KR20150082286A - 압축성 부재를 갖는 내부 냉매 통로를 보유한 절삭 공구 홀더 - Google Patents

압축성 부재를 갖는 내부 냉매 통로를 보유한 절삭 공구 홀더 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 절삭 공구 홀더(100)는 홀더 본체(102) 그리고 상부 및 기부 조(104, 106)를 갖는다. 절삭 삽입체(152)가 상부 조(104)와 기부 조(106) 사이에 수용될 수 있다. 탄성 리세스(110)가 상부 조(104)의 후방 단부에 인접하게 위치되고, 그에 의해 상부 조(104)가 기부 조(106)를 향해 편향되게 한다. 상부 조 냉매 채널(120)은 탄성 리세스(110)와 유체 연통되는 상부 조 입구(121) 그리고 상부 조(104)의 전방 단부로 개방되는 상부 조 출구(123)를 갖는다. 홀더 본체 냉매 채널(114)은 탄성 리세스(110)와 유체 연통되는 홀더 본체 출구(113)를 갖는다. 압축성 재료로 제조되는 공구 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스(110) 내에 위치된다. 공구 냉매 플러그(126)는 그를 통과하고 홀더 본체 냉매 채널(114)로부터 상부 조 냉매 채널(120)로의 유체 경로를 형성하는 플러그 냉매 채널(128)을 갖는다.

Description

압축성 부재를 갖는 내부 냉매 통로를 보유한 절삭 공구 홀더{CUTTING TOOL HOLDER WITH INTERNAL COOLANT PASSAGE HAVING A COMPRESSIBLE MEMBER}
본 발명은 일반적으로 탄성적으로 클램핑된 절삭 삽입체를 갖는 절삭 공구 특히 냉매 통로 배열체를 갖는 절삭 공구에 관한 것이다.
홀더 그리고 그 내에 탄성적으로 클램핑되는 절삭 삽입체를 갖는 절삭 공구는 선삭 및 홈 가공(grooving) 작업 등의 금속 절삭 작업을 위해 채용된다. 절삭 삽입체는 조임 나사에 의해 함께 체결되는 상부 및 하부 조(jaw) 사이에서 삽입체 수용 포켓(insert receiving pocket) 내에 클램핑된다. 일부의 절삭 공구는 절삭 날을 냉각시키고 공작물로부터 금속 칩을 배출하기 위해 절삭 삽입체의 절삭 날을 향해 공구 냉매 유체를 제공하는 배열체를 갖는다. 예컨대 절삭 날 위로부터, 절삭 날 아래로부터, 절삭 날의 측면으로부터, 절삭 삽입체 뒤로부터 절삭 삽입체의 상이한 위치를 향해 공구 냉매 유체를 제공하는 배열체가 있다.
공구 냉매 배열체를 갖는 절삭 공구가 예컨대 제JP3317783호, 제JP6031502호, 제JP6126510호, 제JP7237008호, 제JP2010-179380호, 제WO2012130857호, 제US4848198호, 제US7568864호, 제US7641422호, 제US7959384호 및 제US2012230780호에서 예시되어 있다.
본 출원의 주제의 목적은 삽입체 수용 포켓의 상부 조를 통해 절삭 삽입체의 절삭 날을 향해 냉매를 제공하는 내부 공구 냉매 통로를 갖는 개선된 신규한 절삭 공구 홀더를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제에 따르면, 홀더 본체와;
홀더 본체와 결합되는 상부 조 및 기부 조로서, 상부 조는 전방 단부 및 후방 단부를 갖는, 상부 조 및 기부 조와;
상부 조의 후방 단부에 인접하게 위치되는 탄성 리세스와;
탄성 리세스와 유체 연통되는 홀더 본체 출구를 갖는 홀더 본체 냉매 채널과;
탄성 리세스와 유체 연통되는 상부 조 입구를 갖는 상부 조 냉매 채널과;
탄성 리세스 내에 위치되고 플러그 냉매 채널(plug coolant channel)이 통과하는 압축성 공구 냉매 플러그
를 포함하고,
상부 조가 기부 조를 향해 탄성적으로 편향될 때에, 공구 냉매 플러그가 압축되고, 플러그 냉매 채널이 홀더 본체 냉매 채널로부터 상부 조 냉매 채널로의 유체 경로를 형성하는,
절삭 공구 홀더가 제공된다.
본 출원의 특정 실시예에 따르면, 위에서 설명된 것과 같은 절삭 공구 홀더로서,
탄성 리세스는 탄성 리세스 벽에 의해 한정되고, 홀더 본체 출구는 탄성 리세스 벽으로 개방되고;
상부 조 냉매 채널은 상부 조 전방 단부로 개방되는 상부 조 출구를 추가로 갖고;
플러그 냉매 채널은 플러그 입구 및 플러그 출구에서 개방되고;
공구 냉매 플러그는 탄성 리세스 내에 위치되고, 이 때에 플러그 입구는 홀더 본체 출구와 대면하고, 플러그 출구는 상부 조 입구와 대면하는,
절삭 공구 홀더가 제공된다.
