KR101182030B1

KR101182030B1 - 절삭 인서트

Info

Publication number: KR101182030B1
Application number: KR1020100035810A
Authority: KR
Inventors: 남기찬; 성욱중
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2012-09-11
Also published as: KR20110116412A

Abstract

본 발명은 절삭 인서트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 절삭 인서트는, 상부면(110a)과 하부면(110b)의 양측 양단을 연결하는 주측면(120)과 부측면(130), 주측면(120)과 부측면(130)을 연결하는 모서리 측면(140), 상부면(110a)과 하부면(110b)을 관통하여 형성되는 체결 홀(150), 상, 하부면(110a)(110b)과 모서리 측면(140)이 만나는 모서리에 형성되고 상부면(110a)보다 높게 배치되는 제1 모서리 절인(210), 상, 하부면(110a)(110b)과 모서리 측면(140)이 만나는 모서리에 형성되고 상부면(110a)보다 낮게 배치되는 제2 모서리 절인(220), 상, 하부면(110a)(110b)과 주측면(120)이 만나는 모서리에 형성되고 제1 모서리 절인(210)과 제2 모서리 절인(220)이 연결된 주절인(310), 상, 하부면(110a)(110b)과 부측면(130)이 만나는 모서리에 형성되고 제1 모서리 절인(210)과 연결되며 제1 모서리 절인(210)과 연결되는 쪽이 높게 경사지는 경사 부절인(410), 상, 하부면(110a)(110b)과 부측면(130)이 만나는 모서리에 형성되고 제2 모서리 절인(220)과 연결되는 평탄 부절인(420), 경사 부절인(410)과 평탄 부절인(420)이 연결되며 상부면(110a)을 평면으로 하는 평면도에서 볼 때에 오목한 형상으로 형성되는 홈형 부절인(430) 및 상, 하부면(110a)(110b)과 상기 주절인(310)의 사이에 형성되는 칩 브레이커(320)를 포함한다.

Description

절삭 인서트{The cutting insert}

본 발명은 절삭 인서트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭공구에 체결되어 절삭가공을 수행하도록 하는 절삭 인서트에 관한 것이다.

일반적으로 절삭 인서트는 절삭공구에 체결되고, 그 절삭공구는 공작기계에 장착되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등을 절삭가공한다.

종래의 절삭 인서트로서 본 발명의 출원인에 의해 선출원하여 등록된 특허 제10-0718306호 "절삭 인서트"가 있고, 그 구성을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

종래의 절삭인서트는 상, 하부면과, 상, 하부면의 양측 및 양단을 연결하는 주측면 및 부측면으로 형성되고, 각각의 주측면과 인접한 각각의 부측면을 연결하는 모서리측면이 형성된다.

또한, 상, 하부면에는 절삭가공할 때에 절삭칩의 흐름을 유도하는 칩 브레이커가 형성된다.

또한, 상부면의 중앙에는 하부면의 중앙까지 체결 홀이 관통 형성되고, 상부면 및 하부면은 동일한 형상으로 형성된다.

또한, 상술한 상, 하부면과 상술한 주측면이 만나는 모서리에는 주절인부가 형성되고, 상술한 상, 하부면과 상술한 부측면이 만나는 모서리에 부절인부가 형성되며, 상술한 상, 하부면과 상술한 주측면과 상술한 부측면이 만나는 어느 한쪽의 모서리에는 제1 모서리 절인부가 형성되고, 다른 한쪽의 모서리에는 제2 모서리 절인부가 형성된다.

상술한 주절인부는 절삭가공할 때에 공작물과 1차적으로 접촉하면서 절단에 기여한다.

또한, 제1 모서리절인은 상부면보다 높게 제공되고, 제2 모서리절인은 상부면보다 낮게 제공되며, 이로써 주절인은 제1 모서리절인에서 제2 모서리절인 측으로 경사지는 직선으로 제공된다.

또한, 부절인부는 어느 하나의 제1 모서리절인에서 부측면을 따라서 마주보는 제2 모서리절인 측으로 형성되는 제1 경사부절인, 제2 경사부절인 및 평탄부절인이 형성되며, 상술한 제1 경사부절인, 제2 경사부절인 및 평탄부절인은 부측면과 상부면이 만나 형성된다.

상술한 제1 경사부절인은 어느 하나의 제1 모서리절인에서 부측면을 따라서 마주보는 제2 모서리절인측으로 높아지게 연장 형성된다.

즉, 제1 경사부절인의 연장부는 제1 모서리절인보다 높게 형성되는데, 이러한 제1 경사부절인은 1 ~ 5도의 경사각을 갖는다.

