KR20060112247A

KR20060112247A - 보링 공구

Info

Publication number: KR20060112247A
Application number: KR1020060037740A
Authority: KR
Inventors: 루돌프 스타델만; 랄프 스타델만; 에른스트 헹기
Original assignee: 하인쯔 카이저 아게
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2006-10-31
Also published as: EP1716950A2; EP1716950B1; TWI357364B; US7585139B2; CN1853833A; JP2006305723A; CN100531977C; KR101212052B1; US20060239787A1; TW200706283A; EP1716950A3

Abstract

본 발명의 보링 공구는 공구 캐리어(10)가 반경 방향으로 조정 가능하게 장착되는 공구 본체(2)를 구비한다. 설정 부재(42)는 보링 직경을 설정하는 작용을 한다. 구동 기구는 상기 설정 부재(42)의 회전을 상기 공구 캐리어(10)의 병진 이동으로 변환시킨다. 상기 구동 기구는 상기 보링 직경을 미세 설정하기 위해 눈금이 매겨진 디스크(26)의 회전을 상기 공구 캐리어(10)의 병진 이동으로 변환시키는 차동 스핀들을 구비한다. 상기 차동 스핀들(13)은 상기 공구 캐리어(10)의 보어(51) 내에 장착되고, 회전축(A)에 대해 직각으로 연장된다.

공구 캐리어, 공구 본체, 구동 기구, 회전형 설정 부재, 구동 스핀들, 차동 스핀들, 보어, 보링 헤드, 회전축, 다이얼.

Description

보링 공구{BORING TOOL}

도 1은 본 발명의 보링 공구의 도 2의 I-I 선에 따른 단면도이다.

도 2는 도 1의 보링 공구의 축 방향으로 본 도면이다.

도 3은 도 2의 III-III 선에 따른 보링 공구의 단면도이다.

도 4는 보링 공구의 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 보링 공구의 다른 측면도이다.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 간단한 설명 *

1: 보링 헤드 2: 공구 본체

3: 눈금이 매겨진 다이얼 4: 구동 스핀들

6: 너트 8: 방사상 보어

10: 공구 캐리어 13: 차동 스핀들

14, 15: 외부 나사 16: 다각형 구멍

29: 균형추 42: 설정 부재

48: 다각형 프로파일 로드 51: 보어

DE-A-43 32 520

본 발명은 공구 캐리어가 조정 가능하게 장착된 공구 본체, 및 보링 직경을 설정(setting)하기 위해 구동 기구를 통해 공구 캐리어를 반경 방향으로 이동 가능하게 하는 회전형 설정 부재를 구비하는 보링 공구에 관한 것으로서, 구동 기구는 설정 부재의 회전을 공구 캐리어의 병진 이동으로 변환시킨다.

상기 타입의 보링 공구는 오랫동안 공지되어 있다. 이러한 공구는 예를 들면 특히 정밀 보어의 다듬질 가공에 이용되었다. 공구 본체 상에서, 공구는 통상적으로 대략적 설정을 위해 공구 캐리어 상에 착탈 가능하게 장착된 색인 가능 인서트 홀더(indexable-insert holder)이다. 구동 기구는 몇 μm 또는 마이크로미터의 범위에서 외경의 미세 설정을 위해 이용된다.

상기 타입의 보링 공구는 DE-A-43 32 520에 의해 공개되어 있다. 축 방향으로, 이 보링 공구는 미세-피치 나사를 가진 조정 스크루가 장착된 원통형 보어를 가진다. 이 조정 스크루는 설정 휠에 연결된다. 설정 휠과 조정 스크루는 동축으로 배치된다. 병진 이동부는 설정 휠에서 조정 스크루를 작동시킴으로써 축방향으로 조정될 수 있다. 종방향 축에 대해 비교적 작은 각도로 위치하는 노치는 이 병진 이동부 상에 배치된다. 노치에 의해, 종방향 조정은 수직 조정으로 변환되어, 비트 홀더를 이동시킨다. 병진 이동부 또는 노치에 의해, 더욱 정확한 미세 설정을 달성할 수 있다. 그러나, 설정 부재의 회전 이동을 비트 홀더의 병진 이동으로 변환시키기 위해 이 보링 공구에 설치된 구동 기구는 전체 길이가 비교적 커야 한 다. 또한, 이러한 보링 공구의 구조는 비교적 복잡하다.

