KR20070108820A

KR20070108820A - 가공공구

Info

Publication number: KR20070108820A
Application number: KR1020070043990A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 미야타; 마코토 미즈무카이
Original assignee: 츠카사 고키 가부시키가이샤
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2007-11-13
Also published as: KR101376242B1; TW200800499A; DE102007019515B4; JP3868474B1; CN101069952A; CN101069952B; US20070258782A1; US7717653B2; DE102007019515A1; JP2007301641A; TWI413574B

Abstract

본 발명은 케이스 내의 하부에는 경사 이동 케이스가 축선에 대하여 경사 이동 가능하게 설치되고, 경사 이동 케이스 내에는 홀더가 제 4 베어링을 거쳐 회전 자유롭게 설치된다. 흡수 로드의 하단부와 홀더의 상단부는 서로 자유 이음매 로드에 의하여 연결되고, 자유 이음매 로드의 바깥 둘레부의 케이스 내에, 다수의 경사 이동 지지핀을 아래쪽을 향하여, 또한 스프링부재에 의하여 가세하여 돌출시켜 이루어지는 경사 이동 지지핀 장치가 설치된다. 경사 이동 지지핀 장치의 경사 이동 지지핀의 선단은, 경사 이동 케이스의 상부에 설치한 수압판에 맞닿고, 자유 이음매 로드는, 흡수 로드의 하부와 연결된 제 1 자유 이음매부와, 홀더의 상부와 연결되는 제 2 자유 이음매부를 중간축의 상부와 하부에 설치하고 있다. 제 1 자유 이음매부와 제 2 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 삽입구멍에, 각각 1개의 금속구가 전동 가능하게 삽입되고, 각 금속구는 흡수 로드측의 하단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부 또는 홀더측의 상단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 걸어맞춘다.

Description

가공공구{PROCESSING TOOL}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 가공공구의 정면도,

도 2는 상기 가공공구의 종단면도,

도 3은 도 2의 III-III 단면도,

도 4는 도 2의 IV-IV 단면도,

도 5(a)는 직선상태의 자유 이음매 로드 근방의 확대도,

도 5(b)는 경사 이동상태의 자유 이음매 로드 근방의 확대도,

도 6은 홀더가 경사 이동한 상태의 종단면도,

도 7은 가공공구의 사용상태를 나타내는 정면도,

도 8은 위치결정 걸어맞춤부 근방을 나타내는 확대 부분 단면도,

도 9는 위치 결정 걸어맞춤부의 부분 정면도,

도 10(a)는 위치 결정 걸어맞춤부의 회전 방지키를 걸어맞추었을 때의 부분 정면도,

도 10(b)는 회전 방지키의 걸어맞춤을 벗겼을 때의 부분 정면도,

도 11은 홀더가 경사 이동한 상태의 부분 확대 단면도이다.

본 발명은 머신센터 등의 공작기계의 주축에 착탈 가능하게 설치되고, 주축에 의하여 칼날공구를 회전시켜 워크의 모따기, 버르제거, 랩핑 등의 가공을 행하는 가공공구에 관한 것이다.

종래, 머신센터 등의 공작기계의 주축에 착탈 가능하게 설치되어 버르제거 등의 가공을 행하는 가공공구로서, 일본국 특개평8-57758호 공보에 기재되는 바와 같은 버르제거장치가 알려져 있다. 이 버르제거장치는, 본체 유닛을 공작기계의 주축에 장착 가능하게 형성되고, 본체 유닛의 하부에 에어모터를 비스듬하게 아래쪽으로 경사진 상태에서 설치하고, 그 구동축의 선단에 버르제거공구를 설치하여 구성되며, 에어모터에 의하여 버르제거공구를 회전 구동하여 워크의 가공면에 공구를 가압하여 워크의 버르제거를 행하는 것이다.

그러나 상기한 버르제거장치는, 에어모터에 의하여 버르제거공구를 회전 구동하기 위하여 에어모터에 공급하는 압력공기의 공급원을 필요로 하는 문제가 있고, 또한 본체 유닛에 대하여 에어모터가 상하방향으로 경사져 장착되고, 그 에어모터의 경사각도에 의하여 그 회전축에 장착된 버르제거공구의 경사방향이 결정되기 때문에, 각종 방향을 향하는 워크의 가공면에 대하여 버르제거공구의 칼날의 방향을 항상 적정한 방향으로 하도록 본체 유닛의 각도(방향)를 제어할 필요가 있고, 그것을 위한 제어기구나 제어 프로그램이 복잡화하는 문제가 있었다.

또, 에어모터와 그 회전축 선단의 버르제거공구가 미리 경사져 장착되기 때문에, 각종 경사각도를 가진 워크의 가공면에 대하여 공구를 원활하게 경사 이동 제어할 수 없는 경우가 있고, 가공면의 각도에 따라서는 워크의 에지부의 버르제거 등의 가공을 양호하고 또한 원활하게 행하는 것이 어렵다는 문제가 있었다.

따라서 본 출원인은 일본국 특개2005-349549호 공보에 의하여 생크의 하부에 흡수 로드와 자유 이음매를 거쳐 칼날공구의 홀더를 경사 이동 자유롭게 설치하고, 공작기계의 주축에 생크를 설치하여 주축의 회전에 의하여 흡수 로드와 자유 이음매를 거쳐 홀더에 장착한 버르제거공구 등의 칼날공구를 고속 회전시키고, 생크에 대하여 홀더 및 칼날공구를 경사 이동시키면서 버르제거가공 등을 행하는 가공공구를 제안하였다.

이 가공공구는, 고속 회전하는 칼날공구의 선단측면이, 워크의 에지부에 접촉하고, 칼날공구가 옆쪽으로부터의 하중을 받으면 경동(傾動) 케이스가 그 바깥쪽의 케이스에 대하여 축선상에서 경사 이동한다. 이때 이 경사 이동에 의하여 경사진 경사 이동 케이스 내의 홀더는, 주축의 회전력을 생크, 흡수 로드, 및 자유 이음매를 거쳐 받고, 자유 이음매가 흡수 로드에 대하여 홀더를 경사시킨 상태에서 회전 구동하고, 홀더에 설치된 슬라이딩 홀더 선단의 칼날공구가 고속으로 회전 구동되어 워크의 에지부 등에 생긴 버르를 제거하도록 동작한다. 또 이때 칼날공구가 워크의 가공면을 가압하는 가압력은, 경사 이동 지지핀장치의 다수의 경사 이동 지지핀이 경사 이동 케이스의 상부의 수압판을 누르는 힘에 의하여 생기고, 고속 회전하는 칼날공구의 워크 가공면에의 가압을 안정되게 행하여, 버르제거 등의 가공을 양호하게 행할 수 있다.

한편, 이와 같은 종류의 가공공구에서는 칼날공구가 워크로부터 떨어져 칼날 공구의 회전부하가 급격하게 감소하여 자유 이음매 및 홀더가 경사 이동상태에서 직선상태로 되돌아갈 때, 자유 이음매의 진동이나 경사 이동 케이스의 반동 등에 의하여 홀더나 칼날공구가 심하게 흔들리는(랜덤하게 흔들린다)현상이 생기기 쉽다.

그러나 상기 가공공구에서는 경사 이동 지지핀장치의 다수의 경사 이동 지지핀이 스프링부재를 거쳐 그 선단을 경사 이동 케이스 상부의 수압판을 누르도록 작용하고, 또 이 경사 이동 지지핀장치가 회동 자유롭고, 또한 프리상태에서 케이스 내에 설치되며, 또한 경사 이동 지지핀장치의 상측에 볼베어링을 프리상태에서 회전 자유롭게 설치하고 있기 때문에, 칼날공구의 회전부하가 변화하여 홀더가 직선 자세로 되돌아갈 때, 경사 이동 지지핀장치의 원주방향으로의 움직임은 비교적 원활하게 행하여진다.

