KR101417180B1 - 절삭 인서트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼각형 형상의 절삭 인서트(22)에 관한 것이다. 절삭 인서트는 2개의 대향하는 동일한 단부면(28)들 사이로 연장하는 주연면(34)을 갖는다. 중간 평면(M)은 단부면들 사이의 절삭 인서트를 양분한다. 관통 보어(36)는 단부면들 사이로 연장된다. 각 단부면과 주연면의 교차점에 형성된 절삭날은 3개의 동일한 절삭 섹션(40)으로 나누어진다. 각 절삭 섹션은 삼각형 형상의 2개의 정점(38)들 사이에 위치한다. 각 절삭 섹션은 볼록 1차 절삭날(42)과 오목 2차 절삭날(44)을 가지며, 이들 두 절삭날은 서로 합체된다. 인서트 접선 접촉면(50)은 절삭날과 고나통 보어 사이에 위치된다. 1차 릴리프면(52)은 제1 기준 평면(P1)과 인서트 내부 둔각(α)을 형성한다. 2차 릴리프면(54)은 제2 기준 평면(P2)과 인서트 내부 예각(β)을 형성한다.

절삭 인서트, 절삭날, 릴리프면, 관통 보어

Description

절삭 인서트{CUTTING INSERT}

본 발명은 램프 다운(ramp down) 작업을 겸하는 고속 밀링(high speed milling)을 위한 절삭 인서트에 관한 것이다.

고 이송 밀링(high feed milling), 또는 HFM으로 알려진 밀링 기술은 공구 축에 대해 축방향으로 작업편과의 결합성이 낮고 이송 속도(feed rate)가 높은 것을 특징으로 한다. 고속 밀링 가공 방법은 산업 현장에 널리 사용된다. 이러한 기술을 실현 가능케 하는 많은 절삭 형상(cutting geometry)이 존재한다. 일부 형상은 중실(solid) 공구 및 교체가능한 중실 헤드에서 찾아 볼 수 있으며, 기타 형상은 인덱싱 가능한(indexable) 절삭 인서트가 내장된 다양한 커터로 실현된다.

램핑(ramping) 또는 램프 다운 밀링은 축방향 이송과 결합된 측방향 이송을 갖는 밀링 공정으로 알려져 있다. 상기 기술은 거친 밀링에 있어서 비교적 경장비의(light) 머신 공구로 높은 금속 제거 속도를 달성할 수 있기 때문에, 다이(die) 및 몰드(mold) 산업에서 매우 널리 보급되어 있다. 이러한 분야에서는 가공 공동(machining cavity)과 포켓이 전형적으로 사용되기 때문에, 공구 램핑 능력은 중요한 의미를 갖는다. 다이 및 몰드 산업에 있어서 또 다른 중요 인자, 즉, 클램핑된 공구의 정적 강성 및 동적 강성을 떨어뜨리고 절삭 안정성에 영향을 주는, 큰 공구 돌출부(overhang)를 갖는 가공은 인서트의 조기 마모와 파손까지도 방지하도록 신뢰성 있는 인서트 클램핑을 필요로 한다.

고 이송 밀링, 특히 램핑을 위한 공구의 절삭날을 설계하는 데 2개의 주요 접근방법이 있다. 일 접근방법에 따르면, 절삭날은 큰 직경의 둥근 인서트를 갖는 커터의 일부분이다. 다른 접근방법에 따르면, 절삭날은 작은 각도로 경사진 직선이다. 고 이송 밀링 인서트는 인서트의 중앙 구멍을 통과하는 클램핑 나사에 의해 클램핑되지만, 많은 경우에 클램핑 아암과 같은 추가적인 클램핑 요소가 공구 설계에 도입되어 인서트를 포켓에 고정하는 데 신뢰성을 준다.

고 이송 밀링을 위한 공구의 예시는 "히타치(HITACHI)"의 "ASR Alpha Turbo line"으로 명명된 제품으로 실현된 미국 특허 제6,413,023호에 기술된다. 인서트는 주요 절삭날부와, 주연 절삭날부와, 내부 직선 절삭날부를 갖는다. 인서트는 양의 측부 경사를 가지는데, 다시 말해, 측면이 상부면과 90°미만의 각도를 형성한다. 상기 특허의 태양은 인서트가 2개 또는 3개의 절삭날을 가질 수 있다는 것을 보인다. 공구는 2개의 클램핑 요소를 포함한다. 제1 클램핑 요소는 인서트 클램핑 나사이다. 제2 클램핑 요소는 클램핑 아암이다.

