KR20170092064A - 인서트 홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인서트 홀더에 관한 것이다. 그러한 인서트 홀더는 가공기계에 장착되어 인서트에 의하여 절삭가공을 진행하며, 작동유 공급관(L)을 통하여 작동유가 공급되는 인서트 홀더(1)에 있어서, 인서트 홀더(1)의 선단 소정위치에는 방향이 가변가능하게 장착되어 작동유의 분사방향을 가변시킬 수 있는 분사노즐(5)과; 그리고 인서트 홀더(1)의 작동유 공급유로(9)에 공급관(L)을 연결하여 분리 교체가 용이한 연결장치(13)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인서트 홀더{Incert holder}

본 발명은 인서트 홀더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조를 개선함으로써 절삭유의 분사방향을 가변시킬 수 있고, 또한 홀더의 교체를 용이하게 실시할 수 있는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 인서트는 선반 등에 장착되어 가공물을 절삭하는 용도로 사용된다. 이러한 인서트는 밀링, 드릴링, 리밍, 선삭 등의 가공작업에 사용되며, 초경합금, 질화규소, 산화알루미늄 등과 같은 경질의 내마모성 재료로 제조된다.

이러한 인서트는 도 1에 도시된 바와 같이, 인서트 홀더에 장착된 상태에서 가공물의 표면을 일정 각도로 절삭하게 되고, 절삭을 진행함에 따라 칩이 발생한다.

이때 인서트와 가공물의 표면에는 가공에 따른 마찰열이 발생하게 되는 바, 이 마찰열을 냉각시키기 위하여 절삭유가 공급된다.

이러한 절삭유는 인서트 홀더의 선단 일측에 배치된 분사노즐을 통하여 가공부위에 분사됨으로써 냉각시키게 된다.

그러나, 이러한 종래의 인서트 홀더는 절삭유를 분사하는 분사노즐의 방향이 고정적이어서 다양한 형상의 가공물에 적절하게 대응하여 절삭유를 분사하는 것이 어려운 문제점이 있다.

또한, 인서트 홀더는 작동유를 공급하는 공급관과 복잡한 연결장치에 의하여 연결되어 있는 바, 인서트 홀더가 가공기계에 장착된 상태에서 인서트 홀더를 교체하기 위하여 작동유 공급관을 인서트 홀더로부터 분리하는 경우, 인서트 홀더와 작동유 공급관 관의 사이 간격이 넓지 못하여 작업자의 손이나 도구가 이 사이에 접근하기 어려워 작동유 공급관을 인서트 홀더에 연결하거나 분리하는 작업이 어려워 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

특허출원 제10-2011-65837호(난삭재의 칩 컨트롤을 위한 고압절삭유를 공급가능한 기계가공용 고압홀더)

따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 과제는 간단한 구조의 분사노즐에 의하여 절삭유의 분사방향을 용이하게 가변시킬 수 있고, 또한 작동유 공급관과의 연결구조를 간단화하고 구조를 개선함으로서 작업공간을 확보하여 홀더의 교체작업을 용이하게 실시할 수 있는 인서트 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 일 실시예는,

가공기계에 장착되어 인서트에 의하여 절삭가공을 진행하며, 작동유 공급관(L)을 통하여 작동유가 공급되는 인서트 홀더(1)에 있어서,

인서트 홀더(1)의 선단 소정위치에는 방향이 가변가능하게 장착되어 작동유의 분사방향을 가변시킬 수 있는 분사노즐(5)과; 그리고

인서트 홀더(1)의 작동유 공급유로(9)에 공급관(L)을 연결하여 분리 교체가 용이한 연결장치(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1)를 제공한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 인서트 홀더는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 인서트 홀더 내부에 형성된 작동유 유로에 작동유를 연결되는 작동유 공급관과의 연결구조를 수납구와, 커플링 및 체결관으로 구성하여 체결관을 스프링의 탄성력에 의하여 간편하게 밀어올림으로써 연결하거나 분리할 수 있음으로 인서트 홀더의 교체시간을 단축시키고 또한 교체공정도 간단화할 수 있다.

