KR20120115153A - 밀링 공구 및 밀링 인서트 키트 - Google Patents

밀링 공구 및 밀링 인서트 키트 Download PDF

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KR20120115153A KR1020120036209A KR20120036209A KR20120115153A KR 20120115153 A KR20120115153 A KR 20120115153A KR 1020120036209 A KR1020120036209 A KR 1020120036209A KR 20120036209 A KR20120036209 A KR 20120036209A KR 20120115153 A KR20120115153 A KR 20120115153A
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milling insert
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스투레 셰에
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산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
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Abstract

밀링 공구 및 밀링 인서트 키트가 작업물의 예비품 밀링용으로 제공된다. 밀링 공구는, 회전 축 (C1) 을 규정하며, 제 1 단부 (3), 대향의 제 2 단부 (4), 및 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 회전 축을 중심으로 연장하는 주변면 (8) 을 갖는 공구 본체 (1) 를 포함한다. 라인 (x) 을 따라 공구 본체에 차례대로 배열되어 대응하는 다수의 교체 가능한 밀링 인서트 (2a, 2b) 중 각각 하나를 수용하는 다수의 별개의 시트 (9a, 9b) 는 서로에 대해 수렴하는 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 포함한다. 밀링 인서트는, 회전 축으로부터 제 1 길이 (a) 만큼 공구 본체로부터 돌출하는 외부 밀링 인서트 (2a) 및, 회전 축으로부터 제 2 길이 (b) 만큼 공구 본체로부터 돌출하는 내부 밀링 인서트 (2b) 를 포함한다. 제 1 길이 (a) 는 상기 제 2 길이 (b) 보다 상당히 크다.

Description

밀링 공구 및 밀링 인서트 키트{MILLING TOOL, AND MILLING INSERT KIT}
본 발명은 홈 밀링, 슬로팅, 기어 밀링, 특히 소위 호빙 (hobbing) 등과 같은 예비품 (gash) 밀링용 밀링 공구에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은, 청구항 1 의 전제부에 따른 밀링 공구 (US-A-5,593,254 호 참조) 및 청구항 17 의 전제부에 따른 밀링 인서트 키트에 관한 것이다.
공구 본체의 절삭 가공에 의해 형성된 고정식 밀링 인서트를 갖는 기어 밀링 공구를 제조하는 것은 공지되어 있다. 본 발명은, 밀링 인서트 대신에 공구 본체를 중심으로 연장하는 연속 라인을 따라 차례대로 배열된 복수 개의 교체 가능한 밀링 인서트로 형성되는 밀링 공구에 관한 것이다.
밀링 공구는 제조할 기어 휠의 크기에 따라 상이한 모듈 (Mn) 에서 기어 휠의 기어 밀링을 위해 제공된다. 매우 작은 기어 휠용 Mn = 1 에서부터 매우 큰 기어 휠용 Mn = 22 이상까지의 모듈이 존재한다. 본 발명에 따른 공구는 모든 모듈의 기어 휠에 사용될 수 있지만, Mn = 6 에서부터 Mn = 22 까지의 기어 휠, 특히 Mn = 8 에서부터 Mn = 16 까지의 기어 휠의 밀링에 특히 적합하다.
US-A-5,593,254 에는 기어 휠, 랙 등의 톱니 (cog) 를 갖는 작업물의 호빙을 위해 형성된 밀링 공구를 도시한다. 밀링 공구는, 회전 축을 규정하고, 제 1 단부, 대향의 제 2 단부 및 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 회전 축을 중심으로 연장하는 주변면을 가져야 하는 공구 본체를 포함한다. 다수의 별개의 시트가 일정한 피치를 갖는 나선형 라인을 따라 공구 본체에서 차례대로 배열된다. 대응하는 다수의 교체 가능한 밀링 인서트는, 각각 하나가 하부측, 칩면을 형성하는 대향의 상부측, 상부측과 하부측을 연결하는 원주방향 가장자리측, 상부측과 하부측을 통해 연장하는 축선 (A) 및, 서로에 대해 수렴하며 가장자리측과 상부측이 만나게 형성되는 적어도 하나의 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날을 포함한다. 각각의 시트는, 각각 하나가 작업물 (W) 의 예비품과의 절삭 맞물림을 위해 공구 본체로부터 돌출하는 밀링 인서트중 하나의 인서트를 수용하기 위해 형성된다. 밀링 인서트는 상부측으로부터 하부측으로 밀링 인서트에서 편심 구멍을 통해 연장하는 스크류에 의해 체결된다. 밀링 인서트는 시트 내의 홈과 맞물리는 하부측 상에 릿지를 갖는다. 칩면은 회전축에 관해 반경 방향 평면에 대해 기울어져 밀링될 톱니의 내선 (involute) 에러가 유발된다.
EP-A-2 072 162 는 기어 휠, 랙 등의 톱니를 갖는 작업물의 호빙을 위해 형성된 밀링 공구를 개시하고 있다. 밀링 공구는 일정한 피치를 갖는 나선형 라인을 따라 차례대로 배열되는 다수의 시트를 갖는 공구 본체를 포함한다. 밀링 공구는, 또한 각각 하나가 일렬의 3 개의 치형부를 포함하는 대응하는 수의 밀링 인서트를 포함한다. 치형부 각각은 작업물의 예비품과 맞물리도록 형성된다. 각각의 밀링 인서트는, 각각의 치형을 위해 칩면을 형성하는 상부측을 갖는다. 3 개의 치형을 위한 칩면은 공통 평면에 놓이는데, 이는 칩면의 법선이 치형부 중 적어도 2 개의 칩면과 나선형 라인이 교차하는 위치에서 나선형 라인의 접선에 대하여 예각을 형성한다는 것을 의미한다.
JP-A-2001-353621 호에는 호빙용 밀링 공구의 추가의 예가 개시되어 있다. 밀링 공구는 각각 하나에 칩면을 형성하는 일렬의 치형부가 형성되는 다수의 밀링 인서트를 포함한다. 칩면은 US-A-5,593,254 에 개시된 밀링 공구와 동일한 방식으로 회전 축에 관해 반경 방향 평면에 대해 기울어진다.
US-A-5,593,254, EP-A-2　072 162, 및 JP-A-2001-353621, 뿐만 아니라 본 발명은, 밀링 인서트의 시트가 본질적으로 반경 방향으로 연장하는 밀링 공구에 관한 것이다. 또한, 밀링 인서트의 시트가 본질적으로 접선 방향으로 연장하는 호빙용 밀링 공구가 존재한다. 접선 방향 시트를 갖는 이러한 공구의 예는 US-A-4,218,159 에 개시되어 있다.
기어 밀링용 밀링 공구는, 독일 기준 DIN 에 따라서 상이한 공차 등급으로 제공된다. 가장 좋은 등급은 AAA 이다. 그 다음에, AA, A, B, C, D 등급이 후속한다. 공차 등급 A 및 B 는 모터 차량용 기어박스를 위한 기어 휠의 제조시 요구된다. 본 발명에 따른 밀링 공구를 위해서는, 적어도 공차 등급 B 을 위해 의도된다.
