KR20080050609A - 수형 요소를 수용하기 위한 중공 공간을 구비한 밀링 커터헤드 및 밀링 커터 공구 - Google Patents

Abstract

일 양태에서, 본 발명은 교체가능한 밀링 커터 헤드 (2) 로서, 일측에서는 중심 축선 (C) 에 대해 회전 대칭형의 기본 형상을 갖는 외부 포락면 (10) 을 갖고, 원주방향으로 이격된 다수의 절삭날 (11) 및 칩 플루트 (12) 를 포함하며, 다른 측에서는 두 개의 축선 방향으로 이격된 전방 단부 (8), 후방 단부 (9), 중공 공간 (20) 및 밀링 커터 헤드의 프레임 (30) 을 통과하는 범위에서 연장하고 중공 공간 (20) 에서 바닥면 (21) 으로 개방된 축선 방향 구멍 (17) 을 갖는 밀링 커터 헤드에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 상기 밀링 커터 헤드는 밀링 커터 헤드의 양 단부 (8, 9) 사이의 축선 방향 거리 (L) 가 최대한으로 최대 외경 (D1) 의 절반이 되는 평평한 풀리형 기본 형상을 갖고, 밀링 커터 헤드의 중심 축선 (C) 에 대해 수직인 평면에서 상기 중공 공간 (20) 의 단면적은 상기 외경 (D1) 에 의해 정해진 밀링 커터 헤드의 총 단면적의 적어도 25% 가 된다. 제 2 양태에서, 본 발명은 또한 이러한 밀링 커터 헤드를 갖는 밀링 커터 공구에 관한 것이다.

Description

수형 요소를 수용하기 위한 중공 공간을 구비한 밀링 커터 헤드 및 밀링 커터 공구{A MILLING CUTTER HEAD AND A MILLING CUTTER TOOL WITH A HOLLOW SPACE FOR RECEIVING A MALE ELEMENT}

일 양태에 있어서, 이 발명은 교체가능한 밀링 커터 헤드로서, 일측에서는 중심 축선에 대해 회전 대칭형의 기본 형상을 갖는 외부 포락면을 갖고, 원주방향으로 이격된 복수의 절삭날 및 칩 플루트를 포함하며, 다른 측에서는 두 개의 축선 방향으로 이격된 전방 단부 및 후방 단부, 밀링 커터 헤드의 프레임을 통과하는 범위 내에서 연장하는 축선 방향 구멍을 가지며, 상기 밀링 커터 헤드는 밀링 커터 헤드의 두 단부 사이의 축선 방향 거리가 최대한으로 밀링 커터 헤드의 최대 외경의 절반이 되는 평평한 풀리형 기본 형상을 갖는 교체가능한 밀링 커터 헤드에 관한 것이다.

추가적인 양태에 있어서, 본 발명은 또한 이러한 밀링 커터 헤드를 갖는 밀링 커터 공구에 관한 것이다.

특히 금속 가공물의 밀링 기계가공 분야 내에서, 최근에 복수의 밀링 커터 공구가 제안되어 왔고, 밀링 커터 공구의 밀링 커터 헤드가 초경 합금체의 단일편으로 제조되며, 필수의 절삭날은 적절한 초경합금체로 형성된다 (각각의 초경합금 인서트에 포함된 절삭날과 대조적으로, 이 단일품은 강의 밀링 커터 헤드에 분리가능하게 장착됨). 일체적으로 결합된 절삭날을 갖는 초경합금으로 된 이러한 밀링 커터 헤드는 통상, 특히 섕크-엔드 밀, 컨투어 밀 등의 소형 밀링 커터에 포함될 때, 루즈 탑 (loose top) 으로 칭한다. 이러한 루즈 탑을 사용하는 밀링 커터 공구의 예로는 여러 가지 중에서도 다음의 특허 문헌에서 발견된다: WO 03/097281, WO 03/101650, EP 0911101, EP 1237670, EP 1342521, DE 3230688, US 6241433, US 6276879, US 6494648 및 US 6497540.

