KR20160115456A

KR20160115456A - 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더

Info

Publication number: KR20160115456A
Application number: KR1020150043182A
Authority: KR
Inventors: 박광오; 정우창; 정승훈; 이재영; 김상원
Original assignee: 주식회사 다인정공
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2016-10-06
Also published as: WO2016159483A1

Abstract

본 발명은, 돌출편을 가진 절삭공구가 삽입되는 중공부를 구비하는 하우징; 및 상기 하우징에 상기 돌출편을 수용하도록 형성되어, 상기 절삭공구가 상기 중공부에서 이탈하지 않도록 상기 돌출편이 상기 하우징에 걸리게 하는 걸림 유닛을 포함하는, 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더를 제공한다.

Description

절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더{COLLET FOR CUTTING TOOL AND CUTTING TOOL HOLDER HAVING THE SAME}

본 발명은 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계는 절삭공구를 이용하여 공작물을 절삭하는 등의 가공을 하는 장치이다.

이러한 공작기계는 홀더를 통해 절삭공구와 연결된다. 이 연결 구조상, 홀더가 절삭공구를 견고하게 클램핑해야, 절삭공구가 공작물에 대해 정확하게 가공 작용할 수 있게 된다.

그러나, 홀더에서의 체결에 부족함이 있거나, 그 체결을 위한 요소의 마모에 의해 체결이 불량해지거나, 가공 작업 중 절삭공구에 가해지는 압력이 허용 한도를 초과하는 경우가 있을 수 있다.

이때는, 절삭공구가 홀더에서 이탈되거나 슬립이 발생하여, 절삭공구가 공작물의 파손을 야기하거나, 공작물에 대한 제대로 된 가공을 못 할 수도 있다.

본 발명의 일 목적은, 절삭 가공시 절삭공구가 홀더로부터 이탈되거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는, 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 목적은, 절삭 가공시 절삭공구뿐만 아니라 콜렛도 홀더로부터 이탈되거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는, 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면과 관련된 절삭공구용 콜렛은, 돌출편을 가진 절삭공구가 삽입되는 중공부를 구비하는 하우징; 및 상기 하우징에 상기 돌출편을 수용하도록 형성되어, 상기 절삭공구가 상기 중공부에서 이탈하지 않도록 상기 돌출편이 상기 하우징에 걸리게 하는 걸림 유닛을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 하우징의 연장 방향을 따라 상기 하우징에 형성되는 조임 슬릿이 더 구비될 수 있다.

여기서, 상기 걸림 유닛은, 상기 조임 슬릿의 일 단부에 형성되며, 상기 조임 슬릿 보다 큰 폭을 갖는 확대홀을 포함될 수 있다.

여기서, 상기 걸림 유닛은, 상기 조임 슬릿의 양 측변 중 어느 하나 측에 상기 조임 슬릿과 연통 형성되는 편향홀을 포함될 수 있다.

여기서, 상기 조임 슬릿은, 제1 폭을 갖도록 형성되는 제1 슬릿; 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 가지고, 상기 편향홀과 이어지는 제2 슬릿을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 슬릿은, 상기 하우징의 일 단부에서 시작되도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 편향홀은, 상기 조임 슬릿의 연장 방향을 따라 길쭉한 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 절삭공구 홀더는, 중공홀을 갖는 장착부를 구비하는 바디; 상기 중공홀에 삽입되고, 제1항에 따르는 절삭공구용 콜렛; 및 상기 장착부를 감싸도록 상기 장착부에 결합되어, 상기 장착부를 압착함에 의해 상기 장착부가 상기 콜렛을 클램핑하게 하는 클램핑 유닛을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 바디는, 상기 장착부에 상기 중공홀과 연통되게 형성되는 삽입홈을 더 포함하고, 상기 돌출편은, 상기 삽입홈에 삽입되는 사이즈를 가질 수 있다.

여기서, 상기 돌출편은, 그의 하면이 라운드 형상을 갖는 것일 수 있다.

여기서, 상기 바디는, 상기 장착부를 관통하는 관통홈과 상기 관통홈에 삽입되는 사이즈의 고정키를 더 포함하고, 상기 콜렛은, 상기 관통홈에 삽입된 상기 고정키가 끼워지도록 상기 하우징에 형성되는 고정홈을 더 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더에 의하면, 절삭 가공시 절삭공구가 홀더로부터 이탈되거나 미끄러지는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 절삭공구가 홀더에서 이탈하거나 미끄러지지 않게 하는 구성이 절삭공구와 콜렛 간의 신규한 구성에 의해 달성되므로, 그러한 구성이 홀더의 외부로 노출되지 않게 된다. 그에 의해, 상기 구성이 외부의 간섭에 의해 변형될 염려가 없어진다.