이미 알려진 밀링 공구의 문제는, 대형이거나 깊이가 깊은 예비품을 갖는 작업물, 또는 큰 톱니, 예컨대 Mn = 6 보다 큰 톱니를 갖는 작업물의 제조에 적합한 크기를 갖는 밀링 인서트 제조에는 어렵다는 것이다. 초경의 밀링 인서트의 소결에 의해 제조할 수 있는 대형 밀링 인서트에 대해서는 제조 기술상 제한이 존재한다. 오늘날, 입수 가능한 몰딩 기계만이 제한된 크기의 밀링 인서트를 관리한다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하고, 교체 가능한 밀링 인서트를 가지며, 이에 의해 경제적으로 바람직한 방식으로, 큰 예비품, 또는 톱니, 예컨대 Mn = 6 보다 큰 톱니의 절삭 가공을 위해 사용될 수 있는 밀링 공구를 가능케하는 것이다. 이와 동시에, 예컨대 예비품 또는 톱니와 같은 작업물의 절삭 가공시의 고정확도가 추구된다.
상기 목적은, 도입부에 기재되어 있고 또한 밀링 인서트가 회전 축으로부터 제 1 길이만큼 공구 본체로부터 돌출하는 외부 밀링 인서트 및, 회전 축으로부터 제 2 길이만큼 공구 본체로부터 돌출하는 내부 밀링 인서트를 포함하고, 제 1 길이가 제 2 길이보다 상당히 큰 것을 특징으로 하는 예비품 밀링용으로 형성된 밀링 공구에 의해 달성된다. 제 1 길이는 제 2 길이 보다 적어도 3 mm 더 크고, 바람직하게는 제 2 길이 보다 8 ~ 16 mm 더 클 수도 있다.
본 발명에 따른 밀링 공구에서, 외부 밀링 인서트는 루트 인서트로서 작용할 수 있고, 예비품의 루트 또는 바닥 영역, 예컨대 작업물의 2 개의 인접한 톱니 사이를 가공할 수 있다. 내부 밀링 인서트는 플랭크 인서트로서 작용할 수 있고, 작업물의 예비품의 외부 플랭크, 예컨대 2 개의 인접한 톱니를 가공할 수 있다. 밀링 인서트 전체의 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날은, 작업물의 예비품중 각각의 측면, 예컨대 2 개의 인접한 톱니중 각각의 톱니를 가공할 수 있다. 따라서, 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날 양자는 예비품중 각각의 측면, 예컨대 작업물의 톱니 각각과 동시에 맞물린다. 일차적인 주절삭날은 예비품과 먼저 맞물리고 예비품의 "전방" 측을 가공하는 주절삭날인 반면, 이차적인 주절삭날은 예비품의 "후방" 측을 가공한다. 일차적인 주절삭날은 절삭 가공시 이차적인 주절삭날보다 더 부하를 받는다.
각각의 밀링 인서트가 작업물의 단지 하나의 예비품과 맞물리게 형성된다는 사실에 기인하여, 밀링될 작업물 예컨대 톱니에 의도된 절삭 가공과 공차 레벨에 대해 최적의 방식으로 각각의 밀링 인서트를 위치시킬 수 있다. 각각의 밀링 인서트가 교체 가능하기 때문에, 밀링 공구의 공구 본체는, 보수할 필요없이 매우 긴 수명을 갖는다. 절삭날이 마모될 때만 밀링 인서트가 교체될 필요가 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 연속선은 일정한 피치를 갖는 나선형 라인이다. 이러한 밀링 공구는 기어 밀링용 호빙 공구로서 적합하며, 외부 밀링 인서트는 루트 인서트로서 작용할 수 있고, 2 개의 인접한 톱니 사이에서 루트 또는 바닥 영역을 가공할 수 있고, 내부 밀링 인서트는 플랭크 인서트로서 작용하며, 2 개의 인접한 톱니의 외부 플랭크를 가공할 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 칩면은 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날을 포함하는 연장 평면으로 연장하며, 각각의 밀링 인서트의 연장 평면은, 연장 평면에 교차하는 연속 라인의 접선에 평행한 법선을 갖는다. 이러한 설계는, 높은 공차 레벨에 기여하며, 이러한 사실에 기인하여 호빙의 경우에, 톱니의 내선이 소망하는 형상을 얻을 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 밀링 인서트는 복수열로 배열되고, 각각의 열은 적어도 2 개의 밀링 인서트를 포함하고, 연속선의 접선에 수직한 각각의 라인을 따라 연장한다. 유리하게는, 동일한 열에 있는 밀링 인서트의 인접한 쌍의 연장 평면은, 밀링 인서트의 각 쌍을 위해 서로에 대해 각도, 또는 일정한 각도를 형성한다. 달리 표현하면, 각각의 밀링 인서트용 연장 평면은, 이러한 열 각각의 밀링 인서트 각각을 위해, 그러나 실제로는 공구의 모든 밀링 인서트를 위해 적어도 고유의 평면에 놓일 것이다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 외부 밀링 인서트의 주절삭날과 내부 밀링 인서트의 주절삭날은, 돌출부에서, 연속 라인의 접선이 법선을 형성하는 공통 평면에 각각의 공통 라인을 따라, 그리고 상기 라인의 상이하지만 중첩되는 세그먼트를 따라 연장한다. 이렇게 함으로써, 제조할 톱니에서 균일한 표면이 보장되며, 즉 표면의 단차 또는 변위의 우려가 회피되거나 적어도 감소될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 상기 시트는, 각각 하나가 외부 밀링 인서트중 하나의 인서트를 수용하기 위해 형성된 외부 시트 및 각각 하나가 내부 밀링 인서트중 하나의 인서트를 수용하기 위해 형성된 내부 시트를 포함한다. 유리하게는, 상기 외부 시트중 각각 하나는 주변면으로부터 돌출하며 외부 밀링 인서트용의 외부 시트의 지지면의 일부를 형성하는 돌기를 포함할 수도 있다. 이러한 돌기는 공구 본체로부터 바깥쪽으로 지지면을 연장하며, 이에 의해 지지면이 가공중 밀링 인서트에 지지체를 제공할 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 내부 시트는 지지면으로부터 상방으로 연장하며 내부 밀링 인서트가 접하게 되는 내부 맞닿음면을 포함한다. 이러한 맞닿음면에 의해, 회전축에 대한 반경 방향으로의 내부 밀링 인서트의 위치가 고정밀도로 보장될 수 있다. 유리하게는, 내부 밀링 인서트는 지지면과 맞닿음면에 대항해 내부 밀링 인서트를 가압하는 웨지형 블록 각각에 의해 시트에 체결될 수도 있다. 웨지형 블록은 이중 스레드식일 수 있으며, 웨지형 블록을 통해 공구 본체에 있는 스레드식 구멍으로 연장되는 스크류에 의해 내부 밀링 인서트에 대해 클램핑될 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 외부 시트는 지지면으로부터 상방으로 연장하며 외부 밀링 인서트가 접하게 되는 내부 맞닿음면을 포함한다. 이러한 맞닿음면에 의해, 회전축에 대한 반경 방향으로의 외부 밀링 인서트의 위치가 고정밀도로 보장될 수 있다. 유리하게는, 외부 밀링 인서트는 내부 밀링 인서트를 위해 사용되는 것에 해당하는 웨지형 본체에 의해 시트에 체결될 수도 있다. 그러나, 상부측과 하부측을 통해 신장하는 체결 구멍을 외부 밀링 인서트에 제공할 수도 있으며, 외부 밀링 인서트는, 지지면을 통해 공구 본체로 연장하는 스레드식 구멍으로 체결 구멍을 통해 연장하는 고정 스크류에 의해 시트에 체결될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 외부 밀링 인서트 각각은, 2 개의 대향의 인서트 위치 사이에서 중심 축선을 형성하는 상기 축선을 중심으로 회전함으로써 인덱스가능하고, 제 1 인서트 위치에 대해 일차적인 주절삭날 및 이차적인 주절삭날을 갖는 제 1 세트 및 제 2 인서트 위치에 대해 일차적인 주절삭날 및 이차적인 주절삭날을 갖는 제 2 세트를 포함한다. 