KR20100033295A

KR20100033295A - 절삭 공구용 인서트

Info

Publication number: KR20100033295A
Application number: KR1020080092401A
Authority: KR
Inventors: 오장욱; 박병준; 이상용
Original assignee: 일진다이아몬드(주)
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-03-29

Abstract

절삭 작업의 효율을 향상하고 절삭 팁과 본체의 결합력을 향상할 수 있도록 본 발명은 요철면으로 형성된 제1 면을 구비하는 절삭 팁 및 상기 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면을 구비하고, 상기 절삭 팁과 결합하는 본체를 포함하는 절삭 공구용 인서트를 제공한다.

Description

절삭 공구용 인서트{Excavating tool insert}

본 발명은 절삭 공구용 인서트에 관한 것으로 더 상세하게는 절삭 작업의 효율을 향상하고 절삭 팁과 본체의 결합력을 향상할 수 있는 절삭 공구용 인서트에 관한 것이다.

절삭 공구용 인서트는 절삭 작업에 사용되는 공구 조립체에 결합되어 금속 등의 부재를 절삭하는 절삭 작업을 수행하는 데에 사용된다. 절삭 공구용 인서트는 절삭 작업을 수행할 수 있도록 강도가 높은 소재를 이용하여 형성한다. 단일 소재로 일체로 형성된 절삭 공구용 인서트를 사용시 절삭 작업을 수행하는 부분은 일 부분이므로 그 일 부분이 쉽게 마모되는 문제점이 있었다 그래서 절삭 공구용 인서트의 부분 중 절삭 공정이 주로 행해지는 부분은 더 강도가 높은 재료로 형성하는 것이 요구되었다.

그래서 근래에는 절삭 작업의 효율을 극대화하기 위하여 절삭 공구용 인서트는 본체와 절삭 팁을 구비한다. 절삭 팁은 본체보다 강도가 높은 소재를 적어도 일부분에 포함한다. 절삭 공정은 주로 절삭 팁이 수행하게 되고 절삭 공정의 효율이 증대된다.

그러나 본체와 절삭 팁을 용접 등에 의하여 결합을 하여도 절삭 공정을 반복 하여 진행하면 절삭 팁과 본체와의 결합부분에 많은 하중이 가해져 본체와 절삭 팁이 분리되는 경우가 생긴다. 또한 절삭 공정 시 발생하는 열로 인하여 결합력은 더 약화된다.

결과적으로 절삭 팁 및 본체가 마모되지 않았는데도 절삭 팁과 본체의 분리로 인하여 절삭 공구용 인서트의 수명이 짧아지는 문제가 있다.

본 발명은 절삭 작업을 진행하여도 절삭 작업의 효율을 향상하고 절삭 팁과 본체의 결합력을 향상할 수 있는 절삭 공구용 인서트를 제공할 수 있다.

본 발명은 요철면으로 형성된 제1 면을 구비하는 절삭 팁 및 상기 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면을 구비하고, 상기 절삭 팁과 결합하는 본체를 포함하는 절삭 공구용 인서트를 개시한다.

본 발명에 있어서 상기 본체는 오목부를 구비하고, 상기 오목부의 두께는 상기 본체의 두께보다 작고, 상기 제2 면은 상기 오목부에 형성되어, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 결합할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 본체는 카바이드 합금 및 고속도강을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 본체는 평면의 형상이 다각형이고, 상기 절삭 팁은 상기 다각형의 모서리에 대응되도록 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 절삭 팁은 지지 부재 및 상기 지지 부재상에 형성되고 상기 지지 부재의 경도보다 큰 경도를 갖는 초경질층을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 지지 부재상에 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 지지 부재는 카바이드 합금 및 고속도강을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 초경질층은 다이아몬드 또는 질화붕소를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제1 면의 요철면은 곡면을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 제1 면의 요철면의 단면은 톱니형태를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서 상기 절삭 팁과 본체는 용접 방법으로 결합할 수 있다.

본 발명에 관한 절삭 공구용 인서트는 절삭 팁과 본체의 접합면을 요철면으로 형성하여 절삭 작업의 효율을 향상하고 절삭 팁과 본체의 결합력을 향상할 수 있는 절삭 공구용 인서트를 제공한다.

도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 절삭 공구용 인서트의 절삭 팁과 본체가 분리된 것을 도시하는 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(100)는 본체(120) 및 절삭 팁(130)을 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하면 절삭 팁(130)은 요철면으로 형성된 제1 면(131a)을 구비하고, 본체(120)는 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면(125a)을 포함한다.

