KR20000057387A

KR20000057387A - 밀링 공구

Info

Publication number: KR20000057387A
Application number: KR1019990704940A
Authority: KR
Inventors: 스트란트벵트
Original assignee: 레나르트 태퀴스트; 세코 툴스 에이비
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2000-09-15
Also published as: EP0942799A1; DE69711681T2; HK1023742A1; CN1087990C; BR9713832A; SE507542C2; CN1239450A; EP0942799B1; KR100484472B1; SE9604456D0; US5964555A; DE69711681D1; WO1998024581A1; JP2001505137A; SE9604456L

Abstract

본 발명은 회전식 칩 제거 가공용 공구에 관한 것이다. 공구는 절삭 헤드(10), 보유 수단(11) 및 섕크(12)를 포함한다. 절삭 헤드(10)에는 절삭 헤드와 일체인 적어도 하나의 절삭날(27, 30)이 구비된다. 절삭 헤드와 보유 수단은 절삭 헤드를 섕크에 장착시키기 위한 중첩 비대칭 수단(15, 19)을 포함한다. 절삭 헤드는 두 개의 절삭날(27)을 포함하고, 각 주절삭날(27)은 대체적으로 직선인 날(27A)과 볼록하게 만곡된, 양호하게는 부분적으로 원형인 날(27B)을 포함한다. 볼록형 날(27B)은 대체적으로 직선인 날(27A)의 방사상 외측에 제공된다. 본 발명은 공구용 절삭날에 관한 것이다.

Description

밀링 공구{MILLING TOOL}

상호 교체 가능한 절삭날을 갖는 소형 밀링 공구를 제공하는 데 있어서의 문제점에 대한 해결책을 제공하는 것이 미국 특허 제4,850,759호에서 이미 공지되었다. 그러나 몇몇 경우에 있어서 공구강에서 프로파일을 밀링 가공하는 중에 상방 램핑(ramping)동안의 절삭 속도가 특별히 높지 않음이 명백하였다. 이는, 상방 램핑 동안의 최대 절삭 깊이가 공지의 공구에서 상대적으로 작다는 사실에 달려 있다.

그중에서도 특히 상방 램핑 동안 사용되는 나사식, 원형 절삭 삽입체를 갖는 엔드 밀링 커터를 제공하는 것이 또한 공지되었다. 가장 빈번하게 사용되는 치수가 작으므로 중공 삽입체는 상대적으로 약하며, 이는 공구 파손을 초래한다.

본 발명은 회전식 칩 제거 가공용 밀링 공구에 관한 것이고 독립 청구항의 전제부에 따른 공구의 절삭 헤드에 관한 것이다.

이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1은 공작물과 맞닿아 있는 본 발명에 따른 조립 상태에서의 공구를 도시하는 부분 단면도이다.

도2A 및 2B는 본 발명에 따른 절삭 헤드를 도시하는 좀 더 상세한 측면도이다.

도3은 도2의 선Ⅲ-Ⅲ을 따라 도시하는 단면도이다.

도4는 절삭 헤드를 도시하는 평면도이다.

본 발명의 목적은 상술된 문제점을 해결하는 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 알맞은 강도를 갖는 원형 절삭 삽입체의 장점을 결합한 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공작물을 쉽게 절삭하는 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 높은 절삭 속도로 상방 램핑을 가능케하는 절삭 헤드를 제공하는 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 목적들은 첨부된 청구의 범위에 나타난 특징을 갖는, 공구 및 상술된 형태의 절삭 헤드에 의해서 실현된다.

도1에 도시된 본 발명에 따른 공구의 실시예는, 절삭 헤드(10), 고정 나사(11) 형태의 보유 수단 및 섕크(shank, 12)를 포함한다. 공구는 절삭 헤드 및 고정 나사 상에 제공된 후크형(hook-shaped) 수단(15, 19)을 포함한다.