회전가능하고 종종 원통형의 기본체로부터 조립되는 초경합금으로 된 종래의 밀링 커터 헤드의 대부분은 신장된 형상을 가져서, 기본체의 전방 자유 단부에서 암형 시트 안으로 삽입될 수 있도록 하기 위해서, 밀링 커터 헤드의 후방 단부로부터 뒤쪽으로 돌출하는 수형 체결 부재뿐만 아니라, 밀링 커터 헤드의 축선 방향 연장부가 밀링 커터 헤드의 직경보다 크다. 밀링 커터 헤드의 이 일반적인 신장된 형상은, 무엇보다 밀링 커터 헤드의 후방 단부와 기본체의 전방 단부 사이의 계면에서 공구가 상당한 굽힘 하중을 받는 것에 대한 중요성을 갖는데, 왜냐하면 현저한 반경 방향 절삭력이 밀링 커터 헤드의 전방 자유 단부에 작용하기 때문이다. 또한, 일반적인 신장된 형상은, 기하학적 이유로 인해 기본체로부터 밀링 커터 헤드로 토크를 전달하기 위한 수단이 단지 매우 한정된 반경 방향 연장부를 제외하고 다른 것으로 만들어질 수 없다는 단점을 갖는다. 달리 말하면, 토크를 전달하기 위한 토크 아암은 한정되고, 두 개의 구성 요소 사이의 접촉면은 작아지게 된다. 이와 관련하여, 토크 전달을 위한 나사 조인트에만 의존하는 이러한 공구 는 결함이 많다는 것도 언급되어야 한다. 종래의 밀링 커터 헤드의 다른 단점은, 밀링 커터 헤드에서의 활성 (active) 절삭날의 수와 관련하여 제조시에 고가의 초경합금 재료의 소비가 상당히 커진다는 것이다. 또한, 여러 경우에 절삭날이 밀링 커터 헤드의 길이의 작은 부분만을 따라 이용되는 것을 대신해, 적어도 밀링 커터 헤드 및 축선 방향 길이의 대부분을 따라 종종 형성될 것이다. 따라서, 예를 들어, 정밀 밀링시에, 전체 날 길이의 오직 1 ~ 10% 만이 마모되고, 90 ~ 99% 는 이용되지 않고 유지된다.

본 발명은 공지된 밀링 커터 공구의 상기 단점들을 제거하여서 향상된 밀링 커터 헤드를 갖는 향상된 밀링 커터 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 제 1 양태에 있어서, 본 발명의 주목적은, 일측에선 공구의 기본체에 안정적이고 정확한 방식으로 고정될 수 있고, 다른 측에선 기본체에 작용하는 계면으로서, 이 계면을 통해 상당한 토크가 원하는 위치로부터 벗어나거나 제거되지 않고 기본체로부터 밀링 커터 헤드로 전달될 수 있는 계면을 갖는 밀링 커터 헤드를 제공하는 것이다. 추가적인 목적은 부속된 칩 플루트뿐만 아니라 서로에 대해 가까이 위치된 다수의 절삭날의 형성을 가능하게 하는 구성을 갖는 밀링 커터 헤드를 제공하는 것이다. 특정 양태에서, 본 발명은 정밀 밀링 등의, 절삭날의 깊이가 작은 밀링에 특히 적합한 밀링 커터 헤드를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 달리 말하면, 밀링 커터 헤드는 불필요하게 길고 비용 소모적인 절삭날 없이 만들어지는 것이 가능해야만 한다. 본 발명의 목적인 또한, 예컨대 압축-몰딩 및 소결, 보다 구체적으로는 고가의 재료를 소량 사용하는 종래의 방법에 의해 제조하기에 간단하고 비용이 많이 들지 않는 초경 합금 밀링 커터 헤드를 제공하는 것이다. 이와 관련하여, 밀링 커터 헤드는 간단한 방식으로 마무리되는 것도 가능해야만 한다.

본 발명에 따라, 청구항 1 의 특징부에 정의된 특징에 의한 적절한 밀링 커터 헤드에 의해 적어도 본 발명의 주목적이 얻어진다. 본 발명에 따른 밀링 커터 헤드의 바람직한 실시형태는 종속 청구항 2 ~ 11 에 더 정의된다.

제 2 양태에 있어서, 본 발명은 또한 회전가능한 기본체 뿐만 아니라 밀링 커터 헤드도 포함하는 조립된 상태의 밀링 커터 공구에 관한 것이다. 이와 관련하여 주목적은, 밀링 커터 공구의 기본체와 밀링 커터 헤드 사이의 계면은 밀링 커터 헤드를 원하는 위치에 고정하는 것이 반복적으로 신뢰성 있고 안정적이며 정확해지는 방식으로 형성되는 밀링 커터 공구를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은 이 밀링 커터 공구의 밀링 커터 헤드가 유지 기능에 실패하여서 기본체로부터 느슨해지는 위험을 감수하지 않는 밀링 커터 공구 헤드를 밀링 커터 공구에 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 독립 청구항 12 에 정의된 특징에 의한 밀링 커터 공구에 의해 적어도 주목적이 얻어진다. 본 발명에 따른 밀링 커터 공구의 바람직한 실시형태는 종속 청구항 13 ~ 15 에서 더 정의된다.

도 1 은 기본체 및 밀링 커터 헤드로 구성된 본 발명에 따른 밀링 커터 공구 의 부분 사시도이다.

도 2 는 나사 형상의 조임 장치로부터 및 서로에 대해 이격된 기본체와 밀링 커터 헤드를 도시하는 분해 사시도이다.

도 3 은 적절한 밀링 커터 헤드만의 확대된 정면도이다.

도 4 는 도 3 의 A-A 의 단면이다.

