KR20110108369A

KR20110108369A - 절삭 인서트 및 절삭 공구

Info

Publication number: KR20110108369A
Application number: KR1020117017395A
Authority: KR
Inventors: 필립 샤힌
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2009-01-26
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2011-10-05
Also published as: CA2745390A1; BRPI0924227A2; EP2389265B1; RU2011135566A; CN102292181A; WO2010084485A1; KR101658257B1; IL196724A; JP2012515660A; IL196724A0; US8529167B2; US20100189521A1; EP2389265A1

Abstract

본 발명에 따른 양면형 절삭 인서트(24)는 상면(32)과 하면(34), 그리고 2개의 마이너 측면(40)에 의해 연결되는 2개의 메이저 측면(38)을 갖는다. 각각의 메이저 측면은 반대 방향으로 경사지고 상면과 하면 사이에서 연장되는 이행면(44)에서 통합되는 2개의 구별되는 릴리프면(42)을 갖는다. 제1 메이저 절삭 에지(46)가 제1 릴리프면과 상면 사이에 형성되고, 제2 메이저 절삭 에지가 제2 릴리프면과 하면 사이에 형성된다. 각각의 메이저 절삭 에지는 이행면과 인서트 상면 또는 인서트 하면 사이에 형성된 관련 이행 절삭 에지에 대해 접선 방향이다. 인서트를 위한 인서트 홀더(22)는 인서트의 3개의 접촉 섹션에 따른 3개의 지지 섹션(74, 76, 78)을 갖는다.

Description

절삭 인서트 및 절삭 공구 {CUTTING INSERT AND CUTTING TOOL}

본 발명은 절삭 인서트 및 그러한 인서트를 위한 절삭 공구에 관한 것이다. 본 발명은 특히 드릴 또는 밀링 커터를 위한 챔퍼링 및 카운터보링 또는 카운터씽킹 인서트에 관한 것이다.

당해 기술 분야에는, 금속을 절삭하기 위한 일면형 절삭 인서트, 특히 드릴을 위한 챔퍼링 및 카운터보링 인서트와 각각의 공구가 공지되어 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 2개의 그러한 인서트를 가진 드릴이 도시되어 있다. 각각의 인서트는 대향하는 상면과 하면, 그리고 상면과 하면 사이에서 연장되는 주연 측면을 가진 대체로 마름모형이다. 주연 측면은 2개의 메이저 측면을 포함하고, 각각의 메이저 측면은 2개의 메이저 측면 섹션을 갖고, 그 중 하나만이 상면과 함께 절삭 에지를 형성한다. 2개의 메이저 측면 섹션 각각은 이행 에지에서 만난다. 절삭 인서트는 대향하는 상면과 하면을 통해 연장되는 제1 축을 중심으로 180°의 회전 대칭성을 갖는다(도 2 참조). 인서트는 2개의 접촉면 및 고정 스크루를 통해 드릴 내에 지지된다.

DE-A-3610016은 칩 배출 플룻, 팁에 제공된 적어도 하나의 제1 절삭 에지 및 드릴 상에 배치되고 제1 절삭 에지에 의해 드릴가공된 구멍을 챔퍼링, 카운터싱킹 또는 카운터보링하기 위해 제1 절삭 에지로부터 특정 거리에 배치되는 적어도 하나의 제2 절삭 에지가 제공된 링을 가진 드릴에 관한 것이다. 링에는 플룻에 대향하여 배치되고 플룻과 함께 칩 통로를 형성하는 리세스가 제공된다.

종래 기술의 일면형 절삭 인서트는 하나의 평면 내에서만 인덱스 가능하고, 드릴의 회전 방향마다 겨우 2개의 절삭 에지를 갖는다. 더욱이, 메이저 측면 섹션들이 만나는 이행 에지는 인서트와 피절삭재 사이의 여유공간을 방해하여, 절삭 깊이를 제한한다. 또한, 클램핑은 고정 스크루 및 2개의 접촉면에만 의존한다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 극복하거나 감소시키는 개선된 절삭 인서트 및 그러한 인서트를 위한 공구 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명은 양면형 절삭 인서트, 특히 드릴을 위한 챔퍼링 및 카운터보링 또는 카운터싱킹 인서트를 해제 가능하게 보유하기 위한 인서트 홀더를 포함하는 절삭 공구를 제공한다. 절삭 인서트는 대향하는 상면과 하면, 그리고 이들 사이에서 연장되는 주연 측면을 포함한다. 주연 측면은 바람직하게는 2개의 대향하는 메이저 측면을 포함하고, 각각의 메이저 측면은 상면과 하면 사이에서 연장되는 이행면을 거쳐 결합되는 2개의 구별되는 섹션을 포함한다. 바람직하게는, 각각의 구별되는 섹션은 릴리프면을 형성한다. 더 바람직하게는, 2개의 메이저 측면 각각의 2개의 릴리프면 각각은 인서트의 상면 또는 하면과 함께 하나의 메이저 절삭 에지를 형성한다. 바람직하게는 2개의 구별되는 릴리프면 중 하나가 인서트의 상면과 함께 메이저 절삭 에지를 형성하고, 제2 릴리프면이 인서트의 하면과 함께 메이저 절삭 에지를 형성한다. 주연 측면은 2개의 대향하는 마이너 측면을 더 포함하고, 2개의 대향하는 메이저 측면들은 2개의 대향하는 마이너 측면들을 거쳐 서로 결합된다. 인서트는 바람직하게는 대체로 마름모 형태를 갖는다.

