KR20170071521A - 진동-감쇠된 고속 공구 홀더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속 공구 홀더에 관한 것으로, - 고속 공구 홀더의 제 1 단부에서 공구를 수용하기 위한 공구 섕크, 및 - 상기 공구 섕크에 일체로 연결되고 또한 기계에 클램핑하기 위한 계면을 나타내는 기계 클램핑 부분 (4) 을 포함하고, - 상기 공구 섕크는 실질적으로 절두 원추형으로 형성되고, 공구 도입 개구를 가지는 상기 제 1 단부에서의 제 1 직경 (D1) 은 상기 기계 클램핑 부분에 있는 제 2 단부에서의 제 5 직경 (D5) 보다 작고, - 상기 공구 도입 개구와 상기 기계 클램핑 부분 사이의 실질적으로 절두 원추형 공구 섕크의 소구역은 외측으로 불룩한, 바람직하게는 구형의 형상을 가진다.

Description

진동-감쇠된 고속 공구 홀더{VIBRATION-DAMPED HIGH-SPEED TOOL HOLDER}
본 발명은, 공구를 수용하고 기계에 클램핑되는데 사용되고 또한 그의 특정 형상으로 인해 특히 양호한 진동-감쇠를 가지는 고속 공구 홀더에 관한 것이다.
공구를 수용하기 위한 그리고 예를 들어 선삭 기계, 밀링 기계 또는 드릴링 기계와 같은 기계에 클램핑하기 위한 종래의 고속 공구 홀더들은, 공구가 클램핑되는 제 1 단부로부터 기계에 클램핑되는 제 2 단부까지 증가하는 원추형 직경을 가진다. 이는 공구에 의한 재료 처리가 이후에 일어나는 전방 제 1 단부에서 가능한 한 작은 질량으로 배열하기 위한 것이다. 동시에, 후방 구역을 향해 직경이 증가하는 원추형 형상은 전방 구역에서보다 더 큰 굽힘 모멘트를 고려하고, 따라서 필요한 강성을 증가시킨다. 특정 형상 또는 기능을 달성하기 위하여 상이한 컴포넌트들로 함께 구성되거나 용접되는 고속 공구 홀더들이 또한 공지되어 있다.
그러나, 고속으로 그리고 절삭 재료로, 튜닝 포크 (tuning fork) 에서 일어나는 것과 유사하게, 진동은 고속 공구 홀더 내에서 그의 길이방향 축선을 가로질러 발생하고; 이러한 진동은 공구, 예컨대 밀링 커터를 매우 빠르게 마모시킬 수 있다. 고속 공구 홀더는 바람직하게는 수축 끼워맞춤 척, 스크류 커넥터를 구비하는 공구 홀더, 하이브리드 커넥터 또는 클램핑 슬리브이다. 진동을 제한하기 위하여, 고속 공구 홀더들은 바람직하게는 가능한 한 짧게 형성되지만, 이는 고속 공구 홀더용 척 (chuck) 이 작업편 또는 작업편 홀더에 부딪치지 않도록 제한된 윤곽들, 특히 내부 윤곽들의 밀링만을 허용한다.
예를 들어, DE 20 2005 014 350 U1 는 청구항 1 의 전제부에 따른 공구의 수축시 (shrink-on) 끼워맞춤을 위한 공구 홀더를 개시한다. 하지만, 공구 홀더는 측방향 진동의 감쇠를 최적화하지 않는다.
문헌 EP 1 273 396 A2 는 공구 샤프트를 따라서 확장부들을 가지는 공구를 개시하고, 확장부들은 공구의, 특히 충격식 드릴 공구의 길이 방향으로의 진동 거동을 촉진한다. 고속 공구 홀더의 경우와 같이, 20000 rpm ~ 100000 rpm 이상의 높은 회전 속도는 치즐 (chisel) 또는 충격식 드릴인 공구에 고려되지 않는다. 공구는 단지 샤프트의 방향으로 작용하는 길이방향 힘에 영향을 줄 목적으로 최적화된다.
문헌 US 2012 0207 560 A1 는, 중앙 샤프트 부분에서 환상 방향으로 또는 세그먼트들에 의해 공구 내에 삽입되는 감쇠 수단을 구비하고, 측방향 진동을 감쇠시키며, 또한 공구의 보다 매끄러운 작동을 보장하는 다중 부품 공구 홀더를 개시한다. 일 측면에서 감쇠 수단의 보다 작은 방사상 편차들이 높은 불균형 및 측방향 진동으로 이어져 공구 및 공구 홀더를 빨리 손상시킬 수 있고 또한 이들을 사용에 부적합하게 할 수 있어서, 감쇠 수단의 삽입은 복잡하고 균형잡기 힘들다.
종래 기술의 단점들을 제거하기 위하여, 본 발명의 목적은 특히 고속 공구 홀더에 연결된 공구의 전방 부분에서 그의 길이방향 축선을 따라서 횡방향 진동을 최적으로 감쇠시키는 고속 공구 홀더를 제공하는 것이다. 특히, 고속 공구 홀더는 또한 종래 기술의 공구 홀더에 의해 가능한 것보다 더 긴 길이에 이용가능하도록 되어 있다.
추가의 목적은 예를 들어 후속 단계에서 제거 또는 보상되어야 하는 제 1 제조 단계에서의 불균형을 보이지 않으면서 제조하기 쉽도록 고속 공구 홀더를 자연스럽게 적응시키는 것이다. 물론, 고속 공구 홀더는 예를 들어 스크류들 또는 유사한 조절 수단들의 변위로 인한 것으로서 변위 없이 작동 동안 균형을 유지함으로써 가능한 한 견고해지도록 되어 있다. 이러한 과정에서, 후속으로 추가되어야 하고 또한 회전 불균형을 감소시키기 위해 밸런싱 보디 또는 스크류의 형태의 외부 요소들을 가지지 않는 다중-부품 컴포넌트들 없이 행할 수 있는 고속 공구 홀더가 제조되어야 한다.
전술한 목적들뿐만 아니라, 본 명세서로부터 수집되는 다른 목적들은 독립 청구항 1 의 특징부들에 따른 디바이스에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 유리한 실시형태들은 종속 청구항들 및 명세서에서 나타내어진다.
본 발명에 따라, 제 1 단부에서 공구를 수용하고 제 2 단부에서 기계에 클램핑하는 고속 공구 홀더가 제공되고, 상기 단부들은 고속 공구 홀더의 길이방향 축선의 대향 측들에 배열되고, 고속 공구 홀더는:
길이방향 축선을 따라서 중앙에 형성되고 또한 고속 공구 홀더의 상기 제 1 단부를 규정하는 공구 샤프트로서, 상기 제 1 단부에서 공구를 수용하기 위한 제 1 보어를 갖는 공구 삽입 개구가 형성되는, 상기 공구 샤프트; 및
마찬가지로 길이방향 축선을 따라서 중앙에 형성되고, 제 1 단부에 대향하는 단부에서 공구 샤프트에 일체로 연결되며, 또한 기계에 클램핑하기 위한 경계면을 형성하는 기계 클램핑 부분
을 포함하고,
상기 공구 샤프트는 실질적으로 절두 원추형이고, 공구 삽입 개구를 갖는 제 1 단부에서의 제 1 직경은 상기 기계 클램핑 부분을 갖는 상기 제 2 단부에서의 제 5 직경 보다 작고;
상기 공구 삽입 개구와 상기 기계 클램핑 부분 사이에 실질적으로 절두 원추형 공구 샤프트의 일 부분이 외측으로 불룩한, 바람직하게는 구형의 형상을 가진다.