그러나 최근 금속가공에서의 버르제거가공 등의 분야에서도 가공의 고속화가 추진되고 있고, 그것에 따라 자유 이음매 및 홀더가 경사 이동상태에서 직선상태로 되돌아갈 때, 더 한층 신속하고 원활한 복원성이 요망되고 있었다.

본 발명의 목적은 회전하는 칼날공구의 경사 이동 동작을 항상 원활하게 행함과 동시에 경사 이동상태에서 직선상태로의 복원성이 향상하여 워크의 각종 가공면의 가공을 양호하게 행할 수 있는 가공공구를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 하기 구성의 가공공구에 의하여 달성할 수 있다.

즉, 본 발명의 가공공구는 공작기계의 주축에 생크를 착탈 자유롭게 설치하고, 주축의 회전에 의하여 생크 및 홀더에 장착한 칼날공구를 회전 구동함과 동시에 생크에 대하여 상기 홀더 및 칼날공구를 경사 이동시켜 가공을 행하는 가공공구이다. 생크의 하단부 바깥쪽에 베어링을 거쳐 케이스가 설치되고, 생크의 하단 축심부에 설치한 축구멍에 흡수 로드가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 흡수 로드와 생크 사이에는 흡수 로드를 축방향으로 가세하는 흡수 스프링이 설치되고, 케이스 내의 하부에는 경사 이동 케이스가 축선에 대하여 경사 이동 가능하게 설치되며, 경사 이동 케이스 내에는 홀더가 베어링을 거쳐 회전 자유롭게 설치되고, 홀더 내에는 선단에 공구용 척부를 설치한 슬라이딩 홀더가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 홀더와 슬라이딩 홀더 사이에는 슬라이딩 홀더를 축방향으로 가세하는 스프링부재가 설치되며, 흡수 로드의 하단부와 홀더의 상단부는 서로 자유 이음매 로드에 의하여 연결된다. 자유 이음매 로드의 바깥 둘레부의 케이스 내에 다수의 경사 이동 지지핀을 아래 쪽을 향하여 또한 스프링부재에 의하여 가세하여 돌출시켜 이루어지는 경사 이동 지지핀장치가 설치되고, 경사 이동 지지핀장치의 경사 이동 지지핀의 선단은 경사 이동 케이스의 상부에 설치한 수압판에 맞닿고, 자유 이음매 로드는 흡수 로드의 하부와 연결된 제 1 자유 이음매부와, 홀더의 상부와 연결되는 제 2 자유 이음매부를 중간축의 상부와 하부에 설치하여 구성되고, 제 1 자유 이음매부는 흡수 로드에 대하여 원주 전방향으로 경사 이동 가능하고, 또한 축방향으로 슬라이딩 가능하게 연결되고, 제 2 자유 이음매부는 홀더에 대하여 원주 전방향으로 경사 이동 가능하고 또한 축방향으로 슬라이딩 가능하게 연결되고, 제 1 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍에 1개의 금속구가 전동 가능하게 끼워 넣어짐과 동시에, 흡수 로드측의 하단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 금속구가 걸어맞춰지고, 제 2 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍에 1개의 금속구가 전동 가능하게 끼워 넣어짐과 동시에, 홀더측의 상단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 금속구가 걸어맞춰지고, 자유 이음매 로드가 흡수 로드 및 홀더에 대하여 직선상태일 때, 양쪽의 금속구가 양쪽의 받아들임 오목부에 걸어맞춰진 상태를 유지하고, 자유 이음매 로드가 흡수 로드 및 홀더에 대하여 경사 이동하였을 때, 적어도 어느 한쪽의 금속구가 받아들임 오목부로부터 바깥쪽 근처로 이동하여 경사 이동 하중을 피하게 하여 홀더가 경사 이동상태로부터 직선자세로 되돌아갈 때, 금속구가 바깥쪽 근처에서 받아들임 오목부의 대략 중앙으로 이동하도록 구성된다.

여기서 상기 경사 이동 지지핀장치는, 둥근고리형상으로 형성된 핀 케이스 내에 다수의 경사 이동 지지핀이 그 선단을 아래쪽으로 돌출시켜 원주상에 설치됨과 동시에, 각 경사 이동 지지핀이 스프링부재에 의하여 아래쪽으로 가세되어 구성되고, 경사 이동 지지핀장치를 회동 자유로운 프리상태에서 케이스 내에 설치하는 것이 바람직하다.

또, 상기 경사 이동 지지핀장치의 상측에, 볼베어링을 프리상태에서 회전 자유롭게 설치하는 것이 바람직하다.

또, 상기 케이스 내의 볼베어링의 상측에 높이 조정용 조정 너트를 나사 결합하고, 이 조정 너트의 비틀어 넣음에 의하여 볼베어링의 상측 공간의 간극 폭을 조정 가능하게 할 수 있다.

또한 상기 자유 이음매 로드의 중간축에는 원반부가 형성되고, 상기 제 1 자유 이음매부의 선단부 하측 근처와 제 2 자유 이음매부의 하단부 상측 근처에는 반구형상 볼록부가 돌출 설치됨과 동시에, 흡수 로드와 홀더의 이음매 오목부 내에는 반구형상 볼록부가 끼워 맞춰지는 홈부가 축방향으로 형성되도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 경사 이동 케이스는 케이스 내에서 구면 슬라이딩 베어링을 거쳐 소정의 각도 범위 내에서 경사 이동 가능하게 설치할 수 있다.

또한 상기 홀더는 경사 이동 케이스 내에서 적어도 2개의 니들베어링을 포함하는 복수의 베어링을 거쳐 회전 자유롭게 설치하는 것이 바람직하다.

또한 상기 생크가 공작기계의 주축에 장착되었을 때, 공작기계의 고정부에 걸어 맞추어 케이스를 위치 결정하여 정지시키는 위치 결정 걸어맞춤부가 케이스의 측부에 설치되고, 위치 결정 걸어맞춤부는, 위치 결정핀이 케이스로부터 옆쪽으로 돌출한 유지부에, 상하 세로방향으로 슬라이딩 가능하게 또한 스프링부재에 의하여 위쪽으로 가세되어 유지되고, 위치 결정핀의 바깥 둘레에 수나사부가 형성되고, 수나사부에 조정 너트가 나사 결합하여 장착됨과 동시에, 조정 너트의 바깥 둘레부에 회전방지키가 그 선단을 생크의 하부에 설치한 오리엔테이션 링의 걸어맞춤부에 걸어맞춤 가능하게 조정 너트의 회전을 허용하여 설치하고, 조정 너트의 회전조작에 의하여 위치 결정핀 및 회전 방지키를 상하 이동시키도록 구성할 수 있다.

상기 구성의 가공공구에서는 공작기계의 주축의 회전에 의하여 생크와 흡수 로드가 회전하고, 그 흡수 로드의 회전이 자유 이음매를 거쳐 홀더에 전달되고, 홀더의 선단에 설치된 칼날공구가 고속 회전하며, 그 칼날공구가 워크에 접촉함으로써 버르제거 등의 가공이 행하여진다.

