KR100533312B1 - Fixing Device of Cutting Insert - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절삭인서트의 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭 인서트의 구성과 상기 절삭 인서트를 툴 홀더에 결합하기 위한 클램프의 구성을 달리하여 절삭인서트가 툴 홀더에 보다 안정된 상태로 장착되게 한 것이다.The present invention relates to an assembly of a cutting insert, and more particularly, a cutting insert is mounted on the tool holder in a more stable state by changing the configuration of the cutting insert and the clamp for coupling the cutting insert to the tool holder. .
이를 위해 본 발명은 상하면 중 적어도 어느 한면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버를 가지는 절삭 인서트;To this end, the present invention provides a cutting insert having a closed circular groover having a concave shape in the center of at least one surface of the upper and lower surfaces;
상기 절삭 인서트를 시트와 포켓부에 고정시키기 위하여 클램프 전방부에 절삭 인서트의 오목 그루버와 유사한 각도 구배를 가진 원형의 형태로 설치되어 그루버내에 삽입 후 각도 구배와 접촉하여 툴홀더 포켓부의 측면과 바닥면의 두 방향으로 절삭 인서트를 밀착시키는 전방 돌기부와, 절삭 인서트의 상면과 접촉하여 수직 하향방향의 힘을 발생시키는 후방 돌기부를 가지며, 결합용 스크류가 통과하는 보어를 가지는 클램프;In order to fix the cutting insert to the seat and the pocket part, it is installed in the form of a circle having an angular gradient similar to the concave groove of the cutting insert at the front part of the clamp. A clamp having a front projection for closely contacting the cutting insert in two directions of the rear surface, and a rear projection for contacting the upper surface of the cutting insert to generate a force in a vertical downward direction, the clamp having a bore through which the coupling screw passes;
상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간과 홀더의 스프링 수납공간에 위치하여 클램프에 반력을 발생시켜 절삭 인서트와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링 구성된 절삭 인서트 조립체를 제공한다.Located in the spring receiving space below the center of the clamp and the spring receiving space of the holder provides a spring-loaded cutting insert assembly for generating a reaction force in the clamp to facilitate contact with the cutting insert.
Description
본 발명은 절삭인서트의 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭 인서트의 구성과 상기 절삭 인서트를 툴 홀더에 결합하기 위한 클램프의 구성을 달리하여 절삭인서트가 툴 홀더에 보다 안정된 상태로 장착되도록 한 것이다. The present invention relates to an assembly of a cutting insert. More particularly, the cutting insert is mounted on the tool holder in a more stable state by varying the configuration of the cutting insert and the clamp for coupling the cutting insert to the tool holder. .
도 1은 종래 절삭 인서트의 조립체의 평면도로서, 일반적으로 사용되어온 중심부에 중공(3)이 있는 절삭 인서트(1)와, 상기 절삭 인서트(1)를 클램핑하면서, 중심부에 보어(7)가 형성된 클램프(2)와 상기 클램프(2)의 보어(7)에 결합용 스크류(8)가 체결되어 고정된 툴홀더의 조립체 형상을 나타낸다.FIG. 1 is a plan view of an assembly of a conventional cutting insert, in which a cutting insert 1 having a hollow 3 in a central portion which has been generally used, and a clamp having a bore 7 in the center of the cutting insert 1 are clamped. (2) and the coupling screw 8 is fastened to the bore 7 of the clamp 2 to show the assembly shape of the tool holder fixed.
도 2 내지 종래 절삭 인서트의 사시도이며 도 3은 종래 절삭 인서트의 종단면도로서, 상기 절삭 인서트(1)는 중심부에 중공(3)을 가지며 인선의 여유각이 아래 방향으로 직각 또는 예각을 형성하는 형태이고 툴홀더의 포켓부에 장착되는 형상을 나타낸다.2 to 3 are perspective views of a conventional cutting insert, and FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional cutting insert, in which the cutting insert 1 has a hollow 3 at a center thereof and a clearance angle of the cutting line forms a right angle or an acute angle in a downward direction. And the shape attached to the pocket part of a tool holder.
도 4는 종래 절삭 인서트와 클램프의 결합상태를 나타내는 종단면도로서, 클램프(2)의 돌기부(6)가 절삭 인서트(1)의 중공(3)의 내벽에 접촉하여 절삭 인서트(1)가 툴홀더에 구속되도록 툴홀더의 중심축 방향으로 절삭 인서트(1)에 클램핑력을 작용하고 있는 형상을 나타내고 있다.4 is a longitudinal sectional view showing a state in which a conventional cutting insert and a clamp are engaged, wherein the projection 6 of the clamp 2 contacts the inner wall of the hollow 3 of the cutting insert 1 so that the cutting insert 1 is a tool holder. The clamping force is applied to the cutting insert 1 in the direction of the center axis of the tool holder such that the clamping force is restrained by the tool holder.
상기 도면에서 설명한 바와 같이 종래의 절삭 인서트(1)의 경우는, 중심부에 관통형의 중공(3)이 있는 경우 강도가 취약해지므로 높은 절삭조건에서는 적용이 불가능하며 반대로, 보다 강한 강도를 위해 중심부에 중공(3)이 없는 형상의 절삭 인서트(1)는 툴 홀더 포켓부의 바닥면으로 밀착은 가능하지만 포켓부의 측면으로의 밀착은 어렵게 된다.As described in the drawings, in the case of the conventional cutting insert 1, when the through-hole hollow 3 is in the center, the strength becomes weak, so that it is not applicable under high cutting conditions. The cutting insert 1 of the shape without the hollow 3 can be in close contact with the bottom surface of the tool holder pocket part, but it is difficult to be in close contact with the side face of the pocket part.
