WO2015102163A1 - 제트 쿨런트용 콜렛 - Google Patents

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WO2015102163A1
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WO
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coolant
groove
collet
cylindrical member
jet
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박광오
정우창
강길수
박정완
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DINE Inc
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    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20—Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/202—Details of the jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/28—Features relating to lubricating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1015—Arrangements for cooling or lubricating tools or work by supplying a cutting liquid through the spindle
    • B23Q11/1023—Tool holders, or tools in general specially adapted for receiving the cutting liquid from the spindle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/24—Cooling or lubrication means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2260/00—Details of constructional elements
    • B23B2260/126—Seals

Definitions

  • the present invention relates to a collet for jet coolant for securing a cutting tool to a tool holder.
  • cutting tools such as end mills are used in engagement with tool holders such as milling chucks.
  • the collet is inserted into the mounting portion of the tool holder, and the cutting tool is inserted into and fixed to the hollow portion of the collet, so that the cutting tool and the tool holder may be fastened to each other.
  • the collet may be provided with an elongated slot so that its volume can be reduced and compressed with the cutting tool.
  • This slot may generally be formed to extend to the open end of the collet so that it is exposed to the outside of the toolholder.
  • the chip generated from the workpiece is brought to the collet side. It may pop out and get stuck in the slot of the collet. Accordingly, when the cutting tool is separated from the collet and recombined, the chip may intervene on the inner circumferential surface of the collet, thereby decreasing the fastening precision of the cutting tool to the tool holder.
  • a separate cover for closing the open end of the collet may be provided.
  • Such a cover may shield the exposed portion of the slot, but is cumbersome because it must be separately installed and removed every time the cutting tool is attached or detached.
  • An object of the present invention is to provide a jet coolant collet capable of preventing the ingress of foreign matter into the slot and of being able to be detached from the tool holder while being able to spray coolant.
  • Jet coolant collet for realizing the above object, a hollow portion formed in the body and formed so that the inner peripheral surface is pressed with a cutting tool, and penetrates along the thickness direction of the body
  • a body unit having a slot in communication with the hollow portion;
  • a cylindrical member extending integrally from the body and blocking the end of the slot, and having a hollow portion extending from the front end thereof, a flange extending from the cylindrical member, and formed on an inner circumferential surface of the cylindrical member. It may include a cover unit, having a coolant injection groove which is open toward and in communication with the slot.
  • the coolant injection groove may have a length of 5 mm to 12 mm.
  • the coolant injection groove may have an arc-shaped cross section.
  • the flange may be formed to be in direct contact with the front end surface of the tool holder when the body is inserted into the tool holder.
  • the cover unit a closed loop type seating groove formed in the flange; And a closed loop type sealing part seated in the seating groove.
  • the removable groove formed to cross the coolant injection groove; And a blocking unit detachably installed in the detachable groove and having a sealing portion formed to block the coolant injection groove.
  • the detachable groove may be formed on the inner circumferential surface of the cylindrical member to form a closed loop along its circumferential direction, and the sealing part may have a shape corresponding to the detachable groove.
  • the coolant injection groove may be provided in plurality, and the detachable groove may be formed to communicate with the plurality of coolant injection grooves.
  • the cylindrical member is formed to block the end of the slot, it is possible to prevent the entry of foreign matter into the slot.
  • the cover unit is formed integrally with the body unit to form a single part, there is no need for a separate process for mounting and detaching the cover unit when attaching and detaching the tool holder.
  • the coolant injection groove is formed on the inner circumferential surface of the cylindrical member, it is possible to spray the coolant with only one component.
  • FIG. 1 is a perspective view of a jet coolant collet 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the jet coolant collet 100 of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the jet coolant collet 100 of FIG. 1, taken along the line AA ′ of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a front view of the jet coolant collet 100 of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a collet 100 for a jet coolant according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an operation view of the jet coolant collet 100 of FIG. 6 in a state where the sealing unit 133 is mounted.
  • FIG. 1 is a perspective view of a jet coolant collet 100 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a side view of the jet coolant collet 100 of FIG.
  • the jet coolant collet 100 may include a body unit 110, and a cover unit 120.
  • the body unit 110 is a part inserted into the tool holder (H).
  • the body unit 110 may have a cylindrical shape as a whole.
  • the cover unit 120 may extend from the body unit 110.