둘째, 인서트 홀더의 사이에 스페이서를 배치하여 측방향 작업공간을 확보할 수 있고, 또한 연결장치와의 거리를 일정 거리 이상 확보하며, 작동유 공급관을 절곡시킴으로써 인서트 홀더와 연결장치 사이에 전후방향의 작업공간을 확보할 수 있어서 인서트 홀더의 교체작업을 용이하게 진행할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 분사노즐을 간단한 구조의 결합볼트에 의하여 인서트 홀더에 장착함으로써 분사노즐의 장착 구조를 간단화함으로써 분사노즐의 제작비용을 절감할 수 있고, 또한 조립시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 인서트 홀더의 작업상태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 홀더에 장착된 인서트 및 분사노즐을 보여주기 위한 전면 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인서트 홀더의 측면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 인서트 홀더에 절삭유를 공급하기 위한 절삭유 공급관과 그 선단에 장착되어 인서트 홀더에 연결되는 연결장치를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 연결장치의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 인서트 홀더가 스페이서에 의하여 복수개 배치된 상태를 보여주는 후면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 홀더를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 인서트 홀더(1)는 선단에 인서트(7)가 분리가능하게 장착되며, 인서트(7)의 인접위치에는 절삭유를 분사하는 분사노즐(5)이 장착된다.

이러한 분사노즐(5)은 인서트 홀더(1)의 선단에 결합볼트(6)에 의하여 가변가능하게 장착된다. 즉, 분사노즐(5)의 일단 내측에는 절삭유가 유입되는 유입구(4)가 형성되고, 타측에는 절삭유가 토출되는 유출구(8)가 형성된다. 이때 유입구(4)는 홀더(3) 내부에 형성된 절삭유 공급유로(9)와 연통된다. 따라서, 절삭유 공급유로(9)를 통하여 공급된 절삭유는 분사노즐(5)의 유입구(4)를 통하여 유입된 후 유출구(8)를 통하여 분사될 수 있다.

이때, 결합볼트(6)는 분사노즐(5)의 몸체(10)를 관통함으로써 유입구(4)를 통과하여 절삭유 공급유로(9)의 내측면에 체결된다. 물론, 결합볼트(6)는 작동유가 흐르는 유입구(4) 및 공급유로(9)의 내측공간에 체결되어도 작동유와 접촉하는 면적은 최소화되도록 배치한다.

따라서, 분사노즐(5)을 일정 각도로 조절하여 방향을 설정한 후, 간단한 구조의 결합볼트(6)를 체결함으로써 해당 각도로 고정하여 절삭유를 분사할 수 있다.

상기에서는 결합볼트(6)가 유입구(4)를 통과하여 절삭유 공급유로(9)에 체결되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 유로에 체결되지 않고 분사노즐(5)을 관통하여 직접 인서트 홀더(1)의 표면에 체결되는 것도 가능하다.

한편, 이러한 인서트 홀더(1)의 공급유로(9)에는 절삭유 공급관(L)이 연결되는 바, 연결장치(13)에 의하여 연결됨으로써 교체가 용이하다.

보다 상세하게 설명하면, 이러한 연결장치(13)는 인서트 홀더(1)의 공급 유로에 삽입되는 수납구(15)와; 작동유 공급관(L)의 선단에 장착되어 수납구(15)에 체결됨으로써 작동유를 공급하는 커플링(Coupling;19)과; 커플링(19)에 탄력적으로 장착되어 커플링(19)이 수납구(15)에 체결될 때 커플링(19)을 수납구(15)에 안정적으로 체결하는 체결관(Slive;17)과; 커플링(19)의 외주면에 장착되어 체결관(17)를 탄력적으로 지지하는 스프링(21)과; 커플링(19)의 선단에 장착되어 체결관(17)를 고정시키는 록킹볼(B)을 포함한다.

이러한 구조를 갖는 연결장치(13)에 있어서, 수납구(15)는 내측에 유로(P1)가 형성되며 외주면에는 실링홈(22)이 적어도 하나 이상 형성된다.

그리고, 커플링(19)은 내측에 소정 직경의 유로(P2)가 형성되며, 이 유로(P2)는 수납구(15)의 유로(P1)와 연통된다. 따라서, 커플링(19)이 수납구(15)에 결합되었을 때 작동유가 이 유로(P1,P2)를 통하여 인서트 홀더(1)로 공급될 수 있다.

그리고, 커플링(19)의 내주면에는 적어도 하나 이상의 실링홈(22)이 형성된다. 그리고, 이 실링홈(22)은 커플링(19)이 수납구(15)에 결합되었을 때 수납구(15)의 실링홈(22)과 대응된다.

또한, 실링홈(22)의 내측에는 실링(Sealing)이 장착된다. 이러한 실링은 적절한 탄력성을 갖음으로써 커플링(19)과 수납구(15)의 틈새를 밀봉하여 작동유의 누유를 방지한다.

그리고, 커플링(19)의 외주면 일측에는 걸림턱(27)이 돌출 형성되며, 이 걸림턱(27)에는 상기한 스프링(21)의 일단이 탄력적으로 지지된다.