본 출원의 추가 실시예에 따르면, 위에서 설명된 것과 같은 절삭 공구 홀더 그리고 절삭 공구 홀더의 상부 조와 기부 조 사이에 클램핑되는 절삭 삽입체를 포함하는 절삭 공구가 제공된다. 절삭 공구는 홀더 본체 냉매 채널 내로 삽입되고 플러그 냉매 채널을 통해, 상부 조 냉매 채널 내로 그리고 절삭 삽입체를 향해 진행되는 절삭 공구 냉매 유체를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 절삭 공구 냉매 유체는 절삭 삽입체의 절삭 날을 향해 분무된다.
본 발명의 더 양호한 이해를 위해 그리고 본 발명이 실제로 수행될 수 있는 방법을 보여주기 위해, 첨부 도면이 이제부터 참조될 것이다.
도 1은 개시된 기술의 하나의 실시예에 따른 절삭 공구의 개략도이다.
도 2는 도 1의 절삭 공구의 분해도이다.
도 3은 도 1의 절삭 공구의 측면도이다.
도 4는 도 1의 절삭 공구 부분 투명 측면도이다.
도 5는 도 1의 절삭 공구의 평면도이다.
도 6은 개시된 기술의 하나의 실시예에 따른 냉매 플러그의 사시도이다.
도 7은 도 6의 냉매 플러그의 투명도이다.
도 8은 개시된 기술의 또 다른 실시예에 따른 냉매 플러그의 사시도이다.
도 9는 도 8의 냉매 플러그의 투명도이다.
도시의 간략화 및 명료화를 위해, 도면에 도시된 요소가 일정한 비율로 작도될 필요는 없다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 요소들 중 일부의 치수는 명료화를 위해 다른 요소에 대해 과장될 수 있거나, 여러 개의 물리적 구성 요소가 하나의 기능 블록 또는 요소 내에 포함될 수 있다. 나아가, 적절한 것으로 여겨지는 경우에, 도면 부호가 대응 또는 유사 요소를 표시하도록 도면들 사이에서 반복될 수 있다.
다음의 설명에서, 본 발명의 다양한 태양이 설명될 것이다. 설명의 목적을 위해, 특정한 구성 및 세부 사항이 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 기재되어 있다. 그러나, 본 발명은 여기에서 제시된 특정한 세부 사항 없이 실시될 수 있다는 것이 또한 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 나아가, 주지된 특징이 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 생략 또는 단순화될 수 있다.
조립된 위치에서 그리고 분해도로 본 발명의 실시예에 따른 절삭 공구(150)를 각각 도시하는 도 1 및 2가 참조될 것이다. 절삭 공구(150)는 절삭 공구 홀더(100) 그리고 그 내에 클램핑되는 절삭 삽입체(152)를 포함한다. 절삭 공구 홀더(100)는 절삭 공구 홀더(100) 내에 클램핑되는 절삭 삽입체(152)의 절삭 날을 향해 공구 냉매 유체(C)를 제공하는 내부 연속 냉매 통로(130)를 갖는다.
절삭 공구 홀더(100)는 홀더 본체(102), 상부 조(104) 및 기부 조(106)를 포함한다. 상부 및 기부 조(104, 106)는 이들 사이에 홀더 본체(102)의 전방에 위치되고 길이 방향 포켓 축(B)을 갖는 삽입체 수용 포켓(108)을 한정한다. 상부 조(104) 및 기부 조(106)는 홀더 본체(102)와 결합된다. 이러한 실시예에서, 상부 조(104) 및 기부 조(106)는 홀더 본체(102)와 일체형 구성으로 형성된다. 상부 조(104)는 전방 단부(116) 및 후방 단부(118)를 갖는다. 상부 조(104) 및 기부 조(106)는 상부 조(104)의 후방 단부(118)에 인접하게 위치되는 탄성 리세스(110)에서 종료되는 간극(125)에 의해 이격된다. 탄성 리세스(110)는 포켓 축(B)에 횡단하여 탄성 리세스 축(A)을 따라 연장되는 탄성 리세스 벽(112)에 의해 한정된다. 탄성 리세스 축(A)은 포켓 축(B)에 직각일 수 있고, 심지어 포켓 축(B)과 교차될 수 있다. 탄성 리세스 벽(112)은 실질적으로 원통형일 수 있다. 대체예에서, 탄성 리세스 벽(112)은 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 간극(125) 및 탄성 리세스(110)는 수직력이 상부 조(104) 상에 가해질 때에 상부 조(104)가 기부 조(106)를 향해 탄성적으로 편향되게 한다. 홀더 본체(102)는 기본 본체(102)로부터 후방으로 연장되는 길이 방향 공구 생크(tool shank)(158)와 결합된다. 홀더 본체(102)는 공구 생크(158)와 일체형 구성으로 형성될 수 있다. 공구 생크(158)는 그 다음에 기계 샤프트 내에 보유될 수 있다.