이는 진동이나 강한 충격에 의해서 절삭 가공중에 절삭 인서트(1)가 툴 홀더의 포켓에서 이탈할 수 있어서 절삭 인서트(1)의 파손과 가공 피삭재의 정밀도 저하는 물론, 심한 경우 툴 홀더 포켓부의 마모 뿐만 아니라 툴 홀더 자체의 파손을 일으킬 수 있는 요인이 된다.This may cause the cutting insert 1 to be released from the tool holder pocket during cutting due to vibration or strong impact, so that the cutting insert 1 may not be damaged and the accuracy of the workpiece may be reduced. This can cause damage to the tool holder itself.
또한, 보다 강력하고 안정된 절삭을 위해서는 절삭 인서트(1)의 두께를 보다 크게 하여 강도를 좋게해야 하는데, 이는 반대로 안정된 클램핑 효과를 저하시키는 요인이 된다.In addition, for stronger and more stable cutting, the thickness of the cutting insert 1 must be increased to improve the strength, which in turn causes a lowered clamping effect.
상하면에 그루버가 없는 평면형 절삭 인서트의 경우 그 강도는 최상이나, 반대로 절삭 인서트를 툴 홀더의 측면 포켓에 안정하게 구속시키는 것은 불가능하다.In the case of planar cutting inserts without grooves on the top and bottom, the strength is the best, but conversely, it is impossible to restrain the cutting insert stably to the side pocket of the tool holder.
따라서 절삭 인서트를 툴 홀더의 바닥면과 측면의 두 방향 포켓으로 강력하게 밀착시키기 위해서는, 절삭 인서트의 강도는 저하시키지 않으면서도, 관통형의 중심부가 중공 형태가 아닌 상하면에 특수한 형태의 그루버를 가진 절삭 인서트 및 클램핑 구조의 툴 홀더가 필요하게 된다.Therefore, the cutting insert has a special shape of the groove on the upper and lower sides of the through-hole, not the hollow shape, but the strength of the cutting insert is not reduced, in order to strongly adhere the cutting insert to the two sides of the tool holder bottom and side pockets. There is a need for a tool holder with an insert and clamping structure.
종래 제품의 경우, 상하면에 설치된 그루버는 절삭 인서트 코너 대각선 방향에 대해서 대칭으로 위치하며, 가늘고 긴 오목형의 그루버 형태로 되어 있다.In the case of the conventional products, the grooves provided on the upper and lower surfaces are symmetrically positioned with respect to the diagonal direction of the cutting insert corner, and are in the form of an elongated concave groover.
이는 클램프 돌기부를 절삭 인서트 그루버 내에 삽입하여 절삭 인서트와 최대한 넓은 면적에 걸쳐서 접촉시킴에 따라서, 절삭 인서트의 움직임을 확보하기 위해서 절삭 인서트 그루버의 크기는 보다 크게 되고, 절삭 인서트의 강도는 그 만큼 더 약화되는 반면, 클램프에 의한 클램핑력은 포켓 바닥의 한 방향으로만 작용하므로 측면으로의 클램핑력은 상대적으로 약화되어 심한 진동의 절삭 조건에서는 절삭 인서트가 툴 홀더의 포켓 내에서 움직이는 요인이 된다.As the clamp protrusion is inserted into the cutting insert groover to contact the cutting insert over the largest possible area, the cutting insert groover becomes larger in order to ensure the movement of the cutting insert, and the cutting insert has a weaker strength. On the other hand, since the clamping force by the clamp acts only in one direction of the bottom of the pocket, the clamping force to the side is relatively weakened, which causes the cutting insert to move in the pocket of the tool holder under severe vibration cutting conditions.
절삭가공에서는 가공 진행 방향에 따라서, 좌측 진행형, 우측 진행형, 좌측 진행 모두 가능한 형태의 툴 홀더 형태로 구분된다. 이때 가공 진행방향에 대해서 절삭 인서트는 반대 방향으로 반력이 발생하고, 절삭 인서트는 툴 홀더의 포켓 측면에서 회전하려는 방향에 대응하는 쪽이 보다 강력하고 많은 접촉면을 가지도록 클램핑이 되어야 한다.In the cutting process, the tool holder is divided into a left holder, a right holder, and a left holder according to the machining progress direction. In this case, the cutting insert generates reaction force in the opposite direction with respect to the machining progress direction, and the cutting insert must be clamped so that the side corresponding to the direction to rotate on the pocket side of the tool holder has a stronger and more contact surface.
이를 위해서는 툴 홀더 측면으로의 클램핑 방향은 절삭 인서트의 대각선 방향이 아닌 경사 방향으로 위치되어야 한다. 따라서 클램핑은 어느 방향으로도 가능할 수 있도록 그러한 형태의 절삭 인서트와 클램핑 구조를 가져야 한다.For this purpose, the clamping direction on the side of the tool holder must be positioned in an oblique direction rather than a diagonal direction of the cutting insert. The clamping must therefore have a cutting insert and clamping structure of that type so that it can be possible in any direction.
