KR102332216B1

KR102332216B1 - 가공 도구를 위한 조립 및 센터링 구조

Info

Publication number: KR102332216B1
Application number: KR1020207029188A
Authority: KR
Inventors: 리-정 전
Original assignee: 이 트라운 엔터프라이즈 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2021-12-02
Also published as: KR20200128139A; US11453067B2; CN110270851A; JP7224364B2; WO2019174488A1; CN110270851B; JP2021516169A; RU2749504C1; CA3095794A1; CA3095794C; US20210370413A1

Abstract

가공 도구의 중심의 위치 결정 조립 구조체는 클램핑 핸들(10) 및 공구(20)를 연결하기 위해 클램핑 핸들(10), 프로세싱 헤드(20) 및 고정 부분(30)을 포함한다. 클램핑 핸들(10)의 단부 표면에 형성된 수용 공동(100)은 오목부(11) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)을 포함한다. 공구(20)는 돌출부(221) 및 중앙 위치 결정 칼럼(222)을 형성한다. 돌출부(221)는 오목부(11)와 매칭되고 중앙 위치 결정 칼럼(222)은 중앙 위치 결정 구멍(12)에 매칭한다. 따라서, 클램핑 핸들(10)의 축과 공구(20)의 축이 조립 후에 서로 정렬될 수 있다.

Description

가공 도구를 위한 조립 및 센터링 구조

본 발명은 가공 도구에 관한 것으로, 특히 가공 도구의 중심을 조립하고 위치시키기 위한 가공 도구의 구조에 관한 것이다.

기계 가공에서 일반적으로 공구 기계는 공작물을 절단하기 위해 공구를 구동한다. 공구는 절삭(cutting) 또는 스탬핑(stamping)을 위해 밀링 커터(milling cutter), 드릴 비트(drill bit), 선삭 공구(turning tool), 펀치 비트(punch bit) 등과 같이 작동 중에 고정되거나 회전할 수 있다.

미국 특허 번호 4,834,597, 중국 특허 번호 101155655, 중국 특허 출원 번호 107457440 및 대만 특허 출원 번호 201742700은 기존 가공 도구에 대한 몇 가지 정보를 제공한다. 예를 들어, 대만 특허 출원 제201742700호에 따르면, 가공 도구의 조립 구조체는 주로 클램핑 핸들, 도구 및 고정 부분으로 구성된다. 공구는 고정 부분을 통해 클램핑 핸들에 고정된다. 정확하게, 클램핑 핸들의 단부 표면에 수용 공동이 있다. 수용 공동의 내벽은 여러 곡면을 형성하고 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 곡면들의 곡률 중심은 서로 다르다. 공구는 클램핑 핸들을 향해 돌출하는 조립부를 포함하고, 따라서 조립부는 클램핑 핸들의 수용 공동에 맞물릴 수 있다. 다시 말해, 수용 공동의 내벽에 대응하여, 조립부의 외벽에는 곡률 반경이 동일하지만 곡률 중심이 다른 다수의 곡면을 형성된다.

따라서 장기간 사용 후 공구가 마모되면 공구 전체가 아닌 마모된 부분을 교체하여 자원을 절약하고 비용을 절감할 수 있다. 그렇지만, 전술한 조립 구조체를 갖는 가공 공구의 조립 동안, 도 9에 도시된 바와 같이 제조 오류 또는 조립 오류로 인해 공작물의 품질이 저하될 정도로 공구의 축과 클램핑 핸들의 축이 서로 정렬되지 않을 수 있다. 축이 서로 크게 기울어지면 가공 공구가 손상될 수 있다. 따라서, 공구(91)와 클램핑 핸들(92)의 축을 정렬하는 방법은 중요한 작업이다.

반대로 도 10에 도시된 바와 같이 제조 및 가공 과정에서 불가피하게 오차가 발생할 수 있으므로 부품의 치수나 위치가 예상에서 벗어날 수 있다. 오류가 크면 도구에 의해 형성된 제품에도 심각한 오류가 있을 수 있거나 도구를 가공 도구의 홀더에 장착할 수 없다. 현재의 기술에서는 실린더(93)를 제조하는 정밀도가 매우 높다. 오류는 여전히 불가피하지만 그 오차가 조립이나 사용에 영향을 미치지 않을 수 있다. 그렇지만, 비 실린더(94)를 제조하는 정밀도는 더 낮다. 예를 들어, 곡률 반경은 동일하지만 곡률 중심이 다른 전술한 곡면을 제조하는 동안 곡면의 위치가 어긋나기 쉽다. 미국 특허 공개 번호 2008/0166198에 따르면, 부품(47)이 원통형이 아니기 때문에 부품(47)이 공구에 장착되지 않고 관통 구멍의 개구에 달라 붙을 수 있다. 또한, 부품(47)을 공간(33)에 배치하기 위해서는 부품(47)의 치수가 공간(33)의 치수보다 약간 커야 하므로 공간(33)의 벽과 부품(47) 사이에 틈(gap)이 형성될 수 있다. 공간(33)의 벽과 부품(47) 사이에 틈이 존재하는 경우, 공구가 회전 방향을 변경할 때, 부품(47)은 나사를 느슨하게 하는 가공 공구의 홀더에 대해 변위될 수 있다.

