KR102510360B1 - 공구 헤드의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공구 헤드의 제조 방법에 관한 것으로, 이 방법은, - 분말 조성물로부터 제 1 부분 및 제 2 부분 (4, 4') 을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분은 대응 접합 표면 (5) 을 포함하고, 이 부분들은 상기 공구 헤드의 주변 엔벨로프 표면의 부분들을 형성하도록 구성된 외부 표면 부분 (6, 6') 을 포함하는, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분 (4, 4') 을 형성하는 단계, - 대응 접합 표면들에 대응 홈들 (15) 을 형성하는 단계, - 인터페이스를 형성하도록 접합 표면들을 접촉시켜서, 각 쌍의 대면하는 홈들이 상기 인터페이스에서 연장되는 채널을 형성하도록, 상기 공구 헤드의 형상으로 부분들을 조립하는 단계로서, 상기 채널은 상기 공구 헤드의 후방 단부에 입구 개구를 갖고, 상기 공구 헤드의 전방 단부 및/또는 상기 주변 엔벨로프 표면에 출구 개구를 가지는, 상기 조립하는 단계, - 조립된 부분들을 소결 작업에서 접합하여 상기 공구 헤드를 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 로터리 절삭 공구, 즉 공작물, 특히 금속 공작물 또는 복합 재료로 만들어진 공작물을 칩 제거 기계가공하기 위한 공구의 공구 헤드의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 로터리 절삭 공구의 메인 보디와 함께 사용하기 위한 공구 헤드, 및 이러한 공구 헤드를 포함하는 로터리 절삭 공구에 관한 것이다.
로터리 절삭 공구용의 초경합금 또는 서멧으로 제조된 공구 헤드는, 통상적으로 일축 또는 다축 프레싱에 의해 복합 분말을 그린 보디로 프레싱한 후에 그린 보디를 소결함으로써 제조된다. 대안적으로, 그린 보디는 예를 들어, 분말 사출 성형 (PIM) 또는 압출에 의해 형성될 수 있다. 소결 후, 공구 헤드의 절삭 날은 연삭 작업에서 형성되지만, 소결된 보디의 기계가공은 고가이므로, 기계가공은 바람직하게는 최소로 유지된다. 따라서, 공구 헤드의 최종 형상에 가능한한 가까운 형상을 갖는 소결된 보디를 얻는 것이 바람직하다.
절삭 날에 냉각제를 공급할 수 있는 냉각 시스템은 일반적으로 공구 헤드에 제공되어 공구 헤드의 최적화된 성능에 도달해야 한다. 소결 후에 기계가공의 필요성을 최소화하기 위해, 내부 냉각제 채널이 바람직하게는 소결 전에 그린 보디에 형성된다.
US2013/0223943 은 사출 성형 또는 다이 캐스팅에 의해 형성된 2 개의 개별 부품으로부터 공구 헤드를 제조하는 방법 및 공구 헤드를 개시하고 있다. 연결 구역이 형성되도록 부품들이 조립되고 공동 압축 및 소결된다. 부품들 중 하나는 절삭 날을 포함하여 공구 헤드의 전방 단부를 형성하고, 다른 부품은 공구 헤드의 후방 단부를 형성한다. 공구 헤드의 전방 단부를 형성하는 부분에는 분배기 챔버로부터 연장되는 2 개 이상의 냉각제 채널이 형성되고, 공구의 후방 단부를 형성하는 부분에는 분배기 채널로 이어지는 중심 냉각제 채널이 형성된다. 냉각제 채널들은 사출 성형 공정 중에 가동식 코어를 사용하여 형성된다.
적어도 일부 양태에서, 개선된 성능을 갖는 용이한 공구 헤드 제조 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
이 문제를 더 잘 해결하기 위해, 청구항 1 에 따른 로터리 절삭 공구의 공구 헤드의 제조 방법이 제공된다. 바람직한 실시형태들은 종속항들에 규정되어 있다.
제안된 방법은 다음을 포함한다:
- 분말 조성물로부터 적어도 제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 부분은 제 1 접합 표면을 포함하고, 상기 제 2 부분은 제 2 접합 표면을 포함하고, 상기 제 1 접합 표면은 상기 제 2 접합 표면과 접촉하도록 구성되고, 상기 제 1 부분은 상기 공구 헤드의 상기 주변 엔벨로프 표면의 제 1 부분을 형성하도록 구성된 제 1 외부 표면 부분을 더 포함하고, 상기 제 2 부분은 상기 공구 헤드의 상기 주변 엔벨로프 표면의 제 2 부분을 형성하도록 구성된 제 2 외부 표면 부분을 더 포함하는, 상기 제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하는 단계,
- 상기 제 1 접합 표면에 적어도 하나의 홈을 형성하고 상기 제 2 접합 표면에 적어도 하나의 대응 홈을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 접합 표면의 적어도 하나의 홈은, 상기 제 1 접합 표면과 상기 제 2 접합 표면이 접촉될 때에, 상기 제 2 접합 표면의 적어도 하나의 대응 홈을 대면하도록 구성된, 상기 제 1 접합 표면에 적어도 하나의 홈을 형성하고 상기 제 2 접합 표면에 적어도 하나의 대응 홈을 형성하는 단계,
- 인터페이스를 형성하도록 적어도 상기 제 1 접합 표면과 상기 제 2 접합 표면을 접촉시켜서, 적어도 하나의 쌍의 대면하는 홈들이 상기 인터페이스에서 연장되는 채널을 형성하도록, 상기 공구 헤드의 형상으로 부분들을 조립하는 단계로서, 상기 채널은 상기 공구 헤드의 상기 후방 단부에 입구 개구를 갖고, 상기 공구 헤드의 상기 전방 단부 및/또는 상기 주변 엔벨로프 표면에 출구 개구를 가지는, 상기 조립하는 단계,
- 조립된 부분들을 소결 작업에서 접합하여 상기 공구 헤드를 형성하는 단계.
