KR20080025204A - 크랭크샤프트의 기계가공 방법, 및 그 방법을 수행하기위한 장치 - Google Patents

크랭크샤프트의 기계가공 방법, 및 그 방법을 수행하기위한 장치 Download PDF

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마르쿠스 하인로트
위르겐 자스트로찐스키
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켄나메탈 비디아 프로둑찌온즈 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은, 베어링 폭과 오일 칼라(oil collar)의 기계가공이 동시에 수행되어야 하는 크랭크샤프트의 기계가공 방법에 관한 것이다. 이 목적을 위하여, 복수의 절삭 공구들(10, 14)을 구비한 디스크-형상의 외측 밀링 커터가 이용되는데, 그 중의 일 부분은 크랭크샤프트의 베어링 베이스를 기계가공하는 역할을 하고, 다른 부분은 베어링 베이스에 인접한 오일 칼라를 기계가공하는 역할을 한다. 본 발명에 따르면, 오일 칼라를 기계가공하는 절삭 공구들을 위한 설정 각도(Κ)는 실제의 치수에 따라서 선택되고, 그 과정 중에 각 절삭 인서트를 위한 유효 절삭깊이(effective depth of cut; hmax)는 미리 결정될 수 있는 최대값으로 제한된다. 또한 본 발명은 이 방법을 수행하기 위한 장치에도 관련된다.

Description

크랭크샤프트의 기계가공 방법, 및 그 방법을 수행하기 위한 장치{Method for machining crankshafts and device for carrying out this method}
본 발명은 베어링 폭 및 오일 플랜지(oil flange)(= 오일 칼라(oil collar))의 기계가공이 순차적으로 또는 동시적으로 수행되도록 설계된 크랭크샤프트를 기계가공하는 방법에 관한 것이고, 이를 위하여는 복수의 절삭 공구(cutting tool)들을 구비한 디스크 형상의 외부 밀링 커터(disk-shaped external milling cutter)가 이용되는데, 그것의 일 부분은 크랭크샤프트의 베어링 표면을 기계가공하는데에 이용되고, 그것의 다른 부분은 크랭크핀 표면(crankpin surface)에 인접한 오일 플랜지를 기계가공하는데에 이용된다. 또한 본 발명은, 외부 주변부에 접선방향으로 그리고 측방향으로 클램핑(clamping)된 절삭 인서트(cutting insert)들을 구비한 디스크 형상의 외부 밀링 커터를 이용하여 그 방법을 수행하는 장치에도 관련된다.
크랭크샤프트는, 오일 플랜지를 포함하는 측면(cheek surface)들과 크랭크핀들의 표면들이 기계가공되어야 하는 동심 회전형의 대칭적인(eccentric rotationally symmetrical) 표면들을 가지고 또한 그 길이 때문에 불안정한 작업대상물이기 때문에, 크랭크샤프트의 기계가공은 어렵다. 크랭크샤프트의 기계가공을 위하여 종래 기술에 따른 몇 가지의 방법들이 제안되었는데, 예를 들면 터 닝(turning), 내부 밀링(internal milling), 턴 브로칭(turn broaching), 터닝/턴 브로칭, 또는 외부 밀링이 있으며, 그 중에서 외부 밀링이 흔히 이용되었다. 짧은 기계가공 시간 내에 크랭크샤프트를 경제적으로 대량 제조하기 위하여, 일 밀링 공정이 예를 들어 EP 0 830 228 [US 6,374,472] 에서 제안되었는데, 여기에서는 외부 밀링 커터를 이용하여 160 m/min 보다 큰 절삭 속도 및 0.1 mm 내지 0.3 mm 범위의 절삭 깊이로 기계가공이 수행되며, 절삭 인서트들을 보유하는 외부 밀링 커터의 적은 절삭 아크길이(cutting arc length)가 이용된다. 그 크랭크핀들을 기계가공하기 위하여는 접선방향으로 클램핑된 양(positive)의 절삭 인서트들이 이용된다. 이와 같은 크랭크샤프트의 고속 밀링은 비용면에서의 현저한 장점을 갖는데, 이것은 크랭크샤프트 기계가공 시간을 현저히 저감시키는 것이 가능하기 때문이다. 그러나, 기계가공 비용에 있어서는, 추가적인 요인들, 즉 공구 에지(tool edge)들의 수명을 결정하는 절삭 인서트들의 마모 저항도와 그 공구의 주기 시간(cycle time)(즉, 다양한 절삭 단계들의 순서 및 각 절삭 단계에서 작동하는 공구 에지들의 갯수)가 중요하다(여기에서는 논의하지 않는다).