결과적으로 이 분야에 대해 더 나은 개선을 찾는 것이 시급하다.

본 발명의 주된 목적은 가공 공구의 조립을 도울 수 있고 따라서 가공 공구의 축과 클램핑 핸들의 축이 정렬될 수 있는, 가공 공구의 중심의 위치 결정 조립 구조체를 제공하는 것이다.

위치 결정 조립 구조체는 클램핑 핸들, 프로세싱 헤드 및 고정 부분을 포함한다. 클램핑 핸들은 수용 공동을 포함한다. 수용 공동은 클램핑 핸들의 단부 표면에 형성되고 오목부 및 중앙 위치 결정 구멍을 포함한다. 오목부는 수용 공동의 개구에 인접하고 복수의 곡면을 포함한다. 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 곡면들의 곡률 중심은 다르다. 중앙 위치 결정 구멍의 벽은 원통형 표면이다. 중앙 위치 결정 구멍은 오목부보다 수용 공동의 개구에서 더 멀리 떨어져 있다. 오목부의 폭은 중앙 위치 결정 구멍을 향해 점차적으로 감소하여 오목부를 원뿔형으로 형성한다. 프로세싱 헤드는 절단부과 조립부를 포함한다. 절단부는 공작물 가공에 사용된다. 조립부는 절단부과 클램핑 핸들의 수용 공동에 단단히 장착되고 돌출부와 중앙 위치 결정 칼럼을 포함한다. 돌출부는 오목부에 매칭되고 수용되며 복수의 곡면을 포함한다. 돌출부의 곡면의 수는 오목부의 곡면의 수와 동일하다. 프로세싱 헤드의 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 프로세싱 헤드의 곡면들의 곡률 중심은 다르다. 중앙 위치 결정 구멍의 벽은 원통형 표면이다. 중앙 위치 결정 칼럼이 매칭되고 중앙 위치 결정 구멍에 수용된다. 중앙 위치 결정 칼럼은 돌출부보다 절단부에서 더 멀다. 돌출부의 폭은 중앙 위치 결정 칼럼을 향해 점차적으로 감소하여 돌출부를 원뿔형으로 형성한다. 고정 부분은 클램핑 핸들 및 프로세싱 헤드와 연결된다. 조립부가 수용 공동에 수용될 때, 돌출부의 각각의 곡면은 오목부의 각각의 곡면에 접하고, 클램핑 핸들의 회전축과 프로세싱 헤드의 회전축은 일렬로 배열된다.

본 발명의 장점은 다음과 같다: 클램핑 핸들의 수용 공동은 치수가 다른 오목부 및 중앙 위치 결정 구멍을 가지며, 프로세싱 헤드의 조립부는 오목부에 대응하는 돌출부와 중앙 위치 결정 구멍에 대응하는 중앙 위치 결정 칼럼을 가지므로, 클램핑 핸들과 프로세싱 헤드를 조립할 때 프로세싱 헤드의 조립부를 두 단계에서 클램핑 핸들의 수용 공간에 넣는다. 두 단계를 통해 프로세싱 헤드의 회전축과 클램핑 핸들의 회전축을 서로 정렬할 수 있으며, 클램핑 핸들과 결합하기 위한 각도를 수정하기 위해 프로세싱 헤드를 회전시켜야 한다. 따라서, 프로세싱 헤드는 클램핑 핸들에 단단히 장착될 수 있고 어떤 방향으로든 클램핑 핸들에 대해 비스듬하지 않으며, 따라서 가공 과정에서 진동으로 인해 프로세싱 헤드가 클램핑 핸들에서 분리되지 않을 수 있다. 또한, 오목부는 원뿔형이고 오목부의 폭은 중앙 위치 결정 구멍을 향하여 점차 감소하고, 돌출부는 원뿔형이고 돌출부의 폭은 중앙 위치 결정 칼럼을 향해 점차적으로 감소하며, 오목부와 돌출부 중 어느 것이든 제조 과정에서 오류가 발생하더라도 프로세싱 헤드는 여전히 클램핑 핸들에 장착될 수 있다. 또한, 클램핑 핸들이 회전 방향을 변경하면 돌출부의 곡면이 오목부의 곡면에 오차없이 접하여 그대로 유지된다.

