KR100698383B1

KR100698383B1 - 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구

Info

Publication number: KR100698383B1
Application number: KR1020050023951A
Authority: KR
Inventors: 성욱중; 남기찬; 안동섭; 이상수
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2007-03-23
Also published as: KR20060102398A

Abstract

양면(兩面)에 절인부가 형성된 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 용이하게 결합되는 하나 이상의 인서트시트가 형성된 커터바디를 구비함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 사용 수명을 연장할 수 있고 가공면 조도 및 절삭 효율을 극대화 할 수 있는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 절삭공구는 상부면과, 상부면에 평행하면서 대칭된 형상을 가지는 하부면과, 상부면과 하부면을 연결하는 측면과, 인접한 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 모서리 측면 양측에서 측면들과 모서리 측면을 연결하는 부측면으로 이루어지며, 상부면 및 하부면 모서리에는 부절인이 형성되고, 부절인들 사이에는 주절인 및 주절인과 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되는 절삭 인서트; 칩포켓부의 일측에서 칩포켓부에 대향하는 방향으로 침강 형성되는 시트측면과, 시트측면의 일측에서 칩포켓부와 마주보는 시트안치면이 형성되는 시트부를 구비하고, 시트측면은 인접한 또 다른 시트측면과 직각으로 형성되고, 시트안치면에는 절삭 인서트에 형성된 원형 개구부와 연결되어 원형 개구부를 관통한 스크루가 체결되는 시트 스크루공이 형성되며, 시트측면들이 만나는 모서리부분과, 시트측면들과 시트안치면이 만나 형성된 모서리부분에는 리세스홈이 형성되는 커터바디를 구비한다.

Description

양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구{Milling Cutting tool having a double sides cutting insert}

도 1은 본 발명에 따른 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 나타낸 분해 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 절삭 인서트를 확대하여 나타낸 사시도이며,

도 3은 도 2에 도시된 절삭 인서트의 평면도이고,

도 4는 도 2의 선 A-A를 따라서 도시된 단면도이며,

도 5는 도 2의 선 B-B를 따라서 도시된 단면도이고,

도 6은 도 1에 도시된 절삭 인서트의 정면도이며,

도 7은 도 2에 도시된 절삭 인서트를 “X” 방향에서 본 도면이고,

도 8은 도 1에 도시된 커터바디의 시트부를 확대하여 나타낸 사시도이며,

도 9는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구의 결합상태를 보인 결합 사시도이고,

도 10은 도 9에 도시된 절삭공구의 정면도이며, 그리고

도 11은 도 9에 도시된 절삭공구의 저면도이다.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

100 : 절삭 인서트의 양면결합이 가능한 절삭공구

200 : 절삭 인서트 210a : 상부면

210b : 하부면 212 : 원형 개구부

214a, 214b : 부절인 216a, 216b : 부절인 랜드면

218a, 218b : 부절인 경사면 220a, 220b : 주절인

222a, 222b : 모서리절인 224a, 224b : 곡선절인

226a, 226b : 경사절인 228a, 228b : 곡선절인 랜드면

230a, 230b : 곡선절인 경사면 232a, 232b : 경사절인 랜드면

234a, 234b : 경사절인 경사면 236a, 236b : 모서리절인 랜드면

238a, 238b : 모서리절인 경사면 240a, 240b : 칩브레이커

242a : 경사 상부면 250 : 측면

260 : 부측면 270 : 모서리 측면

300 : 커터바디 310 : 칩포켓부

320 : 시트부 322 : 시트측면

324 : 시트안치면 326 : 시트 스크루공 328 : 리세스홈

본 발명은 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양면(兩面)에 절인부가 형성된 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 용이 하게 결합되는 하나 이상의 인서트시트가 형성된 커터바디를 구비함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 사용 수명을 연장할 수 있고 가공면 조도 및 절삭 효율을 극대화 할 수 있는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용 되는 것으로써, 통상적으로 공작기계에 장착되어 가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절삭을 수행 하는 공구이다. 절삭공구를 이용하여 절삭하는 방법으로는 회전하는 가공물을 고정된 절삭공구가 절삭을 수행 하는 선삭가공과, 절삭공구가 회전하면서 고정된 가공물을 절삭하는 밀링가공이 있다. 선삭가공에서는 선삭용 절삭공구 몸체 시트부에 절삭인서트가 장착되어, 가공물의 내경부 가공, 외경부 가공, 모방 가공 등을 수행하며, 밀링가공에서는 커터바디의 인서트 시트에 절삭 인서트가 장착 되어, 평면가공, 측면가공, 홈 가공, 경사가공, 곡면가공 등을 수행 한다.