본 발명의 목적은 간단하고 공간을 절약하여 실현될 수 있는 상기 타입의 보링 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 보링 공구에서, 상기 목적은, 상기 구동 기구가 보링 직경의 미세 설정을 위해 설정 부재의 회전 이동을 공구 캐리어의 병진 이동으로 변환하는 차동 스핀들로 됨으로써 달성된다.

본 발명의 보링 공구에서, 구동 기구는 부품 수가 적으며, 구조가 컴팩트하고, 비용이 적게 든다. 나사 피치의 차이로 인해서, 차동 스핀들은 놀이가 작으면서 매우 높은 전달비를 가진다. 본 발명에 따른 보링 공구에서, 스케일이 설정 부재 상에 가능하며, 그 스케일에서 2개의 스케일 라인 사이의 거리는 1μm의 병진 이동에 대응한다.

본 발명에 따르면, 차동 스핀들이 공구 캐리어의 보어 내에 장착된다. 이 경우에, 보어, 따라서 차동 스핀들이 공구 캐리어의 회전축에 대해 횡방향으로 연장될 때, 특히 짧은 타입의 구조가 가능하게 된다. 비교적 짧은 타입의 구조가 높은 안정성을 가진다.

본 발명에 따르면, 설정 부재는 공구 본체 상에 측방향으로 배치되는 눈금이 매겨진 다이얼을 가진다. 이것은 예를 들면 육각형 키에 의해 간단하고 정확한 설정을 가능하게 한다.

본 발명에 따르면, 설정 부재는 차동 스핀들에 종방향으로 병진 이동 가능하 게 연결되는 구동 스핀들을 구비한다.

이 경우에, 구동 스핀들은 차동 스핀들에 작동 가능하게 연결되는 너트 상에 장착 디스크에 의해 장착된다. 너트는 이 경우에 공구 본체에 견고하게 연결된다. 구동 스핀들이 회전될 때, 차동 스핀들은 회전되고, 공구 캐리어는 나사 피치의 차이에 따라 반경 방향으로 병진이동된다.

추가적으로 바람직한 특징을 청구범위의 독립항, 아래의 설명 및 도면으로부터 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 예시적 실시예가 도면을 참조하여 아래에서 더욱 상세히 설명된다.

도 1은 공구 캐리어(10)가 한정된 범위까지 반경 방향으로 병진 이동되도록 장착되는 방사상 보어(8)를 가진 공구 본체(2)를 구비하는 보링 헤드(1)를 도시한다. 도 1에서 알 수 있듯이, 보어(8)는 연속적으로 단이 진 보어이다. 보어(8)로부터 일정한 거리에서, 공구 본체(2)는 추가 보어(25)를 가지며, 보어(25)는 보어(8)에 대해 평행하게 연장되고, 보어(25) 내에는 균형추(29)가 불균형을 보상하기 위해 스핀들(31)에 의해 병진 이동될 수 있다. 보어(8, 25)는 둘 다 보링 헤드(1)의 회전축(A)에 대해 직각으로 연장된다. 또한, 공구 본체(2)는 보링 헤드(1)를 생크(도시되지 않음) 등에 연결시킬 수 있는 생크(23), 및 적어도 하나의 클램핑 스크루(도시되지 않음)에 의해 이 생크 등에 대해 눌려지는 표면(24)을 구비한다.

