KR100648383B1 - Cutting insert for high-productivity and high-efficient cutting - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 고생산성 및 고능률가공을 위한 절삭 인서트를 나타낸 사시도이며, 1 is a perspective view showing a cutting insert for high productivity and high efficiency machining according to the present invention,
도 2a는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 평면도이고, FIG. 2A is a top view of the cutting insert shown in FIG. 1,
도 2b는 도 2a에 도시된 제 2 절인부를 확대하여 나타낸 도면이며,FIG. 2B is an enlarged view of the second cutout illustrated in FIG. 2A;
도 3은 도 1에 도시된 절삭 인서트를 “A”방향에서 본 도면이고, 3 is a view of the cutting insert shown in FIG. 1 as viewed from the “A” direction,
도 4는 도 2에 도시된 제 2 절인부의 다른 실시예를 보인 도면이며, 그리고 4 is a view showing another embodiment of the second pickle shown in FIG. 2, and
도 5는 도 1에 도시된 절삭 인서트가 커터바디에 장착된 상태를 보인 도면이다. 5 is a view showing a state in which the cutting insert shown in Figure 1 is mounted on the cutter body.
<도면의주요부분에대한부호의설명>Explanation of symbols on the main parts of the drawing
100 : 절삭 인서트 102 : 상부면100: cutting insert 102: upper surface
104 : 하부면 106 : 원형 개구부104: bottom surface 106: circular opening
108 : 제 1 절인부 110 : 제 2 절인부108: first pickled portion 110: second pickled portion
112 : 모서리측면 114 : 모서리절인112: corner side 114: corner pickled
116 : 클램프지지면 118 : 제 1 부절인116: clamp paper ground 118: the first
120 : 제 2 부절인 122 : 제 1 주절인120: second subsection 122: first main temple
124 : 제 2 주절인 126 : 여유측면124: second main clause 126: marginal aspect
128 : 칩 브레이커 130 : 제 3 부절인128: Chip Breaker 130: Third Imprint
본 발명은 주로 금형가공에 사용되는 절삭 인서트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유효 절삭폭을 증가시키고 절삭력(이송분력, 배분력)을 줄일 수 있도록 인서트를 개선함으로써, 분당 소재제거율 및 표면조도가 향상되고, 인서트의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 고이송(F=㎜/min)이 가능하여 가공시간 단축 및 절삭량의 상승으로 고능률 고생산성의 효율을 극대화할 수 있는 고생산성 및 고능률가공을 위한 절삭 인서트에 관한 것이다. The present invention relates to a cutting insert mainly used in mold processing, and more particularly, by improving the insert to increase the effective cutting width and to reduce the cutting force (feed force, distribution force), per minute material removal rate and surface roughness is improved In addition to prolonging the life of the inserts, high feed (F = mm / min) enables high productivity and high efficiency machining that can maximize the efficiency of high efficiency and productivity by shortening the processing time and increasing cutting amount. To a cutting insert for
일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작기계에 장착되어 피삭재를 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다. 통상적으로, 이러한 절삭공구는 절인(cutting edge)을 가지고 있는 절삭 인서트와 이 절삭 인서트를 고정시켜주는 커터바디로 이루어진다.In general, a cutting tool is mainly used for cutting ferrous, nonferrous metals, and nonmetallic materials, and is a tool that is usually mounted on a machine tool and performs cutting to process a workpiece into a desired shape. Typically, such cutting tools consist of a cutting insert with a cutting edge and a cutter body for holding the cutting insert.
또한, 절삭공구는 절삭 인서트를 커터바디에 고정시켜주는 방법에 따라서 브레이징 타입(Brazing type)과 인덱서블 타입(Indexable type)으로 나눌 수 있는데, 브레이징 타입은 절삭 인서트를 커터바디의 일부분에 브레이징 용접하여 영구히 고정시키는 것이며, 인덱서블 타입은 커터바디에 구비되는 고정수단을 이용하여 절삭 인서트를 커터바디에 장·탈착시키는 것이다. In addition, the cutting tool can be divided into brazing type and indexable type according to the method of fixing the cutting insert to the cutter body. The brazing type brazes the cutting insert to a part of the cutter body. It is to fix permanently, the indexable type is to mount and detach the cutting insert to the cutter body using the fixing means provided in the cutter body.