그리고, 이 스프링(21)의 선단은 후술하는 체결관(17)의 지지턱(29)에 탄력적으로 지지된다. 결국, 스프링(21)은 일단은 커플링(19)의 걸림턱(27)에 지지되고, 타단은 체결관(17)의 지지턱(29)에 걸림으로써 체결관(17)를 수납구(15)방향으로 탄력적으로 가압하게 된다.

또한, 커플링(19)의 선단(수납구 방향)에는 록킹볼(B)이 장착된다. 그리고, 이 록킹볼(B)은 체결관(17)의 선단 내주면에 형성된 록킹홈(31)에 선택적으로 걸릴 수 있다.

따라서, 체결관(17)이 수납구(15)방향으로 전진하는 경우, 이 록킹볼(B)이 록킹홈(31)에 걸림으로써 체결관(17)은 커플링(19)을 수납구(15)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

이러한 체결관(17)은 내부에 공간이 형성된 원통형상이며, 커플링(19)의 선단(수납구 방향)에 장착되어 전후진이 가능한 구조이다.

즉, 체결관(17)의 내주면 후단에는(커플링 방향) 직경이 확장되어 확경부(33)가 형성되어 스프링(21)이 이 확경부(33)에 장착된다. 이때 확경부(33)의 일측은 상기한 지지턱(29)이 형성된다.

따라서, 스프링(21)은 상기한 바와 같이 이 확경부(33)에 장착된 상태에서 일측은 커플링(19)에 의하여 지지되고 타측은 체결관(17)을 탄력적으로 지지함으로써 체결관(17)을 수납구(15)방향으로 탄력적으로 가압하게 된다.

그리고, 체결관(17)의 선단(수납구방향)의 내주면에는 원주방향을 따라 록킹홈(31)이 형성된다. 이 록킹홈(31)에는 상기한 록킹볼(B)이 걸리거나 이탈할 수 있다.

따라서, 체결관(17)가 수납구(15)방향으로 전진하는 경우, 이 록킹볼(B)은 록킹홈(31)의 내측에 걸림으로써 체결관(17)가 커플링(19)과 수납구(15)을 확고하게 고정시킬 수 있다.

한편, 인서트 홀더(1)는 공작기계에 복수개(1,1a)가 배치되어 동시에 다수의 절삭가공이 이루어질 수 있다. 이 경우, 인서트 홀더(1,1a)간의 간격이 좁은 경우 인서트(7)를 교체하거나, 작동유 공급관(L)의 커플링(19)을 분리 또는 연결할 때 좁은 공간(D)으로 인하여 작업자의 손이나 도구의 접근이 어려워 교체시간이 오래 걸릴 수 있다.

따라서, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 인서트 홀더(1)의 측부에 스페이서(Spacer;S)를 배치함으로써 이웃한 인서트 홀더(1a)와의 간격을 확보할 수 있어서 측방향 작업공간을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 인서트 홀더(1)의 작동유 공급관 연결장치(13)와 홀더(3) 사이의 간격(D)을 충분히 확보하기 위하여 연결장치(13)의 위치를 홀더(3)의 측면(35)으로부터 일정 거리(D) 이상 떨어지도록 배치한다.

바람직하게는 홀더(3)의 측면(35)과 연결장치(13)간의 간격(D)은 체결관(17)의 외직경보다 큰 길이를 갖도록 한다.

또한, 작동유 공급관(L)도 인서트 홀더(1)의 반대방향으로 절곡시킴으로써 작업공간(C)을 확보할 수 있다.

이와 같이, 인서트 홀더(1)에 스페이서(S)를 배치하여 측방향 작업공간을 확보하고, 또한 연결장치(13)와의 거리(D)를 일정 거리 이상 확보하며, 작동유 공급관(L)을 절곡시킴으로써 인서트 홀더(1)와 연결장치(13) 사이에 전후방향의 작업공간(C)을 확보할 수 있어서 인서트 홀더(1)의 교체작업을 용이하게 진행할 수 있다.

이러한 구조를 갖는 연결장치(13)를 분리하거나 결합하는 과정을 더욱 상세하게 설명한다.

즉, 인서트 홀더(1)를 교체하고자 하는 경우, 공급관(L)의 선단에 장착된 커플링(19)을 인서트 홀더(1)의 수납구(15)로부터 분리함으로써 작동유를 공급하는 공급관(L)을 분리하여야 한다.

우선 체결관(17)을 커플링(19) 방향으로 들어 올리는 경우, 록킹볼(B)이 체결관(17)의 록킹홈(31)으로부터 이탈되고, 체결관(17)이 커플링(19) 방향으로 이동함에 따라 스프링(21)이 압축된다.

