KR20190129075A - 볼 트랙 밀링 커터용 밀링 헤드, 이러한 밀링 헤드를 갖는 볼 트랙 밀링 커터, 볼 트랙 밀링 커터용 절삭 엣지(cutting edge) 제조 방법, 이러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품을 갖는 데이터 캐리어, 및 상기 방법을 수행하기 위한 연삭기 - Google Patents

볼 트랙 밀링 커터용 밀링 헤드, 이러한 밀링 헤드를 갖는 볼 트랙 밀링 커터, 볼 트랙 밀링 커터용 절삭 엣지(cutting edge) 제조 방법, 이러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품을 갖는 데이터 캐리어, 및 상기 방법을 수행하기 위한 연삭기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가상의 중심 축(M), 제1 작업측 단부(5) 및 중심 축(M)을 따라 보았을 때 제1 단부(5)와 반대편의 제2 클램핑측 단부(7)를 포함하고, 밀링 헤드(1)의 제1 단부(5)를 향한 제1 절삭 엣지 단부(11)로부터 밀링 헤드(1)의 제2 단부(7)의 방향으로 밀링 헤드(1)의 제2 단부(7)를 향한 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 절삭 엣지(9)의 절삭 엣지 프로파일을 따라 연장되는, 적어도 하나의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)를 포함하는 볼 트랙 밀링 커터(3) 용 밀링 헤드(1)에 관한 것이며, 여기서 적어도 하나의 절삭 엣지(9)는 적어도 하나의 절삭 엣지(9)와 관련된 레이크 면(15)과 적어도 절삭 엣지(9)와 관련된 제1 플랭크 면(17) 사이의 교차선으로서 형성되고, 여기서 적어도 하나의 절삭 엣지(9)는 음의 레이크 각(α), 제1 여유 각(β) 및 쐐기 각(γ)이 할당된다. 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 음의 레이크 각(α)의 값은 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서와 다른 값을 가지고, 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 제1 여유 각(β)은 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서와는 다른 값을 가지며, 절삭 엣지 프로파일을 따른 쐐기 각(γ)은 일정하다.

Description

볼 트랙 밀링 커터용 밀링 헤드, 이러한 밀링 헤드를 갖는 볼 트랙 밀링 커터, 볼 트랙 밀링 커터용 절삭 엣지(cutting edge) 제조 방법, 이러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품을 갖는 데이터 캐리어, 및 상기 방법을 수행하기 위한 연삭기
본 발명은 볼 트랙 커터용 밀링 헤드, 이러한 유형의 밀링 헤드를 갖는 볼 트랙 밀링 커터, 볼 트랙 밀링 커터용 절삭 엣지 제조 방법, 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품을 갖는 테이터 캐리어, 및 상기 방법을 수행하기 위한 연삭기에 관한 것이다.
여기에 언급된 유형의 볼 트랙 밀링 커터는, 예를 들어 독일 공개 특허 출원 DE 10 2014 208 125 A1로부터 알려져 있다. 이러한 볼 트랙 밀링 커터를 위한 밀링 헤드는 가상의 중심 축과 하나의 작업측 단부 및 중심 축을 따라 바라볼 때 제1 단부에 대향하는 제2 클램핑측 단부를 갖는다. 밀링 헤드는 또한, 밀링 헤드의 제1 단부를 향하는 제1 절삭 엣지 단부로부터 시작하여 밀링 헤드의 제2 단부의 방향으로 절삭 엣지 프로파일을 따라 밀링 헤드의 제2 단부를 향하는 제2 절삭 엣지 단부까지 연장되는 적어도 하나의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지를 갖는다. 적어도 하나의 절삭 엣지는, 각각의 절삭 엣지와 관련되고 절삭 엣지를 따라 교차하는 레이크 면(rake face)과 플랭크 면(flank face) 사이의 교차선으로 형성된다. 적어도 하나의 절삭 엣지에는 음의 레이크 각, 제1 여유 각 및 쐐기 각이 할당된다.
공지된 밀링 헤드는 제한된 서비스 수명을 가지며, 여기서 적어도 하나의 절삭 엣지의 예리한 엣지 영역은, 특히 장기간 사용하여 절삭 엣지 프로파일을 따라 치핑(chipping)을 형성한다. 마모는 절삭 엣지 프로파일을 따라 균일하게 분포되지 않고, 대신 뚜렷한 마모 프로파일을 갖는다. 제2 절삭 엣지 단부의 영역에서, 적어도 하나의 절삭 엣지는 제1 절삭 엣지 단부의 영역에서보다 훨씬 더 빠르게 마모된다.
본 발명의 목적은, 상기 언급된 단점이 발생하지 않는, 볼 밀링 커터 용 밀링 헤드, 이러한 밀링 헤드를 갖는 볼 트랙 밀링 커터, 볼 트랙 밀링 커터용 절삭 엣지 제조 방법, 이러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품을 갖는 데이터 개리어, 및 상기 방법을 수행하기 위한 연삭기를 제공하기 위한 것이다.
목적은 독립항에 목적을 제공함으로써 달성된다. 유리한 실시예는 종속항에 기술되어 있다.
목적은 특히, 제1 절삭 엣지 단부의 영역 특히 제1 절삭 엣지 단부에서의 음의 레이크 각이, 제2 절삭 엣지 단부의 영역 특히 제2 절삭 엣지 단부에서와 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는, 상술한 유형의 볼 트랙 밀링 커터 용 밀링 헤드를 제공함으로써 달성된다. 또한 제1 여유 각은, 제1 절삭 엣지 단부의 영역 특히 제1 절삭 엣지 단부에서, 제2 절삭 엣지 단부의 영역 특히 제2 절삭 엣지 단부에서와 다른 값을 갖는다. 쐐기 각은 절삭 엣지 프로파일을 따라 일정하다. 따라서, 절삭 엣지 프로파일을 따른 쐐기 각은, 제1절삭 엣지 단부에서 제2 절삭 엣지 단부로 변하지 않고, 한편의 음의 레이크 각과 다른 한편의 여유 각은 제1 절삭 엣지 단부의 영역에서 제2 절삭 엣지 단부의 영역에서 주어진 값과는 다른 값을 갖는다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 절삭 엣지의 기하학적 구성은, 공작물(workpiece)의 가공 동안 각각의 현재 맞물림 상황에 적응된 그것의 절삭 엣지 프로파일을 따라 상이한 영역에 있으며, 이에 의해 절삭 엣지의 마모가 감소되고 공작물을 가공하는 동안의 진동이 유리하게 감소된다. 또한 이는 밀링 헤드의 서비스 수명 연장에 기여한다.