가공 도구의 중심의 전술한 위치 설정 조립 구조체에서, 클램핑 핸들의 수용 공동은 계단식 표면을 더 포함하고 클램핑 핸들의 계단식 표면은 오목부와 중앙 위치 설정 구멍 사이에 위치한다. 프로세싱 헤드의 조립부는 또한 계단식 표면을 포함하고 그 계단식 표면은 돌출부와 중앙 위치 결정 칼럼 사이에 위치한다. 프로세싱 헤드의 회전축에 평행한 방향의 돌출부의 두께는 상기 방향의 오목부의 깊이보다 작다. 클램핑 핸들의 계단식 표면은 프로세싱 헤드의 계단식 표면에 대면하며, 클램핑 핸들의 계단식 표면과 프로세싱 헤드의 계단식 표면 사이에 틈이 형성된다.

가공 도구의 중심의 전술한 위치 설정 조립 구조체에서, 프로세싱 헤드는 연결부를 더 포함한다. 연결부는 절단부와 조립부 사이에 위치하므로 조립부는 연결부를 통해 절단부에 단단히 장착된다. 연결부의 단면 치수와 단면 형상은 클램핑 핸들의 단면 치수와 단면 형상과 동일하다.

전술한 가공 도구 중심의 조립 조립 구조체에서, 클램핑 핸들은 관통 구멍을 더 포함하고, 관통 구멍은 클램핑 핸들의 회전축을 통해 형성된다. 프로세싱 헤드는 공간을 더 포함하고 그 공간은 프로세싱 헤드의 표면에서 오목하며; 프로세싱 헤드의 상기 표면은 클램핑 핸들에 대면한다. 공간은 클램핑 핸들의 관통 구멍에 대면하고 연결된다. 고정 부분은 관통 구멍과 공간을 통해 장착되고 나사로 고정된다.

가공 도구의 중심의 전술한 위치 조립 구조체에서, 클램핑 핸들은 공간을 더 포함하고 공간은 클램핑 핸들의 표면에서 오목하며; 클램핑 핸들의 상기 표면은 프로세싱 헤드에 대면한다. 프로세싱 헤드는 관통 구멍을 더 포함하고 관통 구멍은 프로세싱 헤드의 회전축을 관통한다. 관통 구멍은 클램핑 핸들의 공간에 대면하고 연통한다. 고정 부분은 관통 구멍과 공간을 통해 장착되고 나사로 고정된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분해 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단면도로서, 오류 없이 조립된 것으로 도시된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단면도로서, 오류로 조립된 것으로 도시된다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 A-A 선을 가로지르는 단면도로서, 오류로 조립된 것으로 도시된다.
도 6a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 구성의 프로세싱 헤드의 상부 사시도이다.
도 6b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 다른 구성의 프로세싱 헤드의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 또 다른 구성의 프로세싱 헤드의 상부 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 또 다른 구성의 프로세싱 헤드의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분해 단면도이다.
도 9는 종래 기술에 따라 클램핑 핸들에 비스듬하게 장착된 프로세싱 헤드의 사시도이다.
도 10은 종래 기술에 따른 오류로 인해 클램핑 핸들에 비스듬히 들어갈 수 없는 프로세싱 헤드의 사시도이다.

이하에서, 본 발명의 도면 및 바람직한 실시예와 함께, 본 발명의 의도된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의해 채택된 기술적 수단이 추가로 설명된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가공 도구의 조립 구조체의 제1 실시예가 제공된다. 조립 구조체는 클램핑 핸들(10), 프로세싱 헤드(20) 및 고정 부분(30)을 포함한다.

클램핑 핸들(10)은 수용 공동(100)을 포함하고, 선택적으로 관통 구멍(14)을 형성한다. 수용 공동(100)은 클램핑 핸들(10)의 단부 표면에 형성되고 오목부(11) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)을 포함하고, 선택적으로 계단식 표면(13)을 형성한다. 오목부(11)는 수용 공동(100)의 개구에 인접한다. 정확하게, 클램핑 핸들(10)의 단부 표면의 내부 에지는 오목부(11)와 접촉한다. 오목부(11)는 복수의 곡면을 포함하고 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 곡면들의 곡률 중심은 서로 다른 위치에 있다. 오목부(11)의 곡면의 호 길이는 동일하여 오목부(11)를 둘러싸고 균일하게 분할한다.