고속 회전하는 칼날공구의 선단 측면이 예를 들면 워크의 에지부에 접촉하고, 칼날공구가 옆쪽으로부터의 하중을 받으면 경사 이동 케이스가 그 바깥쪽의 케이스에 대하여 축선상에서 경사 이동한다. 이때 이 경사 이동에 의하여 경사진 경사 이동 케이스 내의 홀더는, 주축의 회전력을 생크, 흡수 로드 및 자유 이음매 로드를 거쳐 받고, 자유 이음매 로드가 흡수 로드에 대하여 홀더를 경사시킨 상태에서 회전 구동하며, 홀더에 설치된 슬라이딩 홀더 선단의 칼날공구가 고속으로 회전 구동되어 워크의 에지부 등에 생긴 버르가 제거된다. 이때의 칼날공구가 워크의 가공면을 가압하는 가압력은 경사 이동 지지핀장치의 다수의 경사 이동 지지핀이 경사 이동 케이스의 상부의 수압판을 가압하는 힘에 의하여 생기고, 고속 회전하는 칼날공구의 워크 가공면에의 가압을 안정되게 행하여 버르제거 등의 가공을 양호하게 행할 수 있다.

또 이와 같은 홀더의 경사 이동시, 자유 이음매 로드에 의한 흡수 로드와 홀더와의 연결길이의 미묘한 변화나 진동에 의하여 그곳에 축방향의 충격력이 생기는 경우가 있으나, 흡수 로드에 설치한 흡수 스프링과, 홀더 내에 설치한 슬라이딩 홀더용의 스프링부재에 의하여 그것이 양호하게 흡수된다. 또 칼날공구가 워크로부터 받는 압상력을 받는 경우가 있으나, 이와 같은 칼날공구의 압상력은 슬라이딩 홀더용의 스프링부재에 의하여 흡수되어 고속 회전하는 칼날공구를 매우 안정되게 동작시킬 수 있다.

또한 고속 회전하는 홀더에 유지된 칼날공구는, 워크로부터 떨어졌을 때 그 회전부하가 급격하게 감소하고, 자유 이음매 로드 및 홀더가 경사 이동상태로부터 직선상태로 되돌아갈 때, 자유 이음매의 진동이나 경사 이동 케이스의 반동 등에 의하여 홀더나 칼날공구가 심하게 흔들리는(랜덤하게 흔들린다) 현상이 생기기 쉽다. 그러나 본 가공공구에서는 경사 이동 지지핀장치의 다수의 경사 이동 지지핀이 스프링부재를 거쳐 그 선단을 경사 이동 케이스 상부의 수압판을 누르도록 작용하고, 또 이 경사 이동 지지핀장치가 회동 자유롭고 또한 프리상태에서 케이스 내에 설치되며, 또한 경사 이동 지지핀장치의 상측에 볼베어링을 프리상태에서 회전 자유롭게 설치하고 있기 때문에, 칼날공구의 회전부하가 변화하여 홀더가 직선자세로 되돌아갈 때, 경사 이동 지지핀장치의 원주방향으로의 움직임은 원활하다.

또, 제 1 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍에 1개의 금속구가 전동 가능하게 끼워 넣어짐과 동시에, 흡수 로드측의 하단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 금속구가 걸어맞춰지고, 제 2 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍에 1개의 금속구가 전동 가능하게 끼워 넣어짐과 동시에, 홀더측의 상단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 금속구가 걸어 맞춰지고, 자유 이음매 로드가 흡수 로드 및 홀더에 대하여 직선상태일 때, 양쪽의 금속구가 양쪽의 받아들임 오목부에 걸어 맞춰진 상태를 유지하여, 자유 이음매 로드가 흡수 로드 및 홀더에 대하여 경사 이동하였을 때, 적어도 어느 한쪽의 금속구가 받아들임 오목부로부터 바깥쪽 근처로 이동하여 경사 이동 하중을 피하여 홀더가 경사 이동상태로부터 직선자세로 되돌아갈 때, 금속구가 바깥쪽 근처에서 받아들임 오목부의 대략 중앙으로 이동하기 때문에, 홀더가 직선자세로 되돌아갈 때 경사 이동 지지핀장치의 원주방향으로의 움직임은 더욱 원활해져, 홀더나 칼날공구의 심하게 흔들림을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면에 나타내는 실시형태에 의거하여 설명한다. 또한 본 발명은 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 청구항의 요건 내의 모든 변경, 또는 그 요건에 관한 균등물은 청구항의 범위 내에 포함되는 것이다.

도 1은 가공공구의 정면도를 나타내고, 도 2는 그 종단면도를 나타내고 있다. 이 가공공구(1)는 개략적으로는 머신센터 등의 공작기계의 주축에 그 생크(2)를 끼워 고정하여 장착되고, 생크(2)의 하부에 장착된 원통형 케이스(3) 내에 자유 이음매 로드(5)와 경사 이동 케이스(4)가 설치되고, 경사 이동 케이스(4) 내에 회전 가능하게 설치된 칼날공구용 홀더(6)가 자유 이음매 로드(5)를 거쳐 생크(2)에 연결된 구조를 가진다. 그리고 케이스(3)는 위치 결정 걸어맞춤부(7)를 거쳐 공작기계의 일부의 위치 결정 블럭(11)에 걸어멈춰져 정지하고, 경사 이동 케이스(4) 내에서 회전 가능하게 유지된 홀더(6)가 주축에 의하여 회전 구동되며, 홀더(6)의 선단에 장착한 칼날공구(9)가 회전하여 버르제거가공 등을 행하도록 구성된다.

케이스(3)는 하부를 조른 대략 원통형상으로 형성되고, 케이스(3)의 상부는 생크(2)의 하부에 바깥쪽에서 제 1 베어링(25)을 거쳐 끼워 넣어지고, 정지하는 케이스(3)에 대하여 생크(2)는 회전 자유롭게 장착된다. 제 1 베어링(25)에는 스러스트 하중에 대한 내하중성을 가진 앵귤러 베어링이 사용되고, 제 1 베어링(25)을 조립할 때 누름나사를 사용하여 예압을 걸어 설치된다. 생크(2)의 축심위치의 하부에 하측으로부터 축구멍(21)이 설치되고, 그 축구멍(21) 내에 하측으로부터 흡수 로드(22)가 소정의 범위에서 상하 이동 가능하게 끼워 넣어진다.

흡수 로드(22)의 하단부에는 이음매 오목부(24)가 아래쪽으로 개구하여 형성되어 있다. 이음매 오목부(24)의 안 둘레면에는 소정 폭으로 대략 반원형상의 홈이 소정간격으로 축방향으로 형성되고, 뒤에서 설명하는 자유 이음매 로드(5)의 제 1 자유 이음매부(51)가 이음매 오목부(24)에 걸어 맞춰진 상태에서 회전을 전달하고, 또한 제 1 자유 이음매부(51)가 전방향으로 경사 이동 가능하게 끼워 맞춰진다. 또 제 1 자유 이음매부(51)에는 레이디얼방향으로 4개의 반구형상 볼록부(53)가 90도 간격으로 돌출 설치되어 있다.

흡수 로드(22)는 생크(2)에 대하여 상하 이동 가능하게 또한 회전을 전달가능하게 연결하기 위하여 흡수 로드(22)의 상부에 축방향의 축구멍(21)이 설치되고, 그 축구멍(21) 내에 흡수 스프링(코일 스프링)(23)이 설치된다. 이 흡수 스프링(23)은 자유 이음매 로드(5)의 연결 길이가 변화되었을 때, 그 연결 길이의 변화를 흡수하도록 동작하고, 흡수 로드(22)가 위쪽으로 밀어 올려지는 힘을 받았을 때 압축 변형하여 그 힘을 흡수하고, 흡수 로드(22)를 아래쪽으로 가세하도록 설치되어 있다.

