KR20100066502A

KR20100066502A - 리머

Info

Publication number: KR20100066502A
Application number: KR1020107005274A
Authority: KR
Inventors: 디에테르 크레쓰
Original assignee: 마팔 파브릭 퓌어 프래찌지온스베르크쪼이게 독토르 크레쓰카게
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2010-06-17
Also published as: US20100196110A1; EP2200775A1; EP2200775B1; JP2010537830A; WO2009030455A1; ATE516909T1; KR101487246B1

Abstract

본체(3), 리머(1)의 정면(11)과 본질적으로 평행하게 배치되는 적어도 하나의 절삭팁(13)을 포함하며, 절삭팁은 기하학적으로 정의된 주절삭날 및 기하학적으로 정의된 부절삭날(27, 29)을 갖고, 절삭팁은 리머(1)의 본체(3)의 지지 표면(19)에서, 절삭팁(13)을 관통하는 조임 나사(39)에 의해 지지되고, 저면도로 다각형인 절삭팁(13)의 후면(17)은 지지 표면(19)에 놓이며, 조절 장치를 갖고, 조절 장치는 절삭팁(13)에 작용하는 조절 나사를 갖고, 이 나사는 맞물림 영역에서 절삭팁(13)의 측면에 조절력을 도입하는 리머가 제안된다. 이 리머는 절삭팁(13)의 두께(d)에 대한, 절삭팁(13)의 후면(17)의 측면날(41, 41', 45, 45')과 접선을 이루는 가상의 내접원(53)의 직경(55)의 비율이 1.0 내지 1.5의 범위에, 바람직하게는 1.2 내지 1.5의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.

Description

리머{REAMER}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 리머에 관련된다.

여기에서 논의되는 형태의 리머는 공지되어 있다. 이들은 본체, 리머의 정면과 본질적으로 평행하게 배치되는 적어도 하나의 절삭팁, 및 조절 장치를 갖는다. 적어도 하나의 절삭팁은 주절삭날 및 이를 따르는 부절삭날을 갖는다. 일반적으로, 주절삭날은 공구의 진행 방향으로 경사지고, 부절삭날은 반대 방향으로 경사진다. 가공된 구멍의 좋은 표면 품질 가치의 결정 요소는 부절삭날의 영역에서 1 μ 내지 3 μ, 바람직하게는 1 μ 내지 1 mm의 좁힘으로도 불리는 드롭이 일어나고, 이는 리머의 직경이 조절될 때에도 유지된다는 것이다. 리머의 직경을 설정할 때 부절삭날의 좁힘이 자주 변경 및 재조절되어야 하는 것으로 판명되었으며, 그렇지 않으면 가공된 구멍의 높은 표면 품질 가치를 보장하는 것이 가능하지 않기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 불리함을 회피하는 리머는 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 기재된 특징을 나타내고 처음으로 나타내는 형태의 리머가 제안된다. 이것은 본체, 적어도 하나의 절삭팁, 및 조절 장치를 갖는다. 절삭팁은 적어도 하나의 기하학적으로 정의된 주절삭날 및 하나의 기하학적으로 정의된 부절삭날을 구비한다. 그 뒤로, 이것은 리머의 본체에 구비되는 지지 표면에 놓인다. 절삭팁은 저면도에서 다각형으로 구성된다. 이것은 절삭팁을 관통하는 조임 나사에 의해 지지 표면에 가압된다. 리머의 정면에 삽입되는 절삭팁의 위치는 조절 장치에 의해 조절될 수 있다. 이와 관련하여, 주 및 부절삭날의 반경 방향 돌출부는 특정 가공 직경을 보장하기 위해 원하는 치수로 설정된다. 이와 관련하여, 절삭팁은 지지 표면에서 미끄러진다. 절삭팁이 지지 표면에 잘 그리고 단단히 놓이도록 하기 위해, 후면의 크기는 가능한 크게 선택된다. 리머는 절삭팁의 두께에 대한, 절삭팁의 측면날에 접선인 가상 내접원의 직경 비율이 1.0 내지 1.5의 범위에 있는 것을 특징으로 한다. 상한치로서 1.5가 선택될 경우, 특히 팁 두께에 대한 내접원의 직경 비율은 적어도 1.2로 자체 입증되었다.

