KR20180125466A - 금속 가공물을 홈가공하는 블레이드, 공구 및 방법 - Google Patents

Abstract

절삭 인서트 포켓 (19) 을 구비한 칩 제거 가공을 위한 홈가공 블레이드로서, 댐핑 수단 (30) 은 블레이드 (10) 에 고정된다. 댐핑 수단 (30) 은 상기 블레이드의 적어도 하나의 주요면 (11, 12) 에 대하여 측방향으로 돌출한다. 금속 가공물을 홈가공하는 홈가공 공구 및 방법이 또한 개시되어 있다.

Description

금속 가공물을 홈가공하는 블레이드, 공구 및 방법

본 발명은 첨부된 독립항들의 전제부에 따라서 금속 칩 제거 가공을 위한 홈가공 블레이드 및 홈가공 공구 및 금속 가공물을 홈가공하는 방법에 관한 것이다.

홈가공 및/또는 절단 작업에서, US 4,588,333 에 개시된 바와 같이, 교환가능한 절삭 인서트를 유지하는 블레이드를 포함하는 공구가 종종 사용되고, 이러한 개시 내용은 본원에 원용된다. 절단 작업시, 인서트의 양측에는 재료가 있다. 이는 사용된 공구가 좁고 가공물의 직경이 증가할수록 공구홀더의 길이가 증가함을 의미한다. 따라서, 안정성이 중요한 요소가 된다. 블레이드는 절삭 인서트를 위한 포켓을 가진 비교적 얇은 플레이트에 의해 형성된다. 절삭 인서트는 클램핑 아암의 굽힘으로 인해 발생하는 탄성력에 의해 포켓에 클램핑된다. 진동 또는 요동은 통상적으로 블레이드의 동적 강성이 약하기 때문에 가공 중에 발생한다. 진동은 열악한 표면을 유발하고 공구 수명을 단축시킨다. 진동 경향은 절삭력의 결과이다. 큰 오버행으로 인한 공구 처짐 이외에, 이는 변하는 가공 여유 (working allowance) 또는 재료 조건 뿐만 아니라 빌드업 에지의 형성과 같은 절삭 공정시의 변수에 의해 영향을 받을 수 있다. 절삭 인서트의 기하학적 형상의 설계는 원활한 칩 파괴를 제공할 수 있다. 포지티브 경사각의 사용과 조합하여, 높은 절삭 속도는 일반적으로 절삭력/진동에 양호한 영향을 준다. 공구홀더의 품질과 절삭 인서트를 확실하게 유지할 수 있는 능력은 관련 요소 중 하나이다. WO 2016024266 및 JP 2003062703 에는 댐핑 수단을 가진 공구가 개시되어 있다. 진동을 줄이기 위해 많은 파리미터들이 최적화되었지만 여전히 개선이 필요하다.

열악한 표면을 더 줄이고 공구 수명을 향상시키는 것이 바람직하다. 칩 파괴와 같은 다른 기술적 효과에 최적화된 절삭 인서트의 기하학적 형상을 여전히 사용하면서 홈가공시 진동을 저감시키는 것이 더 바람직하다.

본 발명의 양태에 따라서, 홈가공 블레이드는 절삭 인서트 포켓을 구비하고, 댐핑 수단은 블레이드에 고정되고, 댐핑 수단은 가공하는 동안 진동 감쇠를 위해 상기 블레이드의 적어도 하나의 주요면에 대하여 측방향으로 그리고 가공물로부터 멀리 돌출한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 댐핑 수단은 진동 감쇠를 최적화하기 위해서 상기 블레이드의 주요면들 둘 다로부터 돌출한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 홈가공 블레이드는 최대 폭을 가지고 블레이드의 폭보다 큰 폭을 가진 댐핑 수단을 포함하고, 그리하여 댐퍼 형상을 선택할시 자유롭게 한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 댐핑 수단의 최대 폭은 블레이드의 폭보다 2 ~ 15 배 더 크고, 이는 댐퍼 형상을 선택할시 더 자유롭게 한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 댐핑 수단은 최적 사용을 위해 상기 블레이드에 해제가능하게 고정된다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 블레이드는 댐핑 수단이 비교적 크게 형성될 수 있도록 댐핑 수단의 일부만을 수용하는 적어도 하나의 측방향 관통 구멍을 가진다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 홈가공 블레이드는 평행한 제 1 종방향 장착날과 제 2 종방향 장착날 사이에서 및 상기 종방향 장착날들에 대해 횡방향으로 연장되는 반대편의 제 1 단부날과 제 2 단부날 사이에서 연장되는 반대편의 제 1 주요면 및 제 2 주요면을 포함하고, 상기 절삭 인서트 포켓은 상기 제 1 종방향 장착날 및 제 1 단부날과 관련되어, 블레이드가 가장 통상적인 공구 홀더들과 호환가능하도록 한다.