도 1의 절삭 공구(150)의 측면도 및 부분 투명 측면도를 각각 도시하는 도 3 및 4가 또한 참조될 것이다. 측면도에서, 절삭 공구(150)는 탄성 리세스 축(A)을 따라 관찰된다. 홀더 본체 냉매 채널(114)이 홀더 본체(102)를 통과하고, 홀더 본체 입구(111) 및 홀더 본체 출구(113)를 갖는다. 홀더 본체 출구(113)는 홀더 본체 입구(111)의 전방에 위치된다. 홀더 본체 출구(113)는 탄성 리세스 벽(112)으로 개방된다[즉, 홀더 본체 출구(113)는 탄성 리세스(110)와 유체 연통된다]. 홀더 본체 입구(111)는 홀더 본체 냉매 채널(114) 내로 냉매 유체(C)를 제공하는 냉매 공급원(156)으로 개방된다. 공구 냉매 공급원(156)은 예컨대 공구 생크(158)를 통해 길이 방향으로 형성되고 공구 생크(158)의 후방에서 개방되는 생크 냉매 채널(160)일 수 있다. 도면에 도시된 공구 냉매 공급원(156)과 홀더 본체 냉매 채널(114)의 배향 및 결합은 단지 예로서 그리고 본 발명에 구속되지 않는 것으로 간주되어야 한다.
상부 조 냉매 채널(120)이 상부 조(104)를 통과하고, 상부 조 입구(121) 및 상부 조 출구(123)를 갖는다. 상부 조 입구(121)는 홀더 본체 출구(113)로부터 이격되는 탄성 리세스 벽(112)으로 개방된다[즉, 상부 조 입구(121)는 탄성 리세스(110)와 유체 연통된다]. 상부 조 입구(121)는 홀더 본체 출구(113)의 정반대에 위치될 수 있다. 상부 조 출구(123)는 상부 조(104)의 전방 단부(116)로 개방된다.
나사 보어(124)가 기부 조(106) 내로 간극(125)을 횡단하여 상부 조(104)를 통해 나사 축(S)을 따라 수직으로 연장된다. [도 3-4에서, 탄성 리세스 축(A)을 따라 관찰될 때의] 절삭 공구 홀더(100)의 측면도에서, 나사 축(S)은 포켓 축(B)에 직각일 수 있다. 다른 실시예에서, 나사 축(S)은 포켓 축(B)에 대해 예각 또는 둔각으로 경사질 수 있다. 기부 조(106) 내로 연장되는 나사 보어(124)의 부분은 나사 보어 부분(127)이다. 나사 보어(124)는 도 4에 도시된 것과 같이 상부 조 냉매 채널(120)과 교차될 수 있다. 절삭 공구 홀더(100)는 나사 보어(124) 내로 삽입되는 체결 나사(122)를 또한 포함할 수 있다. 체결 나사(122)는 헤드 부분(144), 나사 부분(148) 그리고 이들 사이에서 연장되는 넥 부분(neck portion)(146)을 갖는다. 넥 부분(146)은 헤드 부분(144) 및 나사 부분(148)보다 좁다. 넥 부분(146)은 또한 특히 상부 조 냉매 채널(120)에서 나사 보어(124)보다 좁다. 체결 나사(122)가 나사 보어(124) 내로 체결될 때에, 나사 부분(148)이 나사 보어 부분(127)과 협력한다. 그 다음에, 헤드 부분(144)이 상부 조(104) 상에 수직력을 가하고, 그에 의해 상부 조(104)가 기부 조(106)를 향해 편향되게 하고, 그에 따라 삽입체 수용 포켓(108) 내에 절삭 삽입체(152)를 클램핑한다. 추가로, 체결 나사(122)가 나사 보어(124) 내로 체결될 때에, 그 넥 부분(146)이 상부 조 냉매 채널(120) 내에 위치된다.