다른 태양들은 종속항으로부터 명백하다.

본 발명은 도면을 참고하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

본 발명에 따르면, 가공된 구멍의 높은 표면 품질 가치가 보장된다.

도 1은 리머의 정면 사시도이고;
도 2는 도 1에 따른 리머의 정면의 평면도이며;
도 3은 리머의 측면도이다.

도 1에 도시된 가공 대상물의 칩-절삭 가공을 위한 공구는 본체(3)를 갖는 리머(1)이고, 그 원주 표면(5)에는 적어도 하나, 여기서는 3개의 안내 스트립(7)이 삽입되며, 이 스트립은 리머(1)의 회전축 또는 중심축(9)과 본질적으로 평행을 이룬다. 적어도 하나의 절삭팁은 리머(1)의 정면(11)에 본질적으로 접선으로 들어가 있다. 여기에 도시된 리머(1)의 실시 태양에서는, 단 하나의 절삭팁(13)이 구비되는데, 그 정면(15)은 관찰자와 면하고 그 후면(17)은 실제로 완전히 덮히는 지지 표면(19)에서 리머(1)의 본체(3)에 놓인다. 리머(1)는 구멍에서 칩을 제거하는 역할을 한다. 이 목적을 위해, 공구는 일반적으로 회전하고 서있는 가공 대상물의 구멍에 도입된다. 근본적으로, 리머(1)를 제자리에 유지하고 가공 대상물을 회전시키는 것도 가능하다. 일반적으로 리머(1)가 화살표(21)의 방향으로 회전할 경우, 칩은 절삭팁(13)의 절삭 영역(23)에 의해 구멍 표면에서 제거되고, 그 영역은 반경 방향으로, 바꾸어 말하면 중심축(9)과 수직으로 원주 표면(5)을 넘어 돌출된다. 가공 대상물을 가공하는 동안에, 리머(1)는 이중 화살표(25)의 방향으로, 바꾸어 말하면 그 중심축(9)의 방향으로 진행한다.

도 1에서 명백하듯이, 절삭 영역(23)의 일 부분은 진행 방향으로 경사진다. 이는 절삭팁(13)의 주절삭날(27)이다. 진행 방향으로 경사진 하나의 영역만을 포함하는 일 부분이 여기서는 예로서 도시된다. 그러나, 여기서 주절삭날의 제1영역은 정면(11)과 인접하고, 진행 방향으로 45°로 경사지며, 예를 들어, 다른 영역은 그 뒤에 놓이고, 진행 방향에서 볼 때, 진행 방향으로 3° 내지 5°로 경사진다. 이러한 구성은 이중 절삭으로도 불린다.

주절삭날(27), 적용할 경우 주절삭날의 덜 경사진 영역에 이어, 절삭 영역(23)의 다른 부분인 부절삭날(29)이 따른다. 이는 이중 화살표(25)로 표시된 진행 방향의 반대로 경사지고, 주절삭날(27)에서 볼 때, 중심축(9) 쪽 방향으로 1 μ/mm 내지 3 μ/mm로, 바람직하게는 1 μ/mm로 경사진다. 부절삭날의 이러한 구성은 공지되어 있다. 이는 좁힘으로도 불린다.

