KR20220137655A - 선삭 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 절삭용 선삭 공구에 관한 것으로서, 인서트 시트 (8) 를 갖는 공구 본체 (1), 클램핑 부재 (11) 및 클램핑 핀 (17) 을 포함하고, 상기 클램핑 핀은 인서트 시트 (8) 에 절삭 인서트 (9) 를 클램핑하기 위해 공구 본체 (1) 와 클램핑 부재 (11) 를 연결한다. 클램핑 핀 (17) 의 샤프트 (18) 는 공구 본체 보어 (10) 내에 축방향으로 이동가능하게 수용되고 제 1 축방향 위치로 이동하도록 작동가능하다. 클램핑 핀 (17) 은, 제 1 축방향 위치에서, 클램핑 부재 (11) 와 맞물리고, 클램핑 부재 (11) 를 공구 본체 상부 표면 (4) 을 향해 가압하도록 구성되며, 이에 의해 절삭 인서트 (9) 가 인서트 시트 (8) 내에 수용될 때, 절삭 인서트 (9) 는 인서트 시트 (8) 내에 클램핑된다. 제 1 축방향 위치에서, 헤드 (20) 내의 제 1 냉각제 유체 유출 개구 (22) 는 클램핑 부재 (11) 의 상부 표면 (14) 위에 위치되고, 샤프트 (18) 는 축방향으로 슬라이딩가능함으로써 공구 본체 보어 (10) 내에 축방향으로 이동가능하게 수용된다. 선삭 공구는, 제 1 축방향 위치에서, 공구 본체 상부 표면 (4) 을 향한 적어도 축방향 슬라이딩에 대해 공구 본체 보어 (10) 내에 샤프트 (18) 를 해제가능하게 잠그도록 구성되는 잠금 메카니즘을 더 포함한다.

Description

선삭 공구

본 발명은 금속 절삭용 선삭 공구에 관한 것으로서, 인서트 시트를 갖는 공구 본체, 클램핑 부재 및 클램핑 핀을 포함하고, 상기 클램핑 핀은 인서트 시트에 절삭 인서트를 클램핑하기 위해 공구 본체와 클램핑 부재를 연결한다.

US 2019/0160549 는 인서트 포켓에 선삭 인서트를 클램핑하기 위해 공구 본체와 클램프를 함께 고정하기 위한 체결구를 포함하는 선삭 공구를 개시한다. 체결구는 클램프의 구멍을 통해 공구 본체의 나사가공된 구멍으로 연장된다. 체결구는 수형 나사를 가지며, 인서트 포켓의 클램프 아래에서 선삭 인서트를 클램핑하기 위해 공구 본체의 나사가공된 구멍에 나사결합된다. 체결구는 체결구의 헤드에 위치된 여러 개의 개구들을 포함하는 내부 냉각제 채널을 갖는다. 클램프는 클램핑된 선삭 인서트의 에지에 근접한 출구 개구를 갖는 내부 냉각제 채널을 갖는다. 체결구의 특정 각방향 위치들에서, 헤드 내의 개구들 중 하나는 2 개의 냉각제 채널들 사이의 유체 연통을 확립하고 그리고 냉각제를 선삭 인서트로 지향시키기 위해 클램프 내의 내부 냉각제 채널과 정렬된다. 이러한 알려진 선삭 공구의 문제는 선삭 인서트의 클램핑이 냉각제 공급에 영향을 주지 않으면서 조정될 수 없다는 것이다.

본 발명의 목적은 전술한 문제를 적어도 부분적으로 없애는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1 에 규정된 선삭 공구에 의해 달성된다.

금속 절삭용 본 발명의 선삭 공구는

- 공구 본체 상부 표면을 갖고, 상기 공구 본체 상부 표면의 전방 단부에 배열된, 절삭 인서트를 수용하기 위한 인서트 시트, 및 상기 인서트 시트로부터 이격되고 상기 공구 본체 상부 표면의 개구로부터 하방으로 연장되는 공구 본체 보어를 포함하는, 공구 본체,

- 공구 본체 상부 표면에 배열되는 클램핑 부재로서,

- 베이스 본체 상부 표면, 및 상기 공구 본체 상부 표면에 대향하는 베이스 본체 하부 표면, 및 상기 베이스 본체 상부 표면의 개구로부터 상기 베이스 본체 하부 표면의 개구까지 연장되고, 상기 공구 본체 보어와 정렬되는 클램핑 부재 관통 구멍을 갖는, 베이스 본체,

- 상기 베이스 본체로부터 돌출되고 상기 인서트 시트에 걸쳐 적어도 일부 연장되는 클램핑 아암

을 포함하는, 상기 클램핑 부재, 및

- 공구 본체와 클램핑 부재를 연결하는 클램핑 핀으로서, 종축을 갖고 상기 클램핑 부재 관통 구멍을 통해 그리고 상기 공구 본체 보어 내로 연장되는 종방향 샤프트로서, 상기 공구 본체 보어 내에 축방향으로 이동가능하게 수용되고 제 1 축방향 위치로 이동하도록 작동가능한, 상기 종방향 샤프트, 상기 샤프트의 상단부에 있는 헤드, 및 상기 헤드 내에 제 1 유출 개구를 갖는 냉각제 유체 채널을 포함하는, 상기 클램핑 핀

을 포함하고,

- 클램핑 핀은, 제 1 축방향 위치에서, 베이스 본체와 맞물리도록 그리고 돌출하는 클램핑 아암과 함께 상기 베이스 본체를 상기 공구 본체 상부 표면을 향해 가압하도록 구성되며, 이에 의해 절삭 인서트가 상기 인서트 시트 내에 수용될 때, 상기 절삭 인서트는 상기 인서트 시트 내에 클램핑되고,

- 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 헤드 내의 상기 제 1 유출 개구는 상기 베이스 본체 상부 표면 위에 위치되며,

- 상기 샤프트는 축방향으로 슬라이딩가능함으로써 상기 공구 본체 보어 내에 축방향으로 이동가능하게 수용되고,

- 상기 선삭 공구는, 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 공구 본체 상부 표면을 향한 적어도 축방향 슬라이딩에 대해 상기 공구 본체 보어 내에 상기 샤프트를 해제가능하게 잠그도록 구성되는 잠금 메카니즘을 더 포함한다.

클램핑 핀의 샤프트가 공구 본체 보어 내에서 축방향으로 슬라이딩가능하게 장착되는 것으로 인해, 클램핑 핀은 각방향 위치를 변경하지 않고 축방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 클램핑 핀의 각방향 위치는, 클램핑 부재에 그리고 그에 의해 클램핑 아암에 클램핑력을 인가하기 위해 클램핑 핀이 축방향 하방으로 이동될 때, 일정하게 유지될 수 있다. 원하는 클램핑력에 도달하자마자, 공구 본체 보어 내에 클램핑 핀을 잠그도록 잠금 메카니즘이 작동될 수 있다. 이에 의해 클램핑 핀은 공구 본체 상부 표면을 향한 축방향 슬라이딩에 대해 잠겨져서, 절삭 인서트가 클램핑 아암 아래의 인서트 시트 내에 견고하게 클램핑될 수 있다. 이러한 잠겨진 위치에서, 클램핑 핀의 샤프트는 공구 본체 보어 내의 제 1 축방향 위치에 있고, 클램핑 핀의 헤드 내의 제 1 유출 개구는 클램핑 부재의 베이스 본체 상부 표면 위에 위치된다. 따라서, 선행 기술에서와 달리, 클램핑 부재 및 클램핑 핀의 각방향 상대 위치는 클램핑 핀 내의 냉각제 채널과 유체 연통 상태로 유지되어야 하는 클램핑 부재 내의 내부 냉각제 채널에 의해 제한되지 않는다. 대신에, 본 발명에 따른 선삭 공구는 클램핑 아암의 연장 방향에 대해 임의의 원하는 방향으로 대면하는 헤드 내의 제 1 유출 개구를 갖도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 선삭 공구는 클램핑력, 클램핑 아암의 각방향 위치 및 냉각제 출구의 각방향 위치의 독립적인 선택을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 선삭 공구는 클램핑 부재, 클램핑 핀 및 인서트 시트를 갖는 공구 본체를 포함하고, 클램핑 핀은 인서트 시트에 수용된 절삭 인서트가 내부에 클램핑되도록 클램핑 부재와 공구 본체를 함께 가압하도록 배열된다. 본 출원에서, 인서트 시트의 위치는 선삭 공구의 전방 단부에 있는 것으로 규정된다. 절삭 인서트를 클램핑하도록 작동될 때, 공구 본체 보어 내의 샤프트의 슬라이딩 이동 방향은 하방 이동으로서 규정된다. 상부 표면 및 하부 표면은 각각 상방 및 하방과 대면하는 표면들이고 샤프트의 종축의 대응하는 방향과 협동한다. 유사하게, 위 및 아래와 같은 표현들은 샤프트의 종축 방향 및 그에 따른 샤프트의 하방 이동을 지칭한다. 내부 및 외부와 같은 표현은 공구 본체의 중심과 관련이 있다. 본 발명에 따른 선삭 공구는 금속 절삭에 적합하다. 즉, 선삭 공구는 금속 절삭을 위한 절삭 인서트를 수용하고 클램핑하기에 적합하다. 바람직하게는, 선삭 공구는 또한 다른 재료, 예를 들어 복합재를 절삭하기 위한 절삭 인서트를 수용 및 클램핑하는데 적합하다.