  • the cover unit 120 may have a circular plate shape as a whole.
  • the jet coolant collet 100 configured as described above may be used as a 'straight collet', and generally may be used in combination with a tool holder H such as a milling chuck.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the jet coolant collet 100 of FIG. 1, and is cut along the line AA ′ of FIG. 2, and
  • FIG. 4 is a front view of the jet coolant collet 100 of FIG. 1.
  • the jet coolant collet 100 may include a body unit 110 and a cover unit 120 as described above.
  • the body unit 110 may include a body 111, a hollow portion 113, and a slot 115.
  • the body 111 may be formed in a cylindrical shape.
  • the body 111 may be formed such that its outer circumferential surface 111a is compressed with the tool holder H, which will be described later with reference to FIG. 5.
  • the hollow part 113 may be formed along the longitudinal direction of the body 111.
  • the cutting tool T to be described later with reference to FIG. 5 may be inserted into the hollow part 113.
  • the cutting tool T inserted into the hollow portion 113 may be fixed to the inner circumferential surface 113a of the hollow portion 113.
  • the slot 115 may be formed along the longitudinal direction of the body 111. Specifically, the slot 115 may be formed to pass through the thickness direction of the body 111 to communicate with the hollow portion 113.
  • the cover unit 120 may include a cylindrical member 121, a flange 123, a coolant injection groove 125, a seating groove 127, and a seal 129.
  • Cylindrical member 121 may be formed integrally extending from the body (111).
  • the cylindrical member 121 may be formed to block the end 115a of the slot 115.
  • the cylindrical member 121 may include the above-described hollow portion 113 in the central region thereof, and the hollow portion 113 may have the front end portion 121a of the cylindrical member 121 so that the cutting tool T can be inserted therein. It can be formed to extend.
  • the flange 123 may extend in the radial direction of the cylindrical member 121.
  • the flange 123 may include a front portion 123a and a rear portion 123b.
  • the front portion 123a may be formed to form the same plane as the tip portion 121a of the cylindrical member 121.
  • the rear portion 123b may be formed to directly contact the front end surface Hf of the tool holder H when the body 111 is inserted into the tool holder H (see FIG. 5).
  • the coolant injection groove 125 may be formed on the inner circumferential surface 121b of the hollow part 113 formed in the cylindrical member 121.
  • the coolant injection groove 125 may be opened toward the tip portion 121a of the cylindrical member 121 and may be formed to communicate with the slot 115.
  • the coolant injection groove 125 may have a length of 5 mm to 12 mm along the length direction of the body 111.
  • a plurality of coolant injection grooves 125 may be provided on the inner circumferential surface 121b of the cylindrical member 121 along its circumferential direction.
  • the coolant injection groove 125 may have a width of 1 mm to 8 mm, and may have a semicircular or arc cross section.
  • the seating groove 127 may be formed to form a closed loop in the circumferential direction of the flange 123 at the rear portion 123b of the flange 123.
  • the mounting groove 127 may be formed in a circular shape.
  • the sealing part 129 is installed in the mounting groove 127 and may have a shape corresponding to the mounting groove 127.
  • the tool holder H may include a mounting portion Hm, a shank portion Hs, a tightening nut Hn, and a coolant channel Hc.
  • the mounting portion Hm may be formed in a hollow shape, and the shank portion Hs may extend from the mounting portion Hm.
  • the tightening nut Hn is fastened to the outer circumferential surface of the mounting portion Hm, and the coolant channel Hc may be formed through the mounting portion Hm and the shank portion Hs along the longitudinal direction thereof.
  • the jet coolant collet 100 may be inserted into the mounting portion Hm.
  • the sealing portion 129 provided on the flange 123 comes into contact with the front end surface Hf of the mounting portion Hm, whereby the front end surface of the mounting portion Hm.
  • the space between Hf and the flange 123 can be sealed.
  • the cutting tool T may be inserted into the hollow part 113, and the cutting tool T may be fixed to the jet coolant collet 100 by fastening the tightening nut Hn to the mounting part Hm. have.
  • the tightening nut Hn is fastened to press the mounting portion Hm, the inner circumferential surface of the mounting portion Hm and the outer circumferential surface 111a of the body 111 may be pressed together, and the hollow portion 113 may also be pressed. Since the inner circumferential surface 113a and the outer circumferential surface To of the cutting tool T are compressed to each other, the cutting tool T may be fixed to the body unit 110.
