KR20190015559A - 선단 교환식 절삭 공구의 본체부 및 선단 교환식 절삭 공구 - Google Patents

선단 교환식 절삭 공구의 본체부 및 선단 교환식 절삭 공구 Download PDF

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Abstract

선단 교환식 절삭 공구(1)의 본체부(3)는, 제1 금속 재료에 의해 구성되고, 축 방향으로 연장된 통 형상의 통부(32)와, 통부(32)의 내주(40)에 설치된, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)와 나사 결합 가능한 암나사부(33)를 구비한다. 암나사부(33)는, 제1 암나사부(34)와, 제2 암나사부(35)를 구비한다. 제1 암나사부(34)는, 암나사부(35)의 암나사 골 바닥(36)보다 암나사 산 정상(37)측, 또한 암나사부(33)의 유효경에 대응하는 부분보다 암나사 골 바닥(36)측의 부분으로부터, 암나사부(33)의 암나사 산 정상(37)까지의 부분이다. 제1 암나사부(34)는, 제1 금속 재료와는 상이한 제2 금속 재료에 의해 구성된다. 제2 암나사부(35)는, 통부(32)의 내주(40)와 연속되는 부분이며, 암나사부(33)의 제1 암나사부(34) 이외의 부분이다. 제2 암나사부(35)는, 제1 금속 재료에 의해 구성된다.

Description

선단 교환식 절삭 공구의 본체부 및 선단 교환식 절삭 공구
본 발명은, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부 및 선단 교환식 절삭 공구에 관한 것이다.
종래부터 머시닝 센터 등에 의해 회전 구동되고, 피삭재의 절삭 가공을 행하는 절삭 공구로서, 절삭 헤드가 본체부에 대해 착탈 가능한 선단 교환식 절삭 공구가 알려져 있다. 선단 교환식 절삭 공구는, 절삭날이 결손되었을 때에는, 절삭 헤드만을 교환하고 본체부는 재사용할 수 있다. 선단 교환식 절삭 공구는, 본체부 및 절삭 헤드의 양쪽이 초경합금으로 구성되어 있는 경우, 본체부와 절삭 헤드를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손되기 쉽다. 이에 비해 특허문헌 1에는, 본체부의 단부에 형성되는 암나사부에, 초경합금보다 강성이 낮은 헬리서트를 장착하고, 당해 헬리서트에 절삭 헤드의 단부에 형성되는 수나사부를 나사 결합함으로써, 본체부와 절삭 헤드를 고정하는 절삭 공구가 개시되어 있다.
일본 특허 제4993528호 공보
상기 종래의 절삭 공구에서는, 절삭 헤드의 단부에 형성되는 수나사부의 직경 및 본체부의 크기를 일정하게 하는 경우, 암나사부의 직경의 크기를, 헬리서트를 장착할 만큼 크게 할 필요가 있다. 그 결과, 초경합금으로 형성되는 본체부의 직경 방향의 두께가 작아져, 강성이 저하된다.
본 발명의 목적은, 본체부와 절삭 헤드를 착탈 가능하게 구성한 경우에, 본체부의 강성을 유지하면서, 절삭 가공 시에 있어서의 진동을 억제할 수 있는 선단 교환식 절삭 공구의 본체부 및 선단 교환식 절삭 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 관한 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부이며, 제1 금속 재료에 의해 구성되고, 축 방향으로 연장된 통 형상의 통부와, 상기 통부의 내주에 설치된, 절삭 헤드의 수나사부와 나사 결합 가능한 암나사부로서, 상기 암나사부의 암나사 골 바닥보다 암나사 산 정상측, 또한 상기 암나사부의 유효경에 대응하는 부분보다 상기 암나사 골 바닥측의 부분으로부터, 상기 암나사부의 상기 암나사 산 정상까지의 부분인, 상기 제1 금속 재료와는 상이한 제2 금속 재료에 의해 구성되는 제1 암나사부와; 상기 통부의 내주와 연속되는 부분이며, 상기 암나사부의 상기 제1 암나사부 이외의 부분인, 상기 제1 금속 재료에 의해 구성되는 제2 암나사부를 갖는, 암나사부를 구비한다.