본 명세서에 언급된 유형의 밀링 헤드 및 볼 트랙 밀링 커터는, 특히 일반적인 샤프트의 조인트 제조, 특히 호모키네틱(homokinetic) 조인트의 볼 주행 면(running surface)의 제조에 사용된다. 이들은 특히, 이러한 조인트의 외부 부분 및 그것의 내부 부분 모두에서, 볼 트랙이라고도 하는 볼 트레드(ball tread)를 생성하는 역할을 한다. 이러한 밀링 헤드는 가공될 공작물에 대한 특정 리드 각에서 볼 주행 면을 가공하는데 사용된다. 리드 각은, 밀링 헤드의 가상 중심 축이 밀링 헤드의 절삭 엣지와 공작물 표면의 순간 접촉 포인트(point of contact)에 적용된 접선에 대해 가정하는 각도이다. 적어도 하나의 절삭 엣지가, 절삭 엣지 상에서 공작물을 가공하는 동안 일정하지 않고, 대신 절삭 엣지 프로파일을 따라 변위되는, 접촉 포인트의 영역에서 가공될 펀티폼(punctiform) 또는 적어도 대략적인 펀티폼에 접촉한다. 이는 특히 한편으로는 밀링 헤드의 최종 리드 각, 및 다른 한편으로는 공작물의 볼 주행 면을 생성하기 위해 제공되는 가공될 공작물과 밀링 헤드 사이의 특정 상대 운동에 기인한다. 이러한 일이 발생함에 따라, 한편으로는 가상의 원주를 따라 볼 주행 면을 생성하기 위해 가상의 중심 축에 대해 상대 회전이 발생하고, 한편으로는 공작물과 밀링 헤드 사이의 적절한 상대 변위는 동일한 길이에서 가상의 원주에 수직으로 볼 주행 면을 생성한다. 볼 주행 면이 그것의 전체 길이를 따라 형성되도록, 밀링 헤드가 가상의 중심 축을 중심으로 회전되는 동시에 바람직하게는 타원형 모션으로 공작물의 밀링 헤드의 가상의 중심 축을 중심으로 안내되는 것이 특히 바람직하다. 볼 주행 면이 처리되는 동안, 적어도 하나의 절삭 엣지가 제1 절삭 엣지 단부로부터 가공될 공작물 내로 들어가서, 절삭 엣지 상의 접촉 포인트가 가공이 계속되는 동안 제1 절삭 엣지 단부로부터 제2 절삭 엣지 단부를 향해 이동한다. 절삭 엣지가 특히 반원형으로 설계된 볼 트레드의 재료 내에 들어가고 다시 이 재료로부터 나오는 곳에서는, 가해진 절삭력의 스킵(skip)은 절삭력의 중단이라고도 지칭되고, 밀링 헤드의 원치 않는 진동에 기여한다. 이는 칩 형성과 서비스 수명에 부정적인 영향을 미친다. 여기에서 적어도 하나의 절삭 엣지에 제안된 개조된(adapted) 기하학적 구조(geometry)는 공작물 가공 과정에서 접촉 포인트의 변위에 적응하고 동시에 위에서 설명한 진동의 감소를 허용하여 밀링 헤드의 전체 서비스 수명이 향상된다.
밀링 헤드는 오직 하나이고 정확히 하나인 기하학적으로 정의된 절삭 엣지를 가질 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 밀링 헤드는 다수의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지, 특히 2개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지, 3개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지, 4개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지, 또는 5개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지를 가질 수 있다. 물론, 더 많은 수의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지도 가능하다. 그러나 가장 바람직하게는, 밀링 헤드는 4개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지를 갖는다. 바람직하게는, 밀링 헤드 상의 모든 기하학적으로 정의된 절삭 엣지는 동일하고, 특히 적어도 하나의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지에 대해 여기 및 아래에 설명된 바와 같이 형성된다.
밀링 헤드는 볼 트랙 밀링 커터의 다른 요소, 특히 볼 트랙 밀링 커터 본체와 함께 일체로 형성될 수 있으며, 이는 특히 볼 트랙 밀링 커터 용 밀링 헤드이다. 그러나, 볼 트랙 밀링 커터의 나머지 부분과 함께 여러 부분으로 형성될 수 있는데, 예를 들어, 추종 중심 콘(subsequent centering cone)을 갖는 나사산 및 중심 콘을 원주 방향으로 둘러싸는 볼 트랙 밀링 커터 본체에 밀링 헤드를 위치적으로 고정하기 위한 평면과 같은 인터페이스를 통해 볼 트랙 밀링 커터 본체와 연결될 수 있다. 이러한 일체형(one-piece) 및 멀티피스(multi-piece) 디자인, 및 대응하는 인터페이스는, 공지되어 있으므로, 상세히 설명되지 않을 것이다.
밀링 헤드의 작업측 단부는 특히 가상의 중심 축을 따라 본 단부가 밀링 헤드에 의해 공작물을 가공하는 동안 공작물을 향하도록 의도된 것으로 이해된다. 대조적으로, 밀링 헤드의 클램핑측 단부는, 중심 축을 따라 볼 때, 공작물의 가공 중에 공작물로부터 먼 쪽을 향한 단부를 의미하는 것으로 이해되며, 이 단부는 밀링 헤드의 클램핑 섹션 또는 볼 트랙 밀링 커터와 관련된다. 전술된 바와 같이, 밀링 헤드는 볼 트랙 밀링 커터 본체와 클램핑 섹션에 연결되도록 구성된다. 볼 트랙 밀링 커터는, 어댑터, 스페이서, 연장부 등과 같은 다른 툴 요소와 함께 적절하게 설계된 클램핑 섹션에 연결되거나, 기계 스핀들(spindle)에 직접적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 볼 트랙 밀링 커터는 특히 다른 공구 부품 및/또는 기계 스핀들에 고정되기에 적합한 클램핑 샤프트를 가질 수 있다. 이러한 클램핑 샤프트는, 예를 들어 원통형, 원뿔형, 예를 들어, 모스 테이퍼(Morse taper) 또는 중공 샤프트 테이퍼(hollow shaft taper, HSY)로 설계될 수 있다.
레이크 면이 적어도 하나의 절삭 엣지와 관련되어 있다는 사실은, 특히 레이크 면이 적어도 하나의 절삭 엣지에 직접적으로 인접한다는 것을 의미한다. 따라서, 제1 플랭크 면은 절삭 엣지에 직접적으로 연결된다. 이는 특히 절삭 엣지가 제1 플랭크 면과 레이크 면의 교차선으로서 형성된다는 사실에 기인한다.
적어도 하나의 절삭 엣지가 음의 레이크 각이 할당된다는 사실은 특히 레이크 면이 음의 레이크 각을 갖는다는 것을 의미한다. 이러한 음의 레이크 각은, 특히 경도 및 내열성이 높은 절삭 재료로 가공된 경질 재료를 가공하는데 유리하다. 일반적으로, 여기에 논의된 유형의 공작물은 밀링 헤드를 사용하여 이미 경화된 형태로 가공된다. 음의 레이크 각으로 더 높은 절삭력과 더 ?은 칩이 달성될 수 있다. 내부의 결정성(crystalline) 구조로 인해 적합한 경질 절삭 자료는 음의 레이크 각에서 발생하는 압축 응력에 대한 내성을 갖는다. 동시에, 그들은 또한 높은 경도 및 온도 저항성을 갖는다. 대조적으로, 양의 레이크 각은 칩 파손이 발생할 때 인장응력을 발생시켜, 대응하는 경질 절삭 재료가 매우 빠르게 고장날 수 있다. 구체적으로, 이러한 경질 절삭 재료는 인장 응력, 특히 응력에 대한 재료의 낮은 내부 저항에 반응하여 열악한 거동(behavior)을 나타낸다. 따라서, 양의 레이크 각을 사용하면, 절삭 엣지에 칩이 쉽게 닿는 경향이 있다.
또한, 강도와 경도가 높은 재료의 가공에서 필요한 견고성을 보장하기 위해 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 가공하기 위한 쐐기 각은 가능한 한 커야한다.
