KR101519811B1 - 인설트 시트 어댑터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 금속 원석의 기계 가공에서 터닝, 밀링 및 드릴링의 적용을 위한 컷팅 툴에 대하여 캐리어 툴로서의 툴 홀더(1)에 관한 것으로, 상기 툴 홀더는 체결 수단에 의해 체결되는 컷팅 몸체(3)와 상기 컷팅 몸체(3)를 수용하는 시트 벽을 가진 통합된 수용 리세스를 포함한다. 본 발명에 따라서, 사용 기간을 연장하고 툴 홀더의 전체 라이프 사이클 동안의 비용을 최소화하기 위해서, 수용 리세스(8)에 분리 가능하며 교환 가능한 인설트 시트 어댑터(6)가 체결되고, 상기 어댑터는 컷팅 몸체(3)에 조정되며, 수용 리세스(8)에서의 시트 벽(13) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 상기 어댑터의 측면 표면(7)이 얹혀지고, 컷팅 몸체(3)가 얹혀지는 인설트 시트 벽(2)을 포함하는 것이 제안된다.

Description

인설트 시트 어댑터 {INSERT SEAT ADAPTER}

본 발명은, 금속 원석(primarily metallic materials)의 기계 가공에서 터닝(turning), 밀링(milling) 및 드릴링(drilling)의 적용을 위한 컷팅 툴(cutting tool)에 대하여 캐리어 툴(carrier tool)로서의 클램핑 홀더(clamping holder)에 관한 것으로, 상기 크램핑 홀더는 체결 수단에 의해 체결되는 컷팅 몸체와 상기 컷팅 몸체를 수용하는 시트 벽(seat wall)을 가진 통합된 수용 리세스(incorporated receiving recess)를 구비한다.

기계 가공을 위한 캐리어 툴(도 1 및 도 2에 도시됨)에 대한 종래 기술은, 세라믹 물질, CBN/PCD-함유 물질 또는 단단한 금속에 의해 만들어지는 색인 가능한(indexable) 컷팅 몸체 또는 색인 가능한 컷팅 플레이트, 또는 컷팅 플레이트와 같이, 컷팅 몸체(3)을 수용하기 위한 플레이트 시트 벽(2)을 가진 통합된 수용 리세스를 구비하는 소위 클램핑 홀더(1)에 의해 구성된다. CBN은 입방정계 질화 붕소(cubic boron nitride)를 의미하고, PCD는 다결정질의 다이아몬드(polycrystalline diamond)를 의미한다.

또한, 이러한 컷팅 몸체(3)는 나사(screw), 웨지(wedge) 또는 그립핑 크로우(5)에 의해 체결되고, 플레이트 시트 벽(2)에 얹혀진다. 그립핑 크로우(5)는 나사(11)에 의해 클램핑 홀더(1) 상에 체결된다. 기계 가공 동안에, 특정 시간 이후에는 컷팅 몸체(3)의 삽입된 컷팅 엣지 코너(inserted cutting edge corner, 4)가 마모되고, 클램핑 홀더(1)가 마모된다. 설정된 양의 작업, 즉 프로세싱 기간 이후에, 컷팅 엣지 코너(4)는 컷팅 몸체(3)을 회전함으로써 변경되고, 따라서 이용 가능한 모든 컷팅 엣지 코너(2)가 사용될 때까지 설정된 작업의 양을 위해 그것은 다시 이용될 것이다. 이러한 프로세스는, 또한 클램핑 몸체(1)가 마모의 표시를 도시할 때까지 반복될 수 있으며, 갱신(renewal)되어야만 한다. 이러한 갱신은 빌드-업(build-up) 용접, 홀더- 및 플레이트-시트 재작업에 의하여 달성될 수 있으며, 또한 일반적으로 새로운 툴에 대하여 그것을 교환함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 근본적인 목적은, 청구항 1의 전제부에 따른 클램핑 홀더를 사용 기간이 연장되고 클램핑 홀더의 전체 라이프 사이클에 대한 비용을 최소화하는 방법으로 향상시키는 것이다.

