KR101278927B1

KR101278927B1 - 절삭 판을 포함하는 확공기

Info

Publication number: KR101278927B1
Application number: KR1020087000229A
Authority: KR
Inventors: 발터 뵈른탈러; 아르민 슐렘머; 클라우스 루이츠-우디에르
Original assignee: 마팔 파브릭 퓌어 프래찌지온스베르크쪼이게 독토르 크레쓰카게
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2013-06-26
Also published as: BRPI0613152A2; JP2008543585A; CN101227994B; WO2006135946A1; KR20080019688A; US8043032B2; EP1896211B1; CN101227994A; PL1896211T3; AT502061A1; JP5102203B2; US20090080985A1; ES2428148T3; EP1896211A1

Abstract

본 발명은 견인부를 갖는 샤프트 및, 그 축 방향으로 적어도 하나의 교체 가능한 공구부와 그에 부착되는 적어도 하나의 압력체를 구비하는 작업 영역을 포함하는 확공기에 관련된다. 공구부는 초경합금 절삭 판(1), 특히 인덱서블 인서트로 구현된다. 본 발명에 따르면, 주 절삭 영역에서 절삭 편의 생산을 확보하고 보조 절삭부의 영역에서 칩의 축적을 방지하고 그리고/또는 칩의 제거를 단순화하기 위해, 절삭 판(1)의 칩-베어링 표면(4)은 개시 절삭부(6)의 영역에서 그 끝에 절삭 날(5, 5')로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리(S)에 배치되고 적어도 부분적으로 적어도 0.01 ㎜로 증가하는 요철 깊이를 갖는다. 또한, 높은 목표가 절삭 판(1)이 도입 각의 영역에서 그 끝에 주 절삭 날(5)로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리에 있는 칩-베어링 표면(4)에서 적어도 하나의 칩 공동부(8)를 가짐으로써 달성될 수 있다.

절삭 판, 확공기

Description

절삭 판을 포함하는 확공기{REAMER COMPRISING A CUTTING PLATE}

본 발명은 견인부를 갖는 샤프트 및, 그 축 방향으로 반대편에 적어도 하나의 교체 가능한 공구부와 적어도 하나의 압력체를 구비하는 작업 영역을 포함하며, 공구부가 25 ㎜ 까지의 길이, 8 ㎜ 까지의 폭, 4 ㎜ 까지의 높이 또는 두께를 갖는 초경합금 절삭 판으로 구현되고, 특히 인덱서블 인서트로 설계되며, 절삭 판이 종단면에서 평탄한 지지 표면을 갖는 부분, 적어도 하나의 주 절삭 날과 보조 절삭 날을 각각 형성하는 공구 측면, 칩-베어링 표면 및 클램핑 슈를 위한 오목한 접촉면, 그리고 평면도에서 샤프트 축에 평행한 절삭 공정용 삽입가능한 조절가능한 보조 절삭 날을 가지며, 확공기의 공급 방향으로 샤프트 축과 각을 이루고 적어도 하나의 주 절삭 날을 갖는 개시 절삭부를 갖는 확공기에 관련된다.

선삭, 확공, 평삭, 밀링, 보링 등을 위한 복수의 인덱서블 인서트가 기계 가공 기술 분야에서 공지되어 있으며, 칩의 유리한 형성으로 가능한 가장 높은 절삭 용량을 달성하고 절삭 영역으로부터 거리가 동일한 작업 공구로 설계된다. 상술한 바와 같이, 인덱서블 인서트의 목표치는 명확히 절삭 용량이며, 적용 가능할 경우 축적되는 거친 칩이 신속하고 목표화된 폐기를 위해 절삭 판의 칩-파쇄 공구에 의한 변형에 의해 파쇄 및/또는 준비된다.

확공에 있어서, 치수적으로 정확한 구성요소의 천이를 달성 및 확보하도록, 소형의 미리 뚫은 구멍이 고-정밀 치수로 약간 넓혀진다.

확공기는 보링 구멍 표면을 미세 가공하는 공구이며, 구멍 뚫린 표면은 빈 구멍 또는 관통 구멍으로서 설계될 수 있고, 이들은 주로 견인부와 적어도 하나의 절삭 팁을 갖는 공구부에 의해 형성된다. 절삭 팁은 몇몇 구성요소로부터 형성될 수 있는 적어도 하나의 주 절삭 날 및 적어도 하나의 보조 절삭 날을 갖는다.