본 발명에 따라서, 잠금 메카니즘은, 제 1 축방향 위치에서, 상기 공구 본체 상부 표면을 향한 적어도 축방향 슬라이딩에 대해 상기 공구 본체 보어 내에 상기 샤프트를 해제가능하게 잠그도록 구성된다. 선택적으로, 클램핑 핀은 또한 잠겨질 때 제 1 위치를 넘어 축방향 하방으로 더 이동할 수 있다. 이러한 하방 방향은 인서트 시트에 수용된 절삭 인서트에 대한 클램핑력을 향상시키는 방향이다. 일부 적용시, 클램핑력이 초과되는 경우 중요하지 않다. 그러한 실시형태들은 잠금 메카니즘이 간단하고 비용이 덜 드는 유형일 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 잠금 메카니즘은 공구 본체 아래로부터 작동되도록 구성된다. 이러한 예시적인 실시형태에서, 공구 본체 보어는 관통 구멍이다. 클램핑 핀은 클램핑 부재의 베이스 본체 및 공구 본체 내의 관통 구멍 모두를 통해 연장되는 샤프트를 갖는다. 이러한 실시형태들에 따르면, 잠금 메카니즘은 공구 본체의 하부 표면 아래에서 관통 구멍 외부로 돌출하는 샤프트의 하단부 및 정지 부재를 포함한다.

다른 실시형태들에서, 샤프트의 하단부는 샤프트가 공구 본체의 하부 표면을 넘어 돌출하지 않도록 공구 본체 보어 내부에 위치된다. 공구 본체 보어는 블라인드 구멍일 수 있다. 공구 본체 보어는 공구 본체의 인서트 시트로부터 이격되어 위치된다. 즉, 공구 본체 보어는 클램핑될 때 절삭 인서트가 차지하는 공간 외부에 위치된다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 잠금 메카니즘은, 제 1 축방향 위치에서, 양 축방향으로의 축방향 슬라이딩에 대해 공구 본체 보어 내의 샤프트를 해제가능하게 잠그도록 구성된다. 이러한 잠금 메카니즘은 절삭 인서트가 일정한 클램핑력에 의해 클램핑되는 것을 달성하며, 이 클램핑력은 해당 절삭 인서트 및 수행될 절삭 작동에 맞도록 유리하게 선택될 수 있다. 다른 장점은, 제 1 유출 개구의 축방향 위치가 제 1 위치에 고정되어 있다는 것이다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 잠금 메카니즘은, 제 1 축방향 위치에서, 상대 회전에 대해 공구 본체 보어 내의 샤프트를 해제가능하게 잠그도록 구성된다. 이는 클램핑 핀과 클램핑 부재 사이, 또는 클램핑 핀과 잠금 메카니즘의 부분들 사이의 충분히 큰 클램핑력 및 마찰에 의해 본질적으로 달성될 수 있다.

바람직하게는, 잠금 메카니즘은, 제 1 축방향 위치에서, 포지티브 잠금 (positive locking) 에 의해 상대 회전에 대해 공구 본체 보어 내에 샤프트를 해제가능하게 잠그도록 구성된다. 포지티브 잠금은 상대 회전을 방지하도록 형상화된 표면들로서 이해되어야 한다. 예를 들어, 샤프트는 공구 본체 보어의 대응하는 다각형 단면에 맞는 다각형 단면을 갖는다. 대안적으로, 잠금 메카니즘은 별도의 부재 상의 또는 공구 본체 보어 내의 정합 리세스 또는 정지 부재와 맞물리는 샤프트 상의 돌출부를 포함하거나, 그 반대도 가능하다

이러한 실시형태들은, 제 1 유출 개구의 각방향 위치가 제 1 위치에 고정되어 있다는 점에서 유리하다. 이에 의해, 제 1 유출구를 빠져나가는 냉각제 유체 스트림의 더욱 정확한 방향이 달성될 수 있다.

바람직하게는, 잠금 메카니즘은, 제 1 축방향 위치에서, 축방향 양쪽으로의 축방향 슬라이딩에 대해 그리고 상대 회전에 대해 공구 본체 보어 내의 샤프트를 해제가능하게 잠그도록 구성된다. 이에 의해, 제 1 위치에 제 1 유출 개구의 고정된 위치 및 따라서 또한 이를 통해 빠져나가는 유체 냉각제 스트림의 고정된 방향을 제공하는 것이 가능하다. 이는 또한 고정된 클램핑력의 제공을 가능하게 한다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 샤프트는 원통형 외부 표면을 갖고, 공구 본체 보어는 원통형 내부 표면을 갖는다. 표면들의 반경들은 바람직하게는 샤프트가 보어 내에서 슬라이딩가능하게 회전가능하게 끼워지도록 하는 반경에 가깝다. 바람직하게는, 클램핑 핀의 샤프트는 유극을 갖는 클램핑 부재 관통 구멍을 통해, 또는 적어도 축방향으로 슬라이딩가능하고 회전가능하도록 연장된다. 이에 의해, 제 1 유출 개구의 정확한 각방향 위치는, 예를 들어 절삭 인서트를 클램핑하기 위해 클램핑 핀이 제 1 축방향 위치로 이동되기 전에, 공구 본체 보어 내에서 클램핑 핀을 회전시킴으로써 조정될 수 있다. 잠금 메카니즘이 또한 제 1 위치에 잠겨질 때 샤프트의 회전을 허용하는 실시형태들에서, 제 1 유출 개구의 각방향 위치는, 예를 들어 특정 힘을 초과함으로써, 절삭 인서트가 인서트 시트 내에 클램핑될 때 또한 유리하게 조정될 수 있다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 공구 본체는 일측에서 공구 본체 상부 표면으로부터 하방으로 연장되는 제 1 공구 본체 측면 표면을 포함하고, 잠금 메카니즘은

- 제 1 공구 본체 측면 표면을 공구 본체 보어와 연결하는 제 1 부분을 포함하는 공구 본체 측면 구멍,

- 샤프트에 있는 인접 표면,

- 상기 샤프트에 대해 그리고 상기 공구 본체 측면 구멍의 상기 제 1 부분에 이동가능하게 장착되고, 그리고 내부에서, 상기 인접 표면과 상호 작용하기 위한 맞물림 표면을 갖는 맞물림 섹션을 포함하는, 작동 바아

를 포함하고,

상기 작동 바아는, 샤프트가 제 1 축방향 위치에 있을 때, 맞물림 표면이 인접 표면에 대하여 가압하여 제 1 축방향 위치에서 클램핑 핀을 잠그는 잠금 위치로 이동하도록 작동가능하다. 이 실시형태는, 클램핑 부재가 위로부터 절삭 인서트에 클램핑력을 동시에 제공하면서 잠금 메카니즘이 선삭 공구의 측면으로부터 작동될 수 있다는 점에서 유리하다. 선행 기술의 선삭 공구에 의하면, 예를 들어 선삭 공구가 다중-스핀들 기계에 장착될 때와 같은 일부 적용에서, 클램프를 해제 또는 조이기 위해 위로부터 접근하는 것이 어렵거나 심지어 불가능할 수 있다. 그러면, 절삭 인서트가 인덱싱되거나 교환되어야 할 때 선삭 공구는 기계로부터 불리하게 분리되고 제거되어야 한다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 작동 바아의 맞물림 표면 및 샤프트의 접촉 표면과의 맞물림 섹션은 마찰을 통해 잠기도록 구성된다. 맞물림 표면은 예를 들어 작동 바아의 단부 표면이고, 인접 표면은 샤프트의 외부 표면의 일부이다.

