KR20040058320A

KR20040058320A - 조정가능한 인써트를 갖는 칩 제거 기계가공용 툴

Info

Publication number: KR20040058320A
Application number: KR10-2004-7007938A
Authority: KR
Inventors: 그렌얀
Original assignee: 산드빅 악티에볼라그
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-07-03
Also published as: KR100921670B1; US6655879B2; DE60224352T2; CN1308107C; SE523286C2; WO2003045613A1; SE0103951L; US20030123938A1; CN1596169A; EP1314503A1; EP1314503B1; ATE382446T1; DE60224352D1; WO2003045613A8

Abstract

본 발명은, 툴의 인써트시트(10)에 고정시킬 수 있는 커팅인써트(도시 안됨)용 조정기구를 구비한 커팅 툴에 관한 것이다. 상기 조정기구는 세트스크루(15)상의 원뿔형 헤드(17) 형태의 웨지요소 및 툴의 기본몸체(2)에 장착가능한 슬리브(14)를 포함한다. 슬리브에는 2개의 조(29,30)가 포함되며, 상기 조들 중 제1조(29)는 제2조(30)보다 넓고 기본몸체(2)의 2개의 제2지지면(40)과 상호작동하기 위한, 후방을 향하는 2개의 가압면(32)을 갖는다. 제1조(29)의 전방면(31)은 항시 커팅인써트의 후방면에 대하여 가압된 채 유지되어 커팅인써트가 기본위치에서 유지된다. 커팅인써트를 미세조정하려 할 때, 세트스크루(15)를 조임으로써 제2조(30)가 작동되어, 상기 제2조 스스로가 기본몸체에 대하여 지지되고, 이 때 제1조(29)는 전방으로 움직이도록 설정되어 커팅인써트를 미세한 단계, 예를 들어 1/1000mm로 축선방향으로 밀어낸다.

Description

조정가능한 인써트를 갖는 칩 제거 기계가공용 툴{TOOL FOR CHIP REMOVING MACHINING WITH ADJUSTABLE INSERT}

이미 WO 98/43766에는 위에서 개략적으로 설명한 형태의 조정기구를 갖는 커팅 툴이 개시되어 있다. 상기 공지된 툴에 있어, 조정기구는 세트스크루용 암나사를 갖는 내측 슬리브 및 외측 슬리브 상부의 탄성적으로 편향가능한 2개의 세그먼트를 분리시키는 축선방향의 직경쪽으로 대향되는 2개의 슬롯이 형성되는 외측 슬리브를 포함한다. 상기 세그먼트에는, 2개의 조, 즉 외측 슬리브의 외경과 동일한 폭을 가지며 커팅인써트의 후방면에 대하여 가압되는 편평한 전방면을 갖는 본질적으로 일체형(block-shaped) 제1조 및 반원형의 두꺼운 벽부로 이루어지며 그것의 두께가 외측 슬리브의 외경과 유사하게 대응되는 폭으로 이루어지는 제2조가 형성된다. 상기 두꺼운 벽부의 외측 또는 외피면은 기본몸체에서 후퇴된 유사 반원형의 고정된 지지면에 대하여 가압된다. 상기 기구의 세트스크루상의 원뿔형헤드는 커팅인써트 위치의 미세조정과 관련하여 상기 조들을 분리시키기 위한 웨지부재로서의 역할을 한다. 상기 원뿔형 스크루헤드는 외측 슬리브 상부에서 안쪽으로 형성되는 유사 원뿔형 공간과 맞물리고, 상기 공간은 상기 세그먼트 내측의 원뿔형상의 2개의 부분면에 의하여 경계지워진다. 내측 슬리브의 암나사내부에 상이한 거리로 세트스크루를 나사결합함으로써, 상기 조들은 서로 상이한 거리만큼 분리되어 조정기구의 일체형 조에 대하여 지지되는 커팅인써트가 상이하게 설정될 수 있도록 한다. 상이한 파라미터들(주로 스크루헤드의 원뿔성(conicity) 및 나사의 피치)의 적절한 선택에 의하여, 매우 고차원의 정밀도, 예를 들어 1/100mm 이하로 커팅인써트의 조정이 효과적으로 이루어질 수 있다.