절삭 공구용 인서트(100)는 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이 각 모서리들을 둥글게 처리할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 절삭 공구용 인서트(100)을 다각형으로 형성하여 그 모서리가 각이 진 형태일 수 있다. 또한 그 모서리를 모따기(chamfer)할 수도 있다.

이에 따라 본체(120)도 다각형 등 기타 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한 도면에는 절삭 공구용 인서트(100)의 평면의 형태가 사각형 또는 마름모와 유사한 형태이나 이에 한정되는 것은 아니다.

즉 절삭 공구용 인서트(100)가 부착되어 사용될 절삭 공구의 형태 및 용도 등에 맞추어 다양한 형태일 수 있다. 즉 절삭 공구용 인서트는 삼각형, 사각형 등의 다각형일수도 있고, 원, 타원 등의 형태일 수도 있다.

본체(120)는 카바이드 합금을 포함할 수 있다. 예를 들면 본체(120)는 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 티타늄(Ti)을 포함하는 카바이드 합금으로 형성할 수 있다. 이 때 소결 방법을 이용하여 본체(120)를 형성할 수 있는데 소결체의 결합의 용이를 위하여 바인더를 포함할 수 있다. 바인더는 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni)등을 사용할 수 있다.

구체적 일 예로 본체(120)는 코발트계 텅스텐 카바이드(WC-Co)합금을 포함할 수 있다. 코발트계 텅스텐 카바이드물질을 소결 처리하여 본체(120)를 형성할 수 있다. 이 때 소결 처리시 코발트계 텅스텐 카바이드물질을 틀에 넣고 소결 처리할 수 있다.

본체(120)에는 소정의 두께(t2)로 오목부(125)가 형성된다. 즉 오목부(125)의 두께(t2)는 본체(120)의 두께(t1)보다 작게 형성되는데 공정 조건에 맞춰 적절한 두께로 형성할 수 있다. 특히 후속 공정에서 결합될 절단 팁(130)의 크기에 맞춰 오목부(125)의 두께(t2)를 결정하게 된다.

오목부(125)를 형성하기 위하여 본체(120)의 소결 공정 시 오목부(125)만큼 제거된 틀을 사용할 수 있다. 또한 소결 공정을 거치고 나서 다이아몬드 가공 또는 방전 가공을 통하여 본체(120)를 절삭하여 오목부(125)를 형성할 수도 있고 다양한 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.

본체(120)의 오목부(125)의 제2 면(125a)에 요철면을 형성하기 위하여 절삭작업을 수행할 수 있는데 다이아몬드 휠을 이용한 연삭 공정을 이용할 수 있다. 또한 방전 가공을 통하여 본체(120)에 가해지는 힘을 최소화하면서 제2 면(125a)에 요철면을 형성할 수도 있다.

절삭 팁(130)은 지지 부재(131) 및 초경질층(132)을 포함한다.

지지 부재(131)는 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 바나듐(V), 티타늄(Ti)을 포함하는 카바이드 합금으로 형성할 수 있다. 이 때 소결체의 결합의 용이를 위하여 바인더를 포함할 수 있는데 바인더는 코발트(Co), 철(Fe), 니켈(Ni)등을 사용할 수 있다.

그 예로 지지 부재(131)는 코발트계 텅스텐 카바이드(WC-Co)합금을 포함할 수 있다. 코발트계 텅스텐 카바이드물질을 소결 처리하여 지지 부재(131)를 형성할 수 있다. 이 때 소결 처리시 코발트계 텅스텐 카바이드물질을 틀에 넣고 소결 처리할 수 있다.

지지 부재(131)는 제1 면(131a)을 구비한다. 제1 면(131a)은 본체(120)와 결합하는 면이다. 구체적으로는 제1 면(131a)은 오목부(125)의 제2 면(125a)과 접합한다.

제1 면(131a)은 요철면으로 형성되어 있다. 제1 면(131a)과 제2 면(125a)은 상호 대응하도록 요철면으로 형성된다. 도 1 내지 도 3을 참조하면 요철면의 단면은 톱니형이다. 또한 도 1 및 도 2를 참조하면 요철면은 일정한 방향으로 형성된 요철을 포함한다. 즉 복수의 홈이 일정한 방향으로 길게 연장된 구조이다.

요철은 본체(120)의 일측면으로부터 이와 이웃한 타측면으로 연장되도록 형성된다. 즉 복수의 홈이 본체(120)의 일측면으로부터 이와 이웃한 타측면으로 연장되도록 길게 형성된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 본체(120)와 절삭 팁(130)의 결합력을 향상하기 위하여 절삭 공정 및 절삭 공구에 따라 요철면을 다양하게 할 수 있다.

