KR20030081519A - 인서트 홀더 - Google Patents

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KR20030081519A
KR20030081519A KR10-2003-7011927A KR20037011927A KR20030081519A KR 20030081519 A KR20030081519 A KR 20030081519A KR 20037011927 A KR20037011927 A KR 20037011927A KR 20030081519 A KR20030081519 A KR 20030081519A
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KR
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plate
cutting
holder
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페르손콘뉘
하그베리롤프
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산드빅 악티에볼라그
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Abstract

본 발명은 칩 제거 가공을 위한 절삭 인서트(15)용 인서트 홀더에 관한 것으로서, 이 인서트 홀더는, 헤드(5), 측면을 한정하는 V-형 홈을 가지며 헤드(5, 5')상에 설치되는 인서트 시트판(13), 상기 인서트 시트판(13)을 헤드(5)상에 단단히 고정하기 위한 부재(21, 23), 및 절삭 인서트(15)용 고정 부재를 수용하기 위한 부재를 포함하며, 절삭 인서트(15)가 인서트 홀더에 설치될 때 상기 절삭 인서트(15)의 측면 가장자리는 상기 측면과 접촉하게 된다. 본 발명에 따른 인서트 홀더의 특징은, 헤드(5)가 제 1 리지 치(7)를 갖는 표면을 구비하고, 인서트 시트판(13)이 제 2 리지 치(25)를 갖는 표면을 구비하고, 또한, 인서트 시트판(13)이 설치 위치에 위치될 때 제 1 리지 치(7)와 제 2 리지 치(25)가 서로 인접한다는 점이다.

Description

인서트 홀더{INSERT HOLDER}
칩 형성 가공을 위한 인덱스형 공구(indexable tool)가 유럽특허 제 A 0 248 205 호에 이미 알려져 있다. 상기 공구는 교체가능한 인서트 시트판을 포함하는데, 이 인서트 시트판은 절삭 인서트가 수용되는 V-형 홈을 갖는다. 인서트 시트판은 편심 기구에 의해 공구의 길이 방향으로 변위될 수 있고, 변위가 일어나면 절삭 인서트는 1/4 회전으로 인덱싱되고, 이에 따라 절삭 인서트의 사용되지 않은 절삭날이 작용 위치에 있게 된다. 절삭 인서트의 인덱싱은, 인서트 시트판의 밑에 부착 갈고리형 부재를 사용하여 절삭 인서트가 단단히 고정된 핀을 돌림으로써 이루어진다. 상기 갈고리형 부재는 인서트 시트판과 함께 공구의 길이 방향으로 변위된다. 그러나, V-형 홈의 측면 가장자리는 절삭 인서트의 측면에맞도록 조정되지 못한다.
본 발명은 칩 제거 가공을 위한 절삭 인서트(cutting insert)용 인서트 홀더에 관한 것으로서, 이 인서트 홀더는, 헤드, 측면을 한정하는 V-형 홈을 가지며 헤드(5, 5')상에 설치되는 인서트 시트판(13; insert seat plate), 상기 인서트 시트판을 헤드상에 단단히 고정하기 위한 부재, 및 절삭 인서트용 고정 부재를 수용하기 위한 부재를 포함하며, 절삭 인서트가 인서트 홀더에 설치될 때 상기 절삭 인서트의 가장자리는 상기 측면과 접촉하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 인서트 홀더에 절삭 인서트가 수용될 때의 제 1 극단 경우를 확대된 크기로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인서트 홀더에 절삭 인서트가 수용될 때의 제 2 극단경우를 확대된 크기로 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인서트 홀더의 분해사시도이다.
도 4는 인서트 홀더에 포함된 인서트 시트판의 저면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 조립된 인서트 홀더의 사시도이다.
도 6은 인서트 홀더에 포함된 헤드의 대안적인 실시형태의 사시도이다.