도 5 는 동일한 커터 헤드의 후면도이다.

도 6 은 밀링 커터 헤드의 측면도이다.

도 7 은 기본체에 장착된 밀링 커터 헤드를 통한 단면이다.

도 8 은 도 7 에 도시된 구성 요소의 분해도이다.

도 9 는 본 발명에 따른 대안적인 밀링 커터 헤드의 사시도이다.

도 10 은 기본체와 조임 나사와 함께 도 9 에 따른 밀링 커터 헤드를 도시하며 도 8 에 대응하는 분해도이다.

도 1 및 2 에서, 본 발명에 따라 제조된 밀링 커터 공구가 도시되어 있으며, 이 밀링 커터 공구는 회전가능한 기본체 (1) 및 교체가능한 밀링 커터 헤드 (2) 로 구성된다. 밀링 커터 헤드를 기본체에 고정하기 위해서, 조임 장치 (3) 가 사용되고, 이 조임 장치는 도시된 실시형태에서 전방 장착식 나사의 형태이다.

실시예에서, 밀링 커터 헤드 (2) 뿐만 아니라, 기본체 (1) 도 중심 축선 (C) 에 의해 규정된 회전 대칭형 기본 형상을 가지며, 중심 축선 주위에서 공구가 회전가능하다. 유리하게는 - 꼭 필수적이지는 않더라도 - 기본체 (1) 는 신장된 형 상을 갖고, 이 경우에 기본체의 길이의 대부분을 따라 원통형 포락면 (4) 에 의해 한정된다. 기본체의 전방 자유 단부에서, 기본체는 얇은 수형 요소 또는 부재 (5) 로 변형되고, 평평한 단부면 (7) 뿐만 아니라, 회전 대칭 포락면 (6) 에 의해 한정된다. 가장 적절하게는, 포락면 (6) 은 원통형이다.

밀링 커터 헤드 (2) 는 각각 전방 단부 (8) 및 후방 단부 (9) 를 가지며, 그 사이에서 통상 회전 대칭 포락면 (10) 이 연장한다. 상기 포락면에는, 주변 방향으로 이격된 다수의 절삭날 (11) 이 형성되어 있고, 그 사이에는 칩 플루트 (12) 가 있다. 따라서, 포락면이 매끄럽지 않더라도, 포락면은 기하학적으로 회전 대칭의 기본 형상을 가지며, 이 기본 형상은 전체적으로 또는 부분적으로 원통형, 원뿔형 또는 아치형일 수도 있다. 도시된 예에서, 절삭날 (11) 은 오직 단부 (8, 9) 사이의 축선 방향 간격의 일부를 따라서만 연장하고, 매끄러운 원주면 (13) 은 밀링 커터 헤드의 후방 단부 (9) 와 절삭날 세트 사이에 위치한다. 가장 적절하게는, 절삭날은 밀링 커터 헤드의 원주를 따라 같은 거리에서 이격된다.

나사 (3) 는 수나사 (16) 를 갖는 섕크 (15) 뿐만 아니라 헤드 (14) 도 포함한다. 커터 헤드 (2) 에는, 중심 관통 구멍 (17) 이 형성되어 있고, 이 구멍을 나사 섕크 (15) 가 통과하여, 기본체의 전방 단부에서 개구된 중심 구멍 (19) 에 있는 암나사 (18) 에서 조여질 수 있게 된다. 도시된 밀링 커터 공구가 지금까지 설명되었지만, 이는 본질적으로 이미 공지되어 있다.

이하, 본 발명에 따른 밀링 커터 헤드 (2) 의 구성을 정밀하게 도시한 도 3 ~ 8 을 참조한다. 도시된 바람직한 실시형태에서, 밀링 커터 헤드는 초경 합 금, 세라믹, 써멧 등의 경질의 내마모성 재료의 단일편으로 이루어진 기본체이다. 이 점에서, 밀링 커터 헤드는 경질의 내마모성인 루즈 탑으로 이루어져 있다고 말할 수 있고, 이 루즈 탑은 연질 또는 보다 탄성인 재료, 특히 강으로 된 기본체에 장착가능하다.

중공 공간 (20) 은 밀링 커터 헤드의 후방 단부 (9) 에서 개방되어 있고, 이 중공 공간은 바닥면 (21) 및 무단 원주 한정면 (22) 에 의해 한정된다. 중공 공간 (20) 주위에는, 고리형의 단부면 (23) 이 연장하고, 이 단부면은 한정면 (13, 22) 과 함께 고리 형상 또는 림부 (24) 를 한정한다. 바람직한 실시형태에서, 한정면 (22) 은 회전 대칭형이고, 보다 정확하게는 원통형이며, 반면에 바닥면 (21) 은 평평하고 중심 축선 (C) 에 대해 수직으로 연장한다. 또한 단부면 (23) 은 평평하고 매끄러운 것이 유리할 수도 있다.