인덱서블 타입의 절삭공구는 절인이 수명을 다할 때 단시간에 새로운 절인으로 간단하게 교환할 수 있어서 브레이징 타입 절삭공구가 갖는 문제점, 즉 고 숙련자가 장시간 인선을 재연삭 해야하는 단점을 보완한 새로운 형태의 절삭공구로서 현재 절삭공구 전부분에 활용되고 있다. Indexable cutting tools can be easily replaced with new ones in a short period of time when the picklings reach their end of life, thus reinforcing the problem of the brazing type cutting tool, namely the disadvantage of having to regrind the cutting edge for a long time. As a tool, it is currently used in all parts of cutting tools.
한편, 절삭공구를 이용하여 금속을 절삭하는 방법으로는 크게 두 가지를 들 수 있는데, 첫째로는, 회전하는 금속제의 피가공물에 고정된 절삭공구의 절인부분을 접촉시켜서 절삭을 수행하는 것이다. 둘째로는, 절삭날을 가진 공구, 즉 절삭 인서트를 공구용 홀더를 이용하여 공작기계에 고정시킨 후, 이러한 상태 하에서 절삭공구를 회전시켜면서 미리 고정된 피가공물에 접촉 또는 관통시켜 피가공물을 원하는 모양으로 가공하는 것이다.On the other hand, there are two main methods for cutting metal using a cutting tool. First, cutting is performed by contacting a pickled portion of a cutting tool fixed to a rotating metal workpiece. Secondly, a tool having a cutting edge, i.e., a cutting insert, is fixed to a machine tool using a tool holder, and then the cutting tool is rotated under such a state, while contacting or penetrating a workpiece to be fixed beforehand. It is processed into a shape.
밀링가공은 상기 가공방법 중 두 번째 방법에 속하는 것으로, 밀링커터를 이용하여 평면가공, 측면가공, 홈 가공 및 구멍가공 등을 수행한다. Milling is to belong to the second method of the above processing method, using a milling cutter to perform the plane processing, side processing, groove processing and hole processing.
밀링커터를 이용한 절삭가공 시 저항감소와 공구의 수명향상, 가공품질의 향상을 위해서, 절삭 인서트의 형상과 다양한 커터바디와의 결합구조를 개선시키는 노력들이 이루어져 왔다. 이러한 노력으로 최근에는 절삭 인서트는 네가(nega)형 절삭 인서트와, 포지(posi)형 절삭 인서트가 개발되었다. 여기서 네가형 절삭 인서트는 절삭 인서트가 폐기되기 전까지 많은 수의 절인을 사용할 수 있어 사용자의 구입비용 및 구매욕구를 충족시키는 이점이 있다. Efforts have been made to improve the shape of the cutting insert and the coupling structure of various cutter bodies in order to reduce the resistance, improve the tool life, and improve the quality of the cutting process using the milling cutter. With this effort, cutting inserts have recently been developed with a negative cutting insert and a posi cutting insert. Here, the negative cutting insert may use a large number of pickles until the cutting insert is discarded, thereby satisfying the user's purchase cost and purchase desire.