제1 양태의 선단 교환식 절삭 공구의 본체부에서는, 절삭 헤드의 수나사부는, 제1 암나사부와, 제2 암나사부를 갖는 암나사부에 나사 결합된다. 제1 암나사부를 강성이 비교적 낮은 금속 재료로 하고, 제2 암나사부 및 통부를 강성이 비교적 높은 금속 재료로 함으로써, 본체부의 강성을 유지하는 것과, 본체부와 절삭 헤드를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 저감시키는 것을 양립할 수 있다.
제1 양태에 관한 선단 교환식 절삭 공구의 본체부에 있어서, 상기 제1 금속 재료는, 밀도가 10g/㎤ 이상인 합금이어도 되고, 상기 제2 금속 재료는, 강계 금속이어도 된다. 이 경우의 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 통부를 밀도가 10g/㎤ 이상인 제1 금속 재료에 의해 구성함으로써 통부의 강성을 확보할 수 있다. 또한 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 제1 암나사부를 강계 금속으로 함으로써, 본체부와 절삭 헤드를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 저감시킬 수 있다.
제1 양태에 관한 선단 교환식 절삭 공구의 본체부에 있어서, 상기 통부의 직경 방향의 두께는, 상기 암나사부의 상기 직경 방향의 두께보다 두꺼워도 된다. 이 경우의 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 통부의 직경 방향의 두께가, 암나사부의 직경 방향의 두께보다 두껍기 때문에, 통부의 강성을 확보할 수 있다.
제1 양태에 관한 선단 교환식 절삭 공구의 본체부에 있어서, 상기 통부 및 상기 암나사부의 선단에, 상기 제2 금속 재료로 구성되고, 상기 절삭 헤드의 상기 수나사부와 연속되고, 상기 수나사부측일수록 직경이 작은 테이퍼부를 수용하는 통 형상의 선단부를 더 구비해도 된다. 이 경우의 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 절삭 헤드의 수나사부와 연속되는 테이퍼부를, 제2 금속 재료로 구성된 선단부에 의해 수용할 수 있다. 이 때문에, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 선단부가 없는 경우에 비해, 본체부와 절삭 헤드를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 더 저감시킬 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 관한 선단 교환식 절삭 공구의 본체부는, 제1 양태의 선단 교환식 절삭 공구의 본체부와, 상기 본체부의 암나사부에 나사 결합된 경우, 상기 제1 암나사부와 상기 제2 암나사부의 양쪽과 맞닿는 수나사부를 갖는 절삭 헤드를 구비한다.
제2 양태의 선단 교환식 절삭 공구에서는, 절삭 헤드의 수나사부는, 제1 암나사부와, 제2 암나사부를 갖는 암나사부에 나사 결합된다. 제1 암나사부를 강성이 비교적 낮은 금속 재료로 하고, 제2 암나사부 및 통부를 강성이 비교적 높은 금속 재료로 함으로써, 본체부의 강성을 유지하는 것과, 본체부와 절삭 헤드를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 저감시키는 것을 양립할 수 있다. 선단 교환식 절삭 공구에서는, 절삭 헤드의 수나사부가, 제1 암나사부와 제2 암나사부의 양쪽과 맞닿는다. 그러므로, 선단 교환식 절삭 공구는, 제1 암나사부에 의해, 본체부와 절삭 헤드를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격을 저감시키면서, 제2 암나사부에 의해 절삭 헤드와 본체부를 강고하게 체결할 수 있다.
도 1은 절삭 헤드(2) 및 본체부(3)를 구비하는 절삭 공구(1)의 부분 단면도이다.
도 2는 도 1의 단면도의 수나사부(24) 및 암나사부(33)의 부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본체부(3)의 제조 공정의 설명도이다.
도 4는 실시예의 평가 시험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 비교예의 평가 시험 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1을 참조하여 본 발명의 선단 교환식 절삭 공구(이하, 절단 공구라고 함)(1)의 각 부 구성에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 절삭 공구(1)의 축선을 AX로 나타내고, 축선(AX)을 따른 축 방향에 있어서, 본체부(3)에 대해 절삭 헤드(2)의 날부(21)가 설치된 측을 선단측, 선단측과는 반대측을 후단부측이라고 한다. 축 방향에 수직인 평면상에서, 축선(AX)으로부터 이격되는 방향을 직경 방향이라고 한다.
