KR20050050578A

KR20050050578A - 방진 절삭 공구

Info

Publication number: KR20050050578A
Application number: KR1020040097200A
Authority: KR
Inventors: 무라까미다이스께; 기무라노리히데; 오끼다준야
Original assignee: 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2005-05-31
Also published as: CN1886223A; US20050109182A1; US7490536B2; EP1535682A1; IL162651A0; IL162651A; CN100503100C

Abstract

본 발명은 저렴하며 슬라이트 웨이브니스 진동의 억제 효과가 매우 높고, 또한 폭 넓은 가공 직경이나 절삭 조건에 단순한 구조로 대응할 수 있는 홀더를 구비한 방진 절삭 공구를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

홀더(1)의 자루부(2)에 자루의 단면에 있어서의 폭이 자루 직경 혹은 자루 폭의 50 ％ 내지 100 ％, 높이가 자루 높이의 20 ％ 내지 50 ％, 길이가 자루 직경 또는 자루 높이의 50 ％ 내지 250 ％인 대략 직육면체 형상의 포켓(4)을 공구의 선단부측으로 치우치게 하여 형성하고, 그 포켓(4)에 비중이 상기 자루부의 재질과 동등하거나 또는 그 이상의 재료로 형성된 대략 직육면체의 웨이트(5)를 이동 가능하고 또한 튀어 나옴 불가능하게 삽입하였다.

Description

방진 절삭 공구 {VIBRATION-SUPPRESSING CUTTING TOOL}

본 발명은 주로 슬라이트 웨이브니스 진동이 문제가 되는 절삭 가공에 있어서, 그 슬라이트 웨이브니스 진동을 대폭적으로 저감시킬 수 있는 저비용의 방진형 절삭 공구에 관한 것이다.

종래부터, 홀더 내에 댐퍼 등을 조립하고 관성을 이용하여 슬라이트 웨이브니스 진동을 억제하는 방법은 잘 알려져 있다. 특히, 내경을 가공하는 보링 바이트에서는, 홀더의 크기가 워크의 구멍 직경에 의해 제약되므로, 가는 자루(shank)로 돌출량을 길게 할 수 밖에 없어 슬라이트 웨이브니스 진동이 발생되기 쉽다. 이로 인해, 방진 절삭 공구의 종래 기술은 보링 바이트에 관한 것이 많다. 이하 설명도, 주로 그 보링 바이트를 예로 들어 행한다.

예를 들어, 일본 특허 공개 제2003-136301호 공보에는, 도5에 도시한 바와 같이 홀더(1)에 후단부로부터 구멍(21)을 개방하여 날끝에 가까운 홀더의 선단부 부분의 구멍 내에 댐퍼(22)를 설치하고, 구멍의 중공부에는 매우 단단한 코어 막대(23)를 삽입하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 평6-31507호 공보에는, 홀더 중앙부에 깊은 구멍을 형성하고, 그 속에 웨이트를 배치한 방진성을 가진 절삭 공구가 개시되어 있다.

종래의 방진 절삭 공구는, 자루가 긴 홀더에 깊은 구멍을 개방하여 그 구멍의 선단부에 댐퍼를 삽입하고 있었으므로, 소경으로 자루가 길어지는 내경 가공용 홀더인 경우에는 특히, 구멍 가공을 건드릴 등으로 행해야만 해 가공 비용이 비싸게 책정된다. 또한, 댐퍼의 웨이트를 삽입하는 속이 빈 부분을 크게 취하고 있으므로 홀더의 강성이 저하된다. 또한, 구조가 복잡하여 이것도 비용 상승의 요인이 되는 등의 문제가 있었다.

또한, 이들 홀더는 구조가 복잡하기 때문에 홀더의 자루 직경이 제약되거나(그로 인해 내경 가공에서는 가공 직경이 제약됨) 방진 효과를 얻는 면에서 절삭 조건이 제약되는 등의 문제도 있었다.