이러한 목적은, 수용 리세스에 체결되어 달성되는데, 상기 수용 리세스에는, 컷팅 몸체에 조정되고 상기 수용 리세스에서의 시트 벽에 플레이트 시트 어댑터의 측면 표면이 직접적으로 또는 간접적으로 얹혀지며 컷팅 몸체가 엊혀지는 플레이트 시트 벽을 구비하는 분리 가능하며 교환 가능한 플레이트 시트 어댑터가 있다.

본 발명에 따라서, 일반적으로 (위에서 보는 바와 같이) 클램핑 홀더에 직접적으로 통합되는 플레이트 시트 벽은, 컷팅 몸체에 조정되고, 분리 가능하며 교환 가능한 플레이트 시트 어댑터에 대하여 스위치(switch)된다. 이러한 플레이트 시트 어댑터는 교환 가능한 부품으로서 구성되고, 마모되는 경우에 빠르고 저렴하게 변경될 수 있다. 실제의 클램핑 홀더는 더 이용될 수 있고, 사용 기간은 그것에 의해 연장되며, 제품의 전체 라이프 사이클에 대한 비용은 최소화된다.

바람직하게, 플레이트 시트 어댑터는, 플레이트 시트 어댑터의 측면 표면이 수용 리세스의 3개의 시트 표면에 직접적으로 얹혀 있으며, 시트 표면에 얹혀 있는 플레이트 시트 어댑터의 측면 표면은 직각의 방식으로 형성된다. 그 결과, 플레이트 시트 어댑터는 클램핑 홀더에 배열되는 수용 리세스 안으로 밀려질 수 있다.

본 발명의 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는, 클램핑 홀더에 얹혀지는 플레이트 시트 어댑터의 측면 표면이 다면적으로 형성되어 있으며, 정확하게 동일한 수용 리세스의 시트 표면에 얹혀져 있다.

본 발명의 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는, V-형상의 방식으로 연장하는 2개의 플레이트 시트 어댑터의 측면 표면이 정확하게 동일한 수용 리세스의 시트 표면에 직접적으로 얹혀져 있다. 정확하게 동일한 시트 표면은, 도면에서 도시된 바와 같이, 시트 표면이 플레이트 시트 어댑터의 측면 표면에 매치(match)되는 것을 의미한다.

본 발명의 형성에서, 플레이트 시트 어댑터는, 예를 들어 나사 결합 또는 클램프와 같은 체결 수단에 의해 클램핑 홀더 상에 고정된다.

2개의 분리된 요소로서 클램핑 홀더와 플레이트 시트 어댑터의 분리의 결과로, 본 발명의 또 다른 특징으로서, 플레이트 시트 어댑터를 교환하는 것뿐만 아니라, 작동 조건에 따라 상이한 물질로 플레이트 시트 어댑터를 조립하는 것도 가능하게 한다.

본 발명의 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는 고-합금 및 열-처리 스틸로 이루어진다. 이것은 더 좋은 마모-보호를 제공한다.

본 발명의 다른 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는 열간-가공강(hot-work steel)으로 이루어진다. 이것은, 예를 들어 구체적인 열-소산(heat-dissipation)과 제품의 확장된 저항을 유도할 수 있다.

본 발명의 또 다른 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는 세라믹 물질로 이루어진다. 세라믹 물질은, 금속에 비하여, 현저하게 낮은 수준의 열 전도를 갖는다. 그러므로, 컷팅 플레이트, 플레이트 시트 어댑터와 클램핑 홀더 사이의 열적 절연이 세라믹 물질로 만들어진 플레이트 시트 어댑터에 의해 실현된다.