  • the coolant C may be injected from the shank portion Hs toward the mounting portion Hm through the coolant channel Hc.
  • the coolant C introduced into the mounting portion Hm may flow into the slot 115.
  • the outer circumferential surface 111a of the body 111 is in close contact with the inner circumferential surface of the mounting portion Hm, and the inner circumferential surface 113a of the hollow portion 113 is formed with the outer circumferential surface To of the cutting tool T.
  • the front end surface Hf of the mounting portion Hm is in close contact with the flange 123 by the sealing portion 129, and the end 115a of the slot 115 is blocked by the cylindrical member 121.
  • the coolant C introduced into the 115 may flow out only through the coolant injection groove 125 formed in communication with the slot 115.
  • the jet coolant collet 100 may perform a function of a jet coolant.
  • the coolant injection groove 125 may have a length of 5 mm to 12 mm along the length direction of the body 111 as described above. According to this configuration, the coolant C injected through the coolant injection groove 125 may travel in a direction substantially the same as the longitudinal direction of the cutting tool T along the outer circumferential surface To of the cutting tool T. Can be. As a result, a large amount of coolant C can be injected directly to the point where the machining is performed by the cutting tool T, so that even when a deep hole is drilled, chips generated from the workpiece can be quickly removed.
  • the ejection angle of the coolant (C) with respect to the central axis of the cutting tool (T) is small, so that the amount of coolant (C) diffused by the centrifugal force is minimized even when the tool holder (H) rotates at high speed. Can be.
  • the coolant injection groove 125 may have a semicircular or arc-shaped cross section as well as a relatively small width of 1 mm to 8 mm. According to this structure, even when the low pressure coolant C is injected through the coolant channel Hc, it is possible to inject the coolant C having a relatively high pressure.
  • the size and shape of the coolant injection groove 125 may be adjusted so that the coolant C having a pressure of 60 bar or more may be injected even when the coolant C having a pressure of 60 bar or less is provided.
  • the chip of the workpiece may bounce back toward the body unit 110 again.
  • the cylindrical member 121 is formed to block the end 115a of the slot 115 as described above, foreign substances such as chips may be prevented from being caught in the slot 115.
  • the cylindrical member 121 of the cover unit 120 may be integrally formed with the body 111, and the flange 123 may be integrally formed with the cylindrical member 121. Therefore, the cover unit 120 does not need to be manufactured separately. In addition, since the cover unit 120 is formed integrally with the body unit 110, it is not necessary to fasten the cover unit 120 separately when assembling with the tool holder (H) is easy to use.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a jet coolant collet 100 'according to another embodiment of the present invention.
  • the jet coolant collet 100 ′ may further include a blocking unit 130.
  • the blocking unit 130 may include a detachable groove 131 and a sealing unit 133.
  • the detachable groove 131 may be formed in a circular shape along the circumferential direction of the inner circumferential surface 121b of the cylindrical member 121.
  • the removable groove 131 may be formed to communicate with the plurality of coolant injection grooves 125 while crossing the coolant injection grooves 125.
  • the sealing unit 133 may be detachably installed in the detachable groove 131.
  • the sealing unit 133 may block the coolant injection groove 125.
  • the sealing part 133 may have a shape of a circle corresponding to the detachable groove 131.
  • the detachable groove 131 is formed in communication with the plurality of coolant injection grooves 125 along the circumferential direction of the inner circumferential surface 121b of the cylindrical member 121 as described above, so that the coolant C is a detachable groove ( 131 may be injected through the coolant injection groove 125 having a relatively low hydraulic pressure while circulating along the 131. Accordingly, the coolants C injected through the plurality of coolant injection grooves 125 may be injected in a form having a uniform pressure to each other.
  • FIG. 7 is an operation diagram of the jet coolant collet 100 ′ of FIG. 6 in a state where the sealing unit 133 is mounted.
  • a cutting tool T ′ having a coolant hole Th may be inserted into and fixed to the hollow portion 113 of the body unit 110.
  • the detachable groove 131 may be configured to block the coolant injection groove 125 by mounting the sealing portion 133. According to this configuration, since the coolant C introduced into the slot 115 cannot be injected through the coolant injection groove 125, the coolant C is the coolant hole Th of the cutting tool T ′. It may be injected from the tip of the cutting tool (T ') via).