오목부(11)와 비교하여, 중앙 위치 결정 구멍(12)은 수용 공동(100)의 개구로부터 더 멀리 떨어져 있다. 중앙 위치 결정 구멍(12)의 단면 형상은 원형이다. 본 실시예에서, 오목부(11)의 폭은 중앙 위치 결정 구멍(12)을 향해 점차적으로 감소하여 오목부(11)를 원뿔 형상으로 형성하지만, 중앙 위치 결정 구멍(12)의 폭은 중앙 위치 결정 구멍(12)의 내벽이 원통형 표면을 형성하도록 일정하다.

관통 구멍(14)은 클램핑 핸들(10)의 회전축에서 클램핑 핸들(10)의 축 방향을 관통하고, 관통 구멍(14)의 일단은 수용 공동(100)과 연통한다.

프로세싱 헤드(20)는 절단부(21) 및 조립부(22)를 포함하고, 연결부(23) 및 공간(24)을 선택적으로 포함한다. 절단부(21)는 공작물을 가공할 수 있다. 다시 말해, 절단부(21)는 공구(20)의 블레이드일 수 있다. 조립부(22)는 절단부(21)에 단단히 장착되고 클램핑 핸들(10)의 수용 공동(100)에 수용될 수 있다. 조립부(22)는 계단식 표면(130)에 접하지 않는다. 조립부(22)가 클램핑 핸들(10)의 수용 공동(100)에 수용됨에 따라, 프로세싱 헤드(20)는 조립 동안 정확한 각도로 클램핑 핸들(10)에 단단히 장착될 수 있다. 조립부(22)가 수용 공동(100)에 수용될 때, 클램핑 핸들(10)의 회전축과 프로세싱 헤드(20)의 회전축이 정렬된다.

정확하게, 조립부(22)는 돌출부(221) 및 중앙 위치 결정 칼럼(222)을 포함하고, 선택적으로 계단식 표면 표면(223)을 포함한다. 돌출부(221)는 오목부(11)와 매칭되고, 중앙 위치 결정 칼럼(222)은 중앙 위치 결정 구멍(12)과 매칭한다. 따라서, 돌출부는 221은 또한 복수의 곡면을 포함하고, 돌출부(221)의 곡면의 개수는 오목부(11)의 곡면의 개수와 동일하다. 돌출부(221)의 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 돌출부(221)의 곡면들의 곡률 중심은 상이하며, 즉 상이한 위치에 위치한다. 돌출부(221)와 비교하여, 중앙 위치 결정 칼럼(222)은 절단부(21)로부터 더 멀리 떨어져 있다. 본 실시예에서, 원뿔형 오목부(11)에 대응하여, 돌출부(221)의 폭도 중앙 위치 결정 칼럼(222)을 향해 점차적으로 감소하여 돌출부(221)를 다른 원뿔 형상으로 형성한다. 유사하게, 중앙 위치 결정 구멍(12)에 대응하여, 중앙 위치 결정 칼럼(222)의 내벽도 원통형 표면을 형성한다. 조립부(22)의 계단식 표면(223)은 돌출부(221)와 중앙 위치 설정 칼럼(222) 사이에 있고, 클램핑 핸들(10)의 계단식 표면(13)과 대면한다. 계단식 표면(13)은 오목부(11)와 중앙 위치 설정 구멍(12) 사이에 있다. 돌출부(221)의 축 방향 두께는 홈(11)의 축 방향 깊이보다 작다. 따라서, 조립 후, 클램핑 핸들(10)의 계단식 표면(13)과 프로세싱 헤드(20)의 계단식 표면(223)이 서로 대면하고, 클램핑 핸들(10)의 계단식 표면(13)과 프로세싱 헤드(20)의 계단식 표면(223) 사이에 틈이 형성된다. 다시 말해, 전체 돌출부(221)가 오목부(11)에 수용될 수 있고, 따라서 프로세싱 헤드(20)가 클램핑 핸들(10)에 완전히 맞물릴 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조한다. 도 3에 도시된 이상적인 상황에서, 공구와 클램핑 핸들(10)의 각각의 표면은 예상되는 곳에 위치하므로, 조립 후 조립부(22)의 중앙 위치 결정 칼럼(222)의 외벽은 중앙 위치 결정 구멍의 내벽에 어떠한 틈이 없이 접할 수 있고, 돌출부(221)의 곡면도 오목부(11)의 곡면에 어떠한 틈이 없이 접할 수 있다.