본 발명에 따른 인서트는 바람직하게는 인덱스 가능하고, 대향하는 상면과 하면을 통해 실질적으로 직각으로 연장되는 제1 축을 중심으로 180°의 회전 대칭성을 가지며, 상기 제1 축에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 제2 축을 중심으로 180°의 회전 대칭성을 갖는다. 절삭 인서트는 또한 제1 축에 대해 실질적으로 직각이고 대향하는 마이너 측면들을 통과하는 제3 축을 중심으로 180°의 회전 대칭성을 갖는다.

바람직하게는, 하나의 메이저 측면의 2개의 릴리프면은 이행면을 거쳐 통합되고, 이행면은 대체로 실린더형이며, 바람직하게는 대체로 원형 실린더형이거나 타원 실린더형이다. 환언하면, 이행면을 구성하는 메이저 측면의 부분은 대체로 실린더의 세그먼트를 형성한다. 바람직하게는, 이행면은 대체로 수직이며, 더 바람직하게는 그 수직 접선은 대향하는 상면과 하면을 통해 실질적으로 직각으로 연장되는 제1 축에 대해 대체로 평행하다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 이행면은 상면과 함께 상부 이행 절삭 에지를 형성하는 적어도 하나의 섹션 및 하면과 함께 하부 이행 절삭 에지를 형성하는 하나의 섹션을 갖는다. 바람직하게는, 2개의 릴리프면 중 하나와 인서트의 상면 또는 하면 사이에 제공되는 메이저 절삭 에지는 이행면에 대해 접선 방향이다. 따라서, 메이저 절삭 에지는 바람직하게는 이행면과 인서트의 상면 또는 하면 사이에 제공되는 각각의 상부 또는 하부 이행 절삭 에지와 매끄럽게 통합된다. 상면 또는 하면과 절삭 에지를 구성하지 않는 릴리프면 사이에 형성된 메이저 비절삭 에지는 이행면과 인서트의 상면 또는 하면 사이에 제공된 각각의 이행 절삭 에지와 매끄럽게 통합되지 않는데, 이는 이들 메이저 비절삭 에지가 이행면에 대해 접선방향이 아니기 때문이다.

공통의 마이너 측면에 인접한 릴리프면들은 상면 또는 하면의 평면에서 수렴 각도(α)로 수렴한다. 상기 각도(α)는 바람직하게는 약 25° 내지 65°이고, 더 바람직하게는 약 30° 내지 60°이고, 훨씬 더 바람직하게는 약 40° 내지 약 50°이며, 더욱 바람직하게는 약 45°이다.

또한, 여유공간을 제공하기 위해, 각각의 릴리프면은 바람직하게는 릴리프면의 단면도에서 볼 때 여유각(μ)으로 제1 축에 대해 경사진다. 바람직하게는, 하나의 메이저 측면의 2개의 릴리프면들은 상이한 방향으로 경사지지만, 인서트의 대향하는 상면과 하면에 제공된 각각의 메이저 절삭 에지에 대해 동일한 여유공간을 제공하도록 동일한 각도로 경사진다. 바람직하게는, 각각의 릴리프면은 제1 축에 대해 약 ±1° 내지 ±25°, 훨씬 더 바람직하게는 약 ±5° 내지 ±15°의 여유각(μ)으로 경사진다.