제 2 중공 공간 (25) 은 밀링 커터 헤드의 전방 단부 (8) 에서 개방되어 있다. 앞서 언급된 제 1 중공 공간과 동일한 방식으로, 이 중공 공간 (25) 은 평평한 바닥면 (26) 및 회전가능한 대칭형, 적절하게는 원통형의 한정면 (27) 에 의해 한정될 수 있다. 또한 상기 면 (27) 은 밀링 커터 헤드의 고리형상부 (28) 의 안쪽에 형성된다. 그러나, 상기 고리형상부 (28) 는 전방을 향하고, 적절하게 평평한 전방 단부면 (29) 에 의해 축선 방향으로 한정된다.

도 4 에서, 'D1' 은 밀링 커터 헤드의 최대 외경을 나타내고, 'L' 은 밀링 커터 헤드의 길이를 나타내며, 이 길이는 각각의 전방 단부면 (29) 과 후방 단부면 (23) 사이의 축선 방향 거리에 의해 한정된다. 'D2' 는 전방 중공 공간 (25) 의 내경을 나타내고, 'D3' 는 후방 중공 공간 (20) 의 내경을 나타낸다. 도시된 예에서, 두 개의 중공 공간 (20, 25) 은 하나의 동일한 직경으로 이루어지지만, 필수적인 것은 아니다.

본 발명에 따른 밀링 커터 헤드의 특징은 밀링 커터 헤드가 평평한 풀리형의 기본 형상을 갖는다는 것인데, 양 단부 사이의 축선 방향 거리 (L) 가 최대한으로는 최대 외경 (D1) 의 절반이고, 동시에 중심 축선 (C) 에 수직인 평면에서 후방 중공 공간 (20) 의 단면적은 본체의 총 단면적의 적어도 25% 이고, 이는 상기 외경 (D1) 에 의해 한정된다. 도시된 예에서, 길이 (L) 는 외경 (D1) 의 1/3 (즉, 33%) 이다. 본 발명의 범위 내에서, 이 비율 (L/D1) 은 0.5 보다 작은 범위 내에서 상당히 많이 변화할 수 있다. 그러나, 이 비율은 0.15 보다 작아서는 안된다. 실질적으로, 비율 (L/D1) 은 0.2 ~ 0.4, 적절하게는 0.3 ~ 0.35 의 범위 내인 것이 바람직하다.

밀링 커터 헤드의 총 단면적과 관련하여 후방 중공 공간 (20) 의 단면적은 직경 (D3, D1) 사이의 비율에 의해 결정된다. 본 발명에 따라, 중공 공간 (20) 은 외경 (D1) 의 적어도 50% 인 내경 (D3) 을 갖는다. 반면, 내경 (D3) 은 외경 (D1) 의 85% 를 초과하면 안된다. 도시된 예에서, 내경 (D3) 은 외경 (D1) 의 약 70% 이다.

실시예에서, 보다 정확하게 내부의 원통형 면 (22) 이 외부의 일반적으로 원통형인 포락면 (10) (또는 면 (13)) 과 중심이 같다는 사실에 의해서, 후방 중공 공간 (20) 을 둘러싸는 고리형상부 (24) 가 후방 중공 공간의 전체 원주를 따라 두 께가 동일하다는 것을 알아야 한다. 두 개의 평평한 바닥면 (21, 26) 사이에서, 재료부 (30) 는 한정되고, 이 재료부는 중공 공간 (20, 25) 사이에서 중심 프레임 또는 분리벽을 형성한다. 상기 분리벽의 두께는 'T1' 이고, 중공 공간 (20) 의 축선 방향 깊이는 'T2' 이고, 중공 공간 (25) 의 축선 방향 깊이는 'T3' 이다. 도 4 에 명확하게 도시된 바와 같이, 분리벽 (30) 의 두께는 별개의 중공 공간 (20, 25) 의 깊이보다 크다. 실시예에서, 중공 공간의 깊이 (T2, T3) 는 동일한 크기이다. 그러나, 전방 중공 공간 (25) 은 나사의 헤드 (14) 를 적어도 부분적으로 수용하기에 충분이 깊고, 본체 (1) 의 전방 수형 요소 (5) 의 충분하게 긴 부분이 중공 공간 (20) 과 결합하는 것이 가능하다면, 상기 깊이는 변할 수도 있다.

바닥면 (21, 26) 이 중심 축선 (C) 에 수직으로 연장한다는 것뿐만 아니라, 평평하고 상호 평행한다는 사실에 의해, 분리벽 (30) 은 완전히 중심 축선에 수직인 평면에서 연장한다.