[1. 절삭 공구(1)의 물리적 구성]
도 1에 도시한 바와 같이, 절삭 공구(1)는, 머시닝 센터 등에 의해 회전 구동되어, 피삭재의 절삭 가공을 행하는 절삭 공구이다. 더 상세하게는, 절삭 공구(1)는, 절삭 헤드(2) 및 본체부(3)를 구비하고, 절삭 헤드(2)가 본체부(3)에 대해 착탈 가능한, 선단 교환식 절삭 공구이다. 절삭 헤드(2)는, 텅스텐 카바이트 등을 가압 소결한 초경합금으로 구성되어 있다. 절삭 헤드(2)는, 축 방향 선단측으로부터 후단부측에 걸쳐, 날부(21), 몸통부(22), 테이퍼부(23) 및 수나사부(24)를 이 순서로 구비한다. 날부(21)는, 피삭재의 절삭 가공을 행하기 위한 부위이며, 주지의 외주 날, 바닥 날, 칩 포켓 및 개쉬(gash) 등을 갖는다. 몸통부(22) 및 테이퍼부(23)는, 날부(21)와 수나사부(24) 사이에 배치된다. 몸통부(22)의 직경은, 테이퍼부(23)의 직경보다 크다. 몸통부(22)가 구비하는 면 중, 테이퍼부(23)와 연결되는 면(25)은 축 방향과 대략 수직인 평면이다. 테이퍼부(23)는 수나사부(24)측일수록 직경이 작은 테이퍼 형상이다. 수나사부(24)는 테이퍼부(23)의 후단부와 연결되고, 외주에 수나사가 나사 형성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본체부(3)는, 절삭 헤드(2)를 착탈 가능한, 축 방향으로 연장된, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부이다. 본체부(3)는, 선단부(31), 통부(32), 암나사부(33) 및 저부(39)를 구비한다. 선단부(31)는, 축 방향 선단측에 설치되고, 본체부(3)에 절삭 헤드(2)가 장착되었을 때, 절삭 헤드(2)의 면(25)과 맞닿는다. 선단부(31)의 후단부는, 통부(32) 및 암나사부(33)의 선단과 연결된다. 선단부(31)는, 통부(32) 및 암나사부(33)의 선단에, 제2 금속 재료로 구성되고, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)와 연속되는 테이퍼부(23)를 수용하는, 통 형상의 부위이다.
통부(32)는, 제1 금속 재료에 의해 구성되고, 축 방향으로 연장된 직경 D의 통 형상의 부위이다. 암나사부(33)는, 통부(32)의 가상적인 내주(40)에 설치된, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)와 나사 결합 가능한 암나사가 형성된 부위이다. 암나사부(33)의 암나사 내경은 D3이고, 암나사 골지름은 D1이다.
암나사부(33)는, 제1 암나사부(34)와, 제2 암나사부(35)를 구비한다. 제1 암나사부(34)는, 암나사부(33)의 암나사 골 바닥(36)보다 암나사 산 정상(37)측, 또한 암나사부(33)의 유효경 D2에 대응하는 부분(38)보다 암나사 골 바닥(36)측의 부분으로부터, 암나사부(33)의 암나사 산 정상(37)까지의 부분이다. 제1 암나사부(34)는, 제1 금속 재료와는 상이한 제2 금속 재료에 의해 구성된다. 본 예의 제1 암나사부(34)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)가 본체부(3)의 암나사부(33)에 체결된 상태에서, 수나사 산 정상(26)보다 암나사 산 정상(37)측, 또한 암나사부(33)의 유효경 D2에 대응하는 부분(38)보다 암나사 골 바닥(36)측의 부분으로부터, 암나사부(33)의 암나사 산 정상(37)까지의 부분이다.