바람직하게, 맞물림 섹션이 샤프트의 상방 이동을 기하학적으로 차단하는 잠금이 달성된다. 맞물림 섹션의 맞물림 표면은 샤프트의 상향 인접 표면에 대해 접하도록 배열되고, 이 인접 표면은 맞물림 섹션 아래의 위치에 위치된다. 예를 들어, 잠금 메카니즘은 샤프트 진입 개구로부터 샤프트의 종축에 대해 횡방향으로 연장되는 샤프트 리세스를 더 포함하고,

- 제 1 축방향 위치에서, 샤프트 진입 개구는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분에 대면하고,

- 인접 표면은 리세스내의 상향 표면이며,

작동 바아가 잠금 위치에 있을 때, 맞물림 섹션은 샤프트 리세스 내에 위치된다. 맞물림 섹션 및 인접 표면의 위치로 인해, 맞물림 표면은 리세스 내부에서 인접 표면에 대해 가압하도록 구성되고, 이에 의해 클램핑 핀의 상방 이동을 방지한다. 바람직하게는, 맞물림 섹션은 또한 샤프트와 공구 본체 보어 사이의 상대 회전의 포지티브 잠금을 제공하기 위해 샤프트 리세스의 측면 벽과 맞물린다.

작동 바아는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분 외부로 연장될 수 있고 제 1 측면 표면을 넘어 돌출하는 부분을 가질 수 있거나, 작동 바아는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분 내부에서 종결될 수 있다. 조작자는 직접 또는 스크류 드라이버 또는 렌치와 같은 공구에 의해 작동 바아를 작동시킬 수 있다. 바람직하게는, 작동 바아는 단일의 일체형 바아를 구성하고, 맞물림 섹션은 내부, 예를 들어 내부 단부이다. 그러한 실시형태들에서, 맞물림 표면은 작동 바아의 임의의 이동을 따른다.

바람직하게는, 작동 바아는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분과 정렬되는 종축을 갖는다. 작동 바아는, 예를 들어 종축 둘레에서 축방향으로 이동가능하고 그리고/또는 회전가능함으로써 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분에 이동가능하게 장착된다. 예를 들어, 작동 바아는 축방향으로 슬라이딩가능할 수 있거나, 제 1 공구 본체 측면 구멍에서 암형 나사와 맞물리는 수형 나사를 포함할 수 있다.

작동 바아는, 예를 들어 샤프트를 향해 그리고 샤프트로부터 멀리 축방향으로 이동가능함으로써, 또는 샤프트 내의 리세스 내부에서 축방향으로 이동가능함으로써, 샤프트에 대해 이동가능하게 장착될 수 있다. 그 안에서, 맞물림 섹션은 샤프트 리세스 내에 위치되고 그리고/또는 그 내외로 이동가능하게 배열된다. 대안적으로 또는 부가적으로, 작동 바아는 회전가능함으로써 샤프트에 대해 이동가능하다. 맞물림 섹션은 샤프트 리세스 내부에서 축방향으로 이동가능하고 그리고/또는 회전가능할 수 있다.

작동 바아가 회전가능한 실시형태에서, 맞물림 섹션은 맞물림 표면이 배열되는 캠과 같은 편심 부분을 포함한다. 작동 바아를 잠금 위치로 이동시키기 위해, 작동 바아는 편심 부분 상의 맞물림 표면을 리세스 내의 인접 표면과 축방향으로 정렬시키도록 축방향으로 위치되고, 2 개의 표면들이 맞물릴 때까지 회전된다.

바람직하게는, 인접 표면은 샤프트 진입 개구를 향해 테이퍼지는 상향 웨지 표면이고, 맞물림 표면은 내부로 테이퍼지는 하향 웨지 표면을 포함하며, 작동 바아가 잠금 위치로 이동하도록 작동되면, 맞물림 섹션은 샤프트 리세스 내에서 내부로 이동하고, 이에 의해 맞물림 표면은 샤프트를 제 1 축방향 위치로 가압하도록 인접 표면에 대해 슬라이드하고 가압한다. 이러한 실시형태 및 편심 맞물림 표면을 포함하는 실시형태는, 잠금 메카니즘이 샤프트를 제 1 위치로 이동시키기 위해 클램핑 핀을 하방으로 가압하기 위한 메카니즘으로서 또한 기능한다는 점에서 유리한 실시형태의 예이다. 따라서, 잠금 메카니즘은 상기 클램핑 핀을 조이고 잠그기 위한 메카니즘이다.

샤프트의 종축과 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분의 중심 종축을 포함하는 단면에서 볼 수 있는 바와 같이, 인접 표면과 맞물림 표면은 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분의 중심 종축과 적어도 3°및 최대 45°의 각도 (α) 를 형성한다. 이러한 범위는, 편리한 길이에 걸친 작동 바아의 내부 이동이 적합한 클램핑력에 대응하는 샤프트의 축방향 하방 이동으로 변환되는 것을 보장한다. 더 큰 각도는 작동 바아를 내부로 이동시키는데 필요한 힘이 너무 커지게 될 위험을 초래할 수 있다. 더 작은 각도로, 맞물림 표면은 불편하게 길어야 할 것이다. 바람직하게는, 각도 (α) 는 적어도 10°및 최대 30°이다.

바람직한 실시형태에 따르면, 샤프트 리세스는 동일한 각도 (α) 로 공구 본체 측면 구멍 축의 제 1 부분의 중심 종축과 교차하는 중심 종축을 갖는 관통 구멍이다. 이에 의해 유리하게는 샤프트를 통해 경사진 원통형 구멍을 드릴링함으로써 샤프트 리세스를 생성할 때 직접 테이퍼지는 인접 표면이 생성된다. 다른 실시형태들에서, 샤프트 리세스는 블라인드 구멍 또는 개방 채널이다. 리세스는 임의의 적합한 단면을 가질 수 있다. 인접 표면은, 예를 들어 원통형 샤프트 구멍 벽의 일부로서 만곡된 표면일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 인접 표면은 평면이다. 맞물림 표면은, 또한 예를 들어 원뿔 표면의 일부와 같이 만곡되거나, 또는 평평할 수 있다.

일반적으로, 인접 표면과 맞물림 표면의 형상 및 상대 위치는 샤프트의 제 1 위치에서 원하는 잠금을 제공하도록, 그리고 가능하게는 추가로, 작동 바아의 이동을 샤프트의 하방 슬라이딩으로 변환하도록 설계된다.

제 1 축방향 위치에서, 헤드 내의 제 1 유출 개구는 베이스 본체 상부 표면 위에, 즉 클램핑 부재 관통 구멍의 베이스 본체 상부 표면 내의 개구 위에 위치된다. 실시형태들에서, 제 1 유출 개구는 인서트 시트를 향하는 방향으로 클램핑 부재의 임의의 부분 위에 위치된다. 바람직하게는, 전체 제 1 유출 개구는 이와 같이 위치된다. 일반적으로, 제 1 유출 개구는 인서트 시트를 향해 전방으로 지향되고, 절삭 인서트가 인서트 시트에 클램핑될 때, 제 1 유출 개구를 통해 빠져나가는 냉각제 유체 스트림은 절삭 인서트의 적어도 일부에 걸쳐서 세척될 것이다. 실시형태들에서, 냉각제 유체의 스트림은 절삭 인서트와 교차하기 전에 클램핑 부재와 접촉하지 않는다. 다른 실시형태들에서, 냉각제 유체 스트림은 클램핑 아암의 상부 표면에 의해 지향된다. 제 1 유출 개구에는 노즐이 제공될 수 있다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 헤드는 종방향으로 연장되는 전방 측면 표면을 가지고, 제 1 유출 개구는 전방 측면 표면에 위치되며, 냉각제 유체 채널은 제 1 내부 출구 채널을 포함하며, 이 제 1 내부 출구 채널은 중심 종축을 갖고 헤드 내의 내부 위치로부터 제 1 유출 개구까지 연장되며, 제 1 출구 채널의 중심 종축과 샤프트의 종축은 예각 (β) 을 형성한다. 따라서, 헤드 내의 내부 위치는 제 1 유출 개구 위에 축방향으로 위치된다. 바람직하게는, 상기 예각 (β) 은 45°이상의 값을 갖는다. 바람직하게는, 제 1 출구 채널의 중심 종축의 연장부는 절삭 인서트가 인서트 시트 내에 클램핑될 때 절삭 인서트의 활성 절삭날이 위치되는 지점과 교차한다. 이들 실시형태들은, 출구 채널이 노즐과 같은 추가 수단 없이 원하는 위치를 향해 냉각제 유체를 지향시킬 수 있는 장점이 있다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면,

- 상기 공구 본체는 상기 제 1 공구 본체 측면 표면의 반대측에서 상기 공구 본체 상부 표면으로부터 하방으로 연장되는 제 2 공구 본체 측면 표면을 포함하고,

- 상기 공구 본체 측면 구멍은, 상기 제 2 공구 본체 측면 표면을 공구 본체 보어와 연결하는 제 2 부분을 더 포함하며,

- 샤프트는 180°만큼 이격된 2 개의 각방향 위치들에서 공구 본체 보어 내에서 축방향으로 슬라이딩가능하여, 제 1 축방향 위치에서, 샤프트 진입 개구는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분 또는 공구 본체 측면 구멍의 제 2 부분과 선택적으로 대면하고,

- 냉각제 유체 채널은 헤드 내에 제 2 유출 개구를 가지며, 제 2 유출 개구는 제 1 유출 개구로부터 180°만큼 각방향으로 이격되며,

- 작동 바아는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분 또는 제 2 부분에 선택적으로 이동가능하게 장착되고, 양 위치에서, 샤프트가 정합 각방향 위치를 갖는 제 1 축방향 위치에 있을 때, 잠금 위치로 이동하도록 작동가능하다.