그렇지만, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 실제 상황에서는 제조 및 가공 중에 오류가 발생할 수 있다. 중앙 위치 결정 칼럼(222) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)의 단면적은 원형이고, 중앙 위치 결정 칼럼(222) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)의 정밀도가 더 높아서 중앙 위치 결정 칼럼(222) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)의 원의 중심이 클램핑 헤드(10)의 축과 프로세싱 헤드(20)의 축에 위치할 수 있다. 그렇지만, 오목부(11)와 돌출부(221)의 단면적은 원형이 아니기 때문에 오목부(11)와 돌출부(221)의 중심이 클램핑 헤드(10)의 축과 프로세싱 헤드(20)의 축에 위치하기 힘들다. 예를 들어, 가상의 상황에서, 클램핑 핸들(10), 오목부(11) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)의 중심은 축 X에 위치하고 프로세싱 헤드(20)의 중심과 중앙 위치 결정 칼럼(222)은 또한 축 X에 위치하지만, 돌출부(221)의 중심은 축 X에서 벗어난 축 Y에 위치한다. 오목부(11)와 돌출부(221)는 모두 원뿔형이며, 오목부(11)의 중심과 돌출부(221)의 중심의 편차량(즉, X 축과 Y 축 사이의 거리)은 돌출부(221)의 거리에만 영향을 미칠 수 있지만, 돌출부(221)의 곡면은 여전히 오목부(11)의 곡면과 접할 수 있고, 이에 따라 클램핑 핸들(10)이 프로세싱 헤드(20)를 구동할 수 있다.

도 6a 및 6b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에서 프로세싱 헤드(20)의 다른 구성을 도시한다. 정확히 말하면, 돌출부(221)는 3개의 곡면을 포함할 수 있으며, 각각의 곡면은 프로세싱 헤드(20)의 회전축에 대해 120도 연장한다. 인접한 두 곡면은 둥근 각도(round angle)로 연결된다. 클램핑 핸들(도면에 도시되지 않음)의 오목부는 형상이 돌출부(221)에 대응하므로 돌출부(221)와 매칭한다. 그런 다음 도 7a 및 도 7b를 참조하면 본 발명의 제1 실시예에서 프로세싱 헤드(20)의 다른 구성을 도시한다. 돌출부(221)는 각각의 곡면이 프로세싱 헤드(20)의 회전 축에 대해 90도 연장하도록 4개의 곡면을 포함할 수 있다. 클램핑 핸들(도면에 도시되지 않음)의 오목부는 형상이 돌출부(221)에 대응하므로 돌출부(221)와 매칭한다. 그렇지만, 돌출부(221)의 형상 및 오목부의 형상은 이에 제한되지 않는다.

그런 다음 도 1 및 도 2를 다시 참조하다. 연결부(23)는 절단부(21)와 조립부(22) 사이에 위치하고, 조립부(22)는 연결부(23)를 통해 절단부(21)에 단단히 장착된다. 본 실시예에서, 절단부(21), 조립부(22), 연결부(23)는 일체로 형성된다. 연결부(23)의 단면의 형상 및 치수는 클램핑 핸들(10)의 형상 및 치수와 동일하다. 따라서, 조립 후 클램핑 핸들(10)과 접하는 연결부(23)의 표면은 수용 공동(100)을 형성하는 클램핑 핸들(10)의 단부 표면이고, 연결부(23)의 외벽면과 클램핑 핸들(10)의 외벽면이 서로 연결되어 원통형 표면을 형성한다. 연결부(23)와 함께, 절단부(21)는 클램핑 핸들(10)로부터 분리될 수 있으며, 이는 작동 중에 클램핑 핸들(10)의 손상 가능성을 감소시킨다.

공간(24)은 프로세싱 헤드(20)의 표면에서 오목하고, 상기 표면은 클램핑 핸들(10)에 대면한다. 다시 말해, 공간(24)은 조립부(22)에 형성된다. 정확히, 공간(24)은 회전축을 따라 오목하므로 공간(24)은 클램핑 핸들(10)의 관통 구멍(14)과 대면하고 연통한다. 공간(24)의 내벽은 나사산을 형성할 수 있다.