바람직하게는, 공구 샤프트는 길이방향 축선을 따라서 서로 일체로 결합되는 제 1 부분, 제 2 부분, 및 제 3 부분으로 나뉘어지고,
제 1 부분은 공구 삽입 개구를 갖는 제 1 단부에 배열되고, 또한 제 1 직경으로부터 제 2 직경으로 제 2 부분으로 이어지는 방향으로 실질적으로 절두 원추형으로 증가하여 형성되고, 실질적으로 원뿔대형 실시형태는 절두 원추가 선택적으로 국부적인 확장부들을 구비할 수 있는 것이고,
외측으로 불룩한 형상을 가지는 부분에 해당하는 제 2 부분은 제 1 부분에 인접한 위치에서 제 2 직경을 가지고 또한 제 3 부분에 인접한 위치에서 제 4 직경을 가지고, 제 4 직경은 제 2 직경보다 크거나 같고, 제 2 부분은 그의 길이에 걸쳐 길이방향 축선에 대해 외측으로 불룩한, 바람직하게는 구형인 형상을 가지고; 그리고
제 3 부분은 제 2 부분에 인접한 위치에서 제 4 직경을 가지고 또한 제 5 직경까지 원추형으로 추가로 증가한다.
명료성을 위하여, 본 발명의 맥락 내에서, 용어 "원추형 (conical)" 및 "원뿔대형 (truncated cone-shaped)" 은 "절두 원추형 (truncated circular cone-shaped)" 과 동의어이다.
본 발명에 따라, 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분은 길이방향 축선을 따라서 바람직하게는 구형의 또는 타원형의 형상을 가진다. 이는 외부로부터 급격하게 가해진 힘 및/또는 밀링에 의해 야기된 진동을 매우 감쇠시킬 수 있어서, 진동은 길이방향 축선들을 따라서 그리고 길이방향 축선을 가로질러 전파될 수 없다. 진동으로 인해 약간 편심된 공구 샤프트의 제 1 단부의 편위 (excursions) 에 의해 야기되는 예를 들어 원심력에 의해 유도된 진동은 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분의 기하학적 형상에 의해 증대 또는 형성되는 것이 방지되거나 크게 지연된다.
외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분의 바람직하게는 구형 또는 타원형 단면의 기하학적 형상으로 인해, 길이방향 축선을 따라서 대응하게 증가 및 감소하는 횡방향 강성으로 길이방향 축선을 가로지르는 진동은 매우 효율적으로 감쇠된다. 제 2 부분의 확장부의 증가된 질량 관성은 진동 감쇠에 또한 기여한다. 하지만, 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분의 질량 관성의 감소는, 강성이 크게 증가한 외측으로 불룩한 윤곽으로 인해 상기 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분이 내부에 대해 공동화 (hollowed out) 될 수 있으므로, 특히 유리할 수 있다.
바람직하게는, 보어들 또는 다른 유형들의 공동들이 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분 내에 또는 제 3 부분 내에 제공되어, 미립지 필러들 및/또는 점성 필러들 및/또는 발포체들과 같은 감쇠 요소들이 이러한 공동들 내로 도입될 수 있다. 특히, 미립자 필러와 점성 필러들의 조합은 고속 공구 홀더의 진동 감쇠에 유리하다.
청구 범위 및 상세한 설명에서 언급된 치수들 및 형태 기하학적 형상은 진동 감쇠에 특히 유리한 것으로 입증되었다.
유리하게는, 공구 삽입 개구는, 공구 삽입 개구가 공구의 삽입 후에 공구에 매우 단단하게 끼워맞춤되도록 제 1 단부에서 오버사이즈 없이 형성되고, 이는 초기 진동 여기를 중화 (counteracting) 시킨다.
바람직하게는, 제 1 부분은, 고속 공구 홀더에서 공구의 삽입부 가까이에, 특히 양호한 강성부 및 상기 공구 삽입 개구에서 공구의 대응하는 유지부를 형성하기 위하여, 공구 삽입 개구에 있는 추가의 확장부로 형성된다.
더 긴 길이를 갖는 고속 공구 홀더들은 작업편에 대한 프로세싱 마진을 증가시킨다. 예를 들어, 본 발명에 따른 고속 공구 홀더들은 최대 200 ㎜, 예를 들어 80 ~ 180 ㎜, 바람직하게는 100 ~ 140 ㎜ 의 전체 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 공구 샤프트는 1 ~ 10 ㎜ 의 클램핑 직경을 가지는 공구들에 적합하다. 하지만, 이는 또한 1 ~ 60 ㎜ 의 클램핑 직경 또는 더 작은 직경들에 대해 예를 들어 0.4 ㎜ 의 클램핑 직경 또는 더 큰 직경들에 대해서는 60 ㎜ 초과의 클램핑 직경을 갖는 공구들에 적합할 수 있다.
고속 공구 홀더 내에, 샤프트를 따라서 길이 방향으로 연장하는 적어도 하나의 내부 유동 채널을 제공하는 것이 또한 유리하다. 유동 채널을 통해, 공기, 가스, 액체 또는 이들을 혼합물이 예를 들을 냉각을 유도하기 위하여 안내 또는 펌핑될 수 있다. 액체는 바람직하게는 냉각 액체이다. 유동 채널은 바람직하게는 가스 또는 액체 또는 이들의 혼합물인 유동 매체를 소용돌이치게 하기 위해 대응하는 내부 윤곽을 가질 수 있다. 바람직하게는, 적어도 두 개의 유동 채널들은 제 1 보어 주위에 배열된다. 적어도 두 개의 유동 채널들은 공구가 샤프트에서 유동 매체에 의해 직접 헹궈지도록 제 1 보어와 바람직하게는 오버랩된다. 적어도 두 개의 유동 채널들이 제 1 보어와 바람직하게는 오버랩된다는 사실은 공구를 유지시키는 공구에 대한 지지 웨브들을 형성한다. 바람직하게는, 적어도 두 개의 유동 채널들은 제 1 단부에서 외부를 향하여 전방에서 개방된다.