따라서 가공 대상물의 가공에서, 칩은 주절삭날(27)에 의해 가공되는 구멍의 벽에서 먼저 제거된다. 이와 관련하여, 가공된 영역은 이후에 부절삭날(29)에 의해 가공된다. 좁힘은 가공된 구멍에서 리머의 막힘을 방지하고, 최적 표면 품질을 보장하는 역할을 한다. 중심축(9)에 대하여 경사진 부절삭날(29)은 주절삭날(27)에서 절삭팁(13)의 후면(17)까지 측정되는 그 전체 길이에 걸쳐 구멍 표면과 반드시 맞물리는 것은 아니다. 바람직하게는, 주절삭날 및 부절삭날 사이의 굴곡점에서 진행하여, 부절삭날(29)의 3 mm의 영역이 작동하고, 바꾸어 말하면 가공 대상물의 구멍 벽과 맞물려 들어간다.

절삭 영역(23)에 의해 제거된 칩은 칩 챔버(31)로 불리는, 리머(1)의 본체(3)에 있는 홈으로 들어가고, 운반되어 나갈 수 있어서, 가공된 구멍 표면은 칩에 의해 손상되지 않는다. 절삭 영역(23)의 윤활을 위해서 뿐만 아니라, 냉각을 위해 그리고 칩의 운반 제거를 위해, 냉각재/윤활재가 칩 챔버로 개방된 채널(33)을 통해 이용될 수 있다.

절삭팁(13)에 홈(35)이 도입되고, 그 홈의 길이방향 축은 정면(15) 및 후면(17) 그리고 또한 지지 표면(19)과 수직을 이룬다. 조임 나사(39)는 홈(35)을 관통하고, 이 나사로 절삭팁(13)이 리머(1)의 본체(3)에 부착되고 그 후면(17)으로 지지 표면(19)에 가압된다. 조임 나사(39)의 헤드는 절삭팁(13)의 홈(35)에 들어가 있다.

지지 표면(19)은 반경 방향으로, 바꾸어 말하면 중심축(9)에서 볼 때, 리머(1)의 원주 표면(5) 쪽 방향으로, 즉 1 μ/mm 내지 3 μ/mm로, 바람직하게는 1 μ/mm로 경사진다. 부절삭날(29)은 절삭팁(13)의 후면(17)에 대하여 수직을 이루기 때문에, 지지 표면(19)의 이 경사는 부절삭날(29)의 좁힘, 바꾸어 말하면 중심축(9)에 대한 그 경사를 설정하는 역할을 한다. 바람직하게는, 이와 관련하여, 조임 나사(39)의 길이방향 축(37)은 상술한 바와 같이 지지 표면(19)과 수직을 이루도록 중심축에 대하여 또한 경사진다.

도 1에 따른 도면에서 볼 수 있듯이, -평면도로 볼 때- 절삭팁(13)은 평행사변형으로 구성된다. 제1측면(41)은 화살표(21)로 표시된 회전 방향을 갖는다. 반대 측면(41')은 리머(1)의 본체(3)에 도입된 홈(43)의 경계 벽에 놓이고, 그 홈은 절삭팁(13)을 수용한다. 리머의 외부 길이방향 측면(45)은 바깥쪽으로 향한다. 반대쪽 내부 길이방향 측면(45')은 홈(43)의 내부 벽(47)에 놓인다. 여기서는 도시되지 않지만, 조절 장치가 이 내부 길이방향 측면(45')에 작용하고, 리머(1)의 원주 표면(5)을 넘어 절삭 영역(23)의 돌출, 이에 따라 공구의 직경을 조절하는 역할을 한다.

절삭팁(13)은 바람직하게는 2개의 절삭 영역을 갖는다. 절삭 영역(23)의 직경 방향으로 반대편에, 절삭 영역(23')이 구비된다. 절삭 영역(23)이 마모될 경우, 조임 나사(39)는 풀릴 수 있다. 이후, 절삭팁(13)은 길이방향 축(37)에 대하여 180°로 회전하고, 홈(43)으로 되돌려진 후, 조임 나사(39)를 이용하여 제자리로 조여진다.