도 1 및 도 2는 양의 형상, 즉, 전술한 바와 같은 양의 측부 경사를 갖는 절삭 인서트의 예시를 도시한다. 도 1은 이러한 종류의 절삭 인서트의 일반적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 도 1의 절삭 인서트의 단면도이다. 도 2에서 명확히 도시되는 바와 같이, 절삭 인서트의 측면은 상부면과 90°미만의 각도를 형성한다.

인서트 클램핑에 대한 유사한 접근방법은 "디제트(DIJET)"의 "High Feed Diemaster "SKS" Type"과, "미쓰비시(MITSUBISHI)"의 "High-feed radius milling cutter AJX type"(일본 특허출원 제JP20040268123호 2004년09월15일, 제JP20040259472호 2004년09월07일)과, "콜로이(KORLOY)"의 "HRM Tools"에서 찾아볼 수 있다. 인서트는 3개의 절삭날을 가지며, 13°내지 15°의 측부 경사를 가짐으로써 공구에 장착된 인서트에 대해 필요한 릴리프(relief)를 보장한다. 양의 측부 경사의 결과로서, 포켓 벽 반력(F)의 일 성분(F1)은 도 3의 예시에 도시된 바와 같이 인서트를 포켓 바닥으로부터 떨어지게 가압하는 경향이 있다.

강한 클램핑 및 이에 따른 안정적인 절삭을 위한 중요 요소인 클램핑 아암은 다수의 부품을 포함하며, 따라서, 인서트 인덱싱 또는 교체를 위해 2개의 상이한 렌치를 사용할 필요가 있기 때문에, 즉, 하나는 클램핑 나사를 위해 다른 하나는 클램핑 아암을 위해 사용하기 때문에 작업자가 어느 정도 불편함을 감수해야 한다. 클램핑 아암을 사용하는 다른 불리한 점은, 공구 생산에 더 많은 가공과 조립 작업이 필요하므로 생산 시간이 증가한다는 것이다.

또한, 클램핑 아암은 자유로운 칩(chip) 유동에 방해물이 되고, 특히, 포켓 가공에 있어서 칩 제거가 어려울 시 칩 충돌로 인해 추가적인 하중을 겪게 된다.

그러므로, 양의 측부 경사를 갖는 HFM 인서트를 위한 일부 공지의 해법은 클램핑 나사만을 사용한다. 예를 들어, "페테(FETTE)"의 "MultiEdge 3Feed", "ISCAR(이스카)"의 "FeedMill"(미국 특허 제6,709,205호) 또는 "SAFETY PENTA"의 "High Feed"가 있다. "페테(MultiEdge 3Feed)"는 측부 경사 각도를 11°까지 감소 시킨다. "이스카(FeedMill)"는 인서트 바닥에 원통형 돌출부를 추가하고 이에 따라 포켓 베이스 벽에 리세스부를 추가한다. 돌출부는 추가적인 접촉면에 의해 인서트의 위치와 클램핑을 더욱 신뢰성 있게 만들지만, 절삭 인서트가 가역적일 수 없으므로 인덱싱 가능한 절삭날의 수는 제한시킨다. 전술한 모든 인덱싱 가능한 밀링 인서트는 기능이 치우쳐 있다(one-sided).

미국 특허 제3,289,271호는 선삭(turning) 응용에 사용되는 교체 가능한 인덱싱 가능 절삭 인서트를 기재한다. 절삭 인서트는 2개의 평행한 면부들 사이에 복수의 측부를 구비하여 각 측부가 다른 면부와 90°미만의 각도를 갖게 된다. 도 1에서 일반적으로 삼각형 형상을 갖는 절삭 인서트(10)가 도시되며, 절삭 인서트는 주어진 면부(12) 상에서 3개의 절삭날(40, 44, 48)을 사용하며, 3개의 절삭날의 측부(16, 20, 24)는 면부(12)와 90°미만의 각도를 갖는다.

