KR20230118623A

KR20230118623A - 공구 본체를 위한 허브 플랜지

Info

Publication number: KR20230118623A
Application number: KR1020237022997A
Authority: KR
Inventors: 아드리안 마르셀 홀터; 테오필 허그; 미쉘 뮐러
Original assignee: 라이스하우어 아게
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-08-11
Also published as: JP2024501651A; MX2023007321A; EP4263133A1; CN116600927A; US20240042536A1; CH718192A1; WO2022128631A1

Abstract

허브 플랜지(101)는 공구 본체(130)를 수용하도록 구성되어 있는 고정 플랜지(110)를 갖는다. 스핀들 샤프트)에의 연결을 위한 플랜지 소켓(111)이 고정 플랜지(110)에 형성되어 있다. 카운터 플랜지(120)가 고정 플랜지에 분리 가능하게 연결된다. 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120)는 원추형 연결부(150)를 통해 서로 연결되며, 원추형 연결부(150)는 공구 축선(B)에 대해 동축으로 배치되고, 내부 원추체(151) 및 이 내부 원추체에 수용되는 외부 원추체(152)로 형성된다.

Description

공구 본체를 위한 수용 플랜지

본 발명은 공구 본체, 특히 연삭 본체를 위한 허브 플랜지에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 허브 플랜지를 포함하는 기계가공 공구 및 이 공구를 구비한 공구 헤드에 관한 것이다.

연삭 휠용 허브 플랜지는 표준 DIN ISO 666:2013-12로 표준화되어 있다. 이 표준에 따르면, "허브 플랜지"는, 마찰 끼워 맞춤에 의해 연삭 스핀들 상에 연삭 휠을 장착하기 위한 "고정 플랜지"와 "느슨한 플랜지"로 이루어지는 시스템이다. 느슨한 플랜지는 "카운터 플랜지"라고도 한다. 연삭 휠의 마찰 끼워맞춤을 위한 클램핑력은, 고정 플랜지의 방향으로 카운터 플랜지를 누르는, 피치 원 상에 배치되는 여러 개의 스크류를 통해 가해진다. 고정 플랜지에는, 연삭 스핀들과의 마찰 또는 포지티브 연결을 위한 소켓이 통합되어 있다. 연삭 스핀들에 대한 허브 플랜지의 인터페이스를 "플랜지 소켓"이라고 한다. 플랜지 소켓과 상호 작용하는 연삭 스핀들의 일부분, 즉 플랜지 소켓에 대한 연삭 스핀들의 인터페이스를 "스핀들 소켓"이라고 한다.

도 1은 연삭 휠(130)이 클램핑된 종래 기술의 허브 플랜지(101)를 포함하는 연삭 공구(100)의 중심 종단면을 나타낸다. 이러한 허브 플랜지는 스위스 Wallisellen에 소재하는 Reishauer AG에 의해 "B 160"이라는 명칭으로 제공된다.

허브 플랜지(101)는 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120)를 포함한다. 고정플랜지(110)는 연삭 스핀들에의 연결을 위한 플랜지 소켓(111)을 포함한다. 작업시에, 연삭 스핀들은 도 1의 우측에 배치된다. 고정 플랜지(110)는, 스핀들 측에서 칼라(collar)(113)에 의해 경계가 정해지는 원통형 외부 표면(112)을 가지고 있다. 스핀들로부터 멀어지는 쪽을 향하는 단부에서, 고정 플랜지(110)는, 감소된 직경 및 원통형 외부 윤곽을 갖는 연결 영역(115)을 갖는다.

카운터 플랜지(120)는 환형이며, 원통형 내부 측방 표면을 갖는다. 카운터 플랜지는 이 내부 측방 표면으로 고정 플랜지(110)의 원통형 연결 영역(115) 상으로 밀린다. 따라서, 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이에 원통형 플러그 연결부가 있다. 카운터 플랜지(120)는 원통형 외부 측방 표면(122)을 가지며, 이의 외경은 고정 플랜지의 원통형 외부 측방 표면(112)의 외경에 대응한다. 카운터 플랜지(120)의 외부 측방 표면(122)은 고정 플랜지(110)의 외부 측방 표면(112)과 정렬된다. 스핀들로부터 멀어지는 쪽을 향하는 카운터 플랜지(120)의 단부에는 칼라(123)가 형성되고, 이 칼라(123)는 이 단부 쪽에서 카운터 플랜지(120)의 외부 측방 표면(122)의 경계를 정한다. 카운터 플랜지(120)는 캡 스크류(125)의 링에 의해 고정 플랜지(110)에 고정된다.

연삭 휠(130)은 그의 중심 보어로, 고정 플랜지(110)의 외부 측방 표면(112) 과 카운터 플랜지(120)의 외부 측방 표면(122)에 수용된다. 축방향으로, 연삭 휠(130)은 고정 플랜지(110)의 칼라(113)의 환형 제 1 클램핑 표면(114)과 카운터 플랜지(120)의 칼라(123) 상의 환형 제 2 클램핑 표면(124) 사이에 클램핑된다. 선택적으로, 얇은 중간 와셔가 연삭 휠(130)과 클램핑 표면(114 또는 124) 사이에 개재될 수 있다. 카운터 플랜지(120)를 고정 플랜지(110)에 연결하는 캡 스크류(125)가 사용되어 클램핑력을 발생시킨다. 따라서, 클램핑 표면(114, 124)에서 연삭 휠(130)과 각각의 칼라(113, 123) 사이에, 아마도 중간 와셔에 의해 매개되는 마찰 끼워맞춤이 존재한다.

직경이 작은 기계가공 공구가 기어 제작에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 원하는 절삭 속도를 달성하기 위해, 이러한 공구는 일반적으로 상대적으로 높은 회전 속도로 작동된다. 이러한 공구는 그의 직경에 비해 상대적으로 길 수 있다. 그래서, 그 공구는 굽힘 및 비틀림 진동을 받기가 특히 쉽다. 그러나, 도 1에 나타나 있는 종래 기술의 허브 플랜지는, 길고 상대적인 얇은 공구에는 이상적으로 적합하지 않다. 이는 공구가 양 단부에서 스핀들 샤프트에 연결되는 경우에 특히 그러하다.

본 발명의 목적은, 길이에 비해 상대적으로 작은 직경을 갖는 공구 본체를 수용하는 데에 특히 적합한 허브 플랜지를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 따른 허브 플랜지로 달성된다. 다른 실시 형태는 종속 청구항에 주어져 있다.

공구 본체를 위한 허브 플랜지가 제안된다. 이 허브 플랜지는 공구 축선을 규정한다. 허브 플랜지는 공구 본체를 수용하도록 구성되어 있는 고정 플랜지를 포함한다. 공구 축선을 중심으로 회전 가능한 제 1 스핀들 샤프트에의 연결을 위한 제 1 플랜지 소켓이 고정 플랜지에 형성되어 있다. 허브 플랜지는 고정 플랜지에 분리 가능하게 연결되는 카운터 플랜지를 더 포함한다. 고정 플랜지와 카운터 플랜지는 원추형 연결부를 통해 서로 연결되며, 원추형 연결부는 공구 축선에 대해 동축으로 배치되고, 내부 원추체("원추체 수용부") 및 이 내부 원추체에 수용되는 외부 원추체("원추체")로 형성된다.

이 문서에서, 용어는 다음을 제외하고 위에 주어진 DIN ISO 666:2013-12의 정의에 따라 사용된다. "허브 플랜지"라는 용어는 또한 연삭 휠 외의 다른 유형의 공구 본체가 클램핑되는 공구 홀더를 위해 사용된다. "카운터 플랜지"라는 용어는 DIN ISO 666:2013-12 에서보다 더 넓게 이해된다. 또한 카운터 플랜지는, 공구 본체가 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이에 직접 클램핑됨이 없이 한 유닛을 형성하도록 고정 플랜지에 탈착 가능하게 연결되는 구조를 포함한다.

DIN ISO 666:2013-12와 달리, 허브 플랜지는 각 단부에서 스핀들 샤프트에 연결되기 위한 것일 수 있다. 이를 위해, 카운터 플랜지는 제 2 스핀들 샤프트에의 연결을 위한 제 2 플랜지 소켓을 가질 수 있다. 카운터 플랜지는 공구 본체를 교환하기 위해 고정 플랜지로부터 분리 가능하므로, 제 2 플랜지 소켓의 직경은 대체로 자유롭게 선택될 수 있으며, 특히 필요에 따라 공구 본체의 보어 내경보다 클 수 있다. 이렇게 해서, 작은 보어 직경을 갖는 공구의 경우에도, 제 2 플랜지 소켓은 이 플랜지 소켓을 통해 충분한 토크를 전달할 수 있도록 충분히 크게 설계될 수 있다.

고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이에 형성된 원추형 연결부를 가짐으로써, 한편으로는 백래시가 없고 다른 한편으로는 굽힘에 대해 특히 저항적인 정밀하게 중심 맞춤되는 연결이 생성된다. 도 1에 나타나 있는 바와 같은 종래 기술의 허브 플랜지와 대조적으로, 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이의 마찰 끼워맞춤은 더 이상 그 플랜지들 사이에 클램핑된 공구 본체를 통해서만 이루어지지 않고, 마찰 끼워맞춤은 원추형 연결부의 영역에서 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이에서 직접 이루어질 수 있다. 특히, 공구 본체가 허브 플랜지에 유지되는 클램핑력이 고정 플랜지와 카운터 플랜지가 원추형 연결부에서 축방향으로 함께 눌리는 힘과 대체로 독립적이도록 허브 플랜지를 설계하는 것이 가능해진다.

