KR20060025576A - 버링용 공구 - Google Patents

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KR20060025576A
KR20060025576A KR1020057025118A KR20057025118A KR20060025576A KR 20060025576 A KR20060025576 A KR 20060025576A KR 1020057025118 A KR1020057025118 A KR 1020057025118A KR 20057025118 A KR20057025118 A KR 20057025118A KR 20060025576 A KR20060025576 A KR 20060025576A
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cutting
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길버트 가이저
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귀링 요르크
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Abstract

본 발명은 구멍을 버링(buring)하기 위한 공구에 관한 것으로서, 상기 공구는 자신의 회전축 주위로 회전하는 베이스 본체를 포함하며, 상기 베이스 본체는 클램핑용 샤프트를 포함한다. 상기 공구는 또한 상기 베이스 본체에 대해 이동될 수 있는 하나 이상의 스프링-탄성 블레이드 지지부를 포함한다. 블레이드 지지부는 하나 이상의 절단 요소를 포함하고, 상기 하나 이상의 절단 요소는 상기 회전축에 대해 반경 방향으로 돌출하며, 하나 이상의 절단 전방 에지를 포함한다. 상기 하나 이상의 절단 전방 에지는 절단 방향에 대해 적어도 부분적으로 횡방향으로 향하고, 종래기술에 비해 버링 품질이 향상되며 안정성이 증가한다. 이것은 절단 요소(8, 30, 31)가 경성 금속으로 제조됨으로써 달성된다.
베이스 본체, 공구, 클램핑 섕크, 립 홀더, 절단 요소, 회전축, 립, 립 리딩 에지, 냉각 장치, 냉각 라인, 출구 구멍, 섕크.

Description

버링용 공구{TOOL FOR BURRING}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 구멍을 디버링(deburring)하기 위한 공구에 관한 것이다.
구멍의 시작점과 끝점을 디버링하기 위해, 원통형 베이스 본체를 구비하는 공구를 이용하는 것이 공지되어 있다. 원통형 베이스 본체는, 한쪽 단부에 서로를 향해 탄성적으로 이동될 수 있는 2개의 립 홀더 또는 스프링 암, 및 각각의 스프링 암에 배치된 절단 요소를 포함한다. 이 절단 요소는 반경 방향으로 돌출하며, 2개의 립을 유지한다. 2개의 립은 2개의 절단 에지를 가지고, 2개의 절단 에지는, 공구의 축에 대해 수직으로 배치된 평면에 대해 일정한 각도로 각각 연장되며, 서로 일정한 각도를 형성한다. 그러한 공구는 예를 들면 "BURR-ZIT"라는 이름으로 샤르만에 의해 제공되었다. 그러한 공구는 HSS로 제조된다. 종래부터 알려진 공구에서의 단점은, 그러한 공구들이 특히 강철의 기계 가공 동안에 비교적 마모가 많아, 수명이 짧다는 것이다.
본 발명의 목적은 종래기술에 비해 디버링이 향상되고 수명이 연장된 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 청구항 1의 전제부에 기초하여, 이 목적은 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 이롭고 신속한 변형예가 종속항에 기재된다.
따라서, 본 발명에 따른 공구는, 카바이드로 된 절단 요소가 제공되었다는 사실에 의해 구별된다. HSS로 된 절단 요소 또는 절단 부재를 가진 공구에 비해, 본 발명에 따른 공구는 수명이 길고, 따라서 더욱 경성인 재료를 기계가공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 공구는 절단 속도가 더욱 높아, 가공 시간을 감소시킨다. 카바이드의 절단 요소가 PCD의 립을 유지하면, 수명은 더욱 증가될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 이하 스프링 암이라고도 지칭되는 립 홀더가 카바이드로 형성된다. 이러한 방법으로, 공구는 가공될 공작물에 대해 더 큰 압력을 가할 수 있다.
본 발명의 바람직한 변경예에 따르면, 공구는 카바이드로부터 일체식으로 형성된다. 그러한 공구는 적은 생산 단계로 생산될 수 있고, 가공될 공작물에 더욱 큰 압력이 작용될 수 있게 하여, 절단 부재의 용량이 최대로 이용될 수 있다.
원리적으로, 본 발명에 따른 공구의 베이스 본체는 예를 들면 둥근, 사각형, 육각형, 또는 다른 다각형 단면을 가질 수 있다. 원통형 본체로서 디자인된 베이스 본체가 바람직하게 이용된다.
일반적으로, 베이스 본체의 한쪽에 배치된 립 홀더가 제공될 수 있고, 그 자유 단부는 회전축에 대해 횡방향으로 탄성적으로 이동 또는 조정될 수 있다. 베이스 본체의 한쪽에 고정된 립 홀더는 예를 들면 캔티레버 또는 스프링 암으로서 디자인될 수 있다. 한쪽에 장착시키면서 전방 단부를 자유롭고 탄성적으로 함으로써, 비교적 짧은 스프링 암에 의해서도, 립 홀더의 영역에서 비교적 큰 진폭을 실현하여, 견고한 재료를 이용할 때 원하는 스프링 이동을 달성할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 변경예에서, 립 홀더는 양쪽 단부에 브리지 모양으로 고정될 수 있고, 립 홀더의 중심 영역은 베이스 본체의 나머지의 종방향 축에 대해 반경 방향으로 베이스 본체에 대해 탄성적이다. 양쪽에 고정된 립 홀더의 경우에, 절단 요소는 바람직하게는 그러한 브리지 요소의 중심 영역에 배치된다.
본 발명의 이로운 변경예에서, 립 리딩 에지는 적어도 부분적으로 공구 헤드의 방향, 즉 클램핑 단부 또는 섕크로 향하는 방향으로 향한다. 이것은 립 리딩 에지가 공작물의 방향으로 회전축을 따라 공구를 조정할 때 구멍을 디버링할 수 있게 보장한다. 우선, 블라인드 구멍이 이 방법에 의해 바람직하게 디버링될 수 있다. 예를 들면, 립은, 립 리딩 에지가 공작물의 한쪽에 있는 구멍을 디버링하도록 회전축을 따라 회전축에 대해 일정한 각도로 배치된다.
대체안으로서, 또는 상술한 변경예와 조합하여, 립 리딩 에지는 적어도 부분적으로 클램핑 단부 또는 섕크의 방향으로 향한다. 이것은 구멍 또는 공작물의 언더컷팅을 가능하게 한다. 즉, 공구는 적어도 부분적으로 구멍으로 향할 수 있고, 특히 공구의 퇴출 동안에 구멍 또는 공작물의 후방쪽을 디버링한다. 예를 들면, 이 립 및/또는 제2 립은, 절단 요소가 구멍을 완전히 통과할 때 또한 특히 그 뒤에 공구가 회전축의 종방향으로 퇴출되는 동안에, 이 립이 공작물이 후방쪽에서 디버링될 수 있게 하도록, 회전축을 따라 회전축에 대해 일정한 각도로 배치된다.
하나 이상의 립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 섕크의 방향으로 향하고, 하나 이상의 립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 섕크의 방향에 대해 반대 방향으로 향하는 본 발명의 특정한 실시예에서, 공작물의 전방쪽 및 후방쪽이 둘 다 디버링될 수 있다.