본 발명은, 이러한 종래의 방진 절삭 공구의 과제를 해결하고, 저렴하며 슬라이트 웨이브니스 진동의 억제 효과가 매우 높고, 또한 폭 넓은 가공 직경이나 절삭 조건에 단순한 구조로 대응할 수 있는 홀더를 구비한 방진 절삭 공구를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 있어서는 도1에 도시한 바와 같이 홀더(1)의 자루부(2)에 자루의 단면에 있어서의 폭(b)이 자루 직경(d) 혹은 자루 폭(w)의 50 ％ 내지 100 ％, 높이(h)가 자루 높이(H)의 20 ％ 내지 50 ％인 대략 직육면체 형상의 포켓(4)을 설치하고, 그 포켓(4)에 비중이 자루부(2)의 재질과 동등하거나 또는 그보다도 큰 재료로 형성된 대략 직육면체의 웨이트(5)를 이동 가능하고 또한 튀어 나옴 불가능하게 삽입하였다.

웨이트(5)는, 홀더(1)를 강으로 형성하는 경우에는 강의 비중이 7.8이므로, 비중이 7.8 이상인 재료, 예를 들어 초경 합금이나 헤비메탈 등으로 형성하면 좋다.

이러한 방진 절삭 공구는, 도2에 도시한 바와 같이 자루부(2)에 설치하는 포켓(4)을 홀더(1)의 측면으로부터 가공하고, 그 포켓(4)에 삽입한 웨이트(5)를 포켓 내에 웨이트 보유 지지 수단이나 덮개(6) 등의 봉인 수단을 구비하게 한 형태,

도3에 도시한 바와 같이, 포켓(4)을 날끝(7a)이 배치되는 측과는 반대측의 홀더 측면(1a)으로부터 가공하고, 그 포켓(4)을 날끝(7a)이 배치되는 측의 측면(1b)에 관통되어 있지 않은 고정 구멍으로 한 형태,

혹은, 도4에 도시한 바와 같이 홀더(1)의 자루부(2)와 헤드부(3)를 각각 형성하고, 자루부(2)의 선단부에 개방시킨 포켓(4)에 웨이트(5)를 삽입하고, 자루부(2)의 선단부에 헤드부(3)를 접합하여 포켓(4)의 자루부 선단부의 입구를 막는 형태 등을 생각할 수 있다.

어떠한 형태의 공구도 웨이트를 삽입하는 포켓(4)은, 그 포켓(4)의 길이(c)(도1 참조)를 자루 직경(d) 혹은 자루 높이(H)의 50 ％ 내지 250 ％로 하고, 이 포켓(4)을 공구의 선단부측으로 치우치게 한 위치, 구체적으로는 공구 선단부로부터 포켓 설치점까지의 거리(e)(도1 참조)가, 자루 직경(d) 혹은 자루 높이(H)의 100 ％ 내지 250 ％ 정도가 되는 위치에 설치하는 것이 좋다. 포켓 길이(c)의 보다 바람직한 값은, 자루 직경(d) 혹은 자루 높이(H)의 100 ％ 내지 180 ％ 정도, 상기 e의 보다 바람직한 값은 자루 직경(d) 혹은 자루 높이(H)의 150 ％ 내지 220 ％ 정도라 생각할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 홀더의 자루부에 자루 폭 방향으로 연장되는 구멍을 자루 길이 방향으로 위치를 옮겨 복수 마련하고, 전술한 포켓에 상당하는 그 구멍 각각에 비중이 상기 자루부의 재질과 동등하거나 또는 그 이상의 재료로 형성된 막대 형상의 웨이트를 이동 가능하고 또한 튀어 나옴 불가능하게 삽입하여 구성되는 방진 절삭 공구도 더불어 제공한다. 이 공구도 웨이트를 삽입하는 구멍을 홀더의 선단부측으로 치우치게 한 위치에 설치하는 것이 좋다.

이하에, 본 발명의 방진 절삭 공구에 대해 실시예를 이용하여 설명한다.

(제1 실시예)

도6에 본 발명의 방진 절삭 공구의 일형태를 도시한다. 도시한 공구는, 홀더(1)의 선단부에 슬로우 에웨이 칩(7)을 클램프 수단(8)으로 클램프하여 착탈 가능하게 장착하여 구성되는 보링 바이트이다. 홀더(1)의 자루부(2)에 방전 가공 등에 의해 한 쪽 측면으로부터 다른 쪽 측면으로 관통하는 구멍을 개방하고, 홀더(1)의 선단부측으로 치우치게 하여 마련한 그 구멍을 포켓(4)으로 하여 그 포켓(4)에 비중이 15.1인 초경 합금제의 웨이트(5)를 삽입하고, 포켓(4)의 양단부를 덮개(6)로 봉쇄하여 웨이트(5)가 외부로 튀어 나오지 않도록 하고 있다.

