KR20120018305A

KR20120018305A - 면삭 밀링 커터

Info

Publication number: KR20120018305A
Application number: KR1020117026069A
Authority: KR
Inventors: 페터 키르히베르거
Original assignee: 보홀레리트 게엠베하 운트 코. 카게.
Priority date: 2009-07-08
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-03-02
Also published as: US20120093594A1; JP2012528727A; AT508492A1; EP2451602A1; WO2011003120A1

Abstract

본 발명은 끝면(3)을 구비한 기체(2)와 끝면 상에 또는 끝면에 배열된, 여러 개의 턴 밀링용 인서트들을 구비한, 크랭크샤프트(11), 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트(11)의 지지부(12)를 가공하기 위한 엔드 밀(1)에 관한 것이다. 절삭력이 낮고 그에 따라 공구 부하도 낮은 양호한 칩 제거 조건을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 인서트(4)들은 각각 능동 절삭부들과 비능동 절삭부들을 교대로 포함하는 적어도 하나의 절삭 날을 구비한다.

Description

정면 밀링 커터{FACE MILLING CUTTER}

본 발명은, 끝면을 구비한 기체와 끝면 상에 또는 끝면에 배열된 여러 개의 턴 밀링(turn milling)용 인서트들을 구비한, 크랭크샤프트, 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트의 지지부(bearing region)를 가공하기 위한 엔드 밀에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 크랭크샤프트, 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트의 지지부를 기계 가공하기 위한 엔드 밀용 인서트의 사용 방법에 관한 것이다.

마지막으로, 본 발명은 턴 밀링을 통해 미리 정해진 크기의 지지부를 기계 가공하기 위하여 회전하는 클램핑된 크랭크샤프트에 엔드 밀이 접촉하게 놓이는, 크랭크샤프트, 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트의 지지부를 기계 가공하기 위한 방법에 관한 것이다.

일례로 선박용 엔진의 크랭크샤프트와 같이 길이가 수 미터에 이르는 대형 크랭크샤프트는 자유 단조물로부터 생산될 수 있는데, 소망하는 외형을 갖는 대형 크랭크샤프트를 생산하기 위해서는 단조물 또는 블랭크의 질량 중 최대 50%가 칩 제거 방법에 의해서 제거되어야 한다. 대안적으로, 선박용 엔진의 대형 크랭크샤프트용의 블랭크를 생산하기 위한, 예컨대 타데우즈 루트(Tadeusz Rut)에 따른, 이른바 단일 행정 단조가 사용되고 있는데, 이에 상응하게 생산되는 블랭크 역시 크랭크샤프트에 비해 훨씬 크게 생산되고 칩 제거가 필요하다.

대형 크랭크샤프트의 블랭크의 기계 가공은 대개 거친 기계 가공과, 다음 단계의 턴 밀링 및 최종 단계의 대형 크랭크샤프트의 연삭에 의해서 수행된다. 이와 관련하여, 종래 기술에 따르면 턴 밀링 가공과 초기(upstream)의 거친 기계 가공 정도를 할 수 있는 이른바 5축 기계라는 것이 있다. 이와 관련하여, 크랭크샤프트 주 베어링 또는 봉 베어링의 생산에 대하여 5축 기계 상에서 엔드 밀을 사용하는 것이 공지되어 있는데, 엔드 밀은 직선 절삭 날을 각각 갖는 다수의 인서트를 구비하고 있다. 그러나 이러한 엔드 밀은, 직선 절삭 날들이 비교적 평평(flat)하고, 양의 값을 갖는 윗면 경사각(back rake angle)이 주어지더라도 소재가 길게 절삭되는 단점이 있다. 이는 칩 제거 조건과 칩 단면이 매우 안 좋다는 것을 의미한다. 특히, 큰 마찰력을 극복해야 하는데, 이러한 마찰력은 인서트에서 상응하는 발열을 수반한다. 또한, 이에 의해 가공될 공작물의 현저한 변형 및 엔드 밀 또는 가공 기계의 높은 응력을 일으킬 정도로 큰 절삭력이 필요하다. 다른 단점은 큰 마찰력으로 인해 엔드 밀이 대체로 원형인 전체 끝면에 대해서 링 형상의 부분 영역들에만 인서트를 구비할 수 있다는 것이며, 이는 그렇게 하지 않으면 절삭력이 너무 커지기 때문이다. 이는 종래 기술에 따른 직선 절삭 날을 갖는 인서트를 구비한 엔드 밀이 크랭크샤프트의 기계 가공 시에 먼 거리를 이동해야만 지지부 전체에서 칩 제거가 이루어질 수 있다는 것을 의미한다. 이는 또한 크랭크샤프트의 지지부의 생산을 위한 가공 시간이 길다는 것을 의미하는데, 이는 경제적 관점에서 바람직하지 않다.