이러한 방식에서, 외부 밀링 인서트의 서비스 수명은 연장될 수 있고, 이에 의해 밀링 공구에 대한 전체적인 절약이 추가로 개선될 수 있다. 유리하게는, 본 발명에 따른 외부 밀링 인서트는 전술한 바와 같은 공구 본체에서 체결 구멍을 통해 연장하는 고정 스크류에 의해 체결될 수도 있다. 이 경우, 체결 구멍은 중심 축선과 동심인 중심 구멍을 형성한다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 외부 밀링 인서트와 내부 밀링 인서트는, 두번째 밀링 인서트가 외부 밀링 인서트이며, 두번째 중 하나가 내부 밀링 인서트가 되도록 연속 라인을 따라 교대 순서로 배열된다. 이러한 방식에서, 제조할 톱니의 균일한 표면이 보장된다. 이렇게 함으로써, 본 실시형태에 따르면, 동일한 수의 내부 밀링 인서트와 외부 밀링 인서트가 존재한다. 그러나, 상이한 수의 내부 밀링 인서트와 외부 밀링 인서트를 가질 수 있는데, 예컨대, 세번째 밀링 인서트는 내부 밀링 인서트 또는 외부 밀링 인서트일 수도 있음에 유의해야 한다. 밀링 인서트는, 회전축으로부터 제 3 길이만큼 돌출하는 중간 밀링 인서트를 포함할 수 있는데, 상기 제 3 길이는 제 1 길이보다 작고, 제 2 길이 보다 크다. 이후, 상기 중간 밀링 인서트는 플랭크 인서트로서 작용할 수 있지만, 내부 밀링 인서트와 외부 밀링 인서트에 의해 가공되는 부분 사이에 위치되는 톱니의 부분을 가공할 수 있다. 이러한 설계는 매우 큰 톱니, 예컨대 Mn = 18 보다 큰 톱니에 유리할 수도 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 각각의 외부 밀링 인서트는, 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날 사이를 연장하는 적어도 하나의 횡방향 단부 절삭날을 포함한다. 단부 절삭날은 직선일수도 있고, 각각의 주절삭날에 작은 곡률 반경의 천이 가장자리를 갖는 직선 세그먼트를 포함할 수도 있다. 단부 절삭날은, 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날에 의해 가공되는 2 개의 인접한 톱니 사이에서 바닥면을 가공하는 목적을 갖는다. 내부 밀링 인서트는, 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날 사이에서 연장하는 횡방향 단부 날을 포함한다. 이 단부 날은 절삭 기능을 갖지 않으며, 작업물과 맞물리지 않을 것이다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 연장 평면은, 밀링 인서트가 적어도 상기 주절삭날에 대해, 그렇지만 바람직하게는 또한 횡방향 단부 절삭날에 대해, 포지티브 절삭 기하학적 형상을 얻도록 적어도 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날 근처에서 가장자리측과 예각을 형성한다. 이러한 포지티브 절삭 기하학적 형상에 의해, 밀링 인서트가 밀링 가공에 대해 최적의 방식으로 위치될 수 있기 때문에 고정밀도가 보장된다. 이에 따라, 연장 평면의 법선이 연속 라인의 접선에 평행하게 연장하도록 동일한 방식으로 밀링 인서트가 밀링 공구에 배열됨에 따라, 소망하는 공차 레벨이 얻어질 수 있다. 그럼으로써, 제조할 작업물의 톱니의 내선이 소망하는 형상을 얻을 수 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 각각의 밀링 인서트는, 상기 축선에 수직한 대칭선을 포함하고, 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날은 상기 대칭선에 대해 대칭이다. 유리하게는, 대칭선은, 일차적인 주절삭날과 이차적인 주절삭날 중 각각 하나와 압력 각도 (α) 를 형성하고, 상기 압력 각도 (α) 는 18 ~ 32°의 간격이다. 제 1 변형예에 따르면, 압력 각도 (α) 는 예컨대, 20°일 수도 있다. 제 2 변형예에 따르면, 압력 각도 (α) 는 예컨대, 30°일 수도 있다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 각각의 시트의 지지면은 지지면으로부터 연장하고, 밀링 인서트의 위치가 보장되도록 밀링 인서트의 하부측의 해당 리세스와 맞물리는 돌출부를 포함한다. 이러한 돌출부에 의해, 시트에서의 밀링 인서트의 위치는 반경 방향 및 축방향으로 보장될 수 있다. 유리하게는, 돌출부는 일차적인 반경 방향 연장을 가지며, 축방향으로 밀링 인서트의 위치를 보장하는 반경 방향의 기다란 릿지를 포함할 수도 있다. 이러한 반경 방향의 기다란 릿지는 밀링 인서트의 위치를 완벽하게 보장하기 위해서 전술한 내부 맞닿음면에 대해 충분한 보완책이다. 유리하게는, 돌출부는 일차적인 축 연장을 가지며 반경 방향으로 밀링 인서트의 위치를 보장하는 축방향의 기다란 릿지를 포함할 수도 있다. 이러한 축방향의 기다란 릿지는, 시트에 예컨대 반경 방향의 기다란 릿지와 함께 밀링 인서트의 위치를 완벽하게 보장하기 위해 인덱서블 밀링 인서트용의 내부 맞닿음면이 없을 때, 유리하다.
본 발명의 추가의 실시형태에 따르면, 연속 라인을 따라 인접한 밀링 인서트의 연장 평면 사이에서의 각진 거리는, 인접한 밀링 인서트의 각 쌍과 동일하다.
전술한 목적은, 도입부에 기재되어 있고 또한 제 1 밀링 인서트의 후방 단부 지점 사이의 거리가 제 2 밀링 인서트의 전방 단부 지점 사이의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 밀링 인서트 키트에 의해 이루어진다. 이러한 밀링 인서트 키트는, 예비품을 대형 또는 깊은 깊이로 밀링할 때 또한 특히 높은 정밀도를 유지하는 적절한 밀링 인서트와 기어 밀링 공구 또는 슬롯 밀링 공구와 같은 예비품 밀링 공구에 대해 유리하다. 밀링 인서트 키트의 추가의 실시형태는 청구항 1 내지 청구항 16 에 규정된 특징을 포함할 수도 있고, 제 1 밀링 인서트에 대해, 외부 밀링 인서트를 형성하도록 구성되고, 제 2 밀링 인서트에 대해, 내부 밀링 인서트를 형성하도록 구성된다.
본 발명은 이하 첨부된 도면을 참조하여 상이한 실시형태의 설명에 의해 보다 자세히 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 복수개의 밀링 인서트를 갖는 밀링 공구를 포함하는 기계 공구의 부품들의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 2 는 도 1 의 밀링 공구의 제 1 실시형태를 측면도로서 나타낸 도면이다.
도 3 은 도 2 의 밀링 공구를 단면도로서 나타낸 도면이다.
도 4 는 도 2 의 밀링 공구의 일부를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 5a 내지 도 5d 는 도 4 의 밀링 공구의 외부 밀링 인서트를 나타내는 4 개의 도면이다.
도 6a 내지 도 6d 는 도 4 의 밀링 공구의 내부 밀링 인서트를 나타내는 4 개의 도면이다.