절삭 헤드(10)에는 섕크(12)로부터 멀리 대면하는 단부(13)에서 절삭날이 제공된다. 절삭 헤드(10)의 양호한 모양은 도2A 내지 도4에서 상세히 도시된다. 절삭 헤드(10)는 경질 재료, 양호하게는 초경합금으로 구성되고, 두 개의 주절삭날(27)을 포함한다. 주절삭날의 개수는 하나 내지 여섯일 수도 있다. 각 주절삭날(27)은 직선 날(27A) 및 볼록 만곡된, 양호하게는 부분 원형 날(27B)을 포함하고, 여유 표면(28)과 칩 표면(29)의 교차선을 따라 형성된다. 주절삭날(27A)은 곧고, 공구 및 절삭 헤드의 회전축(CL)과 동심을 이루는 공통 가상 원통에 위치한다. 다르게는, 절삭날(27A)은 그 정점이 섕크(12)에 대면하는 가상의 절두 원추에 배열될 수도 있다. 주절삭날들 사이의 직경 방향 거리는 C로 표시되고, 그 크기는 보통 6-16mm 이다. 각 주절삭날(27B)은 최대 1mm의 반경(R1)을 갖는 코너를 거쳐 대응하는 직선 날(27A)에 연결된다. 주절삭날(27B)은 반경(R1)으로부터 중심축(CL)에 수직인 평면 P까지의 원형 연장부를 구비한다. 각 주절삭날(27B)은 중심이 이등분선(B) 상에 위치하는 반경(R2)에 의해 형성된다. 이등분선은 평면(P) 및 주절삭날(27B)의 방사상 최외각점에 접촉하는 선에 의해 형성된 가상의 코너에 의해 형성되고, 상기 선은 회전축(CL)에 평행하다. 주절삭날(27B)의 대부분은 이등분선 위에 제공되는 반면에 그 작은 부분은 이등분선 아래에 제공된다. 주절삭날(27B)들 사이의 직경 거리는 D로 표시되고 거리(C)보다 몇 mm 크다. 볼록하게 만곡된 절삭날(27B)은 상기 날과 대체로 일치하고 상기 날이 그 반경 내측으로 연장하는 상기 평면(P)에서 부절삭날(30)로 변형된다. 반지름(R2)은 직경(D)의 절반 미만이고, 보통 범위가 1-6 mm이다. 부절삭날(30)은 밀링 가공시 절삭 특성을 개선시키도록 90°또는 이보다 몇 도 작은 각도(σ)를 회전축(CL)과 더불어 형성한다.

각 칩 표면(29)은 대체로 오목하게 형성되고 주절삭날(27)로부터 방사상 내측으로 그리고 부절삭날(30)로부터 절삭 헤드의 자유 단부(13)로부터 멀리 축방향 내측의 방향으로 연장한다. 칩 표면(29)은 여유 표면(28A, 28B)과 60°내지 80°의 예각(α)을 형성한다. 부절삭날(30)은 칩 홈(29)과 여유 경사부(31)의 교점에서 형성되고, 그 방사상 연장부는 가상 원통의 방사상 내부에서 시작된다. 부절삭날(30)은 공구가 밀링 가공시 공작물 속으로 천공할 수 있도록 절삭 헤드의 회전축(CL)과 교차하는 교차 절삭날(40)에 연결된다. 교차 절삭날(40)의 길이는 0.5-1.5mm이다. 절결 표면(41)은 드릴 가공시 이송력을 감소시키기 위해서 교차 절삭날(40)과 일치하여 제공된다. 여유 경사부(31)는 10°내지 20°의 여유각(β)을 갖고, 내향 램핑 또는 드릴링 동안 높은 이송을 허용하도록 주절삭날의 여유각(α)보다 더 예각으로 양호하게 선택된다. 부절삭날(30)의 방사상 연장부 및 볼록형 날(27B)은 도2B의 각도(ε)로 설명될 수 있고, 그 각은 120°-140°이다. "램핑"이라는 용어가 종래의 드릴링 방향이 아닌 회전축(CL)에 대해 모든 각에서 이송 방향을 갖는 밀링 가공을 의미한다는 사실에 주목해야 한다.

섕크(12)에 대면하는 단부에서 절삭 헤드에는 제1 원추부(14)가 제공되고, 제1 원추부(14)에는 제1 결합 수단(15)이 제공되고, 제1 결합 수단(15)은 도시된 실시예에서 제1 리세스(17) 뿐만 아니라 제1 립(16)을 포함한다. 절삭 헤드(10)의 중간 부분에는 그 용도가 아래에서 설명될 키이 파지부(32)가 제공된다.

