KR102401849B1 - Holder for cutting tool - Google Patents

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KR102401849B1
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cooling chamber
tool holder
fluid
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flow path
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KR1020200186168A
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문재영
민병훈
김효산
김영흠
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한국야금 주식회사
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Abstract

The objective of the present invention is to provide a tool holder capable of effectively cooling a cutting insert without leakage of fluid through configuration of a cooling chamber. According to an embodiment of the present invention, provided is a tool holder to which a cutting insert is mounted by a clamp. The tool holder comprises: an upper surface injection unit having a direct injection outlet; a fastening sheet on which the cutting insert is seated; a cooling chamber located under the fastening sheet and cooling the cutting insert; a fluid inlet; a first passage through which the fluid introduced from the fluid inlet flows and which is connected to the cooling chamber; a third passage through which the fluid discharged from the cooling chamber flows; and a fluid outlet through which the fluid passing through the third passage flows out.

Description

공구홀더{Holder for cutting tool}Tool holder {Holder for cutting tool}

본 발명은 공구홀더에 관한 것으로 유체를 절삭인서트의 피삭재 가공 부위에 직접 분사함과 동시에, 냉각챔버를 절삭인서트의 아래에 위치하도록 배치하여 절삭인서트를 간접 냉각시키는 공구홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a tool holder, and relates to a tool holder that directly sprays a fluid to a workpiece processing portion of a cutting insert and indirectly cools the cutting insert by disposing a cooling chamber below the cutting insert.

절삭인서트는 공작 기계에 장착된 공구홀더에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 기계 부품 등의 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.A cutting insert is fastened to a tool holder mounted on a machine tool and used to cut and process workpieces such as machine parts made of ferrous, non-ferrous metals, and non-metallic materials.

특히, 난삭재 소재는 고강도, 고인성, 낮은 열전도 특성으로 인해 피삭재 가공 시 절삭인서트의 절인에 심한 열충격 및 가공경화로 인한 칩핑(chipping)을 유발하고, 또한, 난삭재 외경 및 단면 가공에서 발생하는 가공부위의 고열은 절삭인서트에 구성인선을 유발하여 절삭인서트의 수명을 감소시킨다. In particular, difficult-to-cut materials cause chipping due to severe thermal shock and work hardening during cutting of the cutting insert due to high strength, high toughness, and low thermal conductivity, The high heat of the machining area causes built-up edge on the cutting insert, reducing the life of the cutting insert.

이와 같이, 절삭인서트의 절인에 발생하는 열을 냉각시키기 위해 절삭유를 분사하여 열을 낮추어 주지만 그 시간이 오래 걸려 냉각 효과가 충분하지 않는 문제점이 있었다. As described above, in order to cool the heat generated by the cutting of the cutting insert, the coolant is sprayed to lower the heat, but there is a problem that the cooling effect is not sufficient because it takes a long time.

도 14에는 한국공개특허공보 제2011-0135413호에 개시된 절삭공구요소용 간접냉각장치의 한 예가 도시되어 있다. 참고로, 도 14는 상기 한국공개특허공보의 도 2에 대응하는 것으로서, 설명의 편의를 위해, 상기 한국공개특허공보에 사용된 도면부호가 수정 없이 그대로 사용되었으며, 이들 도면부호는 후술되는 본 발명의 설명에 사용된 도면부호와 중복되더라도 동일 구성요소를 지칭하는 것은 아니다.14 shows an example of an indirect cooling device for a cutting tool disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 2011-0135413. For reference, FIG. 14 corresponds to FIG. 2 of the Korean Patent Publication, and for convenience of explanation, the reference numerals used in the Korean Patent Publication are used without modification, and these reference numerals refer to the present invention to be described later. Even if they overlap with reference numerals used in the description, they do not refer to the same components.

상기의 간접냉각장치는 절삭인서트의 후방면에 대해 장착된 마이크로-채널 열교환기에 의해 간접적으로 절삭인서트를 냉각하는 것이다.The indirect cooling device indirectly cools the cutting insert by a micro-channel heat exchanger mounted to the rear surface of the cutting insert.