이는 공구가 양측에서 스핀들 샤프트에 연결되고 이를 위해, 허브 플랜지가 축방향으로 두 스핀들 샤프트 사이에 압축 상태로 클램핑될 때 특히 이점을 가지며, 그래서 축방향 압축력이 양측에서 허브 플랜지에 작용하게 된다. 종래 기술의 허브 플랜지의 경우에, 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 그러한 압축력이 공구 본체에 전달되어 공구 본체에 손상을 줄 수 있었던 반면, 본 발명에서는 압축력이 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이의 원추형 연결부에 직접 전달되고 그래서 공구 본체로부터 분리될 수 있다.

제안된 구성은 또한 도 1에 따른 종래 기술에서 가능한 것보다 훨씬 더 높은 토크가 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이에 전달될 수 있게 한다. 이는, 예를 들어, 허브 플랜지가 양측에서 구동되는 경우에 특별한 이점을 갖는다. 예를 들어 2개의 구동기가 서로 다른 토크를 발생시키는 경우, 원추형 연결부에서 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이의 직접적인 연결은 토크 차가 공구 본체에 전달되는 것을 방지한다.

원추형 연결부의 내부 원추체는 고정 플랜지에 형성되고 외부 원추체는 카운터 플랜지에 형성될 수 있다. 대안적으로, 내부 원추체는 카운터 플랜지에 형성되고 외부 원추체는 고정 플랜지에 형성될 수 있다. 원추형 연결부의 절반 개방 각도, 즉 공구 축선에 대한 원추형 표면의 단일 테이퍼 각도는 예를 들어 1°내지 30°, 바람직하게는 2°내지 10°일 수 있다. 원추형 연결부의 길이는 공구 축선에 대한 투영에서 매우 짧도록 선택될 수 있지만 바람직하게는 적어도 3 mm 이어야 한다.

바람직하게는, 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이의 연결부는 축방향 면 접촉이 있는 원추형 연결부이다. 축방향 면 접촉이 있는 원추형 연결부의 중요한 이점은, 두 부분(각각의 스핀들 샤프트에의 연결을 위해 형성된 플랜지 소켓을 포함하여, 고정 플랜지 및 카운터 플랜지)이 정확하게 중심 맞춤될 뿐만 아니라 축방향으로 서로에 대해 정확하게 위치된다는 것이다. 이리하여, 이들 두 부분은, 연삭 휠을 교체할 때(두 부분을 분리해야 함) 정확하게 다시 연결될 수 있다. 따라서 플랜지와 카운터 플랜지 사이의 연결은 허브 플랜지의 제조 동안에 중요한 품질 보장 기능을 갖는다. 추가의 축방향 면 접촉은, 순수한 원추형 연결부보다 더 높은 축방향 힘이 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이에 작용할 수 있게 한다. 이는 이들 요소 사이에 더 높은 토크가 전달될 수 있음을 의미한다. 추가로, 비틀림 및 굽힘 강성이 더 개선될 수 있다.

축방향 면 접촉을 위해, 내부 원추체가 형성되는 구성 요소(고정 플랜지 또는 카운터 플랜지)의 내부 원추체에 인접하여 제 1 축방향 평면 접촉 표면이 형성되고, 제 1 평면 접촉 표면과 반대로 배향되는 제 2 축방향 평면 접촉 표면은, 외부 원추체가 형성되는 구성 요소의 외부 원추체에 인접하여 형성된다. 고정 플랜지와 카운터 플랜지는 마찰 끼워맞춤을 이루기 위해 제 1 및 제 2 축방향 평면 접촉표면에서 함께 눌리게 된다. 이와 관련하여, 제 1 및 제 2 축방향 평면 접촉 표면은 각각의 원추체에 인접하여 배치되는 것이 유리하다. 특히, 제 1 평면 접촉 표면은 바람직하게는, 내부 원추체의 끝면에 인접하고 내부 원추체의 끝면을 반경 방향으로 둘러싸는 영역에 배치된다. 따라서, 제 2 평면 접촉 표면은 바람직하게는 외부 원추체를 반경 방향으로 둘러싸는 영역에 배치된다. 반경 방향으로 내부 원추체의 전방 단부와 제 1 평면 접촉 표면 사이에는, 내부 원추체의 반경 방향 확장성을 증가시키기 위해 관련 구성 요소(고정 플랜지 또는 카운터 플랜지)의 재료에 약화부가 도입될 수 있다.

카운터 플랜지를 고정 플랜지에 고정하기 위해, 축방향으로 정렬되는 스크류가 유리하게 제공된다. 이들 스크류는, 고정 플랜지와 카운터 플랜지 사이에 축방향 누름력이 작용하도록 고정 플랜지와 카운터 플랜지를 함께 축방향으로 누르게 된다. 스크류는 불균형을 최소화하기 위해 유리하게 공구 축선 주위에 고르게 분산된다.

허브 플랜지에 공구 본체를 축방향으로 클램핑하기 위해, 허브 플랜지는 바람직하게는 공구 본체가 축방향으로 제 1 및 제 2 클램핑 표면 사이에 압축 상태로 클램핑될 수 있도록 서로 대향하는 제 1 및 제 2 클램핑 표면을 규정한다. 바람직하게는, 클램핑 표면은 공구 축선에 수직으로 연장된다. 따라서, 공구 본체는 제 1 클램핑 표면과 제 2 클램핑 표면 사이에 직접 클램핑될 필요가 없다. 예를 들어, 각각의 클램핑 표면과 공구 본체 사이에 중간 와셔가 삽입될 수 있다. 이 중간 와셔는 예를 들어 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 그 와셔는 예를 들어 두께가 1 mm 미만으로 매우 얇을 수 있다.

특히, 허브 플랜지는 카운터 플랜지에 대한 축방향으로 가변적인 위치를 갖는 위치 결정 링을 포함하고, 제 1 클램핑 표면은 고정 플랜지에 형성되고, 제 2 클램핑 표면은 위치 결정 링에 형성된다. 이로써, 고정 플랜지와 카운터 플랜지의 상대 위치가 원추형 연결부와 면 접촉에 의해 고정되더라도 상이한 폭의 공구 본체를 허브 플랜지에 클램핑할 수 있다.

위치 결정 링의 축방향 위치를 변경하기 위해, 고정 플랜지 또는 바람직하게는 카운터 플랜지는 외부 나사산을 가질 수 있고, 위치 결정 링은 그 외부 나사산에 상보적인 내부 나사산을 가질 수 있다. 위치 결정 링의 나사 결합 운동에 의해, 그 위치 결정 링의 축방향 위치가 조절될 수 있다. 고정 요소, 예를 들어 고정 위치에서 위치 결정 링의 의도하지 않은 회전을 방지하는 반경 방향 고정 핀이 위치 결정 링 상에 또는 안에 제공될 수 있다. 축방향으로 위치 결정 링에 인접하여, 위치 결정 링으로부터 축방향 클램핑력을 공구 본체에 전달하기 위해 중간 링이 배치될 수 있다. 그런 다음 중간 링은 회전 없이 위치 결정 링의 클램핑 표면을 위한 활주 표면을 제공한다. 중간 링은 위치 결정 링의 나사 결합 운동 동안에 위치 결정 링과 공구 본체 사이의 직접적인 마찰을 방지한다. 예를 들어, 세틀링 과정으로 인해 공구 본체의 길이가 변할 때에도 규정된 클램핑력을 공구 본체에 발생시키기 위해 중간 링은 탄성적인 특성을 가질 수 있다.

대안적인 실시 형태에서, 위치 결정 링은 고정 플랜지 및/또는 카운터 플랜지에 대해 축방향으로 변위 가능하고, 카운터 플랜지에 대한 위치 결정 링의 축방향 위치를 변경하기 위해 카운터 플랜지 또는 위치 결정 링 안으로 나사 결합되는 나사 요소가 제공될 수 있다. 나사 요소는, 예컨대, 카운터 플랜지에 대한 축방향 위치가 고정되고 축방향 위치를 변경하기 위해 위치 결정 링 안으로 또는 밖으로 다른 정도로 나사 결합될 수 있는 스크류일 수 있다. 대안적으로, 나사 요소는, 카운터 플랜지 안으로 또한 밖으로 다른 정도로 나사 결합될 수 있고 원위 단부로 위치 결정 링에 축방향 압축력을 가하는 세트 스크류일 수 있다. 공구 본체의 길이가 변할 때에도 규정된 클램핑력을 공구 본체에 발생시키기 위해, 스크류 연결부는 탄성적인 요소와 조합될 수 있다. 예컨대, 축방향으로 탄성적인 요소, 예를 들어 디스크 스프링을 갖는 부싱이 위치 결정 링에 제공될 수 있고, 세트 스크류가 그에 축방향 압력을 가한다.

허브 플랜지는 바람직하게는 원추형 연결부를 통해 스핀들 샤프트에 연결되며, 이는 바람직하게 또한 면 접촉을 갖는다. 이리하여, 연삭 헤드에서 허브 플랜지의 매우 정밀한 중심 맞춤이 가능하게 된다. 예를 들어, 연결은 DIN ISO 666:2013-12에 언급된 실시 형태 A, BF, BM, CF 또는 CM 중의 하나를 통해 이루어질 수 있다. 이를 위해, 제 1 및/또는 제 2 플랜지 소켓은 평면 접촉 표면을 갖는 내부 또는 외부 원추체로 구성될 수 있다. 그러나, 허브 플랜지와 스핀들 샤프트 사이의 대안적인 유형의 연결이, 예컨대, 반경 방향으로 작용하는 유압 확장 요소를 통해 이루어질 수 있다.

공구가 스핀들 샤프트 사이의 미리 결정된 위치에만 수용될 수 있도록 두 플랜지 소켓이 서로 다르게 구성되는 것이 유리하다. 예를 들어, 두 플랜지 소켓의 직경은 다를 수 있다.