이러한 실시형태에 따르면, 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하는 공구 본체 측면 구멍은, 제 1 공구 본체 측면 표면과 제 2 공구 본체 측면 표면 사이에 위치되고 샤프트의 종축을 포함하는, 중심 종방향 평면에 대해 거울 대칭이다.

헤드 내의 내부 위치로부터 제 2 유출 개구로 연장되는, 제 1 출구 채널 및 제 2 출구 채널을 포함하는 출구 채널은 또한 예를 들어 중심 평면에 수직인 횡방향 평면에 걸쳐 거울 대칭일 수 있다.

이들 실시형태들은 선삭 공구의 잠금 메카니즘이 공구 본체의 양 측면들로부터 작동될 수 있다는 점에서 유리하다. 바람직하게는, 공구 본체 측면 구멍은, 유리하게는 드릴링될 수 있는 관통 구멍이다. 선택적으로, 공구 본체 측면 구멍의 비활성 부분 및/또는 헤드 내의 비활성 유출 개구는 막힐 수 있다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 클램핑 핀은 원통형 샤프트 및 샤프트로부터 반경방향으로 돌출하는 헤드를 갖는다. 헤드는 샤프트의 종축과 동심일 수 있다. 헤드는 하향 클램핑 표면을 포함한다. 클램핑 핀은, 제 1 축방향 위치에서, 베이스 본체와 맞물리고, 베이스 본체 상부 표면에 대하여 인접하는 하향 클램핑 표면에 의해 베이스 본체를 공구 본체 상부 표면을 향해 가압하도록 구성된다.

샤프트의 냉각제 유체 채널은 내부 채널일 수 있고, 공구 본체 보어와 샤프트 사이의 공간을 구성할 수 있다. 냉각제 채널은 샤프트의 축방향 연장부를 따라 상이한 부분들을 포함할 수 있고, 냉각제 채널은 제 1 부분을 따른 내부 채널이고 제 2 부분을 따른 공구 본체 보어와 샤프트 사이의 공간이다. 헤드 내의 출구 채널은 샤프트 또는 헤드 내의 유입 개구와 유체 연통할 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 유입 개구는 샤프트 리세스 내의 하향 표면에 위치된다. 클램핑 핀의 냉각제 유체 채널은 통상적으로는 냉각제 유체 공급원과 유체 연통하는 공구 본체 내의 냉각제 유체 채널과 유체 연통한다.

실시형태들에 따르면, 클램핑 부재는 공구 본체로부터 분리 및 제거될 수 있는 분리가능한 구성요소이다. 다른 실시형태들에 따르면, 클램핑 부재와 공구 본체는 하나의 일체형 피스로서 형성된다. 이러한 선삭 공구의 실시형태는 클램핑 부재를 위한 리빙 힌지 (living hinge) 로서 기능하는 약화된 부분을 포함할 수 있다.

적어도 하나의 실시형태에 따르면, 클램핑 부재는, 클램핑 핀으로부터의 클램핑력이 없을 때, 클램핑 부재가 공구 본체로부터 들어올려져 인서트 시트 내에 수용된 절삭 인서트가 제거 또는 인덱싱될 수 있도록 하는 이완된 상태를 향해 편향된다. 편향력은, 일 단부에서 베이스 본체 하부 표면에 대해 그리고 다른 단부에서 샤프트에서의 공구 본체 상부 표면 또는 숄더 표면에 대해 지지되는 압축 스프링에 의해 인가될 수 있다. 클램핑 부재와 공구 본체가 일체형인 실시형태들에서, 편향력은 고유할 수 있다. 클램핑 핀이 절삭 인서트를 클램핑하기 위해 제 1 축방향 위치로 이동될 때, 이 편향력은 극복되어야 한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 전술한 임의의 실시형태들에 따른 선삭 공구는 인서트 시트 내에 수용된 절삭 인서트를 포함한다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시형태들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 선삭 공구의 제 1 실시형태의 분해 사시도이다.
도 2 는 선삭 공구의 제 1 실시형태의 위에서 본 사시도이다.
도 3 은 선삭 공구의 제 1 실시형태의 아래에서 본 사시도이다.
도 4 는 선삭 공구의 제 1 실시형태의 평면도이다.
도 5 는 도 4 에 따른 선삭 공구의 제 1 실시형태의 V-V 를 따른 단면도이다.
도 6 은 제 1 위치에 잠겨졌을 때, 도 4 에 따른 선삭 공구의 제 1 실시형태의 VI-VI 를 따른 단면도이다.
도 7 은 제 1 위치로부터 해제되었을 때, 도 4 에 따른 선삭 공구의 제 1 실시형태의 VI-VI 를 따른 단면도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 선삭 공구의 제 2 실시형태의 분해 사시도이다.
도 9 는 제 1 위치로부터 해제되었을 때, 도 5 의 도면에 대응하는 선삭 공구의 제 2 실시형태의 단면도이다.
도 10 은 제 1 위치에 잠겨졌을 때, 도 5 의 도면에 대응하는 선삭 공구의 제 2 실시형태의 단면도이다.
도 11 은 본 발명에 따른 선삭 공구의 제 3 실시형태의 분해 사시도이다.
도 12 는 제 1 위치로부터 해제되었을 때, 도 5 의 도면에 대응하는 선삭 공구의 제 3 실시형태의 단면도이다.
도 13 은 제 1 위치에 잠겨졌을 때, 도 5 의 도면에 대응하는 선삭 공구의 제 3 실시형태의 단면도이다.
도 14 는 도 5 에 대응하는 본 발명에 따른 선삭 공구의 제 4 실시형태의 단면도이다.
모든 도면은 개략적이고, 반드시 일정 비율은 아니며, 일반적으로 개별 실시형태를 설명하는데 필요한 부분만을 보여주는 반면, 다른 부분은 생략되거나 단지 암시될 수 있다. 달리 나타내지 않는 한, 유사한 도면 부호는 다른 도면에서 유사한 부분 또는 대응하는 부분을 나타낸다.

도 1 ~ 도 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 선삭 공구의 제 1 실시형태를 설명한다. 선삭 공구는 공구 본체 (1) 를 포함한다. 공구 본체 (1) 는 샤프트 부분 (2) 및 헤드 부분 (3) 을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 공구 본체 (1) 는 헤드 부분 (3) 만을 포함할 수 있다.

공구 본체 (1) 는 상부 표면 (4), 제 1 측면 표면 (5), 제 2 측면 표면 (6) 및 하부 표면 (7) 을 갖는다. 전방 단부에서, 공구 본체는 절삭 인서트 (9) 를 수용하기 위한 인서트 시트 (8) 를 갖는다. 인서트 시트 (8) 는 상부 표면 (4) 내의 리세스이고, 절삭 인서트 (9) 가 인서트 시트 (8) 내에 클램핑될 때, 절삭 인서트 (9) 가 원하는 위치에서 절삭날을 노출시키기 위해 정확하게 위치되는 것을 보장하는 지지 표면들을 포함한다.

공구 본체 보어 (10) 는 상부 표면 (4) 으로부터 하부 표면 (7) 을 향해 하방 방향으로 공구 본체 (1) 내로 연장된다. 공구 본체 보어 (10) 는 블라인드 구멍이며 원형 단면을 갖는다. 공구 본체 보어 (10) 는 인서트 시트 (8) 로부터 이격되거나, 즉 절삭 인서트 (9) 에 의해 점유된 공간의 외측에 위치되고, 이 실시형태에서는 샤프트 부분 (2) 을 향한 방향에서 후방으로 위치된다. 공구 본체 보어 (10) 는 상향 숄더 표면 (27) 을 포함하고, 이는 상단부에서 원주방향으로 연장되어 공구 본체 보어 (10) 는 상단부에서 더 큰 직경을 갖는 부분을 갖는다. 냉각제 유체용 유입 개구 (45) 는 공구 본체 보어 (10) 의 하단부에 제공된다. 유입 개구 (45) 는 공구 본체 냉각제 유체 채널링 (48) 을 통해 외부 냉각제 유체 공급원에 연결가능하다.