바람직하게는, 공구에 둘 이상의 립 홀더가 배치될 수 있다. 본 발명의 특정 변경예에서, 립 홀더는 섕크에 장착되고, 립 홀더의 전방 단부의 영역에서 서로 연결된다. 그 결과, 공구는 부적절한 이용시에 발생할 수 있는 높은 부하에 대해서도 안정하게 된다. 각각의 립 홀더는 두 쪽에 장착된 일종의 브리지를 형성하거나, 두 쪽에 장착된 탄성 요소를 형성한다. 립 홀더는 전방 단부의 영역에서 결합함으로써 상호 댐핑된다.
바람직하게는, 립 홀더는 서로 연결되는 영역에서 일체로 형성된다. 그러나, 그 위치에 연결 웨브를 납땜, 용접, 또는 접착 가능하게 본딩하는 것도 가능하다. 이러한 구성은 공구의 간단한 제조 또는 재료의 조합을 가능하게 한다.
일반적으로, 본 발명에 따른 공구는 1개의 절단 요소를 가진 단일 립 홀더, 및 각각의 절단 요소를 가진 복수개의 립 홀더를 구비할 수도 있다. 1개의 절단 요소를 가진 2개의 립 홀더가 바람직하게 제공되는데, 절단 요소는, 단면에서 볼 때 서로 대향하는 것이 필요하면, 공구의 반대쪽에 배치된다. 바람직하게는, 2개의 립 홀더는, 립 홀더 또는 절단 요소의 주로 반경 방향으로의 이동 또는 조정이 바람직하게 실현되도록, 이격된다. 예를 들면, 립 홀더는 리세스에 의해 이격되고, 리세스는 바람직하게는 회전축의 영역에 또는 단면에 대해 공구의 중심 영역에 배치된다. 편심적으로 배치되는 리세스 등은 특정한 응용에 이로울 수 있다. 이것은 특히 직경이 큰, 예를 들면 약 10mm보다 큰 구멍을 위한 공구의 경우에 이롭다. 이 경우에, 립 홀더의 바람직한 탄성이 보장될 수 있다.
또한, 회전축에 대해 대체로 수직으로 횡방향으로 형성된 리세스 또는 각이진 디자인의 리세스가 제공될 수 있다. 예를 들면 공구의 종방향에서 볼 때 V자 또는 L자 모양인 각이진 리세스에 의해, 특정 응용에 이로운 만큼 원형 단면을 벗어난 립 홀더의 단면이 형성될 수 있다.
공구가 특히 3개의 립 홀더 또는 스프링 암을 갖거나, 각각의 립 홀더 또는 스프링 암이 바람직하게 절단 요소 또는 절단 부재를 유지하면, 부하가 공구의 원주상에 균일하게 분포되기 때문에, 공구가 특히 유연하게 주행할 수 있다.
원리상, 본 발명에 따라, 각각의 절단 요소를 가진 하나 이상의 립 홀더가 절단 요소를 가지지 않는 하나 이상의 암 등과 조합으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 절단 요소를 가진 1개의 립 홀더, 및 절단 요소를 가지지 않은 1개의 암 또는 홀더가 이격되어 제공될 수 있다.
각각의 절단 요소를 가진 립 홀더가 바람직하게는 반경 방향으로 대칭적으로 배치되어, 절단 요소 또는 립 에지의 특히 균일한 가압이 실현될 수 있다. 예를 들면, 각각의 절단 요소를 가진 3개의 립 홀더가 제공되는데, 절단 요소 또는 절단 요소의 립 리딩 에지는 회전축에 대해 서로 대략 120도의 각도로 배치된다.
일반적으로, 절단 요소는 립 홀더 상에 별개의 절단 요소로서 배치되거나 고정될 수 있다. 한편, 절단 요소는 립 홀더의 성형부로서 설계되거나, 립 홀더와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 주제의 이로운 디자인은, 디버링 포크라고도 지칭되는 공구를 제공하는데, 상기 공구는 반경 방향으로 돌출되는 절단 요소를 구비한다. 상기 절단 요소는 원주 방향 측면을 가지며, 상기 측면은 공구의 종방향에 대해 수직인 단면에서 디버링 포크의 종방향 축에 대해 직선적 또는 나선형 프로파일을 가진다. 종방향 축과 측면 사이의 반경 또는 측면에서의 접선 각도는 디버링 포크의 회전 방향의 반대 방향으로 가면서 연속적으로 증가한다. 이러한 방법으로, 절단 부재가 구멍 내로 완전히 들어갔을 때, 절단 부재라고도 지칭되는 절단 요소가 장착된 디버링 포크의 프롱(prong)의 유연한 스프링 처짐이 가능하여, 종방향 축으로 향한 프롱의 급격한 이동, 및 카바이드의 과부하를 피할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따라, 립에 음 또는 양의 레이크각을 가진다. 이것은 가공될 공구를 관통하거나 꾸준하지 않게 주행할 위험성이 없는 립 또는 절단 에지를 형성한다.
바람직하게는, 립 사이에 특별히 디자인된 측면이 형성된다. 그 결과, 측면은, 제1 립으로 디버링한 뒤에 디버링 포크가 공작물 내로 진입할 때, 및 제2 립으로 디버링한 뒤에 디버링 포크가 공구로부터 퇴출될 때, 그 효과를 발휘한다.
바람직하게는, 측면은 적어도 공구의 축에 대해 평행하게 형성된다. 이것은, 절단 본체가 진입되고 퇴출될 때, 절단 본체가 장착된 프롱의 스프링 처짐이 디버링 포크 상에 대략 비슷한 부하를 발생시킨다. 마찬가지로, 다소 타원형의 구멍인 경우에 측면은 회전 동안에 립 홀더 또는 스프링 암의 유연한 스프링 처짐 및 튀겨짐 또는 진동을 발생시킨다.
또한, 바람직하게는, 립들이 서로의 사이에 공구의 축에 대해 대략 동일하지만 반대의 각도를 가진다. 이것은 디버링 포크가 진입 또는 퇴출될 때 디버링 포크의 비슷한 부하를 발생시킨다. 이것 또한 2개의 립의 균일한 마모를 보장한다.
공구의 종방향 축에 대한 립의 각도는 10o 내지 65o의 범위에 있고, 바람직하게는 20o 내지 40o의 범위에 있다.
또한, 본 발명에 따라, 2o 내지 12o의 범위에 있는 틈새 각도를 가진 립이 절단 요소에 형성된다. 이것은 플랭크(flank)가 비교적 큰 칩을 벗길 때 공작물을 마찰시키는 것을 방지한다.
본 발명의 주제의 이로운 실시예에 따라, 2개의 스프링 암이 공구에 형성된다. 그러한 디자인에서, 직경이 작은 구멍을 위한 공구도 절단 본체의 배치를 위해 각각의 스프링 암에 충분한 공간을 가진다.
본 발명의 주제의 수정예에서, 적어도 부분적으로 절단 부재를 가지는 3개 이상의 스프링 암이 설치된다. 이러한 방법으로, 특히 대략 5mm보다 큰 직경의 경우에, 절단 작업을 복수개의 립에 분배하여, 개별 립의 부하를 감소시켜, 공구의 수명을 가능한 한 연장시킨다.
바람직하게는, 공구를 냉각시키기 위한 하나 이상의 냉각 장치가 설치된다. 이 장치에 의해, 구멍 또는 공작물의 가공작업으로 인한 공구의 바람직하지 않은 가열이 최소화되거나 완전히 방지된다. 냉각 장치는 바람직하게는 공구를 냉각시키고, 특히 절단 요소 또는 립 홀더를 냉각시키기 위해 이용되는 냉각액 및/또는 냉각 공기와 같은 냉각액을 포함한다.