본 발명은 기계가공 공구를 더 제공하며, 이 공구는 전술한 유형의 허브 플랜지, 및 이 허브 플랜지에 클램핑되는 공구 본체를 포함한다. 설계상 허브 플랜지는 상대적으로 작은 직경(예컨대, 길이 대 직경의 비가 1 보다 큼)의 긴 공구 본체에 특히 적합하지만, 본 발명은 그러한 공구 본체에 제한되지 않는다. 따라서, 공구 본체는 임의의 길이 대 직경 비를 가질 수 있다. 특히, 기계가공 공구는 연삭 공구, 특히 기어 연삭용 공구일 수 있다. 따라서, 공구 본체는 단일-부분 또는 다부분 연삭 본체일 수 있다. 연삭 본체는 특히 유리화 결합될 수 있고 따라서 드레싱이 가능하다. 예를 들어, 코런덤 또는 입방정 질화붕소(cBN)의 연마 입자를 포함할 수 있다. 그러나, 연마체는 또한 예를 들어 폴리머 결합될 수 있고, 특히 연마 연삭을 위한 연마체로서 설계될 수 있다. 공구 본체는 대안적으로 또는 추가로, 예를 들어 드레싱 가능하지 않는 경질 재료 코팅을 갖는 금속 본체를 포함할 수 있다. 유사하거나 상이한 공구 본체의 조합도 생각할 수 있다. 특히, 공구 본체는 웜형 프로파일 외부 윤곽(연삭 웜)을 갖는 연삭 휠 및/또는 프로파일 연삭 휠을 포함할 수 있다. 다부분 공구 본체의 경우, 공구 본체는 특히 2개 이상의 연삭 웜의 조합, 예를 들어 마무리 또는 연마 연삭 웜과 황삭 연삭 웜의 조합, 연삭 웜과 프로파일 연삭 휠의 조합, 또는 2개 이상의 프로파일 연삭 휠의 조합일 수 있다.

본 발명은 또한 공작 기계, 특히 기어 절삭 기계를 위한 공구 헤드에 관한 것이다. 이 공구 헤드는 위에서 언급한 유형의 기계가공 공구를 포함한다. 공구 헤드는, 공구 축선을 중심으로 회전 가능하도록 제 1 스핀들 유닛에 장착되는 제 1 스핀들 샤프트를 갖는 제 1 스핀들 유닛, 및 공구 축선을 중심으로 회전 가능하도록 제 2 스핀들 유닛에 장착되는 제 2 스핀들 샤프트를 갖는 제 2 스핀들 유닛을 더 포함한다. 제 1 스핀들 유닛과 제 2 스핀들 유닛은, 기계가공 공구가 축방향으로 제 1 스핀들 샤프트와 제 2 스핀들 샤프트 사이에 수용될 수 있도록, 서로에 대해 동축으로 배치된다. 스핀들 샤프트들 사이에 공구를 수용하고 또한 그 공구에 토크를 전달할 수 있게 하기 위해서는, 특히 이미 언급한 원추형 연결부를 통해 공구와 스핀들 노즈 사이에 작용하는 축방향 압축력에 의해 공구에 대한 비포지티브 및/또는 포지티브 연결이 각각의 스핀들 노즈에서 이루어질 수 있도록 스핀들 노즈가 제 1 및/또는 제 2 스핀들 샤프트에 형성되는 것이 유리하다.

일부 실시예에서, 제 1 스핀들 유닛 및 제 2 스핀들 유닛은 공통 스핀들 하우징에 수용된다. 그런 다음 제 2 스핀들 베어링은, 기계가공 공구가 교환될 수 있도록 공통 스핀들 하우징에 대해 축방향으로 변위 가능한 베어링 수용부에 유지될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 2개의 스핀들 유닛은 서로 별개의 스핀들 하우징에 수용되고, 이들 스핀들 하우징은 기계가공 공구를 교환하기 위해 작업물 축선을 따라 서로에 대해 변위 가능하다.

축방향 압축력이 양측에서 기계가공 공구에 작용하도록 2개의 스핀들 샤프트가 기계가공 공구와 함께 축방향으로 클램핑되면, 특히 유리한 결과가 얻어진다. 이를 위해, 이하의 설계가 특히 유리하다: 제 2 스핀들 샤프트는 적어도 하나의 축 방향 보어를 갖는다. 대응적으로, 공구 헤드는 제 2 스핀들 샤프트의 대응하는 축방향 보어를 통해 연장되는 적어도 하나의 당김 로드를 포함하고, 이 당김 로드는 제 1 단부에서 제 1 스핀들 샤프트에 연결될 수 있다. 축방향 압축력이 제 1 스핀들 샤프트와 제 2 스핀들 샤프트 사이의 공구에 발생될 수 있도록 당김 로드는 그의 제 2 단부에서 제 2 스핀들 샤프트에 연결될 수 있다. 이를 위해, 대응적으로 기계가공 공구는, 특히 그의 허브 플랜지는 적어도 하나의 축방향 보어를 가지며, 그래서 각각의 당김 로드는 기계가공 공구의 대응하는 보어를 통과할 수 있다.

이러한 유형의 축방향 지탱에 의해, 특히 비틀림과 굽힘에 대한 저항성이 있는, 두 스핀들 샤프트와 공구의 유닛이 생성된다. 당김 로드와 클램핑 요소의 조합으로, 기계가공 공구와 두 스핀들 샤프트 사이에 높은 축방향 압축력이 얻어질 수 있다. 결과적으로, 앞에서 언급한 유닛은 단일 샤프트로서 작용한다. 동시에, 이 구조는 매우 컴팩트할 수 있다. 따라서 이 구조는 직경이 작은 기계가공 공구에 특히 적합하다. 원추형 연결부에서 고정 플랜지와 카운터 플랜지의 직접적인 연결 덕분에, 높은 축방향 압축력이 공구 본체에 전달되지 않거나 단지 작은 정도로만 전달된다.

그러나, 당김 로드를 갖는 구성은, 공구가 위에서 논의된 유형과는 다르게 형성될 때도 유리하다. 이와 관련하여, 본 발명은 또한 공작 기계, 특히 기어 절삭 기계를 공구 헤드에 관한 것으로, 이 공구 헤드는 다음을 포함한다:

공구 스핀들 축을 중심으로 회전가능하도록 제 1 스핀들 유닛에 장착되는 제 1 스핀들 샤프트를 갖는 제 1 스핀들 유닛; 및

공구 스핀들 축을 중심으로 회전가능하도록 제 2 스핀들 유닛에 장착되는 제 2 스핀들 샤프트를 갖는 제 2 스핀들 유닛을 포함하고,

제 1 스핀들 유닛과 제 2 스핀들 유닛은, 공구를 공구 스핀들 축을 중심으로 회전하게 구동시키기 위해 공구가 축방향으로 제 1 스핀들 샤프트와 제 2 스핀들 샤프트 사이에 수용될 수 있도록 배치되며,

제 2 스핀들 샤프트는 적어도 하나의 축방향 보어를 가지며,

공구 헤드는 제 2 스핀들 샤프트의 축방향 보어를 통해 연장되는 적어도 하나의 당김 로드를 포함하고,

당김 로드는 인장되도록 일 단부에서 제 1 스핀들 샤프트에 연결될 수 있으며, 그리고

제 1 스핀들 샤프트와 제 2 스핀들 샤프트 사이의 공구에 축방향 압축력이 생성될 수 있도록 당김 로드는 그의 다른 단부에서 제 2 스핀들 샤프트에 연결될 수 있다.

바람직하게는, 제 2 스핀들 샤프트에 있는 중심 축방향 보어를 통해 연장되는 정확히 하나의 당김 로드가 있다. 이에 따라, 허브 플랜지도 당김 로드가 통과할 수 있는 중심 축방향 보어를 갖는 것이 바람직하다.

특히 간단한 실시 형태에서, 당김 로드를 제 1 스핀들 샤프트 안으로 축방향으로 나사 결합함으로써 그 당김 로드가 제 1 스핀들 샤프트에 연결될 수 있다. 이를 위해, 상보적인 나사산이 당김 로드의 대응 단부 및 제 1 스핀들 샤프트에 형성될 수 있다. 그러나, 예를 들어 베이요넷형 연결과 같은 다른 유형의 연결도 생각할 수 있다.

유리하게, 당김 로드에는, 그의 다른 자유 단부에서, 환형 접촉 표면을 형성하는 클램핑 요소가 제공될 수 있고, 그 환형 접촉 표면은, 당김 로드가 제 1 스핀들 샤프트에 연결된 후에 제 2 스핀들 샤프트에 지탱되고, 제 2 스핀들 샤프트를 제 1 스핀들 샤프트의 방향으로 밀기 위해 그 제 2 스핀들 샤프트에 축방향 압축력을 발생시킨다. 가장 간단한 경우에, 이를 위해 당김 로드는 예를 들어 스크류 헤드를 갖는 스크류로 형성될 수 있다. 그리고 그 스크류는 제 1 스핀들 샤프트 안으로 나사 결합될 수 있고, 스크류 헤드는 클램핑 요소를 형성할 수 있다. 그런 다음, 간단하게 그 스크류를 조이면, 축방향 클램핑력이 발생된다.

또한 매우 간단한 다른 실시 형태에서, 당김 로드에는 그의 자유 단부에서, 너트가 나사 결합될 수 있는 외부 나사산이 제공된다. 이 경우, 너트는 클램핑 요소를 형성하고, 간단히 그 너트를 조이면 축방향 압축력이 발생된다.

