KR19990006797A - 정면 밀링 커터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전가능한 스핀들의 단부면에 고착될 수 있는 홀더(11)와, 적어도 절삭날을 모두 갖고 커터 회전 축(CL)으로부터 방사상 거리에서 상기 홀더에 분리가능하게 모두 부착된 다수의 절삭 삽입체(18A, 18B)로 구성된 정면 밀링 커터에 관한 것이다. 절삭날은 상기 홀더의 단부면과 덮개 표면으로부터 외부로 연장하여 상기 절삭날들이 공작물의 표면과 결합하고 가공할 수 있도록 한다. 상기 절삭 삽입체 내의 중앙 개구에 의해 상기 홀더에 상기 절삭 삽입체를 분리가능하게 고착시키기 위한 수단(29)도 제공된다. 절삭 삽입체는 상기 홀더(11) 주위에서 주연상으로 분포된다. 공구는 절삭날이 실질적 축상으로 지향된 제1 절삭 삽입체(18A)와, 절삭날이 홀더(11)에 대해 실질적 방사상으로 지향된 제2 절삭 삽입체(18B)로 구성된다. 제2 절삭 삽입체(18B)는 공작물 상에 편평면을 실질적으로 형성하도록 제공된다. 각각의 제2 절삭 삽입체(18B)는 두께 방향 및 폭 방향 치수가 관련된 절삭 삽입체(18B)보다 작은 심(40) 상에 부착된다. 심의 두께는 제1 절삭 삽입체(18A)에 대해 삽입체의 날의 위치를 한정하도록 제공된다. 본 발명은 또한 밀링 삽입체 및 정면 밀링 커터에 제공된 절삭 삽입체의 축상 위치를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 회전가능한 스핀들의 단부면에 고착될 수 있는 홀더와, 공작물의 표면에 자유로이 결합하여 가공하도록 상기 홀더의 단부면으로부터 외부로 연장되는 적어도 하나의 절삭날을 각각 갖고 스핀들의 축으로부터 방사상 거리에서 상기 홀더의 단부면에 분리가능하게 각각 부착된 다수의 제1 및 제2 절삭 삽입체와, 상기 절삭날 내의 중심 개구에 의해 상기 홀더에 상기 절삭 삽입체를 분리가능하게 고착시키기 위한 수단을 포함하며, 상기 절삭 삽입체는 상기 홀더 주위에서 주연상으로 분포되고, 상기 제1 절삭 삽입체는 실질적인 축 방향으로 지향된 절삭날을 포함하고 상기 제2 절삭 삽입체는 실질적인 방사상 방향으로 지향된 절삭날을 포함하는 정면 밀링 커터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 공구용 심(shim)과, 밀링 삽입체뿐만 아니라 정면 밀링 커터(face milling cutter)에 제공된 절삭 삽입체의 축상 위치를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.
미국 특허 공보 제4,470,731호를 통해 밀링 본체의 단부면에 제공된 와이퍼 삽입체를 포함하는 정면 밀링 커터가 이미 공지되어 있다. 공지된 밀링 커터의 단점은 와이퍼 삽입체의 위치가 수동으로 세개의 스크류로 조정되고 세개 스크류 중 두개는 조정된 위치에서 마찰에 의해 심의 위치를 고정하도록 제공된다. 계측된 정확한 위치가 조정과 관련하여 또는 가공 동안 변경되어 버릴 위험이 있다.
본 발명의 목적은 간단히 조정가능한 와이퍼 삽입체를 갖는 정면 밀링 커터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정면 밀링 커터에 제공된 절삭 삽입체의 축상 위치를 결정하기 위한 신속하고 정확한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 절삭 삽입체 포켓에 인접하여 계속 사용하기 위한 4개 절삭 코너를 축적하는 밀링 삽입체를 제공하는 것이다.
도1a는 본 발명에 따른 정면 밀링 커터를 도시한 사시도.
도1b는 본 발명에 따른 정면 밀링 커터를 도시한 부분 확대도.
도2 및 도3은 도1a에 도시된 공구의 부품을 도시한 사시도.
도4는 본 발명에 따른 공구용 절삭 삽입체의 사시도.
도5는 본 발명에 따른 공구용 심의 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 정면 밀링 커터
11 : 홀더
13 : 단부면
15 : 덮개 표면
18A, 18B : 절삭 삽입체
23 : 축상 지지면
25, 26 : 나사 구멍
29, 30 : 수단
40 : 심
이들 및 다른 목적은 도면을 참조하여 첨부된 청구범위에 기재된 특징 및 요지에 따르는 정면 밀링 커터와, 방법과, 밀링 삽입체에 의해 얻어진다.