또한, 포켓(4)의 내부에 설치한 웨이트(5)는 그 사이즈[높이(a)와 폭(f)]를 포켓 치수보다도 0.15 ㎜ 정도 작게 하여, 포켓(4)의 벽면과의 사이에 생긴 간극의 범위 내에서 웨이트(5)의 움직임이 허용되도록 하고 있다.

이 웨이트(5)는 포켓(4) 내에서 이동 가능한 것이 필수이고, 포켓(4)의 벽면과 간섭하여 그 움직임이 허용되지 않으면 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과가 발휘되지 않는다. 또한, 웨이트(5)가 극단적으로 작으면 그 웨이트의 중량이 부족하여 만족할만한 슬라이트 웨이브니스 억제 효과를 얻을 수 없다. 발명자들의 연구에 따르면, 자루 직경이 ø20 ㎜ 이하인 비교적 소경의 홀더에서는 웨이트(5)를 포켓(4)에 대해 0.05 ㎜ 내지 0.5 ㎜ 정도 작게 하면 효과가 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 0.1 ㎜ 내지 0.3 ㎜ 정도 작게 하였을 때의 효과가 가장 높다. 또한, 자루 직경이 ø20 ㎜보다 큰 경우에는, 포켓(4)과의 사이의 간극을 크게 해도 웨이트(5)의 무게를 부족함 없이 확보할 수 있으므로, 포켓(4)에 대해 웨이트(5)를 0.5 ㎜ 이상 작게 해도 효과가 있다.

웨이트(5)의 비중은 홀더(1)의 재질이 강인 경우에는 강의 비중 7.8 이상이 아니면 효과가 낮다. 이 웨이트(5)의 비중은 큰 쪽이 동일한 효과를 얻는 면에서의 포켓의 사이즈가 작게 되므로 유리하다. 일반적으로는, 비중이 14 내지 16인 초경 합금이나, 비중이 18 정도인 헤비메탈이 입수가 용이하여 가공도 하기 쉽고 웨이트(5)의 재료로서 적합하다. 물론, 이보다도 비중이 큰 재료가 있으면 그를 사용해도 좋다.

포켓(4)의 크기는 지나치게 크면 홀더(1)의 강성이 저하되어 공구의 가공 정밀도(가공 치수나 면 거칠기)가 악화되거나, 공구가 반대로 쉽게 슬라이트 웨이브니스되거나 한다. 또한, 이 포켓(4)이 지나치게 작으면, 웨이트(5)도 작아져 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과가 저하된다. 게다가 포켓(4)의, 특히 높이 치수(h)가 지나치게 작은 경우에는 포켓을 가공하는 엔드밀 등의 공구의 직경이 작아지므로 가공이 곤란해진다. 이들 사정을 고려하면, 포켓(4)은 그 높이(h)가 자루 직경(d) 또는 자루 높이(H)의 20 ％ 내지 50 ％, 폭(b)이 자루 직경(d) 또는 자루 폭(w)의 50 ％ 내지 100 ％가 적당하다. 슬라이트 웨이브니스 방지 효과와 가공시의 홀더의 휨에 기인하는 가공 정밀도의 악화 및 제작의 용이성 등을 고려하여 종합적으로 판단하면, 자루 직경 ø20 ㎜ 이하의 비교적 소경의 홀더에서는, 높이(h)가 자루 직경(d) 또는 자루 높이(H)의 20 ％ 내지 40 ％, 폭(b)이 자루 직경(d) 또는 자루 폭(w)의 70 ％ 내지 95 ％가 가장 적합하다. 또한, 포켓(4)의 길이(c)는 자루 직경(d)의 50 ％ 내지 200 ％이고, 공구 선단부로부터 포켓 설치점까지의 거리(e)는 자루 직경(d)의 100 ％ 내지 250 ％가 적합하였다. 특히, 포켓(4)의 길이(c)를 자루 직경(d)의 100 ％ 내지 180 ％ 정도, e를 150 ％ 내지 220 ％ 정도로 하였을 때에 가장 효과가 높았다. 자루 직경이 ø20 ㎜보다 큰 경우는, 포켓(4)이 작아도 방진 효과를 얻을 수 있으므로, 특히 포켓(4)의 폭(b)을 자루 직경의 50 ％ 정도까지 작게 해도 효과가 있다.

