KR20170003679A - 실린더형 표면의 기계적 러프닝을 위한 공구 및 그 실행 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예를 들어 실린더 크랭크 케이스 안에 위치한 실린더 슬리브의 지지면(=베어링면), 특히 금속 피삭재(II)와 같은 실린더형 표면(12)의 기계적 러프닝을 위한 실행 방법을 내용으로 한다. 이 기계적 러프닝은 서로 교차하는 그루브(14, 15)로 이뤄진 규정된 미세구조 생성 및 칩리스 또는 가공 작업을 위한 그루브 성형 공구(20)의 생산을 통해 실행된다. 본 발명에 따른 실행 방법은 다음과 같은 특징을 지닌다: a) 첫 작업 공정에서 그루브 성형 공구(20)를 피삭재 표면(12)을 따라 축 방향으로 이동한다. 그리고 피삭재의 표면(12)에 최소 한 개의 축 방향 그루브(14)가 삽입된다. b) 첫 작업 공정 이후 두 번째 작업 공정에서는 첫 공정에서 도달한 축 방향 위치에 있는 그루브 성형 공구(20)가 실린더축(13) 주변으로 제시된 회전각만큼 회전한다. 이때 피삭재 표면(12)에 교차하는 축 방향 그루브(14)는 최소 한 개의 원주형 그루브(15)가 삽입된다. c) 두 번째 작업 공정 이후 세 번째 공정에서 그루브 성형 공구(20)는 피삭재 표면(12)을 따라 축 방향으로 되돌아온다.

Description

실린더형 표면의 기계적 러프닝을 위한 공구 및 그 실행 방법{METHOD AND TOOL FOR MECHANICALLY ROUGHENING A CYLINDRICAL SURFACE}

본 발명은 실린더 크랭크 케이스 안에 위치한 실린더 슬리브 지지면, 특히 금속 피삭재 실린더형 표면의 기계적 러프닝을 위한 공구 및 그 실행 방법을 대상으로 한다. 이러한 기계적 러프닝 공구 및 실행 방법은 용사가 적용되는 표면층의 접착 베이스로 사용될 서로 교차하는 그루브로 이뤄진 규정된 미세구조를 생성함으로써 가능해진다.

용사가 적용되는 표면층을 위한 양질의 접착 베이스를 유지하기 위해, 예를 들어 실린더 슬리브의 피스톤 지지면과 같은 금속 피삭재의 마찰 강도가 높은 표면을 칩리스 또는 절삭공구를 이용해 기계적으로 러프닝 하는 방법은 이미 잘 알려져 있다. 러프닝 작업에 연마, 절단 및/또는 성형 공구가 사용된다.

이러한 종류의 공구 및 실행 방법은 WO 2010/015229A1에 제시되어 있다. 여기서는 회전하며 축 방향 피드로 이동하는 후속 공구를 이용해 나선형으로 진행하는 그루브 구조(나선형 피치: 0.7mm, 최소 깊이: 0.14mm, 폭: 0.18mm)를 실린더형 기판 표면으로 삽입하도록 제안하고 있으며, 이때 그루브 단면은 후속 공구를 이용해 최종 크기로 연속 가공한다. 해당 그루브 구조는 완성된 그루브의 기본 폭 보다 작은 우선 한 개의 베이스 그루브를 기판 표면에 삽입, 절삭 또는 성형한다. 그 후 베이스 그루브를 절삭가공 또는 칩리스 방식 작업으로 기판에 삽입된 그루브의 한쪽 면이나 에지는 다음 용사 단계를 위해 최적화된 한 개의 윤곽을 형성한다.

그루브의 양쪽 에지는 제비꼬리형 언더컷이나 그 형태로 축소되도록 가공한다. 그루브의 이러한 축소를 통해 기판과 코팅 사이의 탁월한 고정이 가능하다. 그루브 구조의 단계적 삽입은 다음 작업에 사용되는 후속 공구의 톱니와 날에 힘이 균등하게 작용하게 한다. WO 2010/015229 A1에서 제안한 후속 공구는 기판 표면에 원하는 그루브 구조를 단계적으로 삽입할 수 있도록 하는 최소 세 개의 연달아 놓인 빗살 형태 톱니가 장착된 장방형의 성형판과 절삭판을 각각 한 개씩 갖는 것으로 구별된다. 해당 공구는 순수하게 성형, 절삭 또는 연마 작업만을 위해 구성하거나 절삭과 성형 또는 연마와 성형 또는 절삭과 연마와 같이 다양한 결합 형태의 공구로도 구성될 수 있다. 그루브 구조는 후속 공구를 이용해 공구의 예 행정(pre-stroke) 즉, 공구가 앞으로 움직일 때 기판 표면으로 삽입한다. 다음에 이어지는 공구의 귀환 행정(return stroke)은 그루브 구조의 추가 작업이 없으므로 유휴 행정(empty stroke)이 된다.

몸체에 나선형 그루브 구조를 생성하기 위한 다른 공구 및 실행 방법은 WO 2010/015229 A1에서 참조할 수 있다. WO 2010/015229 A1과 다르게 WO 2008/034419 A1에서는 서로 엇갈리게 정렬된 두 개의 날을 지닌 공구를 이용해 첫 번째와 두 번째 언더컷을 형성하면서 몸체의 표면을 절삭가공할 것을 제안하고 있다. 이때 표면에 삽입된 언더컷은 서로 반대 방향으로 향하도록 해야한다. 이때 언더컷은 기하학적으로 규정된, 예를 들어 다양한 설정각을 지닌 한 개의 공통 또는 서로 다른 공구 홀더에 정렬된 나선형 절삭판이 있는 절삭날에 의해 생성될 수 있다. 나선형 절삭판의 날은 몸체에 실질적으로 노치 또는 절삭관의 삼각형 윤곽을 형성하는 반면에 첫 번째 언더컷을 통해 톱니형 단면이 생성될 수 있다.