하지만, WO 98/43766에 따른 툴에 포함되는 조정기구의 단점은 커팅인써트에 가해지는 힘들이 초기 일체형의 제1조를 통하여 일련의 힘으로 단일의 지지면에 이어 세트스크루로, 그리고 마지막으로 그것의 외피면과 함께 기본몸체의 지지면에 대하여 맞닿는 제2조로 전달된다는 점이다. 이것은, 무엇보다도 모든 상기 구성요소들이 변화하는 응력에 연속적으로 노출되어 세팅의 정확도를 떨어뜨릴 수도 있다는 것을 의미한다. 또 다른 불리한 결과는 상기 커팅인써트의 위치는 항상 세트스크루의 축선방향으로의 조임 상태에 종속적이기 때문에, 필수적인 각 커팅인써트는세트스크루의 조작에 의하여 개별적으로 조정되어야 한다는 것이다. 밀링커터와 같은 상이한 툴에 대한 많은 실제적인 적용에 있어서, 만족할만한 기계가공 결과를 달성하기 위하여 툴의 상이한 커팅인써트를 예를 들어 1 - 2/100mm의 정확도로 기본위치에 설정하면 충분하지만, 여타의 적용례들을 위해서 커팅인써트를 예를 들어 1 - 2/1000mm의 보다 정밀한 정확도로 설정할 수 있다면 바람직하다. 그것은 WO 98/43766에서 요구되는 바와 같이 세트스크루의 조작에 의하여 밀링커터상에 모든 커팅인써트를 개별적으로 설정할 필요가 있는 복잡하고 시간소모적인 작업이다.

본 발명은 기본몸체 및 인써트시트에 인접 배치된 조정기구에 의하여 조정가능한 교체가능 커팅인써트용 인써트시트를 포함하는 칩 제거 또는 칩 형성 기계가공을 위한 툴에 관한 것으로, 상기 조정기구는 2개의 조(jaw)로서, 그 중 제1조는 커팅인써트의 후방면에 대하여 전방면이 가압될 수 있고, 제2조는 기본몸체의 고정된 1이상의 지지면에 대하여 후방을 향하는 가압면이 가압될 수 있으며, 상기 조들 사이에서는 상기 조들을 분리시키기 위한 목적을 갖는 웨지부재가 작용하여 그들 사이에서 작동함으로써 상기 제2조는 상기 지지면에 대하여 가압되는 동시에 상기 제1조는 상기 전방의 방향으로 커팅인써트를 가압하는 상기 2개의 조를 포함한다.

도 1은 단순화된 방식으로 단 하나의 커팅인써트와 그것의 조정기구를 구비한 것으로 도시된 밀링 툴 형태의 커팅 툴의 사시도,

도 2는 도 1에서와 대략 동일한 도와 관련된 커팅인써트 및 조정기구의 확대사시도,

도 3은 함께 인써트시트에 인접하게 삽입가능한 조정기구를 형성하는 슬리브 및 스크루를 나타내는 분해사시도로서, 상기 인써트시트 및 슬리브가 배후로부터 약간 비스듬한 방향으로 나타나 있는 도,