본 발명의 양태에 따라서, 냉각제의 이송을 위해 구성된 블레이드 통로는 적어도 하나의 측면에 형성된 블레이드 유입 구멍에서부터 절삭 인서트 포켓에 위치한 유출 구멍까지 연장되고, 상기 블레이드 통로는 댐핑 수단으로부터 이격되어, 장애없이 절삭 인서트를 플러싱한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 댐핑 수단은 포켓의 하부 지지면의 가상의 연장부를 형성하는 직선에 의해 교차되어, 절삭 인서트를 조작하기 위한 공간을 형성한다.

본 발명의 다른 양태에 따라서, 금속 칩 제거 가공을 위한 홈가공 공구는, 가공물로부터 멀리 그리고 가공하는 동안 진공을 댐핑하기 위해 이와 같은 홈가공 블레이드 및 상기 홈가공 블레이드 내부의 포켓에 고정된 적어도 하나의 절삭 인서트를 포함한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 절삭 인서트는 폭을 가진 절삭날을 가지고, 상기 폭은 상기 블레이드의 최대 폭보다 작아, 양호한 품질의 좁은 슬롯들을 형성하도록 한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 절삭 인서트는 폭을 가진 절삭날을 가지고, 상기 홈가공 블레이드는 최대 폭을 가지며 상기 절삭날의 폭보다 큰 폭을 가진 댐핑 수단을 포함하여, 슬롯의 품질을 더 향상시킨다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 댐핑 수단은 중심축을 가지고, 상기 절삭 인서트는 활성 절삭날 및 인서트 길이를 가지며, 상기 중심축은 상기 활성 절삭날로부터 멀리 적어도 하나의 인서트 길이에 위치되어, 가공물과의 간섭을 방지한다.

본 발명의 양태에 따라서, 상기 댐핑 수단은 댐핑 수단을 다기능으로 만들기 위해 나사 연결부 또는 하나 이상의 자석을 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따라서, 홈가공 공구로 금속 가공물을 홈가공하는 방법은, 절삭날이 칩의 제거에 의해 홈을 생성하도록 회전하는 가공물쪽으로 상기 홈가공 공구를 이동시키는 단계, 및 댐핑 수단을 상기 가공물로부터 멀리 유지하면서 원하는 홈 깊이가 얻어질 때까지 상기 홈가공 공구의 이동을 유지하는 단계를 포함한다.

상기 양태들 중 적어도 일부는 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같이 홈가공 블레이드, 홈가공 공구 및 금속 가공물을 홈가공하는 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 특징들 및 장점들은 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명을 판독함으로써 잘 이해될 수 있고, 도면에서 유사한 요소들에 대해서는 동일한 도면 부호로 나타낸다.

도 1a 는 블레이드, 절삭 인서트 및 댐핑 수단을 가진 본 발명에 따른 공구의 측면도를 도시한다.
도 1b 는 공구의 평면도를 도시한다.
도 1c 는 공구의 후방도를 도시한다.
도 1d 는 공구의 전방도를 도시한다.
도 1e 는 본 발명에 따른 홈가공 블레이드의 사시 전방도를 도시한다.
도 1f 는 댐핑 수단을 나타내는 다른 사시 전방도에서 홈가공 블레이드의 분해도를 도시한다.
도 1g 는 댐핑 수단을 나타내는 전방도에서 도 1f 의 홈가공 블레이드의 분해도를 도시한다.
도 1h 는 댐핑 수단의 전방도를 도시한다.
도 1i 는 도 1h 의 라인 1I-1I 에 따른 단면도를 도시한다.
도 1j 는 블레이드에 장착된 댐핑 요소의 단면도를 도시한다.
도 2a 는 공구홀더에 고정된 공구의 측면도를 도시한다.
도 2b 는 가공물과 결합하는 공구의 전방부의 측면도를 도시한다.
도 3 은 작동 중에 댐핑 수단이 어떻게 이동되는지를 개략적으로 도시한다.

