KR20040013128A

KR20040013128A - 절삭공구용 에러 방지 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20040013128A
Application number: KR10-2004-7000235A
Authority: KR
Inventors: 에릭슨로버트에이.; 뮬린스케네쓰알.
Original assignee: 케나메탈 아이엔씨.
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-02-11
Also published as: US20030024131A1; CN1325214C; CN101066563B; JP2005507786A; US6619897B2; EP1404476A4; TW553793B; CN101066563A; EP1404476B1; CN1633344A; DE60237604D1; JP4663231B2; BR0211226A; KR100718648B1; WO2003006195A1; EP1404476A1

Abstract

작업편에 대하여 절삭공구(12)의 적절한 방위선정을 용이하게 하도록, 클램핑 유니트(16)와 공구홀더(14)를 정렬시키기 위한 장치 및 방법.

Description

절삭공구용 에러 방지 방법 및 그 장치{Error proofing method and apparatus for cutting tools}

부재를 작동시키는 메카니즘이 지지 부재(support member) 보어(bore)와 공구홀더(toolholder) 자루(shank)의 길이의 축에 대하여 횡방향으로 정렬된 때, 지지 부재 보어(bore) 안에 해제가능하게 고정되는 공고홀더 자루를 위해 알려진 메카니즘들이 있다. 그러한 메카니즘들과 물품(article)들은 작업편(workpiece)의 절삭과 성형하는데 사용되는데, 이때, 공구지지 부재 네에 잠김 메카니즘을 축 방향으로 작동시키기 위하여, 축 정렬된 파워에 의해 구동되는 수단을 포함하는 공(bore)을 가지는 베이스 부재와 관련된 공구 지지 부재를 사용하는 것은 적절하지 않다. 반지름 방향 활동성을 가지는 해제가능한 잠김 메카니즘을 사용하는 공구 홀더와 지지 부재들의 예들이, 미국 특허 제4,573,824호; 제4,575,293호와 4,135,418 그리고 4,736,659호에 보여진다. 하지만, 이 분야에서는 공구홀더와 클램핑 유니트를 정렬시키기 위한 개선된 메카니즘에 대한 요구가 항상 있다. 본 발명은 공구홀더와 클램핑 유니트 사이에 동심(同心, concentric)의 정렬된 맞춤을 보증한다.

본 출원은, 2001년 7월 11일 출원된 미국 가출원 제60/304,686호의 정규출원이다.

본 발명은 절삭 공구들을 위한 에러 방지 방법과 그 장치에 관한 것이다. 좀 더 상세하게, 본 발명은 절삭공구들이, 그것들이 교체될 때, 클램핑 유니트 안의 적절한 반경방향 방위(radial orientation)로 놓여지는 것을 보증하는 에러 방지 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명으로부터 얻을 수 있는 장점뿐만 아니라 추가적인 특징은, 도면들을 참조하며 작성된 다음의 상세한 설명으로부터 명백하여 진다.