또한, 절삭공구와 콜렛 간의 체결이라는 반드시 요구되는 작업 자체에 의해, 절삭공구가 콜렛에 보다 확실하게 걸리게 하는 작업이 포함되기에, 절삭공구 이탈 방지를 위한 추가적인 작업이 불필요하게 된다.

또한, 절삭 가공시 절삭공구뿐만 아니라 콜렛도 홀더로부터 이탈되거나 미끄러지는 현상이 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구 홀더(100)를 보인 결합 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭공구 홀더(100)의 종 단면도이다.
도 3은 도 2의 절삭공구(C)와 콜렛(130)에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭공구 홀더(200)의 종 단면도이다.
도 5는 도 4의 절삭공구(C')와 콜렛(230)의 제1 상태에서의 대한 결합 사시도이다.
도 6은 도 4의 절삭공구(C')와 콜렛(230)의 제2 상태에서의 대한 결합 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭공구 홀더(300)의 일 상태에서의 종 단면도이다.
도 8은 도 7의 절삭공구 홀더(300)의 다른 상태에서의 종 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭공구 홀더(100)를 보인 결합 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 절삭공구 홀더(100)는 바디(110), 절삭공구용 콜렛(130), 및 클램핑 유닛(150)을 가질 수 있다.

바디(110)는 절삭공구(C)와 콜렛(130)을 수용한 채로 공작 기계에 체결되는 구성이다. 이를 위해, 바디(110)는, 장착부(111)와, 생크부(115)를 가질 수 있다.

여기서, 장착부(111)는 절삭공구(C)와 콜렛(130)을 수용하는 부분이다. 생크부(115)는 장착부(111)에 연결되고, 공작 기계의 스핀들에 체결되는 부분이다. 이상에서, 절삭공구(C)는 밀링, 태핑, 또는 드릴링 등의 가공에 사용되는 엔드 툴일 수 있다.

절삭공구용 콜렛(130)은 절삭공구(C)를 수용하여 압착하기 위한 구성이다.

클램핑 유닛(150)은 장착부(111)에 결합되어, 장착부(111)가 콜렛(130)을 조이게 하는 구성이다. 이를 위해, 클램핑 유닛(150)은 장착부(111)를 감싸도록 장착부(111)에 결합된다. 클램핑 유닛(150)은, 예를 들어 장착부(111)의 외주면에 형성되는 수나사산과 결합되는 암나사산을 가지는 너트의 형태를 가질 수 있다

이러한 구성의 절삭공구 홀더(100)의 구체적 구조에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2는 도 1의 절삭공구 홀더(100)의 종 단면도이고, 도 3은 도 2의 절삭공구(C)와 콜렛(130)에 대한 분해 사시도이다.

본 도면들을 참조하면, 먼저 절삭공구(C)는 몸체(C_B)와, 오목부(C_R)와, 돌출편(C_P)을 가질 수 있다. 몸체(C_B)는 대체로 막대 형상으로서, 그에는 절삭날이 형성된다. 오목부(C_R)는 몸체(C_B) 중 콜렛(130) 내로 삽입되는 부분에 오목하게 형성된 부분이다. 돌출편(C_P)은 몸체(C_B)에서 돌출되는 돌기로서, 오목부(C_R)에 부착될 수 있다.

다음으로, 절삭공구 홀더(100)에 있어서, 바디(110)의 장착부(111)는 그의 내부에 형성된 중공홀(112)을 구비한다. 중공홀(112)은 콜렛(130)과 절삭공구(C)를 수용하는 공동이다. 중공홀(112)은 콜렛(130)의 형상에 대응하여, 개방단으로 갈수록 단면적이 넓어지는 형태를 가질 수 있다. 장착부(111)에는 중공홀(112)을 향해 관통 개구된 관통홀(113)이 형성될 수 있다. 이 관통홀(113)은 고정키(114)가 삽입되는 사이즈를 가질 수 있다.

콜렛(130)은, 하우징(131)과, 걸림 유닛(133)과, 조임 슬릿(135)과, 고정홈(137)을 가질 수 있다.

