KR20180068333A - 극저온으로 냉각되는 보링 공구를 위한 온도 관리 - Google Patents

극저온으로 냉각되는 보링 공구를 위한 온도 관리 Download PDF

Info

Publication number
KR20180068333A
KR20180068333A KR1020187012737A KR20187012737A KR20180068333A KR 20180068333 A KR20180068333 A KR 20180068333A KR 1020187012737 A KR1020187012737 A KR 1020187012737A KR 20187012737 A KR20187012737 A KR 20187012737A KR 20180068333 A KR20180068333 A KR 20180068333A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coolant
cartridge
tool
cryogenic
tool body
Prior art date
Application number
KR1020187012737A
Other languages
English (en)
Inventor
조지 조지우
돈 아조파디
Original Assignee
5미 아이피, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 5미 아이피, 엘엘씨 filed Critical 5미 아이피, 엘엘씨
Publication of KR20180068333A publication Critical patent/KR20180068333A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/10Cutting tools with special provision for cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/06Drills with lubricating or cooling equipment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1015Arrangements for cooling or lubricating tools or work by supplying a cutting liquid through the spindle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1015Arrangements for cooling or lubricating tools or work by supplying a cutting liquid through the spindle
    • B23Q11/1023Tool holders, or tools in general specially adapted for receiving the cutting liquid from the spindle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1038Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality
    • B23Q11/1053Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality using the cutting liquid at specially selected temperatures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2226/00Materials of tools or workpieces not comprising a metal
    • B23B2226/66Polytetrafluoroethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2250/00Compensating adverse effects during turning, boring or drilling
    • B23B2250/12Cooling and lubrication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B41/00Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B41/12Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for forming working surfaces of cylinders, of bearings, e.g. in heads of driving rods, or of other engine parts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/44Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product
    • Y10T408/45Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product including Tool with duct

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

극저온으로 냉각되는 보링 공구의 구조는 냉각제 누설과 냉각제 배출에 의해 생기는 공작물에 대한 극저온 냉각제의 효과를 감소시킨다. 공구 본체는 절삭 공구 인서트를 보유지지하는 카트리지와, 절삭 공구 인서트에 극저온 냉각제를 공급하기 위해 공구 본체와 카트리지를 통하는 냉각제 공급로를 갖춘다. 공급 이송관은 공구 본체의 냉각제 공급로를 카트리지의 냉각제 공급로에 연결한다. 절연 튜브들이 공구 본체와 카트리지에 있는 냉각제 공급로의 일부를 라이닝한다. 공급 이송관과 절연 튜브들의 수축률은, 극저온 냉각제가 공급로를 통해 유동할 때 절연 튜브의 압입 끼워맞춤이 절연 튜브와 공급 이송관 사이의 밀봉을 강화되게 한다. 끓어오른 극저온 냉각제를 위한 공구의 배출구는 공작물의 구멍의 외측에 남아 있게 된다.

Description

극저온으로 냉각되는 보링 공구를 위한 온도 관리
본 발명은, 공작물의 열과 관계된 구멍(bore)의 기하학적 왜곡을 줄이기 위해 극저온으로 냉각되는 보링(boring) 공구를 위한 온도 관리와 관련된 장치에 관한 것이다.
절삭날의 마모를 줄이기 위해 절삭 공구에 극저온 냉각제를 적용하는 것은 밀링, 선삭 및 다른 금속 절삭 공정에서 유리한 것으로 입증되었다. 실린더 보링과 같은 보링 작업에서 극저온으로 냉각되는 절삭 공구를 사용하면, 실린더 벽과 접촉하는 공구로부터 대기로 배출되는 극저온 냉각제에 의해 생기는 구멍의 변형과, 공구 내 냉각제 유로로부터 극저온 냉각제의 누설이 초래될 수 있다. 공구 본체 내 냉각제 유로에서의 누설과 관련하여, 절삭 인서트(insert)를 보유지지하는 조정 가능한 카트리지(cartridge)와 커터 본체 사이의 경계면을 밀봉하는 것이 어렵다.
냉각제를 구멍 내로 배출시키지 않는, 극저온 냉각제를 사용하는 보링 작업용 절삭 공구를 개발하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 공구 내 냉각제 유로로부터 냉각제의 누설이 최소화되는, 극저온 냉각제를 사용하는 보링 작업용 절삭 공구를 개발하는 것이 바람직할 것이다.