본 발명의 주요 목적은, 절삭 인서트가 예를 들어 모방 선삭중에 가변 하중 및/또는 하중 방향에 노출됨에도 불구하고 절삭 인서트를 절삭 시트에 매우 정확히 고정할 수 있는 상술한 종류의 인서트 홀더를 구현하는 것이다. 그 결과, 공구 홀더의 사용중에 치수의 정확성이 증가된다.
본 발명의 또 다른 목적은 V-형 홈의 측면 가장자리가 절삭 인서트의 측면에 대해 스스로 조정가능하여, 이에 의해 4점 접촉이 보장되도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 V-형 홈을 매우 안정하게 공구의 헤드에 고정하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 간단하고 저렴한 방법으로 다수의 상이한 절삭 인서트 형상 및 절삭 인서트 크기로 조정될 수 있는 인서트 홀더를 구현하는 것이다.
본 발명의 적어도 주요 목적은 청구항 1 항에 따른 인서트 홀더에 의해 실현된다. 본 발명의 바람직한 실시형태는 종속항에 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 첨부 도면을 참고로 하여 이하에서 설명될 것이다.
도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인서트 홀더의 인서트 시트판과 절삭 인서트 사이의 협력 작용에 있어서, 절삭 인서트와 인서트 시트판 사이의 2개의 접촉 지점(P1, P2)은 인서트 시트판에 형성되는 V-형 홈의 팁 영역에 위치되어 있다. 그러한 관계에 있어서, 접촉 지점(P1, P2)은 대향하고, 즉, V-형 홈의 양측벽에 위치되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 일반적인 경우에 있어서, V-형 홈의 날끝각(α1)은 절삭 인서트의 날끝각(β1)보다 다소 크다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 인서트 홀더의 인서트 시트판과 절삭 인서트 사이의 협력 작용에 있어서, 절삭 인서트와 인서트 시트판 사이의 2개의 접촉 지점(P3, P4)은 V-형 홈의 개구 영역에 위치되어 있고, 이러한 경우에 접촉 지점(P3, P4)은 또한 대향하고, 즉, V-형 홈의 양측벽에 위치되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 일반적인 경우에 있어서, V-형 홈의 날끝각(α1)은 절삭 인서트의 날끝각(β2)보다 다소 작다.
도 3에 도시된 본 발명에 따른 인서트 홀더는, 축(3) 및 헤드(5)를 구비하는기본 홀더(1)를 포함한다. 도시된 실시형태에 있어서, 축(3)은 정사각형 단면을 갖는다. 평면에서 보았을 때 헤드(5)는 일반적으로 삼각형 형상을 갖고, 이에 의해 헤드(5)의 자유 단부의 날끝각은 헤드(5)에 지지되는 절삭 인서트의 날끝각과 원칙적으로 동일하다.
본 발명에 따른 인서트 홀더가 특별히 모방 인서트를 위한 것이기 때문에, 본 날끝각은 비교적 작다. 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드(5)의 상면에는 제 1 리지 치(ridge teeth; 7)가 형성되어 있다. 리지 치(7)가 있는 헤드(5)의 표면상에는 2개의 제 1 구멍(9) 및 제 2 구멍(10)이 배치되어 있고, 상기 모든 구멍의 내부에는 나사산이 형성되어 있다.
축(3)과 헤드(5) 사이에는 리지 치(7)와 관련하여 지지 표면(11)이 배치되어 있고, 상기 지지 표면(11)은 리지 치가 위치되는 평면에 수직인 연장부를 갖는다. 지지 표면(11)에는 2개의 제 3 구멍(12)이 배치되어 있고, 이 구멍의 내부에는 나사산이 형성되어 있다.