전술한 밀링가공은 절삭공구가 회전하여 고정된 가공물을 가공함에 따라, 절삭공구와 가공물 간의 간섭을 방지하고, 보다 날카로운 절삭날을 확보하기 위해 일반적으로 종래에는 상부면에만 절인부가 제공되는 편면(片面)형 절삭 인서트가 적용 되고 있는데, 이러한 편면형 절삭 인서트가 안고 있는 문제를 해결코자 많은 노력들이 이루어져 왔다.

미국 특허 US6196771과 US6200072 및 유럽 특허 EP1468770 또는 US2004208714에 이러한 용도로 개발 된 절삭공구가 개시 되어 있다.

US6196771과 US6200072에 개시 된 밀링 커터바디에 장착되는 절삭 인서트는 양면형 절삭 가공을 수행 할 수 있도록 주절삭날을 곡선으로 적용하였으며, 가공물의 가공조도에 영향을 주는 부절삭날을 2개의 둔각으로 형성 하였으며, 또한 절삭칩의 원활한 흐름을 위하여 칩브레이커를 적용 하였다. 따라서 절삭 인서트에서 원활한 칩 흐름을 유도 하였으며, 또한 2개의 둔각으로 제공된 부절삭날로 인하여 절삭공구가 좌, 우 회전하여 가공이 가능하며, 또한 가공조도를 향상코자 하였다.

그러나 본 발명에 제공된 절삭 인서트의 상부면 또는 하부면이 주절삭날과 부절삭날보다 높게 제공되어 절삭칩이 상부면 또는 하부면에는 간섭이 발생되지 않으나, 원활한 절삭칩의 흐름에는 방해가 되는 문제점이 있었다.

또한 EP1468770과 US2004208714에 개시 된 절삭 인서트는 양면형 절삭가공을 수행 할 수 있도록 주절삭날을 직선 또는 곡선으로 적용 하였으며, 절삭칩의 원활한 흐름을 위하여 절삭날의 인접 경사면과 상부면 사이에는 스텝(Step)을 적용하여 칩의 마찰감소와 원활한 흐름을 유도하고자 하였다. 여기서의 절삭 인서트는 절삭날 보다 상부면 또는 하부면이 낮게 형성되어 절삭칩의 원활한 배출을 유도 하였으나, 절삭가공 시 절삭칩이 상부면 또는 하부면의 표면을 따라 배출되며, 따라서 상부면 또는 하부면에 절삭칩의 용착 또는 부착에 대응하는 최적의 방법은 아니며, 또한 가공물의 가공면조도를 향상코자 하지는 않았다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 양면(兩面)에 절인부가 형성된 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 용이하게 결합되는 하나 이상의 인서트시트가 형성된 커터바디를 구비함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 사용 수명을 연장할 수 있고 가공면 조도 및 절삭 효율을 극대화 할 수 있는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,

중앙에 원형 개구부가 수직하게 관통 형성된 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 안치 결합되는 커터바디와, 절삭 인서트를 커터바디에 고정시키는 스크루를 포함하는 절삭공구에 있어서,
인서트는;
절삭가공을 수행하는 상부면과, 상부면에 평행하면서 대칭된 형상을 가지는 하부면과, 상부면과 하부면을 연결하는 측면과, 인접한 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 모서리 측면 양측에서 모서리 측면을 연결하는 부측면으로 이루어지며, 상부면 및 하부면 모서리에는 절인이 형성되고, 상부면 또는 하부면과 측면이 만나 주절인이 형성되고, 상부면 또는 하부면과 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 부절인과 주절인 사이에는 주절인과 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상부면과 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며, 상부면 및 하부면에서 원형 개구부에 인접하게는 경사 상부면 및 경사 하부면이 형성되고, 부절인은 상부면 및 하부면이 부측면과 만나 형성됨과 아울러 부절인과 상부면 및 하부면 사이에는 부절인 랜드면과 부절인 경사면이 각각 차례로 형성되고, 주절인은 상부면 및 하부면이 측면과 만나 형성되고, 모서리 절인은 상부면 및 하부면이 모서리측면과 만나 형성되며, 부절인과, 모서리 절인은 평탄한 상부면 및 평탄한 하부면 보다 높게 형성되는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 제공한다.