그러나, 바람직하게는, 공구 헤드는, 당김 로드에 해제 가능하게 연결될 수 있는 클램핑 요소를 포함하고, 이 클램핑 요소는, 공구 스핀들 축선에 대한 토크 성분을 생성하는 클램핑 요소의 조임 없이, 바람직하게는 순수하게 축방향으로 작용하는 압축력을 발생시킨다. 이를 위해, 클램핑 요소는 예를 들어 스크류 연결을 통해, 베이요넷을 통해 또는 클램핑 부시를 통해 당김 로드에 견고하게 연결될 수 있는 기부 요소를 포함한다. 기부 요소는 당김 로드를 수용하기 위한 중심 수용 개구 또는 (충분한 공간이 이용 가능한 경우에) 당김 로드의 축방향 보어에 고정 가능한 핀을 가질 수 있다. 클램핑 요소는, 제 2 스핀들 샤프트를 제 1 스핀들 샤프트 방향으로 축방향으로 밀기 위해 제 2 스핀들 샤프트의 방향으로 기부 요소에 대해 축방향으로 이동할 수 있는, 특히 축방향으로 변위 가능한 축방향 푸시 요소를 더 포함한다. 축방향 푸시 요소는 특히 환형일 수 있고 중심 수용 개구 또는 기부 요소의 핀을 둘러쌀 수 있으며, 이 경우 축방향 푸시 요소를 "푸시 링"이라고도 할 수 있다. 축방향 푸시 요소는 이미 언급한 환형 접촉 표면을 형성한다. 클램핑 요소는 적어도 하나의 작동 요소를 더 포함하고, 이 작동 요소는, 기부 요소에 대해 축방향 푸시 요소를 축방향으로 이동시키기 위해 기부 요소에 대해 움직일 수 있다. 작동 요소는 예를 들어 길이 방향 또는 횡방향을 따라 기부 요소 안으로 나사 결합될 수 있는 압력 스크류일 수 있다. 그러한 클램핑 요소는 그 자체로 종래 기술에 알려져 있고 많은 변종으로 상업적으로 구입 가능하다.

일부 실시 형태에서, 작동 요소로부터 축방향 푸시 요소로의 힘의 전달은 순수하게 기계적이다. 예를 들어, 작동 요소는, 기부 요소에 축방향으로 유지되고 기부 요소에 대해 축방향 푸시 요소를 축방향으로 변위시키기 위해 그 축방향 푸시 요소 안으로 나사 결합될 수 있는 복수의 캡 스크류일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 나사산 연결을 통해 축방향 푸시 요소의 방향으로 기부 요소에서 조정 가능한 하나 이상의 세트 스크류가 작동 요소로서 역할한다. 또 다른 실시 형태에서, 작동 요소는 예를 들어 축방향 푸시 요소를 전진시키는 기어에 작용한다. 이러한 클램핑 요소는, 예를 들어, 독일 Kleinwallstadt에 있는 Enemac GmbH 로부터 ESB, ESG 또는 ESD라는 명칭으로 이용 가능하다.

다른 실시 형태에서, 작동 요소로부터 축방향 푸시 요소로의 힘의 전달은 유압식이다. 이를 위해, 작동 요소는 예를 들어 압력 스크류로 구성될 수 있고, 이 압력 스크류는 나사 결합되면 유압 시스템에서 압력을 생성하고, 이 압력은 축방향 푸시 요소에 작용한다. 이러한 클램핑 요소는 예를 들어 독일 Herbrechtingen에 있는 Albert Schrem Werkzeugfabrik GmbH로부터 구입 가능하다.

작동 중에 당김 로드에 남아 있는 클램핑 요소를 사용하여 당김 로드와 제 2 스핀들 샤프트 사이에 축방향 압축력을 발생시키는 대신에, 먼저 클램핑 도구로 압축력을 발생시키고 단순 너트로 연결을 클램핑된 상태로 고정시키고 이어서 클램핑 도구를 다시 제거하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 2개의 스핀들 샤프트와 공구를 포함하는 단단히 클램핑된 유닛이 얻어지는 한, 공구는 연속적인 당김 로드와는 다른 방식으로 제 1 스핀들 샤프트와 제 2 스핀들 샤프트 사이에 클램핑될 수도 있다. 따라서, 제 1 당김 로드가 제 1 단부에서 공구에 연결될 수 있는, 예컨대, 공구에 나사 결합 가능하거나 중공 섕크 테이퍼 연결을 통해 연결될 수 있는 실시 형태도 생각할 수 있다. 그런 다음, 제 1 당김 로드는 제 1 스핀들 샤프트의 축방향 보어를 통해 연장될 수 있고, 축방향 압축력이 제 1 스핀들 샤프트와 공구 사이에 발생될 수 있도록, 제 2 단부에서 제 1 스핀들 샤프트에 연결될 수 있다. 제 2 당김 로드는 공구의 반대쪽에 배치될 수 있다. 이 제 2 당김 로드는 제 1 단부에서 공구에 연결될 수 있는데, 예를 들어, 공구에 나사 결합 가능하거나, 중공 섕크 테이퍼 연결을 통해 연결 가능하다. 제 2 당김 로드는 제 2 스핀들 샤프트의 축방향 보어를 통해 연장될 수 있고 제 2 단부에서 제 2 스핀들 샤프트에 연결될 수 있으며, 그래서 제 2 스핀들 샤프트와 공구 사이에 축방향 압축력이 발생될 수 있다.

당김 로드를 사용하는 축방향 지탱에 대한 대안으로, 허브 플랜지는 다른 방식으로도 적어도 하나의 스핀들 샤프트에 연결 가능하다. 특히, 허브 플랜지에는, 적어도 하나의 스핀들 샤프트를 허브 플랜지에 연결하기 위한 적어도 하나의 나사산, 바람직하게는 나사산 보어가 제공될 수 있다.

공구 교환을 용이하게 하기 위해, 제 2 스핀들 유닛이 제 1 스핀들 유닛에 대해 축방향으로 변위될 수 있는 것이 유리하다. 두 스핀들 유닛이 공통 스핀들 하우징에 수용되는 경우, 이는 이 스핀들 하우징에 대해 축방향으로 변위 가능한 제 2 스핀들 샤프트를 위한 스핀들 베어링을 가짐으로써 달성될 수 있다.

제 1 및/또는 제 2 스핀들 유닛은, 대응하는 스핀들 샤프트를 공구 스핀들 축선을 중심으로 회전하게 구동시켜 공구를 구동시키도록 구성된 구동 모터를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 제 1 스핀들 유닛만이 구동 모터를 포함하고, 제 2 스핀들 유닛은 자체의 구동 모터 없이 제 1 스핀들 유닛을 위한 피동적인 카운터 스핀들을 형성한다. 다른 실시 형태에서, 제 2 스핀들 유닛은 또한 자체의 구동 모터도 포함한다. 각각의 구동 모터는 특히 직접 구동기일 수 있다.

본 발명은, 위에서 언급된 유형의 공구 헤드 및 작업물을 작업물 축선을 중심으로 회전하게 구동시키기 위한 적어도 하나의 작업물 스핀들을 포함하는 공작 기계를 더 제공한다. 이 공작 기계는 기어 절삭 기계, 특히 기어 연삭 기계로서 구성될 수 있다. 이를 위해, 공작 기계는, 기계가 적어도 하나의 작업물 스핀들에 수용된 작업물의 기어 치부를 공구로 기계가공하게 하도록 구성된(특히 적절하게 프로그램된) 기계 제어 시스템을 포함할 수 있다. 특히, 그 기계 제어 시스템은, 기계가 프로파일 연삭 또는 창성(generating) 기어 연삭에 의해 작업물의 기어 치부를 기계가공하게 하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 기계 제어 시스템은 작업물 스핀들과 공구 스핀들 사이의 적절한 구름 연결을 이루도록 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태는, 단지 설명을 위한 것이며 제한적인 방식으로 해석되어서는 안 되는 도면을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 허브 플랜지를 포함하는 연삭 공구를 중심 종단면으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 허브 플랜지를 포함하는 연삭 공구를 사시도로 나타낸다.
도 3은 도 2의 연삭 공구를 중심 종단면으로 나타낸다.
도 4는 도 2의 연삭 공구의 허브 플랜지의 사시도로 나타낸다.
도 5는 도 6의 V-V 평면에서의 중심 종단면으로 도 4의 허브 플랜지의 확대 상세도를 나타낸다.
도 6은 카운터 플랜지의 정면도로 도 4의 허브 플랜지를 나타낸다.
도 7은 제 2 실시 형태에 따른 허브 플랜지를 갖는 연삭 공구의 중심 종단면의 일부분을 나타낸다.
도 8은 제 3 실시 형태에 따른 허브 플랜지를 갖는 연삭 공구의 중심 종단면의 일부분을 나타낸다.
도 9는 제 4 실시 형태에 따른 허브 플랜지를 갖는 연삭 공구의 중심 종단면의 일부분을 나타낸다.
도 10은 개략적인 사시도로 공구 헤드를 나타낸다.
도 11은 사시 단면도로 도 10의 공구 헤드를 나타낸다
도 12는 중심 종단면으로 클램핑 너트를 나타낸다.
도 13은 도 13의 클램핑 너트의 사시도를 나타낸다.
도 14는 창성 기어 연삭으로 기어를 하드 마무리하기 위한 공작 기계를 개략적인 사시도로 나타낸 것이다.

정의

기어 절삭 기계: 작업물에서 기어 치부, 특히 기어의 내부 또는 외부 기어 치부를 생성하거나 기계가공하도록 구성된 기계. 예를 들어, 기어 절삭 기계는 미리 치부를 갖는 작업물을 기계가공하는 미세 기계가공을 위한 기계, 특히 미리 치부를 갖는 작업물을 경화 후에 기계가공하는 하드 마무리 기계일 수 있다. 기어 절삭 기계는 기어 치부의 자동적인 기계가공을 제어하도록 프로그램된 기계 제어 시스템을 포함한다.

기어의 창성(generating) 기계가공: 공구가 절삭 운동을 하면서 작업물 상에서 구르는 기어 기계가공의 한 종류. 다양한 기어 창성 기계가공 공정이 알려져 있고, 기어 연삭 또는 기어 호닝(honing)과 같은, 기하학적으로 정의되지 않은 절삭날을 사용하는 공정과, 기어 호빙(hobbing), 기어 필링(peeling), 기어 쉐이빙 또는 기어 성형과 같은, 기하학적으로 정의된 절삭날을 사용하는 공정 간에 구별이 있다.