물론, 표면의 미세 가공, 특히 보어 구멍의 확공으로 인해, 칩 형성뿐 아니라 삽입 가능한 절삭 판 형태에 관한 실질적으로 다른 조건이 작업물로부터의 성능-지향적 칩 제거와 비교하여 유리하게 우세하지만, 제거된 칩의 형태와 흐름뿐 아니라 종류도 확공에서 달성 가능한 보어 구멍 표면의 품질 및 공구의 사용 기간에 크게 영향을 미친다.

종래 기술에 따르면, 확공기는 다르게 배향된 주 및 보조 절삭 날을 구비한다.

예를 들어, EP 1 160 042로부터, 주 절삭 날과 보조 절삭 날의 영역에서 절삭 날에 면하는 칩-베어링 표면을 일정하게 제한하는 칩 파쇄기가 공지되어 있고, 이 칩 파쇄기는 주 절삭 날의 영역에서 상승하고 주 절삭 날에 대해 감소하는 거리를 갖는다. 통상적으로, 주 절삭 날은 황삭 가공에 사용되고 보조 절삭 날은 미세 가공에 사용되며 절삭 날로부터 제거된 칩은 바람직하게는 직선의 칩 파쇄기를 때리며 파쇄되며, 칩 파쇄기의 경사에 의해 결정되는 한 방향으로의 속도 충격 또한 수용한다.

EP 0 631 834 B1은 절삭 날을 향해 돌출되는 칩-베어링 표면뿐 아니라 주 절삭 날과 보조 절삭 날 그리고 칩-베어링 표면을 제한하는 파쇄기를 이용하여 금속성 작업물을 미세 가공하는 확공기용 절삭 팁을 개시한다. 미세 가공에서 단편 칩을 얻기 위해, 칩 파쇄기는 절삭 날의 정점에서 최고점을 구비하며, 이로부터 칩 파쇄기가 주 절삭 날의 영역에서 그리고 보조 절삭 날의 영역에서 경사지고, 보조 절삭 날에 평행하게 설계되거나, 경사질 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 확공기용의 모든 절삭 판은 주 절삭 날과 보조 절삭 날의 평탄한 칩 베어링 표면이 절삭 날과 면하고, 특히 보조 절삭 날의 영역에서 칩을 수집하며, 이에 따라 칩의 막힘으로 인해, 증가된 칩 제거는 작업물의 미세 가공 중에 감소된 표면 품질뿐 아니라 높은 마찰 계수 및 열의 발생을 초래할 수 있다는 점에서 동일한 불리함을 갖는다.

본 발명은 상기 불리함을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 도입부에서 언급한 타입으로서, 초경합금 절삭 판이 주 절삭 날에서 적은 칩 축적을 확보하고, 보조 절삭 날의 영역에서 칩의 막힘을 방지하며, 주로 보어 구멍 표면의 버니싱이 극히 낮은 미세 칩 제거와 함께 일어나는 확공기를 제공하는 것이다.

이 목적은 개시 절삭부의 영역에서 그 끝에 절삭 날로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리에 배치되는 절삭 판의 칩-베어링 표면이 적어도 부분적으로 적어도 0.01 ㎜로 증가된 요철 깊이를 가짐으로써 달성될 수 있다.

본 발명에 따라 목표화된 이점은 칩-베어링 표면이 절삭 날로부터 일정 거리에 배치되는 인덱서블 인서트에서 오직 증가된 요철 깊이를 가지며, 제거되는 칩이 증가된 마찰로 인해 막히고 따라서 칩 파쇄가 시작된다는 것이다. 칩-베어링 표면의 요철이 보조 절삭 날의 영역에서 증가하지 않으므로 파쇄된 칩은 쉽게 보어 구멍에서 떠날 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전술한 목적은 절삭 판이 개시 절삭부의 영역에서 그 끝에 주 절삭 날로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리에 배치되는 칩-베어링 표면에서 적어도 하나의 칩 공동부를 가짐으로써 달성된다.

