KR20020020671A - Method and tool holder for turning inside contours of workpieces - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공작물(3)의 내부윤곽(3A-C)을 절삭가공하기 위한 방법과 공구홀더(5)에 관한 것이다. 공구홀더(5)는 원형의 단부면(5')을 가지고 이는 인덱싱에 의하여 회전될 수 있다. 그 주연영역에서 공구홀더는 등간격을 두고 배치된 둘 이상의 상이한 절삭공구(6, 7, 8)를 구비한다.The present invention relates to a method and a tool holder (5) for cutting the inner contours (3A-C) of the workpiece (3). The toolholder 5 has a circular end face 5 ′ which can be rotated by indexing. In the peripheral zone the toolholder has at least two different cutting tools 6, 7 and 8 arranged at equal intervals.
Description
종래 공구가 결합되는 공구터릿이 알려져 있다. 이들 공구는 각각 사전에 결정된 가공작업에 대하여 발전되어 왔으며 지금까지 특수한 공작물 윤곽에 대한 가공작업의 경우 이에 특별히 맞추어져 있고 공구홀더를 갖는 공구가 사용되어 왔다. 이를 위하여 공구는 공구교환중에 공작물과 충돌하는 영역의 밖에 놓인 기준위치로 이동되어야만 한다. 이러한 과정에서, 공구터릿은 요구된 공구와 정렬되어 요구된 공구가 가공결합위치로 이동될 수 있다.Conventional tool turrets are known in which tools are coupled. Each of these tools has been developed for a predetermined machining operation, and until now a tool having a specially adapted and tool holder has been used for machining a particular workpiece contour. For this purpose, the tool must be moved to a reference position outside of the area where it collides with the workpiece during tool change. In this process, the tool turret can be aligned with the required tool so that the required tool can be moved to the machining engagement position.
본 발명은 공작물의 내부윤곽을 절삭하기 위한 방법과 그 공구홀더에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a tool holder for cutting an inner contour of a workpiece.
도 1 은 척과 공구터릿을 갖는 공구홀더를 보인 부분단면도.1 is a partial cross-sectional view showing a tool holder having a chuck and a tool turret;
도 2 는 공구가 구비된 공구홀더가 공작물을 절삭하는 과정을 보인 화살표 A 방향의 부분정면도.Figure 2 is a partial front view in the direction of the arrow A showing a tool holder with a tool cutting the workpiece.
도 3 은 본 발명에 따른 공구홀더의 평면도.3 is a plan view of a tool holder according to the present invention.
도 4 는 도 3 의 원 X 부분으로 보인 공구홀더의 부분확대단면도.4 is a partially enlarged cross-sectional view of the tool holder shown in the circle X portion of FIG.
본 발명의 목적은 공구교환을 위하여 기준위치로 접근시키고 이러한 기준위치내에 그리고 이러한 기준위치로부터 공작물은 접근시키기 위한 시간이 요구되지 않아 다수의 공구가 가공순서에 따라서 결합하게 되는 짧은 시간에 가공작업이 효과적으로 수행될 수 있는 공작물의 내부윤곽 절삭방법과 공구홀더를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention that a machining operation is performed at a short time when a plurality of tools are coupled in a processing sequence without requiring time to approach the reference position for the tool change and to approach the workpiece within and from this reference position. The present invention provides an internal contour cutting method and a tool holder which can be effectively performed.
이러한 목적은 청구범위 제 1 항의 특징부를 갖는 방법과 청구범위 제 2 항의 특징부를 갖는 공구홀더에 관한 본 발명에 따라서 달성된다. 이들에 관련된 종속항은 청구범위 제 2 항에 청구된 바와 같은 공구홀더를 한정한다.This object is achieved according to the invention with respect to a method having the features of claim 1 and a toolholder having the features of claim 2. The dependent claims relating to them define a toolholder as claimed in claim 2.
본 발명에 따른 공구홀더는 여러 가공작업을 위하여 다수의 상이한 공구를 이용할 수 있도록 한다. 이와 같이 함으로서, 공구교환을 위하여 선반이 기준위치에 놓일 필요없이 예를 들어 공작물의 중심공내에서의 공구교환이 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들어 공구터릿을 인덱싱하여 공구를 공구교환에 장애가 되지 않는 위치로 이동시키고 다른 공구를 공작물에 접근시키기 위한 선반의 가동중지시간이 요구되지 않는다. 따라서, 공작물에 대한 가공시간을 단축시킬 수 있다. 가공 자체가 보다 신속히 이루어지고 비용절감효과가 있다.The toolholder according to the invention makes it possible to use a number of different tools for different machining operations. In this way, for example, a tool change can be made in the center hole of the workpiece, without the need for the lathe to be in the reference position for tool change. Thus, for example, the downtime of the lathe for indexing the tool turret to move the tool to a position that is not an obstacle to tool change and to access other tools to the workpiece is not required. Therefore, the machining time for the workpiece can be shortened. The machining itself is faster and cost effective.