바람직하게는, 각각의 마이너 측면은 절삭 인서트의 측면도에서 볼 때 제1 축에 대해 달라지는 각도(γ)로 경사진다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 주연 측면은 적어도 6개의 구별되는 접촉 섹션을 더 포함하고, 이들 중 2개는 각각의 메이저 측면 상에 제공되고, 이들 중 하나는 대향하는 마이너 측면들 각각에 제공된다. 6개의 구별되는 접촉 섹션은 4개의 접촉 세트를 구성하고, 각각의 접촉 세트는 적어도 3개의 접촉 섹션을 포함하고, 각각의 접촉 섹션은 적어도 2개의 접촉 세트에 속한다. 각각의 접촉 세트는 소정 메이저 측면의 대응하는 제1 및 제2 릴리프면 상에 위치한 제1 및 제2 접촉 섹션과 마이너 측면들 중 하나 상에 위치한 제3 접촉 섹션을 포함한다. 주연 측면은 소정 시기에 하나의 접촉 세트만이 작용하도록 구성된다.

인서트의 평면도에서, 제1 릴리프면 및 상면과 관련된 메이저 절삭 에지는 인서트의 인접한 제2 릴리프면 및 상면과 관련된 메이저 비절삭 에지와 제1 내부 둔각(δ)을 형성한다. 평면도에서, 동일한 메이저 절삭 에지는 인접한 제2 릴리프면과 관련된 메이저 절삭 에지와 제2 내부 둔각(ε)을 형성하고, 제2 내부 둔각(ε)은 제1 내부 둔각(δ)보다 크다.

또한, 절삭 공구에 제공된 인서트 홀더는 베이스 및 고정면을 포함하는 인서트 포켓을 가지며, 고정면은 제1, 제2 및 제3 지지 섹션을 포함한다. 바람직하게는, 제1 지지 섹션은 제1 접촉 섹션에 접하고, 제2 지지 섹션은 제2 접촉 섹션에 접하며, 제3 지지 섹션은 제3 접촉 섹션에 접한다. 제3 지지 섹션은 축방향 힘에 대한 지지를 제공한다. 또한, 제2 지지 섹션은 제3 지지 섹션에 인접함으로써, 인서트 포켓 내에 절삭 인서트를 장착하고 고정하는 동안 절삭 인서트를 그 최종 위치에 위치설정하면서 2개의 지지 섹션들과의 접촉을 유지한다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 제1 지지 섹션은 여유각(μ)보다 큰(또는 그와 동일한) 각도(β₁)만큼 경사진다. 제3 지지 섹션은 제3 섹션과 제3 접촉 섹션 사이의 접촉 영역에서 마이너 측면의 경사 각도(γ)보다 큰(또는 그와 동일한) 각도(β₂)만큼 경사진다.

지지 섹션의 경사는 인서트를 인서트 홀더에 견고하게 고정하며, 더 양호한 클램핑을 가능하게 한다. 상기 인서트를 수용하기 위한 공구의 포켓은 인서트 포켓 내의 인서트의 올바른 안착을 허용하도록 인서트의 코너를 수용하기 위한 둥근 리세스를 갖는다.

종래 기술에 비해, 본 발명은 종래 기술의 결함을 극복하거나 감소시키고 바람직하게는 내구성, 서비스 수명, 정밀도, 유효성 및 효율에 관한 장점을 갖는 절삭 인서트 및 그러한 인서트를 위한 공구 홀더가 제공된다는 장점을 갖는다. 더 바람직하게는, 공구 홀더 내에 더 정밀하고 길게 지속되는 견고하고 재현가능한 절삭 인서트의 메이저 절삭 에지의 위치를 제공함으로써, 그리고 바람직하게는 대안적으로 또는 더 바람직하게는 추가적으로 예를 들어 절삭 작업 동안 절삭 인서트 또는 공구 홀더에 가해지는 힘에 대한 저항을 개선함으로써 절삭 공정의 정밀성이 증가될 수 있다. 본 발명의 다른 또는 추가적인 바람직한 이점은 상술한 대체적인 설명뿐만 아니라 이하에 제공되는 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명으로부터도 명확해진다. 특히, 본 발명의 절삭 인서트는 4개의 인덱스 가능한 메이저 절삭 에지의 제공을 허용하여, 인서트의 수명 및 유효성을 개선한다. 또한, 추가적인 접촉면의 제공에 의해, 인서트의 더 양호한 클램핑 및 위치설정이 가능해진다. 이것은 바람직하게는 인서트가 더 가혹한 절삭 조건에 사용되는 것을 허용한다. 또한, 다른 섹션에 대한 제3 지지 또는 접촉 섹션의 상술한 배향은 인서트가 2개의 지지 섹션들과의 접촉을 동시에 유지하면서 인서트 홀더 내에서 그것의 최종 위치로 회전하는 것을 허용한다. 더욱이, 이행면은 더 깊은 절삭을 허용한다.