한편 종래 절삭 인서트의 그루버는 절삭 인서트 코너 모서리부의 대각선 방향에 대칭인 형태로만 위치함으로서 절삭 가공 진행 방향에 따라서 적절한 클램핑 방향을 가진 툴홀더의 제작이 불가능한 단점이 있다.Meanwhile, since the groove of the cutting insert is positioned only in a symmetrical shape in the diagonal direction of the corner of the cutting insert, it is impossible to manufacture a tool holder having an appropriate clamping direction according to the cutting processing direction.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 절삭 인서트의 구성과 상기 절삭 인서트를 툴 홀더에 결합하기 위한 클램프의 구성을 달리하여 절삭인서트가 툴 홀더에 안정되게 장착되게 함으로서 클램핑력이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the clamping force is secured by stably mounting the cutting insert to the tool holder by changing the configuration of the cutting insert and the clamp for coupling the cutting insert to the tool holder. Its purpose is to improve it.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버를 가지는 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 놓여지는 포켓부와, 스프링 수납 공간, 스크류 결합공간, 클램프의 결합돌기가 안착되는 슬로프면 그리고 클램프의 결합돌기를 수용하기 위한 결합공간을 구비하고 있는 툴홀더와, 상기 포켓부의 하부 평면에 안착되어 설치되는 시트와, 상기 시트를 고정하기 위한 결합 스크류와, 상기 절삭 인서트를 시트와 포켓부에 고정시키기 위하여 클램프 전방부에 절삭 인서트의 오목 그루버와 유사한 각도 구배를 가진 원형의 형태로 설치되어 그루버내에 삽입 후 각도 구배와 접촉하여 툴홀더 포켓부의 측면과 바닥면의 두 방향으로 절삭 인서트를 밀착시키는 전방 돌기부와, 절삭 인서트의 상면과 접촉하여 수직 하향방향의 힘을 발생시키는 후방 돌기부를 가지며, 결합용 스크류가 통과하는 보어를 가지는 클램프와, 상기 클램프의 보어 내부로 관통하여 클램프를 홀더에 고정시키고 조임시 클램프에 클램핑력을 발생시키기 위한 스크류와, 상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간과 홀더의 스프링 수납공간에 위치하여서 클램프에 반력을 발생시켜 절삭 인서트와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a cutting insert having a concave closed circular groover in the center of the upper and lower surfaces, the pocket portion on which the cutting insert is placed, the spring receiving space, screw engaging space, the engaging projection of the clamp A tool holder having a sloped surface to be seated and a coupling space for accommodating the engaging projection of the clamp, a seat seated and installed in the lower plane of the pocket portion, a coupling screw for fixing the seat, and the cutting insert In order to fix the seat and the pocket part, it is installed in the form of a circular shape with an angle gradient similar to the concave groove of the cutting insert in the front part of the clamp. The front projection for close contact with the cutting insert and the vertical downward contact with the upper surface of the cutting insert A clamp having a rear protrusion for generating a force of incense and having a bore through which the coupling screw passes, a screw for penetrating into the bore of the clamp to fix the clamp to the holder and to generate a clamping force to the clamp during tightening; Located in the spring receiving space of the lower portion of the clamp and the spring receiving space of the holder provides a cutting insert assembly comprising a spring for generating a reaction force in the clamp to facilitate contact with the cutting insert.
이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 5 내지 도 11을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 5 to 11 showing an embodiment of the present invention in more detail as follows.
도 5는 본 발명 일 실시예에 따른, 절삭 인서트가 결합된 조립체를 나타낸 평면도이며 도 6은 상기 절삭 인서트 조립체의 A-A선 종단면도이다.FIG. 5 is a plan view illustrating an assembly to which a cutting insert is coupled according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A of the cutting insert assembly.
상기 도면에 따르면 절삭 인서트 조립체는 상하면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버(105)를 가지는 절삭 인서트(101)와, 상기 절삭 인서트(101)가 놓여지는 포켓부(302)(303)와, 스프링 수납 공간(305), 스크류 결합공간(307), 클램프 슬로프 접촉면(207) 그리고 이들을 수용하기 위한 결합공간을 구비하고 있는 툴홀더(301)와, 상기 포켓부(302)(303)의 하부 평면에 안착되어 설치되는 시트(501)와, 상기 시트(501)를 고정하기 위한 시트 스크류(502)와, 상기 절삭 인서트(101)를 시트(501)와 포켓부(302)(303)에 고정시키기 위한 전,후방돌기부(204)(205)를 가지며 결합용 스크류(401)가 통과하는 보어(202)를 가지는 클램프(201)와, 상기 클램프(201)의 보어(202) 내부로 관통하여 클램프(201)를 툴홀더(301)에 고정시키고 조임시 클램프(201)에 클램핑력을 발생시키기 위한 스크류(401)와, 상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간(303)과 툴홀더(301)의 스프링 수납공간(305)에 위치하여서 클램프(201)에 반력을 발생시켜 절삭 인서트(101)와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링(304)으로 구성된다.According to the drawing, the cutting insert assembly includes a cutting insert 101 having a closed circular groover 105 having a concave shape at the center of the upper and lower surfaces, a pocket portion 302 and 303 on which the cutting insert 101 is placed; A tool holder 301 having a spring receiving space 305, a screw engaging space 307, a clamp slope contact surface 207 and a coupling space for accommodating them, and a bottom plane of the pocket portions 302 and 303. The seat 501 seated on the seat, the seat screw 502 for fixing the seat 501, and the cutting insert 101 to the seat 501 and the pocket part 302, 303. Clamp 201 having a front and rear projections 204, 205 and a bore 202 through which the coupling screw 401 passes, and a clamp penetrating into the bore 202 of the clamp 201. Screw 4 for fastening the clamp 201 to the toolholder 301 and for generating a clamping force to the clamp 201 upon tightening. 01) and the spring receiving space 303 in the lower portion of the clamp center and the spring receiving space 305 of the tool holder 301 to generate a reaction force in the clamp 201 to facilitate contact with the cutting insert 101. It is composed of a spring (304) for.