공작물의 내부윤곽을 절삭하기 위한 본 발명에 따른 공구홀더가 도 1 ~ 도 3 을 참조하여 보다 상세히 설명된다.A toolholder according to the invention for cutting the inner contour of a workpiece is described in more detail with reference to FIGS.
가공될 공작물(3)이 도 1 과 도 2 에 도시되어 있으며, 이 공작물(3)은 내부윤곽이 가공되는 것으로 도시되어 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 동일한 공작물에 대하여 여러 공구가 사용된다. 가공될 공작물(3)은 취부용 조오(2)를 갖는 척(1)에 취부된다. 척(1)은 주축대에 착설된 작업스핀들(도시하지 않았음)에 고정된다. 작업스핀들의 회전축선은 척(1)의 종축선 및 공작물(3)의 종축선과 정렬된다. 작업스핀들은 모터로 구동되고 화살표(4)로 보인 바와 같이 척(1)에 회전운동을 전달한다.The workpiece 3 to be machined is shown in FIGS. 1 and 2, which workpiece 3 is shown to have an inner contour machined. In this case, several tools are used for the same workpiece. The workpiece 3 to be machined is mounted on a chuck 1 having a mounting jaw 2. The chuck 1 is fixed to work spindles (not shown) mounted on the headstock. The axis of rotation of the work spindles is aligned with the longitudinal axis of the chuck 1 and the longitudinal axis of the workpiece 3. The work spindles are driven by a motor and transmit rotational motion to the chuck 1 as shown by arrow 4.
예를 들어 공작물(3)에는 가공에 의하여 내부윤곽(3A)(3B)(3C)이 형성된다. 내부회전절삭공구는 윤곽(3A)을 가공하고 전면공구는 윤곽(3c)을 가공하며 요구가공공구는 윤곽(3b)을 가공하는데 요구된다.For example, the workpiece 3 is provided with internal contours 3A, 3B and 3C by processing. The internal rotary cutting tool processes the contour 3A, the front tool processes the contour 3c, and the required machining tool is required to process the contour 3b.
이들 공구는 가공조건에 맞는 상이한 기하학적 형태를 가지며 홀더(5)의 적당한 회전에 의하여 CNC 프로그램으로 결정된 시퀀스에 의하여 차례로 사용된다.These tools have different geometries for the machining conditions and are used in turn by sequences determined by the CNC program by the proper rotation of the holder 5.
도 1 에서, 공구홀더(5)는 상이한 절삭구조를 갖는 다수의 절삭공구가 배열되는 원형 단부면(5')을 갖는다. 예를 들어, 상이한 구조의 절삭공구(6)(7)(8)는 그 종축선을 중심으로 하여 공구홀더(5)를 방사상으로 인덱싱함으로서 사용된다. 여러 절삭공구(6)(7)(8)에 대한 방사상 인덱싱은 화살표(9)로 표시하였다. 공구홀더(5)는 예를 들어 선반의 터릿헤드(10)의 공구홀더판(11)에 수용된다. 터릿헤드(10)는 두 축선 X 와 Z 에 횡방향, 좋기로는 서로 직각인 방향으로 CNC 축선에 의하여 이동가능한 안내시스템에 착설된 안내하우징(도시하지 않았음)에 고정된다.In FIG. 1, the toolholder 5 has a circular end face 5 ′ in which a plurality of cutting tools with different cutting structures are arranged. For example, the cutting tools 6, 7 and 8 of different structures are used by radially indexing the toolholder 5 about its longitudinal axis. Radial indexing for the various cutting tools 6, 7, 8 is indicated by arrows 9. The tool holder 5 is accommodated in the tool holder plate 11 of the turret head 10 of the lathe, for example. The turret head 10 is fixed to a guide housing (not shown) mounted on a guide system movable by the CNC axis in the transverse direction, preferably at right angles to both axes X and Z.