삭제

커터바디는;

원주면 상에는 원둘레방향을 따라서 다수의 칩포켓부 및 시트부가 등 간격 또는 부등 간격을 이루면서 커터바디의 방사상 내측으로 형성되는데, 시트부는 칩포켓부의 일측에서 칩포켓부에 대향하는 방향으로 침강 형성되는 시트측면과, 시트측면의 일측에서 칩포켓부와 마주보는 시트안치면을 구비하며, 시트측면은 인접한 또 다른 시트측면과 직각으로 형성되고, 시트안치면에는 절삭 인서트에 형성된 원형 개구부와 연결되어 원형 개구부를 관통한 스크루가 체결되는 시트 스크루공이 형성되며, 시트측면들이 만나는 모서리부분과, 시트측면들과 시트안치면이 만나 형성된 모서리부분에는 리세스홈이 형성되는 절삭 인서트의 양면결합이 가능한 절삭공구를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 양면(兩面)에 절인부가 형성된 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 용이하게 결합되는 하나 이상의 인서트시트가 형성된 커터바디를 구비함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 사용 수명을 연장할 수 있고 가공면 조도 및 절삭 효율을 극대화 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 나타낸 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭공구(100)는 절삭 인서트(200)와, 절삭 인서트(200)가 안치 결합되는 커터바디(300)와, 절삭 인서트(200)를 커터바디(300)에 고정시키는 스크루(400)를 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 절삭 인서트를 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 절삭 인서트의 평면도이고, 도 4는 도 2의 선 A-A를 따라서 도시된 단면도이며, 그리고 도 5는 도 2의 선 B-B를 따라서 도시된 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 절삭 인서트(200)는 주로 초경합급 재료를 분말야금법에 의한 공정, 즉 형합, 또는 PIM(Powder Injection Mold), 소결 등의 공정 을 이용하여 제작된다. 절삭 인서트(200)는 상부면(210a)과, 상부면(210a)에 평행한 하부면(210b)과, 상부면(210a)과 하부면(210b)을 연결하는 측면(250)과, 인접한 측면(250)들을 연결하는 모서리 측면(270)을 구비하고, 양측의 모서리 측면(270)을 연결하는 부측면(260)을 구비한다.

절삭 인서트(200)는 철계 또는 비철계 금속의 절삭 가공 시에 선택적으로 상부면(210a) 또는 하부면(210b)을 교체하여 사용한다. 즉, 절삭 인서트(200)의 상부면(210a)과 하부면(210b)은 대칭된 형상을 가진다.

절삭 인서트(200)의 중앙에는 원형 개구부(212)가 수직하게 관통 형성되는데, 절삭 인서트(200)는 원형 개구부(212)의 중심을 기준으로 사면체로 구성된다. 바람직하게는, 원형 개구부(212)에 인접한 상부면(210a) 및 하부면(210b)에는 원형 개구부(212) 측으로 30분(分)~5도의 경사진(a1) 경사 상부면(242a) 및 경사 하부면(도시되지 않음)이 형성된다.

상부면(210a) 및 하부면(210b)의 모서리에는 부절인(214a, 214b)이 각각 제공되는데, 부절인(214a, 214b)은 상부면(210a) 및 하부면(210b)이 부측면(260)과 만나 형성된다. 하기에는 절삭 인서트(200)의 하부면(210b)과 동일한 구성으로 이루어진 상부면(210a)을 기준으로 하여 설명한다.

부절인(214a, 214b)과 상부면(210a) 사이에는 부절 랜드면(216a)과 부절인 경사면(218a)이 각각 차례로 형성된다.

부절인(214a, 214b)들 사이에는 주절인(220a)과 모서리 절인(222a)이 연장 형성되는데, 주절인(220a)은 상부면(210a) 및 하부면(210b)이 측면(250)과 만나 형 성되고, 모서리 절인(222a)은 상부면(210a) 및 하부면(210b)이 모서리측면(270)과 만나 형성된다.