지지 부재(131)상에 초경질층(132)을 결합한다. 지지 부재(131)의 제1 면(131a)의 반대면상에 초경질층(132)을 결합한다. 초경질층(132)은 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소를 포함할 수 있다. 다결정질 다이아몬드(polycrystalline diamond)또는 다결정 질화 붕소(polycrystalline cubic boron nitride)를 포함하여 강도를 향상할 수 있다. 초경질층(132)은 지지 부재(131)보다 경도가 높은 재질로 형성하여 절삭 공정 또는 굴착 공정을 수행한다.

초경질층(132)을 형성할 재료를 분말형태로 일정한 틀에 넣는다. 그리고 초경질층(132)과 결합할 지지 부재(131)가 초경질층(132)을 형성할 재료와 접하도록 그 틀에 지지 부재(131)를 넣는다. 초경질층(132)을 형성할 재료들이 지지 부재(131)와 밀착되고 고온 및 고압으로 소결한다.

이 때 대략 1300℃~1500℃, 5GPa~7GPa까지 고온 고압을 유지하면서 소절 처리를 수행 할 수 있다. 이러한 고온 고압을 유지하기 위하여 상술한 지지 부재(131)와 초경질층(132)의 재료가 들어간 틀을 다시 커다란 셀로 밀봉하여 공정을 수행할 수 있다. 소결 공정을 거친 뒤에는 외곽의 틀, 밀봉 셀을 제거하고 가공하여 사용할 수 있다.

절삭 팁(130)은 본체(120)의 오목부(125)에 배치된다. 도 1 및 도 3을 참조하면 절삭 팁(130)은 본체(120)의 모서리에 대응되도록 배치된다. 즉 절삭 팁(130)은 본체(120)의 모서리에 소정의 두께(t2)로 형성된 오목부(125)에 안착되도록 적절한 형태를 갖도록 형성된 후에 본체(120)와 결합한다.

오목부(125)의 형상에 대응하도록 절삭 팁(130)을 형성한다. 즉 절삭 팁(130)이 본체(120)에 결합한 후 절삭 팁(130)의 외곽이 본체(120)의 외곽과 일치되도록 한다. 이를 위하여 절삭 팁(130)의 형성 시 소결 작업 후에 방전 가공(EDM)또는 그라인딩 작업을 통하여 원하는 크기로 절삭 팁(130)을 절단할 수 있다.

또한 절삭 팁(130)의 소결 공정 시 원하는 크기와 형태의 틀을 이용하여 절삭 팁(130)을 형성할 수도 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 적절한 형 태의 절삭 팁(130)을 가공할 수 있는 다양한 방법을 이용할 수 있다.

또한 절삭 팁(130)에 구비된 지지 부재(131)의 제1 면(131a)의 요철면도 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 절삭 팁(130)의 지지 부재(131)와 초경질층(132)을 결합하고 나서 지지 부재(131a)의 제1 면(131a)이 요철면이 되도록 식각할 수 있다. 이 때 다이아몬드 휠을 이용한 연삭 공정을 이용할 수 있다. 절삭 팁(130)에 무리한 힘이 가해지지 않도록 방전 가공을 이용하여 제1 면(131a)에 요철을 형성할 수 있다.

또한 지지 부재(131)의 소결 공정 시 요철면으로 이루어진 틀을 이용하여 지지 부재(131a)를 소결하면 용이하게 요철면으로 구비된 제1 면(131a)을 형성할 수 있다. 즉 제2 면(125a)과 같은 형태의 틀을 이용하여 소결하면 제2 면(125a)에 대응하는 요철면을 갖는 제1 면(131a)을 용이하게 형성할 수 있다.

절삭 팁(130)은 본체(120)와 결합한다. 절삭 팁(130)의 지지 부재(131)에 형성된 제1 면(131a)이 본체(120)의 제2 면(125a)과 결합되도록 한다. 이 때 제1 면(131a)의 요철이 제2 면(125a)의 요철과 대응되도록 결합한다. 즉 제1 면(131a)의 볼록한 부분은 제2 면(125a)의 오목한 부분에 대응하도록 배치한다.

절삭 팁(130)과 본체(120)의 결합력을 향상하기 위하여 용접 방법을 이용하여 결합한다. 다양한 용접재료를 이용하여 제1 면(131a)과 제2 면(125a)이 접합하도록 본체(120)와 절삭 팁(130)을 용접하여 결합할 수 있다. 구체적인 용접 재료의 예로는 Ag, Cu, Zn, Sn 및 P로부터 선택된 어느 하나 또는 이들의 화합물을 포함할 수 있다. 또한 용접 조건도 상온 및 진공일 수 있다.