도면에서 각각의 도면은 축척대로 그려진다. 하지만, 절삭 공구 또는 댐핑 수단의 크기는 어떠한 양 만큼 감소 또는 확대될 수 있다.

도면들에 도시된 절삭 또는 홈가공 공구는 얇은 플레이트 형태의 홈가공 블레이드 (10) 를 포함한다. 블레이드는 반대편의 제 1 측면 (11) 및 제 2 측면 (12), 또는 평행한 제 1 종방향 장착날 (13) 과 제 2 종방향 장착날 (14) 사이에서 및 이러한 종방향 장착날들에 대해 횡방향으로 연장되는 제 1 단부날 (15) 과 제 2 단부날 (16) 사이에서 연장되는 주요면들을 포함하고, 절삭 인서트 포켓은 제 1 종방향 장착날 (13) 및 제 1 단부날 (15) 과 관련되어 있다. 주요면들 사이의 가장 큰 수직 거리는 블레이드 폭 (Wb) 을 규정한다. 종종 블레이드 폭 (Wb) 은 일정하고 3 ~ 10 mm 범위에서 선택된다. 현재의 방안에서, 블레이드 폭 (Wb) 은 1 ~ 10 mm 범위에서 선택될 수 있다. 제 1 종방향 장착날 (13) 및 제 2 종방향 장착날 (14) 은 이들 사이에 중간선 (M) 을 규정한다 (도 1a). 제 1 종방향 장착날 (13) 및 제 2 종방향 장착날 (14) 은 각각 대략 V-형상의 볼록한 단면을 가진다. 제 1 측면 (11) 및 제 2 측면 (12) 은 이들 사이에 블레이드의 중간면 (C) 을 규정한다 (도 1g).

도시된 실시형태에서, 리세스 (17, 18) 는 제각각 단부날 (15, 16) 에 근접한 각각의 주요면 (11, 12) 에 형성된다. 리세스는 가공물 (W) 내에 형성되는 슬롯안으로 진입하기로 되어 있는 단부날에서 블레이드의 폭을 감소시키도록 제공된다. 리세스의 존재는 선택적이지만, 통상적으로 슬롯의 벽들로부터의 클리어런스를 제공하기 위해 폭이 1 ~ 4 mm 인 비교적 좁은 슬롯들의 가공에 필요하다. 존재한다면, 리세스 (17) 의 경계부 (17A) 는 이러한 블레이드로 절단될 수 있는 중실 가공물 (W) 의 최대 반경 (R) 또는 파이프의 최대 벽 두께를 규정할 것이다. 경계부 (17A) 는 예를 들어 50° ~ 70° 범위의 예각을 형성함으로써 중간선 (M) 에 수직하지 않을 수 있다.

제 1 측면 (11) 및 제 2 측면 (12) 은 블레이드의 통상의 절삭 공급 방향 (F) 에 평행하게 연장될 수 있다 (도 2a). 제 1 측면 (11) 및 제 2 측면 (12) 은 홈이 형성된 금속 가공물 (W) 의 회전축에 수직인 평면에서 연장될 수 있다.