도7에 도시한 포켓(4)의 설치각(θ)은 절삭력이 가해지는 방향에 따라서 적절하게 설정하면 좋다. 일반적인 내경 가공용 공구에서는, 수평 방향으로 가공한 포켓으로 슬라이트 웨이브니스 진동 억제의 목적을 충분히 달성할 수 잇다. 항상 일정 조건으로 절삭하는 경우에는, 절삭력의 주(主)분력과 배(背)분력의 합력에 대해 폭 방향이 직각 방향이 되는 포켓을 설치하여 그곳에 웨이트(5)를 삽입하면 보다 효과적이다. 또한, 배분력이 극단적으로 높아지는 특수한 가공에서는, 도8에 도시한 바와 같이 포켓(4)을 수직으로 하는 것도 생각할 수 있다.

(제2 실시예)

도9는 가공 정밀도가 중시되는 경우에 유효한 형태를 도시하고 있다. 도6의 공구는 웨이트를 크게 할 수 있어 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과를 높이기 쉬운 반면, 포켓(4)이 자루부(2)를 관통하고 있으므로 홀더의 강성이 저하되어 가공 정밀도가 저하되는 경향이 있다. 도9의 방진 절삭 공구는 그 문제를 해결할 수 있다.

이 도9의 방진 절삭 공구는 날끝(7a)이 배치되는 측과는 반대측의 측면(1a)으로부터 자루부(2)에 대략 직육면체의 포켓(4)을 엔드밀로 가공하여 설치하고 있다. 엔드밀에 의한 가공을 용이하게 하기 위해 포켓(4)의 양단부는 원호 형상으로 하고, 또한 홀더(1)의 강성 저하를 억제하기 위해 포켓(4)은 날끝(7a)이 배치되는 측의 측면(1b)을 두께 2 ㎜ 정도 남긴 고정 구멍으로 하고, 측면(1a)측에 있는 포켓(4)의 입구를 제1 실시예와 마찬가지로 덮개(6)로 폐색하여 웨이트(5)의 튀어 나옴을 방지하는 구조로 하고 있다. 덮개(6)는 홀더(1)의 재료와 동일한 강이라도 좋지만, 초경 합금으로 형성하여 홀더(1)에 견고하게 접착하면 포켓의 설치에 의한 홀더의 강성 저하를 작게 할 수 있다.

도9의 방진 절삭 공구는 포켓(4)을 고정 구멍으로 하고 있고, 이것이 공구의 실용성을 더욱 높이는 면에서 중요한 포인트가 된다. 발명자들은 우선 도6의 공구를 시험 제작하여 매우 높은 슬라이트 웨이브니스 억제 효과를 확인하였다. 그런데, 도6의 구조는 슬라이트 웨이브니스의 억제 효과는 높지만, 홀더의 강성 저하를 회피할 수 없으므로 가공 정밀도의 악화가 우려되었다.

그래서, 건축 자재 등에 많이 이용되고 있는 H형 강의 구조를 응용한 것 등 수 종류의 구조에 대해 강성의 차이를 검토하였다. 그 결과를 도10에 나타낸다. 도10a 내지 도10d는, 도1의 (a)에 도시한 홀더의 X-X선에 따른 단면 형상을 나타내고 있다. 이 도10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 포켓(4)을 관통 구멍으로 형성하는 도6(도10a)의 구조에서는, 방진 기구가 없는 일반적인 강제 자루를 이용한 내경 가공용 공구와 비교하여 하중에 의한 변형량이 약 40 ％ 커진다. 이에 반해, 도9의 구조(도10b)에서는 하중에 의한 변형량이 약 9 ％로 억제되어, 포켓 설치에 의한 강성 저하가 작아 가공 정밀도의 안정화를 도모할 수 있다. 이 효과는 도10으로부터 알 수 있는 바와 같이 다른 구조에서는 얻을 수 없다.

도9의 구조는, 덮개(6)를 초경 합금으로 형성하여 자루부(2)에 견고하게 고정하면, 하중에 의한 변형량을 구멍이 없는 일반적인 강 자루과 동등하게 하는 것도 불가능하지는 않다.

또한, 양단부가 원호면이 된 포켓(4)에 삽입되는 웨이트(5)는 도13에 도시한 바와 같은 직육면체 형상이라도 좋다. 양단부를 평탄한 면으로 해도 웨이트의 중량을 부족함 없이 확보할 수 있는 경우에는 도13의 형상의 웨이트 쪽이 원호면의 가공이 생략되어 유리하다.