도 7 은 도 4 의 밀링 공구의 밀링 인서트의 작업물 내로의 상이한 위치에서의 맞물림을 전방에서 본 것을 개략적으로 도시한다.
도 8 은 도 5 의 맞물림부의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 9 는 제 2 실시형태에 따른 밀링 공구의 일부의 사시도를 도시한다.
도 10 은 도 9 의 밀링 공구의 내부 밀링 인서트의 사시도를 도시한다.
도 11a 내지 도 11d 는 도 9 의 밀링 공구의 외부 밀링 인서트를 나타내는 4 개의 도면이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 따른 밀링 공구의 일부의 사시도를 도시한다.
도 13 은 도 12 의 밀링 공구의 외부 밀링 인서트의 하부로부터 본 도면을 도시한다.
도 1 은 기어 절삭용, 보다 자세하게는 톱니 (cog) 를 갖는 작업물 (W) 을 소위 호빙하도록 형성되는 밀링 공구를 포함하는 기계 공구의 제 1 실시형태를 개략적으로 도시한다. 밀링 공구는, 기어 휠, 랙, 스플라인, 유압 펌프용 임펠러 및 유사한 톱니형 요소 등의 상이한 작업물 (W) 을 절삭 가공하는데 적합하다.
밀링 공구의 제 1 실시형태는, 도 2 내지 도 4 에 도시되어 있다. 밀링 공구는 강 (steel) 제일 수도 있는 공구 본체 (1) 및 강보다 경질인 재료, 예컨대 초경 재료로 제조할 수도 있는 교체가능한 다수의 밀링 인서트 (2a, 2b) 를 포함한다. 공구 본체 (1) 는 회전 축 (C1) 을 규정하고, 제 1 단부 (3) 와 대향의 제 2 단부 (4) 를 갖는다. 회전 축 (C1) 은 제 1 단부 (3) 와 제 2 단부 (4) 를 통해 연장한다.
밀링 공구는 또한, 관통의 축방향 구멍 (5) 을 포함하고(도 3 참조), 이 구멍은 예컨대 DIN 138 에 따라서 로드 (7) 를 수용하는서 곧은 홈 (6) 을 갖는다. 로드 (7) 는 기계 공구, 예컨대 밀링 커터 또는 다기능 기계 (도 1 참조) 의 공구 스핀들 (S1) 에 밀링 공구를 고정하기 위해 형성된다. 공구 본체 (1) 는 회전 방향 (R1)(공구 스핀들 (S1) 내에서 봤을 때 우측으로 반시계 방향 회전) 으로 회전 축 (C1) 을 중심으로 회전할 수 있다. 작업물 (W) 은 작업물 스핀들 (도시 생략) 에 고정되며, 회전 방향 (R3) 으로 회전 축 (C3) 을 중심으로 회전할 수 있다.
공구 본체 (1) 는 제 1 단부 (3) 와 제 2 단부 (4) 사이에서 회전 축 (C1) 을 중심으로 연장하는 주변면 (8) 을 갖는다 (도 2 참조). 공구 본체 (1) 는 주변면 (8) 에 배열되는 복수의 분리된 시트 (9a, 9b)(특히, 도 4 참조) 를 포함한다. 공구 본체 (1) 는, 예컨대, 적어도 30 개의 시트 (9a, 9b), 바람직하게는 적어도 100 개 내지 300 개의 시트 (9a, 9b) 를 포함할 수도 있다. 각각의 시트 (9a, 9b) 는 밀링 인서트 (2a, 2b) 중 하나를 수용하도록 형성된다. 시트 (9a, 9b) 및 밀링 인서트 (2a, 2b) 는 일정한 피치를 갖는 나선형 (helix) 라인으로서 구성된 연속 라인 (x) 을 따라 차례대로 (one after the other) 배열된다 (도 2 참조). 도시된 실시형태에서, 연속 라인 (x) 의 피치 방향은 우측방향이다. 피치 방향은, 또한 제조할 톱니에 따라 좌측방향일 수도 있다. 피치 각도 (β) 는 1 ~ 10° 일 수도 있다.
시트 (9a, 9b) 각각은, 절삭 인서트가 시트 (9a, 9b) 내에 장착될 때, 작업물 (W) 의 예비품과의 절삭 맞물림을 위해 공구 본체 (1) 로부터 돌출하는 밀링 인서트 (2a, 2b) 로의 지지체를 가능하게 하거나 또는 지지체를 형성하도록 배열되는 지지면 (10) 을 포함한다 (도 1 참조).
그럼으로써, 시트 (9a, 9b) 및 밀링 인서트 (2a, 2b) 는 복수의 열 (row) 에 배열된다. 도시된 실시형태에서, 밀링 도구 (24) 는 이와 같은 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 열을 포함한다 (도 3 참조). 그러나, 상이한 개수의 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 열, 예컨대 4 열 내지 본질적으로 24 초과의 열을 포함할 수도 있다. 각각의 열은 적어도 2 개의 밀링 인서트 (2a, 2b) 및 시트 (9a, 9b) 를 포함한다. 도시된 실시형태에서, 열 각각은 6 ~ 7 개의 밀링 인서트 (2a, 2b) 및 시트 (9a, 9b) 를 포함한다.
밀링 인서트 (2a, 2b) 및 시트 (9a, 9b) 열 각각은, 연속 라인 (x) 의 접선에 수직한 개별 라인 (L) 을 따라 연장한다 (도 2 참조). 밀링 인서트 (2a, 2b) 및 시트 (9a, 9b) 의 인접한 열 사이의 간격은 등간격이며, 즉, 상기 간격은 각 쌍의 열에 대해 동일하다. 게다가, 연속 라인 (X) 을 따라서 인접한 밀링 인서트 (2a, 2b) 사이의 간격도 등간격이며, 즉 이 간격은 인접한 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 각 쌍에 대해 동일하다. 보다 자세하게는, 연속 라인 (x) 을 따라서 인접한 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 연장 평면 (p) 사이의 각진 (angular) 거리는 등거리이며, 즉 인접한 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 각 쌍에 대해 동일하다.
밀링 인서트 (2a, 2b) 는 2 가지 형태의 밀링 인서트, 즉 외부 밀링 인서트 (2a) 를 형성하는 제 1 밀링 인서트 및 내부 밀링 인서트 (2b) 를 형성하는 제 2 밀링 인서트를 포함한다. 외부 밀링 인서트 (2a) 는 회전 축 (C1) 으로부터 제 1 길이 (a) 만큼 공구 본체 (1) 에서 돌출한다. 내부 밀링 인서트 (2b) 는 회전 축 (C1) 으로부터 제 2 길이 (b) 만큼 공구 본체 (1) 에서 돌출한다. 특히 도 3 에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 길이 (a) 는 제 2 길이 (b) 보다 상당히 크다. 또한 시트 (9a, 9b) 는 2 가지 형태의 시트, 즉 외부 시트 (9a) 와 내부 시트 (9b) 를 포함한다. 외부 시트 (9a) 중 각각 하나는 외부 밀링 인서트 (2a) 중 하나를 수용하는 형성되고, 내부 시트 (9b) 중 각각 하나는 내부 밀링 시트 (2b) 중 하나를 수용하는 형성된다 (특히, 도 4 참조). 그럼으로써, 외부 시트 (9a) 는 내부 시트 (9b) 바깥쪽으로 반경 방향 위치에 놓여진다. 제 1 밀링 인서트 (2a) 중 하나 이상과 제 2 밀링 인서트 (2b) 중 하나 이상이 본원에 기재된 바와 같이 공구 본체 (1) 를 위해 제공될 수도 있는 밀링 인서트 키트를 형성한다.