양호하게는 강으로 구성되는 고정 나사(11)는 절삭 헤드에 대면하는 단부에서 제2 원추부(18)를 구비하고, 제2 원추부(18)에는 제2 결합 수단(19)이 제공되고, 제2 결합 수단(19)은 제1 결합 수단과 협력하도록 되어 있다. 도1에서 도시된 바와 같이, 제2 결합 수단(19)의 제공은 제2 원추부(18)의 상당 부분이 제거된다는 것을 의미한다. 제2 결합 수단(19)은 제2 리세스(21) 뿐만 아니라 제2 립(20)을 포함한다. 작동 위치에서 제1 립(16)은 제2 리세스(21)와 협력하고 제2 립(20)은 제1 리세스(17)와 협력한다.

제2 결합 수단(19)의 축방향 내측에서 축방향으로, 고정 나사(11)는 외부에 나사가 형성되고, 양호하게는 원통형인 부분(22)을 구비한다. 앨렌 키이 파지부(Allen key grip)는 고정 나사(11)의 축방향 최내측 단부에서 제공될 수 있음으로써, 섕크(12)의 내부 채널(24)를 통해서 고정 나사(11)를 풀고 죄는 것이 가능하다. 그러나, 통상적으로 고정 나사를 풀고 죄는 것은 외부 키이 파지부(32)를 통해서 달성된다. 나사산부(26)는 해제 가능한 슬리브의 하나의 단부에 배열될 수 있고, 그 다른 단부에는 키이 파지부 뿐만 아니라 외부 나사산도 제공된다.

섕크(12)에는 절삭 헤드(10) 및 고정 나사(11)의 제1 및 제2 원추부(14 및 18)를 각기 수용하는 원추형 시트(25)가 절삭 헤드(10)에 대면하는 단부에서 제공된다. 원추형 시트(25) 내부에서 섕크(12)는 대체로 원통형인 내부 나사산부(26)를 구비하고, 내부 나사산부(26)는 고정 나사(11)의 외부 나사산부(22)와 협력한다.

공구의 착탈은 본 명세서에 합체된 미국 특허 제4,850,759호에서 더욱 상세히 설명된다. 외부 나사산부(22)와 내부 나사산부(26) 사이의 협력은 원추부(14)가 원추형 시트(25)에 접촉할 때까지, 즉 도1에 따른 위치가 달성될 때까지 고정 나사(11) 및 이에 의해 절삭 헤드(10)가 축방향으로 섕크(12) 내로 변위되게 한다. 절삭 헤드(10)는 만족할만한 방법으로 섕크(12)에 고정된다.

나사산부(22 및 26)들은 우측 방향 절삭용 공구에서는 오른 나사로 그리고 좌측 방향 절삭용 공구에서는 왼나사로서 구성된다.

상술된 실시예에서 절삭 헤드 및 시트용 원추각은 25°미만이어야 한다. 또 상술된 실시예가 밀링 커터, 즉 그 종방향 중심축 주위를 회전하는 공구에 관한 것이라는 사실이 지적되야만 한다. 작은 절삭 부분을 갖는 밀링 커터가 본 발명의 현저한 적용 분야가 되리라 예상된다.

도1에서 밀링 공구가 공작물(42)에서 견부를 램핑한다면 공구가 스스로를 도1에서 도시된 위치에서 절삭하도록 공구는 회전하는 동안 화살표(I)의 방향으로 견부에 가져와진다는 것은 명백하다. 그 다음에 공구는 회전하는 동안 화살표(O)의 방향으로 공작물로부터 외측으로 수직하게 이송되고, 그 결과 견부의 새로운 견부의 경계면은 도면에서 점선으로 표시된 것이 된다. 원형 주절삭날에 의해, 반경(R2)을 갖는 상대적으로 날카로운 코너가 얻어지면서, 공구는 재료를 도시되지 않은 스핀들을 향한 방향으로 절삭할 수 있다.

본 발명에 따른 밀링 공구는 초경합금으로된 종래의 엔드 밀로써 밀링을 수행할 수 있고 스핀들을 향한 귀환 행정 동안 재료를 절삭할 수 있다. 그 이후 작업동안 장력이 절삭 헤드에서 발생하고 그 결과 선택된 보존 법칙은 다른 알려진 해결책보다 우수하다.

본 발명은 상술된 실시예로 제한되지 않고 이하의 청구의 범위의 제한 내에서 자유롭게 다양화할 수 있다.