블레이드 (10) 에는 절삭 인서트 (20) 를 위한 하나 이상의 삽입 포켓들 (19) 이 제공된다. 일반적으로, 절삭 인서트 (20) 는 홈가공 블레이드의 재료와 비교하여 보다 경질이고 보다 내마모성인 재료로 형성된다. 예를 들어, 절삭 인서트는 통상적으로 초경합금, 서멧 또는 초경 절삭 재료, 예를 들어 PCD 또는 CBN 또는 이들의 조합으로 제조된다. 절삭 인서트는 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다. 인서트 포켓은 블레이드 (10) 와 일체인 클램핑 아암 (23) 상의 지지면 (21) 및 클램핑면 (22) 에 의해 규정된다. 대안으로, 클램핑 아암 (23) 은 예를 들어 나사결합 또는 리벳팅에 의해 블레이드에 고정된 별도의 부재일 수 있다. 절삭 인서트를 그 포켓에 확실하게 고정하기 위해, 두 개의 면들 (21, 22) 및 이들과 협동하는 절삭 인서트의 대응하는 상부면 및 하부면 모두는 적어도 부분적으로 V-형상의 단면이다. 포켓 (19) 은 종래 방식으로 삽입 정지면 (24) 및 슬롯 (25) 을 가질 수 있고, 슬롯은 클램핑 아암 (23) 의 가요성을 증가시키기 위한 것이다. 적어도 하나의 제 1 관통 구멍 (26) 은 포켓에 인접하게, 이 경우에 포켓 아래에 형성될 수 있다. 이 구멍 (26) 은 인서트 장착 및/또는 탈착 공구 (비도시) 를 위한 반응면으로서 작용하도록 된다. 인서트 장착 및/또는 탈착 공구는 2 개의 핀들; 구멍 (26) 에 위치될 핀 및 종래의 방식으로 포켓으로부터 인서트의 제거를 용이하게 하기 위해 슬롯 (25) 에 위치될 핀을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 포켓 (19) 은 도 1a 에서 볼 수 있는 바와 같이 중간선 (M) 위에 또는 실질적으로 중간선 위에 제공된다.

홈가공 블레이드는 적어도 하나의 제 2 관통 구멍 (27) 을 가지고, 그 축선은 측면들 (11, 12) 을 통하여 수직하게 또는 실질적으로 수직하게 연장된다. 구멍 (27) 의 직경은 블레이드의 중간면 (C) 쪽으로 넓어지고, 이는 표면들 (11 및 12) 과의 교차점이 중간면에서 구멍의 직경보다 작은 직경을 규정하는 것을 수반한다. 제 2 관통 구멍 (27) 은 도 1a 에 도시된 바와 같이 중간선 (M) 아래에 위치될 수 있다. 제 2 관통 구멍 (27) 은 지지면 (21) 의 가상의 연장부를 형성하는 선 (L) 에 의해 교차될 수 있다.

홈가공 블레이드는 댐핑 수단 (30) 을 포함하거나 그에 고정된 댐핑 수단 (30) 을 가진다. 따라서, 블레이드 (10) 는 블레이드 및 댐핑 수단을 포함하는 댐핑된 홈가공 블레이드로 명명될 수 있다.

댐핑 수단 (30) 은, 블레이드에 탄성적으로 부착된 중량부가 블레이드 요동으로 인한 위상을 벗어나서 요동함으로써, 홈가공 블레이드로부터 배출된 에너지로 인한 요동의 진폭을 감소시키도록 의도된다.

댐핑 수단 (30) 은 블레이드의 주요면들 (11, 12) 중 적어도 하나에 대하여 가로질러 또는 십자형으로의 일반적인 의미로 측방향으로 돌출하도록 되어, 그 질량의 10 ~ 98 %, 바람직하게는 30 ~ 95 % 는 도 1j 에서 볼 수 있는 바와 같이 주요면들 (11, 12) 에 의해 규정된 평면들의 외측에 위치된다. 도시된 실시형태에서, 댐핑 수단은 주요면들 (11, 12) 모두에 수직하게 연장된다. 댐핑 수단 (30) 은 바람직하게는 대칭적으로 블레이드의 주요면들 둘 다상에서 돌출한다.

댐핑 수단 (30) 은 블레이드의 제 1 종방향 장착날 (13) 및 제 2 종방향 장착날 (14) 로부터 이격되고, 제 1 종방향 장착날 (13) 보다 제 2 종방향 장착날에 더 근접하게 위치될 수 있다.

댐핑 수단은 블레이드 (10) 의 제 2 관통 구멍 (27) 에 해제가능하게 장착될 수 있다. 댐핑 수단은 중간선 (M) 아래에 위치될 수 있고 그리고/또는 선 (L) 에 의해 교차될 수 있다. 댐핑 수단은 블레이드의 폭 (Wb) 보다 큰 폭 (Wd) 을 가진다. 댐핑 수단의 중심부는 도 1j 에 도시된 바와 같이 제 2 관통 구멍 (27) 에 수용된다.

