KR101677716B1 - 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트가 절삭 공구의 시트면으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있음과 함께 절삭 인서트와 절삭 공구 간의 체결되는 면적을 증대시킬 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 절삭 인서트는, 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면에 놓이기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈을 포함하고, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은, 상기 체결면의 제1 인접 체결부에 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽; 상기 체결면의 제2 인접 체결부에 접하며 상기 제2 인접 체결부와 각을 이루는 말단 측벽; 및 상기 선단 측벽과 상기 말단 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고, 상기 선단 측벽은 상기 말단 측벽보다 상기 스크류 통과홀에 더 가까이 위치된다.

Description

절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구{Cutting insert and cutting tool for mounting the same}

본 발명은 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 인서트는 공작 기계에 장착된 절삭 공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.

이러한 절삭 인서트는, 통상적으로, 주표면과, 체결면과, 그리고 주표면과 체결면을 연결하는 다수의 측면을 구비한다. 측면과 주표면 사이에는 절인이 제공된다.

도 1은 종래의 절삭 인서트가 절삭 공구의 체결면에 장착된 상태를 나타낸 것으로 클램핑 나사와 보어를 피해서 잘라 본 요부 단면도이고, 도 2는 도 1의 절삭 인서트를 나타낸 저면 사시도이고, 도 3은 도 1의 절삭 공구의 하부벽을 위에서 바라 본 도면이며, 그리고 도 4는 도 1의 절삭 공구의 측면을 나타낸 도면이다.

종래 기술로 한국등록특허 제10-0830323호에 개시된 절삭 인서트(14)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은, 그 저면(체결면)(60)에 서로 나란히 형성되어, 절삭 공구(12)의 하부벽(26)에 돌출된 전방 돌출부(40)와 후방 돌출부(42)에 각각 걸리는 서로 평행한 두 개의 홈(74)을 포함한다. 특히, 이 두 개의 홈(74) 각각은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 저면(60)에 수직인 말단 측벽(76)과, 저면(60)에 대해서 경사지며 말단 측벽(76) 보다 상대적으로 절삭 공구(12)의 보어(36)에 인접되는 선단 측벽(78)과, 그리고 말단 측벽(76))과 선단 측벽(78)을 연결하며 저면(60)에 대해 평행한 상면(80)을 포함한다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 인서트 수용 포켓(16)의 돌출부(40, 42)는 절삭 인서트의 저면(60) 내의 대응하는 홈(74)들과 결합한다. 그러나, 공차로 인해 절삭 가공시 오직 돌출부(40, 42)의 한 면만이 절삭 인서트(14)에 접한다. 즉, 절삭 인서트(14)의 말단 절인이 절삭 공구(12)의 회전축(도 4의 A) 방향으로 피삭재를 누르면서 절삭 가공을 하는 동안, 전방 돌출부(40)의 전면(46)은 전방 홈(74)의 전방 말단 측벽(76)에 접하여, 절삭 인서트(14)에 미치는 힘을 지지하게 된다.

하지만, 상술한 종래의 절삭 인서트(14)는, 그 저면(60)에 수직한 말단 측벽(76)이 절삭 공구(12)의 하부벽(시트면)(26)에 수직한 전방 돌출부(40)의 전면(46)에 접하게 되므로, 도 4에 도시된 바와 같이 절삭 공구의 하부벽(26)이 회전축(A)에 대해 "α"만큼 경사진 것을 감안할 때 절삭 인서트(14)에 회전축(A) 방향으로 힘이 가해질 경우 말단 측벽(76)이 전방 돌출부(40)의 전면(46)을 타고 이동되면서 절삭 인서트(14)가 절삭 공구의 하부벽(26)으로부터 들어 올려지는 문제가 있다.

또한, 종래 기술로 한국등록특허 제10-0830323호에 개시된 절삭 공구(12)는, 도 3에 도시된 바와 같은, 그 하부벽(26)에 돌출된 전방 돌출부(40)와 후방 돌출부(42)를 포함한다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 이 두 개의 돌출부(40, 42) 각각은, 그 하부벽(26)의 외측에서 보어(36)의 중심까지의 길이를 가진다.