공구는 바람직하게는 냉각액을 절단 홀더 및/또는 절단 요소에 공급하기 위한 공급 장치를 구비한다. 공급 장치는 바람직하게는 냉각 라인을 구비한다. 본 발명의 특정한 실시예에서, 냉각 장치의 냉각 라인은 절단 요소의 영역에 하나 이상의 출구 구멍을 포함한다. 이러한 방법으로, 절단 요소의 냉각이 실현될 수 있다. 예를 들면, 냉각액은 출구 구멍으로부터 나와, 절단 동작에 의해 가열된 영역에서의 공구의 정확한 냉각이 가능하다.
냉각 라인은 바람직하게는 냉각 통로로서 디자인된다. 적어도 부분적으로 개방되도록 디자인된 냉각 통로는 본 발명에 따른 냉각액의 공급 장치의 간단한 제조를 가능하게 한다.
절단 에지 영역에서의 공구의 특히 효율적인 냉각이, 섕크의 영역에서 공구의 종방향 축에 평행하기 연장되고 스프링 암 사이의 슬롯으로 향해 개방되는 중앙 냉각 통로에 의해 달성된다.
본 발명의 주제의 바람직한 변경예에 따라, 냉각 통로가 하나 이상의 스프링 암에 배치된다. 이것은 절단 능력을 더욱 증가시켜, 공구의 작업 속도를 더욱 증가시킨다.
본 발명의 주제의 바람직한 변경예에 따라, 냉각 라인에 립의 영역에 놓인 출구 구멍이 형성된다. 그 결과, 냉매는 의도된 방법으로 공급될 수 있다.
또한, 본 발명의 특정한 변경예는 공구를 제조하기 위해 ISO에 따른 클래스 K20 또는 K40의 카바이드를 이용한다. 이것들은 특히 입자 크기가 0.5 내지 0.7 μm이고, 최소 굽힘 강도가 약 3200 내지 3700Mpa인 카바이드이다. 그러한 재료를 이용함으로써, 스프링 암 또는 암의 스프링 처짐이 공구의 손상 없이 가능하다.
바람직하게는, 립 홀더 및/또는 홀더가 섕크의 구멍 내로 삽입되고, 특히 립 홀더가 구멍 내에서 납땜된다. 이것은, 예를 들면 강철로 된 섕크와 카바이드로 된 립 홀더 또는 스프링 암을 가진 공구를 간단한 방법으로 다른 재료로부터 제조할 수 있게 한다.
절단 부재의 측면은 바람직하게는 스윙-프레임 그라인딩 공정에 의해 제조된다. 이것은 특히 10mm보다 작은 직경을 가진 구멍을 위한 공구 상에 절단 부재의 실물 크기의 제조를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 변경예에서, 공구는 복수개의 피스의 구조로 되는데, 스프링 암을 포함하는 팁은 기본적으로 제1 부분을 형성하고, 제1 부분의 뒤에는 섕크의 중심 부분이 형성되며, 마지막에는 섕크의 단부 영역에 의해 형성되는 제3 부분이 형성되는데, 상기 3개의 부분은 특히 다른 재료로 제조되고, 다른 결합 기술에 의해 서로 연결된다. 이것은, 특정 부하에 대해 공구의 각각의 부분 또는 섹션을 최적으로 디자인하고, 작은 응력을 받는 영역에는 덜 비싼 재료를 이용할 수 있게 한다. 또한, 여러 가지 길이의 중심 피스를 이용함으로써 여러 가지 길이의 공구가 효율적으로 제조될 수 있다. 특히, 연장 피스와 포크 또는 스프링 암 사이의 밀어넣기 연결은, 마모 부분이 간단한 방법으로 교체될 수 있어서, 연장 피스와 클램핑 단부로 구성된 전체 섕크가 계속 이용될 수 있는 공구를 제조할 수 있게 한다.
본 발명의 주제의 특정 실시예에 따라, 공구의 적어도 립 홀더 또는 팁이 기계 저항성 코팅으로 차폐된다. 이러한 방법으로, 마모 저항이 간단한 방법으로 증가될 수 있다.
다이어몬드에 추가하여, 예를 들면 티탄 질화물 또는 티탄 알루미늄 질화물 또한 기계 저항성 코팅에 적합하다. 무엇보다도 특히 적합한 것은 티탄 알루미늄 질화물 코팅 및 귀링 오에이치지(Guhring oHG)에 의해 " 파이어 I(Fire I)"이라는 명칭으로 시판되는 "다층 코팅"이다. 이것은 TiN---/(Ti, Al)N 다층 코팅이다.
특히 바람직한 방법에서, 마모 방지 코팅 역시 이용될 수 있는데, 이 마모 방지 코팅은 기본적으로 금속 성분 Cr, Ti, 및 Al을 함유하는 질화물, 및 바람직하게는 입자 정제를 위한 작은 양의 원소를 포함하는데, Cr의 양은 대략 30 내지 65%이고, 바람직하게는 30 내지 60%이며, 더욱 바람직하게는 40 내지 60%이다. Al의 양은 대략 15 내지 35%이고, 바람직하게는 17 내지 25%이며, Ti의 양은 대략 16 내지 40%이고, 바람직하게는 16 내지 35%이며, 더욱 바람직하게는 24 내지 35%이다. 정확하게 말해서, 상기 양들은 전체 코팅 내의 모든 금속 원자에 대한 것이다. 이 경우에, 형성된 코팅은 균일 혼합 상(homogeneous mixing phase)을 가진 단일층일 수 있거나, 복수개의 균일한 층으로 구성될 수 있으며, 복수개의 균일한 층은, 또는 한편으로는 (TixAlyYz)N으로 구성되는데, 여기에서 x=0.38 내지 0.5이고, y=0.48 내지 0.6이며, z=0 내지 0.04이고, 다른 한편으로는 CrN으로 구성되는데, 바람직하게는 마모 방지 코팅의 최상부층이 CrN 코팅에 의해 형성된다.
변경예에 따라, 공구는 우측손 및/또는 좌측손 절단 공구로서 디자인된다. 그러한 공구에 의해, 공구가 마모되면 공구를 교체하지 않고도 생산을 계속할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 공구의 회전 방향을 변경하기만 하면 된다. 따라서 그러한 공구에서는 특히 긴 수명이 얻어질 수 있다.
공구의 간단한 생산에 관해서는, 공구에 우측손 및 좌측손 절단 요소를 설치하는 것이 특히 바람직한데, 이 절단 요소는 또한 절단 부재라고도 지칭된다.
또한, 우측손 방향 절단 및 좌측손 방향 절단 성질을 가진 절단 부재를 공구에 설치한다. 그러한 공구는 특히 컴팩트한 구조를 가진다.
립 리딩 에지가 공구의 종방향 축에 대해 경사지게 또는 나선형으로 스프링 암에 배치되는 것이 특히 바람직하다. 이러한 방법으로, 구멍 내에서 공구가 특히 효율적으로 안내되고 유연하게 주행할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 베벨에 의해 스프링 암의 측면으로부터 스프링 암의 단부면으로 전이되고, 이러한 전이는 특히 0.1mm 내지 100nm의 반경에 걸쳐 형성된다. 이것은 공구가 가공된 구멍 내로 유연하게 진입되게 한다.