그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 절삭 팁(130)과 본체(120)의 결합 방법은 다양할 수 있다. 또 다른 예로써 절삭 팁(130)과 본체(120)는 별도의 용접 재료없이 소결 작업을 통하여 접합할 수도 있다.

또한 그 외의 다양한 방법을 이용하여 절삭 팁(130)과 본체(120)를 결합하는 것이 가능하다.

절삭 공구용 인서트(100)는 절삭 공구에 부착되어 금속을 포함한 다양한 피절삭재를 다양한 방법으로 절삭 할 수 있다. 절삭 공정을 반복하여 수행하게 되면 절삭 공구용 인서트(100)는 피절삭재와 마찰이 반복되어 높은 열이 발생하고 많은 하중을 받게 된다.

특히 절삭 공정이 진행될 때 절삭 공구용 인서트(100)의 절삭 팁(130)이 주로 피절삭재와 접촉하게 됨에 따라 절삭 공구용 인서트(100)의 절삭 팁(130)부분에 많은 열이 발생하고, 절삭 팁(130) 부분은 많은 하중을 받게 된다.

그 결과 절삭 공구용 인서트(100)의 본체(120)와 절삭 팁(130)간의 결합력이 느슨해져 절삭 팁(130)이 본체(120)에서 분리된다. 특히 은납을 이용한 용접 방법으로 본체(120)와 절삭 팁(130)을 결합한 경우 절삭 공정의 반복으로 생긴 열이 은납을 녹인다. 은납이 녹으면 본체(120)와 절삭 팁(130)의 결합이 약화된다.

그러나 본 발명은 본체(120)의 제2 면(125a) 및 절삭 팁(130)의 제1 면(131a)이 요철면으로 형성된다. 제2 면(125a)은 제1 면(131a)의 요철면에 대응하도록 형성되어 제1 면(131a)과 제2 면(125a)의 접합 면은 요철면이 된다. 즉 본체(120)와 절삭 팁(130)의 접합면은 요철면을 포함하게 된다.

본체(120)와 절삭 팁(130)의 접합면이 요철면이므로 본체(120)와 절삭 팁(130)이 미끄러지는 것을 방지하여 결합력을 향상한다. 또한 본체(120)와 절삭 팁(130)과의 접합 면적이 늘어나 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(100)가 받는 하중을 분산한다. 또한 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(100)가 받는 열을 늘어난 접합면을 통하여 용이하게 방출할 수 있다. 결과적으로 본체(120)와 절삭 팁(130)간의 결합력을 향상하여 절삭 공구용 인서트(100)의 수명을 연장한다.

상술한 절삭 공구용 인서트(100)는 본 발명의 일 예이다. 즉 본 발명의 절삭공구용 인서트는 다양한 형태의 요철면을 포함할 수 있다. 이하에서는 다양한 형태의 요철면을 포함하는 실시예들을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면 본 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(200)는 본체(220) 및 절삭 팁(230)을 포함한다. 절삭 팁(230)은 요철면으로 형성된 제1 면(231a)을 구비하고, 본체(220)는 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면(225a)을 포함한다.

절삭 팁(230)은 지지 부재(231) 및 초경질층(232)을 포함한다.

본체(220) 및 절삭 팁(230)은 전술한 실시예와 동일한 소재를 이용하여 형성할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

제1 면(231a)은 요철면으로 형성되어 있다. 제1 면(231a)과 제2 면(225a)은 상호 대응하도록 요철면으로 형성된다. 도 4를 참조하면 요철면의 단면은 곡면을 포함한다. 구체적으로 요철면의 단면은 물결모양이 되도록 아래로 볼록한 곡선을 포함한다. 즉 제1 면(231a)의 요철면은 반원 기둥이 연속한 형태일 수 있다. 그에 대응하는 제2 면(225a)의 요철면은 반원 기둥의 홈의 형태일 수 있다.

또한 요철면은 일정한 방향으로 형성된 요철을 포함한다. 도시하지 않았으나 본 실시예도 도 2에 도시한 전술한 실시예와 마찬가지로 요철은 본체(220)의 일측면으로부터 이와 이웃한 타측면으로 연장되도록 형성된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

지지 부재(231)의 제1 면(231a)의 요철면은 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 절삭 팁(230)의 지지 부재(231)와 초경질층(232)을 결합하고 나서 지지 부재(231a)의 제1 면(231a)이 볼록한 반원 기둥의 요철면이 되도록 식각할 수 있다. 다이아몬드 휠을 이용하거나 방전 가공 등을 이용할 수 있다.