절삭 공구 홀더(100)는 플러그 주연 표면(142)을 갖는 압축성 공구 냉매 플러그(126)를 또한 포함한다. 플러그 주연 표면(142)은 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스(110) 내로 끼워지도록 탄성 리세스 벽(112)의 형상과 일치된다. 플러그 주연 표면(142)은 실질적으로 원통형이고, 사이에서 플러그 주연 표면(142)이 연장되는 2개의 대향 플러그 단부 표면(140)을 갖는다. 대체예에서, 플러그 주연 표면(142)은 탄성 리세스 벽(112)의 형상과 일치되는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 플러그 주연 표면(142)은 원뿔형 형상을 가질 수 있고, 이러한 경우에 단지 1개의 플러그 단부 표면(140)이 주연 표면(142)에 연결될 수 있다.
플러그 냉매 채널(128)이 냉매 플러그(126)를 통과하고, 플러그 입구(131) 및 플러그 출구(133)에서 플러그 주연 표면(142)으로 개방된다. 공구 냉매 플러그(126)는 플러그 입구(131)가 홀더 본체 출구(113)와 대면하고 플러그 출구(133)가 상부 조 입구(121)와 대면하도록 탄성 리세스(110) 내로 삽입된다. 플러그 냉매 채널(128)은 그에 따라 홀더 본체 냉매 채널(114)로부터 상부 조 냉매 채널(120)로의 유체 경로를 제공하고, 냉매 공급원(156)으로부터 상부 조 출구(123)로의 연속 냉매 경로(130)의 일부를 형성한다.
공구 냉매 플러그(126)는 중합체(예컨대, 폴리우레탄, 탄성 중합체 등) 등의 압축성 재료로 형성되고, 그에 의해 공구 냉매 플러그(126)가 플러그 주연 표면(142) 상에 작용하는 힘 하에서 탄성적으로 압축되게 한다. 상부 조(104)가 기부 조(106)를 향해 편향될 때에 예컨대 체결 나사(122)가 체결될 때에, 탄성 리세스 벽(112)이 플러그 주연 표면(142)을 파지하고, 공구 냉매 플러그(126)를 압축하고, 그에 의해 그 위치에 공구 냉매 플러그(126)를 보유한다.
플러그 입구(131)의 직경은 홀더 본체 출구(113)가 플러그 입구(131)에 의해 덮이도록 홀더 본체 출구(113)의 직경보다 약간 클 수 있다. 마찬가지로, 플러그 출구(133)의 직경은 상부 조 입구(121)의 직경보다 약간 크다. 플러그 주연 표면(142)이 탄성 리세스 벽(112)에 대항하여 단단히 가압될 때에, 플러그 주연 표면(142)이 홀더 본체 출구(113) 및 상부 조 입구(121)를 덮어 밀봉하고, 그에 의해 냉매 유체(C)가 탄성 리세스(110) 내로 누출되는 것을 방지한다. 냉매 유체(C)는 그에 따라 단지 플러그 입구(131)를 통해 유동되게 되고 플러그 냉매 채널(128)을 통해 진행되게 된다. 공구 냉매 플러그(126)가 압축성 재료로 형성되므로, 공구 냉매 플러그(126)는 기부 조(106)를 향한 상부 조(104)의 탄성 편향에 저항하지 않는다. 그러나, 공구 냉매 플러그(126)의 압축 크기는 상부 조 전방 단부(116)의 하부측과 절삭 삽입체(152)의 클램핑에 의해 제한될 것이라는 것이 이해되어야 한다. 그러므로, 절삭 삽입체(152)를 클램핑할 때의 전방 단부(116)의 이동 거리는 공구 냉매 플러그(126) 그 자체의 압축성과 함께 탄성 리세스(110)의 치수에 대한 공구 냉매 플러그(126)의 치수를 결정할 때에 고려되어야 한다.
공구 냉매 플러그(126)는 플러그 단부 표면(140) 중 하나에 각각 부착되는 2개의 단부 판을 추가로 포함할 수 있다. 단부 판은 공구 냉매 플러그(126)의 재료보다 경질의 재료로 제조되고, 예컨대, 이들은 금속(예컨대, 알루미늄 또는 강철)로 제조된다. 단부 판은 예컨대 공구 냉매 플러그(126)가 기계 가공된 공작물로부터 제거되는 금속 칩에 의해 관통되는 것을 보호하기 위해 우선 플러그 단부 표면(140)의 적어도 일부를 덮는다.
중합체(예컨대, 폴리우레탄, 탄성 중합체 등) 등의 공구 냉매 플러그(126)를 형성하는 압축성 재료는 탄성 리세스(110)에서의 전형적인 금속 기계 가공 온도 그리고 거친 화학적 환경 하에서 내구성이다. 예컨대, 폴리우레탄은 그 성질을 변화시키지 않으면서 전형적으로 125℃까지의 온도를 견딜 수 있다. 나아가, 압축성 재료는 화학적으로 마모성일 수 있는 절삭 공구 냉매 유체(C)(예컨대, 대개 오일, 용매 등을 포함하는 공구 냉매 에멀션)와의 접촉 하에서 내구성이다. 그러므로, 공구 냉매 플러그(126)는 이러한 금속 기계 가공 조건 즉 전형적인 온도 그리고 아마도 화학적으로 마모성의 환경을 견디도록 형성된다. 전형적인 기계 가공 조건은 상당한 마찰, 진동 등을 또한 포함할 수 있고, 공구 냉매 플러그(126)는 이러한 조건에서의 사용에도 적절하다.