도 3에 따른 인서트 홀더에는 V-형 홈(14)를 포함하는 인서트 시트판(13)이 또한 제공되는데, 상기 V-형 홈(14)에는 칩 제거 가공을 위한 절삭 인서트(15)가 수용된다. 인서트 시트판(13)에는 2개의 제 4 구멍(16)이 배치되어 있고, 상기 제 4 구멍(16)은 다소 타원형이고 또한 바람직하게 매끄러운 벽을 갖는다. 제 4 구멍(16)을 타원형으로 형성함으로써, 인서트 시트판(13)이 기본 홀더(1)의 길이 방향으로 변위될 수 있다. 인서트 시트판(13)에는 또한 지지벽(17)이 형성되어 있는데, 이 지지벽(17)은 인서트 시트판(13)의 주면에 수직인 일반적인 연장부를갖는다. 지지벽(17)에는 바람직하게 매끄러운 벽을 갖는 2개의 제 5 구멍(18)이 배치되어 있다.
도 3에 따른 인서트 홀더는, 지지 표면(11)과 지지벽(17) 사이에 부착되는 스페이서 판(19)을 또한 포함한다. 스페이서 판(19)의 기능은 이하에서 설명될 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 스페이서 판(19)에는 2개의 홈(20)이 형성되어 있고, 이 홈(20)의 상부 원형부는 제 3 구멍(12) 및 제 5 구멍(18)의 상부 원형부와 각각 일치할 수 있다.
인서트 시트판(13)을 헤드(5)에 만족스러운 방법으로 단단히 고정하기 위해, 인서트 홀더는 또한 다수의 나사를 구비한다. 따라서, 인서트 홀더는 2개의 제 1 나사(21)를 포함하는데, 이 나사(21)는 헤드(5)에서 리지 치(7)가 형성된 부분의 제 1 구멍(9)속에 수용된다. 인서트 홀더는 제 3 구멍(12)속에 수용되는 2개의 제 3 나사(23)를 또한 포함한다.
인서트 시트판(13)의 V-형 홈(14)속에 절삭 인서트(15)를 고정하기 위해, 인서트 홀더는 헤드(5)의 제 2 구멍(10)속에 수용되는 제 2 나사(22)를 또한 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 인서트 시트판(13)의 바닥면에는, 헤드(5)의 제 1 리지 치(7)와 협력 작용하는 제 2 리지 치(25)가 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드(5)에서 절삭 인서트(15)를 지지하는 부분에도 리지 치(7)가 형성되어 있다. 이것은 도 3에 도시된 본 발명에 따른 인서트 홀더의 실시형태에 있어서, 절삭 인서트(15)의 바닥면에 리지 치가 형성되어야 한다는 것을 의미한다.이것은 도 3에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 리지 치(7, 25)는 V-형 홈의 이등분선(B)의 방향에 평행한 방향을 갖는다. 절삭 인서트(15)의 설치 위치에 있어서, 절삭 인서트(15)의 바닥면의 리지 치는 동일하게 리지 치(7, 25)에 평행하다.
도 5에서, 본 발명에 따른 인서트 홀더는 조립된 상태로 도시되어 있다. 이러한 관계에 있어서, 제 1 나사(21)는 제 4 구멍(16)을 통과하여 제 1 구멍(9)속에 수용된다. 제 3 나사(23)는 제 5 구멍(18) 및 홈(20)을 통과하여 제 3 구멍(12)속에 수용된다. 절삭 인서트(15)는 제 2 구멍(10)속에 수용되는 제 2 나사(22)에 의해 단단히 고정된다.
