KR101497693B1

KR101497693B1 - 선삭 인서트와 선삭 공구

Info

Publication number: KR101497693B1
Application number: KR1020070135649A
Authority: KR
Inventors: 클라에스 안데르손; 구나르 얀손
Original assignee: 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2015-03-04
Also published as: US7832964B2; EP1935539A1; SE0602809L; US7645100B2; JP5497262B2; US20080152440A1; JP2008155366A; KR20080058279A; SE530701C2; CN101204738A; US20090324349A1; CN101204738B; EP1935539B1

Abstract

본 발명은 기본 바디의 인서트 시트 (4) 에 고정된 삼각형 기본 형상을 갖는 인덱서블 선삭 인서트 (2) 뿐만 아니라 기본 바디 (1) 를 포함하는 선삭 공구에 관한 것이다. 선삭 인서트는 가상의 정삼각형에 위치하고 따라서 절삭 날 (22) 이 포함된 코너를 향해 쌍으로 60°의 각으로 수렴하는 세 개의 측면 (20) 을 갖추어 형성된다. 선삭 인서트는 한편으로 단일 액티브, 길고 직선인 맞물림 부재 (27), 즉 릿지 및 세 개의 대안적으로 사용할 수 있는 맞물림 부재 (28), 즉 선삭 인서트 내의 홈을 포함하는 계면을 통해 인서트 시트에 맞물림된다. 마지막에 언급된 부재 (28) 는 제 1 삼각형보다 더 작고 그에 대해 회전되는, 등변 형상을 갖는 제 2 가상의 삼각형 내에 위치한다.

공구 이외에, 본 발명은 또한 선삭 인서트 그 자체에 관한 것이다.

Description

선삭 인서트와 선삭 공구{A TURNING TOOL AS WELL AS A TURNING INSERT}

제 1 태양에서, 본 발명은 한편으로 인서트 시트를 갖는 기본 바디를 포함하고, 다른 한편으로는 삼각형 기본 형상을 갖는 인덱서블 선삭 인서트를 포함하는 종류의 선삭 공구에 관한 것이고, 이 선삭 인서트는 상부측과 하부측을 포함하고 이들 사이에는 가상의 정삼각형에 위치하여 절삭 날을 포함하는 코너를 향해 쌍으로 60°의 각으로 수렴하는 세 개의 측면이 뻗어 있고, 선삭 인서트의 회전을 방지하기 위해 서로 맞물리는 길고 직선인 암형 (female-like) 및 수형 (male-like) 맞물림 부재를 포함하는 계면을 통해 인서트 시트에 맞물림되어 있는 선삭 인서트, 선삭 인서트의 액티브 코너가 가해지는 인서트 시트에 대항하는 코너부를 갖는 바닥면을 포함하는 인서트 시트, 선삭 인서트를 인서트 시트에 고정하기 위한 조임 요소를 포함한다.

제 2 태양에서, 본 발명은 또한 선삭 인서트 그 자체에 관한 것이다.

상기에 일반적으로 언급된 종류의 선삭 공구는 특히 칩 제거 가공에 의해 형성되는 금속 공작물에서의 갖가지 선삭 작업에 사용될 수 있다. 공구에 포함된 삼각형 선삭 인서트는 두 개의 주요 부문, 즉 둥근 코너 또는 끝을 갖는 예컨대 세로 선삭, 측면 선삭, 정면 선삭을 위한 선삭 인서트와, 선삭 나사를 위한 코너에 놓인 이 (tooth) 를 갖는 선삭 인서트로 나누어질 수 있다. 본 발명이 해결하려는 문제는 나사 선삭용 공구와 관련하여 나타난다. 하지만, 본 발명에 따른 해결책뿐만 아니라 기본적인 문제도 삼각형 선삭 인서트에 의한 선삭의 모든 종류에 일반적으로 적용할 수 있다.

종래에 알려진, 상업적으로 이용 가능한 나사-체이싱 공구는 편평한 바닥면과 내부 여유 공간을 향해 60°의 각으로 수렴하는, 하나는 길고 주 측면 지지면을 형성하고 다른 하나는 더 짧고 보조 측면 지지면을 형성하는 두 개의 측면 지지면에 의해 범위가 정해지는 인서트 시트를 갖는 기본 바디를 포함한다. 세 개의 코너 각각에, 공구의 선삭 인서트가 절삭 날이 포함된 이를 갖추어 형성된다. 더 정확하게는, 절삭 날은 나사 홈의 플랭크를 발생하기 위해 반대편에 있는 한 쌍의 부분 날과, 가능하게는 또한 일정한 폭을 갖는 홈 바닥을 발생하기 위해 제 3 중심 부분 날을 포함한다. 선삭 인서트가 나사 형태의 조임 요소에 의해 기본 바디에 고정될 때, 인서트의 하부측만이 인서트 시트의 바닥에 대해 가압되는 것이 아니라, 인서트의 두 개의 측면도 인서트 시트의 두 개의 측면 지지면에 대해 가압되고 있다. 측면 지지면에 대해 선삭 인서트를 가압하는 것은 고유의 탄성을 갖는 것에 의해 편향된 나사가 돌출되고 선삭 인서트 내의 구멍에 대해 편심적으로 위치되는 결과로서 가능하다. 이러한 방법으로, 나사는 직선 운동을 선삭 인서트로 전달하고 선삭 인서트를 인서트 시트의 수렴하는 측면 지지면에 대해 쐐기로 고정시킨다.