그러나 이러한 간접냉각장치는 내부에 공급되는 냉매를 전달하는 열교환기(18)는 그 효과성에서 우수하지 못하고, 열교환기(18)의 사용은 열전달 측면에서 충분히 만족스럽지 못하며, 또한 기밀이 완전하지 않아 냉매의 누수가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.However, in this indirect cooling device, the heat exchanger 18 for transferring the refrigerant supplied therein is not excellent in its effectiveness, and the use of the heat exchanger 18 is not sufficiently satisfactory in terms of heat transfer, and the airtightness is not perfect. There was a problem in that leakage of the refrigerant may occur.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 냉각챔버 구성을 통하여 유체의 누수 없이 효과적으로 절삭인서트를 냉각시킬 수 있는 공구홀더를 제공하는 것으로 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a tool holder capable of effectively cooling a cutting insert without leakage of fluid through a cooling chamber configuration.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 공구홀더는 클램프에 의해 절삭인서트가 장착되는 공구홀더로서, 직분사출구가 형성된 상면분사부, 상기 절삭인서트가 안착되는 체결시트, 상기 체결시트의 하부에 위치하고 상기 절삭인서트를 냉각하는 냉각챔버, 유체유입구, 상기 유체유입구으로부터 유입된 유체가 유동하고 상기 냉각챔버에 이어지는 제1 유로, 상기 냉각챔버로부터 유출되는 유체가 유동하는 제3 유로, 그리고 상기 제3 유로를 통과한 유체가 빠져나가는 유체유출구를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a tool holder according to an embodiment of the present invention is a tool holder to which a cutting insert is mounted by a clamp, an upper surface injection part having a direct injection outlet formed therein, a fastening sheet on which the cutting insert is seated, and the A cooling chamber positioned under the fastening seat and cooling the cutting insert, a fluid inlet, a first flow path through which the fluid introduced from the fluid inlet flows and continues to the cooling chamber, and a third flow path through which the fluid flowing out from the cooling chamber flows and a fluid outlet through which the fluid passing through the third flow path exits.

또한, 상기 냉각챔버는, 상기 절삭인서트의 하면을 커버하는 냉각챔버유로를 구비하며, 상기 냉각챔버유로는 상기 냉각챔버의 외곽을 따라 돌면서 점차적으로 내부로 수렴되도록 서로 순차적으로 이어지는 복수 개의 부분유로를 구비하며, 각각의 상기 복수 개의 부분유로 사이는 서로 이격된 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling chamber includes a cooling chamber flow path that covers the lower surface of the cutting insert, and the cooling chamber flow path rotates along the periphery of the cooling chamber to gradually converge to the inside. and spaced apart from each other between each of the plurality of partial passages.

또한, 상기 복수 개의 부분유로 각각을 형성하는 격벽들은 서로 공간을 두고 이격된 것을 특징으로 한다.In addition, the partition walls forming each of the plurality of partial flow passages are characterized in that they are spaced apart from each other.

또한, 상기 냉각챔버유로는 상기 냉각챔버를 내려다볼 때, 나선형으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling chamber flow path is characterized in that when looking down on the cooling chamber, it is characterized in that it is formed in a spiral.

또한, 상기 냉각챔버유로의 상면은 상향으로 돌출된 아치형으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the upper surface of the cooling chamber flow passage is characterized in that it is formed in an arc shape protruding upward.

또한, 상기 절삭인서트는 그 상면 및 하면을 관통하는 유체통과구멍을 포함하며, 상기 체결시트의 바닥면에는 상기 유체통과구멍 및 상기 냉각챔버유로와 각각 연결되어 통하는 바닥면관통구멍이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cutting insert includes a fluid passage hole penetrating the upper and lower surfaces thereof, and the bottom surface of the fastening sheet is provided with a bottom surface through hole connected to and communicating with the fluid passage hole and the cooling chamber flow path, respectively. do it with

또한, 상기 절삭인서트의 하면에는 상기 유체통과구멍에 연결되어 통하는 오목함몰부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the lower surface of the cutting insert is characterized in that the concave depression connected to the passage through the hole is formed.

또한, 상기 오목함몰부는 상기 절삭인서트를 측면에서 바라볼 때, 상기 절삭인서트의 하면에서 상면으로 갈수록 횡방향폭이 점진적으로 작아지는 사다리꼴형상인 것을 특징으로 한다.In addition, when the concave depression is viewed from the side of the cutting insert, it is characterized in that the lateral width gradually decreases from the lower surface to the upper surface of the cutting insert in a trapezoidal shape.

또한, 상기 공구홀더는 상기 제1 유로의 도중에 분기되어 상기 직분사출구에 이어지는 제2 유로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tool holder is characterized in that it further comprises a second flow path branched in the middle of the first flow path connected to the direct injection outlet.

또한, 상기 제2 유로는 상기 제1 유로와의 분기점에서 상기 직분사출구로 갈수록 그 유로단면적이 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 한다.In addition, the cross-sectional area of the second flow path from a branch point with the first flow path toward the direct injection outlet is characterized in that the flow path becomes smaller.