상기 도면에서 주지할 수 있듯이, 상기 상면 내지 하면의 중심부에 그루버(105)가 형성된 절삭 인서트(101)가, 하면으로는 툴홀더(301)의 포켓부(302)(303)에 스크류(502) 나사 조임으로 고정된 시트(501)위에 안착되고, 측면으로는 툴홀더(301)의 포켓부 측면(302)에 안착된다. 클램프(201)는 보어(202)를 관통하여 툴홀더(301)에 결합되어 있는 스크류(401)에 의해 고정되고 클램프 슬로프 접촉면(206)은 툴홀더(301)의 슬로프면(206)과 접촉하게 되며, 상기 스크류(401)와 스프링(304)의 작용에 의해 클램핑력이 클램프(201)의 전방 돌기부(204)와 후방 돌기부(205)에 발생되어 수직방향으로는 시트(501)에, 수평방향으로는 포켓부 측면(302)에 절삭 인서트(101)를 구속하여 안정적으로 고정시키게 된다.As can be seen in the drawing, the cutting insert 101 having the groover 105 formed at the center of the upper surface or the lower surface thereof has a screw 502 at the lower surface of the pocket portions 302 and 303 of the tool holder 301. It is seated on the seat 501 fixed by screwing and seated on the side face 302 of the pocket portion of the tool holder 301. The clamp 201 is secured by a screw 401 coupled to the toolholder 301 through the bore 202 and the clamp slope contact surface 206 is brought into contact with the slope surface 206 of the toolholder 301. The clamping force is generated in the front protrusion 204 and the rear protrusion 205 of the clamp 201 by the action of the screw 401 and the spring 304 to the seat 501 in the vertical direction, the horizontal direction As a result, the cutting insert 101 is restrained to the pocket side surface 302 to be stably fixed.
도 7은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 평면도이고 도 8은 절삭 인서트의 종단면도로서, 상기 절삭 인서트(101)는 상면과 하면 중심부에 상하면보다 낮은 평평한 면으로 시작되어 각도의 구배를 가지면서 상면까지 방사형으로 연장되는 그루버(105)를 갖는다. 이러한 원형의 그루버(105)는 절삭 인서트(101) 강도 저하를 최소로 하고, 세라믹과 같이 성형성이 나쁘거나 성형시 높은 압력이 발생하는 재질을 생산할 때 발생되는 문제점을 최소화 할 수 있는 형상이 된다. 그루버(105)의 각도 구배는 클램프(201)와 접촉하여 경사 방향의 힘을 발생시키는데, 이는 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓 바닥면(303)과 측면(302)의 두 방향으로 강력하게 밀착시키게 된다.7 is a plan view of the cutting insert according to the present invention and Figure 8 is a longitudinal cross-sectional view of the cutting insert, the cutting insert 101 in the center of the upper surface and lower surface, starting from a flat surface lower than the upper and lower surfaces having a gradient of the angle to the upper surface It has a groover 105 extending radially. The circular groover 105 has a shape capable of minimizing the decrease in strength of the cutting insert 101 and minimizing the problems caused when producing a material in which moldability is bad or high pressure is generated, such as ceramic. The angular gradient of the groover 105 is in contact with the clamp 201 and generates an oblique force, which causes the cutting insert 101 in two directions, the pocket bottom 303 and the side 302 of the tool holder 301. Strongly adhered to.
세라믹과 같이 강도가 약한 재질의 절삭 인서트(101)의 경우는 두께를 보다 크게 함으로서 강도를 보강하여 사용하게 되나, 이는 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓(302)(303) 내에 안정적으로 클램핑하는 것을 더욱 어렵게 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 절삭 인서트(101)는 쉽게 파손되지 않도록 강한 강도를 유지할 수 있는 구조로 되어야 하고 절삭 인서트(101)는 툴홀더(301)의 포켓 (302)(303)내에서 강력한 클램핑력을 받아 수평, 수직의 두 방향의 힘으로 구속될 수 있는 구조를 가져야 한다.In the case of the cutting insert 101 of a material having a weak strength such as ceramic, the thickness of the cutting insert 101 is increased to reinforce the strength, but the cutting insert 101 is used in the pockets 302 and 303 of the tool holder 301. It makes it more difficult to clamp reliably. In order to solve this problem, the cutting insert 101 should have a structure capable of maintaining a strong strength so as not to be easily broken, and the cutting insert 101 has a strong clamping force in the pockets 302 and 303 of the tool holder 301. It must have a structure that can be constrained by two horizontal and vertical forces.
종래 이러한 목적의 절삭 인서트(101)에서, 보다 강력한 클램핑을 위해서는 그루버(105)의 크기가 충분히 크도록 되어야 하나, 두 방향의 힘이 발생되는 원형의 그루버(105)는 클램프(201)의 돌기부(204)(205)를 최소화하는 것이 가능하므로 보다 작은 크기에서도 충분한 클램핑력이 발생하게 된다.Conventionally, in the cutting insert 101 for this purpose, the size of the groover 105 should be large enough for stronger clamping, but the circular groover 105 having two directions of force is generated by the protrusions of the clamp 201. Since it is possible to minimize 204) and 205, sufficient clamping force is generated even at a smaller size.
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 클램프의 하면도와 종단면도로서, 클램프(201)에는 스크류 체결을 위한 보어(202), 스프링 수납공간(203), 클램프 슬로프 접촉면(206)과 두 개의 돌기부(204)(205)가 설치되는데, 전방 돌기부(204)는 클램프(201)의 전방부에 절삭 인서트(101)의 오목 그루버(105)와 유사한 각도 구배를 가진 원추의 형태로 설치되며, 그루버(105) 내로 삽입된 후 각도 구배와 접촉하여 경사 방향의 힘 즉, 툴 홀더(301) 포켓 측면(302)과 바닥면(303)의 두 방향으로 절삭 인서트(101)를 밀착시킨다. 9 to 10 are a bottom view and a longitudinal cross-sectional view of the clamp according to the present invention, the clamp 201 has a bore 202 for screwing, a spring receiving space 203, a clamp slope contact surface 206 and two protrusions ( 204, 205 are installed, the front projection 204 is installed in the form of a cone having an angle gradient similar to the concave groover 105 of the cutting insert 101 in the front of the clamp 201, the groover 105 The cutting insert 101 is brought into close contact with the angle gradient in two directions, that is, in the inclined force, that is, the tool holder 301 pocket side surface 302 and the bottom surface 303 after being inserted into the hole.