다음에, 본 발명의 슬라이트 웨이브니스 억제 효과를 확인하기 위해, ISO 규격 S12M-STUPR1103에 준거한 형상의 홀더를 사용한 공구를 시험 제작하여 절삭 실험을 행하였다. 이 공구의 치수는, 도1에 도시한 자루 직경(d) ＝ ø12 ㎜, 공구 선단부로부터 포켓 설치점까지의 거리(e)＝ 21 ㎜, 포켓 길이(c) ＝ 15 ㎜, 포켓 폭(b)＝ 8 ㎜, 포켓 길이(h) ＝ 3 ㎜, 도1의 (b - f) ＝ 0.1 ㎜이다. 또한, 도10에 나타낸 t는 2 ㎜로 하였다.

실험에 제공한 절삭 공구는, 도11에 나타낸 발명품 1 내지 6과 비교품 1 내지 5이다. 발명품 1 내지 6과 비교품 1 및 3은, 포켓의 높이와 폭, 웨이트의 크기 및 재질을 변화시킨 것, 비교품(2)은 웨이트와 포켓 사이의 간극을 0으로 한 것, 비교품 4는 일반적인 강제 자루의 홀더를 사용한 것, 비교품 5는 자루를 초경 합금으로 형성한 것이다. 또한, 비교품 5 이외의 공구의 자루 재질은 강이다.

절삭 실험은, 피삭제로서 일반적인 합금강 SCR420을 준비하고, 이를 절삭 속도 80 m/분, 160 m/분, 절입량 0.2 ㎜, 이송 속도 0.1 ㎜/rev의 조건으로 공구 홀더로부터의 돌출량을 변화시켜(돌출량 ＝ 48 mm, 60 ㎜, 72 ㎜, 84 mm) 절삭하고, 슬라이트 웨이브니스 발생의 유무를 조사하였다. 도12에 그 결과를 나타낸다. 도12에는 슬라이트 웨이브니스가 발생되지 않은 것을 ○로, 슬라이트 웨이브니스가 발생된 것을 ×로 나타내고 있다. 이 실험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 각 발명품은 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과가 매우 높다. 그 중에서도 발명품 1, 3, 5는, 홀더를 초경 합금으로 형성한 비교품 5보다도 우수한 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과에 대해 시판된 몇개 업체의 방진형 보링 바이트와의 비교도 행하였다. 동일 조건으로 각 공구에 의한 절삭을 실시한 바, 시판품은 모두 슬라이트 웨이브니스 진동에 의한 소리(가공중에 금속음)가 확인되었다. 이에 대해, 발명품은 절삭 조건에 따라서는 가공 초기에 약간 소리가 나왔지만, 그 소리가 바로 잠잠해져 거의 무음에서의 가공이 이루어졌다. 또한, 처음부터 마지막까지 거의 소리가 나오지 않아, 절삭이 진행되고 있는 것을 모르는 상황일 때도 있었다.

(제3 실시예)

도14에 또 다른 실시 형태를 도시한다. 이 도14의 방진 절삭 공구는, 홀더(1)의 자루부(2)와 헤드부(3)를 각각 제작하여, 그 양자를 일체적으로 조합하고 있다. 헤드부(3)는 자루부(2)에 대해 제거 불가능하게 접합해도 좋고, 착탈 가능하게 접속하여 헤드부(3)가 파손되었을 때의 교환 수리를 가능하면 해 두는 것이 좋다.

이 구조는 자루부(2)의 선단부에 개구하는 포켓(4)을 형성하여 그곳에 웨이트(5)를 삽입하면 헤드부(3)가 덮개로서 기능하기 때문에, 전용 덮개를 필요로 하지 않는다. 또한, 자루부(2)를 초경 합금으로 형성하여 방전 가공 등으로 포켓(4)을 형성하면 강성이 높고, 슬라이트 웨이브니스 진동의 억제 효과도 매우 높은 내경 가공용 방진 절삭 공구를 얻을 수 있다.