따라서, 절삭 인서트(14)의 말단 절인이 절삭 공구(12)의 회전축(도 4의 A) 방향으로 피삭재를 누르면서 절삭 가공을 하는 동안, 전방 돌출부(40)의 전면(46)은 전방 홈(74)의 전방 말단 측벽(76)에 접하여, 절삭 인서트(14)에 미치는 힘을 지지하게 된다.

하지만, 상술한 종래의 절삭 공구(12)는, 각각의 돌출부(40, 42)가 보어의 중심까지만 형성되므로, 절삭 공구(12)가 그 회전축(도 4의 A)에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트(14)의 측부 절인이 피삭재를 가압하면서 발생되는 반경 방향 하중에 의해 절삭 인서트(14)가 보어(36)를 중심으로 회전되는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트가 절삭 공구의 시트면으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있음과 함께 절삭 인서트와 절삭 공구 간의 체결되는 면적을 증대시킬 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트가 스크류 통과홀을 기준으로 회전되는 현상을 최소화할 수 있는 절삭 공구를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트는, 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면에 놓이기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈을 포함하고, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은, 상기 체결면의 제1 인접 체결부에 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽; 상기 체결면의 제2 인접 체결부에 접하며 상기 제2 인접 체결부와 각을 이루는 말단 측벽; 및 상기 선단 측벽과 상기 말단 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고, 상기 선단 측벽은 상기 말단 측벽보다 상기 스크류 통과홀에 더 가까이 위치된다.

상기 제1 및 제2 장홈은 서로 평행하게 놓일 수 있다.

상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은, 그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고, 그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성될 수 있다.

일 예로, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은 상기 체결면의 길이 방향 중심선에 대해 경사져 놓일 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은 상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로, 상기 체결면이 놓이는 시트면; 상기 시트면에 형성되며 상기 스크류가 나사체결되는 스크류 체결홀; 및 상기 시트면에 돌출되며 상기 제1 및 제2 장홈에 각각 삽입되는 전방 돌출부와 후방 돌출부를 포함하고, 상기 전방 돌출부와 상기 후방 돌출부 각각은, 상기 시트면의 제1 인접 시트부와 접하며 상기 제1 인접 시트부와 각을 이루는 전면; 상기 시트면의 제2 인접 시트부와 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 후면; 및 상기 전면과 후면을 연결하는 상면을 포함하고, 상기 후면은 상기 전면 보다 상기 스크류 체결홀에 더 가까이 위치된다.

상기 후방 돌출부는, 상기 전방 돌출부 보다 상기 절삭 공구의 끝단에서 더 멀리 떨어져 위치될 수 있고, 상기 후방 돌출부의 상기 후면은, 상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓일 수 있고, 상기 가상선은, 상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선일 수 있다.

상기 후방 돌출부의 상기 후면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 제2 장홈의 상기 선단 측벽에 접할 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트는, 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면과 체결되기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 장홈을 포함하고, 상기 장홈은, 상기 체결면의 제1 인접 체결부와 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 제1 측벽; 상기 체결면의 제2 인접 체결부와 접하며 상기 제2 인접 체결부와 예각을 이루는 제2 측벽; 및 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고, 상기 장홈의 중심은 상기 스크류 통과홀에 놓일 수 있다.

일 예로, 상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 장홈은, 그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고, 그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되며, 그리고 상기 체결면의 길이방향 중심선에 경사져 놓일 수 있다.

다른 예로, 상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 장홈은, 그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고, 그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되며, 그리고 상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓일 수 있다.

또 다른 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구는, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로, 상기 체결면이 놓이는 시트면; 상기 시트면에 형성되는 스크류 체결홀; 및 상기 시트면에 돌출되어 상기 장홈에 삽입되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는, 상기 시트면의 제1 인접 시트부에 접하며 상기 제1 인접 시트부와 예각을 이루는 제1 면; 상기 시트면의 제2 인접 시트부에 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 제2 면; 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 면은 상기 스크류 체결홀의 중심을 기준으로 좌우 대칭될 수 있다.

상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓일 수 있고, 상기 제1 면은, 상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓일 수 있으며, 그리고 상기 가상선은, 상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선일 수 있다.

상기 제1 측벽은 상기 제2 측벽보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 위치될 수 있고, 상기 제1 면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 장홈의 상기 제1 측벽에 접할 수 있다.