선삭 인서트의 액티브 절삭 이가 나사 가공될 입구에서 공작물로 들어갈 때, 공작물에 이의 부분 날의 하나가 먼저 들어가게 되고, 조임 나사 주위의 회전 방향의 하나로 인서트를 회전시키기 위한 힘이 선삭 인서트에 가해지게 된다. 전체 나사가 회전되도록 반대편의 부분 날이 또한 공작물에 들어가게 되자마자, 두 개의 부분 날 상의 절삭력은 본질적으로 동일한 크기가 될 것이다. 절삭 이가 최종적으로 나사의 출구에서 공작물을 떠날 때, 먼저 언급된 부분 날은 다른 날에 앞서 분리된다. 이는 나사 주위의 회전 반대 방향으로 인서트를 회전시키기 위한 힘이 선삭 인서트에 가해질 때까지 힘의 상호 작용이 전도되는 것을 의미한다.

다른 것들 중에서 조임 나사 외에, 선삭 인서트의 회전을 방해하는 액티브 구조가 인서트 시트 내의 수렴하는 측면 지지면이라는 사실의 결과로서, 종래의 선삭 공구의 단점은 선삭 인서트의 고정이 안정적이지 않고 신뢰할 수 없게 될 수 있다는 것이다. 따라서, 선삭 인서트의 하부측 및 인서트 시트의 바닥은 편평하고 매끄럽고, 따라서 이들은 선삭 인서트를 고정시키는 능력이 부족하다. 작은 수렴각이 양호한 쐐기 효과를 준다는 통례와 그 역을 고려하면, 선삭 인서트의 측면의 수렴각 60°는 비교적 크다. 안정성의 문제가 선삭 인서트가 공작물로 들어갈 때 절제된다고 하더라도, 힘이 본질적으로 주 장측 지지면에 의해 전달되는 방법으로 절삭력이 선삭 인서트를 회전시키려고 할 때, 선삭 인서트가 공작물을 떠나고 주로 짧은 보조 측면 지지면에 의해 전달되는 힘을 받게 될 때 힘은 두드러지게 된다. 후자의 경우, 위험이 큰데 이는 조임 나사가 장력을 받고, 선삭 인서트의 제거시에, 선삭 인서트의 측면 접촉면이 상호 작용하는 보조 측면 지지면을 따라 미끄러지기 때문이다.

선삭 인서트의 온 (On) 및 오프 (Off) 가 요구되는 미리 정해진 그 위치에서 제거된다면, 그 결과는 나사 선삭의 치수 정확도가 떨어진다. 또한, 반대의 경우, 파손이 발생할 수도 있다.

종래의 선삭 공구의 다른 단점은 인서트 시트의 주 측면 지지면과 선삭 인서트의 측면을 따르는 접촉 길이는 길어야만 한다는 것이다. 이는 이용 가능한 공간의 더 많은 부분이 측면 지지면으로 요구되기 때문에, 선삭 나사를 위한 선삭 인서트 상의 이를 형성하는 설계자의 자유가 제한된다는 것을 의미한다. 그러므로, 이는 작게 만들어져야만 한다.

특허 문헌에서, 본 건의 종류의 나사-선삭 공구는 예컨대 EP 0119175 및 EP 0178273 에 기재되어 있다.

US 5810518 은 길고 직선인 암형 및 수형 맞물림 부재를 포함하는 계면을 통해 기본 바디에 부착된 삼각형 선삭 인서트를 사용하는, 다른 것들 가운데 나사 선삭용으로 의도된 선삭 공구를 기재한다. 하지만, 이 경우, 선삭 인서트는 서로에 대해 동시에 맞물림되어 있는 다수의 릿지와 홈을 개별적으로 포함하는 이 (tooth) 모양 표면을 통해 기본 바디에 대해 고정된다. 게다가, 선삭 인서트는 인서트의 측면을 지지하기에 부족하다. 이러한 이유로, 공구의 제조는 복잡해지고, 동시에 있을 수 있는 선삭 인서트의 구성의 결함은 공구의 열악한 가공 정확도를 발생시킬 수 있다.