절삭 인서트(10)는 면부 당 3개의 절삭날을 갖기 때문에, 다른 면부로 겹쳐질 수 있어서 절삭 인서트는 전체 6개의 절삭날을 구비한다. 절삭 인서트(10)는 특히, 램프 다운 밀링과 함께 외부 밀링을 할 경우, 칩을 처리하는 적절한 수단을 구비하지 않기 때문에 고속 가공에 사용되는 것이 제한된다.

본 발명의 목적은 전술한 불리한 점을 현저히 감소시키거나 극복할 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 램프 다운 작업을 겸하는 고속 밀링에 특히 유용한 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 절삭날의 수가 증가된 램프 다운 작업을 겸하는 고 속 밀링에 특히 유용한 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 이러한 절삭 인서트를 클램핑하기 위한 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 절삭 인서트는, 다각형 형상을 갖는 절삭 인서트이며,

2개의 대향하는 단부면, 및 상기 단부면들 사이로 연장되는 주연면과,

단부면들 사이로 연장되는 관통 보어와,

각 단부면과 주연면의 교차점에 형성된 절삭날과,

절삭날과 관통 보어 사이에 위치하는 인서트 접선 접촉면(insert tangential abutment surface)을 포함하고,

단부면들 사이에 위치한 중간 평면이 절삭 인서트를 양분하고,

절삭날은 동일한 절삭 섹션들로 나누어지고, 각 절삭 섹션은 다각형 형상의 2개의 정점들 사이에 위치하고, 각 절삭날 섹션은 1차 절삭날과 2차 절삭날을 포함하고, 상기 1차 절삭날과 2차 절삭날은 서로 합체되고,

주연면의 1차 릴리프면은 각 1차 절삭날로부터 연장되어, 1차 절삭날을 통과하고 중간 평면에 평행한 제1 기준 평면과 인서트 내부 둔각을 형성하고,

주연면의 2차 릴리프면은 각 2차 절삭날로부터 연장되어, 2차 절삭날을 통과하고 중간 평면에 평행한 제2 기준 평면과 인서트 내부 예각을 형성하고,

1차 절삭날 각각은 제1 만곡 형상을 갖고 2차 절삭날 각각은 제2 만곡 형상을 가진다.

본 발명의 특정 실시예에 따르면, 제1 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 볼록하고, 제2 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 오목하다.

볼 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 오목하고, 제2 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 볼록하다.

필요하다면 절삭 인서트의 다각형 형상은 3개의 정점(38)을 가진다.

전형적으로는, 정점 각도는 절삭 인서트의 위에서 보았을 때 둔각이다.

바람직하게는, 2개의 대향하는 단부면(28)은 동일하다.

더 바람직하게는, 절삭 인서트는 6개의 1차 절삭날(42)과 6개의 2차 절삭날(44)을 구비한다.

본 발명에 따른 절삭 공구는, 종방향의 회전축을를 갖는 절삭 공구이며,

공구 몸체의 전방 단부 내에 형성된 적어도 하나의 인서트 포켓 및 상기 적어도 하나의 인서트 포켓 내에 유지된 절삭 인서트를 갖는 공구 몸체를 포함하고,

상기 적어도 하나의 인서트 포켓은

포켓 접선 접촉면과,

포켓 접선 접촉면으로부터 후방으로 접선을 따라 연장되는 나사 보어와,

포켓 접선 접촉면으로부터 상방으로 연장되는 포켓 측벽으로서, 포켓 측벽들 중 2개는 포켓 접선 접촉면과 포켓 내부 예각을 형성하는 포켓 접촉면인, 포켓 측벽을 포함하고,

상기 절삭 인서트는

다각형 형상을 갖고,

2개의 대향하는 단부면, 및 상기 단부면들 사이로 연장되는 주연면과,

단부면들 사이로 연장되는 관통 보어와,

각 단부면과 주연면의 교차점에 형성된 절삭날과,

절삭날과 관통 보어 사이에 위치하는 인서트 접선 접촉면을 포함하고,

단부면들 사이에 위치한 중간 평면이 절삭 인서트를 양분하고,

절삭날은 동일한 절삭 섹션들로 나누어지고, 각 절삭 섹션은 다각형 형상의 2개의 정점들 사이에 위치하고, 각 절삭날 섹션은 1차 절삭날과 2차 절삭날을 포함하고, 상기 1차 절삭날과 2차 절삭날은 서로 합체되고,