본 발명의 특정한 실시예에서, 하나 이상의 립 홀더 또는 스프링 암이 그 자유 단부를 공급 방향으로 향하게 하여 설치된다. 이렇게 디자인된 공구는 또한 얕은 블라인드 구멍이 디버링될 수 있게 하는데, 왜냐하면, 절단 요소 또는 절단 부재가 공구의 팁 또는 전방 단부의 영역에 배치되기 때문이다.
상술한 실시예의 변경예에서, 하나 이상의 스프링 암이 그 자유 단부를 섕크의 방향으로 향하게 하여 설치된다. 이렇게 디자인된 공구는 팁에서의 바람직하지 않은 부하에 대해 민감하지 않은데, 왜냐하면, 스프링 암의 자유 단부가 팁에 대해 뒤에 있기 때문이다.
바람직하게는, 둘 이상의 립 홀더 또는 스프링 암을 연결하는 연결편이 설치되는데, 이 연결편은 예를 들면 스크루, 그럽(grub) 스크루 등으로서 디자인된다. 이것은 공구의 유효 직경이 립 홀더 또는 스프링 암이 자유 단부를 단단히 조이거나 느슨하게 조임으로써 영향을 받게 하여, 필요시에는 공구가 조정 또는 재조정될 수 있게 한다.
청구항 1의 전제부에 따른 공구에서, 바람직하게는, 회전 방향에 대해 디자인된 절단 요소의 둘 이상의 립 리딩 에지는 회전 방향에서 적어도 부분적으로 서로 앞뒤로 배치된다. 이 실시예 또한 본 발명의 목적을 달성한다. 또한, 이 변경예는 상술한 또는 아래에 설명되는 실시예와 임의의 바람직한 방법으로 조합될 수 있다.
본 발명에 따라 둘 이상의 립을 회전 방향으로 배치하고, 관련 립 리딩 에지를 절단 요소에 배치함으로써, 디버링 동작 동안에 립 리딩 에지에 걸리는 응력이 바람직하게 감소되어, 종래기술에 비해 공구의 수명이 결정적으로 증가된다.
종래기술에서, 2개의 립은 회전축을 따라 회전축에 대해 일정한 각도를 가지고 배치되어, 각각의 경우에 립 리딩 에지는 공작물의 한쪽의 구멍을 디버링한다. 제1 립은 구멍 내로 진입할 때 디버링한다. 제2 립은, 절단 요소가 구멍을 완전히 통과하여, 공구가 회전축의 종방향으로 퇴출될 때, 공작물의 후방쪽을 디버링한다.
이 변경예에서, 공작물의 한쪽만 디버링되거나 구멍이 예를 들면 후방쪽에서만 디버링되는 다른 응용이 또한 포함된다. 이 경우에, 본 발명에 따른 립 리딩 에지의 배치에 의해, 각각의 디버링 동작 동안에 균일한 응력이 보장된다. 종래기술과 대조적으로, 공작물의 전방 및/또는 후방쪽에서의 디버링 동작과 관계 없이 원주 상에서 부하가 일점에 걸리는 경우를 피할 수 있다.
본 발명의 바람직한 변경예에서, 립 리딩 에지는 적어도 부분적으로 공구 헤드의 방향으로, 즉, 클램핑 단부 또는 섕크로 향한 방향에 대하여 반대 방향으로 향한다. 이것은, 공작물의 방향으로 회전축을 따라 공구를 조정할 때 립 리딩 에지가 구멍을 디버링할 수 있다는 것을 보장한다.
또는, 상술한 변경예와의 조합인 특정 실시예에서, 립 리딩 에지는 적어도 부분적으로 클램핑 단부 또는 섕크의 방향으로 향한다. 이것은 구멍 또는 공작물의 언더컷팅이 실현되는 것을 보장한다. 즉, 공구는 적어도 부분적으로 구멍으로 향할 수 있어, 공구가 후퇴될 때 특히 후방에서 구멍 또는 공작물을 디버링할 수 있다.
립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 섕크의 방향으로 향하고, 적어도 부분적으로 섕크의 방향에 대해 반대 방향으로 향하는 본 발명의 특정 실시예에서, 본 발명에 따라 4개 이상의 립 리딩 에지가 설치된다. 즉, 둘 이상의 립 리딩 에지는 섕크의 방향으로 향하고, 2개의 립 리딩 에지는 섕크의 방향에 대해 반대 방향으로 향한다. 따라서, 공구는 공작물의 전방쪽 및 후방쪽 둘 다를 바람직하게 디버링할 수 있다.
립 리딩 에지 중 한 립 리딩 에지의 하나 이상의 절단 섹션이 바람직하게 적어도 부분적으로 회전 방향으로 향한다. 이것은, 회전축의 방향으로 공구를 조정 또는 이동시키는 동안에 공작물 또는 구멍이 절단 또는 디버링이 가능하다는 것을 보장한다.
필요하다면, 절단 섹션은 회전 방향으로 향한다. 본 발명의 이 변경예에서, 절단 섹션은 절단 방향을 따라 설치되고, 또한 절단 방향에 대해 횡방향으로 설치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 립 리딩 에지는 회전 방향에 대해 예각으로 향한다. 예를 들면, 부분적으로 파형 및/또는 직선 디자인의 립 리딩 에지는 회전축에 대해 경사지거나 나선형으로 형성된다.
바람직하게는, 복수개의 립을 가진 경우의 기계 가공 방향에 대한 립의 교차 코스(intersecting course)가 형성된다. 대응하여 교차하는 코스는 공지의 방법을 이용하여 특히 간단한 방법으로 형성될 수 있다. 교차하는 립은 예를 들면 사각형 또는 다이어몬드 패턴을 형성한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 립 리딩 에지는 절단 요소의 만곡된 측면 섹션에 적어도 부분적으로 배치된다. 예를 들면, 측면 섹션은, 립 리딩 에지가 회전축으로부터 반경 방향으로 연장되도록, 만곡되거나 원호형으로 디자인되어, 구멍이 균일하지 않거나 둥글지 않아도 디버링 작업을 저하시키지 않고, 구멍이 둥글게 하는 것을 향상시킨다. 이것은, 구멍의 중심으로부터의 반경에 대해 불균일하게 형성되는 버르의 경우에 특히 이롭다. 따라서, 둥글지 않은 버르는 본 발명에 따라 용이하게 제거될 수 있다. 또한, 전방쪽 및 후방쪽의 디버링을 위한 섹션을 형성하기 위해 공구의 종방향을 따라 원호 형상이 형성될 수도 있다. 예를 들면, 원호 형상은 공구의 종방향을 따라 슬라이딩 영역까지 증가되고, 그 뒤에는 감소되는데, 슬라이딩 영역은 아래에서 더욱 상세히 설명된다.
본 발명의 바람직한 변경예에서, 복수개의 립 리딩 에지는 적어도 부분적으로 회전 방향으로 서로 앞뒤로 배치된다. 이것은 공구의 수명을 더욱 연장시키는 것을 보장한다. 예를 들면, 10개 이상의 절단 에지가 회전 방향으로 서로 앞뒤로 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 복수개의 립 리딩 에지는 적어도 회전 방향에 대해 횡방향으로 서로 앞뒤로 배치된다. 이것은, 회전축의 방향에서의 공구의 조정 또는 이동 동안에, 립 리딩 에지 또는 대응 절단 섹션의 응력 또는 마모가 감소되거나 여러 개의 립 리딩 에지에 분포될 수 있게 한다. 따라서, 디버링 동작 동안에 공구의 조합된 이동에 대해서도 동작 및 수명이 향상된다.