도1a, 도1b, 도2 및 도3에는 도시되어 있지 않은 스핀들에 장착되는 홀더 또는 본체(11)로 구성되는 본 발명에 따르는 정면 밀링 커터(10)가 도시되어 있다. 홀더는 실질적 원통형 외피면(15; jacket surface)을 갖는 에지부(12; edge portion)와, 링형 단부면(13)과 중앙 구멍(14)을 갖는다. 다수의 제1 및 제2 포켓(16, 17)은 절삭 삽입체(18A, 18B)를 각각 유지하도록 외피면(15)과 링형 단부면(13) 사이의 교차 영역에 제공된다. 도시된 바와는 다른 포켓 및 절삭 삽입체가 공구에 배열될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 각각의 제1 포켓(16; 도2)은 본체(11)의 리세스로 구성되고 방사상 지지면(19)과, 축상 지지면(20)과, 접선 지지면(21)을 형성한다. 방사상 지지면(19)은 밀링 공정 동안 절삭 삽입체(18A)로부터 방사상 절삭력을 전달하도록 제공된다. 축상 지지면(20)은 절삭 삽입체(18A)로부터 축상 절삭력을 전달하도록 제공된다. 접선 지지면(21)은 절삭 삽입체(18A)로부터 접선 절삭력을 전달하도록 제공된다. 각각의 제2 포켓(17; 도3)은 본체(11)의 리세스로 구성되고 방사상 지지면(22)과, 축상 지지면(23)과, 접선 지지면(24)을 형성한다. 지지면(22 내지 24)들의 기능은 지지면(19 내지 21)들과 관련하여 상술된 것과 동일하다. 제1 및 제2 포켓(16, 17)은 서로에 대해 약 90°로 경사져 있는 절삭 삽입체(18A, 18B)를 수용하도록 제공된다. 이것은 절삭 삽입체(18A)는 밀링 커터의 회전축(CL)을 향해 실질적으로 지향된 중심 나사 구멍과 접선으로 장착되고 절삭 삽입체(18B)는 밀링 커터의 회전축과 실질적으로 평행하게 지향된 중심 나사 구멍에 단부 장착된다는 것을 의미한다. 공구의 주연 내의 모든 다른 절삭 삽입체는 제2 절삭 삽입체(18B)를 한정하고 나머지 절삭 삽입체는 제1 절삭 삽입체(18A)를 구성한다. 포켓은 본체의 주연 주위에 균일하거나 또는 불균일하게 분포될 수 있다. 각각의 포켓(16, 17)의 바로 전방에는 칩 공간(27, 28)이 제공된다.
예를 들어, 도4에 따르는 절삭 삽입체는 오늘날 시장에서 입수가능한 절삭 공구 재료로 제작될 수 있고, 텅스텐 카바이드가 바람직한 재료이다. 삽입체는 바람직하게는 연마에 의해서 제작된다.
정면 밀링 커터는 제1 및 제2 절삭 삽입체(18A, 18B)를 갖고, 이들은 모두 사각형이고 실질적으로 편평한 평행 측면(50)과, 실질적으로 편평한 평행 제1 측면(51)과, 실질적으로 편평한 평행 제2 측면(52)과, 중앙 개구(53)로 구성된다. 4개의 절삭날(54)들은 상기 표면(50, 51, 52)들 사이의 교차 라인에 제공된다. 연결된 제1 에지면(51)의 평면에 놓인 절삭날(54)은 측면(50)과 제2 에지면(52) 사이의 전이부에서 적어도 부분적으로는 편평 또는 만곡된 제1 챔퍼(57)에 의해 한정된다. 챔퍼(57)는 절삭 커터의 이등분선(B) 주위에 대칭으로 배열된 두개의 실질적으로 편평한 제2 챔퍼(55, 56)에 의해 둘러싸인다. 밀링에서, 제1 절삭 삽입체(18A)의 챔퍼(55)에 있는 절삭날과 제2 절삭 삽입체(18B)의 제2 챔퍼(56)의 절삭날이 실제로 작용을 하게 된다. 인접한 절삭 삽입체 사이의 작업이 구분되어 있으므로, 심(40)과 함께 작동될 수 있는 절삭날들은 서로에 대해 정확하게 조정될 수 있어야 한다. 절삭 삽입체의 크기는 유용한 절삭날의 완전 사용에 적합하게 1회전당 이송량을 기초로 하여 결정된다. 절삭 삽입체(18A, 18B)들은 동일하고, 밀링 공구에서 절삭 삽입체의 장착과 관련하여 이들의 혼동을 불가능하게 한다. 절삭 삽입체가 마모되어 교환되어야 할 때, 공구는 마모된 절삭 삽입체(18A)가 포켓(17)으로 이동될 수 있는 반면에 마모된 절삭 삽입체(18B)가 제공된 새로운 날에 적합한 포켓(16)으로 이송될 수 있도록 제공된다. 이것은 8개의 각각의 절삭날 중 단지 4개의 절삭 코너가 각각의 포켓에서 마모되기 때문에 수행될 수 있다. 제1 절삭 삽입체(18A)의 주 절삭날은 제2 절삭 삽입체(18B)의 절삭날의 방사상의 말단부만큼 멀리 방사상으로 돌출한다. 절삭날은 직사각형 또는 삼각형과 같은 다른 기본 형상 및 크기를 대안으로 구비할 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 각각의 스크류(30)는 포켓(17)에 고정된 중공형 고착 스크류(31)에 고착된다. 고착 스크류는 심(40) 내의 구멍(41)의 대응하는 견부에 접하도록 된 컬러(collar)를 갖는다.