도 2는 도 1에 따른 리머를 정면도로 도시하며, 바꾸어 말하면 리머(1)의 정면(11)이 도 2의 도면 평면에 놓인다. 동일한 부품에는 동일한 참고 부호가 주어져서, 이와 관련하여 이전 설명이 참고된다.

절삭팁(13)은 리머(1)의 본체(3)에, 특히 홈(43)에 들어가 있다. 이와 관련하여, 이것은 리머(1)의 본체(3)에 구비된 지지 표면(19)에 놓이고, 그 표면은 정면(15)의 반대편에 놓이고, 여기서는 은폐되는 절삭팁의 후면으로 거의 완전히 덮힌다. 리머의 본체(3)에 절삭팁(13)을 부착하기 위해, 절삭팁(13)에 조임 나사(39)가 관통하여 절삭팁(13)의 홈(35)에 수용되고, 본체(3)에 조여진다.

리머(1) 및 절삭팁(13)의 평면도는 이것이 다각형으로 구성되고 본질적으로는 평행사변형의 형상을 갖는 것을 보여준다. 바람직하게는, 제1측면(41)이 화살표(21)로 표시된 리머(1)의 회전 방향으로 향하는 마름모로 구현된다. 반대 측면(41')은 홈(43)의 경계 벽(49)에 놓여서, 절삭팁(13)이 단단히 지지된다. 리머(1)의 원주 표면(5)의 영역에 놓이는 외부 길이방향 측면(45)은 제1측면(41)과의 교차 영역에서 절삭팁(13)의 절삭 영역(23)을 형성한다. 길이방향 측면(45)의 반대편에 놓이는 길이방향 측면(45')은 홈(43)의 내부 벽(47)에 놓이고, 그 벽은 경계 벽(49)에 대하여 예각을 이룬다. 홈(43)의 벽들의 이 예각으로 인해, 절삭팁(13)은 리머(1)의 본체(3)에서 정확한 배향으로 지지된다.

절삭 영역(23)의 반대편에 직경방향으로 놓이는 절삭 영역(23')은 도 2에 도시된 작동 절삭 영역(23)이 마모될 경우, 조임 나사(39)의 중심축에 대하여 절삭팁(13)을 회전시킴에 의해, 가공될 가공 대상물과 맞물려 들어갈 수 있다.

절삭 영역(23)과 바로 인접하여, 길이방향 측면(45)의 일부인 자유 표면(51)을 볼 수 있다.

도 2에 따른 정면도에서 명백하듯이, 화살표(21)로 표시된 회전 방향에서 볼 때, 제1안내 스트립은 절삭 영역(23)을 약 75°로 뒤따르고, 제2안내 스트립은 절삭 영역(23)의 직경 방향으로 반대편에 배치된다. 제3안내 스트립은 90° 편차로 위치하고, 회전 방향의 반대로는 절삭 영역(23)에 대하여 270°의 편차가 있으며, 바꾸어 말하면 다른 안내 스트립의 경우처럼, 절삭 영역(23)을 뒤따른다. 여기서, 각도 정보는 여기서는 일 예로서 3개의 안내 스트립 중 하나에 대해서만 도시된 가상선(52)과 관련된다.

도 2에서, 직경(55)을 갖는 내접원(53)이 점선으로 도시된다. 이 직경은 홈(35)의 중심점(57)에 대하여 도시된 내접원(53)이 절삭팁(13)의 측면들(41, 41', 45, 45')과 접선을 이루도록 선택된다.

도 3은 절삭팁(13)의 제1측면(41)이 정면으로 보이도록 위치하는 리머(1)를 측면도로 도시한다. 따라서 이것은 도 3의 도면 평면과 평행하게 놓인다. 동일한 부품에는 동일한 참고 부호가 주어져서, 이와 관련하여, 반복을 피하기 위해, 이전 설명이 참고된다.