그런데, 전술한 절삭 인서트들은 형상의 단순화로 인하여 평범한 절삭 성능 만을 갖는 문제점이 있었다. 그 결과 절삭 인서트의 형상의 개선으로 인한 절삭성능을 향상시키는 연구노력이 필요한 실정이다. However, the above-described cutting inserts have a problem of only ordinary cutting performance due to the simplification of the shape. As a result, research efforts to improve cutting performance due to the improvement of the shape of the cutting inserts are needed.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유효 절삭폭을 증가시키고 절삭력(이송분력, 배분력)을 줄일 수 있도록 인서트를 개선함으로써, 분당 소재제거율 및 표면조도가 향상되고, 인서트의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 고이송(F=㎜/min)이 가능하여 가공시간 단축 및 절삭량의 상승으로 고능률 고생산성의 효율을 극대화할 수 있는 고생산성 및 고능률가공을 위한 절삭 인서트를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to improve the insert to reduce the cutting force (feed force, distribution force) by improving the insert, the material removal rate and surface per minute Improved roughness, extended insert life, high feed rate (F = mm / min), high productivity and high productivity for shorter machining times and higher cutting yields To provide a cutting insert for efficient machining.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention,
상부면 및 하부면을 포함하며, 밀링커터에 장착될 수 있도록 중앙에 수직하게 원형 개구부가 형성된 절삭 인서트에 있어서,
상부면의 3개의 모서리에는 모서리측면과 만나 곡률로 제공되는 모서리절인과 모서리랜드면을 가지는 제 1 절인부가 형성되고, 모서리절인들 사이에는 여유측면과 만나 형성되는 적어도 하나이상의 부절인 및 주절인과 부절인랜드면 및 주절인랜드면을 가지는 제 2 절인부가 형성되며, 부절인은 모서리절인들의 중앙부분에서 모서리절인보다 높은 높이로 제공되는 제 1 부절인과, 제 1 부절인의 일측 연장부에서 인접한 모서리절인 측으로 연장되는 제 2 부절인을 구비하며, 주절인은 제 1 부절인의 타측에 인접한 또 다른 모서리절인에서 제 1 부절인의 측으로 높아지게 연장되는 제 1 주절인과, 유효절삭폭을 증가 시킬 수 있도록 곡률로 제공되고 제 1 주절인과 제 1 부절인을 연결하는 제 2 주절인으로 이루어진다.A cutting insert comprising an upper surface and a lower surface, the cutting insert having a circular opening perpendicular to the center so as to be mounted to a milling cutter,
At the three corners of the upper surface, a first pickled portion having an edge cut and a corner land surface provided with curvature meets the edge side surface, and at least one subcutaneous and main pickled leaf formed between the edge pickles meet with the free side surface. A second pickled portion having a subcutaneous inland surface and a main cutaway inland surface is formed, wherein the subcutaneous is provided at a height higher than that of the corner pickles at the center of the edge pickles, and at one extension of the first subcutaneous A second sub artisan extending to an adjacent corner section, wherein the main section is a first main section extending from the other corner section adjacent to the other side of the first sub section to the side of the first sub section and increasing the effective cutting width. It is provided with a curvature so that it is made of a second main temple to connect the first and second temples.
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이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유효 절삭폭을 증가시키고 절삭력(이송분력, 배분력)을 줄일 수 있도록 인서트를 개선함으로써, 분당 소재제거율 및 표면조도가 향상되고, 인서트의 수명을 연장할 수 있을 뿐만 아니라 고이송(F=㎜/min)이 가능하여 가공시간 단축 및 절삭량의 상승으로 고능률 고생산성의 효율을 극대화할 수 있다. As described above, according to the present invention, by improving the insert to increase the effective cutting width and reduce the cutting force (feed component, distribution force), the material removal rate and surface roughness per minute can be improved, and the life of the insert can be extended. In addition, high feed (F = mm / min) is possible, and the efficiency of high productivity and high productivity can be maximized by shortening the processing time and increasing the cutting amount.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고생산성 및 고능률가공을 위한 절삭 인서트에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a cutting insert for high productivity and high efficiency processing according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 고생산성 및 고능률가공을 위한 절삭 인서트를 나타낸 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 평면도이며, 그리고 도 2b는 도 2a에 도시된 제 2 절인부를 확대하여 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a cutting insert for high productivity and high efficiency machining according to the invention, Figure 2a is a plan view of the cutting insert shown in Figure 1, and Figure 2b is an enlarged second cutout shown in Figure 2a The figure shown.