또한, 상기 유체유출구에는 유량 조절을 위한 조절밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the fluid outlet is provided with a control valve for controlling the flow rate.

상술한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 공구홀더는 다음과 같은 효과를 가진다.The tool holder according to an embodiment of the present invention having the above configuration has the following effects.

본 공구홀더는 유체(저온 유체)를 절삭인서트의 피삭재 가공 부위에 직접 분사함(직접 냉각)과 동시에, 냉각챔버를 절삭인서트의 아래에 위치하도록 배치하여 절삭인서트를 냉각(간접 냉각)시키는 것이다. 또한, 여기에 더하여 선택적으로 절삭인서트의 유체통과구멍으로 유체를 통과하여 추가적인 냉각효과를 얻을 수 있다. This tool holder injects a fluid (low temperature fluid) directly onto the workpiece machining area of the cutting insert (direct cooling), and at the same time cools the cutting insert (indirect cooling) by arranging the cooling chamber to be located below the cutting insert. In addition, additional cooling effect can be obtained by selectively passing the fluid through the fluid passage hole of the cutting insert.

또한, 절삭인서트는 하면에 오목함몰부가 더 구비하여, 절삭인서트와 체결시트 사이에서 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 유체가 일시적으로 오목함몰부 내에 머물도록 함으로써, 절삭인서트 내부에서 유체와의 접촉 면접을 증대시켜 냉각효과를 증대시킬 수 있다.In addition, the cutting insert is further provided with a concave recessed portion on the lower surface to prevent fluid leakage between the cutting insert and the fastening seat, and by allowing the fluid to temporarily stay in the concave depression portion, The cooling effect can be increased by increasing the contact interface.

또한, 냉각챔버유로의 내부 상면은 단일 평면이 아니라 상향으로 돌출된 아치형 공간을 형성하며, 유체의 접촉 면적을 증대시킴으로써, 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the inner upper surface of the cooling chamber flow passage forms an arcuate space protruding upward instead of a single plane, and by increasing the contact area of the fluid, the cooling effect can be further improved.

한편, 본 발명은 명시적으로 기재되지는 않았지만 상술한 구성으로부터 기대할 수 있는 다른 효과도 물론 포함한다.On the other hand, although not explicitly described, the present invention also includes other effects that can be expected from the above-described configuration.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 공구홀더로서, 클램프에 의해 절삭인서트가 장착되는 모습을 보여준다.
도 2는 도 1의 공구홀더의 서로 다른 방향에서의 사시도이다.
도 3은 도 1의 공구홀더에서, 제1 유로의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는 도 1의 공구홀더의 냉각챔버의 단면도이다.
도 5는 도 1의 공구홀더의 냉각챔버의 다른 방향에서의 단면도이다.
도 6은 도 1의 공구홀더의 냉각챔버의 다른 방향에서의 단면도이다.
도 7은 도 1의 공구홀더의 냉각챔버의 다른 방향에서의 단면도이다.
도 8은 도 1의 절삭인서트의 사시도이다.
도 9는 도 1의 절삭인서트 및 공구홀더를 나타낸다.
도 10은 도 1의 절삭인서트의 유체통과구멍과 공구홀더의 냉각챔버의 연결관계를 보여준다.
도 11은 도 5의 냉각챔버의 다른 변형예를 나타낸다.
도 12는 도 5의 냉각챔버의 냉각챔버유로를 나타낸다.
도 13은 도 1의 공구홀더에서, 유체의 유동을 보여주는 모식도이다.
도 14는 종래의 공구홀더의 한 예를 나타낸다.1 is a tool holder according to an embodiment of the present invention, and shows a state in which a cutting insert is mounted by a clamp.
FIG. 2 is a perspective view of the tool holder of FIG. 1 from different directions;
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a first flow path in the tool holder of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view of a cooling chamber of the tool holder of FIG. 1 ;
5 is a cross-sectional view from another direction of the cooling chamber of the tool holder of FIG. 1 ;
6 is a cross-sectional view from another direction of the cooling chamber of the tool holder of FIG. 1 .
7 is a cross-sectional view from another direction of the cooling chamber of the tool holder of FIG. 1 .
8 is a perspective view of the cutting insert of FIG. 1 .
9 shows the cutting insert and the tool holder of FIG. 1 .
10 shows a connection relationship between the fluid passage hole of the cutting insert of FIG. 1 and the cooling chamber of the tool holder.
11 shows another modified example of the cooling chamber of FIG.
12 shows a cooling chamber flow path of the cooling chamber of FIG. 5 .
13 is a schematic diagram showing the flow of fluid in the tool holder of FIG. 1 .
14 shows an example of a conventional tool holder.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 참고로, 본 실시예에서 사용되는 용어 '제1', '제2', '제3' 등은 그 순서를 의미하는 것이 아니며, 동일 명칭이 사용되는 구성요소를 단순히 서로 구별하기 위해 사용되는 것임을 인지하여야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. For reference, the terms 'first', 'second', 'third', etc. used in this embodiment do not mean the order, and are used to simply distinguish components using the same name from each other. you will have to be aware