도 1은 보링 공구의 사시도이다.
도 2는 공작물의 원통형 구멍에 있는 도 1의 보링 공구를 도시한 측면도이다.
도 3은 절삭 공구 인서트를 보유지지하는 카트리지의 사시도이다.
도 4는 절삭 공구 인서트의 바닥면을 보여주는 사시도이다.
도 5는 절삭 공구 인서트의 상부면을 보여주는 사시도이다.
도 6은 보링 공구의 앞부분을 부분적인 단면으로 도시한 상세 사시도이다.
도 7은 보링 공구의 앞부분의 측단면도이다.
도 8은 도 7에 표시된 8 부분의 상세도이다.
도 9는 도 8에 도시된 연결용 이송관의 상세도이다.
도 1은 전체적으로 참조번호 10으로 표시된 보링 공구의 앞끝에서 바라본 사시도이다. 보링 공구(10)는 대체로 원기둥 모양의 외부면(12)을 갖는 공구 본체(11), 공구를 회전 구동부에 결합하기 위한 생크(shank) 단부(13), 및 공작물과 맞물리는 앞끝(14)을 가질 수 있다. 앞끝(14)은 다수의 절삭 공구 인서트(16)를 지지할 수 있다. 보링 공구(10)는 공구 내에 냉각제 유로(15)를 가질 수 있는데, 이 냉각제 유로는 절삭 공구 인서트(16)에 냉각제를 유도하기 위해 생크 단부(13)로부터 보링 공구(10)의 앞끝(14)까지 연장하는 공구 본체 내의 냉각제 공급로(17)와, 절삭 공구 인서트(16)로부터 생크 단부(13)로 다시 냉각제를 유도하는 복수의 내부 배출로(18)를 포함한다. 또한, 냉각제 유로(15)는 공구 본체 내의 방사상 공급로(52)와, 절삭 공구 인서트(16)가 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 장착되는 카트리지(30) 내의 카트리지 공급로(55)를 포함한다.
냉각제 공급로(17)는 공구의 회전축(20)을 따라 위치될 수 있고, 내부 배출로(18)는 냉각제 공급로(17)와 공구의 외부면(12) 사이에 위치될 수 있다. 내부 배출로(18)는 공구 본체(11)의 외부면(12)으로부터 이격되어, 공구 본체(11)의 외부면(12)에서 냉각제의 냉각 효과를 감소시킬 수 있다. 사용되는 냉각제는 액체 질소(LN2)와 같은 극저온 냉각제 또는 산업의 기계가공 작업에 사용되는 임의의 다른 극저온 냉각제일 수 있다. 냉각제 공급로(17)와 내부 배출로(18)는 모두 플라스틱과 같이 극저온에 적합한 단열재(21)로 라이닝될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)으로 된 튜브 또는 라이닝이 사용되었지만, 다른 재질이 사용될 수 있다. 보링 공구(10)는 공구의 앞끝(14)의 외주 둘레로 이격된 복수의 절삭 공구 인서트(16)를 가질 수 있다. 각각의 절삭 공구 인서트(16)는 절삭 작업 동안 공작물과 맞물리는 실제 절삭날(active cutting edge; 39)을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서는, 5개의 절삭 공구 인서트(16)가 있지만, 보다 많거나 적은 절삭 공구 인서트(16)가 필요에 따라 제공될 수 있다.
도 2는 내연 기관과 같은 공작물(23)의 실린더 구멍과 같은 원통형 구멍(24)에 있는 도 1의 보링 공구를 도시한 측면도이다. 각각의 내부 배출로(18)는 절삭 공구 본체(11)의 외부면(12)에 형성된 배출구(26)에 연결된다. 배출구(26)는 절삭 공구 인서트(16)로부터 멀리 떨어진 절삭 공구 본체(11) 상에 위치되어, 공구 본체(11)의 앞에 있는 절삭 공구 인서트(16)의 실제 절삭날(39)이 원통형 구멍(24)에 삽입될 때 배출구(26)는 원통형 구멍(24)의 외측에 있으며 도시된 바와 같이 원통형 구멍(24) 밖의 외측에 있게 된다. 따라서, 배출구(26)와 절삭 공구 인서트(16)의 실제 절삭날 사이의 축 방향 거리(27)가, 보링 공구(10)가 사용될 구멍(24)의 깊이(28)보다 크도록, 보링 공구(10)는 설계된다.