상술한 바와 같이 구성되는 종래의 절삭 인서트는 절삭공구에 체결되어 공작물을 절삭가공할 때에 상부면 및 하부면을 뒤집어서 교체 사용할 수 있다.

그러나 상술한 종래의 절삭인서트는 다음과 같은 문제점이 지적된다.

상술한 제1 경사부절인은 경사지는 방향을 살펴보면 제1 모서리 절인보다 높은 방향으로 형성되는데, 이러한 형상적인 특징에 기인하여 제1 모서리 절인과 주측면이 이루는 각도가 둔각을 형성할 수 있고, 이러한 둔각의 형태의 절인은 공작물을 절삭가공할 때에 특히, 주절인의 방향 상에서 수직방향으로 가공할 때에 절삭가공이 절삭효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 칩 브레이커는 그 표면이 밋밋한 형상으로서 절삭 칩과 면접촉이 이루어지고 이로써 칩 배출에 저항이 커지고 마찰열이 발생할 수 있으며, 특히 저항과 마찰열에 의해 절삭 인서트의 수명이 비정상적으로 단축되는 문제점이 있다.

또한, 체결 홀의 단부에는 체결 볼트의 헤드가 접촉하게 되는데, 고속이송 절삭가공이 이루어질 때에 체결 볼트의 체결안정성이 불안정하여 체결볼트가 느슨하게 풀리는 문제점이 있다.

또한, 주절인의 방향 상에서 수직방향으로 가공할 때에 칩 배출이 원활하지 못하고, 공작물과의 간섭이 발생하는 문제점이 지적된다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 밀링가공과 같은 일반적인 수평가공 이외에도 주절인의 방향 상 수직방향으로의 가공이 원활하게 이루어질 수 있도록 하고, 수직방향의 가공이 진행되는 동안에 절삭칩의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하며, 절삭칩과의 마찰을 줄여 절삭인서트의 수명이 비정상적으로 단축되는 것을 방지할 수 있도록 하는 절삭 인서트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 절삭 인서트는, 상부면과 하부면의 양측 양단을 연결하는 주측면과 부측면; 상기 주측면과 상기 부측면을 연결하는 모서리 측면; 상기 상부면과 상기 하부면을 관통하여 형성되는 체결 홀; 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 모서리 측면이 만나는 모서리에 형성되고 상기 주측면을 정면으로 하는 정면도에서 상기 상부면보다 높게 배치되는 제1 모서리 절인; 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 모서리 측면이 만나는 모서리에 형성되고 상기 주측면을 정면으로 하는 정면도에서 상기 상부면보다 낮게 배치되는 제2 모서리 절인; 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 주측면이 만나는 모서리에 형성되고 상기 제1 모서리 절인과 상기 제2 모서리 절인이 연결된 주절인; 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나는 모서리에 형성되고 상기 제1 모서리 절인과 연결되며 상기 부측면을 정면으로 하는 측면도에서 상기 제1 모서리 절인과 연결되는 쪽이 높게 경사지는 경사 부절인; 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나는 모서리에 형성되고 상기 제2 모서리 절인과 연결되는 평탄 부절인; 상기 경사 부절인과 상기 평탄 부절인이 연결되며 상기 상부면을 평면으로 하는 평면도에서 볼 때에 오목한 형상으로 형성되는 홈형 부절인; 및 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 주절인의 사이에 형성되는 칩 브레이커;를 포함한다.

또한, 상기 경사 부절인의 경사각도는 1도 내지 5도인 것일 수 있다.

또한, 상기 칩 브레이커에 상기 칩 브레이커의 표면보다 낮은 홈이 형성된 것일 수 있다.

상기 체결 홀은 단부에 단턱이 더 형성되는 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 절삭 인서트는 부측면을 정면으로 하는 측면도에서 볼 때에 제1 부절인은 제1 모서리절인 측이 높고 평탄부절인 쪽이 낮도록 경사지게 형성됨으로써 주절인의 방향상 수직방향으로 절삭가공이 이루어질 때에 절삭저항을 감소시킬 수 있고 이로써 절삭력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 칩 브레이커의 면에 오목한 홈을 형성시킴으로써 절삭칩과 칩 브레이커의 면이 접촉하는 면적을 줄일 수 있고 절삭칩의 배출이 원활해지며 마찰열의 발생을 감소시키며 이로써 절삭 인서트의 수명이 비정상적으로 단축되는 문제를 해소할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 체결 홀의 단부에 단턱을 형성시켜 단턱에 체결 볼트의 헤드가 안착되도록 하여 체결 볼트를 안정되게 체결시킬 수 있고, 이로써 고속이송 절삭가공이 이루질 때에 체결볼트의 체결 안정성을 담보되어 고속이송 절삭가공의 실현이 가능해질 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트를 설명하기 위한 사시도 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트를 설명하기 위한 정면도면, 측면도면 및 평면도면이다.
도 6은 도 5의 A-A선 단면도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트를 툴에 체결하는 예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트에 대해서 설명한다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭인서트(100)는 상부면(110a)과 하부면(110b)의 양측 양단을 연결하는 주측면(120)과 부측면(130)으로 구성된다.