놀랍게도, 절삭 판을 이용한 미세 가공 중에, 본 발명에 따라 절삭 날로부터 일정 거리에 배치되는 칩 공동부가 개시 절삭부, 따라서 주 절삭 날의 영역에서만 칩-베어링 표면에 도입되고, 보어 구멍의 확공 또는 미세 가공 중에 칩의 주된 부분이 형성됨으로써, 자유롭게 제거될 수 있는 파쇄된 단편 칩이 얻어질 수 있다. 한편, 칩 공동부 앞의 칩-베어링 표면 영역은 증가된 절삭 각도에 의해 작동되고, 절삭 날에 대해 공구 수명을 증가시키며; 다른 한편, 축적된 칩은 작업물로부터의 제거에 의해 명백히 압축되고, 이들은 작업 공구로부터 일정 거리에 놓인 표면에서 칩 공동부로의 도입에 의해 이후에 즉시 늘어나고 절편으로 파쇄된다. 보조 절삭 날에서 구조화되지 않은 칩-베어링 표면의 영역에서, 작업물로부터 제거된 초미세 칩이 주 절삭 날에 축적된 더 거친 파쇄 칩과 함께 자유롭게 폐기될 수 있다. 이러한 방식으로, 보조 절삭 날의 영역에서 칩의 축적이 확공기로 방해될 수 있다.

본 발명에 따라 증가된 칩 축적 중에, 보어 구멍의 표면 개선과 공구 수명의 증가를 유도한다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 확공된 보어 구멍의 특히 구별되고 매끄러운 표면 품질이 미세 가공에 의해 달성될 수 있고, 절삭 판이 샤프트의 길이 축과 10 내지 80도의 각을 이루는 적어도 하나의 절삭 날과 4 ㎜의 최대 길이를 갖는 개시 절삭부를 가지며, 축 방향으로 평행한 보조 절삭 날의 영역으로의 주 절삭 날의 천이부가 전진적으로, 다각형으로 또는 원형으로 이루질 수 있다.

본 발명의 다른 개발 예에서, 절삭 판의 개시 절삭부가 샤프트 축과 다른 각을 이루는 적어도 두 개의 주 절삭 날을 가지며, 주 절삭 날에 수직인 절삭 판의 칩-베어링 표면에서 칩 공동부가 다른 폭을 가지며, 개시 절삭부에서 절삭 날의 천이부의 영역에서 칩 공동부 폭이 바람직하게는 적절히, 특히 0.15 ㎜ 이하의 값으로 감소함으로써, 긴-칩 재료에 대해 특히 유리할 수 있다.

샤프트 축과 다른 각을 이루는 두 부분에서 주 절삭 날을 갖는 절삭 판의 태양은 축 방향으로 제거되는 칩에서 겹쳐진 응력을 유도하고 작은 칩의 축적을 용이하게 한다. 칩 공동부의 다른 폭으로 인한 유리한 칩 파쇄 효과는 아직 과학적으로 완전히 설명되지 않았지만, 주 절삭 날로부터 제거된 칩에서 다른 응력의 유도의 결과일 수 있다.

한편, 본 발명에 따라 알 수 있는 바와 같이, 절삭 판이 주 절삭 날로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리에 배치되고, 칩-베어링 표면에서 우묵하게 만들어지는 쐐기 형태에 수직인 칩 공동부를 가지며, 다른 한편, 증가된 요철 깊이를 갖는 공동부의 표면이 필요할 경우 원형, 바람직하게는 약 0.05 ㎜의 반경으로 원형화되고, 칩-베어링 표면으로 회귀함으로써, 특히 짧은 칩 길이가 개시 절삭부의 영역에서 명백히 얻어질 수 있다. 따라서 칩은 작업물로부터 절삭 판의 칩-베어링 표면으로 제거되고 외부적으로 압축된다. 칩 공동부로 칩의 천이로 인해, 이들은 공동부에 반대 방향으로 특히 공동부의 웨지 형태에 의해 구부러지고, 새로 생긴 인장 강도는 칩 파쇄를 미리 일으킬 수 있다. 마침내, 칩 공동부 표면의 증가된 요철 깊이 또는 칩-베어링 표면으로의 공동부의 원형 회귀는 명백히 작은 부분으로의 칩 파쇄를 야기한다.

확공기의 증가된 사용 가능성뿐 아니라 칩-파쇄 기능 및 절삭 판의 파쇄의 회피에 대하여, 칩 공동부가 0.03 ㎜ 이상 0.16 ㎜ 이하의 최대 깊이를 가지며, 적용 가능할 경우 공동부 표면이 구조화됨으로써 유리해지는 것으로 밝혀졌다.

이하, 본 발명은 단일 태양의 대표 도면에 의해 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 인덱서블 인서트의 평면도이다.

도 2는 도 1에 따른 인덱서블 인서트의 단면도이다.

도 3은 도 1에서 인덱서블 인서트의 A 영역의 분해 조립도이다.

도 4는 도 3에 따른 인덱서블 인서트의 C-C 영역의 단면도이다.

도 5는 도 3에 따른 인덱서블 인서트의 B-B 영역의 단면도이다.