도시된 실시형태에서, 외부 밀링 인서트 (2a) 와 내부 밀링 인서트 (2b) 는, 두번째 밀링 인서트가 외부 밀링 인서트 (2a) 이고 두번째마다 하나가 내부 밀링 인서트 (2b) 가 되도록 연속 라인 (x) 을 따라 교대의 순서로 배열된다. 도시된 실시형태에서, 이는, 두번째 열이 외부 밀링 인서트 (2a) 열이고, 두번째마다 하나가 내부 밀링 인서트 (2b) 열이 되는 것을 의미한다. 그럼으로써, 도시된 실시형태에 따르면, 내부 밀링 인서트 (2a) 의 갯수와 외부 밀링 인서트 (2b) 의 갯수는 동일하다. 그러나, 상이한 갯수의 내부 밀링 인서트 (2a) 와 외부 밀링 인서트 (2b) 를 가질 수 있음에 유의해야 한다. 예컨대, 세번째 밀링 인서트가 내부 밀링 인서트 (2b) 또는 외부 밀링 인서트 (2a) 일 수도 있다.
외부 시트 (9a) 중 각각 하나는 공구 본체 (1) 의 주변면 (8) 으로부터 돌출하는 돌기 (12) 를 포함한다. 돌기 (12) 는 외부 밀링 인서트 (2a) 를 위한 지지면 (10) 의 일부를 형성한다. 제 1 실시형태 (도 4 참조) 에서, 외부 시트 (9a) 중 각각 하나는, 지지면 (10) 으로부터 상방으로 연장하는 내부 맞닿음면 (13) 을 포함한다. 내부 맞닿음면 (13) 은, 회전 축 (C1) 에 대한 외부 밀링 인서트 (2a) 의 반경 방향 위치가 보장되도록 내부 맞닿음면 (13) 에 접하게 되는 외부 밀링 인서트 (2a) 에 대한 지지체를 형성한다.
각각의 외부 시트 (9a) 의 지지면 (10) 은 돌출부 (projection), 바람직하게는 지지면 (10) 으로부터 연장하는 반경 방향의 기다란 릿지 (14) 형태의 돌출부를 포함한다. 반경 방향의 기다란 릿지 (14) 는, 지지면 (10) 과 반경 방향의 기다란 릿지 (14) 의 상부면 사이에서 연장하는 2 개의 기울어진 플랭크면을 갖는다. 2 개의 플랭크면은 서로에 대해 둔각을 형성한다. 이러한 각도는, 90 ~ 140°, 예컨대 120°일 수도 있다. 상부면은 평면이고, 지지면 (10) 에 평행할 수도 있다.
내부 시트 (9b) 중 각각 하나는 지지면 (10) 으로부터 상방으로 연장하는 내부 맞닿음면 (15) 을 포함한다. 내부 맞닿음면 (15) 은, 회전 축 (C1) 에 대한 내부 밀링 인서트 (2b) 의 반경 방향 위치가 보장되도록 내부 맞닿음면 (15) 에 접하게 되는 내부 밀링 인서트 (2b) 에 대한 지지체를 형성한다.
각각의 내부 시트 (9b) 의 지지면 (10) 은 돌출부, 바람직하게는 지지면 (10) 으로부터 연장하는 2 개의 반경 방향의 기다란 릿지 (16) 형태의 돌출부를 포함한다. 반경 방향의 기다란 릿지 (16) 중 각각 하나는, 지지면 (10) 과 반경 방향의 기다란 릿지 (16) 의 상부면 사이에서 연장하는 2 개의 기울어진 플랭크면을 갖는다. 2 개의 플랭크면은 서로에 대해 둔각을 형성한다. 이러한 각도는, 90 ~ 140°, 예컨대 120°일 수도 있다. 상부면은 평면이고, 지지면 (10) 에 평행할 수도 있다. 내부 시트 (9a) 및 외부 시트 (9b) 의 반경 방향의 기다란 릿지 (14, 16) 의 개수를 변경할 수 있다는 것에 유의해야 한다. 예컨대, 내부 시트 (9b) 의 지지면 (10) 은 단지 하나의 반경 방향의 기다란 릿지 (16) 를 포함할 수도 있다.
각각의 밀링 인서트 (2a, 2b)(도 5a 내지 도 5d 및 도 6a 내지 도 6d 참조) 는 하부측 (21), 칩면을 형성하는 대향하는 상부측 (22), 상부측 (22) 과 하부측 (21) 을 연결하는 원주방향 가장자리측 (23) 을 포함한다. 축선 (A) 은 상부측 (22) 과 하부측 (21) 을 통해 연장한다. 각각의 밀링 인서트 (2a, 2b) 는, 서로에 대해 수렴하고, 가장자리측 (23) 이 상부측 (22) 에 만나게 형성되는 적어도 하나의 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 포함한다.
상부측 (22) 에 형성되고, 도시된 실시형태에서, 상부측 (22) 과 일치하는 칩면은, 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 포함하는 연장 평면 (p) 에 연장한다. 각각의 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 연장 평면 (p) 은 연장 평면 (p) 에 교차하는 연속 라인 (x) 의 접선에 평행한 법선 (normal) 을 갖는다.
각각의 밀링 인서트 (2a, 2b) 는, 축선 (A) 에 수직한 대칭선 (S) 을 포함한다. 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 은 대칭선 (S) 에 대해서 대칭이다. 대칭선 (S) 은 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 중 각각 하나에 대해 압력 각도 (α) 를 형성한다. 압력 각도 (α) 는 18 ~ 32°의 간격이며, 예컨대, 약 20° 또는 약 30°일 수도 있다.
연장 평면 (p) 은, 밀링 인서트 (2a, 2b) 가 포지티브 절삭 기하학적 형상을 얻도록 적어도 주절삭날 (24, 25) 부근에서 가장자리측 (23) 과 예각을 형성한다.
각각의 외부 밀링 인서트 (2a)(도 5a 내지 도 5d 참조) 는, 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 사이에서 연장하는 횡방향 단부 절삭날 (26) 을 포함한다. 외부 밀링 인서트 (2a) 의 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 은, 한 쌍의 후방 단부 지점 (Ra) 으로부터 한 쌍의 전방 단부 지점 (Fa) 또는 지점이 변형되는 횡방향 단부 절삭날 (26) 로 수렴되도록 대칭선 (S) 중 각각의 측면에 대칭으로 배열된다. 연장 평면 (p) 은, 가장자리측 (23) 그리고 단부 날측 (26) 부근에서 예각을 형성하여서, 외부 밀링 인서트 (2a) 가 작업물 (W) 의 인접한 톱니 사이에서 바닥면과 절삭 맞물림되는 단부 절삭날 (26) 에 대해서 또한 포지티브 절삭 기하학적 형상을 얻는다.
각각의 내부 밀링 인서트 (2b)(도 6a 내지 도 6d 참조) 는 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 사이에서 연장하는 횡방향 단부 날 (27) 을 포함한다. 단부날 (27) 은 절삭 기능이 없으며, 작업물 (W) 과 맞물릴 수 없다. 내부 밀링 인서트 (2b) 의 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 은, 한 쌍의 후방 단부 지점 (Rb) 으로부터 한 쌍의 전방 단부 지점 (Fb) 또는 지점이 변형되는 횡방향 단부 날 (27) 로 수렴되도록 대칭선 (S) 중 각각의 측면에 대칭으로 배열된다.