도 5에서 알 수 있듯이, 스페이서 판(19)의 두께는 헤드(5)상의 인서트 시트판(13)의 위치에 영향을 줄 것이다. 따라서, 스페이서 판(19)의 두께를 증가시키면, 인서트 시트판(13)은 헤드(5)의 자유 팁 방향으로 변위된다. 다시 인서트 시트판(13)의 가변 위치는 절삭 인서트(15)의 고정에 영향을 미친다. 따라서, 스페이서 판(19)의 상이한 두께에 의해, 절삭 인서트(15)를 인서트 홀더상에 고정하는 제 2 나사(22)의 예-인장(pre-tension)의 최적화가 보장된다. 예-인장은 인서트의 이동을 최소화하기 위한 중요한 변수이다. 인서트 시트판(13)이 헤드(5)의 팁쪽으로 비교적 멀리 변위된다면, 제 2 나사(22)의 예-인장은 더 강해질 것이다. 따라서, 인서트 시트판(13)이 헤드(5)의 팁쪽으로 비교적 짧은 거리로 변위된다면, 제 2 나사(22)의 예-인장은 더 작아질 것이다. 홈(20)이 형성된 스페이서 판(19) 덕분에, 인서트 시트판(13)은 스페이서 판(19)의 교환과 관련하여 완전히 분리될 필요가 없다. 따라서, 제 1 나사(21) 및 제 3 나사(23)를 풀면, 스페이서 판(19)이 제거되어 상이한 두께의 스페이서 판(19)으로 교체될 수 있다.
인서트 시트판(13)을 분리가능하게 형성함으로써, 밀링 또는 대안적인 방법, 예를 들어 전기 스파크 방법, 주조 방법 또는 연삭 방법에 의해 특별히 V-형 홈(14)에 대해 정확한 제조가 가능하다. 이에 의해, V-형 홈(14)의 절삭 인서트(15)용 지지 표면은 홈(14)내에 작은 틈을 보장하도록 최적화될 수 있다.
분리가능한 인서트 시트판(13)은 축(3)/헤드(5) 및 절삭 시트 홀더(13)에 상이한 재료가 사용될 수 있다는 것을 또한 보장한다. 따라서, 강도 및 경도가 더 큰 재료, 예를 들어 초경합금(cemented carbide)이 인서트 시트판(13)에 사용될 수 있으므로, 절삭 인서트의 이동 및 소성 변형이 최소화된다.
분리가능한 인서트 시트판(13)에 의해, 상이한 절삭 인서트 형상으로 변할 수 있는데, 예를 들어 35°의 날끝각을 갖는 절삭 인서트로부터 55°의 날끝각을 갖는 절삭 인서트까지 또한 변할 수 있다. 이와 관련하여 자연히 인서트 시트판(13)의 V-형 홈(14)은 해당 절삭 인서트(15)에 끼워지도록 변경된다.
도 6에는, 본 발명에 따른 절삭 시트 홀더에 대한 기본 홀더(1')의 대안적인 실시형태가 도시되어 있다. 상기 실시형태는, 인서트 시트판(13) 및 절삭 인서트(15')를 지지하는 헤드(5')의 표면중 일부에만 리지 치(7')가 형성되어 있다는 점에서 도 3에 따른 실시형태와는 원칙적으로 다르다. 따라서, 인서트 시트판(13)과 협력 작용하는 부분의 표면에만 리지 치(7')가 형성되어 있다.이와 관련하여, 도 3에 따른 기본체 또는 도 6에 따른 기본체와 함께 사용되는냐에 관계없이 인서트 시트판(13)은 유사한 형상을 가질 수 있다는 점을 주목해야 한다.
따라서, 도 6에 따른 헤드(5')는 칩 제거 가공을 위한 절삭 인서트를 수용하는 표면상에는 리지 치를 갖지 않는다. 헤드(5')의 대안적인 실시형태에 의해, 바닥 표면상에 리지 치가 형성되지 않는 표준 형상의 절삭 인서트가 사용될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 따라 설명된 실시형태에 있어서, 인서트 홀더에는 스페이서 판(19)이 설치되어 있고, 이 스페이서 판에 의해, 절삭 인서트(15)를 고정하는 나사(22)의 예-인장이 조정될 수 있다. 이것은 상기 조정을 달성하기 위한 구조적으로 간단한 해결책이다. 그러나, 본 발명의 범위내에서, 예-인장의 조정, 즉 본 경우에는 인서트 시트판(13)의 위치의 변위의 조정을 달성하기 위해 대안적인 부재/수단도 또한 가능하다. 따라서, 인서트 시트판(13)과 지지 표면(11) 사이에 조정 기구가 제공되고, 이 조정 기구에 의해 인서트 시트판(13)이 변위될 수 있다. 상기 조정 기구는, 예를 들어, 하나 이상의 고정 나사를 포함한다. 그러나, 그러한 구성과 관련하여 해결되어야 하는 문제는, 인서트 시트판(13)이 헤드에서 만족스러운 방법으로 고정되어야 하고, 즉, 인서트 시트판(13)에 영향을 미치는 하중을 단단한 결합이 흡수할 수 있어야 한다는 것이다.