상술한 문제점을 해결하는 데서부터 본 발명은 출발하였다. 본 발명의 목적은 상술한 단점들을 적어도 부분적으로 제거할 수 있는 도입부에서 설명한 유형의 엔드 밀을 개시하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인서트의 사용 방법을 개시하는 데 있다.

또한, 본 발명의 일 목적은 상술한 단점들을 적어도 부분적으로 제거할 수 있는 도입부에서 설명한 유형의 방법을 개시하는 데 있다.

상술한 단점들을 적어도 부분적으로 제거할 수 있는 도입부에서 설명한 유형의 엔드 밀을 개시하는 목적은, 인서트들이 각각의 경우에 능동 절삭부(active cutting region)와 비능동 절삭부를 교대로 포함하는 적어도 하나의 절삭날을 구비하면 일반 엔드 밀로 달성된다.

본 발명에 따른 엔드밀로 달성할 수 있는 장점은, 특히 인서트의 본 발명에 의한 실시예로 인해, 처음부터 끝까지 능동적으로 절삭하는 직선 날 또는 절삭 날과 비교하여 동일한 치수의 칩 단면으로 두꺼운 칩들이 제거될 수 있기 때문에 절삭 저항 또는 절삭력이 작아져 낮은 절삭력과 양호한 칩 제거 조건이 얻어진다는 것이다. 이는 엔드 밀 또는 크랭크샤프트 기계 가공에 의한 바람직스럽지 않게 높은 발열(temperature development)이 방지되고 이에 의해 엔드 밀 또는 엔드 밀이 고정되는 가공 기계에 응력이 덜 가해진다는 것을 의미한다.

절삭력을 특히 작게 유지할 수 있게 하기 위하여, 인서트들이 절삭 치형들을 구비하고, 이 절삭 치형들이 특히 인서트들의 파형 절삭 날 코스들의 일부분인 제1 절삭 날부들과 제2 절삭 날부들을 구비하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 따르면 절삭력이 작기 때문에, 인서트들은, 위에서 보면, 인서트들의 절삭 날 코스들이, 끝면에 선택적으로 구비된 구멍을 제외하고, 본질적으로 끝면의 반경 전체를 중첩식으로 덮도록 끝면 상에 배열될 수 있다. 이는 엔드 밀은 보통 반복적으로 가동될 지지부의 크기에 대해 맞추어서 그 크기가 정해지기 때문에, 인서트들 또는 절삭 날들의 중첩 배열을 통해 어쨌든 원칙적으로 끝면에 선택적으로 구비된 구멍을 제외한 전체 지지부가 덮이기 때문에, 크랭크샤프트의 전체 지지부를 가공하기 위해 엔드 밀은 칩 제거 방식으로 전체 영역을 따라 좌측이나 우측으로 작은 범위만 이동하기만 하면 된다는 것을 의미한다. 따라서, 크랭크샤프트의 지지부를 가공하는 작업 시간은 짧게 유지된다.