도 4는 인써트시트가 전방으로부터 비스듬하게 관련된 조정기구의 슬리브와 함께 나타나 있는 유사 분해도,

도 5는 슬리브에 조여지는 스크루를 이용하는 조정기구의 단면도,

도 6은 슬리브로부터 이격된 스크루를 나타내는 유사 분해단면도,

도 7은 장착된 상태에서 조정기구를 위에서 내려다 본 평면도,

도 8은 도 7의 A-A 단면도,

도 9는 도 8의 D의 상세확대도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 = 커팅 툴

2 = 기본몸체

3 = 커팅인써트

4 = 칩 포켓

5 = 커팅인써트 전방단부면

6 = 커팅인써트 후방단부면

7 = 커팅인써트 측면

8 = 전방 커팅에지

9 = 측면 커팅에지

10 = 인써트시트

11 = 스크루 구멍

12 = 커팅인써트 스크루

13 = 조정기구

14 = 슬리브

15 = 세트스크루

16 = 수나사

17 = 스크루헤드

18 = 외피면

19 = 단부면

20 = 키 소켓

21 = 슬롯

22 = 제1세그먼트

23 = 제2세그먼트

24 = 슬롯 에지면

25 = 슬롯 구멍

26 = 암나사

27 = 맞댐면

28 = 중공 공간

29 = 제1조

30 = 제2조

31 = 전방면

32 = 가압면

33 = 시트

34 = 외피면부

35 = 가압면

36 = 측면

37 = 에지면

38 = 시트

39 = 플루트

40 = 제2지지면

41 = 조 공간

42 = 저부면

43 = 만곡면

44 = 제1지지면

45 = 슬리브 구멍

46 = 조 저부

47 = 가압 끼워맞춤 구역

본 발명의 목적은 개선된 조정기구를 갖는 툴을 제공함으로써 이미 공지된 커팅 툴 및 그 조정기구의 상술된 단점들을 제거하는 것이다. 따라서, 본 발명의 주목적은 통상적으로 커팅인써트로부터의 최소 응력에 노출되며 필요할 경우 커팅인써트의 미세조정이 매우 양호한 치수상의 정확도를 가져올 수 있도록 하는 조정기구를 갖는 툴을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 구조적으로 복잡하지 않고 제조하기에 간단한 적은 수의 구성요소로 구성되는 조정기구를 갖는 툴을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 최소한 상기 주목적은 청구항 제1항의 특징규정부에 정의된 특징들에 의하여 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 보다 상세히 정의되어 있다.

도 1에서, 참조부호 1은 - 필수적인 것은 아니나 - 바람직하게는 금속 작업물의 칩 제거 기계가공용으로 의도된 밀링커터 형태의 회전가능한 커팅 툴을 개략적으로 나타내고 있다. 상기 툴은 회전대칭의 기본형상을 갖는 기본몸체(2) 및 복수의 교체가능한 커팅인써트(3)를 포함하며, 도 1에는 상기 인써트 중 하나가 도시되어 있다. 기본몸체(2)는 중앙축선(C)을 중심으로, 보다 정확하게는 회전방향 R로 회전가능하다. 커팅인써트(3)는 기본몸체의 주변부에서 개방되는 칩 포켓(4)내에 배치된다.

도 2의 상세 확대도에는, 커팅인써트(3)가 어떻게 전방단부면(5), 후방단부면(6) 및 2개의 측면(7)을 포함하는 지가 나타나 있다. 커팅에지(8,9)는 상기 표면들에 인접하여 형성되고, 그들 중 전방의 커팅에지(8)는 기본몸체(2)의 상기 편평한 전방단부면의 전방으로 일정 거리 돌출되어 있는 한편, 상기 2개의 측면 커팅에지(9) 중 하나는 기본몸체의 외피면으로부터 일정 거리 돌출해 있다.

도 3에서, 참조부호 10은 나타낸 실시예에서 커팅인써트 아랫쪽의 대응 연결면과 상호작동하는 소위 세레이트가공된 표면 또는 연결면 형태로 되어 있는 인써트시트를 개략적으로 나타내고 있다. 상기 연결면들의 특징은, 그들이 단면이 테이퍼진 형상을 갖는 홈에 의해 이격된 직선형 융기부를 포함하여 연결면 중 하나의 융기부가 다른 연결면의 홈내에 맞물리거나 그 반대의 맞물림이 일어난다는데 있다. 스크루(12)용 나사구멍(11)(도 2 참조)은 인써트시트(10)에 포트를 형성하고, 상기 커팅인써트(3)는 상기 스크루에 의하여 고정될 수 있다. 즉, 연결면의 융기부 및 홈을 따라 축선방향으로 록킹된다. 1개의 스크루만으로 커팅인써트를 클램핑하는 것이 바람직하기는 하나, 본 발명의 범위내에서는 클램프와 같은 여타의 록킹 또는 클램핑 장치를 사용하는 것도 가능하다.

세레이트가공된 표면으로 인해 커팅인써트는 중앙쪽을 향하는 커팅인써트의 내측면(7)을 지지하기 위한 어떠한 반경방향 지지면도 필요로 하지 않는다는 점을 특히 유의해야 한다.

그 전체가 13으로 표기된 조정기구가 커팅인써트 및 인써트시트의 배후 영역에 배치되며, 상기 기구는 도 3 내지 9를 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.

나타낸 바람직한 실시예에서, 조정기구(13)는 2개의 구성요소, 즉 그 전체가 14로 표기된 슬리브 및 세트스크루(15)를 포함한다. 상기 세트스크루는 수나사(16)를 갖는 섕크와 원뿔형 또는 회전대칭의 기본형상을 갖는 아래로 테이퍼진 외피면(18)을 갖는 상부헤드(17)를 포함한다. 키 소켓(20), 예를 들어 별모양의 그립 또는 헥스 소켓 그립(hex socket grip)은 편평한 상단부면(19)에 포트를 형성한다(port).