또한 흡수 로드(22)의 밑에 연결되는 자유 이음매 로드(5) 및 홀더(6)가 축선에 대하여 경사졌을 때, 그 경사각도에 따라 그것들의 축방향의 길이가 변화되나, 그 자유 이음매 로드(5)와 홀더(6)의 경사 이동에 의하여 변화되는 축방향의 길이를 흡수하기 위하여 흡수 로드(22)가 생크(2) 내에서 슬라이딩 가능하게 끼워 넣어지고, 또한 흡수 스프링(23)이 설치되어 있다. 또 흡수 로드(22)의 바깥 둘레부에 반구형상 오목부가 형성되어 그 반구형상 오목부에 금속구(59)가 느슨하게 끼워 넣어지고, 금속구(59)의 바깥쪽 부분은, 생크(2)의 축심위치에 설치한 축구멍(21) 내의 측벽에 형성된 걸어맞춤홈(28)에 끼워 맞춰지고, 이 금속구(59)의 걸어맞춤에 의하여 흡수 로드(22)는 생크(2)에 대하여 축방향으로만 슬라이딩 가능하게 장착되게 된다.

자유 이음매 로드(5)의 중간부에는, 회전의 안정화를 위하여 원반부(5a)가 설치된다. 이 원반부(5a)에 의하여 자유 이음매 로드(5)는 안정되게 고속 회전할 수 있다. 또한 자유 이음매 로드(5)의 주위에 경사 이동 지지핀장치(30)가 설치된다. 이 경사 이동 지지핀장치(30)는 핀 케이스(31) 내에 다수의 경사 이동 지지핀(32)을 하측으로 돌출시키고 또한 스프링부재(33)에 의하여 가세하여 설치하여 구성된다. 이 경사 이동 지지핀장치(30)의 핀 케이스(31)는 케이스(3) 내에 프리상태에서 설치된 제 2 베어링(26)의 하측에 설치되어 있다. 즉, 이 경사 이동 지지핀장치(30)의 핀 케이스(31)에는 회전 구동력은 인가되지 않으나, 경사 이동 지지핀장치(30)는 자유롭게 회전 가능한 상태에서 제 2 베어링(26)을 거쳐 케이스(3)의 안쪽에 장착되어 있다.

제 2 베어링(26)은 케이스(3) 내의 핀 케이스(31)의 상부에 프리상태에서 수용되고, 이 제 2 베어링(26)의 높이위치를 조절하기 위하여 케이스(3)의 안쪽에 링형상의 조정 너트(27)가 비틀어 넣음 폭을 조정 가능하게 비틀어 넣어져 제 2 베어 링(26)이 수용되는 공간의 높이를 조정 가능하게 하고 있다.

경사 이동 케이스(4) 및 홀더(6)가 케이스(3) 내에서 경사 이동하였을 때, 또는 칼날공구(9)의 회전부하가 급격하게 감소하여 경사 이동상태에서 직선상태로 되돌아갈 때 등에, 경사 이동 지지핀장치(30)에 회동력이 작용하였을 때, 핀 케이스(31)가 제 2 베어링(26)를 거쳐 임의의 방향으로 회동하고, 이것에 의하여 경사 이동 케이스(4) 및 홀더(6)의 직선 되돌림 동작이 원활하게 행하여지도록 하고 있다. 제 2 베어링(26)은, 고리형상으로 또한 판형상의 2매의 볼레이스를 상하에 겹쳐 구성되고, 볼레이스의 안쪽에 형성된 고리형상 홈에 다수의 금속구가 수용되는 구조이다.

또한, 그 제 2 베어링(26)을 거쳐 케이스(3)의 안쪽에 장착된 경사 이동 지지핀장치(30)의 핀 케이스(31)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 대략 둥근고리형상으로 형성되고, 핀 케이스(31) 내에는 예를 들면 12개의 경사 이동 지지핀(32)이 30도 간격으로 원주상에 선단을 하측으로 돌출한 상태로 설치되어 있다. 이들경사 이동 지지핀(32)은, 그 하측에 설치되는 경사 이동 케이스(4)의 수압판(41)의 원주상을 위에서 균일하게 눌러 지지하기 위하여 설치된다. 각 경사 이동 지지핀(32)에는 스프링부재(코일스프링)(33)가 경사 이동 지지핀(32)을 아래쪽으로 가세하도록 장착되고, 각 경사 이동 지지핀(32)은, 핀 케이스(31)내에 설치한 각각의 스프링부재(33)에 의하여 아래쪽으로 가세되 그 선단을 아래쪽으로 돌출시키고 있다.

핀 케이스(31)의 하측에 경사 이동 케이스(4)의 수압판(41)이 설치되고, 경사 이동 케이스(4)와 수압판(41)은 케이스(3) 내에서 축심을 따른 수직자세로부터 전방향으로 경사 이동 가능하게 설치되어 있다. 그 경사 이동 케이스(4)와 수압판(41)의 전방향의 경사 이동시에 12개의 경사 이동 지지핀(32)과 스프링부재(33)는 경사 이동 케이스(4)와 수압판(41)을 수직자세로 복귀시키는 방향으로 균일하게 가세하도록 작용한다. 즉, 홀더(6) 선단의 칼날공구(공구 칩)(9)가 워크의 가공면에 접촉하였을 때, 칼날공구(9)가 경사 이동방향으로 눌려 경사 이동 케이스(4), 홀더(6), 칼날공구(9)가 경사 이동하나, 이 때 칼날공구(9)가 가공면에 주는 가압력이 각 경사 이동 지지핀(32)의 스프링부재(33)에 의하여 전원주 방향으로 균일하게 생기고, 또한 그 가압력이 제로가 되었을 때 그 경사가 원활하게 직선상태로 되돌아가게 된다. 이와 같이 경사 이동 지지핀(32)의 스프링부재(33)의 스프링력이, 칼날공구(9)의 가공면에의 가압력으로서 작용하기 때문에, 이 스프링부재(33)의 스프링력은 워크(W)가 스틸과 같이 경질인 경우는 강하고, 알루미늄과 같은 연질인 경우는 약하게 설정된다.

경사 이동 케이스(4)는 상부에 플랜지를 가진 대략 원통형으로 형성되고, 케이스(3)의 하부 내의 축심위치에 구면 슬라이딩 베어링(34, 43)을 거쳐 소정의 각도로 경사 이동 가능하게 설치되어 있다. 케이스(3)의 안쪽에 구면 슬라이딩 베어링(34)이 원주형상으로 설치되고, 그 구면 슬라이딩 베어링(34)의 안쪽에 경사 이동 케이스(4)의 바깥 둘레부에 설치한 구면 슬라이딩 베어링(43)이 회동 가능하게 끼워 넣어져 있다. 이에 의하여 경사 이동 케이스(4)는 구면 슬라이딩 베어링(34, 43)의 중심축(축심상에 위치한다)을 중심으로 소정의 각도범위(예를 들면 약 5°)에서 경사 이동 가능하다.

경사 이동 케이스(4)의 상부에 플랜지가 설치되고, 도 4, 도 11에 나타내는 바와 같이 그 플랜지에는 홈(47)이 원주상의 60도의 간격으로 6개 형성되어 있다. 케이스(3)의 안쪽에는 그 홈(47)에 대응한 원주위치에, 도 4, 도 11에 나타내는 바와 같이 6개의 가이드핀(35)이 세워 설치되고, 그것들 가이드핀(35)은 각 홈(47)에 걸어 맞춰지고, 경사 이동 케이스(4)의 경사 이동은 가이드핀(35)에 의하여 가이드된다.