제2 암나사부(35)는, 통부(32)의 가상상의 내주(40)와 연속되는 부분이며, 암나사부(33)의 제1 암나사부(34) 이외의 부분이다. 통부(32)의 가상상의 내주(40)는, 제2 암나사부(35)는 암나사 골 바닥(36)을 축 방향으로 연결한 부위로 정의된다. 제2 암나사부(35)는, 통부(32)와 동일한 제1 금속 재료에 의해 구성된다. 통부(32)의 직경 방향의 두께 T1은, 암나사부(33)의 직경 방향의 두께 T2보다 두껍다.
저부(39)는, 암나사부(33)의 후단부측에 설치된 부위이다. 저부(39)는, 본체부(3)의 선단부(31)와 암나사부(33)에 의해 구성되는 구멍부의 바닥을 이루는 부위이다. 저부(39)는, 제1 암나사부(34)와 동일한 제2 금속 재료에 의해 구성된다.
제1 금속 재료와, 제2 금속 재료는, 절삭 헤드(2)의 재료를 고려하여 선정되는, 구체적으로는, 제1 금속 재료의 강성은, 제2 금속 재료의 강성보다 큰 것이 바람직하다. 본 예의 절삭 헤드(2)는, 초경합금으로 구성되어 있기 때문에, 본체부(3)에 있어서, 예를 들어 제1 금속 재료는, 예를 들어 밀도가 10g/㎤ 이상인 합금으로 한다. 밀도가 10g/㎤ 이상인 합금은, 예를 들어 초경합금, 텅스텐 합금이다. 제2 금속 재료는, 강계 금속으로 한다. 강계 금속은, 예를 들어 구조용 강, 스프링 강, 베어링 강, 공구 강, 스테인리스 강, 크롬몰리브덴 강 등을 들 수 있다.
절삭 헤드(2)를 본체부(3)에 대해 장착하는 경우, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)를, 본체부(3) 암나사부(33)에 나사 결합시킨다. 본체부(3)의 암나사부(33)는, 제2 금속 재료로 구성된 제1 암나사부(34)와, 제1 금속 재료로 구성된 제2 암나사부(35)를 구비한다. 본 예에서는, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)를 본체부(3) 암나사부(33)에 나사 결합시켰을 때, 수나사부(24)는 암나사부(33)의 제1 암나사부(34)와, 제2 암나사부(35)의 양쪽과 맞닿는다. 제2 암나사부(35)와, 수나사부(24) 사이에, 제1 금속 재료보다 강성이 낮은 강으로 구성되는 제2 금속 재료가 개재된다. 이에 의해, 본체부(3)에 대한 절삭 헤드(2)의 진동을 완충할 수 있다. 암나사부(33)에 대해 수나사부(24)를 강고하게 조여 고정할 수 있다. 따라서, 절삭 가공 시에 있어서의 절삭 헤드(2)의 진동을 더 억제할 수 있다. 이에 의해, 날부(21)에 형성되는 절삭 날의 결손을 억제할 수 있으므로, 절삭 헤드(2)의 내용기간을 장기화하여, 절삭 헤드(2)의 폐기량을 억제할 수 있다.
[2. 절삭 공구(1)의 본체부(3)의 제조 방법]
도 3을 참조하여, 절삭 공구(1)의 제조 방법을 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 금속 재료로 구성된 부재(41)와, 제2 금속 재료로 구성된 부재(42)를 준비하고, 부재(41)에 부재(42)를 끼워 맞춤시킨다(끼워 맞춤 공정). 부재(41)는, 직경 D의 원기둥 형상의 부재이며, 선단측으로부터 후단부측을 향해 연장되는 축선(AX)을 중심으로 하는 약 D2의 오목부를 갖는다. 부재(42)는, 선단측(도 3의 상측)이 직경 D의 원기둥 형상이며, 후단부측에 직경 D2의 원기둥 형상의 볼록부를 갖는다. 부재(42)의 볼록부를 부재(41)의 오목부에 끼워, 부재(41)와 부재(42)를 접합한다(접합 공정). 부재(41) 및 부재(42)의 접합체에, 나사 절삭용 밀링 커터 등을 사용하여 암나사부(33)를 절삭 가공한다(체결부 형성 공정). 이상으로, 암나사부(33)를 구비하는 본체부(3)가 제조된다.