유동 채널들에서 또는 이로부터의 출구에서, 공구 홀더의 회전은 유동에 의해 야기되는 유동 매체의 소용돌이를 야기할 수 있다. 유동 채널들은 공구에 의해 작업되는 상이한 재료들에 대해 수개의 상이한 기능들을 가질 수 있다. 일 기능은 예를 들어 금속으로 만들어진 작업편들에 의한 냉각이다. 다른 기능은 유동 채널들이 외부를 향해 개방하는 공구 삽입 개구의 전방으로부터 가압되는 유동 매체에 의해 처리되는 작업편으로부터 마모된 입자들을 멀리 블로잉하는 것이다. 특히, 이러한 방식으로 산화지르코늄이 처리되는 경우 입자들을 멀리 블로잉하는 것이 유리하고, 여기서 냉각이 동시에 일어날 수 있다; 바람직하게는 유동 매체는 10 ~ 20 % 의 대기 습도를 갖는 공기이다. 동시 냉각으로 예를 들어 산화지르코늄 입자들과 같은 마모된 입자들을 멀리 블로잉함으로써, 밀링은 더 빨리 행해질 수 있다. 또한, 작업편에서 균열 또는 손상된 엣지들을 회피하는데 도움이 된다. 유동 채널들을 통해 나오는 유동 매체의 다른 긍정적인 효과는, 마모된 성분들 또는 입자들이 작업편으로부터 그리고/또는 공구로부터 멀리 블리잉된다는 것이다. 이러한 방식으로, 절삭 엣지는 이러한 마모된 입자들로부터 자유로워지고, 이는 공구의 더 길어진 가용 시간으로 이어진다. 또한, 유동 매체는 예를 들어 가습 공기 또는 증류수일 수 있다.
바람직하게는, 제 1 보어 주위의 유동 채널들을 통해 공구에 대한 3 점 지지부로서 세 개의 지지 웨브들이 있어서, 공구의 회전 특성들을 향상시킨다.
본 발명에 따른 바람직한 실시형태는 후속하는 도면들과 상세한 설명에서 도시된다; 그러나, 본 발명은 이들에 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
도 1a 는 공구가 삽입될 수 있는 제 1 부분, 확장부를 갖는 제 2 부분 및 제 3 부분에 일체로 연결되는 기계 클램핑 부분을 포함하는 제 3 부분을 갖는 공구 샤프트를 포함하는 고속 공구 홀더로서의 수축 끼워맞춤 척을 측방향 도면으로 도시하고, 제 1 부분은 공구 삽입 개구에서 추가의 확장부를 가진다.
도 1b 는 중앙 길이방향 축선을 따르는 단면도로서 도 1a 의 수축 끼워맞춤 척을 측방향 도면으로 도시하고, 제 1 부분은 제 1 보어를 가지고, 제 2 부분은 제 2 보어를 가지고, 또한 제 3 부분은 제 3 보어를 가진다.
도 2 는 공구 삽입 개구를 갖는 외부 전방 면의 정면도로 도 1a 및 도 1b 에 따른 수축 끼워맞춤 척을 도시한다.
도 3 은 도 1a, 도 1b 및 도 2 에 따른 수축 끼워맞춤 척을 사시도로 도시한다.
도 4 는 도 1a 및 도 1b 에 따른 수축 끼워맞춤 척을 단면도로 도시하고, 제 2 보어 및 제 3 보어는 분리 요소들에 의해 밀봉되고 또한 내부에 충전 재료를 포함한다.
도 5 는 도 1a 및 도 1b 중 하나와 유사한 다른 수축 끼워맞춤 척을 단면도로 도시하고, 제 1 부분은 이 실시형태의 공구 삽입 개구에서 추가의 확장부를 가지지 않는다.
도 6 은 상기 도면들 중 하나에 따른 수축 끼워맞춤 척의 다른 실시형태를 도시하고, 상기 수축 끼워맞춤 척은 가스 또는 액체 매체에 대한 또는 이들의 혼합물에 대한 유동 채널들을 추가로 가진다.
도 7a 는 본 발명에 따른 수축 끼워맞춤 척에 대한 측정 다이어그램을 도시한다.
도 7b 는 본 발명의 일부가 아닌 수축 끼워맞춤 척에 대한 측정 다이어그램을 도시하고; 이는 도 7a의 것과 동일한 치수를 가지지만, 부분 (2) 에서 외측으로 불룩한 형상을 가지지 않는다.
도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 3 은 수축 끼워맞춤 척으로서 형성되는 바람직한 고속 공구 홀더를 상이한 도면들로 도시한다. 수축 끼워맞춤 척은, 제 1 단부에서, 공구를 수용하기 위한 공구 삽입 개구 (5) 를 구비하고, 길이방향 축선에 대하여 제 1 단부에 대향하는 제 2 단부에서, 기계에 클램핑하기 위한 기계 클램핑 부분 (4) 을 구비한다. 수축 끼워맞춤 척은 기계 클램핑 부분 (4) 및 인접한 공구 샤프트를 실질적으로 포함하고, 이들 모두는 길이방향 축선을 따라서 중앙에그리고 길이방향 축선 주위에 형성되고 또한 일체로 상호연결된다. 명료성을 위하여, 길이방향 축선은 고속 공구 홀더의 중앙 길이방향 축선인 것이 주목된다.
기계 클램핑 부분 (4) 은 기계에 클램핑하기 위한 경계면을 형성하고, 제 2 단부에서, 기계 클램핑 부분 (4) 이 연결되도록 되어 있는 기계의 경계면에 적합한 클램핑 콘 (4a), 클램핑 실린더 (4b) 및 그루브 (4c) 를 바람직하게는 포함한다. 여기에는 이러한 목적을 위해 클램핑 콘 (4a), 클램핑 실린더 (4b) 및 클램핑 실린더의 직경 (D6) 을 규정하는 다양한 표준들이 있다.
공구 샤프트는 길이방향 축선을 따르는 기계 클램핑 부분 (4) 의 일체형 연속부이고, 그의 제 1 외부 단부에서, 외측에 대하여 공구 삽입 개구 (5) 를 형성하는 제 1 보어 (1e) 를 구비하여, 공구가 상기 제 1 보어에서 삽입 및 유지될 수 있다. 바람직하게는, 공구 샤프트는 가열로 인해 열 팽창하도록 되어 있어서, 공구가 삽입될 수 있고, 후속 냉각에 의해 야기된 열 수축에 의해, 공구는 클램핑 방식으로 유지된다. 대안적으로, 공구 샤프트는, 자연적으로, 열적 클램핑에 의해서가 아니라 상이한 유형의 기계적 클램핑에 의해서, 예컨대 나사구비 연결부, 하이브리드 척 기술 및/또는 클램핑 슬리브에 의해서 공구를 유지하도록 되어 있다.
본 발명에 따라, 공구 샤프트는, 길이방향 축선을 따라서, 서로 연속적으로 그리고 일체로 결합되는 제 1 부분 (1), 제 2 부분 (2) 및 제 3 부분 (3) 으로 나뉘어진다. 제 1 부분 (1) 은 공구 삽입 개구 (5) 를 갖는 제 1 단부에 배열되고, 제 2 부분 (2) 을 향하는 방향으로 제 1 직경 (D1) 으로부터 제 2 직경 (D) 으로 증가하는 절두 원추형으로 실질적으로 형성된다.