모든 인서트들에 대해 턴 밀링으로 양호한 칩 제거 조건을 얻을 수 있도록 인서트들이 동일한 파형 절삭 날 코스를 구비하는 것이 바람직하다. 그러나, 턴 밀링과 동시에 크랭크샤프트의 지지부를 더욱 정교하게 기계 가공하기 위하여 턴 밀링용으로 구성된 인서트들에 더하여 적어도 하나의 마감판이 구비될 수도 있다. 원칙적으로, 제1 절삭 날부들과 제2 절삭 날부들은 소망대로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1절삭 날부들과 제2 절삭 날부들은 곡선형으로 이어질 수 있는데, 그 반경은 다르다. 그러나, 바람직하게는, 인서트들은, 정면에서 보면, 수평인 제1 절삭 날부들을 구비하며, 이 제1 절삭 날부들은 특히 제1 절삭 날부들에 경사지게 접해 있는 직선인 제2 절삭 날부들과 합쳐지고, 이에 의해 절삭 날부들의 두 유형 모두에 대해 양호한 칩 제거 조건이 주어진다. 또한, 수평인 제1 절삭 날부에 의해 고품질의 가공 표면을 얻을 수 있다. 이와 관련하여, 제2 절삭 날부들은 제1 절삭 날부들과 약 30° 내지 60°, 바람직하게는 약 40° 내지 50°의 각도로 접한다. 절삭 날들에 이 빠진 부분이 가능한 한 생기지 않게 하기 위하여, 직선 절삭 날부들을 이용하여, 제1 절삭 날부가 원호를 거쳐서 제2 절삭 날부들과 합쳐질 수 있다.

유리하게는, 인서트들의 제1 절삭 날부들은, 원칙적으로 크랭크샤프트의 지지부가 가공되는 평면에 상응하는 끝면과 평행한 가상의 기준 평면에 대해 특히 유리한 칩 제거 조건 또는 작은 절삭력에 유리한 양의 기하학적 절삭 형상을 갖고 끝면 상에 또는 끝면에 배치된다.

본 발명에 따른 엔드 밀에 사용되는 인서트들은 원칙적으로 임의의 기하학적 형상으로 구현될 수 있다. 그러나, 특히 바람직하게는, 인서트들은 위에서 보면 마름모꼴 형상으로 구현된다. 이 경우, 인서트의 실시예에 따라 인서트들의 전체 길이 이상으로 연장될 수 있는 절삭 치형으로 인해 절삭력이 커지는 것이 방지된다. 대신에, 인서트들의 마름모꼴 실시예로 인해, 제거된 칩이 잘 배출될 수 있고 인서트가 가공되는 또는 가공될 재료를 후측에서부터, 더 큰 절삭력이 필요한, 기술적인 용어로 "가압"을 하지 않는 것이 보장된다. 더욱 중요한 점은, 이 경우 90° 이하의 쐐기 각이 제1 절삭 날부들 및 제2 절삭 날부들에 대해 형성되고 이에 따라 양호한 칩 제거 조건이 얻어진다는 것이다. 본 발명에 따른 엔드 밀에 사용되는 인서트들이 바람직하게는 인덱서블 인서트들이기 때문에, 인서트들은 각각 본질적으로 수평인 인서트의 상면 또는 저면에 대해 경사진 측면들을 구비하며, 절삭 치형을 정하는 데 도움이 되는 측면들은 상면에서부터 저면으로 가면서 안으로 들어가고, 다른 측면은 상면에서부터 저면으로 가면서 바깥으로 돌출한다. 이는 유리하게는 각각 양의 기하학적 절삭 형상을 갖고 배열된 인서트들이 양호한 칩 제거 조건을 위한 충분한 여유각을 갖는다는 것을 의미한다. 여기서 언급한 양의 기하학적 절삭 형상은 인서트들이 부착된 상태에서의 기하학적 조건을 가리킨다.

본 발명에 따른 엔드 밀을 가지고서는, 크랭크샤프트의 지지부의 기계 가공 중에 기계 가공 후의 기계 가공된 지지부에 파형 윤곽이 남게 될 수 있다. 이는 인서트들의 절삭 치형들 또는 제1 절삭 날부들과 제2 절삭 날부들이, 끝면 위에서 보면, 끝면의 외부에서부터 끝면의 중심까지 이어지는 나선 상에 놓이는 경우에 적어도 대부분 방지된다. 이러한 조치는 개개의 칩 단면이, 끝면의 반경 방향에서 볼 때, 이를테면 중첩되고, 이에 따라 크랭크샤프트의 기계 가공에서 본질적으로 평활한 표면이 얻어지는 것을 보장한다. 또한, 절삭 치형 및/또는 그 윤곽의 배열 또는 중첩에 따라, 지지부의 기계 가공 품질을 더 향상시키기 위하여, 직선 절삭 날들을 갖는 하나 또는 두 개의 큰 마감판이 끝면 상에 또는 끝면에 배치될 수 있는데, 이는 선택적이다. 마감판들이 구비되면, 마감판들은 다시 끝면의 구멍을 제외한 끝면의 반경을 공동으로 덮도록 배치된다.