[3. 절삭 공구(1)의 평가 시험]
상기 실시 형태의 절삭 공구(1)를 실시예, 수나사부가 제1 금속 재료만으로 구성된 절삭 공구를 비교예로 하고, 절삭 가공 시에 있어서의 진동을 평가하는 시험을 행하였다. 실시예에서는 본체부(3)의 제1 금속 재료를 초경합금으로 하고, 제2 금속 재료를 크롬몰리브덴 강(JIS에서 규정되는 SCM440)으로 하였다. 비교예는, 본체부를 초경합금만으로 구성하였다. 실시예와 비교예는, 본체부의 암나사부의 재료만이 상이하고, 다른 구성은 서로 동일하다.
실시예와, 비교예의 시험 조건은 이하와 같다. 피삭재는 스테인리스강재(JIS에서 규정되는 SUS304)이다. 가공 기계는 입형 머시닝 센터이다. 공구 직경은 직경 16㎜이다. 공구 돌출 길이는 50㎜이다. 절삭 속도는 600m/min이다. 회전 속도는 11,950min- 1이다. 이송 속도는 3,580㎜/min이다. 이송량은 0.1㎜/t이다. 절입량(홈 가공)은 8㎜이다. 쿨런트는 에어 블로우이다.
상기 실시예와, 비교예의 절삭 공구 각각에 대해, 피삭재에 측면 절삭 가공을 행한 경우에, 절삭 공구에 작용하는 절삭 저항을 측정하였다. 실시예의 시험 결과를 도 4에, 비교예의 시험 결과를 도 5에 나타낸다. 도 4 및 도 5에서는, 종축을 절삭 저항(N), 횡축을 가공 시간(s)으로 한다. 도 4 및 도 5의 그래프에서는, 위로부터 차례로 Fx, Fy 및 Fz의 시험 결과를 나타낸다. Fx는, 이송 분력과 수직인 방향으로 작용하는 수직 분력(주 분력), Fy는, 절삭 공구의 이송 방향으로 작용하는 수평 분력(이송 분력), Fz는, 절삭 공구의 축 방향으로 작용하는 축 방향 분력(배분력)을 각각 나타낸다. 주 분력, 이송 분력 및 배분력은, 절삭 저항을 서로 직교하는 x축, y축 및 z 축 방향으로 분해한 분력이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 주 분력 Fx의 평균값은, 실시예에서는, -437N인 것에 비해, 비교예에서는, -279N이었다. 이송 분력 Fy의 평균값은, 실시예에서는, -718N인 것에 비해, 비교예에서는, -661N이었다. 배분력 Fz의 평균값은, 실시예에서는, -355N인 것에 비해, 비교예에서는, -291N이었다.
한편, 주 분력 Fx의 진폭의 평균값은, 실시예에서는, 278N(즉, Fx＝-437±139N)인 것에 비해, 비교예에서는, 502N(즉, Fx＝-279±251N)이었다. 이송 분력 Fy의 진폭의 평균값은, 실시예에서는, 274N(즉, Fy＝-718±137N)인 것에 비해, 비교예에서는, 422N(즉, Fy＝-661±211N)이었다. 배분력 Fz의 진폭의 평균값은, 실시예에서는, 178N(즉, Fz＝-355±89N)인 것에 비해, 비교예에서는, 271N(즉, Fz＝-291±135N)이었다.
실시예와 비교예에서 절삭 저항(N)의 평균값을 비교한 경우, 배분력 Fz 및 배분력 Fz의 평균값은, 동등한 수치였다. 실시예의 주 분력 Fx의 평균값은, 비교예의 주 분력 Fx의 평균값보다 158N 작았다. 실시예와 비교예에서 절삭 저항(N)의 진폭의 평균값을 비교한 경우, 실시예의 주 분력 Fx의 진폭의 평균값은, 비교예의 주 분력 Fx의 진폭의 평균값보다 224N 작고, 비교예의 주 분력 Fx의 진폭의 평균값의 약 55％였다. 실시예의 이송 분력 Fy의 진폭의 평균값은, 비교예의 이송 분력 Fy의 진폭의 평균값보다 168N 작고, 비교예의 이송 분력 Fy의 진폭의 평균값의 약 62％였다. 실시예의 배분력 Fz의 진폭의 평균값은, 비교예의 배분력 Fz의 진폭의 평균값보다 93N 작고, 비교예의 배분력 Fz의 진폭의 평균값의 약 67％였다.