제 2 부분 (2) 은, 제 1 부분 (1) 과의 경계면에서, 제 2 직경 (D2) 을 가지고, 제 3 부분 (3) 과의 경계면에서, 제 2 직경 (D2) 보다 큰 제 4 직경 (D4) 을 가진다. 제 2 직경 (D2) 을 갖는 경계면과 제 4 직경 (D4) 을 갖는 경계면 사이에서, 제 2 부분 (2) 은 길이방향 축선에 대하여 그 길이에 걸쳐 외측으로 불룩한 형상을 가진다. 제 2 부분 (2) 의 중앙 부분의 외측으로 불룩한 형상은 바람직하게는 구형이거나 길이방향 축선을 따라 타원 단면을 가진다. 제 2 부분 (2) 의 중간에 있는 또는 중간에 인접한 이 부분은 제 3 직경을 가지고, 제 3 직경은 따라서 제 2 직경 (D2) 및 제 4 직경 (4) 보다 크다. 제 2 부분은, 외측으로 불룩한 형상으로 인해, 상응하는 강성을 가지고, 이러한 강성은 길이방향 축선을 따라서 진동을 감쇠하는데 특히 유리하다. 외측으로 불룩한 형상 및 이에 의해 제공된 추가의 강성은 진동이 크게 회피되거나 감쇠되게 한다. 추가로, 이러한 형상은 길이방향 축선 주위의 진동을 더 양호하게 흡수 및 감쇠시키기 위하여 질량 관성을 증가시킬 수 있다. 그러나, 대안적으로, 외측으로 불룩한 형상은 외측으로 불룩한 형상이 없는 형태에 비해, 즉 제 2 부분 (2) 이 단순히 제 2 직경 (D2) 으로부터 제 4 직경 (D4) 으로 원추형 전이부일 경우에 비해, 증가된 강성 및 감소된 질량 모두를 야기할 수 있다.
제 3 부분 (3) 은, 제 2 부분 (2) 과의 경계면에서, 제 4 직경 (D4) 을 가지고, 기계 클램핑 부분 (4) 과의 경계면에서, 제 5 직경 (D5) 을 가진다. 바람직하게는, 제 3 부분의 직경은, 제 4 직경 (D4) 을 가지는 제 2 부분 (2) 과의 경계면으로부터 기계 클램핑 부분 (4) 과의 경계면까지 원추형으로 증가한다. 바람직하게는, 원추형 증가는 제 1 부분에서와 같이 동일한 콘 각도, 예를 들어 대략 5 도의 각도로 발생한다. 기계 클램핑 부분 (4) 에 접하는 제 3 부분 (3) 의 단부에서, 바람직하게는 리세스들 (3b) 이 형성되어, 고속 공구 홀더가 나사결합될 수 있고 또한 기계로부터 더 용이하게 해제될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 부분 (1) 은 원뿔대의 형상을 가진다. 바람직하게는, 제 3 부분 (3) 은 마찬가지로 원뿔대의 형상을 가진다.
수축 끼워맞춤 척은 내부에 길이방향 축선을 따라서 공동 또는 보어를 바람직하게는 가진다. 바람직하게는, 수축 끼워맞춤 척은 제 1 부분 (1) 에서 제 1 보어 (1e), 제 2 부분 (2) 에서 제 2 보어 (2e), 및 제 3 부분 (3) 에서 제 3 보어 (3e) 를 가진다. 바람직하게는, 보어는 연속 채널을 형성하기 위하여 기계 클램핑 부분 (4) 을 통해 또한 연장한다. 바람직하게는, 연속 채널 또는 제 1 보어 (1e) 및/또는 제 2 보어 (2e) 및/또는 제 3 보어 (3e) 가 적어도 하나의 분리 요소 (6a, 6b, 6c) 에 의해 분리된다. 명료성을 위하여, 보어는 상이한 직경을 갖는 보어일 수 있고, 이는 원추형 또는 구형 또는 임의의 다른 형상을 가지는 중공부를 또한 포함할 수도 있다는 것이 주목된다.
도 4 는 도 1 내지 도 3 에 따른 수축 끼워맞춤 척의 실시형태를 도시하고, 수축 끼워맞춤 척은 제 2 공동 (2e) 및 제 3 공동 (3e) 을 가지고, 이들은 제 1 분리 요소 (6a), 제 2 분리 요소 (6b) 및 제 3 분리 요소 (6c) 에 의해 분리된다. 또한, 제 1 분리 요소 (6a), 제 2 분리 요소 (6b) 및 제 3 분리 요소 (6c) 가 수축 끼워맞춤 척의 인접한 부분들에 위치되는 것이 상정가능하다. 예를 들어, 도 4 에 도시된 실시형태의 제 3 보어 (3e) 는 기계 클램핑 부분 (4) 으로 연장하고, 따라서 제 1 분리 요소 (6a) 는 그 안에 위치된다. 또한, 바람직하게는, 분리 요소들 (6a ~ 6c) 중 하나는, 예를 들어, 드릴 아웃 (drilled out) 되지 않고 일체형으로 남아 있는 수축 끼워맞춤 척에 일체형으로 연결될 수 있다. 도 4 의 실시형태에서, 예를 들어, 제 1 분리 요소 (6a) 는 기계 클램핑 부분 (4) 에 배열되고, 제 3 보어 (3e) 는 따라서 연장된다. 제 3 보어 (3e) 에서, 필러가 바람직하게 도입된다. 바람직하게는, 제 2 보어는 제 3 분리 요소 (6c) 에 의해 제 1 보어 (1e) 로부터 분리되고, 따라서 폐쇄된다. 제 2 보어 (2e) 에서, 바람직하게는 다른 필러 또는 필러들의 혼합물이 도입된다.
도 5 는 제 1 부분 (1) 에서 추가의 확장부 (1a) 를 갖지 않는 수축 끼워맞춤 척의 바람직한 실시형태를 도시한다.
도 1a 및 도 1b 에 따른 수축 끼워맞춤 척의 바람직한 실시형태는, 기계 클램핑 부분 (4) 에 대하여, 수축 끼워맞춤 척의 제 1 원위 단부의 맨 처음에, 제 1 부분의 외부 1/3 또는 1/4 내에 배열되는 길이방향 축선에 대해 센터링된 추가의 확장부 (1a) 를 구비한다. 추가의 확장부 (1a) 는 제 1 직경 (D1) 을 갖는 외부 단부로부터 제 7 직경 (D7) 까지 증가하는 제 1 콘 (1b), 및 제 7 직경 (D7) 으로부터 제 1 직경 (D1) 과 제 2 직경 (D2) 사이의 직경까지 감소하는 제 2 콘 (1c) 을 포함한다. 바람직하게는, 제 1 콘 (1b) 은 30°~ 60°의 제 1 콘 각도 (1d) 로 증가한다. 제 7 직경 (D7) 은 제 1 직경 (D1) 및 제 2 직경 (D2) 보다 크다. 추가의 확장부 (1a) 는 이것이 확장부 (1a) 없이 발생하는 것보다 많은 힘으로 제 1 보어 (1e) 의 제 1 단부에서 공구를 클램핑하도록 형성된다.