도 3은 절삭 공구 인서트(16)를 보유지지하는 카트리지(30)의 상세도이다. 이 카트리지(30)는 공구의 앞끝(14)에 카트리지(30)를 장착하기 위해, 도시되지 않은 카트리지 장착 볼트를 수용할 수 있는 하나 이상의 장착구멍(31)과, 절삭 공구 인서트(16)의 실제 절삭날(39)의 위치를 조정함으로써 보링 공구(10)의 절삭 직경을 조정하도록 카트리지(30)를 움직이게 하는 방사상의 조절나사(35)를 갖출 수 있다. 카트리지(30)에는 절삭 공구 인서트(16)를 수용하는 포켓(32)이 형성될 수 있다. 절삭 공구 인서트(16)는 인서트 장착 볼트(34)에 의해 포켓(32)의 뒷벽(33)에 대해 보유지지될 수 있다. 인서트 장착 볼트(34)는 인서트의 상부면(37)과 인서트의 바닥면(38) 사이에서 연장될 수 있는 인서트 장착 볼트 구멍(36)을 통과할 수 있다.
도 4는 절삭 공구 인서트(16)의 바닥면(38)을 보여주는 사시도이다. 바닥면(38)은 절삭 공구 인서트(16)의 외주 둘레로 연장하는 융기된 외부 림(rim; 41)과, 인서트 장착 볼트 구멍(36)을 둘러싸는 융기된 내부 림(42)을 가질 수 있다. 융기된 외부 림(41) 및 융기된 내부 림(42)은 공통 평면에 놓여 있다. 절삭 공구 인서트(16)의 융기된 외부 림(41)과 융기된 내부 림(42) 사이에는 채널(43)이 형성될 수 있다. 절삭 공구 인서트(16)가 카트리지(30)에 장착될 때, 인서트의 융기된 외부 림(41)과 융기된 내부 림(42)은 포켓(32)의 뒷벽(33)에 기대어 있고, 채널(43)과 뒷벽(33)은 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 냉각제 캐비티(cavity; 45)를 형성한다. 인서트 배출구(47)는 절삭 공구 인서트(16)의 두 측면에 형성될 수 있다. 인서트 배출구(47)는 인서트의 바닥면(38)에 형성된 채널(43)과 연통하며, 절삭 공구 인서트(16)가 카트리지의 포켓(32)에 장착될 때 카트리지(30)에 형성된 카트리지 배출로(49)와 정렬될 수 있다.
도 5는 도 4의 절삭 공구 인서트(16)의 상부면(37)을 보여주는 사시도이다.
도 6은 공구의 앞끝(14)의 상반부를 부분적인 단면으로 도시한 보링 공구(10)의 전방 사시도이고, 도 7은 공구의 앞끝(14)의 상반부의 측단면도이다. 카트리지(30)는 공구 본체(11)의 앞끝(14)에 있는 안착면(51)에 장착되고, 절삭 공구 인서트(16)는 카트리지(30)에 장착된다. 냉각제 유로(15)는 공구 본체에 있는 축방향의 냉각제 공급로(17) 및 방사상 공급로(52)와, 카트리지(30)에 있는 카트리지 공급로(55)를 포함한다. 공구 본체(11)의 방사상 공급로(52)는 안착면(51)에서 끝난다. 공급 이송관(54)이 방사상 공급로(52)의 상부에 삽입될 수 있으며, 방사상 공급로(52)를 카트리지(30)에 형성된 카트리지 공급로(55)와 연결시킬 수 있다. 카트리지 공급로(55)는 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이 절삭 공구 인서트(16)의 냉각제 캐비티(45)에 냉각제를 전달할 수 있다. 공급 이송관(54)은 카트리지(30) 내로 연장하는 부분(62)을 가질 수 있고, 공구 본체(11) 내로 나사 결합되는 나사부(60)를 가질 수 있다.