본 발명의 다른 목적은, 일부 영역들에 능동 절삭부들과 비능동 절삭부들을 교대로 포함하는 적어도 하나의 절삭 날을 구비한 인서트를, 크랭크샤프트, 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트의 지지부를 가공하기 위한 엔드 밀용으로 사용하는 인서트 사용 용도에 의해 달성된다.

바람직하게는, 인서트는, 유리하게는 인서트의 파형 절삭 날 코스들의 일부분인 제1 절삭 날부들과 제2 절삭 날부들을 구비한 절삭 치형들을 구비한다.

인서트의 본 발명에 따른 사용 방법을 통해서, 크랭크샤프트의 지지부의 기계 가공 중에 엔드 밀을 사용함으로써, 큰 절삭력이 억제될 수 있고 양호한 칩 제거 조건들이 달성될 수 있다. 따라서, 인서트의 본 발명에 따른 사용 방법은 또한 크랭크샤프트의 지지부의 기계 가공 중에 발열이 낮게 유지된다는 것을 의미하고, 이 역시 바람직하다.

바람직하게는, 인서트는, 정면에서 보면, 수평인 제1 절삭 날부들을 구비하며, 이 제1 절삭 날부들은 특히 제1 절삭 날부들에 경사지게 접해 있는 직선인 제2 절삭 날부들과 합쳐지는데, 이에 따라 양호한 칩 제거 조건들이 증진된다. 이와 관련하여, 특히, 제2 절삭 날부들은 제1 절삭 날부들과 대략 30° 내지 60°, 바람직하게는 대략 40° 내지 50°의 각도로 접한다.

제1 절삭 날부들은 원호를 거쳐서 제2 절삭 날부들과 합쳐지는데, 이는 인서트의 안정성 또는 인서트에 이 빠진 부분이 생기는 것을 방지하는 데 바람직하다.

인서트는 바람직하게는, 위에서 보면, 마름모꼴 형상으로 구현되고, 인서트는 본질적으로 수평인 인서트의 상면 또는 저면에 대해 경사진 측면들을 구비하며, 절삭 치형을 정하는 데 도움이 되는 측면들은 상면에서부터 저면으로 가면서 안으로 들어가고, 다른 측면은 상면에서부터 저면으로 가면서 바깥으로 돌출한다. 인서트의 이러한 유형의 실시예가 엔드 밀에 사용되면 절삭력이 작아지거나 양호한 칩 제거 조건들이 얻어질 수 있다. 이에 의해 인서트는 유리하게는 인덱서블 인서트로서 구현되고, 위에서 보면, 인서트의 상면에 있는 절삭 날 코스는 인서트의 저면에 있는 절삭 날 코스와 대략 75˚ 내지 87˚의 각도로 교차한다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 엔드 밀이 도입부에서 언급한 유형의 방법을 가지고 사용됨으로써 달성된다.

본 발명에 따른 방법으로 달성되는 한 가지 장점은 엔드 밀의 사용으로 절삭력이 낮게 유지될 수 있고 양호한 칩 제거 조건들이 주어진다는 점이다. 특히 크랭크샤프트와 같은 공작물의 기계 가공 중에 큰 발열이 방지되고, 이는 또한 공구의 부드러운 취급(gentle treatment)에 유용하다.

본 발명에 따른 방법의 한 가지 특정한 장점은 크랭크샤프트의 지지부가 크랭크샤프트의 종축을 중심으로 한 바퀴 회전하는 도중에 턴 밀링에 의해 완전히 가공될 수 있다는 점이고, 이에 따라 본 발명에 따른 방법은 특히 효율적이거나 혹은 경제적이다.