대칭의 이유와 공구의 물류비용 절감을 위해 두 번째 언더컷도 마찬가지로 톱니형 단면을 형성해야 한다. 이때 몸체의 표면에 그에 상응하는 윤곽이 생성된다. 두 개의 언더컷이 동일한 윤곽을 지닌 경우 두 개의 연속 실행된 절삭 공정에 따른 두 개의 윤곽이 겹쳐지게 되며, 원하는 윤곽은 서로 반대로 정렬된 두 개의 언더컷을 지니게 된다. 두 개의 절삭된 날은 한 개의 공통 공구 홀더에 정렬할 수 있으며, 이러한 경우 피드 속도를 설정해 두 번째 날이 첫 번째 날의 절삭 경로에 대한 고정된 간격과 각을 지난 한 개의 절삭 경로를 생성할 수 있고 몸체 부분에서 첫 번째 절삭 과정, 예를 들어 보링, 회전, 포킹 및 평삭 작업 시 제거되지 않고 남아 있는 재료를 제거할 수 있다. 보링 또는 회전 실행 방법에서 언더컷이 실린더형 표면에 삽입되면 해당 절삭 공정은 절삭날이 나선형으로 움직이는 나사 절삭과 같이 진행된다. 생산성 및 프로세스 안정성을 높이기 위해 한 개의 공구 홀더에 동일한 방향으로 여러 개의 날을 정렬하고 절삭 공정 시 동일한 방향에 서로 간격을 두고 위치한 여러 개의 절삭 경로 유입을 추가로 제공하고 있다. 전체 절삭날이 몸체와 관련된 경우 여러 단계의 나사와 마찬가지로 다수의 언더컷이나 절삭 경로가 몸체로 동시에 유입된다. 이때 피드는 절삭날이 앞서 진행하고 있는 절삭날의 절삭 경로 또는 절삭날에 유입되지 않고 그와 다르게 진행하도록 계산한다. 이를 통해 클램핑 당 처리시간이 확실히 단축될 수 있다. 이에 대한 대체 방법으로 한 개의 절삭날이 있는 첫 번째 언더컷을 몸체의 첫 번째 방향으로 삽입할 것을 WO 2008/034419 A1에 제시하고 있다. 그리고나서 해당 절삭날의 방향을 변경해야 한다. 예를 들어 나선형 절삭판을 소정 각도만큼 회전한다. 두 번째 절삭 공정에서 두 번째 언더컷을 몸체 반대 방향으로 삽입한다. 평평한 표면의 경우 예 행정과 귀환 행정 사이의 방향 전환이 가능하도록 하여 유휴 행정이 발생하지 않도록 한다. 이 때 방향 전환은 자동으로 이뤄진다.

실린더형 표면의 표면 처리 시 두 번째 언더컷의 삽입은 예를 들어 천공 도구의 귀환 행정 중 이뤄지며, 필요에 따라 회전 방향도 변경된다. 또한, 이때 첫 번째 및 두 번째 언더컷을 서로 교차시켜 표면 처리 마지막에 두 개의 언더컷을 지닌 한 개의 공통 프로파일을 생성한다.

DE 10314249 B3에서도 마찬가지로 용사층으로 후속 코팅하기 위해 준비된 표면 처리 방법을 기술하고 있다. 제시된 방법에서 재료는 표면으로부터 절삭가공을 통해 제거된다. 이러한 재료 제거를 통해 표면에 교차 홈으로 이뤄진 릴리프가 제공된다. 이 홈은 실린더 보어에 삽입할 때 회전하거나 동시에 실린더축과 보어축을 따라 아래로 이동하는 밀링바를 통해 생성된다. 실린더 보어에서 원하는 깊이에 도달한 경우 밀링바는 보어축으로 당겨지며, 이때 밀링바는 일정한 회전 방향으로 계속해서 회전하여 표면 교차홈에 삽입된다.

금속 피삭재의 실린더형 표면 러프닝을 위한 또 다른 공구 및/또는 실행 방법은 DE 202009014180 U1, WO 2007/087989 A1, DE 19802842 A1, DE 10348419B3, DE 19713519 A1, EP 1759133 B1, WO 02/40850 A1, US 5,622,753 또는 DE 102006004769 A1에 제시되어 있다.

통상적인 모든 공구 및 실행 방법은 코팅된 실린더형 표면의 러프닝을 위해 회전 구동하는 성형 공구 및/또는 절삭공구를 사용함으로써 한 개의 규정된, 특히 제비꼬리형의 언더컷 너트 구조 또는 그루브 구조를 생성한다. 이때 사용된 공구들은 축 방향 피드를 갖고 러프닝 대상 피삭재 표면으로 이동한다. 피삭재 표면에 대한 공구의 회전 및 축 이동은 해당 피삭재 표면에 나선형 또는 교차형으로 구성된 너트 구조 또는 그루브 구조를 생성한다. 그러나 생성될 미세구조와 동일한 품질과 정확성으로 생성하기 위해 필요한 공구의 예 행정 및 귀환 행정의 조정에 제어 기술적인 측면이나 시간적인 측면에서 아직 많은 노력이 필요하다.

논의된 종래 기술을 배경으로 본 발명은 예를 들어 알루미늄 주조로 된 실린더 크랭크 케이스 안에 위치한 실린더 슬리브 지지면, 특히 금속 피삭재의 실린더형 표면 러프닝을 위한 공구 및 실행 방법 생성을 과제로 한다. 이러한 기계적 러프닝을 위한 공구 및 실행 방법은 용사가 적용되는 표면층의 접착 베이스로 사용될 서로 교차하는 그루브로 이뤄진 규정된 미세구조를 경제적으로 그리고 최소한의 제어만으로 재현할 수 있게 한다.

이러한 과제는 청구항 1의 특성을 지닌 실행 방법 또는 청구항 10의 특성을 지닌 그루브 성형 공구를 통해 해결할 수 있다. 바람직한 실시예는 관련 청구항의 대상이다.

청구항 1에 따른 본 발명의 실행 방법은 다음과 같은 작업 과정을 포함한다:

a) 첫 작업 공정에서 그루브 성형 공구를 피삭재 표면을 따라 축 방향으로 이동한다. 그리고 피삭재의 표면에 최소 한 개의 축 방향 그루브가 삽입된다.

b) 첫 작업 공정 이후 두 번째 공정에서는 첫 공정에서 도달한 축 방향 위치에 있는 그루브 성형 공구가 실린더축 주변으로 제시된 회전각만큼 회전한다. 이때 피삭재 표면에 축 방향 그루브와 교차하는 최소 한 개의 원주형 그루브가 삽입된다.

c) 두 번째 작업 공정 이후 세 번째 공정에서 그루브 성형 공구는 피삭재 표면을 따라 축 방향으로 되돌아온다.

본 발명에 따르면 그루브 성형 공구는 첫 번째 작업 공정에서, 즉 공구의 예 행정 시 축 방향으로만 전진 이동하며, 이어지는 두 번째 작업 공정에서는 회전 운동만을 하고 그 다음 세 번째 공정, 즉 공구의 귀환 예정 시 축 방향으로 후진 이동한다.

