KR20110033146A - 축선방향으로 조정될 수 있는 공구 - Google Patents

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KR20110033146A
KR20110033146A KR1020107029262A KR20107029262A KR20110033146A KR 20110033146 A KR20110033146 A KR 20110033146A KR 1020107029262 A KR1020107029262 A KR 1020107029262A KR 20107029262 A KR20107029262 A KR 20107029262A KR 20110033146 A KR20110033146 A KR 20110033146A
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페터 프랑크
옌스 퀴렌게써
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산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
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Abstract

본 발명은 공구 축을 중심으로 회전할 수 있는 베이스 보디 (2) 및 절삭 인서트 시트를 갖는 유지 부재 (16) 를 포함하는 보링 또는 밀링용 절삭 기계가공 공구에 관한 것으로, 상기 유지 부재는 베이스 보디 (2) 에 고정될 수 있다. 본 발명의 목적은, 저비용으로 용이하게 생산될 수 있으며 종래 기술에 의하는 경우보다 더 넓은 범위로 베이스 보디에 대한 절삭 인서트의 축선방향 조정을 가능하게 하는 공구를 개발하는 것이다. 본 발명에 따른 공구는 베이스 보디 (2) 에 대해 유지 부재 (16) 를 축선방향으로 조정하는 조정 메커니즘을 특징으로 한다.

Description

축선방향으로 조정될 수 있는 공구{TOOL WHICH CAN BE AXIALLY ADJUSTED}
본 발명은, 공구 축을 중심으로 회전가능한 메인 공구 보디 및 메인 공구 보디에 고정될 수 있으며 절삭 인서트를 위한 절삭 인서트 시트를 갖는 유지 부재를 포함하는 보링 (boring) 또는 밀링용 절삭 기계가공 공구에 관한 것이다. 그러한 공구는 예컨대 DE 103 15 394 A1 으로부터 공지되어 있다. 그 보링아웃 (boring-out) 공구는 드라이브 샤프트를 갖고, 예컨대 예비가공된 보어를 확장시키는데 이용된다.
기계가공 작업 동안, 공구는 공구축 또는 보링 축으로도 불리는 중심축을 중심으로 회전하는데, 이 축은 실질적으로 메인 공구 보디의 단부면 (end face) 에 수직하다. 공구가 예비가공된 보어에 삽입되는 때, 유지 부재에서 운반되는 절삭 인서트는 보어의 내부 윤곽에 맞물려서 이를 확장시키고, 가능하게는 내부 표면의 최종 기계가공을 제공한다.
몇몇의 보링 공구의 경우, 보링 직경은 반경 방향, 즉 공구 축에 수직한 방향에서 제한된 범위로 변위될 수 있는 보링 부재에 의해 달라질 수 있다.
예컨대, 다단 기계가공 작업이 수반되는 단차 (step) 보링에 이용되는 상황이 존재한다. 예컨대, 연속적으로 배치된 상이한 직경의 보어, 카운터싱크 (countersinks) 를 갖는 보통의 보어, 또는 다양한 보어와 카운터싱크의 조합을 희망할 수 있다. 그러면, 기계가공 시간을 최소화하기 위해, 절삭 인서트가 반경방향 및 축선방향으로 상이하게 설정되는 조합 공구가 이용된다.
그러한 조합 공구의 경우, 절삭 인서트 시트는 축선방향에서 확실히 서로 떨어져 있지만, 여기서는 축선방향 조정이 불가능하다.
절삭 인서트가 제한된 범위로 축선방향으로 변위될 수 있는 공구는 이미 존재한다. 그러한 목적을 위해, 한편으로 절삭 인서트와 다른 한편으로 유지 부재 사이에, 절삭 인서트의 축선방향 조정을 제공하는 지지 디스크용 웨지가 삽입된다.