또한 지지 부재(231)의 소결 공정 시 제2 면(225a)과 같은 요철면으로 이루어진 틀을 이용하여 지지 부재(231a)를 소결하면 용이하게 반원 기둥의 요철면으로 구비된 제1 면(231a)을 형성할 수 있다.

제2 면(225a)의 요철면도 마찬가지로 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 본체(220)를 식각하여 반원 기둥의 홈이 형성되도록 할 수 있다. 다이아몬드 휠을 이용한 가공을 하거나 본체(220)에 가해지는 힘을 최소화하는 방전 가공을 이용할 수 있다. 또한 소결 작업으로 본체(220)를 형성 시 제1 면(231a)과 같은 요철면으로 이루어진 틀을 이용하면 반원 기둥의 홈이 형성되어 요철면이 구비된 제2 면(225a)을 용이하게 형성할 수 있다.

절삭 팁(230)은 본체(220)와 결합한다. 절삭 팁(230)의 지지 부재(231)에 형성된 제1 면(231a)이 본체(220)의 제2 면(225a)과 결합되도록 한다. 이 때 제1 면(231a)의 요철이 제2 면(225a)의 요철과 대응되도록 결합한다. 즉 제1 면(231a)의 볼록한 부분은 제2 면(225a)의 오목한 부분에 대응하도록 배치한다.

절삭 팁(230)과 본체(220)의 결합력을 향상하기 위하여 용접 방법을 이용하여 결합한다. 은납을 이용하여 제1 면(231a)과 제2 면(225a)이 접합하도록 본체(220)와 절삭 팁(230)을 용접하여 결합할 수 있다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(200)는 본체(220)의 제2 면(225a) 및 절삭 팁(230)의 제1 면(231a)이 요철면으로 형성된다. 제2 면(225a)은 제1 면(231a)의 요철면에 대응하도록 형성되어 제1 면(231a)과 제2 면(225a)의 접합 면은 요철면이 된다. 즉 본체(220)와 절삭 팁(230)의 접합면은 요철면을 포함하게 된다.

본체(220)와 절삭 팁(230)의 접합면이 요철면이므로 본체(220)와 절삭 팁(230)이 미끄러지는 것을 방지하여 결합력을 향상한다. 또한 본체(220)와 절삭 팁(230)과의 접합 면적이 늘어나 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(200)가 받는 하중을 분산한다. 또한 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(200)가 받는 열을 용이하게 방출할 수 있다. 결과적으로 본체(220)와 절삭 팁(230)간의 결합력을 향상하여 절삭 공구용 인서트(200)의 수명을 연장한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면 본 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(300)는 본체(320) 및 절삭 팁(330)을 포함한다. 절삭 팁(330)은 요철면으로 형성된 제1 면(331a)을 구비하고, 본체(320)는 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면(325a)을 포함한다. 절삭 팁(330)은 지지 부재(331) 및 초경질층(332)을 포함한다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(300)는 전술한 도 4에 도시된 절삭 공구용 인서트(200)와 유사하나 곡면의 형태만이 다르다. 요철면의 단면이 위로 볼록한 모양이다. 즉 제1 면(331a)의 요철면은 반원 기둥의 홈이 연속한 형태일 수 있고 그에 대응하는 제2 면(325a)의 요철면은 반원 기둥이 연속한 형태일 수 있다.

절삭 공구용 인서트(300)의 기타 구성, 소재, 제법 및 효과 등에 대한 설명은 전술한 실시예와 유사하므로 생략한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면 본 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(400)는 본체(420) 및 절삭 팁(430)을 포함한다. 절삭 팁(430)은 요철면으로 형성된 제1 면(431a)을 구비하고, 본체(420)는 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면(425a)을 포함한다. 절삭 팁(430)은 지지 부재(431) 및 초경질층(432)을 포함한다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(400)는 전술한 실시예들의 인서트(100, 200, 300)와 유사하나 요철면의 단면 형태만이 다르다. 즉 제1 면(431a) 및 그에 대응하는 제2 면(425a)의 요철면은 사각형의 단면 형태를 갖는 형태일 수 있다.

절삭 공구용 인서트(400)의 기타 구성, 소재, 제법 및 효과에 대한 설명은 전술한 실시예와 유사하므로 생략한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(500)는 본체(520) 및 절삭 팁(530)을 포함한다. 도 7을 참조하면 절삭 팁(530)은 요철면으로 형성된 제1 면(531a)을 구비하고, 본체(520)는 제1 면(531a)에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면(525a)을 포함한다.