  • the general cutting tool T as in the above-described embodiment may be fastened to the hollow portion 113 of the body unit 110.
  • the jet coolant collet 100 ′ may be used like a normal collet in which the coolant C is not injected.
  • the jet coolant collet 100 detaches and seals the sealing portion 133 to cool the coolant C to the coolant hole Th of the coolant injection groove 125 or the cutting tool T'. It may be to be injected through, or may not be sprayed coolant (C). As such, the collet 100 'for the jet coolant may be utilized in various ways, and it is possible to reduce the trouble of having to separately provide a dedicated tool holder (H) according to the need of the coolant (C). have.
  • Such a jet coolant collet is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above.
  • the above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

본 발명은, 몸체와, 상기 몸체에 형성되고 그의 내주면이 절삭공구와 압착되도록 형성되는 중공부와, 상기 몸체의 두께 방향을 따라 관통되어 상기 중공부와 연통 형성되는 슬롯을 갖는, 바디 유닛; 및 상기 몸체에서 일체로 연장되고 상기 슬롯의 끝단을 차단하도록 형성되며 그의 선단부까지 상기 중공부가 연장 형성되는 원통부재와, 상기 원통부재에서 연장 형성되는 플랜지와, 상기 원통부재의 내주면에 형성되고 상기 선단부를 향해 개방되며 상기 슬롯과 연통되는 쿨런트 분사홈을 갖는, 커버 유닛을 포함하는, 제트 쿨런트용 콜렛을 제공한다.

Description

제트 쿨런트용 콜렛
본 발명은 절삭공구를 공구홀더에 고정하기 위한, 제트 쿨런트용 콜렛에 관한 것이다.
일반적으로, 엔드밀 등과 같은 절삭공구는 밀링척 등의 공구홀더와 맞물려진 상태에서 사용된다. 구체적으로, 공구홀더의 장착부에는 콜렛이 삽입되고, 이 콜렛의 중공부에 절삭공구가 삽입 고정됨으로써, 절삭공구와 공구홀더 상호간의 체결이 이루어질 수 있다.
여기서, 콜렛은 그의 부피가 줄어들어 절삭공구와 압착될 수 있도록 장형의 슬롯을 구비할 수 있다. 이러한 슬롯은 일반적으로 콜렛의 개방단까지 연장되어, 공구홀더의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 공작물에 대한 절삭 가공이 이루어지거나, 또는 절삭 가공이 이루어지는 공작물의 일 지점에 고압의 쿨런트가 분사(jet coolant)되는 경우에, 공작물로부터 생성되는 칩(chip)이 콜렛 측으로 되튀어 나와 콜렛의 슬롯에 끼이게 될 수 있다. 이에 따라, 절삭공구를 콜렛과 분리하여 재결합하는 경우, 콜렛의 내주면에 칩이 개입되어 공구홀더에 대한 절삭공구의 체결 정밀도가 떨어질 수 있다.
이를 방지하기 위해, 콜렛의 개방단을 폐쇄하는 별도의 커버가 구비될 수도 있다. 이러한 커버는 슬롯의 노출 부위를 차폐할 수는 있으나, 절삭공구의 착탈시마다 별도로 장착 및 분리되어야 하므로 사용이 번거롭다.
본 발명의 목적은, 슬롯에 대한 외부 이물질의 침입을 방지할 수 있음은 물론 공구홀더와 간편하게 착탈될 수 있으면서도 쿨런트의 분사가 가능한, 제트 쿨런트용 콜렛을 제공하는 것이다.
상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면과 관련된 제트 쿨런트용 콜렛은, 몸체와, 상기 몸체에 형성되고 그의 내주면이 절삭공구와 압착되도록 형성되는 중공부와, 상기 몸체의 두께 방향을 따라 관통되어 상기 중공부와 연통 형성되는 슬롯을 갖는, 바디 유닛; 및 상기 몸체에서 일체로 연장되고 상기 슬롯의 끝단을 차단하도록 형성되며 그의 선단부까지 상기 중공부가 연장 형성되는 원통부재와, 상기 원통부재에서 연장 형성되는 플랜지와, 상기 원통부재의 내주면에 형성되고 상기 선단부를 향해 개방되며 상기 슬롯과 연통되는 쿨런트 분사홈을 갖는, 커버 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 쿨런트 분사홈은, 5㎜ 내지 12㎜의 길이를 가질 수 있다.