종래 기술에 따르면, 크랭크핀 표면들(베어링 폭) 및 오일 플랜지는 연속적인 절삭 공구들에 의하여 기계가공되는데, 크랭크샤프트의 오프셋(offset)에 따라서 각 진행에 의해 단 한가지의 절삭이 이루어진다. 그러나, 어떤 경우들에 있어서는 생성될 모서리 반경(corner radius)이 오일 플랜지를 위한 크기보다 작아서, 어떤 절삭 영역들에 있어서는 더 높은 최고 깊이로 귀결되고, 이것은 문제의 절삭 인서트들이 그에 대응하여 높은 정도로 마모되는 것으로 이어진다. 개별의 절삭 인서트들의 공구 에지(절삭 에지)들에 과부하가 부여되면 그 절삭 인서트가 이용불능으로 되고, 다른 절삭 인서트들의 공구 에지들의 마모 상태에 무관하게 그 공구를 교체할 필요가 생기는데, 이것은 주기 시간에 현저한 영향을 주고 따라서 크랭크샤프트 하나당의 기계가공 비용에도 현저한 영향을 준다.
그러므로, 본 발명의 목적은 절삭력(cutting force)이 최소화되어 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들이 아껴지는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1 에 따른 방법 및 청구항 3 에 따른 장치에 의하여 달성된다.
본 발명에 따르면, 오일 플랜지를 기계가공하기 위한 절삭 공구를 위한 공략 각도(attack angle; Κ)는 실제 크기(actual size)(= 실제 치수(actual dimension))의 함수로서 선택되는데, 각 절삭 인서트를 위한 유효 절삭깊이(effective depth of cut; hmax)는 미리 정할 수 있는 최대값으로 제한된다. 이를 위하여는, 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들이 공구 카세트(tool cassette)들에 장착되는데, 이로써 예를 들어 공략 각도의 조정이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 방법의 일 개선예에 따르면, 유효 절삭깊이의 추가적인 저감을 위하여 오일 플랜지를 기계가공하기 위한 절삭 공구들의 갯수가 증가되며, 바람직하게는 두 배로 되는데, 이것은 유효 최대 절삭깊이(effective maximum depth of cut)가 반으로 저감되는 결과를 낳는다.
이 방법 및 장치의 장점은 생산 단가를 최소화시키는 비용 저감 및 공구 수명의 증가에 있다. 밀링 공정은 크기 상황(size situation)과는 독립적으로 신뢰성있게 설정될 수 있고, 특히 개별의 공구들에 의하여 제거되는 유효 절삭깊이는 서로에 대해 적합화될 수 있어서, 지지대, 즉 디스크 형상의 외부 밀링 커터 상의 활성 절삭 공구들은 균일한 부하를 받게 된다. 전체적으로는, 기계가공되는 크랭크샤프트에 의하여 부여되는 요구조건들에 관하여 전체 절삭 공정이 최적화된다. 특히, 오일 플랜지 형상화를 위아혀 이용되는 측방향 절삭 인서트는, 미리 정해진 값(hmax eff)이 각 절삭 작업에 있어서 공략 각도에서 크랭크 샤프트의 실제 크기의 함수로서 얻어지는 방식으로, 공구 보유체(tool holder) 내에 삽입 또는 조정될 수 있다. 오일 플랜지를 기계가공하기 위한 활성 공구 에지들의 갯수가 증가되면, 유효 절삭폭(effective cutting width)이 그에 대응하여 최소화될 수 있다. 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트가 공략 각도의 결과로서 낮은 유효 치수(hmax)를 이미 얻은 영역들에 있어서는, 추가적인 공구 에지들이 필요하지 않다.