제안된 방법은 방전 가공 (EDM) 과 같은, 냉각제 홀을 생성하기 위한 고가의 사후-소결 기계가공없이 공구 헤드에서 액체 냉각제를 공급하기 위한 채널들 (냉각제 채널들) 을 비용효율적으로 생성할 수 있게 한다. 특히, 상기 방법은 냉각제 채널들이 2 개의 미리 형성된 부분들 사이의 인터페이스에서 생성되기 때문에 비선형 구성을 갖는 냉각제 채널들의 생성을 용이하게 한다. 이렇게 하면, 보다 복잡한 형상의 냉각제 채널들을 만들기 위한 조건이 개선되어, 공구 헤드의 모든 절삭 날에 냉각제를 공급할 가능성이 향상된다. 예를 들어, 이는 공구 헤드의 전방 단부 및/또는 주변 엔벨로프 표면에 제공되는, 공구 헤드의 후방 단부로부터 절삭 날로 연장되는 만곡형 또는 가변형 단면 냉각제 채널들의 생성을 용이하게 한다. 냉각제 채널들은 대응 홈들로부터 형성되고, 이 홈들은 서로 대면하며 인터페이스에서 평행하게 연장되기 때문에, 냉각제 채널들은 횡방향의 임의의 날카로운 전이부 또는 에지없이 벽으로 형성될 수 있다. 그럼으로써, 냉각제 채널들에서의 압력 강하가 회피될 수 있고, 횡방향 전이부 또는 에지가 존재하는 냉각제 채널들을 갖는 공구 헤드와 비교하여 공구 헤드의 성능이 개선될 수 있다.
홈들은 바람직하게는 예를 들어 홈들이 예비형성되는 몰드를 가짐으로써 또는 예비형성된 홈들을 갖는 펀치를 가짐으로써 부분들이 형성될 때에 각각의 부분들에 형성될 수 있다. 이는 홈들의 형성을 용이하게 한다. 이러한 방식으로 부분의 소결 후에 형성된 홈들, 및 부분들을 조립하고 이어서 소결 작업에서 부분들을 접합하는 때에 홈들에 의해 형성된 채널들은 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 3㎛ 의 매끄러운 표면인 직접 프레싱된 표면을 갖는다. 산술 평균 거칠기 값은 분말의 입자 크기, 분말 조성물에서의 바인더의 양, 및 홈을 형성한 몰드 또는 펀치의 표면 마무리에 의존한다. 소결 후에 그리고 조립 전에 부분들이 또한 바람직하게 세정되기 때문에, 블라스팅과 같은 세정 공정은 또한 산술 평균 거칠기 값에 약간의 영향을 미친다. 대부분의 경우, 산술 평균 거칠기 값 Ra 는 0.5㎛ 미만이며 때로는 0.1㎛ 로 낮다. 제 1 부분 및/또는 제 2 부분의 홈들은 또한 부분들의 소결 후에 그리고 부분들을 조립하고 소결 작업에서 조립된 부분들을 접합하기 전에 연삭될 수 있다. 연삭은 표면 거칠기가 개선된 더 매끄러운 표면을 얻기 위해 그리고/또는 홈들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 연삭된 표면은 일반적으로 0.1 ≤ Ra ≤ 1.6 간격 내에서 산술 평균 표면 거칠기를 가지며 때로는 더 우수하거나 더 작다. 또한, 홈들의 연마와 같은, 홈들의 표면 거칠기를 개선하기 위한 다른 처리를 적용하는 것도 가능하며, 이는 연삭보다 홈의 표면 마무리가 훨씬 우수하다. 홈의 매끄러운 표면, 즉 직접 프레싱된 표면 또는 연삭된 표면 또는 연마된 표면 또는 표면 거칠기 Ra ≤ 3㎛ 를 갖는 표면의 이점은, 냉각제 채널들에서의 압력 강하를 회피할 수 있고 공구 헤드의 성능을 향상시킬 수 있다는 것이다.
바람직하게는, 주변 엔벨로프 표면의 제 1 부분 및 제 2 부분은 공구 헤드의 전방 단부로부터 후방 단부로 연장된다. 이에 의해, 각 부분들의 외부 표면들은 함께 공구 헤드의 전체 주변 표면을 형성한다.
소결 작업은 바람직하게는 액상 소결 작업, 즉 분말 조성물의 바인더가 용융되고 고체 입자가 습윤 액체 바인더와 공존하는 소결 작업이다. 초경합금의 경우, 이는 액상 코발트 (Co) 및 탄화 텅스텐 (WC) 의 고체 입자를 의미한다. 따라서 WC-Co 기반 초경합금의 경우에 소결 온도는 적어도 1250℃ 의 온도를 넘어야 한다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 분말 사출 성형, 다축 프레싱, 일축 프레싱 및 적층 가공 중 하나를 사용하여 부분들을 형성하는 것을 포함한다.
분말 사출 성형 (PIM) 에 의하면, 적층 가공과 비교하여 더 매끄러운 표면을 갖도록 그리고 더 비용효율적인 방식으로 비교적 복잡한 형상을 형성할 수 있다. 따라서, PIM 은 가변 재료 두께를 갖는 부분들의 비용효율적인 형성 및 가변 치수의 홈들 또는 굽은 홈들의 형성에 특히 적합하다. 이러한 방식으로 형성된 홈들, 및 홈들에 의해 형성된 채널은, 후속 소결 작업시, 매끄러운 표면, 즉 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 3㎛ 을 갖는 표면을 갖는다. 또한 이 경우에, 산술 평균 거칠기 값은 분말의 입자의 크기, 분말 조성물 및 공정 파라미터에 의존한다. 대부분의 경우, 산술 평균 거칠기 값 Ra 는 1㎛ 미만이고, 많은 경우에 0.5㎛ 미만이다. 제 1 부분 및/또는 제 2 부분의 홈들은 또한, 소결 후에 그리고 부분들을 조립하고 소결 작업에서 조립된 부분들을 접합하기 전에 연삭될 수 있다. 연삭은 개선된 산술 평균 거칠기를 갖는 더 매끄러운 표면을 얻기 위해 사용될 수 있다. 연삭된 표면은 0.1 ≤ Ra ≤ 1.6 간격을 갖는 전형적인 표면 거칠기 (Ra) 를 가지며 때로는 더 우수하거나 더 작다. 또한, 연마와 같은, 홈들의 표면 거칠기를 향상시키기 위한 다른 처리를 적용하는 것도 가능하며, 이는 연삭보다도 표면 마무리가 더 우수하다. 홈의 매끄러운 표면, 즉 직접 프레싱된 표면 또는 연삭된 표면 또는 연마된 표면 또는 분말 사출 성형에 의해 생성된 표면 또는 표면 거칠기 Ra ≤ 3㎛ 를 갖는 표면의 이점은, 냉각제 채널들에서의 압력 강하를 회피할 수 있고 공구 헤드의 성능을 향상시킬 수 있다는 것이다.
일반적으로 재료의 층별 디포지션에 의존하는 적층 가공에 의하면, 복잡한 형상이 형성될 수 있다.