첫 번째 작업 공정에서의 공구의 예 행정이 가공 대상 피삭재 표면의 축 방향 확장보다 커야 첫 작업 공정에서 피삭재 표면에 삽입된 축 방향 그루브가 실린더형 피삭재 표면의 전체 길이로 확장된다. 즉 축 방향 전체에 걸쳐 확장할 수 있다. 공구의 귀환 행정, 즉 세 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구의 통로는 첫 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구의 통로, 즉 공구의 예 행정과 일치해야 그루브 성형 공구가 첫 번째부터 세 번째 작업 공정 후 다시 자신의 출발점에 도달하게 된다. 세 번째 작업 공정은 유휴 행정이 될 수 있다. 다시 말해 피삭재 표면에 대한 추가 작업은 없다. 이와는 다르게 첫 번째 공정에서 형성된 축 방향 그루브를 최종 크기 또는 최종 단면이 되도록 세 번째 작업 공정에서 계속해서 처리할 수 있다.

본 발명에 따른 실행 방법의 세 가지 작업 공정은 피삭재 표면에 대한 그루브 성형 공구의 단순 축 방향 이동 또는 회전 운동으로 이뤄진다. 이러한 움직임은 제어 기술적으로 단순하며 재현하는데 최소한의 시간만 소모된다. 결과적으로 발명에 따른 실행 방법을 통해 피삭재 표면에 최소한 각각 한 개의 축 방향 그루브와 이를 가로질러 진행하는 원주 그루브로 규정되는 한 개의 미세구조가 생성된다. 이 미세구조가 형성하는 그루브의 깊이는 0.05~0.15mm, 0.05~0.07mm 또는 0.06mm로 아주 작다. 또한, 그 넓이는 0.10~0.20mm 및 0.13~0.17mm에 달한다. 예를 들어 DE 10314249에 제시된 교차 홈 형태의 미세구조와 달리 최소 각각 한 개의 축 방향 그루브와 원주의 그루브가 항상 직각으로 절삭된다.

가장 간단한 경우로 정확히 첫 번째부터 세 번째 작업 공정으로 구성된 러프닝 실행 방법은 특히 경제적이고 그 실행에 최소한의 시간만이 소모된다. 왜냐하면 그루브 성형 공구의 움직임(예 행정, 회전, 귀환 행정)이 제어 기술면에서 그루브 성형 공구의 축 방향 운동과 회전 운동을 줄일 수 있기 때문이다.

세 번째 작업 공정에 추가 작업이 없으면 공구의 귀환 행정은 예 행정보다 빠른 속도로 실행될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법 실행을 위한 시간 소모는 최소한으로 유지될 수 있다. 그러므로 발명에 따라 규정된 미세구조는 최소한의 제어를 통한 재현 및 경제적 생성이 가능하다. 생성된 격자구조는 축 방향뿐만 아니라 원주방향으로도 용사가 적용되는 표면층을 위한 최적화된 접착 또는 맞물림을 가능하게 한다.

미세 그루브 구조는 칩리스 성형 및/또는 가공형 성형이 가능하다. 그러므로 이러한 목적으로 사용된 그루브 성형 공구는 단순한 성형 공구 또는 절삭공구로 구성되거나 앞서 언급한 가공 방식의 절삭(예: 브로칭, 포킹, 프로딩, 밀링, 연마 등)과 성형(예: 엠보싱, 프레싱 등)을 결합하여 구성할 수도 있다. 이러한 가공 방식은 축 방향 및 원주 그루브의 원하는 단면 크기와 일치하는 톱니형을 제공함으로써 그루브 공구에 손쉽게 재현할 수 있다.

예를 들어 첫 번째 작업 공정에서 지지체에 생성된 축 방향 그루브의 수, 그 반경 위치 및 배치와 일치하도록 그루브 성형 공구는 실린더 축 주변에 축과 나란히 진행하는 축 방향 그루브와 원주 그루브 성형을 위해 축 방향으로 서로 정렬된 톱니들로 이뤄진 최소 한 개의 톱니열을 정렬하는 방식으로 실행될 수 있다. "톱니"라는 명칭은 일반적으로 축 방향 그루브 또는 원주 그루브 성형을 위한 톱니 형상의 윤곽과 관련된다. 그리고 이것은 위에서 언급된 칩리스 및 가공 성형의 모든 작업에 적용된다. 그러므로 한 개의 "톱니"는 가공형 그루브 작업을 위해 기하학적으로 정의되거나 정의되지 않은 한 개의 절삭날을 갖는다. 예를 들어 엄니, 너트 푸시 공구, 절삭니, 브로치 또는 연마공구의 연마석 등 또는 피삭재의 칩리스 성형 그로부 작업을 위한 윤곽이 이에 해당된다. 한 개나 그와 동일한 축 방향 열에 정렬된 톱니들은 한 개 또는 여러 개의 축 방향으로 연속 정렬된 인서트, 플레이트, 스트립 또는 그와 유사한 것들로 구성된 요소들을 나사, 클램핑, 접착, 납땜 등의 방법으로 지지체에 고정 가능하거나 지속적으로 부착된다.

이러한 요소들은 지지체의 외측에 위치한 개방형 수용 포켓에 정렬되어 나사로 고정하거나 클램핑한다. 축 방향 그루브 생성에 사용되는 축 방향 톱니와 원주 그루브 생성에 사용되는 원주 톱니를 서로 다른 요소에 구성하는 것이 바람직하다.

따라서 그루브 성형 공구는 축 방향 그루브(축 방향 톱니) 생성과 원주 그루브(원추 톱니) 생성을 위해 한 개 또는 여러 개의 톱니가 축과 평행하게 정렬된 한 개 또는 여러 개의 축 방향 톱니열을 포함할 수 있다. 여러 개의 축 방향 톱니가 한 개 또는 동일한 톱니열에 배치된 경우 이러한 톱니열을 후속 공구와 같이 한 개의 축 방향 그루브가 지정된 최종 크기 및/또는 최종 단면을 연속 구성하는 방식으로 축 방향으로 엇갈린 형태로 정렬한다. 축 방향 그루브 단면의 연속 구성을 통해 피삭재와 연속적으로 접촉하는 축 방향 톱니의 과중한 부담을 피할 수 있다. 축 방향 톱니들과는 다르게 톱니열의 원주 톱니는 서로 다른 원주 그루브를 형성한다. 여러 개의 원주 톱니가 한 개나 동일한 톱니열에 배치된 경우 이를 빗의 형태로 정렬한다. 그러나 각각의 원주 톱니는 공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영했을 때 공구의 예 행정 방향으로 전진하는 축 방향 톱니를 이루도록 축 방향 그루브의 단면 내에 위치한다. 즉 공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영했을 때 각각의 원주 톱니 단면이 축 방향 톱니를 형성하는 단면 내에 놓이도록 한다.