레이크 각은, 절삭 엣지에 의해 가공된 공작물 표면에 국부적으로 직각이고, 절삭 엣지가 연장되는 가상의 평면과, 레이크 면이 이루는 각도이다. 레이크 각은, 레이크 면이 가상의 평면을 기준으로 재설정될 때, 즉 가공 방향의 반대 방향에 대해 볼 때, 양의 값을 가지며, 가공 방향에서 볼 때, 레이크 면이 절삭 엣지보다 먼저 나올 때, 즉 가상의 평면의 앞에서 가공 방향으로 배치될 때, 음의 부호와 관련된다.
여유 각은 플랭크 면이 가공된 공작물 평면 또는 절삭 엣지의 영역에서 가공된 공작물에 적용된 접선 평면(tangent plane)이 형성하는 각도이며, 절삭 엣지도 이 공작물 평면 또는 접선 평면에도 놓여 있다. 한편의 여유 각을 결정하기 위해 사용되는 접선 평면 또는 공작물 평면 및 레이크 각을 결정하기 위해 사용되는 가상의 평면은 서로 직교하며 절삭 엣지에서 교차한다. 특히, 여유 각은, 밀링 헤드가 가공된 공작물 표면으로부터 분리되어, 절삭 엣지와 가공된 재료 사이의 마찰과 가열을 최소화한다.
쐐기 각은 레이크 면과 제1 플랭크 면이 함께 형성하는 각도이다.
그것에 할당된 부호를 고려하여, 레이크 각이 제1 여유 각과 쐐기 각은 항상, 360°의 전체 원을 기준으로 최대 90°를 더하는 것이 일반적인 규칙이다.
따라서 쐐기 각은, 그것의 부호를 고려하여, 레이크 각과 제1 여유 각으로부터 계산될 수 있다. 반대로, 제1 여유 각은 쐐기 각과 레이크 각으로부터 나온다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 절삭 엣지 상에 절삭 엣지를 따라 2개의 다른 포인트(point)가 존재하지 않는 경우, 적어도 하나의 절삭 엣지는 레이크 각 및/또는 동일한 제1 여유 각에 대해 동일한 값을 갖는다. 이는 특히, 음의 레이크 각 및/또는 제1 여유 각의 값이 절삭 엣지 상의 절삭 엣지 프로파일을 따라 2개의 다른 포인트에서 동일하지 않음을 의미한다. 따라서 음의 레이크 각의 값은 절삭 엣지 프로파일을 따른 각각의 포인트에서 상이하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 여유각은 절삭 엣지 프로파일을 따른 각각의 포인트에서 상이하다. 이는 공작물 가공 중에 발생하는 진동을 줄이고, 밀링 헤드의 서비스 수명을 늘리기 위해, 특히 바람직한 기하학적인 기하학적 구조로 이어진다.
본 발명의 다른 실시예에 때르면, 음의 레이크 각 및/또는 제1 여유각의 값은 절삭 엣지 프로파일을 따라 연속적으로 변화/변동하는 것이 제공된다. 이런 맥락에서, 연속적인 변동은, 레이크 각 및/또는 제1 여유 각의 값에 대한 값의 연속적인 변화, 특히 연속적이고 구별 가능한(differentiable) 변화를 의미하는 것으로 이해되고, 여기서, 특히 대응하는 값에서 점프(jump)가 발생하지 않는다. 특히 바람직하게는, 적어도 하나의 절삭 엣지의 절삭 엣지 프로파일을 따른 음의 레이크 각 및/또는 제1 여유각의 값은 선형으로 변화/변화한다. 따라서, 절삭 기하학적 구조의 급격한 변화가 방지되며, 이는 진동 방지 및 밀링 헤드의 서비스 수명 연장에 유리한 영향을 미친다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부에서, 음의 레이크 각의 값은, 제2 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부에서보다 낮다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부에서 제1 여유각은, 제2 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부에서보다 낮은 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 적어도 하나의 절삭 엣지가, 그렇지 않으면 마모가 증가될 수 있는 위치에서, 그것의 절삭 엣지 프로파일을 따라 더 높은 견고성을 갖도록, 일반적으로 마모가 적은 곳에 쉽게 절삭할 수 있도록 설계되도록, 절삭 기하학적 구조의 내구성 및 견고성이 조정된다. 따라서, 특히 절삭 엣지의 프로파일에 대한 마모가 균일하게 될 수 있으며, 이는 자유 헤드(free head)의 전체 서비스 수명이 증가됨을 의미한다. 절삭 엣지의 프로파일을 따라 일정한 쐐기 각은 절삭 엣지 프로파일의 어느 곳에서나 감소된 쐐기 각에 의해 절삭 기하학적 구조의 견고성 및 안정성이 감소되지 않도록 한다.
한편으로는 절삭 엣지 프로파일을 따라 음의 레이크 각 및 여유 각을 변경하고, 다른 한편으로는 일정한 쐐기 각을 변경함으로써, 절삭 기하학적 구조는, 말하자면, 단면에서 볼 때, 제1 절삭 엣지 단부로부터 제2 절삭 엣지 단부까지의 절삭 엣지의 프로파일에서 회전된다. 특히, 레이크 면은 레이크 각 및 여유 각의 진행으로 인해 절삭 엣지를 따라 비틀린(twisted) 프로파일을 가지며, 말하자면 레이크 면의 법선 벡터는 제1 절삭 엣지 단부로부터 제2 절삭 엣지 단부까지의 절삭 엣지의 프로파일에서 밀링 헤드의 외주를 향하여 비틀어진다. 이는 절삭 기하학적 구조, 특히 제2 절삭 엣지 단부의 영역, 즉 종래의 밀링 헤드에서 마모가 증가하는 곳에서 더 높은 견고성을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 절삭 엣지 프로파일을 따라, 특히 제1 절삭 엣지 단부에서 제2 절삭 엣지 단부까지, 음의 레이크 각의 값이, 제1 여유 각가 증가하는 정도와 동일한 정도로 증가하는 것이 제공된다. 따라서, 레이크 각의 값은 제1 여유 각의 값과 동일한 비율로 증가한다.
명확화를 위해, 절삭 엣지 프로파일의 어느 곳에서나, 음의 레이크 각이 작아지고 더 작으며, 즉 그것의 값이 제1 절삭 엣지 단부에서 제2 절삭 엣지 단부로 갈수록 더 음의 값으로 변경됨이 추가되어야 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부에서 레이크 면의 폭이, 제2 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부에서 더 큰 것이 제공된다. 이 경우, 레이크 면의 폭은 바람직하게는 절삭 엣지 프로파일을 따라 제1 절삭 엣지 단부로부터 제2 절삭 엣지 단부까지 연속적으로 변하고, 바람직하게는 특히 절삭 엣지 프로파일과 선형적으로 변한다. 특히, 레이크 면의 폭은 바람직하게는 제1 절삭 엣지 단부로부터 제2 절삭 엣지 단부까지 연속적으로, 특히 선형으로 감소한다. 이는 절삭 엣지의 주어진 윤곽, 즉 한편으로는 레이크 각의 발달로부터 그리고 다른 한편으로는 절삭 엣지 프로파일을 따라 제1 여유 각의 발달로부터 미리 결정된 절삭 엣지 프로파일을 갖는 결과이다.