본 발명은 상기 언급한 종래 선삭 공구의 단점을 제거하고, 개선된 선삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명의 주 목적은 공구의 선삭 인서트가 요구되는 미리 정해진 위치에 또한 가변하는 응력 하에서도 안정적으로 고정되는 공구를 제공하는 것이다. 추가적인 목적은 기본 바디뿐만 아니라 연속된 간단하고 비용적으로 효율적인 선삭 인서트의 제조를 보장하는 간단하고 소수의 수단에 의한 개선된 안정성을 제공하는 것이다. 다른 것들 가운데, 기본 바디 내의 인서트 시트의 설계에서의 정확성의 요건은 적절해야 한다. 또 다른 목적은 선삭 인서트의 코너에서 복잡한 형상을 갖는 이에 필요한 공간을 형성하는 설계자의 자유를 증가시키는 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 주 목적은 청구항 1 의 특징부에 정의된 특성에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 선삭 공구의 바람직한 실시형태에는 또한 종속 청구항 2 ~ 8 에서 정의된다.

제 2 양태에서, 본 발명은 또한 선삭 인서트 그 자체에 관한 것이다. 동일한 선삭 인서트의 특성은 독립 청구항 9 에 나타나 있다. 선삭 인서트의 바람직한 실시형태는 또한 종속 청구항 10 ~ 15 에서 정의된다.

본 발명에 의해 종래의 선삭 공구의 단점이 제거된, 개선된 선삭 공구가 제 공될 수 있다.

도면에 나타낸 선삭 공구는 선삭 인서트의 고정을 위해 나사 형태의 조임 요소 (3) 뿐만 아니라, 소위 축 홀더의 형태인 기본 바디 (1), 나사 (thread) 를 선삭 가공하는 선삭 인서트 (2) 를 포함한다. 기본 바디 (1) 에서, 인서트 시트 (4) 가 형성되고, 이는 전방 헤드 (7) 의 측면 (6) 뿐만 아니라 전면 (5) 에서 개방되어 있고, 이 전방 헤드는 후방에서 다각형 단면 형상을 갖는 더 얇은 생크 (8) 로 변형된다. 인서트 시트 (4) 는 두 개의 측면 (10, 11) 에 의해서뿐 아니라 인서트의 하부측을 유지하는 바닥면 (9) 에 의해 그 범위가 정해지고, 이들 중 먼저 언급한 표면 (10) 은 선삭 인서트를 위한 지지 또는 정지면의 역할을 한다. 측면 (10, 11) 은 선삭 인서트의 개별적이고, 사용되지 않는 코너가 수용될 수 있는 내부 여유 공간 (12) 을 향해 수렴한다. 바닥면 (9) 에서, 암나사 (도시되지 않음) 가 형성되는 바닥면에 구멍 (13) 이 뚫려있다. 구멍 (13) 의 중심 축선은 C1 으로 나타낸다.

측면 (10) 이 바닥면 (9) 에 대해 약간 기울어져 있다는 것을 주목해야 한다. 다시 말하면, 측면의 상부 경계선 (14) 은 하부 경계선 (15) 보다 중심 축선 (C1) 에 더 가깝게 위치한다. 바닥면 (9) 과 측면 (10) 사이의 예각은 88 ~ 89.5°범위 안일 수 있다. 측면 (10) 의 길이는 단부 경계선 (16, 17) 사이의 거리에 의해 결정된다.

선삭 인서트 (2) 는 삼각형의 기본 형상을 가지며 (도 2 및 4 참조), 상부측 (18) 과 하부측 (19) 을 포함하고, 이들 사이에는, 가상의 정삼각형 (도 4 에 T1 으로 표시) 에 위치하여 세 개의 코너를 향해 쌍으로 60°의 각으로 수렴하는 세 개의 상사 (homologous) 측면 (20) 이 뻗어 있다. 각 코너에는, 절삭날 (22) 을 갖는 이 (tooth) (21) 가 형성되어 있는데, 이러한 경우 절삭날 (22) 은 세 개의 부분 에지, 즉 두 개의 마주하는 플랭크 에지 (22a, 22b) 와 이들 사이에 있는 외부, 중앙부 에지 (22c) 를 포함함으로써, 일반적으로 U-형상이다.

선삭 인서트는 그 중심 축선을 C2 로 나타낸 관통공 (23) 을 갖는다. 구멍의 상부 개구 주변에, 칩-형성부 표면을 갖는 림 (24) 이 형성된다. 일반적으로, 선삭 인서트의 하부측 (19) 은 평면이다.