바람직하게는, 회전축에 대해 반경 방향으로 돌출하는 절단 요소의 슬라이딩 영역은 구멍 내에서의 슬라이딩을 위해 형성된다. 대응 슬라이딩 영역은 공구가 관통함으로써 공작물 내의 구멍이 손상되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 슬라이딩 영역은 절단 에지를 가지지 않는다.
바람직하게는, 슬라이딩 영역은 립 리딩 에지를 가진 2개의 만곡된 측면 섹션 사이에 배치된다. 바람직하게는, 예를 들면 슬라이딩 영역에 의해 이격된 2개의 측면 섹션은, 한 측면 섹션은 적어도 부분적으로는 섕크의 방향으로 향하고, 한 측면 섹션은 섕크로 향한 방향에 대해 반대 방향으로 향하도록, 디자인된다. 즉, 한 측면 섹션은 공작물의 전방쪽의 구멍을 디버링하기 위해 형성되고, 한 측면 섹션은 공작물의 후방쪽의 구멍을 디버링하기 위해 형성된다.
도 1a는 본 발명에 따른 공구의 개략 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 나타낸 공구의 상세도이다.
도 1c는 도 1a에 나타낸 공구의 화살표(Ic)의 방향으로부터 본 개략 전방 단부도이다.
도 1d는 도 1에 나타낸 공구의 Id-Id 선에 따른 단면도이다.
도 2는 다른 공구의 개략 전방 단부도이다.
도 3은 절단 요소의 영역에서의 공구의 평면도이다.
도 4는 1개의 스프링 암을 구비하는 공구의 개략 종단면도이다.
도 5는 1개의 스프링 암을 구비하는 또 다른 공구의 개략 종단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 립 홀더가 웨브에 의해 연결된 공구를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 3개의 스프링 암과 중심 냉각 통로를 구비하는 공구를 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 둥글게 된 절단 부재를 구비하는 공구를 나타내는 도면이다.
도 9a 내지 도 9b는 2개의 스프링 암과 한 절단 부재를 구비하는 공구를 나타내는 도면이다.
도 10은 자유 단부가 섕크의 방향으로 향하는 2개의 스프링 암을 구비하는 공구의 종단면도이다.
도 11a 내지 도 11c는 2개의 스프링 암과 한 절단 부재를 구비하는 또 다른 공구를 나타내는 도면이다.
도 12a 내지 도 12b는 푸시-인(push-in) 연결부를 구비하는 2개의 공구의 개략 부분도이다.
도 13은 스프링 암이 스크루에 의해 연결된 공구의 개략 부분도이다.
도 14a 내지 도 14c는 절단 요소의 만곡된 측면 섹션에 배치된 립 리딩 에지를 가진 공구의 개략도이다.
도 15a 내지 도 15d는 복수개의 립 리딩 에지의 배치의 변경예의 개략도이다.
도 16a 내지 도 16b는 립 홀더와 암 사이에 편심적으로 배치된 슬롯을 가진 본 발명에 따른 공구의 다른 변경예의 개략도이다.
도 1a에 공구(1)가 종방향 단면도로 나타내어졌다. 공구(1)는 기본적으로 원통형 본체(2)를 포함하는데, 원통형 본체(2)는 제1 영역에서는 섕크(3)로서 형성되고 제2 영역에서는 2개의 스프링 암(4, 5)을 구비한다. 스프링 암(4, 5)은 원통형 본체의 종방향 축(l)의 방향으로 연장된 슬롯(6) 옆에 형성된다. 절단부(8)는 스프링 암(4)의 자유 단부(7)에 형성된다. 직경(d1)이 4.4mm인 공구(1)는 전체 길이(L1)가 100mm이고, 슬롯(6)은 27mm의 길이(L6)와 1.5mm의 높이(H6)를 가진다. 절 단부(8)는 4mm의 길이(L8)와 0.45mm의 높이(H8)를 가진다. 본체(2)는 냉각 구멍(43)을 가진 폐쇄 냉각 라인(42)을 구비한다.
스프링 암(4)의 도 1a에 나타낸 자유 단부(7)는 도 1b에 확대되어 나타내어졌다. 절단부(8)는 스프링 암(4)의 원통형 원주면(9) 위로 상승되고, 2개의 절단 에지(10, 11)를 특징으로 하거나, 상기 절단 에지(10, 11)에 의해 각각 형성된 2개의립 (lip)(21, 22)을 특징으로 하는데, 절단 에지(10, 11)는 원주면(9)으로부터 절단부(8)의 측면(12)으로 상승된다. 절단 에지(10, 11)는 스프링 암(4)의 원주면(9) 또는 공구(1)의 종방향 축(l)에 대해 15o 내지 25o의 각도 α9-10=α9-11로 연장된다. 절단 에지(10, 11) 사이의 각도 α10- 11는 대략 130o 내지 150o이다. 다시 말해서, 절단 에지(10, 11)는 공구(1)의 종방향 축(l)에 대해 수직하게 연장되는 평면(E)에 대해 경사진다.
도 1a에 나타내어진 공구(1)의 측면도가 화살표(Ic) 방향으로부터 본 도면인 도 1c에 나타내어졌다. 슬롯(6)은 스프링 암(4, 5) 사이에서 공구(1)의 종방향 축(l)에 대해 대칭으로 형성된다. 측면도에서, 절단부(8)는 러그 모양의 돌출부를 가진다.
단부 절단면(13)으로부터 회전 방향(W)의 반대 방향으로 측면(12)이 연장되는데, 측면(12)은 제1 구간(A)에서는 스프링 암(4)의 원통형 원주면(9)으로부터 동일한 거리에 또는 거리가 증가되면서 연장된다. 제2 구간(B)에서는, 측면(12)은 스프링 암(4)의 원주면(9)을 향해 연장되어 원주면(9)에 병합된다. 절단면은 음의 레이크 각도(γ13)를 가지는데, 레이크 각도(γ13)는 4o 내지 8o의 범위에 있다.
절단부(8)의 영역에서도 1b에 나타난 Id-Id 선에 따라 공구(1)를 절단한 단면이 도 1d에 나타내어졌다. 챔퍼링된 에지(44)를 통해 절단면(13)으로부터 측면(12)으로 전이되는데, 챔퍼링된 에지(44)는 바람직하게는 약 20o의 각도(α14)로 챔퍼링된다.
본 발명에 따른 다른 공구(1)의 측면도가 도 2에 나타내어졌다. 절단부(8)가 스프링 암(4)에 배치되는데, 절단부(8)는 음의 레이크 각도(γ13)를 가진 절단면(13)을 가진다. 이 절단면(13)으로부터 측면(12)이 연장되는데, 측면(12)은 제1 영역(A)에서는 회전 방향(W)의 반대 방향으로 스프링 암(4)의 원통형 원주면(9)으로부터 멀어지는 방향으로 나선형으로 이동한다. 스프링 암(4)의 원통형 원주면(9)으로부터 등거리로 연장되는 원호(15)가 비교의 목적을 위해 나타내어졌다. 제2 영역(B)에서, 절단부(8)는 곡선을 따라 스프링 암(4)에 병합된다. 영역(A)에서, 측면(12)은 바람직하게는 스윙-프레임 그라인딩 공정(swing-frame grinding process)에 의해 형성되고, 측면(12)은 대략 30의 각도에 걸친 공구(1) 및/또는 그라인딩 공구의 왕복운동에 의해 형성된다.