다축 및 일축 프레싱은 형상 정확도가 높은 부분들을 빠르게 생산할 수 있기 때문에 덜 복잡한 형상을 생성하기 위한 비용효율적인 대안이다. 다축 프레싱에 의하면, 일축 프레싱보다 더 복잡한 형상이 형성될 수 있다. 접합 표면들에 홈들을 형성함으로써, 냉각제 채널들을 형성하기 위해 가동식 코어가 사용되는 공정과 비교하여 보다 효율적인 생산 공정이 가능하다.
일 실시형태에 따르면, 부분들을 조립하는 단계는 부분들을 비소결 상태로 조립하는 것을 포함한다. 이에 따라, 단 하나의 소결 작업만이 필요하고, 연삭없이 매끄러운 접합 표면이 일반적으로 얻어질 수 있어서 생산 공정의 복잡성이 상대적으로 낮아진다. 시간, 압력 및 온도와 같은 접합 소결 작업에서의 소결 조건은 부분들의 재료에 의존하지만, 바람직하게는 액상 소결이 일어나도록 되어야 한다. 소결은 예를 들어 초경합금의 경우에 1350-1500℃ 의 소결 온도에서 수행될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 부분들을 조립하기 전에 부분들을 소결하는 것을 추가로 포함한다. 이 경우에, 소결된 부분들의 접합 표면들은 바람직하게는 부분들을 조립하기 전에 매끄러운 접합 표면들을 생성하도록 연삭되어야한다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 제 1 및 제 2 부분을 동일하거나 실질적으로 동일한 형상으로 형성하는 것을 포함한다. 이에 의해, 부분들은 동일한 공구 또는 몰드를 사용하여 형성될 수 있다. 모든 부분들을 동일하게 만들면, 상이한 종류의 부분들을 트랙킹할 필요가 없으므로 조립 공정이 용이해진다. 더욱이, 공구 헤드는 중심 축선에 대해 대칭이 되고, 이는 바람직한 동적 특성으로 이어진다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은, 부분들의 조립시에, 제 1 및 제 2 접합 표면들이 공구 헤드의 중심 축선을 따라 연장되도록 부분들을 형성하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 접합 표면들은 중심 축선과 평행하게 연장될 수 있다. 이는 진동 경향 감소와 같은, 공구 헤드의 바람직한 동적 특성에 기여한다.
부분들은 또한 제 1 및 제 2 접합 표면들이 공구 헤드의 중심 축선에 대해 소정 각도로 연장되도록 형성될 수 있다. 각도는 바람직하게는 인터페이스에 형성된 채널들이 공구 헤드의 절삭 날에 가까운 개구를 갖도록 되어야 한다. 각도는 바람직하게는 인터페이스가 공구 헤드의 후방 단부 표면 및/또는 전방 단부 표면과 교차하도록 된다. 가장 바람직하게는, 각도는 인터페이스가 후방 단부 표면, 전방 단부 표면 및 주변 엔벨로프 표면과 교차하도록 된다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 적어도 하나의 홈을 만곡된 홈으로서 형성하고 그리고/또는 적어도 하나의 홈을 가변 단면 형상 및/또는 크기를 갖는 홈으로서 형성하는 것을 포함한다. 냉각제 채널들은 예를 들어 공구 헤드의 중심 축선 주위에 나선형 연장부가 형성될 수 있고 그리고/또는 냉각제 채널을 따라 변하는 단면 형상 및/또는 영역이 형성된다. 냉각제 채널들은 또한 중심 축선과 평행한 평면에서 만곡될 수 있다. 이로써, 채널들은 냉각제 흐름의 원하는 특성을 달성하도록 맞춤화될 수 있다. 만곡된 홈은 부드럽고 연속적인 방식으로 진직도에서 벗어나는 홈이다. 홈의 만곡 부분의 곡률 반경은 만곡 부분을 따라 일정하거나 변할 수 있다. 홈의 만곡 부분은 바람직하게는 공구 헤드의 길이를 따라 5 % 이상 또는 10 % 이상 또는 20 % 이상 또는 30 % 이상 또는 40 % 이상 또는 50 % 이상 또는 60 % 이상 또는 70 % 이상 또는 80 % 이상 또는 90 % 이상 연장된다. 바람직하게는, 홈의 만곡 부분은 공구 헤드의 후방 단부의 입구 개구로부터 전방 단부의 출구 개구까지 측정된 홈의 총 길이의 5 % 이상 또는 10 % 이상 또는 20 % 이상 또는 30 % 이상 또는 40 % 이상 또는 50 % 이상 또는 60 % 이상 또는 70 % 이상 또는 80 % 이상 또는 90 % 이상을 구성한다. 제 1 부분 및 제 2 부분을 공구 헤드의 형상으로 조립한 후 그리고 공구 헤드를 형성하기 위하여 소결 작업에서 조립된 부분들을 접합한 후, 형성된 채널은 적어도 하나의 만곡 부분을 가질 것이다. 제 1 부분 각각의 제 2 부분의 만곡된 홈들은, 제 1 부분 및 제 2 부분을 조립한 후에 그리고 공구 헤드를 형성하기 위해 소결 작업에서 조립된 부분들을 접합한 후에 형성된 채널의 만곡 부분의 중심 축선이, 채널의 만곡 부분의 중심 축선으로부터 공구 헤드의 중심 축선까지의 최단 거리가 채널의 만곡 부분을 따라 연속적으로 변화하는 것과 동시에 연속적으로 만곡되도록 배치될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 적어도 하나의 홈의 적어도 하나의 부분에 매끄러운 표면을 형성하는 것, 바람직하게는 적어도 하나의 홈의 주요 부분에 매끄러운 표면을 형성하는 것, 더 바람직하게는 적어도 하나의 홈의 전체에 매끄러운 표면을 형성하는 것을 포함한다. 이 실시형태에서, 부분들은 바람직하게는 매끄러운 표면을 생성하는 PIM 또는 일축 프레싱 또는 다축 프레싱을 사용하여 형성된다. 낮은 압력 강하를 갖는 냉각제 채널을 달성하기 위해서는 표면 거칠기가 낮은 매끄러운 표면이 바람직하다. 홈의 매끄러운 표면은, 바람직하게는 임의의 방향으로 측정될 때, 바람직하게는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 3㎛, 보다 바람직하게는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 2㎛, 더욱 더 바람직하게는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 1㎛, 가장 바람직하게는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 0.5㎛ 를 갖는 표면이다. 홈의 매끄러운 표면은 바람직하게는 직접 프레싱된 표면 또는 바람직하게는 연삭된 표면 또는 바람직하게는 연마된 표면 또는 바람직하게는 분말 사출 성형에 의해 생성된 표면이다.