(제4 실시예)

도15에 도시한 바와 같이, 홀더(1)의 양측면으로부터 포켓(4)을 가공하여 자루의 중앙 두께를 남기는 형태도 생각할 수 있다. 이 구조는, 이미 서술한 다른 실시 형태와 비교하여 웨이트(5)가 작아지므로 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과가 약간 저하되지만, 좌우의 포켓 사이에 남겨진 두께부에 축 방향으로 연장되는 오일 홀을 형성하여 날끝 선단부까지 효과적으로 절삭액을 공급할 수 있다.

(제5 실시예)

도16의 방진 절삭 공구는, 포켓(4)을 자루부(2)의 중심으로부터 하측(상측도 가능)으로 치우치게 하여 설치한 것으로, 이 구조라도 포켓(4)의 상측 부분에 공간을 확보하여 그곳에 오일 홀(9)을 형성할 수 있다.

(제6 실시예)

도17은 포켓(4)으로부터의 웨이트(5)의 튀어 나옴을 방지하는 방법의 다른 예이다. 도면과 같이 웨이트(5)에 그 웨이트를 상하로 관통하는 부착 구멍(10)을 마련하고, 그 부착 구멍(10)에 구멍 직경보다도 가는 고정 핀(11) 등을 통과시켜 그것으로 웨이트의 벗어남을 방지해도 좋으며, 이 구조는 덮개를 필요로 하지 않는다.

(제7 실시예)

도18의 방진 절삭 공구는 자루부(2)의 선단부측에 자루 폭 방향으로 연장되는 구멍(관통 구멍, 고정 구멍을 불문함)(12)을 자루 길이 방향으로 위치를 옮겨 복수 마련하고, 각 구멍(12)에 각각 웨이트(5)를 이동 가능하고 또한 구멍으로부터 튀어 나오지 않도록 삽입한 것이다. 이 구조는 웨이트가 작아지므로 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과가 상술한 것보다도 낮아지지만, 홀더의 강성 저하를 억제하기 쉽다. 또한, 구멍(12)을 둥근 구멍, 웨이트(5)를 둥근 막대형의 웨이트(5)로 함으로써 홀더의 제작을 보다 간단하게 하여 구조 비용도 억제할 수 있다.

또한, 이상의 설명은 보링 바이트에 대표되는 내경 가공용 공구를 예로 들어 행하였지만, 본 발명은 슬라이트 웨이브니스 진동이 발생되기 쉬운 홈 넣음 가공용, 나사 절단용, 일반 외경 선삭용 공구에도 적용할 수 있다. 또한, 선삭 가공에 한정되지 않고, 밀링 머신이나 복합 공작 기계 등에 부착하여 사용하는 보링 퀼 등에 적용해도 우수한 슬라이트 웨이브니스 억제의 효과를 얻을 수 있다.

홀더에 진동이 발생되면, 포켓에 수납된 웨이트가 관성에 의해 진동하여 포켓의 내벽을 직접 두드린다. 그 때의 웨이트의 진동은 홀더의 진동과는 역위상이 되고, 그로 인해 홀더의 진동이 없어져 슬라이트 웨이브니스 진동이 저감된다. 특히, 본 발명에 있어서는 대략 직육면체의 웨이트를 진동의 방향에 대해 보다 효과적인 방향(포켓의 내벽에 대한 웨이트의 접촉 면적이 널리 확보되는 방향)에 배치하고 있으므로, 웨이트의 하중이 널리 분산되어 포켓의 내벽에 가해지고, 이것이 유효하게 작용하여 슬라이트 웨이브니스 진동을 대폭적으로 억제하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 구조에 따르면 포켓을 홀더의 측면으로부터 가공할 수 있으므로, 제조의 용이화 및 그에 의한 제조 비용의 대폭 저감을 도모할 수 있어 보다 저렴한 방진 절삭 공구를 제공하는 것이 가능해진다.

홀더의 자루부와 헤드부를 각각 형성하고, 자루부에 가공한 포켓에 자루부의 선단부측으로부터 웨이트를 삽입하는 구조로 해도, 슬라이트 웨이브니스 진동에 가장 효과적인 웨이트를 삽입할 수 있으므로 큰 댐퍼 삽입부를 가공할 필요가 없어, 포켓 설치에 의한 자루의 강성 저하를 최소한으로 억제하면서 구조의 간소화를 도모하여 공구(홀더)의 비용을 대폭적으로 저감하는 것이 가능하다.