본 발명의 또 다른 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는, 예를 들어 덴시메트(Densimet)와 같은 중금속으로 이루어진다. 클램핑 홀더에서의 다른 질량비 및 서로 상쇄되는 상호간의 변동(oscillation)의 결과로서, 예를 들어 덴시메트와 같은 중금속의 플레이트 시트 어댑터는 기계 가공 프로세스 동안 발생되는 진동에 대하여 댐핑 가능성을 높이는 것을 제공한다.

본 발명의 또 다른 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는 다양한 재료의 조합으로 이루어진다.

본 발명의 확장에 있어서, 플레이트 시트 어댑터의 측면표면과 수용 리세스의 시트 표면 사이에 배열되는 것으로, 열 전도, 댐핑 또는 전기적 절연이나 열적 절연을 위한 특성을 가진 요소가 있다. 또한, 이러한 연결에 있어서, 플레이트 시트 어댑터는 수용 리세스에서 시트 벽에 직접적으로 얹혀지지 않고, 상기 요소를 경유하여 간접적으로 엊혀진다.

본 발명의 확장에 있어서, 그립핑 크로우로 컷팅 몸체를 체결하기 위해서 플레이트 시트 어댑터에 통합되는 것으로, 그립핑 크로우의 체결 나사에 대한 보올이 있으며, 바람직하게는 회전에 대하여 상기 그립핑 크로우의 잠금을 위하여 상기 보올의 그루브가 있다.

본 발명에 따른 플레이트 시트 어댑터가 교환 가능한 부분인 반면, 소재의 적당한 선택에 의해 열 소산, 열적 절연, 댐핑(damping) 등과 같이 설명되었던 이점을 달성하는 것이 추가적으로 가능하다.

본 발명의 또 다른 형상은 이하에서 서술되는 도면에 도시된다.

본 명세서의 배경기술에서 설명된 바와 같이, 종래 기술은 도 1 및 도 2에서 도시된다.

도 3 내지 도 4는 금속 원석의 기계 가공에 있어서 터닝, 밀링 및 드릴링 적용을 위한 컷팅 툴에 대한 캐리어 툴로서의 본 발명에 따른 클램핑 홀더(1)의 실시예를 도시한다.

도 3은, 클램핑 홀더(1) 상에 체결 나사(11)로 고정되는 그립핑 크로우(5)에 의해 클램핑 홀더(1) 상에 고정되어 체결되는 컷팅 몸체(3)와, 삽입된 컷팅 몸체(3)와 안으로 밀어내는 플레이트 시트 어댑터(6)를 가진 완전한 클립칭 홀더(1)를 도시한다. 그러므로, 설치된 클립핑 홀더(1)는 컷팅 툴(미도시) 안으로 적용을 위해 삽입된다. 도 4는 도 3과 동일한 클립핑 홀더(1)를 도시한 것이나, 더 좋은 도시를 위하여 그립핑 크로우(5)를 도시하지는 않은 것이다. 도 6은 도 3 및 도 4와 동일한 클립핑 홀더(1)를 도시한 것이나, 플레이트 시트 어댑터(6)와, 삽입되는 컷팅 몸체(3)와, 그립핑 크로우(5), 및 체결 나사(11)를 도시하지는 않은 것이다. 도 5는 플레이트 시트 어댑터(6)를 도시한 것이다.