일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 홈을 형성하는 단계는, 제 1 부분 및 제 2 부분의 조립시에 공구 헤드의 후방 단부에서 공통 입구 개구를 공유하는 적어도 2 개의 채널이 인터페이스에 형성되도록, 각각의 제 1 접합 표면 및 제 2 접합 표면에 공통 함몰부로부터 연장되는 적어도 2 개의 홈을 형성하는 것을 포함한다. 이에 의해, 절삭 공구의 메인 보디의 공통 냉각제 덕트로부터 냉각제가 공급될 수있는 몇몇 냉각제 채널들이 제공될 수 있다. 공통 덕트는 중심 덕트일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 공구 헤드에 적어도 하나의 절삭 날을 제공하는 것을 더 포함하며, 적어도 하나의 절삭 날의 각각은 적어도 하나의 채널의 출구 개구에 인접하여 제공된다. 각각의 채널의 출구 개구는 각각의 채널을 통해 제공된 냉각제가 관련 절삭 날을 냉각시키는데 사용될 수 있도록 위치된다. 모든 절삭 날에 대한 냉각제의 공급이 보장되므로 모든 절삭 날을 적절히 냉각할 수 있다. 예를 들어 절삭 날은 부분들에 미리 형성되고 조립된 부분들을 접합한 후에 최종 형상과 예리함을 갖도록 연삭된다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 적어도 3 개의 부분들을 형성하는 것을 포함하고, 다수의 부분들은 공구 헤드에 제공된 다수의 절삭 날에 대응한다. 이는, 냉각제를 위한 채널들이 모든 인터페이스에 제공될 수 있고 그에 따라서 모든 절삭 날이 적절히 냉각될 수 있기 때문에, 전방 단부 및/또는 주변 엔벨로프 표면에 그리고/또는 전방 단부와 주변 엔벨로프 표면 사이의 전이부에 배치된 2 개 이상의 절삭 날을 갖는 공구 헤드에 유리하다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 접합 표면에 위치결정 수단을 제공하는 것을 포함하고, 소결 중에 제 1 및 제 2 부분의 상대 위치가 확보되도록 제 1 접합 표면의 위치결정 수단은 제 2 접합 표면의 위치결정 수단과 결합할 수 있도록 구성된다. 이는 조립을 용이하게 하고 소결 동안에 정확한 정렬을 보장한다. 이 경우에 부분들을 조립하는 것은 대응하는 접합 표면들의 위치결정 수단들을 서로 결합되게 하는 것을 포함한다. 위치결정 수단은 예를 들어 돌출부 및 오목부의 형태일 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 분말 조성물은 경질 금속 분말 조성물 또는 서멧 분말 조성물이다. 경질 금속 분말 조성물은 예를 들어 WC 및 Co 와 같은, 바인더 및 카바이드를 포함하는 초경합금 분말 조성물일 수 있다. WC 및 Co 이외에도 다음 중 하나 이상이 포함될 수 있다: 일반 조성물 (Ti, Nb, Ta)C 을 갖는 금속 카바이드, 크롬 (Cr), 금속 탄질화물, 예를 들어 티타늄 탄질화물 (Ti(C, N)). 바인더는, Co 와는 별도로, Co, Ni 및 Fe, 또는 Ni 및 Fe 의 조합을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 두 부분들은 동일한 분말 조성물로 제조된다.
소결 작업에서 부분들을 접합한 후, 공구 헤드는 예를 들어 절삭 날과 여유면을 갖는 최종 형상으로 연삭되거나 기계가공될 수 있다. 또한 이는 물리 기상 증착 (PVD) 또는 화학적 기상 증착 (CVD) 코팅과 같은 코팅을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 독립 제품 청구항에 따른 로터리 절삭 공구의 메인 보디와 함께 사용하기 위한 공구 헤드가 제공된다. 공구 헤드는 전방 단부 및 후방 단부를 갖고, 전방 단부와 후방 단부 사이에서는 회전 중심 축선과 주변 엔벨로프 표면이 연장되고,
- 상기 후방 단부는 상기 메인 보디에 연결되도록 구성되고, 상기 전방 단부는 공작물과의 절삭 결합을 위해 구성되고,
- 상기 공구 헤드는 액체 냉각제를 상기 공구 헤드의 절삭 날에 이송하기 위한 적어도 하나의 채널을 포함하고, 상기 적어도 하나의 채널의 각각은 상기 공구 헤드의 후방 단부의 입구 개구로부터 상기 공구 헤드의 전방 단부의 또는 주변 엔벨로프 표면의 출구 개구까지 연장되고,
- 상기 적어도 하나의 채널은 상기 공구 헤드를 형성하도록 적어도 2 개의 부분을 접합함으로써 형성된 적어도 하나의 인터페이스에 형성되고, 각 부분은 분말 조성물로부터 형성된다.
제안된 공구 헤드는 교환가능하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 공구 헤드에는 예를 들어 수형/암형 결합 수단에 의해 공구 헤드를 메인 보디에 체결하기 위한 인터페이스가 제공된다. 공구 헤드는 또한 로터리 절삭 공구의 메인 보디에 영구적으로 부착되도록 구성될 수 있다. 공구 헤드는 바람직하게는 전술한 실시형태들 중 어느 하나에 따른 제안된 방법에 따라 제조되었다.
공구 헤드는 드릴링 또는 밀링을 위해 추가로 구성될 수 있다.
채널들이 형성되는 인터페이스는 일반적으로 공구 헤드의 다른 부분들과 동일한 미세구조를 얻는다. 채널들에서 길이방향으로 연장되는 내부 에지들이 제조 공정의 결과로서 형성될 수 있다. 에지들은 길이방향으로 연장되므로, 이들은 채널들을 통한 냉각제의 흐름에 최소로 영향을 미친다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 메인 보디 및 제안된 공구 헤드를 포함하는 로터리 절삭 공구가 제공된다. 로터리 절삭 공구는 드릴링 공구 또는 밀링 공구일 수 있다.