또 다른 한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구는, 절삭 인서트의 체결면이 놓이는 시트면; 상기 시트면에 형성되며 스크류가 나사체결되는 스크류 체결홀; 및 상기 시트면에 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는, 상기 시트면에 대해 각을 이루는 제1 면; 상기 시트면에 대해 각을 이루는 제2 면; 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓이고, 상기 제1 면은, 상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고, 상기 가상선은, 상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선이다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 장홈의 선단 측벽과 말단 측벽 중 스크류 통과홀에 더 가까이 위치되는 선단 측벽이 이에 접하는 체결면의 제1 인접 체결부과 예각을 이루는 기술구성을 제공하므로, 선단 측벽에 대응되도록 절삭 공구의 시트면에 돌출되는 후방 돌출부의 후면이 형성될 경우, 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 절삭 공구의 회전축 방향의 힘을 받는 동안 선단 측벽이 후방 돌출부의 후면을 더욱 견고히 타고 들면서 접촉되어 절삭 인서트가 절삭 공구의 시트면으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있고, 이와 함께 체결면의 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽의 경우 종래의 직각을 이루는 선단 측벽에 비해 면적이 커지므로 절삭 인서트와 절삭 공구 간의 체결되는 면적의 증대로 서로에 대해 마찰력을 높일 수 있어 궁극적으로 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 전방 돌출부와 후방 돌출부 중 절삭 공구의 끝단에서 더 멀리 떨어져 위치된 후방 돌출부의 후면은, 시트면 중 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면 중 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선(스크류 체결홀 중 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선) 사이에 그 타단이 놓이는 기술구성을 제공하므로, 절삭 공구가 그 회전축에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트의 측부 절인이 피삭재를 가압하면서 발생되는 반경 방향 하중(이송분력)이 절삭 인서트에 가해지더라도 스크류 통과홀을 중심으로 절삭 인서트가 회전되는 현상을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래의 절삭 인서트가 절삭 공구의 체결면에 장착된 상태를 나타낸 것으로 클램핑 나사와 보어를 피해서 잘라 본 요부 단면도이다.
도 2는 도 1의 절삭 인서트를 나타낸 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 절삭 공구의 하부벽을 위에서 바라 본 도면이다.
도 4는 도 1의 절삭 공구의 측면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
도 7은 도 5의 절삭 인서트를 나타낸 저면도이다.
도 8은 도 5의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 절삭 공구의 회전축 방향의 힘을 받을 때 절삭 공구와의 접촉 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 8의 절삭 공구가 그 회전축에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트에 이송분력이 가해지는 상태를 나타낸 것으로, 돌출부의 길이가 짧은 (a)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전됨을 보이고, 돌출부의 길이가 상대적으로 긴 (b)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전되지 않음을 보이기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 12는 도 11의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 14는 도 13의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
도 15는 도 13의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 17은 도 16의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이며, 그리고 도 7은 도 5의 절삭 인서트를 나타낸 저면도이다.

도 8은 도 5의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 절삭 공구의 회전축 방향의 힘을 받을 때 절삭 공구와의 접촉 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 주표면(110)과, 주표면(110)의 반대되는 면으로 절삭 공구(도 8의 200)의 시트면(도 8의 210)에 놓이기 위한 체결면(120)과, 절삭 공구(도 8의 200)와 체결되기 위해 주표면(110)과 체결면(120)의 각 중심부를 관통하여 스크류(도 8의 10)를 통과시키는 스크류 통과홀(130)을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 체결면(120)에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)을 포함한다. 이하, 도 5 내지 도 7을 계속 참조하여, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)에 대해 상세히 설명한다.

제1 및 제2 장홈(140a)(140b) 각각은, 선단 측벽(141), 말단 측벽(142), 그리고 천장벽(143)을 포함한다. 선단 측벽(141)은 체결면(120)의 제1 인접 체결부(121)에 접하며 제1 인접 체결부(121)와 예각(θ1)을 이루고, 말단 측벽(142)은 체결면(120)의 제2 인접 체결부(122)에 접하며 제2 인접 체결부(122)와 각[일 예로, 둔각(θ2)]을 이루며, 그리고 천장벽(143)은 선단 측벽(141)과 말단 측벽(142)을 연결한다. 특히, 선단 측벽(141)은 말단 측벽(142)보다 스크류 통과홀(130)에 더 가까이 위치된다.

