KR100977695B1

KR100977695B1 - 금속가공 공구용 절삭 공구 헤드

Info

Publication number: KR100977695B1
Application number: KR1020047020416A
Authority: KR
Inventors: 페르 한손; 에리크 베르밍예; 헬레나 올손
Original assignee: 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2010-08-24
Also published as: KR20050021011A

Abstract

본 발명은, 기초 홀더 (1), 및 기초 홀더와 연결되어 있는 인서트 홀더 (4) 를 포함하며, 인서트 홀더의 전방부에는 하부 지지부 (6) 와 상부 클램프부 (5) 사이에 인서트 포켓이 제공되어 있고, 상기 상부 클램프부 (5) 는 가압 수단에 의해 작동되어 절삭 인서트 (3) 와 클램핑 표면 결합될 수 있으며, 또한 인서트 포켓과 떨어져 있는 슬롯 (20) 이 제공되어 있는, 절삭 인서트 (3) 로 칩 금속 기계가공하는 공구 헤드에 관한 것이다. 상기 가압 수단은, 기초 홀더 (1) 의 홈에 수용되고 원뿔형 헤드 (18) 를 갖는 클램프 스크루 (19) 의 형태로 되어 있고, 이 스크루가 축방향 운동을 하면 그의 원뿔형 헤드가 상기 슬롯 (20) 에 삽입되고 조여지면 기초 홀더의 상부가 바깥쪽으로 구부러지고, 그 운동으로 인해 인서트의 클램핑이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

금속가공 공구용 절삭 공구 헤드{CUTTING TOOL HEAD FOR A METALWORKING TOOL}

본 발명은 금속의 칩제거 기계가공에 사용되는 유형의 기계가공 공구용 공구 헤드에 관한 것이다. 이러한 공구 헤드는 기초 홀더 및 그와 연결된 공구홀더를 포함한다. 좀더 명확히는, 이 공구는 분단(parting) 및 홈가공(grooving)과 같은 기계가공을 위한 것이다.

칩 제거 기계가공 분야에서는, 다양한 유형의 선삭공구에서 가장 흔하지만 다양한 홀더와 어댑터 사이의 토크 저항 연결을 얻기 위한 다양한 유형의 공구 커플링(tool coupling)이 존재한다. 예컨대, 스웨덴 특허출원 제 7813038-2 호에는 클램핑을 위해 클램핑 스크루와 협동작용하는 세레이션(serration)이 사용되는 분단 및 홈가공용 공구가 개시되어 있다. 이 경우, 어댑터를 클램핑하기 위한 스크루는 3 개이다. 이는, 새로운 절삭날의 인덱싱(indexing)을 위해 인서트 교체가 요구될 때 비교적 긴 3개의 스크루를 먼저 풀고 그 다음 이들을 다시 조이는데 시간이 다소 소비됨을 의미한다. 또한, 스웨덴 특허출원 제 9004032-0 호에는 인서트 포켓에 인서트구비 홀더 블레이드를 포함하는 절삭 공구가 개시되어 있는데, 여기서는 가압 수단이 제공되고 이 가압 수단이 경사진 각도에서 인서트 포켓의 슬롯에 들어가면, 상기 홀더 블레이드의 상부 클램핑 아암부가 탄성 굽힘 변형을 하게 되고 이로 인해 인서트의 상부 표면쪽으로 작용하는 힘이 발생하게 되며, 이렇게 해서 인서트가 클램핑된다. 가압 수단이 비교적 긴 핀으로 구성되기 때문에, 이 시스템은 분단 공구용의 좁은 홀더 블레이드에서 비교적 많은 공간을 차지한다.

본 발명은 이미 공지된 공구에서 발생하는 상기 문제들을 해결하고 개선된 커플링을 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명의 주 목적은 필요한 절삭 인서트 교체가 각 클램프 스크루를 완전히 풀지 않고 빠르고 간단한 방식으로 이루어지는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 클램프 수단이 분실될 위험이 없는 공구를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 분해시 다른 키(key) 수단을 사용할 필요가 없는 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 주 목적은 청구범위 제 1 항의 특징부에 개시된 구성에 의해 달성된다. 또한, 바람직한 실시형태들은 그 이하의 종속항에 규정되어 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 공구를 나타내는 확대 사시도로서, 이 공구는 개략적으로 도시된 절삭 헤드 형태의 홀더 및 어댑터를 포함하고 있다.

도 2 는 도 1 의 실시형태에서의 기초 홀더 및 그와 결합된 어댑터의 측면도이다.

