KR20090073174A

KR20090073174A - 렌치와 협력하는 마찰 표면을 갖는 절삭부

Info

Publication number: KR20090073174A
Application number: KR1020097007966A
Authority: KR
Inventors: 벵트 스킬베리
Original assignee: 쎄코 툴스 에이비
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-24
Publication date: 2009-07-02
Also published as: EP2077923A1; EP2077923A4; CN101541458A; WO2008051161A1; US20080101878A1; SE0602263L; SE530191C2

Abstract

본 발명은 회전 절삭 기계가공을 위한 절삭부에 관한 것이다. 절삭부 (10) 는 절삭부와 일체로 되어 있는 적어도 하나의 절삭날을 포함하는 절삭날 수단 (13) 을 포함한다. 절삭부는 절삭부를 홀더에 장착하기 위한 체결 수단 (12) 을 포함한다. 절삭부는 절삭부를 홀더에 장착시기는데 사용되는 렌치를 위한 파지 수단 (14A, 14B) 을 포함한다. 절삭부 (10) 는 제 1 체결 수단 (12) 과 절삭날 수단 (13) 사이에 제공되는 실질적으로 둥근 중간부 (14) 를 포함한다. 중간부 (14) 는 렌치와 협력하도록 되어 있는 하나 이상의 오목부 (14B) 또는 하나 이상의 돌출부가 제공된 적어도 하나의 마찰 표면 (14A) 을 포함한다. 오목부 또는 돌출부는 실질적으로 반경방향으로 뻗어있는 요소 (14C) 를 갖는다.

Description

렌치와 협력하는 마찰 표면을 갖는 절삭부{CUTTING PORTION WITH A FRICTION SURFACE COOPERATING WITH A WRENCH}

본 발명은 첨부된 독립 청구항의 전제부에 따른 회전 절삭 기계가공용 공구의 절삭부와 이 절삭부를 공구의 홀더에 장착시키는데 사용되는 렌치에 대한 것이다.

교체 가능한 절삭날을 갖는 작은 치수의 밀링 및 드릴링 공구 제공의 문제점에 대한 해결책이 출원인의 WO/2006/033617 에 공지되어 있다. 하지만, 절삭부 교환시 어떠한 경우에 절삭부의 초경합금부가 체결시 렌치 그립에서 파손되는 것이 나타났다. 게다가, 렌치의 간격은 큰 토크에 의해 넓어져서 렌치 또한 손상되었다.

본 발명의 한 목적은 큰 강도를 갖는 절삭부를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 간단해진 체결과 풀림을 가능하게 하는 절삭부를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단해진 체결과 풀림을 가능하게 하는 렌치를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적 및 다른 목적은 첨부된 청구항의 특징부의 구성을 갖는 상기 설명된 종류의 절삭부 및 렌치에 의해 실현된다.

본 발명의 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 이하에 설명될 것이다.

도 1A 는 단면으로 나타낸 홀더에 장착된 본 발명에 따른 절삭부의 측면도, 및 본 발명에 따른 렌치를 나타낸다.

도 1B 는 도 1A 의 라인 1B - 1B 에 따른 단면을 나타낸다.

도 1C 는 도 1B 에 따른 절삭부의 확대 단면을 나타낸다.

도 1D 는 대안적인 절삭부의 확대 단면을 나타낸다.

도 2 는 도 1A 의 절삭부의 사시도를 나타낸다.

도 3 은 체결 위치에 있는 도 1A 의 절삭부 및 렌치의 사시도를 나타낸다.

도 4A 는 본 발명에 따른 렌치의 평면도를 나타낸다.

도 4B 는 본 발명에 따른 렌치의 사시도를 나타낸다.

도 1 에 나타낸 공구의 실시형태는 본 발명에 따른 절삭부 (10), 및 홀더 (11) 를 포함한다. 절삭부 (10) 는 고정된 렌치 (16) 에 의해 홀더 (11) 에 교체 가능하게 장착된다.