그것의 폭에 대해 가변적이고, 그것의 프로파일을 따라 비틀린, 본 명세서에 제안된 레이크 면은 트래킹 네거티브 챔퍼(tracking negative chamfer)라고도 지칭된다. 이는 특히 제2 절삭 엣지 단부의 영역에서, 절삭 기하학적 구조의 견고성을 향상시키고, 동시에 진동이 감소된 밀링 헤드의 향상된 서비스 수명을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 절삭 엣지 단부의 영역에서 레이크 면의 폭은 최대 0.4mm, 바람직하게는 최대 0.3mm이며, 제2 절삭 엣지 단부의 영역에서 레이크 면의 폭은 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.15mm 이상이다. 이러한 값을 사용하면, 이미 설명된 장점이 특정 방식으로 실현된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 절삭 엣지 프로파일은 직선형, 곡선형 및/또는 나선형으로 형성되는 것이 제공된다. 절삭 엣지 프로파일은 특히 가상의 중심 축에 평행하게 정렬되거나, 가상의 중심 축과 유한 각도를 형성한다. 이 각도는 절삭 엣지 프로파일을 따라 변하거나 일정할 수 있다. 본 명세서에 기술된 절삭 엣지 프로파일의 실시예는, 특히 중심 축 주위에서 동심으로 연장되는 가상의 원통형 주변 표면(peripheral surface) 상에 공간에서의 실제 절삭 엣지 프로파일의 가상의 투영(projection)에 관한 것이다. 실제로, 밀링 헤드는 적어도 하나의 절삭 엣지의 영역에서 반구형 또는 대략적인 반구형으로 형성되기 때문에, 절삭 엣지 프로파일은 항상 만곡된다. 그러나, 이 곡률은 중심 축을 중심으로 가상의 원통형 원주 표면에 투영될 때 사라지므로, 이 투영에서 절삭 엣지가 중심 축에 평행하게 정렬되는지 또는 중심 축에 대해 각도를 이루거나 중심 축 주위에 나선형으로 형성되는지를 판단하는 것이 특히 용이하다.
전체적으로, 밀링 헤드는 적어도 작업 측 단부의 영역에서, 반구형 또는 대략적으로 반구형 기하학적 구조를 가지며, 적어도 하나의 절삭 엣지가 뒤따르는 곡률이 있으며, 특히 이러한 방식으로 볼 트랙은 특히 가상의 반구의 직경에 대응하는 직경으로 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부에서 음의 레이크 각의 값은, 10° 이상 19° 이하, 바람직하게는 12° 이상 17° 이하, 바람직하게는 14° 이상, 16° 이하, 바람직하게는 15°인 것이 제공된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제2 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부에서 음의 레이크 각의 값은, 20° 이상 30° 이하, 바람직하게는 22° 이상 28° 이하, 바람직하게는 24° 이상 26° 이하, 바람직하게는 25°인이다.
대안적으로 또는 추가적으로, 제1 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부에서 제1 여유 각은 5° 이상 10° 이하, 바람직하게는 6° 이상 8° 이하, 바람직하게는 7°이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 바람직하게는 제2 절삭 엣지 단부의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부에서, 제1 여유 각은 15° 이상 20° 이하, 바람직하게는 16° 이상 18° 이하, 바람직하게는 17°이다.
음의 레이크 각 및/또는 제1 여유 각의 값에 대해 여기에 지정된 값에서, 위에서 이미 설명된 밀링 헤드의 장점은 특정 방식으로 실현된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 플랭크 면이, 제2 여유 각과 관련된, 제2 플랭크 면과 원주 방향으로 인접한 것이 제공된다. 이 경우, "주변(peripherally)"이라는 용어는 특히 가상의 중심 축을 동심으로 둘러싸는 원주 라인을 지칭한다. 제2 플랭크 면은 특히 제1 플랭크 면에 바로 인접하고, 제1 플랭크 면은 절삭 엣지와 제2 플랭크 면 사이에 위치된다.
바람직하게는, 제2 여유 각은 제1 여유 각보다 절삭 엣지 프로파일을 따르는 모든 곳에서 더 크다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 여유 각은 절삭 엣지 프로파일을 따라 일정하게 제공된다. 특히, 그것은 바람직하게는 16° 이상 21° 이하, 바람직하게는 17° 이상 19° 이하, 바람직하게는 18°이다.
가공 방향에서 볼 때, 제1 플랭크 면과 비교하여 제2 플랭크 면이 더욱 급격하게 감소되어, 강력한 절삭 기하학적 구조를 유지하면서 절삭 엣지와 가공된 재료 사이의 열뿐만 아니라 개선된 간극 및 감소된 마찰이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 밀링 헤드는 본체를 구비한다. 적어도 하나의 절삭 엣지가 본체에 직접 형성되고, 특히 본체로부터 가공되는 것이 가능하다. 대안적으로, 적어도 하나의 절삭 엣지가 본체에 연결된 절삭 인서트 상에 형성될 수 있다.
본체는 바람직하게는 솔리드 카바이드(solid carbide)를 갖거나 솔리드 카바이드로 구성된다. 절삭 엣지가 본체에 직접 형성되는 경우, 본체는, 바람직하게는 적어도 부분적으로 도포된, 특히 솔리드 카바이드 상에 가압된, 바람직하게는 입방정 질화 붕소(CBN), 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN), 또는 다결정 다이아몬드(BKD)로 만든 경질 재료 층을 가지며, 여기서 경질 재료 층 상에 형성된 적어도 하나의 절삭 엣지는 특히 경질 재료 층으로부터 가공된다. 대조적으로, 적어도 하나의 절삭 엣지가 본체에 연결된 절삭 인서트 상에 형성되는 경우, 본체는 특히 솔리드 카바이드로 구성될 수 있으며, 여기서 절삭 인서트는 바람직하게는 경질 재료를 포함하거나 경질 재료로 형성되고, 절삭 인서트는 특히 입방정 질화 붕소(CBN), 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN), 및 다결정 다이아몬드(PCD)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 구성되거나 또는 재료를 포함한다.
절삭 인서트는 바람직하게는 특히 남땜(soldering), 바람직하게는 경납땜(brazing)에 의해 본체에 연결된다. 특히, 절삭 인서트가 본체에 남땜될 수 있다.
원칙적으로 절삭 인서트가 다른 방식으로, 예시적으로 스크류 클램핑(screw clamping)에 의해 본체에 부착될 수 있으며, 이로 인해 서비스 수명이 끝난 후 그것은 특히 용이하게 새로운 절삭 인서트로 교체될 수 있다. 그러나, 이 경우, 남땜에 비해 절삭 인서트의 배열이 덜 안정적이므로, 교체될 때 부정확한 결과로 서비스 수명이 단축된다. 또한 교환 가능한 절삭 인서트는 가공의 부정확성을 증가시키고, 궁극적으로 가공된 공작물의 공차 편차를 증가시킬 수 있다. 이에 비해 견고하게 납땜된 절삭 인서트는 서비스 수명을 크게 늘리고, 교체될 때 부정확성을 방지하여, 가공 정확도가 향상되고 가공된 공작물의 공차가 개선될 수 있다.
상기 목적은 또한 전술한 실시예 중 하나에 따른 밀링 헤드를 갖는 볼 밀링 커터를 제공함으로써 달성된다. 특히, 밀링 헤드와 관련하여 이미 설명된 장점은 볼 트랙 밀링 커터와 관하여 실현된다. 또한 이미 설명된 바와 같이, 밀링 헤드는 볼 트랙 밀링 커터의 나머지 부분, 특히 볼 트랙 밀링 커터 본체와 함께 일체로 형성될 수 있다. 그러나, 밀링 헤드가 볼 트랙 밀링 커터 본체와 함께 여러 조각으로 형성되고 적절한 인터페이스에 의해 그에 부착될 수도 있다. 이 실시예는, 볼 트랙 밀링 커터 본체가 동시에 폐기되고 교체될 필요 없이, 밀링 헤드의 서비스 수명이 끝날 때, 간단한 방식으로 교체될 수 있다는 장점을 갖는다.