도 1 내지 2 는 공구기계와의 결합을 위한 중앙 보어 (2) 를 포함하는 기초 홀더 (1) 를 나타내며, "3"은 절삭 인서트를 나타낸다. 기초 홀더 (1) 는 전방 및 측방 연장부 (4) 를 구비하고 있다. 기초 홀더는 예컨대 다목적 선반과 같은 공구기계에 결합되기 위한 것이다. 측방으로 연장되어 있는 상기 부분 (4) 은 기초 홀더 (1) 의 잔부보다 더 작은 폭을 갖는 일체형 상부 클램프부 (5) 및 하부 인서트 지지부 (6) 를 포함하는 블레이드형 부분으로 되어 있다. 상부 클램프부 (5) 와 하부 클램프부 (6) 사이에는, 칩 제거 기계가공용 인서트 (3) 를 수용하기 위한 클램핑 슬롯 (7) 이 형성되어 있다. 상기 인서트의 후방 단부면 (3a) 은 그의 축방향 후방 변위를 제한하는 숄더부 (8) 에 접하도록 되어 있다. 숄더부 (8) 는 측방 연장부 (4) 의 하부 지지부 (6) 로부터 돌출해 있다. 이로 인해, 클램핑 슬롯 (7) 은 후방에서 슬롯 연장부 (9) 와 이어져 있으며, 이 연장부는 앞의 슬롯 (7) 보다 훨씬 더 작은 높이를 갖는다. 슬롯 연장부 (9) 의 단부를 도면부호 "9a"로 표시하였다. 절삭 인서트의 하부면 (3b) 은 절삭 인서트의 후방 단부면 (3a) 쪽으로 이 단부면에 수직하게 배향되어 있고 또한 상기 하부면 (3b) 은 의도된 이송 방향과 평행하다. 상기 인서트의 상부의 후방부와 하부면 (3b) 에는 본 출원에서 참조한 스웨덴 특허출원 제 9703434-2 호에 개시된 방식으로 오목한 V자형 쇄기형 홈이 바람직하게 제공되어 있다.

기초 홀더는 기초 홀더의 중심축 (CL) 과 평행하게 측방향으로 형성되어 있으며 서로 떨어져 있는 복수의 원통형 구멍 (10a, 10b, 10c, 10d) 을 구비하고 있 다. 이들 구멍 중 하나에는, 그 안에 적절한 놀음이 가능하게 위치하는 너트롤 (nut roll) (11) 이 제공되어 있고, 각 너트롤의 축방향 길이는 기초 홀더 (1) 와 일체형 공구홀더 (4) 의 두께와 동일하다. 또한, 상기 구멍 (10b, 10c, 10d) 의 나머지 부분에 수용된 3개의 클램프 스크루 (12, 13, 14) 를 대응 기계 (도시 안됨) 의 적절한 연결부에 있는 대응 구멍에 나사결합된다. 클램프부 (5) 로부터 약간 경사진 위쪽에 위치한 구멍 (10a) 에 인접해서는 상기 구멍 (10a) 에 수직하게 형성된 원통형 홈 (15) 이 있으며, 이 홈의 상부 단부는 바깥쪽을 향하는 원뿔형 홈 (16) 을 갖고 있다.

상기 홈 (15) 은 보어 (2) 와 슬롯 (9) 의 단부 (9a) 사이의 위치까지 반경방향 안쪽으로 형성되어 있어, 힌지 (17) 가 그 사이에 제공되어 있다. 이 홈은 대응되게 형성된 원뿔형 헤드 (18) 를 갖는 클램프 스크루를 수용하기 위한 것이고, 이 클램프 스크루의 하부는 너트롤 (11a) 의 나사부 (21) 에 나사결합된다. 도 1 에 잘 나타난 것처럼, 공구 헤드 (1) 는 또한 상기 홈 (15) 까지 연장하는 측방 연장 슬롯 (20) 을 구비하고 있고, 이 슬롯은 상기 원뿔형 홈 (16) 의 중심을 통과하면서 상기 헤드를 관통해 있다. 도 1 에서, 인서트 수용 슬롯 (7) 은 기초 홀더 (1) 와 공구홀더 (4) 양자를 통해 횡으로 형성되어 있다. 스크루 (19) 와 슬롯 연장부 (9) 사이에 위치한 부분 (23) 를 제외한 상기 홀더 (1) 의 내측 표면에는 세레이션 (22) 이 상기 인서트의 길이방향으로 형성되어 있다. 이에 대응하는 세레이션은 상기 홀더 (1) 가 연결될 기계에 존재한다. 새로운 절삭 인서트 (3) 를 삽입할 때, 상기 인서트는 일부가 원뿔형인 스크루 (19) 를 조임으로써 클램핑된다. 스크루 헤드 (18) 를 축방향으로 삽입하면, 상기 슬롯 (20) 은 넓어지고, 클램프부 (5) 는 상기 인서트 (3) 의 윗면과 결합하게 될 것이다. 인서트를 교체할 때는, 클램프 스크루 (19) 를 약간만 풀면 되고, 이로써 상기 슬롯의 폭은 비클램프 위치에서의 폭을 회복하고, 그 결과, 스크루 (19) 를 완전히 풀지 않고도 상기 인서트를 교체할 수 있다.