도 1 및 도 2는 확공기에서의 삽입을 위한 인덱서블 인서트의 평면도 및 단면도를 도시한 것이다. 절삭 판(1)의 일 예인 인덱서블 인서트는 예를 들어 16.5 ㎜의 길이(L), 3.6 ㎜의 폭(B), 2 ㎜의 두께(H) 및 반대편 코너에 개시 절삭부(6, 6')를 갖는다. 개시 절삭부(6)에서, 2개의 절삭 날 부분(5, 5')을 포함하고 천이부(51)를 갖는 주 절삭 날이 형성될 수 있다. 확공기의 도시된 공급 방향(V)에 반대 방향으로 그리고 주 절삭 날(5, 5')에 연장되어, 보조 절삭 날(7)이 형성된다.

도 2는 작업 영역에서 확공기의 삽입을 위한 접촉 표면(2)을 갖는 절삭 판(1)의 일 예로 인덱서블 인서트의 단면도를 도시한 것이다. 공구 측면(3, 3') 및 칩-베어링 표면(4)은 각각 주 절삭 날(5, 5') 및 보조 절삭 날(7)을 형성한다.

절삭 판(1)의 개시 절삭부(6)가 도 3에 도시되어 있다. 이 개시 절삭부(6)는 샤프트의 길이 축에 대해 큰 각도를 이루는 주 절삭 날(5) 및 예각을 이루는 주 절삭 날(5')을 가지며, 이에 따라 그와 연결된 보조 절삭 날(7)은 축 방향으로 평행하다. 본 발명에 따르면, 절삭 날(5, 5')에 의해 형성되는 칩-베어링 표면(4) 위 또는 안에서, 증가된 요철 깊이(미도시)를 갖는 표면 또는 칩 공동부(8)가 개시 절삭부(6)의 영역에서만, 따라서 하나 또는 그 이상의 주 절삭 날(5, 5')의 영역에서만 관찰된다. 칩-베어링 표면(4)에서 증가된 표면 요철 또는 칩 공동부(8)는 주 절삭 날(5, 5')로부터 일정 거리(S)에서만 시작됨으로써, 사용 기간 개선과 칩 축적 감소를 증진한다. 연결되는 보조 절삭 날(7) 뿐 아니라 이어지는 주 절삭 날(5')로의 전방 주 절삭 날(5)의 천이부(51)는 모나게, 다각형으로 또는 원형으로 이루질 수 있다.

바람직한 태양에서, 절삭 날(5, 5') 중 하나로부터 일정 거리에 배치된 칩 공동부(8)는 칩-베어링 표면(4)에서 원추형의 각도(P)를 이루는 쐐기 형태로 우묵하게 만들어지고, 각각 다른 폭(9, 9', 9'', 9''')을 갖는다. 또한, 개시 절삭 부(6)의 한 영역의 C-C 단면에 대한 도 4 및 다른 영역의 B-B 단면에 대한 도 5에서 도시된 바와 같이, 주 절삭 날(5, 5') 중 하나로부터 각각 다른 표준 거리(9, 9', 9'')를 갖는 칩 공동부(8)의 표면은 칩-베어링 표면(4)으로 회귀한다.

주 절삭 날(5, 5')의 천이부 영역(51)에서, 작은 폭(9''')이 칩 공동부(8)의 작은 태양에서 설계되고, 그 결과, 전술한 바와 같이, 개시 절삭부(6)의 영역에서 제거된 칩의 파쇄가 쉬워진다.

본 발명에 따라 초경합금 절삭 판이 주 절삭 날에서 적은 칩 축적을 확보하고, 보조 절삭 날의 영역에서 칩의 막힘을 방지할 수 있다.