상부 표면 (4) 에는 함몰부 (36) 가 제공되고, 이 함몰부는 샤프트 부분 (2) 을 향하는 방향으로 공구 본체 보어 (10) 의 후방에 위치된다. 클립 (38) 은 스크류 (37) 에 의해 함몰부 (36) 에 부착된다.

선삭 공구는 공구 본체 측면 구멍 (24) 을 포함하는 잠금 메카니즘을 더 포함한다. 공구 본체 측면 구멍 (24) 은 제 1 공구 본체 측면 표면 (5) 의 개구를 공구 본체 보어 (10) 와 연결하는 제 1 부분, 및 제 2 공구 본체 측면 표면 (6) 의 개구를 공구 본체 보어 (10) 와 연결하는 제 2 부분을 포함한다. 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 양 부분은 내부 암형 나사를 갖는다. 공구 본체 측면 구멍 (24) 은, 도 4 에 따른 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 공구 본체 (1) 의 샤프트 부분 (2) 의 연장부에 대해 각도 (ε) 로 공구 본체를 가로질러 횡방향으로 연장되는 중심 종축 (25) 을 갖는다. 이 각도 (ε) 는 헤드 부분 (3) 에서 잠금 메카니즘의 접근성을 제공하도록 선택되며, 본 실시형태에서 65°이다. 다른 실시형태들에서, 각도는 45 ~ 135°, 바람직하게는 60 ~ 120°일 수 있다.

선삭 공구는 베이스 본체 (12) 및 클램핑 아암 (13) 을 포함하는 클램핑 부재 (11) 를 더 포함한다. 클램핑 아암 (13) 은 베이스 본체 (12) 로부터 전방 방향으로 돌출하고 인서트 시트 (8) 에 걸쳐 적어도 부분적으로 연장된다. 베이스 본체는 베이스 본체 상부 표면 (14) 및 베이스 본체 하부 표면 (15) 을 갖는다.

클램핑 부재 관통 구멍 (16) 은 클램핑 부재 (11) 를 통해 베이스 본체 상부 표면 (14) 내의 개구로부터 베이스 본체 하부 표면 (15) 내의 개구까지 연장된다. 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 은 타원형 단면을 가지며, 장축은 일반적으로 돌출하는 클램핑 아암 (13) 의 방향으로 연장된다. 클램핑 부재 관통 구멍은 하향 숄더 표면 (28) 을 포함하며, 이는 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 이 하부 단부에서 더 큰 직경을 갖는 부분을 갖도록 하부 단부에서 원주방향으로 연장된다.

베이스 본체 (12) 는 돌출하는 클램핑 아암 (13) 의 반대편 단부에 플랜지 (39) 를 갖는다. 플랜지 (39) 는 베이스 본체 하부 표면 (15) 으로부터 하방으로 연장되며, 홈 (40) 이 제공된 후방 표면을 갖는다.

클램핑 부재는 공구 본체 (1) 위에 배열되어, 베이스 본체 하부 표면 (14) 및 공구 본체 상부 표면 (4) 이 서로 대면하고, 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 이 베이스 본체 보어 (10) 와 정렬되며, 클램핑 아암 (13) 이 인서트 시트 (8) 위의 일부에 걸쳐 연장되고, 플랜지 (39) 가 함몰부 (36) 내에 위치된다. 클램핑 부재 (11) 는 홈 (40) 과 느슨하게 맞물리는 클립 (38) 에 의해 공구 본체에 부착된다.

선삭 공구는 종축 (19) 을 따라 연장되는 종축 (18) 을 포함하는 클램핑 핀 (17) 을 더 포함한다. 샤프트 (18) 의 상단부에서, 클램핑 핀 (17) 은 샤프트 (18) 로부터 반경방향으로 돌출하는 헤드 (20) 를 갖는다. 헤드 (20) 는 원통형인 샤프트 (18) 의 종축 (19) 과 동심이다. 헤드 (20) 는 하향 클램핑 표면 (21) 과 헤드 (20) 의 원주방향 측면 표면의 일부를 구성하는 전방 측면 표면 (55) 을 포함한다.

샤프트 (18) 를 통해 횡방향으로 연장되는 관통 구멍 (26) 형태의 샤프트 리세스가 또한 잠금 메카니즘의 일부이다. 관통 구멍 (26) 은 상향 구멍 벽 (30) 의 형태의 인접 표면을 갖는다. 관통 구멍 (26) 은 둔각으로 종축 (19) 과 교차하는 중심 종축 (56), 관통 구멍 (26) 의 축방향 하부 측면에 있는 진입 개구 및 관통 구멍 (26) 의 축방향 상부 측면에 있는 출구 개구를 갖는다.

클램핑 핀 (17) 은 헤드 (20) 의 원주방향 표면에 제 1 유출 개구 (22) 및 제 2 유출 개구 (22) 를 갖는 냉각제 유체 채널 (23) 을 포함한다. 냉각제 유체 채널 (23) 은 제 1 내부 출구 채널 (41) 및 제 2 내부 출구 채널 (41) 을 포함한다. 제 1 출구 채널 및 제 2 출구 채널 각각은 중심 종축 (42) 을 갖고, 각각은 헤드 (20) 내의 내부 위치로부터 각각의 제 1 유출 개구 및 제 2 유출 개구 (22) 까지 연장된다. 헤드 (20) 내의 내부 위치는 유출 개구 (22) 위에 축방향으로 위치된 중심 위치이다. 제 1 출구 채널 (41) 의 중심 종축 (42) 과 샤프트 (18) 의 종축 (19) 은 45°보다 큰 예각 (β) 을 형성하며, 이 실시형태에서는 77°이다. 도 4 를 참조하여 클램핑 핀 (17) 의 축방향 단부도에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 출구 채널의 중심 종축 (42) 은 미리 결정된 각도 (φ) 로 관통 구멍 (26) 의 중심 종축 (및 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 중심 종축 (25)) 과 교차한다. 이 각도는 (아래에서 설명될) 잠금 메카니즘의 접근성 및 배출되는 냉각제 유체 스트림의 원하는 방향 모두를 제공하도록 선택된다. 일반적으로 각도 (φ) 는 70 ~ 110°이고, 이 실시형태에서는 90°이다. 볼 수 있는 바와 같이, 배출되는 냉각제 유체 스트림의 방향은 클램핑 아암 (13) 의 연장부와 상이하다.

냉각제 유체 채널 (23) 은 샤프트 (18) 내에 종방향으로 연장되는 내부를 포함하고, 이 내부는 관통 구멍 (26) 의 하향 구멍 벽 내에 냉각제 유체 유입 개구 (43) 를 갖는다.

클램핑 핀 (17) 은 샤프트 (18) 가 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 을 통해 공구 본체 보어 (10) 내로 연장하는 상태로 배열되며, 샤프트 (18) 는 공구 본체 보어 (10) 내에 축방향으로 이동가능하게 수용된다. 관통 구멍 (26) 의 진입 개구는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 내부 개구와 중첩된다. 하단부와 관통 구멍 (26) 의 샤프트 출구 개구 사이의 샤프트는 공구 본체 보어의 반경보다 작은 종축 (19) 에 대한 거리에 위치된 외부 표면 부분 (49) 을 갖는다. 샤프트 (18) 의 종축 (19) 및 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 중심 종축 (25) 을 포함하는 단면에서 볼 수 있는 바와 같이, 구멍 벽 (30) 의 상향 부분 형태의 인접 표면은 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 중심 종축 (25) 과 18°의 각도 (α) 를 형성한다. 즉, 구멍 벽 (30) 의 이 부분은 샤프트 진입 개구를 향해 테이퍼지는 상향 웨지 표면을 구성한다.

헤드 (20) 의 하향 클램핑 표면 (21) 은 클램핑 부재 (11) 의 베이스 본체 상부 표면 (14) 과 대면한다. 제 1 내부 출구 채널 (41) 의 제 1 유출 개구 (22) 는 인서트 시트 (8) 를 향하여 대면하고, 제 2 내부 출구 채널 (41) 은 플러그 (47) 에 의해 폐쇄된다. 나선형 스프링 (29) 은 샤프트 (18) 주위에 배열되고, 일 단부에서 공구 본체 보어 (10) 내의 상향 숄더 표면 (27) 에 대하여 인접하고, 다른 단부에서 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 내의 하향 숄더 표면 (28) 에 대하여 인접한다. 밀봉 링 (44) 은 샤프트 (18) 를 둘러싸고, 샤프트 (18) 의 축방향 이동을 허용하면서 공구 본체 보어 (10) 내에 유체 기밀한 밀봉을 제공한다.