본 목적은 또한 볼 트랙 밀링 커터 용 절삭 엣지를 제조하기 위한 방법을 제공함으로써 달성되며, 절삭 엣지는 밀링 헤드의 본체 또는 밀링 헤드의 절삭 인서트에 직접 연삭함으로써 제조되고, 여기서 절삭 엣지는 레이크 면 과 플랭크 면 사이의 교차선으로서 생성되고, 절삭 엣지는 밀링 헤드의 의도된 작업측 단부를 향하는 제1 절삭 엣지 단부의 영역에서 값이 밀링 헤드의 의도된 클램핑 측 단부를 향하는 제2 절삭 엣지 단부의 영역에서와 상이한 음의 레이크 각으로 형성되며, 절삭 엣지는 제1 절삭 엣지 단부의 영역에서 제2 절삭 엣지 단부의 영역에서와 상이한 값을 갖는 여유 각으로 형성되며, 절삭 엣지는 제1 절삭 엣지 단부와 제2 절삭 엣지 단부 사이의 절삭 엣지의 절삭 엣지 프로파일을 따라 일정한 쐐기 각으로 형성된다. 상기 방법과 관련하여, 한편으로는 밀링 헤드 및 다른 한편으로는 볼 트랙 밀링 커터와 관련하여 이미 설명된 장점이 특히 실현된다.
특히, 본체 또는 절삭 인서트는 연삭되며, 절삭 엣지는 본체 또는 절삭 인서트를 레이크 면과 플랭크 면 사이의 교차선으로서 연삭함으로써 생성된다.
특히, 절삭 엣지는, 레이크 면과 플랭크 면으로부터 선택된 적어도 하나의 표면을 연삭함으로써, 바람직하게는 플랭크 면과 레이크 면 사이의 교차선으로서 레이크 면과 플랭크 면을 연삭함으로써, 생성된다.
절삭 엣지가 밀링 헤드 용 절삭 인서트에 생성되는 경우, 이는, 절삭 인서트를 밀링 헤드에 고정한 후, 특히 절삭 인서트를 밀링 헤드 상에 납땜하거나 밀링 헤드 내에 납땜한 후, 방법의 제1 실시예에 따라 수행되는 것이 바람직하다. 절삭 인서트(들)은 바람직하게는 밀링 헤드에 경납땜된다. 대안적으로, 방법의 다른 실시예에 따르면, 밀링 헤드에 부착되기 전 절삭 인서트가 연삭되어 절삭 엣지를 생성할 수 있다. 그러나, 이 경우에, 특히 절삭 엣지의 치수 청확성을 보장하기 위해, 절삭 인서트를 밀링 헤드에 부착한 후, 그 후 절삭 엣지가 가공될 수 있다.
상기 방법을 이용함으로써, 특히 밀링 헤드의 본체 또는 절삭 인서트 상에 직접 절삭 엣지를 생성함으로써, 본 발명에 따른 밀링 헤드 또는 전술된 본 발명의 실시예들 중 하나에 따른 밀링 헤드가 바람직하게 얻어진다. 필요한 경우, 연삭 후, 특히 남땜, 바람직하게는 경납땜에 의해 절삭 인서트가 밀링 헤드에 부착될 수 있다.
목적은 또한, 컴퓨터 프로그램 제품이 연삭기를 제어하기 위해 컴퓨팅 장치에서 실행되고 바람직하게는 연삭기를 제어하기 위해 연삭기에 작동적으로 연결된 경우, 본 발명에 따른 방법 또는 전술된 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 기계-판독 가능한 명령을 컴퓨터 프로그램 제품에 제공함으로써 달성된다. 기계-판독 가능한 명령으로 인해, 컴퓨팅 장치는 특히, 절삭 엣지가 생성되도록, 연삭기를 제어한다. 컴퓨터 프로그램 제품과 관련하여, 특히, 밀링 헤드 및/또는 볼 트랙 밀링 커터와 관련하여 이미 설명된 장점이 발생한다.
컴퓨터 프로그램 제품은 특히, 밀링 헤드의 본체 또는 연삭기 상에 또는 그 안에 배치된 그러한 밀링 헤드를 위한 절삭 인서트에 기초하여, 기계-판독 가능한 명력을 포함하며, 절삭 엣지는 레이크 면과 플랭크 면의 교차선을 연삭함으로써, 특히 플랭크 면과 레이크 면으로부터 선택된 하나 이상의 면을 연삭기로 연삭함으로써 생성된다. 바람직하게는, 플랭크 면과 레이크 면은 연삭기에 의해 연삭된다.
목적은 또한, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품 또는 전술된 실시예들 중 하나에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 저장된 데이터 캐리어를 제공함으로써, 달성된다. 데이터 캐리어는 바람직하게는 휘발성 또는 비휘발성 캐리어로서 설계된다. 데이터 캐리어는 특히 컴퓨팅 장치의 메인 메모리(main memory), 읽기 전용 메모리(read-only memory), 특히 컴퓨팅 장치의 하드 디스크 또는 하드 디스크 장치, 또는 모바일 데이터 캐리어, 예를 들어 테이프 스토리지(tape storage), 플로피 디스크(floppy disk), CD-ROM, DVD, USB 스틱(USB stick), 메모리 카드 등일 수 있다. 데이터 캐리어는 또한, 데이터 클라우드, 즉, 특히 다수의 컴퓨팅 장치의 네트워크 메모리, 특히 클라우드로서, 설계될 수 있다.
특히, 데이터 캐리어와 관련하여, 밀링 헤드 또는 볼 트랙 밀링 커터와 관련하여 이미 설명된 장점이 실현된다.
마지막으로, 목적은 또한, 본 발명에 따른 방법 또는 전술된 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하기 위해 설정된 연삭기를 제공함으로써, 달성된다. 특히 연삭기와 관련하여, 밀링 헤드 또는 볼 트랙 밀링 커터와 관련하여 이미 설명된 장점이 실현된다.
연삭기는 바람직하게는, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품 또는 전술된 실시예들 중 하나에 따른 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 컴퓨팅 장치를 갖는다. 대안적으로 또는 추가적으로, 연삭기는 바람직하게는, 본 발명에 따른 데이터 캐리어 또는 전술된 실시예들 중 하나에 따른 데이터 캐리어를 갖는다.
방법은 특히, 본 발명에 따른 밀링 헤드 또는 전술된 실시예들 중 하나에 따른 밀링 헤드를 생성하도록 설계된다. 이와 관련하여, 방법은 바람직하게는, 본 발명에 따른 밀링 헤드 또는 설명된 실시예들 중 하나에 따른 밀링 헤드의 특징들 중 적어도 하나의 특징 또는 특징들의 조합에 기초한 적어도 하나의 방법 단계를 갖는다. 특히, 바람직하게는 개별적으로 또는 서로 조합하여, 밀링 헤드와 관련하여 명시적 또는 암시적으로 설명된 방법 단계는, 방법의 바람직한 실시예를 위한 단계를 포함한다.