이하, 수형 요소 (5) 의 평평한 단부면 (7) 에 드라이버 (31) 가 형성되어 있는 도 2 를 참조한다. 상기 드라이버의 특징은, 중심 축선에 수직인 평면에서 보이는 바와 같이 진원이 아닌 단면 형상을 갖는다는 것이다. 상기 진원이 아닌 단면 형상은 실질적으로 가장 상이한 방식으로 실현될 수도 있다. 그러나, 실시예에서, 일반적으로 같은 거리 (120˚) 로 이격된 세 개의 팁 또는 모서리를 갖는 삼각형 형상이 선택된다. 보다 구체적으로, 드라이버 (31) 는 모서리 사이의 오목한 아치형의 3 개의 측면 (34) 뿐만 아니라, 3 개의 모서리에 있는 볼 록한 아치형 또는 둥근 형상의 3 개의 면 (33), 평평한 단부면 (32) 에 의해 한정된다. 적절한 드라이버 본체와 수형 요소 (5) 의 단부면 (7) 사이에서, 좁은 웨이스트 (35) 가 형성되는데 (도 8 참조), 이 좁은 웨이스트는 단부면 (7) 과 드라이버의 모서리면 (33) 및 측면 (34) 의 내부 날을 분리한다.

도시된 바람직한 실시예에서, 분리벽 (30) 을 관통하는 관통 구멍 (17) 이 드라이버 (31) 를 수용하기 위한 암형 시트로서 이용된다. 이 때문에, 이 경우에 구멍 (17) 은 드라이버의 삼각형 형상에 대응하는 일반적인 삼각형 형상을 갖게 된다. 구멍 (17) 을 한정하는 무단 구멍-날 면 (endless hole-edge surface) 은 모서리 사이에서 연장하고 볼록한 아치 형상을 갖는 세 개의 측면 (37) 뿐만 아니라, 모서리 방향으로 위치된 세 개의 오목한 아치형 면 (36) 을 포함한다. 한편으로 표면 (33, 34) 과 다른 한편으로 표면 (36, 37) 사이의 끼워맞춤 (fit) 은 미세해야 하는데 예컨대 0.01 ~ 0.05 mm 의 범위 내에 있다. 완전성을 위해서, 기하학적으로 상기 면들을 만드는 가상의 모선은 중심 축선 (C) 에 평행하다는 것을 알아야 한다.

기술된 밀링 커터 헤드의 중요한 특징은 드라이버 (31) 및 함께 작동하는 시트, 예컨대, 구멍 (17) 은 상당한 반경 방향 연장부를 갖는다는 것이다. 도 3 및 4 에서, 'R' 은 시트 (17) 의 최대 반경 방향 연장부를 나타내고, 이는 중심 축선 (C) 과 구멍-날 면의 오목한 아치형의 모서리면 (36) 사이의 거리에 의해 결정된다. 도시된 예에서, 반경 (R) 은 외부 포락면 (10) 의 반경 (D1/2) 의 약 60% 이다. 중공 공간 (20) 이 더 큰 반경을 갖는다는 사실에 의해 가능해지는 이 비교적 큰 반경 측정치는 기본체로부터 밀링 커터 헤드까지 토크를 전달하는 토크 아암이 유리하게 커지는 것을 보장한다.

본 발명이 더 설명되기 전에, 밀링 커터 헤드로 토크를 전달하기 위한 수단이 기본체의 진원이 아닌 드라이버 및 밀링 커터 헤드의 진원이 아닌 시트로 구성될 수 있다는 것을 알아야 하고, 시트로서 구멍 (17) 을 이용할 필요는 없다. 반대로, 구멍 (17) 의 근본적인 목적은, 조임 장치로서 기능하는 나사 (3) 의 섕크 (15) 가 밀링 커터 헤드 (2) 를 통과하여서 밀링 커터 헤드의 클램핑 동안에 기본체 (1) 안으로 잡아당겨질 수 있도록 하는 것이다. 이 배경에 반하여, 구멍 (17) 을 종래의 원통형 형상으로 할 수 있고, 동시에 다른 방식으로 토크가 전달되는 것이 가능하다. 예를 들어, 중심 축선으로부터 반경 방향으로 후퇴된 하나 이상의 돌출부가 바닥면 (21) 에서 개방된 대응하는 수의 시트 안으로 삽입될 수도 있다. 반대로, 필수 시트가 기본체 (1) 의 평면 단부면 (7) 으로 들어감과 동시에 바닥면 (21) 에 이러한 돌출부를 형성하는 것도 가능하다.