자루 폭 방향으로 연장되는 구멍을 복수 마련하여 각 구멍에 막대 형상의 웨이트를 이동 가능하게 삽입한 것도, 동일한 작용에 의해 슬라이트 웨이브니스가 효과적으로 억제된다. 또한, 이 타입의 것은 제조가 보다 간단해져, 비용 저감을 한층 더 도모할 수 있다.

도1의 (a)는 본 발명의 공구의 일형태를 도시한 평면도, 도1의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도2의 (a)는 다른 형태를 도시한 평면도, 도2의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도3의 (a)는 또 다른 형태를 도시한 평면도, 도3의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도4의 (a)는 또 다른 형태를 도시한 평면도, 도4의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도5의 (a)는 종래의 방진 바이트의 기본 구조를 도시한 평면도, 도5의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도6의 (a)는 실시 형태 공구의 평면도, 도6의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도7의 (a)는 도6의 공구의 포켓을 θ°기울인 상태의 평면도, 도7의 (b)는 도6의 공구의 포켓을 θ°기울인 상태의 단면도.

도8의 (a)는 도6의 공구의 포켓을 θ°＝ 90 °기울인 상태의 평면도, 도8의 (b)는 도6의 공구의 포켓을 θ°＝ 90 °기울인 상태의 단면도.

도9의 (a)는 다른 실시 형태의 공구의 평면도, 도9의 (b)는 상기 도면의 Y-Y선부의 단면도, 도9의 (c)는 상기 X-X선부의 단면도.

도10은 포켓의 형상의 차이에 의한 홀더 변형량의 비교도.

도11은 효과의 확인 실험에 이용한 공구의 사양을 나타낸 표.

도12는 도11의 공구에 의한 효과의 확인 실험 결과를 나타낸 표.

도13은 도9의 공구 웨이트를 직육면체 형상의 것으로 치환한 도면.

도14의 (a)는 다른 실시 형태의 공구의 평면도, 도14의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도15의 (a)는 다른 실시 형태의 공구의 평면도, 도15의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도16은 포켓을 자루 중심으로부터 편심시킨 예를 도시한 단면도.

도17의 (a)는 다른 실시 형태의 공구의 평면도, 도17의 (b)는 상기 도면의 X-X선부의 단면도.

도18은 또 다른 실시 형태를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 홀더

2 : 자루부

3 : 헤드부

4 : 포켓

5 : 웨이트

6 : 덮개

7 : 슬로우 어웨이 칩

7a : 날끝

8 : 클램프 수단

21 : 구멍

22 : 댐퍼

23 : 코어 막대

Claims

홀더의 자루부에 자루의 단면에 있어서의 폭이 자루 직경 혹은 자루 폭의 50 ％ 내지 100 ％, 높이가 자루 높이의 20 ％ 내지 50 ％인 대략 직육면체 형상의 포켓을 형성하고, 그 포켓에 비중이 상기 자루부의 재질과 동등하거나 또는 그 이상의 재료로 형성된 대략 직육면체의 웨이트를 이동 가능하고 또한 튀어 나옴 불가능하게 삽입한 방진 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 포켓의 길이를 자루 직경 혹은 자루 높이의 50 ％ 내지 250 ％로 하고, 이 포켓을 공구의 선단부측으로 치우치게 한 위치에 설치한 방진 절삭 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포켓을 홀더의 측면으로부터 가공하고, 또한 상기 웨이트를 포켓 내에 보유 지지하는 웨이트 보유 지지 수단 혹은 봉인 수단을 구비시킨 방진 절삭 공구.
제3항에 있어서, 상기 포켓을 홀더의 날끝 배치측과는 반대측의 측면으로부터 가공하고, 날끝 배치측의 측면으로 관통하지 않은 고정 구멍으로 이루어진 방진 절삭 공구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 홀더의 자루부와 헤드부를 각각 형성하고, 상기

포켓을 자루부의 선단부에 개방시켜 이 포켓에 상기 웨이트를 삽입하고, 자루부의 선단부에 접합한 상기 헤드부에 의해 자루부 선단부의 포켓의 입구를 막은 방진 절삭 공구.
홀더의 자루부의 선단부측에, 자루 폭 방향으로 연장되는 구멍을 자루 길이 방향으로 위치를 옮겨 복수 마련하여, 그 구멍의 각각에 비중이 상기 자루부의 재질과 동등하거나 또는 그 이상의 재료로 형성된 막대 형상의 웨이트를 이동 가능하고 또한 튀어 나옴 불가능하게 삽입한 방진 절삭 공구.