절삭팁(13)은 리머(1)의 정면(11)에 거의 접선으로 삽입됨이 명백하다. 상술한 후면(17)은 정면(15)과 평행을 이루고, 리머(1)의 본체(3)에 있는 지지 표면(19)에 놓인다.

절삭팁(13)의 절삭 영역(23)은 이중 화살표(25)로 표시된 진행 방향으로 경사진 주절삭날(27)을 갖고, 굴곡점(61)을 거쳐, 반대 방향으로 경사진 부절삭날(29)로 전이부를 만든다. 이 절삭날은 상술한 바와 같이, 1 μ/mm 내지 3 μ/mm로, 바람직하게는 1 μ/mm로 경사지고, 이에 따라 굴곡점(61)에서 진행하여 중심축(9) 쪽 방향으로 경사진다. 이를 달성하기 위해, 지지 표면(19)이 그에 따라 리머(1)의 정면(11)에 대하여 경사짐으로써, 부절삭날(29)은 절삭팁(13)의 후면(17)에 대하여 직각을 이룰 수 있다.

도 3에서, 절삭팁(13)의 두께(d)는 절삭팁(13)의 후면(17) 뿐만 아니라 정면(15)과 수직을 이루는 가상선을 따라 측정되어 도시된다.

주절삭날(27)의 길이를 가상선(63)에 투영하고, 또한 부절삭날(29)의 길이를 절삭팁(13)의 정면(15)에서 측정할 경우, 1.3 mm의 주절삭날(27)의 길이(l₁) 및 3 mm의 부절삭날(29)의 길이(l₂)가 얻어진다.

길이(l₁)는 대략 0.5 내지 1.8 mm의 범위에서 바뀔 수 있지만, 1.3 mm의 길이가 최적인 것으로 밝혀졌다.

부절삭날(29)의 길이(l₂)에 대해서도 동일하다. 이는 2 내지 5 mm의 범위에서 바뀔 수 있지만, 3 mm의 길이(l₂)가 특히 자체로 입증되었다.

도 3에서 명백하듯이, 두께(d)는 주절삭날 및 부절삭날(27, 29)의 길이의 합이 된다. 따라서 l₁ + l₂ = d 이다.

리머(1)의 절삭 영역(23)으로 가공된 구멍 표면의 최적 가공 품질을 달성하기 위해, 절삭팁(13)은 리머의 본체(3)에 있는 지지 표면(19)에 단단히 놓여야 한다. 이는 상술한 조임 나사(39)에 의해 달성된다. 여기서는 도시되지 않지만, 조절 장치에 의해, 리머(1)의 원주 표면(5)을 넘어서는 절삭 영역(23)의 돌출이 조절될 수 있다. 이와 관련하여, 절삭팁(13)의 후면(17)은 지지 표면(19)에서 미끄러진다. 절삭팁(13)을 조절하는 경우에도 정확한 좁힘, 바꾸어 말하면 굴곡점(61)에서 진행하여 중심축(9) 쪽으로 부절삭날(29)의 경사를 보장하기 위해, 이 지지 표면(19)에서 절삭팁(13)의 단단한 접촉이 요구된다.

절삭팁(13)의 두께(d)에 대한 내접원의 직경(55)의 특정 비율에서, 절삭팁(13)의 최적 착석이 리머(1)의 본체(3)에서 얻어지는 것으로 밝혀졌다.

적어도 약 1.2 내지 최대 1.5의 두께(d)에 대한 직경(55)의 비율이 특히 자체로 입증되었다.

절삭팁(13)의 팁 두께(d)는 상술한 바와 같이, 주절삭날(27)의 길이(l₁) 및 부절삭날(29)의 길이(l₂)에 의해 결정된다. 따라서, 적어도 4.3 mm의 두께(d)가 얻어진다.