도 1은, 본 발명에 따른 공구홀더와 클램핑 유니트의 분해 사시도,

도 2는, 도 1의 공구홀더와 클램핑 유니트의 다른 각도의 분해 사시도,

도 3은, 도 1의 클램핑 유니트의 사시도,

도 4는, 도 3의 클램핑 유니트를 단부에서 바라 본 도면,

도 5는, 도 4의 클램핑 유니트의 5-5선에 따른 단면도,

도 6은, 도 5의 클램핑 유니트의 6-6선에 따른 단면도,

도 7은, 도 4의 클램핑 유니트의 7-7선에 따른 부분 단면도,

도 8은, 도 1의 클램핑 유니트의 확대된 부분 사시도,

도 9는, 도 1의 공구홀더의 횡단면도,

도 10은, 도 1의 공구홀더를 단부에서 바라 본 도면,

도 11은, 본 발명에 따른 4-볼 테이퍼 록 공구홀더의 횡 단면도,

도 12는, 볼들의 위치를 예시하는 도 11의 공구홀더의 다른 도면,

도 13은, 도 11의 공구홀더의 단부를 바라본 도면,

도 14는, 본 발명에 따른 4-볼 클램핑 유니트의 사시도,

도 15는, 도 14의 클램핑 유니트의 단부를 바라본 도면,

도 16은, 도 15의 클램핑 유니트의 16-16선에 따른 단면도,

도 17은, 도 16의 클램핑 유니트의 17-17선에 따른 단면도,

도 18은, 도 15의 클램핑 유니트의 18-18선에 따른 부분 단면도,

도 19는, 본 발명에 따른 다른 4-볼 클램핑 유니트의 사시도,

도 20은, 도 19의 클램핑 유니트의 단부를 바라 본 도면,

도 21은, 도 20의 클램핑 유니트의 21-21선에 따른 단면도,

도 22는, 도 19의 클램핑 유니트의 단부를 바라본 도면.

간단히, 본 발명에 따르면, 작업편에 대해 절삭 공구의 적절한 방위선정을 용이하게 하기 위하여, 클램핑 유니트와 공구홀더를 정렬하기 위한 에러 방지 방법 및 장치가 제공된다.

도면들을 참조하면, 절삭 공구(12)를 위한 에러 방지 장치(10)와 그 장치를 사용하는 방법이 도시되어 있다. 같은 참조 기호는 같은 요소를 나타낸다. 절삭공구들은, 종래 기술에 잘 알려진 것처럼, 공구홀더(14)에 착탈가능하게 고정되는 절삭 인서트를 일반적으로 포함한다. 그러한 절삭공구(12)들은 작업편(미도시)이 회전되는 기계 동작에 사용될 수 있는데, 상기 작업편은, 회전하는 작업편에 저항하며 강력하게 물린 인서트의 절삭 에지(edge)에 의해 그 작업편에 홈(groove), 슬롯(slot) 혹은 윤곽(profile)을 만들거나 혹은 그 작업편을 절단하기 위하여, 절삭 인서트에 대해서 회전되는 것이다.

에러 방지는, 클램핑 유니트(16)에 대해서 절삭 공구 그리고/혹은 공구홀더(14)의 수동 방위설정(manual orientation)에서 기계 공구 작동자에 의한, 에러의 제거를 의미한다. 좀 더 상세하게, 본 발명은 절삭 공구(12)들이, 그들이 교체될 때, 클램핑 유니트(16)의 캐니스터(canister; 18)에 대해서 적절한 반경방향 방위(radial orientation)로 놓여지는 것을 보증하는 에러 방지 방법 및 장치에 관한 것이다.

작업편에 대해서 적절한 절삭 공구의 방위설정을 제공하는 것이 중요하다는 것이 인식되어질 것이다. 예를 들면, 캔나멘탈 주식회사(Kennametal Inc.,)로부터 입수할 수 있는 4 볼 KM 제품의 경우, 미국특허 제4,736,659호; 제4,723,877호; 그리고 제4,747,735호에 기술된 바와 같이, 절삭 공구의 적절한 기능을 위해 클램핑 유니트(16)의 캐니스터(18)안에 록킹 볼(locking ball)들에 공구홀더(14) 안의 볼 트랙 구멍(20)들의 적절한 방위설정을 제공하는 것은 중요할 수 있다.

도면을 참조하면, 본 발명은 클램핑 유니트(16)의 캐니스터(18)의 일측면(24)상에 위치한 하나 이상의 돌출부(lobe)와 상기 캐니스터의 반대측면상에 위치한 하나 이상의 돌출부(22a)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 캐니스터(18)는 캐니스터의 일측면(24)에 위치한 단일의 돌출부(22)를 포함하는데, 상기 돌출부(22)는 상기 캐니스터의 반대측 상에 위치한 두 개의 돌출부(22a)로부터대략 180도를 이룬다.