이상으로부터, 실시예의 절삭 공구(1)는, 비교예의 절삭 공구에 비해, 절삭 중의 진동이 작은(절삭 저항의 진폭이 작은) 것이 확인되었다. 이것은 실시예에서는, 비교예에 비해, 절삭 헤드(2)와 본체부(3)를 고정밀도로 체결할 수 있고, 또한 제2 금속 재료로 구성된 제1 암나사부(34)에 의해, 공진이 억제되었기 때문이라고 생각된다. 즉, 실시예의 절삭 공구(1)와 같이, 암나사부(33)가 제2 금속 재료로 구성된 제1 암나사부(34) 및 제1 금속 재료로 구성된 제2 암나사부(35)를 구비함으로써, 암나사부가 단일의 재료로 구성되는 비교예에 비해, 절삭 가공 시에 발생하는 진동이 억제되는 것을 확인할 수 있었다.
상기 실시 형태에 있어서, 절삭 공구(1), 절삭 헤드(2) 및 본체부(3)는, 각각 본 발명의 선단 교환식 절삭 공구, 절삭 헤드 및 선단 교환식 절삭 공구의 본체부의 일례이다. 제1 암나사부(34), 제2 암나사부(35) 및 암나사부(33)는, 본 발명의 제1 암나사부, 제2 암나사부 및 암나사부의 일례이다. 암나사 골 바닥(36) 및 암나사 산 정상(37)은 각각, 본 발명의 암나사 골 바닥 및 암나사 산 정상의 일례이다. 선단부(31), 통부(32)는, 본 발명의 선단부, 통부의 일례이다. 테이퍼부 및 수나사부(24)는, 본 발명의 테이퍼부 및 수나사부의 일례이다.
상기 실시 형태의 절삭 공구(1)의 본체부(3)에서는, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)는, 제1 암나사부(34)와, 제2 암나사부(35)를 갖는 암나사부(33)에 나사 결합된다. 제1 암나사부(34)를 강성이 비교적 낮은 금속 재료로 하고, 제2 암나사부(35) 및 통부(32)를 강성이 비교적 높은 금속 재료로 함으로써, 본체부(3)의 강성을 유지하는 것과, 본체부(3)와 절삭 헤드(2)를 연결하는 수나사부(24) 또는 암나사부(33)의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 저감시키는 것을 양립할 수 있다.
절삭 공구(1)의 본체부(3)에 있어서, 제1 금속 재료는, 밀도가 10g/㎤ 이상인 합금이며, 제2 금속 재료는, 강계 금속이다. 절삭 공구(1)의 본체부(3)는, 통부(32)를 밀도가 10g/㎤ 이상인 제1 금속 재료에 의해 구성함으로써 통부(32)의 강성을 확보할 수 있다. 절삭 공구(1)의 본체부(3)는, 제1 암나사부(34)를 강계 금속으로 함으로써, 본체부(3)와 절삭 헤드(2)를 연결하는 수나사부(24) 또는 암나사부(33)의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 저감시킬 수 있다.
절삭 공구(1)의 본체부(3)에 있어서, 통부(32)의 직경 방향의 두께 T1은, 암나사부(33)의 방향의 두께 T2보다 두껍다. 그러므로, 절삭 공구(1)의 본체부(3)는, 통부(32)의 직경 방향의 두께 T1이, 암나사부(33)의 직경 방향의 두께 T2보다 두껍기 때문에, 통부(32)의 강성을 확보할 수 있다.
절삭 공구(1)의 본체부(3)에 있어서, 통부(32) 및 암나사부(33)의 선단에, 제2 금속 재료로 구성되고, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)와 연속되고, 수나사부(24)측일수록 직경이 작은 테이퍼부(23)를 수용하는 통 형상의 선단부(31)를 구비한다. 그러므로, 절삭 공구(1)의 본체부(3)는, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)와 연속되는 테이퍼부(23)를, 제2 금속 재료로 구성된 선단부(31)에 의해 수용할 수 있다. 이 때문에, 본체부(3)와 절삭 헤드(2)를 연결하는 수나사부(24) 또는 암나사부(33)의 나사산이 진동에 의한 충격으로 결손될 가능성을 더 양호하게 저감시킬 수 있다.