2개의 탄성적으로 편향가능한 세그먼트(22,23)(도 5 및 6 참조)로 분리되는 슬리브(14)의 상부 이분체에는 2개의 슬롯(21)이 형성된다. 상기 세그먼트에서의 편향에 대한 가능성은 일정한 고유의 탄성 또는 유연성을 갖는 스틸로 이루어질 수 있는 슬리브의 재료에 기반한다. 각 개별 슬롯은 저부에서 슬롯의 폭보다 큰 직경을 갖는 관통구멍(25)으로 변형되는 상호 평행한 2개의 에지면(24)에 의하여 경계지워진다. 도 6에서 분명히 알 수 있듯이, 각각의 슬롯(21)은 슬리브의 길이방향 축선에 대하여 경사져 있다. 경사각은 5 내지 10°의 범위내에 있을 수 있다.

슬리브(14) 하부의 원통형 부분에는, 스크루의 수나사(16)가 나사결합될 수 있는 암나사(26)가 형성된다. 암나사(26)는 링형상의 맞댐면(27)을 거쳐 상기 암나사보다 큰 내경을 갖는 상부 보어 또는 공간(28)으로 변형된다. 이것은, 암나사내에서 조여지지 않고 맞댐면(27)으로부터 상향 연장되는 스크루(15)의 부분이 (상기 세그먼트(22,23)와 동일한 방식으로) 탄성적으로 편향될 수도 있다는 것을 의미한다.

세트스크루의 양쪽에서 칼라(collar) 또는 조(jaw)를 형성하는 전체적으로 29 및 30으로 각각 표기되는 두꺼운 재료부를 갖는 2개의 편향가능한 세그먼트(22,23)는 그것의 상단부에 형성된다. 먼저 언급된 조 또는 칼라(29)는 대체로 아치형으로 되어 있고 편평한 전방면(31)과 스크루 헤드(17) 부분을 수용하도록 디자인된, 본질적으로 반원형의 시트(33)에 의하여 이격되는 2개의 편평한 후향 가압면(32)을 갖는다. 부분적으로 원통형의 외피면부(34)는 전방면(31)과 후향의 각 가압면(32) 사이에서 연장된다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 조(29)의 전방면(31)은, 면이 마찬가지로 경사져 있는 커팅인써트의 후방면(6)에 대하여 완전한 면의 맞닿음을 보장하기 위해 슬리브의 길이방향 축선에 대하여, 보다 정확하게는 윗쪽/뒷쪽으로 비스듬한 방향으로 경사져 있다.

도 3 및 4에서 알 수 있듯이, 제2조 또는 칼라(30) 또한 대체로 아치형이다.도 5에 나타낸 (그리고 인써트시트(10)의 융기 티스(teeth)와 평행하게 연장되는) 중앙평면에서는, 제2조(30)가 제1조(29) 보다 현저히 더 견고하다. 보다 정확하게는, 상기 조(30)는 전방에서 본질적으로 편평한 측면(36)으로 변형되며 나아가 편평하고 비교적 얇은 에지면(37)으로까지 변형되는 볼록하게 만곡된 외피면(35)에 의해 형성된다. 상기 에지면(37)은 외피면(35)과 대향하고 안쪽으로 개방되는 중앙 시트(38)에 의하여 이격된다. 시트(33,38)는 세트스크루의 원뿔형 외피면(18)에 맞도록 둘 다 부분적으로 원뿔형이다.

도 3과 4뿐 아니라 도 7에서도 분명히 알 수 있듯이, 제2조(30)는 제1조(29)보다 상당히 얇으며, 이는 2개의 가압면(32)들 중 보다 큰 부분이 조(30)의 외측면(36) 바깥쪽에서 측방향으로 돌출된다는 것을 의미한다.