도 3에 따르면, 공구 캐리어(10)는 홈(37) 아래에 배치되며, 홈(37)은 공구 본체(2)의 단부면(36)에 에 형성되며, 홈(37) 내에는 색인 가능 인서트 홀더(19)가 한정된 범위까지 반경 방향으로 이동될 수 있도록 장착된다. 색인 가능 인서트 홀더(19)는 클램핑 스크루(21)에 의해 공구 캐리어(10) 상의 위치에 클램핑될 수 있다.

도 2에 도시되듯이, 클램핑 스크루(21)는 색인 가능 인서트 홀더(19)의 긴 구멍(40)을 통과한다. 따라서, 색인 가능 인서트 홀더(19)는 클램핑 스크루(21)가 릴리스될 때 긴 구멍(40)의 영역에서 반경 방향으로 조정될 수 있다. 외경의 대략적 설정은 그러한 반경 방향 조정에 의해 가능하다. 이러한 목적을 위해서, 스케일(39)이 공구 본체(2)의 단부면(36) 상에 설치된다.

색인 가능 인서트(20)는 색인 가능 인서트 홀더(19) 상에 배치된다. 회전축(A)으로부터 이러한 색인 가능 인서트(20)의 절단 에지까지의 거리는 보링 반경을 형성한다. 도 2에 따르면, 윤활 니플(34)과 냉각수 출구(44)는 공지된 방식으로 단부면(36)에 배치된다. 냉각수는 생크(23)에서 유입되고, 도 3에 도시된 통로(45)를 통해 냉각수 출구(44)로 공급된다.

보링 직경의 미세 설정을 위한 구동부(41)가 설치되며, 구동부(41)는 설정 부재(42)의 회전 이동을 공구 캐리어(10)의 반경 방향 병진 이동으로 변환하고, 따라서 색인 가능 인서트 홀더(19)의 반경 방향 병진 이동으로 변환한다. 설정 부재(42)는 도 1에 도시되며 마운팅 디스크(5)에 의해 너트(6) 상에 회전 가능하게 장착되는 구동 스핀들(4)을 구비한다. 구동 스핀들(4)을 장착하기 위해, 구동 스 핀들은 디스크 스프링(47)에 의해 장착 디스크(5)에 대해 눌려지는 칼라(46)를 가진다. 구동 스핀들(4)은 차동 스핀들(13)의 대응 다각형 구멍(16)에 결합되는 다각형 프로파일 로드(48)를 가진다. 너트(6)와 장착 디스크(5)는 공구 본체(2)에 견고하게 연결된다. 너트(6)는 밀봉 링(7)에 의해 공구 캐리어(10)에 대해 밀봉된다. 구동 스핀들(4)은 다각형 프로파일 로드(48)의 축 주위로 회전될 수 있지만, 회전축(A)으로부터의 거리는 항상 유지된다. 장착 디스크(5)를 공구 본체(2)에 고정시키기 위해, 장착 디스크(5)는 보어(8)의 대응 내부 나사로 나사결합될 수 있는 외부 나사(49)를 가진다.

눈금이 매겨진 다이얼(3)이 구동 스핀들(4) 상에 나사결합되며, 다이얼(3)은 라인 스케일(50)과 공구, 특히 육각형 키를 위한 응용점으로서의 육각형 구멍(도시되지 않음)을 가진다. 디스크 스프링(22)은 눈금이 매겨진 다이얼(3)과 장착 디스크(5) 사이에 배치된다. 눈금이 매겨진 다이얼(3)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 때, 구동 스핀들(4)은 눈금이 매겨진 다이얼(3)과 함께 놀이(play) 없이 회전된다.