바람직하게는, 제 1 보어 (1e) 는 공구가 삽입되는 외부 제 1 단부에서 약간 넓혀져서, 공구가 보다 용이하게 삽입될 수 있다. 하지만, 제 1 보어 (1e) 는 공구가 삽입되는 외부 제 1 단부에서 넓혀지지 않아서, 보어 (1e) 가 공구용 삽입 영역에서 길이방향 축선에 평행하고, 공구가 이 위치에서 더 용이하게 유지될 수 있으며 또한 진동이 더 양호하게 억제되거나 심지어 방지될 수 있는 것이 훨씬 더 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 공구는 챔퍼링 (chamfered) 될 수 있어서, 제 1 보어 (1e) 에 용이하게 삽입될 수 있다.
길이방향 축선을 따라서 변하는 단면에 의해 그리고 그의 형상에 의해, 제 1 부분 (1), 제 2 부분 (2) 및 제 3 부분 (3) 을 갖는 공구 샤프트는 길이방향 축선을 따르는 진동에 대한 최적의 감쇠 특성들, 작은 전체 질량 및 최적의 강성을 보장하도록 형성된다. 명료성을 위하여, 진동의 감쇠는 길이방향 축선 주위에서 수축 끼워맞춤 척의 빠른 회전에 의해 유발될 수 있는 진동에 관한 것이고 또한 진동은 튜닝 포크에 의한 것처럼 길이방향 축선을 가로지르는 진동이라는 것이 주목된다. 통상적으로 사용되는 회전 속도는 바람직하게는 20,000 ~ 100,000 의 분당회전수 (rpm) 이다. 그러나, 때로는, 고속 공구 홀더가 적합해져야 하는 최대 180,000 rpm 의 회전 속도가 사용된다. 높은 회전 속도는 높은 절삭 속도를 허용하고, 따라서 높은 전진 속도를 허용한다.
바람직하게는, 외측으로 불룩한 형상은 골프공의 표면의 것들과 유사한 복수 개의 덴트들을 갖는 표면을 구비한다. 이는 간섭음을 덜 발생시킨다. 또한, 제 2 부분 (2) 의 강성을 실질적으로 저해하지 않으면서 재료를 절약하는데 도움이 된다. 그러므로, 따라서, 질량 관성에 대한 강성의 비율은 최적화된다. 대안예로서, 강성 및 중량의 최적화의 관점에서 유사한 장점들로, 표면에는 길이방향 축선의 방향으로 또는 길이방향 축선을 가로지르는 방향으로 그루브들이 형성될 수 있다. 그루브들 또는 골프공 유형의 표면을 갖는 표면에 대한 대안으로 다른 패턴들이 마찬가지로 상정가능하다.
바람직하게는, 제 2 부분 (2) 의 외측으로 불룩한 형상은 표면이 매끄러운 경우인 것보다 큰 표면을 가진다. 표면은 외측으로 불룩한 형상이 매끄러운 표면을 가지는 경우인 것보다 바람직하게는 20% ~ 50% 더 크다.
바람직하게는, 제 1 부분 (1), 제 2 부분 (2) 및 제 3 부분 (3) 의 길이들은 공구 샤프트의 전체 길이의 20 ~ 60% 를 각각 차지하고, 더 바람직하게는 제 1 부분 및 제 2 부분의 길이는 공구 샤프트의 전체 길이의 50% 미만을 함께 차지한다.
기하학적 형상 및 종류로 인해 그리고 고속 공구 홀더의 양호한 감쇠 특성들로 인해, 종래의 고속 공구 홀더보다 훨씬 큰 전체 길이가 가능해지고, 이는 작업편에서 더 긴 밀링 노치들의 기계가공을 허용한다.
바람직하게는, 제 2 부분 (2) 은 그 전체에 있어서 제 1 단부를 포함하는 고속 공구 홀더의 절반 부분에 배열된다. 대안으로는 그리고 바람직하게는, 제 2 부분 (2) 은 그 전체에 있어서 제 1 단부를 포함하는 고속 공구 홀더의 1/3 에 배열된다.
바람직하게는, 제 2 부분 (2) 은, 길이방향 축선을 따라 중앙 내부에, 필러로 충전된 중공 또는 제 2 보어 (2e) 를 포함한다. 필러는 최적의 추가적인 진동 감쇠를 보장하도록 선택된다. 바람직하게는, 필러의 비중은 고속 공구 홀더 재료의 비중의 50% 미만이다.
바람직하게는, 제 3 부분 (3) 은, 길이방향 축선을 따라 중앙 내부에, 필러로 충전된 중공 또는 제 3 보어 (3e) 를 포함한다. 필러는 바람직하게는 제 2 보어 (2e) 가 충전되는 것이거나, 필러는 상이한 필러일 수 있다.
바람직하게는, 제 2 공동 (2e) 및/또는 제 3 공동 (3e) 또는 대응 보어 (2e, 3e) 가 강 볼, 크롬 강 볼, 플라스틱 볼, 세라믹 볼, 규사, 석영, 모래, 알루미늄 볼, 실리비드 (silibead) 볼, 폴리아미드 볼, 폴리카보네이트 볼과 같은 미립자 필러들 또는 그의 조합물 또는 다른 미립자 성분들 중 적어도 하나로 충전된다. 케이지가 없는 볼 베어링에서 미립자 필러들의 배열이 또한 바람직하다.
바람직하게는, 제 2 공동 (2e) 및/또는 제 3 공동 (3e) 의 필러는, 미립자 필러들에 더하여, 고속 공구 홀더의 특히 양호한 진동 감쇠를 유발하도록 되어 있는 점성의 액체 또는 발포체를 포함한다.
고속 공구 홀더는 수축 끼워맞춤 척으로서 바람직하게는 형성된다. 대안적으로, 고속 공구 홀더는 전술한 특성들을 가지는 클램핑 슬리브로 하이브리드 압력 커넥터 또는 스크류 커넥터로서 형성되고, 공구 샤프트의 일부는 공구 샤프트의 내부로부터 나사결합되고, 대부분의 공구 샤프트 또는 공구 샤프트는 공구를 클램핑하기 위한 클램핑 슬리브를 형성하기 위하여 길이방향으로 슬롯화 (slotted) 된다.
고속 공구 홀더는, 강 및 특히 감쇠 강 (damping steel) 과 같은 금속, 플라스틱 또는 유리 섬유 복합 재료와 같은 복합 재료와 같은 재료들 중 하나로 바람직하게 이루어진다.