이 상태에서는 록킹볼(B)이 록킹홈(31)으로부터 이탈된 상태이므로, 커플링(19)이 수납구(15)로부터 분리될 수 있는 상태이다.

따라서, 사용자는 커플링(19)을 수납구(15)로부터 분리하게 된다. 물론, 작동유의 공급은 미리 차단하여야 한다.

이와 같이 커플링(19)을 수납구(15)로부터 분리한 후, 인서트 홀더(1)를 교체한다.

인서트 홀더(1) 교체 후, 다시 커플링(19)을 수납구(15)에 결합하여야 하는 바, 커플링(19)의 선단을 새로 교체된 수납구(15)에 결합시킨다.

커플링(19)의 유로로 수납구(15)이 진입하여 삽입되면, 체결관(17)이 후진하여 스프링(21)을 압축시킨 상태인 바, 이 상태에서 체결관(17)을 잡고 있던 힘을 해제하면, 체결관(17)은 스프링(21)의 탄성력에 의하여 수납구(15) 방향으로 이동하게 된다.

그리고, 체결관(17)의 록킹홈(31)에 록킹볼(B)이 걸리게 됨으로써 체결관(17)는 커플링(19)을 수납구(15)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

이와 같이 인서트 홀더(1)를 교체한 후 분사노즐(5)의 방향을 적절하게 가변시킴으로써 절삭공정을 진행할 수 있다.

Claims (6)

1. 가공기계에 장착되어 인서트에 의하여 절삭가공을 진행하며, 작동유 공급관(L)을 통하여 작동유가 공급되는 인서트 홀더(1)에 있어서,
   인서트 홀더(1)의 선단 소정위치에는 방향이 가변가능하게 장착되어 작동유의 분사방향을 가변시킬 수 있는 분사노즐(5)과; 그리고
   인서트 홀더(1)의 작동유 공급유로(9)에 공급관(L)을 수납구 및 커플링의 암수결합에 의하여 연결함으로써 분리 교체가 용이한 연결장치(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1).
2. 제 1항에 있어서,
   분사노즐(5)은 인서트 홀더(1)의 본체 일측에 결합볼트(6)에 의하여 가변가능하게 장착되며, 이 결합볼트(6)은 분사노즐(5)의 몸체를 관통함으로써 유입구(4)를 통과하여 절삭유 공급유로(9)의 내측벽에 체결되는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1).
3. 제 1항에 있어서,
   연결장치(13)는 인서트 홀더(1)의 공급 유로에 삽입되는 수납구(15)와; 작동유 공급관(L)의 선단에 장착되어 수납구(15)에 체결됨으로써 작동유를 공급하는 커플링(19)과; 커플링(19)에 탄력적으로 장착되어 커플링(19)이 수납구(15)에 체결될 때 커플링(19)을 수납구(15)에 안정적으로 체결하는 체결관(17)과; 커플링(19)의 외주면에 장착되어 체결관(17)을 탄력적으로 지지하는 스프링(21)과; 커플링(19)의 선단에 장착되어 체결관(17)을 고정시키는 록킹볼(B)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1).
4. 제 3항에 있어서,
   커플링(19)의 외주면 일측에는 걸림턱(27)이 돌출 형성되며, 이 걸림턱(27)에는 스프링(21)의 일단이 탄력적으로 지지되며,
   이 스프링(21)의 선단은 체결관(17)의 내주면에 형성된 지지턱(29)에 탄력적으로 지지됨으로써 스프링(21)이 체결관(17)를 수납구(15) 방향으로 탄력적으로 가압하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1).
5. 제 3항에 있어서,
   커플링(19) 선단에는 록킹볼(B)이 장착되고, 이 록킹볼(B)은 체결관(17)의 선단 내주면에 형성된 록킹홈(31)에 걸림으로써 체결관(17)이 커플링(19)과 수납구(15)를 고정시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1).
6. 제 3항에 있어서,
   인서트 홀더(1)의 측부에는 스페이서(S)가 배치되어 이웃한 인서트 홀더(1a)와 일정 간격 떨어져 배치됨으로써 측방향 작업 공간이 확보되고,
   인서트 홀더(1)의 연결장치(13)는 홀더 측면(35)으로부터 일정 거리(D) 떨어져 배치되고, 연결장치(13)의 상측에 연결된 작동유 공급관(L)은 인서트 홀더(1)의 반대방향으로 절곡됨으로써 전후방향의 작업공간(C)이 확보되는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(1)
   

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