도 3에 본 발명에 따른 공구(1)의 스프링 암(4)에 배치된 절단부(8)의 개략 평면도가 나타내어졌다. 절단부(8)는 스프링 암(4)의 원통형 원주면(9)으로부터 측면(12)으로 상승하는 2개의 절단 에지(10, 11)를 가지는데, 측면은 절단면(13) 옆에 배치되며, 절단면(13)은 절단 에지(10, 11)와 절단 에지(10, 11)에 형성된 플랭크(flank)(16, 17) 사이에 배치된다. 절단면(13)을 형성하기 위한 그라인딩 동작에 의해 형성된 그라인딩된 면(18)이 절단면(13) 앞에 회전 방향(w)의 반대 방향으로 위치된다. 그라인딩된 면(18)에 인접하여 또 하나의 그라인딩된 면(19)이 있는데, 그라인딩된 면(19)은 제1 그라인딩된 면(18)에 의해 형성된 계단부(20)를 챔퍼링하기 위해 형성된 것이다. 절단 에지(10, 11)는 각각 플랭크(16, 17)에 대해 틈새각(α10,α11)을 가지는데, 틈새각(α10,α11)은 대략 6o 내지 12o의 범위에 있고 바람직하게는 동일한 각도를 가진다. 2개의 절단 에지(10, 11) 또는 절단 에지(10, 11)에 의해 형성된 립(21, 22)은 측면(12)에 의해 거리(L10 -11) 만큼 이격되는데, 직경(d)을 가지는 공구에서의 거리(L10 -11)는 대략 1mm 내지 1.5mm이다. 공구(1)를 통과하며 출구 구멍(24a, 24b)을 가진 냉각 라인(42)은 립(21, 22)의 영역에서 밖으로 개방된다. 냉각 라인(42)은 바람직하게는 공구(1)의 섕크(3)로부터 바로 절단부(8)의 영역으로 연장된다.
도 4에 절단부(8)가 배치된 스프링 암(4)을 구비하는 공구(1)가 나타내어졌다. 공구(1)는 카바이드로 일체로 제조된다. 공구(1)는 섕크(3)가 스프링 암(4)으로 병합되는 전이 영역(25)에서 좁아진다. 스프링 암(4)의 탄성과 절단부(8)의 항복 성능은 기본적으로 스프링 암의 길이, 스프링 암의 두께, 및 전이 영역(25)의 형상에 의해 결정된다.
도 5에 1개의 스프링 암(4)만 구비하는 또 다른 공구(1)가 나타내어졌다. 스프링 암(4)은 절단부(8)를 유지한다. 도 4에 나타내어진 공구와 비하여, 스프링 암(4)은 상당히 짧다. 전이 영역(25)은 도 4에 나타내어진 전이 영역과 유사하다.
관통 구멍을 디버링할 때, 본 발명에 따른 공구는, 구멍의 시작부가 절단 에지(10)에 의해 디버링된 다음, 절단부의 섹션(A)에서 사이즈가 약간 증가하는 측면(12)이 구멍의 시작점 또는 구멍의 벽과 상호작용하여 공구의 종방향 축(l)에 대해 스프링 암(4)의 유연한 스프링 처짐을 발생시켜, 절단 에지가 결합 해제되도록 작용한다. 절단부의 측면이 구멍의 끝점으로부터 나온 뒤에, 절단 에지(11)는 구멍의 끝점과 맞닿아 끝점을 디버링한다. 공구를 구멍으로부터 퇴출시키는 동안에도, 절단부의 측면(12)은 스프링 암(4)의 유연한 스프링 처짐을 발생시켜, 공구는 손상되지 않고 구멍의 벽으로부터 퇴출될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c에 공구(1)의 여러 가지 도면이 나타내어졌는데, 스프링 암(4, 5)은 각각 그 전방 단부(7, 28)에서 웨브(26)에 의해 연결된다. 스프링 암(4)은, 제2 스프링 암(5)에 대해 웨브(26)에 의해 스프링 암(4)이 지지되지 않는 중심 영역(M4)에서 절단부(8)를 유지한다. 절단부(8)가 배치되는 중심 영역(M4)에서, 절단부(8)와 함께 스프링 암(4, 5)은, 슬롯 (6)이 이 영역에서 스프링 암(4, 5) 사이에 배치되기 때문에, 공구(1)의 종방향 축(l)을 향해 약간 처질 수 있다. 공구(1)는 3-피스로 되어 있으며, 스프링 암(4, 5)을 포함하는 팁(S), 섕크(3)의 중앙 영역에 의해 형성되는 연장부(V), 및 섕크(3)의 단부 영역에 의해 형성되는 클램핑 단부(E)로 구성된다. 절단부(8)는 기본적으로 도 1b에 나타내어지고 상술된 절단부와 유사하게 디자인된다. 슬롯(6)을 향해 개방되는 냉각 통로(23)는 종방향 축(l)을 따라 섕크(3)를 통과한다. 이와 관련하여, 특히 도 6b에 나타내어진 단면도를 참조하기 바란다( 이 단면 영역은 도면의 간결성을 위해 빗금을 치지 않았다).
도 7a 내지 도 7c에 3개의 자유 진동 스프링 암(4, 5, 27)을 구비하는 또 다른 공구(1)가 나타내어졌다. 스프링 암(4, 5, 27)의 자유 단부(7, 28, 29)는 공구(1)의 공급 방향(X)으로 향한다. 스프링 암(4, 5, 27)은 Y자 모양의 단면을 가진 슬롯(6)에 의해 서로 분리된다. 슬롯(6)은 공구(1)의 종방향 축(l)의 방향으로 스프링 암(4, 5, 27)의 자유 단부(7, 28, 29)의 스프링 처짐을 가능하게 한다. 각각의 스프링 암(4, 5, 27)은 각각의 절단부(8, 30, 31)를 구비한다. 절단부(8, 30, 31)는 공구(1)의 원주상에 균일하게 분포된다. 자유 단부(7, 28, 29)에서, 스프링 암(4, 5, 27)의 측면(F4, F5, F27)은 각각 베벨(32)을 통해 단부면(S4, S5, S27)으로 병합된다. 절단부(8, 30, 31)는 기본적으로 도 1b에 나타내어진 절단부에 따라 디자인된다. 공구(1)는 Y자 모양의 슬롯(6)으로 개방되는 냉각 통로(23)를 구비한다.
도 8a 및 도 8b에 자유 단부(7, 28)에 각각 부분 구형 절단부(8, 30)를 유지하는 2개의 스프링 암(4, 5)을 구비하는 공구(1)가 나타내어졌다.
도 9a 및 도 9b에 자유 단부(7, 28)가 공구(1)의 공급 방향으로 향하는 2개의 스프링 암(4, 5)을 구비하는 공구(1)가 나타내어졌다. 스프링 암(4)은 절단부 (8)를 유지한다. 스프링 암(4, 5)은 반경(33)을 통해 단부면(S4, S5)으로 병합되는 측면(F4, F5)을 가진다.