잠금 메카니즘은 내향 단부에서 맞물림 섹션 (32) 을 포함하는 작동 바아 (31) 를 더 포함한다. 작동 바아의 외부 단부는 원통형이고 외부 수형 나사를 갖는다. 맞물림 섹션 (32) 은 절두 단부가 내부로 향하는 절두 원뿔을 구성한다. 절두 원뿔로의 천이부에서, 작동 바아 (31) 의 외부 단부는 샤프트 (18) 내의 관통 구멍 (26) 의 진입 개구의 직경에 대략 대응하는 직경을 갖는다. 맞물림 섹션 (32) 은 절두 원뿔의 외부 표면 (33) 형태의 맞물림 표면을 포함한다. 작동 바아의 외향 단부 표면에는 절두 원뿔로부터 멀어지게 대면하는 육각형 소켓 (34) 이 제공된다.

작동 바아 (31) 는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분에 장착되고, 외부 단부의 수형 나사는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 암형 나사와 맞물린다. 샤프트 (18) 의 종축 (19) 및 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 중심 종축 (25) 을 포함하는 단면에서 볼 수 있는 바와 같이, 외부 원뿔 표면 형태의 맞물림 표면은 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분의 중심 종축 (25) 과 18°의 각도 (α) 를 형성한다. 즉, 원뿔 표면의 맞물림 부분은 내부로 테이퍼지는 하향 웨지 표면을 구성한다.

육각형 소켓 (34) 은 육각형 키 (35) 에 의해 공구 본체 (1) 의 제 1 측면 표면 (5) 의 개구를 통해 도달될 수 있다. 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 2 부분은 플러그 (46) 에 의해 폐쇄된다.

선삭 공구의 제 1 실시형태의 인서트 시트에 절삭 인서트 (8) 를 장착하는 단계를 이제 도 6 ~ 도 7 을 참조하여 주로 설명한다.

스프링 (29) 및 홈 (40) 내의 클립 (38) 에 의해 허용되는 유격으로 인해, 클램핑 부재는 절삭 인서트 (9) 가 클램핑 아암 (13) 아래의 인서트 시트 (8) 내에 배치될 수 있는 위치로 상방으로 편향되어 유지된다. 절삭 인서트를 배치한 후에, 육각형 키 (35) 는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분에 삽입되고 소켓 (34) 과 맞물리게 된다. 육각형 키 (35) 를 시계방향으로 회전시킴으로써, 작동 바아 (31) 는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분 내에서 내부로 나사결합된다. 여기서, 작동 바아 (31) 의 외부 수형 나사는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분에서 내부 암형 나사와 맞물린다. 이에 따라, 절두 원뿔의 외부 표면 (33) 은 내부로 그리고 샤프트 (18) 의 관통 구멍 (26) 내로 이동하고 상향 구멍 벽 (30) 의 형태로 인접 표면과 맞물린다. 작동 바아 (31) 가 작동되어 내부로 더 나사결합됨으로써, 절두 원뿔의 외부 표면 (33) 은 슬라이드하고 인접 표면 (30) 에 대해 가압하고, 이에 의해 샤프트 (18) 는 스프링 (29) 으로부터의 편향력에 대하여 공구 본체 보어 (10) 에서 축방향으로 하방으로 슬라이드하도록 강제된다. 결국, 헤드 (20) 의 하향 클램핑 표면 (21) 은 베이스 본체 상부 표면 (14) 과 맞물리고 베이스 본체 (12) 를 돌출하는 클램핑 아암 (13) 과 함께 공구 본체 상부 표면 (4) 을 향해 가압한다. 이는 베이스 본체의 플랜지 (39) 가 함몰부 (36) 내의 표면에 대해 슬라이드하게 하여, 클램핑 부재 (11) 를 공구 본체 (1) 의 샤프트 부분 (2) 을 향하는 방향으로 후방으로 당긴다. 클램핑 부재 (11) 및 샤프트 (18) 의 이러한 상대 이동은 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 의 타원형 단면에 의해 가능하게 된다.

클램핑 핀 (17) 의 샤프트 (18) 가 공구 본체 보어 (10) 내에서 축방향으로 하방으로 슬라이드하게 하는 작동 바아 (31) 로 인해, 클램핑 아암 (13) 은 인서트 시트 (8) 내의 절삭 인서트 (9) 와 맞물리고 절삭 인서트 (9) 를 인서트 시트 (8) 내의 지지 표면에 대해 하방으로 그리고 후방으로 가압한다. 클램핑 핀 (17) 이 제 1 축방향 위치에 도달하였을 때, 절삭 인서트 (9) 는 인서트 시트 (8) 내에 클램핑되고 절삭날은 원하는 위치에서 노출된다. 또한, 샤프트 (18) 내의 관통 구멍 (26) 의 진입 개구와 대략 동일한 직경의 직경을 갖는 작동 바아 (31) 의 부분이 제 1 부분 내의 진입 개구에 위치되기 때문에, 샤프트 (18) 는 양 방향으로 축방향 슬라이딩에 대해 해제가능하게 잠겨진다. 또한, 클램핑 핀은 유리하게는 관통 구멍 (26) 의 측면 표면 (30) 에 대하여 접하는 작동 바아 (31) 를 통한 포지티브 잠금에 의해 공구 본체 (1) 에 대한 상대 회전에 대해 잠겨진다. 절삭 인서트 (9) 를 인서트 시트 (8) 에 클램핑하는 것은, 클램핑 핀 (11) 이 위로부터 클램핑력을 제공하는 동안 선삭 공구의 측면으로부터 작동 바아 (31) 를 작동시킴으로써 유리하게 달성된다.

냉각제 유체는 공구 본체 냉각제 채널링 (48) 을 통해 공구 본체 보어 (10) 의 하단부에 있는 유입 개구 (45) 를 외부 냉각제 유체 공급원에 연결함으로써 제공된다. 샤프트 (18) 가 제 1 축방향 위치에 있을 때, 유입 개구 (45) 는 샤프트 (18) 의 하단부 아래에 위치된다. 냉각제 유체는 유입 개구 (45) 로부터 공구 본체 보어 (10) 내에서 상방으로 그리고 샤프트 (18) 에서 감소된 직경을 갖는 외부 표면 부분 (49) 위로 그리고 그의 출구 개구를 통해 관통 구멍 (26) 내로 유동한다. 여기서, 냉각제 유체는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 2 부분의 플러그 (46) 에 의해, 공구 본체 측면 구멍 (10) 의 제 1 부분의 작동 바아에 의해, 그리고 샤프트 (18) 상의 밀봉 링 (27) 에 의해 공구 본체 보어 (10) 로부터 누출되는 것이 방지된다. 대신에, 냉각제 유체는 관통 구멍 (26) 의 하향 구멍 벽 내의 유입 개구 (43) 를 통해 냉각제 유체 채널 (23) 의 종방향으로 연장되는 내부에 강제로 진입된다. 헤드 (20) 내의 내부 위치로부터, 냉각제 유체는 제 1 내부 출구 채널 (41) 을 통해 유동하고 헤드 (20) 내의 제 1 유출 개구 (22) 를 통해 배출된다.

제 1 축방향 위치에서, 헤드 내의 상기 제 1 유출 개구 (22) 는 베이스 본체 상부 표면 (4) 위에 위치된다. 냉각제 유체 공급원에 제공된 압력, 및 출구 채널 (41) 의 위치 및 각도로 인해, 배출되는 냉각제 유체는 인서트 시트 (8) 내에 클램핑된 절삭 인서트 (9) 의 에지로 지향된다. 클램핑 아암 (13) 의 연장은 유리하게는 선호도에 따라 그리고 냉각제 유체 스트림의 원하는 방향으로부터 독립적으로 선택될 수 있다.

전술한 선삭 공구의 제 1 실시형태는 유리하게는 제 1 공구 본체 측면 표면 및 제 2 공구 본체 측면 표면 (5, 6) 모두로부터 작동될 수 있다. 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하는 공구 본체 측면 구멍 (24) 은, 제 1 공구 본체 측면 표면과 제 2 공구 본체 측면 표면 사이에 위치되고 샤프트 (18) 의 종축을 포함하는, 중심 평면에 대해 거울 대칭이다. 대칭 평면은 도 5 에 도시된 평면에 대응한다. 클램핑 핀 (17) 의 샤프트 (18) 는 180°만큼 이격된 2 개의 각방향 위치들에서 공구 본체 보어 (10) 내에서 축방향으로 슬라이딩가능하여, 제 1 축방향 위치에서, 샤프트 진입 개구는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분 또는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 2 부분과 선택적으로 대면한다.

제 1 유출 개구 (22) 는 제 2 유출 개구로부터 180°로 각방향으로 이격된다. 각방향 위치에 따라, 헤드 내의 제 1 유출 개구 또는 제 2 유출 개구 (22) 중 하나는 절삭 인서트 (9) 에 대면하고, 다른 하나는 후방으로 대면하며 플러그 (47) 에 의해 막힌다.