공구 캐리어(10)는 종방향 보어(51)를 가지며, 나사를 가진 슬리브(11)는 종방향 보어(51) 내에 나사결합되고 예를 들면 접착에 의해 공구 캐리어(10)에 견고하게 연결된다. 이 나사를 가진 슬리브(11)는, 외부 나사(14)를 가진 차동 스핀들(13)이 나사결합되는 내부 나사(12)를 가진다. 종방향 보어(51)는 나사결합되는 밀봉 플러그(17)에 의해 폐쇄된다. 차동 스핀들(13)은 내부 나사(9)를 가진 너트(6)가 나사결합되는 외부 나사(15)를 더 가진다. 2개의 나사(14, 15)는 동일한 핸드(hand)와 상이한 나사 피치를 가진다. 눈금이 매겨진 다이얼(3)을 회전 시킴으로써, 차동 스핀들(13)은 동일한 방향으로 회전될 수 있고, 나사 피치(15)에 따라 보어(51) 내에서 종방향으로 병진 이동된다. 나사를 가진 슬리브(11)가 이제 공구 캐리어(10)에 견고하게 연결되기 때문에, 나사(14)에서의 차동 스핀들(13)이 회전 이동되면 공구 캐리어(10)가 보어(8) 내에서 병진 이동된다. 그 과정에서, 공구 캐리어(10)는 나사(14, 15)의 피치의 차이만큼 차동 스핀들(13)의 이동 방향에 대해 반대방향으로 병진 이동된다. 외부 나사(14)의 나사 피치는 예를 들면 0.25mm이고, 나사(15)의 나사 피치는 0.275mm이다. 나사 피치의 차이는 따라서 0.025mm이다. 눈금이 매겨진 다이얼(3)이 1개의 라인 간격만큼 회전하면 예를 들면 비트 홀더(19)는 직경 방향으로 1μm만큼 병진 이동된다. 차동 스핀들(13) 및 대응 나사(14, 15) 또는 너트(6) 및 나사를 가진 슬리브(11)에 의해 형성되는 상기 기구는 부품 수가 적은 간단한 구조이고 및 대체로 놀이가 없다는 것으로 특징지어진다.

외경이 설정된 후에, 보링 헤드(1)는 통상적으로 균형되어야 한다. 이러한 목적을 위해, 추가 설정 부재(43)가 설치된다. 이 설정 부재(43)는 예를 들면 마찬가지로 육각형 키를 이용하여 회전될 수 있는 눈금이 매겨진 다이얼(26)을 가진다. 눈금이 매겨진 다이얼(26)은 균형추(29)의 내부 나사(33) 내에 나사결합되는 비교적 거친 피치 외부 나사(32)를 가진 스핀들(31)을 형성한다. 스핀들(31)을 장착하기 위해, 너트(27)를 수납하는 장착 디스크(28)가 보어(25) 내에 나사결합된다. 스핀들(31)이 회전될 때, 균형추(29)는 도 1에서 우측 또는 좌측으로 병진 이 동된다. 보어(25)는 도 1의 좌측에 있는 밀봉 플러그(30)에 의해 폐쇄된다. 균형추(29)는 도 4에 도시된 클램핑 스크루(35)에 의해 고정될 수 있다.

보링 직경의 설정 동작이 아래에서 더욱 상세히 설명된다.

바람직한 보링 직경을 설정하기 위해, 우선, 색인 가능 인서트 홀더(19)는 클램핑 스크루(21)를 릴리스시킴으로써 릴리스된다. 색인 가능 인서트 홀더(19)의 대략적 반경 방향 설정은 이제 스케일(39)에 의해 수동으로 수행된다. 다음에는 클램핑 스크루(21)는 육각형 키를 이용하여 조여져, 색인 가능 인서트 홀더(19)는 공구 캐리어(10)에 고정된다. 육각형 키 또는 적절한 공구 또는 핸드 휠(도시되지 않음)은 이제 눈금이 매겨진 다이얼(3)에 이용되고, 눈금이 매겨진 다이얼은 보링 직경의 미세 설정을 위해 회전된다. 이 과정에서, 공구 캐리어(10)는 색인 가능 인서트 홀더(19)와 함께 반경 방향으로 병진 이동된다. 이 경우에, 라인 스케일(50)은 색인 가능 인서트 홀더(19)가 병진 이동되는 값을 나타낸다. 여기에서, 2개의 스케일 라인 사이의 거리는 예를 들면 직경 방향으로 1μm에 달한다. 바람직한 보링 직경이 설정되면, 공구 캐리어(10)는 클램핑 스크루(18)를 조임으로써 공구 본체(2)에 고정된다.