그러나, 그러한 제한된 축선방향 조정가능성은 시트 (절삭 인서트의 정해진 하나의 위치를 위해서만 디자인되어 있음) 에서의 절삭 인서트의 유지를 약화시킨다. 그리고, 리버서블 (reversible) 절삭 인서트가 종종 이용되는데, 리버서블 절삭 인서트가 선회 (turn) 되는 때 해당 마모 절삭 인서트로 인해 축선방향 조정이 더 이상 올바르지 않게 된다.
그러므로, 본 발명의 목적은, 간단하고 제조 비용이 비싸지 않으며 종래 기술에 비해 더 넓은 범위로 메인 공구 보디에 대한 절삭 인서트의 축선방향 조정이 가능한 공구를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 메인 공구 부재에 대해 유지 부재를 축선방향으로 조정하는 조정 장치가 제공되어 상기 목적이 달성된다.
종래 기술의 장치에 대조적으로, 본 발명에 따르면, 단지 절삭 인서트만이 아니라, 절삭 인서트 시트와 함께, 따라서 절삭 인서트와 함께, 유지 부재가 축선방향으로 조정되는 것이 제안된다.
메인 공구 보디에 고정될 수 있으며 두 위치 사이에서 메인 공구 보디에 대해 반경방향으로 왕복운동할 수 있는 슬라이더 보디 (slider body) 가 제공될 수 있고, 유지 부재가 슬라이더 보디에 고정될 수 있다. 그러므로, 메인 공구 보디에 대한 절삭 인서트의 반경방향 및 축선방향 조정을 위해, 먼저 슬라이더 보디가 메인 공구 보디에 대해 반경방향으로 조정된 후, 유지 부재가 슬라이더 보디에 대해 축선방향으로 조정된다.
바람직하게는, 조정 장치는 메인 공구 보디 또는 슬라이더 보디의 제 1 스레디드 (threaded) 보어 내에 배치되는 조정 나사를 갖고, 조정 나사는 가능하게는 접촉부를 경유하여 유지 부재의 접촉 표면에 맞닿아서, 스레디드 보어 내에서 조정 나사가 회전하면, 유지 부재가 슬라이더 보디 또는 메인 공구 보디에 대해 축선방향으로 변위된다.
바람직한 실시형태에서, 제 1 스레디드 보어가 공구 축과 15°∼ 165°, 바람직하게는 45°∼ 135°, 특히 바람직하게는 60°∼ 120°, 그리고 가장 바람직하게는 약 90°의 각도를 이룬다.
바람직하게는, 유지 부재의 접촉 표면, 또는 유지 부재의 접촉 표면과 맞물리게 되는 접촉부 또는 조정 나사의 대응 맞닿음 표면이, 제 1 스레디드 보어와 0°∼ 90°, 바람직하게는 0°∼ 20°, 특히 바람직하게는 10°∼ 20°의 각도를 이룬다.
그리고, 많은 실시형태에서, 유지 부재를 주어진 축선방향 위치 (axial position) 로 편향시키는 스프링 부재가 제공될 수 있다.
다른 바람직한 실시형태에서, 유지 부재는 제 2 스레디드 보어를 갖고, 슬라이더 보디 또는 메인 공구 보디는 관통 보어를 가져서, 관통 보어를 통해 제 2 스레디드 보어에 맞물리는 고정 나사로 유지 부재가 슬라이더 보디 또는 메인 공구 보디에 고정될 수 있다.
관통 보어는 슬롯 형태인 것이 유리하다.
다른 바람직한 실시형태에서, 유지 부재는 레그형 돌출부를 갖고, 슬라이더 보디 또는 메인 공구 보디는 대응 그루브를 갖고, 바람직하게는 레그형 돌출부에 제 2 스레디드 보어가 배치되고, 관통 보어는 그루브에 배치된다.
그리고, 슬라이더 보디 또는 메인 공구 보디에 고정 나사 헤드를 위한 맞닿음 표면이 제공될 수 있고, 맞닿음 표면은 그루브의 바닥과 0°초과, 바람직하게는 1°∼ 20°, 특히 바람직하게는 1°∼ 10°의 각도를 이룬다.