주절인(220a)은 각각 측면(250)의 중심 상부 및 하부에 형성되는 곡선절인(224a)과 곡선절인(224a)의 양측에서 모서리 절인(222a) 측으로 연장되는 경사절인(226a)을 구비한다. 이때, 곡선절인(224a)은 측면(250)의 중심부 중간 측으로 만곡되고, 경사절인(226a)은 오목하게 만곡된 곡선절인(224a)으로 연결 된다. 모서리 절인(222a)은 각각의 경사절인(226a)과 각각의 부절인(214a)을 연결하는데, 모서리 절인(222a)은 평탄하게 제공된다. 여기서 주절인(220a)은 절삭가공 시 피가공물과 1차적으로 접촉하면서 절단에 기여하며, 부절인(214a)은 가공된 가공물의 가공면조도를 향상시킨다.

곡선절인(224a)과 상부면(210a) 사이에는 곡선절인 랜드면(228a)과 곡선절인 경사면(230a)이 차례로 형성되고, 경사절인(226a)과 상부면(210a) 사이에는 경사절인 랜드면(232a)과 경사절인 경사면(234a)이 형성된다. 마찬가지로 부절인(214a)과 상부면(210a) 사이에는 부절인 랜드면(216a)과 부절인 경사면(218a)이 형성되고, 모서리 절인(222a)과 상부면(210a) 사이에는 모서리 랜드면(236a)과 모서리 경사면(238a)이 차례로 형성된다. 이때 평탄한 상부면(210a)과 만나는 곡선절인 경사면(230a)과 경사절인 경사면(234a) 상에는 칩브레이커(240a)가 제공된다. 칩브레이커(240a)는 곡선절인 랜드면(228a)과 경사절인 랜드면(232a)에 오목하게 형성되어 상부면(210a)과 연결된다. 바람직하게는 부절인 경사면(238a)은 절삭가공 시 발생되는 절삭칩의 원활한 흐름을 유도할 수 있도록 5도~25도의 각도로 제공되고, 칩브레 이커(240a)는 가공 절입량이 큰 고절입 가공 시 절삭을 수행하는 주절인(220a)으로부터 접삭칩이 원활한 흐름으로 배출될 수 있도록 곡선절인(224a)보다 낮게 형성되는 오목한 홈으로 제공된다. 더욱 바람직하게는 주절인(220a, 220b)이 상부면(210a) 및 하부면(210b) 보다 낮은 부위에서의 칩브레이커(240a, 240b)는 칩브레이커(240a, 240b)의 폭이 더 크게 형성되고, 주절인(220a, 220b) 중 가장 낮은 부위서 가장 큰 칩브레이커(240a, 240b) 폭을 가지도록 형성된다.

도 6은 도 1에 도시된 절삭 인서트의 정면도이며, 도 7은 도 2에 도시된 절삭 인서트를 “X” 방향에서 본 도면이다.

도 6 및 7을 참조하면, 주절인(220a) 중 곡선절인(224a)은 평탄한 상부면(210a) 및 하부면(210a)보다 낮게 각각 형성된다. 바람직하게는 곡선절인(224a)은 평탄한 상부면(210a) 및 하부면(210a)보다 높게 각각 형성될 수 있다. 이때, 곡선절인(224a)은 3㎜~50㎜의 곡률 반경으로 제공됨과 아울러 주절인(220a)의 전체 길이에 대하여 1/4~2/3의 범위 내의 길이로 제공된다. 그리고 경사절인(226a)은 곡선절인(224a)의 양측 연장부에서 모서리 절인(222a) 측으로 높아지게 연장된다. 이때, 경사절인(226a)은 5도~15도의 각도로 형성된다. 더욱 바람직하게는 주절인(220a)은 오목한 곡선의 절삭날로만 제공될 수 있으며, 부절인(214a)은 볼록한 곡선으로 제공될 수 있다.

한편, 부절인(214a)은 각각의 모서리 절인(222a)의 외부로 돌출된 볼록한 곡선으로 제공됨과 아울러 양측에 배치된 모서리 절인(222a)으로 연결되는데, 이를 위해서 부절인(214a, 214b)은 0.5㎜~10㎜의 곡률 반경으로 제공되고 모서리 절인 (222a, 222b)의 끝단 보다 0.01㎜~0.2㎜의 길이로 돌출된다.

도 8은 도 1에 도시된 커터바디의 시트부를 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 9는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 양면결합이 가능한 절삭공구의 결합상태를 보인 결합 사시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 절삭공구의 정면도이며, 그리고 도 11은 도 9에 도시된 절삭공구의 저면도이다.