클램핑 홀더(1)에 통합되는 것은, 바람직하게는 서로 직각으로 배열되는 3개의 시트 벽(13)을 가진 수용 리세스(8)이다. 플레이트 시트 어댑터 또는 그것의 태스크(task)에 따라, 세모 기둥 모양으로(prismatically) 서로 매치(match)되는 시트 벽은 유리할 수 있다. 수용 리세스(8)의 베이스 상에서, 보올(bore, 14)은 체결 나사(11)를 가진 그립핑 크로우(gripping claw, 5)를 고정하는데 이용되는 나사산과 통합된다. 뿐만 아니라, 나사(9)를 가진 플레이트 시트 어댑터(6)를 체결하기 위해서 일반적으로 2개의 보올(15)은 각각의 나사산과 통합된다. 수용 리세스(8)는, 컷팅 몸체(3)와 대면하는 단부에서, 컷팅 몸체(3)에 대한 지지 플레이트(17)를 수용하는데 이용되는 지지-플레이트 리세스(16)를 구비한다. 또한, 이러한 지지-플 레이트 리세스(16)는 클램핑 홀더에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 이것은 워크피스의 내부 프로세싱에 대한 공간적인 관계(spatial relationships)가 꽉 죄일 때 필요하다. 지지-플레이트 리세스(16)의 2개의 시트 페이스(seat faces, 18)는 일반적으로 직각으로 구성되거나, 또는 서로에 대해 90°이상의 각으로 구성된다. 클램핑 홀더(1)는 금속으로 이루어진다.

(도 5를 보면) 플레이트 시트 어댑터(6)는 수용 리세스(8) 안으로 밀려진다. 바람직하게는 플레이트 시트 어댑터(6)는 직각의 형식으로 형성되며, 서로에 대해 직각으로 배열되는 측면 표면(lateral surfaces, 7)들을 갖는다. 또한, 직각의 형성은, 적용에 따라 세모 기둥 모양의 형성을 가질 수 있으며, 측면 표면(7)도 심지어 비-직각의 형상을 취할 수도 있다. 예를 들어, 플레이트 시트 어댑터(6)와 수용 리세스(8)의 소위 도브테일(dovetail) 형성에 의하여, 본 발명에 따른 형성-록킹 연결(form-locking connection)이 달성되는 것이 가능하다. 게다가, 보올(15)과 나사(9)는 적용되지 않을 수 있을 것이다. 기계 가공 동안에 컷팅 압력은 수용 리세스(8)에 후방에 배치되는 벽(13)에 대하여 플레이트 시트 어댑터(6)의 충격에 의하여 달성될 수 있다. 플레이트 시트 어댑터(6)는 그립핑-크로우 나사(11)에 의해 전방으로 이탈되는 것이 방지된다(이러한 버전은 여기에 도시되지 않음). 측면 표면(7)은 각각의 코너(corner)에서 빗각이 만들어진다. 플레이트 시트 어댑터(6)의 중심에 통합되는 것은, 상기 어댑터가 수용 리세스(8) 안으로 밀려진 이후에, 보올(10)을 지나서 돌출된 그립핑 크로우(5)가 나사산을 가진 보올(14) 안으로 체결되기 위하여, 보올(14) 위에 정렬되어 배열되는 연속적인 보올(10)이다. 회전에 대하여 그립핑 크로우를 잠기도록 하기 위해, 보올(10)은 그립핑 크로우(5) 상의 측면 크로스-피스(cross-pieces)에 안으로 체결되는 측면 그루브(lateral groove, 12)들을 구비한다. 뿐만 아니라, 2개의 보올이 플레이트 시트 어댑터(6)에 통합되고, 이로 인해 플레이트 시트 어댑터(6)는, 나사산을 가진 보올(15)을 거쳐서, 클램핑 홀더(1) 상에 나사(9)로 체결될 수 있다. 컷팅 몸체(3)를 향한 면(face) 상에서, 플레이트 시트 어댑터(6)는 정확한 피트(fit)로 얹혀있는 컷팅 몸체(3)를 위하여 서로에 대해 각을 가지고 배열되는 2개의 플레이트 시트 벽(2)을 구비한다. 플레이트 시트 벽(2)이 서로에 대하여 갖는 각(여기서는 80°)은 컷팅 몸체(3)의 컷팅 엣지가 서로에 대하여 갖는 각에 대응한다. 플레이트 시트 어댑터(6)가 수용 리세스(8) 안으로 밀려진 이후에, 플레이트 시트 벽(2)는, 만약 지지-플레이트 리세스(16)가 제공되면, 지지-플레이트 리세스(16)의 시트 표면(18) 위에 정렬되어 놓여진다.