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 공구홀더(1)는 클램프(3)에 의해 절삭인서트(2)가 장착된다. 클램프를 공구홀더(1)에 장착하기 위해 체결볼트가 사용될 수 있다.As shown in FIG. 1 , in the tool holder 1 according to an embodiment of the present invention, a cutting insert 2 is mounted by a clamp 3 . A fastening bolt may be used to mount the clamp to the tool holder 1 .

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 공구홀더(1)는, 직분사출구(111)가 형성된 상면분사부(11)와, 절삭인서트(2)가 안착되는 체결시트(12)와, 체결시트(12)의 하부에 위치하고 절삭인서트(2)를 냉각하는 냉각챔버(13)를 포함한다.2 to 4 , the tool holder 1 includes an upper surface injection unit 11 having a direct injection outlet 111 formed thereon, a fastening seat 12 on which the cutting insert 2 is seated, and a fastening. and a cooling chamber 13 positioned under the seat 12 and cooling the cutting insert 2 .

또한, 공구홀더(1)는 유체유입구(14)와, 유체유입구(14)으로부터 유입된 유체가 유동하고 냉각챔버(13)에 이어지는 제1 유로(15)와, 제1 유로(15)의 도중에 분기되어 직분사출구(111)에 이어지는 제2 유로(16)와, 냉각챔버(13)로부터 유출되는 유체가 유동하는 제3 유로(17)와, 제3 유로(17)를 통과한 유체가 빠져나가는 유체유출구(18)를 더 포함한다. In addition, the tool holder 1 has a fluid inlet 14 , a first flow path 15 through which the fluid introduced from the fluid inlet 14 flows and continues to the cooling chamber 13 , and the first flow path 15 . The second flow path 16 branched and connected to the direct injection outlet 111, the third flow path 17 through which the fluid flowing out from the cooling chamber 13 flows, and the fluid passing through the third flow path 17 is drained out. It further comprises an outgoing fluid outlet (18).

도 3에 도시된 바와 같이, 제2 유로(16)는 제1 유로(15)와의 분기점에서 직분사출구(111)로 갈수록 그 유로단면적이 점진적으로 작아지게 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 제2 유로(16)를 I, II, III 구역으로 나누어 볼 때, I 구역은 분기점(Q) 부위에 위치하고 직선형 구조이고, II 구역은 곡선형이고 I 구역에 비해 단면이 축소되어 유체의 속도를 상승시키며, III 구역은 직선형 구조로 II구역에 비해 단면이 더 축소되어 정확하게 절삭인서트의 상면 보스부(27)를 향해 유체를 분사한다. 이때, 유체는 절삭인서트의 절인 및 피삭재를 향하지 않는데, 유체가 피삭재를 경화시켜 절삭성을 저해할 수 있으므로, 오로지 절삭인서트의 냉각을 위해 절삭인서트의 상면 보스부 쪽으로 분사된다.As shown in FIG. 3 , it is preferable that the cross-sectional area of the second flow path 16 gradually decreases from the branch point with the first flow path 15 toward the direct injection outlet 111 . Specifically, when the second flow path 16 is divided into I, II, and III zones, the I zone is located at the branch point (Q) and has a linear structure, and the II zone is curved and has a reduced cross-section compared to the I zone. The speed of the cutting insert is increased, and the III section has a linear structure and the cross section is further reduced compared to the II section, so that the fluid is accurately sprayed toward the upper boss portion 27 of the cutting insert. At this time, the fluid is not directed toward the cutting insert or the workpiece. Since the fluid hardens the workpiece and impairs machinability, it is sprayed toward the upper boss of the cutting insert only for cooling the cutting insert.

유체유출구(18)에는 유량 조절을 위한 조절밸브(5)가 구비될 수 있다(도 3 참조).The fluid outlet 18 may be provided with a control valve 5 for controlling the flow rate (see FIG. 3 ).