본 발명의 다른 특징들, 장점들 및 효과들은 이하에서 설명하는 본 발명의 예시적인 실시예에 의해서 알 수 있다.

도 1은 엔드 밀을 도시한 평면도이다.
도 2는 엔드 밀의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 3은 엔드 밀의 일부분을 도시한 추가의 (부분) 사시도이다.
도 4는 인서트의 사시도이다.
도 5는 도 4에 따른 인서트의 정면도이다.
도 6은 도 4에 따른 인서트의 평면도이다.
도 7은 엔드 밀로 크랭크샤프트를 기계 가공하는 모습을 도시한 사시도이다.
도 8은 크랭크샤프트를 기계 가공하는 도중의 엔드 밀을 도시한 정면도이다.
도 9는 각기 다른 인서트들의 각각의 절삭 치형들이 나선형으로 배열된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 크랭크샤프트의 지지부를 기계 가공하는 중에 본 발명에 따른 엔드 밀로 제거된 칩 단면을 도시한 도면이다.
도 11은 크랭크샤프트의 지지부를 기계 가공하는 중에 연속 직선 절삭 날들을 구비한 엔드 밀로 제거된 칩 단면을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 엔드 밀(1)이 평면도 및/또는 사시도로 도시되어 있는데, 도 3에는 엔드 밀(1)의 일부만 도시되어 있다. 엔드 밀(1)은 본질적으로 원통형으로 구현된 본체(2)를 포함한다. 본체(2)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔드 밀(1)의 섕크(shank)에 배치된 인서트로 구현될 수 있고, 섕크가 본체(2)와 연결된 범위 내에 감쇄 수단이 마련될 수 있다. 바람직하게는, 본체(2)를 엔드 밀(1)의 섕크에 배치할 수 있게 하기 위하여 구멍(14)이 마련되고, 본체(2)를 섕크에 부착하기 위한 목적으로 스크류 또는 다른 체결 수단이 이 구멍을 통해서 안내될 수 있다. 본체(2)는 끝면(3)을 구비하는데, 이 끝면에 인서트 좌부와 칩 홈이 마련되지 않는 한 끝면은 본질적으로 평평하게 구현되어 있다. 여러 가지 유형의 인서트(4, 9, 10)들이 끝면(3) 상에 혹은 끝면에 배치된다. 한편으로는 턴 밀링용으로 구성된 인서트(4)들이 본체(2)의 끝면(3) 상에 혹은 끝면에 부착된다. 인서트(4)들은 각각 중앙 통공을 구비하는데, 이 중앙 통공을 통해 스크류(13) 또는 장착 볼트가 안내될 수 있으며, 인서트(4)들은 본체(2)의 끝면(3) 상에 혹은 끝면에 이 스크류(13) 또는 장착 볼트로 부착된다. 다른 한편으로, 두 개의 마감판(10)이 끝면(3)에 배치된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 필요에 따라, 반경을 기계 가공하는 데 사용되는 예를 들어 이른바 반경 방향 인서트(9)들이 기체(2)의 외부에 배치될 수 있다. 엔드 밀(1)은 도 1에 따른 방향(R)으로 회전한다.