도시된 바와 같이, 커터바디(300)는 통상의 공작기계의 주축(도시되지 않음)에 장착된다. 커터바디(300)의 원주면 상에는 원둘레방향을 따라서 다수의 칩포켓부(310) 및 시트부(320)가 등 간격 또는 부등 간격을 이루면서 커터바디(300)의 방사상 내측으로 형성된다.

시트부(320)는 칩포켓부(310)의 일측에서 칩포켓부(310)의 대향하는 방향으로 침강 형성되는 시트측면(322)과, 시트측면(322)의 일측에서 칩포켓부(310)와 마주보는 시트안치면(324)을 구비한다. 시트측면(322)은 인접한 또 다른 시트측면(322)과 직각으로 형성되고, 시트안치면(324)에는 절삭 인서트(200)에 형성된 원형 개구부(212)와 연결되어 원형 개구부(212)를 관통한 스크루(300)가 체결되는 시트 스크루공(326)이 형성된다.

이때, 시트측면(322)들이 만나는 모서리부분과, 시트측면(322)들과 시트안치면(324)이 만나 형성된 모서리부분에는 리세스홈(recess; 328)이 형성된다. 리세스홈(328)은 절삭 인서트(200)가 시트부(320)에 결합될 때 절삭 인서트(200)의 모서리 측면(260)과 부측면(270)이 시트측면(322)에 간섭되는 것을 방지하여 절삭 인서트(200)의 측면(250)이 시트측면(322) 상에 밀착되게 한다. 또한, 리세스홈(328)은 절삭 인서트(200)가 시트부(32)에 결합될 때 절삭 인서트(200)의 상부면(210a) 또는 하부면(210a) 보다 돌출되게 형성된 주절인(220a, 220b), 모서리 절인(222a, 222b) 및 부절인(214a, 214b)이 시트측면(322)과 시트안치면(324)에 간섭되는 것을 방지하여 절삭 인서트(200)의 상부면(210a) 또는 하부면(210b)이 시트안치면(324)에 밀착되게 한다.

바람직하게는 도 11에 도시된 바와 같이, 시트안치면(324)은 커터바디(300)의 회전 중심축에 대하여 -10도~-3도의 축 방향 경사각(Axial Rake Angle, AR, AR1; θ1)을 가진다. 또한 시트안치면(324)은 도 12에 도시된 바와 같이, 커터바디(300)의 반경방향 축에 대하여 -3도~-15도의 반경방향 경사각(Radial Rake Angle, RR; θ2)을 가진다. 이렇게 축 방향 경사각과 반경방향 경사각이 형성된 시트안치면(324)은 결합된 절삭 인서트(200)가 가공물을 가공할 때 절삭 인서트(200)의 측면(250)과 여유각(60도~80도)을 형성하게 한다.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 절삭 인서트(200)를 커터바디(300)에 결합하는 상태를 간략하게 설명한다.

커터바디(300)에 다수의 절삭 인서트(200)를 결합하기 위해서는, 커터바디(300)의 시트안치면(324)과 절삭 인서트(200)의 상부면(210a) 또는 하부면(210b) 중 어느 하나를 마주보게 배치시킨다. 이렇게 절삭 인서트(200)가 준비되면 스크루(400)를 절삭 인서트(200)에 형성된 원형 개구부(212)에 관통시킨 후 스크루(400)를 시트 스크루공(326)에 체결시킨다. 이와 같이 스크루(400)에 의해서 체결된 절삭 인서트(200)는 리세스홈(328)에 의해서 시트측면(322) 및 시트안치면(324)에 밀 착 결합된다. 바람직하게는, 절삭 인서트는 커터바디에 결합될 때 통상의 절삭 인서트 안착용 심(shim)이 제공되어 안착된다. 더욱 바람직하게는 스크루(400)는 “V”자 형 단면을 가지는 통상의 웨지(wedge)로 대체될 수 있다.

이렇게 절삭 인서트(200)가 결합된 커터바디(300)를 공작기계의 아버(arbor)에 장착하여 절삭작업을 수행하게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 장착된 절삭 인서트(200)의 상부면(210a) 또는 하부면(210b) 중 어느 하나가 절삭가공에 의해서 사용수명이 완료되면, 스크루(400)를 해지시킨 후 절삭가공을 수행한 면이 시트안치면(324)과 마주보게 배치한 상태에서 다시 원형 개구부(212)에 관통시킨 후 스크루(400)를 시트 스크루공(326)에 체결시켜 절삭가공을 수행한다.