댐핑 수단 (30) 은 도 1f ~ 도 1j 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 나사 (31) 및 너트 (32) 와 같은 댐핑 요소 및 고무 O-링 (33A, 33B, 33C) 과 같은 탄성 요소들 (33) 을 포함한다. 나사 (31) 와 너트 (32) 는 중량부로서 작용하고, 블레이드의 재료보다 높은 밀도 (예를 들어 텅스텐 탄화물), 블레이드의 재료와 동일한 밀도 (예를 들어 강) 또는 블레이드의 재료보다 작은 밀도의 재료로 형성될 수 있다. 댐핑 요소들의 금속 부분들은 별도의 나사와 같은 추가의 기능들을 피하기 위해 단지 2 부분들로 구성될 수 있다.

나사 (31) 는 숄더면 (34) 을 통하여 나사가공부보다 큰 직경의 원주방향 시트 (31B) 에 연결된 외부 나사가공부 (31A) 를 가진다. 시트 (31B) 는 그 자유 단부에서 키홈 (keyway) 또는 슬롯 (31D) 을 가진 외부 나사가공된 삽입구 (31C) 에 연결된다.

너트 (32) 는 나사가공부 보다 큰 직경의 원주방향 시트 (32B) 에 연결된 외부면 (32E) 을 가진 내부 나사가공된 슬리브 (32A) 를 가진다. 인접면 (37) 은 슬리브 (32A) 의 자유 단부에 연결되어 제공된다. 슬리브 (32A) 의 내부 나사산은 외부 나사가공부 (31A) 와 호환가능하다. 시트 (32B) 는 그 자유 단부에서 키홈 또는 슬롯 (32D) 을 가진 외부 나사가공된 삽입구 (32C) 에 연결된다. 외부면 (32E) 은 원통형이거나 다른 적절한 형상을 가질 수 있다.

댐핑 수단은 캡 (35) 에 의해 커버될 수 있다. 각각의 캡 (35) 에는 적절하게 키 그립 (36) 이 제공된다.

댐핑 수단은 예를 들어 도 1g 및 도 1j 에 가장 잘 도시된 바와 같이 다음과 같이 장착된다. O 링 (33B) 과 같은 하나의 탄성 부재 (33) 는 O 링을 압축함으로써 관통 구멍 (27) 내에 장착되어 관통 구멍의 최소 직경을 통과한 후 그 내부에서 팽창된다. 관통 구멍 (27) 은, O 링을 위한 시트를 형성하고 그리고 O 링을 블레이드에 유지 또는 고정하도록 기술된 바와 같은 기하학적 형상을 가진다. O 링 (33A) 과 같은 다른 탄성 요소 (33) 는 나사 (31) 상의 시트 (31B) 에 장착된다. O 링 (33C) 과 같은 또 다른 탄성 부재 (33) 는 너트 (32) 상의 시트 (32B) 에 장착되고, 그럼으로써 블레이드 고정된 O 링 (33B) 을 수용하기 위한 외부면 (32E) 상의 단부 또는 자유 공간을 남겨둔다. 슬리브, 즉 외부면 (32E) 상의 자유 공간은, 적절하게는 O 링들 (33B 및 33C) 이 서로 접촉할 때까지, 고정된 O 링 (33B) 을 통하여 강제로 가압된다. 그 후에, O 링 (33A) 이 있는 나사 (31) 는 그 외부 나사가공부 (31A) 가 너트 (32) 의 결합 내부 나사산과 접촉하게 된다. 키 그립들 (31D, 32D) 에 의해 너트 (32) 에 대하여 나사 (31) 를 제각각 회전시킬 때, 외부 O 링들 (33A, 33C) 은 중심 O 링 (33B) 과 접촉하고 너트 (31) 의 숄더면 (34) 이 너트 (32) 의 인접면 (37) 에 대하여 인접할 때까지 압축된다. 그에 따라, 댐핑 수단은 블레이드에 확실하게 유지된다.

이 경우에, 댐핑 수단 (30) 의 금속 부분들 (31, 32) 은 블레이드 (10) 에 대해 이동가능한 단일의 강성체를 형성하는 어떠한 별도의 체결 부재 없이 단지 2 개의 부분들로 제조된다.