따라서, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)에 각각 포함되는 선단 측벽(141)과 말단 측벽(142) 중 스크류 통과홀(130)에 더 가까이 위치되는 선단 측벽(141)이 이에 접하는 제1 인접 체결부(121)과 예각(θ1)을 이루는 기술구성을 제공하므로, 선단 측벽(141)에 대응되도록 절삭 공구(도 8의 200)의 시트면(도 8의 210)에 돌출되는 후방 돌출부(도 8의 230b)의 후면(도 8의 232)이 형성될 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 절삭 공구(도 8의 200)에 장착된 절삭 인서트(100)가 절삭 공구의 회전축(C2)의 축 방향 힘을 받는 동안 선단 측벽(141)이 후방 돌출부(도 8의 230b)의 후면(도 8의 232)을 더욱 견고히 파고 들면서 접촉되어 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(도 8의 200)의 시트면(도 8의 210)으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있고, 이와 함께 체결면(120)의 제1 인접 체결부(121)와 예각(θ1)을 이루는 선단 측벽(141)(도 9의 P1 참조)의 경우 종래의 직각을 이루는 선단 측벽(도 9의 P1 참조)에 비해 면적이 커지므로 절삭 인서트(100)와 절삭 공구(도 8의 200) 간의 체결되는 면적의 증대로 서로에 대해 마찰력을 높일 수 있어 궁극적으로 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)은 서로 평행하게 놓일 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)이 스크류 통과홀(130)을 가운데 두고 스크류 통과홀(130)로부터 서로 서로 동일한 거리를 가질 경우, 절삭 인서트(100)를 스크류 통과홀(130)을 기준으로 180도 회전시키더라도 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)이 후술할 절삭 공구(200)의 전방 및 후방 돌출부(230a)(230b)에 각각 장착이 되므로 절삭 인서트(100)의 대각 방향의 다른 절인을 또한 사용할 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 주표면(110)과 체결면(120)을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면(151)(152)과 제1 및 제2 단부 측면(153)(154)을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 장부 측면(151)(152)은 서로 마주하여 놓이고, 제1 및 제2 단부 측면(153)(154)은 서로 마주하여 놓일 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b) 각각은, 그 일단이 제1 장부 측면(151)에 노출되게 형성되고, 그 타단이 제2 장부 측면(152)에 노출되게 형성될 수 있다. 따라서, 절삭 인서트(100)를 그 측면 방향으로 밀어서 절삭 인서트(100)의 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)을 후술할 절삭 공구(200)의 전방 및 후방 돌출부(140a)(140b)에 각각 끼워 넣을 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b) 각각은 체결면(120)의 길이 방향 중심선(C1)에 대해 경사져 놓일 수 있다.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구(200)에 대해 설명한다.

도 10은 도 8의 절삭 공구가 그 회전축에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트에 이송분력이 가해지는 상태를 나타낸 것으로, 돌출부의 길이가 짧은 (a)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전됨을 보이고, 돌출부의 길이가 상대적으로 긴 (b)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전되지 않음을 보이기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구(200)는, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)가 장착되는 절삭 공구로, 시트면(210)과, 스크류 체결홀(220)과, 전방 돌출부(230a)와, 그리고 후방 돌출부(230b)를 포함하다. 이하, 도 8 및 도 9를 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

시트면(210)은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 절삭 인서트(100)의 체결면(120)이 놓이는 구성요소이다. 이러한 시트면(210)은 절삭 공구(200)의 회전축(C2)에 대해 설정 각도 경사진다.

스크류 체결홀(220)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 절삭 인서트(100)의 스크류 통과홀(130)을 통과한 스크류(10)가 최종적으로 체결되는 구성요소이다. 스크류 체결홀(220)의 내주면에는 스크류(10)가 나사 방식으로 체결되도록 나사산이 형성된다.