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각챔버(13)는 내부를 유동하는 저온 유체를 이용하여 절삭인서트를 냉각시키는 기능을 하는 구성으로서, 절삭인서트(2)의 하면(24)(도 8의 (b) 참조)을 커버하는 냉각챔버유로(131)를 포함한다. 4 to 6, the cooling chamber 13 is a configuration that functions to cool the cutting insert using a low-temperature fluid flowing therein, and the lower surface 24 of the cutting insert 2 (Fig. 8) It includes a cooling chamber flow path 131 that covers the (b)).

냉각챔버유로(131)는 냉각챔버(13)의 외곽을 따라 돌면서 점차적으로 내부로 수렴되도록 서로 순차적으로 이어지는 복수 개의 부분유로(1311,1312,1313)를 구비한다. 여기서, 부분유로(1311)는 최외곽에 위치하는 대략 사각 루프 형상의 유로이고, 부분유로(1312)는 부분유로(1311)에 이어지면서 부분유로(1311)의 내부에 위치하는 대략 사각 루프 형상의 유로이며, 부분유로(1313)는 부분유로(1312)에 이어지면서 제3 유로(17)에 이어진다. 본 실시예에서는 3개의 부분유로를 예시하고 있으나, 설계상 부분유로의 개수는 당연히 변동 가능하다. The cooling chamber flow path 131 includes a plurality of partial flow paths 1311 , 1312 , 1313 sequentially connected to each other so as to gradually converge to the inside while rotating along the periphery of the cooling chamber 13 . Here, the partial flow path 1311 is an approximately rectangular loop-shaped flow path located at the outermost portion, and the partial flow path 1312 is connected to the partial flow path 1311 and is located inside the partial flow path 1311. It is a flow path, and the partial flow path 1313 is connected to the third flow path 17 while continuing to the partial flow path 1312 . In the present embodiment, three partial flow paths are exemplified, but the number of partial flow paths may of course vary by design.

한편, 도 5를 참조하면, 이들 각각의 부분유로(1311,1312,1313) 사이는 서로 이격된다. 즉, 각각의 부분유로를 형성하는 격벽들(1311',1312',1313')은 서로 이격된다. 구체적으로, 격벽(1311')는 최외곽에 위치하는 격벽이고, 격벽(1312')는 격벽(1311')에 일단이 이어지면서 격벽(1311')의 내부에 위치하는 대략 사각 루프 형상의 격벽이며, 격벽(1313')은 일단이 격벽(1312')에 이어진다. 이를 통하여, 유체의 유동 통로를 확보함과 동시에, 절삭인서트의 하중에 효과적으로 견디는 구조를 구현할 수 있다. 참고로, 도 5에서 도면부호 f는 유체의 유동 방향을 나타낸다. Meanwhile, referring to FIG. 5 , the respective partial flow paths 1311 , 1312 , and 1313 are spaced apart from each other. That is, the partition walls 1311 ′, 1312 ′, and 1313 ′ forming each partial flow path are spaced apart from each other. Specifically, the partition wall 1311' is a partition wall located at the outermost portion, and the partition wall 1312' is a partition wall having a substantially rectangular loop shape located inside the partition wall 1311' with one end connected to the partition wall 1311'. , the partition wall 1313' has one end connected to the partition wall 1312'. Through this, it is possible to realize a structure that effectively withstands the load of the cutting insert while securing the flow passage of the fluid. For reference, reference numeral f in FIG. 5 indicates the flow direction of the fluid.

또한, 이들 냉각챔버유로(131)는 냉각챔버(13)를 내려다볼 때(도 5 참조), 나선형으로 형성될 수 있다. 여기서, '나선형'이라고 함은, 유로가 외곽을 따라 점차적으로 내부로 빙빙 비틀려 돌아가는 모양을 의미하며, 예시적으로 이러한 나선형 유로는 대략 사각형상(절삭인서트의 외곽과 대략 평행)(도 5) 또는 원형형상(도 11) 등을 가질 수 있다. 이러한 나선형 유로가 구비됨으로써, 유로가 체결시트(12)의 바닥면(121)을 통하여 절삭인서트의 하면에 접촉하는 부위를 최대한 넓게 확보할 수 있다.In addition, these cooling chamber flow paths 131 may be formed in a spiral shape when looking down on the cooling chamber 13 (see FIG. 5 ). Here, 'spiral' means a shape in which the flow path is gradually twisted inside and out along the perimeter, and by way of example, this spiral flow path has a substantially rectangular shape (approximately parallel to the outside of the cutting insert) (FIG. 5) Alternatively, it may have a circular shape (FIG. 11) or the like. By providing such a spiral flow path, a portion in which the flow path contacts the lower surface of the cutting insert through the bottom surface 121 of the fastening sheet 12 can be secured as wide as possible.