메인 보디는 공구 헤드에 냉각제를 제공하기 위한 중앙 냉각제 덕트를 포함할 수 있다. 메인 보디는 대안적으로 2 개 이상의 냉각제 덕트를 포함할 수 있고, 각각의 덕트는 공구 헤드의 채널에 연결되도록 구성된다. 메인 보디는 금속, 예를 들어 강 합금으로 만들어 질 수 있거나, 초경합금 또는 서멧과 같은 경질 금속으로 만들어 질 수 있다. 공구 헤드는 메인 보디와 일체로 형성되거나, 메인 보디에 영구적으로 부착되거나, 또는 해제가능하게 부착될 수, 즉 교환가능할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 공구 헤드는 소결에 의해 메인 보디에 결합되어 있다. 이에 의해, 공구 헤드와 메인 보디가 단단히 접합되지만, 메인 보디와 공구 헤드는 상이한 재료들로 만들어 질 수 있다. 예를 들어, 메인 보디는 공구 헤드보다 더 저렴한 등급으로 제조될 수 있다. 초경합금이 공구 헤드에 사용되는 경우, 메인 보디는 또한 초경합금으로 형성될 수 있지만, 상이한 조성을 갖는다.
본 발명의 다른 유리한 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명으로부터 나타날 것이다.
본 발명의 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 예로써 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하기 위한 두 부분의 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 부분의 측면도이다.
도 4 는 공구 헤드를 형성하도록 조립된, 도 2 의 부분들을 나타낸 사시도이다.
도 5 는 도 4 로부터의 조립된 부분들의 전방 단부도이다.
도 6 은 제 1 실시형태에 따른 공구 헤드를 포함하는 드릴링 공구를 도시한 단면도이다.
도 7 은 도 6 의 드릴링 공구의 사시도이다.
도 8 은 제 2 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하기 위한 두 부분의 사시도이다.
도 9 는 공구 헤드를 형성하도록 조립된 도 8 의 부분들을 나타내는 전방 단부도이다.
도 10 은 제 2 실시형태에 따른 공구 헤드를 포함하는 드릴링 공구를 도시 한 사시도이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하기 위한 두 부분의 사시도이다.
도 12 는 도 11 로부터의 부분의 측면도이다.
도 13 은 제 3 실시형태에 따른 공구 헤드의 사시도이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하기 위한 두 부분의 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 부분의 측면도이다.
도 4 는 공구 헤드를 형성하도록 조립된, 도 2 의 부분들을 나타낸 사시도이다.
도 5 는 도 4 로부터의 조립된 부분들의 전방 단부도이다.
도 6 은 제 1 실시형태에 따른 공구 헤드를 포함하는 드릴링 공구를 도시한 단면도이다.
도 7 은 도 6 의 드릴링 공구의 사시도이다.
도 8 은 제 2 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하기 위한 두 부분의 사시도이다.
도 9 는 공구 헤드를 형성하도록 조립된 도 8 의 부분들을 나타내는 전방 단부도이다.
도 10 은 제 2 실시형태에 따른 공구 헤드를 포함하는 드릴링 공구를 도시 한 사시도이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하기 위한 두 부분의 사시도이다.
도 12 는 도 11 로부터의 부분의 측면도이다.
도 13 은 제 3 실시형태에 따른 공구 헤드의 사시도이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 공구 헤드를 형성하는 방법이 도 1 의 흐름도에 개략적으로 도시되어 있다. 이 방법은 다음의 단계들 A-C 를 포함한다.
A: 금속 형태의 바인더 상 및 예를 들어 탄화물 및/또는 탄질화물 및/또는 질화물 형태의 경질 상을 포함하는 분말 조성물로부터 공구 헤드의 제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하는 단계.
B: 제 1 부분 및 제 2 부분을 공구 헤드의 형상으로 조립하는 단계.
C: 조립된 부분들을 소결 작업에서 접합하여 공구 헤드를 형성하는 단계.
단계 C 에 이어서, 형성된 공구 헤드는 예를 들어 절삭 날 및 클리어런스 표면을 형성하도록 기계가공되며, 공구 헤드에는 코팅이 제공될 수 있다. 예를 들어, 치즐 절삭 날 및 클리어런스 표면을 포함하는 공구 헤드의 최종 구성은 도면에 도시되어 있지 않다.
이제 도 2-10 을 참조하면, 제 1 실시형태 (도 2-7) 및 제 2 실시형태 (도 8-10) 에 따른 공구 헤드 (1) 의 제조가 도시된다. 동일하거나 대응하는 특징들에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용된다. 공구 헤드 (1) 는 로터리 절삭 공구 (3) 를 형성하도록 메인 보디 (2) 에 영구적으로 부착되도록 되어 있으며, 공구 헤드 및 메인 보디는 공구 (3) 가 R 방향으로 회전할 수 있는 공통 중심 축선 (C) 을 따라 연장된다. 공구 헤드 (1) 는 또한 메인 보디에 분리가능하게 부착될 수 있는 교환가능한 헤드일 수 있다. 이 경우, 공구 헤드에는 커플링 인터페이스가 제공된다.
단계 A
제 1 실시형태에 따른 공구 헤드 (1) 의 제 1 및 제 2 부분 (4, 4') 이 도 2-5 에 도시되어 있고, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 공구 헤드의 제 1 및 제 2 부분 (4, 4') 이 도 8-9 에 도시되어 있다. 제 1 부분 (4) 및 제 2 부분 (4') 은, 각각, 형성될 공구 헤드 (1) 의 제 1 절반 및 제 2 절반에 대응한다. 도시된 실시형태들에서, 제 1 부분 (4) 과 제 2 부분 (4') 은 동일하다.
도 2-3 및 도 8 에 각각 도시된 바와 같이, 제 1 부분 (4) 은 제 1 접합 표면 (5) 을 포함하고, 동일한 제 2 부분 (4') 은 단계 B 에서 제 1 접합 표면 (5) 과 접촉하도록 구성된 동일한 제 2 접합 표면을 포함한다. 접합 표면 (5) 은 형성될 공구 헤드 (1) 의 중심 축선 (C) 에 대해 평행하게 연장된다. 제 1 부분 (4) 은 제 1 외부 표면 부분 (6) 을 추가로 포함하고, 제 2 부분 (4') 은 동일한 제 2 외부 표면 부분 (6') 을 포함한다. 각각의 외부 표면 부분 (6, 6') 은 각각 공구 헤드 (1) 의 주변 엔벨로프 표면 (7) 의 제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하도록 구성된다.
각각의 부분에서, 칩 플루트 (8) 가 미리 형성되어서, 공구 헤드 (1) 의 전방 단부 (10) 와 칩 플루트 (8) 사이의 교차부 (9) 에서 연삭 작업으로 절삭 날이 나중에 생성될 수 있다. 공구 헤드 (1) 의 전방 단부 (10) 에서 칩 플루트 (8) 를 넓히는 개쉬 (11: gash) 가 또한 제공된다.