댐핑 수단은 예를 들어 접착에 의해 각각의 캡을 블레이드 자체에 고정시킴으로써 캡들 (35) 에 의해 커버될 수 있다. 각각의 캡 (35) 은 댐핑 수단과 비접촉이며, 즉 캡과 댐핑 수단 사이에 연속적인 갭이 있다. 캡은 파편 및 충격과 같은 환경으로부터 댐핑 요소를 보호한다. 캡의 키 그립 (36) 은, 댐핑 요소들이 조작될 수 있도록 접착부를 파손시키기 위해 캡의 회전에 의해 블레이드로부터 캡을 제거하는데 사용될 수 있다. 추가로, 캡들은 사용자에 의해 댐핑 수단의 진동 댐핑 효과의 부주의한 변화를 방지한다.

도시된 실시형태에서 댐핑 수단 (30) 의 위치는 제 2 관통 구멍 (27) 이 위치되는 직접적인 결과이다. 따라서, 댐핑 수단은 중간선 (M) 아래에 위치될 수 있고 지지면 (21) 의 가상의 연장부를 형성하는 선 (L) 에 의해 교차될 수 있다.

절삭 인서트를 구비한 블레이드 (10) 는 종래의 블레이드 홀더 (40) 에 장착되도록 되어 있고 활성 절삭날로부터 공구 홀더 (40) 까지의 레버 또는 거리인 오버행 (S) (도 2a 에 도시됨) 을 가진다. 절삭 인서트는 블레이드의 최대 폭 (Wb) 보다 작은 폭 (We) 을 가진 절삭날을 가질 수 있다. 폭 (We) 은 1 ~ 4 mm 일 수 있다.

댐핑 수단 (30) 은 가공물 (W) 및 공구홀더 (40) 로부터 이격되어 있는 한 블레이드의 종방향의 어떠한 위치에 위치될 수 있다. 대안으로, 공구홀더는 블레이드의 설정 길이를 증가시킬 수 있도록 댐핑 수단의 일 부분을 수용하는 리세스 (비도시) 를 가질 수 있다. 통상적으로, 댐핑 수단은 활성 절삭날에 가능한 한 근접하게 위치된다. 도 2a 및 도 2b 에 도시된 실시형태에서, 댐핑 수단의 중심축 (A) 은 활성 절삭날로부터 멀리 적어도 하나, 바람직하게는 2 개 초과의 정반대방향 인서트 길이 (IL) 및 바람직하게는 공구홀더로부터 적어도 하나의 인서트 길이 (IL) 에 위치된다. 오버행 (S) 은 가공물 (W) 의 직경의 2.5 배 미만일 수 있다. 일반적으로, 권장되는 오버행은 인서트 폭의 8 ~ 10 배이지만, 분리형 블레이드들 (part-off blades) 을 사용할 때 그 폭을 초과하는 것이 통상적이다.

따라서, 공구는 동적으로 조정가능한 (tunable) 수동 댐핑 디바이스를 포함한다. 조정 프로세스는 공구 주파수를 형성한 후 댐퍼를 위치시켜, 블레이드의 주파수가 일정하게 위상을 벗어난다. 위상 조건을 벗어나서, 댐핑 수단의 이동은 블레이드의 진동 또는 채터 (chatter) 경향을 억제하는데 사용된다. 본질적으로, 시스템의 에너지는 댐퍼에 의해 흡수되고 그리고 채터의 형태로 공구에 의해 방출되지 않는다.

도 3 은 댐핑 수단이 작동 중에 어떻게 이동하도록 의도되는지를 개략적으로 도시한다. 블레이드 (10) 는 주요면 (11, 12) 에 수직한 방향으로 상대적으로 약하고, 그 방향의 화살표는 도 3 에서 크게 그려진다. 주요면들에 평행한 방향으로의 다른 2 개의 화살표는, 그 방향에서의 요동이 비교적 작기 때문에 도 3 에서 작게 그려져 있다. 환언하면, 블레이드는 수직 굽힘보다 측방향 굽힘에 더 민감하다.

댐핑된 홈가공 블레이드는 주요면들 (11, 12) 중 적어도 하나에 형성된 블레이드 유입 구멍으로부터 절삭 인서트 포켓에 위치된 하나 또는 두 개의 유출 구멍까지 연장되는 냉각제의 이송을 위해 구성된 블레이드 통로 (비도시) 를 가질 수 있다. 블레이드 통로는 댐핑 수단 (30) 으로부터 이격되어 있다.