도 12에 도시된 바와 같이, 냉각챔버유로(131)의 내부 상면(1314)은 평평한 단일 평면이 아니라 상향으로 돌출된 아치형 공간을 형성하며, 이때 아치형 공간을 형성하는 2개의 면은 서로 각도(예컨대, 120~150°)를 이룰 수도 있고, 또는 완만하게 서로 연결될 수도 있다. 이를 통하여, 유체의 접촉 면적을 증가시켜, 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 한편, 아치형 공간의 최고점은 체결시트(12)의 바닥면(121)에 대해 미리 정해진 간격(d), 예를 들면 0.6mm을 가지며, 이를 통해 절삭인서트(2)를 바닥면(121)에 체결 시 가해지는 하중에 견딜 수 있는 최소 안전 길이를 확보하는 것이 바람직하다. 12, the inner upper surface 1314 of the cooling chamber flow path 131 does not form a flat single plane, but an upwardly protruding arcuate space, wherein the two surfaces forming the arcuate space are at an angle to each other (for example, , 120-150°) may be formed, or may be gently connected to each other. Through this, by increasing the contact area of the fluid, it is possible to further improve the cooling effect. On the other hand, the highest point of the arcuate space has a predetermined distance d, for example, 0.6 mm with respect to the bottom surface 121 of the fastening sheet 12, and through this, the cutting insert 2 is fastened to the bottom surface 121 It is desirable to secure the minimum safety length that can withstand the load applied during the time.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 절삭인서트(2)는 상면(23) 및 하면(24)을 관통하는 유체통과구멍(21)을 포함한다. 이에 대응하여 공구홀더의 체결시트(12)의 바닥면(121)에는 유체통과구멍(21) 및 냉각챔버유로(131)와 각각 연결되어 통하는 바닥면관통구멍(1211)이 구비될 수 있다. 이를 통하여, 냉각챔버유로(131)를 흐르는 유체의 일부는 절삭인서트의 유체통과구멍(21)을 통과해 분사되면서, 절삭인서트의 절인에 발생하는 열을 감소시킬 수 있다. 참고로, 유체통과구멍(21)을 통과하는 유체는 절인 또는 피삭재를 향해 분사되지는 않는다. 한편, 유체의 유동에 간섭이 발생하지 않도록, 절삭인서트의 유체통과구멍(21)과 체결시트(12)의 바닥면관통구멍(1211)은 동심을 가지는 것이 바람직하다. 8 to 10 , the cutting insert 2 includes a fluid passage hole 21 penetrating the upper surface 23 and the lower surface 24 . Correspondingly, the bottom surface 121 of the fastening sheet 12 of the tool holder may be provided with a bottom surface through hole 1211 that is connected to and communicates with the fluid passage hole 21 and the cooling chamber flow passage 131 , respectively. Through this, a portion of the fluid flowing through the cooling chamber flow path 131 is injected through the fluid passage hole 21 of the cutting insert, and heat generated during cutting of the cutting insert can be reduced. For reference, the fluid passing through the fluid passage hole 21 is not sprayed toward the cut or the workpiece. On the other hand, it is preferable that the fluid passage hole 21 of the cutting insert and the bottom surface through hole 1211 of the fastening sheet 12 have concentricity so as not to interfere with the flow of the fluid.

또한, 절삭인서트(2)의 하면(24)에는 유체통과구멍(21)에 연결되어 통하는 오목함몰부(보조챔버)(22)가 더 형성될 수 있다. 오목함몰부(22)는 절삭인서트(2)를 측면에서 바라볼 때(도 10), 절삭인서트의 하면(24)에서 상면(23)으로 갈수록 횡방향폭이 점진적으로 작아지는 사다리꼴 형상일 수 있다. 이러한 오목함몰부(22)는 절삭인서트와 체결시트(12) 사이에서 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 유체가 일시적으로 오목함몰부(22) 내에 머물도록 함으로써, 절삭인서트 내부에서 유체와의 접촉 면접을 증대시켜 냉각효과를 증대시킬 수 있다. In addition, a concave depression (auxiliary chamber) 22 may be further formed on the lower surface 24 of the cutting insert 2 by being connected to the fluid passage hole 21 . When the cutting insert 2 is viewed from the side (FIG. 10), the concave depression 22 may have a trapezoidal shape in which the lateral width gradually decreases from the lower surface 24 to the upper surface 23 of the cutting insert. . The concave concave portion 22 can prevent fluid from leaking between the cutting insert and the fastening seat 12, and by allowing the fluid to temporarily stay in the concave concave portion 22, it can interact with the fluid inside the cutting insert. The cooling effect can be increased by increasing the contact interface.