주연면의 1차 릴리프면은 각 1차 절삭날로부터 연장되어, 1차 절삭날을 통과하고 중간 평면에 평행한 제1 기준 평면과 인서트 내부 둔각을 형성하고,

주연면의 2차 릴리프면은 각 2차 절삭날로부터 연장되어, 2차 절삭날을 통과하고 중간 평면에 평행한 제2 기준 평면과 인서트 내부 예각을 형성하고,

인서트 접선 접촉면은 포켓 접선 접촉면에 접촉하고,

절삭 인서트의 2개의 1차 릴리프면은 더브테일 방식으로 2개의 포켓 접촉면에 접촉하고,

클램핑 볼트가 절삭 인서트의 관통 보어를 통과하여 나사 보어와 나사 결합한다.

바람직하게는, 포켓 접촉면은 포켓 접촉면이 아닌 포켓 측벽에 의해 분리되고, 2개의 접촉된 1차 릴리프면들 사이에 위치한 절삭 인서트의 2차 릴리프면은 접촉하지 않은 채로 유지된다.

필요하다면, 포켓 접선 접촉면은 포켓 접선 접촉 영역들로 나누어진다.

전형적으로, 포켓 접촉면들은 인서트 포켓의 위에서 보았을 때 포켓 접촉면들 사이에 포켓 접촉면 예각을 형성한다.

본 발명을 더 잘 이해하고 이들이 어떻게 실시될 수 있는지를 보여주기 위해 첨부하는 도면을 참조한다.

도 1은 양의 측부 경사를 갖는 종래 기술의 절삭 인서트의 사시도이다.

도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 취한 도 1의 절삭 인서트의 단면도이다.

도 3은 공구 포켓 내부에 착좌된 양의 측부 경사를 갖는 종래 기술의 절삭 인서트의 단면 개략도이다.

도 4는 본 발명에 따른 절삭 공구의 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.

도 6은 도 4의 절삭 인서트의 측면도이다.

도 7은 도 4의 절삭 인서트의 평면도이다.

도 8은 도 7의 VIII-VIII 선을 따라 취한 절삭 인서트의 단면도이다.

도 9는 도 7의 IX-IX 선을 따라 취한 절삭 인서트의 단면도이다.

도 10은 도 4에 도시된 공구 몸체의 인서트 포켓의 사시도이다.

도 11은 도 10의 포켓의 평면도이다.

도 12는 도 10의 인서트 포켓 내에 유지된 도 4의 절삭 인서트의 평면도이다.

도 13은 도 12의 XIII-XIII 선을 따라 취한 인서트 포켓과 절삭 인서트의 단면도이다.

먼저 본 발명에 따른 절삭 공구(10)를 도시하는 도 4에 주목한다. 절삭 공구(10)는 전방 단부(12)와 후방 단부(14)를 형성하는 종방향 회전축(A)을 갖는다. 절삭 공구(10)는 전방 단부(18)과 후방 단부(20)를 갖는 공구 몸체(16)를 포함한다. 공구 몸체(16)는 공구 몸체(16) 내부에 장착되는 복수의 절삭 인서트(22)를 갖는다. 절삭 인서트(22) 각각은 인서트 포켓(24) 내부에 착좌되고, 클램핑 볼트(26)에 의해 유지된다.

이제 도 5 내지 도 9에 주목한다. 절삭 인서트(18)는 일반적으로 삼각형 형상이고, 2개의 대향하는 동일한 단부면(28), 즉, 상부면(30)과 하부면(32)을 포함한다. 주연면(34)은 2개의 단부면(28)들 사이로 연장된다. 보어 축(B)을 갖는 관통 보어(36)는 2개의 단부면(28)들 사이로 연장된다. 2개의 단부면(28)이 동일하기 때문에 이들 중 하나만 기술될 것이다.