제 1 실시형태에서, 동일한 둥근 얕은 단면 형상을 갖는 4 개의 홈 (15) 이 각각의 접합 표면 (5) 에 형성된다. 제 1 접합 표면 (5) 의 홈들 (15) 은 제 2 접합 표면의 대응하는 홈들과 대면하도록 구성된다. 각각의 홈 (15) 은 부분 (4) 의 후방 단부에 형성된 공통 중앙 함몰부 (16) 로부터 부분 (4) 의 전방 단부로 연장된다. 홈들 (15) 은 비교적 큰 곡률 반경으로 구부러져 있다.
제 2 실시형태에서, 2 개의 구부러진 홈들 (17, 18) 이 각각의 접합 표면 (5) 에 형성된다. 홈들 (17, 18) 은 공통 함몰부 (19) 로부터 연장된다. 각 접합 표면 (5) 에 형성된 2 개의 홈들 (17, 18) 중, 하나의 홈 (17) 은 비교적 얕고 하나의 홈 (18) 은 비교적 깊다. 홈들 (17, 18) 은 2 개의 홈들 (17, 18) 로부터 형성된 최종 채널이 소위 Reuleaux 삼각형의 단면 형상을 얻도록 형상화된다. 이 단면 형상은 채널들의 길이방향 축선을 중심으로 하는 냉각제의 회전 운동을 방지한다. 이러한 회전 운동은 그렇지 않으면 채널들 내에서 압력 강하를 야기할 수 있다.
두 실시형태들에서, 홈들 (15, 17, 18) 은 홈들에 의해 형성된 채널들을 통한 냉각제의 흐름에 영향을 줄 수 있는 횡방향 릿지들 또는 이와 유사한 것없이 매끄러운 또는 실질적으로 매끄러운 표면을 갖는다.
각각의 접합 표면 (5) 에는, 하나의 오목부 (20) 및 하나의 돌출부 (21) 형태의 위치결정 수단이 형성된다.
도 2-5 및 도 8-9 에 도시된 실시형태들의 부분들 (4) 은 각각 분말 사출 성형 (PIM) 을 사용하여 형성될 수 있다. PIM 을 사용하여 부분들을 형성하는 단계는 다음의 연속 단계들을 포함한다:
i) 예를 들어 공급원료를 형성하기 위해 폴리머와 같은 바인더 시스템과 함께 WC 및 Co 를 포함하는 초경합금 분말 조성물과 같은 과립화된 복합 분말을 혼합하는 단계.
ii) 공급원료를 100-240℃ 까지 가열하고, 공급원료를 부분으로서 형성된 몰드로 강제하고, 냉각시키고, 얻어진 부품을 몰드로부터 제거하는 것을 포함하여, 공급원료를 사용하여 사출 성형을 수행하는 단계.
iii) 얻어진 부분으로부터 바인더 시스템을 제거하는 단계 (디바인딩).
필요한 경우, 단계 B 이전에 부분들로부터 요철이 제거될 수 있다.
단계 B
도 4-5 및 도 9 에 각각 도시된 바와 같이 부분들 (4, 4') 을 공구 헤드의 형상으로 조립하기 위해, 각각의 한 쌍의 대향 홈들 (15, 17, 18) 이 인터페이스 (22) 에서 연장되는 채널을 형성하도록, 제 1 및 제 2 접합 표면 (5) 이 접촉하여 인터페이스 (22) 를 형성한다. 제 1 실시형태에서 4 개의 채널 (23) 이 인터페이스 (22) 에 형성되고, 제 2 실시형태에서 2 개의 채널 (24) 이 형성된다. 채널들은 공구 헤드 (1) 의 후방 단부 (26) 의 공통 입구 개구 (25) 로부터 공구 헤드 (1) 의 전방 단부 (10) 의 출구 개구 (27) 까지 연장된다. 제 1 접합 표면 (5) 의 위치결정 수단 (20, 21) 이 제 2 접합 표면의 위치결정 수단과 결합되기 때문에, 위치결정 수단 (20, 21) 은 부분들 (4, 4') 의 정확한 정렬을 보장한다. 인터페이스 (22) 가 중심 축선 (C) 과 평행하게 연장되어서, 인터페이스는 전방 단부 (10), 후방 단부 (26) 및 주변 엔벨로프 표면 (7) 에서 공구 헤드 (1) 의 주변 표면과 교차한다.
형성된 공구 헤드 (1) 는 중심 축선 (C) 을 중심으로 회전 대칭이다. 공구 헤드 (1) 가 중심 축선 (C) 을 중심으로 R 방향으로 회전될 때에 공구 헤드 (1) 의 전방 단부 (10) 는 공작물과 절삭 결합하도록 구성될 것이다.
단계 C
바인더 상, 즉 복합 분말의 금속이 1 분 이상 동안에 액체 상태가 되도록 하는 온도 및 시간에서 소결이 수행된다. 온도는 예를 들어 10-120 분 동안 1350-1500℃ 간격일 수 있다. 사용되는 시간과 온도는 재료 조성에 따라 다르지만 부품의 크기와 모양에 따라서도 다르다.
대안적인 실시형태에서, 개별 부분들 (4) 은 단계 A 후에, 즉 부분들을 조립하기 전에 소결된다. 그 후, 소결된 부분들은 전술한 바와 같이 조립된다. 이 경우에 부분들이 접합되는 최종 소결 작업은 공구 헤드의 재료 특성을 변경하지 않도록 하기기 위해 단축될 수 있다. 부분들의 크기, 조성 및 모양에 따라 10-20 분의 시간이 충분할 수 있다.
제 1 및 제 2 실시형태에서, 소결된 공구 헤드 (1) 는 또 다른 소결 작업에서 메인 보디 (2) 에 접합되어, 여기서는 도 6-7 및 도 10 에 각각 도시된 바와 같은 드릴링 공구의 형태의 로터리 절삭 공구 (3) 를 형성한다. 메인 보디 (2) 는 도시된 실시형태에서 압출 및 이후의 소결에 의해 형성되었다. 이는 공구 헤드 (1) 에 액체 냉각제를 공급하기 위한 중앙 냉각제 덕트 (28) 를 포함한다. 따라서 공구 헤드 (1) 의 후방 단부 (26) 에서의 공통 중앙 입구 개구 (25) 는 메인 보디 (2) 의 중앙 냉각제 덕트 (28) 에 연결된다.