여기서, 상기 쿨런트 분사홈은, 호형의 단면을 가질 수 있다.
여기서, 상기 플랜지는, 상기 몸체가 공구홀더에 삽입되는 경우 상기 공구홀더의 선단면과 직접 맞닿을 수 있게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 커버 유닛은, 상기 플랜지에 형성되는 폐루프형의 안착홈; 및 상기 안착홈에 안착되는 폐루프형의 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 쿨런트 분사홈과 교차 형성되는 착탈홈; 및 상기 착탈홈에 착탈 가능하게 설치되고 상기 쿨런트 분사홈을 차단하도록 형성되는 실링부를 갖는, 차단 유닛이 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 착탈홈은, 상기 원통부재의 내주면에 그의 둘레 방향을 따라 폐루프를 이루도록 형성되고, 상기 실링부는, 상기 착탈홈과 대응하는 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 쿨런트 분사홈은, 복수개가 구비되고, 상기 착탈홈은, 상기 복수의 쿨런트 분사홈과 연통되도록 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 제트 쿨런트용 콜렛에 의하면, 원통부재가 슬롯의 끝단을 차단하도록 형성되므로, 슬롯에 대한 외부 이물질의 침입을 방지할 수 있다. 아울러, 커버 유닛이 바디 유닛과 일체로 형성되어 하나의 부품을 이루게 되므로, 공구홀더와 착탈시 커버 유닛을 장착 및 분리하기 위한 별도의 과정이 필요 없어 사용이 간편하다.
아울러, 본 발명에 관련된 제트 쿨런트용 콜렛에 의하면, 원통부재의 내주면에 쿨런트 분사홈이 형성되므로, 하나의 부품만으로도 쿨런트의 분사가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 라인을 기준으로 절개하여 도시한, 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 단면도이다.
도 4는 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 정면도이다.
도 5는 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 작동도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 단면도이다.
도 7은 실링부(133)가 장착된 상태에서의, 도 6의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 작동도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제트 쿨런트용 콜렛에 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 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 측면도이다.
본 도면들을 참조하면, 제트 쿨런트용 콜렛(100)은 바디 유닛(110), 및 커버 유닛(120)을 포함할 수 있다.
바디 유닛(110)은 공구홀더(H)에 삽입되는 부분이다. 바디 유닛(110)은 전체적으로 원통형의 형태를 가질 수 있다.
커버 유닛(120)은 바디 유닛(110)에서 연장 형성될 수 있다. 커버 유닛(120)은 전체적으로 원형의 플레이트 형상을 가질 수 있다.
이와 같이 구성되는 제트 쿨런트용 콜렛(100)은 '스트레이트 콜렛(straight collet)'으로 사용될 수 있고, 일반적으로 밀링척 등의 공구홀더(H)에 결합되어 사용될 수 있다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 2의 A-A' 라인을 기준으로 절개하여 도시한, 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 단면도이고, 도 4는 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 정면도이다.
도 3을 참조하면, 제트 쿨런트용 콜렛(100)은 상술한 것과 같이, 바디 유닛(110), 및 커버 유닛(120)을 포함할 수 있다.
바디 유닛(110)은 몸체(111), 중공부(113), 및 슬롯(115)을 포함할 수 있다.
몸체(111)는 원통형으로 형성될 수 있다. 몸체(111)는 그의 외주면(111a)이 도 5와 관련하여 후술할 공구홀더(H)와 압착되도록 형성될 수 있다.
중공부(113)는 몸체(111)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 중공부(113)에는 도 5와 관련하여 후술할 절삭공구(T)가 삽입될 수 있다. 중공부(113)에 삽입된 절삭공구(T)는 중공부(113)의 내주면(113a)과 압착되어 고정될 수 있다.
슬롯(115)은 몸체(111)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 구체적으로, 슬롯(115)은 몸체(111)의 두께 방향을 따라 관통되어 중공부(113)와 연통되도록 형성될 수 있다.
커버 유닛(120)은 원통부재(121), 플랜지(123), 쿨런트 분사홈(125), 안착홈(127), 및 밀봉부(129)를 포함할 수 있다.