상부면(30)과 주연면(34) 사이의 교차점은 절삭날을 형성한다. 삼각형의 각각의 2개의 정점(38)들 사이의 절삭날은 3개의 동일한 절삭 섹션(40)들로 나누어진다. 각 절삭 섹션(40)은 2차 절삭날(44)과 합체되는 1차 절삭날(42)을 포함한다. 따라서, 절삭 인서트(22)의 주어진 측부 상에 3개의 1차 절삭날(42)과 3개의 2차 절삭날(44)을 포함하며, 이들은 측부 당 전체 6개의 절삭날을 제공한다. 그러므로, 절삭 인서트(22) 전체적으로 12개의 절삭날을 구비하며, 이는 더 적은 절삭날 을 갖는 유사한 용도를 위한 공지의 절삭 인서트와 비교했을 때 상당한 장점을 제공한다.

도 7에 가장 잘 도시된 바와 같이, 정점(38) 각각은 내부 정점 둔각(θ)을 갖는다. 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 내부 정점 각도(θ)는 102.5°이다.

1차 레이크면(46)은 각각의 1차 절삭날(42)로부터 내향으로 연장된다. 유사하게, 2차 레이크면(48)은 각각의 2차 절삭날(44)로부터 내향으로 연장된다. 1차 레이크면(46)과 2차 레이크면(48) 모두는 중앙의 인서트 접선 접촉면(50)과 합체된다.

도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(22)의 옆에서 보았을 때 1차 절삭날(42) 각각은 볼록하고, 2차 절삭날(44) 각각은 오목하다. 절삭 인서트(22)가 인서트 포켓(24) 내부에 유지되고 절삭 공구(10)가 램프 다운 작업을 겹하는 면 밀링(face milling) 작동을 할 때, 작동하는 1차 절삭날(42)은 면 밀링 작동을 실행하고, 작동하는 2차 절삭날(44)은 램프 다운 밀링 작동을 실행한다.

1차 절삭날(42)의 볼록함은 1차 절삭날(42)을 똑바르게 하고 웨지 각도(wedge angle)를 증가시키는 데 도움을 준다. 이는 가공 과정에 있어서 바람직한데, 가공 과정 동안 1차 절삭날(42)이 절삭 인서트(22)에 가해지는 절삭력의 대부분을 받기 때문이다.

2차 절삭날(44)의 오목함은 2차 절삭날(44)로부터 공구 몸체(16)의 주연부(68)를 향해 칩을 더 잘 제거하는 데 도움을 주며(도 10 참조), 2차 절삭날(44)의 웨지 각도를 감소시키는 데 도움을 주며, 이는 램프 다운 밀링 작동 시 장점이 된다.

1차 절삭날(42) 각각은 절삭 인서트(22)의 주연면(34) 상에 형성된 1차 릴리프면(52)과 관련된다. 유사하게, 2차 절삭날(44) 각각은 절삭 인서트(22)의 주연면(34) 상에 형성된 2차 릴리프면(54)과 관련된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 1차 릴리프면(52) 각각은 1차 절삭날(42)을 통과하고 절삭 인서트(22)의 중간 평면(M)에 평행한 제1 기준 평면(P1)과 인서트 내부 둔각(α)을 형성한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 2차 릴리프면(54) 각각은 2차 절삭날(44)을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제2 기준 평면(P2)과 인서트 내부 예각(β)을 형성한다.

이제 도 10 및 도 11에 주목한다. 도시된 바와 같이, 인서트 포켓(24)은 포켓 접선 접촉면(56)을 갖는다. 나사 보어(58)는 포켓 접선 접촉면(56)으로부터 후방으로 접선을 따라 연장된다. 포켓 접선 접촉면(56)은 슬롯(62)에 의해 3개의 포켓 접선 접촉 영역(60)들로 나누어질 수 있다.

포켓 접선 접촉면(56)의 외부 단부는 모따기 클리어런스면(chamfered clearance surface: 64)에서 끝난다. 포켓 접선 접촉면(56)의 내부 단부는 클리어런스 홈(66)에서 끝난다.