공구 수명은 일반적으로 냉각제 공급 압력이 증가함에 따라 증가한다. 이는 고압 냉각제가 칩을 상승시키고 절삭 계면에 더 근접하게 접근할 수 있는 능력에 기여할 수 있다. 이러한 작용은 포착 영역 (seizure region) 의 감소를 유발하여, 마찰 계수를 낮추고, 이는 또한 절삭 온도 및 절삭력을 감소시킨다. 바람직하게는, 전술된 실시형태들에 사용되는 압력은 30 bar 이상, 바람직하게는 100 bar 이상의 냉각제 압력이다.

댐핑 수단은 대안으로 블레이드의 주요면들 중 하나 또는 둘 다에 위치된 유체내의 금속 볼과 같은 점탄성 댐퍼를 포함하는 하우징에 부착된 자성 플레이트를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 댐핑 수단을 장착하기 위한 구멍들이 필요 없다.

댐핑 수단은 바람직하게는 댐핑 수단을 구성하고 설계하기 위한 자유도를 향상시키는 홈으로부터 떨어져 위치된다.

이러한 홈가공 공구를 가진 금속 가공물을 홈가공하는 방법이 또한 개시되어 있다. 절삭 인서트 (20) 로 홈가공하는 블레이드 (10) 는 오버행 (S) 을 형성하는 블레이드 홀더 (40) 에 장착된다. 블레이드 홀더 (40) 는 가공물 (W) 의 회전축에 대하여 반경방향으로 또는 축방향으로 절삭 가능하도록 선반에 장착된다. 이 방법은 절단날이 칩의 제거에 의해 홈을 형성하도록 홈가공 공구를 회전하는 가공물쪽으로 이동시키는 단계, 댐핑 수단을 가공물로부터 멀리 유지하면서 원하는 홈 깊이가 얻어질 때까지 홈가공 공구의 이동을 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, "멀리" 라는 것은, 댐핑 수단이 항상 홈의 외부로부터 반경방향으로 또는 축방향으로 있거나 홈으로부터 이격되어 있음을 의미한다. 도 2b 에 도시된 바와 같이 반경방향 홈가공 작업의 경우에, 댐핑 수단 (30) 은 가공물 (W) 의 외부면 (도면에서 점선의 원으로 도시) 으로부터 이격된다. 따라서, 댐핑 수단은 공구 홀더 (40) 및 홈의 의도된 최대 깊이 사이에 위치된다. 홈가공의 의도된 최대 깊이는 종종 존재한다면 리세스 (17) 의 경계부 (17A) 에 의해 결정된다.

홈가공은 선반, 자동 선반 또는 가공 센터에서 수행되는 단일 포인트 가공 작업이고 그리고 결합 부분들에 대해서 정확한 맞춤을 보장하도록 가공물 숄더상에서 종종 실시되는 리세스가공 작업 (때로는 네킹 작업이라고도 함), 가공물의 단부면 쪽으로 반경방향 보다는 오히려 축방향으로 공구를 공급하는 면 홈가공 작업들, 내부 홈가공 및 공구가 반경방향 공급 이동을 실시하면서 가공물이 회전하는 절단 작업들과 같이 여러 개의 상이한 변수들을 포함하다. 본원에서 사용된 "홈가공" 이라는 용어는 상기 모든 변형예들을 포함한다.

본원에서, "포함하는 (including)" 과 같은 용어의 사용은 제한이 없고 "포함하는 (comprising)" 과 같은 용어와 동일한 의미를 가지도록 의도되며 그리고 다른 구조, 재료 또는 작용의 존재를 배제하지 않는다. 유사하게, "할 수 있다 (can)" 또는 "할 수도 있다 (may)" 와 같은 용어의 사용은 제한이 없고 그리고 구조, 재료 또는 작용이 필요하지 않음을 반영하도록 사용되지만, 이러한 용어를 사용하지 않으면 구조, 재료 또는 작용이 필수적임을 반영하지 않도록 한다. 구조, 재료 또는 작용이 현재 필수적인 것으로 간주되는 한, 이들은 그러한 것으로 확인된다. "상부", "하부", "상단", "바닥", "전방"및 "후방" 과 같은 용어는 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 현재 도면에 도시된 바와 같은 특징을 지칭한다.

본원이 바람직한 실시형태에 따라 예시되고 설명되었지만, 청구범위에 기재된 본 발명으로부터 벗어나지 않고 변경 및 수정을 할 수 있음을 알아야 한다.