본 발명의 더 양호한 이해를 위해, 그리고 본 발명이 실제로 어떻게 실시되는 지를 보이기 위해, 첨부된 도면을 참조할 것이다.
도 1은 종래 기술의 절삭 인서트를 가진 공구 홀더의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술의 절삭 인서트의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 절삭 인서트를 가진 공구 홀더의 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 절삭 인서트의 개략 상부 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 절삭 인서트의 개략 측면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 절삭 인서트의 개략 평면도이다.
도 7은 도 6의 선 VII-VII를 따라 취한 절삭 인서트의 개략 단면도이다.
도 8은 도 6의 선 VIII-VIII를 따라 취한 절삭 인서트의 개략 단면도이다.
도 9는 절삭 인서트가 공구 홀더 내에 안착된, 도 3에 도시된 공구 홀더의 상세한 상부 사시도이다.
도 10a는 도 9의 선 X-X를 따라 취한 공구 홀더 및 절삭 인서트의 개략 단면도이다.
도 10b는 도 10a의 부분 확대도이다.
도 11a는 도 9의 선 XI-XI를 따라 취한 공구 홀더 및 절삭 인서트의 개략 단면도이다.
도 11b는 도 11a의 부분 확대도이다.
도 12a는 도 9의 선 XII-XII를 따라 취한 공구 홀더와 절삭 인서트의 개략 단면도이다.
도 12b는 도 12a의 부분 확대도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 공구 홀더에 제공된 인서트 포켓의 확대된 개략 사시도이다.

먼저, 본 발명에 따른 절삭 공구(20)를 도시하는 도 3을 참조한다. 절삭 공구(20)는 드릴 또는 밀링 커터를 위한 챔퍼링 및 카운터보링 또는 카운터싱킹과 같은 금속 절삭 작업을 위해 사용될 수 있다. 절삭 공구(20)는 인서트 포켓(26) 내에 보유되는 양면형 절삭 인서트(24)를 갖는 인서트 홀더(22) 및 칩 배출을 위한 플룻(28)을 갖는다. 인서트 포켓(26)은 인서트(24)의 코너를 수용하기 위한 둥근 리세스(30)를 갖는다.

도 4는 절삭 인서트(24)의 상부 사시도이다. 절삭 인서트(24)는 대체로 마름모형 본체를 갖는 단일체 구조를 가지며, 2개의 동일한 대향 상면(32)과 하면(34), 그리고 상면(32)과 하면(34) 사이에서 연장되는 주연 측면(36)을 갖는다. 상면(32)과 하면(34) 사이의 구별은 설명되는 인서트, 특히 설명되는 인덱서블 인서트를 특정 배향으로 제한하지 않으며, 단지 인서트의 특징들을 2개의 구별되는 상부 주면과 하부 주면을 참고하여 명확히 정의하는 역학을 할 뿐이다.

주연 측면(36)은 2개의 동일한 대향 메이저 측면(38) 및 2개의 동일한 대향 마이너 측면(40)을 갖는다. 2개의 대향하는 메이저 측면(38)들은 2개의 대향하는 마이너 측면(40)들을 거쳐 결합된다. 각각의 메이저 측면(38)은 마이너 측면(40)과는 외관이 상이한 이행면(44)을 거쳐 결합되는 2개의 구별되는 리릴프면(42)을 갖는다.

각각의 메이저 측면(38) 상의 2개의 릴리프면(42) 중 제1 릴리프면은 인서트의 상면(32)과 함께 메이저 절삭 에지(46)를 형성하고, 인서트의 하면(34)과 함께 절삭 에지를 구성하지 않는 메이저 비절삭 에지(48)를 형성한다. 한편, 2개의 릴리프면(42) 중 인접한 제2 릴리프면은 인서트의 하면(34)과 함께 메이저 절삭 에지(46)를 형성하고, 인서트의 상면(32)과 함께 메이저 비절삭 에지(48)를 형성한다. 마이너 측면(40)들은 상면(32) 및 하면(34)과 함께 마이너 비절삭 에지(41)를 각각 형성한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 인서트의 평면도에서, 제1 릴리프면(42)(도 6에서는 가려짐) 및 상면(32)과 관련된 메이저 절삭 에지(46)는 인서트의 인접한 제2 릴리프면(42) 및 상면(32)과 관련된 메이저 비절삭 에지(48)와 제1 내부 둔각(δ)을 형성한다. 평면도에서, 동일한 메이저 절삭 에지(46)는 인접한 제2 릴리프면(42)과 관련된 메이저 절삭 에지(46)와 제2 내부 둔각(ε)을 형성하고, 제2 내부 둔각(ε)은 제1 내부 둔각(δ)보다 크다(즉, ε>δ).