절삭 공구용 인서트(500)는 다각형으로 형성될 수 있어 본체(520)는 다각형으로 형성될 수 있다. 또한 도 7에 도시한 것과 같이 절삭 공구용 인서트(500)의 각 모서리들을 둥글게 처리할 수도 있다. 도면에는 절삭 공구용 인서트(500)의 평면의 형태가 사각형 또는 마름모이나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 절삭 공구용 인서트(500)가 부착되어 사용될 절삭 공구의 형태 및 용도 등에 맞추어 다양한 형태일 수 있다. 즉 절삭 공구용 인서트는 삼각형, 사각형 등의 다각형일수도 있고, 원, 타원 등의 형태일 수도 있다.

본체(520)에는 소정의 두께(t2)로 오목부(525)가 형성된다. 즉 오목부(525)의 두께(t2)는 본체(520)의 두께(t1)보다 작게 형성되는데 공정 조건에 맞춰 적절한 두께로 형성할 수 있다. 특히 후속 공정에서 결합될 절단 팁(530)의 크기에 맞춰 오목부(525)의 두께(t2)를 결정하게 된다. 오목부(525)의 자세한 제법 등은 전술한 실시예와 동일하다.

절삭 팁(530)은 지지 부재(531) 및 초경질층(532)을 포함한다. 지지 부 재(531)는 제1 면(531a)을 구비한다. 제1 면(531a)은 본체(520)와 결합하는 면이다. 구체적으로는 제1 면(531a)은 오목부(525)의 제2 면(525a)과 접합한다.

제1 면(531a)은 요철면으로 형성되어 있다. 제1 면(131a)과 제2 면(125a)은 상호 대응하도록 요철면으로 형성된다. 도 7을 참조하면 요철면의 단면은 톱니형이다. 또한 도 7을 참조하면 요철면은 일정한 방향으로 형성된 요철을 포함한다. 요철은 도 2에 도시된 요철의 형성 방향과는 교차하는 방향으로 형성된다. 즉 본체(520)의 모서리로부터 본체(520)의 중앙을 향하는 방향으로 연장되도록 형성된다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(500)는 본체(520)의 제2 면(525a) 및 절삭 팁(530)의 제1 면(531a)이 요철면으로 형성된다. 제2 면(525a)은 제1 면(531a)의 요철면에 대응하도록 형성되어 제1 면(531a)과 제2 면(525a)의 접합 면은 요철면이 된다. 즉 본체(520)와 절삭 팁(530)의 접합면은 요철면을 포함하게 된다.

본체(520)와 절삭 팁(530)의 접합면이 요철면이므로 본체(520)와 절삭 팁(530)이 미끄러지는 것을 방지하여 결합력을 향상한다. 또한 본체(520)와 절삭 팁(530)과의 접합 면적이 늘어나 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(500)가 받는 하중을 분산한다. 또한 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(500)가 받는 열을 용이하게 방출할 수 있다. 결과적으로 본체(520)와 절삭 팁(530)간의 결합력을 향상하여 절삭 공구용 인서트(500)의 수명을 연장한다.

절삭 공구용 인서트(500)의 구체적인 소재, 제법 등에 대한 설명은 전술한 실시예와 유사하므로 생략한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(600)는 본체(620) 및 절삭 팁(630)을 포함한다. 도 8을 참조하면 절삭 팁(630)은 요철면으로 형성된 제1 면(631a)을 구비하고, 본체(620)는 제1 면(631a)에 대응하는 요철면으로 형성된 제2 면(625a)을 포함한다.

절삭 공구용 인서트(600)는 다각형으로 형성될 수 있어 본체(620)는 다각형으로 형성될 수 있다. 또한 도 8에 도시한 것과 같이 절삭 공구용 인서트(600)의 각 모서리들을 둥글게 처리할 수도 있다. 도면에는 절삭 공구용 인서트(600)의 평면의 형태가 사각형 또는 마름모이나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 절삭 공구용 인서트(600)가 부착되어 사용될 절삭 공구의 형태 및 용도 등에 맞추어 다양한 형태일 수 있다. 즉 절삭 공구용 인서트는 삼각형, 사각형 등의 다각형일수도 있고, 원, 타원 등의 형태일 수도 있다.

본체(620)에는 소정의 두께(t2)로 오목부(625)가 형성된다. 즉 오목부(625)의 두께(t2)는 본체(620)의 두께(t1)보다 작게 형성되는데 공정 조건에 맞춰 적절한 두께로 형성할 수 있다. 특히 후속 공정에서 결합될 절단 팁(630)의 크기에 맞춰 오목부(625)의 두께(t2)를 결정하게 된다. 오목부(625)의 제법 등에 대한 자세한 설명은 전술한 실시예와 유사한 바 생략한다.