이들 가이드핀(35)과 홈(47)의 걸어맞춤에 의하여 경사 이동 케이스(4)의 경사 이동은 가이드되나, 그것들의 걸어맞춤에는 약간이긴 하나 간극이 있기 때문에, 고속 회전하는 자유 이음매 로드(5)의 연결각도가 변화되어 또는 그 회전부하가 변화된 경우에는 경사 이동 케이스(4)가 그 때의 반동이나 진동을 받아 원주방향 등으로 약간 덜컥거리는 경우가 있다. 이때 그 경사 이동 케이스(4)의 움직임은 경사 이동 지지핀장치(30)에 전해지나, 상기한 바와 같이 경사 이동 지지핀장치(30)와 그 위의 제 2 베어링(26)이 프리상태에서 설치되어 있기 때문에, 그 경사 이동 케이스(4)의 원주방향의 덜컥거림 등에 기인한 홀더(6)의 경사 이동시 또는 복귀시의 진동이나 심한 흔들림은 제 2 베어링(26) 등의 작용에 의하여 효과적으로 방지된다.

경사 이동 케이스(4)의 상부의 플랜지 위에 수압판(41)이 설치되고, 상기 핀 케이스(31)의 12개의 경사 이동 지지핀(32)은, 도 11에 나타내는 바와 같이 경사 이동 케이스(4)의 경사 이동에 상관없이 항상 모든 핀이 수압판(41)에 맞닿아 있다. 또한 경사 이동 케이스(4)의 하부에는 더스크커버(44)가 설치되고, 그 경사 이동 케이스 내에 삽입되는 홀더(6)와의 간극을 커버하고 있다.

원통형상의 경사 이동 케이스(4) 내에는, 홀더(6)가 축심위치에 제 3 베어링(42)과 제 4 베어링(45)를 거쳐 회전 자유롭게 설치된다. 경사 이동 케이스(4) 내의 상부에 제 3 베어링(42)의 바깥쪽 레이스가 고정되고, 제 3 베어링(42)의 안쪽 레이스는 홀더(6)의 상부 큰 지름부에 고정된다. 제 4 베어링(45)은 2개의 니들베어링으로 이루어지고, 2개의 니들 베어링의 사이에 칼라(46)가 장착되어 있다. 제 4 베어링(45)으로서는 니들 베어링 외에 슬라이딩 베어링 등을 사용할 수도 있다.

홀더(6)는 원통형 홀더 본체(61)의 안쪽에 슬라이딩 홀더(62)를 축방향으로 소정의 범위에서 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 홀더 본체(61) 상부의 큰 지름부에는 이음매 오목부(63)가 윗쪽으로 개구하여 형성되고, 그 이음매 오목부(63)의 안 둘레면에는 소정 폭으로 대략 반원형의 홈이 소정간격으로 형성되어 있다. 이 이음매 오목부(63) 내에 자유 이음매 로드(5)의 하부의 제 2 자유 이음매부(52)가 끼워 넣어지고, 제 2 자유 이음매부(52)는 이음매 오목부(63) 내에 걸어 맞춰져 제 2 자유 이음매부(52)로부터 홀더 본체(61)에 회전을 전달함과 동시에, 제 2 자유 이음매부(52)와 홀더 본체(61)의 연결상태는 전방향에 대하여 소정의 각도범위에서 경사 이동 가능하게 된다.

자유 이음매 로드(5)는, 중간축의 상부에 제 1 자유 이음매부(51)를 형성함과 동시에, 중간축의 하부에 제 2 자유 이음매부(52)를 설치하여 형성되고, 핀 케이스(31)의 중앙공간을 관통하여 그 상부의 제 1 자유 이음매부(51)를 흡수 로 드(22)의 이음매 오목부(24) 내에 끼워 넣고, 그 하부의 제 2 자유 이음매부(52)를 홀더 본체(61)의 상부의 이음매 오목부(63) 내에 끼워 넣어 설치되어 있다.

제 1 자유 이음매부(51)는 자유 이음매 로드(5)의 상단 반구부의 바깥 둘레에 구형상 선단을 가진 핀을 90°의 간격으로 그 구형상 선단을 돌출하여 끼워 고정하여 형성되고, 제 2 자유 이음매부(52)도 마찬가지로 자유 이음매 로드(5)의 하단 반구부의 바깥 둘레에 구형상 선단을 가진 핀을 90°의 간격으로 그 구형상 선단을 돌출하도록 끼워 고정하여 형성되어 있다. 이것에 의하여 제 1 자유 이음매부(51)에는 4개의 반구형상 볼록부(53)가 레이디얼방향으로 돌출 설치되고, 제 2 자유 이음매부(52)에는 4개의 반구형상 볼록부(54)가 레이디얼방향으로 돌출 설치되게 된다. 4개의 반구형상 볼록부(53)와 4개의 반구형상 볼록부(54)는 그 레이디얼방향의 각도를 서로 45도 어긋나게 하여 설치되고, 이에 의하여 자유 이음매 로드(5)는 더욱 원활한 경사 이동을 가능하게 하고 있다.

홀더(6)의 홀더 본체(61) 내에는, 슬라이딩 홀더(62)가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으나, 그 슬라이딩범위를 정하기 위하여 축심위치에 볼트형상의 지지로드(64)가 관통하여 설치되고, 그 지지로드(64)의 바깥 둘레부에 스프링부재(코일스프링)(67)가, 슬라이딩 홀더(62)를 아래쪽으로 가세하여 끼워 장착되어 있다. 이 스프링부재(67)는 칼날공구(9)가 워크로부터 충격력 등을 받았을 때, 슬라이딩 홀더(62)가 윗쪽으로 슬라이딩하는 힘을 흡수하여, 그 충격력을 흡수하는 것이다.

또, 도 11에 나타내는 바와 같이 슬라이딩 홀더(62)의 바깥 둘레부에 걸어맞 춤홈(65)이 축방향으로 형성되고, 그 걸어맞춤홈(65)에 걸어맞춤 금속구(66)가 걸어맞춰짐과 동시에 홀더 본체(61)측의 걸어맞춤구멍에도 걸어맞춤 금속구(66)가 걸어맞춰지고, 슬라이딩 홀더(62)의 축방향의 슬라이딩을 허용하면서 홀더 본체(61)와 슬라이딩 홀더(62)를 일체로 회전 구동 가능하게 하고 있다. 슬라이딩 홀더(62)의 선단에는 버르제거용 숫돌 등의 칼날공구(9)를 장착하기 위한 척부(69)가 설치된다.

한편, 도 8에 나타내는 바와 같이 케이스(3)의 상부에는 위치 결정 걸어맞춤부(7)가, 공작기계에 대하여 가공공구의 케이스(3)의 위치 결정을 하기 위하여 설치되어 있다. 위치 결정 걸어맞춤부(7)는 케이스(3)로부터 옆쪽으로 돌출한 유지부(70)를 가지고 있고, 그 유지부(70)에 세로방향으로 형성된 구멍 내에 위치 결정핀(71)이 상하 이동 가능하게 삽입하여 설치되어 있다. 유지부(70)의 구멍의 하부에 컵형상의 커버체(75)가 끼워 고정되고, 그 커버체(75)의 상부의 구멍 내에 스프링부재(코일 스프링)(74)가 수용되고, 위치 결정핀(71)은 이 스프링부재(74)에 의하여 윗쪽으로 가세되어 유지되어 있다.