카트리지 배출로(49)는 카트리지(30)에 형성되고, 포켓(32)으로부터 카트리지(30)의 바닥면(57)까지 연장할 수 있다. 배출 이송관(58)은, 공구 본체(11)에 형성된 안착면(51)으로부터 공구 본체(11)에 형성된 내부 배출로(18)까지 연장하는 방사상 배출로(59)와 카트리지 배출로(49)를 연결한다. 내부 배출로(18)는 공구의 생크 단부(13) 쪽으로 보링 공구(10)를 따라 축방향으로 연장할 수 있고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 배출구(26) 중 하나와 연통할 수 있다. 내부 배출로(18)는 극저온에 적합한 절연체로 라이닝되어, 내부 배출로(18) 내의 냉각제와 공구 본체(11) 사이의 열 전달을 최소화할 수 있다. 배출구(26)는 공구 본체의 외부면(12)에 위치되어, 도 2에 도시된 바와 같이 공구 본체(11)가 구멍(24) 내로 완전히 삽입될 때 공작물(23)의 원통형 구멍(24)의 외측에 남아 있을 수 있다.
도 8 및 도 9에 가장 잘 도시된 바와 같이, 공급 이송관(54)은 나사부(60)를 가질 수 있으며, 공구 본체(11) 내에 나사 결합될 수 있다. 공급 이송관(54)은 양단에 니플(nipple)을 가질 수 있다. 제1 니플(61)은 방사상 공급로(52)를 라이닝하는 제1 절연 튜브(66)에 압입 끼워맞춤(press fit)될 수 있고, 제2 니플(62)은 카트리지 공급로(55)를 라이닝할 수 있는 제2 절연 튜브(67)에 압입 끼워맞춤될 수 있다. 공급 이송관(54)은 금속으로 형성될 수 있고, 바람직한 실시예에서는 스테인리스강이 사용된다. 다른 재료 또는 다른 금속이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 절연 튜브(66, 67)는 각각 플라스틱 또는 나일론과 같이 극저온에 적합한 단열재를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서는 PTFE 튜브가 사용된다. 다른 재료도 사용될 수 있다.
다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 배출 이송관(58)은 제1 단부에서 공구 본체(11)의 방사상 배출로(59)와 연통하고, 제2 단부에서 카트리지(30)에 형성된 카트리지 배출로(49)와 연통할 수 있다. 배출 이송관은 금속으로 이루어져 공급 이송관(54)과 유사한 구조로 형성될 수 있지만, 배출 흐름의 유동 조건을 맞추도록 다른 크기를 가질 수 있다. 배출 이송관(58)은 나사산을 가질 수 있고, 공구 본체(11) 내로 나사 결합될 수 있다. 배출 이송관(58)은 양단에 니플을 가질 수 있다. 제1 니플(63)은 방사상 배출로(59)를 라이닝하는 제3 절연 튜브(68)에 압입 끼워맞춤될 수 있고, 제2 니플(64)은 카트리지 배출로(49)를 라이닝하는 제4 절연 튜브(69)에 압입 끼워맞춤될 수 있다. 제3 및 제4 절연 튜브(68, 69)는 각각 플라스틱 또는 나일론과 같이 극저온에 적합한 단열재를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서는 PTFE 튜브가 사용된다. 다른 재료도 사용될 수 있다.
냉각제 공급 경로는 냉각제 공급로(17)로부터 절삭 공구 인서트(16)에 의해 형성된 냉각제 캐비티(45)까지 연장할 수 있고, 공급 이송관(54)의 단부로부터 카트리지(30)를 통해 카트리지의 포켓(32)의 뒷벽(33)에 있는 공급 출구(70)로 연장하는 카트리지 공급로(55) 및 방사상 공급로(52)를 포함할 수 있다. 공급 출구(70)는, 절삭 공구 인서트(16)의 바닥면(38)에 있는 융기된 외부 림(41)과 융기된 내부 림(42) 사이에 형성된 냉각제 캐비티(45)와 정렬된다.
사용시에, 극저온 냉각제는 외부 공급원으로부터 공구 본체(11) 내 냉각제 공급로(17)로 공급될 수 있다. 냉각제 공급로(17)로부터, 냉각제는 방사상 공급로(52)와, 공구 본체(11)에 장착된 공급 이송관(54)으로 유입될 수 있다. 공급 이송관(54)으로부터, 극저온 냉각제는 카트리지 공급로(55)로 유입될 수 있다. 카트리지 공급로(55)로부터의 냉각제는 절삭 공구 인서트(16)의 바닥면(38)에 있는 냉각제 캐비티(45)에 유입되어, 절삭 공구 인서트(16)와, 특히 공작물(23)과 접촉하는 인서트의 절삭날(39)을 냉각시킬 수 있다. 냉각제 캐비티(45)에서 극저온 냉각제의 끓어오름에 의해 생성된 배기가스는 카트리지 배출로(49)를 통해 절삭 공구 본체(11)의 배출 이송관(58), 내부 배출로(18), 및 냉각제를 대기로 배출하는 배출구(26)로 유도될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 배출구(26)는 공작물의 구멍(24)의 외측에 있어, 배출구로부터 나오는 극저온인 배기가스의 흐름과 공작물(23) 사이에서 대기에 의한 에어 배리어(air barrier)를 유지하게 된다.