Claims

견인부를 갖는 샤프트 및, 그 축 방향으로 반대편에 적어도 하나의 교체 가능한 공구부와 그에 부착되는 적어도 하나의 압력체를 갖는 작업 영역을 포함하며, 공구부가 0 mm 보다 크고 25 ㎜ 이하인 길이(L), 0 mm 보다 크고 8 ㎜ 이하인 폭(B), 0 mm 보다 크고 4 ㎜ 이하인 높이 또는 두께(H)를 갖는 초경합금 절삭 판(1)으로 구현되고, 절삭 판(1)이 종단면에서 평탄한 지지 표면(2), 적어도 하나의 주 절삭 날(5, 5')과 보조 절삭 날(7)을 각각 형성하는 공구 측면(3, 3'), 칩-베어링 표면(4) 및 클램핑 슈를 위한 오목한 접촉면(D), 그리고 평면도에서 샤프트 축에 평행한, 삽입가능하고 조절가능한, 절삭 공정용의 보조 절삭 날(7)을 가지며, 그 끝에서 확공기의 공급 방향(V)으로 샤프트 축과 각을 이루고 적어도 하나의 주 절삭 날(5, 5')을 갖는 개시 절삭부를 가지며, 절삭 판(1)의 칩-베어링 표면(4)이 개시 절삭부(6)의 영역에서 그 끝에 절삭 날(5, 5')로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리(S)에 배치되고 적어도 부분적으로 적어도 0.01 ㎜의 증가된 요철 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 확공기.
견인부를 갖는 샤프트 및, 축 방향으로 그 반대편에 적어도 하나의 교체 가능한 공구부와 그에 부착되는 적어도 하나의 압력체를 갖는 작업 영역을 포함하며, 공구부가 0 mm 보다 크고 25 ㎜ 이하인 길이(L), 0 mm 보다 크고 8 ㎜ 이하인 폭(B), 0 mm 보다 크고 4 ㎜ 이하인 높이 또는 두께(H)를 갖는 초경합금 절삭 판(1)으로 구현되고, 절삭 판(1)이 종단면에서 평탄한 지지 표면(2), 적어도 하나의 주 절삭 날(5, 5')과 보조 절삭 날(7)을 각각 형성하는 공구 측면(3, 3'), 칩-베어링 표면(4) 및 클램핑 슈를 위한 오목한 접촉면(D), 그리고 평면도에서 샤프트 축에 평행한, 삽입가능하고 조절가능한, 절삭 공정용의 보조 절삭 날(7)을 가지며, 그 끝에서 확공기의 공급 방향(V)으로 샤프트 축과 각을 이루고 적어도 하나의 주 절삭 날(5, 5')을 갖는 개시 절삭부를 가지며, 절삭 판(1)이 개시 절삭부(6)의 영역에서 그 끝에 주 절삭 날(5)로부터 적어도 0.02 ㎜의 거리(S)에 배치되는 칩-베어링 표면(4)에서 적어도 하나의 칩 공동부(8)를 갖는 것을 특징으로 하는 확공기.
제2항에 있어서, 절삭 판이 샤프트의 길이 축과 10 내지 80도의 각도를 이루고 4 ㎜의 최대 길이를 갖는 적어도 하나의 절삭 날(5)을 포함하는 개시 절삭부(6)를 구비하고, 축 방향으로 평행한 보조 절삭 날(7)의 영역으로의 주 절삭 날(5)의 천이부(51)가 전진적으로, 다각형으로 또는 원형으로 이루질 수 있는 것을 특징으로 하는 확공기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 절삭 판(1)의 개시 절삭부(6)가 샤프트 축과 다른 각을 이루는 적어도 두 개의 주 절삭 날(5, 5')을 가지며, 주 절삭 날(5, 5')에 수직인 절삭 판(1)의 칩-베어링 표면(4)에서 칩 공동부(8)가 각각 다른 폭(9, 9', 9'', 9''')을 가지는 것을 특징으로 하는 확공기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 절삭 판(1)이 주 절삭 날(5, 5')로부터 적어도 0.04 ㎜의 거리에 배치되고, 칩-베어링 표면에서 우묵하게 만들어지는 쐐기 형태에 수직인 칩 공동부(8)를 가지며, 증가된 요철 깊이를 갖는 공동부(8)의 표면이 적용 가능할 경우 원형화되고, 칩-베어링 표면(4)으로 회귀하는 것을 특징으로 하는 확공기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 칩 공동부가 0.03 ㎜ 이상 0.16 ㎜ 이하의 최대 깊이를 가지며, 적용 가능할 경우 공동부 표면이 구조화되는 것을 특징으로 하는 확공기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 초경합금 절삭 판은 인덱서블 인서트인 것을 특징으로 하는 확공기.
제4항에 있어서, 칩 공동부 폭(9''')이 개시 절삭부(6) 내의 절삭 날(5, 5')의 천이부(51)의 영역에서 감소하는 것을 특징으로 하는 확공기.
제4항에 있어서, 칩 공동부 폭(9''')이 개시 절삭부(6) 내의 절삭 날(5, 5')의 천이부(51)의 영역에서 0 mm 보다 크고 0.15 ㎜ 이하인 값으로 감소하는 것을 특징으로 하는 확공기.
제5항에 있어서, 상기 원형화는 0.05 ㎜의 반경으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확공기.