도 1 및 도 2b를 참조하면, 본 발명에 따른 고생산성 및 고능률가공을 위한 절삭 인서트(100)는 주로 초경합금 재료를 분말야금법에 의한 공정, 즉 형압, 소결, 연삭 등의 공정을 이용하여 제작된다. 1 and 2b, the cutting insert 100 for high productivity and high efficiency according to the present invention is mainly used to process the cemented carbide material by powder metallurgy, that is, the process such as mold pressure, sintering, grinding Is produced.
절삭 인서트(100)는 철계 또는 비철계 금속의 절삭 가공을 수행하는 상부면(102)과, 평면으로 제공되며 절삭 인서트(100)를 커터바디(10; 도 5참조)에 고정시킬 때 견고하게 고정되어 절삭 인서트(100)를 지지하는 하부면(104)을 구비한다. The
먼저, 상부면(102)의 중앙에서 하부면(104) 중앙으로는 수직하게 원형 개구 부(106)가 형성되는데, 상부면(102) 및 하부면(104)은 원형 개구부(106)의 중심으로 기준으로 120°회전 대칭형으로 구성된다. 즉, 상부면(104) 및 하부면(104)은 대략 삼각형상을 가진다. First, a
상부면(102)은 3개의 모서리에 제공되는 제 1 절인부(108)와, 제 1 절인부(108) 사이에 제공되는 제 2 절인부(110)를 구비한다.The
먼저, 제 1 절인부(108)는 곡률(R1)로 제공되면서 하부면(104)에서 상부면(102) 측으로 연장되는 모서리측면(112)과 만나 형성되는 모서리절인(114)을 구비한다. 이러한 모서리절인(114)에는 모서리랜드면(114a)이 경사지게 형성되고, 모서리랜드면(114a)과 원형 개구부(106) 사이에는 클램프지지면(116)이 상부면(102) 상에 평행하게 형성된다. 바람직하게는 모서랜드면(114a)은 통상의 경사각을 가진다. First, the first pickled
제 2 절인부(110)는 모서리절인(114)들의 대략 중앙부분에서 모서리절인(114)보다 높은 높이(T)로 제공되는 제 1 부절인(118)과, 제 1 부절인(118)의 일측 연장부에서 인접한 모서리절인(114) 측으로 연장되는 제 2 부절인(120)과, 유효절인폭(L1)을 형성하면서 제 1 부절인(118)의 타측에 인접한 또 다른 모서리절인(114)에서 제 1 부절인(118)의 측으로 높아지게 연장되는 제 1 주절인(122)과, 증가된 유효절인폭(L2)을 형성할 수 있도록 제 1 주절인(122)과 제 1 부절인(118)을 연결하면서 곡률(R2)로 제공되는 제 2 주절인(124)을 구비한다. The second pickled
제 1 부절인(118), 제 2 부절인(120), 제 1 주절인(122) 및 제 2 주절인(124)은 모서리측면(112) 사이에 형성됨과 아울러 하부면(104)에서 상부면(102) 측으로 연장되는 여유측면(126)과 만나 형성된다. 제 1 부절인(118), 제 2 부절인 (120), 제 1 주절인(122) 및 제 2 주절인(124)에는 제 1 부절인랜드면(118a), 제 2 부절인랜드면(120a), 제 1 주절인랜드면(122a) 및 제 2 주절인랜드면(124a)이 형성된다. 이때, 여유측면(126)은 절인(118, 120, 122, 124)들을 기준으로 네가(nega)형 또는 포지(posi)형 여유각을 가진다. 바람직하게는, 여유각은 0~30°이내의 범위에서 형성되는 것이 바람직할 것이다. The first subcutaneous 118, the second subcutaneous 120, the first major subcutaneous 122, and the second main subcutaneous 124 are formed between the edge side surfaces 112 and the upper surface at the