위에서 논의한 그루브 성형 공구의 움직임은 기존 NC 또는 CNC 제어 공작기계를 이용해 비교적 손쉽게 실행 및 제어할 수 있다. 이를 위해 그루브 성형 공구의 지지체에 한 개의 클램핑 축, HSK-, SK- 또는 실린더 축을 그루브 성형 공구를 이용해 통상적인 방식으로 모듈형 공작기계 시스템의 절사 및 절단 포인트에 연결할 수 있다.

청구항 2에 따른 본 발명의 실행 방법에서 공구의 예 행정은 첫 번째 작업 공정 시 가공되는 피삭재 표면의 축 방향 확장보다 커야 한다. 첫 번째 작업 공정에서 공구의 예 행정이 가공되는 피삭재 표면의 축 방향 확장보다 크면, 이때 생성된 최소 한 개의 축 방향 톱니가 피삭재 표면의 전체 길이를 거쳐 확장된다. 동시에 그루브 성형 공구의 축 방향 톱니가 첫 번째 작업 공정 마지막에 피삭재의 외부 축 방향에 위치하게 되어 피삭재와의 접촉을 피할 수 있게 된다. 두 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구가 회전할 때 축 방향 톱니를 실린더형 표면의 외부에 정렬함으로써 과중한 부담을 피할 수 있다.

또한, 청구항 3에 따라 위에서 언급된 규정된 회전각은 나뉨수로 360°를 배분한 각도와 나누는 수인 축 방향 그루브 개수의 정배수여야 한다. 그루브 성형 공구를 360° 회전하면 첫 번째 작업 공정에서 성형된 모든 축 방향 그루브는 다시 진행하게 된다. 축 방향 그루브 개수와 상관없이 360° 회전을 통해 최소 한 개의 원주 그루브가 한 개의 폐쇄된 원형 링을 항상 이루도록 할 수 있다.

청구항 4에 따르면 여러 개의 축 방향 그루브는 실린더 축을 중심으로 원주 방향에서 등거리로 정렬된다.

청구항 5에 따르면 첫 번째 작업 공정에서 피삭재 표면의 정반대에 위치한 최소 몇 개의 축 방향 그루브를 성형할 수 있다. 이러한 경우 그루브 성형 공구는 정반대에 위치한 실린더축을 중심으로 원주 방향에서 등거리로 정렬된 두 세 개의 톱니열을 지지체에 배치하는 것이 바람직하다.

요약하면 첫 번째 작업 공정으로 두 개, 네 개, 여섯 개 등의 축 방향 그루브를 동시에 생성할 수 있다. 이때 동일한 원주 그루브를 형성하도록 여러 개의, 특히 정반대에 위치한 두 개의 톱니열을 축 방향으로 정렬 및 구성할 수 있다.

청구항 6에 따르면 지정된 회전각은 180° 또는360°에 해당한다.

그루브 성형 공구의 180° 회전을 통해 첫 번째 작업 공정에서 성형된 정반대에 위치한 두 개의 축 방향 그루브는 세 번째 작업 공정에서 각각 그루브 성형 공구의 서로 다른 톱니열로부터 다시 진행한다. 따라서 정반대에 위치한 축 방향 그루브는 첫 번째 및 세 번째 작업 공정에서 두 개의 서로 다른 톱니열을 통해 규정된 최종 크기 및 최종 단면, 예를 들어 제비꼬리형 단면으로 성형된다. 두 개의 톱니열 중 한 개는 각 축 방향 그루브에 한 개의 에지 그리고 두 개의 톱니열 중 다른 한 개는 각 축 그루브에 다른 한 개의 에지를 성형한다.

이에 대한 대체 방법으로 두 개의 축 방향 그루브를 첫 번째 작업 공정에서 동일한 최종 크기 또는 최종 단면으로 성형할 수 있다. 이러한 경우 그루브 성형 공구는 두 번째 작업 공정에서 180° 또는360° 회전한다.

그루브 성형 공구는 360° 회전을 통해 두 번째 작업 공정 마지막에 첫 번째 작업 끝이나 두 번째 작업 공정 전 일 때와 동일한 회전위치를 갖게 된다. 그러나 각 원주 톱니의 360° 회전은 한 개나 동일한 원주 그루브가 두 개의 정반대에 위치한 톱니열의 원주 톱니를 통해 지정된 최종 크기 또는 최종 단면으로 성형하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어 한 개의 톱니열의 원주 톱니가 원주 그루브의 두 에지 중 한 개를 가공하고 다른 톱니열의 원주 톱니가 동일한 원주 그루브의 두 개 에지 중 다른 한 개를 가공한다.

청구항 7에 따라 축 방향 및/또는 원주 그루브는 규정된 최종 크기 또는 단면으로 연속해서 성형될 수 있다.

이때 청구항 8에 따라 축 방향 및/또는 원주 그루브가 제비꼬리형으로 절삭 가공될 수 있다.

청구항 9에 따른 본 발명의 실행 방법은 네 번째 작업 공정 d)를 포함할 수 있다. 이 네 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구는 피삭재 표면의 실린더 축을 중심으로 두 번째 작업 공정의 회전각으로 규정된 서로 다른 회전각으로 회전하게 된다. 그리고나서 첫 번째부터 세 번째 작업 공정까지 다시 실행된다. 따라서 여러 개의 축 방향 그루브를 추가로 생성할 수 있다.

청구항 10에 따르면 본 발명에 따른 그루브 성형 공구는 축과 평행하게 정렬된 톱니열 중 최소 한 개의 톱니열이 배치된 한 개의 지지체를 갖는다. 이때 축 방향 톱니열 중 최소 한 개가 축 방향 그루브 성형을 위해 최소 한 개의 축 방향 톱니를 포함하고, 한 개 또는 여러 개의 원주 그루브 성형을 위해 최소 한 개의 원주 그루브를 포함한다. 그리고 공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영되는 각 원주 톱니의 단면은 최소 한 개의 축 방향 톱니의 단면 내에 위치한다.