전방 및 후방 돌출부(230a)(230b)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 시트면(210)에 돌출되며 상술한 절삭 인서트(100)의 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)에 각각 삽입되는 구성요소이다. 특히, 전방 및 후방 돌출부(230a)(230b) 각각은, 도 8에 도시된 바와 같이, 전면(231), 후면(232), 그리고 상면(233)을 포함한다. 전면(231)은 시트면(210)의 제1 인접 시트부(211)와 접하며 제1 인접 시트부(211)와 각[일예로, 둔각(θ2)]을 이루고, 후면(232)은 시트면(210)의 제2 인접 시트부(212)와 접하며 제2 인접 시트부(212)와 예각(θ1)을 이루며, 그리고 상면(233)은 전면(231)과 후면(232)을 연결한다. 이와 함께, 후면(232)은 전면(231) 보다 스크류 체결홀(220)에 더 가까이 위치된다.

따라서, 절삭 공구(200)의 시트면(210)에 돌출되는 후방 돌출부(230b)의 후면(232)이 이에 접하는 제2 인접 시트부(212)와 예각(θ1)을 이루는 기술구성을 제공하므로, 후면(232)에 대응되도록 상술한 절삭 인서트(100)의 선단 측벽(141)이 형성될 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 절삭 공구(200)에 장착된 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(200)의 회전축(C2)의 축 방향 힘을 받는 동안 선단 측벽(141)이 후방 돌출부(230b)의 후면(232)을 더욱 견고히 파고 들면서 접촉되어 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(200)의 시트면(210)으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있고, 이와 함께 체결면(120)의 제1 인접 체결부(121)와 예각(θ1)을 이루는 선단 측벽(141)(도 9의 P1 참조)의 경우 종래의 직각을 이루는 선단 측벽(도 9의 P1 참조)에 비해 면적이 커지므로 절삭 인서트(100)와 절삭 공구(200) 간의 체결되는 면적의 증대로 서로에 대해 마찰력을 높일 수 있어 궁극적으로 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(230b)는 전방 돌출부(230a) 보다 절삭 공구(200)의 끝단(200E)에서 더 멀리 떨어져 위치될 수 있고, 후방 돌출부(230b)의 후면(232)은, 시트면(210) 중 절삭 공구(200)의 회전축(C2)에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면(210) 중 회전축(C2)에 가장 인접되는 부분과 가상선(L) 사이에 그 타단이 놓일 수 있다. 여기서, 가상선(L)은, 스크류 체결홀(220) 중 회전축(C2)에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 회전축(C2)과 평행하게 놓이는 가상의 선이다.

따라서, 전방 돌출부(230a)와 후방 돌출부(230b) 중 절삭 공구의 끝(200E)단에서 더 멀리 떨어져 위치된 후방 돌출부(230b)의 후면(232)은, 시트면(210) 중 절삭 공구(200)의 회전축(C2)에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면(210) 중 회전축(C2)에 가장 인접되는 부분과 가상선(L) 사이에 그 타단이 놓이는 기술구성을 제공하므로, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 절삭 공구(200)가 그 회전축(C2)에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트(100)의 측부 절인이 피삭재를 가압하면서 발생되는 반경 방향 하중(이송분력)이 절삭 인서트(100)에 가해지더라도 스크류 통과홀(130)을 중심으로 절삭 인서트(100)가 회전되는 현상을 최소화할 수 있다.

나아가, 도 9에 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(230b)의 후면(232)은, 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트(100)의 제2 장홈(140b)의 선단 측벽(141)에 접할 수 있다. 따라서, 상술한 이송분력은 후방 돌출부(230b)의 후면(232)과 제2 장홈(140b)의 선단 측벽(141)에 의해 지지될 수 있다.

이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(2100)에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 12는 도 11의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(2100)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(2140a)(2140b)의 배치 형상을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 제1 및 제2 장홈(2140a)(2140b)의 배치 형상 위주로 설명한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(2140a)(2140b) 각각은 체결면(120)의 길이방향 중심선(C1)에 수직이 되게 놓일 수 있다.

이하, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)에 대해 설명한다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 14는 도 13의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 장홈(3140)이 하나 배치되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 장홈(3140) 위주로 설명한다.