원통부재(121)는 몸체(111)에서 일체로 연장 형성될 수 있다. 원통부재(121)는 슬롯(115)의 끝단(115a)을 차단하도록 형성될 수 있다. 원통부재(121)는 그의 중앙 영역에 상술한 중공부(113)를 포함할 수 있고, 이 중공부(113)는 절삭공구(T)가 삽입될 수 있도록 원통부재(121)의 선단부(121a)까지 연장 형성될 수 있다.
플랜지(123)는 원통부재(121)에서 그의 방사 방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 플랜지(123)는 전면부(123a), 및 후면부(123b)를 포함할 수 있다. 전면부(123a)는 원통부재(121)의 선단부(121a)와 동일한 평면을 이루도록 형성될 수 있다. 후면부(123b)는 몸체(111)가 공구홀더(H)에 삽입되는 경우에 공구홀더(H)의 선단면(Hf)과 직접 맞닿을 수 있게 형성될 수 있다[도 5 참조].
쿨런트 분사홈(125)은 원통부재(121)에 형성된 중공부(113)의 내주면(121b)에 형성될 수 있다. 쿨런트 분사홈(125)은 원통부재(121)의 선단부(121a)를 향해 개방될 수 있고, 아울러 슬롯(115)과 연통되도록 형성될 수 있다. 쿨런트 분사홈(125)은 몸체(111)의 길이 방향을 따라 5㎜ 내지 12㎜의 길이를 가질 수 있다. 도 4를 참조하면, 쿨런트 분사홈(125)은 원통부재(121)의 내주면(121b)에 그의 둘레 방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다. 쿨런트 분사홈(125)은 1㎜ 내지 8㎜의 너비를 가질 수 있고, 반원형 또는 호형의 단면을 가질 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 안착홈(127)은 플랜지(123)의 후면부(123b)에 플랜지(123)의 둘레 방향을 따라 폐루프를 이루도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 안착홈(127)은 원형으로 형성될 수 있다.
밀봉부(129)는 안착홈(127)에 설치되며, 안착홈(127)과 대응하는 형상을 가질 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 5는 도 1의 제트 쿨런트용 콜렛(100)의 작동도이다.
본 도면을 참조하면, 공구홀더(H)는 장착부(Hm), 샹크부(Hs), 조임너트(Hn), 및 쿨런트 채널(Hc)을 포함할 수 있다. 장착부(Hm)는 중공형으로 형성되고, 샹크부(Hs)는 장착부(Hm)에서 연장 형성될 수 있다. 조임너트(Hn)는 장착부(Hm)의 외주면에 체결되며, 쿨런트 채널(Hc)은 장착부(Hm) 및 샹크부(Hs)에 그의 길이 방향을 따라 관통 형성될 수 있다.
제트 쿨런트용 콜렛(100)은 장착부(Hm)에 삽입될 수 있다. 제트 쿨런트용 콜렛(100)이 소정의 깊이 만큼 삽입되면, 플랜지(123)에 설치된 밀봉부(129)가 장착부(Hm)의 선단면(Hf)과 맞닿게 됨으로써, 장착부(Hm)의 선단면(Hf)과 플랜지(123)의 사이가 밀봉될 수 있다.
이후, 중공부(113)에 절삭공구(T)가 삽입될 수 있고, 조임너트(Hn)를 장착부(Hm)에 체결함으로써 절삭공구(T)를 제트 쿨런트용 콜렛(100)에 고정시킬 수 있다. 구체적으로, 조임너트(Hn)가 체결되어 장착부(Hm)를 가압하게 되면, 장착부(Hm)의 내주면과 몸체(111)의 외주면(111a)이 상호 압착될 수 있고, 또한 중공부(113)의 내주면(113a)과 절삭공구(T)의 외주면(To)이 상호 압착됨으로써 절삭공구(T)가 바디 유닛(110)에 고정될 수 있다.
이후, 쿨런트 채널(Hc)을 통해 쿨런트(C)가 샹크부(Hs)에서 장착부(Hm) 쪽으로 주입될 수 있다. 장착부(Hm)의 내부로 유입된 쿨런트(C)는 슬롯(115)으로 유입될 수 있다. 이 경우, 상술한 것과 같이, 몸체(111)의 외주면(111a)은 장착부(Hm)의 내주면과 밀착되고, 중공부(113)의 내주면(113a)은 절삭공구(T)의 외주면(To)과 밀착되며, 장착부(Hm)의 선단면(Hf)은 밀봉부(129)에 의해 플랜지(123)와 밀착되고, 슬롯(115)의 끝단(115a)은 원통부재(121)에 의해 차단되므로, 슬롯(115)으로 유입된 쿨런트(C)는 슬롯(115)과 연통 형성된 쿨런트 분사홈(125)을 통해서만 유출될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 의하면, 제트 쿨런트용 콜렛(100)은 제트 쿨런트(jet coolant)의 기능을 수행할 수 있다.