청구항 11에 따르면 공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영되는 최소 한 개의 축 방향 톱니는 제비꼬리형 단면을 갖는다.

청구항 12에 따르면 축 방향으로 엇갈린 형태로 정렬된 그 단면이 공구의 예 행정 방향으로 투영되며 규정된 제비꼬리형 총 단면에 겹쳐지는 최소 두 개 축 방향 톱니가 제공된다.

예를 들어 두 개의 축 방향 톱니는 축 방향 그루브에 각각 한 개의 에지를 형성한다. 이에 대한 대체 방법으로 최소 두 개의 축 방향 톱니가 축 방향 그루브를 사전 규정된 최종 크기(깊이, 넓이) 및/또는 단면으로 형성할 수 있다.

청구항 13에 따르면 한 개 또는 동일한 톱니열에 정렬된 톱니들이 축 방향으로 연속 정렬된 한 개 또는 여러 개의 톱니 요소들에 형성되는 것이 바람직하다. 이때 톱니 요소들은 지지체에 교체용이나 지속형으로 고정된다.

청구항 14에 따르면 최소 각각 한 개의 축 방향 톱니와 원주 톱니가 서로 다른 톱니요소에 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해 다양한 톱니 윤곽을 손쉽게 완성할 수 있다.

청구항 15에 따르면 그루브 성형 공구는 그루브 성형 공구의 원주 방향으로 등거리로 정렬된 여러 개의 톱니열을 갖는다.

청구항 16에 따르면 원주 방향에서 보이는 최소 한 개의 원주 톱니는 제비꼬리형 단면을 가질 수 있다.

청구항 17에 따르면 그루브 성형 공구는 정반대에 위치하는 다수의 톱니열을 포함할 수 있다.

청구항 18에 따르면 이때 두 개의 톱니열 중 한 개의 원주 톱니 단면과 원주 방향에서 보이는 정반대에 위치한 다른 두 톱니열 중 한 개의 원주 톱니 단면이 규정된 제비꼬리형 총 단면으로 교차해 정렬한다. 위에서 기술한 엇갈린 형태로 정렬된 축 방향 톱니들과 유사하게 정반대에 위치한 톱니열의 두 원주 톱니가 각 한 개의 에지를 갖고 동일한 원주 그루브를 형성한다.

본 발명에 따른 그루브 성형 공구는 청구항 19에 따라 NC 또는 CNC 제어 공작기계 시스템의 절단 및 절삭 포인트에 그루브 성형 공구의 연결을 위해 한 개의 클램핑 축, HSK-, SK- 또는 실린더 축을 포함할 수 있다.

발명에 따른 공구 및 실행 방법을 첨부된 도면을 이용해 다음과 같이 제시하고 있다.

도1는 단순 초기 상태에 관한 간략한 설명.
도2는 발명에 따른 실행 방법의 첫 번째 작업 공정을 간략하게 설명.
도3은 발명에 따른 두 번째 작업 공정을 간략하게 설명.
도4는 발명에 따른 세 번째 작업 공정을 간략하게 설명.
도5는 도1부터 도4까지 설명된 방법의 실행을 위한 발명에 따른 그루브 성형 공구의 실시예에 관한 간략한 사시도.
도6은 도5에 축 방향 톱니 종단면의 점선으로 표시된 부분의 확대도 제시.
도7은 도6에 축 방향 톱니 종단면의 파선으로 표시된 부분의 확대도 제시.
도8은 도7과 유사한 다른 원주 톱니의 종단면 제시.
도9는 도5의 그루브 성형도구 전면도 제시.
도10은 도9에 파선으로 표시된 전면의 확대도 제시.

다음은 도1~도4를 이용해 본 발명에 따른 실행 방법의 실질적인 작업 공정을 간략하게 설명하고 본 발명에 따른 그루브 성형 공구의 기본구조를 제시하고 있다.

도1은 초기 상태를 나타낸다. 실린더 크랭크 케이스11(피삭재)의 실린더 슬리브10에 대한 아주 간략한 평면도를 좌측 하단에서 볼 수 있다. 실린더 슬리브10의 내부 표면12가 러프닝 대상이다. 또한 실린더 슬리브10 내부 표면12의 완성도는 도1의 우측 하단에 제시되어 있고 그루브 성형 공구20의 개략적 설명은 우측 상단에 제시되어 있다. 도1에 설명된 초기 상태의 그루브 성형 공구20은 실린더 슬리브10의 축 방향 외부에 위치하며, 이때 그루브 성형 공구20의 세로축21은 실린더 슬리브10의 실린더 축13과 일치한다. 다시 말해 그루브 성형 공구20은 실린더 슬리브10과 같은 축을 향한다.

도1에 제시된 실시예에서 그루브 성형 공구20은 6개의 톱니열23을 갖는다. 도1에서는 그 중 3개만 볼 수 있다. 톱니열23은 세로축21과 평행으로 지지체22에 정렬된다. 세로축21과 관련된 톱니열23의 개수, 반경 위치 및 배치 범위는 내부 표면12에 삽입되는 축 방향 그루브와 일치한다. 각 톱니열23은 기능상 두 개의 길이 섹션 24와 25로 나뉜다. 공구의 예 행정 방향(도1의 화살표 참조)의 전면 길이 섹션24는 축 방향 그루브(아래: 한 개나 여러 개의 축 방향 톱니) 성형을 위해 최소 한 개의 톱니를 포함한다. 반면에 공구의 예 행정 방향의 길이 섹션24 뒤에 위치한 길이 섹션25는 최소 한 개의 톱니열23을 포함하는데 일반적으로 원주 그루브 개수와 일치하는 톱니열 성형을 위해 여러 개의 톱니를 갖는다(아래: 한 개나 여러 개의 원주 톱니). 도1의 숫자 24와 25는 각각 최소 한 개씩의 축 방향 톱니와 원주 톱니를 지정한다.