장홈(3140)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 측벽(3141), 제2 측벽(3142), 그리고 천장벽(3143)을 포함한다. 제1 측벽(3141)은 체결면(3120)의 제1 인접 체결부(3121)와 접하며 제1 인접 체결부(3121)와 예각(θ1)을 이루고, 제2 측벽(3142)은 체결면(3120)의 제2 인접 체결부(3122)와 접하며 제2 인접 체결부(3122)와 예각(θ1)을 이루며, 그리고 천장벽(3143)은 제1 측벽(3141)과 제2 측벽(3142)을 연결한다. 특히, 장홈(3140)의 중심은 스크류 통과홀(3130)에 놓일 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)는, 주표면(3110)과 체결면(3120)을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면(3151)(3152)과 제1 및 제2 단부 측면(3153)(3154)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 장부 측면(3151)(3152)은 서로 마주하여 놓이고, 제1 및 제2 단부 측면(3153)(3154)은 서로 마주하여 놓일 수 있다. 장홈(3140)은, 그 일단이 제1 장부 측면(3151)에 노출되게 형성되고, 그 타단이 제2 장부 측면(3152)에 노출되게 형성될 수 있다. 이와 함께, 장홈(3140)은 체결면(3120)의 길이방향 중심선(C1)에 경사져 놓일 수 있다.

이하, 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구(2200)에 대해 설명한다.

도 15는 도 13의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구(2200)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 돌출부(2230)가 하나 배치되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구(200)와 동일하므로, 이하에서는 돌출부(2230) 위주로 설명한다.

돌출부(2230)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 시트면(2210)에 돌출되어 상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)의 장홈(3140)에 삽입되는 구성요소이다. 이러한 돌출부(2230)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 면(2231), 제2 면(2232), 그리고 상면(2233)을 포함할 수 있다. 제1 면(2231)은 시트면(2210)의 제1 인접 시트부(2211)에 접하며 제1 인접 시트부(2211)와 예각(θ1)을 이루고, 제2 면(2232)은 시트면(2210)의 제2 인접 시트부(2212)에 접하며 제2 인접 시트부(2212)와 예각(θ1)을 이루며, 그리고 상면(2233)은 제1 면(2231)과 제2 면(2232)을 연결한다. 특히, 제1 및 제2 면(2231)(2232)은 스크류 체결홀(2220)의 중심을 기준으로 좌우 대칭될 수 있다.

나아가, 제1 면(2231)은 제2 면(2232) 보다 절삭 공구(2200)의 끝단(2200E)에 더 가까이 놓일 수 있다. 이와 함께, 제1 면(2231)은, 시트면(2210) 중 절삭 공구(2200)의 회전축(C2)에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면(2210) 중 회전축(C2)에 가장 인접되는 부분과 가상선(L) 사이에 그 타단이 놓일 수 있다. 여기서, 가상선(L)은, 스크류 체결홀(2220) 중 회전축(C2)에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 회전축(C2)과 평행하게 놓이는 가상의 선일 수 있다.

상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)의 제1 측벽(3141)은 제2 측벽(3142)보다 절삭 공구의 끝단(2200E)에 더 가까이 위치될 수 있고, 도시되지는 않았지만, 제1 면(2231)은 절삭 가공이 진행되는 동안 상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)의 장홈(3140)의 제1 측벽(3141)에 접할 수 있다.

이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트에 대해 설명한다.

도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 17은 도 16의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(4100)는, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 장홈(4140)의 배치 형상을 제외하고는 상술한 본 발명의 제3 실시예와 동일하므로, 이하에서는 장홈(4140)의 배치 형상 위주로 설명한다.

도 16에 도시된 바와 같이, 장홈(4140)은 체결면(120)의 길이방향 중심선(C1)에 수직이 되게 놓일 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 스크류
100, 2100, 3100, 4100: 절삭 인서트
110, 3110: 주표면 120, 3120: 체결면
121, 3121: 제1 인접 체결부 122, 3122: 제2 인접 체결부
130, 3130: 스크류 통과홀 140a, 2140a: 제1 장홈
140b, 2140b: 제2 장홈 141: 선단 측벽
142: 말단 측벽 143: 천장벽
151, 3151: 제1 장부 측면 152, 3152: 제2 장부 측면
153, 3153: 제1 단부 측면 154, 3154: 제2 단부 측면
200, 2200: 절삭 공구 200E, 2200E: 절삭 공구의 끝단
210, 2210: 시트면 211, 2211; 제1 인접 시트부
212, 2212: 제2 인접 시트부 220, 2220: 스크류 체결홀
230a: 전방 돌출부 230b: 후방 돌출부
231: 전면 232: 후면
233: 상면 2230: 돌출부
2231: 제1 면 2232: 제2면
2233: 상면 3140; 4140: 장홈
3141: 제1 측벽 3142: 제2 측벽
3143: 천장벽 C1: 가로방향 중심선
C2: 절삭 공구의 회전축 L: 가상선
θ1: 예각 θ2: 둔각