바람직한 실시형태에서, 제 2 스레디드 보어는 반경방향과 15°∼ 165°, 바람직하게는 25°∼ 135°, 특히 바람직하게는 40°∼ 50°의 각도를 이룬다.
특히 바람직한 다른 실시형태에서, 한편으로 메인 공구 보디에 고정되고 다른 한편으로 절삭 인서트 홀더를 운반하는 연장 아암이 제공되고, 절삭 공구 홀더는 반경방향으로 서로 떨어져 있는 적어도 2 개의 위치에서 상기 연장 아암에 고정될 수 있다.
다른 이점, 특징 및 가능한 이용은 바람직한 실시형태에 대한 이하의 설명 및 첨부 도면으로부터 명백해질 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 실시형태의 측면도이다.
도 3 은 도 1 의 실시형태의 다른 사시도이다.
도 4 는 도 1 의 실시형태의 저면도이다.
도 5 는 슬라이더 보디의 평면도이다.
도 6 은 도 5 의 슬라이더 보디의 측면도이다.
도 7 은 도 6 의 선 A-A 를 따라 자른 단면도이다.
도 8 은 도 5 의 선 B-B 를 따라 자른 단면도이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 사시도이다. 보링아웃 공구 (1) 는 해당 드라이브를 구비한 인터페이스 (3) 를 갖는 메인 공구 보디 (2) 를 갖는다. 여기서, 인터페이스 (3) 는 가파르게 테이퍼진 샤프트 (3) 를 포함하고, 메인 공구 보디를 향하는 샤프트의 단부에는, 축선방향 지지를 위한 그립핑 그루브 (4) 및 플랜지 (5) 가 제공된다. 또한, 인터페이스는 메인 공구 보디 (2) 에 연결될 수 있는 개별 부품의 형태일 수 있다. 그러한 경우, 인터페이스는, 축선방향으로 플랜지 (5) 를 넘어 돌출하여, 메인 공구 보디 (2) 의 대응 중심 보어 (도시 생략) 에 맞물릴 수 있는 중심맞춤 핀 (도시 생략) 을 갖는 것이 바람직하다.
여기서, 메인 공구 보디는 해당 바퀴살 (spoke) 부분 (7) 을 경유하여 내향 배치된 허브 부분에 연결된 휠형상부 (6) 를 갖는다. 메인 공구 보디 (2) 또는 그의 바퀴살 부분 (7) 에 연장 아암 (8) 이 설치된다. 도시된 실시형태는 4 개의 바퀴살 부분 (7) 을 갖고, 각각의 바퀴살 부분에 개별 연장 아암 (8) 이 설치된다. 연장 아암 (8) 에서는, 연장 아암 (8) 의 그루브 (11) 에 배치된 레그형 돌출부 (10) 를 갖는 절삭 인서트 홀더 (9) 가 운반된다.
도 2 는 도 1 의 실시형태의 측면도이다. 여기서, 절삭 인서트 홀더 (9) 가 클램프 (13) 에 의해 절삭 인서트 홀더에서 유지되는 절삭 인서트 (12) 를 위한 시트를 갖는 것을 볼 수 있다. 도 2 의 중간에 도시된 연장 아암 (8) 에 대해, 레그형 돌출부 (10) 가 약간 경사져 있는 것을 가장 잘 볼 수 있고, 이로 인해 작동시 더 양호한 축선방향 접촉 압력이 달성된다. 레그형 돌출부 (10) 에 배치된 나사 (14) 는 연장 아암 (8) 의 슬롯 (11) 내에서 절삭 인서트 홀더 (9) 의 반경방향 변위에 기여한다.