본 발명은 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다. 도면에서
도 1은 볼 트랙 밀링 커터용 밀링 헤드의 실시예의 상세한 묘사를 도시하고,
도 2는 도 1에 도시된 제1 섹션 라인(section line) A-A에 따른 제1 상세 단면도를 도시하며,
도 3은 도 1에 도시된 제2 섹션 라인 B-B에 따른 제2 상세 단면도를 도시한다.
도 1은 밀링 헤드(1)를 넘어서는 도시되지 않은 볼 트랙 밀링 커터(3)를 위한 밀링 헤드(1)의 제1 실시예의 상세한 묘사를 도시한다. 밀링 헤드(1)는, 미도시된 공작물의 가공 시 밀링 헤드(1) 및 볼 트랙 밀링 커터(3)의 회전 축에 대응하는, 가상의 중심 축(M)을 갖는다. 밀링 헤드(1) 및 특히 또한 볼 트랙 밀링 커터(3)는 바람직하게는 공작물의 가공 중에 중심 축(M)을 중심으로 회전된다.
밀링 헤드(1)는, 중심 축(M)을 따라 제1 작업측 단부(5) 및 제1 단부(5)에 대향하는 제2 클램핑측 단부(7)를 가지며, 클램핑측 단부(7)는 더 이상 도면의 상세한 설명에서 도시되지 않으며, 제1 단부(5)는 의도된 바와 같이 공작물의 가공 중에 공작물을 향하고, 제2 단부(7)는 볼 트랙 밀링 커터(3)의 클램핑 부분을 향하거나 밀링 헤드(1)의 클램핑 부분을 갖는다.
밀링 헤드(1)는 또한 적어도 하나의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지, 여기서 총 4개의 가하학적으로 정의된 절삭 엣지를 가지며, 그 중 하나만 더 명확성을 위해 참조 번호 9로 표시된다.
여기에 명시적으로 지정된 기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)에 대해 아래에 설명된 모든 것은, 밀링 헤드(1)의 다른 3개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지에 동일하게 적용되며, 이는 보다 명확성을 위해 특별히 지정되지 않았다. 4개의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)는 모두 동일하게 설계된다. 따라서, 간략화를 위해, 하나의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)만이 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)는, 제1 단부(5)를 향한 제1 절삭 엣지 단부(11)로부터 시작하여, 절삭 엣지 프로파일을 따라 제2 단부(7)의 방향으로, 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 연장되고, 여기서 "절삭 엣지 프로파일"이라는 용어는 제1 절삭 엣지 단부(11)에서 시작하여 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)의 프로파일을 설명한다.
절삭 엣지(9)는 절삭 엣지(9)와 각각 관련된 레이크 면(15)과 제1 플랭크 면(17) 사이의 교차선으로서 형성된다. 레이크 면(15)은 음의 레이크 각을 갖는다. 음의 레이크 각 외에, 절삭 엣지(9)에는, 도 2 및 3과 관련하여 보다 상세하게 설명되는, 제1 여유 각 및 쐐기 각이 할당된다.
밀링 헤드(1)에서, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 음의 레이크 각의 값은 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역과는 다른 값을 가질 것이며, 여기서 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 제1 여유 각은 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서와 다른 값을 갖는다. 쐐기 각은 제1 절삭 엣지 단부(11)부터 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 절삭 엣지 프로파일을 따라 일정하다.
특히, 절삭 엣지 프로파일을 따른 절삭 엣지(9)는, 음의 레이크 각 및/또는 제1 여유각에 대한 값이 동일한 두 개의 서로 다른 포인트를 갖지 않는다. 특히 바람직하게는, 레이크 각 및/또는 제1 여유각의 값은 연속적으로, 특히 절삭 엣지(9)의 절삭 엣지 프로파일을 따라 선형으로 변한다.
음의 레이크 각의 값은 바람직하게는 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)에서, 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역보다, 특히 제1 절삭 엣지 단부(13)에서보다 더 작다. 대안적으로 또는 부가적으로, 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)에서 제1 여유 각은, 바람직하게는 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부(13)에서보다 작다.
음의 레이크 각의 값은 제1 절삭 엣지 단부(11)로부터 제2 절삭 엣지 단부(13)를 향하여, 특히 제1 여유 각이 또한 증가할 정도로, 절삭 엣지 프로파일을 따라 증가한다. 따라서 음의 레이크 각 및 제1 여유 각의 값은 특히 같은 비율로 증가한다.
제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)에서 레이크 면(15)의 폭이 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부(13)에서보다 크다는 것이 도 1로부터 명백하다. 레이크 면(15)의 폭은 또한 절삭 엣지 프로파일을 따라 연속적으로 변하고, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)에서 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 선형으로 감소한다. 레이크 면(15)은 또한 트래킹 네거티브 챔퍼(tracking negative chamfer)로 지칭될 수 있다.
바람직하게는, 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서 레이크 면(15)의 폭은 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.15mm 이상이며, 여기서 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 레이크 면(15)의 폭은 최대 0.4mm, 바람직하게는 최대 0.3mm이다.
또한, 제1 절삭 엣지 단부(11)로부터 제2 절삭 엣지 단부(13)까지의 레이크 면(15)이 꼬인 프로파일을 효과적으로 가정하고, 제1 절삭 엣지 단부(11)로부터 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 연장되는 레이크 면(15)의 가상의 법선 벡터(normal vector)는 밀링 헤드(1)의 외부 부근의 방향으로 외측으로 회전된다는 것이, 도 1로부터 명백하다.
절삭 엣지(9)는, 특히 중심 축(M)을 포함하는 원통형 주변 표면 상의 투영(projection)에서 직선형, 곡선형 및/또는 나선형 코스를 가질 수 있다. 특히, 그것은 가상의 중심 축에 평행하게 정렬되거나, 동일한 각도의 유한 각(finite angle)을 포함할 수 있다.
여기에 도시된 실시예에서, 밀링 헤드(1)는, 바람직하게는 솔리드 카바이드(solid carbide)를 포함하거나 솔리드 카바이드로 구성된 본체(19)를 갖는다. 여기서 절삭 엣지(9)는 본체(19)에 연결된 납땜된 절삭 인서트(21), 특히 본체(19) 상에 바람직하게는 경납땜에 의해 형성된다. 특히, 4개의 절삭 엣지(9) 각각에 대해 별도의 절삭 인서트(21)가 제공된다. 이는 멜링 헤드(1)가 실제로 얼마나 많은 절삭 엣지(9)를 가지고 있는지에 관계 없이 사실이다. 따라서 각각의 절삭 엣지(9)는 항상 그 자신의 절삭 인서트(21)와 관련된다.
절삭 인서트(21)는 바람직하게는, 입방정 질화 붕소(CBN), 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN), 및 다결정 다이아몬드(PCD)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로부터 제조되거나, 이를 포함한다.
대안적으로, 절삭 엣지(9)가 본체(19) 상에 직접 형성되고, 특히 그로부터 가공될 수도 있다. 이 경우, 본체(19)는 바람직하게는 솔리드 카바이드 바디(solid carbide body) 및 절삭 엣지(9)가 가공된 솔리드 카바이드 바디 상에 가압된 경질 재료 층을 갖는다. 이 경질 재료 층은 바람직하게는, 입방정 질화 붕소(CBN), 다결정 입방정 질화 붕소(PCBN), 및 다결정 다이아몬드(PCD)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료로 구성되거나, 이를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 섹션 라인 A-A에 따른 상세한 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 제1 단면 평면은, 도 1에 제2 섹션 라인 B-B에 의해 표시되는, 도 3에 도시된 제2 단면 평면보다 제1 절삭 엣지 단부(11)에 더 가깝게 위치되고, 여기서 도 3의 상세한 단면도는 제2 절삭 엣지 단부(13)에 더 가깝게 위치된다.