기본체의 밀링 커터 헤드의 안정성에 대해서 수형 부재 (5) 가 밀링 커터 헤드 (2) 의 후방 중공 공간 (20) 안으로 소정 거리 돌출하는 것이 중요한데, 수형 부재의 포락면 (6) 은 중공 공간의 내부 한정면 (22) 에 대해 미세한 끼워맞춤 (0.01 ~ 0.05 mm) 을 가져야만 한다. 이는, 토크의 전달이 다른 방식으로 제공된다면 도시된 드라이버 (31) 는 사용되지 않는다는 것을 의미한다. 이와 관련하여, 공구의 조립 상태에서 상호 접촉하는 면들, 즉 두 쌍의 표면 ((7,21), (6,22)) 이 밀링 커터 헤드의 외경과 관련하여 상당한 반경 방향 연장부를 갖는다 는 것을 알아야 한다. 이는, 기본체에 대한 밀링 커터 헤드의 고정이 안정적이고 신뢰성 있게 된다는 것을 보장하고, 이 경우에 공구가 가장 많이 변화하는 축선 방향 및 반경 방향 절삭력의 조합을 받는다.

조임 나사 (3) 에 관련된 두 개의 다른 인자 또한 밀링 커터 헤드의 안정적인 고정에 상당히 기여한다. 도 2 에 도시된 실시예에서, 밀링 커터 헤드는 우향 절삭 (right-hand cutting) 이다. 동시에, 나사 (3) 는 우나사 (right-threaded) 이다. 이는, 나사가 조임시에 밀링 커터 헤드를 구멍-날 면 (36, 37) (이 면들을 통해 드라이버 (31) 의 대응하는 부분의 면 (33, 34) 으로부터 토크가 전달됨) 의 일부가 면 (33, 34) 과 가깝게 접촉되도록 하는 방식으로 각지게 배치되도록 (1/수백 mm) 해준다는 것을 의미한다. 따라서, 밀링 커터 헤드가 작업물로 들어갈 때, 이는, 밀링 커터의 래틀링 또는 마주 향하는 기본체의 이동 없이 발생하게 된다. 밀링 커터 헤드가 좌향 절삭이고 나사가 좌나사라면 동일한 효과가 얻어진다.

두 번째 인자는 도 7, 8 에 도시되는데, 나사의 헤드 (14) 가 테두리의 두께보다 상당히 더 큰 직경을 갖는 탄성 테두리 (brim) 의 형상인 것을 알 수 있다. 또한, 나사 헤드의 아랫면에서, 테두리는 오목한 아치형의 면 (38) 으로 형성되어서 나사 헤드의 원주 (39) 가 전방 중공 공간 (25) 의 바닥면 (26) 과 접촉하게 된다. 나사가 기본체 (1) 의 암나사 (18) 에 조여질 때, 헤드 (14) 또는 테두리는 탄성변형되고, 이런식으로 밀링 커터 헤드에 실질적인 스프링 편향을 영구적으로 적용하게 된다. 테두리의 탄성적인 가요성에 의해, 공구가 나사를 느슨하 게 하고자 하는 진동 또는 다른 외부 응력을 받게 되더라도 밀링 커터 헤드가 제 위치에 유지된다는 것이 보장된다.

이하, 본 발명에 따른 밀링 커터 헤드의 대안적인 실시형태를 도시하는 도 9 및 10 이 참조된다. 이 경우에, 두 개의 대향 중공 공간 (20, 25) 은 동일하며, 따라서 두 개의 대향 중공 공간은 동일한 깊이 및 동일한 직경을 갖는다. 또한, 외부 포락면은 두 세트의 절삭날 (11, 11A) (및 부속 칩 플루트 (12, 12A)) 로 형성된다. 이는, 하나의 동일한 밀링 커터 헤드가 두 배의 사용 수명을 얻기 위해 인덱서블해진다는 것을 의미하는데, 왜냐하면 절삭날 (11) 이 소비될 때 추가 세트의 절삭날 (11A) 이 이용될 수 있기 때문이다. 밀링 커터 헤드의 인덱싱은 고정 나사 (3) 를 느슨하게 하는 것, 밀링 커터 헤드를 인덱싱하는 것, 및 나사를 다시 조이는 것을 반복함으로써 발생하게 된다.

종래 기술의 다른 설명

US 6497540 (보다 정확하게는 본 발명의 도 8) 에는, 컨투어 밀링을 대상으로 하는 밀링 커터 헤드가 간략하게 도시되어 있고, 이 밀링 커터 헤드는 본질적으로 밀링 커터 헤드의 외경의 절반보다 다소 작은 축선 방향 길이를 갖는다. 또한, 밀링 커터 헤드는 부속된 기본체에 돌출부와 함께 작용하기 위해 후방에서 개방된 중공 공간을 갖는다. 그러나, 이 경우에, 상기 중공 공간은 중공 공간의 직경에 대해서뿐만 아니라, 중공 공간의 깊이에 대해서도 최대한 작다. 따라서, 중공 공간의 직경은 조임 나사가 통과하는 관통 구멍의 직경보다 아주 약간 더 크다. 이는, 특히 밀링 커터 헤드가 기본체로부터 토크의 전달을 위한 수단이 부족함에 따라, 기본체에 밀링 커터 헤드를 고정하는 것이 신뢰성을 잃게 된다는 것을 의미한다.