도 3 및 도 4 는, 각각, 도 1 및 도 2 의 실시형태의 하방 사시도 및 저면도이다. 메인 공구 보디 (2) 가 내측 허브 부분, 휠형상부 (6) 및 4 개의 바퀴살 부분 (7) 을 포함하는 것을 명확히 볼 수 있다. 연장 아암 (8) 은 바퀴살 부분 (7) 에 나사결합된다. 슬라이더 보디 (15) 및 그 안에 수용되며 절삭 인서트 시트를 포함하는 유지 부재 (16) 를 포함하는 절삭 인서트 홀더 (9) 는 적어도 하나의 슬롯을 가지며, 도시된 실시형태에서는 3 개의 슬롯 (17) 을 볼 수 있다. 연장 아암 (8) 은 대응하는 개수의 스레디드 보어 (18) 를 가지므로, 절삭 인서트 홀더 (9) 는 슬롯 (17) 에 의해 반경방향으로 조정될 수 있다. 이미 언급한 것처럼, 이는 조정 나사 (14) (도 2 참조) 에 의해 달성된다.
연장 아암 (8) 이 제 2 세트의 스레디드 보어 (18) 를 갖는 것을 도 4 에서 명확히 볼 수 있다. 그러므로, 절삭 인서트 홀더 (9) 는 연장 아암 (8) 으로부터 완전히 해제될 수 있고, 그로부터 반경방향으로 떨어진 위치에서 부가적인 스레디드 보어에 의해 다시 고정될 수 있다. 또한, 새로운 위치에서, 슬롯 (17) 에 의해, 연장 아암 (8) 에 대한 절삭 인서트 홀더의 특정 반경방향 변위가 가능하다.
그러나, 보링 직경의 범위를 넓히기 위해, 절삭 인서트 홀더가 연장 아암에 대해 변위될 수 있을 뿐만 아니라, 다른 구성의 연장 아암 (8) 또는 다른 구성의 메인 공구 보디 (2) 를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 다른 개수의 바퀴살 부분을 갖는 메인 공구 보디를 이용하는 것도 가능하다. 그리고, 개별 바퀴살 부분이 주변 방향에서 같은 거리로 배치되는 것이 반드시 필요한 것은 아니다. 반대로, 이른바 차동 피치 분할 (differential pitch division) 의 경우, 작동시 발생할 수 있는 진동이 최소화될 수 있음이 발견되었다.
도 5 는 슬라이더 보디 (15) 의 평면도이다. 슬라이더 보디 (15) 는 유지 부재 (16) 와 함께 절삭 인서트 홀더 (9) 를 형성한다. 슬라이더 보디 (15) 는 그 하측에 레그형 돌출부 (10) 를 갖고, 이 돌출부는 연장 아암 (8) 의 그루브 (11) 에 삽입될 수 있다. 3 개의 나사가 슬라이더 보디 (15) 를 연장 아암 (8) 에 고정시키는데 이용되는데, 나사는 연장 아암의 해당 스레디드 보어에 맞물린다. 고정 절차에서, 나사는 슬라이더 보디 (15) 의 해당 슬롯 (17) 을 통해 맞물리므로, 나사가 풀리는 때, 슬라이더 보디 (15) 가 두 위치 사이에서 반경방향으로 왕복운동할 수 있다. 슬라이더 보디 (15) 가 희망하는 위치에 위치되자마자, 나사에 의해 연장 아암 (8) 에 고정될 수 있다.
유지 부재 (16) 는 클램프 (13) 를 갖고, 클램프로 절삭 인서트 (12) 가 유지 부재 (16) 에서 유지될 수 있다. 슬라이더 보디 (15) 는 유지 부재 (16) 의 해당 레그 (27) 가 맞물리는 그루브 (28) 를 갖는다. 그루브 (28) 에 유지 부재 (16) 를 고정시키는데 고정 나사 (29) 가 이용된다.