여기서, 쿨런트 분사홈(125)은 전술한 것과 같이 몸체(111)의 길이 방향을 따라 5㎜ 내지 12㎜의 길이를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 쿨런트 분사홈(125)을 통해 분사되는 쿨런트(C)는 절삭공구(T)의 외주면(To)을 따라 절삭공구(T)의 길이 방향과 거의 동일한 방향으로 진행하게 될 수 있다. 이에 따라, 절삭공구(T)에 의해 가공이 이루어지는 지점을 향해 다량의 쿨런트(C)가 직접 분사될 수 있어, 깊은 구멍을 천공하는 경우에도 공작물로부터 생성되는 칩을 신속하게 제거할 수 있다. 뿐만 아니라, 절삭공구(T)의 중심축에 대한 쿨런트(C)의 분사각이 작아, 공구홀더(H)가 고속 회전하는 경우에도 원심력에 의해 확산되는 쿨런트(C)의 양을 최소화할 수 있다.
아울러, 쿨런트 분사홈(125)은 전술한 것과 같이, 반원형 또는 호형의 단면을 가짐은 물론 1㎜ 내지 8㎜의 상대적으로 작은 너비를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 쿨런트 채널(Hc)을 통해 저압의 쿨런트(C)가 주입되는 경우에도, 상대적으로 고압의 쿨런트(C)를 분사하도록 할 수 있다. 이러한 쿨런트 분사홈(125)의 사이즈 및 형상은 60bar 이하의 압력을 가진 쿨런트(C)가 제공되는 경우에도 60bar 이상의 압력을 가진 쿨런트(C)가 분사될 수 있게 조절될 수 있다.
이러한 고압의 쿨런트(C)가 공작물의 가공 지점에 분사되면, 공작물의 칩이 다시 바디 유닛(110)을 향해 되튀어 나올 수 있다. 본 실시예에 의하면, 전술한 것과 같이 원통부재(121)가 슬롯(115)의 끝단(115a)을 차단할 수 있게 형성되므로, 칩과 같은 이물질이 슬롯(115)에 끼는 현상을 방지할 수 있다.
아울러, 본 실시예에 의하면, 전술한 것과 같이 커버 유닛(120)의 원통부재(121)가 몸체(111)와 일체로 형성되고, 플랜지(123)도 원통부재(121)와 일체로 형성될 수 있으므로, 커버 유닛(120)을 별도로 제작할 필요가 없다. 또한, 커버 유닛(120)이 바디 유닛(110)과 일체로 형성되므로, 공구홀더(H)와의 조립시 커버 유닛(120)을 별도로 체결할 필요가 없어 사용이 간편하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제트 쿨런트용 콜렛(100')의 단면도이다.
본 도면을 참조하면, 제트 쿨런트용 콜렛(100')은 차단 유닛(130)을 더 포함할 수 있다. 이 차단 유닛(130)은 착탈홈(131), 및 실링부(133)를 포함할 수 있다.
착탈홈(131)은 원통부재(121)의 내주면(121b)에 그의 둘레 방향을 따라 원형으로 형성될 수 있다. 또한, 착탈홈(131)은 쿨런트 분사홈(125)과 교차되면서, 복수의 쿨런트 분사홈(125)과 연통되도록 형성될 수 있다.
실링부(133)는 착탈홈(131)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 실링부(133)가 착탈홈(131)에 설치되는 경우, 실링부(133)는 쿨런트 분사홈(125)을 차단할 수 있다. 실링부(133)는 착탈홈(131)과 대응하는 원의 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에 의하면, 실링부(133)가 착탈홈(131)에 장착되지 않은 상태일 때, 슬롯(115)을 통해 유입되는 쿨런트(C)는 먼저 착탈홈(131)을 거치게 된다. 여기서, 착탈홈(131)은 상술한 것과 같이 원통부재(121)의 내주면(121b)의 둘레 방향을 따라 복수의 쿨런트 분사홈(125)과 연통 형성되므로, 쿨런트(C)는 착탈홈(131)을 따라 맴돌면서 상대적으로 유압이 낮은 쿨런트 분사홈(125)을 통해 분사될 수 있다. 이에 따라, 복수의 쿨런트 분사홈(125)을 통해 분사되는 쿨런트(C)는 상호 균일한 압력을 가지는 형태로 분사될 수 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 실링부(133)가 착탈홈(131)에 장착된 상태에서의 제트 쿨런트용 콜렛(100')의 작동 방식에 대해 설명한다.