그러나 세라믹과 같이 진동이 심한 작업조건에서 사용되는 경우는 이러한 클램핑력만으로 절삭 인서트(101)를 진동없이 안정적으로 고정시키는 것은 불가능하므로, 보다 강력한 클램핑력이 부가로 필요하게 되며, 동시에 절삭 인서트 상면(102)을 누를 수 있도록 별도의 후방 돌기부(205)가 설치된다. However, in the case of using in high vibration working conditions such as ceramics, it is impossible to stably fix the cutting insert 101 without vibration only by such a clamping force, and thus, a stronger clamping force is additionally required, and at the same time the upper surface of the cutting insert ( A separate rear protrusion 205 is installed to press 102.
도 11은 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체의 클램핑 방향을 나타낸 평면도로서, 상기 도면에서 원형의 그루버(105)는 절삭 진행 방향에 대응하여 절삭 인서트(101)가 툴 홀더(301)의 포켓 측면(302)에 접촉이 보다 양호해지도록 가장 적합한 방향으로 클램핑 방향을 위치시키는 것이 가능하게 된다. 11 is a plan view showing the clamping direction of the cutting insert assembly according to the present invention, in which the circular groover 105 has a cutting insert 101 with a pocket side 302 of the tool holder 301 corresponding to the cutting progress direction. It is possible to position the clamping direction in the most suitable direction so that the contact is better.
본 발명의 기본 구성 요소는 상하면에 원형의 오목 그루버(105) 형상을 가진 절삭 인서트(101), 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)에 단단히 고정하기 위한 클램프(201)를 포함한 부속품 그리고, 절삭 인서트(101)와 부속품을 수용하는 툴 홀더(301)로 구성된다.The basic components of the present invention include a cutting insert 101 having a circular concave groover 105 shape on the upper and lower surfaces, an accessory including a clamp 201 for firmly fixing the cutting insert 101 to the tool holder 301, and And a tool holder 301 to receive the cutting insert 101 and the accessory.
절삭 인서트(101)는 인선의 여유각이 직각인 형태 또는 예각으로서 상하면의 면적이 같거나, 상면이 하면보다 큰 면적을 가지고 예각으로 기울어진 측면을 갖는 형태로 나타난다. 이러한 구조는 원하는 절삭 형태나 조건에 따라서 결정되어질 수 있다. The cutting insert 101 has a shape where the clearance angle of the cutting edge is perpendicular or an acute angle, and the upper and lower surfaces have the same area, or the upper surface has a larger area than the lower surface and has a side inclined at an acute angle. This structure can be determined according to the desired cutting shape or condition.
상기 절삭 인서트 상면(102)이나 하면(103)의 중심에는 원형의 오목 그루버(105)가 설치되는데, 이는 절삭 인서트 강도가 저하되지 않으면서도 심한 진동이 발생되는 가공조건에서 절삭 인서트(101)를 진동없이 툴홀더(301)의 포켓부(302)(303)에 견고하게 고정시키기 위함이다. A circular concave groover 105 is installed at the center of the cutting insert upper surface 102 or the lower surface 103, which vibrates the cutting insert 101 under machining conditions in which severe vibration is generated without lowering the cutting insert strength. This is to firmly fix the pockets 302 and 303 of the tool holder 301.
중심부의 그루버 바닥면(106)은 인서트상면(102)과 평행한 면으로 되어 있으며 클램프(201)의 전방 돌기부(204)와 접촉되지 않도록 깊게 설치되어야 한다. 그루버 바닥면(106)은 각도 구배를 가지면서 인서트상면(102)으로 연장되는데, 이때 각도는 인서트 상면(102)에 대하여 40°∼ 70°의 구배 또는 유사 각도의 오목이나 볼록의 큰 원호를 가지도록 되어 있다. The grooved bottom surface 106 of the central portion has a surface parallel to the insert upper surface 102 and should be deeply installed so as not to contact the front protrusion 204 of the clamp 201. Groove bottom surface 106 extends to insert top surface 102 with an angular gradient, with an angle of 40 ° to 70 ° relative to insert top surface 102 or a large concave or convex arc of similar angle. It is supposed to be.
이 각도 구배는 클램프(201) 전방 돌기부(204)와 접촉하여 두 방향의 힘을 발생시키는데, 이때 툴 홀더(301)의 포켓 바닥면(303) 즉, 수직 방향의 힘보다는 포켓부 측면(302)으로의 힘 즉, 수평방향의 힘이 더욱 크도록 각도 구배를 주어야 한다. This angular gradient contacts the clamp 201 front projection 204 and generates two directions of force, where the pocket bottom 303 of the tool holder 301, i. The angular gradient should be given so that the force in the furnace, ie the force in the horizontal direction is greater.