하우징(131)은 전체적으로 실리더와 유사하게 내부가 관통된 형태를 가질 수 있다. 하우징(131)의 관통된 내부는 중공부(132)가 된다. 중공부(132)는 대체로 동일한 직경으로 개구된 형태로서, 절삭공구(C)를 수용한다. 하우징(131)의 외면은 중공홀(112)에 대응하여 중공홀(112) 내부로 갈수록 외경이 작아지는 형태를 가질 수 있다.

걸림 유닛(133)은 하우징(131)에 설치되어 절삭공구(C)의 돌출편(C_P)을 수용하는 구성이다. 걸림 유닛(133)에 의해 절삭공구(C)는 하우징(131)에 걸려서 중공부(132)에서 이탈되지 않게 된다.

조임 슬릿(135)은 하우징(131)의 연장 방향을 따라 하우징(131)에 형성되는 슬릿이다. 조임 슬릿(135)은 하우징(131)이 클램핑 유닛(150)의 힘에 의해 중심 방향으로 압착되어 절삭공구(C)를 조이도록 유도한다.

이러한 조임 슬릿(135)에 대해, 걸림 유닛(133)은 조임 슬릿(135)의 일 단에 연통되는 홀로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 홀은 조임 슬릿(135)의 폭 보다 큰 폭을 갖기에, 확대홀이라 칭해질 수 있다.

또한, 고정홈(137)은 하우징(131)의 자유단[구체적으로, 중공홀(112) 내부로 더 깊이 삽입되는 단부]에 형성될 수 있다. 고정홈(137)은 대체로 반원형 단면을 가진 채로, 하우징(131)의 외부와 연통될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 돌출편(C_P)이 몸체(C_B)에 부착된 상태로, 절삭공구(C)는 콜렛(130)에 끼워진다. 돌출편(C_P)은 하우징(131)의 내경과 간섭이 되기에, 하우징(131)이 탄성적으로 벌어지면서 돌출편(C_P)이 걸림 유닛(133, 확대홀)에 삽입되어야 한다.

이때, 걸림 유닛(133)이 조임 슬릿(135)에 연통되기에, 돌출편(C_P)은 조임 슬릿(135)을 따라 하우징(131) 내로 밀어 넣어질 수 있다. 그 경우, 조임 슬릿(135)에 의해 하우징(131)이 쉽게 벌어지므로, 돌출편(CP)을 가진 절삭공구(C)는 하우징(131) 내에 어렵지 않게 삽입될 수 있다.

돌출편(CP)이 걸림 유닛(133)에 삽입되어 안착되면, 절삭공구(C)와 콜렛(130) 간의 결합은 완료된다. 이후, 절삭공구(C)와 콜렛(130)의 결합체를 장착부(111)의 중공홀(112)에 삽입할 수 있다. 그리고 나서, 클램핑 유닛(150)을 장착부(111)에 결합시켜서 장착부(111)가 콜렛(130)을 압착하게 할 수 있다.

구체적으로, 클램핑 유닛(150)인 너트를 회전시켜 장착부(111)의 안쪽으로 전진시킴에 의해, 콜렛(130)는 장착부(111) 내측으로 더 밀리면서도 또한 장착부(111)에 의해 중심 방향으로 힘을 받게 된다. 그에 의해, 콜렛(130)은 조임 슬릿(135)에 의해 구분된 영역들이 서로 밀착되면서 절삭공구(C)를 압착하게 된다.

이러한 압착 상태로서 절삭공구(C)은 콜렛(130)에서 이탈하지 않게 된다. 나아가, 절삭공구(C)의 돌출편(C_P)이 콜렛(130)의 걸림 유닛(133)에 결합되기에, 절삭공구(C)는 또한 콜렛(130)에 걸린 상태가 된다. 그에 의해, 절삭공구(C)는 더욱 더 콜렛(130), 나아가 장착부(111)에서 이탈되지 않게 된다.

또한, 콜렛(130)이 중공홀(112)에 밀어 넣어질 때, 장착부(111)의 관통홀(113)에는 고정키(114)가 미리 꽂혀져 있을 수 있다. 이 경우, 콜렛(130)이 삽입되며 회전됨에 의해, 고정홈(137)은 고정키(114)에 정렬된다. 그 상태에서 콜렛(130)이 추가 삽입되면, 고정키(114)가 고정홈(137)에 삽입되게 된다. 그에 의해, 고정키(114)는 콜렛(130) 및 절삭공구(C)의 회전을 방지하게 된다.