이렇게 시트안치면(324)에 장착된 절삭 인서트(200)는 커터바디(300)의 축방향과 반경방향 모두 네가티브(Negative)각으로 형성된다. 그러나 절삭 인서트(200)의 주절인(220a, 220b)이 곡선절인(224a, 224b) 및 경사절인(226a, 226b)으로 형성되기 때문에 절삭가공 시 절삭 인서트(200)의 주절인(220a, 220b)에서는 포지티브(Positive) 축 방향 경사각이 확보된다. 따라서 일반적으로 평탄한 절인을 가지는 종래 양면형 인서트에 비하여 절삭 저항이 감소하는데, 그 결과 절삭공구(100)의 수명을 연장할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭 인서트의 양면결합이 가능한 절삭공구는 절삭 인서트의 상부면과 하부면에 모두 주절인, 부절인, 모서리 절인이 형성 되기 때문에 종래의 편면형 인서트에 비하여 두배의 절인이 제공되는 잇점과 두배의 사용수명을 가지는 잇점이 있다.

또한, 절삭 인서트의 상부면과 하부면을 부절인보다 낮게 형성하고, 상부면과 하부면을 주절인과 교차하는 높이로 제공하며, 주절인과 교차하는 상부면 및 하부면에 칩브레이커를 형성함과 아울러 부절인과 상부면 및 하부면 사이에 부절인 경사면을 형성함으로써, 절삭가공 시 발생되는 절삭칩이 주절인 칩브레이커와 부절인 경사면에 의하여 절삭 인서트에 큰 마찰없이 원활한 칩 흐름과 배출을 유도 하여 절삭칩에 의한 절삭 인서트의 수명저하 또는 손상을 방지할 수 있어 절삭 저항의 감소효과와 절삭 인서트의 수명 향상의 잇점이 있다.

한편, 부절을 돌출된 곡선으로 형성함으로써, 절삭가공 시 가공물의 가공면조도가 향상될 수 있도록 하였으며, 또한 고속, 고이송 가공에서도 가공물의 가공면조도가 저하되지 않고 양호한 가공 면조도를 확보 할 수 있다.

게다가, 절삭 인서트의 상부면 및 하부면에 경사 상부면 및 경사 하부면을 형성함으로써, 시트 안치면에 평탄한 상부면 또는 평탄한 하부면 만이 밀착되기 때문에 안정적인 안착이 가능한 잇점이 있다.

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.

Claims

중앙에 원형 개구부가 수직하게 관통 형성된 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 안치 결합되는 커터바디와, 상기 절삭 인서트를 상기 커터바디에 고정시키는 스크루를 포함하는 절삭공구에 있어서,

상기 인서트는;