또한, 상술한 주측면(120)과 부측면(130)를 연결하는 모서리 측면(140)이 형성된다.

또한, 상술한 상부면(110a)과 상술한 하부면(110b)을 관통하도록 하여 체결 볼트(600)가 관통하도록 체결 홀(150)이 형성된다.

또한, 상술한 체결 홀(150)은 단부에 단턱(152)이 더 형성될 수 있고, 이로써 상술한 체결 볼트(600)가 절삭 인서트(100)에 체결될 때에 체결 볼트(600)의 헤드가 상술한 단턱(152)에 안착될 수 있고, 이로써 단턱(152)은 체결 볼트(600)를 감싸는 형태로 체결되어 체결 안정성을 향상시킬 수 있다.

특히, 상술한 바와 같이, 체결 볼트(600)의 체결안정성을 향상시킴으로써 고속이송 절삭가공이 이루어지질 때에 체결볼트(600)가 임의로 풀리지 않고 안정될 수 있다.

또한, 상술한 상, 하부면(110a)(110b)과 상술한 모서리 측면(140)이 만나는 모서리에 제1 모서리 절인(210)이 형성되고, 상술한 제1 모서리 절인(210)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상술한 주측면(120)을 정면으로 하는 정면도에서 상술한 상부면(110a)보다 높게 배치될 수 있다.

또한, 상술한 상, 하부면(110a)(110b)과 상술한 모서리 측면(140)이 만나는 모서리에 제2 모서리 절인(220)이 형성되고, 상술한 제2 모서리 절인(210)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상술한 주측면(120)을 정면으로 하는 정면도에서 상술한 상부면(110a)보다 낮게 배치될 수 있다.

또한, 상술한 상, 하부면(110a)(110b)과 상기 주측면(120)이 만나는 모서리에 주절인(310)이 형성되고, 상술한 주절인(310)은 상술한 제1 모서리 절인(210)과 상술한 제2 모서리 절인(220)이 연결되며 상술한 제1 모서리 절인(210)과 상술한 제2 모서리 절인(220)의 높낮이가 다름으로써 경사진 형태로 형성된다.

또한, 상술한 상, 하부면(110a)(110b)과 상술한 부측면(130)이 만나는 모서리에 경사 부절인(410)이 형성되고, 상술한 경사 부절인(410)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상술한 제1 모서리 절인(210)과 연결되며 상술한 부측면(130)을 정면으로 하는 측면도에서 상술한 제1 모서리 절인(210)과 연결되는 쪽이 높게 경사지는 형태로 형성된다.

좀 더 상세하게는, 상술한 경사 부절인(410)의 경사각도(a)는 1도 내지 5도일 수 있고, 상술한 경사 부절인(410)의 경사각도(a)가 1도 이상일 때에 절삭 인서트(100)의 강성을 유지하는 데에 효과적이고, 경사 부절인(410)의 경사각도(a)가 5도 이하일 때에 절삭저항의 감소효과를 기대할 수 있고, 절삭 칩 또는 공작물과의 간섭을 최소화할 수 있다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 툴(500)에는 인서트 시트(510)가 형성되고, 상술한 인서트 시트(510)에는 절삭 인서트(100)가 체결 볼트(600)가 체결되며, 상술한 바와 같이, 절삭인서트(100)가 툴(500)에 체결된 상태에서 공작기계에 툴(500)이 장착되어 밀링 가공이 이루어질 수 있는 것이다.

좀 더 상세하게는, 밀링 가공은 툴(500)이 축선(C)을 중심으로 회전하고 절삭인서트(100)는 축선(C)을 중심으로 공전하면서 공작물을 절삭가공하고 보편적으로 툴(500)은 수평으로 이동되면서 수평가공을 하게 되지만, 경우에 따라서는 절삭인서트(100)의 주절인(310)상에서 수직하는 방향으로 툴(500)이 이동되면서 절삭가공이 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭인서트(100)는 수평가공 및 수직가공에 쓰일 수 있는 것이다.