다음으로, 이상과 다른 형태의 절삭공구 홀더(200)에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴본다. 이하에서 앞선 실시예에 대응하는 구성은 앞선 실시예와 유사한 번호를 부여하고, 구체적인 설명은 앞선 실시예의 설명으로 갈음한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭공구 홀더(200)의 종 단면도이고, 도 5는 도 4의 절삭공구(C')와 콜렛(230)의 제1 상태에서의 대한 결합 사시도이다.

본 도면들을 참조하면, 절삭공구 홀더(200)는 앞선 실시예의 절삭공구 홀더(100)와 대체로 동일하나, 절삭공구(C') 및 콜렛(230)이 앞선 실시예의 그것들과 상이하다.

먼저, 절삭공구(C')에서 몸체(C_B) 및 오목부(C_R, 이상 도 3 참조)는 앞선 실시예와 동일하나, 돌출편(C_P')은 일 방향으로 길쭉한 형태를 가진 점이 상이하다.

다음으로, 콜렛(230)은, 하우징(231)은 앞선 실시예와 대체로 동일하나, 걸림 유닛(233)과 조임 슬릿(235)이 앞선 실시예와 상이하다.

걸림 유닛(233)은 조임 슬릿(235) 중 어느 하나의 양 측변 중 한 변 측에 치우쳐서 형성될 수 있다. 그에 의해, 걸림 유닛(233)은 편향홀이라 칭해질 수 있다. 걸림 유닛(233)은 조임 슬릿(235)의 연장 방향을 따라 길쭉한 형상을 가질 수 있다.

조임 슬릿(235)은 서로 다른 두 가지 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 슬릿(235a)은 제1 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 그에 반해, 제2 슬릿(235b)은 제2 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 제2 폭은 제1 폭 보다 크다.

이러한 조임 슬릿(235)에 대하여, 걸림 유닛(233)은 제2 슬릿(235b)과 연통되게 형성된다. 제2 슬릿(235b)은 하우징(131)의 단부에서 시작되어, 돌출편(C_P')이 제2 슬릿(235b)을 따라 이동되어 걸림 유닛(233)에 안착될 수 있게 한다.

이상의 콜렛(230)과 절삭공구(C')의 결합 관계에 대해서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.

여기서, 도 6은 도 4의 절삭공구(C')와 콜렛(230)의 제2 상태에서의 대한 결합 사시도이다.

본 도면들을 참조하면, 콜렛(230)에 절삭공구(C')를 결합하기 위해서는, 먼저 절삭공구(C')의 돌출편(C_P')을 제2 슬릿(235b)의 시작부에 정렬시킨다. 그리고, 절삭공구(C')를 밀어주면, 돌출편(C_P')은 제2 슬릿(235b)을 따라 콜렛(230)의 후단 측으로 이동하게 된다.

그리고 나서, 돌출편(CP')이 걸림 유닛(233)에 대응하는 위치에 이를 때, 절삭공구(C')를 도면상 시계 방향으로 회전시키면 돌출편(C_P')은 걸림 유닛(233)에 안착하게 된다. 그로써, 절삭공구(C')와 콜렛(230) 간의 결합이 완성된다.

이러하게 결합된 절삭공구(C')와 콜렛(230)을 장착부(211)에 클램핑 유닛(250)을 이용하여 최종 체결하는 것은 앞선 실시예와 동일하다.

본 실시예의 콜렛(230)에서는 그에 대하 절삭공구(C')의 결합 및 분리 시에 하우징(231)을 벌릴 필요가 없기에 편리함이 있다.

다음으로, 첫 번째 실시예의 다른 형태로서 절삭공구 홀더(300)에 대해 도 7 및 도 8을 참조하여 살펴본다. 이하에서 앞선 실시예에 대응하는 구성은 앞선 실시예와 유사한 번호를 부여하고, 구체적인 설명은 앞선 실시예의 설명으로 갈음한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭공구 홀더(300)의 일 상태에서의 종 단면도이고, 도 8은 도 7의 절삭공구 홀더(300)의 다른 상태에서의 종 단면도이다.

도 7을 참조하면, 첫 번째 실시예와 대비하여, 바디(310)는 삽입홈(313)을 추가로 구비한다. 삽입홈(313)은 바디(310)의 중공홀(312)과 연통되도록 바디(310)의 내면에 형성된다.