공구의 비용은 여러가지 요소들을 포함한다. 여기에는 특히, 엄밀한 제조 비용에 부가하여, 수명에 의하여 결정되는 공구 비용도 포함된다. 또한 공구들을 재설정함에 있어서의 비용과 기계가공 시간도 포함된다. 색인화가능한 인서트들은 복수의 이용가능한 공구 에지들을 가지지만, 그것의 갯수는 설계에 의하여 제한된다. 다라서, 전술된 형태의 절삭 인서트에서 이용될 수 있는 절삭 에지들의 갯수는 4 로 제한된다.
절삭 에지 형상으로 확장된 기계가공 가능성을 허용하기 위하여, 측방향으로 클램핑가능한 절삭 인서트가 제안되는데, 여기에서는 적어도 한 쌍의 절삭 에지들이 계단식 형상(stepped shape)을 가지는바, 그 계단식 형상은 두 개의 볼록 섹션(convex section)들과 그 사이에 있는 오목 섹션(concave section)을 구비하며, 외측의 볼록 섹션은 180°의 각도 치수에 걸쳐 연장된다.
그러한 절삭 에지 형상으로 인하여, 크랭크케이스(crankcase)의 오일 플랜지와 같은 계단식 형상들이 절삭될 수 있고, 동시에 측벽 표면, 오일 플랜지, 및 크랭크핀 모서리부, 즉 언더컷(undercut)이 제공될 수 있다.
아래에는 절삭 인서트의 개선예가 설명된다.
바람직하게는 모든 두 쌍의 절삭 에지(cutting edge)들이 계단식 형상을 가져서, 절삭 인서트가 180°로 회전되면 횡축(transverse axis)을 중심으로 회전대칭적(rotationally symmetrical)으로 되거나 또는 중심 평면에 대해 거울대칭적(mirror-symmetrical)으로 된다. 이것은 총 4개의 합동적인 절삭 에지들이 연속하여 이용될 수 있게 되는 것으로 귀결된다.
절삭 에지들을 안정화시키기 위하여, 절삭 에지을 따라서 경사부(bevel)가 제공되는데, 바람직하게는 그것은 -15°의 (음의) 경사부 각도(bevel angle)로 방위가 정해지고 그리고/또는 0.1mm 내지 0.2 mm의 경사부 폭을 갖는다.
이용되는 기계가공 각도, 특히 경사부에 인접한 기계가공 각도는 0° 내지 20°이고, 바람직하게는 10°로 선택된다.
공구 안착부(tool seat) 내에 절삭 인서트를 보다 잘 지지하기 위하여, 그 중심 영역에서 각 경우의 절삭 인서트는 편평한 단부면(end face)들에 수직인 편평한 측부 표면들을 갖는다.
전술된 바와 같이, 단일의 작업에서 절삭 에지을 이용함으로써 계단식으로 형상화된 형상이 요망되는 최종의 치수로 절삭되도록, 절삭 에지의 곡률 반경(radius of curvature)이 선택될 수 있다. 특히 크랭크샤프트 기계가공을 위하여는, 이 목적을 위하여, 절삭 에지의 오목한 영역에서 곡률 반경이 1.5 ± 0.1 mm 으로 선택되고, 절삭 에지의 볼록한 영역의 일 측부에서는 1.5 ± 0.1 mm 로 선택되며, 절삭 에지의 볼록한 영역의 다른 측부에서는 1.4 ± 0.1 mm 로 선택된다. 그러나 절삭 에지을 위한 다른 곡률 반경이 본 발명에 의하여 이용될 수도 있다.
유사하게, 두 볼록한 영역들에 대한 접선이 단부면과 35°± 5°의 각도를 형성하도록 절삭 인서트 설계가 선택되는 것도 바람직하다.
본 발명의 다른 개선예에 따르면, 180°에 걸쳐 연장되는 절삭 에지 영역은 선형 절삭 에지 단편(linear cutting edge piece)을 거쳐서 인접한 단부면으로 통합될 수 있으며, 이 선형의 절삭 에지 단편은 단부면과 5°이하의 각도를 한정한다.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 일 설계안에 따르면, 볼록한 절삭 에지 섹션과 오목한 절삭 에지 섹션은 절삭 인서트의 길이방향 중심축에 대해 20°까지의 각도, 바람직하게는 10°의 각도로 기울어진다.