바람직하게는, 통풍 보어는 제 1 보어 (1e) 의 공동을 주위에 연결하는 제 1 부분 (1) 내에 또한 형성된다.
바람직하게는, 고속 공구 홀더의 외부는 환경 영향을 견디기 위해 코팅된다.
바람직하게는, 고속 공구 홀더가 연결되는 기계는 선삭 기계, 밀링 기계 또는 드릴링 기계이다. 특히 높은 회전 속도에서의 고속 공구 홀더의 진동은 공구를 쉽고 빠르게 파손시켜서, 기계뿐만 아니라 고속 공구 홀더 및 이들 사이의 연결부가 가능한 한 진동하는 경향이 적어야 한다. 진동은 공구를 절삭 엣지에서 재빨리 파괴할 것이다. 그러므로, 고속 공구 홀더는 바람직하게는 길이방향 축선에 대해 중앙으로 매우 양호하게 균형이 잡힌다. 길이방향 축선을 가로지르는 두 개의 절삭 엣지들을 갖는 밀링 커터와 같은 공구에 의해 형성되고 또한 고속 공구 홀더에 작용하는 진동 힘은 가능한 한 적은 진동만을 발생시키거나, 전혀 발생시키지 않을 수도 있다. 고속 공구 홀더는 최적으로 진동을 흡수 또는 감쇠하도록 되어 있다. 고속 공구 홀더의 제 2 부분 (2) 의 외측으로 불룩한 형상에 의해, 강성은 증가될 수 있고, 동시에, 공동 또는 제 2 보어 (2e) 에 의해 고속 공구 홀더의 질량은 감소될 수 있다.
바람직하게는, 공구는 코팅되거나 코팅되지 않는 밀링 커터, 드릴, 선삭 공구, 마찰 공구이다.
바람직하게는, 고속 공구 홀더는, 예를 들어, 코발트-크롬 합금 (예컨대, Coron
Figure pct00001
) 과 같은 합금, 플라스틱, 폴리우레탄, 알루미늄, 유리, 주조물, 장석 세라믹, 임의의 종류의 티타늄 등급 (titanium degrees) 1 ~ 5, 경질 금속, 납, 주석, 아연, 구리, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 탄화붕소, 질화규소, 탄화규소, 스테인리스 강, 공구강 및 상이한 유형의 표면 경화용 강과 같은 재료들, 바람직하게는 덴탈 재료의 형상 절단을 위해 사용된다.
바람직하게는, 고속 공구 홀더는 작동 시에 견고해지도록 스크류 등과 같은 조절 요소 없이 일체형으로 만들어진다. 이는 작동 동안 조절 요소들의 비틀림으로 인한 변위 또는 변형의 위험을 회피하여, 고속 공구 홀더는 균형을 유지하고 또한 가능한 불균형이 회피된다.
도 6 에 또한 도시된 바와 같이, 샤프트를 따라서 길이 방향으로 연장하는 바람직하게는 적어도 하나의 내부 유동 채널 (1f) 이 고속 공구 홀더 내에 형성된다. 유동 채널 (1f) 은 예를 들어 전술한 공동들을 통해 형성될 수 있거나, 이는 추가로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 유동 채널 (1f) 은 샤프트의 길이 방향으로 그리고 샤프트 내에 중앙으로 배열되는 일련의 유동 채널들로서 형성된다. 유동 채널 (1f) 은, 중앙 축선이 동시에 중력 축선이고 샤프트가 균형을 유지하도록, 샤프트의 중앙 축선 주위에서 배열된다. 바람직하게는, 공구 샤프트는 매체가 유동할 수 있는 제 1 보어 (1e) 와 동축인 적어도 하나의 중앙 유동 채널 (1f) 을 가지도록 형성된다. 바람직하게는, 공구 샤프트는, 대안적으로 또는 추가적으로, 제 1 보어 (1e) 에 평행하게 제 1 보어 (1e) 주위에 대칭으로 배열되는 적어도 두 개의 유동 채널들 (1f) 을 제 1 단부에서 가지도록 형성되어, 고속 공구 홀더는 균형을 유지하고, 유동 채널들 (1f) 은 매체가 유동 채널들을 통해 유동할 수 있도록 형성된다.
바람직하게는, 유동 채널 (1f) 은 매체가 유동 채널을 통해 유동할 수 있도록 공동 (3e) 에 인접해지고 또한 상기 공동에 연결된다. 매체는 공기, 가스, 스팀, 액체 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 이는 예를 들어 냉각을 유도하기 위하여 유동 채널을 통해 안내 또는 펌핑된다. 바람직하게는, 액체는 냉각 액체이다. 매체는 낮은 압력 또는 높은 압력으로, 특히 0 ~ 130 bar 의 압력으로 유동 채널들을 통해 바람직하게는 펌핑된다.
보어일 수 있는 도 1, 도 4 및 도 6 에 도시된 바와 같은 공동 (3e) 은 일단부에의 제 1 내부 직경, 타단부에의 제 2 내부 직경, 및 일 단부와 타 단부 사이의 제 3 내부 직경을 갖는 케이지 (3f) 의 내부 형상을 바람직하게는 가지고, 제 3 내부 직경은 제 1 내부 직경 및 제 2 내부 직경보다 크다. 바람직하게는, 공동 (3e) 및 케이지 (3f) 는 위에서 더 상세하게 기재된 바와 같은 필러로 또는 볼들로 충전된다. 또한, 케이지는 측방향 진동들을 감쇠한다.
공동 (3e) 내에 도입되고 또한 측방향 진동을 보다 양호하게 감쇠하기 위하여 내부에 충전 재료를 포함하는 별개의 케이지가 또한 상정가능하다.
한 예로서, 도 7a 는 측방향 펄스-유형 (pulse-like) 여기에 대한 반응으로서 본 발명에 따른 고속 공구 홀더들 중 하나의 측정된 감쇠 거동을 도시한다. 가로 좌표는 시간을 ms 로 나타내고 세로 축은 진동폭은 나타낸다. 비교를 위해, 도 7b 는 공구 샤프트에서 본 발명에 따른 외측으로 불룩한 구형의 또는 타원형의 형상을 가지지 않지만 도 7a 에 도시된 바와 같은 동일 여기 조건들을 가지는 고속 공구 홀더의 감쇠 거동을 도시한다. 더 강한 진동 거동 및 진동의 훨씬 낮은 붕괴가 명확하게 나타날 수 있다.
바람직하게는, 구형 또는 타원형인 부분의 외측으로 불룩한 형상 또는 인접한 부분들의 제 4 직경에서 제 5 직경 (D4 ~ D5) 으로 이어지는 형상과 같은 형상들의 전이 영역들은 라운딩된다. 전이 영역들은 바람직하게는 연속적인 곡률들을 또한 가진다. 명료성을 위하여, "형상" 에 의해 그리고 "상기 부분의 외측으로 불룩한 형상" 에 의해, 고속 공구 홀더의 길이방향 축선을 따르는 단면 형상이 이해된다는 것이 주목된다.