돌출부(22, 22a)들의 크기는, 사용도중 공구홀더(14)의 고속회전으로부터 발생가능한 불균형을 제거하기 위한 설계에 의해 그들이 균형을 이룰 수 있도록 선택되어 진다. 공구홀더(14)는, 내부 직경과 공구홀더의 제일 후미의 끝(30)이 교차하는 지점에 가공된 대응하는 리세스부(recess; 26)들을 가진다. 상기 리세스부(26)들은, 공구홀더(14)와 절삭공구(12)가 하나의 반경 방향 방위에 방위설정이 되어질 수 있도록만, 사이즈에 있어서 돌출부(22, 22a)들과 짝이 맞추어지는 것이 바람직하며, 혹은 그들이 공구홀더와 절삭공구가 서로에 대해 전체적으로 180도를 이루는 두 개의 방위에 놓여지도록 가공될 수 있다. 두 경우에서, 공구홀더(14)안의 리세스부(26)들은, 회전 사용도중 불균형으로 인하여 절삭공구 상에 줄 수 있는 어떠한 영향도 제거하도록 설계되어지는 것에 의해 균형을 이룬다. 리세스부(26)들은 캐니스터(18)의 외경(32) 안에 형성될 수 있고, 돌출부(22, 22a)들은 공구홀더(14)의 내경(28) 안에 형성될 수 있다는 것이, 기능과 함께 인식되어져야 한다.

미국특허 제5,209,1446호에 도시된 바와 같은 클램핑 유니트(16)를 참조하면, 본 발명은 테이퍼 접촉면에 영향을 주지 않는다는 것이 인식되어질 것인데, 이와 같이 영향을 주지 않는 것은 절삭공구의 회전 중에 일관성 있는 강도를 제공하는 데 중요하다. 상술한 단일의 캐니스터(18) 설계는, 단일의 방위의 절삭공구들 혹은 두개의 방위의 절삭 공구들과 또한 사용될 수 있음이 또 인식되어질 것이다. 상기 캐너스터 돌출부(22, 22a)들의 외부 직경은, 본 발명이 적절하게 기능하기 위하여, 공구홀더(14)의 내부 직경보다 사이드 당(per side) 단지 0.010 인치에서0.020인치 더 크게 되는 것이 필요하다.

여기에 참조된 문서들, 특허들 그리고 특허 명세서들은 참조함으로써 여기에 통합된다.

본 발명이 그것의 특정되고 구체적인 실시예와 연관하여 구체적으로 설명되었으나, 이러한 것은 예시의 방법에 의한 것이며 제한하는 것이 아니라는 것이 이해되어져야 하고, 첨부된 청구항들의 범위는 종래 기술이 허락하는 한 넓게 해석되어져야 한다.

Claims

캐니스터(canister)와, 절삭공구를 구비하는 공구홀더를 포함하는 클래핑 유니트를 정렬시킴으로써, 상기 캐니스터에 대해서 절삭공구의 적절한 방위선정을 용이하게 하는 장치로서,

상기 캐니스터의 일측면상에 위치한 하나 혹은 그 이상의 돌출부(lobe)들; 및

상기 공구홀더의 일측면상에 위치하고 대응하는 하나 혹은 그 이상의 리세스부(recess)들을 포함하며,

상기 리세스부들과 돌출부들는, 상기 공구홀더와 상기 절삭공구가 하나의 반경방향이나 혹은 서로로부터 180도를 이루는 두 개의 위치에만 위치하도록 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 캐니스터는, 그것의 일측면 상에 위치하며, 상기 캐니스터의 반대측면상의 두 개의 돌출부들로부터 대략 180도 떨어진 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서,

상기 공구홀더는, 크기에 있어서 상기 돌출부들에 대응하는 리세스부들을포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서,

상기 돌출부들은 상기 캐니스터의 외부 직경상에 위치하고, 상기 리세스부들은 상기 공구홀더의 내부 직경상에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 돌출부들 외부 직경은 상기 공구홀더의 내부 직경보다 약 0.010 인치부터 약 0.020 인치 만큼 측면마다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.
캐니스터(canister)와, 절삭공구를 구비하는 공구홀더를 포함하는 클래핑 유니트를 정렬시킴으로써, 상기 캐니스터에 대해서 절삭공구의 적절한 방위선정을 용이하게 하는 장치로서,