고정 부분(30)은 클램핑 핸들(10)과 프로세싱 헤드(20)를 연결할 수 있다. 본 실시예에서, 고정 부분(30)은 클램핑 핸들(10)의 단부로부터 클램핑 핸들(10)의 관통 구멍(14)으로 삽입되고, 상기 단부는 프로세싱 헤드(20)로부터 더 멀리 있으므로 고정 부분(30)을 관통 구멍(14)의 내벽에 나사로 조일 수 있다. 고정 부분(30)의 일부는 클램핑 핸들(10)의 수용 공동(100)으로 연장되어 고정 부분(30)은 공간(24)의 내벽에 나사로 조여질 수 있다. 따라서, 클램핑 핸들(10)과 프로세싱 헤드(20)는 서로 연결되어 고정된다.

전술한 구조에 따르면, 프로세싱 헤드(20)가 클램핑 핸들(10)에 고정되면, 프로세싱 헤드(20)의 조립부(22)가 클램핑 핸들(10)의 수용 공동(100)에 삽입된다. 정확하게, 조립부(22)가 수용 공동(100)에 삽입될 때, 조립부(22)의 중앙 위치 결정 칼럼(222)은 수용 공동(100)의 중앙 위치 결정 구멍(12)으로 이동될 수 있다. 중앙 위치 결정 구멍(12)은 수용 공동(100)의 개구로부터 더 멀기 때문에, 중앙 위치 결정시 칼럼(222)이 중앙 위치 결정 구멍(12) 내로 이동되고 접하면, 프로세싱 헤드(20)의 회전 축은 클램핑 핸들(10)의 회전 축에 정렬될 수 있어서, 2개의 회전 중심축이 일렬로 배열된다. 다시 말해, 중앙 위치 결정 구멍(12)에 접하는 중앙 위치 결정 칼럼(222)을 통해, 프로세싱 헤드(20)의 회전축이 클램핑 핸들(10)의 회전 중심축에 대해 비스듬하게 되는 것을 방지할 수 있다. 게다가, 중앙 위치 결정 칼럼(222) 및 중앙 위치 결정 구멍(12) 모두의 단면은 원형이므로, 프로세싱 헤드(20)는 임의의 각도로 클램핑 핸들(10)에 놓일 수 있다.

그런 다음, 조립부(22)가 수용 공동(100) 내로 더 이동된 후, 돌출부(221)도 오목부(11) 내로 이동되어 접할 수 있다. 돌출부(221) 및 오목부(11)가 모두 단면이 원형이 아니기 때문에, 돌출부(221)의 두께는 축 방향으로 오목부(11)의 깊이보다 작으며, 프로세싱 헤드(20)가 오목부(11)로 이동하기 위해 회전축에 대해 회전되어야 하며, 이는 프로세싱 헤드(20)를 클램핑 핸들 10을 정확한 각도로 유지하게 한다. 위의 두 단계 후에, 조립부(22)가 수용 공동(100)에 삽입되고, 이에 따라 프로세싱 헤드(20)가 클램핑 핸들(10)에 대해 비스듬하지 않고 정확한 각도로 될 수 있다. 또한, 오목부(11)와 돌출부(221)의 폭이 축 방향으로 점차 감소함에 따라, 돌출부(221)가 오목부(11)로 이동하여 오목부(11)에 접할 때 프로세싱 헤드(20)가 축 방향에 대해 다른 각도로 이동하더라도, 돌출부(221)는 점차 감소된 폭으로 오목부(11)를 따라 여전히 이동될 수 있다. 따라서, 돌출부(221)는 오목부(11)를 따라 정확한 각도로 회전되고 그에 따라 오목부(11)로 이동될 수 있으므로 조립 공정이 단순화된다.

마지막으로 프로세싱 헤드(20)는 고정 부분(30)을 통해 클램핑 핸들(10)에 고정된다.

그런 다음 도 8을 참조한다. 본 발명의 제2 실시예에서, 기술적 특징은 제1 실시예의 것과 유사하지만, 한 가지 차이점은 클램핑 핸들(10A)이 관통 구멍을 포함하지 않고 대신 공간(14A)을 포함하며, 프로세싱 헤드(20A)는 공간을 포함하지 않고 대신 관통 구멍(24A)을 포함한다는 점이다. 다시 말해, 제1 실시예와 비교하여, 관통 구멍 및 공간은 제2 실시예가 되는 클램핑 핸들 및 공구와의 관계에서 반대로 배열된다. 정확하게, 공간(14A)은 클램핑 핸들(10A) 및 수용 공동(100)에서 오목하고 클램핑 핸들(10A)의 중심을 따라 형성되고 프로세싱 헤드(20A)의 일측을 향해 연장된다. 관통 구멍(24A)은 프로세싱 헤드(20A)의 회전축을 관통하고, 관통 구멍(24A)의 내벽은 나사산을 형성할 수 있다. 따라서, 프로세싱 헤드(20A)는 클램핑 핸들(10A) 및 프로세싱 헤드(20A)에 나사 결합된 고정 부분(30)을 통해 클램핑 핸들(10A)에 연결되어 고정된다. 정확하게, 고정 부분(30)은 프로세싱 헤드(20A)의 단부로부터 관통 구멍(24A)에 삽입되고, 상기 단부는 클램핑 핸들(10A)로부터 더 멀어지고, 그런 다음 고정 부분(30)의 일부가 클램핑 핸들(10A)의 공간(14A)으로 이동된다.