공구 몸체(16)의 주연부(68)에 인접한 제1 포켓 측벽(70)은 클리어런스 홈(66)으로부터 상방으로 연장된다. 제1 포켓 측벽(70)은 제1 포켓 접촉면(72)을 구성한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 포켓 접촉면(72)은 포켓 접선 접촉 면(56)과 제1 포켓 내부 예각(γ)을 형성한다.

공구 몸체(16)의 전방 단부(18)에 인접한 제2 포켓 측벽(74)은 제1 포켓 측벽(70)으로부터 이격되고, 클리어런스 홈(66)으로부터 상방으로 연장된다. 제2 포켓 측벽(74)은 제2 포켓 접촉면(76)을 구성한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 포켓 접촉면(76)은 포켓 접선 접촉면(56)과 제2 포켓 내부 예각(δ)을 형성한다. 일부 실시예에 따르면, 제1 포켓 내부 예각(γ)은 제2 포켓 내부 예각(δ)과 동일할 수 있다. 제1 포켓 내부 예각(γ)과 제2 포켓 내부 예각(δ)은 인서트 내부 둔각(α)에 상보적이거나 약간 더 클 수 있다.

제1 포켓 측벽(70)과 제2 포켓 측벽(74) 사이에 위치한 제3 포켓 측벽(78)은 클리어런스 홈(66)으로부터 상방으로 연장된다. 제3 포켓 측벽(78)은 포켓 접촉면을 구성하지 않는다. 절삭 인서트(22)가 인서트 포켓(24) 내에 유지될 시, 절삭 인서트(22)의 2차 릴리프면(54)과 제3 포켓 측벽(78) 사이에 클리어런스가 존재한다.

도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 제1 포켓 접촉면(72)과 제2 포켓 접촉면(76)은 그들 사이에 포켓 접촉면 예각(φ)을 형성한다. 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 포켓 접촉면 각도(φ)는 60°이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(22)는 후술하는 방법에 따라 인서트 포켓(24)에 착좌된다. 인서트 접선 접촉면(50)은 포켓 접선 접촉면(56)에 접촉한다. 절삭 인서트(22)의 제1의 1차 릴리프면(52)은 제1 포켓 접촉면(72)에 접촉한다. 절삭 인서트(22)의 제2의 1차 릴리프면(52)은 제2 포켓 접촉면(76) 에 접촉한다.

전술한 바와 같이, 2개의 접촉된 1차 릴리프면(52)들 사이에 위치한 절삭 인서트(22)의 2차 릴리프면(54)은 제3 포켓 측벽(78)에 의해 제공된 클리어런스로 인해 접촉하지 않은 채로 유지된다. 1차 절삭날(42)과 1차 절삭날(42)에 관련된 1차 레이크면(46), 및 2차 절삭날(44)과 2차 절삭날(44)에 관련된 2차 레이크면(48)은 접촉된 인서트 접선 접촉면(50)과 관련되고, 모따기 클리어런스면(64)과 클리어런스 홈(66)으로 인해 접촉하지 않은 채로 자유롭게 유지된다. 칩 걸릿(chip gullet: 80)은 인서트 포켓(24)으로부터 축방향 후방으로 연장되어 가공 동안 생성된 칩의 자유로운 유동을 가능하게 한다.

절삭 인서트(22)의 관통 보어(36)를 통과하고 인서트 포켓(24) 내에 나사 보어(58)를 나사 결합시키는 클램핑 볼트(26)에 의해 절삭 인서트(22)가 조여지고 유지된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 전술한 구조에 의해 절삭 인서트(22)는 더브테일 방식으로 인서트 포켓(24) 내부에 유지되어 몇몇의 장점을 제공한다. 이러한 구조는 절삭 인서트(22)의 클램핑의 강성을 증가시키고, 가공 동안 클램핑 볼트(26)에 가해지는 응력을 감소시키고, 클램핑 볼트의 공구 수명을 증가시키고, 진동을 감소시키고, 가공된 작업편의 표면의 질을 향상시키고, 절삭 인서트의 공구 수명을 증가시킨다.

또한, 절삭 공구(10)는 바람직하게는 측부 플런징(plunging) 작업에 사용될 수 있다. 기존의 절삭 공구에 비하여 측부 플런징 작업 동안 절삭 공구(10)는 더 적은 전력 소비와 더 적은 토크 소비를 갖고, 생성되는 칩은 더 부드럽고 더 편평 하다.