플레이트 시트 어댑터(6)가 수용 리세스(8) 안으로 밀려진 이후에(지지 플레이트(17)는 이미 지지-플레이트 리세스(16)에 고정됨), 플레이트 시트 어댑터(6)는 나사로(9) 고정된다. 그 후에, 컷팅 몸체(3)는 컷팅 엣지가 플레이트 시트 어댑터(6)의 플레이트 시트 벽(2)에 얹히는 방식으로 삽입된다. 마지막으로, 그립핑 크로우(5)가 그 위에 세트(set)되고 체결 나사(11)로 체결되며, 이에 의해 컷팅 몸체(3)도 동시에 체결된다.

플레이트 시트 어댑터(6)를 교환하기 위해서는, 절차가 반대로 된다. 컷팅 몸체(3)을 교환하기 위해서는, 오직 체결 나사(11)를 풀 필요가 있고 그립핑 크로 우(5)만 들면 된다.

도 7 및 도 8에서, 플레이트 시트 어댑터(6)가 다면적의 측면 표면(7)을 구비하는 것을 도시한다. 반면에, 이러한 플레이트 시트 어댑터(6)는 도 5에 도시된 것과 동일하다. 도 8은 (도 7을 보면) 측면 표면(7)의 화살 모양의 방향에서 바라본 것을 도시한다. 이러한 다면적의 측면 표면(7)은, 도 8에서 쉽게 도시될 수 있는 것처럼, 단면이 V-형상이 되도록 형성된다. 수용 리세스(8)의 시트 표면(13)은 측면 표면(7)의 다면적의 형성에 대응하여야 한다.

Claims (11)

1. 금속 원석의 기계 가공에서 터닝, 밀링 및 드릴링을 적용하기 위한 컷팅 툴용의 캐리어 툴로서, 체결 수단에 의해 체결되는 컷팅 몸체(3)를 수용하는 시트 벽과 통합된 수용 리세스를 구비하는, 클램핑 홀더(1)에 있어서,

   분리 가능하며 교환 가능한 플레이트 시트 어댑터(6)가 상기 수용 리세스(8)에 체결되도록 제공되고,

   상기 플레이트 시트 어댑터(6)는, 상기 수용 리세스(8)에서 직각으로 형성된 3개의 시트 벽(13)에 직접적으로 맞닿는 3개의 측면 표면(7), 및 상기 컷팅 몸체(3)가 얹혀지는 플레이트 시트 벽(2)을 가지며,

   직각으로 형성된 상기 3개의 측면 표면(7)의 각각은, V-형상의 방식으로 연장형성되어 이에 대응되는 V-형상을 가진 상기 수용 리세스(8)의 3개의 시트 벽(13)에 직접적으로 얹혀지고,

   상기 플레이트 시트 어댑터(6)는 상기 측면 표면(7)에 의해 상기 클램핑 홀더(1)에 얹혀지고, 상기 클램핑 홀더(1)에 얹혀지는 상기 플레이트 시트 어댑터(6)의 부분은 직사각형 형상으로 형성되며,

   상기 플레이트 시트 어댑터(6)에 그립핑 크로우(5)의 체결 나사(11)용 보올(10)이 통합되고, 그리고

   상기 보올(10)은 상기 그립핑 크로우(5)를 회전에 대하여 잠그기 위한 측면 그루브(12)를 구비하는,

   클램핑 홀더.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 플레이트 시트 어댑터(6)는 체결구에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는,

   클램핑 홀더.
5. 제4항에 있어서,

   상기 체결구는 나사 결합에 의한 것인,

   클램핑 홀더.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 플레이트 시트 어댑터(6)는, 고-합금의 열-처리된 스틸, 열간-가공 스틸(hot-work steel), 세라믹 물질 및 중금속 중 하나 이상으로 이루어지는,

   클램핑 홀더.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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