추가로, 공구 냉매 플러그(126)를 형성하는 압축성 재료는 어떤 수준의 충돌 탄성(rebound resilience)을 갖는다. 상부 조(104)가 기부 조(106)를 향해 편향되지 않을 때에[예컨대, 체결 나사(122)가 해제될 때에], 공구 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스(110) 내에서 그 중립 위치를 취하도록 탄성적으로 복귀된다.
위에서 언급된 것과 같이, 체결 나사(122)의 넥 부분(146)은 상부 조 냉매 채널(120) 내에 위치되고, 넥 부분(146)은 상부 조 냉매 채널(120)에서 나사 보어(124)보다 좁다. 2개의 밀봉 링(138)(예컨대, 고무 밀봉 링)이 상부 조 냉매 채널(120)에서 나사 보어(124)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 넥 부분(146)의 양측 상에 위치된다. 이와 같이, 냉매 유체(C)가 상부 조 냉매 채널(120)을 통해 진행될 때에, 냉매 유체(C)가 체결 나사(122)의 더 좁은 넥 부분(146) 주위에서 유동될 수 있다. 그러나, 밀봉 링(138)은 상부 조 냉매 채널(120)의 양측 상에서 나사 보어(124)를 밀봉하고, 그에 의해 냉매 유체(C)가 상부 조 냉매 채널(120)로부터 누출되는 것을 방지한다. 밀봉 링(138)은 밀봉 링 홈 내에 위치될 수 있고, 여기에서 제1 밀봉 링 홈이 넥 부분(146)과 헤드 부분(144) 사이에 형성되고, 제2 밀봉 링 홈이 넥 부분(146)과 나사 부분(148) 사이에 형성된다.
본 발명의 상이한 실시예에 따른 공구 냉매 플러그(126)를 도시하는 도 6-9가 추가로 참조될 것이다. 공구 냉매 플러그(126)는 공구 냉매 플러그(126)의 배향을 결정하기 위해 즉 플러그 입구(131)가 홀더 본체 출구(113)와 정렬되고 플러그 출구(133)가 상부 조 입구(121)와 정렬되는 것을 확실하게 하기 위해 위치 설정 부재(132)를 추가로 포함할 수 있다. 탄성 리세스 벽(112)은 그 내에 형성되고 위치 설정 부재(132)의 형상에 대응하는 위치 설정 홈(134)을 갖는다.
도 6 및 7은 사시도 및 투명 사시도로 공구 냉매 플러그(126)의 하나의 실시예를 각각 도시하고 있다. 이러한 실시예에서, 위치 설정 부재(132)는 위치 설정 홈(134) 내로 끼워지도록 플러그 주연 표면(142)으로부터 돌출되는 위치 설정 핀(136)의 형태로 되어 있다. 위치 설정 핀(136)은 공구 냉매 플러그(126) 내로 형성되고 플러그 주연 표면(142)으로 개방되는 위치 설정 핀 보어(137) 내에 위치된다. 위치 설정 핀 보어(137)는 플러그 냉매 채널(128)에 실질적으로 평행하게 연장된다.
도 8 및 9는 사시도 및 투명 사시도로 공구 냉매 플러그(126)의 대체 실시예를 각각 도시하고 있다. 이러한 대체 실시예에서, 공구 냉매 플러그(126)는 플러그 주연 표면(142)으로부터 연장되는 위치 설정 돌출부(162)를 갖는다. 위치 설정 돌출부(162)는 예컨대 플러그 단부 표면(140) 중 하나로부터 플러그 입구(131) 또는 플러그 출구(133)를 향해 연장될 수 있다. 도 8-9에 도시된 실시예에서, 위치 설정 돌출부(162)는 플러그 냉매 채널(128)의 방향에 대체로 직각으로 플러그 주연 표면(142)을 따라 플러그 단부 표면(140)으로부터 플러그 입구(131)를 향해 연장된다. 위치 설정 돌출부(162)는 플러그 주연 표면(142)과 일체형 구성으로 형성될 수 있다.