한 개 및 동일한 톱니열에 여러 개의 예를 들어 두 개의 축 방향 톱니가 제공된 경우 이것들을 후속 공구와 마찬가지로 축 방향으로 연속해서 엇갈린 형태로 정렬한다. 이때 축 방향 톱니는 한 개 및 동일한 축 방향 그루브를 사전 규정된 최종 크기 및/또는 단면으로 연속해서 성형한다. 여러 개의 축 방향 톱니가 사전 규정된 축 방향 깊이 및/또는 원주 넓이로 연속해서 성형하도록 구성할 수 있다. 동시에 또는 그와 비교해 여러 개의 축 방향 톱니가 축 방향 그루브의 에지가 규정된 최종 단면으로 연속 성형하도록 구성할 수 있다. 도2~4에 설명된 것과 같이 최종 단면은 단순한 사각형으로 구성되거나 예를 들어 제비꼬리형으로 절삭될 수 있다. 언더컷 단면은 러프닝 대상 표면 코팅의 러프닝 처리된 내부 표면12를 실린더 슬리브10과 손쉽게 결합시켜 준다.

도3과 4에 설명된 것과 같이 톱니열의 각 원주 톱니는 축 방향 톱니와 다르게 한 개의 다른 원주 그루브를 형성한다. 한 개 또는 동일한 톱니열23에 여러 개의 원주 톱니가 제공된 경우 이를 빗의 형태로 연속 정렬한다. 공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영되는 각 원주 톱니는 그 단면이 최소 한 개 축 방향 톱니의 단면 안에 위치하도록 구성한다. 한 개의 톱니열23에 정확하게 한 개의 축 방향 톱니만 있는 경우 축 방향으로 투영되는 각 후속 원주 톱니의 단면이 축 방향 톱니의 단면에 위치한다. 한 개의 톱니열23이 여러 개의 축 방향 톱니를 갖는 경우 각 후속 원주 톱니 단면은 여러 개의 축 방향 톱니로 겹쳐진 단면으로 표시된 단면 안에 놓인다. 이러한 실행 방법을 통해 첫 번째 작업 공정에서 실행된 그루브 성형 공구20의 축 방향 운동만으로 한 개 또는 여러 개의 원주 톱니가 실린더 슬리브10, 즉 피삭재와 충돌하지 않고 공구의 예 행정 방향에 미리 성형된 축 방향 그루브 안으로 진행하게 한다.

이와는 별개로 톱니열의 원주 톱니가 기본적으로 동일하거나 서로 다른 단면을 가질 수 있다. 나중에 내부 표면12에 러프닝 처리되는 표면 코팅과의 손쉬운 결합을 위해 원주 톱니가 제비꼬리형 단면을 갖는 것이 유리하다. 그러나 서로 정반대 위치에 놓인 두 개 톱니열의 원주 톱니를 반대 방향으로 정렬하고 360° 회전 시 각 원주 그루브의 에지가 성형됨으로써 제비꼬리형 언더컷 처리된 원주 그루브가 생성될 수 있다.

이와 관련해 "톱니"라는 명칭은 축 방향 또는 원주의 그루브 성형을 위한 그루브 성형 공구의 톱니 형태의 윤곽과 관련되며, 해당 톱니가 칩리스나 가공 처리를 위해 구성되었는지 와는 상관없다는 것을 고려해야 한다. 그러므로 한 개의 "톱니"는 가공형 그루브 작업을 위해 기하학적으로 정의되거나 정의되지 않은 한 개의 절삭날을 갖는다. 예를 들어 엄니, 너트 푸시 공구, 절삭니, 브로치 또는 연마공구의 연마석 등 또는 피삭재의 칩리스 성형 그로부 작업을 위한 윤곽이 이에 해당된다. 그러므로 실린더 크랭크 케이스11의 내부 표면12에 생성되는 미세구조를 위한 본 발명에 따른 실행 방법은 기본적으로 칩리스 및/또는 가공 성형된다. 따라서 그루브 성형 공구20은 단순한 성형 공구 또는 절삭공구로 구성되거나 앞서 언급한 가공 방식의 절삭(예: 브로칭, 포킹, 프로딩, 밀링, 연마 등)과 성형(예: 엠보싱, 프레싱 등)을 결합하여 구성할 수도 있다.

한 개 및 그와 동일한 축 방향 열에 정렬된 톱니들은 한 개 또는 여러 개의 축 방향으로 연속 정렬된 인서트, 플레이트, 스트립 또는 그와 유사한 것들로 구성된 요소들을 나사, 클램핑, 접착, 납땜 등의 방법으로 그루브 성형 공구20의 지지체22에 고정 가능하거나 지속적으로 부착된다. 이러한 요소들은 지지체22의 외측에 위치한 개방형 수용 포켓에 정렬되어 나사로 고정하거나 클램핑한다. 축 방향 그루브 생성에 사용되는 축 방향 톱니와 원주 그루브 생성에 사용되는 원주 톱니를 서로 다른 요소에 구성하는 것이 바람직하다.

도1에 제시된 초기 상태의 실린더 슬리브10의 내부 표면12는 아직 가공되지 않은 상태를 말한다.

도2에 설명된 본 발명에 따른 실행 방법의 첫 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구20은 화살표로 지정하고 있는 공구의 예 행정 방향에서 실린더 슬리브10의 내부 표면12를 따라 축 방향으로 이동한다. 이를 통해 각 톱니열23의 최소 한 개 축 방향 톱니가 내부 표면12에 한 개의 축 방향 그루브 14를 형성한다. 본 발명에 따라 첫 번째 작업 공정 및 공구 이동 마지막에 최소 한 개의 축 방향 톱니(도1b)가 실린더 슬리브10의 외부 축 방향으로 도2에서 볼 수 있는 것처럼 위치하도록 그루브 성형 공구20을 아래로 진행시킨다. 공구의 예 행정이 실린더 슬리브10과 가공 대상 내부 표면12의 축 방향 확장보다 길다. 따라서 축 방향 그루브14는 연속적이다. 축 방향 그루브는 실린더 슬리브10과 내부 표면12의 전체 길이를 지나 확장한다. 도2는 첫 번째 작업 공정의 결과물을 제시하고 있다. 톱니열23의 수와 일치하는 6개의 직사각형 단면이 있는 축 방향 그루브를 도면에서 볼 수 있다.

도3은 첫 번째에 이은 두 번째 작업 공정을 제시하고 있다. 두 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구20은 첫 번째 작업 공정을 통해 도달한 축 방향 위치에서 사전 규정된 회전각(도면의 예: 360°)만큼 실린더 축13과 세로축21을 중심으로 회전한다. 이를 통해 내부 표면12에 원주 톱니25의 개수와 일치하는 축 방향 그루브14와 직각으로 교차하는 원주 그루브15의 가공이 이뤄진다. 도3에서는 360° 회전으로 생성된 고리형 원주 그루브15의 간략한 형상을 볼 수 있다. 두 번째 작업 공정 시 그루브 성형 공구20의 각 톱니열23에 정렬된 축 방향 톱니24가 외부 축 방향에 위치해 실린더 슬리브10과 충돌하지 않으므로 어떠한 하중도 받지 않게 된다.