Claims (15)

1. 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면에 놓이기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서,
   상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈을 포함하고,
   상기 제1 및 제2 장홈 각각은,
   상기 체결면의 제1 인접 체결부에 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽;
   상기 체결면의 제2 인접 체결부에 접하며 상기 제2 인접 체결부와 각을 이루는 말단 측벽; 및
   상기 선단 측벽과 상기 말단 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고,
   상기 선단 측벽은 상기 말단 측벽보다 상기 스크류 통과홀에 더 가까이 위치되는
   절삭 인서트.
2. 제1항에서,
   상기 제1 및 제2 장홈은
   서로 평행하게 놓이는
   절삭 인서트.
3. 제2항에서,
   상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함하고,
   상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
   상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
   상기 제1 및 제2 장홈 각각은,
   그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고,
   그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되는
   절삭 인서트.
4. 제3항에서,
   상기 제1 및 제2 장홈 각각은
   상기 체결면의 길이 방향 중심선에 대해 경사져 놓이는
   절삭 인서트.
5. 제3항에서,
   상기 제1 및 제2 장홈 각각은
   상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓이는
   절삭 인서트.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
   상기 체결면이 놓이는 시트면;
   상기 시트면에 형성되며 상기 스크류가 체결되는 스크류 체결홀; 및
   상기 시트면에 돌출되며 상기 제1 및 제2 장홈에 각각 삽입되는 전방 돌출부와 후방 돌출부를 포함하고,
   상기 전방 돌출부와 상기 후방 돌출부 각각은,
   상기 시트면의 제1 인접 시트부와 접하며 상기 제1 인접 시트부와 각을 이루는 전면;
   상기 시트면의 제2 인접 시트부와 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 후면; 및
   상기 전면과 후면을 연결하는 상면을 포함하고,
   상기 후면은 상기 전면 보다 상기 스크류 체결홀에 더 가까이 위치되는
   절삭 공구.
7. 제6항에서,
   상기 후방 돌출부는,
   상기 전방 돌출부 보다 상기 절삭 공구의 끝단에서 더 멀리 떨어져 위치되고,
   상기 후방 돌출부의 상기 후면은,
   상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고,
   상기 가상선은,
   상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선인
   절삭 공구.
8. 제7항에서,
   상기 후방 돌출부의 상기 후면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 제2 장홈의 상기 선단 측벽에 접하는
   절삭 공구.
9. 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면과 체결되기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서,
   상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 장홈을 포함하고,
   상기 장홈은,
   상기 체결면의 제1 인접 체결부와 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 제1 측벽;
   상기 체결면의 제2 인접 체결부와 접하며 상기 제2 인접 체결부와 예각을 이루는 제2 측벽; 및
   상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고,
   상기 장홈의 중심은 상기 스크류 통과홀에 놓이는
   절삭 인서트.
10. 제9항에서,
    상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 장홈은,
    그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    상기 체결면의 길이방향 중심선에 경사져 놓이는
    절삭 인서트.
11. 제9항에서,
    상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 장홈은,
    그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓이는
    절삭 인서트.
12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
    상기 체결면이 놓이는 시트면;
    상기 시트면에 형성되는 스크류 체결홀; 및
    상기 시트면에 돌출되어 상기 장홈에 삽입되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는,
    상기 시트면의 제1 인접 시트부에 접하며 상기 제1 인접 시트부와 예각을 이루는 제1 면;
    상기 시트면의 제2 인접 시트부에 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 제2 면; 및
    상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 면은 상기 스크류 체결홀의 중심을 기준으로 좌우 대칭되는
    절삭 공구.
13. 제12항에서,
    상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓이고,
    상기 제1 면은,
    상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고,
    상기 가상선은,
    상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선인
    절삭 공구.
14. 제13항에서,
    상기 제1 측벽은 상기 제2 측벽보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 위치되고,
    상기 제1 면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 장홈의 상기 제1 측벽에 접하는
    절삭 공구.
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