심한 진동이 발생되는 작업조건에서 절삭 인서트(101)는 툴 홀더(301)의 파손을 방지하기 위하여 시트(501)를 설치하고, 이는 시트 스크류(502)로 툴홀더(301)에 고정된다. 상기 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓(302)(303) 내에 단단히 고정하기 위해서는 절삭 인서트(101)와 접촉하는 돌기부(204)(205)를 가진 형태의 클램프(201)가 필요하다. 클램프(201)는 심한 진동에서도 견딜 수 있도록 충분한 강도와 크기를 가지도록 되어 있다.The cutting insert 101 installs a seat 501 to prevent breakage of the tool holder 301 in a working condition in which severe vibration is generated, which is fixed to the tool holder 301 by a seat screw 502. In order to securely hold the cutting insert 101 in the pockets 302 and 303 of the tool holder 301, a clamp 201 having a protrusion 204 and 205 in contact with the cutting insert 101 is required. Do. The clamp 201 is designed to have sufficient strength and size to withstand severe vibrations.
클램프(201)에는 두 개의 돌기부(204)(205)가 설치되는데, 전방 돌기부(204)는 클램프(201)의 전방부에 절삭 인서트(101)의 그루버(105)와 유사한 각도 구배를 가진 원추의 형태로 설치되며, 그루버(105) 내로 삽입된 후 그루버 구배면(107)와 접촉하여 경사 방향의 힘 즉, 툴 홀더(301) 포켓 측면(302)과 바닥면(303)의 두 방향으로 절삭 인서트(101)를 밀착시킨다.The clamp 201 is provided with two protrusions 204 and 205, the front protrusion 204 of the cone having an angle gradient similar to the groover 105 of the cutting insert 101 at the front of the clamp 201. Is inserted into the groover 105 and in contact with the groover gradient surface 107 to be inclined in the direction of the force, i.e. the cutting insert in two directions: the tool holder 301 pocket side 302 and the bottom surface 303 (101) is in close contact.
이러한 전방 돌기부의 각도 경사 구배는 절삭 인서트(101)의 각도 구배보다 15' ∼ 2°의 틈새 차이를 가지도록 되어 있다. 이는 각도 틈새가 너무 작으면 정확한 접촉점을 얻기 힘들고, 각도 틈새가 너무 크면 장기간 사용시 마모가 촉진되기 때문에 수명이 짧아지는 것을 방지하기 위함이다. The angular gradient of the front projection is such that the clearance difference of 15 'to 2 ° is larger than that of the cutting insert 101. This is to prevent a short contact life if the angular clearance is too small, it is difficult to obtain an accurate contact point, and if the angular clearance is too large, wear is promoted during long-term use.
절삭가공은 진행 방향에 대해서 반력이 발생되며, 대응하는 포켓 측면(302)으로 형성되는 툴 홀더(301)의 포켓 측면(302)은 절삭 인서트 측면(104)과 접촉하도록 되어 있으며, 이 경우 3점 접촉이 가장 안정되고 클램핑이 확실하게 된다.Reaction is generated in the cutting direction, and the pocket side 302 of the tool holder 301 formed by the corresponding pocket side 302 is in contact with the cutting insert side 104, in this case three points The contact is most stable and the clamping is assured.
이를 위해서는 툴 홀더(301)에 장착되는 절삭 인서트(101)의 클램핑 방향은 절삭 진행 방향의 힘에 대응하도록 절삭 인서트(101)의 사용 코너 모서리부를 이등분하는 대각선에서 두점 접촉이 되는 측면으로 회전하여 위치하여야 하며, 그 각도는 3°∼ 25° 각도 범위가 적당하다. 따라서 절삭 인서트(101)에서의 클램핑 방향은 어느 각도로 자유로이 설치되어야 하며, 원형의 그루버(105) 형상은 어느 방향으로의 클램핑도 가능하므로 최적의 툴 홀더(301) 포켓 측면(302) 설계가 가능해진다. To this end, the clamping direction of the cutting insert 101 mounted on the tool holder 301 is rotated to a side that is in contact with two points on a diagonal that bisects the corner used corner of the cutting insert 101 so as to correspond to the force in the cutting progress direction. The angle should be in the range of 3 ° to 25 °. Therefore, the clamping direction in the cutting insert 101 should be freely installed at any angle, and the circular groover 105 shape can be clamped in any direction, so that the optimum tool holder 301 pocket side 302 can be designed. Become.
심한 진동이 발생하는 절삭 가공에서는 상기의 후방 돌기부(205)에 의한 클램핑력만으로는 보다 안정된 작업이 힘들어 진다. 특히 절삭 인서트 강도 향상을 위하여 두께를 증가시켜야 할 경우에는 절삭 인서트(101)의 고정은 더욱 불안정하게 된다.In cutting where severe vibration occurs, more stable work is difficult only with the clamping force of the rear protrusion 205. In particular, when the thickness needs to be increased to improve the cutting insert strength, the fixing of the cutting insert 101 becomes more unstable.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 별도로 절삭 인서트(101)를 더욱 견고히 고정시킬 수 있는 구조가 되어야 한다.In order to solve this problem, the cutting insert 101 should be a structure that can be more firmly fixed.
이러한 목적을 위한 후방 돌기부(205)는 절삭 인서트 상면(102)과 접촉할 수 있도록 전방 돌기부(204)의 후방에 설치되는데, 절삭 인서트 상면(102)과 접촉부는 장기간 사용시 마모를 방지하기 위하여 평평한 면으로 형성되며, 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓 바닥면(303)의 수직 방향으로 누르는 힘을 발생시킨다. 이때 접촉점은 절삭 인서트(101) 그루버 상면 원형(108)에서 최대한 짧은 거리를 유지시키도록 하는데, 이는 접촉점이 그루버 상면 원형(108)에서 멀어지면 절삭 인서트(101) 중심부에서의 거리와 누르는 힘의 곱인 모멘트가 증가하므로 절삭 인서트(101)의 앞쪽을 들어올려질 수 있는 것을 방지하기 위함이다. The rear projection 205 for this purpose is installed at the rear of the front projection 204 to be in contact with the cutting insert upper surface 102, the cutting insert upper surface 102 and the contact portion is a flat surface to prevent wear in the long term use And a force for pressing the cutting insert 101 in the vertical direction of the pocket bottom surface 303 of the tool holder 301. At this time, the contact point is to keep the shortest possible distance from the groove insert 108 of the cutting insert 101, which is the product of the pressing force and the distance from the center of the cutting insert 101 when the contact point away from the groove insert 108 The moment is increased so as to prevent the front of the cutting insert 101 can be lifted.