본 발명의 이점

기본체의 전방 단부를 수용하기 위한 반경 방향으로 넓은 중공 공간과 결합한 밀링 커터 헤드의 일반적인 평평한 풀리 형상에 의해, 본 발명에 따른 밀링 커터 헤드는 상기에 언급된 밀링 커터 헤드에 다수의 이점을 제공한다. 따라서, 이 기본 형상은 서로 가깝게 위치된 다수의 절삭날을 갖는 커터 헤드를 구성할 수 있는 가능성을 제공하고, 동시에 회전가능한 기본체에 커터 헤드를 고정하는 것이 매우 안정적이고 정확해질 수 있는데, 왜냐하면, 일측에서, 평평한 접촉면이 큰 반경 방향 연장부를 가지고, 다른 일측에서 회전가능한 대칭 접촉면이 중심 축선으로부터 큰 반경 방향 거리에 위치되어 있기 때문이다. 또한, 후방 중공 공간이 큰 반경 방향 연장부를 갖는다는 사실에 의해, 중심 축선으로부터 반경 방향으로 멀리 후퇴될 수 있는 드라이버 부재를 갖는 공구를 구성할 수 있는 가능성이 제공되고, 이는 접촉면들 사이의 계면에서 적당한 힘에 의해 기본체로부터 밀링 커터 헤드로 큰 토크가 전달될 수 있다는 것을 확실히 해준다. 도 9 및 10 에 따른 밀링 커터 헤드의 인덱서블 가능한 실시예에서, 본 발명은 두 개의 상이한 세트의 절삭날이 이용될 수 있다는 추가적인 이점을 가지며, 이는 정밀한 밀링 등의 작거나 또는 적절한 절삭 깊이에서의 밀링과 관련하여 특히 흥미롭다.

본 발명의 가능한 변형

본 발명은 도면에 도시되고 상기에 설명된 실시형태로만 한정되는 것은 아니 다. 따라서, 상기에 나타난 바와 같이, 밀링 커터 헤드의 후방 중공 공간의 바닥면에 하나 이상의 돌출부를 형성하여서, 동일한 돌출부가 기본체의 평평한 단부면에서 구멍 또는 시트와 협력하도록 하는 것이 가능하다. 밀링 커터 헤드의 안정성은, 기본체의 전방부가 밀링 커터 헤드의 후방 중공 공간 안으로 소정 거리 돌출한다는 점에서 중요하고, 토크의 전달을 위한 수단이 기본체에 위치되어 밀링 커터 헤드의 시트와 협력하는 하나 이상의 수형 부재인지 아닌지는 중요하지 않다. 또한, 이와 관련하여, 내부의 무단 접촉면 (22) 과 협력하는, 기본체의 주변 접촉면 (6) 이 진원이 아닌, 즉 다각형으로 구성되며, 동시에 접촉면 (22) 이 보완적인 형상으로 부여된다는 사실에 의해 토크 전달이 제공될 수도 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 기본체에 밀링 커터 헤드를 고정하기 위해서, 수나사를 갖는 나사 이외에 다른 조임 장치를 사용하는 것도 가능하다. 따라서, 나사가 없는 드로우바가 이용될 수 있는데, 이는 다른 적절한 수단, 즉 편심 기구 등에 의해 기본체 안으로 넣어진다. 그러나, 이러한 드로우바도 도시된 조임 나사에 포함된 유형의 탄성 헤드와 함께 구성될 수 있다.

Claims (15)

1. 교체가능한 밀링 커터 헤드 (2) 로서, 일측에서는 중심 축선 (C) 에 대해 회전 대칭형의 기본 형상을 갖는 외부 포락면 (10) 을 갖고, 원주방향으로 이격된 복수의 절삭날 (11) 및 칩 플루트 (12) 를 포함하며, 다른 측에서는 두 개의 축선 방향으로 이격된 전방 단부 (8) 및 후방 단부 (9), 밀링 커터 헤드의 프레임 (30) 을 통과하는 범위 내에서 연장하는 축선 방향 구멍 (17) 을 가지며, 상기 밀링 커터 헤드 (2) 는 밀링 커터 헤드의 두 단부 (8, 9) 사이의 축선 방향 거리 (L) 가 최대한으로 밀링 커터 헤드의 최대 외경 (D1) 의 절반이 되는 평평한 풀리형 기본 형상을 갖는, 교체가능한 밀링 커터 헤드에 있어서,