본 발명은 어느 정도의 특정성까지 기술되었으나, 이하의 본 발명의 특허청구 범위와 의도를 벗어나지 않고 다양한 변형과 수정이 만들어질 수 있음을 알 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 1차 절삭날은 볼록하고 2차 절삭날은 오목하다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 1차 절삭날은 오목하고 2차 절삭날은 볼록할 수 있다.

절삭 인서트는 3개의 정점만을 가질 필요는 없으며, 예를 들어, 4개, 5개 또는 6개의 더 많은 수의 정점을 구비할 수 있다.

삼각형 형상은 일반적으로 1차 절삭날의 길이가 관련 2차 절삭날에 대해 대칭일 필요는 없다. 따라서, 예를 들어, 1차 절삭날은 관련 2차 절삭날보다 훨씬 크거나 훨씬 작을 수 있다.

Claims (12)

1. 다각형 형상을 갖는 절삭 인서트(22)이며,

   2개의 대향하는 단부면(28), 및 상기 단부면들 사이로 연장되는 주연면(34)과,

   단부면(28)들 사이로 연장되는 관통 보어(36)와,

   각 단부면(28)과 주연면(34)의 교차점에 형성된 절삭날과,

   절삭날과 관통 보어(36) 사이에 위치하는 인서트 접선 접촉면(50)을 포함하고,

   단부면(28)들 사이에 위치한 중간 평면(M)이 절삭 인서트(22)를 양분하고,

   절삭날은 동일한 절삭 섹션(40)들로 나누어지고, 각 절삭 섹션은 다각형 형상의 2개의 정점(38)들 사이에 위치하고, 각 절삭날 섹션은 1차 절삭날(42)과 2차 절삭날(44)을 포함하고, 상기 1차 절삭날과 2차 절삭날은 서로 합체되고,

   주연면의 1차 릴리프면(52)은 각 1차 절삭날로부터 연장되어, 1차 절삭날을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제1 기준 평면(P1)과 인서트 내부 둔각(α)을 형성하고,

   주연면의 2차 릴리프면(54)은 각 2차 절삭날로부터 연장되어, 2차 절삭날을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제2 기준 평면(P2)과 인서트 내부 예각(β)을 형성하고,

   1차 절삭날 각각은 제1 만곡 형상을 갖고 2차 절삭날 각각은 제2 만곡 형상을 갖고,

   제1 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 볼록하고,

   제2 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 오목한

   절삭 인서트.
2. 제1항에 있어서,

   절삭 인서트의 다각형 형상은 3개의 정점(38)을 가지는

   절삭 인서트.
3. 제2항에 있어서,

   정점 각도(θ)는 절삭 인서트의 위에서 보았을 때 둔각인

   절삭 인서트.
4. 제1항에 있어서,

   2개의 대향하는 단부면(28)은 동일한

   절삭 인서트.
5. 제1항에 있어서,

   절삭 인서트는 6개의 1차 절삭날(42)과 6개의 2차 절삭날(44)을 구비하는

   절삭 인서트.
6. 종방향의 회전축(A)을 갖는 절삭 공구(10)이며,

   공구 몸체의 전방 단부(18) 내에 형성된 하나 이상의 인서트 포켓(24) 및 상기 하나 이상의 인서트 포켓 내에 유지된 절삭 인서트(22)를 갖는 공구 몸체(16)를 포함하고,

   상기 하나 이상의 인서트 포켓(24)은

   포켓 접선 접촉면(56)과,

   포켓 접선 접촉면으로부터 후방으로 접선을 따라 연장되는 나사 보어(58)와,

   포켓 접선 접촉면(56)으로부터 상방으로 연장되는 포켓 측벽(70, 74, 78)으로서, 포켓 측벽들 중 2개는 포켓 접선 접촉면과 포켓 내부 예각(γ, δ)을 형성하는 포켓 접촉면(72, 76)인, 포켓 측벽(70, 74, 78)을 포함하고,