샤프트의 제 1 부분 및 제 2 부분의 "원뿔대 형상" 에 의해, 제 1 직경 (D1) 으로부터 제 2 직경 (D2) 으로의 그리고 제 4 직경 (D4) 으로부터 제 5 직경 (D5) 으로의 바람직하게는 증가하는 직경이 이해된다.
바람직하게는, 제 1 보어 (1e) 는 공구 삽입용 정지부를 갖고서 형성된다. 보어 (1e) 는 공구 삽입용 정지부 없이 또한 형성될 수 있다.
합성된 나일론 6,6 으로 알려진 폴리아미드, PC, 폴리아미드 12 (또한 FDM 나일론으로 알려짐), ABS, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 예를 들어 유리 섬유 복합 재료와 같은 복합 재료와 같은 재료들이 고속 공구 홀더에 사용될 수 있다. 언급된 재료들의 구조적인 형상들은 실시형태에 한정되지 않는다. 재료(들)의 구조적인 형상들은 기본 섬유들, 적어도 하나의 필름, 과립들, 디스크들, 튜브들, 로드 형상 또는 그들의 컴포넌트들을 바람직하게는 포함한다. 재료들은 예컨대 Ultem, Capron, Nylacasr, Endur, Nylon 12, Orgamid, Fortus, Akulon K 및 Akulon F 와 같은 상호명들을 가진다. 고속 공구 홀더는 별개의 또는 혼합된 컴포넌트들을 갖는 코포리머 나일론 6/66 으로 바람직하게는 이루어진다. 컴포지션은 상이한 구조체들을 가질 수 있고 그리고/또는 이는 혼합된 화학 구조체들을 가지는 컴포넌트들로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 야금학적 재료는 폴리아미드, 합성된 나일론 6,6, PC, 폴리아미드 12, FDM 나일론, ABS, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트 및/또는 폴리술폰을 갖는 바람직하게는 형상-끼워맞춤되는 복합물로서 사용된다.
다른 가능한 실시형태들은 후속하는 청구항들에 개시되어 있다. 특히, 전술한 실시형태들의 여러 특징은 이들이 기술적으로 상호 배타적이지 않다면 조합될 수 있다.
명료성을 위하여, 본 명세서 및 청구 범위의 맥락에서, "제 2 부분 (2)" 은 의미에 있어서 "외측으로 불룩한, 바람직하게는 구형 형상을 갖고서 기계 클램핑 부분과 공구 삽입 개구 사이에 있는 실질적으로 절두 원추형 공구 샤프트의 부분" 과 같고, 요컨대, "외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분" 과 같다는 것이 주목된다. 따라서, 제 1 부분 (1) 은, 공구 삽입 개구 (5) 에서 공구 샤프트의 외부 단부를 형성하고 또한 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분에 일체로 연결되는 공구 샤프트의 다른 부분과 같다. 제 3 부분 (3) 은, 외측으로 불룩한 형상을 가지는 부분과 일체로 인접해지고 또한 다른 단부에서 기계 클램핑 부분에 연결되는 공구 샤프트의 추가의 다른 부분과 같다.
청구 범위에 주어진 참조 부호들은 더 양호한 이해가능성을 위한 것이지, 청구 범위를 도면들에 도시된 실시형태들로 한정하려는 것은 아니다.
1 공구 샤프트의 제 1 부분
1a 추가의 확장부
1b 제 1 콘
1c 제 2 콘
1d 중심 축선을 향한 제 1 콘의 제 1 콘 각도
1e (공구 샤프트의 제 2 부분의) 제 1 보어
1f 유동 채널
2 공구 샤프트의 제 2 부분
2e 제 2 보어
3 공구 샤프트의 제 3 부분
3a 콘 각도
3b 리세스
3e 제 3 보어
3f 케이지
4 기계 클램핑 부분
4a 클램핑 콘
4b 클램핑 실린더
4c 그루브
5 공구 삽입 개구
6a 제 1 분리 요소
6b 제 2 분리 요소
6c 제 3 분리 요소
D1-D7 제 1 직경 ~ 제 7 직경

Claims (15)

  1. 고속 공구 홀더로서,
    상기 고속 공구 홀더는 제 1 단부에서 공구를 수용하고 제 2 단부에서 기계에 클램핑하고, 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부는 상기 고속 공구 홀더의 길이방향 축선의 대향 측들에 배열되고,
    상기 고속 공구 홀더는
    a) 상기 길이방향 축선을 따라서 중앙에 형성되고 또한 상기 고속 공구 홀더의 상기 제 1 단부를 규정하는 공구 샤프트로서, 상기 공구를 수용하기 위한 제 1 보어 (1e) 를 갖는 공구 삽입 개구 (5) 가 상기 제 1 단부에 형성되는, 상기 공구 샤프트, 및
    b) 마찬가지로 상기 길이방향 축선을 따라서 중앙에 형성되고, 상기 제 1 단부에 대향하는 단부에서 상기 공구 샤프트에 일체로 연결되며, 또한 상기 기계에 클램핑하기 위한 경계면을 형성하는 기계 클램핑 부분 (4)
    을 포함하고,
    c) 상기 공구 샤프트는 실질적으로 절두 원추형이고, 바람직하게는 절두 원추형이고, 상기 공구 삽입 개구를 갖는 상기 제 1 단부에서의 제 1 직경 (D1) 이 상기 기계 클램핑 부분에서의 상기 제 2 단부에서의 제 5 직경 (D5) 보다 작고,
    d) 실질적으로 절두 원추형 공구 샤프트, 바람직하게는 절두 원추형 공구 샤프트의 일 부분이 상기 공구 삽입 개구와 상기 기계 클램핑 부분 사이에서 외측으로 불룩한 구형 또는 타원형의 형상을 가지고,
    상기 고속 공구 홀더는 상기 절두 원추형 공구 샤프트와 외측으로 불룩한 형상 사이에 추가의 재료 체적을 형성하는, 고속 공구 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공구 샤프트는 상기 길이방향 축선을 따라서 서로 일체로 연속적으로 결합 (merging) 되는 제 1 부분 (1), 제 2 부분 (2), 및 제 3 부분 (3) 으로 나뉘어지고,
    - 상기 제 1 부분 (1) 은 상기 공구 삽입 개구 (5) 를 갖는 상기 제 1 단부에 배열되고, 또한 상기 제 1 직경 (D1) 으로부터 제 2 직경 (D2) 으로 상기 제 2 부분 (2) 을 향하는 방향으로 절두 원추형 형상이 실질적으로 증가하고;
    - 상기 외측으로 불룩한 형상을 가지는 부분에 해당하는 상기 제 2 부분 (2) 은 상기 제 1 부분 (1) 에 접하는 위치에서 상기 제 2 직경 (D2) 을 가지고 또한 상기 제 3 부분 (3) 에 접하는 위치에서 상기 제 2 직경 (D2) 보다 크거나 같은 제 4 직경 (D4) 을 가지고, 또한 상기 제 2 부분 (2) 은 그의 길이에 걸쳐 상기 길이방향 축선에 대해 외측으로 불룩한, 바람직하게는 구형인 형상을 가지고; 그리고