슬리브(14)는 기본몸체(2)내에 후퇴된 원통형 구멍(45)에 장착되며, 상기 구멍은 만곡된 형상을 갖는 인써트시트(10) 배후에 후퇴된 플루트(39)에 인접하여 포트를 형성한다. 후방에서, 상기 플루트는 제1조(29)의 가압면(32)이 가압될 수 있는 제2지지면을 형성하는 2개의 평면(40)으로 변형된다. 또한, 구멍(45) 위의 영역에는, 기본몸체(2)에 공간(41)이 형성되며, 상기 공간은 초승달모양의 윤곽형상을 갖는 편평한 저부면(42) 및 오목하게 만곡된 표면(43)에 의하여 경계지워진다. 조(30)의 후향 외피면(35)은 상기 표면(43)에 대해 가압될 수도 있다. 실제에 있어, 외피면(35)과 표면(43)간의 접촉은 다양한 방식으로 실현될 수 있다. 예를 들어, 표면 35와 43 둘 모두가 실제로 만곡되고, 표면 35의 반경이 표면 43의 반경보다 작은 방식으로 상이한 반경을 가질 수도 있다. 또한, 표면 35이 가압되는 특정접촉면(44)(도 4 참조)과 함께 표면 43을 형성하는 것도 실행가능하다. 예시에서, 상기 특정 접촉면(44)(도 4 참조)은 제1지지면을 형성하고 로우 백(low back)상에 평면의 형상으로 이루어질 수도 있다. 도 9에서 알 수 있듯이, 조(30)의 하부면(46)은 공간(41)의 저부면(42)으로부터 이격되어 있다.

도 9에는, 세트스크루 헤드상의 원뿔형 외피면(18)이 어떻게 조 30 및 29 각각의 유사한 내부 원뿔면(38,33)보다 약간 더 큰 원뿔 각을 갖는지가 나타나 있다.

도 8에는, 슬리브(14)가 구멍내에 가압 끼워맞춤으로 가압되는 슬리브 하단에 의하여 상기 구멍(45)에 어떻게 고정되는지가 나타나 있다.

본문과 청구항에서 사용되는 "전방", "후방", "상부" 및 "하부"라는 개념의 각각은 도면에 도시된 것과 같은 툴과 관련되어 있다. 하지만, 실제에 있어서는, 상기 툴이 공간내에 임의의 방식으로 배향될 수도 있으며, 따라서, 상기 개념들은 개념을 단순화시키기 위하여 사용되는 것일 뿐이라는 점을 이해해야 한다.

본 발명에 따른 툴의 기능 및 장점

결론적으로 커팅인써트가 인써트시트(10)내에 설치되기 전에 상술된 조정기구(13)가 기본몸체(2)에 장착된다. 그것이 제위치에 고정될 수 있도록 적절한 툴을 이용하여 슬리브(14)를 가압 끼워맞춤(47)에 의해 구멍(45)내로 가압함으로써 조립이 수행된다. 슬리브를 구멍(45)내에 축선방향으로 가압 까워맞춤하는 동안, 슬롯(21)의 경사로 인해 슬리브의 중앙축선에 대해 경사져 있는 제1조(29)의 2개의 제2지지면(32)은 기본몸체의 2개의 제2지지면에 대해 일정한 예비응력으로 가압된다. 실제에 있어서, 이것은 조(29)가 이미 초기에 지지면(40)에 대해 밀착하여 맞닿은 채 유지되어 조의 전방면(31)이 커팅인써트(3)를 위한 부동의 후방 지지면을 제공한다는 것을 의미한다.

기본몸체에 슬리브가 장착되었다면, 세트스크루(15)가 조여지는데, 보다 정확하게는 제2조(30)의 가압면(35)이 제1지지면(44)(도 9 참조)과 접촉하지 않고 슬리브내에 스크루가 자리잡을 수 있을 때까지 조여진다. 조정기구를 위한 제1기능상태를 구성하는 이러한 상태에서, 커팅인써트(3)가 인써트시트(10)내에 장착될 수 있다. 이는 인써트시트에 커팅인써트를 배치시키고 그것의 후방면(6)이 조(29)의 전방면에 대해 가압되도록 후방으로 밀어줌으로써 달성된다. 그 후, 상기 스크루(12)는 나사구멍(11)내에 체결되어, 본질적으로 이미 공지된 방식으로 상기 스크루가 커팅인써트를 조(29)에 대해 탄성적으로 가압되도록 한다. 여기서, 상기 스크루(12)는 이미 장착단계에서 최대 토크로 조여진다는 것에 유의해야 한다.