또한 클램프(201)의 상면은 클램프 보어(202)와 동일한 중심선을 가지면서 평면의 상면 돌기부(207)를 형성하는데 이는 스크류 헤드 바닥면(402) 직경보다 작은 길이를 가지도록 되어 있다. 이는 절삭 인서트(101)가 먼저 클램프(201)의 후방 돌기부(205)와 접촉된 다음 전방 돌기부(204)와 순차적으로 접촉력을 발생시키도록 하기 위하여 아주 중요한 작용을 한다.In addition, the upper surface of the clamp 201 has the same centerline as the clamp bore 202 and forms a planar upper projection 207, which has a length smaller than the diameter of the screw head bottom surface 402. This plays a very important role in order that the cutting insert 101 first comes into contact with the rear protrusion 205 of the clamp 201 and subsequently generates contact force with the front protrusion 204.
상기의 상면 돌기부(207)는 넓이가 헤드부 직경 이상으로 너무 커지면 접촉 위치가 일정치 않게 되므로 순차적인 접촉이 힘들게 되고, 넓이가 너무 좁으면 스크류 헤드 바닥면(402)과 접촉시 마모가 빨리 진행되어 수명이 짧아지게 된다.The upper protrusion 207 is a contact area is not constant if the width is too large than the diameter of the head, the sequential contact is difficult, if the width is too narrow, wear progresses quickly in contact with the screw head bottom surface 402 The life is shortened.
이 경우 스크류 바닥면(402)의 전면부에서 클램프를 과도하게 누르게 되면, 클램프 후방 돌기부(205)와 절삭 인서트 상면(102)의 접촉력이 너무 과도하여, 클램프 슬로프면(206)은 툴홀더(301)의 슬로프 면(306)을 따라서 이동 불가능하게 된다. 또한 스크류 바닥면(402)의 뒷면에서 클램프를 과도하게 누르게 되면, 클램프 슬로프면(206)은 클램프 후방 돌기부(205)와 절삭 인서트 상면(102)의 접촉력이 발생하기 이전에 후방으로의 이동이 과다해져서, 클램프 전방 돌기부(204)와 절삭 인서트 그루브 구배면(107)의 접촉력만 작용하게 된다.In this case, when the clamp is excessively pressed on the front surface of the screw bottom surface 402, the contact force between the clamp rear protrusion 205 and the cutting insert upper surface 102 is too excessive, so that the clamp slope surface 206 is the tool holder 301. It becomes impossible to move along the slope face 306 of the figure. In addition, if the clamp is excessively pressed from the back of the screw bottom surface 402, the clamp slope surface 206 is excessively moved backward before the contact force between the clamp rear protrusion 205 and the cutting insert upper surface 102 is generated. Thus, only the contact force between the clamp front protrusion 204 and the cutting insert groove gradient surface 107 acts.
절삭 인서트(101)는 클램프(201)에 의해서 툴 홀더(301)의 몸체에 고정되고, 클램프(201)는 스크류(401)에 의해서 툴 홀더(301)의 몸체에 고정된다. 클램프(201)에는 스크류(401)를 위치시키기 위한 관통형의 보어(202)가 형성되고 보어(202)의 아래부분에는 스프링(304)을 위한 수납공간(305)이 형성되고, 또한 툴 홀더(301)와 접촉하여 미끄럼을 발생시키도록 슬로프면(207)이 형성되고, 또한 툴 홀더(301)의 몸체에도 대응하는 슬로프면(306)이 형성된다. The cutting insert 101 is fixed to the body of the tool holder 301 by the clamp 201, and the clamp 201 is fixed to the body of the tool holder 301 by the screw 401. The clamp 201 is formed with a through bore 202 for positioning the screw 401, and an accommodating space 305 for the spring 304 is formed below the bore 202, and a tool holder ( A slope surface 207 is formed to contact 301 and generate a slip, and a slope surface 306 is also formed corresponding to the body of the tool holder 301.
상기와 같은 툴홀더(301)의 결합체에서, 스크류(401)를 회전시켜 조임이 발생하면 클램프(201)는 아래 방향으로 이동하고 스프링(304)의 압축력에 의해서 클램프 전방 돌기부(204)는 절삭 인서트(101)의 그루버(105) 내로 삽입된다. In the combination of the tool holder 301 as described above, when tightening occurs by rotating the screw 401, the clamp 201 moves downward and the clamp front protrusion 204 is a cutting insert by the compression force of the spring 304 It is inserted into the groover 105 of 101.
조임이 강해지면 스크류 헤드 바닥면(402)은 클램프(201)의 상면 돌기부(207)를 누르게 되고 이에 따라서 클램프(201)의 후방 돌기부(205)는 절삭 인서트 상면(102)을 약한 힘으로 누르게 된다. 더욱 강한 스크류 조임이 발생하면 스프링(304)의 반력은 클램프 슬로프면(206)을 툴 홀더(301)의 슬로프 면(306)을 따라서 이동하게 작용하여 전체 클램프(201)는 뒤쪽으로 이동하게 된다.As the tightening becomes stronger, the screw head bottom surface 402 presses the upper protrusion 207 of the clamp 201, and thus the rear protrusion 205 of the clamp 201 presses the cutting insert upper surface 102 with a weak force. . When stronger screw tightening occurs, the reaction force of the spring 304 acts to move the clamp slope surface 206 along the slope surface 306 of the tool holder 301 such that the entire clamp 201 is moved backwards.