Claims

적어도 하나의 절삭날(27, 30)이 일체로 제공된 절삭 헤드(10), 보유 수단(11) 및 섕크(12)를 포함하고, 상기 절삭 헤드 및 보유 수단은 섕크에 절삭 헤드 장착용 중첩 비대칭 수단(15, 19)을 포함하는, 회전축(CL)을 구비하는 회전식 칩 제거 가공용 밀링 공구에 있어서,

절삭 헤드는 하나 내지 여섯 개의 주절삭날(27)을 포함하고, 각 주절삭날(27)은 대체로 직선인 날(27A) 및 볼록하게 만곡된 양호하게는 부분적으로 원형인 날(27B)을 포함하고, 상기 볼록형 날(27B)은 대체로 직선인 날(27A)의 방사상 외측에 제공되는 것을 특징으로 하는 회전식 칩 제거 가공용 밀링 공구.
제1항에 있어서, 직선 날(27A)은 제1 직경(D)을 구비한 공통 가상 원통에 있고, 상기 원통은 상기 공구의 회전축과 동심을 이루거나 또는 그 정점이 섕크(12)에 대면하는 가상의 절두 원추에 배열되고, 볼록형 날(27B)은 적어도 부분적으로는 상기 원통 또는 상기 원추의 방사상 외측에 제공되는 것을 특징으로 하는 회전식 칩 제거 가공용 밀링 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 중첩 비대칭 수단은 후크형 수단(15, 19)으로 구성되고, 절삭 헤드는 초경합금으로 구성되고 보유 수단은 강으로 구성되며, 보유 수단(11)은 외부에 나사산부(22)를 구비하고 섕크(12)의 내부 나사 형성 리세스(26) 또는 공구의 작동 위치에서의 내부 나사 형성 슬리브에 결합하도록 되어 있으며, 상기 절삭 헤드(10)에는 원추부(14)가 제공되고 섕크(12)에는 공구 작동 위치에서 원추부(14)를 수용하는 원추형 시트(25)가 제공되고, 상기 절삭 헤드(10)는 후크형 수단(15, 19)을 거쳐 보유 수단과 해제 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 회전식 칩 제거 가공용 밀링 공구.
상기 항중 어느 한 항에 있어서, 절삭 헤드는 두 개의 주절삭날(27)을 구비하고, 볼록형 날(27B)들 사이의 직경 방향 거리는 원통의 직경(C)보다 몇 밀리미터 크고, 볼록하게 만곡된 날(27B)은 회전축에 수직인 평면(P)에서 부절삭날(30)로 변형되는 것을 특징으로 하는 회전식 칩 제거 가공용 밀링 공구.
적어도 하나의 절삭날(27, 30)이 일체로 제공된 절삭 헤드(10), 보유 수단(11) 및 섕크(12)를 포함하고, 상기 절삭 헤드 및 상기 보유 수단은 섕크에 절삭 헤드 장착용 중첩 비대칭 수단(15, 19)을 포함하는, 회전식 칩 제거 가공용 공구 내로 삽입되도록 되어 적어도 하나의 절삭날(27, 30)을 갖는 절삭 헤드에 있어서,

절삭 헤드는 하나 내지 여섯 개의 주절삭날(27)을 포함하고, 각 주절삭날(27)은 대체로 직선인 날(27A) 및 볼록하게 만곡된 양호하게는 부분적으로 원형인 날(27B)을 포함하고, 상기 볼록형 날(27B)은 대체로 직선인 날(27A)의 방사상 외측에 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
제5항에 있어서, 직선 날(27A)은 제1 직경(D)을 구비한 공통 가상 원통에 있고, 상기 원통은 상기 공구의 회전축과 동심을 이루거나 또는 그 정점이 섕크(12)에 대면하는 가상의 절두 원추에 배열되고, 볼록형 날(27B)은 적어도 부분적으로는 상기 원통 또는 상기 원추의 방사상 외측에 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
제5항 또는 제6항에 있어서, 절삭 헤드는 초경합금으로 구성되고, 각각의 상기 주절삭날(27A, 27B)은 여유 표면(28A, 28B)과 칩 표면(29) 사이의 교차선을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
제7항에 있어서, 중첩 비대칭 수단은 후크형 수단(15)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.
제8항에 있어서, 각 주절삭날(27)은 부절삭날(30)에 연결되고, 절삭 헤드는 두 개의 주절삭날(27)을 구비하고, 볼록형 날(27B)들 사이의 직경 방향 거리는 원통의 직경(C)보다 몇 밀리미터 크고, 볼록하게 만곡된 날(27B)은 회전축에 수직인 평면(P)에서 부절삭날(30)로 변형되는 것을 특징으로 하는 절삭 헤드.