중공홀(312)에 대응하여, 걸림편(C_P")은 중공홀(312)에 삽입될 수 있는 사이즈를 가진다. 걸림편(C_P")은 그의 하면이 라운드 형상을 가지는 것으로서, 예를 들어 구 형태를 가질 수 있다. 그 경우, 걸림편(C_P")은 절삭공구(C")의 오목부(C_R") 내에서 위치 이동하기가 용이하다.

이러한 구성에 의하면, 콜렛(330)에 절삭공구(C")가 끼워진 상태에서, 콜렛(330)의 걸림 유닛(333)에 걸림편(C_P")이 삽입될 있다. 그를 통한 콜렛(330)과 절삭공구(C")의 결합체는 장착부(311)의 중공홀(312)에 끼워진다. 그 상태에서, 걸림편(C_P")은 삽입홈(313)에 대응하는 위치가 된다.

도 8을 참조하면, 도 7의 상태에서 절삭공구(C")를 회전시키게 되면, 걸림편(C_P")이 오목부(C_R") 내에서 이동하면서 삽입홈(313)에 삽입되는 자리를 찾아 가게 된다. 이때, 걸림편(C_P")은 하면의 라운드 형상에 의해, 절삭공구(C")의 회전 시에 높이가 상승하여 삽입홈(313)에 삽입되기에 용이하다.

그에 의해, 걸림편(C_P")은 걸림 유닛(333)과 삽입홈(313), 그리고 오목부(C_R")에 걸쳐서 위치한다. 이는 절삭공구(C") 뿐만 아니라 콜렛(330)까지도 바디(310)에 걸려서 이탈되지 않게 하는 이점을 제공한다.

상기와 같은 절삭공구용 콜렛 및 그를 구비하는 절삭공구 홀더는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.

100,200,300: 절삭공구 홀더 110,210,310: 바디
130,230,330: 콜렛 131,231,331: 하우징
133,233,333: 걸림 유닛 135,235: 조임 슬릿
150,250,350: 클램핑 유닛

Claims

돌출편을 가진 절삭공구가 삽입되는 중공부를 구비하는 하우징; 및
상기 하우징에 상기 돌출편을 수용하도록 형성되어, 상기 절삭공구가 상기 중공부에서 이탈하지 않도록 상기 돌출편이 상기 하우징에 걸리게 하는 걸림 유닛을 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 연장 방향을 따라 상기 하우징에 형성되는 조임 슬릿을 더 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제2항에 있어서,
상기 걸림 유닛은,
상기 조임 슬릿의 일 단부에 형성되며, 상기 조임 슬릿 보다 큰 폭을 갖는 확대홀을 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제2항에 있어서,
상기 걸림 유닛은,
상기 조임 슬릿의 양 측변 중 어느 하나 측에 상기 조임 슬릿과 연통 형성되는 편향홀을 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제4항에 있어서,
상기 조임 슬릿은,
제1 폭을 갖도록 형성되는 제1 슬릿; 및
상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 가지고, 상기 편향홀과 이어지는 제2 슬릿을 포함하는, 절삭공구용 콜렛.
제5항에 있어서,
상기 제2 슬릿은,
상기 하우징의 일 단부에서 시작되도록 형성되는, 절삭공구용 콜렛.
제4항에 있어서,
상기 편향홀은,
상기 조임 슬릿의 연장 방향을 따라 길쭉한 형상을 가지는, 절삭공구용 콜렛.
중공홀을 갖는 장착부를 구비하는 바디;
상기 중공홀에 삽입되고, 제1항에 따르는 절삭공구용 콜렛; 및
상기 장착부를 감싸도록 상기 장착부에 결합되어, 상기 장착부를 압착함에 의해 상기 장착부가 상기 콜렛을 클램핑하게 하는 클램핑 유닛을 포함하는, 절삭공구 홀더.
제8항에 있어서,
상기 바디는, 상기 장착부에 상기 중공홀과 연통되게 형성되는 삽입홈을 더 포함하고,
상기 돌출편은, 상기 삽입홈에 삽입되는 사이즈를 갖는, 절삭공구 홀더.
제9항에 있어서,
상기 돌출편은, 그의 하면이 라운드 형상을 갖는, 절삭공구 홀더.
제8항에 있어서,
상기 바디는,
상기 장착부를 관통하는 관통홈과 상기 관통홈에 삽입되는 사이즈의 고정키를 더 포함하고,
상기 콜렛은, 상기 관통홈에 삽입된 상기 고정키가 끼워지도록 상기 하우징에 형성되는 고정홈을 더 포함하는, 절삭공구 홀더.