   기본체의 수형 요소를 수용하기 위한 중공 공간 (20) 이 밀링 커터 헤드의 후방 단부 (9) 에서 오목하게 들어가고, 중심 축선 (C) 에 대해 수직한 평면에서 상기 중공 공간 (20) 의 단면적은 상기 외경 (D1) 에 의해 정해진 밀링 커터 헤드의 총 단면적의 적어도 25% 인 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드의 중공 공간 (20) 은, 헤드의 고리형상부 (24) 의 내부에 있는 무단 한정면 (22) 뿐만 아니라, 구멍 (17) 이 개방된 바닥면 (21) 에 의해 한정되며, 적어도 하나의 임형 시트 (17) 는 수형 드라이버 (31) 를 수용하는 바닥면 (21) 에서 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 바닥면 (21) 에서, 시트 (17) 는 진원이 아닌 단면 형상을 갖게 형성되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 프레임을 통과하는 상기 관통 구멍 (17) 은 상기 시트를 형성하기 위해 진원이 아닌 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고리형상부 (24) 는 내부의 무단 한정면 (22) 이 회전 대칭형이고 포락면 (10) 과 동심이라는 사실에 의해, 전체 원주를 따라 통상 두께가 동일한 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 무단 한정면 (22) 은 원통형인 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트 (17) 에 존재하고 상기 중심 축선 (C) 으로부터 반경 방향으로 최대한 후퇴되는 상기 구멍-날 면 (36) 은 헤드의 최대 외경의 적어도 50% 가 되는 중심 축선 (C) 으로부터의 반경 방향 거리 (R) 에 위치되는 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 밀링 커터 헤드는 단부 (9) 중 하나에서 개방되어 있는 제 1 중공 공간 (20) 뿐만 아니라, 대향 단부 (8) 에서 개방되어 있는 제 2 중공 공간 (25) 도 포함하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 중공 공간 (20) 을 둘러싸는 헤드의 각 단부면 (23) 은 중심 축선 (C) 에 대해 수직인 평면에서 연장하는 평평한 고리형상 면의 형태인 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 프레임 (30) 은 중공 공간 (20, 25) 사이에서 평평한 분리벽으로서 기능하고, 중심 축선 (C) 에 대해 수직한 단면에서 연장하는 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 분리벽 (30) 의 두께 (T1) 는 별개의 중공 공간 (20, 25) 의 축선 방향 깊이 (T2, T3) 보다 큰 것을 특징으로 하는 교체가능한 밀링 커터 헤드.
12. 회전가능한 기본체 (1) 및 교체가능한 밀링 커터 헤드 (2) 를 포함하는 밀링 커터 공구로서, 일측에서는, 중심 축선 (C) 에 대해 회전 대칭형의 기본 형상을 갖 는 외부 포락면 (10) 을 갖고, 원주방향으로 이격된 복수의 절삭날 (11) 및 칩 플루트 (12) 를 포함하며, 다른 측에선 두 개의 축선 방향으로 이격된 전방 단부 (8) 및 후방 단부 (9) 를 가지며, 두 단부 (8, 9) 사이의 축선 방향 거리 (L) 가 최대한으로 밀링 커터 헤드의 최대 외경 (D1) 의 절반인 평평한 풀리형의 기본 형상을 가지며, 상기 밀링 커터 헤드 (2) 는 기본체로부터 밀링 커터 헤드에 토크를 전달하기 위한 수단 (31) 을 갖는 수형 요소 (5) 를 통해 기본체 (1) 에 연결되어 있고, 상기 밀링 커터 헤드는 조임 장치 (3) 에 의해 기본체에 고정되어 있는 밀링 커터 공구에 있어서,

    수형 요소 (5) 가 맞물림하는 중공 공간 (20) 은 밀링 커터 헤드 (2) 의 후방 단부 (9) 에서 오목하게 들어가고, 단부면 (7) 은 중공 공간의 바닥면에 가압되고, 중공 공간 (20) 과 수형 요소 (5) 의 단면적은 각각 상기 외경 (D1) 에 의해 정해진 밀링 커터 헤드의 총 단면적의 적어도 25% 가 되는 것을 특징으로 하는 밀링 커터 공구.
13. 제 12 항에 있어서, 기본체의 수형 부재 (5) 는 회전 대칭형 단면 형상을 갖고, 구멍 (19) 이 조임 장치로서 기능하는 나사 (3) 의 수나사 (16) 와 협력하는 암나사 (18) 를 가지며 개방되어 있는 단부면 (7) 을 갖는 것을 특징으로 하는 밀링 커터 공구.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 수형 부재의 상기 단부면 (7) 에는, 밀링 커터 헤드에서의 시트 (17) 와 맞물림하는 하나 적어도 하나의 드라이버 (31) 가 형성되는 것을 특징으로 하는 밀링 커터 공구.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 밀링 커터 헤드 (2) 의 절삭날 (11) 은 우향 절삭 (또는, 대안으로서, 좌향 절삭) 이고 나사 (3) 는 동시에 우향 나사 (또는, 대안으로서, 좌향 나사) 이므로, 조임시에 상기 나사는 드라이버 (31) 의 토크를 전달하는 접촉면 (33, 34) 에 대해 시트 (17) 의 적절한 접촉면 (36, 37) 을 가압해야만 하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터 공구.

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