공구 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스 축(A)을 따라 탄성 리세스(110) 내로 삽입될 때에, 위치 설정 부재(132)[예컨대, 위치 설정 핀(136) 또는 위치 설정 돌출부(162)]가 위치 설정 홈(134) 내로 활주된다. 공구 냉매 플러그(126)는 위치 설정 부재(132)가 위치 설정 홈(134) 내로 활주될 때에만 탄성 리세스(110) 내로 삽입될 수 있고, 그에 의해 탄성 리세스(110)에 대한 공구 냉매 플러그(126)의 배향을 결정한다. 이러한 방식으로, 공구 냉매 플러그(126)의 배향은 플러그 입구(131)가 홀더 본체 출구(113)와 대면하고 플러그 출구(133)가 상부 조 입구(121)와 대면하도록 유지된다. 이것은 홀더 본체 냉매 채널(114)로부터 상부 조 냉매 채널(120)로의 유체 경로의 형성을 보증한다.
나아가, 위치 설정 부재(132)는 위치 설정 홈(134) 내에 구속되고, 그에 따라 공구 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스 벽(112)에 대해 탄성 리세스 축(A)을 중심으로 회전되는 것을 방지한다. 위치 설정 부재(132)는 또한 위치 설정 홈(134)의 내부 표면에 대항하여 정지되고, 그에 의해 공구 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스(110) 내로 추가로 이동되는 것을 방지하고, 탄성 리세스 축(A)을 따른 공구 냉매 플러그(126)의 위치를 결정한다.
절삭 삽입체(152)는 금속 절삭 그리고 다른 금속 기계 가공 절차를 위해 채용되는 적어도 1개의 절삭 날(154)을 갖는다. 도면에 도시된 절삭 삽입체(152)는 2개의 절삭 날(154)을 갖는 인덱싱 가능한 절삭 삽입체이다. 상부 조 출구(123)는 절삭 날(154)의 방향으로 개방된다. 절삭 공구 냉매 유체(C)가 냉매 통로(130)를 통해 진행될 때에, 냉매 유체(C)가 상부 조 출구(123)로부터 절삭 삽입체(152)를 향해 특히 절삭 날(154)을 향해 분무된다. 기계 가공 작업 중에, 냉매 유체(C)는 절삭 날(154) 그리고 기계 가공된 공작물의 절삭 영역을 냉각시킬 것이 요구된다. 추가로, 절삭 날(154)을 향해 분무된 공구 냉매 유체(C)는 공작물로부터 제거되는 금속 칩을 파괴 또는 편향시키는 데 사용될 수 있다.
절삭 삽입체(152)는 공구 홀더 내에 예컨대 절삭 공구 홀더(100)의 삽입체 수용 포켓(108) 내에 클램핑하는 데 적절한 임의의 절삭 삽입체일 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 첨부 도면에 도시된 절삭 삽입체(152)는 절삭 삽입체에 대한 비-구속 예이고, 삽입체 수용 포켓(108)의 세부 사항은 또한 삽입체 수용 포켓에 대한 비-구속 예이다. 삽입체 수용 포켓(108)은 임의의 특정한 형태의 절삭 삽입체를 수용하는 데 적절하도록 형성되어야 한다는 것이 이해될 것이다.
어떤 기계 가공 작업을 위해, 절삭 날 위로부터 즉 상부 클램핑 조로부터 공구 냉매를 제공하는 것이 특히 바람직하다는 것이 주목되어야 한다. 본 발명에 따른 절삭 공구 홀더(100)의 냉매 통로(130)는 종종 추가의 냉매-제공 부속품 또는 부재를 위치시키는 데 불충분한 제한된 공간을 갖는 절삭 공구에 특히 적절하다. 나사 축(S)을 따라 관찰되는 도 1의 절삭 공구(150)의 평면도를 도시하는 도 5가 이제부터 참조될 것이다. 절삭 공구 홀더(100)는 테이퍼형이고 즉 공구 생크(158)로부터 삽입체 수용 포켓(108)을 향한[즉, 상부 조(104)의 전방 단부(116)를 향한] 방향으로 좁아진다. 공구 홀더(100)는 홀더 본체(102) 그리고 상부 및 기부 조(104, 106)의 측면들을 따라 연장되는 2개의 홀더 측면(164)을 갖는다. 나사 축(S)을 따라 관찰될 때에(즉, 상면 모습에서), 홀더 측면(164)이 이들 사이에서 테이퍼 각도(α)를 형성한다. 절삭 공구 홀더(100)의 특정 실시예에서, 테이퍼 각도(α)는 비-구속 예로서 도면에 도시된 것과 같이 15˚일 수 있다(즉, α=15˚).