제 1 부절인(118) 및 제 2 부절인(120)은 원형 개구부(106)를 중심으로 그려진 가상의 내접원(C)에 내접하는데, 제 1 부절인(118)은 내접원(C)의 직경에 대하여 0.15~0.5 배의 길이를 가진다. The
도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 부절인(120)과 제 1 주절인(122)은 수평하게 제공되는 제 1 부절인(118)을 기준으로 각각의 모서리절인(114) 측으로 소정의 각도(θ1, θ2)를 가지며 벌어지게 형성되는데, 제 2 부절인(120) 및 제 1 주절인(122)은 제 1 부절인(118)에서 각각의 모서리절인(114) 측으로 90°이상의 둔각을 이루도록 제공된다. 이때, 제 1 부절인(118)과 제 1 주절인(122)의 각도(θ2)는 제 1 부절인(118)과 제 2 부절인(120)의 각도보다 큰 각을 가진다. As shown in FIG. 2, the
한편, 제 2 주절인(124)의 곡률(R2)은 모서리절인(114)의 곡률(R1)보다 큰값으로 제공됨과 아울러 제 1 주절인(122) 및 제 1 부절인(118)에 접하게 형성되는데, 곡률(R2)은 내접원(C)의 직경에 대하여 0.3~3 배의 크거나 작은 곡률(R2)로 제공된다. 이러한 제 2 주절인(124)은 유효 절삭폭을 증가시킨다. Meanwhile, the curvature R2 of the second
도 3은 도 1에 도시된 절삭 인서트를 “A”방향에서 본 도면이다. 도 3을 참조하면, 전술한 바와 같이 제 1 부절인(118)은 모서리절인(114)보다 높은 높이(T)로 제공되는 것을 알 수 있는데, 제 1 부절인(118)은 모서리절인(114)보다 0.05~3.0㎜ 높은 높이(T)로 제공된다. 바람직하게는 모서리절인(114)의 끝단은 제 1 부절인(118)에서 하부면(104) 측으로 0~10°의 경사로 연장되는 가상의 경사선(B)을 선상에 제공될 수 있다. FIG. 3 is a view of the cutting insert shown in FIG. 1 as viewed in the “A” direction. FIG. Referring to FIG. 3, as described above, it can be seen that the
다시 도 1 및 2를 참조하면, 각각의 클램프지지면(116) 사이의 상부면(102) 상에는 절삭 칩을 절단하는 오목한 칩 브레이커(chip breaker; 128)가 형성될 수 있다. 또한 칩 브레이커(128)는 제 1 부절인(118)과 모서리절인(114) 사이에서 칩 컬(chip curl)을 유도하여 안전한 칩 처리를 할 수 있도록 상부면(102)의 가장자리에서 원형 개구부(106) 측으로 경사 또는 단차로 제공될 수 있다(도 4참조). Referring again to FIGS. 1 and 2, a
도 4는 도 2에 도시된 제 2 절인부의 다른 실시예를 보인도면이다. FIG. 4 is a view illustrating another embodiment of the second cutout illustrated in FIG. 2.