다른 실시형태들에서, 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분 및 제 2 부분은 이들이 선형으로 정렬되지 않도록 서로에 대해 경사질 수 있다. 클램핑 핀 (17) 의 헤드 (22) 내의 냉각제 유출 개구 (20) 는 그 후에 동일한 각도만큼 이격된다.

작동 바아 (31) 는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분 또는 제 2 부분에 선택적으로 이동가능하게 장착되고, 다른 부분은 플러그 (46) 에 의해 막힌다. 제 2 공구 본체 측면 표면 (6) 으로부터의 클램핑은 전술한 바와 같이 제 1 공구 본체 측면 표면 (5) 으로부터의 클램핑에 대응하여 수행된다.

도 8 ~ 도 10 및 도 11 ~ 도 13 에서, 본 발명의 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태가 도시되어 있는데, 이는 주로 잠금 메카니즘의 설계에 의해 제 1 실시형태와 다르다. 따라서, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태는 그들의 잠금 메카니즘들 및 관련 특징들에 대해서만 설명된다.

도 8 ~ 도 10 의 제 2 실시형태에서, 잠금 메카니즘은 제 1 실시형태에서와 유사한 설계의 공구 본체 측면 구멍 (24) 을 포함한다. 따라서, 공구 본체 측면 구멍 (24) 은 제 1 공구 본체 측면 표면 (5) 의 개구를 공구 본체 보어 (10) 와 연결하는 제 1 부분, 및 제 2 공구 본체 측면 표면 (6) 의 개구를 공구 본체 보어 (10) 와 연결하는 제 2 부분을 포함한다.

샤프트 (18) 를 통해 횡방향으로 연장되는 관통 구멍 (26) 형태의 샤프트 리세스가 또한 잠금 메카니즘의 일부이다. 관통 구멍 (26) 은 약 90°의 각도로 종축 (19) 과 교차하는 중심 종축, 및 헤드 (20) 로부터 동일한 축방향 거리에서 진입 개구 및 출구 개구를 갖는다. 관통 구멍 (26) 은 상향 구멍 벽 (30) 의 형태의 인접 표면을 갖는다.

제 2 실시형태의 잠금 메카니즘은 내부에서 맞물림 섹션 (32) 을 포함하는 작동 바아 (31) 를 더 포함한다. 맞물림 섹션은 맞물림 표면으로서 캠 표면 (51) 을 갖는 편심체 (50) 를 포함한다. 작동 바아의 외향 단부는 원통형이다. 작동 바아 (31) 의 외향 단부 표면에는 편심체 (50) 로부터 멀어지게 대면하는 육각형 소켓 (34) 이 제공된다.

공구 본체 측면 구멍 (10) 의 양 부분들은 플러그 (46) 를 나사식으로 수용하기 위한 나사부와, 작동 바아 (31) 의 외부 단부를 지지하기 위한 평활 부분을 갖는다. 작동 바아 (31) 는 회전가능하게 지지되며, 그 외부 단부는 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분 및 관통 구멍 (26) 내부의 맞물림 섹션에 위치된다. 작동 바아 (31) 는 공구 본체 보어 (10) 의 측면 벽에 접하는 편심체 (50) 에 의해 축방향으로 이동하는 것이 방지된다.

절삭 인서트 (8) 를 인서트 시트 (9) 에 클램핑하기 위해, 육각형 키는 공구 본체 측면 구멍의 제 1 부분에 삽입되고 소켓 (34) 과 맞물리게 된다. 육각형 키 (35) 를 시계방향으로 회전시킴으로써, 편심체 (51) 는 관통 구멍 (26) 내에서 회전하고 상향 구멍 벽 (30) 의 형태로 인접 표면과 맞물린다. 작동 바아 (31) 가 추가로 회전됨으로써, 캠 표면 (51) 은 슬라이드하고 인접 표면 (30) 에 대해 가압하고, 이에 의해 샤프트 (18) 는 스프링 (29) 으로부터의 편향력에 대하여 공구 본체 보어 (10) 에서 축방향으로 하방으로 슬라이드하도록 강제된다. 결국, 클램핑 핀 (17) 은 제 1 축방향 위치에 도달하고, 적어도 캠 표면 (51) 과 상향 구멍 벽 (30) 사이의 마찰로 인해 그 안에 실현가능하게 잠겨진다.

도 11 ~ 도 13 에 도시된 바와 같은 제 3 실시형태의 잠금 메카니즘은 관통 구멍 (52) 의 형태의 공구 본체 보어를 포함한다. 공구 본체 관통 구멍 (52) 은 공구 본체 상부 표면 (4) 의 개구로부터 공구 본체 하부 표면 (7) 의 개구까지 연장된다. 잠금 메카니즘은 샤프트 (18) 의 하단부에 있는 나사부, 및 너트 (53) 를 더 포함한다.

절삭 인서트 (8) 를 인서트 시트 (9) 에 클램핑하기 위해, 클램핑 핀 (17) 은 샤프트의 하단부에서 나사부가 공구 본체 하부 표면 (7) 을 지나 돌출할 때까지 헤드 (20) 에 대해 가압함으로써 하방으로 가압된다. 너트는 샤프트 (18) 의 나사부의 나사 상에 나사결합된다. 너트 (53) 가 추가로 회전됨으로써, 너트는 하부 표면 (7) 에 대하여 슬라이드하고, 샤프트 (18) 는 스프링 (29) 으로부터의 편향력에 대하여 공구 본체 보어 (10) 에서 축방향으로 하방으로 슬라이드하도록 강제된다. 결국, 클램핑 핀 (17) 은 제 1 축방향 위치에 도달하고, 적어도 나사에서의 마찰로 인해 그리고 너트 (53) 와 하부 표면 (7) 사이에서 그 내부에 실현가능하게 잠겨진다.

도 14 에서, 본 발명에 따른 선삭 공구의 제 4 실시형태가 도시되어 있다. 제 4 실시형태는, 클램핑 부재 (11) 가 공구 본체 (1) 의 일체형 부분이라는 점에서, 도 1 ~ 도 7 에 도시된 실시형태와 상이하다. 공구 본체는 리빙 힌지로서 기능하고 클램핑 부재를 공구 본체 상부 표면 (4) 으로부터 멀리 편향시키는 약화된 부분 (54) 을 포함한다. 제 4 실시형태는 제 1 실시형태와 관련하여 기재된 것과 동일한 유형의 잠금 메카니즘을 갖는 것으로 도시되어 있다. 하지만, 제 4 실시형태는 제 2 실시형태 및 제 3 실시형태의 잠금 메카니즘과도 기능한다.

Claims (15)