상기 스크루 수용 홈 (15) 은 인서트 포켓의 길이방향에 대해 25 내지 105°의 각도를 이루는 방향으로 형성되어야 한다. 힌지 (17) 에 대하여 최적의 모멘트 아암(moment arm)을 얻기 위해, 이 각도는 35 내지 90 °가 바람직하다. 또한, 바람직하게는 기초 홀더 (1) 는 인서트 지지 홀더부를 갖는 인서트 수용부 (4) 의 폭의 수배인 폭을 가져야 한다. 도 1 내지 2 에 도시된 실시예의 경우, 인서트 (3) 의 길이방향 크기는 도 2 에 도시된 것처럼 인서트 홀더 (4) 의 하부 지지면 (4a) 보다 더 커야 하고, 그러면 인서트가 기초 홀더 (1) 로부터 측면 지지를 받게 된다.

Claims

기초 홀더 (1), 및 기초 홀더와 연결되어 있는 인서트 홀더 (4) 를 포함하며, 인서트 홀더의 전방부에는 하부 지지부 (6) 와 상부 클램프부 (5) 사이에 인서트 포켓이 제공되어 있고, 상기 상부 클램프부 (5) 는 가압 수단에 의해 작동되어 절삭 인서트 (3) 와 클램핑 표면 결합될 수 있으며, 또한 인서트 포켓과 떨어져 있는 슬롯 (20) 이 제공되어 있고, 상기 가압 수단은, 기초 홀더 (1) 의 홈에 수용되고 원뿔형 헤드 (18) 를 갖는 클램프 스크루 (19) 의 형태로 되어 있고, 이 스크루가 축방향 운동을 하면 그의 원뿔형 헤드가 상기 슬롯 (20) 에 삽입되고 조여지면 상기 슬롯 (20) 은 넓어지고, 상기 상부 클램프부 (5) 가 상기 인서트 (3) 의 윗면에 결합하도록 기초 홀더의 상부가 구부러지고, 그 운동으로 인해 인서트의 클램핑이 이루어진, 절삭 인서트 (3) 로 칩 금속 기계가공하는 공구 헤드에 있어서,

클램프 스크루 (19) 의 수용을 위해 제공된 너트 롤 (11a) 이 상기 클램프 스크루 (19) 및 인서트 슬롯 (7) 의 길이방향에 대해 수직하게 형성된 원통형 홈 (10a) 에 수용되는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항에 있어서, 상기 기초 홀더 (1) 는 인서트 홀더 (4) 보다 큰 폭을 갖고, 기초 홀더와 인서트 홀더는 일부품으로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항에 있어서, 스크루 수용 홈 (15) 은 인서트 포켓의 길이방향에 대해 35 내지 90 °의 각도를 이루는 방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트를 수용하는 슬롯 (7) 은 후방에서 슬롯 (7) 보다 작은 높이를 갖는 슬롯 연장부 (9) 와 이어져 있는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 후방 인서트 단부면 (3a) 이 인서트의 하부면 (3b) 에 대해 수직하게 형성된 상기 홀더 (4) 의 숄더부 (8) 에 축방향으로 접하게 되는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 (3) 의 길이방향 크기가 인서트 홀더의 하부 지지면 (4a) 의 길이방향 크기보다 길어서, 기초 홀더 (1) 의 일측면으로부터 상기 인서트가 측면지지를 받는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 기초 홀더 (1) 의 측면에는 세레이션 (22) 이 상기 인서트 (3) 의 방향과 평행하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 클램프 스크루 (19) 와 기초 홀더의 슬롯 연장부 (9) 사이에 위치한 부분 (23) 은 세레이션이 없는 편평한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 공구 헤드.
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