위치 결정핀(71)의 바깥 둘레에 수나사부가 형성되고, 수나사부에는 조정 너트(73)가 나사 결합하여 장착된다. 또 위치 결정핀(71)의 하부에는 홈(71a)이 축방향으로 형성되고, 그 홈(71a)에 유지부(70)의 외부로부터 비틀어 넣어진 고정나사(78)의 선단이 끼워 넣어지고, 위치 결정핀(71)의 회전을 저지하면서 상하 슬라이딩을 가능하게 하고 있다. 조정 너트(73)의 바깥 둘레부에는 회전 방지키(72)의 기초부가 밖으로부터 끼워져 설치되나, 회전방지키(72)와는 독립하여 회전 가능하 고, 조정 너트(73)를 돌림으로써 위치 결정핀(71)을 상하 이동시킬 수 있다. 조정 너트(73)의 바깥 둘레부에 복수의 걸어맞춤구멍이 설치되고, 전용 스패너의 걸어멈춤 볼록부를 이 걸어맞춤구멍에 걸어 멈추게 하고, 전용 스패너에 의하여 조정 너트(73)를 회전 조작 가능하게 하고 있다.

또한 회전 방지키(72)의 기초부에 고정나사(77)가 비틀어 넣어지고, 고정나사(77)에 의하여 회전 방지키(72)를 조정 너트(73)에 대하여 고정할 수 있는 구조로 되어 있다. 또 회전 방지키(72)의 선단부는 케이스(3)측의 오리엔테이션링(2c)을 향하도록 유지부(70) 위에 세워 설치된 가이드축(76)에 회전 방지키(72)는 가이드되고, 조정 너트(73) 및 위치 결정핀(71)과 함께 상하 이동이 가능하게 되어 있다.

회전 방지키(72)는 그 선단을 생크(2)의 하부에 설치된 오리엔테이션 링(2c)의 노치부(2d)에 걸어맞추게 하고, 오리엔테이션 링(2c), 즉 생크(2)의 링부(2a)의 각도위치와 위치 결정핀(71)의 위치관계를 맞추는 기능을 가지고 있다.

한편, 공작기계의 주축(10)에는 도 8에 나타내는 바와 같이 키(12)가 돌출설치되어 있고, 가공공구(1)의 생크(2)를 주축(10)의 바닥부의 구멍 내에 삽입하여 설치할 때 생크(2)의 링부(2a)에 설치한 키홈(2b)에 드라이브키(12)를 끼워 넣어 가공공구(1)는 주축(10)에 설치 고정된다. 이때 가공공구(1)의 케이스(3)의 위치를 정하는 위치 결정핀(71)은 공작기계의 고정측의 위치 결정블럭(11)의 오목부에 끼워 넣어져 위치 결정되나, 그 키홈(2b)과 위치 결정블럭(11)의 각도관계는공작기계에 따라 다른 경우가 있다.

이 때문에 생크(2)의 링부(2a)의 하부에는 오리엔테이션 링(2c)이 회전 가능하게 밖에서 삽입되고, 오리엔테이션 링(2c)에는 나사구멍이 설치되고, 그곳에 고정나사(2e)가 밀어 넣어져 생크(2)에 대하여 고정 가능한 구조가 된다. 또 상기한 바와 같이 오리엔테이션 링(2c)의 일부에 노치부(걸어맞춤부)(2d)가 형성되고, 그곳에 회전 방지키(72)의 선단이 끼워 맞춤 가능하다. 상기 구성의 가공공구(1)는 그 홀더(6)의 선단의 척부(69)에 예를 들면 버르제거용 숫돌 등의 칼날공구(공구 칩)(9)를 설치하고, 도 7에 나타내는 바와 같이 머신센터 등의 공작기계의 주축(10)에 그 생크(2)를 끼워 넣고, 그 위치 결정 걸어맞춤부(7)를 공작기계측의 위치 결정블럭(11)에 끼워 맞추어 소정각도로 위치 결정하고, 이하와 같은 작업에 의하여 장착된다.

즉, 가공공구(1)는 도 9에 나타내는 바와 같은 상태로 되어 있고, 이 상태에서 먼저 고정나사(77)를 느슨하여 하게 조정 너트(73)를 회전 가능한 상태로 하고, 조정 너트(73)를 전용 스패너에 의하여 왼쪽으로 돌려 위치 결정핀(71)을 하강단까지 하강시킨다. 그리고 오리엔테이션 링(2c)의 고정나사(2e)를 느슨하게 하여 오리엔테이션 링(2c)의 회전을 허용한 상태로 한다.

다음에 이 상태의 가공공구(1)를 가지고, 그 생크(2)를 공작기계의 주축(10)의 오목부에 끼워 넣고, 그 위치결정 걸어맞춤부(7)의 위치 결정핀(71)을 공작기계측의 위치 결정블럭(11)의 바닥면의 오목부에 맞춘 상태에서 공작기계의 수동공구 설치장치를 동작시켜 생크(2)를 주축(10)에 고정시킨다. 이때 도 10a에 나타내는 바와 같이 생크(2)는 공작기계의 주축(10)에 결합되고, 위치 결정핀(71)은 공작기 계측의 위치 결정블럭(11)의 바닥면 오목부에 끼워 맞춘 상태가 된다.

다음에 위치 결정 걸어맞춤부(7)의 조정 너트(73)를 전용 스패너에 의하여 오른쪽으로 돌리고, 정지하는 위치 결정핀(71)에 대하여 조정 너트(73) 및 회전 방지키(72)를 하강시켜 도 10b에 나타내는 바와 같이 회전 방지키(72)의 선단을 오리엔테이션 링(2c)의 노치부(2d)로부터 퇴피시켜 회전 방지키(72)의 선단과 오리엔테이션 링(2c)과의 사이에 소정의 간격을 개방한다.

이 상태에서 이 가공공구(1)의 공작기계에 대한 세트가 종료하고, 오리엔테이션 링(2c)의 고정나사(2e)를 조여 이것을 생크(2)에 대하여 고정함과 동시에, 고정나사(77)를 조여 회전 방지키(72)를 조정 너트(73)에 대하여 고정한다. 이 때 회전 방지키(72)의 선단이, 오리엔테이션 링(2c)의 노치부(2d)의 바로 밑에 위치하고 있는 것을 확인한다. 이 확인은 공작기계의 수동공구 설치장치를 떼어 내어 동작시키고, 주축(10)으로부터 생크(2)를 떼어 냈을 때, 위치 결정핀(71)이 조정 너트(73), 회전 방지키(72)와 같이 스프링부재(74)의 가세력에 의하여 상승하여 회전 방지키(72)의 선단이 오리엔테이션 링(2c)의 노치부(2d)에 걸어 맞춰짐으로써 행할 수 있다.

이와 같이 주축과 위치 결정블럭의 각도위치가 다른 각종 공작기계에 대하여 상기한 바와 같이 조정 너트(73)를 돌리는 것만의 간단한 조작에 의하여 가공공구(1)의 위치 결정 걸어맞춤부(7)의 조정을 용이하게 할 수 있다.

다음에 가공공구(1)의 동작을 설명한다. 공작기계의 주축(10)이 회전하면생크(2)가 회전하고, 그 생크(2)의 회전에 의하여 흡수 로드(22), 자유 이음매 로 드(5) 및 홀더(6)가 회전한다. 바깥쪽에 설치된 케이스(3)와 경사 이동 케이스(4)는 위치 결정 걸어맞춤부(7)와 공작기계의 위치 결정블럭(11)과의 걸어맞춤에 의하여 정지상태를 유지하고, 케이스(3)와 경사 이동 케이스(4)가 정지한 상태에서 홀더(6)와 그곳에 파지된 칼날공구(9)가, 예를 들면 10000 rpm이라는 매우 고속 회전으로 구동된다.