1. 금속 절삭을 위한 선삭 공구로서,
   - 공구 본체 상부 표면 (4) 을 갖는 공구 본체 (1) 로서,
   - 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 의 전방 단부에 배열된, 절삭 인서트 (9) 를 수용하기 위한 인서트 시트 (8), 및
   - 상기 인서트 시트 (8) 로부터 이격되고 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 의 개구로부터 하방으로 연장되는 공구 본체 보어 (10) 를 포함하는, 상기 공구 본체 (1),
   - 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 에 배열되는 클램핑 부재 (11) 로서,
   - 베이스 본체 (12) 로서,
   - 베이스 본체 상부 표면 (14), 및 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 에 대면하는 베이스 본체 하부 표면 (15), 및
   - 상기 베이스 본체 상부 표면 (14) 의 개구로부터 상기 베이스 본체 하부 표면 (15) 의 개구까지 연장되고, 상기 공구 본체 보어 (10) 와 정렬되는 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 을 갖는, 상기 베이스 본체 (12),
   - 상기 베이스 본체 (12) 로부터 돌출되고 상기 인서트 시트 (8) 에 걸쳐 적어도 일부 연장되는 클램핑 아암 (13)
   을 포함하는, 상기 클램핑 부재 (11), 및
   - 상기 공구 본체 (1) 와 상기 클램핑 부재 (11) 를 연결하는 클램핑 핀 (17) 으로서,
   - 종축 (19) 을 갖고 상기 클램핑 부재 관통 구멍 (16) 을 통해 그리고 상기 공구 본체 보어 (10) 내로 연장되는 종방향 샤프트 (18) 로서, 상기 공구 본체 보어 (10) 내에 축방향으로 이동가능하게 수용되고 제 1 축방향 위치로 이동하도록 작동가능한, 상기 종방향 샤프트 (18),
   - 상기 샤프트 (18) 의 상단부에 있는 헤드 (20), 및
   - 상기 헤드 (20) 내에 제 1 유출 개구 (22) 를 갖는 냉각제 유체 채널 (23)
   을 포함하는, 상기 클램핑 핀 (17)
   을 포함하고,
   상기 클램핑 핀 (17) 은, 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 베이스 본체 (12) 와 맞물리도록 그리고 돌출하는 클램핑 아암 (13) 과 함께 상기 베이스 본체 (12) 를 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 을 향해 가압하도록 구성되며, 이에 의해 절삭 인서트 (9) 가 상기 인서트 시트 (8) 내에 수용될 때, 상기 절삭 인서트 (9) 는 상기 인서트 시트 (8) 내에 클램핑되고,
   - 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 헤드 (20) 내의 상기 제 1 유출 개구 (22) 는 상기 베이스 본체 상부 표면 (14) 위에 위치되며,
   - 상기 샤프트 (18) 는 축방향으로 슬라이딩가능함으로써 상기 공구 본체 보어 (10) 내에 축방향으로 이동가능하게 수용되고,
   - 상기 선삭 공구는, 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 을 향한 적어도 축방향 슬라이딩에 대해 상기 공구 본체 보어 (10) 내에 상기 샤프트 (18) 를 해제가능하게 잠그도록 구성되는 잠금 메카니즘을 더 포함하는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 잠금 메카니즘은, 상기 제 1 축방향 위치에서, 포지티브 잠금에 의해 상대 회전에 대해 상기 공구 본체 보어 (10) 내의 상기 샤프트 (18) 를 해제가능하게 잠그도록 구성되는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 공구 본체 (1) 는, 일 측면에서 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 으로부터 하방으로 연장되는 제 1 공구 본체 측면 표면 (5) 을 포함하고,
   상기 잠금 메카니즘은,
   - 상기 제 1 공구 본체 측면 표면 (5) 을 상기 공구 본체 보어 (10) 와 연결하는 제 1 부분을 포함하는 공구 본체 측면 구멍 (24),
   - 상기 샤프트 (18) 에 있는 인접 표면, 및
   - 상기 샤프트 (18) 에 대해 그리고 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 상기 제 1 부분에 이동가능하게 장착되고, 내부에서, 상기 인접 표면과 상호 작용하기 위한 맞물림 표면을 갖는 맞물림 섹션 (32) 을 포함하는, 작동 바아 (31)
   를 포함하고,
   상기 작동 바아 (31) 는, 상기 샤프트 (18) 가 상기 제 1 축방향 위치에 있을 때, 상기 맞물림 표면이 상기 인접 표면에 대하여 가압하여 상기 제 1 축방향 위치에서 상기 클램핑 핀 (17) 을 잠그는 잠금 위치로 이동하도록 작동가능한, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 잠금 메카니즘은 샤프트 진입 개구로부터 상기 샤프트 (18) 의 상기 종축 (19) 을 횡단하여 연장되는 샤프트 리세스를 더 포함하고,
   - 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 샤프트 진입 개구는 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 상기 제 1 부분에 대면하고,
   - 상기 인접 표면은 상기 리세스내의 상향 표면이며,
   상기 작동 바아 (31) 가 상기 잠금 위치에 있을 때, 상기 맞물림 섹션 (32) 은 상기 샤프트 리세스 내에 위치되는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
5. 제 4 항에 있어서,
   - 상기 인접 표면은 상기 샤프트 진입 개구를 향해 테이퍼지는 상향 웨지 표면이고,
   - 상기 맞물림 표면은 내부로 테이퍼지는 하향 웨지 표면을 포함하며,
   - 상기 작동 바아 (31) 가 상기 잠금 위치로 이동하도록 작동될 때, 상기 맞물림 섹션 (32) 은 상기 샤프트 리세스 내에서 내부로 이동하고, 이에 의해 상기 맞물림 표면은 상기 샤프트 (18) 를 상기 제 1 축방향 위치로 가압하기 위해 상기 인접 표면에 대해 슬라이드하고 가압하는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 샤프트 (18) 의 상기 종축 (19) 과 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 상기 제 1 부분의 중심 종축 (25) 을 포함하는 단면에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 인접 표면과 상기 맞물림 표면은 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 상기 제 1 부분의 상기 중심 종축 (25) 과 적어도 3°및 최대 45°의 각도 (α) 를 형성하는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 샤프트 리세스는 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 상기 제 1 부분의 상기 중심 종축 (25) 과 동일한 각도 (α) 로 교차하는 중심 종축 (56) 을 갖는 관통 구멍 (26) 인, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 상기 맞물림 표면은 절두 원뿔로서 형상화되는 표면 (33) 을 포함하고,
   - 상기 작동 바아 (31) 는 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 상기 제 1 부분에서 암형 나사와 맞물리는 수형 나사를 포함하고,
   - 상기 작동 바아 (31) 가 상기 잠금 위치로 이동하도록 작동되면, 상기 작동 바아 (31) 는 내부로 나사결합되는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
9. 제 7 항, 또는 제 7 항 및 제 8 항에 있어서,
   - 상기 공구 본체 보어 (10) 는 냉각제 유체 유입 개구를 포함하고, 상기 샤프트 (18) 가 상기 제 1 축방향 위치에 있을 때, 상기 냉각제 유체 유입 개구는 상기 샤프트 (18) 의 하단부 아래에 위치되고,
   - 상기 클램핑 핀 (17) 의 상기 냉각제 유체 채널 (23) 은 상기 관통 구멍 (26) 의 형태로 상기 샤프트 리세스 내의 하향 표면에 위치된 냉각제 유체 유입 개구를 갖는 내부 채널이며,
   - 상기 샤프트 (18) 는, 상기 하단부와 상기 관통 구멍 (26) 의 샤프트 출구 개구 사이에서, 냉각제 유체가 상기 공구 본체 보어 (10) 의 유입 개구로부터 상기 클램핑 핀 (17) 의 상기 내부 채널의 유입 개구까지 상기 공구 본체 보어 (10) 내의 상기 샤프트 (18) 를 통과하도록, 상기 공구 본체 보어 (10) 의 반경보다 더 작은 상기 종축 (19) 에 대해 거리를 두고 위치되는 외부 표면 부분을 가지는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 헤드 (20) 는 종방향으로 연장되는 전방 측면 표면을 가지고, 상기 제 1 유출 개구 (22) 는 상기 전방 측면 표면에 위치되고,
    - 상기 냉각제 유체 채널 (23) 은 제 1 내부 출구 채널 (41) 을 포함하고, 상기 제 1 내부 출구 채널 (41) 은 중심 종축 (42) 을 갖고 상기 헤드 (20) 내의 내부 위치로부터 상기 제 1 유출 개구 (22) 까지 연장되며,
    - 상기 제 1 내부 출구 채널 (41) 의 상기 중심 종축 (42) 과 상기 샤프트의 상기 종축 (19) 은 45°이상의 값을 가진 예각 (β) 을 형성하는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
11. 제 10 항에 있어서,
    - 상기 제 1 내부 출구 채널 (41) 의 상기 중심 종축 (42) 의 연장부는 절삭 인서트 (9) 가 상기 인서트 시트 (8) 내에 클램핑될 때 상기 절삭 인서트 (9) 의 활성 절삭날이 위치되는 지점과 교차하는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
12. 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 공구 본체 (1) 는 상기 제 1 공구 본체 측면 표면 (5) 의 반대측에서 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 으로부터 하방으로 연장되는 제 2 공구 본체 측면 표면 (6) 을 포함하고,
    - 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 은, 상기 제 2 공구 본체 측면 표면 (6) 을 상기 공구 본체 보어 (10) 와 연결하는 제 2 부분을 더 포함하며,
    - 상기 샤프트 (18) 는 180°만큼 이격된 2 개의 각방향 위치들에서 상기 공구 본체 보어 (10) 내에서 축방향으로 슬라이딩가능하여, 상기 제 1 축방향 위치에서, 상기 샤프트 진입 개구는 선택적으로
    - 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분, 또는
    - 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 2 부분
    과 대면하고,
    - 상기 냉각제 유체 채널 (23) 은 상기 헤드 (20) 내에 제 2 유출 개구 (22) 를 가지며, 상기 제 2 유출 개구 (22) 는 상기 제 1 유출 개구 (22) 로부터 180°만큼 각방향으로 이격되며,
    - 상기 작동 바아 (31) 는 상기 공구 본체 측면 구멍 (24) 의 제 1 부분 또는 제 2 부분에 선택적으로 이동가능하게 장착되고, 양 위치에서, 상기 샤프트 (18) 가 정합 각방향 위치를 갖는 제 1 축방향 위치에 있을 때, 잠금 위치로 이동하도록 작동가능한, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 부재 (11) 는 분리가능한 구성요소인, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클램핑 부재 (11) 는 상기 공구 본체 상부 표면 (4) 으로부터 멀리 편향되는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선삭 공구는 상기 인서트 시트 (8) 에 수용된 절삭 인서트 (9) 를 더 포함하는, 금속 절삭을 위한 선삭 공구.

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