창성 기어 연삭: 창성 기어 연삭 공정은, 축대칭인 주기적인 구조의 생성을 위한 기하학적으로 정의되지 않은 절삭날을 사용하는 연속적인 칩 제거 공정이며, 이 공정에서는 웜형 프로파일드 외부 윤곽을 갖는 연삭 휠("연삭 웜")이 공구로서 사용된다. 공구와 작업물은 회전 스핀들에 장착된다. 회전 축을 중심으로 하는 공구와 작업물의 회전 운동을 결합함으로써, 공정에 전형적인 구름 운동이 실현된다. 이 구름 운동 및 작업물 축을 따르는 공구 또는 작업물의 축방향 이송 운동에 의해 절삭 운동이 생기게 된다.

공구 헤드: 본 문서에서, "공구 헤드"라는 용어는 회전을 위해 기계가공 공구를 수용하고 구동시키도록 구성된 어셈블리를 말한다. 특히, 공구 헤드는 작업물에 대해 공구를 정렬 및 위치시키기 위해 스위블 본체 및/또는 하나 이상의 슬라이드에 장착될 수 있다.

스핀들 유닛: 공작 기계 구성에서, 공구 또는 작업물이 클램핑될 수 있는 회전 가능한 샤프트를 일반적으로 "스핀들"이라고 한다. 그러나, 회전 가능한 샤프트에 추가로, 그 샤프트 및 관련 하우징을 회전 가능하게 지탱하기 위한 관련 스핀들 베어링도 포함하는 어셈블리도 종종 "스핀들"이라고도 한다. 본 문서에서, "스핀들"이라는 용어는 이러한 의미로 사용된다. 샤프트 만을 "스핀들 샤프트"라고 한다. 스핀들 샤프트 외에 적어도 관련 스핀들 베어링을 포함하는 어셈블리를 "스핀들 유닛"이라고 한다. "스핀들 유닛"은 자체의 하우징을 포함할 수 있지만, 다른 스핀들 유닛과 함께 공통 하우징에 수용될 수도 있다.

제1 실시 형태에 따른 허브 플랜지

도 2 및 도 3은 기계가공 공구(100)를 나타낸다. 이 기계가공 공구(100)는, 공구 본체(130)가 클램핑되는 허브 플랜지(101)를 포함한다. 허브 플랜지(101)는 도 4 내지 도 6에 단독으로 나타나 있다. 기능적으로 유사한 부분에는 도 1에서와 동일한 참조 부호가 제공되어 있다.

본 예에서, 공구 본체(130)는 연삭 공구이다. 따라서, 본 예의 기계가공 공구(100)는 연삭 공구이다. 그러나, 다른 유형의 공구 본체(130)도 제공될 수 있다.

허브 플랜지(101)는, 이 허브 플랜지가 회전할 수 있는 공구 축선(B)을 규정한다. 허브 플랜지는 고정 플랜지(110) 및 카운터 플랜지(120)를 포함한다. 고정 플랜지(110)는, 도 3의 우측 단부에서, 제 1 스핀들 샤프트에의 연결을 위한 제 1 플랜지 소켓(111)을 갖는다. 본 예에서, 제 1 플랜지 소켓(111)은 평면 접촉 표면이 내부 원추체 내부에 배치되는 내부 원추체("테이퍼 소켓")로서, 특히 DIN ISO 702-1:2010-04에 따른 짧은 테이퍼 수용부(1:4)로서 형성된다. 고정 플랜지(110)는 원통형 외부 측방 표면(112)을 갖는다. 이 측방 표면(112)은, 제 1 플랜지 소켓(111)이 형성되는 고정 플랜지(110)의 단부에서 칼라(113)에 의해 경계가 정해진다. 이 칼라(113)는 확대된 외경을 갖는다. 칼라는 공구 본체(130)를 위한 환형의 제 1 클램핑 표면(114)을 형성한다. 제 1 클램핑 표면(114)은 공구 축선(B)에 수직인 평면 내에서 연장된다. 중심 보어(116)는 고정 플랜지(110)를 통해 공구 축선(B)을 따라 연장된다. 위치 결정 보어(117)는, 공구 본체(130)의 클램핑 동안에 고정 플랜지(110)를 원주 방향으로 위치 및 고정시키는 역할을 한다. 예를 들어 RFID 태그 또는 광학 코드와 같은 기계 판독 가능한 데이터 캐리어가 외주 상의 수용 노치(118)에 배치될 수 있다. 균형 잡기 구멍(119)이 균형 잡기를 위해 제공되며 그리고/또는 추가적인 균형 잡기 중량물이 부착될 수 있도록 한다. 도 3의 좌측 단부에서, 즉 제 1 플랜지 소켓(111)으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 단부에서, 추가 내부 원추체("테이퍼 소켓")(151)가 고정 플랜지(110)에 형성되어 있다. 이 내부 원추체(151)는 도 5에서 특히 잘 볼 수 있다. 내부 원추체(151)에 인접하고 그 내부 원추체(151)를 둘러싸는 고정 플랜지(110)의 끝면의 영역은 제 1 평면 접촉 표면(153)을 형성한다. 제 1 평면 접촉 표면(153)은 공구 축선(B)에 수직으로 연장된다.

카운터 플랜지(120)는 도 3에서 좌측에 위치되는 단부에서, 즉 제 1 플랜지 소켓(111)으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 단부에서 제 2 플랜지 소켓(121)을 갖는다. 여기서, 제 2 플랜지 소켓(121)도 평면 접촉 표면이 내부 원추체 내부에 배치되는 내부 원추체("테이퍼 소켓")로서, 특히 DIN ISO 702-1:2010-04에 따른 짧은 테이퍼 수용부(1:4)로서 형성된다. 도 3에서 우측에 위치되는 단부에서, 즉 고정 플랜지(110)와 대향하는 단부에서, 외부 원추체("테이퍼")(152)가 카운터 플랜지(120)에 형성되고, 이는 고정 플랜지(110)에 있는 내부 원추체("테이퍼 소켓")에 상보적이다. 외부 원추체(152)는 반경 방향으로 환형의 제 2 평면 접촉 표면(154)(도 6 참조)(고정 플랜지에 있는 제 1 평면 접촉 표면(153)과 대향함)에 의해 둘러싸인다. 중심 보어(126)가 카운터 플랜지(120)를 통해 공구 축선(B)을 따라 연장된다. 그 보어(126)는 고정 플랜지(110)의 보어(116)와 정렬된다. 보어(116, 126)는 함께 허브 플랜지(101)를 관통하는 연속적인 축방향 보어를 형성한다.

카운터 플랜지(120)는 면 접촉을 갖는 원추형 연결부를 통해 고정 플랜지(110)에 연결된다. 테이퍼 연결부(150)는 고정 플랜지(110) 상의 내부 테이퍼부(151) 및 카운터 플랜지(120) 상의 상보적인 외부 테이퍼부(152)에 의해 이루어진다. 면 접촉은 2개의 상보적인 평면 접촉 표면(153, 154)에서 이루어진다.

이 구조의 본질적인 이점은, 허브 플랜지의 이러한 분할로 인해, 특히 작은 연삭 휠의 경우에, 토크 전달을 위한 플랜지 소켓(111, 121)의 직경이 양 플랜지 소켓이 고정 플랜지에 배치되는 경우 보다 양측에서 결정적으로 더 크게 선택될 수 있다는 것이다. 그러나, 어떤 분리도 불리하기 때문에, 높은 강성을 갖는 연결이 필요하다. 이것은 면 접촉이 있는 원추형 연결부에 의해 보장된다. 또한 이러한 유형의 연결부는, 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120)가 각 연삭 휠 교체 후에 다시 완벽하게 맞고 다시 쉽게 분리될 수 있도록 보장한다

카운터 플랜지(120)는, 원주방향으로 고르게 분산된 복수의 캡 스크류(125)에 의해 고정 플랜지(110)에 고정된다. 캡 스크류(125)는 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이의 규정된 축방향 접촉 압력을 발생시킨다. 이 축방향 접촉 압력은 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이의 면 접촉이 있는 원추형 연결부를 통해 직접 전달된다.

카운터 플랜지(120)의 외부 측방 표면에는 외부 나사산(127)이 형성되어 있다. 위치 결정 링(140)이 그 외부 나사산(127) 상에 나사 결합된다. 위치 결정 링(140)의 외주에는 복수의 길이방향 홈(141)이 형성되어 있어 위치 결정 링(140)이 적절한 렌치(wrench)로 회전될 수 있게 해준다. 위치 결정 링(140)은 반경방향 고정 핀(142)으로 카운터 플랜지(120)에 고정되어, 위치 결정 링(140)의 의도하지 않은 회전을 방지할 수 있다. 위치 결정 링(140)은 고정 플랜지(110)와 대향하는 끝면에서 제 2 클램핑 표면(144)을 형성한다. 제 2 클램핑 표면(144)은 공구 축선(B)에 수직인 평면 내에서 연장된다. 제 2 클램핑 표면은 고정 플랜지(110) 상의 제 1 클램핑 표면(114)의 방향으로 향한다.

공구 본체(130)는 공구 축선(B)을 따르는 중심 보어를 갖는다. 공구 본체(130)는 이 보어로 고정 플랜지(110) 상으로 밀린다. 공구 본체는, 그의 보어의 영역에서 내부 측방 표면으로 고정 플랜지(110)의 외부 측방 표면(112) 상에 안착된다. 공구 본체(130)는 축방향으로 고정 플랜지(110) 상의 제 1 클램핑 표면(114)에 지지된다. 예컨대 알루미늄으로 만들어질 수 있는 얇은 중간 와셔(131)가 공구 본체(130)와 제 1 클램핑 표면(114) 사이에 제공될 수 있다. 공구 본체(130)는 위치 결정 링(140) 및 중간 링(145)에 의해 허브 플랜지(101)에 고정된다. 이 경우에도, 얇은 중간 와셔(132)가 공구 본체와 중간 링(145) 사이에 제공될 수 있고, 이 와셔도 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 이 경우, 위치 결정 링(140)은 중간 링(145) 및 적용 가능한 경우 중간 와셔(132)를 통해 제2 클램핑 표면(144)으로 공구 본체(130)에 축방향 클램핑력을 가한다. 위치 결정 링(140)의 적절한 위치 결정에 의해, 이 축방향 클램핑력은 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이의 축방향 접촉 압력과는 독립적으로 조절될 수 있다.