버르제거 등의 가공을 행하는 워크(W)는, 도 7과 같이 공작기계의 이동 테이블(T)의 위에 고정되고, 공작기계는 주축(10)을 소정위치까지 하강시켜 칼날공구(9)를 워크(W)의 에지부에 접촉시키면서, 이동 테이블(T)을 소정의 프로그램에 따라 제어 좌표상을 이동시킨다. 이에 의하여 칼날공구(9)의 접촉위치를 워크(W)의 에지부를 따라 이동시켜 고속 회전하는 칼날공구(9)에 의하여 워크(W)의 에지부의 버르가 깍아 내져 버르제거가 행하여진다.

고속 회전하는 칼날공구(9)의 선단 측면이 워크(W)의 에지부에 접촉하여 칼날공구(9)가 옆쪽으로부터의 하중을 받으면, 도 6, 도 11에 나타내는 바와 같이 경사 이동 케이스(4)가 그 바깥쪽의 케이스(3)에 대하여 그 하중에 따른 각도, 예를 들면 최대 경사각도에서 5도 정도의 각도범위에서 주축의 축심으로부터 경사 이동한다. 이 때, 경사 이동 케이스(4)는 케이스(3)에 대하여 구면 슬라이딩 베어링(43, 34)을 거쳐 그 구면의 중심점의 주위에서 회동하나, 이 회동에 의하여 경사진 경사 이동 케이스(4) 내의 홀더(6)는 주축(10)의 회전력을 생크(2), 흡수 로드( 22) 및 자유 이음매 로드(5)를 거쳐 받아 회전 구동된다. 경사 이동 케이스(4)와 함께 홀더(6)가 도 6, 도 11과 같이 경사졌을 때, 홀더(6)는 그 상단의 자유 이음 매 로드(5)와의 연결부보다 하측의 구면 슬라이딩 베어링(34, 43)의 중심점을 축으로 경사 이동하고, 자유 이음매 로드(5)는 그 중간점 근방을 축으로 경사 이동한다.

이 때문에 자유 이음매 로드(5)와 홀더(6)가 경사 이동할 때에는 흡수 로드(22)와 자유 이음매 로드(5)의 연결길이 및 자유 이음매 로드(5)와 홀더(6)의 연결길이의 미묘한 변화에 의하여 축방향의 진동 등이 발생한다. 이때의 흡수 로드(22)나 자유 이음매 로드(5)의 축방향의 진동이나 충격력은 흡수 로드(22) 내의 흡수 스프링(23)에 의하여 양호하게 흡수된다. 이와 같이 홀더(6)가 경사 이동할 때의 흡수 로드(22)나 자유 이음매 로드(5)의 축방향의 진동은, 흡수 스프링(23)에 의하여 흡수되기 때문에, 칼날공구(9)가 워크(W)에 접촉하여 홀더(6)가 경사 이동할 때, 칼날공구(9)의 고속회전을 안정되게 유지하면서 원활하게 홀더(6)를 경사 이동시킬 수 있다.

또, 고속회전하는 칼날공구(9)의 선단측부에 워크(W)의 가장자리부에 접촉하였을 때, 칼날공구(9)가 워크로부터 받는 축방향의 압상력 등은, 슬라이딩 홀더(62)의 스프링부재(67)에 의하여 흡수되어 안정되게 가공을 행할 수 있다. 또한 도 6과 같이 칼날공구(9)가 홀더(6)와 함께 경사 이동하여 칼날공구(9)의 선단측부가 적절한 접촉 하중을 워크(W)의 버르부분에 부여하면서 버르를 제거하나, 이 워크(W)를 칼날공구(9)의 선단측부가 가압할 때의 가압 하중은 홀더(6)의 상단의 수압판(41)에 인가되는 경사 이동 지지핀장치(30) 내의 스프링부재(33)를 가지는 다수의 경사 이동 지지핀(32)에 의하여 부여된다. 이들 경사 이동 지지핀(32)은 원 주상에 다수개가 배치되어 있기 때문에, 어느 방향으로 칼날공구(9)와 홀더(6)가 경사 이동하였을 때에도 동일한 하중을 안정되게 부여할 수 있어, 워크(W)의 버르제거를 양호하게 행할 수 있다.

이와 같이 경사 이동 지지핀(32)의 스프링부재(33)의 스프링력이, 칼날공구(9)의 워크(W)에 대한 가압 하중으로서 작용하나, 이 워크(W)의 가압하중을 작용시키는 힘은 상기한 바와 같이 홀더(6)나 자유 이음매 로드(5)의 축방향의 힘을 흡수하는 흡수 스프링(23)과 스프링부재(67)와는 별개의 스프링으로 원주상에 배치된 다수의 스프링부재(33)에 의하여 부여되기 때문에, 칼날공구(9)가 워크(W)를 가압하는 힘을 안정되게 일으키게 할 수 있다.

또한 칼날공구(9)가 워크(W)로부터 떨어졌을 때에는 칼날공구(9)와 홀더(6)의 경사 이동상태를 직선자세까지 원활하게 되돌릴 수 있다. 특히 홀더(6)가 그 회전부하를 급격하게 저하시키고 또한 그 경사 이동 하중을 피하게 하여 직선자세로 되돌아갈 때, 고속 회전하는 홀더(6)의 리턴동작이 불안정하게 되어 홀더(6)가 심하게 흔들리기 쉬운, 즉 홀더(6)가 랜덤하게 흔들리게 동작하여 직선자세로 되돌아가기 어려운 상태가 발생하기 쉽다.

그러나 본 가공공구에서는 상기한 바와 같이 홀더(6)가 경사 이동상태로부터 직선상태로 복귀하는 힘은 독립된 경사 이동 지지핀장치(30) 내의 스프링부재(33) 및 흡수 스프링(23)에 의하여 흡수되기 때문에, 칼날공구(9)가 워크(W)로부터 떨어질 때, 홀더(6)나 칼날공구(9)가 심하게 흔들리지 않고 매우 원활하게 직선형상으로 되돌아갈 수 있다. 또 경사 이동 지지핀장치(30)가 프리상태에서 설치되고, 또 한 프리상태의 제 2 베어링(26)를 거쳐 장착되어 있기 때문에, 경사 이동시에 경사 이동 지지핀장치(30)가 원주방향으로 원활하게 움직여 경사 이동 케이스(4)의 반동 등을 흡수하여 홀더(6)나 칼날공구(9)를 원활하게 직선상태로 되돌릴 수 있다.

또한 도 5에 나타내는 바와 같이 제 1 자유 이음매부(51)의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍(51a)에 금속구(59)가 전동 자유롭게 끼워 넣어지고, 흡수 로드(22)의 하단부 중앙의 지지판(57)에 설치되어 받아들임 오목부(57a)에 금속구(59)가 이동 가능하게 끼워 넣어지고, 제 2 자유 이음매부(52)의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍(52a)에 금속구(60)가 전동 자유롭게 끼워 넣어져 홀더(6)의 상단부 중앙의 지지판(58)에 설치된 받아들임 오목부(58a)에 금속구(60)가 이동 가능하게 끼워 넣어진다.

따라서 도 5a와 같이 자유 이음매 로드(5)가 흡수 로드(22) 및 홀더(6)에 대하여 직선상태일 때, 금속구(59, 60)는 양쪽의 받아들임 오목부(57a, 58a)의 대략 중앙에 위치하고 있으나, 자유 이음매 로드(5)가 흡수 로드(22) 및 홀더(6)에 대하여 경사 이동하였을 때, 도 5b에 나타내는 바와 같이 금속구(59, 60)는 받아들임 오목부(57a, 58a)의 대략 중앙으로부터 바깥쪽 근처로 복귀 가능하게 이동하기 때문에 홀더(6)가 직선자세로 되돌아갈 때 경사 이동 지지핀장치(30)의 원주방향으로의 움직임은 더욱 원활해져 홀더(6)나 칼날공구(9)의 심하게 흔들림을 방지할 수 있다.