리머(1)는 기계 공구, 어댑터 및/또는 중간 부품에 원하는 방식으로, 특히 바람직하게는 원뿔형 축(65)에 의해 고정될 수 있다. 이는 여기서 상세하게 논의될 필요가 없는데, 기계 공구 등에 리머(1)의 고정은 공지되어 있기 때문이다. 이와 관련하여, 기계 공구와 리머(1)의 매우 정확한 결합이 요구되는데, 여기에서 기술되는 절삭팁(13)은 구멍 표면의 정밀 가공을 위한 역활을 하고, 여기에서 논의되는 좁힘이 특히 중요하기 때문이다.

여기에서 기술되는 절삭팁(13)의 설계는, 특히 절삭팁(13)의 두께(d)에 대한 내접원의 직경(55)의 비율이 적어도 1.2에 이를 경우, 매우 좋은 가공 조건을 유도한다. 이와 관련하여, 1.3 mm의 주절삭날(27)의 길이(l₁)가 특히 자체로 입증되었고, 또한 이것이 이중 절삭, 바꾸어 말하면 두 영역일 경우, 굴곡점(61)에서 진행하여, 화살표(25)로 표시된 진행 방향으로 다른 각도로 경사진다. 이와 관련하여, 3 mm의 부절삭날(29)의 길이(l₂)가 선택됨으로써, 4.3 mm의 팁 두께(d)가 얻어진다.

1: 리머 3: 본체
5: 원주 표면 7: 안내 스트립
9: 중심축 11: 정면
13: 절삭팁 15: 정면
17: 후면 19: 지지 표면
21: 화살표 23: 절삭 영역
25: 이중 화살표 27: 주절삭날
29: 부절삭날 31: 칩 챔버
33: 채널 35: 홈
37: 길이방향 축 39: 조임 나사
41: 제1측면 41': 반대 측면
43: 홈 45: 외부 길이방향 측면
45': 내부 길이방향 측면 47: 내부 벽
49: 경계 벽 51: 자유 표면
52: 가상선 53: 내접원
55: 직경 57: 중심점
61: 굴곡점 63: 가상선
65: 원뿔형 축

Claims

- 본체(3),
- 리머(1)의 정면(11)과 본질적으로 평행하게 배치되는 적어도 하나의 절삭팁(13)을 포함하며,
- 절삭팁은 기하학적으로 정의된 주절삭날 및 기하학적으로 정의된 부절삭날(27, 29)을 갖고,
- 절삭팁은 리머(1)의 본체(3)의 지지 표면(19)에서, 절삭팁(13)을 관통하는 조임 나사(39)에 의해 지지되고, 저면도로 다각형인 절삭팁(13)의 후면(17)은 지지 표면(19)에 놓이며,
- 조절 장치를 갖고,
- 조절 장치는 절삭팁(13)에 작용하는 조절 나사를 갖고, 이 나사는 맞물림 영역에서 절삭팁(13)의 측면에 조절력을 도입하는 리머에 있어서,
- 절삭팁(13)의 두께(d)에 대한, 절삭팁(13)의 후면(17)의 측면날(41, 41', 45, 45')과 접선을 이루는 가상의 내접원(53)의 직경(55)의 비율이 1.0 내지 1.5의 범위에, 바람직하게는 1.2 내지 1.5의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 리머.
제1항에 있어서, 절삭팁(13)이 다각형, 바람직하게는 사각형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 리머.
제1항 또는 제2항에 있어서, 절삭팁(13)이 -평면도로 볼 때- 평행사변형, 바람직하게는 마름모로 구성되는 것을 특징으로 하는 리머.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 부절삭날(29)의 길이(l₂)가 2 mm 내지 5 mm, 바람직하게는 3 mm인 것을 특징으로 하는 리머.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭팁(13)의 주절삭날(27)이 0.5 mm 내지 1.8 mm, 바람직하게는 1.3 mm의 길이(l₁)를 갖는 것을 특징으로 하는 리머.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 주절삭날(27)이 이중 절삭을 구현하는 2개의 절삭 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 리머.