   상기 절삭 인서트(22)는

   다각형 형상을 갖고,

   2개의 대향하는 단부면(28), 및 상기 단부면들 사이로 연장되는 주연면(34)과,

   단부면들 사이로 연장되는 관통 보어(36)와,

   각 단부면(28)과 주연면(34)의 교차점에 형성된 절삭날과,

   절삭날과 관통 보어 사이에 위치하는 인서트 접선 접촉면을 포함하고,

   단부면(28)들 사이에 위치한 중간 평면(M)이 절삭 인서트(22)를 양분하고,

   절삭날은 동일한 절삭 섹션(40)들로 나누어지고, 각 절삭 섹션은 다각형 형상의 2개의 정점(38)들 사이에 위치하고, 각 절삭날 섹션은 1차 절삭날(42)과 2차 절삭날(44)을 포함하고, 상기 1차 절삭날과 2차 절삭날은 서로 합체되고,

   주연면의 1차 릴리프면(52)은 각 1차 절삭날(42)로부터 연장되어, 1차 절삭날을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제1 기준 평면(P1)과 인서트 내부 둔각(α)을 형성하고,

   주연면의 2차 릴리프면(54)은 각 2차 절삭날(44)로부터 연장되어, 2차 절삭날을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제2 기준 평면(P2)과 인서트 내부 예각(β)을 형성하고,

   1차 절삭날은 제1 만곡 형상을 갖고 2차 절삭날은 제2 만곡 형상을 갖고,

   제1 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 볼록하고,

   제2 만곡 형상은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 오목하고,

   인서트 접선 접촉면(50)은 포켓 접선 접촉면(56)에 접촉하고,

   절삭 인서트의 2개의 1차 릴리프면(52)은 더브테일 방식으로 2개의 포켓 접촉면(72, 76)에 접촉하고,

   클램핑 볼트(26)가 절삭 인서트의 관통 보어(36)를 통과하여 나사 보어(58)와 나사 결합하는

   절삭 공구.
7. 제6항에 있어서,

   포켓 접촉면(72, 76)은 포켓 접촉면이 아닌 포켓 측벽(78)에 의해 분리되고,

   2개의 접촉된 1차 릴리프면(52)들 사이에 위치한 절삭 인서트의 2차 릴리프면(54)은 접촉하지 않은 채로 유지되는

   절삭 공구.
8. 제6항에 있어서,

   포켓 접선 접촉면(56)은 3개의 포켓 접선 접촉 영역(60)들로 나누어지는

   절삭 공구.
9. 제8항에 있어서,

   포켓 접촉면(72, 76)들은 인서트 포켓의 위에서 보았을 때 포켓 접촉면(72, 76)들 사이에 포켓 접촉면 예각(φ)을 형성하는

   절삭 공구.
10. 삼각형 형상을 갖는 절삭 인서트(22)이며,

    2개의 대향하는 동일한 단부면(28), 및 상기 단부면들 사이로 연장되는 주연면(34)과,

    단부면(28)들 사이로 연장되는 관통 보어(36)와,

    각 단부면(28)과 주연면(34)의 교차점에 형성된 절삭날과,

    절삭날과 관통 보어(36) 사이에 위치하는 인서트 접선 접촉면(50)을 포함하고,

    단부면(28)들 사이에 위치한 중간 평면(M)이 절삭 인서트(22)를 양분하고,

    절삭날은 3개의 동일한 절삭 섹션(40)들로 나누어지고, 각 절삭 섹션은 삼각형 형상의 2개의 정점(38)들 사이에 위치하고, 각 절삭날 섹션은 1차 절삭날(42)과 2차 절삭날(44)을 포함하고, 상기 1차 절삭날과 2차 절삭날은 합체되고,

    주연면의 1차 릴리프면(52)은 각 1차 절삭날로부터 연장되어, 1차 절삭날을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제1 기준 평면(P1)과 인서트 내부 둔각(α)을 형성하고,

    주연면의 2차 릴리프면(54)은 각 2차 절삭날로부터 연장되어, 2차 절삭날을 통과하고 중간 평면(M)에 평행한 제2 기준 평면(P2)과 인서트 내부 예각(β)을 형성하고,

    1차 절삭날 각각은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 볼록하고,

    2차 절삭날 각각은 절삭 인서트의 옆에서 보았을 때 오목한

    절삭 인서트.
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