또한 경사 이동 지지핀장치(30)의 바로 위에 위치하는 제 2 베어링(26)은 높이를 조정한 프리상태에서 설치되어 있기 때문에, 고속 회전하는 자유 이음매 로 드(5)의 영향에 의하여 핀 케이스(31)가 원주방향의 힘을 받은 경우, 프리한 제 2 베어링(26)이 핀 케이스(31)의 자유로운 회전을 허용하여 칼날공구(9)가 워크(W)로부터 떨어질 때, 이상한 움직임을 하지 않고 홀더(6)와 칼날공구(9)를 경사 이동상태에서 직선상태로 원활하게 되돌릴 수 있다.

본 발명에 의하면 회전하는 칼날공구의 경사 이동 동작을 항상 원활하게 행함과 동시에 경사 이동상태로부터 직선상태로의 복원성이 향상하여 워크의 각종 가공면의 가공을 양호하게 행할 수 있는 가공공구를 제공할 수 있다.

Claims

공작기계의 주축에 생크를 착탈 자유롭게 설치하고,

상기 주축의 회전에 의하여 상기 생크 및 홀더에 장착한 칼날공구를 회전 구동함과 동시에,

상기 생크에 대하여 상기 홀더 및 칼날공구를 경사 이동시켜 가공을 행하는 가공공구에 있어서,

상기 생크의 하단부 바깥쪽에 베어링을 거쳐 케이스가 설치되고,

상기 생크의 하단 축심부에 설치한 축 구멍에 흡수 로드가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며,

상기 흡수 로드와 상기 생크 사이에는 상기 흡수 로드를 축방향으로 가세하는 흡수 스프링이 설치되고,

상기 케이스 내의 하부에는 경사 이동(傾動; tilting) 케이스가 축선에 대하여 경사 이동 가능하게 설치되며,

상기 경사 이동 케이스 내에는 홀더가 베어링을 거쳐 회전 자유롭게 설치되고,

상기 홀더 내에는 선단에 공구용 척부를 설치한 슬라이딩 홀더가 축방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고,

상기 홀더와 상기 슬라이딩 홀더 사이에는 상기 슬라이딩 홀더를 축방향으로 가세하는 스프링부재가 설치되며,

상기 흡수 로드의 하단부와 상기 홀더의 상단부는 서로 자유 이음매 로드에 의하여 연결되고,

상기 자유 이음매 로드의 바깥 둘레부의 상기 케이스 내에, 다수의 경사 이동 지지핀을 아래쪽을 향하여 또한 스프링부재에 의하여 가세하여 돌출시켜 이루어지는 경사 이동 지지핀장치가 설치되며,

상기 경사 이동 지지핀장치의 경사 이동 지지핀의 선단은, 상기 경사 이동 케이스의 상부에 설치한 수압판에 맞닿고,

상기 자유 이음매 로드는, 흡수 로드의 하부와 연결된 제 1 자유 이음매부와, 홀더의 상부와 연결되는 제 2 자유 이음매부를 중간축의 상부와 하부에 설치하여 구성되고,

제 1 자유 이음매부는, 흡수 로드에 대하여 원주 전방향으로 경사 이동 가능하고 또한 축방향으로 슬라이딩 가능하게 연결되고,

제 2 자유 이음매부는 홀더에 대하여 원주 전방향으로 경사 이동 가능하고 또한 축방향으로 슬라이딩 가능하게 연결되며,

상기 제 1 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍에 1개의 금속구가 전동 가능하게 끼워 넣어짐과 동시에, 상기 흡수 로드측의 하단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 상기 금속구가 걸어맞춰지고, 제 2 자유 이음매부의 선단 중앙에 형성된 끼워넣음구멍에 1개의 금속구가 전동 가능하게 끼워 넣어짐과 동시에, 상기 홀더측의 상단부 중앙에 설치된 받아들임 오목부에 상기 금속구가 걸어맞춰지고,

상기 자유 이음매 로드가 상기 흡수 로드 및 상기 홀더에 대하여 직선상태일 때, 양쪽의 상기 금속구가 양쪽의 상기 받아들임 오목부에 걸어맞춰진 상태를 유지하며,

상기 자유 이음매 로드가 상기 흡수 로드 및 상기 홀더에 대하여 경사 이동하였을 때, 적어도 어느 한쪽의 상기 금속구가 받아들임 오목부로부터 바깥쪽 근처로 이동하여 경사 이동 하중을 피하여 홀더가 경사 이동상태로부터 직선자세로 되돌아갈 때, 금속구가 바깥쪽 근처로부터 받아들임 오목부의 대략 중앙으로 이동하는 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 경사 이동 지지핀장치는 둥근고리형상으로 형성된 핀 케이스 내에 다수의 경사 이동 지지핀이 그 선단을 아래쪽으로 돌출시켜 원주상에 설치됨과 동시에, 각 경사 이동 지지핀이 스프링부재에 의하여 아래쪽으로 가세되어 구성되고, 경사 이동 지지핀장치가 회동 자유로운 프리상태에서 케이스 내에 설치된 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 경사 이동 지지핀장치의 상측에, 볼베어링이 프리상태에서 회전 자유롭게 설치된 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 케이스 내의 볼베어링의 상측에, 높이 조정용 조정 너트가 나사 결합되고, 상기 조정 너트의 비틀어 넣음에 의하여 볼베어링의 상측 공간의 간극 폭을 조정 가능하게 한 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 자유 이음매 로드의 중간 축에, 원반부가 형성되고, 상기 제 1 자유 이음매부의 선단부 하측 근처와 제 2 자유 이음매부의 하단부 상측 근처에, 반구형상 볼록부가 돌출 설치됨과 동시에, 상기 흡수 로드와 홀더의 이음매 오목부 내에 상기 반구형상 볼록부가 끼워 맞춰지는 홈부가 축방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 경사 이동 케이스는, 상기 케이스 내에서 구면 슬라이딩 베어링을 거쳐 소정의 각도 범위 내에서 경사 이동 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 홀더는, 경사 이동 케이스 내에서 적어도 2개의 니들 베어링을 포함하는 복수의 베어링을 거쳐 회전 자유롭게 설치된 것을 특징으로 하는 가공공구.
제 1항에 있어서,

상기 생크가 상기 공작기계의 주축에 장착되었을 때, 상기 공작기계의 고정부에 걸어 맞추어 상기 케이스를 위치 결정하여 정지시키는 위치 결정 걸어맞춤부가 상기 케이스의 측부에 설치되고, 상기 위치 결정 걸어맞춤부는, 위치 결정핀이 상기 케이스로부터 옆쪽으로 돌출한 유지부에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 또한 스프링부재에 의하여 윗쪽으로 가세되어 유지되고, 상기 위치 결정핀의 바깥 둘레에 수나사부가 형성되고, 상기 수나사부에 조정 너트가 나사 결합하여 장착됨과 동시에, 상기 조정 너트의 바깥 둘레부에 회전 방지키가, 그 선단을 상기 생크의 하부에 설치된 오리엔테이션 링의 걸어맞춤부에 걸어 맞춤 가능하게 상기 조정 너트의 회전을 허용하여 설치되며, 조정 너트의 회전조작에 의하여 위치 결정핀 및 회전 방지키를 상하 이동시키는 것을 특징으로 하는 가공공구.