도 13은 상술된 공구홀더에서의 유체 유동을 나타내는 모식도이다.13 is a schematic diagram showing the fluid flow in the tool holder described above.

유체(저온 유체)가 유체유입구(14)로 유입되면, 제1 유로(15)로 유동한다. 이때, 유체의 일부는 제1 유로(15)로부터 분기된 제2 유로(16) 및 직분사출구(111)를 통하여 절삭인서트의 상면 보스부를 향해 분사된다(도 13의 (a) 참조).When the fluid (low temperature fluid) flows into the fluid inlet 14 , it flows into the first flow path 15 . At this time, a portion of the fluid is injected toward the upper surface boss of the cutting insert through the second flow path 16 branched from the first flow path 15 and the direct injection outlet 111 (see Fig. 13 (a)).

또한, 제1 유로(15)를 통과한 유체는 냉각챔버(13)의 나선형 냉각챔버유로(131)를 통과하면서 절삭인서트를 냉각한다(도 13의 (b) 참조).In addition, the fluid passing through the first flow path 15 cools the cutting insert while passing through the spiral cooling chamber flow path 131 of the cooling chamber 13 (see FIG. 13 (b)).

냉각챔버(13)를 유동한 유체는 일부가 절삭인서트의 유체통과구멍(21)를 통하여, 절삭인서트 외부로 분사되고, 나머지 유체는 제3 유로(17), 유체유출구(18)를 순차적으로 통과하여 외부로 배출된다. 이때, 유체유출구(18)에 장착된 유량조절밸브(5)를 조절하여, 유체의 배출유량을 조절할 수 있다.A portion of the fluid flowing through the cooling chamber 13 is sprayed to the outside of the cutting insert through the fluid passage hole 21 of the cutting insert, and the remaining fluid passes through the third flow path 17 and the fluid outlet 18 sequentially is discharged to the outside. At this time, by adjusting the flow rate control valve 5 mounted on the fluid outlet 18, it is possible to adjust the discharge flow rate of the fluid.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 공구홀더는 유체를 절삭인서트의 피삭재 가공 부위에 직접 분사함(직접 냉각)과 동시에, 냉각챔버를 절삭인서트의 아래에 위치하도록 공구홀더에 배치하여 절삭인서트를 냉각(간접 냉각)시킬 수 있다. 또한, 여기에 더하여 선택적으로 절삭인서트의 유체통과구멍으로 유체를 통과하여 추가적인 냉각효과를 얻을 수 있다. As such, in the tool holder according to an embodiment of the present invention, the fluid is directly sprayed (direct cooling) on the workpiece processing part of the cutting insert, and at the same time, the cooling chamber is placed in the tool holder so as to be located below the cutting insert. can be cooled (indirect cooling). In addition, additional cooling effect can be obtained by selectively passing the fluid through the fluid passage hole of the cutting insert.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

1. 공구홀더
11. 상면분사부 111. 직분사출구
12. 체결시트 13. 냉각챔버
14. 유체유입구 15. 제1 유로
16. 제2 유로 17. 제3 유로
18. 유체유출구
2. 절삭인서트
3. 클램프1. Tool holder
11. Top injection part 111. Direct injection exit
12. Fastening seat 13. Cooling chamber
14. Fluid inlet 15. First flow path
16. 2nd Euro 17. 3rd Euro
18. Fluid Outlet
2. Cutting inserts
3. Clamp

Claims (11)