공구 본체(130)를 클램핑하기 위해 다음과 같은 절차를 따른다. 먼저, 카운터 플랜지(120)를 고정 플랜지(110)에서 풀어준다. 위치 결정 링(140)이 제 2 플랜지 소켓(121)의 방향으로 최대한 뒤로 나사 결합되고 중간 링(145)이 최대한 뒤로 밀린다. 공구 본체(130) 및 필요한 경우 중간 와셔(131, 132)는 고정 플랜지(110) 상으로 슬라이딩되고 카운터 플랜지(120)는 스크류(125)에 의해 고정 플랜지(110)에 고정된다. 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이의 충분한 축방향 접촉력이 있을 때까지 이제 스크류(125)가 조여진다. 공구 본체(130)는 이 과정 동안 아직 축방향으로 클램핑되지 않는다. 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이의 연결이 이루어진 후에만, 중간 링(145)을 통해 공구 본체(130)에 원하는 축방향 클램핑력이 적용될 때까지 위치 결정 링(140)이 앞으로 나사 결합된다. 따라서 공구 본체(130)에 대한 축방향 클램핑력은 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120) 사이의 축방향 접촉력과 독립적으로 설정된다.

허브 플랜지(101)는 특정한 종류의 공구 본체(130)만을 수용하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 공구 본체(130)의 종류에 따라, 외부 측방 표면(112)의 상이한 외경이 제공될 수 있다. 특히, 코런덤(corundum)의 연마 입자를 갖는 연마체의 경우에, cBN의 연마 입자를 갖는 연마체보다 더 큰 외경이 제공될 수 있다. 이렇게 하여, cBN 연마체가 코런덤 연마체를 위해 제공되는 허브 플랜지에 잘못 장착되거나 그 반대의 경우가 일어나는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 상이한 공구 유형에 대해 상이한 직경을 갖는 대신에, 이는 또한 다른 성형으로 달성될 수 있는데, 예컨대, 홈을 제공하거나, 다각형 영역을 형성하거나, 또는 허브 플랜지에 톱니(serration)를 형성하여 달성될 수 있다.

2개의 플랜지 소켓(111, 121)이 서로 정확하게 정렬되도록 하기 위해, 고정플랜지(110)와 카운터 플랜지(120)는 균형 잡기를 포함하여 각각 쌍으로 제작된다.

제 2∼4 실시 형태

도 7에는 제 2 실시 형태가 도시되어 있다. 이 실시 형태는, 주로 공구 본체(130)가 허브 플랜지(101)에 클램핑되는 방식에 있어 제 1 실시 형태와 다르다. 제 1 실시 형태에서와 같이, 위치 결정 링(140)이 이러한 목적을 위해 제공된다. 이 위치 결정 링은 카운터 플랜지(120)에 대해 축방향으로 변위될 수 있다. 캡 스크류 형태의 복수의 조절 스크류(146)가 위치 결정 링(140) 안으로 나사 결합된다. 조절 스크류(146)는 원주 방향으로 균일하게 분산된다. 그 조절 스크류는 축방향으로 카운터 플랜지(120)에 지지되어, 제 2 플랜지 소켓(122)의 방향으로 축방향으로 움직이는 것이 방지된다. 캡 스크류(146)가 위치 결정 링(140) 밖으로 풀리면, 위치 결정 링(140)을 축방향으로 공구 본체(130)에 눌러 축방향 클램핑력을 발생시킨다.

도 8에는 제 3 실시 형태가 도시되어 있다. 이 실시 형태도 주로 공구 본체(130)가 허브 플랜지(101)에 클램핑되는 방식에 있어 제 1 실시 형태와 다르다. 마찬가지로, 위치 결정 링(140)은 카운터 플랜지(120)에 대해 축방향으로 변위 가능하다. 카운터 플랜지(120)에 있는 나사산에서 안내되는 세트 스크류 형태의 위치 결정 핀(147)이 이러한 목적을 수행한다. 위치 결정 핀(147)이 카운터 플랜지 안으로 나사 결합될 때, 그 위치 결정 핀은 축방향으로 위치 결정 링(140)을 공구 본체(130)에 밀어 축방향 클램핑력을 발생시킨다.

도 9는 제 4 실시 형태를 도시한다. 이 실시 형태는 대체로 제 3 실시 형태에 대응한다. 그러나, 제 3 실시 형태와는 대조적으로, 스프링 부싱 형태의 축방향 스프링 요소(148)가 위치 결정 링(140)에 배치된다. 위치 결정 핀(147)은 이들 스프링 요소에 작용한다. 스프링 요소는, 그의 탄성 특성으로 인해, 예를 들어 공구 본체(130)에서의 세틀링(settling) 과정으로 인해 공구 본체(130)의 길이가 변경되더라도 충분한 축방향 클램핑력이 여전히 공구 본체(130)에 가해지는 것을 보장한다.

기계가공 공구를 갖는 공구 헤드

도 10 및 도 11은 위에서 논의된 실시 형태 중의 하나에 따른 기계가공 공구(100)를 갖는 공구 헤드를 도시한다. 명료성을 위해, 기계가공 공구(100)는 개략적으로만 나타나 있다.

공구 헤드는 기부(310)를 포함한다. 이 기부(310)에는 선형 가이드(311)가 형성된다. 제 1 스핀들 유닛(320)과 제 2 스핀들 유닛(330)이 선형 가이드(311) 상에서 이동 방향(Y)을 따라 안내되면서 변위 가능하다. 이를 위해, 각 스핀들 유닛 각각은 대응하는 가이드 슈(shoe)(326, 336)를 갖는다. 기계가공 공구(100)는 스핀들 유닛(320, 330) 사이에 유지된다. 공구 축선(B)은 이동 방향(Y)에 평행하다.

제 2 스핀들 유닛(320) 및 제 1 스핀들 유닛(330)은, 기계가공 공구(100)가 그 스핀들 유닛들 사이에 수용된 후에, 서로에 결합될 수 있다. 스핀들 유닛들은, 결합되면, 이동 구동기(도면에는 나타나 있지 않음) 및 볼 스크류(312)에 의해 이동 방향(Y)을 따라 함께 이동되어, 공구 축선을 따라 작업물과 결합하는 공구 영역을 변경할 수 있다.

본 예에서, 스핀들 유닛(320)은, 제1 스핀들 샤프트(322)를 공구 축선(B)을 중심으로 회전하게 구동시키는 구동 모터를 갖는 동력화된 스핀들이다. 제 1 스핀들 샤프트(322)는 스핀들 유닛(320)의 스핀들 하우징(321)에 있는 스핀들 베어링(323)에 지지된다. 본 예에서, 제 2 스핀들 유닛(330)은 스핀들 베어링(333)에서 제 2 스핀들 유닛(330)의 스핀들 하우징(331)에 지지되는 비구동의 제 2 스핀들 샤프트(332)를 갖는 카운터 스핀들이다. 그러나, 대신에 양 스핀들 유닛(320, 330)이 구동될 수도 있다.

스핀들 샤프트(322, 332)의 공구측 단부에는, 스핀들 노즈(325, 335) 형태의 대향 스핀들 소켓이 형성된다. 스핀들 노즈의 형상은 기계가공 공구(100)의 허브 플랜지(101)의 플랜지 소켓(111, 121)의 형상에 상보적이며, 각각은 기계가공 공구(100) 쪽을 향하는 원추형 테이퍼 형상 및 각각의 끝면에 있는 평면 접촉 표면을 갖는다. 예컨대, 각 스핀들 노즈는 DIN ISO 702-1:2010-04에 따른 테이퍼형 섕크 (1:4)로서 형성될 수 있다.

따라서, 각 플랜지 소켓(111, 121)과 스핀들 노즈(325, 335) 사이의 면 접촉을 갖는 원추형 연결부가 있다. 기계가공 공구(100)가 스핀들 노즈(325, 335) 사이에 정확한 배향으로만 수용되는 것을 보장하기 위해, 원추형 연결부는 기계가공 공구(100)의 두 단부에서 상이한 직경을 가질 수 있다.

기계가공 공구(100)는 당김 로드(370)와 클램핑 너트(372)에 의해 스핀들 노즈(325, 335) 사이에 축방향으로 클램핑된다. 이를 위해, 기계가공 공구(100)와 제 2 스핀들 샤프트(332)는 각각 그를 관통해 연장되는 중심 축방향 보어를 갖는다. 제 1 스핀들 샤프트(322)는, 그의 공구 단부에서, 중심 축방향 보어를 갖는다. 이 보어에는 내부 나사산이 형성된다. 당김 로드(370)는 스핀들 샤프트(332) 및 기계가공 공구(100)의 중심 보어를 통해 삽입된다. 당김 로드(370)는, 제 1 스핀들 유닛(320)과 대향하는 그의 단부에서, 제 1 스핀들 샤프트(322)의 내부 나사산 안으로 나사 결합되는 외부 나사산을 갖는다. 당김 로드는 그의 다른 단부에서 또한 외부 나사산을 갖는다. 클램핑 너트(372)는 이 외부 나사산 상으로 나사 결합된다. 클램핑 너트(372)를 조임으로써, 클램핑 너트(372)는 기계가공 공구(100)의 방향으로 제 2 스핀들 샤프트(332)에 축방향 압력을 가한다. 이로 인해, 기계가공 공구(100)가 스핀들 노즈(325, 335) 사이에 축방향으로 클램핑된다. 결과적으로, 굽힘 및 비틀림 강성이 높은 단일의 연속적인 샤프트가 얻어진다.