원주 그루브 15는 한 개 또는 여러 개의 축 방향 원주 그루브25를 통해 형성된다. 위에서 언급했던 것과 같이 서로 정반대에 위치한 두 개 톱니열23의 원주 톱니를 반대 방향으로 정렬하면, 회전을 통해 각 원주 그루브의 양쪽 에지 중 한 개에 제비꼬리형 언더컷을 형성한다.

도4는 두 번째에 이어 세 번째 작업 공정을 제시하고 있다. 세 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구20이 두 번째 작업 공정을 통해 도달한 회전 위치에서 실린더 슬리브10의 내부 표면12을 따라 축 방향으로 화살표를 통해 표시된 공구 귀환 행정 방향으로 다시 초기 상태에 해당되는 초기 위치로 되돌아 온다.

요약하면 그루브 성형 공구20은 본 발명에 따라 첫 번째 작업 공정에서 즉, 공구의 예 행정 시 축 방향으로 전진 이동한다. 그리고나서 두 번째 작업 공정에서는 첫 번째 작업 공정에서 도달한 축 방향 위치에서 회전한 후 이어지는 세 번째 작업 공정에서 즉, 공구의 귀환 행정이 진행되는 동안 두 번째 작업 공정에서 도달한 회전위치에서 축 방향으로 후진 이동한다. 첫 번째 작업 공정에서의 공구의 예 행정은 가공될 내부 표면12의 축 방향 확장보다 길어야 한다. 첫 번째 작업 공정에서 내부 표면12에 삽입된 축 방향 그루브14는 실린더형 내부 표면12의 전체 길이를 거쳐 확장한다. 즉 축 방향으로 연속된다. 공구의 귀환 행정, 즉 세 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구20의 경로는 공구의 예 행정, 다시 말해 첫 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구20의 경로와 일치시키는 것이 바람직하다. 이를 통해 첫 번째부터 세 번째 작업 공정까지 진행 후 그루브 성형 공구가 자신의 초기 위치에 도달하게 된다. 세 번째 작업 공정은 제시된 방법에서는 내부 표면12의 추가 작업없이 유휴 행정이 된다.

그러므로 본 발명에 따른 실행 방법의 세 단계 작업 공정은 내부 표면12에 대한 그루브 성형 공구20의 축 방향 이동 또는 회전을 통해 구분되는 특징을 지닌다. 이러한 움직임은 제어 기술면에서 간단하며 재현에 소모되는 시간이 적다.

본 발명에 따른 실행 방법을 통해 결과적으로 피삭재의 표면에 최소 한 개의 축 방향 그루브와 축 방향 그루브를 가로질러 진행하는 최소 한 개의 원주 그루브를 통해 규정되는 한 개의 미세구조를 유지할 수 있다. 미세구조를 형성하는 그루브의 깊이는 0.05~0.15mm, 0.05~0.07mm 또는 0.06mm로 아주 작다. 또한, 그 넓이는 0.10~0.20mm 및 0.13~0.17mm에 달한다.

위에서 논의한 그루브 성형 공구20의 움직임은 기존 NC 또는 CNC 제어 공작기계를 이용해 비교적 손쉽게 실행 및 제어할 수 있다. 이를 위해 그루브 성형 공구21의 지지체22에 도1~4에 제시되지 않은 한 개의 클램핑 축, HSK-, SK- 또는 실린더 축을 그루브 성형 공구20을 이용해 통상적인 방식으로 모듈형 공작기계 시스템의 절사 및 절단 포인트에 연결할 수 있다.

도5~10은 도1~4에 설명된 방법을 실행하기 위해 본 발명에 따른 그루브 성형 공구의 실시예를 개략적으로 제시하고 있다.

도6에 따르면 그루브 성형 공구20은 톱니열23마다 두 개의 축 방향 톱니24'와 24"를 갖는데, 이때 축 방향 톱니는 후속 공구와 마찬가지로 축 방향으로 엇갈린 형태로 정렬되며, 이를 통해 한 개의 축 방향 그루브가 지정된 최종 크기 및/또는 최종 단면을 연속 구성하게 된다. 또한, 축 방향 톱니 24'와 24"는 클램핑 클로24b를 이용한 클램핑을 통해 지지체22에 해체 가능하도록 고정된 스트립 형태의 톱니 요소24a에 구성된다. 스트립 형태의 톱니 요소24a는 지지체22의 외부 개방형 수용 포켓22a에 정렬되고 지지체22와 나사 고정하거나 지지체22에 클램핑한 것을 도6에서 볼 수 있다. 그 밖에 그루브 성형 공구20의 경우 각각의 톱니열23에 원주 톱니25'와 25"가 톱니 요소24a와 구분되는 스트립 형태의 톱니 요소25a에 빗 형태로 구성되어 있다.

여기서 톱니 요소 25a는 톱니 요소24a와 유사해 자세히 제시되지 않았지만 지지체22의 외부 개방형 수용 포켓에 정렬된다. 그루브 성형 공구20의 톱니열23은 톱니 요소24a를 포함한 축 방향의 열에 정렬된 여러 개의 원주 톱니가 있는 톱니 요소25a를 포함하고 있으며, 이는 도5에서 확인할 수 있다.

제시된 그루브 성형 공구의 톱니열 23에 위치한 축 방향 톱니 및 원주 톱니24, 25가 절삭날을 형성하고 있으며 이를 도6에서 확인할 수 있다. 예를 들어 축 방향 톱니24는 브로칭 공구의 브리치와 같은 방식으로 구성된다. 그러므로 도5와 도6에 제시된 그루브 성형 공구20은 기하학적으로 규정된 절삭 윤곽을 지닌 순수 절삭공구를 나타낸다.

도7~도10은 그루브 성형 공구의 다른 형상과 섹션을 제시하고 있다.

도입부에서 설명한 것과 마찬가지로 축 방향 및/또는 원주의 톱니를 도5~10에 제시된 그루브 성형 공구의 대체 방법으로 칩리스 가공을 위해 설계할 수 있다. 또한, 한 개나 그와 동일한 축 방향 열에 정렬된 톱니들은 한 개 또는 여러 개의 축 방향으로 연속 정렬된 인서트, 플레이트, 스트립 또는 그와 유사한 것들로 구성된 요소들을 나사, 클램핑, 접착, 납땜 등의 방법으로 지지체에 고정 가능하거나 지속적으로 부착된다.