본 발명의 모든 생각할 수 있는 실시형태에서, 홀더는 강과 같이 더 용이하게 가공되는 재료일 수 있지만, 절삭부는 초경합금과 같은 경질 재료로 만들어진 절삭 공구와 같은 교환 가능한 공구일 수 있다. "초경합금" 은 여기서 예컨대 Co 또는 Ni 와 같은 바인더 금속과 소결 조합되는 WC, TiC, TaC, NbC 등을 의미한다. 절삭부는 가압 및 소결된 다음에 기계가공을 받거나 또는 사출 성형된 후에 연삭과 같은 기계가공을 받을 수 있다. 절삭부 (10) 는 제 1 체결 수단 (12) 및 절삭날 수단 (13) 을 포함하며, 이 절삭날 수단은 절삭부와 일체이며, 즉 절삭부로서 동일한 재료로 만들어진다. 절삭부 (10) 는 제 1 체결 수단 (12) 과 절삭날 수단 (13) 사이에 제공되는 실질적으로 둥근 중간부 (14) 를 포함한다. 제 1 체결 수단 (12) 은 나타낸 실시형태에서 원통형 수나사 (12A) 로 구성된다. 대안적으로, 제 1 체결 수단은 암나사이거나 또는 베이요넷 (bayonet) 커플링의 일부일 수 있다. 게다가, 원뿔형 나사가 원통형 나사 대신 사용될 수 있다.

절삭날 수단 (13) 은 용도에 따라 상이하게 설계되는 적어도 하나의 절삭날을 포함한다. 절삭부 (10) 의 전방 단부의 바람직한 형상이 도 1A 및 도 2 에 상세하게 나타나 있다. 절삭날 수단은 3 개의 나선형 주 절삭날을 포함한다. 주 절삭날의 개수는 대안적으로 1, 2 또는 4 ~ 6 개일 수 있다. 각각의 주 절삭날은 여유면 및 칩 홈의 교차선을 따라 형성된다. 주 절삭날은 절삭부 및 공구의 회전 축선과 동심인 공통의 가상 원통의 외피면 상에 놓인다. 부 (minor) 절삭날은 칩 홈과 체결 수단으로부터 멀어지는 쪽으로 향한 표면의 교차부에 형성되고, 가상 원통으로부터 내측으로 향한 실질적으로 반경방향의 연장부을 갖고, 그의 적어도 하나의 부 절삭날은 공구가 밀링 동안 작업물 안으로 내측으로 구멍을 뚫을 수 있도록 절삭부의 회전 축선에 연결되거나 또는 그 회전 축선과 교 차한다. 중간부 (14) 는 다수의 오목부 (14B) 가 제공된 원통형 마찰 표면 또는 재킷 표면 (jacket surface) (14A) 을 포함할 수 있다. 이는 다시 말해, 절삭부를 홀더에 장착시키고 홀더로부터 절삭부를 분리하는데 사용되는 렌치를 위한 파지 수단 (14A) 을 절삭부가 포함한다고 표현할 수 있다. 나타낸 오목부 (14B) 의 개수는 3 개이지만, 이는 대안적으로 1 ~ 10 개 내에서 선택될 수 있다. 오목부는 바람직하게는 재킷 표면 (14A) 을 따라 균일하게 분산되며, 즉 이들은 나타낸 실시예에서 120°의 간격으로 제공된다. 각각의 오목부 (14B) 는 원통의 일부와 유사한 단면을 가질 수 있고, 둥근 축선 방향 단부를 갖는다. 오목부의 축선 방향 길이는 체결 수단의 축선 방향 길이보다 더 짧을 수 있다. 오목부는 나타낸 형태 외에 다른 형태를 가질 수 있다. 예컨대 그 기본 형상은 부분 구형, 직사각형 (도 1D 에 나타낸 것과 같이), 정사각형 등 일 수 있다. 각각의 오목부는 대안적으로 서로 별개인 더 작은 오목부들로 만들어질 수 있다. 비록 돌출부가 체결시 더 쉽게 잘릴 수 있지만 오목부 대신 이러한 돌출부가 사용되는 것도 또한 생각해 볼 수 있다. 오목부 또는 돌출부는 렌치의 돌출부 (22) 및 오목부와 각각 협력하기 위해 절삭부의 회전 축선에 대하여 실질적으로 반경 방향으로 형성된 요소 (14C) 를 갖는다 (도 1C 에 나타낸 것과 같이). 절삭부에는 체결 수단 (12) 과 중간부 (14) 에 연결되는 제 1 원뿔부 (24) 가 제공될 수 있다.

홀더 (11) 는 바람직하게는 원통형 본체 (11A) 를 포함한다. 홀더의 축선 방향 전방 단부에는 제 2 체결 수단 (15) 이 제공된다. 제 2 체결 수단 (15) 은 나타낸 실시형태에서 홀더의 공동부에 제공되는 원통형 암나사 (15A) 로 구성된다. 대안적으로, 제 2 체결 수단은 수나사 또는 베이요넷 커플링의 일부로 구성될 수 있다. 홀더에는 체결 수단 (12) 과 홀더의 자유 단부에 연결되는 제 2 원뿔부 (25) 가 제공될 수 있다.