도 11 내지 도 13 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 교환가능한 공구 헤드 (30) 의 제조를 도시한다. 공구 헤드 (30) 는 드릴링 공구의 메인 보디 (미도시) 와 함께 사용되도록 의도되며, 메인 보디는 예를 들어 강으로 제조된다. 도시된 바와 같은 공구 헤드 (30) 의 후방 단부 (31) 는 공구 헤드 (30) 를 메인 보디 (미도시) 에 단단히 부착하기 위한 결합 수단을 형성하도록 기계가공되어야 한다. 공구 헤드 (30) 는 공구 헤드가 R 방향으로 회전할 수 있는 중심 축선 (C) 을 중심으로 회전 대칭이다.
공구 헤드 (30) 의 제조를 위해, 단계 A 에서 제 1 부분 (34) 및 동일한 제 2 부분 (34') 이 형성된다. 그러나, 이 실시형태에서, 부분들 (34, 34') 은 바람직하게는 PIM 을 사용하는 대신에 다축 프레스 공정으로 복합 분말로부터 형성된다.
제 1 부분 (34) 은 제 1 접합 표면 (35) 을 포함하고, 제 2 부분 (34') 은 단계 B 에서 제 1 접합 표면 (35) 과 접촉하도록 구성된 동일한 제 2 접합 표면을 포함한다. 제 1 및 제 2 실시형태에서와 같이, 제 1 부분 (34) 은 제 1 외부 표면 부분 (36) 을 추가로 포함하고, 제 2 부분 (34') 은 동일한 제 2 외부 표면 부분 (36') 을 포함한다. 각각의 외부 표면 부분 (36, 36') 은 각각 공구 헤드 (30) 의 주변 엔벨로프 표면 (37) 의 제 1 부분 및 제 2 부분을 형성하도록 구성된다.
접합 표면 (35) 은 위치결정 수단을 결여한다. 대신에, 접합 표면 (35) 은 중심 축선 (C) 주위에서 꼬여져서, 부분들 (34, 34') 은 조립 동안에 자동으로 정렬될 것이다. 각각의 접합 표면 (35) 에서, 2 개의 전방 홈들 (38) 이 프레싱 공정에서 형성되며, 부분 (34) 의 후방 단부에 가까운 공통 함몰부 (39) 로부터 부분 (34) 의 전방 단부까지 연장된다. 공통 후방 홈 (40) 은 공통 함몰부 (39) 로부터 부분 (34) 의 후방 단부까지 연장된다. 모든 홈들 (38, 40) 은 매끄러운 또는 실질적으로 매끄러운 표면을 갖는다.
부분들 (34, 34') 이 단계 B 에서 조립될 때, 전방 홈들 (38) 은 조립된 부분들 (34, 34') 사이의 인터페이스에서 연장하는 원형 단면을 갖는 2 개의 전방 채널 (41) 을 형성한다. 전방 채널들 (41) 은 연삭 작업에서 나중에 형성될 절삭 날에 인접하는, 공구 헤드 (30) 의 전방 단부 (42) 에 출구 개구를 갖는다. 후방 홈들 (40) 은 공구 헤드 (30) 의 후방 단부 (31) 의 입구 개구로부터 공통 함몰부 (39) 에 의해 형성된 중앙 분배 챔버로 연장되는 공통 후방 채널 (미도시) 을 형성한다. 그럼으로써, 공통 후방 채널, 분배 챔버 및 전방 채널 (41) 을 통해 공구 헤드 (30) 의 전방 단부 (42) 에서의 출구 개구로 액체 냉각제가 공급될 수 있다.
조립된 부분들 (34, 34') 은 전술한 바와 같이 단계 C 에서 소결 작업에서 접합된다. 접합 후, 공구 헤드 (30) 는 공구 헤드 (30) 를 메인 보디의 전방 시트에 장착하기 위한 결합 수단 및 절삭 날을 포함하여 그의 최종 형상 (미도시) 을 얻도록 기계가공되며, 여기서 메인 보디는 예를 들어 기계의 스핀들에 장착되도록 구성된다.
본 발명은 물론 개시된 실시형태들로 제한되지 않고, 다음의 청구범위의 범위 내에서 변경 및 수정될 수 있다. 예를 들어, 공구 헤드를 형성하는데 사용되는 부분들은 동일할 필요는 없으며, 중심 축선을 따라 연장되는 접합 표면들을 갖는 3 개의 부분들과 같이, 2 개 이상의 부분이 사용될 수 있다. 또한, 로터리 절삭 공구는 드릴링 공구 대신에 밀링 공구일 수 있으며, 이 경우에 채널들은 바람직하게는 밀링 공구의 절삭 날에 근접하여 공구 헤드의 주변 엔벨로프 표면에 제공되는 출구 개구를 갖는다.