제1기능상태에서, 커팅인써트는, 그 위에서 작용하는 스러스트 하중이 제1조를 거쳐 기본몸체로만 전달되는 기본위치에 자리하며, 상기 제1조(29)는 지지면(40)과 밀착해 있는 동시에, 커팅인써트는 전방면(31)과 밀착해 있다. 전방면(31)과 2개의 후향 가압면(32) 사이의 거리에 대해 양호한 치수상의 정확성을 갖도록 슬리브의 제1조(29)를 제조함으로써, 커팅인써트의 전방 커팅에지(8)는 상기 기본위치에서 상당히 우수한 정확도, 예를 들어 여러 실제의 기계가공 상황을 전적으로 충족시키는 1 - 2/100mm 범위내의 정확도로 "개략 설정(coarse set)"될 수도 있다. 제1기능상태에서, 제2조(30)는 그것의 후향 가압면(35)이 제1지지면(44)에 대해 기능적으로 가압되는 상태로 유지되는 한 비활성으로 남아 있다. 이것은, 무엇보다도 스러스트 하중이 제1조(29)를 거쳐 기본몸체로 직접 전달되는 제2조(30) 또는 제2스크루(15)로 스러스트 하중이 전달되지 않는다는 것을 의미한다. 도 9에 확대된 스케일로 예시된 상기 상태에서, 조(30)의 가압면과 제1지지면(44) 사이의 갭은 0.01 내지 0.1mm 정도에 이를 수 있다.

커팅인써트 및 커팅에지(8)를 미세하게 조정해야할 필요가 있다면, 다음의 추가적인 절차가 이어져야 한다. 그것의 원뿔형 헤드(17)가 조 29와 30 사이의 웨지요소로서 작용하는 세트스크루(15)가 슬리브내에 추가로 나사결합된다. 제1단계에서, 상기 세트스크루를 추가로 조이는 동안, 제1조(29)는 상술된 상태, 즉 전방면(31)이 커팅인써트에 대해 맞닿고 후향 가압면(32)이 제2지지면(40)에 대해 밀착하여 맞닿는 상태로 정확이 유지된다. 하지만, 제2조(30)는 제1지지면(44)의 방향으로, 보다 정확하게는 슬리브 중앙으로부터 바깥쪽 방향으로 세그먼트(23)를 연속적으로 편향시키는 조(30)의 원뿔형 내부(38)에 대한 스크루 헤드의 웨지작용에 의하여 가압면(35)과 함께 연속적으로 움직인다. 가압면(35)이 지지면(44)과 접촉해 있고 상기 지지면으로부터 지지된다면, 세트스크루를 연속적으로 조이는 것은 제1조(29)가 스크루의 중앙으로부터 반경방향 바깥쪽으로 움직이게 한다. 이것은, 스크루 헤드로부터의 웨지 힘이 스크루(12)가 인써트시트내에서 커팅인써트를 유지시키는 힘을 넘어서기 때문에 가능해진다. 세트스크루를 조이는 제1단계동안 지지면(44)에 대한 제2조(30) 가압면(35)의 작동 맞물림은 스크루의 동시 선회시 측방향으로 약간 편향되는 맞댐면(27) 위에 존재하는 스크루의 나사 섕크의 부분에 의하여 수행될 수 있다. 유사한 방식으로, 지지면(44)에 대하여 작동적으로 가압되고, - 스크루가 연속해서 조여지는 동안 - 제1조(29)가 지지면(40)으로부터 떨어져 있는 경우 스크루 상부의 탄성편향도 가능해진다. 적절한 방식으로 다수의 상이한 인자들, 그 중에서도 특히 스크루 헤드(17)의 원뿔성(coincity) 및 세트스크루의 나사 피치를 조정함으로써, 지지면(40)으로부터 축선방향 바깥쪽 방향으로의 커팅인써트 및 조(29)의 상기 움직임이 매우 미세한 단계들로 수행될 수 있다. 따라서, 1/1000mm 정도의 정확도로 세팅이 효과적으로 수행될 수 있다는 것이 여러 시험을 통해 나타났다.