제 1 스핀들 유닛(320)의 하우징(321)과 기계가공 공구(100) 사이의 축 영역에서 제 1 스핀들 샤프트(322)에 제 1 균형 잡기 유닛(350)이 배치된다. 제 2 균형 잡기 유닛(360)이 축방향으로 제 2 스핀들 유닛(330)의 하우징(331)과 기계가공 공구(100) 사이에서 제 2 스핀들 샤프트(332)에 배치된다. 균형 잡기 유닛(350, 360)은 각각의 스핀들 유닛(320, 330)의 하우징 외부에서 각각의 스핀들 샤프트(322, 332)를 둘러싼다. 각 균형 잡기 유닛은 관련된 스핀들 유닛으로부터 기계가공 공구(100) 쪽으로 테이퍼져 있는 하우징을 포함한다. 균형 잡기 유닛(350, 360)의 테이퍼형 외부 윤곽은 균형 잡기 유닛과 작업물 사이의 충돌 위험을 감소시킨다. 균형 잡기 유닛(350, 360) 각각은 링 균형 잡기 시스템으로 구성된다. 2개의 균형 잡기 유닛(350, 360)은, 기계가공 공구(100) 및 그에 클램핑되는 스핀들 샤프트(322, 332)를 포함하는 시스템을 2개의 균형 잡기 평면에서 균형 잡는 역할을 한다. 대안적으로, 적어도 하나의 균형 잡기 요소를 허브 플랜지에 배치하는 것도 생각할 수 있다.

클램핑 너트

도 12 및 도 13은 전술한 공구 헤드에 사용될 수 있는 것과 같은 예시적인 클램핑 너트(372)를 도시한다.

클램핑 너트(372)는 중심 보어를 규정하는 기부 요소(373)를 포함하고, 그 중심 보어는 대응하는 외부 나사산을 갖는 당김 로드 상에 기부 요소(373)를 나사 결합시키기 위한 내부 나사산을 갖는다. 한 단부에서, 기부 요소(373)는 외부적으로 육각 너트의 형태로 형성된다. 지지 링(374)이 기부 요소(373)에 장착된다. 지지 링은 축방향으로 한 방향으로(도 9에서 좌측으로) 움직이는 것이 방지되도록 기부 요소(373)의 칼라에 안착된다. 또한, 환형 축방향 푸시 요소(375)가 기부 요소(373) 상에서 축방향으로 변위 가능하게 안내된다. 압력 스크류 형태의 복수의 작동 요소(376)가 축방향 푸시 요소(375) 안으로 나사 결합되고, 축방향으로 한 방향을 따라(도 9에서 좌측으로) 움직이는 것이 방지되도록 축방향으로 지지 링(374)에 지지된다. 축방향 푸시 요소(375)로부터 압력 스크류를 풀면, 축방향 푸시 요소(375)가 지지 방향의 반대 방향을 따라(도 9에서 우측으로) 기부 요소(373)에 대해 전진된다.

2개의 스핀들 샤프트(322, 332) 사이에 공구(100)를 클램핑하기 위해, 압력 스크류를 축방향 푸시 요소(375) 안으로 가능한 한 멀리 나사 결합시킴으로써 축방향 푸시 요소(375)가 먼저 기부 요소(373)에 대해 완전히 뒤로 이동된다. 이제, 클램핑 너트(372)가 당김 로드(370) 상으로 나사 결합되고, 기부 요소(373)의 외부적으로 형성된 육각형의 도움으로, 제 2 스핀들 샤프트(332)에 대해 조정된다. 이는 상대적으로 낮은 토크로 행해진다. 이어서, 압력 스크류의 도움으로, 원하는 클램핑력이 공구(340)에 작용할 때까지 환형 축방향 푸시 요소(375)는 제어된 방식으로 제 2 스핀들 샤프트(332)의 방향으로 전진된다. 그렇게 해서, 축방향 푸시 요소(375)는 환형 접촉 표면으로 제 2 스핀들 샤프트(332)에 지탱된다.

물론, 그 자체로 종래 기술에 알려져 있는 바와 같은 클램핑 너트의 다른 구성도 사용될 수 있다. 예를 들어, 힘의 전달은 도시된 바와 다른 방식으로 이루어질 수 있다. 특히, 유압 클램핑 너트가 사용될 수 있다

내부 나사산을 갖는 클램핑 너트 대신에, 스크류 연결 이외의 방식으로, 예를 들어 베이요넷 또는 클램핑 부시를 통해 당김 로드에 연결될 수 있는 클램핑 요소도 사용될 수다.

예시적인 공작 기계의 구성

도 14는 창성 기어 연삭으로 기어를 하드 마무리하기 위한 공작 기계의 일 예를 도시한다. 이 기계는, 공구 캐리어(200)가 수평 송입 방향(X)을 따라 변위 가능하도록 배치되는 기계 베드(600)를 포함한다. Z-슬라이드(210)가 수직 방향(Z)을 따라 변위 가능하도록 공구 캐리어(200)에 배치된다. Z-슬라이드(210)는, 수평 스위블 축선(A)을 중심으로 Z-슬라이드(210)에 대해 피봇 가능한 스위블 본체(220)를 지닌다. 피봇 축선(A)은 송입 방향(X)에 평행하다. 상징적으로만 나타나 있는 공구 헤드(300)는 피봇 본체(220)에 배치된다. 이동 방향(Y)은 X-축에 수직이고 A-축에 대해 조절 가능하게 Z-축에 대해 각도를 이룬다.

또한, 회전식 터릿(turret)(400) 형태의 피봇 가능한 작업물 캐리어가 기계 베드(600)에 배치된다. 회전식 터릿(400)은 여러 회전 위치 사이에서 수직 스위블 축선(C3)을 중심으로 피봇 가능하다. 회전식 터릿은 2개의 작업물 스핀들(500)을 지니고 있고, 각 작업물 스핀들 상에는 작업물(510)이 클팸핑될 수 있다. 각 작업물 스핀들(500)은 작업물 축선을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있다. 도 12에서, 보이는 작업물 스핀들(500)의 작업물 축선은 C2로 나타나 있다. 도 12에서 보이지 않는 작업물 스핀들의 작업물 축선은 C1로 나타나 있다. 2개의 작업물 스핀들은 서로 정반대 위치에서 회전식 터릿(400)에 위치된다(즉, 스위블 축선(C3)에 대해 180°로 오프셋되어 있음). 이러한 방식으로, 작업물이 다른 작업물 스핀들 상에서 기계가공되는 동안에 두 작업물 스핀들 중의 하나가 로딩 및 언로딩될 수 있다. 이로써, 바람직하지 않은 비생산적인 시간을 크게 피할 수 있다. 그러한 기계 개념은 예를 들어 WO 00/035621 A1에 알려져 있다.

기계는, 복수의 제어 모듈(710) 및 제어 패널(720)을 포함하는 기계 제어 시스템(700)(상징적으로만 나타나 있음)을 갖는다. 각 제어 모듈(710)은 기계 축을 제어하고 그리고/또는 센서로부터 신호를 수신한다.

다른 변형예

스핀들 샤프트(322, 332)와 기계가공 공구(100) 사이의 인터페이스도 전술한 실시 형태와 다르게 형성될 수 있다. 특히, 다른 유형의 원추형 연결부가 사용될 수 있다. 예를 들어 DIN ISO 666:2013-12에 언급된 실시 형태 A, BF, BM, CF 또는 CM과 같은 임의의 알려진 원추형 연결부가 사용될 수 있다. 자세한 내용에 대해서는, DIN ISO 666:2013-12 및 여기서 언급된 다른 표준, 예컨대, DIN EN ISO 1119:2012-04, DIN ISO 702-1:2010-04, ISO 12164-1:2001-12 및 ISO 12164-2:2001-12을 참조할 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 기계 판독 가능 데이터 캐리어 대신에, 또는 그에 추가로, 허브 플랜지 또는 이 허브 플랜지로 형성되는 공구의 식별은 예를 들어 기계적 인코딩과 같은 다른 수단에 의해 이루어질 수도 있다. 코딩은 예를 들어 적어도 허브 플랜지 유형의 고유한 식별을 가능하게 하는 하나 이상의 노치에 의해 수행될 수 있다.

당김 로드(370)는 제 2 스핀들 샤프트(332) 대신에 제 1 스핀들 샤프트(322)를 통해 연장될 수 있고, 그의 단부에서 제 2 스핀들 샤프트(332)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 클램핑 요소는 제 2 스핀들 샤프트의 방향으로 제 1 스핀들 샤프트에 축방향 힘을 가한다.

기계가공 공구(100)를 축방향으로 제 1 스핀들 샤프트(322)와 제 2 스핀들 샤프트(332) 사이에 클램핑하기 위해, 중심 당김 로드 대신에 또는 그에 추가로, 서로 평행하게 연장되고 공구 스핀들 축선(B)으로부터 반경 방향으로 이격되어 있고 공구 스핀들 축선(B)에 대한 상이한 각도 위치에서 배치되는 2개 이상의 당김 로드가 사용될 수 있다.

기계가공 공구(100)를 압축 상태로 제 1 스핀들 샤프트와 제 2 스핀들 샤프트 사이에 고정시키고 또한 축방향으로 클램핑시키는 것은, 연속적인 당김 로드를 사용하지 않는 다른 방식으로, 예컨대 각각의 스핀들 샤프트 내부에 배치된 클램핑 시스템을 사용하여 수행될 수 있다. 이를 위해, 기계가공 공구와 스핀들 샤프트 사이의 연결은 예를 들어 ISO 12164-1:2001-12 및 ISO 12164-2:2001-12에 따른 중공 섕크 테이퍼(HSK)를 통해 이루어질 수 있다.

공구 본체는 위에서 설명한 실시 형태에서와 다르게 형성될 수 있다. 특히 공구 본체는 여러 부분으로 구성될 수도 있다.