Claims (16)
- 로터리 절삭 공구 (3) 의 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법으로서,
상기 공구 헤드 (1, 30) 는 전방 단부 (10, 42) 및 후방 단부 (26, 31) 를 갖고, 상기 전방 단부와 상기 후방 단부 사이에서는 회전 중심 축선 (C) 과 주변 엔벨로프 표면 (7, 37) 이 연장되고, 상기 방법은
- 분말 조성물로부터 적어도 제 1 부분 (4, 34) 및 제 2 부분 (4', 34') 을 형성하는 단계로서, 상기 분말 조성물은 경금속 분말 조성물 또는 서멧 분말 조성물이고, 상기 제 1 부분 (4, 34) 은 제 1 접합 표면 (5, 35) 을 포함하고, 상기 제 2 부분 (4', 34') 은 제 2 접합 표면을 포함하고, 상기 제 1 접합 표면 (5, 35) 은 상기 제 2 접합 표면과 접촉하게 되도록 구성되고, 상기 제 1 부분 (4, 34) 은 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 상기 주변 엔벨로프 표면 (7, 37) 의 제 1 부분을 형성하도록 구성된 제 1 외부 표면 부분 (6, 36) 을 더 포함하고, 상기 제 2 부분 (4', 34') 은 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 상기 주변 엔벨로프 표면 (7, 37) 의 제 2 부분을 형성하도록 구성된 제 2 외부 표면 부분 (6', 36') 을 더 포함하는, 상기 제 1 부분 (4, 34) 및 제 2 부분 (4', 34') 을 형성하는 단계,
- 상기 제 1 접합 표면 (5, 35) 에 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40)을 형성하고 상기 제 2 접합 표면에 적어도 하나의 대응 홈을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 접합 표면 (5, 35) 의 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 은, 상기 제 1 접합 표면 (5, 35) 과 상기 제 2 접합 표면이 접촉하게 될 때에, 상기 제 2 접합 표면의 적어도 하나의 대응 홈을 대면하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 을 만곡 홈으로서 형성하는 것을 포함하는, 상기 제 1 접합 표면 (5, 35) 에 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 을 형성하고 상기 제 2 접합 표면에 적어도 하나의 대응 홈을 형성하는 단계,
- 인터페이스 (22) 를 형성하도록 적어도 상기 제 1 접합 표면 (5, 35) 과 상기 제 2 접합 표면을 접촉하게 하여서, 적어도 하나의 쌍의 대면하는 홈들 (15, 17, 18, 38, 40) 이 상기 인터페이스 (22) 에서 연장되는 채널 (23, 24, 41) 을 형성하도록, 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 형상으로 부분들 (4, 34, 4', 34') 을 조립하는 단계로서, 상기 채널 (23, 24, 41) 은 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 상기 후방 단부 (26, 31) 에 입구 개구 (25) 를 갖고, 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 상기 전방 단부 (10, 42) 및/또는 상기 주변 엔벨로프 표면 (7, 37) 에 출구 개구 (27) 를 가지고, 상기 채널 (23, 24, 41) 은 상기 중심 축선 (C) 과 평행한 평면에서 만곡되는, 상기 조립하는 단계,
- 조립된 부분들 (4, 34, 4', 34') 을 소결 작업에서 접합하여 상기 공구 헤드 (1, 30) 를 형성하는 단계
를 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
분말 사출 성형, 다축 프레싱, 일축 프레싱 및 적층 가공 (additive manufacturing) 중 하나를 이용하여 상기 부분들 (4, 34, 4', 34') 을 형성하는 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 부분들 (4, 34, 4', 34') 을 조립하는 단계는 비소결된 상태로 상기 부분들을 조립하는 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 부분 (4, 34) 및 상기 제 2 부분 (4', 34') 을 동일한 형상으로 형성하는 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부분들 (4, 4') 의 조립시에 상기 제 1 접합 표면 (5) 및 상기 제 2 접합 표면이 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 중심 축선 (C) 을 따라 연장하도록 상기 부분들 (4, 4') 을 형성하는 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 을 가변 단면 형상 및/또는 크기를 갖는 홈으로서 형성하는 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 의 적어도 하나의 부분에 매끄러운 표면을 형성하는 것, 또는 상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 의 주요 부분에 매끄러운 표면을 형성하는 것, 또는 상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 의 전체에 매끄러운 표면을 형성하고,
상기 매끄러운 표면은, 임의의 방향에서 측정했을 때에, 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 3㎛, 또는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 2㎛, 또는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 1㎛, 또는 산술 평균 거칠기 Ra ≤ 0.5㎛ 를 가지는 표면인 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 의 적어도 하나의 부분의 상기 매끄러운 표면은, 직접 가압된 표면 또는 연삭된 표면 또는 연마된 표면 또는 분말 사출 성형에 의해 생성된 표면인, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 (15, 17, 18, 38, 40) 을 형성하는 단계는, 상기 제 1 부분 (4, 34) 및 상기 제 2 부분 (4', 34') 의 조립시에 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 후방 단부에서 공통 입구 개구 (25) 를 공유하는 적어도 2 개의 채널 (23, 24, 41) 이 상기 인터페이스에 형성되도록, 각각의 제 1 접합 표면 (5) 및 제 2 접합 표면에 공통 함몰부 (16, 19, 39) 로부터 연장되는 적어도 2 개의 홈 (15, 17, 18, 38) 을 형성하는 것을 포함하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공구 헤드 (1, 30) 에 적어도 하나의 절삭 날을 제공하는 것을 더 포함하고, 적어도 하나의 절삭 날의 각각은 채널들 (23, 24, 41) 중의 적어도 하나의 채널의 출구 개구 (27) 에 인접하여 제공되는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 9 항에 있어서,
적어도 3 개의 부분들을 형성하는 것 포함하고, 다수의 부분들이 상기 공구 헤드에 제공된 다수의 절삭 날에 대응하는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접합 표면 (5) 에 위치결정 수단 (20, 21) 을 제공하는 것을 포함하고, 상기 제 1 접합 표면 (5) 의 상기 위치결정 수단 (20, 21) 은, 소결 동안에 제 1 및 제 2 부분 (4, 4') 의 상대 위치가 확보되도록, 상기 제 2 접합 표면의 위치결정 수단과 결합가능하도록 구성되는, 공구 헤드 (1, 30) 의 제조 방법. - 로터리 절삭 공구 (3) 의 메인 보디 (2) 와 함께 사용하기 위한 공구 헤드 (1, 30) 로서,
상기 공구 헤드 (1, 30) 는 전방 단부 (10, 42) 및 후방 단부 (26, 31) 를 갖고, 상기 전방 단부와 상기 후방 단부 사이에서는 회전 중심 축선 (C) 과 주변 엔벨로프 표면 (7, 37) 이 연장되고,
- 상기 후방 단부 (26, 31) 는 상기 메인 보디 (2) 에 연결되도록 구성되고, 상기 전방 단부 (10, 42) 는 공작물과의 절삭 결합을 위해 구성되고,
- 상기 공구 헤드 (1, 30) 는 액체 냉각제를 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 절삭 날에 이송하기 위한 적어도 하나의 채널 (23, 24, 41) 을 포함하고, 상기 적어도 하나의 채널 (23, 24, 41) 의 각각은 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 후방 단부 (26, 31) 의 입구 개구 (25) 로부터 상기 공구 헤드 (1, 30) 의 전방 단부 (10, 42) 의 또는 주변 엔벨로프 표면 (7, 37) 의 출구 개구 (27) 까지 연장되고,
- 상기 적어도 하나의 채널은, 상기 중심 축선 (C) 과 평행한 평면에서 만곡되고, 상기 공구 헤드 (1, 30) 를 형성하도록 적어도 2 개의 부분 (4, 34, 4', 34') 을 접합함으로써 형성된 적어도 하나의 인터페이스 (23, 24, 41) 에 형성되고, 각 부분 (4, 34, 4', 34') 은 분말 조성물로부터 형성되고, 상기 분말 조성물은 경금속 분말 조성물 또는 서멧 분말 조성물인, 공구 헤드 (1, 30). - 제 13 항에 따른 공구 헤드 (1, 30) 및 메인 보디 (2) 를 포함하는 로터리 절삭 공구 (3).
- 제 14 항에 있어서,
상기 공구 헤드 (1) 는 소결에 의해 상기 메인 보디 (2) 에 접합된, 로터리 절삭 공구 (3). - 삭제
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