공구 본체(11) 내의 유로를 통한 극저온 냉각제의 흐름은, 이송관들(54, 58)의 양단에 접속되는 절연 튜브들(66 ~ 69)을 포함하여 유로를 형성하는 구성요소들을 냉각시킨다. 절연 튜브들(66 ~ 69)이 수축할 때, 절연 튜브들(66 ~ 69)의 수축하는 양이 금속 이송관들(54, 58)의 수축하는 양보다 크기 때문에, 제1 및 제2 절연 튜브(66, 67)와 공급 이송관(54)의 사이, 그리고 제3 및 제4 절연 튜브(68, 69)와 배출 이송관(58)의 사이에서 밀봉을 한층 강화시킨다. 이송관들(54, 58) 상에서 절연 튜브들(66 ~ 69)의 수축은 접속하는 부품의 수축률 차이로 인해 누설이 없는 밀봉을 생성한다. 배출구(26)를 원통형 구멍(24)의 외측에 위치시키고, 배출구(26)를 공작물(23)의 재료로부터 멀리 유도하며, 냉각제 공급로와 내부 배출로에 있는 극저온 냉각제의 누설을 이들 경로가 공구 본체(11)와 카트리지(30) 사이를 가로지르는 곳에서 방지함으로써, 구멍(24)에 대한 극저온 냉각제의 영향이 감소되어, 공작물에 있는 원통형 구멍(24)의 진원도, 직진도 및 원통도가 유지되게 한다.
따라서, 본 발명을 설명하였지만, 당해 분야의 숙련자라면 다양한 변형 및 수정이 가능할 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 범주 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (14)

  1. 냉각제 누설과 냉각제 배출에 의해 생기는 공작물에 대한 극저온 냉각제의 효과를 감소시키는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구로서,
    절삭 공구 인서트를 보유지지하는 적어도 하나의 카트리지를 갖는 공구 본체;
    상기 절삭 공구 인서트에 극저온 냉각제를 공급하는 상기 공구 본체 내의 냉각제 유로와, 상기 절삭 공구 인서트로부터 대기로 냉각제를 유도하기 위해 상기 공구 본체의 내부에 있는 적어도 하나의 내부 배출로;
    상기 공구 본체 내의 공급로와 상기 카트리지 내의 공급로를 포함하는 상기 냉각제 유로;
    상기 공구 본체의 공급로와 상기 카트리지의 공급로를 연결하는 공급 이송관; 및
    상기 공구 본체의 공급로의 적어도 일부를 라이닝하는 제1 절연 튜브와, 상기 카트리지의 공급로의 적어도 일부를 라이닝하는 제2 절연 튜브
    를 포함하며,
    상기 공급 이송관은 제1 및 제2 절연 튜브의 단부 내로 압입 끼워맞춤(press fit)되고,
    상기 공급 이송관과 상기 제1 및 제2 절연 튜브의 수축률은, 극저온 냉각제가 냉각제 유로를 통해 유동할 때 절연 튜브의 압입 끼워맞춤이 상기 절연 튜브와 상기 공급 이송관 사이의 밀봉을 강화되게 하여, 상기 냉각제 유로로부터 극저온 냉각제의 누설을 방지하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공구 본체 내의 공급로의 적어도 일부를 라이닝하는 상기 제1 절연 튜브 내로 압입 끼워맞춤되는, 상기 공급 이송관의 제1 니플; 및
    상기 카트리지 내의 공급로의 적어도 일부를 라이닝하는 상기 제2 절연 튜브 내로 압입 끼워맞춤되는, 상기 공급 이송관의 제2 니플
    을 더 포함하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공급 이송관 상에 있는 나사부를 더 포함하며,
    상기 나사부는 상기 공구 본체 내에 나사 결합되는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공구 본체 내의 냉각제 배출로와 상기 카트리지 내의 카트리지 배출로를 포함하는 상기 내부 배출로;
    상기 공구 본체 내의 냉각제 배출로를 상기 카트리지 내의 카트리지 배출로에 연결하는 배출 이송관;
    상기 공구 본체의 내부 배출로의 적어도 일부를 라이닝하는 제3 절연 튜브; 및