상기 캐니스터의 일측면상에 위치한 하나 혹은 그 이상의 리세스부(recess); 및

상기 공구홀더의 일측면상에 위치하고 대응하는 하나 혹은 그 이상의 돌출부(lobe)들을 포함하며,

상기 리세스부들과 돌출부들은, 상기 공구홀더와 상기 절삭공구가 하나의 반경방향이나 혹은 서로로부터 180도를 이루는 두 개의 위치에만 위치하도록 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,

상기 공구홀더는, 상기 캐니스터의 일측면 상에 위치하며, 상기 공구홀더의 반대측면상의 두 개의 돌출부로부터 대략 180도 떨어진 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서,

상기 캐니스터는, 상기 돌출부들에 크기에 있어서 대응하는 리세스부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,

상기 돌출부들은 상기 공구홀더의 외측 직경 상에 위치하고, 상기 리세스부들은 상기 캐니스터의 내측 직경 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서,

상기 돌출부들 외부 직경은 상기 공구홀더의 내부 직경보다 약 0.010 인치부터 약 0.020 인치 만큼 측면마다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.
캐니스터(canister)와, 절삭공구를 구비하는 공구홀더를 포함하는 클래핑 유니트를 정렬시킴으로써, 상기 캐니스터에 대해서 절삭공구의 적절한 방위선정을 용이하게 하는 장치로서,

상기 캐니스터의 하나의 외측 직경 상에 위치한 하나의 돌출부(lobe)와, 상기 캐니스터의 반대편 외측 직경 상에 위치하고 상기 하나의 돌출부로부터 180도 떨어져 위치한 두 개의 돌출부들; 및

상기 공구홀더의 내측 직경 상에 위치하고, 상호 180도 떨어진 두 개의 리세스부들을 포함하며,

상기 리세스부들과 돌출부들은, 상기 공구홀더와 상기 절삭공구가 단지 하나 혹은 서로로부터 180도를 이루는 두 개의 위치에만 위치하도록 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 공구홀더는, 상기 캐니스터의 일측면 상에 위치하며, 상기 공구홀더의 반대측면상의 두 개의 돌출부들로부터 대략 180도 떨어진 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서,

상기 캐니스터는, 크기에 있어서 상기 돌출부들에 대응하는 리세스부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 돌출부들은 상기 공구홀더의 외측 직경 상에 위치하고, 상기 리세스부들은 상기 캐니스터의 내측 직경 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,

상기 돌출부들 외부 직경은, 상기 공구홀더의 내부 직경보다 약 0.010 인치부터 약 0.020 인치 만큼 측면마다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.
캐니스터(canister)와, 절삭공구를 구비하는 공구홀더를 포함하는 클래핑 유니트를 정렬시킴으로써, 상기 캐니스터에 대해서 절삭공구의 적절한 방위선정을 용이하게 하는 장치로서,

상기 공구홀더의 하나의 외측 직경 상에 위치한 하나의 돌출부(lobe)와, 상기 공구홀더의 반대편 외측 직경 상에 위치하고 상기 하나의 돌출부로부터 180도 떨어져 위치한 두 개의 돌출부들; 및

상기 캐니스터의 내측 직경 상에 위치하고, 상호 180도 떨어진 두 개의 리세스부들을 포함하며,

상기 리세스부들과 돌출부들는, 상기 공구홀더와 상기 캐니스터가 단지 하나 혹은 서로로부터 180도를 이루는 두 개의 위치에만 위치하도록 크기가 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제16항에 있어서,

상기 공구홀더는, 그것의 일측면 상에 위치하며, 상기 공구홀더의 반대측면상의 두 개의 돌출부들로부터 대략 180도 떨어진 하나의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제17항에 있어서,

상기 공구홀더는, 크기에 있어서 상기 돌출부들에 대응하는 리세스부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제16항에 있어서,

상기 돌출부들은 상기 캐니스터의 외측 직경 상에 위치하고, 상기 리세스부들은 상기 공구홀더의 내측 직경 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
제16항에 있어서,

상기 돌출부들 외부 직경은, 상기 공구홀더의 내부 직경보다 약 0.010 인치부터 약 0.020 인치 만큼 측면마다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.