도 7은 실링부(133)가 장착된 상태에서의, 도 6의 제트 쿨런트용 콜렛(100')의 작동도이다.
본 도면을 참조하면, 바디 유닛(110)의 중공부(113)에는 쿨런트홀(Th)을 갖는 절삭공구(T')가 삽입 고정될 수 있다. 아울러, 착탈홈(131)에는 실링부(133)가 장착되어 쿨런트 분사홈(125)을 차단하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 슬롯(115)으로 유입된 쿨런트(C)가 쿨런트 분사홈(125)을 통해 분사될 수 없으므로, 쿨런트(C)는 절삭공구(T')의 쿨런트홀(Th)을 거쳐 절삭공구(T')의 팁에서 분사될 수 있다.
아울러, 바디 유닛(110)의 중공부(113)에는 전술한 실시예에서와 같은 일반적인 절삭공구(T)가 체결될 수도 있다. 이 경우, 쿨런트(C)는 분사될 수 있는 홀이 없으므로, 제트 쿨런트용 콜렛(100')은 쿨런트(C)가 분사되지 않는 통상의 콜렛과 같이 활용될 수 있다.
이상과 같이, 제트 쿨런트용 콜렛(100')은 실링부(133)를 탈착함으로써, 쿨런트(C)를 쿨런트 분사홈(125) 또는 절삭공구(T')의 쿨런트홀(Th)을 통해 분사되도록 할 수 있고, 또는 쿨런트(C)를 분사되지 않도록 할 수도 있다. 이와 같이, 제트 쿨런트용 콜렛(100')은 다양한 방식으로 활용될 수 있음은 물론, 쿨런트(C)의 필요 여부에 따라 전용 공구홀더(H)들을 별도로 구비해 두어야 하는 번거로움을 줄일 수 있다.
상기와 같은 제트 쿨런트용 콜렛은 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.

Claims (8)

  1. 몸체와, 상기 몸체에 형성되고 그의 내주면이 절삭공구와 압착되도록 형성되는 중공부와, 상기 몸체의 두께 방향을 따라 관통되어 상기 중공부와 연통 형성되는 슬롯을 갖는, 바디 유닛; 및
    상기 몸체에서 일체로 연장되고 상기 슬롯의 끝단을 차단하도록 형성되며 그의 선단부까지 상기 중공부가 연장 형성되는 원통부재와, 상기 원통부재에서 연장 형성되는 플랜지와, 상기 원통부재의 내주면에 형성되고 상기 선단부를 향해 개방되며 상기 슬롯과 연통되는 쿨런트 분사홈을 갖는, 커버 유닛을 포함하는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쿨런트 분사홈은,
    5㎜ 내지 12㎜의 길이를 갖는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 쿨런트 분사홈은,
    호형의 단면을 갖는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지는,
    상기 몸체가 공구홀더에 삽입되는 경우 상기 공구홀더의 선단면과 직접 맞닿을 수 있게 형성되는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커버 유닛은,
    상기 플랜지에 형성되는 폐루프형의 안착홈; 및
    상기 안착홈에 안착되는 폐루프형의 밀봉부를 더 포함하는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 쿨런트 분사홈과 교차 형성되는 착탈홈; 및
    상기 착탈홈에 착탈 가능하게 설치되고 상기 쿨런트 분사홈을 차단하도록 형성되는 실링부를 갖는, 차단 유닛을 더 포함하는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 착탈홈은, 상기 원통부재의 내주면에 그의 둘레 방향을 따라 폐루프를 이루도록 형성되고,
    상기 실링부는, 상기 착탈홈과 대응하는 형상을 갖는, 제트 쿨런트용 콜렛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 쿨런트 분사홈은, 복수개가 구비되고,
    상기 착탈홈은,
    상기 복수의 쿨런트 분사홈과 연통되도록 형성되는, 제트 쿨런트용 콜렛.
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