상이한 제작프로그램을 위하여 상이한 절삭공구(6)를 갖는 다수의 공구홀더(5)는 공구홀더판(11)의 주연에 부착된다. 도시된 실시형태에있어서, 예를 들어 공작물(3)의 내부윤곽(3A)은 절삭공구(6)에 의하여 가공된다. 전면윤곽(3C)는 절삭공구(7)에 의하여 가공된다. 이를 위하여 공구(6)는 X-축 방향으로 방해가 되지 않는 위치로 이동된다. 그리고 공구홀더(5)의 인덱싱에 의하여 절삭공구(7)는 요입형 윤곽(3b)을 가공하기 위한 위치로 이동하며, 다시 방해가 되지 않는 위치로 이동하였다가 절삭공구(8)가 터릿헤드(10)에 의한 적당한 인덱싱에 의하여 사용될 수 있도록 한다.A plurality of tool holders 5 with different cutting tools 6 are attached to the periphery of the tool holder plate 11 for different fabrication programs. In the embodiment shown, for example, the inner contour 3A of the workpiece 3 is machined by the cutting tool 6. The front contour 3C is processed by the cutting tool 7. For this purpose the tool 6 is moved to an unobstructed position in the X-axis direction. By the indexing of the tool holder 5, the cutting tool 7 moves to a position for processing the recessed contour 3b, and again to a position where it does not interfere, and the cutting tool 8 moves to the turret head ( 10) to be used by appropriate indexing.
공구홀더(5)의 전면이 도 2 에 도시되어 있으며, 여기에서, 예를 들어 공구홀더(5)의 절삭공구(6)는 가공위치에 놓여 있다. 예를 들어 공구홀더(5)는 제작될 공작물의 기하학적 구조에 의하여 결정되는 공구(6)(7)(8)의 수를 보이고 있다. 공구홀더(6)를 작동시에는 인접한 절삭공구가 공작물의 내부윤곽(도 2 의 번호 20)의 가공중에 충돌하지 않도록 주의하여야 한다.The front face of the tool holder 5 is shown in FIG. 2, where, for example, the cutting tool 6 of the tool holder 5 is in the machining position. For example, the toolholder 5 shows the number of tools 6, 7, 8 determined by the geometry of the workpiece to be manufactured. When operating the tool holder 6, care must be taken to ensure that adjacent cutting tools do not collide during machining of the inner contour of the workpiece (number 20 in FIG. 2).
도 3 에는 스크류-인 또는 푸쉬-인 인써트(30)가 구비된 공구홀더(5)를 보이고 있다. 절삭공구(6)(7)(8) 등은 동체가 이들 인써트(30)에 의하여 삽입된다. 인써트(30)는 공구홀더(5)의 외주연에 근접하여 배치된다. 도 3 에 따라서, 절삭팁이 스크류(31)에 의하여 공구홀더(5)에 고정된 인써트(30)에 고정스크류로 고정된다. 주연영역에서,공구홀더는 원통형 인써트 또는 캐리어(30)가 고정될 수 있는 V-요구(32)를 갖는다(도 4 참조). 이 경우에 있어서, 이들의 원통형 형상을 고려하여 공구캐리어는 간단히 저렴한 비용으로 제작될 수 있다.3 shows a toolholder 5 with screw-in or push-in insert 30. Cutting tools 6, 7, 8 and the like are inserted into the body by these inserts 30. The insert 30 is arranged close to the outer periphery of the tool holder 5. According to FIG. 3, the cutting tip is fixed to the insert 30 fixed to the tool holder 5 by a screw 31 with a fixing screw. In the peripheral area, the tool holder has a V-requirement 32 to which the cylindrical insert or carrier 30 can be fixed (see FIG. 4). In this case, the tool carriers can be manufactured simply at low cost in consideration of their cylindrical shape.
본 발명의 다른 실시형태에서, 공구홀더(5)에는 다수의 동일한 또는 상이한 절삭공구가 적어도 둘 이상이 구비될 수 있다.In another embodiment of the invention, the toolholder 5 may be equipped with at least two of a plurality of identical or different cutting tools.
절삭공구의 수는 가공될 공작물(3)의 기하학적 구조에 따라 달라질 수 있으며 특별한 공구셋트가 공작물에 지정되어 공구홀더(5)에 착설될 수 있다. 상이한 방법으로 가공되는 다수의 공구홀더(5)가 매우 짧은 리셋팅 시간에 상이한 구조의 공작물을 신속하게 가공할 수 있도록 한다. 완전히 갖추어진 공구홀더(5)는 부가적인 조절작업없이 반복이용될 수 있도록 한다.The number of cutting tools can vary depending on the geometry of the workpiece 3 to be machined and a special tool set can be assigned to the workpiece and mounted in the toolholder 5. Multiple toolholders 5 which are machined in different ways allow for rapid machining of workpieces of different construction in a very short reset time. The fully equipped toolholder 5 allows it to be used repeatedly without additional adjustment work.
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