상술된 미세조정시 인써트 스크루(12)는 계속해서 완전히 조여지기 때문에, 서로 맞물리는 인써트시트(10) 및 커팅인써트 저부측의 세레이트가공된 표면간의 마찰력은 비교적 커진다. 본 발명의 기저를 형성하는 이론들은 미세조정시 커팅인써트 및 축선방향 전방으로의 움직임이, 인써트시트(10)의 표면 구역내의 재료가 "탄성전단효과"라 표현되는 무엇인가의 지배를 받는다는 것, 즉 이는 자체 세트스크루가 회전방향의 반대방향으로 회전될 경우, 즉 해제될 경우 커팅인써트가 상술된 기본위치의 방향으로 회귀하려는 어떠한 경향의 지배를 받는다는 것을 나타낸다. 이것은 커팅인써트가 - 인써트 스크루(12)에 의한 그것의 강력한 클램핑에도 불구하고 - 미세조정작업시에 필요한 미세조정 위치와 관련해 상기 커팅인써트가 의도치 않게 다소 멀리까지 밀려나게 되면 일정 거리 후방(예를 들어, 1/1000mm 이상)으로 움직일 수 있는 특정한 능력을 얻는 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 툴 및 그 조정기구의 실질적인 장점은 미세하게 조작되어야 하는 모든 커팅인써트에 대한 세트스크루 없이도 툴내의 모든 커팅인써트들이 받아들일 수 있는 기본위치내에서 조정될 수 있다는 점이다. 이는, 수동의 미세조정작업은 항상 시간소모적이기 때문에 많은 커팅인써트를 포함하며 빈번한 인써트 교체를 요하는 툴과 관련하여 특히 유리하다. 먼저 미세조정이 필요하거나 그 필요성이 제기될 경우, 조정기구가 작동되는데, 보다 정확히 하면 상기 조정기구는 상술된 방식으로 세트스크루를 조여줌으로써 작동된다. 또 다른 장점은 개별 커팅인써트로부터 기본몸체로의 일련의 힘이 정상적인 경우에는 기하학적으로 단순한 제1조만을 통과한다는 것이다. 달리 말하면, 세트스크루나 제2조 어느 것도 조정기구가 커팅인써트의 미세조정을 위해 작동되는 경우를 제외하고는 커팅인써트로부터의 스러스트 하중에 노출되지 않는다. 무엇보다도 이것은 툴 및 그 조정기구의 증가된 사용수명의 장점과 관련되어 있다.

본 발명은 상술되고 도면으로 나타낸 실시예로만 제한되는 것은 아니다. 따라서, 세트스크루의 원뿔형 헤드 이외의 여타 웨지 요소를 사용하는 것도 실행가능하다. 그러므로, 상이한 폭을 갖는 2개의 조로의 분리 요구를 이행하기 위해서는, 적절한 클램핑 장치에 의하여 축선방향으로만 이동이 가능한 단면이 사각형의 웨지가 사용될 수도 있다. 달리 말하면, 웨지 요소는 스크루를 특성화하는 방식으로 회전될 필요는 없다. 웨지요소 양 쪽의 2개의 조 중 어느 것도 통상의 슬리브 등에 통합되여야 할 필요는 없다. 따라서, 조들이 웨지요소의 양 쪽에서 기본몸체에 고정되어 유지되는 별개의 요소들로 이루어질 수도 있다. 또한, 본 발명은 상술된 바와 같이 조정기구가 단 하나의 웨지요소 및 그와 커팅인써트 사이에 배치되는 조로서 보다 얇은 조 양 쪽의 2개의 제2지지면과 상호작동하기 위한 2개의 가압면을 갖는 상기 조를 포함해야 한다고 가정하지는 않는다는 것에 유의해야 한다. 따라서, 기본몸체의 제2지지면과 상호작동하기 위한 단 하나의 가압면을 갖는 제1조를 만들어 기본몸체가 제2조의 여러 균등한 가압면들과 상호작동하기 위한 1이상의 제1지지면을 갖도록 하는 것도 실행가능하다. 또한, 조정기구의 1이상의 웨지요소를 사용할 수도 있다. 함께 중공의 공간을 형성하는 상기 2개의 시트(33,38)는 회전대칭, 보다 정확하게는 원뿔형상의 세트스크루의 원뿔형 헤드의 수용을 위한 기본형상을 가지지만, 상기 중공의 공간이 진원의 형상대신 타원의 단면형상을 취하도록 상기 시트를 형성시키는 것도 실행가능하다.

Claims

칩 제거 기계가공용 툴에 있어서,

기본몸체(2) 및 상기 인써트시트에 인접 배치된 조정기구에 의하여 조정가능한 교체가능 커팅인써트(3)용 인써트시트(3)를 포함하고, 상기 조정기구는 2개의 조(29,30)를 가지고, 상기 조 중 제1조(29)는 상기 커팅인써트(3)의 후방면(6)에 대하여 전방면(31)이 가압될 수 있고 제2조(30)는 상기 기본몸체(2)상의 1이상의 고정된 지지면(44)에 대하여 후방을 향하는 가압면(35)이 지지될 수 있고 상기 조들간에는 필요할 경우 제2조(30)가 상기 지지면(40)에 대하여 가압되는 동시에 상기 제1조(29)가 전방으로 상기 커팅인써트(3)를 가압하도록 상기 조들 사이에서 구동시킴으로써 상기 조들을 분리시킬 목적을 갖는 웨지부재(17)가 작용하고,