본 발명의 다른 실시예들과 그들의 장점들은 하기의 도면들을 참조로 하는 아래의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1 은 두 개의 기계가공 공구들과 함께 크랭크샤프트의 부분적인 단면을 도시하는 개략도이고;
도 2 는 생산되는 초기 형상, 및 유효 절삭깊이에 대한 공략 각도의 영향을 도시하는 크랭크샤프트의 단면도이고;
도 3 은 공략 각도의 함수로서 표시된 절삭 치수 또는 절삭 깊이이고;
도 4 는 본 발명에 따라 최적화된 제작 윤곽(production profile)의 다른 도면이고;
도 5 는 측방향으로 장착된 절삭 인서트의 평면도이고;
도 6 은 도 5 에 따른 절삭 인서트의 측면도 (및 절삭 에지 형상의 평면도)이고;
도 7 은 절삭 인서트의 절삭 에지 형상의 확대도이고;
도 8 은 절삭 인서트의 절삭 에지의 영역을 도시하는 부분단면도이고;
도 9 는 다른 절삭 인서트의 측면도이다.
종래 기술에 따르면, 외부 주변부에 접선방향으로 그리고 반경방향으로 장착된 절삭 공구들을 구비한 디스크 형상의 외부 밀링 커터들이 알려져 있는데, 그것은 각 경우에 있어서 인접한 측벽 표면 또는 언더컷(undercut)을 포함하는 오일 플랜지와 크랭크핀 표면을 제작하기 위하여 이용될 수 있다.
종래 기술에 따르면, 분리된 밀링 커터들을 이용하여 다양한 절삭 작업을 수 행하는 것이 알려져 있는데, 여기에 있어서의 각 절삭 작업에서는, 크랭크샤프트의 회전축 및 길이방향 축에 평행한 회전축을 갖는 외부 밀링 커터가 크랭크샤프트의 방향으로 기계가공 현장(machining site)을 향하여 반경방향으로 진행된다. 크랭크샤프트 및 외부 밀링 커터는 둘 다 회전되고, 밀링 커터의 회전 속도는 크랭크샤프트의 회전 속도 보다 훨씬 더 크다. 크랭크샤프트 및 밀링 커터의 회전 방향들은 기계가공 중에 동일한 것이 바람직하다. 완전한 오일 플랜지 또는 크랭크핀의 표면의 모두는 상이한 회전 속도에 의하여 하나의 밀링 작업 중에 기계가공될 수 있다.
도 1 에는 세 개의 절삭 인서트들과 함께 크랭크샤프트의 부분단면도가 도시되어 있는데, 그 중의 절삭 인서트들(9, 10)은 그들의 활성 주 공구 에지(active main tool edge; 11)과 함께 모서리 반경(12)과 측부 표면(13)의 형상을 결정한다. 도 1 에는 오일 플랜지의 모서리 반경(16)과 측벽 표면(15)을 제작하는데에 이용되는 절삭 인서트(14)도 도시되어 있다. 절삭 인서트들(9, 10, 14)은, 이중 화살표(17)의 방향으로 축방향으로 이동가능하고 또한 이중 화살표(18)의 방향으로 반경방향으로 이동가능하도록 위치된 외부 밀링 커터 상의 대응하게 설계된 추가적인 절삭 공구들의 옆에 위치된다. 도 2 에는 세 개의 중첩되는 곡선들, 즉 모서리 반경(12)을 갖는 제1 커브, 모서리 반경(R)을 가지며 제작되는 오일 플랜지에 대응하는 제2 커브(19), 및 기계가공되는 크랭크샤프트을 관통하는 과도한 크기의 단면(oversized cross section)을 나타내는 제3 커브(20)가 있다. 특히 모서리 반경이 오일 플랜지를 위한 크기보다 작은 경우들에 있어서는, 어떤 절삭 영역들에 관하여는 최대 절삭 깊이의 충만한 형성(full formation)이 자동적으로 필요하게 된다. 도 2 에는 유효한 값들인 상이한 지점들(hmax 1, hmax 2, 및 hmax 3)이 도시되어 있다. 접선방향의 공략 각도(Κ1 또는 Κ2)에 따라서, 각 경우에 상이한 절삭 깊이(H)가 귀결된다. 이것은 선형 절삭 에지에 있어서의 상황과는 달리, 치수(hmax)가 공략 각도에 따라서 달라진다는 사실 때문이다. 도 3 에는 대응하는 곡선들이 도시되어 있는데, 여기에는 곡선(21)에 있어서의 hmax의 변화가 공략 각도(Κ)의 함수로서 그래프로 표시되어 있다. 제2 커브(22)는 각 경우에 있어서의 크기를 절삭 인서트의 공략 각도의 함수로서 나타낸다.