각각의 외부 밀링 인서트 (2a)(특히, 도 5c 참조) 는, 기다란 밸리 (28) 형태의 리세스를 갖는다. 외부 밀링 인서트 (2a) 가 외부 시트 (9a) 에 장착될 때, 반경 방향의 기다란 릿지 (14) 는, 회전 축 (C1) 에 대한 외부 밀링 인서트 (2a) 의 축방향 위치가 보장되도록, 외부 밀링 인서트 (2a) 의 하부측 (21) 의 기다란 밸리 (28) 와 맞물린다. 기다란 밸리 (28) 는 외부 밀링 인서트 (2an) 의 하부측 (21) 과, 하부측 (21) 에 평면이며 평행할 수도 있는 바닥면 사이에서 연장하는 2 개의 기울어진 플랭크면을 갖는다. 외부 밀링 인서트 (2a) 가 외부 시트 (9a) 에 장착될 때, 반경 방향의 기다란 릿지 (14) 의 플랭크면은 기다란 밸리 (28) 의 플랭크면중 각각의 하나에 접하게 될 것이다. 유리하게는, 릿지 (14) 의 상부면과 밸리 (28) 의 저부면 사이에 틈이 존재할 수도 있다.
각각의 내부 밀링 인서트 (2b)(특히, 도 6c 참조) 는, 2 개의 기다란 밸리 (29) 형태의 리세스를 갖는다. 내부 밀링 인서트 (2b) 가 내부 시트 (9b) 에 장착될 때, 반경 방향의 기다란 릿지 (16) 는, 회전 축 (C1) 에 대한 내부 밀링 인서트 (2b) 의 축방향 위치가 보장되도록, 내부 밀링 인서트 (2b) 의 하부측 (21) 중 각각의 기다란 밸리 (29) 와 맞물린다. 기다란 밸리 (29) 중 각각의 하나는 내부 밀링 인서트 (2b) 의 하부측 (21) 과, 하부측 (21) 에 평면이며 평행할 수도 있는 바닥면 사이에서 연장하는 2 개의 기울어진 플랭크면을 갖는다. 내부 밀링 인서트 (2b) 가 내부 시트 (9b) 에 장착될 때, 반경 방향의 기다란 릿지 (16) 의 플랭크면은 기다란 밸리 (29) 의 플랭크면중 각각의 하나에 접하게 될 것이다. 유리하게는, 릿지 (16) 의 상부면과 밸리 (29) 의 저부면 사이에 틈이 존재할 수도 있다. 외부 밀링 인서트 (2a) 와 내부 밀링 인서트 (2b) 의 기다란 밸리 (28, 29) 의 개수는, 당연히 외부 시트 (9a) 와 내부 시트 (9b) 의 반경 방향의 기다란 릿지 (14, 16) 의 개수에 대응하는 것에 유의해야 한다.
제 1 실시형태중 각각의 외부 밀링 인서트 (2a) 는 상부측 (22) 과 하부측 (21) 을 통해 축선 (A) 에 평행하게 연장하는 체결 구멍 (31) 을 포함한다. 외부 밀링 인서트 (2a) 는, 체결 구멍 (31) 을 통해 연장하는 고정 스크류 (32) 에 의해 지지면 (10) 을 통해 연장하는 스레드식 구멍 (33) 으로 지지면 (10) 에 대항하여 외부 시트 (9a) 에 체결된다 (도 4 참조).
각각의 내부 밀링 인서트 (2b) 는, 내부 밀링 인서트 (2b) 의 상부측 (22) 에 접하게 되며 지지면 (10) 과 내부 맞닿음면 (15) 에 대항하여 내부 밀링 인서트 (2b) 를 가압하는 웨지 형상 (wedge-shaped) 블록 (34) 에 의해 지지면 (10) 에 대향하여 내부 시트 (9b) 에 체결된다. 웨지 형상 블록 (34) 은, 웨지 형상 블록 (34) 을 통해 연장하며 웨지 형상 블록과 맞물려 공구 본체 (1) 에 있는 스레드식 구멍 (36) 에 맞물리는 이중 스레드식 스크류 (35) 에 의해 내부 밀링 인서트 (2b) 에 대항하여 클램핑된다 (도 4 참조).
제 1 실시 형태에 따른 밀링 공구가 사용될 때, 외부 밀링 인서트 (2a) 는 루트 영역 (root area), 즉 작업물 (W) 의 2 개의 인접한 톱니의 내부 플랭크면과 2 개의 인접한 톱니 사이의 저부면을 가공할 수 있는 반면, 내부 밀링 인서트 (2b) 는 2 개의 인접한 톱니의 외부 플랭크를 기계가공할 수 있다. 밀링 인서트 (2a, 2b) 와 작업물 (W) 의 맞물림이 도 7 및 도 8 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 외부 밀링 인서트 (2a) 의 주절삭날 (24, 25) 과 내부 밀링 인서트 (2b) 의 주절삭날 (24, 25) 은, 돌출부에서, 공통 라인 (L4, L5) 각각을 따라 별개로, 그리고 상기 라인 (L4, L5) 의 상이하지만 중첩되는 세그먼트를 따라 연장할 것이다. 중첩은 가능한 짧아야 하지만, 제조될 톱니의 플랭크면에서 홈 또는 단차의 우려를 감소시키는데에 소정의 중첩이 중요하다.
도 7 및 도 8 에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 밀링 인서트 (2a) 의 후방 단부 지점 사이의 거리 또는 가장 짧은 거리는, 제 2 밀링 인서트 (2b) 의 전방 단부 지점 사이의 거리 또는 가장 짧은 거리보다 크다.
도 9 및 도 10a 내지 도 10d 는, 제 2 실시형태를 도시하는데, 제 2 실시형태는, 각각의 외부 밀링 인서트 (2a) 가 축선 (A)(이 경우, 중심 축선을 형성함) 을 중심으로 회전함으로써 인덱스가능하다는 점에서 제 1 실시형태와 상이하다. 외부 밀링 인서트 (2a) 는, 2 개의 대향 인서트 위치 사이에서 인덱스 가능하고, 제 1 인서트 위치를 위해 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 갖는 제 1 세트와 제 2 인서트 위치를 위해 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 갖는 제 2 세트를 포함한다. 이 실시형태에서, 주절삭날 (24, 25) 세트 각각을 위한 후방 단부 지점은 제 1 세트와 제 2 세트 사이 천이부에 위치된다.