인서트(4)들은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 구현된다. 인서트(4)는 각각, 위에서 보면 마름모꼴인 인서트(4)를 형성하는 형상으로 된, 선택적으로 코팅된 초경합금으로 이루어진다. 인서트(4)는 수평이거나 또는 본질적으로 수평인 상면(15) 및 이 상면과 유사한 저면(16)을 구비하며, 상면과 저면은 평평한 측면(17, 18)들에 의해 서로 연결된다. 측면(17)들은 인서트(4)의 위에서 보면 인서트(4)의 저면(16)으로 가면서 바깥으로 돌출하고 있으며, 측면(17)들과 마찬가지로 상면(15)을 저면(16)에 연결시키는 측면(18)들은 안으로 들어가는 식(receding manner)으로 구현된다. 인서트(4)를 특히 엔드 밀(1)에 부착시키기 위하여 이 인서트(4)는 스크류(13)들 중 하나 또는 다른 체결 수단이 통과해서 안내될 수 있는 앞서 설명한 중앙 구멍을 구비한다. 인서트(4)는 상면(15) 및 저면(16)에 절삭 날 코스(course)를 구비하는데, 이 절삭 날 코스는 측면(18)들에 의해서도 정해진다. 도 5에 따른 정면도에서 명확하게 볼 수 있는 절삭 날 코스(8)는 각각이 능동적으로 절삭하는 제1 절삭 날부(6)들과 제2 절삭 날부(7)들 및 제2 절삭 날부들 사이에 오목하게 배치된 능동적으로 절삭하지 않는 날부(19)를 갖는 절삭 치형(5)들을 포함한다. 이에 의해 절삭 치형(5)들은, 반드시 그러해야 하는 것은 아니지만, 인서트(4)의 상면(15) 또는 저면(16) 전체에 대해, 홈 형상으로 형성된 프로파일이 상면(15) 또는 저면(16)에 마련되도록 구현된다. 인서트(4)의 상면(15)과 측면(18)들 중 한 측면 사이의 각도는 보통 대략 5˚ 내지 15˚, 특히 7˚ 내지 13˚이고, 이에 따라 제1 절삭 날부(6)들에 대해 적당한 여유각(relief angle)이 정해진다. 바람직하게는 측면(17)과 측면(18) 간의 각도(α)는 대략 75˚ 내지 87˚, 특히 80˚ 내지 86˚이다. 제1 절삭 날부(6)와 접하는 제2 절삭 날부(7)의 각도(β)는 예를 들어 30˚ 내지 60˚, 특히 40˚ 내지 50˚일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상면(15) 및 저면(16) 상의 절삭 치형(5)을 구비한 파형 절삭 날 코스(8)는, 도면에서 볼 수 있는 홈들과 리브들이 서로 상하로 겹쳐지게 배치되는 것을 가정할 때 교차하도록 구현된다. 교차각은 앞서 설명한 측면(17)과 측면(18) 간의 각도(α)와 일치한다.

인서트(4)들 중 몇 개는, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔드 밀(1)의 기체(2)의 끝면(3) 상에 또는 끝면에 반경 방향으로 배치되는데, 인서트(4)들 각각은 절삭 날 코스(8)들이 구멍(14)의 중심을 향해 정렬된 상태로 서로 옆에 그리고 서로에 대해 반경 방향으로 편위되게 쌍으로 배치되며, 이에 따라 작동시 엔드 밀(1) 또는 기체(2)가 회전하면 반경 방향으로 결국 끝면(3)의 전체 반경이 인서트(4)들로 덮이게 된다. 이는, 예를 들면, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 크랭크샤프트(11) 또는 그 블랭크의 지지부(12)를 기계 가공할 때의 경우이다. 이에 의해 크랭크샤프트(11)는 자신의 종축을 중심으로 회전하고, 엔드 밀(1) 또는 기체(2) 역시 회전하는 동시에 기계 가공될 지지부(12) 위에서 이동한다. 그러나, 종래 기술과 달리, 엔드 밀(1)이, 반경 방향으로 보면, 단순한 배치로는 기계 가공될 수 없는 구멍(14)의 자유부 만이 이 이동에 의해 커버될 정도로 멀리까지 인서트(4)들을 구비하기 때문에 엔드 밀(1)이 크랭크샤프트(11)의 종축을 따라 이동하는 것이 최소화될 수 있다. 인서트(4)들은 각각 반경 방향으로 서로 편위될 뿐만 아니라 서로 다른 인서트(4)들의 절삭 치형(5)들 각각이 기체(2)의 외부에서부터 기체의 중심을 향해 이어지는 나선(20) 형으로 놓이게 배치된다. 이러한 상태가 도 9에 도시되어 있는데, 도 9에서는 명료함을 위해서 기체(2)를 가리고 나선(20)을 단지 부분적으로만 도시하였다. 이와 같은 나선형 배치는 절삭 치형(5)들 각각이 엔드 밀(1)의 회전 도중에 본질적으로 겹쳐지고 이에 따라 크랭크샤프트(11)의 지지부(12)가 허용 가능한 평활도를 갖고 생산될 수 있음을 의미한다. 이를 위해 인서트(4)들은, 각 경우에 일정한 간격으로, 그리고 각 경우에 나선(20)에서 앞서 배치된 인서트(4)에 대해 반경 방향으로 내측을 향해 수 밀리미터 더 들어가게, 나선(20)을 따라 편위된다. 개별 절삭 치형(5)들이 완벽하게 겹쳐지지 않는 경우, 두 개의 마감판(10)이 또한 마련될 수 있는데, 이 마감판들은 지지부(12) 상에 있는 어떤 돌출부(overhang)도 제거한다. 앞에서 설명한 바와 같이 선택적으로 마련될 수 있는 마감판(10)들의 수는 필요한 절삭력을 허용 가능한 수준 이상으로 증가시키지 않기 위하여 최소화된다. 바람직하게는, 도 2에 일례로서 도시된 바와 같이, 두 개의 마감판(10)이 마련되는데, 두 개의 마감판(10)은 마감판들이 앞뒤로 배치되는 것으로 생각할 때 구멍(14)을 제외한 끝면(3)의 반경을 덮도록 서로에 대해 편위되거나 혹은 끝면(3)의 반경을 기준으로 편위된다.