절삭 공구 홀더(100)의 테이퍼형 형성은 전방 단부(116)가 홀더 본체(102)보다 좁다는 것을 의미하고, 이것은 상부 조(104)로부터[즉, 절삭 날(154) 위로부터] 절삭 날(154)에 도달되도록 절삭 공구 냉매(C)를 위한 통로를 제공할 공간을 제한한다. 따라서, 탄성 리세스(110) 위에 위치되는 홀더 본체(102) 내에 냉매 채널을 형성할 공간이 전형적으로 불충분하다. 마찬가지로, 절삭 날(154) 위로부터 냉매 유체를 분무할 수 있도록 예컨대 상부 조(104)의 상부에 또는 홀더 측면(164)을 따라 외부 냉매-제공 부재를 설치할 가능성이 제한된다. 이러한 냉매 제공 부재를 추가하는 것은 절삭 공구(150)의 작업을 제한 또는 방해할 수 있고, 그에 따라 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 절삭 공구 홀더(100)는 냉매 유체(C)가 홀더 본체(102)로부터 상부 조(104)를 향해 진행되도록 냉매 통로(130) 내에 사용되는 탄성 리세스(110)를 이용한다. 이것은 상부 조(104)의 편향에 저항하지 않으면서 탄성 리세스(110) 내로 끼워지고 냉매 통로(130)의 일부를 형성하는 압축성 공구 냉매 플러그(126)에 의해 성취된다. 나아가, 제한된 이용 가능한 공간으로 인해, 상부 조 냉매 채널(120)은 [즉, 냉매 통로(130)가 나사 보어(124)로부터 이격될 공간이 불충분하므로] 나사 보어(124)와 교차될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 냉매 유체(C)는 체결 나사(122) 주위에서 그리고 나사 보어(124)를 횡단하여 상부 조 출구(123)를 향해 상부 조 냉매 채널(120)을 통해 유동되게 되고, 그에 의해 또한 제한된 공간 제약을 극복한다.
본 발명은 1개 이상의 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 그 설명은 전체적으로 예시인 것으로 의도되고, 도시된 실시예에 본 발명을 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 여기에서 구체적으로 예시되지 않지만 그럼에도 불구하고 본 발명의 범주 내에 있는 다양한 변형이 통상의 기술자에게 착안될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (23)

  1. 홀더 본체(102)와;
    홀더 본체(102)와 결합되는 상부 조(104) 및 기부 조(106)로서, 상부 조(104)는 전방 단부(116) 및 후방 단부(118)를 갖는, 상부 조(104) 및 기부 조(106)와;
    상부 조(104)의 후방 단부(118)에 인접하게 위치되는 탄성 리세스(110)와;
    탄성 리세스(110)와 유체 연통되는 홀더 본체 출구(113)를 갖는 홀더 본체 냉매 채널(114)과;
    탄성 리세스(110)와 유체 연통되는 상부 조 입구(121)를 갖는 상부 조 냉매 채널(120)과;
    탄성 리세스(110) 내에 위치되고 플러그 냉매 채널(128)이 통과하는 압축성 공구 냉매 플러그(126)
    를 포함하고,
    상부 조(104)가 기부 조(106)를 향해 탄성적으로 편향될 때에, 공구 냉매 플러그(126)가 압축되고, 플러그 냉매 채널(128)이 홀더 본체 냉매 채널(114)로부터 상부 조 냉매 채널(120)로의 유체 경로를 형성하는,
    절삭 공구 홀더(100).
  2. 제1항에 있어서, 탄성 리세스(110)는 탄성 리세스 벽(112)에 의해 한정되고, 홀더 본체 출구(113)는 탄성 리세스 벽(112)으로 개방되고;
    상부 조 냉매 채널(120)은 상부 조(104)의 전방 단부(116)로 개방되는 상부 조 출구(123)를 추가로 갖고;
    플러그 냉매 채널(128)은 플러그 입구(131) 및 플러그 출구(133)에서 개방되고;
    공구 냉매 플러그(126)는 탄성 리세스(110) 내에 위치되고, 이 때에 플러그 입구(131)는 홀더 본체 출구(113)와 대면하고, 플러그 출구(133)는 상부 조 입구(121)와 대면하는,
    절삭 공구 홀더(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상부 조(104) 및 기부 조(106)는 홀더 본체(102)와 일체형 구성으로 형성되는 절삭 공구 홀더(100).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 조(104) 및 기부 조(106)는 이들 사이에 삽입체 수용 포켓(108)을 한정하고, 삽입체 수용 포켓(108)은 길이 방향 포켓 축(B)을 갖고,
    탄성 리세스(110)는 포켓 축(B)에 횡단하여 탄성 리세스 축(A)을 따라 연장되는 탄성 리세스 벽(112)에 의해 한정되는,
    절삭 공구 홀더(100).