본 발명에 따른 절삭 인서트(24)는 바람직하게는 대향하는 상면(32)과 하면(34)을 통해 실질적으로 직각으로 연장되는 제1 축(A) 및 제1 축(A)에 대해 실질적으로 직각으로 연장되고 대향하는 이행면(44)들을 통과하는 제2 축(B)을 포함한다. 이들 축은 바람직하게는 대칭축들이다. 인서트는 정해진 대로 인덱스 가능하고, 제1 축(A)에 대해 180°의 회전 대칭성을 갖고, 제2 축(B)에 대해 180°의 회전 대칭성을 갖는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트는 또한 제1 축(A)에 대해 실질적으로 직각이고 대향하는 마이너 측면(40)들을 통과하는 제3 축(C)을 포함한다. 제3 축(C)은 또한 대칭축이며, 따라서 인서트는 제3 축(C)을 중심으로 180° 회전 대칭성을 갖는다. 그러나, 인서트를 축(C)을 중심으로 180°만큼 회전시키면, 인서트를 축(B)을 중심으로 180 °만큼 중간 위치로 먼저 회전시킨 다음 인서트를 축(A)을 중심으로 180°만큼 회전시키는 것과 정확히 동일한 위치에 4개의 메이저 절삭 에지가 제공된다. 각각의 메이저 측면과 관련된 릴리프면들이 동일한 길이이면, 즉 절삭 인서트가 대체로 마름모형이면, 제3 축(C)은 제2 축(B)에 대해 실질적으로 직각이다.

또한, 인서트는 바람직하게는 고정 스크루(52)에 의해 인서트 홀더(22) 내에 인서트를 고정하기 위해 상면(32)과 하면(34) 사이에서 연장되는 관통 보어(50)를 포함하고, 상기 제1 축(A)은 바람직하게는 관통 보어(50)의 축에 대응한다. 상면(32)과 하면(34)은 메이저 절삭 에지(46)로부터 관통 보어(50)를 향해 연장되는 레이크면(54)을 각각 갖는다.

대체로, 공통의 메이저 측면(38)과 관련된 릴리프면(42)은 제1 축(A)에 대해 반대 방향으로 경사지지만, 이들의 상이한 경사를 수용하는 이행면(44)에서 통합된다. 일부 실시예에 따르면, 이행면(44)은 실린더의 세그먼트로서 설명될 수 있다. 실린더는 임의의 원하는 단면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 이행면(44)은 원형 실린더의 세그먼트일 수 있다. 일부 실시예에서, 이행면(44)은 타원 실린더의 세그먼트일 수 있다. 이행면(44)은 대체로 수직으로, 그리고 대향하는 상면(32)과 하면(34)에 대해 실질적으로 직각으로 연장되고, 바람직하게는 그 수직 접선(58)이 제1 축(A)에 대해 대체로 평행하다(도 5 참조). 이행면(44)은 실질적으로 균일한 반경을 갖는 것이 대체로 바람직하지만, 반경은 절삭 인서트(24)의 평면도 또는 저면도에서 볼 때 달라질 수도 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 이행면(44)과 각각의 릴리프면(42) 사이의 결합부(60)는 직선이거나 또는 3차원 곡선이다. 바람직한 실시예에 따르면, 메이저 절삭 에지(46)는 상면(32) 또는 하면(34)에서 이행면(44)에 대해 접선방향이다. 메이저 절삭 에지(46)는 이행면(44)과 인서트의 상면(32) 또는 하면(34) 사이에 형성된 이행 절삭 에지(62)와 통합된다. 각각의 이행면(44)은 이행면(44)과 상면(32) 사이에 형성된 상부 이행 절삭 에지(62) 및 이행면(44)과 하면(34) 사이에 형성된 하부 이행 절삭 에지(62)를 갖는다. 메이저 절삭 에지(48)는 이행면(44)에 대해 접선방향이 아니며, 따라서 이행면(44)과 인서트의 상면(32) 또는 하면(34) 사이에 형성된 이행 절삭 에지(62)와 통합되지 않는다.