이러한 경우, 그 중심 축선을 C3 로 나타낸 조임 나사 (3) 는 원뿔형 헤드 (25) 및 구멍 (13) 내의 암나사를 연결하는 수나사 (26) 를 포함한다.

도시된 선삭 인서트에 대해 지금까지 설명된 것에 대해서는, 이는 (측면 지지면 (10) 의 길이를 제외하면) 모두 본질적으로는 이미 알려져 있다. 기존의 공지의 공구에서, 바닥면 (9) 에서 돌출된 두 개의 측면 (10, 11) 모두는 선삭 인서트를 지지하는데 사용되었고, 따라서 당해 표면은 선삭 인서트의 측면 (20) 과 같이 60°로 수렴해야만 했다. 본 발명에 따른 공구의 경우에는 이와 같이 하지 않아도 된다.

본 발명의 특징은, 인서트 시트 (4) 내의 길고 직선인 맞물림 부재 (27) 가 동일하게 길고 직선인 세 개의 맞물림 부재 (28) 와 교대로 상호 작동할 수 있다는 것이고, 맞물림 부재 (28) 는 선삭 인서트 내에 포함되고, 맞물림 부재의 하나는 수형이고 다른 하나는 암형이다. 도시된 바람직한 실시형태에서, 인서트 시트의 맞물림 부재 (27) 는 수형이고 릿지 형상이며, 선삭 인서트의 세 개의 맞물림 부재 (28) 는 암형상이고 홈으로 구성된다. 릿지와 개별적인 홈 사이의 접촉은 서로에 대해 평행하게 되어 있는 플랭크 쌍을 통해 이루어진다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 홈 (28) 은 유사하고, 수렴하는 릿지의 플랭크 (30) 에 대하여 가압될 수 있는 두 개의 분기된 플랭크 (29) 를 포함한다. 릿지의 최상부 (crest) 는 볼록하고 홈 바닥의 곡률 반경보다 더 큰 곡률 반경을 가지므로, 릿지가 홈의 바닥에 닿지 않는다. 도시된 바람직한 실시형태에 따르면, 릿지 (27) 의 높이 (이는 바닥면 (9) 에 대한 플랭크 (30) 의 높이에 의해 결정되는 것과 같음) 는 홈 (28) 의 깊이 (이는 선삭 인서트의 하부측 (19) 에 대한 플랭크 (29) 의 높이에 의해 결정되는 것과 같음) 에 대해 대단히 크기 때문에, 선삭 인서트가 바닥면 (9) 과 면 접촉할 때, 인서트 시트의 코너부 (9a) 를 향해 쐐기 모양으로 점점 가늘어지는 틈 (31) (도 5 참조) 을 형성하면서, 선삭 인서트는 릿지에 얹히게 된다. 실제로, 릿지 (27) 영역에서의 틈 (31) 의 높이는 0.05 ~ 0.25 ㎜ 범위 내이며, 바람직하게는 약 0.1 ㎜ 의 크기일 수도 있다. 따라서, 틈의 최대 높이가 매우 제한될지라도, 이 틈은 실제로 선삭 인서트에 있을 수 있는 형상의 결함이 수용되기에 충분한데, 이는 선삭 인서트의 액티브 코너가 인서트 시트의 바닥면 (9) 과 항상 양호한 면 접촉을 하며, 동시에, 홈의 두 개의 평면 플랭크가 릿지의 볼록한 플랭크를 따라 이동할 수 있기 때문이다. 다시 말하면, 릿지/홈의 기능은 릿지와 홈이 전방으로 지시된, 선삭 인서트의 액티브 코너에 작용하고, 선삭 인서트의 편평한 하부측을 통해 인서트 시트의 표면을 지지하는 유사한 평면으로 전달되는 강한 절삭력을 받지 않고, 선삭 인서트의 회전 잠금을 제공하는 것이다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 소형의 여유면 슈트 (chute) (32) 가 반대편에 있는 릿지의 장측에 인접하여 형성된다.

이하, 도 4 를 참조하여, 세 개의 홈 (28) 이 제 2 삼각형에 어떻게 위치되고 동등한 형상을 갖는지에 대해 설명한다. 더 정확하게는, 제 2 삼각형 (T2) 은 측면 (20) 이 내접하는 제 1 삼각형 (T1) 보다 더 작다. 게다가, 제 2 삼각형 (T2) 은 구멍 (23) 의 중심 축선 (C2) 에 의해 나타낸 것과 같은 삼각형의 공통 중심을 둘러싸고 제 1 삼각형 (T1) 에 대해 회전한다. 회전은 홈 (28) 이 개별적인 측면 (예컨대 20a), 즉 액티브 이 (예컨대 21a) 의 반대편에 대해 기울어져 있는 각도 (α) 로 도시되어 있다. 각도 (α) 는 예각이고 50 ~ 90°범위 내에 있어야 한다. 실시예에서, 각도 (α) 는 60°이다.