공구 본체는 드레싱 가능하거나 드레싱 불가능할 수 있다. 드레싱 가능하지 않는 공구 본체는 예를 들어 경질 재료 코팅이 가해져 있는 금속 본체를 가질 수 있다. 이러한 공구 본체는 원칙적으로 드레싱 가능한 공구 본체와 동일한 방식으로 허브 플랜지에 장착될 수 있다. 그러나, 대신에, 공구 스핀들과의 연결 지점의 영역에서의 외부 윤곽이 플랜지 소켓(111, 121)에 따라 형성되는 일체형 공구를 제조하는 것도 생각할 수 있으며, 경질 재료 코팅은 그 일체형 공구의 일체적인 구성 요소이다. 공구는 기계 판독 가능 데이터 캐리어 및/또는 기계적 인코딩에 의해, 허브 플랜지에 대해 위에 나타나 있는 것과 동일한 방식으로 식별될 수 있다. 이러한 일체형 공구는 위에 나타나 있는 허브 플랜지가 있는 공구 및 일체형 공구를 포함하는 공구 모음의 일부일 수 있다.

100 연삭 공구
101 허브 플랜지
110 고정 플랜지
111 제 1 플랜지 소켓
113 칼라
114 클램핑 장치
115 연결 영역
116 중심 보어
117 위치 결정 보어
118 수용 노치
119 균형 잡기 보어
120 카운터 플랜지
121 제 2 플랜지 소켓
122 외부 표면
123 칼라
124 클램핑 표면
125 캡 스크류
126 중심 보어
127 외부 나사산
130 연삭 휠
131, 132 중간 와셔
140 위치 결정 링
141 길이 방향 홈
142 고정 핀
144 클램핑 표면
145 중간 링
146 조절 스크류
147 위치 결정 핀
148 스프링 요소
150 원추형 연결부
151 내부 원추체(테이퍼 소켓)
152 외부 원추체(테이퍼)
153 제 1 평면 접촉 표면
154 제 2 평면 접촉 표면
200 공구 캐리어
210 Z-슬라이드
220 스위블 본체
300 공구 헤드
310 기부
311 선형 가이드
312 볼 스크류 구동기
320 제 1 스핀들 유닛
321 제 1 스핀들 하우징
322 제 1 스핀들 샤프트
323 제 1 스핀들 베어링
324 구동 모터
325 제 1 스핀들 노즈
326 가이드 슈
330 제 2 스핀들 유닛
321 제 2 스핀들 하우징
332 제 2 스핀들 샤프트
333 제 2 스핀들 베어링
335 제 2 스핀들 노즈
336 가이드 슈
350 제 1 균형 잡기 유닛
360 제 2 균형 잡기 유닛
370 당김 로드
372 클램핑 너트
400 회전식 터릿
500 작업물 스핀들
510 작업물
600 기계 베드
700 기계 제어 시스템
710 제어 모듈
720 제어 패널
X, Y, Z 선형 축
A 스위블 축선
B 공구 축선
C1, C2 작업물 축선
C3, 타워 스위블 축선

Claims

공구 본체(130)를 위한 허브 플랜지(101)로서,
공구 축선(B)을 규정하고, 상기 공구 본체(130)를 수용하도록 구성되어 있는 고정 플랜지(110) - 상기 공구 축선(B)을 중심으로 회전 가능한 제 1 스핀들 샤프트(322)에의 연결을 위한 제 1 플랜지 소켓(111)이 상기 고정 플랜지(110)에 형성되어 있음 -; 및
상기 고정 플랜지에 분리 가능하게 연결되는 카운터 플랜지(120)를 포함하고,
상기 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120)는 원추형 연결부(150)를 통해 서로 연결되며, 원추형 연결부(150)는 상기 공구 축선(B)에 대해 동축으로 배치되고, 내부 원추체(151) 및 이 내부 원추체(151)에 수용되는 외부 원추체(152)로 형성되는, 허브 플랜지(101).
제 1 항에 있어서,
상기 공구 축선(B)을 중심으로 회전 가능한 제 2 스핀들 샤프트(332)에의 연결을 위한 제 2 플랜지 소켓(121)이 상기 카운터 플랜지(120)에 형성되어 있는, 허브 플랜지(101).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 내부 원추체(151)는 고정 플랜지(110)에 형성되고 외부 원추체(152)는 카운터 플랜지(120)에 형성되거나, 내부 원추체(151)는 카운터 플랜지(120)에 형성되고 외부 원추체(152)는 고정 플랜지(110)에 형성되는, 허브 플랜지(101).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 평면 접촉 표면(153)이 상기 내부 원추체(151)에 인접하여 형성되고, 상기 제 1 평면 접촉 표면(153)과 반대로 배향되는 제 2 평면 접촉 표면(154)이 외부 원추체(152)에 인접하여 형성되며, 제 1 및 제 2 평면 접촉 표면(153, 154)은 상기 공구 축선에 수직으로 연장되고, 고정 플랜지(110) 및 카운터 플랜지(120)는 마찰 끼워맞춤을 형성하도록 제 1 및 제 2 평면 접촉 표면(153, 154)에서 함께 눌려지는, 허브 플랜지(101).
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 평면 접촉 표면(153)은 전방측에서 내부 원추체(151)에 인접한 영역에 배치되고, 상기 제 2 평면 접촉 표면(154)은 외부 원추체(152)를 둘러싸는 영역에 배치되는, 허브 플랜지(101).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원추형 연결부(150)에서 상기 고정 플랜지(110)와 카운터 플랜지(120)를 축방향으로 함께 누르는 복수의 축방향 스크류(125)를 포함하는 허브 플랜지(101).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 허브 플랜지(101)는 제 1 클램핑 표면(113) 및 제 2 클램핑 표면(143)을 규정하여, 상기 공구 본체(130)가 축방향으로 상기 제 1 클램핑 표면(113)과 제 2 클램핑 표면(143) 사이에 클램핑될 수 있는, 허브 플랜지(101).
제 7 항에 있어서,
상기 허브 플랜지는 상기 카운터 플랜지(120)에 대한 축방향으로 가변적인 위치를 갖는 위치 결정 링(140)을 포함하고, 상기 제 1 클램핑 표면(113)은 상기 고정 플랜지(110)에 형성되고, 제 2 클램핑 표면(143)은 상기 위치 결정 링(140)에 형성되는, 허브 플랜지(101).
제 8 항에 있어서,
상기 카운터 플랜지(120)에 대한 위치 결정 링(140)의 나사 결합 운동으로 그 위치 결정 링(140)의 축방향 위치를 변경하기 위해, 상기 카운터 플랜지(120) 또는 고정 플랜지(110)는 외부 나사산(127)을 가지며 상기 위치 결정 링(140)은 그 외부 나사산에 상보적인 내부 나사산을 갖는, 허브 플랜지(101).
제 9 항에 있어서,
상기 위치 결정 링(140)으로부터 축방향 클램핑력을 상기 공구 본체(130)에 전달하기 위해 상기 위치 결정 링(140)에 축방향으로 인접하여 배치되는 중간 링(142)을 포함하는 허브 플랜지(101).
제 8 항에 있어서,
상기 위치 결정 링(140)은 고정 플랜지(110) 및/또는 카운터 플랜지(120) 상에서 축방향으로 변위 가능하고, 허브 플랜지(101)는, 카운터 플랜지(120)에 대한 위치 결정 링(140)의 축방향 위치를 변경하기 위해 상기 카운터 플랜지(120) 또는 위치 결정 링(140) 안으로 나사 결합되는 복수의 나사 요소를 포함하는, 허브 플랜지(101).
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및/또는 제 2 플랜지 소켓(111, 121)은 평면 접촉 표면을 갖는 내부 또는 외부 원추체로서 형성되는, 허브 플랜지.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
축방향 관통 보어(116, 126)를 포함하는 허브 플랜지.
기계가공 공구(100)로서,
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 허브 플랜지(101); 및
상기 허브 플랜지(101)에 클램핑되는 공구 본체(130), 특히 연삭 본체를 포함하는 기계가공 공구.
공작 기계를 위한, 특히 기어 절삭 기계를 위한 공구 헤드(300)로서,
제 14 항에 따른 기계가공 공구(100),
공구 축선(B)을 중심으로 회전 가능하도록 제 1 스핀들 유닛(320)에 장착되는 제 1 스핀들 샤프트(322)를 갖는 제 1 스핀들 유닛(320); 및
공구 축선(B)을 중심으로 회전 가능하도록 제 2 스핀들 유닛(330)에 장착되는 제 2 스핀들 샤프트(332)를 갖는 제 2 스핀들 유닛(330)을 포함하고,
상기 제 1 스핀들 유닛(320)과 제 2 스핀들 유닛(330)은, 기계가공 공구(100)가 축방향으로 제 1 스핀들 샤프트(322)와 제 2 스핀들 샤프트(332) 사이에 수용될 수 있도록, 서로에 대해 동축으로 배치되는, 공구 헤드(300).
제 15 항에 있어서,
상기 기계가공 공구(100)는, 축방향 압축력이 상기 기계가공 공구(100)의 양측에 작용하도록, 축방향으로 상기 제 1 스핀들 샤프트(322)와 제 2 스핀들 샤프트(332) 사이에 클램핑되는, 공구 헤드(300).
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 스핀들 샤프트(332) 및 기계가공 공구(100)는 각각 축방향 관통 보어를 가지며,
상기 공구 헤드(300)는 제 2 스핀들 샤프트(332) 및 기계가공 공구(100)의 축방향 관통 보어를 통해 연장되는 당김 로드(370)를 포함하고, 이 당김 로드(370)는 한 단부에서 상기 제 1 스핀들 샤프트(322)에 연결될 수 있고,
상기 제 1 스핀들 샤프트(322)와 제 2 스핀들 샤프트(332) 사이의 기계가공 공구(100)에 축방향 압축력이 발생될 수 있도록 상기 당김 로드(370)는 제 2 단부에서 제 2 스핀들 샤프트(332)에 연결 가능한, 공구 헤드(300).