또한, 상술한 상, 하부면(110a)(110b)과 상술한 부측면(130)이 만나는 모서리에 평탄 부절인(420)이 형성되고, 상술한 평탄 부절인(420)은 상술한 제2 모서리 절인(220)과 연결된다.

또한, 상술한 경사 부절인(410)과 상술한 평탄 부절인(420)이 연결되도록 홈형 부절인(430)이 형성되고, 상술한 홈형 부절인(430)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 상술한 상부면(110a)을 평면으로 하는 평면도에서 볼 때에 오목한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상술한 상, 하부면(110a)(110b)과 상술한 주절인(310)의 사이에 칩 브레이커(320)가 형성된다.

상술한 칩 브레이커(320)에는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상술한 칩 브레이커(320)의 표면보다 낮은 홈(330)이 형성된 것일 수 있다.

좀 더 상세하게는 상술한 홈(330)은 주절인(310)에서 상, 하부면(110a)(110b)을 향하는 방향으로 긴 타원 형상으로 형성될 수 있다.

다른 한편으로, 상술한 칩 브레이커(320)에는 상술한 홈(330) 대신에 융기가 형성될 수도 있다.

즉, 칩 브레이커(320)에 홈(330) 또는 융기가 형성됨으로써 절삭칩과의 접촉면적이 좁아짐으로써 칩 배출이 원활해질 수 있고, 또한, 마찰에 의한 열 발생이 감소하여 절삭 인서트(100)가 비정상적으로 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 절삭 인서트는 툴에 체결되어 공작물을 절삭가공할 때에 이용될 수 있는 것이다.

100: 절삭 인서트
110a, 110b: 상, 하부면
120: 주측면
130: 부측면
140: 모서리 측면
150: 체결 홀
152: 단턱
210, 220: 제1, 제2 모서리절인
310: 주절인
320: 칩 브레이커
330: 홈
410: 경사 부절인
420: 평탄 부절인
430: 홈형 부절인
500: 툴
510: 인서트 시트
600: 체결 볼트

Claims

상부면(110a)과 하부면(110b)의 양측 양단을 연결하는 주측면(120)과 부측면(130);
상기 주측면(120)과 상기 부측면(130)을 연결하는 모서리 측면(140);
상기 상부면(110a)과 상기 하부면(110b)을 관통하여 형성되는 체결 홀(150);
상기 상부면(110a)과 상기 모서리 측면(140)이 만나는 모서리에 형성되고 상기 주측면(120)을 정면으로 하는 정면도에서 상기 상부면(110a)보다 높게 배치되는 제1 모서리 절인(210);
상기 상부면(110a)과 상기 모서리 측면(140)이 만나는 모서리에 형성되고 상기 주측면(120)을 정면으로 하는 정면도에서 상기 상부면(110a)보다 낮게 배치되는 제2 모서리 절인(220);
상기 상부면(110a)과 상기 주측면(120)이 만나는 모서리에 형성되고 상기 제1 모서리 절인(210)과 상기 제2 모서리 절인(220)이 연결된 주절인(310);
상기 상부면(110a)과 상기 부측면(130)이 만나는 모서리에 형성되고 상기 제1 모서리 절인(210)과 연결되며 상기 부측면(130)을 정면으로 하는 측면도에서 상기 제1 모서리 절인(210)과 연결되는 쪽이 높게 경사지는 경사 부절인(410);
상기 상부면(110a)과 상기 부측면(130)이 만나는 모서리에 형성되고 상기 제2 모서리 절인(220)과 연결되는 평탄 부절인(420);
상기 경사 부절인(410)과 상기 평탄 부절인(420)이 연결되며 상기 상부면(110a)을 평면으로 하는 평면도에서 볼 때에 오목한 형상으로 형성되는 홈형 부절인(430); 및
상기 상부면(110a)과 상기 주절인(310)의 사이에 형성되는 칩 브레이커(320);를 포함하고,
상기 상부면(110a)과 상기 하부면(110b)을 뒤집어 반전시켰을 때에 반전 전의 형상과 반전 후의 형상이 동일하도록 회전대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1항에 있어서,
상기 경사 부절인(410)의 경사각도는 1도 내지 5도인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1항에 있어서,
상기 칩 브레이커(320)에 상기 칩 브레이커(320)의 표면보다 낮은 홈(330)이 형성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1항에 있어서,
상기 체결 홀(150)은 단부에 단턱(152)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.