절삭 공구(1)의 본체부(3)는, 본체부(3)와, 본체부(3)의 암나사부(33)에 나사 결합된 경우, 제1 암나사부(34)와 제2 암나사부(35)의 양쪽과 맞닿는 수나사부(24)를 갖는 절삭 헤드(2)를 구비한다. 절삭 공구(1)에서는, 절삭 헤드(2)의 수나사부(24)가 제1 암나사부(34)와 제2 암나사부(35)의 양쪽과 맞닿는다. 그러므로, 절삭 공구(1)는, 제1 암나사부(34)에 의해, 본체부(3)와 절삭 헤드(2)를 연결하는 수나사부 또는 암나사부의 나사산이 진동에 의한 충격을 저감하면서, 제2 암나사부(35)에 의해 절삭 헤드(2)와 본체부(3)를 강고하게 체결할 수 있다.
본 발명의 선단 교환식 절삭 공구 및 그 본체부는, 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 변경이 가해져도 된다. 예를 들어, 이하의 변형이 적절하게 가해져도 된다.
상기 실시 형태에서 언급한 수치는 일례이며, 다른 수치가 채용되어도 된다. 절삭 공구는, 엔드밀, 드릴, 탭 등의 절삭 공구에 적용해도 된다. 수나사부와 암나사부의 나사의 종류는, 미터 나사, 유니파이 나사, 톱니 나사 등 특별히 한정되지 않는다. 수나사는, 절삭 헤드의 절삭 방향에 따라서 (절삭 헤드의 절삭 저항에 대해 나사가 조여지는 방향으로) 나사 형성되어 있으면 된다. 본체부(3)의 선단부(31) 및 저부(39) 중 적어도 한쪽은, 제1 금속 재료로 구성되어도 된다. 제2 금속 재료는, 제1 금속 재료와 서로 상이하면 된다. 구체적으로는, 제1 금속 재료는, 밀도가 10g/㎤ 이상인 합금이 아니어도 된다. 제2 금속 재료는, 강계 금속이 아니어도 된다. 통부의 직경 방향의 두께는, 암나사부의 직경 방향의 두께보다 두껍지 않아도 된다. 절삭 헤드의 수나사부는, 본체부의 암나사부에 나사 결합된 경우, 제1 암나사부와만 맞닿아도 된다.

Claims (5)

  1. 선단 교환식 절삭 공구의 본체부이며,
    제1 금속 재료에 의해 구성되고, 축 방향으로 연장된 통 형상의 통부와,
    상기 통부의 내주에 설치된, 절삭 헤드의 수나사부와 나사 결합 가능한 암나사부로서, 상기 암나사부의 암나사 골 바닥보다 암나사 산 정상측, 또한 상기 암나사부의 유효경에 대응하는 부분보다 상기 암나사 골 바닥측의 부분으로부터, 상기 암나사부의 상기 암나사 산 정상까지의 부분인, 상기 제1 금속 재료와는 상이한 제2 금속 재료에 의해 구성되는 제1 암나사부와; 상기 통부의 내주와 연속되는 부분이며, 상기 암나사부의 상기 제1 암나사부 이외의 부분인, 상기 제1 금속 재료에 의해 구성되는 제2 암나사부를 갖는, 암나사부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속 재료는, 밀도가 10g/㎤ 이상의 합금이고,
    상기 제2 금속 재료는, 강계 금속인 것을 특징으로 하는, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 통부의 직경 방향의 두께는, 상기 암나사부의 상기 직경 방향의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통부 및 상기 암나사부의 선단에, 상기 제2 금속 재료로 구성되고, 상기 절삭 헤드의 상기 수나사부와 연속되고, 상기 수나사부측일수록 직경이 작은 테이퍼부를 수용하는 통 형상의 선단부를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 선단 교환식 절삭 공구의 본체부.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 선단 교환식 절삭 공구의 본체부와,
    상기 본체부의 암나사부에 나사 결합된 경우, 상기 제1 암나사부와 상기 제2 암나사부의 양쪽과 맞닿는 수나사부를 갖는 절삭 헤드를 구비하는 것을 특징으로 하는, 선단 교환식 절삭 공구.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6651494B2 (ja) * 2017-12-06 2020-02-19 三菱重工コンプレッサ株式会社 切削工具及び切削工具の組み立て方法
US11426803B2 (en) * 2020-09-08 2022-08-30 Iscar, Ltd. Replaceable cutting head having external thread with concavely curved root and rotary cutting tool

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004338079A (ja) * 2003-03-18 2004-12-02 Mitsubishi Materials Corp 刃部交換式切削工具及び工具本体
JP4993528B2 (ja) 2010-03-04 2012-08-08 オーエスジー株式会社 切削工具
US20140056658A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cutting tool with removable head