클램프에 의해 절삭인서트가 장착되는 공구홀더로서,
상기 공구홀더는,
직분사출구가 형성된 상면분사부,
상기 절삭인서트가 안착되는 체결시트,
상기 체결시트의 하부에 위치하고 상기 절삭인서트를 냉각하는 냉각챔버,
유체유입구,
상기 유체유입구으로부터 유입된 유체가 유동하고 상기 냉각챔버에 이어지는 제1 유로,
상기 냉각챔버로부터 유출되는 유체가 유동하는 제3 유로, 그리고
상기 제3 유로를 통과한 유체가 빠져나가는 유체유출구
를 포함하며,
상기 냉각챔버는,
상기 절삭인서트의 하면을 커버하는 냉각챔버유로를 구비하며,
상기 냉각챔버유로는 상기 냉각챔버의 외곽을 따라 돌면서 점차적으로 내부로 수렴되도록 서로 순차적으로 이어지는 복수 개의 부분유로를 구비하며,
각각의 상기 복수 개의 부분유로 사이는 서로 이격된
공구홀더.A tool holder to which a cutting insert is mounted by means of a clamp,
The tool holder is
The upper surface injection part with the direct injection outlet,
a fastening seat on which the cutting insert is seated;
a cooling chamber located under the fastening seat and cooling the cutting insert;
fluid inlet,
a first flow path through which the fluid introduced from the fluid inlet flows and is connected to the cooling chamber;
a third flow path through which the fluid flowing out from the cooling chamber flows, and
The fluid outlet through which the fluid passing through the third flow path exits
includes,
The cooling chamber,
and a cooling chamber flow path covering the lower surface of the cutting insert,
The cooling chamber flow passage includes a plurality of partial flow passages sequentially connected to each other so as to gradually converge to the inside while rotating along the periphery of the cooling chamber,
Each of the plurality of partial flow passages are spaced apart from each other.
tool holder. 삭제delete 제1항에서,
상기 복수 개의 부분유로 각각을 형성하는 격벽들은 서로 이격된 공구홀더.In claim 1,
The partition walls forming each of the plurality of partial passages are spaced apart from each other in a tool holder. 제1항에서,
상기 냉각챔버유로는 상기 냉각챔버를 내려다볼 때, 나선형으로 형성된 공구홀더.In claim 1,
The cooling chamber flow path is a tool holder formed in a spiral shape when looking down on the cooling chamber. 제1항에서,
상기 냉각챔버유로의 상면은 상향으로 돌출된 아치형으로 형성된 공구홀더.In claim 1,
An upper surface of the cooling chamber flow passage is formed in an arcuate shape protruding upward. 제1항에서,
상기 절삭인서트는 그 상면 및 하면을 관통하는 유체통과구멍을 포함하며,
상기 체결시트의 바닥면에는 상기 유체통과구멍 및 상기 냉각챔버유로와 각각 연결되어 통하는 바닥면관통구멍이 구비되는
공구홀더.In claim 1,
The cutting insert includes a fluid passage hole penetrating the upper and lower surfaces,
The bottom surface of the fastening sheet is provided with a bottom surface through hole connected to the fluid passage hole and the cooling chamber flow path, respectively.
tool holder. 제6항에서,
상기 절삭인서트의 하면에는 상기 유체통과구멍에 연결되어 통하는 오목함몰부가 형성된 공구홀더.In claim 6,
A tool holder having a concave depression formed on a lower surface of the cutting insert by being connected to the fluid passage hole. 제7항에서,
상기 오목함몰부는 상기 절삭인서트를 측면에서 바라볼 때, 상기 절삭인서트의 하면에서 상면으로 갈수록 횡방향폭이 점진적으로 작아지는 사다리꼴형상인 공구홀더.In claim 7,
When the concave depression portion is viewed from the side, the tool holder has a trapezoidal shape in which the lateral width gradually decreases from the lower surface to the upper surface of the cutting insert. 제1항에서,
상기 공구홀더는,
상기 제1 유로의 도중에 분기되어 상기 직분사출구에 이어지는 제2 유로를 더 포함하는 공구홀더.In claim 1,
The tool holder is
The tool holder further comprising a second flow path branched in the middle of the first flow path and connected to the direct injection outlet. 제9항에서,
상기 제2 유로는 상기 제1 유로와의 분기점에서 상기 직분사출구로 갈수록 그 유로단면적이 점진적으로 작아지는
공구홀더.In claim 9,
The second flow path has a cross-sectional area that gradually decreases from a branch point with the first flow path toward the direct injection outlet.
tool holder. 제1항에서,
상기 유체유출구에는 유량 조절을 위한 조절밸브가 구비된 공구홀더.In claim 1,
A tool holder provided with a control valve for controlling the flow rate at the fluid outlet.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001047304A (en) * 1999-08-09 2001-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cutting tool, cooling method therefor and cutting device
KR20040007623A (en) * 2001-05-31 2004-01-24 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 An apparatus and method for machining with cryogenically cooled oxide-containing ceramic cutting tools
KR20190079920A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 한국야금 주식회사 Clamp for cutting insert

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001047304A (en) * 1999-08-09 2001-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cutting tool, cooling method therefor and cutting device
KR20040007623A (en) * 2001-05-31 2004-01-24 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 An apparatus and method for machining with cryogenically cooled oxide-containing ceramic cutting tools
KR20190079920A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 한국야금 주식회사 Clamp for cutting insert

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