도 4 에서, B 는 삼각형 (T1) 의 개별 코너의 이등분선을 나타낸다. BA 는 개별 절삭 이의 양단부에 있는 두 개의 플랭크 에지 (22a, 22b) 사이의 이등분선을 나타낸다. 상호간에, 이등분선 (B 및 BA) 은 각각 0 ~ 45°범위 안의 예각 (β) 을 형성한다. 실시예에서, β 는 30°이다.

도 4 에서, L1 은 제 1 가상의 삼각형 (T1) 의 개별 변의 총 길이를 나타내고, 대응하는 삼각형 (T2) 의 변의 길이는 L2 로 나타나 있다. 게다가, 개별 측면 (20) 의 길이는 LS 로 나타나 있고, 개별 절삭 이 (21) 에 의해 사용된 선삭 인서트를 따른 길이는 LT 로 나타나 있다. 측면 (20) 은 실제로 적어도 단부 경계선 (16, 17) (도 2 참조) 사이의 측면 지지면 (10) 의 길이보다 다소 더 큰 길이인 길이 (LS) 를 가져야 한다. 하지만, 이런 조건이 주어지면, 측면 (20) 은 삼각형 변의 길이 (L1) 의 제한된 부분만을 차지할 수 있다. 따라서, 실시예에서 길이 (LS) 는 L1 의 약 1/3 이 된다. 이와 같이, 공간은 절삭 이의 길이 (LT) 가 대략 길이 (LS) 만큼 큰 개별 절삭 이 (21) 를 형성하는데 사용될 수 있다. 다시 말하면, 설계자가 선삭 인서트의 비교적 큰 이를 형성하는데 매우 자유롭다.

실제로, 측면 (20) 의 길이 (LS) 는 삼각형 변의 길이 (L1) 의 최대 50% 가 될 수 있다.

선삭 인서트의 중심 (C2) 에 대한 개별 홈 (28) 의 반경방향 위치는 L1 에 대한 제 2 삼각형 (T2) 의 길이 (L2) 에 의해 결정된다. 실시예에서, L2 는 L1 의 약 65% 이다. L2 가 L1 에 대해 증가한다면, 홈은 선삭 인서트의 중심 (C2) 으로부터 이격되는 것은 자명하고, 그 역도 또한 그렇다. 실제로, 길이 (L2) 는 길이 (L1) 의 최소 60% 그리고 최대 80% 이다. 이러한 방법으로, 홈의 플랭크 표면이 중심 구멍 (23) 에 의해 차단되는 것에 의해 지나치게 크게 감소되지 않는 것과 동시에, 물리적인 홈 (28) 의 길이는 선삭 인서트에 작용하는 선삭력에 저항하도록 충분히 크게 되는 것이 보장된다. 하지만, 홈의 플랭크, 특히 중심에 가장 가깝게 위치된 내부 플랭크는 구멍 (23) 에 의해 부분적으로 교차되는 것이 지적되어야 한다.

도 3 에서, 릿지 (27) 및 측면 지지면 (10) 은 서로에 대해 예각, 더 정확하 게는 본질적으로 선삭 인서트의 홈 (28) 과 측면 (20) 사이의 각 (α) 만큼 큰 예각 (γ) 을 형성하는 것을 볼 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 릿지 (27) 는 양단부 중 하나가 측면 지지면 (10) 바로 옆에 위치되고, 다른 하나는 기본 바디의 전면 (5) 과 동일한 면에 위치되는 양단부 (33, 34) 사이에 연속하여 뻗어 있다.

적절하게는, 선삭 인서트의 개별 홈 (28) 은 또한 선삭 인서트의 측면의 개구 (35) 의 형태로 양단부 사이에 연속하여 뻗어 있다.

선삭 인서트 (2) 를 고정하기 위한 나사 (3) 는 종래의 방식에서 강으로 제조되고, 따라서 어떠한 고유의 탄성을 갖는다. 나사를 마지막으로 조일 때, 이 탄성은 지지 또는 정지면 (10) 에 대하여 선삭 인서트를 가압하기 위한 횡력 (lateral force) 을 선삭 인서트에 가하는데 사용된다. 이를 위해, 중심 축선 (C1) 과 지지면 (10) 사이의 거리가 선삭 인서트의 중심 축선 (C2) 과 액티브 측면 (20) 사이의 거리보다 다소 작게 될 때 까지, 구멍 (13, 23) 의 중심 축선 (C1, C2) 은 서로에 대해 편심으로 변위된다. 실제로, 거리 차이는 약 1/수십 ㎜ 가 될 수 있다. 중심 축선의 상대 편심 효과는 나사의 최종 조임 단계 중, 나사가 탄성적으로 편향되어 나사의 헤드 (25) 가 지지면 (10) 을 향해 선삭 인서트를 가압한다는 것이다. 조임력의 방향은, 중심 축선 (C1, C2) 이 릿지 (27) 와 홈 (28) 에 평행한 수직면에 위치한다는 것에 의해 결정된다. 다시 말하면, 조임력은 릿지를 따라 안내되는 직선 홈에 평행하게 방향이 정해진다.