도 10에 자유 단부(7, 28)가 공급 방향(x)에 대해 반대로 향하는 스프링 암(4, 5)을 구비하는 공구(1)가 나타내어졌다. 스프링 암(4, 5)은 목부(35)를 통해 섕크(3)에 연결되는 헤드(34) 상에 일체식으로 형성된다. 스프링 암(4, 5)과 목부(35) 사이에 슬롯(6)의 형태의 틈새 공간(36)이 있고, 이 틈새 공간(36)은 공구(1)의 종방향 축(l)의 방향으로 스프링 암(4, 5)의 스프링 처짐을 가능하게 한다. 각각의 절단부(8, 30)는 스프링 암(4, 5)의 자유 단부(7, 28)의 영역에 배치된다. 공구(1)의 헤드(34)는 공급 방향으로 향하는 다른 공구의 스프링 암과 유사한 방법으로 베벨(32)을 가진다.
도 11a 및 도 11b는 슬롯(6)에 의해 이격된 2개의 자유진동 스프링 암(4, 5)을 구비하는 또 다른 공구(1)가 나타내어졌다. 스프링 암(4)만 절단부(8)를 유지한다. 도 12a에, 팁(S)이 맞춤부(37)에 의해 연장편(V)에 연결되는 공구(1)의 일부가 나타내어졌다. 이러한 목적을 위해, 팁(S)은 연장편(V)의 구멍(39)에 끼워맞춰지는 핀(38)을 구비한다. 나타내어지지 않은 변경 실시예에 따라, 연장편의 탭이 형성된 구멍에 안착되는 클램핑 스크루에 의해 팁과 연장편이 함께 견고하게 유지된다.
또 다른 공구(1)의 일부가 도 12b에 개략적으로 나타내어졌다. 공구(1)에서, 스프링 암(4, 5)은 맞춤부(37)를 통해 연장편(V)에 배치된다. 이러한 목적을 위해, 핀(38)이 각각의 스프링 암(4, 5)에 일체식으로 형성되고, 연장편(V)의 각각의 구멍(39)에 안착된다. 이러한 구성은 또한 각각의 결함있는 스프링 암을 교체할 수 있게 한다. 나타내어지지 않은 변경 실시예에 따르면, 각각의 부품을 연결하기 위해 클램핑 테이퍼가 이용된다.
도 13은 공구(1)의 팁(S)을 개략적으로 나타낸다. 공구(1)는 절단부(8, 30)를 유지하는 2개의 스프링 암(4, 5)을 구비한다. 웨브(도 6a 내지 도 6c 참조)에 의해 연결되는 대신에, 스프링 암(4, 5)은 스프링 암(4)에 배치된 탭이 형성된 구멍(41)에 나사체결된 스크루(40)에 의해 연결된다. 스프링 암(4, 5) 사이의 거리(d4 -5)는 스크루(40)에 설정될 수 있어, 공구(1)의 유효 직경의 설정이 가능하다.
또 다른 디버링 공구의 상세도가 도 14에 나타내어졌다. 이 변경예에서, 절단부(8)는 2개의 절단면(46)을 가지는데, 절단면(46)은 여러 개의 절단 에지를 포함하며, 2개의 절단면(46) 사이에는 절단 에지를 가지지 않는 슬라이딩 면(45)이 배치된다. 간결성을 위해, 여러 가지 절단 에지가 도 14에 상세하게 나타내어지지 않았다. 절단 에지는 기본적으로 사선으로 나타내어진 것에 대응되는데, 즉, 이 변경예에서, 서로 수직으로 교차하는 절단 에지가 있다. 따라서, 복수개의 절단 에지가 회전 또는 절단 방향(W)으로 서로 앞뒤로 배치된다. 따라서, 복수개의 절단 에지가 또한 공급(x) 방향 또는 그것의 반대 방향으로 배치된다.
도 14에 따른 절단부(8)의 절단면(46)은 절단부(8)의 원호형 또는 만곡 측면(46)으로서 표시된다. 공구의 단부면에 가장 가까운 측면(46)은 공급 방향(x)으로 향하여, 구멍은 공구를 공급 방향(x)으로 조정할 때 디버링된다. 측면(46)은 여러가지 반경을 가진 반경 영역에서 연장되어, 구멍 또는 버르(burr)가 약간 둥글지 않게 되더라도 디버링 동작에 영향을 주지 않는다.
공구의 단부면으로부터 먼 측면(46)은 섕크의 방향으로 또는 공급방향(x)에 대해 반대로 향하여, 구멍은 공급 방향(X)의 반대 방향으로의 조정 동안에 디버링될 수 있다.
도 14c는 슬라이딩 면(45)이 절단면(46)을 너머 반경방향으로 돌출하는 것을 나타낸다. 이것은, 공구가 구멍을 통과할 때, 구멍의 측면이 손상되지 않는 것을 보장한다. 공구가 구멍을 통과할 때, 탄성 스프링 암(4)은 회전축(l) 방향으로 이동 또는 굽혀진다. 공구가 구멍을 통과한 뒤, 스프링 암(4)은 원위치 또는 휴지 위치로 복귀하여, 섕크로 향한 측면(46)에 의해 구멍은 공작편의 뒤쪽을 디버링할 수 있다.
도 14에 절단부(8)를 가진 립 홀더 또는 스프링 암(4)을 구비하는 디버링 공구(1)가 나타내어졌다.
도 14에 나타내어진 제2 스프링 암(5)은 이 변경예에서 절단부를 가지지 않는다.
이것을 상세히 나타내지 않지만, 스프링 암(4, 5)은 또한 절단부(8)를 가진 립 홀더로서 디자인될 수 있다. 암 또는 홀더(5)의 절단부(상세히 나타내지 않음)는 도 14에 나타내어진 절단부(8)에 따라 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 절단 에지 배치의 복수개의 변경예가 도 15에 나타내어졌다. 도 15a는 기본적으로 도 14에 따른 변경예에 대응한다. 기본적으로 서로 평행하고 회전축(l)에 대해 일정한 각도로 향한 복수개의 절단 에지(44)가 도 15b에 나타내어졌다. 절단 에지(44)는 여러 가지의 거리로 이격된다. 경사진 방향으로 인해서, 절단 에지(44)는 절단 또는 회전 방향(w) 및 공급 방향(x)으로 서로 앞뒤로 배치된다.
도 15c에 마찬가지로 측면(46)에 대해 복수개의 절단 에지(44)를 가진 본 발명에 따른 절단부(8)가 나타내어졌다. 도 15c에 따른 절단 에지(44)는 지그재그 코스를 가지는데, 회전축(l)의 방향 또는 공급 방향(x)으로 향한 섹션이 형성되고, 절단 또는 회전 방향(w)으로 향한 절단 섹션이 형성된다.
따라서, 이 변경예에서도, 복수개의 절단 에지(44) 또는 절단 에지(44)의 절단 섹션이 절단 또는 회전 방향 및 공급 방향(x)으로 서로 앞뒤로 배치된다.
도 15d에, 절단부(8)의 복수개의 절단 에지(44)가 기본적으로 서로 수직으로 교차되도록 측면(46)에 배치된다. 도 15a에 따른 변경예와 대조적으로, 도 15d에 따른 절단 에지(44)는 회전축(l)에 대해 경사지지 않고, 부분적으로는 회전축(l)의 방향으로 향하고 부분적으로는 절단 또는 회전 방향(w)으로 향한다. 따라서, 이 변경예에서, 복수개의 절단 에지가 회전축(l) 방향으로 또한 회전축(l) 방향에 대해 횡방향으로 서로 앞뒤로 배치된다.