나사 구멍(25, 26)은 스크류(29, 30)를 고착시킴으로써 절삭 삽입체를 장착시킬 때, 절삭 삽입체가 포켓 내의 모든 상기 지지면을 향하는 방향으로 힘을 받도록 배치된다. 각각의 절삭 삽입체(18A)는 공작물 표면에 대한 여유각을 가지고 배치된다. 이 각도는 보통 15°미만이고 바람직하게는 7°의 크기를 갖는다.
도5에 따르는 심(40)은 단부 장착된 절삭 삽입체(18B)에 적합하게 각각의 포켓(17)으로 끼워맞춤되도록 제공된다. 심은 실질적으로 다각형이고 바람직하게 사각형이다. 심은 고착 스크류(31)를 수용하도록 제공된 중앙 위치 설정된 구멍을 갖는다. 심(40)의 가장 큰 표면은 절삭 삽입체(18B)의 대응 측면보다 약간 작다. 심의 두께는 절삭 삽입체(18B)의 두께의 적어도 50 %의 크기이다. 다른 두께의 심(40)도 밀의 조립에 사용가능하다. 두께는 약 4 mm 수준에서 5 ㎛ 미만의 간격으로 선택된다. 선택하고자 하는 심(40)의 전체 수는 8 내지 15개이고, 바람직하게는 11개이다. 다른 방식으로 표현된 간격은 약 4 mm ± x * 5 ㎛이고, 여기에서 x는 0 내지 7의 정수이다.
밀(10)은 주로 도1b를 참조하여 하기와 같이 장착된다. 제1 절삭 삽입체(18A)가 손으로 방사상 지지면(19) 및 지지면(20, 21)에 대항하여 포켓(16)으로 그의 편평한 측면 중 하나를 밀어넣음으로써 먼저 장착되고, 이 후에 스크류(29)가 절삭 삽입체의 구멍으로 삽입되고 나사 구멍(25)에 나사 체결된다. 이에 의해서, 절삭 삽입체(18A)는 보어링의 중심 축이 나사 구멍의 중심보다 지지면(20, 21)에 더 밀접하게 제공되기 때문에 방사상 지지면(19)과 지지면(20, 21)에 밀어 붙여진다.
따라서, 제2 절삭 삽입체(18B)를 장착시키는 것과 관련하여, 고착 스크류(31)는 먼저 심(40)의 중앙 구멍(41)을 통해 삽입된다. 심은 고착 스크류가 고착되는 것과 동시에 포켓(17) 내의 축상 지지면(23)에 대항하여 접촉하게 된다. 고착 스크류의 고착시, 심은 어떠한 방향으로도 변위되지 않지만 지지면(17)에 대항하여 강하게 압착된다. 심(40)은 그 위치에서 밀링 본체의 방사상 방향에서 외피면(15)으로부터 약간 돌출한다. 이어서, 절삭 삽입체의 하나의 편평 측면을 심(40)에, 그리고 지지면(22, 24)에 대항하여 포켓(17)으로 밀어넣고, 이 후에 스크류(30)를 절삭 삽입체의 구멍으로 삽입하여 고착 스크류의 나사 보어링으로 나사 체결된다. 이에 의해서, 절삭 삽입체는 나사 구멍의 중심보다는 지지면(22, 24)에 더 밀접하게 제공된 보어링의 중심축을 구비함으로써 부분적으로는 심(40)에, 그리고 부분적으로는 지지면(22, 24)에 밀어붙여진다.