본 출원이 우선권 주장하는 유럽 특허 출원 제 16162258.4 호의 내용은 본 명세서에 참조된다.

Claims (15)

1. 절삭 인서트 포켓 (19) 을 구비한 홈가공 블레이드로서,
   댐핑 수단 (30) 은 블레이드 (10) 에 고정되고,
   상기 댐핑 수단 (30) 은 상기 블레이드의 적어도 하나의 주요면 (11, 12) 에 대하여 측방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는, 홈가공 블레이드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 댐핑 수단 (30) 은 상기 블레이드의 주요면들 (11, 12) 둘 다로부터 돌출하는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 홈가공 블레이드는 최대 폭 (Wb) 을 가지고 상기 블레이드의 폭보다 큰 폭 (Wd) 을 가진 댐핑 수단 (30) 을 포함하는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 댐핑 수단 (30) 의 최대 폭 (Wd) 은 상기 블레이드의 폭 (Wb) 보다 2 ~ 15 배 더 큰, 댐핑된 홈가공 블레이드.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 댐핑 수단 (30) 은 상기 블레이드 (10) 에 해제가능하게 고정되는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 블레이드 (10) 는 상기 댐핑 수단의 일부 (32E, 33B) 만을 수용하는 적어도 하나의 측방향 관통 구멍 (27) 을 가지는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 홈가공 블레이드는 평행한 제 1 종방향 장착날 (13) 과 제 2 종방향 장착날 (14) 사이에서 및 상기 종방향 장착날들에 대해 횡방향으로 연장되는 제 1 단부날 (15) 과 제 2 단부날 (16) 사이에서 연장되는 반대편의 제 1 주요면 (11) 및 제 2 주요면 (12) 을 포함하고, 상기 절삭 인서트 포켓 (19) 은 상기 제 1 종방향 장착날 및 제 1 단부날과 관련되어 있는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   냉각제의 이송을 위해 구성된 블레이드 통로는 적어도 하나의 측면에 형성된 블레이드 유입 구멍에서부터 절삭 인서트 포켓에 위치한 유출 구멍까지 연장되고, 상기 블레이드 통로는 상기 댐핑 수단으로부터 이격되는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 댐핑 수단 (30) 은 상기 절삭 인서트 포켓의 하부 지지면 (21) 의 가상의 연장부를 형성하는 직선 (L) 에 의해 교차되는, 댐핑된 홈가공 블레이드.
10. 금속 칩 제거 가공을 위한 홈가공 공구로서,
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 홈가공 블레이드 (10) 및 상기 홈가공 블레이드 내부의 절삭 인서트 포켓 (19) 에 고정된 적어도 하나의 절삭 인서트 (20) 를 포함하는, 홈가공 공구.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 절삭 인서트는 폭 (We) 을 가진 절삭날을 가지고, 상기 폭은 상기 블레이드의 최대 폭 (Wb) 보다 작은, 홈가공 공구.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 절삭 인서트는 폭 (We) 을 가진 절삭날을 가지고, 상기 홈가공 블레이드는 최대 폭 (Wb) 을 가지며 상기 절삭날의 폭 (We) 보다 큰 폭 (Wd) 을 가진 댐핑 수단 (30) 을 포함하는, 홈가공 공구.
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 댐핑 수단 (30) 은 중심축 (A) 을 가지고, 상기 절삭 인서트는 활성 절삭날 및 인서트 길이 (IL) 를 가지며, 상기 중심축은 상기 활성 절삭날로부터 멀리 적어도 하나의 인서트 길이 (IL) 에 위치되는, 홈가공 공구.
14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 댐핑 수단 (30) 은 나사 연결부 (31, 32) 또는 하나 이상의 자석에 의해 상기 블레이드에 고정되는, 홈가공 공구.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 홈가공 공구로 금속 가공물을 홈가공하는 방법으로서,
    - 절삭날이 칩의 제거에 의해 홈을 생성하도록 회전하는 가공물쪽으로 상기 홈가공 공구를 이동시키는 단계,
    - 댐핑 수단을 상기 가공물로부터 멀리 유지하면서 원하는 홈 깊이가 얻어질 때까지 상기 홈가공 공구의 이동을 유지하는 단계를 포함하는, 금속 가공물을 홈가공하는 방법.

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