  5. 제4항에 있어서, 압축성 공구 냉매 플러그(126)는 플러그 주연 표면(142)을 갖고, 탄성 리세스 벽(112) 및 플러그 주연 표면(142)은 실질적으로 원통형인, 절삭 공구 홀더(100).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 냉매 플러그(126)는 압축성 재료로 형성되는 절삭 공구 홀더(100).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 냉매 플러그(126)는 폴리우레탄으로 형성되는 절삭 공구 홀더(100).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 냉매 플러그(126)는 위치 설정 부재(132)가 돌출되는 플러그 주연 표면(142)을 갖고,
    탄성 리세스(110)는 위치 설정 부재(132)의 형상에 대응하는 위치 설정 홈(134)을 갖고,
    공구 냉매 플러그(126)는 탄성 리세스(110) 내로 삽입되고, 이 때에 위치 설정 부재(132)는 위치 설정 홈(134) 내로 활주되는,
    절삭 공구 홀더(100).
  9. 제8항에 있어서, 공구 냉매 플러그(126)는 플러그 주연 표면(142)으로 개방되는 위치 설정 핀 보어(137)를 추가로 포함하고,
    위치 설정 부재(132)는 위치 설정 핀 보어(137) 내로 삽입되고 플러그 주연 표면(142)으로부터 돌출되는 위치 설정 핀(136)인,
    절삭 공구 홀더(100).
  10. 제8항에 있어서, 위치 설정 부재(132)는 플러그 주연 표면(142)으로부터 연장되는 위치 설정 돌출부(162)이고, 위치 설정 돌출부(162)는 플러그 주연 표면(142)과 일체형 구성으로 형성되는, 절삭 공구 홀더(100).
  11. 제10항에 있어서, 공구 냉매 플러그(126)는 플러그 주연 표면(142)에 연결되는 적어도 1개의 단부 표면(140)을 갖고;
    위치 설정 돌출부(162)는 플러그 주연 표면(142)을 따라 적어도 1개의 단부 표면(140)으로부터 연장되는,
    절삭 공구 홀더(100).
  12. 제11항에 있어서, 위치 설정 돌출부(162)는 플러그 냉매 채널(128)의 방향에 대체로 직각으로 연장되는 절삭 공구 홀더(100).
  13. 제8항에 있어서, 위치 설정 부재(132)는 공구 냉매 플러그(126)가 탄성 리세스(110)에 대해 회전되고 탄성 리세스(110) 내로 추가로 이동되는 것을 방지하는 절삭 공구 홀더(100).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 조(104)를 수직으로 통과하고 기부 조(106) 내로 연장되는 나사 보어(124)를 추가로 포함하는 절삭 공구 홀더(100).
  15. 제14항에 있어서, 나사 보어(124)는 상부 조 냉매 채널(120)과 교차되는 절삭 공구 홀더(100).
  16. 제15항에 있어서, 나사 보어(124) 내로 삽입되는 체결 나사(122)를 추가로 포함하고, 체결 나사(122)는 헤드 부분(144), 나사 부분(148) 그리고 이들 사이에서 연장되는 넥 부분(146)을 갖고, 넥 부분(146)은 헤드 부분(144) 및 나사 부분(148)보다 좁은, 절삭 공구 홀더(100).
  17. 제16항에 있어서, 체결 나사(122)가 나사 보어(124) 내로 체결될 때에, 넥 부분(146)이 상부 조 냉매 채널(120) 내에 위치되는, 절삭 공구 홀더(100).
  18. 제17항에 있어서, 체결 나사(122)는 넥 부분(146)의 양측 상에 위치되는 2개의 밀봉 링(138)을 갖는 절삭 공구 홀더(100).
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 조(104) 및 기부 조(106)는 절삭 공구 홀더(100)의 상면 모습에서 상부 조(114)의 전방 단부(116)의 방향으로 테이퍼형인 절삭 공구 홀더(100).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 절삭 공구 홀더(100) 그리고 절삭 공구 홀더(100)의 상부 조(104)와 기부 조(106) 사이에 클램핑되는 절삭 삽입체(152)를 포함하는 절삭 공구(150).
  21. 제20항에 있어서, 절삭 삽입체(152)는 절삭 날(154)을 갖고, 냉매 채널(120)은 절삭 날(154)의 방향으로 유도되는 상부 조 출구(123)에서 개방되는, 절삭 공구(150).
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 냉매 공급원(156)에 연결되고, 냉매 공급원(156)으로부터의 절삭 공구 냉매 유체(C)가 홀더 본체 냉매 채널(114)을 통해, 플러그 냉매 채널(128)을 통해, 상부 조 냉매 채널(120)을 통해 그리고 절삭 삽입체(152)를 향해 지나가는 절삭 공구(150).
  23. 제22항에 있어서, 절삭 공구 냉매 유체(C)는 상부 조 출구(123)로부터 절삭 삽입체(152)의 절삭 날(154)을 향해 분무되는 절삭 공구(150).
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