렌치 (16) 는 절삭부와의 각각의 결합을 위해 단지 하나의 사용가능한 회전 방향 (R) 을 갖도록 형성된다. 렌치는 섕크 (17) 및 헤드 (18) 를 갖는다. 섕크는 바람직하게는 곧으며 나타낸 실시형태보다 더 길 수 있다. 섕크는 중간 라인 (L) 을 갖는다. 헤드 (18) 는 휘어져 있고, 도 4A 및 4B 에 나타낸 것과 같이, 헤드는 섕크에 후크 (19) 를 형성하도록 중간 라인 (L) 의 양측에 뻗어있다. 이렇게 해서, 후크에 의해 부분적으로 둘러싸인 내부 공간 (20) 이 형성된다. 후크 (19) 는 무딘 팁 (21) 에서 끝난다. 후크 (19) 는 섕크의 근방에서보다 팁 (21) 에 가까울수록 더 탄성적일 수 있는데, 즉 섕크에 가까운 곳 보다 상기 영역에서 더 적은 양의 재료, 예컨대 강이 있을 수 있다. 돌출부 또는 미늘 (barb) (22) 이 팁 (21) 에 인접하여 렌치에 형성된다. 돌출부는 공간 (20) 을 향한다. 돌출부 (22) 는 공간의 반대 표면과 함께 렌치의 간격 (G) 을 규정한다 (도 4A 참조). 이 간격은 바람직하게는 중간부 (14) 의 직경보다 더 작다. 각각의 돌출부 (22) 는 원통의 일부와 유사한 단면을 가질 수 있다. 돌출부의 축선 방향 길이는 렌치의 두께 (T) 와 동일할 수 있다 (도 1A 참조). 돌출부 (22) 의 축선 방향 길이는 바람직하게는 오목부 (14B) 의 축선 방향 길이보다 더 짧다. 돌출부는 나타낸 것 외의 다른 형태를 가질 수 있다. 돌출부의 기본 형태는 예컨대 부분 구형, 직사각형, 정사각형 등 일 수 있다. 각각의 돌 출부는 대안적으로 서로 별개인 더 작은 돌출부들로 구성될 수 있다. 렌치는 강성적일 수 있다. 절삭부에 대하여 렌치를 돌리고/밀기에 충분한 공간이 있기 때문에, 렌치가 절삭부를 쥐기 위해 탄성은 필요하지 않다. 오목부가 돌출부 대신 사용되는 것도 또한 생각해 볼 수 있다. 내부 클램핑 표면 (23) 이 돌출부 (22) 에 연결되어 있다. 클램핑 표면 (23) 은 중간 라인 (L) 의 양측에 형성되어 있고 180°이하인 각 (α) 을 에워싸며, 이 각은 돌출부 (22) 의 최내점 또는 라인으로부터 측정된 각이다 (도 4A 참조). 클램핑 표면 (23) 은 바람직하게는 마찰 표면 (14A) 을 규정하는 반경과 동일한 크기의 반경에 의해 규정된다.

홀더에 절삭부를 장착하는 것은 이하의 방식으로 행해질 수 있다. 절삭부의 체결 수단 (12) 이 홀더의 공동부에 대향하여 놓여지고 나사 (12A 및 15A) 가 서로 결합되도록, 바람직하게는 손에 의해 회전된다. 절삭부의 회전은 원뿔부 (24 및 25) 가 서로 약간 접촉할 때까지 계속된다. 그 이후, 렌치 (16) 를 예컨대 측방에서 중간부 (14) 쪽으로 이동시켜, 클램핑 표면 (23) 이 절삭부의 재킷 표면 (14A) 에 접하도록 할 수 있다 (도 3 참조). 그 이후 렌치 (16) 는 돌출부 (22) 중 하나가 오목부 (14B) 중 하나에 들어갈 때까지 절삭부에 대하여 회전된다. 절삭부 (14) 에 대한 렌치 (16) 의 회전은 이에 의해 멈추어 렌치가 절삭부를 이동시킨다. 대안적으로, 클램핑 표면 (23) 이 절삭부의 재킷 표면 (14a) 에 접하기 전에 돌출부 (22) 는 오목부 (14B) 에 들어갈 수 있다. 원뿔부 (24 및 25) 가 더 이상의 체결을 억제하기 때문에 토크가 렌치에서 발생되고, 이에 의해 클램핑 표면 (23) 은 중간부 (14) 와 마찰 결합하게 된다. 마찰 결합은 10°초과, 바람 직하게는 90°초과, 하지만 180°미만의 범위에 걸쳐 이루어진다. 절삭부는 이에 의해 절삭부가 홀더에 고정되게 되도록, 즉 도 1A 에 따른 위치가 얻어지도록 홀더 안으로 다소 더 끌려 들어갈 수 있다. 절삭부 (10) 는 이제 만족스럽게 홀더 (11) 에 고정된다. 나타낸 실시형태에서의 나사는 우향 (right-handed) 이며, 따라서 렌치는 도 1B 에 따른 위치에서 시계방향으로 회전한다. 나사가 좌향인 경우에 절삭부는 반대인 반시계방향으로 체결된다. 하지만, 클램핑 표면 (23) 은 렌치의 회전 방향 (R) 으로 돌출부 (22) 의 앞에 항상 제공된다.