각각의 마이너 측면(40)은 대체로 만곡되거나 또는 부분적으로 만곡되고, 부분적으로 편평할 수 있다. 절삭 인서트(24)의 측면도에서, 각각의 마이너 측면(40) 상의 각각의 지점은 제1 축(A)에 대해, 또는 대등하게 제1 축(A)에 대해 평행한 수직선(56)에 대해 각도(γ)만큼 경사져 있다. 각도(γ)는 측면도에서 볼 때 상면(32)으로부터 하면(34)까지 각각의 마이너 측면(40)을 따라서 달라질 수 있다.

공통의 마이너 측면(40)에 인접한 릴리프면(42)은 상면(32) 또는 하면(34)의 평면에서 수렴 각도(α)로 수렴한다. 상기 각도(α)는 바람직하게는 약 25° 내지 65° 범위, 더 바람직하게는 약 30° 내지 60° 범위, 훨씬 더 바람직하게는 약 40° 내지 50° 범위, 더욱 바람직하게는 약 45°일 수 있다.

각각의 릴리프면(42)은 바람직하게는 릴리프면의 단면도에서 제1 축(A)에 대해[즉, 수직선(56)에 대해] 각도(μ)만큼 경사진다. 절삭 작업 동안, 경사는 릴리프면(42)과 관련된 메이저 절삭 에지(46)와 피절삭재 사이에 여유공간을 제공한다. 하나의 메이저 측면(38)의 두 릴리프면(42)은 인덱서블 인서트의 특징을 유지하기 위해 상이한 또는 반대 방향으로 동일한 각도만큼 경사진다. 경사는 도 4, 도 7 및 도 8에서 잘 볼 수 있다. 바람직하게는, 여유각(μ)은 약 ±1° 내지 ±25°이고, 더 바람직하게는 ±5° 내지 ±15°이다.

이제, 본 발명에 따른 절삭 공구(20) 내에 보유된 절삭 인서트(24)를 도시하는 도 9 내지 도 12를 참조한다. 주연 측면(36)은 6개의 구별되는 접촉 섹션을 갖는다. 각각의 메이저 측면(38)은 각각의 릴리프면(42) 상에 위치하는 제1 및 제2 접촉 섹션(64, 66)을 갖고, 각각의 마이너 측면(40)은 제3 접촉 섹션(68)을 갖는다. 6개의 구별되는 접촉 섹션은 4개의 접촉 세트를 구성하고, 각각의 접촉 세트는 적어도 3개의 접속 섹션을 포함하고, 각각의 접촉 섹션은 적어도 2개의 접속 세트에 속한다. 각각의 접촉 세트는 소정 메이저 측면의 대응하는 제1 및 제2 릴리프면 상에 위치하는 제1 및 제2 접촉 섹션 및 마이너 측면들 중 하나 상에 위치한 제3 접촉 섹션을 포함한다. 주연 측면은 소정 시기에 하나의 접촉 세트만이 작용하도록 구성된다. 따라서, 각각의 안착 배향에서, 메이저 측면(38)들 중 하나의 제1 및 제2 접촉 섹션(64, 66)은 작용하는 제1 및 제2 접촉 섹션(64, 66)의 역할을 하고, 제3 접촉 섹션(68)들 중 하나는 작용하는 제3 접촉 섹션(68)의 역할을 한다.

도 13은 베이스(70) 및 베이스(70)로부터 연장되고 제1, 제2 및 제3 지지 섹션(74, 76, 78)을 포함하는 고정면(72)을 갖는 인서트 포켓(26)을 도시한다. 제1 지지 섹션(74)은 작용하는 제1 접촉 섹션(64)에 접하고, 제2 지지 섹션(76)은 작용하는 제2 접촉 섹션(66)에 접하며, 제3 지지 섹션(78)은 작용하는 제3 접촉 섹션(68)에 접한다(도 9 내지 도 12 참조). 제2 지지 섹션(76)은 제3 지지 섹션(78)에 인접한다. 각각의 지지 섹션은 접촉 영역(또는 접촉점)에서 대응 접촉 섹션에 접한다. 제3 지지 섹션(78)의 추가는 종래 기술에 비해, 더 가혹한 절삭 조건을 견딜 수 있는 더 양호한 클램핑을 제공한다. 제3 지지 섹션(78)은 축방향 힘에 저항하며, 따라서 절삭 인서트(24)를 인서트 홀더(22) 내에 견고하게 보유하는데 기여한다. 제2 지지 섹션(76)에 인접한 제3 지지 섹션(78)의 위치는 절삭 인서트(24)가 인서트 포켓(26) 내에 있을 때 인서트(24)가 두 지지부와 동시에 접촉을 유지하면서 그 최종 위치로 회전하는 것을 허용하기 때문에, 정밀한 클램핑이 달성된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 주연 측면을 따라 제1 접촉 섹션(64)과 제3 접촉 섹션(68) 사이에 위치하는 제2 접촉 섹션(66)은 관련된 비작용 메이저 절삭 에지(46A)를 가지며, 이것은 절삭 인서트가 안착될 때 작용하는 메이저 절삭 에지(46B)에 대향한다.