절삭 팁(630)은 지지 부재(631) 및 초경질층(632)을 포함한다. 지지 부 재(631)는 제1 면(631a)을 구비한다. 제1 면(631a)은 본체(620)와 결합하는 면이다. 구체적으로는 제1 면(631a)은 오목부(625)의 제2 면(625a)과 접합한다.

제1 면(631a)은 요철면으로 형성되어 있다. 제1 면(631a)과 제2 면(625a)은 상호 대응하도록 요철면으로 형성된다. 도 8을 참조하면 요철면의 단면은 톱니형으로 도 2 및 도 7에 도시한 요철면을 겹친 형태이다. 즉 일방향으로 연장되는 복수의 요철 및 이와 교차하는 요철들을 포함한다.

구체적으로 도 7을 참조하면 본체(620)의 일측면으로부터 이와 이웃한 타측면으로 연장되도록 형성되는 요철과 이와 교차하도록 본체(620)의 모서리로부터 본체(620)의 중앙을 향하는 방향으로 연장되도록 형성되는 요철들을 포함한다. 즉 일방향으로 길게 연장되는 복수의 홈 및 이 홈과 교차하는 홈들을 형성한다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(600)는 본체(620)와 절삭 팁(630)의 접합면이 요철면이므로 본체(620)와 절삭 팁(630)이 미끄러지는 것을 방지하여 결합력을 향상한다. 또한 본체(620)와 절삭 팁(630)과의 접합 면적이 늘어나 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(600)가 받는 하중을 분산한다. 또한 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(600)가 받는 열을 용이하게 방출할 수 있다. 결과적으로 본체(620)와 절삭 팁(630)간의 결합력을 향상하여 절삭 공구용 인서트(600)의 수명을 연장한다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(600)는 교차하는 복수의 요철들을 포함하여 본체(620)와 절삭 팁(630)의 결합력 향상 효과가 증대된다. 또한 어떤 방향으로도 본체(620)와 절삭 팁(630)이 미끄러지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(600)의 소재 및 제법 등은 전술한 실시예에 설명한 바와 유사하므로 설명을 생략한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트(700)는 본체(720) 및 절삭 팁(730)을 포함한다. 도 9를 참조하면 절삭 팁(730)은 요철면으로 형성된 제1 면(731a)을 구비하고, 본체(720)는 제1 면(731a)에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면(725a)을 포함한다.

절삭 공구용 인서트(700)는 다각형으로 형성될 수 있어 본체(720)는 다각형으로 형성될 수 있다. 또한 도 9에 도시한 것과 같이 절삭 공구용 인서트(700)의 각 모서리들을 둥글게 처리할 수도 있다. 도면에는 절삭 공구용 인서트(700)의 평면의 형태가 사각형 또는 마름모이나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 절삭 공구용 인서트(700)가 부착되어 사용될 절삭 공구의 형태 및 용도 등에 맞추어 다양한 형태일 수 있다. 즉 절삭 공구용 인서트는 삼각형, 사각형 등의 다각형일수도 있고, 원, 타원 등의 형태일 수도 있다.

본체(720)에는 소정의 두께(t2)로 오목부(625)가 형성된다. 즉 오목부(725)의 두께(t2)는 본체(720)의 두께(t1)보다 작게 형성되는데 공정 조건에 맞춰 적절한 두께로 형성할 수 있다. 특히 후속 공정에서 결합될 절단 팁(730)의 크기에 맞춰 오목부(725)의 두께(t2)를 결정하게 된다. 오목부(725)의 제법 등에 대한 자세한 설명은 전술한 실시예와 유사하므로 생략한다.

절삭 팁(730)은 지지 부재(731) 및 초경질층(732)을 포함한다. 지지 부재(731)는 제1 면(731a)을 구비한다. 제1 면(731a)은 본체(720)와 결합하는 면이다. 구체적으로는 제1 면(731a)은 오목부(725)의 제2 면(725a)과 접합한다.

제1 면(731a)은 요철면으로 형성되어 있다. 제1 면(731a)과 제2 면(725a)은 상호 대응하도록 요철면으로 형성된다. 도 9를 참조하면 제2 면(725a)에는 복수의 돌출부가 형성되어 있다. 이에 대응되도록 제1 면(731a)에는 수용부가 형성된다.

구체적으로 도 9를 참조하면 본체(720)의 제2 면(725a)에는 곡면을 갖는 돌출부가 형성된다. 돌출부의 형태는 도 9에 도시한 것과 같은 반구형과 유사한 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 돌출부의 형태 및 개수는 절삭 공구용 인서트(600)의 재질, 공정 조건, 용도 등에 따라 다양할 수 있다.