또한, 제시된 6개의 톱니열23 대신 그보다 적거나 많은 톱니열이 제공될 수 있으며, 이때 해당 톱니열은 그루브 성형 공구의 세로축을 중심으로 기본적으로 등거리로 정렬되거나 불균일한 원주 분포로 정렬될 수 있다. 톱니열의 개수와 분포에 따라 두 번째 작업 단계의 회전각이 360°와 다를 수 있다. 청구항 4에 따라 실린더 축을 중심으로 원주 방향으로 등거리로 분포된 다수의 축 방향 그루브는 도입부에 이미 기술한 것과 같이 실행될 수 있다.

전문가를 위한 본 발명에 따른 그루브 성형 공구와 그 실행 방법의 변경 및 수정은 도입부에서 논의된 특성 결합 및/ 또는 청구항의 특징 조합을 통해 가능하다.

그러한 변경 및 수정은 발명의 대상이며 후속 청구항 형성의 기초가 될 수 있다.

Claims (19)

1. 예를 들어 실린더 크랭크 케이스 안에 위치한 실린더 슬리브의 지지면, 특히 금속 피삭재와 같은 실린더형 표면의 기계적 러프닝을 위한 서로 교차하는 그루브로 이뤄진 규정된 미세구조의 생성, 칩리스 또는 가공 작업을 위한 그루브 성형 공구의 생산과 그 실행 방법으로서,
   a) 첫 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구를 피삭재 표면을 따라 축 방향으로 이동시키고, 피삭재의 표면에 최소 한 개의 축 방향 그루브가 삽입되는 단계;
   b) 첫 번째 작업 공정 이후 두 번째 공정에서는 첫 공정에서 도달한 축 방향 위치에 있는 그루브 성형 공구가 실린더축을 중심으로 제시된 회전각만큼 회전하고, 이때 피삭재 표면에 축 방향 그루브와 교차하는 최소 한 개의 원주형 그루브가 삽입되는 단계; 및
   c) 두 번째 작업 공정 이후 세 번째 공정에서 그루브 성형 공구는 피삭재 표면을 따라 축 방향으로 되돌아오는 단계를 포함하는, 실행 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   첫 번째 작업 공정에서 공구의 예 행정이 가공 될 피삭재 표면의 축 방향 확장보다 큰, 실행 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   규정된 회전각이 나뉨수로 360°를 배분한 각도와 나누는 수인 축 방향 그루브 개수의 정배수가 되는, 실행 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   여러 개의 축 방향 그루브를 실린더 축을 중심으로 원주 방향에서 등거리로 정렬하는, 실행 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   첫 번째 작업 공정에서 서로 정반대에 위치한 최소 몇 개의 축 방향 그루브를 피삭재 표면에 성형하는, 실행 방법
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   제시된 회전각이 180°또는 360°에 해당되는, 실행 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   축 방향 그루브 및/또는 원주 그루브를 규정된 최종 크기 또는 단면으로 연속 성형하는, 실행 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   축 방향 그루브 및/또는 원주 그루브를 제비꼬리형으로 언더컷 처리하는, 실행 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   d) 네 번째 작업 공정에서 그루브 성형 공구는 피삭재 표면의 실린더 축을 중심으로 두 번째 작업 공정의 회전각으로 규정된 서로 다른 회전각으로 회전하게 되고,
   e) 그리고나서 첫 번째부터 세 번째 작업 공정까지 다시 실행되는, 실행 방법.
10. 예를 들어 실린더 크랭크 케이스 안에 위치한 실린더 슬리브의 지지면 특히, 금속 피삭재와 같은 실린더형 표면의 기계적 러프닝을 위해 서로 교차하는 그루브로 이뤄진 규정된 미세구조 생성을 통한 그루브 성형 공구로서, 청구항 1~9에 따라 축 방향으로 평행하게 정렬된 한 개의 톱니열을 지닌 지지체를 포함하고,
    축 방향 그루브 성형을 위해 축 방향 톱니열 중 최소 한 개의 톱니열이 최소 한 개의 축 방향 톱니를 포함하고, 한 개 또는 여러 개의 원주 그루브 성형을 위해 최소 한 개의 원주 그루브를 포함한다. 이때 공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영되는 각각의 원주 톱니 단면은 최소 한 개 축 방향 톱니의 단면 내에 위치하는, 그루브 성형 공구.
11. 제 10 항에 있어서,
    공구의 예 행정 방향에서 축 방향으로 투영되는 최소 한 개의 축 방향 톱니가 제비꼬리형 단면을 갖는, 그루브 성형 공구.
12. 제 10 항에 있어서,
    축 방향으로 엇갈린 형태로 정렬되고 그 단면이 공구의 예 행정 방향으로 투영되는 두 개의 축 방향 톱니가 규정된 가능한 제비꼬리형 언더컷으로 가공된 교차 단면으로 교차하는, 그루브 성형 공구.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    한 개 및 동일한 톱니열에 정렬된 톱니들이 축 방향으로 연속 정렬된 지지체에 교체형이나 지속형으로 고정된 한 개 또는 여러 개의 톱니 요소들에 형성되는, 그루브 성형 공구.
14. 제 13 항에 있어서,
    서로 다른 톱니요소에 한 개의 축 방향 톱니와 원주 톱니를 형성하는, 그루브 성형 공구.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    여러 개의 톱니열을 그루브 성형 공구의 원주 방향에서 등거리로 정렬하는, 그루브 성형 공구.
16. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    원주 방향에서 보이는 최소 한 개의 원주 톱니가 제비꼬리형 단면을 갖는, 그루브 성형 공구.
17. 제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 정반대에 위치하는 다수의 톱니열을 갖는, 그루브 성형 공구.
18. 제 17 항에 있어서,
    한 개 톱니열의 원주 톱니 단면과 정반대에 위치한 원주 방향에서 보이는 다른 톱니열의 원주 톱니 단면은 규정된 제비꼬리형 총 단면으로 겹쳐지는, 그루브 성형 공구.
19. 제 10 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공작기계 시스템의 절단 및 절삭 포인트에 그루브 성형 공구 절삭가공을 위한 한 개의 클램핑을 갖는, 그루브 성형 공구.

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