제 2 실시형태에서, 외부 시트 (9a) 는 내부 맞닿음면이 없지만, 대신에, 지지면 (10) 의 축방향의 기다란 릿지 (37) 를 포함한다. 외부 밀링 인서트 (2a) 는 하부측 (21) 으로부터 연장하는 2 개의 대응하는 기다란 밸리 (38) 를 갖는다 (특히, 도 10c 참조). 외부 밀링 인서트 (2a) 가 외부 시트 (9a) 에 장착될 때, 축방향의 기다란 릿지 (37) 는, 회전 축 (C1) 에 대한 외부 밀링 인서트 (2a) 의 반경 방향 위치가 보장되도록, 외부 밀링 인서트 (2an) 의 하부 측 (21) 의 기다란 밸리 (38) 와 맞물릴 것이다. 축방향의 기다란 릿지 (37) 가, 릿지 (14) 와 같이, 반경 방향의 기다란 릿지 (37) 의 상부면과 지지면 (10) 사이에서 연장하는 2 개의 기울어진 플랭크면을 갖는다. 2 개의 플랭크면은 서로에 대해 둔각을 형성한다. 이러한 각도는, 90 ~ 140°, 예컨대 120°일 수도 있다. 상부면은 평면이고, 지지면 (10) 에 평행할 수도 있다. 기다란 밸리 (38) 중 각각 하나는, 기다란 밸리 (28) 와 같이, 외부 밀링 인서트 (2an) 의 하부측 (21) 과, 하부측 (21) 에 평면이며 평행할 수도 있는 바닥면 사이에서 연장하는 2 개의 기울어진 플랭크면을 갖는다. 외부 밀링 인서트 (2a) 가 외부 시트 (9a) 에 장착될 때, 축방향의 기다란 릿지 (37) 의 플랭크면은 기다란 밸리 (38) 의 플랭크면 중 각각 하나에 접하게 될 것이다. 또한, 이 경우, 릿지 (37) 의 상부면과 밸리 (38) 의 저부면 사이에 틈이 존재할 수도 있다.
제 1 실시형태와 제 2 실시형태 사이의 추가의 차이점은, 제 2 실시형태에서는, 내부 시트 (9b) 에도 내부 맞닿음면이 없고, 대신에 내부 밀링 인서트 (2b) 의 하부측의 기다란 밸리 (40) 와 맞물리는 축방향 릿지 (39) 를 포함한다는 것이다 (도 9 참조). 릿지 (39) 와 밸리 (40) 는 2 개의 플랭크면과 상부면과 바닥면을 갖는 다른 릿지와 밸리로서 각각 형성된다.
도 12 와 도 13 은, 본 발명의 제 3 실시형태를 도시하는데, 제 3 실시형태는 외부 시트 (9a) 중 각각 하나에 내부 맞닿음면이 없으며, 대신에 지지면 (10) 의 축방향의 기다란 릿지 (41) 를 포함하는 점이 제 1 실시형태와 상이하다. 외부 밀링 인서트 (2a) 는 하부측 (21) 으로부터 연장하는 대응하는 기다란 밸리 (42) 를 갖는다 (도 13 참조). 외부 밀링 인서트 (2a) 가 외부 시트 (9a) 에 장착될 때, 축방향의 기다란 릿지 (41) 는, 외부 밀링 인서트의 반경 방향 위치가 중심 축선 (C1) 에 대해 보장되도록, 외부 밀링 인서트 (2an) 의 하부측 (21) 의 기다란 밸리 (42) 와 맞물릴 것이다.
제 1 실시형태와 제 3 실시형태 사이의 추가의 차이점은, 제 3 실시형태에서는, 외부 밀링 인서트 (2a) 에 체결 구멍이 없고, 대신에 외부 밀링 인서트 (2an) 의 상부측 (22) 에 접하게 되며 지지면 (10) 과 2 개의 기다란 릿지 (14, 41) 에 대항해 외부 밀링 인서트 (2a) 를 가압하는 웨지형 블록 (44) 에 의해 외부 시트 (9a) 에 체결된다는 것이다. 웨지형 블록 (44) 은 웨지형 블록 (44) 을 통해 연장하며, 웨지형 블록과 맞물려 공구 본체 (1) 의 나사식 구멍 (46) 에 맞물리는 이중 스레드식 스크류 (45) 에 의해 외부 밀링 인서트 (2a) 에 대해 클램핑된다.
제 3 실시형태에서, 내부 시트 (9b) 와 내부 밀링 인서트 (2b) 는 제 2 실시형태와 동일한 방식으로 형성된다.
제 4 실시형태에서, 연속 라인 (x) 이 회전 축 (C1) 에 수직한 평면, 즉 피치가 0 인 평면에서 축선 (C1) 을 중심으로 연장한다. 이러한 밀링 공구는, 특히 곧은 연장부를 갖는, 예비품 또는 슬롯 또는 다른 홈, 예컨대 스플라인의 예비품의 밀링에 적합하다. 제 4 실시형태에 따른 밀링 공구는, 하나의 이러한 연속 라인 (x) 또는 서로에 대해 평행한 수개의 연속 라인 (x) 을 따라 인서트 (2a, 2b) 세트를 포함할 수도 있다.
본 발명은, 전술한 실시형태로 제한되는 것이 아니라 후속하는 청구범위의 범주 내에서 수정 및 변경될 수도 있다.
추가의 실시형태에 따르면, 밀링 공구는 또한, 회전 축으로부터 제 3 길이만큼 돌출하는 중간 밀링 인서트를 포함할 수도 있다. 제 3 길이는, 제 1 길이보다 작고, 제 2 길이보다 크다. 중간 밀링 인서트는, 플랭크 인서트로서 작용하지만, 내부 밀링 인서트와 외부 밀링 인서트에 의해 가공되는 부분 사이에 위치되는 톱니 부분을 가공한다. 이러한 실시형태는, 매우 많은 톱니, 예컨대 Mn= 18 이상인 톱니에서 유리할 수도 있다.
상이한 실시형태가 서로 조합될 수도 있음에 또한 유의해야 한다. 예컨대, 제 2 실시형태의 인덱서블 밀링 인서트 (2a) 는 제 3 실시형태의 외부 밀링 인서트 (2a) 로 교체될 수 있다. 모든 실시형태에서, 내부 밀링 인서트 (2b) 의 반경 방향 위치는, 내부 맞닿음면 (15) 또는 축방향의 기다란 릿지 (39) 에 의해 보장될 수 있다. 또한, 내부 밀링 인서트 (2b) 를 통해 연장하는 고정 스크류에 의해 내부 밀링 인서트 (2b) 를 부착할 수도 있다.