동일하고 기능적으로 동일한 요소는 동일한 참조 부호가 제공되므로, 이와 관련하여 이전 설명을 참조한다.
도 2에서, 특히 가공된 공작물에 대한 접선 평면으로서 설계될 수 있는 가상의 공작물 평면(23) 및 가상의 평면(25)이 도시되고, 가상의 평면(25)은 가상의 공작물 평면(23)에 수직이고, 가상의 공작물 평면(23)과 가상의 평면(25)은 절삭 엣지(9)에서 교차한다. 공작물을 가공하는 동안, 절삭 엣지(9)는, 특히 가상의 공작물 평면(23)과 가상의 평면(25) 모두에 있는 접촉 포인트(point of contact)에서 공작물과 접촉하고, 여기서 가상이 공작물 평면(23)은, 특히 접촉 포인트에서 공작물에 대한 접선 평면으로서 설계된다.
레이크 각(15)은, 간략화를 위해 여기서는 동일한 각도(α)와 함께 수치적으로 도시되는, 레이크 면(15)이 가상의 평면(25)과 형성되는 각도로 생성되며, 여기서 도시된 각도(α)와 레이크 각 사이의 동일성은 단순히 기하학적 고려로부터 야기된다. 따라서 이하에서는 간략화를 위해, 레이크 각은 레이크 각(α)라고도 지칭된다.
화살표(P1)는 밀링 헤드(1)의 가공 방향을 나타내며, 이를 따라 절삭 엣지(9)가 공작물에 대해 변위된다. 가상의 평면(25)의 레이크 면(15)과 절삭 엣지(9)가 가공 방향으로 이어지는 것이 명백하다. 따라서, 레이크 각(α)에 음수 부호가 할당된다.
제1 여유 각(β)는 플랭크 면(17)이 가상의 공작물 평면(23)과 형성하는 각도이다.
마지막으로, 쐐기 각(γ)은 레이크 면(15)이 플랭크 면(17)과 형성하는 각도이다.
여기에서, 방정식은 레이크 각(α)-그 기호를 고려한- 쐐기 각(γ)과 제1 여유 각(β)이 90°까지 합산되는 정도를 적용하는데, 여기서 각도는 360°의 완전한 원을 나타낸다.
예를 들어, 여기에서 음의 레이크 각(α)의 정확한 값으로 인한, 쐐기 각(γ)과 제1 여유각(β)의 합은 90°보다 크며, 레이크 각과 관련된 음의 부호로 인한, 레이크 각의 값을 쐐기 각(γ)과 제1 여유 각(β)의 합에서 빼면 정확히 90°가 된다.
도 2에, 레이크 면(15)의 폭(b)이 도시된다.
상술된 바와 같이, 도 3은 도 1에 도시된 제2 섹션 라인 B-B를 따른 제2 상세한 단면도를 도시한다.
도 2 및 도 3을 비교하면, 음의 레이크 각(α)의 값과 제1 여유 각(β)의 값이 모두, 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서보다 작다는 것을 알 수 있다. 특히, 이들은, 도 3의 단면에 따른 제2 값(α2, β2)보다 작은, 도 2에 따른 단면에서 제1 값(α1, β1)을 가진다. 그러나, 한편의 레이크 각(α)과 다른 한편의 여유 각(β)의 변화는 쐐기 각(γ)이 일정하도록 한다.
전체적으로, 도 2 및 3의 비교는 또한, 절삭 기하학적 구조가 제1 절삭 엣지 단부(11)부터 제2 절삭 엣지 단부(13)까지, 여기서 시계 방향으로 비틀어진 것을 나타낸다.
동시에, 절삭 엣지(9)의 미리 결정된(predetermined) 절삭 엣지 프로파일이 주어지면, 레이크 면(15)의 폭(b)은 제1 절삭 엣지 단부(11)에서 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 감소한다. 이와 관련하여, 레이크 면(15)은 도 2의 제1의 더 큰 폭(b1) 및 도 3의 제2의 더 작은 폭(b2)을 갖는다.
여기에서 설명된, 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)에서의 음의 레이크 각(α)의 값은 바람직하게는 10° 이상 19° 이하, 바람직하게는 12° 이상 17° 이하, 바람직하게는 14° 이상 16° 이하, 바람직하게는 15°이다. 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부(13)에서, 그것은 바람직하게는 20° 이상 30° 이하, 바람직하게는 22° 이상 28° 이하, 바람직하게는 24° 이상 26° 이하, 바람직하게는 25°이다.
제1 절삭 엣지(11)의 영역, 특히 제1 절삭 엣지 단부(11)에서, 제1 여유각(β)은 바람직하게는 5° 이상 10° 이하, 바람직하게는 6° 이상 8° 이하, 바람직하게는 7°이다. 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역, 특히 제2 절삭 엣지 단부(13)에서, 그것은 바람직하게는 15° 이상 20° 이하, 바람직하게는 16° 이상 18° 이하, 바람직하게는 17°이다.
도시되지 않은 방식으로, 제2 플랭크 면이 원주 상의 제1 플랭크 면(17)에 인접하고, 제2 여유 각이 할당된다. 제2 여유 각은 바람직하게는 절삭 엣지(9)의 절삭 엣지 프로파일을 따라 제1 여유 각(β)보다 크고, 특히 바람직하게는 절삭 엣지 프로파일을 따라 일정하다. 그것은 바람직하게는 16° 이상 21° 이하, 바람직하게는 17° 이상 19° 이하, 바람직하게는 18°의 값을 갖는다.
여기에 도시된 밀링 헤드(1)의 절삭 기하학적 구조는 특히 로버스트(robust)인 것으로 입증되어, 특히 절삭 엣지(9)의 프로파일에 걸쳐 통합 마모가 생성되어, 밀링 헤드(1)의 서비스 수명이 증가된다. 또한, 공작물 가공 시 진동이 감소되어, 밀링 헤드(1)의 수명에 유리한 영향을 미친다.
절삭 엣지(9)는 바람직하게는 본체(19) 또는 절삭 인서트(21)를 직접 연삭함으로써, 특히 레이크 면(15) 및 제1 플랭크 면(17)으로부터 선택된 적어도 하나의 표면을 연삭함으로써, 생성된다. 바람직하게는, 레이크 면(15)과 제1 플랭크 면(17)은, 레이크 면(15) 과 제1 플랭크 면(17) 사이의 교차선으로서 절삭 엣지(9)를 생성하도록 연삭된다.
절삭 인서트(21)가 연삭되면, 이는 바람직하게는 절삭 인서트(21)가 본체(19)에 이미 고정될 때 발생한다. 대안적으로, 절삭 인서트는 또한 본체(19)에 부착되기 전에 연삭될 수 있다.
밀링 헤드(1)는 바람직하게는 절삭 엣지(9)를 제조함으로써 얻어진다. 필요한 경우, 절삭 인서트(21)가 본체(19)에 부착되기 전 연삭되면, 절삭 인서트(21)를 본체(19)에 고정하는 것, 특히 납땜이 추가적으로 필요하다.