    - 상기 제 3 부분 (3) 은 상기 제 2 부분 (2) 에 접하는 위치에서 상기 제 4 직경 (D4) 을 가지고 또한 상기 제 5 직경 (D5) 까지 원추형으로 추가로 증가하는, 고속 공구 홀더.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외측으로 불룩한 형상은, 골프공의 표면과 유사하게 형성되거나 상기 길이방향 축선을 가로지르는 그루브 형상 또는 상기 길이방향 축선 방향으로의 그루브 형상인 복수 개의 덴트들 (dents) 을 갖는 표면을 구비하는, 고속 공구 홀더.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 제 2 부분 (2) 의 상기 외측으로 불룩한 형상은 상기 외측으로 불룩한 형상이 매끄러운 표면을 가질 경우보다 적어도 30% 더 큰 표면으로 형성되는, 고속 공구 홀더.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 (1), 상기 제 2 부분 (2) 및 상기 제 3 부분 (3) 의 길이들은 상기 공구 샤프트의 전체 길이의 20 ~ 60 % 를 각각 차지하고; 그리고/또는
    상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분의 함께 취해진 길이는 상기 공구 샤프트의 상기 전체 길이의 50 % 미만에 달하고; 그리고/또는
    상기 제 2 부분 (2) 은 상기 제 1 단부를 포함하는 상기 고속 공구 홀더의 절반부에 전체적으로 배열되거나; 또는
    상기 제 2 부분 (2) 은 상기 제 1 단부를 포함하는 상기 고속 공구 홀더의 1/3 에 전체적으로 배열되는, 고속 공구 홀더.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 외측으로 불룩한 형상을 갖는 부분은, 상기 길이방향 축선을 따라 중앙 내부에, 필러로 충전되는 공동 또는 제 2 보어 (2e) 를 구비하는, 고속 공구 홀더.
  7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 제 3 부분 (3) 은, 상기 길이방향 축선을 따라 중앙 내부에, 추가의 필러로 충전되는 공동 또는 제 3 보어 (3e) 를 구비하는, 고속 공구 홀더.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 보어 (2e) 및/또는 상기 제 3 보어 (3e) 의 필러는 강 볼, 크롬 강 볼, 플라스틱 볼, 세라믹 볼, 규사, 석영, 모래, 알루미늄 볼, 실리비드 (silibead) 볼, 폴리아미드 볼, 폴리카보네이트 볼과 같은 미립자 성분들 또는 이들의 조합물 또는 다른 미립자 성분 중 하나를 포함하는, 고속 공구 홀더.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 보어 (2e) 및/또는 상기 제 3 보어 (3e) 의 필러는, 적어도 하나의 미립자 필러에 더하여, 상기 고속 공구 홀더의 특히 양호한 진동 감쇠를 야기하도록 되어있는 점성의 액체 또는 발포체를 포함하는, 고속 공구 홀더.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 고속 공구 홀더는 상기 공구 샤프트가 열 팽창 및 수축에 의해 상기 공구를 클램핑하여 유지하는 수축 끼워맞춤 척으로서 형성되거나, 스크류 커넥터 또는 클램핑 슬리브에 의해 상기 공구를 클램핑하여 유지하도록 되어 있는, 고속 공구 홀더.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 고속 공구 홀더는 금속, 플라스틱, 복합 재료, 유리 섬유 복합 재료, 합성된 나일론 6,6, PC, 폴리아미드 12, FDM 나일론, ABS, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트 및/또는 폴리술폰과 같은 재료들 중 하나로 이루어지는, 고속 공구 홀더.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 고속 공구 홀더는 선삭 기계, 밀링 기계 또는 드릴링 기계에 클램핑하기도록 되어 있는, 고속 공구 홀더.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 공구는 코팅되지 않거나, 코팅되거나, 또는 방식으로 (anticorrosively) 코팅되는 밀링 커터, 드릴, 선삭 공구 또는 마찰 공구인, 고속 공구 홀더.
  14. 제 2 항 내지 제 13 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 (1) 은 상기 제 1 단부에서 상기 길이방향 축선을 따라서 상기 제 1 직경 (D1) 뒤에 제 7 직경 (D7) 을 갖는 추가의 확장부 (1a) 를 구비하고, 상기 확장부 (1a) 는 먼저 상기 제 1 직경 (D1) 으로부터 증가한 후, 상기 제 7 직경 (D7) 뒤에서 감소하고, 그 후 상기 제 2 부분 (2) 으로의 전이부에서의 상기 제 2 직경 (D2) 까지 원추형으로 연속적으로 증가하고, 상기 추가의 확장부 (1a) 는 작업편의 더 큰 강성, 따라서 충분히 강한 클램핑을 국부적으로 야기하도록 되어 있는, 고속 공구 홀더.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 제 1 보어 (1e) 는 상기 공구가 멈춤 없이 상기 제 1 보어 내에 삽입될 수 있도록 충분히 넓게 연속적으로 형성되고; 그리고/또는
    상기 공구 샤프트는, 상기 공구 샤프트가 매체를 유동시킬 수 있는 적어도 하나의 중심 유동 채널 (1f) 을 상기 제 1 보어 (1e) 와 동축으로 구비하도록 되어 있고; 그리고/또는
    상기 공구 샤프트는, 상기 공구 샤프트가 상기 제 1 보어 (1e) 주위에서 대칭으로 배열되는 적어도 두 개의 유동 채널들 (1f) 을 상기 제 1 단부에서 상기 제 1 보어 (1e) 에 평행하게 구비하도록 되어 있어서, 상기 고속 공구 홀더는 균형을 유지하고, 상기 유동 채널들 (1f) 은 매체가 상기 유동 채널들을 통해 유동할 수 있도록 형성되고; 그리고/또는
    상기 공구 샤프트는, 상기 공구 샤프트가 상기 제 1 보어 (1e) 주위에서 대칭으로 배열되고 또한 상기 제 1 보어 (1e) 와 교차하는 적어도 두 개의 유동 채널들 (1f) 을 상기 제 1 단부에서 상기 제 1 보어 (1e) 에 평행하게 구비하도록 되어 있어서, 상기 제 1 보어 (1e) 의 교차되지 않은 부분들에 의해, 상기 공구를 지지 및 클램핑하기 위한 지지 웨브들이 형성되고, 상기 적어도 두 개의 유동 채널들은 상기 유동 채널을 통해 매체를 유동시키기 위하여 상기 제 1 단부에서 상기 공구를 향해 개방되고,
    상기 매체는 가스, 공기, 스팀, 액체, 냉각 액체 또는 이들의 혼합물인, 고속 공구 홀더.
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