    상기 카트리지의 카트리지 배출로의 적어도 일부를 라이닝하는 제4 절연 튜브
    를 더 포함하며,
    상기 배출 이송관은 제3 및 제4 절연 튜브의 단부 내로 압입 끼워맞춤되고,
    상기 배출 이송관과 상기 제3 및 제4 절연 튜브의 수축률은, 극저온 냉각제가 냉각제 배출로를 통해 유동할 때 절연 튜브의 압입 끼워맞춤이 상기 절연 튜브와 상기 배출 이송관 사이의 밀봉을 강화되게 하여, 상기 내부 배출로로부터 극저온 냉각제의 누설을 방지하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공구 본체 내의 내부 배출로의 적어도 일부를 라이닝하는 상기 제3 절연 튜브 내로 압입 끼워맞춤되는, 상기 배출 이송관의 제1 니플; 및
    상기 카트리지 내의 카트리지 배출로의 적어도 일부를 라이닝하는 상기 제4 절연 튜브 내로 압입 끼워맞춤되는, 상기 배출 이송관의 제2 니플
    을 더 포함하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배출 이송관 상에 있는 나사부를 더 포함하며,
    상기 나사부는 상기 공구 본체 내에 나사 결합되는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 절삭 공구 인서트를 수용하기 위해 상기 카트리지에 형성된 포켓과, 상기 포켓에 형성된 뒷벽; 및
    상기 절삭 공구 인서트의 바닥면에 형성된 채널
    을 더 포함하고,
    상기 절삭 공구 인서트가 상기 카트리지에 장착될 때, 인서트의 바닥면이 상기 포켓의 뒷벽에 기대어 있고, 상기 채널 및 상기 뒷벽은 냉각제 캐비티를 형성하여 인서트를 냉각시키는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 카트리지 내의 공급로를 상기 냉각제 캐비티에 연결하는 카트리지 공급로; 및
    인서트에 형성되고, 상기 냉각제 캐비티를 상기 카트리지 배출로에 연결하는 인서트 배출구
    를 더 포함하고,
    상기 카트리지 공급로로부터 냉각제가 상기 냉각제 캐비티에 유입되어 인서트를 냉각시키고, 상기 냉각제 캐비티에서 극저온 냉각제의 끓어오름에 의해 생성된 배기가스는 상기 내부 배출로를 통해 대기로 유도되는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 내부 배출로로부터 대기로 극저온 냉각제를 배출하기 위해 상기 공구 본체 상에 있는 적어도 하나의 배출구; 및
    상기 절삭 공구 인서트에 있는 실제 절삭날
    을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 배출구는 상기 절삭 공구 인서트로부터 멀리 떨어져 상기 공구 본체 상에 위치되어, 상기 적어도 하나의 배출구와 상기 절삭 공구 인서트의 실제 절삭날 사이의 거리가, 상기 보링 공구가 사용될 공작물에 있는 구멍의 깊이보다 크게 됨으로써, 상기 공구 본체가 상기 구멍 내로 완전히 삽입될 때 상기 적어도 하나의 배출구는 상기 구멍의 외측에 남아 있어, 상기 적어도 하나의 배출구로부터 나오는 배기가스의 흐름과 상기 공작물 사이에서 대기에 의한 에어 배리어(air barrier)를 유지하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 절연 튜브는 폴리테트라플루오르에틸렌의 튜브를 포함하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 공급 이송관은 금속으로 형성되는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 공급 이송관은 스테인리스강으로 형성되는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 절연 튜브는 폴리테트라플루오르에틸렌의 튜브를 포함하는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 배출 이송관은 금속으로 형성되는, 극저온으로 냉각되는 보링 공구.