본 발명에 따른 두 가지 상세도가 도 16에 나타내어졌는데, 슬롯(47)은 도 14에 따른 실시예에서와 같이 중심에 또는 회전축(l)의 영역에 배치되지 않고, 편심되어 배치된다. 또한, 슬롯(47)은 도 14에 따른 슬롯(6)과는 대조적으로 직선적 디자인이 아니고, 곡선적 디자인이다. 즉, 슬롯(47)의 측면은 도 16b에 따른 전방 단부 도면에서 쐐기 모양이다. 각각의 경우에 재료가 한 쪽으로부터 슬롯(47)의 중심으로 그라인딩되고, 슬롯(47)의 제2 반부가 다른 쪽으로부터 대응각도로 그라인딩되도록, 예로서 카바이드 공구에서 대응 쐐기 모양의 슬롯(47)이 형성된다. 이 경우에, 바람직하게는, 그라인딩 공구는 공구에 이롭게 위치될 수 있다. 한편, 스프링 암(4)은 이 변경예에 따라 비교적 컴팩트하게 디자인될 수 있다.
슬롯을 편심적으로 배치하면, 베이스 본체의 직경이 큰 경우에 비교적 높은 탄성 스프링 암 또는 립 홀더(4)가 실현될 수 있다. 도 16에 따른 스프링 암(5)은 베이스 본체의 직경이 약 20mm인 경우에 실질적으로 탄성을 갖지 않는다. 또한, 슬롯(47)의 이 변경예에서, 특히 공구의 직경이 큰 경우에, 슬롯(47)을 형성하기 위해 재료가 거의 낭비되지 않는다. 이것은 생산 경비와 공구의 비용을 감소시킨다.
특히, 직경이 비교적 큰 경우에, 절단부(8)를 가진 복수개의 비교적 높은 탄성 스프링 암(4)이 베이스 본체의 원주에 분포되도록, 복수개의 편심적 슬롯(47)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 각각의 절단부(8)를 가진 총 3개의 스프링 암(4)이 바람직하게는 서로 약 120o의 각도로 배치될 수 있다. 이 경우에, 디버링 동안에 공구의 특히 불균일한 로딩이 실현될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예로 제한되지 않으며, 특허청구범위의 범위내의 여러가지 실시예를 포함한다. 특히, 본 발명은 약 2mm 내지 20mm 또는 그 이상의 직경 을 가진 공구를 제공한다. 이 직경의 범위에서 약 6mm 내지 35mm의 슬롯 길이(L6)가 제공되는데, 경성 재료의 경우에 짧은 슬롯 길이(L6)가 제공되고, 연성 재료의 경우에 긴 길이(L6)가 제공되어, 기계가공될 재료에 대한 절단 에지의 접촉 압력을 올바르게 매칭시킨다. 본 발명에 따라, 카바이드에 추가하여, 절단부, 스프링 암 및 섕크를 제조하기 위해 재료 PCD 및 CBN도 이용된다.
본 발명의 구멍을 디버링하기 위한 공구에 의하면, 종래기술에 비해 공구의 디버링이 향상되고 수명이 연장된다.

Claims (30)

  1. 베이스 본체를 포함하는, 구멍을 디버링(deburing)하기 위한 공구로서,
    상기 베이스 본체는 클램핑 섕크, 및 상기 베이스 본체에 대해 탄성 이동 가능한 하나 이상의 립 홀더를 포함하며,
    상기 립 홀더는 하나 이상의 절단 요소를 구비하고,
    상기 하나 이상의 절단 요소는 상기 공구의 회전축에 대해 반경 방향으로 돌출되어 있으며, 하나 이상의 립을 구비하고,
    상기 하나 이상의 립은 회전 방향에 대해 적어도 부분적으로 횡방향으로 위치하는 립 리딩 에지를 포함하며,
    상기 절단 요소(8, 30, 31)는 카바이드로 제조된 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 립 홀더(4, 5, 27)가 카바이드로 제조된 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공구(1) 전체가 카바이드로 제조된 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절단 요소(8, 30, 31)의 상기 하나 이상의 립(21, 22)이 PCD로 제조된 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  5. 제1항에 있어서,
    둘 이상의 립(21, 22)이 제공된 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공구(1)가 둘 이상의 립 홀더(4, 5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  7. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 냉각 장치(23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 장치의 냉각 라인(42)이 상기 절단 요소(8, 30, 31)의 영역에 하나 이상의 출구 구멍(24a, 24b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 립 홀더(4, 5, 27)가 상기 공구(1)의 상기 섕크(3)에 고정되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 립 홀더에 기계 저항성 코팅(mechanically resistant coating)이 도포되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지가 상기 회전축에 대해 경사지게 또는 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  12. 베이스 본체를 포함하는, 구멍을 디버링하기 위한 공구로서,
    상기 베이스 본체는 클램핑 섕크, 및 상기 베이스 본체에 대해 탄성 이동 가능한 하나 이상의 립 홀더를 포함하며,
    상기 립 홀더는 하나 이상의 절단 요소를 구비하고,
    상기 하나 이상의 절단 요소는 상기 공구의 회전축에 대해 반경 방향으로 돌출되어 있으며, 하나 이상의 립을 구비하고,
    상기 하나 이상의 립은 둘 이상의 립 리딩 에지를 포함하며,
    상기 둘 이상의 립 리딩 에지는 회전 방향으로 형성되고, 적어도 부분적으로 상기 회전 방향으로 서로 앞뒤로 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지 중 하나의 립 리딩 에지의 하나 이상의 절단 섹션이 적어도 부분적으로 상기 회전 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지가 상기 회전 방향에 대해 예각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 립의 교차 코스(course)가 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 상기 섕크의 회전 방향으로 형성되 는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 립이 적어도 부분적으로 상기 절단 요소의 만곡된 측면 섹션에 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  18. 제1항에 있어서,
    복수개의 립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 상기 회전 방향으로 서로 앞뒤로 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  19. 제1항에 있어서,
    복수개의 립 리딩 에지가 상기 회전 방향에 대해 적어도 부분적으로 횡방향으로 서로 앞뒤로 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 절단 요소에, 상기 회전축에 대해 직경 방향으로 돌출되는 슬라이딩 영역이 상기 구멍 내에서의 슬라이딩을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 슬라이딩 영역이 상기 립 리딩 에지를 가진 2개의 만곡된 측면 섹션 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지 중 하나의 립 리딩 에지의 하나 이상의 절단 섹션이 적어도 부분적으로 상기 회전 방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  23. 제12항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지가 상기 회전 방향에 대해 예각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  24. 제12항에 있어서,
    상기 립의 교차 코스(course)가 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  25. 제12항에 있어서,
    상기 립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 상기 섕크의 회전 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  26. 제12항에 있어서,
    상기 립이 적어도 부분적으로 상기 절단 요소의 만곡된 측면 섹션에 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  27. 제12항에 있어서,
    복수개의 립 리딩 에지가 적어도 부분적으로 상기 회전 방향으로 서로 앞뒤로 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  28. 제12항에 있어서,
    복수개의 립 리딩 에지가 상기 회전 방향에 대해 적어도 부분적으로 횡방향으로 서로 앞뒤로 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  29. 제12항에 있어서,
    상기 절단 요소에, 상기 회전축에 대해 직경 방향으로 돌출되는 슬라이딩 영역이 상기 구멍 내에서의 슬라이딩을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 슬라이딩 영역이 상기 립 리딩 에지를 가진 2개의 만곡된 측면 섹션 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 구멍을 디버링하기 위한 공구.
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