절삭부를 분리할 때 렌치는 180°인덱싱되어, 렌치의 대부분은 도 1B 에서 절삭부의 우측에 위치된다. 그 이후, 클램핑 표면 (23) 이 렌치의 회전 방향으로의 돌출부 (22) 를 앞서도록 렌치가 회전되고 절삭부는 체결이 풀릴 수 있다.

공구는 절삭부와 홀더를 통과하는 축선 방향 채널을 포함할 수 있다. 이 채널의 기능은 절삭날에 플러쉬 매체를 제공하여 이들 절삭날을 냉각시키고 칩을 몰아내는 것이다.

나사는 우향 절삭 공구에서 우향 나사로 제공되고 좌향 절삭 공구에서는 좌향 나사로 제공된다.

작은 절삭부 직경, 예컨대 5 ~ 20 ㎜ 의 밀링 커터가 본 발명의 주된 적용 분야이다. 동일한 정도의 크기를 갖는 드릴링 공구 또한 본 발명에 포함된다.

따라서 본 발명은 높은 강도와 간단해진 체결과 풀림을 가능하게 하는 절삭부를 제공하는 것을 목적으로 한다. 게다가, 본 발명은 렌치의 간격을 넓히지 않으면서 간단해진 체결과 풀림을 가능하게 하는 렌치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 설명된 실시형태로 제한되지 않지만 첨부된 첨구항의 범위 내에서 자유롭게 변경될 수 있다.

Claims

절삭날 수단 (13) 이 제공되고, 회전 절삭 기계가공용 공구의 일부가 되는 절삭부로서, 상기 공구는 절삭부 (10) 및 홀더를 포함하고, 상기 절삭부는 이 절삭부와 일체로 되어있는 적어도 하나의 절삭날을 갖는 절삭날 수단 (13) 을 포함하고, 상기 절삭부는 절삭부를 홀더에 장착시키기 위한 체결 수단 (12) 을 포함하고, 상기 절삭부는 절삭부를 홀더에 장착시키기 위해 사용되는 렌치를 위한 파지 수단 (14A, 14B) 을 포함하는 상기 절삭부에 있어서,

상기 절삭부 (10) 는 초경합금으로 만들어지고 제 1 체결 수단 (12) 과 절삭날 수단 (13) 사이에 제공되는 실질적으로 둥근 중간부 (14) 를 포함하고, 이 중간부 (14) 는 렌치와 협력하도록 되어 있는 하나 이상의 오목부 (14B) 또는 하나 이상의 돌출부가 제공된 적어도 하나의 마찰 표면 (14A) 을 포함하며, 상기 오목부 또는 돌출부는 실질적으로 반경방향으로 형성된 요소 (14C) 를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항에 있어서, 상기 오목부 (14B) 또는 돌출부의 개수는 1 ~ 10 개 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 오목부 (14B) 또는 돌출부는 재킷 표면 (14A) 을 따라 균일하게 분산되어 있고, 중간부 (14) 는 원통형인 것을 특징으 로 하는 절삭부.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목부 (14B) 또는 돌출부는 원통의 일부의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭부에는 체결 수단 (12) 과 중간부 (14) 에 연결되는 제 1 원뿔부 (24) 가 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 체결 수단 (12) 은 수나사 (12A), 암나사 또는 베이요넷 커플링의 일부로 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭부 (10) 는 1 ~ 6 개의 나선형 주 절삭날을 포함하고, 각각의 상기 주 절삭날은 여유면과 칩 홈의 교차선을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 절삭날은 절삭부의 회전 축선과 동심인 공통의 가상 원통에 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭부.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭부는 플러쉬 매체를 절삭날에 제공하기 위해 절삭부를 통과하는 축선방향 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭부.