제2지지면에 대하여 상기 제1조(29)상의 후방향을 향하는 가압면(32)이 가압될 수 있는 고정된 제1지지면(44) 외에 1이상의 고정된 상기 제2지지면(44)이 기본몸체(2)에 형성되고, 상기 조정기구(13)는, 상기 커팅인써트(3)가 상기 인써트시트(10)에 장착될 때 2개의 상이한 기능 상태, 즉 상기 제1조(29)가 상기 커팅인써트에 대하여 가압되는 상기 조의 제1전방면(31)에 의하여 상기 커팅인써트를 기본위치에서 유지시키는 동시에 그것의 가압면(32)이 상기 제2지지면에 대하여 가압되어 상기 제2조(30)가 상기 제1지지면(44)에 대하여 작동적으로 가압되지 않아 비활성인 제1상태와, 상기 조들 사이에서 상기 웨지요소(17)의 초기 구동후에 상기 제2조(30)가 상기 제1지지면에 하여 가압되는 제2상태 사이에서 조정가능하고, 상기 제1조(29)는 상기 웨지요소를 추가적으로 구동시킴으로써 상기 기본위치로부터 상기 전방의 방향으로의 상기 커팅인써트(3)의 변위시 상기 제2지지면(40)으로부터 이동가능하고, 상기 커팅인써트는 그것의 후방면(6)과 함께 상기 조정기구의 기능상태와 무관하게 상기 조(29)의 제1전방면(31)에 대하여 항상 밀착하여 가압되는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항에 있어서,

상기 웨지요소는 스크루(15)의 원뿔형상부(17)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 조정기구(13)는 상기 2개의 조(29,30)가 포함되는 탄성적으로 편향가능한 2개의 세그먼트(22,23)를 분리하는 슬롯(21)들을 구비한 슬리브(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 툴.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 스크루(15)는 상기 슬리브(14)의 하부 내측에서 암나사(26)와 맞닿는 수나사(16)를 구비하고, 상기 스크루의 원뿔형상부는 상부로부터 접근가능한 키 소켓을 구비한 헤드(17)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

2개의 측방향으로 이격된 제2지지면(40)은 상기 기본몸체(2)에 있어 중간의 1이상의 제1지지면(44)이 형성되는 공간(41) 양쪽에 형성되고, 상기 제1조(29)는 상기 2개의 제2지지면들과 상호작동하기 위하여 측방향으로 이격되고 후방을 향하는 2개의 가압면(32)을 포함하는 한편, 상기 제2조(30)는 상기 제1지지면(44)에 대하여 후방을 향하는 가압면과 제2기능상태로 가압되도록 상기 제1조보다 얇고 상기 공간(41)에 수용되는 것을 특징으로 하는 툴.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1조는, 제1세그먼트(22)상에 형성되며 상기 세그먼트보다 두껍고, 편평한 전방면(31)을 갖는 대체로 아치형의 칼라(29) 및 상기 웨지요소(17)의 일부분을 수용하기 위하여 중앙 시트(33)의 양 쪽에서 후방을 향하는 2개의 편평한 가압면으로 이루어지는 한편, 상기 제2조는, 상기 제2세그먼트(23)상에 형성되며 부분적으로 상기 제1지지면(44)에 대하여 가압면으로서의 역할을 하는 외피면(35)을 가지며 상기한 것과 유사한 아치형 및 두께의 칼라(30) 및 상기 웨지요소(17)를 수용하기 위한 상기 외피면과 대향하는 시트(38)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 툴.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 슬롯(21) 및 상기 제2가압면(32)은 상기 슬리브(14)의 중앙축선에 대하여 경사져 있어서 상기 기본몸체의 구멍(45)내에 상기 슬리브를 설치할 때, 상기기본몸체의 제2지지면(40)에 대하여 상기 가압면에 예비응력을 가하는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 인써트시트(10)는 홈에 의하여 이격되는 테이퍼진 단면형상을 갖는 융기부들을 포함하고 상기 커팅인써트(3)의 저부측상에 유사한 융기부 및 홈이 형성되는 제2연결면과 맞물리도록 배치되는 연결면의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 툴.