절삭가공을 수행하는 상부면과, 상기 상부면에 평행하면서 대칭된 형상을 가지는 하부면과, 상기 상부면과 상기 하부면을 연결하는 측면과, 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면으로 이루어지며, 상기 상부면 및 상기 하부면 모서리에는 절인이 형성되고, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 측면이 만나 주절인이 형성되고, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 상기 원형 개구부가 제공되며, 상기 상부면 및 상기 하부면에서 상기 원형 개구부에 인접하게는 경사 상부면 및 경사 하부면이 형성되고, 상기 부절인은 상기 상부면 및 상기 하부면이 상기 부측면과 만나 형성됨과 아울러 상기 부절인과 상기 상부면 및 상기 하부면 사이에는 부절인 랜드면과 부절인 경사면이 각각 차례로 형성되고, 상기 주절인은 상기 상부면 및 상기 하부면이 상기 측면과 만나 형성되고, 상기 모서리 절인은 상기 상부면 및 상기 하부면이 상기 모서리측면과 만나 형성되며, 상기 부절인과, 상기 모서리 절인은 평탄한 상기 상부면 및 평탄한 상기 하부면 보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
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제 1 항에 있어서, 상기 부절인 경사면은 절삭가공 시 발생되는 절삭칩의 원활한 흐름을 유도할 수 있도록 5도~25도의 각도로 제공되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 1 항에 있어서, 상기 부절인은 중앙부위에서 가장 볼록하게 돌출 형성됨과 아울러 상기 부절인의 중앙부분의 양측에서 상기 모서리 절인을 향하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 5 항에 있어서, 상기 부절인은 0.5㎜~10㎜의 곡률 반경으로 제공되면서 상기 모서리 절인의 끝단 보다 0.01㎜~0.2㎜의 길이로 돌출되는 것을 특징으로 하 는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 1 항에 있어서, 상기 주절인은 각각의 측면의 중심부 상부 및 하부에서 상기 측면의 중심부 중간 측으로 만곡되어 평탄한 상기 상부면 및 평탄한 상기 하부면 보다 낮게 형성되는 곡선절인과, 상기 곡선절인의 양측에서 상기 모서리 절인 측으로 높아지게 연장되는 경사절인으로 이루어지고, 상기 모서리 절인은 평탄하게 제공되면서 각각의 상기 경사절인과 각각의 상기 부절인을 연결하며, 상기 곡선절인과 상기 상부면 및 상기 하부면 사이에는 곡선절인 랜드면과 곡선절인 경사면을 형성하고, 상기 경사절인과 상기 상부면 및 상기 하부면 사이에서 경사절인 랜드면과 경사절인 경사면이 형성되며, 상기 모서리 절인과 상기 상부면 및 상기 하부면 사이에는 모서리 랜드면과 모서리 경사면이 차례로 형성되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 7 항에 있어서, 상기 곡선절인은 평탄한 상기 상부면 및 상기 하부면 보다 높게 각각 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 곡선절인은 3㎜~50㎜의 곡률 반경으로 제공되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 곡선절인은 상기 주절인의 전체 길이에 대하여 1/4~2/3의 범위 내의 길이로 제공되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 7 항에 있어서, 상기 경사절인은 5도~15도의 각도로 제공되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 7 항에 있어서, 상기 상부면 및 상기 하부면과 만나는 상기 곡선절인 경사면과 상기 경사절인 경사면 상에는 접삭칩의 원활한 흐름으로 배출될 수 있도록 칩브레이커가 상기 곡선절인 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 12 항에 있어서, 상기 칩브레이커는 상기 곡선절인 랜드면 및 상기 경사절인 랜드면에 오목하게 형성되어 상기 상부면 및 상기 하부면과 연결되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 주절인이 상기 상부면 및 상기 하부면 보다 낮은 부위에서의 상기 칩브레이커는 상기 칩브레이커의 폭이 더 크게 형성되고, 상기 주절인 중 가장 낮은 부위에서 가장 큰 상기 칩브레이커 폭을 가지도록 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 7 항에 있어서, 상기 주절인은 오목한 곡선의 절삭날로 제공될 수 있으며, 상기 부절인은 볼록한 곡선으로 제공될 수 있는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 1 항에 있어서, 상기 원형 개구부에 인접한 상기 상부면 및 상기 하부면은 상기 원형 개구부 측으로 30분~5도의 경사진 경사 상부면 및 경사 하부면이 형성되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 1 항에 있어서, 상기 커터바디는;

원주면 상에는 원둘레방향을 따라서 다수의 칩포켓부 및 시트부가 등 간격 또는 부등 간격을 이루면서 상기 커터바디의 방사상 내측으로 형성되는데, 상기 시트부는 상기 칩포켓부의 일측에서 상기 칩포켓부에 대향하는 방향으로 침강 형성되는 시트측면과, 상기 시트측면의 일측에서 상기 칩포켓부와 마주보는 시트안치면을 구비하며, 상기 시트측면은 인접한 또 다른 상기 시트측면과 직각으로 형성되고, 상기 시트안치면에는 절삭 인서트에 형성된 상기 원형 개구부와 연결되어 상기 원형 개구부를 관통한 스크루가 체결되는 시트 스크루공이 형성되며, 상기 시트측면들이 만나는 모서리부분과, 상기 시트측면들과 상기 시트안치면이 만나 형성된 모서리부분에는 리세스홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용 한 밀링 절삭공구.
제 17 항에 있어서, 상기 시트안치면은 상기 커터바디의 회전 중심축에 대하여 -10도~-3도의 축 방향 경사각을 가지며, 상기 커터바디의 반경방향 축에 대하여 -3도~-15도의 반경방향 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 1 항에 있어서, 상기 절삭 인서트는 상기 커터바디에 결합될 때 통상의 절삭 인서트 안착용 심(shim)이 제공되는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
제 1 항에 있어서, 상기 절삭 인서트는 통상의 웨지에 의해 상기 커터바디에 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 양면형 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.