본체(720)의 오목부(725)의 제2 면(725a)에 복수 개의 돌출부를 형성하기 위하여 다이아몬드 휠을 이용하여 연삭 작업을 이용할 수 있다. 또한 방전 가공을 이용하여 본체(720)에 가해지는 힘을 줄이면서 제2 면(725a)에 돌출부를 형성할 수 있다.

도 9에 도시되지 않았으나 제1 면(731a)에는 제2 면(725a)의 돌출부에 대응되는 수용부들이 형성된다. 수용부의 형태 및 개수도 돌출부와 마찬가지로 절삭 공구용 인서트(700)의 재질, 공정 조건, 용도 등에 따라 다양할 수 있고 돌출부에 대응하여 돌출부를 수용하기만 하면 제한이 없다.

또한 수용부를 다양한 방법으로 형성할 수 있다. 절삭 팁(730)의 지지 부재(731)와 초경질층(732)을 결합하고 나서 지지 부재(731a)의 제1 면(731a)이 그루 브 형태의 복수의 수용부를 구비하도록 식각할 수 있다. 이 때 다이아몬드를 이용한 연삭 공정을 이용할 수 있다. 절삭 팁(730)에 무리한 힘이 가해지지 않도록 방전 가공을 이용하여 제1 면(731a)에 수용부를 형성할 수 있다.

또한 지지 부재(731)의 소결 공정 시 요철면으로 이루어진 틀을 이용하여 지지 부재(731a)를 소결하면 용이하게 요철면으로 구비된 제1 면(131a)을 형성할 수 있다. 즉 제2 면(725a)과 같은 형태의 틀을 이용하여 소결하면 제2 면(725a)의 돌출부들에 대응하는 그루브 형태의 수용부를 갖는 제1 면(731a)을 용이하게 형성할 수 있다.

본 실시예의 절삭 공구용 인서트(700)는 본체(720)와 절삭 팁(730)의 접합면이 요철면이므로 본체(720)와 절삭 팁(730)이 미끄러지는 것을 방지하여 결합력을 향상한다. 또한 본체(720)와 절삭 팁(730)과의 접합 면적이 늘어나 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(700)가 받는 하중을 분산한다. 또한 절삭 공정 시 절삭 공구용 인서트(700)가 받는 열을 용이하게 방출할 수 있다. 결과적으로 본체(720)와 절삭 팁(730)간의 결합력을 향상하여 절삭 공구용 인서트(700)의 수명을 연장한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2는 도 1의 절삭 공구용 인서트의 절삭 팁과 본체가 분리된 것을 도시하는 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절취한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 절삭 공구용 인서트를 도시한 개략적인 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

100, 200, 300, 400, 500, 600, 700: 절삭 공구용 인서트

120, 220, 320, 420, 520, 620, 720: 본체

125, 525, 626, 725: 오목부

130, 230, 330, 430, 530, 630, 730: 절삭 팁

131, 231, 331, 431, 531, 631, 731: 지지 부재

132, 232, 332, 432, 532, 632, 732: 초경질층

131a, 231a, 331a, 431a, 531a, 631a, 731a: 제1 면

125a, 225a, 325a, 425a, 525a, 625a, 725a: 제2 면

Claims

요철면으로 형성된 제1 면을 구비하는 절삭 팁; 및

상기 제1 면에 대응하도록 요철면으로 형성된 제2 면을 구비하고, 상기 절삭 팁과 결합하는 본체를 포함하는 절삭 공구용 인서트.
제1 항에 있어서,

상기 본체는 오목부를 구비하고,

상기 오목부의 두께는 상기 본체의 두께보다 작고, 상기 제2 면은 상기 오목부에 형성되어, 상기 제1 면과 상기 제2 면이 결합하는 절삭 공구용 인서트.
제1 항에 있어서,

상기 본체는 카바이드 합금을 포함하는 절삭 공구용 인서트.
제1 항에 있어서,

상기 절삭팁은 상기 본체의 외곽에 대응되도록 배치되는 절삭 공구용 인서트.
제1 항에 있어서,

상기 제1 면의 요철면은 곡면을 포함하는 절삭 공구용 인서트.
제1 항에 있어서,

상기 제1 면의 요철면의 단면은 톱니형태를 포함하는 절삭 공구용 인서트.
제1 항에 있어서,

상기 절삭 팁은 지지 부재; 및

상기 지지 부재상에 형성되고 상기 지지 부재의 경도보다 큰 경도를 갖는 초경질층을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 지지 부재상에 형성되는 절삭 공구용 인서트