도 4를 참조하면, 제 2 절인부(110)는 마찬가지로 모서리절인(114)들의 대략 중앙부분에서 모서리절인(114)보다 높은 높이(T)로 제공되는 제 1 부절인(118)과, 제 1 부절인(118)의 타측 연장부에서 인접한 모서리절인(114) 측으로 연장되는 제 2 부절인(120)과, 제 2 부절인(120)과 제 1 부절인(118)을 곡률(R2)로 연결하는 제 3 부절인(130)과, 제 1 부절인(118)의 타측에 인접한 또 다른 모서리절인(114)에서 제 1 부절인(118)의 일측으로 높아지게 연장되는 제 1 주절인(122)과, 제 1 주절인(122)과 제 1 부절인(118)을 연결하면서 곡률(R2)로 제공되는 제 2 주절인(124)을 구비한다.Referring to FIG. 4, the second
제 1 부절인(118), 제 2 부절인(120), 제 3 부절인(130), 제 1 주절인(122) 및 제 2 주절인(124)은 각각의 모서리측면(112) 사이에 형성됨과 아울러 하부면 (104)에서 상부면(102) 측으로 연장되는 여유측면(126)과 만나 형성되고, 제 1 부절인(118), 제 2 부절인(120), 제 3 부절인(130), 제 1 주절인(122) 및 제 2 주절인(124)에는 제 1 부절인랜드면(118a), 제 2 부절인랜드면(120a), 제 3 부절인랜드면(130a), 제 1 주절인랜드면(122a) 및 제 2 주절인랜드면(124a)이 형성된다. The
제 2 부절인(120)과 제 1 주절인(122)은 수평하게 제공되는 제 1 부절인(118)을 기준으로 소정의 각도(θ1, θ2)를 가지며 벌어지게 형성되는데, 제 2 부절인(120) 및 제 1 주절인(122)은 제 1 부절인(118)에서 각각의 모서리절인(114) 측으로 90°이상의 둔각을 이루도록 제공된다. 이때, 각도(θ1, θ2)는 동일한 값을 가진다.The
한편, 제 3 부절인(130)과 제 2 주절인(124)의 곡률(R2)은 모서리절인(114)의 곡률(R1)보다 큰값으로 제공된다. 제 3 부절인(130)은 제 2 부절인(120)과 제 1 부절인(118)에 접하게 형성되고, 마찬가지로 제 2 주절인(124)은 제 1 주절인(120) 및 제 1 부절인(118)에 접하게 형성되는데, 곡률(R2)은 내접원(C)의 직경에 대하여 0.3~3 배의 크거나 작은 곡률(R2)로 제공된다. 이러한 제 2 주절인(124) 및 제 3 부절인(130)은 유효 절삭폭을 증가시킨다. On the other hand, the curvature R2 of the
도 5는 도 1에 도시된 절삭 인서트가 커터바디에 장착된 상태를 보인 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 절삭 인서트(100)는 커터바디(10)에 장착되는데, 이를 위해서 커터바디(10)에는 절삭 인서트(100)가 안치되는 인서트시트(20)가 마련된다. 인서트시트(20)에 안치된 절삭 인서트(100)는 원형 개구부(106)를 관통하는 체결볼트(30)에 의해서 인서트시트(20)에 체결된다. 또한 절삭 인서트(100) 의 상부면(102)의 모서리 중 어느 하나의 모서리에 형성된 클램프지지면(116)은 인서트시트(20)에 장착된 클램프(40)에 의해 지지되는데. 클램프(40)는 클램프스크루(50)에 의해서 인서트시트(20)에 고정된다. 5 is a view showing a state in which the cutting insert shown in Figure 1 is mounted on the cutter body. Referring to FIG. 5, the cutting
이렇게 커터바디(10)에 장착된 절삭 인서트(100)는 제 1 부절인(118)과 제 1 주절인(122) 사이에 제 2 주절인(124)이 제공되어 절삭 가공시 유효 절삭폭을 증가시킬 수 있어 절삭량의 상승으로 고능률 고생산성의 효율을 가져 올 수 있다. The cutting
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭 인서트(100)는 제 1 부절인(118)과 제 1 주절인(122) 사이에 곡률(R2)로 제공되는 제 2 주절인(124)을 형성함으로써, 절삭저항을 줄이고, 가공속도(F=㎜/min; 이송속도)를 종래의 인서트 대비 월등히 상승시켜 가공시간 단축, 분당소재제거율을 상승시킴과 동시에 유효절삭폭을 증가시킬 수 있어 고능률, 고생산성의 효율을 극대화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. As described above, the cutting
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. You will understand.
Claims (10)
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Cited By (2)
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EP2703108B1 (en) | 2011-04-28 | 2019-03-27 | Kyocera Corporation | Cutting insert, cutting tool, and method for producing cut producing using same |
-
2005
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WO2017122926A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 한국야금 주식회사 | Cutting insert and cutting tool having same mounted thereon |
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