특히 선 B-B 를 따른 단면도인 도 8 에서 볼 수 있는 것처럼, 고정 나사 (29) 는 슬라이더 보디 (15) 에서 약간의 놀음 (play) 을 갖는다. 도 8 에 나타낸, 그루브 (28) 의 바닥과 고정 나사 (29) 의 헤드의 접촉 표면 사이의 각도 (α) 는 0°초과인 것이 바람직하고, 0 °∼ 10°인 것이 가장 바람직하다.
도 7 은 도 6 의 선 A-A 을 따른 단면도이다. 유지 부재 (16) 가 그의 하측에 베벨 (bevel) (33) 및 V자형 개구를 갖는 것을 볼 수 있다. 슬라이더 보디 (15) 는 스프링 효과 하에서 유지 부재 (16) 의 개구 내로 돌출하는 탄성 압력 부분의 형태의 스프링 부재 (30) 를 갖는다. 그리고, 웨지 (31) 형태의 접촉부가 조정 나사 (32) 에 의해 슬라이더 보디 (15) 에 고정된다. 유지 부재 (16) 가 슬라이더 보디 (15) 의 그루브 (28) 에 끼워맞춰지는 때, 유지 부재 (16) 는 도 7 에서 아래로부터 상방으로 슬라이더 보디 (15) 에 삽입된다. 그 경우, 먼저 탄성 압력 부분 (30) 이 베벨 (33) 에 접촉한다. 베벨 (33) 에 의해, V자형 개구가 압력 부분 (30) 의 반대편에 놓일 때까지, 탄성 압력 부분 (30) 이 슬라이더 보디 (15) 내로 (도 7 에서 좌측을 향해) 밀린다. 그러한 상황을 도 7 에 나타내었다. 그러한 상황에서, 유지 부재 (16) 는 웨지 (31) 에 부딪친다. 웨지 (31) 는 조정 나사 (32) 에 의해 이동될 수 있고, 이로써 유지 부재 (16) 의 축선방향 변위가 제공된다. 더 미세한 조정은 웨지 (31) 에 의해 가능하다.
본질적으로, 웨지 (31) 가 뒤로 이동되는 때, 웨지 (31) 의 방향으로 그루브 (28) 를 따라 유지 부재 (16) 를 가압하기 위해, 스프링 부재 (30) 가 존재한다. 유지 부재의 축선방향 위치에 도달하자마자, 유지 부재 (16) 는 고정 나사 (29) 에 의해 슬라이더 보디 (15) 에 고정될 수 있다.
상세한 설명, 도면 및 청구항에서 당업자가 볼 수 있는 모든 특징은, 단지 특정한 다른 특징부와 관련하여 특정한 용어로 설명되었더라도, 명시적으로 배제되지 않는 한 또는 기술적으로 그러한 조합이 불가능하거나 무의미하지 않는 한, 개별적으로 그리고 임의의 조합으로, 여기서 개시된 다른 특징 또는 특징의 그룹과 조합될 수 있다고 생각된다. 이는 첨부된 임의의 청구항의 특징들의 임의의 조합에도 또한 적용된다. 여기서는, 설명의 간결 및 가독성을 위해, 특징들의 생각할 수 있는 모든 조합에 대한 폭넓은 명백한 설명을 제공하였다.