보링 헤드(1)를 균형시키기 위해, 균형추(29)는 눈금이 매겨진 다이얼(26)을 회전시킴으로써 도 1에서 우측 또는 좌측으로 이동된다. 균형추(29)가 회전되지 않고 보어(25)의 종방향으로만 병진 이동되도록, 균형추(29)를 안내하는 키(38)가 도 3에 따라 설치된다. 밀봉 플러그(30)는 설정 부재(43)에 대한 카운터 중량을 형성한다. 보링 직경 및 균형에 대한 보상은 서로 독립적으로 설정된다. 균형 추(29)의 설정된 위치는 클램핑 스크루(35)에 의해 고정된다. 설정 부재(42)와 설정 부재(43)는 보링 헤드(1)의 동일한 쪽에서 서로 바로 위에 배치되어, 설정을 용이하게 한다.

본 발명의 보링 공구에 의하면, 보링 공구의 구조가 간단하고 공간이 절약된다.

Claims

공구 캐리어(10)가 조정 가능하게 장착되어 있는 공구 본체(2), 및

보링 직경을 설정하기 위해 구동 기구를 통해 상기 공구 캐리어(10)를 반경 방향으로 병진 이동시킬 수 있는 회전형 설정 부재(42)

를 구비하며,

상기 구동 기구는 상기 설정 부재(42)의 회전을 상기 공구 캐리어(10)의 병진 이동으로 변환시키고,

상기 구동 기구는 상기 보링 직경을 미세 설정하기 위해 상기 설정 부재(42)의 회전 이동을 상기 공구 캐리어(10)의 병진 이동으로 변환시키는 차동 스핀들을 구비하는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항에 있어서,

상기 차동 스핀들(13)은 상기 공구 캐리어(10)의 보어(51) 내에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제2항에 있어서,

상기 보어(51)와 상기 차동 스핀들(13)은 보링 헤드의 회전축(A)에 대해 횡방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 설정 부재(42)는 상기 공구 본체(2)에 측방향으로 배치되어 있는, 눈금이 매겨진 다이얼(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 설정 부재(42)는 상기 차동 스핀들(13)에 회전 고정식으로 연결되어 있는 구동 스핀들(4)을 구비하는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제5항에 있어서,

상기 구동 스핀들(4)은 상기 차동 스핀들(13)의 다각형 구멍(16) 내에 결합되는 다각형 프로파일 로드(48)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 차동 스핀들(13)은 2개의 외부 나사(14, 15)를 가지며, 상기 외부 나사 중 하나의 나사(14)는 상기 공구 캐리어(10)에 작동 가능하게 연결되고, 다른 하나의 나사(15)는 상기 공구 본체(2)에 작동 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 차동 스핀들(13)은 상기 공구 본체(2)에 견고하게 연결되어 있는 너 트(6)를 통해 작동 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 차동 스핀들(13)은 상기 공구 캐리어(10)에 견고하게 연결된 나사 슬리브(11)에 나사결합되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공구 본체(2) 내에 균형추(29)가 반경 방향으로 병진 이동 가능하게 장착되어 있으며, 상기 균형추(29)는 추가 설정 부재(43)에 의해 반경 방향으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.
제10항에 있어서,

상기 균형추(29)는 상기 공구 캐리어(10)가 장착되어 있는 횡방향 보어(8)에 대해 평행하게 연장되어 있는 횡방향 보어(25)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 보링 공구.