이와 관련하여, 공구의 선삭 인서트는 통상 초경합금 또는 다른 경질의 내마 모성 재료로 제조되고, 기본 바디 (조임 나사와 같음) 는 강 등으로 제조되는 것이 또한 지적되어야 한다. 선삭 인서트는 접지되거나 또는 직접적으로 가압되어, 즉 접지되지 않을 수도 있다.

선삭 인서트가 부착되면, 인서트는 릿지 (27) 가 선삭 인서트의 하부측의 세 개의 홈 (28) 중 하나와 맞물리는 위치로 낮아지게 된다. 그 후, 나사 (3) 가 구멍 (13) 의 암나사와 맞물리는 수나사 (26) 와 함께 가해진다. 나사의 조임의 최종 단계 중, 전방으로 표시된 선삭 인서트의 코너는 바닥면 (9) 의 코너부에 대하여 가압되고, 동시에 횡력이 선삭 인서트에 가해지며, 이 횡힘은 선삭 인서트의 후방 측면 (20) 이 지지면 (10) 에 대하여 밀착될 때까지 릿지 (27)를 따라 인서트를 변위시킨다. 지지면 (10) 이 지지 바닥면 (9) 과 적당한 예각을 형성하기 때문에, 접촉은 적어도 초기에 표면 (10, 20) 의 상부를 따라 발생된다. 선삭 인서트의 마지막의 안정적으로 고정된 위치에서, 선삭 인서트는 표면 (11) 과 접촉하지 않는다. 표면 (11) 이 포함된 쐐기 모양의 재료 부분은 따라서 공간 (12) 에 수용된 사용되지 않는 절삭 이를 보호하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 기본적인 이점은 선삭 인서트가 안정되고 신뢰할 수 있는 방법으로 고정되어서 인서트는, 다른 것들 가운데에서, 조임 나사 주위를 때론 시계 방향으로, 때로는 반시계 방향으로 선삭 인서트를 회전시키려는 교대로 발생하는 절삭력과 같은 것에 저항할 수 있게 된다는 것이다. 선삭 인서트와 선삭 인서트의 요구되는 회전 잠금을 제공하는 기본 바디 사이의 계면의 암수 부재 (male and female members) 의 상호 작용의 결과로서, 선삭 인서트를 위한 액티브 측면 지지면만이 종래에 알려진 공구의 대응하는 측면 지지면의 길이에 대해 상당히 감소된 길이를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 공구의 측면 지지면은 단지 선삭 인서트의 정지부로서 주된 역할을 한다. 이는 또한 선삭 인서트의 상호 작용하는 측면 접촉면은 적당한 길이 (LS) 로 만들어질 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 방법으로, 비교적 큰 공간 (LT) 이 선삭 인서트의 이를 형성하는데 사용될 수 있다.

본 발명은 상기 기술되고 도면에 도시된 실시형태에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명은 인덱서블, 삼각형 선삭 인서트에 사용되는 종류의 어떠한 선삭 공구에도 적용할 수 있다. 다시 말하면, 그 세 개의 코너에서, 선삭 인서트는 나사 선삭을 위한 이 대신 전형적인 둥근 노우즈 (nose) 를 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 설명된 인서트 시트는 적절한 방법으로 기본 바디에 대해 고정되는 심 (shim) 플레이트 또는 부착물에 포함될 수 있다. 이와 관련하여, 선삭 인서트의 정지부로서 역할을 하는 측면 지지면은 기본 바디 내부 대신 심 플레이트 내에 형성될 수 있다. 설명된 계면의 릿지나 홈 두 가지 모두는 양단부 사이에서 연속하여 뻗어있을 필요가 없다. 따라서, 예컨대 릿지는 직선으로 연속하여 위치하는 제한된 길이의 다수의 노브 (knob) 로 대체될 수 있다. 하지만, 제조 기술의 이유로, 예시가 되는, 연속하는 릿지가 바람직하다. 개별 홈에 대하여, 그 길이는 홈이 선삭 인서트의 측면에서 개방되어 있지 않고 끝나는 것에 의해 줄어들 수 있다. 게다가, 홈의 플랭크는 볼록할 수 있고 릿지의 플랭크는 편평할 수 있다. 또한, 선삭 인서트의 고정은 나사 외의 고정 요소, 예컨대 클램프 또 는 쐐기 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 또한, 선삭 인서트가 상부측뿐 아니라 하부측 상에 세 개의 맞물림 부재를 갖게 형성됨으로써 전도될 수 있다. 선삭 인서트에 암형 맞물림 부재 (홈의 형태) 및 수형 부재를 갖는 인서트 시트 또는 심 플레이트가 제공되는 것이 바람직하지만, 반대의 대안도 가능하다. 다시 말하면, 선삭 인서트는 세 개의 대안적으로 사용될 수 있는 릿지 및 하나의 액티브 홈을 갖는 인서트 시트 또는 심 플레이트를 가짐으로써 형성될 수 있다. 하지만, 이러한 경우에, 인서트 시트 또는 심 플레이트는 선삭 인서트의 두 개의 사용되지 않는 릿지를 수용하기 위해 두 개의 넓은 홈이 보충되어야 할 필요가 있다.