이때 클램프(201)의 전방 돌기부(204)는 절삭 인서트(101) 그루버(105) 사이에는 강한 접촉력이 발생하게 된고, 동시에 약한 힘으로 접촉되어 있던 클램프(201)의 후방돌기부(205)는 절삭 인서트 상면(102)을 강한 접촉력으로 밀착시키게 된다. 따라서, 절삭인서트(101)는 툴홀더(301)의 포켓 바닥면(303)과 측면(302)에서 견고하게 고정된다. At this time, the front protrusion 204 of the clamp 201 generates strong contact force between the cutting insert 101 and the groover 105, and at the same time, the rear protrusion 205 of the clamp 201 that is in contact with the weak force is the cutting insert. The upper surface 102 is in close contact with the strong contact force. Thus, the cutting insert 101 is firmly fixed at the pocket bottom surface 303 and the side surface 302 of the tool holder 301.
한편, 상기 시트는 절삭인서트의 밑면의 크기와 툴홀더의 포켓 바닥면의 크기가 맞지 않은 경우 각 시트의 간격이나 시트의 크기 조절을 통해 절삭인서트가 포켓부에 안정적으로 안착하게 하는 역할을 한다. On the other hand, when the size of the bottom surface of the cutting insert and the size of the bottom surface of the pocket of the tool holder does not match, the sheet serves to stably seat the cutting insert by adjusting the size of each sheet or the size of the sheet.
따라서, 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체는 절삭 인서트를 툴홀더에 강력한 클램핑을 통해여 안정적으로 장착하고 접촉되게 함으로서 진동이 수반되는 절삭 가공에 충분히 대응할 수 있으며, 안정된 공구 수명을 얻을 수 있게 된다. Therefore, the cutting insert assembly according to the present invention can cope with the cutting process accompanied with vibration sufficiently by stably mounting and contacting the cutting insert through the strong clamping to the tool holder, thereby obtaining a stable tool life.
또한 종래 T홀더에서 적용된 클램핑 방법을 사용함으로서, 부품수를 최소로 하고 간단한 조작에 의해서도 강력한 클램핑력을 획득할 수 있고, 특히 절삭 인서트 강도가 취약하여 관통의 중공을 형성시킬 수 없는 절삭 인서트에 아주 유효하게 적용되며, 강력한 조건의 절삭작업이 가능하게 되어 가공시 피삭재의 정밀도의 향상과 절삭 효율의 증가를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the clamping method applied in the conventional T-holder, a strong clamping force can be obtained by minimizing the number of parts and by simple operation, and especially for a cutting insert that is weak in cutting insert strength and cannot form a hollow through. Effectively applied, it is possible to perform a cutting operation under a strong condition has the effect of improving the accuracy of the workpiece and increase the cutting efficiency during processing.
도 1은 종래 절삭 인서트 조립체의 평면도1 is a plan view of a conventional cutting insert assembly
도 2는 종래 절삭 인서트의 사시도.2 is a perspective view of a conventional cutting insert.
도 3은 종래 절삭 인서트의 종단면도.3 is a longitudinal sectional view of a conventional cutting insert.
도 4는 종래 절삭 인서트와 클램프의 결합 상태를 나타내는 종단면도.Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling state of a conventional cutting insert and a clamp.
도 5는 본 발명에 따른 절삭 인서트가 결합된 조립체를 나타낸 평면도.5 is a plan view showing the assembly in which the cutting insert according to the invention is coupled.
도 6은 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체의 A-A선 종단면도.6 is a cross-sectional view taken along line A-A of the cutting insert assembly according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 평면도.7 is a plan view of a cutting insert according to the invention.
도 8은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 종단면도.8 is a longitudinal sectional view of the cutting insert according to the invention.
도 9는 본 발명에 따른 클램프의 저면도.9 is a bottom view of the clamp according to the invention.
도 10은 본 발명에 따른 클램프의 종단면도.10 is a longitudinal sectional view of the clamp according to the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체의 클램핑 방향을 나타낸 평면도.11 is a plan view showing the clamping direction of the cutting insert assembly according to the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호 설명][Description of symbols on the main parts of the drawings]
101. 절삭 인서트 102. 절삭인서트 상면 101. Cutting insert 102. Cutting insert top surface
103. 절삭인서트 하면 104. 절삭 인서트 측면 103. Cutting insert lower side 104. Cutting insert side
105. 그루버 106. 그루버 바닥면105. Grover 106. Groove bottom
107. 그루버 구배면 108. 그루버 상면 원형 107. Grooved gradient face 108. Groove top face round
201. 클램프 202. 클램프 보어 201.Clamp 202. Clamp Bore
203. 클램프 스프링수납공간 204. 전방 돌기부 203. Clamp spring storage space 204. Front protrusion
205. 후방 돌기부 206. 클램프 슬로프 접촉면205. Rear projections 206. Clamp slope contact surface
207. 상면 돌기부 207. Top projection
301. 툴홀더 302. 포켓부 측면 301. Tool holder 302. Pocket side
303. 포켓부 바닥면 304. 스프링 303. Pocket bottom 304. Spring
305. 툴홀더 스프링수납공간 306. 툴홀더 슬로프면305. Tool holder spring storage space 306. Tool holder slope surface
307. 스크류 수납공간 307. Screw compartment
401. 결합 스크류 402. 스크류 헤드 바닥면 401. Mating Screw 402. Screw Head Bottom
501. 시트 502. 시트 스크류501. Seat 502. Seat Screw
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