KR1020187012737A 2015-11-12 2016-11-04 극저온으로 냉각되는 보링 공구를 위한 온도 관리 KR20180068333A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562254407P 2015-11-12 2015-11-12
US62/254,407 2015-11-12
PCT/US2016/060534 WO2017083192A1 (en) 2015-11-12 2016-11-04 Temperature management for a cryogenically cooled boring tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180068333A true KR20180068333A (ko) 2018-06-21

Family

ID=58695079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187012737A KR20180068333A (ko) 2015-11-12 2016-11-04 극저온으로 냉각되는 보링 공구를 위한 온도 관리

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10413977B2 (ko)
EP (1) EP3374110A4 (ko)
JP (1) JP6797913B2 (ko)
KR (1) KR20180068333A (ko)
CN (1) CN108290222B (ko)
BR (1) BR112018009560A2 (ko)
CA (1) CA3005032A1 (ko)
IL (1) IL259018A (ko)
MX (1) MX2018005988A (ko)
RU (1) RU2018120852A (ko)
WO (1) WO2017083192A1 (ko)
ZA (1) ZA201803775B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102136977B1 (ko) 2019-02-18 2020-07-23 한국정밀기계(주) 극저온용 툴링 키트
KR20230028893A (ko) 2021-08-23 2023-03-03 한국생산기술연구원 절삭 공구 홀더 조립체 및 이를 포함하는 가공 장치
KR20230028890A (ko) 2021-08-23 2023-03-03 한국생산기술연구원 간접분사 및 mql 분사용 인서트 절삭 공구 및 이를 포함하는 가공 장치
KR20240072446A (ko) 2022-11-16 2024-05-24 한국생산기술연구원 내구성이 향상된 액화질소 냉각용 툴링킷 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101997083B1 (ko) * 2018-01-16 2019-07-05 한국정밀기계(주) 극저온 냉매용 스핀들조립체
US11883894B2 (en) 2021-07-13 2024-01-30 Kennametal Inc. Composite cutting tool
US20230256520A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-17 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with support structure
US11911835B2 (en) 2022-03-23 2024-02-27 Kennametal Inc. Lightweight rotary cutting tool
CN117300225B (zh) * 2023-11-29 2024-03-15 厦门金鹭特种合金有限公司 一种内冷刀杆及刀具

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0100376A3 (en) * 1982-08-04 1984-08-29 Rockwell International Corporation Metal working tool
DE3310034A1 (de) 1983-03-19 1984-09-20 kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover Anordnung zum verbinden von leitungsrohren
US4757307A (en) * 1986-08-04 1988-07-12 General Electric Company Tool condition sensing by measuring heat generation rate at the cutting edge
AT397626B (de) * 1992-11-20 1994-05-25 Plansee Tizit Gmbh Schneidwerkzeug mit integrierter kühlmittelzufuhr
JPH0825109A (ja) 1994-07-20 1996-01-30 Mitsubishi Materials Corp 切削工具
EP0775031B1 (en) * 1994-08-09 2002-07-03 The Edison Materials Technology Center Cryogenic machining
JP2001047304A (ja) * 1999-08-09 2001-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バイトおよびその冷却方法ならびに切削装置
AU2830801A (en) 1999-12-31 2001-07-16 Volkmar Mauel Tool, turning chisel, milling cutter, arrangement consisting of a tool and a revolver, and method for producing a tool
US6637984B2 (en) * 2000-03-03 2003-10-28 Masao Murakawa Heat absorbing throw-away tip and heat absorbing throw-away tool using the throw-away tip
ITMI20011365A1 (it) 2001-06-28 2002-12-28 Camozzi Holding S P A Utensile rotativo ad alta velocita' con inserto di materiale duro refrigerato a fluido
DE20216739U1 (de) * 2002-10-29 2004-03-11 Gühring, Jörg, Dr. Einstelleinrichtung für ein Feinbearbeitungswerkzeug
JP2005225208A (ja) 2004-02-16 2005-08-25 Ishihara Kikai Kogyo Kk ノンコアタイプビット、ノンコアドリル装置およびそのチップ冷却方法