기술된 공구는 필수적인 상대 동작을 야기하기 위해 작업물이 공구에 대해 회전하는 것에 의해서뿐만 아니라 그 반대 방법, 즉 회전하지 않는 작업물에 대한 공구의 회전에 의해 (공작물 또는 공구가 축선 방향으로 이송되는 것에 상관없이) 서도 체이싱 (chasing) 에 사용될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 나사 (thread) 선삭을 위한 선삭 공구의 부분 사시도이며, 공구는 완전한 조립된 상태로 나타나 있다.

도 2 는 동일한 공구의 사시 분해도이며, 선삭 인서트와 공구용 조임 나사는 공구의 기본 바디로부터 이격되어 나타나 있고, 선삭 인서트는 하부 사시도 뿐만 아니라 상부 사시도에도 나타나 있다.

도 3 은 기본 바디의 인서트 시트의 상부에서 본 평면도이다.

도 4 는 선삭 인서트의 아래측을 나타내는 확대 평면도이다.

도 5 는 선삭 인서트의 아래측과 인서트 시트의 바닥면 사이의 계면을 나타내는 매우 확대된 상세 구역이다.

도 6 은 선삭 인서트와 기본 바디가 서로 분리되어 있는 유사 구역이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기본 바디 2 : 선삭 인서트

3 : 조임 나사 4 : 인서트 시트

5 : 전면 6 : 후면

8 : 생크 9 : 바닥면

10 : 지지면 12 : 여유 공간

13 : 구멍 14 : 상부 경계선

15 : 하부 경계선 16, 17 : 단부 경계선

21 : 이 22 : 절삭 날

22a, 22b : 플랭크 에지 23 : 구멍

24 : 림 25 : 원뿔형 헤드

26 : 수나사 27, 28 : 맞물림 부재

C1, C2, C3 : 중심 축선

Claims

한편으로 인서트 시트 (4) 를 갖는 기본 바디 (1) 를 포함하고, 다른 한편으로는 삼각형 기본 형상을 갖고, 코너에 위치하는 이 (21) 와 상기 이에 형성된 절삭 날 (22) 을 갖는 인덱서블 선삭 나사-체이싱 인서트를 포함하는 선삭 공구로서,

상기 선삭 인서트는 상부측 (18) 과 하부측 (19) 을 포함하고 이들 사이에는 가상의 정삼각형 (T1) 에 위치하여 절삭 날 (22) 을 포함하는 코너를 향해 쌍으로 60°의 각으로 수렴하는 세 개의 측면 지지면 (20) 이 뻗어 있고, 선삭 인서트의 회전을 방지하기 위해 서로 맞물리는 길고 직선인 암형 맞물림 부재 (female-shped engagement) (28) 및 수형 맞물림 부재 (female-shped engagement) (27) 를 포함하는 계면을 통해 인서트 시트에 맞물림되어 있는 선삭 인서트, 선삭 인서트 (2) 의 액티브 코너가 가해지는 인서트 시트에 대항하는 코너부 (9a) 를 갖는 바닥면 (9) 을 포함하는 인서트 시트 (4), 선삭 인서트를 인서트 시트에 고정하기 위한 조임 요소 (3) 를 포함하는 선삭 공구에 있어서, 상기 인서트 시트 (4) 는 단일 액티브 수형 맞물림 부재 (27) 를 포함하며, 이 맞물림 부재는 지지 코너부 (9a) 로부터 이격되며, 또한 선삭 인서트에 포함되고 제 1 삼각형 (T1) 보다 더 작고 이에 대해 회전되는 등변 형상을 갖는 제 2 가상 삼각형 (T2) 내에 위치된 세 개의 암형 맞물림 부재 (28) 중 하나에 맞물림되고,