본 발명의 목적은, 유효 절삭깊이가 균일하게되는; 즉 어떤 절삭 영역들에서의 최고값(peak value)들이 저지되는 방식으로, 절삭 인서트의 공략 각도를 알려진 크기에서 조정하는 것이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 각 경우에서 상이한 공략 각도는 필연적으로 상이한 유효 절삭 깊이(hmax)로 귀결된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 일 설계안에 따르면, 공구 에지들의 갯수, 즉 절삭 인서트들의 갯수는 미리 정해진 절삭 깊이가 달성되는 위치에서 두 배로 되고, 이로써 일정한 진행 속도에 대하여, 그 절삭 깊이가 반으로 저감된다. 도 2 및 도 4 에서 hmax 3 및 hmax 3a 로 표시된 영역들에서는, 절삭 부하가 낮기 때문에 최소 갯수의 공구 에지이면 충분하다.
큰 것을 결정하기 위하여는 오프셋(offset; H)이, 각 경우에 있어서 반경방 향으로, 즉 축방향에 대해 수직으로 연장되는 표면 섹션들로부터 귀결되어, 도 2 에 도시된 곡선(19)의 반경(R)이어야 하고, 그것은 (이용되는) 주어진 지점에 현재하는 값(hmax)을 결정하는데, 이것은 기계가공 시작 전의 크기와 이 반경이 알려지고 또한 미리 정해진 값에 대하여 최대 30%로 변동하는 본질적으로 균일한 절삭 깊이가 공략 각도(Κ)의 목표화된 조정에 의하여 달성될 수 있기 때문이다. 이와 같은 조치를 취함으로써, 분리된 절삭 에지들에 대한 개별적인 절삭력의 과부하가 방지되고, 이로써 절삭 인서트들의 전체 세트(set)의 수명이 허용되는데, 그것은 증가되는 "최약 링크(weakest link)"에 의하여 결정된다.
곡선(23)에 따른 형상을 제작하기 위하여, 미리 압축되고 소결되되 마감 가공되지 않은 절삭 인서트(10)도 이용될 수 있다. 형상(19)을 절삭하기 위하여 이용되는 공구(14)는 공구(10)를 축방향으로 그리고 반경방향으로 전진시켜서, 이 절삭 인서트가 정확한 형상으로 연마되도록 한다.
도 5 내지 도 8 에는 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들(10, 14)을 대신하는 절삭 인서트가 도시되어 있는데, 이것은 그 절삭 인서트가, 그것의 계단식 절삭 에지들 때문에, 반경방향으로 진행하면서 오일 플랜지와 측벽 표면의 전체 형상을 모서리 반경(12)까지 절삭할 수 있기 때문이다. 절삭 인서트를 180°로 회전시킴에 의하여 언터컷도 생성될 수 있다.