예를 들어, 절삭 삽입체(18B)의 제2 챔퍼(55)의 위치를 절삭 삽입체(18A)에 대해 측정하여 절삭 삽입체(18B)의 위치가 절삭 삽입체(18A)의 위치 아래의 약 0.04 mm이면, 제2 절삭 삽입체(18B)는 표면을 형성하기에 적합하게 조정된다. 따라서, 위치 설정된 절삭 삽입체(18B)는 후속하는 절삭 삽입체(18B)의 조정에 적합한 기준을 구성한다. 절삭 삽입체가 홀더의 제작 공차로 인하여 기준치와 너무 차이나면, 이것은 더 적절한 두께의 다른 심을 선택함으로써 취해질 수 있다. 일단 정면 밀링 커터가 보정될 때, 이들이 마모되었고 아직 정확한 위치에 유지되고 있는 한 절삭 삽입체(18A, 18B)만 교환하면 된다.
달리 말하면, 방법은 하기 단계로 구성된다: 두께 방향과 폭 방향 치수는 관련된 절삭 삽입체(18B)보다 모두 작고 상기 두께(h)가 약 5 ㎛씩 다른 다수의 심의 세트로부터 선택되는 다수의 심(40)을 배열하는 단계와, 제1 절삭 삽입체(18A)를 접선방향으로 장착시키는 단계와, 공지된 두께로 심을 단부 장착시키는 단계와, 심(40)에 대항하여 제2 절삭 삽입체(18B)를 단부 장착시키고 위치를 제1 절삭 삽입체(18A)의 위치와 비교하는 단계와, 심의 두께(h)가 제1 절삭 삽입체(18A)에 대한 제2 절삭 삽입체(18B)의 주 절삭날 위치를 결정하도록 심에 대해 견고하게 제2 절삭 삽입체(18B)를 나사 체결시키는 단계와, 축 치수가 소정 위치에 대응하지 않으면 적절한 두께를 갖는 심으로 심을 교환하는 단계와, 공구에 절삭 삽입체가 완전히 제공될 때까지 상술된 단계들을 반복하는 단계.
본 발명은 상술된 실시예에 한정되는 방식은 아니지만, 후속하는 청구범위의 범위 내에서 자유로이 변경될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 절삭 삽입체의 위치가 간단히 조정가능하고 절삭 삽입체의 축상 위치를 신속하고 정확하게 결정할 수 있다.
Claims (9)
- 회전가능한 스핀들의 단부면에 고착될 수 있는 홀더(11)와, 각각 적어도 주 절삭날과 보조 절삭날을 갖고 커터의 회전 축(CL)으로부터 방사상으로 떨어진 곳에서 상기 홀더에 분리가능하게 부착된 다수의 절삭 삽입체(18A, 18B)로 구성되고, 상기 절삭날은 상기 홀더의 외피면(15)과 단부면(13)의 외부로 각각 연장하고, 상기 절삭 삽입체 내의 중앙 개구에 의해 상기 절삭 삽입체를 상기 홀더에 분리가능하게 고착시키는 수단(29, 30)이 제공되고, 상기 절삭 삽입체는 상기 홀더(11) 주위에서 주연상으로 분포되어 있으며, 주 절삭날이 실질적 축상으로 지향된 제1 절삭 삽입체(18A)와, 주 절삭날이 홀더(11)에 대해 실질적 방사상으로 지향된 제2 절삭 삽입체(18B)를 포함하며, 상기 제2 절삭 삽입체(18B)는 공작물 상에 편평면을 실질적으로 형성하도록 제공되고, 상기 제2 절삭 삽입체(18B)는 소정 폭 및 두께를 갖는 정면 밀링 커터에 있어서,각각의 제2 절삭 삽입체(18B)는 적어도 폭방향에서 관련된 절삭 삽입체(18B)보다 작은 심(40) 상에 놓이고,심의 두께(h)는 제1 절삭 삽입체(18A)에 대한 제2 절삭 삽입체의 주 절삭날의 축상 위치를 결정하도록 제공된 것을 특징으로 하는 정면 밀링 커터.
- 제1항에 있어서, 커터 주연에서의 다른 모든 절삭 삽입체는 제2 절삭 삽입체(18B)이고, 심(40)의 두께는 관련된 절삭 삽입체(18B)의 두께보다 얇고, 심(40)의 두께(h)는 약 4 mm ± X * 5 ㎛ (여기에서 X는 0 내지 7의 정수임) 간격으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 정면 밀링 커터.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 심(40)은 홀더의 축상 지지면(23) 내의 구멍(26)에 고착되도록 제공된 제1 수단(31)에 의해 고착되도록 제공되고, 상기 지지면은 단부면(13)과 필연적으로 평행하고 이에 대해 약간 경사진 것을 특징으로 하는 정면 밀링 커터.