클램핑 핸들(10)의 수용 공동(100)은 치수가 서로 다른 오목부(11)와 중앙 위치 결정 구멍(12)을 가지며, 프로세싱 헤드(20)의 조립부(22)는 오목부(11)에 대응하는 돌출부(221) 및 중앙 위치 결정 구멍(12)에 대응하는 중앙 위치 결정 칼럼(222) 갖는다. 클램핑 핸들(10)과 프로세싱 헤드(20)를 조립할 때, 프로세싱 헤드(20)의 조립부(22)는 클램핑 핸들(10)의 수용 공동(100)에 두 단계로 삽입된다. 두 단계를 통해 프로세싱 헤드(20)의 회전축과 클램핑 핸들(10)의 회전축이 서로 정렬될 수 있으며, 클램핑 핸들(10)과의 결합 각도를 보정하기 위해 프로세싱 헤드(20)를 회전시켜야 한다. 따라서 프로세싱 헤드(20)는 클램핑 핸들(10)에 단단히 장착될 수 있으며, 어떤 방향으로든 클램핑 핸들(10)에 비스듬히 기울어지지 않아 가공 공정에서 진동으로 인해 프로세싱 헤드(20)가 클램핑 핸들(20)에서 분리되지 않을 수 있다. 또한, 오목부(11)가 원뿔형이고 오목부(11)의 폭은 중앙 위치 결정 구멍(12)을 향해 점차 감소하고, 돌출부(221)는 원뿔형이고 돌출부(221)의 폭은 중앙 위치 결정 칼럼(222)을 향해 점차 감소하므로, 오목부(11) 및 돌출부(221) 중 어느 하나라도 제조 시 오류가 발생하더라도, 프로세싱 헤드(20)는 여전히 클램핑 핸들(10)에 장착될 수 있다. 또한, 클램핑 핸들(10)이 회전 방향을 변경하면, 돌출부(221)의 곡면이 오목부(11)의 곡면에 오차없이 그대로 유지된다.

전술한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐이며 본 발명을 제한하도록 구성되지는 않는다. 정상적인 기술 능력을 가진 본 발명의 동일한 기술 분야의 숙련자라면 누구나 본 발명의 기술 분야를 벗어나지 않고 상기 개시된 내용을 이용하여 동등한 실시예를 변경 또는 수정할 수 있다. 본 발명의 기술적 솔루션에서 벗어나지 않고 본 발명의 실질적인 기술적 특징에 기초한 어떠한 단순한 수정, 동등한 변경 및 수정도 여전히 본 발명의 기술적 솔루션의 범위 내에 있다.

10 클램핑 핸들 100 수용 공동
11 홈 12 중앙 위치 결정 구멍
13 계단식 표면 14 관통 구멍
20 프로세싱 헤드 21 절단부
22 조립부 221 돌기
222 중앙 위치 결정 칼럼 223 계단식 표면
23 연결부 24 공간
30 고정 부분
10A 클램핑 핸들 14A 공간
20A 프로세싱 헤드 24A 관통 구멍
X 축 Y 축