1 : 공구 본체 2a : 외부 밀링 인서트
2b : 내부 밀링 인서트 3 : 제 1 단부
4 : 제 2 단부 5 : 구멍
6 : 로드 7 : 홈
8 : 주변면 9a : 외부 시트
9b : 내부 시트 10 : 지지면
12 : 돌기 13 : 내부 맞닿음면
14 : 기다란 릿지 15 : 내부 맞닿음면
16 : 기다란 릿지 21 : 하부측
22 : 상부측 23 : 날측
24 : 일차적인 주절삭날 25 : 이차적인 주절삭날
26 : 횡방향 단부 절삭날 27 : 횡방향 단부 날
28 : 기다란 밸리 29 : 기다란 밸리
31 : 체결 구멍 32 : 고정 스크류
33 : 스레드식 구멍 34 : 웨지형 블록
35 : 이중 스레드식 스크류 36 : 스레드식 구멍
37 : 축방향의 기다란 릿지 38 : 기다란 밸리
39 : 축방향의 기다란 릿지 40 : 기다란 밸리
41 : 축방향의 기다란 릿지 42 : 기다란 밸리
44 : 웨지형 블록 45 : 이중 스레드식 스크류
46 : 스레드식 구멍 W : 작업물
C1 : 회전 축 R1 : 회전 방향
C3 : 회전 축 R3 : 회전 방향
S1 : 공구 스핀들 A : 축선
S : 대칭선 p : 연장 평면
x : 연속 라인 α : 피치 각도
L4 : 라인 L5 : 라인
Ra : 후방 단부 지점 Fa : 전방 단부 지점
Rb : 후방 단부 지점 Fb : 전방 단부 지점

Claims (17)

  1. 예비품 (gash) 밀링용으로 형성된 밀링 공구로서,
    - 회전 축 (C1) 을 규정하며, 제 1 단부 (3), 대향의 제 2 단부 (4), 및 제 1 단부 (3) 와 제 2 단부 (4) 사이에서 회전 축 (C1) 을 중심으로 연장하는 주변면 (8) 을 갖는 공구 본체 (1),
    - 연속 라인 (x) 을 따라 상기 공구 본체 (1) 에 차례대로 배열되는 다수의 별개의 시트 (9a, 9b), 및
    - 각각 하나가 하부측 (21), 칩면을 형성하는 대향의 상부측 (22), 상부측 (22) 과 하부측 (21) 을 연결하는 원주방향 가장자리측 (23), 상부측 (22) 과 하부측 (21) 을 통해 연장하는 축선 (A) 및, 서로에 대해 수렴하며 가장자리측 (23) 과 상부측 (22) 이 만나게 형성되는 적어도 하나의 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 갖는, 대응하는 다수의 교체 가능한 밀링 인서트 (2a, 2b) 를 포함하며,
    각각의 시트 (9a, 9b) 는, 각각 하나가 상기 작업물 (W) 의 예비품과의 절삭 맞물림을 위해 공구 본체 (1) 로부터 돌출하는 밀링 인서트 (2a, 2b) 중 하나의 인서트를 수용하는 지지면 (10) 을 포함하는 예비품 밀링용으로 형성된 밀링 공구에 있어서,
    상기 밀링 인서트 (2a, 2b) 는, 회전 축 (C1) 으로부터 제 1 길이 (a) 만큼 공구 본체 (1) 로부터 돌출하는 외부 밀링 인서트 (2a) 및, 회전 축 (C1) 으로부터 제 2 길이 (b) 만큼 공구 본체 (1) 로부터 돌출하는 내부 밀링 인서트 (2b) 를 포함하고,
    상기 제 1 길이 (a) 는 상기 제 2 길이 (b) 보다 상당히 큰 것을 특징으로 하는 예비품 밀링용으로 형성된 밀링 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연속 라인 (x) 은 일정한 피치를 갖는 나선형 (helix) 라인인 밀링 공구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 칩면은 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 포함하는 연장 평면 (p) 으로 연장하며, 각각의 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 연장 평면 (p) 은, 연장 평면 (p) 에 교차하는 연속 라인 (x) 의 접선 (tangent) 에 평행한 법선 (normal) 을 갖는 밀링 공구.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 밀링 인서트 (2a) 의 주절삭날 (24, 25) 과 내부 밀링 인서트 (2b) 의 주절삭날 (24, 25) 은, 돌출부에서, 각각의 공통 라인 (L4, L5) 을 따라, 그리고 상기 라인 (L4, L5) 의 상이하지만 중첩되는 세그먼트를 따라 연장하는 밀링 공구.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 (9a, 9b) 는, 각각 하나가 외부 밀링 인서트 (2a) 중 하나의 인서트를 수용하기 위해 형성된 외부 시트 (9a) 및 각각 하나가 내부 밀링 인서트 (2b) 중 하나의 인서트를 수용하기 위해 형성된 내부 시트 (9b) 를 포함하는 밀링 공구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외부 시트 (9a) 중 각각 하나는, 주변면 (8) 으로부터 돌출하며 외부 밀링 인서트 (2a) 용의 외부 시트 (9a) 의 지지면 (10) 의 일부를 형성하는 돌기 (12) 를 포함하는 밀링 공구.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 내부 시트 (9b) 는, 지지면 (10) 으로부터 상방으로 연장하며 내부 밀링 인서트 (2b) 가 접하게 되는 내부 맞닿음면 (15) 을 포함하는 밀링 공구.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 시트 (9a) 는 지지면 (10) 으로부터 상방으로 연장하며 외부 밀링 인서트 (2a) 가 접하게 되는 내부 맞닿음면 (13) 을 포함하는 밀링 공구.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 외부 밀링 인서트 (2a) 는, 2 개의 대향의 인서트 위치 사이에서 중심 축선을 형성하는 상기 축선 (A) 을 중심으로 회전함으로써 인덱스가능하고, 제 1 인서트 위치에 대해 일차적인 주절삭날 (24) 및 이차적인 주절삭날 (25) 을 갖는 제 1 세트 및 제 2 인서트 위치에 대해 일차적인 주절삭날 (24) 및 이차적인 주절삭날 (25) 을 갖는 제 2 세트를 포함하는 밀링 공구.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 밀링 인서트 (2a) 와 내부 밀링 인서트 (2b) 는, 두번째 밀링 인서트가 외부 밀링 인서트 (2a) 이며 두번째 중 하나가 내부 밀링 인서트 (2b) 가 되도록, 연속 라인 (x) 을 따라 교대 순서로 배열되는 밀링 공구.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 밀링 인서트 (2a) 는, 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 사이를 연장하는 적어도 하나의 횡방향 단부 절삭날 (26) 을 포함하는 밀링 공구.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연장 평면 (p) 은, 밀링 인서트 (2a, 2b) 가 포지티브 절삭 기하학적 형상을 얻도록 적어도 주절삭날 (24, 25) 근처에서 가장자리측 (23) 과 예각을 형성하는 밀링 공구.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 밀링 인서트 (2a, 2b) 는, 상기 축선 (A) 에 수직한 대칭선 (S) 을 포함하고, 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 은 상기 대칭선 (S) 에 대해 대칭인 밀링 공구.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 대칭선 (S) 은, 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 중 각각 하나와 압력 각도 (α) 를 형성하고, 상기 압력 각도 (α) 는 18 ~ 32°의 간격인 밀링 공구.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 시트 (9a, 9b) 각각의 지지면 (10) 은, 지지면 (10) 으로부터 연장하고 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 위치가 보장되도록 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 하부측 (21) 의 해당 리세스와 맞물리는 돌출부를 포함하는 밀링 공구.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연속 라인 (x) 을 따라 인접한 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 연장 평면 (p) 사이의 각진 거리는, 인접한 밀링 인서트 (2a, 2b) 의 각 쌍과 동일한 밀링 공구.
  17. 예비품 밀링 공구용 밀링 인서트 키트로서, 상기 키트는,
    대칭선 (S) 을 포함하고, 한 쌍의 후방 단부 지점 (Ra) 으로부터 지점이 변형되는 횡방향 단부 절삭날 (26) 로 수렴되도록 대칭선 (S) 중 각각의 측면에 대칭으로 배열되며 각각 하나가 압력 각도 (α) 를 대칭선 (S) 에 대해 형성하는 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 포함하는 제 1 밀링 인서트 (2a), 및
    대칭선 (S) 을 포함하고, 한 쌍의 후방 단부 지점 (Rb) 으로부터 한 쌍의 전방 단부 지점 (Fb) 으로 수렴되도록 대칭선 (S) 중 각각의 측면에 대칭으로 배열되며 각각 하나가 제 1 밀링 인서트 (2a) 와 제 2 밀링 인서트 (2b) 에 대해 동일한 압력 각도 (α) 를 대칭선 (S) 에 대해 형성하는 일차적인 주절삭날 (24) 과 이차적인 주절삭날 (25) 을 포함하는 제 2 밀링 인서트 (2b) 를 포함하는 예비품 밀링 공구용 밀링 인서트 키트에 있어서,
    상기 제 1 밀링 인서트 (2a) 의 후방 단부 지점 (Ra) 사이의 거리는 제 2 밀링 인서트 (2b) 의 전방 단부 지점 (Fb) 사이의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 예비품 밀링 공구용 밀링 인서트 키트.
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