도 5 내지 도 8 에 도시된 절삭 인서트는 두 개의 평행하고 편평한 단부면들(110, 111)을 구비하고, 이들을 통하여는 보어(bore; 112)가 관통한다. 이 보어 는 장착용 볼트를 수용하기 위하여 이용되는데, 이것에 의하여 절삭 인서트가 반경방향으로, 즉 측방향으로 측부 밀링 커터에 고정된다. 그들의 짧은 에지들에서 단부면들(110, 111)은 둥근 단부 에지들로 통합되는데, 그 각각은 절삭 에지에 의하여 측방향으로 제한된다. 절삭 에지들은 계단식 형상을 가지며, 두 개의 볼록한 절삭 에지 섹션들(113, 144)과 그들 사이에 위치된 오목한 절삭 에지 섹션(115)을 포함한다. 볼록한 절삭 에지 섹션들의 반경들(R1, R3)은 예를 들어 1.5 mm 로 같거나 또는 상이할 수 있다. 이것은 오목한 절삭 에지 섹션의 반경(R2)에 대하여도 동일하게 적용된다.
절삭 인서트는 절삭 에지 섹션들(113 내지 115)를 따라 연장된 경사부(116)를 구비한다. 이 경사부는 -15°의 경사부 각도로 경사진다. 도 8 에도 도시된 기계가공 각도(b)는 +10°이다. 경사부 폭은, 예를 들어 0.15 mm이다.
중심 영역에는 편평한 측부 표면들(117, 118)이 제공되는데, 이들 각각은 편평한 단부면들(110, 111)에 대하여 수직을 이룬다.
도면들에 도시된 특수한 형상에서, 볼록한 절삭 에지 섹션들(113, 114)의 공통 접선(119)은 단부면들(110, 111) 각각에 대하여 대략 35°의 각도를 형성한다. 또한 도 7 에는 각각의 단부면으로의 천이부(transition)에서 절삭 에지 섹션(113)의 테이퍼진 섹션(tapering section)에 대한 접선(120)이 도시되어 있다. 이 접선(120)은 상기 단부면과 대략 4°의 각도를 형성한다.
도 5 에 따르면, 절삭 에지들(113 내지 115)은, 절삭 인서트의 길이방향 중 심축(121)에 대해 10°이하인 것이 바람직한 경사 각도(c) 만큼 경사진다.
절삭 인서트는 총 네 개의 활성적으로 이용될 수 있는 절삭 에지들을 구비하는데, 이들에 의하여 특히 계단식인 오일 플랜지 형상들이 기계가공될 수 있으며, 절삭 인서트의 클램핑 방향에 따라서 측벽 표면 형상을 제작하기 위하여 테이퍼진 섹션(122 또는 123)이 이용된다.
도 9 에 도시된 절삭 인서트는, 본질적으로 그것이 축에 대하여 회전적으로 대칭적인 것이 아니라 단면적 평면(200)에 대하여 그러하다는 점에서 도 5 내지 도 8 에 도시된 절삭 인서트와 상이하다. 이것은 단부면(210)이 길게 되고 단부면(211)이 짧게 되는 결과를 낳는다. 또한 0.5 mm보다 작은 오목한 반경(R2')에 대하여는, 다른 절삭 목적을 위하여 대략 2.3 mm의 볼록한 반경들(R3' 및 R1')이 상이하게 되도록 대응하여 선택된다.
위에서 설명된 절삭 인서트는 기계가공 표면 상에 하강부(depressions) 또는 상승부(elevations)의 형태인 절삭 형상들 및 절삭 안내 요소들을 구비할 수 있다. 절삭 인서트는 선택에 따라서 코팅될 수 있는 도성합금 소재(cermet material) 또는 초경합금(hard metal)으로 구성될 수 있다. 전형적인 코팅용 소재로서는, 탄화물들, 질화물들, 및 IVa 내지 VIa 계열 금속의 산화물들 뿐만 아니라 알루미늄 산화물도 있고, 다이아몬드 코팅도 가능하다.