연삭은 바람직하게는 자동화된, 특히 프로그램 가능한 연삭기에서 수행된다. 특히, 연삭기를 구동하도록 설정된 컴퓨터 상에서 컴퓨터 프로그램 제품이 실행될 때, 연삭기 상의 절삭 엣지(9)를 생성하기 위한 전술된 방법이 수행되는 것에 기초하여 기계-판독 가능한 명령을 갖는, 연삭기를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
이와 관련하여, 본 발명은 또한, 방법을 수행하기 위해 설정된 연삭기뿐만 아니라, 이러한 컴퓨터 프로그램 제품을 갖는 데이터 캐리어를 포함한다.

Claims (18)

  1. 볼 트랙 밀링 커터(3)용 밀링 헤드(1)로서,
    - 가상의 중심 선(M),
    - 상기 중심 선(M)을 따라 보았을 때, 제1 작업측 단부(5) 및 상기 제1 단부(5)와 대향하는 제2 클램핑측 단부(7)를 포함하고, 그리고
    - 상기 밀링 헤드(1)의 상기 제1 단부(5)를 향한 제1 절삭 엣지 단부(11)로부터, 상기 밀링 헤드(1)의 상기 제2 단부(7) 방향으로, 상기 절삭 엣지(9)의 절삭 엣지 프로파일을 따라 연장되는 상기 밀링 헤드(1)의 상기 제2 단부(7)를 향한 제2 절삭 엣지 단부(13)까지 연장되는, 적어도 하나의 기하학적으로 정의된 절삭 엣지(9)를 포함하고,
    - 적어도 하나의 절삭 엣지(9)는 적어도 하나의 절삭 엣지(9)와 관련된 레이크 면(15)과 적어도 하나의 절삭 엣지(9)와 관련된 제1 플랭크 면(17) 사이의 교차선으로서 설계되고,
    - 적어도 하나의 절삭 엣지(9)에 음의 레이크 각(α), 제1 여유 각(β), 및 쐐기 각(γ)이 할당되고,
    - 상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 음의 레이크 각(α)의 값은 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서와는 다른 값을 가지고,
    - 상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 제1 여유 각(β)은 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서와는 다른 값을 가지며, 그리고
    - 상기 절삭 엣지 프로파일을 따라 상기 쐐기 각(γ)이 일정한 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 절삭 엣지 프로파일을 따라, 상기 절삭 엣지(9)가 상기 음의 레이크 각(α) 및/또는 동일한 제1 여유 각(β)에 대해 동일한 값을 갖는, 상기 절삭 엣지(9) 상의 2개의 구별되는 포인트가 없는 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  3. 제1 항 내지 제2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 음의 레이크 각(α) 및/또는 상기 제1 여유 각(β)의 값은, 적어도 하나의 절삭 엣지(9)의 상기 절삭 엣지 프로파일을 따라, 연속적으로, 바람직하게는 선형으로, 변하는 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 음의 레이크 각(α)의 값은, 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서보다 작고, 및/또는 상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 제1 여유 각(β)은 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서보다 작은 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 여유 각(β)이 증가함에 따라 상기 음의 레이크 각(α)의 값은, 상기 적어도 하나의 절삭 엣지(9)의 절삭 엣지 프로파일을 따라 증가하는 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 레이크 면(15)의 폭이 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서보다 큰 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 레이크 면(15)의 폭은 0.4mm 이하, 바람직하게는 0.3mm 이하이고, 및/또는 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서 상기 레이크 면(15)의 폭은 0.1mm 이상 바람직하게는 0.15mm 이상인 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 절삭 엣지(9)의 상기 절삭 엣지 프로파일은 직선형, 곡선형, 및/또는 나선형으로 형성되고, 상기 절삭 엣지 프로파일은 상기 가상의 중심 축(M)에 특히 평행하게 연장되거나 상기 가상의 중심 축(M)과의 유한 각을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 음의 레이크 각(α)의 값이 10° 이상 19° 이하, 바람직하게는 12° 이상 17° 이하, 바람직하게는 14° 이상 16° 이하, 바람직하게는 15°이고, 및/또는 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서 20° 이상 30° 이하, 바람직하게는 22° 이상 28° 이하, 바람직하게는 24° 이상 26° 이하, 바람직하게는 25°이며,
    b) 상기 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 제1 여유 각(β)은 5° 이상 10° 이하, 바람직하게는 6° 이상 8° 이하, 바람직하게는 7°이고, 및/또는 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서 15° 이상 20° 이하, 바람직하게는 16° 이상 18° 이하, 바람직하게는 17°인 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    바람직하게는 상기 절삭 엣지 프로파일을 따라 어디에서나 상기 제1 여유 각(β)보다 큰 제2 여유 각이 할당되는, 제2 플랭크 면이 원주 상의 상기 제1 플랭크 면에 인접하는 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 절삭 엣지 프로파일을 따른 상기 제2 여유 각은 일정하고, 바람직하게는 16° 이상 21° 이하, 바람직하게는 17° 이상 19° 이하, 바람직하게는 18°인 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀링 헤드(1)는 본체(19)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 절삭 엣지(9)는
    a) 상기 본체(19) 상에 직접 형성되거나,
    b) 상기 본체(19)에 연결되고 바람직하게는 상기 본체(19)에 납땜되는 절삭 인서트(21) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀링 헤드(1).
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 따른 밀링 헤드(1)를 포함하는 볼 트랙 밀링 커터(3).
  14. 볼 트랙 밀링 커터(3)용 절삭 엣지(9)를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 상기 절삭 엣지(9)는 밀링 헤드(1)의 본체(19) 또는 밀링 헤드(1)용 절삭 인서트(21) 상에 직접 연삭함으로서 생성되고,
    - 상기 절삭 엣지(9)는 레이크 면(15)과 플랭크 면(17) 사이의 교차선으로서 생성되며,
    - 상기 절삭 엣지(9)는 음의 레이크 각(α)으로 형성되고, 상기 절삭 엣지 단부(11)를 향한 상기 밀링 헤드(1)의 제1 작업측 단부(5)의 영역에서의 값은, 절삭 엣지 단부(13)를 향한 상기 밀링 헤드(1)의 제2 클램핑측 단부(7)의 영역에서와는 다른 값을 가지며,
    - 상기 절삭 엣지(9)는, 상기 제1 절삭 엣지 단부(11)의 영역에서 상기 제2 절삭 엣지 단부(13)의 영역에서와는 다른 값을 갖는, 여유 각(β)을 갖고 생성되고, - 상기 절삭 엣지(9)는 상기 제1 절삭 엣지 단부(11)와 상기 제2 절삭 엣지 단부(13) 사이의 상기 절삭 엣지(9)의 절삭 엣지 프로파일을 따라 일정한 쐐기 각(γ)을 갖고 생성되는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 절삭 엣지(9)를 제조함으로써, 상기 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 따른 밀링 헤드(1)가 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 기계-판독 가능한 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    제 14 항 또는 제15 항 중 어느 한 항에 따른 방법이 상기 컴퓨터 프로그램 제품이 연삭기를 제어하도록 설정된 컴퓨터 상에서 실행될 때 수행되는 컴퓨터 프로그램 제품.
  17. 데이터 캐리어로서,
    상기 데이터 캐리어 상에 저장되는, 제16 항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 데이터 캐리어.
  18. 연삭기로서,
    제14 항 또는 제15 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기에 적합하고, 특히 제16 항에 따른 컴퓨터 프로그램 제품이 작동하는 컴퓨팅(computing) 장치 및/또는 제17 항에 따른 데이터 캐리어를 포함하는 연삭기.
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