- 제1항, 제2항, 또는 제3항에 있어서, 제1 절삭 삽입체(18A)의 주 절삭날은 제2 절삭 삽입체(18B)의 절삭날의 방사상 말단부가 돌출된만큼 돌출하는 것을 특징으로 하는 정면 밀링 커터.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 절삭 삽입체(18A, 18B)는 동일하고, 실질적으로 편평한 평행 측면(50)과, 실질적으로 편평한 평행 제1 측면(51)과, 실질적으로 편평한 평행 제2 측면(52)과, 중앙 개구(53)로 구성되고, 상기 표면(50, 51, 52)들 사이의 교차 선상에 4개의 절삭날(54)이 제공되고, 측면(50)과 제2 측면(52) 사이의 전이부의 절삭날(54)은 제1 챔퍼(57)에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 정면 밀링 커터.
- 상기 항 중 어느 한 항에 있어서, 축상 지지면 내의 나사 구멍(25, 26)은 나사(29, 30)를 조여서 스크류 체결함으로써 절삭 삽입체를 장착시킬 때 절삭 삽입체가 포켓에서 모든 상기 지지면을 향하는 방향으로 유도되는 것을 특징으로 하는 정면 밀링 커터.
- 회전가능한 스핀들의 단부면에 고착될 수 있는 홀더(11)를 포함하고, 각각 적어도 하나의 주 절삭날과 하나의 보조 절삭날을 갖고 커터의 회전 축(CL)으로부터 방사상으로 떨어진 곳에서 상기 홀더에 분리가능하게 부착된 다수의 절삭 삽입체(18A, 18B)로 구성되고, 상기 절삭날은 상기 홀더의 외피면(15)과 단부면(13)으로부터 외부로 연장하고, 상기 절삭 삽입체 내의 중앙 개구에 의해 상기 절삭 삽입체를 상기 홀더에 분리가능하게 고착시키는 수단(29, 30)이 제공되고, 상기 절삭 삽입체는 상기 홀더(11) 주위에서 주연상으로 분포되어 있으며, 주 절삭날이 실질적 축상으로 지향된 제1 절삭 삽입체(18A)와 주 절삭날이 홀더(11)에 대해 실질적 방사상으로 지향된 제2 절삭 삽입체(18B)를 포함하며, 상기 제2 절삭 삽입체(18B)는 공작물 상에 편평면을 실질적으로 형성하도록 제공된 정면 밀링 커터에 제공된 절삭 삽입체의 축상 위치를 결정하는 방법에 있어서,두께 방향과 폭 방향 치수는 관련된 절삭 삽입체(18B)보다 모두 작고 심(40)의 두께(h)는 약 5 ㎛씩 두께가 차이나는 다수 심의 세트로부터 선택되는 다수의 심을 배열하는 단계와,제1 절삭 삽입체(18A)를 접선방향으로 장착시키는 단계와,소정 두께로 심을 단부 장착시키는 단계와,심(40)에 대항하여 제2 절삭 삽입체(18B)를 단부 장착시키고 위치를 제1 절삭 삽입체(18A)의 위치와 비교하는 단계와,심에 대해 견고하게 제2 절삭 삽입체(18B)를 조여서 심의 두께(h)가 제1 절삭 삽입체(18A)에 대한 제2 절삭 삽입체의 주 절삭날 위치를 결정하게 하는 단계와,선행 축방향 치수가 소정 위치에 대응하지 않으면 적절한 두께를 갖는 심으로 심을 교환하는 단계와,공구에 절삭 삽입체가 완전히 제공될 때까지 상술된 단계들을 반복하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1 및 제2 절삭 삽입체(18A, 18B)는 동일한 다각형이고, 실질적으로 편평한 평행 측면(50)과, 실질적으로 편평한 평행 제1 측면(51)과, 실질적으로 편평한 평행 제2 측면(52)과, 중앙 개구(53)로 구성되는 제1항에 기재된 형태의 정면 밀링 커터용 밀링 삽입체에 있어서,측면(50)과 제2 에지면(52) 사이의 전이부에 있는 절삭날(54)에는 적어도 부분적으로 제1 챔퍼(57)가 형성되고, 밀링시 삽입체의 날의 축상 위치는 심에 의해 한정되도록 제공된 것을 특징으로 하는 밀링 삽입체.
- 제9항에 있어서, 제1 챔퍼(57)는 절삭 코너의 이등분선(B) 주위에 대칭으로 위치된 두개의 실질적으로 편평한 제2 챔퍼(55, 56)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 밀링 삽입체.
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