JP2016505398A (ja) * 2013-01-30 2016-02-25 フランツ ハイマー マシーネンバウ カーゲー 外側螺子部を有するツールシャフトを備えたツールのためのツールホルダ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1420946A (en) 1972-10-13 1976-01-14 Beecham Group Ltd Anti-bacterial compositions
US3924508A (en) 1974-09-27 1975-12-09 Textron Inc Composite drill screw
US4099889A (en) * 1974-10-18 1978-07-11 Merz Ag Dulliken Reamer
JPS5250906A (en) * 1975-10-23 1977-04-23 Masahide Funai Tool attached with super hard alloy and process for producing the tool
AT350334B (de) * 1977-01-19 1979-05-25 Sfs Stadler Ag Selbstbohrende schraube
SE512318C2 (sv) * 1997-08-29 2000-02-28 Sandvik Ab Verktygskoppling
JP2002103130A (ja) 2000-09-27 2002-04-09 Kyocera Corp ねじ連結式シャンクを備えた切削用インサート
US6485235B1 (en) * 2001-05-08 2002-11-26 Allied Machine & Engineering Corp. Cutting tool assembly with replaceable cutting head
DE10255270A1 (de) * 2002-11-21 2004-06-03 Vargus Ltd. Werkzeug und Verfahren zur Maschinenbearbeitung von Werkstücken
DE102004021484B4 (de) * 2004-04-30 2018-11-29 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsanordnung
JP5056019B2 (ja) * 2006-01-20 2012-10-24 日立ツール株式会社 刃部交換式切削工具
DE502007000132D1 (de) 2006-02-13 2008-11-13 Kaiser Heinz Ag Werkzeug für die spahnabhebende Bearbeitung
EP1898107A1 (de) * 2006-09-06 2008-03-12 Bofag Fastener AG Verfahren zum Montieren einer Schraube und eines gewindepanzernden Elementes sowie Anordnung zum Durchführen des Verfahrens
CN101912941B (zh) * 2006-11-03 2012-05-02 胡克国际公司 紧固件
JP5362451B2 (ja) 2009-06-11 2013-12-11 オーエスジー株式会社 加工ヘッド交換式回転工具、ホルダー、および加工ヘッド
US8784016B2 (en) 2011-07-01 2014-07-22 Kennametal Inc. Rotary cutting tool with vibration damping device
CN103826783B (zh) 2011-10-17 2016-03-30 三菱综合材料株式会社 头部交换式切削工具用刀座及头部交换式切削工具
AT13405U1 (de) 2012-01-20 2013-12-15 Ceratizit Austria Gmbh Hartwerkstoff-gewindeverbindung
CN204843092U (zh) 2015-07-02 2015-12-09 江苏扬碟钻石工具有限公司 一种平头三刃pcd铣刀
CN204818293U (zh) 2015-07-02 2015-12-02 江苏扬碟钻石工具有限公司 一种pcd钻铰刀

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004338079A (ja) * 2003-03-18 2004-12-02 Mitsubishi Materials Corp 刃部交換式切削工具及び工具本体
JP4993528B2 (ja) 2010-03-04 2012-08-08 オーエスジー株式会社 切削工具
US20140056658A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cutting tool with removable head
JP2016505398A (ja) * 2013-01-30 2016-02-25 フランツ ハイマー マシーネンバウ カーゲー 外側螺子部を有するツールシャフトを備えたツールのためのツールホルダ

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