상술한 실시형태에 따르면, 절삭 인서트(15)는 기본 홀더의 헤드(5)상에 직접 배치된다. 그러나 본 발명의 범위내에서, 절삭 인서트(15)와 헤드(5) 사이에 쐐기판(shim plate)이 배치되는 것도 가능하다. 이와 관련하여, 쐐기판이헤드(5)쪽으로 넓어지는 상태로 인서트 시트판(13)의 두께가 주로 유지되는 것이 가능하다. 쐐기판이 헤드(5)의 상부에 위치되고, 또한 인서트 시트판(13)이 상술한 실시형태와 비교하여 더 큰 높이를 갖는 것이 가능하다. 쐐기판이 사용되는 경우에, 절삭 시트와 쐐기판 사이의 리지 치의 방향은 인서트 시트판(13)과 헤드(5) 사이의 방향과는 다를 수 있다.
*도면 부호의 간단한 설명*
1, 1' : 기본 홀더
축
5, 5' : 헤드
7, 7' : 제 1 리지 치
제 1 구멍
제 2 구멍
제 3 구멍
인서트 시트판
V-형 홈
절삭 인서트
제 4 구멍
지지벽 제 5 구멍
스페이서 판
제 1 나사
제 2 나사
제 3 나사
제 2 리지 치

Claims (7)

  1. 칩 제거 가공을 위한 절삭 인서트(15)용 인서트 홀더로서, 인서트 홀더는, 헤드(5, 5'), 측면을 한정하는 V-형 홈을 가지며 헤드(5, 5')상에 설치되는 인서트 시트판(13), 상기 인서트 시트판(13)을 헤드(5, 5')상에 단단히 고정하기 위한 부재(21, 23), 및 절삭 인서트(15)용 고정 부재(22)를 수용하기 위한 부재를 포함하고, 절삭 인서트(15)가 인서트 홀더에 설치될 때 상기 절삭 인서트(15)의 측면 가장자리는 상기 측면과 접촉하게 되고, 헤드(5, 5')는 제 1 리지 치(7, 7')를 갖는 표면을 구비하고, 인서트 시트판(13)은 제 2 리지 치(25)를 갖는 표면을 구비하고, 인서트 시트판(13)이 조립된 상태에 있어서 제 1 리지 치(7, 7')가 서로 인접하고, 리지 치(7, 7', 25)는 V-형 홈(14)의 이등분선(B)에 평행한 방향으로 연장하는 인서트 홀더에 있어서,
    헤드(5, 5')상의 절삭 시트 홀더(13)의 위치를 리지 치(7, 7', 25)의 길이 방향으로 조정하기 위한 부재(11, 19)를 구비하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조정 부재는 교체가능한 스페이서 판(19), 및 헤드(5, 5')와 관련하여 배치된 지지 표면(11)을 포함하고, 상기 스페이서 판(19)은 상기 지지 표면(11)과 상기 인서트 시트판(13) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스페이서 판(19)의 측면 가장자리에는 홈(20)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 인서트 시트판(13)을 헤드(5, 5')상에 단단히 고정하기 위한 부재는 나사(21, 23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭 인서트(15)를 수용하는 헤드(5)의 표면에는 리지 치(7)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭 인서트(15)를 수용하는 헤드(5')의 표면은 평면인 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 인서트 시트판(13)은 상기 헤드(5, 5')의 재료보다도 강도 및 경도가 더 큰 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
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