1 보링아웃 공구
2 메인 공구 보디
3 인터페이스/가파르게 테이퍼진 샤프트
4 그립핑 그루브
5 플랜지
6 휠형상부
7 바퀴살 부분
8 연장 아암
9 절삭 인서트 홀더
10 돌출부
11 그루브
12 절삭 인서트
13 클램프
14 조정 나사
15 슬라이더 보디
16 유지 부재
17 슬롯
18 스레디드 보어
24 제 2 스레디드 보어
25 관통 보어
26 제 1 스레디드 보어
27 레그
28 그루브
29 고정 나사
30 스프링 부재
31 웨지
32 조정 나사
33 베벨 (bevel)

Claims (12)

  1. 공구 축을 중심으로 회전가능한 메인 공구 보디 (2) 및 메인 공구 보디 (2) 에 고정될 수 있으며 절삭 인서트 시트를 갖는 유지 부재 (16) 를 포함하는 보링 또는 밀링용 절삭 기계가공 공구에 있어서, 메인 공구 보디 (2) 에 대해 유지 부재 (16) 를 축선방향으로 조정하기 위한 조정 장치가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 공구 보디 (2) 에 고정될 수 있으며 두 지점 사이에서 상기 메인 공구 보디 (2) 에 대해 반경방향으로 왕복운동할 수 있는 슬라이더 보디 (15) 가 제공되어 있고, 상기 유지 부재 (16) 는 상기 슬라이더 보디 (15) 에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조정 장치는 메인 공구 보디 (2) 또는 슬라이더 보디 (15) 의 제 1 스레디드 보어 (26) 내에 배치되는 조정 나사 (32) 를 갖고, 조정 나사는 가능하게는 접촉부 (31) 를 경유하여 유지 부재 (16) 의 접촉 표면에 맞닿아서, 스레디드 보어 (26) 내에서 조정 나사 (32) 가 회전하면, 유지 부재 (16) 가 슬라이더 보디 (15) 또는 메인 공구 보디 (2) 에 대해 축선방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 스레디드 보어 (26) 는 공구 축과 15°∼ 165°, 바람직하게는 45°∼ 135°, 특히 바람직하게는 60°∼ 120°, 그리고 가장 바람직하게는 약 90°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 유지 부재 (16) 의 접촉 표면, 및/또는 유지 부재 (16) 의 접촉 표면과 맞물리게 되는 접촉부 (31) 또는 조정 나사 (32) 의 대응 맞닿음 표면이, 상기 제 1 스레디드 보어 (26) 와 0°∼ 90°, 바람직하게는 0°∼ 20°, 특히 바람직하게는 10°∼ 20°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 부재 (16) 를 주어진 축선방향 위치 (axial position) 로 편향시키는 스프링 부재 (30) 가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 부재 (16) 는 제 2 스레디드 보어 (24) 를 갖고, 상기 슬라이더 보디 (15) 또는 상기 메인 공구 보디 (2) 는 관통 보어 (25) 를 가져서, 관통 보어 (25) 를 통해 제 2 스레디드 보어 (24) 에 맞물리는 고정 나사 (29) 로 유지 부재 (16) 가 슬라이더 보디 (15) 또는 메인 공구 보디 (2) 에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 관통 보어 (25) 는 슬롯 형태인 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 유지 부재 (16) 는 레그형 돌출부 (27) 를 갖고, 상기 슬라이더 보디 (15) 또는 상기 메인 공구 보디 (2) 는 대응 그루브 (28) 를 갖고, 상기 레그형 돌출부 (27) 에 제 2 스레디드 보어 (24) 가 배치되고, 상기 관통 보어 (25) 는 상기 그루브 (28) 에 배치되는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  10. 제 9 항에 있어서, 슬라이더 보디 (15) 또는 메인 공구 보디 (2) 에 고정 나사 헤드를 위한 맞닿음 표면이 제공되고, 맞닿음 표면은 그루브의 바닥과 0°초과, 바람직하게는 1°∼ 20°, 특히 바람직하게는 1°∼ 10°의 각도 (α) 를 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 스레디드 보어 (24) 는 반경방향과 15°∼ 165°, 바람직하게는 25°∼ 135°, 특히 바람직하게는 40°∼ 50°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 한편으로 메인 공구 보디 (2) 에 고정되고 다른 한편으로 절삭 인서트 홀더 (9) 를 운반하는 연장 아암 (8) 이 제공되고, 절삭 공구 홀더 (9) 는 반경방향으로 서로 떨어져 있는 적어도 2 개의 위치에서 상기 연장 아암 (8) 에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 절삭 기계가공 공구.
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