CN2778440Y (zh) 2005-04-19 2006-05-10 中国农业大学 喷射冷却排屑式镗刀
DE202009002366U1 (de) * 2009-02-19 2010-07-15 Kemmer Hartmetallwerkzeuge Gmbh Werkzeughalter mit Kassette
US7931425B2 (en) 2009-03-18 2011-04-26 Kennametal Inc. Cutting tool having coolant delivery system for providing cutting fluid in a fan-like pattern
US8303220B2 (en) 2009-04-22 2012-11-06 Creare Incorporated Device for axial delivery of cryogenic fluids through a machine spindle
CA2813610A1 (en) * 2010-10-04 2012-04-12 Michigan Technological University Micro-jet cooling of cutting tools
DE102011003714B8 (de) * 2011-02-07 2012-08-30 Mag Ias Gmbh Bearbeitungseinrichtung zum Bearbeiten von Kurbelwellen sowie Bearbeitungssystem mit einer derartigen Bearbeitungseinrichtung
CN103121121B (zh) 2013-02-28 2015-06-10 常州东风农机集团有限公司 可转位钻镗倒角复合刀具
WO2014207747A2 (en) 2013-06-27 2014-12-31 No Screw Ltd. Cutting insert with internal cooling
EP2873477A3 (en) 2013-11-14 2015-12-23 Sandvik Tooling France Cartridge for a grooving tool holder, corresponding grooving tool holder, kit and assembly thereof
CN203649438U (zh) 2014-01-07 2014-06-18 泰州君灵奔腾动力机械有限公司 组合切削刀具
KR102317444B1 (ko) * 2014-01-31 2021-10-26 크레어 엘엘씨 내부 냉각 캐비티를 갖춘 회전 절삭 공구

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102136977B1 (ko) 2019-02-18 2020-07-23 한국정밀기계(주) 극저온용 툴링 키트
KR20230028893A (ko) 2021-08-23 2023-03-03 한국생산기술연구원 절삭 공구 홀더 조립체 및 이를 포함하는 가공 장치
KR20230028890A (ko) 2021-08-23 2023-03-03 한국생산기술연구원 간접분사 및 mql 분사용 인서트 절삭 공구 및 이를 포함하는 가공 장치
KR20240072446A (ko) 2022-11-16 2024-05-24 한국생산기술연구원 내구성이 향상된 액화질소 냉각용 툴링킷 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP6797913B2 (ja) 2020-12-09
MX2018005988A (es) 2018-08-29
RU2018120852A3 (ko) 2020-02-13
RU2018120852A (ru) 2019-12-17
WO2017083192A1 (en) 2017-05-18
US10413977B2 (en) 2019-09-17
JP2019501028A (ja) 2019-01-17
EP3374110A4 (en) 2018-12-05
US20180345387A1 (en) 2018-12-06
CA3005032A1 (en) 2017-05-18
ZA201803775B (en) 2019-03-27
EP3374110A1 (en) 2018-09-19
CN108290222B (zh) 2019-11-29
CN108290222A (zh) 2018-07-17
IL259018A (en) 2018-06-28
BR112018009560A2 (pt) 2018-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180068333A (ko) 극저온으로 냉각되는 보링 공구를 위한 온도 관리
US10773317B2 (en) Rotary cutting tool with an internal cooling cavity
KR102334778B1 (ko) 선삭 공구 홀더 및 절삭 공구 인서트
US7785046B2 (en) Tool coolant application and direction assembly
WO2016117461A1 (ja) バイト
US20120093604A1 (en) Mechanism for delivering cryogenic coolant to a rotating tool
US20040013480A1 (en) Tool coolant application and direction assembly
WO2015056406A1 (ja) 切削工具用ホルダ及び切削工具
CN101541465A (zh) 具有优化水冷却的等离子弧切割焊炬部件
EP3587031B1 (en) Cooling system for rotating cutting tools
KR101638324B1 (ko) 유체 동시분사장치
CN104368850A (zh) 刀具装置和用于这种刀具装置的刀架
US7160067B2 (en) Tool holder assembly
KR20170135513A (ko) 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구
CN114040818A (zh) 用于利用超临界加工流体的加工系统的刀具
CN113305338B (zh) 一种机械制造用铣刀夹持设备
WO2019137370A1 (zh) 车刀
CN213317903U (zh) 一种孔加工用锥形钻头
KR101946199B1 (ko) 내부 경로를 통한 절삭유 공급 구조의 공작 공구
KR20170092064A (ko) 인서트 홀더
KR20230028893A (ko) 절삭 공구 홀더 조립체 및 이를 포함하는 가공 장치
KR102124972B1 (ko) 절삭유 분사 가능한 인서트 홀더
CN117984122A (zh) 一种内冷热缩刀柄
RU175079U1 (ru) Резец с комбинированным охлаждением
KR20160125267A (ko) 절삭유 공급조절 배출구를 갖는 바이트팁 고정부