도 9에 도시된 인서트들의 배치를 사용하면, 도 10에 도시된 칩 단면이 형성되는데, 여기서 Fz는 서로 다른 인서트(4)들의 개개의 절삭 치형(5)들 간의 거리를 뜻한다. 도시된 바와 같이, 인서트(4)들의 파형 절삭 날 코스(8)는 기계 가공된 크랭크샤프트(11)로부터 평평한 절삭 날과 비교하여 비슷한 질량이 제거되지만, 칩 단면은 상당히 다르다는 것을 뜻한다. 이와 관련하여 결정적인 점은 도 10에 따른 칩 단면에 의한 절삭력이 도 11에 따른 칩 단면에 의한 절삭력보다 훨씬 작고 이에 따라 앞에서 설명한 장점들을 얻을 수 있는 일반적으로 더 양호한 칩 제거 조건이 주어진다는 것이다.

Claims

끝면(3)을 구비한 기체(2)와 끝면 상에 또는 끝면에 배열된 여러 개의 턴 밀링용 인서트들을 구비한, 크랭크샤프트(11), 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트(11)의 지지부(12)를 가공하기 위한 엔드 밀(1)에 있어서,
인서트(4)들이 능동 절삭부들과 비능동 절삭부들을 교대로 포함하는 적어도 하나의 절삭 날을 구비한 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
제1항에 있어서,
인서트(4)들은 절삭 치형(5)들을 구비한 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제2항에 있어서,
절삭 치형(5)들은 제1 절삭 날부(6)들과 제2 절삭 날부(7)들을 구비한 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제3항에 있어서,
제1 절삭 날부(6)들과 제2 절삭 날부(7)들은 파형 절삭 날 코스(8)들의 일부분인 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제4항에 있어서,
인서트(4)들은, 위에서 보면, 인서트들(4)의 절삭 날 코스(8)들이, 끝면(3)에 선택적으로 구비된 구멍(14)을 제외하고, 본질적으로 끝면(3)의 반경 전체를 중첩식으로 덮도록 끝면(3) 상에 배열된 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제4항 또는 제5항에 있어서,
인서트(4)들은 동일한 파형 절삭 날 코스(8)를 구비한 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트(4)들은, 정면에서 보면, 수평인 제1 절삭 날부(6)들을 구비하며, 이 제1 절삭 날부들은 특히 제1 절삭 날부들에 경사지게 접해 있는 직선인 제2 절삭 날부(7)들과 합쳐지는 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제7항에 있어서,
제2 절삭 날부(7)들은 제1 절삭 날부(6)들과 약 30° 내지 60°, 바람직하게는 약 40° 내지 50°의 각도(β)로 접하는 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제7항 또는 제8항에 있어서,
제1 절삭 날부(6)들은 원호를 거쳐서 제2 절삭 날부(7)들과 합쳐지는 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트(4)들의 제1 절삭 날부(6)들은 끝면(3)과 평행한 가상의 기준 평면에 대해 양의 기하학적 절삭 형상을 갖고 끝면(3) 상에 또는 끝면에 배열된 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트(4)들은, 위에서 보면, 마름모꼴 형상으로 구현된 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제11항에 있어서,