Claims

가공 도구의 중심에 대한 위치 결정 조립 구조체로서,
클램핑 핸들(clamping handle);
프로세싱 헤드(processing head); 및
상기 클램핑 핸들 및 상기 프로세싱 헤드와 연결되는 고정 부분(fixing part)
을 포함하며,
상기 클램핑 핸들은 수용 공동(receiving cavity)을 포함하며,
상기 수용 공동은 상기 클램핑 핸들의 단부 표면(end surface)에 형성되고, 상기 수용 공동의 개구에 인접한 오목부(recess) 및 중앙 위치 결정 구멍(central positioning hole)을 포함하며,
상기 오목부는 복수의 곡면(curved surface)을 포함하고, 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 곡면들의 곡률 중심은 서로 다르며; 그리고
상기 중앙 위치 결정 구멍의 벽은 원통형 표면이고, 상기 중앙 위치 결정 구멍은 상기 오목부보다 상기 수용 공동의 개구로부터 더 멀고, 상기 오목부의 폭은 상기 중앙 위치 결정 구멍을 향해 점차적으로 감소하여 상기 오목부를 원뿔형으로 형성하고;
상기 프로세싱 헤드는:
공작물을 가공하도록 구성된 절단부(cutting portion); 및
상기 클램핑 핸들의 상기 수용 공동에 수용되고 상기 절단부에 단단히 장착되도록 구성된 조립부(assembling portion)
를 포함하며,
상기 조립부는:
상기 오목부에 매칭되고 수용되는 돌출부(protrusion); 및
상기 중앙 위치 결정 구멍에 매칭되고 수용되도록 구성된 중앙 위치 결정 칼럼(central positioning column)을 포함하며,
상기 돌출부는 복수의 곡면을 포함하며, 상기 돌출부의 곡면의 개수는 상기 오목부의 곡면의 개수와 동일하며, 상기 프로세싱 헤드의 곡면들의 곡률 반경은 동일하지만 상기 프로세싱 헤드의 곡면들의 곡률 중심은 서로 다르며,
상기 중앙 위치 결정 칼럼의 벽은 원통형 표면이고, 상기 중앙 위치 결정 칼럼은 상기 돌출부보다 상기 절단부에서 더 멀고, 상기 돌출부의 폭은 상기 중앙 위치 결정 칼럼을 향해 점차 감소하여 상기 돌출부를 원뿔형으로 형성하며; 그리고
상기 조립부가 상기 수용 공동에 수용될 때, 상기 돌출부의 각각의 곡면은 상기 오목부의 각각의 곡면에 접하고, 상기 중앙 위치 결정 칼럼의 벽은 상기 중앙 위치 결정 구멍의 벽에 접하고, 상기 클램핑 핸들의 회전축과 상기 프로세싱 헤드의 회전축이 일렬로 배열되는, 위치 결정 조립 구조체.
제1항에 있어서,
상기 클램핑 핸들의 상기 수용 공동은:
상기 오목부와 상기 중앙 위치 결정 구멍 사이에 위치하는 계단식 표면(stepped surface)
을 포함하고,
상기 프로세싱 헤드의 조립부는 또한:
상기 돌출부와 상기 중앙 위치 결정 칼럼 사이에 위치한 계단식 표면
을 포함하며; 그리고
상기 프로세싱 헤드의 회전축에 평행한 방향의 돌출부의 두께는 상기 방향의 오목부의 깊이보다 작으며, 상기 클램핑 핸들의 계단식 표면은 상기 프로세싱 헤드의 계단식 표면을 향하고, 상기 클램핑 핸들의 계단식 표면과 상기 프로세싱 헤드의 계단식 표면 사이에 틈(gap)이 형성되는, 위치 결정 조립 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 프로세싱 헤드는:
상기 절단부와 상기 조립부 사이에 위치하는 연결부
를 더 포함하며,
상기 연결부를 더 포함하는 것에 의해 상기 조립부는 상기 연결부를 통해 상기 절단부에 단단히 장착되며, 상기 연결부의 단면 치수와 단면 형상은 상기 클램핑 핸들의 단면 치수와 단면 형상과 동일한, 위치 결정 조립 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 클램핑 핸들은:
상기 클램핑 핸들의 회전축을 관통하는 관통 구멍(through hole)
을 더 포함하며,
상기 프로세싱 헤드는:
상기 프로세싱 헤드의 표면에 오목하고 상기 클램핑 핸들의 관통 구멍과 대면하여 연통하는 공간(space)
을 더 포함하며,
상기 프로세싱 헤드의 상기 표면은 상기 클램핑 핸들을 대면하며; 그리고
상기 고정 부분은 상기 관통 구멍과 상기 공간을 통해 장착되고 나사로 고정되는, 위치 결정 조립 구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 클램핑 핸들은:
상기 클램핑 핸들의 표면에 오목한 공간
을 더 포함하며,
상기 클램핑 핸들의 표면은 상기 프로세싱 헤드에 대면하며,
상기 프로세싱 헤드는:
상기 프로세싱 헤드의 회전축을 관통하고, 상기 클램핑 핸들의 공간과 대면하고 연통하는 관통 구멍
을 더 포함하며,
상기 고정 부분은 상기 관통 구멍과 상기 공간을 통해 장착되고 나사로 고정되는, 위치 결정 조립 구조체.