도 10 내지 도 12는 다양한 지지 섹션 및 접촉 섹션의 경사를 도시한다. 제1 지지 섹션(74)은 제1 축(A)에 대해[즉, 수직선(56)에 대해] 제1 각도(β₁)만큼 경사진다. 제1 각도(β₁)는 여유각(μ)보다 크거나 그와 동일할 수 있다. 제3 섹션(78)은 제1 축(A)에 대해[즉, 수직선(56)에 대해] 제2 각도(β₂)만큼 경사진다. 제2 각도(β₂)는 제3 섹션(78)과 제3 접촉 섹션(68) 사이의 접촉 영역(또는 접촉점)에서 각도(γ)보다 크거나 그와 동일할 수 있다. 지지 섹션(74, 78)의 경사는 절삭력에 의해 유발되는 고정 스크루(52) 상의 장력을 감소시킨다.

본 발명은 챔퍼링 및 카운터보링 또는 카운터싱킹을 위한 드릴과 연계하여 사용될 수 있고, 종래 기술의 일면형 절삭 인서트에 있어서의 2개의 메이저 절삭 에지와 반대로 절삭 인서트(24)의 수명을 개선하는 4개의 메이저 절삭 에지(46)와 더 깊은 절삭, 피절삭재와의 여유공간 및 더 가혹한 절삭 조건을 견딜 수 있는 정밀한 클램핑을 가능하게 하는 실린더형 이행면(44)의 이점을 갖는 새로운 양면형 절삭 인서트(24)를 가진 새로운 절삭 공구(20)를 제공한다. 제3 지지 섹션(78)의 추가, 제2 지지 섹션(76)과 제3 지지 섹션(78)이 서로 근접한다는 사실, 그리고 지지 섹션(74, 78)들의 경사에 의해 정밀한 클램핑이 제공된다.

본 발명은 어느 정도 특정적으로 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 이하에 청구된 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