상기 인서트 시트 (4) 내에 포함된 상기 수형 맞물림 부재 (27) 는 선삭 인서트에 대한 측면 지지면 (10) 을 향해 50 ~ 90 °범위 내의 예각 (γ) 으로 뻗어 있고, 상기 선삭 인서트 (2) 내에 포함된 개별 암형 맞물림 부재 (28) 는 선삭 인서트의 측면 지지면 (20) 을 향해 동일한 크기의 예각 (α) 으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 별개의 암형 맞물림 부재 (28) 의 깊이는 수형 맞물 림 부재 (27) 의 높이에 대해 너무 작아서 틈 (31) 이 선삭 인서트 (2) 의 하부측 (19) 과 인서트 시트 (4) 의 바닥면 (9) 사이에 형성되고, 상기 틈은 선삭 인서트가 바닥면 (9) 과 면접촉 하는 상기 코너부 (9a) 를 향해 쐐기 모양으로 가늘어지는 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 개별 암형 부재는 두 개의 분기된 플랭크 (29) 를 갖추어 형성되고 선삭 인서트의 상부측 (19) 의 연속한 세 개의 홈에 포함되는 홈 (28) 인 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
제 3 항에 있어서, 상기 수형 부재는 인서트 시트의 바닥면 (9) 에서 돌출되고 두 개의 반대편에 있고, 수렴하는 플랭크 (30) 를 갖는 릿지 (27) 인 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
제 4 항에 있어서, 상기 릿지 (27) 의 플랭크 (30) 는 볼록하고, 홈 (28) 의 플랭크 (29) 는 편평한 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 삼각형 (T2) 의 변은 제 1 삼각형 (T1) 의 변의 길이 (L1) 의 최소 60% 그리고 최대 80% 인 길이 (L2) 를 갖는 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 선삭 인서트 (2) 의 개별 측면 지지면 (20) 은 제 1 삼각형 (T1) 의 변의 길이 (L1) 의 최대 50% 인 길이 (LS) 를 갖는 것을 특징으로 하는 선삭 공구.
상부측 (18) 과 하부측 (19) 을 포함하는 인덱서블 선삭 인서트로서, 이들 사이에는 가상의 정삼각형 (T1) 에 위치하여 절삭 날 (22) 을 포함하는 코너를 향해 쌍으로 60°의 각으로 수렴하는 세 개의 측면 지지면 (20) 이 뻗어 있는 인덱서블 선삭 인서트에 있어서,

상기 하부측 (19) 은 모두가 암형 또는 수형이며 제 1 삼각형 (T1) 보다 더 작고 이 제 1 삼각형에 대해 회전되며, 등변 형상을 갖는 가상의 제 2 삼각형 (T2) 내에 위치한 세 개의 길고 직선인 맞물림 부재 (28) 를 포함하고,

액티브 암형 맞물림 부재 (28) 의 길이방향 축선은 50 ~ 90° 범위 내의 예각 (α) 으로 액티브 절삭 날 (22) 의 반대편에 있는 액티브 측면 지지면 (20) 을 교차하고, 인덱서블 선삭 인서트는 코너에 위치하는 이 (21) 와 상기 이에 형성된 절삭 날 (22) 을 갖는 나사-체이싱 인서트를 구성하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 선삭 인서트.
제 8 항에 있어서, 상기 개별 암형 맞물림 부재는 한 쌍의 반대편에 있는 분기된 플랭크 (29) 를 갖는 홈 (28) 인 것을 특징으로 하는 선삭 인서트.
제 8 항에 있어서, 상기 플랭크 (29) 는 편평한 것을 특징으로 하는 선삭 인서트.
제 8 항에 있어서, 제 2 삼각형 (T2) 의 변은 제 1 삼각형 (T1) 의 변 길이 (L1) 의 최소 60% 그리고 최대 80% 인 길이 (L2) 를 갖는 것을 특징으로 하는 선삭 인서트.
제 8 항에 있어서, 상기 선삭 인서트 (2) 의 개별 측면 지지면 (20) 은 제 1 삼각형 (T1) 의 변의 길이 (L1) 의 최대 50% 인 길이 (LS) 를 갖는 것을 특징으로 하는 선삭 인서트.
제 8 항에 있어서, 코너에 있는 이 (21) 와 그 코너에 절삭 날 (22) 이 형성되는 나사 체이싱 (thread-chasing) 인서트로 구성된 선삭 인서트는, 개별 이 (21) 의 두 개의 플랭크 에지 (22a, 22b) 사이의 이등분선 (BA) 이 두 개의 측면 지지면 (20) 사이에 있는 이등분선 (B) 를 향해 0 ~ 45°범위 내의 예각 (β) 으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 선삭 인서트.
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