본 발명은, 베어링 폭 및 오일 플랜지의 기계가공이 순차적으로 또는 동시적 으로 수행되도록 설계된 크랭크샤프트를 기계가공하는 방법에 이용될 수 있고, 외부 주변부에 접선방향으로 그리고 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들을 구비한 디스크 형상의 외부 밀링 커터를 이용하여 그 방법을 수행하는 장치에도 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 크랭크샤프트를 기계가공하는 방법으로서, 베어링 폭과 오일 플랜지의 기계가공이 동시에 수행되도록 설계되고, 이를 위하여 복수의 절삭 공구들(10, 14)을 구비한 디스크 형상의 외부 밀링 커터가 이용되며, 그것의 일 부분은 크랭크샤프트의 크랭크핀 표면을 기계가공하기 위하여 이용되고 다른 부분은 크랭크핀 표면에 인접한 오일 플랜지를 기계가공하기 위하여 이용되며, 오일 플랜지를 기계가공하는 절삭 공구를 위한 공략 각도(Κ)는 실제 크기의 함수로서 선택되고, 이에 있어서 각 절삭 인서트를 위한 유효 절삭깊이(hmax)는 미리 정할 수 있는 최대값으로 제한되는 것을 특징으로 하는, 크랭크샤프트의 기계가공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유효 절삭깊이의 추가적인 저감을 위하여, 오일 플랜지를 기계가공하기 위한 절삭 공구들의 갯수가 증가되며, 바람직하게는 두 배로 되는 것을 특징으로 하는, 크랭크샤프트의 기계가공 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치로서, 그 장치는, 접선방향으로 그리고 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들(10, 14)을 외부 주변부 상에 구비한 디스크 형상의 외부 밀링 커터를 포함하고, 그 측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들의 공략 각도(Κ)는 가변적으로 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    두 개의 평행하고 편평한 단부면들(110, 111; 210, 211)을 구비한 측방향의 절삭 인서트들이 제공되고, 각 경우에 있어서 장착용 볼트를 수용하기위하여 상기 단부면들을 통해 보어(112)가 형성되며, 그들의 짧은 에지에서는 그 단부면들이 둥근 단부 에지로 통합되고, 그 각각은 절삭 에지에 의하여 측방향으로 제한되며, 적어도 한 쌍의 절삭 에지들은, 계단식 형상을 가지고, 두 개의 볼록 섹션들(113, 114)과 이들 사이에 위치된 오목 섹션 (115)을 포함하며, 외측의 볼록 센션(113)은 180°의 각도에 걸쳐 연장된 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    절삭 에지들(113 내지 115)의 각 쌍은 계단식 형상을 가져서, 측방향으로 장착된 절삭 인서트가 180°로 회전되는 때에 횡방향 축을 중심으로 회전-대칭적(rotationally symmetrical)으로 되거나 또는 중심 평면에 대하여 거울-대칭적(mirror-symmetrical)으로 되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들의 절삭 에지를 따라서 경사부(116)가 제 공되고, 바람직하게는 상기 경사부가 0.1 내지 0.2 mm의 경사부 폭을 가지고 그리고/또는 -15°인 음의 경사부 각도(a)로 방위가 정해지는 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들의 절삭 에지들(113, 114, 115, 122, 123)을 따른 기계가공 각도(b)는 0°내지 20°이고, 바람직하게는 10°인 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경우에 편평한 단부면들(110, 111)에 대하여 수직인 편평한 측부 표면들(117, 118)이 중심 영역에 있는 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    측방향으로 클램핑된 절삭 인서트들의 곡률 반경(R2)은 절삭 에지의 오목한 영역(115)에서 1.5 ± 0.1 mm 이고, 절삭 에지의 볼록한 영역(113, 114)의 일 측부에서는 1.5 ± 0.1 mm 이며, 그것의 다른 측부에서는 1.4 ± 0.1 mm 인 것을 특징으로 하는, 장치.
  10. 제 4 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    볼록한 영역들(113, 114)에 대한 공통 접선(19)은 단부면(110, 111)과 35° ± 5°의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  11. 제 4 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    180°에 걸쳐 연장된 절삭 에지 영역은 본질적으로 선형인 절삭 에지 단편(112)을 거쳐서 단부면(110, 111)과 5°이하의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 제 4 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    측방향으로 클램핑되는 절삭 인서트의 오목한 절삭 에지 섹션 및 볼록한 절삭 에지 섹션들(113, 114, 115)은, 절삭 인서트의 길이방향 중심축(121)에 대하여 20°까지인, 바람직하게는 10°인, 각도(a)로 기울어진 것을 특징으로 하는, 장치.
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