양면형 절삭 인서트(24)이며,
대향하는 상면(32)과 하면(34), 그리고 이들 사이에서 연장되는 주연 측면(36)과,
적어도 2개의 대향하는 메이저 측면(38)을 포함하고, 각각의 메이저 측면(38)은 적어도 2개의 구별되는 릴리프면(42)을 갖고, 각각의 릴리프면(42)은 상면(32) 및 하면(34)과 함께 메이저 절삭 에지(46)를 형성하는, 주연 측면(36)을 포함하고,
2개의 릴리프면(42)은 상면(32)과 하면(34) 사이에서 연장되는 이행면(44)을 거쳐 결합되고,
주연 측면(36)은 2개의 대향하는 마이너 측면(40)을 포함하고, 2개의 대향하는 메이저 측면(38)은 2개의 대향하는 마이너 측면(40)을 거쳐 결합되고,
절삭 인서트(24)는 대체로 대향하는 상면(32)과 하면(34)을 통해 연장되는 제1 축(A)을 중심으로 180°의 회전 대칭성을 갖고, 상기 제1 축(A)에 대해 실질적으로 직각으로 연장되는 제2 축(B)을 중심으로 180°의 회전 대칭성을 가지며,
제1 축(A)을 중심으로 축방향으로 연장되는 관통 보어(50)를 더 포함하는
양면형 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 이행면(44)은 실린더의 세그먼트로서 형성되는
양면형 절삭 인서트.
제2항에 있어서, 이행면(44)은 대체로 수직이고, 제1 축(A)에 대해 대체로 평행한 수직 접선(58)을 갖는
양면형 절삭 인서트.
제3항에 있어서, 이행면(44)은 적어도 2개의 대향하는 섹션을 가지며, 상기 섹션들 중 하나가 상면(32)과 함께 상부 이행 절삭 에지(62)를 형성하고, 상기 섹션들 중 하나가 하면(34)과 함께 하부 이행 절삭 에지(62)를 형성하는
양면형 절삭 인서트.
제4항에 있어서, 메이저 절삭 에지(46)는 이행면(44)에 대해 접선 방향이고,
상면(32) 또는 하면(34)과 릴리프면(42) 사이에 형성되고 절삭 에지를 구성하지 않는 메이저 비절삭 에지(48)는 이행면(44)에 대해 접선 방향이 아닌
양면형 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 공통의 마이너 측면(40)에 인접한 릴리프면(42)들은 상면(32) 또는 하면(34)의 평면에서 수렴 각도(α)로 수렴하는
양면형 절삭 인서트.
제6항에 있어서, 수렴 각도(α)는 약 40° 내지 50°인
양면형 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 릴리프면(42)들은 단면도에서 볼 때 제1 축(A)에 대해 여유각(μ)으로 경사진
양면형 절삭 인서트.
제8항에 있어서, 각각의 메이저 측면(38)의 릴리프면(42)들은 상이한 방향으로 경사지는
양면형 절삭 인서트.
제8항에 있어서, 여유각(μ)은 제1 축(A)에 대해 약 ±5° 내지 ±15°인
양면형 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 각각의 마이너 측면(40)은 제1 축(A)에 대해 각도(γ)만큼 경사지고,
각도(γ)는 절삭 인서트(24)의 측면도에서 볼 때 상면(32)으로부터 하면(34)까지 달라지는
양면형 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 주연 측면(36)은 적어도 6개의 구별되는 접촉 섹션(64, 66, 68)을 가지며,
6개의 구별되는 접촉 섹션(64, 66, 68)은 4개의 접촉 세트를 구성하고, 각각의 접촉 세트는 적어도 3개의 접촉 섹션(64, 66, 68)을 포함하고, 각각의 접촉 섹션은 적어도 2개의 접촉 세트에 속하며,
각각의 접촉 세트는 소정 메이저 측면(38)의 대응하는 제1 및 제2 릴리프면(42) 상에 위치하는 제1 및 제2 접촉 섹션(64, 66) 및 마이너 측면(40)들 중 하나 상에 위치하는 제3 접촉 섹션(68)을 포함하고,
주연 측면(36)은 소정 시기에 하나의 접촉 세트만이 작용하도록 구성되는
양면형 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 대체로 마름모 형태를 갖는
양면형 절삭 인서트.
절삭 공구(20)이며,
베이스(70) 및 베이스(70)로부터 연장되는 고정면(72)을 포함하는 인서트 포켓(26)을 갖고, 고정면은 제1, 제2 및 제3 지지 섹션(74, 76, 78)을 포함하는, 인서트 홀더(22)와,
인서트 포켓(26) 내에 해제 가능하게 보유되는 제1항에 따른 절삭 인서트(24)를 포함하고,
제1 지지 섹션(74)은 절삭 인서트(24)의 메이저 측면(38)의 하나의 릴리프면(42) 상에 형성된 제1 접촉 섹션(64)에 접하고,
제2 지지 섹션(76)은 절삭 인서트(24)의 동일 메이저 측면(38)의 다른 릴리프면(42) 상에 형성된 제2 접촉 섹션(66)에 접하고,
제3 지지 섹션(78)은 절삭 인서트(24)의 마이너 측면(40) 상에 형성된 제3 접촉 섹션(68)에 접하고,
제2 접촉 섹션(66)은 주연 측면(36)을 따라 제1 접촉 섹션(64)과 제3 접촉 섹션(68) 사이에 있고,
제2 접촉 섹션(66)은 절삭 공구의 작용하는 메이저 절삭 에지(46B)에 대향하는 관련 비작용 메이저 절삭 에지(46A)를 갖는
절삭 공구.
제14항에 있어서, 릴리프면(42)들은 단면도에서 볼 때 제1 축(A)에 대해 여유각(μ)으로 경사지고,
제1 지지 섹션(74)은 제1 축(A)에 대해 제1 각도(β₁)로 경사지고, 제1 각도(β₁)는 여유각(μ)보다 크거나 그와 동일하고,
제3 지지 섹션(78)은 제1 축(A)에 대해 제2 각도(β₂)로 경사지고,
절삭 인서트(24)의 각각의 마이너 측면(40)은 제1 축(A)에 대해 각도(γ)로 경사지고, 각도(γ)는 절삭 인서트(24)의 측면도에서 볼 때 상면(32)으로부터 하면(34)까지 갈수록 달라지고,
제2 각도(β₂)는 제3 섹션(78)과 제3 접촉 섹션(68) 사이의 접촉 영역에서 각도(γ)보다 크거나 그와 동일한
절삭 공구.