인서트(4)들은 각각 본질적으로 수평인 인서트(4)의 상면(15) 또는 저면(16)에 대해 경사진 측면(17, 18)들을 구비하며, 절삭 치형(5)을 정하는 데 도움이 되는 측면(18)들은 상면(15)에서부터 저면(16)으로 가면서 안으로 들어가고, 다른 측면(17)은 상면(15)에서부터 저면(16)으로 가면서 바깥으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트(4)들의 절삭 치형(5)들 또는 제1 절삭 날부(6)들과 제2 절삭 날부(7)들은, 끝면(3) 위에서 보면, 끝면(3)의 외부에서부터 끝면(3)의 중심까지 이어지는 나선(20) 상에 놓인 것을 특징으로 하는 엔드 밀(1).
일부 영역들에 능동 절삭부들과 비능동 절삭부들을 교대로 포함하는 적어도 하나의 절삭 날을 구비한 인서트(4)를, 크랭크샤프트(11), 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트(11)의 지지부(12)를 가공하기 위한 엔드 밀(1)용으로 사용하는 인서트 사용 용도.
제14항에 있어서,
인서트(4)는 절삭 치형(5)들을 구비한 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제15항에 있어서,
절삭 치형(5)들은 제1 절삭 날부(6)들과 제2 절삭 날부(7)들을 구비한 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제16항에 있어서,
제1 절삭 날부(6)들과 제2 절삭 날부(7)들은 파형 절삭 날 코스(8)들의 일부분인 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제16항 또는 제17항에 있어서,
인서트(4)들은, 정면에서 보면, 수평인 제1 절삭 날부(6)들을 구비하며, 이 제1 절삭 날부들은 특히 제1 절삭 날부들에 경사지게 접해 있는 직선인 제2 절삭 날부(7)들과 합쳐지는 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제18항에 있어서,
제2 절삭 날부(7)들은 제1 절삭 날부(6)들과 대략 30° 내지 60°, 바람직하게는 대략 40° 내지 50°의 각도(β)로 접하는 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제18항 또는 제19항에 있어서,
제1 절삭 날부(6)들은 원호를 거쳐서 제2 절삭 날부(7)들과 합쳐지는 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트(4)들은, 위에서 보면, 마름모꼴 형상으로 구현된 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제21항에 있어서,
인서트(4)들은 각각 본질적으로 수평인 인서트(4)의 상면(15) 또는 저면(16)에 대해 경사진 측면(17, 18)들을 구비하며, 절삭 치형(5)을 정하는 데 도움이 되는 측면(18)들은 상면(15)에서부터 저면(16)으로 가면서 안으로 들어가고, 다른 측면(17)은 상면(15)에서부터 저면(16)으로 가면서 바깥으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
제21항 또는 제22항에 있어서,
인서트(4)는 인덱스 가능한 인서트로 구현되고,
위에서 보면, 인서트(4)의 상면(15)에 있는 절삭 날 코스(8)는 인서트(4)의 저면(16)에 있는 절삭 날 코스(8)와 대략 75˚ 내지 87˚의 각도(α)로 교차하는 것을 특징으로 하는 인서트 사용 용도.
턴 밀링을 통해 미리 정해진 크기의 지지부(12)를 기계 가공하기 위하여 엔드 밀(1)이 회전하는 클램핑된 크랭크샤프트(11)에 접촉하게 놓이는, 크랭크샤프트(11), 특히 선박용 엔진의 크랭크샤프트(11)의 지지부(12) 기계 가공 방법에 있어서,
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 엔드 밀(1)을 사용하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트의 지지부 기계 가공 방법.
제24항에 있어서,
크랭크샤프트(11)의 지지부(12)가 종축을 중심으로 일회전하는 동안 턴 밀링에 의해서 지지부를 완전히 기계 가공하는 것을 특징으로 하는 크랭크샤프트의 지지부 기계 가공 방법.