KR20150133202A - 마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트 및 절삭 공구 - Google Patents

마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트 및 절삭 공구 Download PDF

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Abstract

마름모 형상 절삭 인서트는, 반대편 상부면 및 하부면과 그들 사이에 연장되는 주연 측면을 가지며, 주연 측면은 4개의 릴리프면에 의해 분리되는 교번하는 둔각 코너면 및 예각 코너면을 갖는다. 절삭 인서트는 공구 홀더의 인서트 수용 포켓에 제거 가능하게 고정되고 중심축을 중심으로 인덱싱 가능하다. 노즈 절삭 에지가 상부면 및 하부면 중 하나와 2개의 예각 코너면 각각과의 사이의 교차부에 형성된다. 상부면 및 하부면 중 하나는 단일 주 결합 요소 및 4개의 부 결합 요소를 갖는 결합면을 갖는다. 주 결합 요소 및 부 결합 요소 또는 그 부분들은 주 결합 평면 및 부 결합 평면에 대해 거울 대칭을 나타낸다. 주 결합 평면은 중심축을 포함하고 각각의 노즈 절삭 에지와 교차하며, 각각의 부 결합 평면은 중심축을 포함하지 않고 주 결합 평면과 예각 결합 각도를 형성한다.

Description

마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트 및 절삭 공구{RHOMBUS-SHAPED INDEXABLE CUTTING INSERT AND CUTTING TOOL}
본 발명은 일반적으로 금속 절삭 공정에 이용되는, 특히 선삭 작업에 이용되는 절삭 공구 및 절삭 인서트에 관한 것이다.
선삭 작업에 이용되는 절삭 공구 분야에는 툴 홀더의 인서트 수용 포켓 내에 제거 가능하게 고정되는 절삭 인서트의 많은 예들이 있다. 일부 예들에서, 이들 절삭 공구는 절삭 인서트와 인서트 수용 포켓의 협동하는 표면들에 돌출부와 오목부가 형성되도록 구성된다. 다른 예들에서, 이들 절삭 공구는 절삭 인서트와 인서트 수용 포켓의 협동하는 표면들에 수형 및 암형 정합 요소들이 형성되도록 구성된다.
US 7,201,545는 홀더, 심(shim), 및 인덱싱 가능(indexable) 절삭 인서트를 갖는 절삭 공구를 개시한다. 실질적으로 평행한 상부 측면 및 하부 측면을 구비하고 실질적으로 마름모 형상을 갖는 심은 홀더의 포켓 내에 장착된다. 심과 유사하게 실질적으로 마름모 형상을 갖는 절삭 인서트는 심에 대해 장착되어, 절삭 인서트의 하부 측면 상의 여섯 개의 돌출부 중에 3개가 심의 상부 측면 상의 2개의 지지면과 '활동(active)' 접촉하고, 심의 상부 측면 상의 2개의 오목부는 다른 3개의 '비활동(passive)' 돌출부에 간극을 제공한다. 절삭 인서트를 180°인덱싱하면 3개의 '활동' 돌출부들은 '비활동' 상태가 되고, 3개의 '비활동' 돌출부들은 '활동' 상태가 된다.
US 7,387,474는 인서트 시트를 구비하는 홀더와, 홀더에 장착되고 마름모형의 기본 형상을 갖는 인덱싱 가능 절삭 인서트를 갖는 절삭 공구를 개시한다. 인서트 시트는 서로에 대해 90°로 배향되는 세장형 마루부(ridge) 형태이며 T-형상의 구조를 형성하는 2개의 수형 결합부를 포함한다. 절삭 인서트의 바닥 측면은 두 세트의 암형 결합부를 포함하고, 각각의 세트는 서로에 대해 90°로 배향된 2개의 세장형 홈들을 갖는다. 절삭 인서트의 각각의 인덱싱 위치에서, 하나의 세트는 2개의 세장형 마루부와 활동되게 결합되고 다른 세트는 비활성(inactive)이다.
본 발명의 목적은 향상된 절삭 공구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 절삭 인서트와 인서트 홀더와의 사이에서 클램핑력을 균일하게 분배하고 안정적인 3점 클램핑을 달성하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 인서트의 작용 노즈 절삭 에지에서 측방 절삭력에 대해 우수한 저항성을 제공하는, 절삭 인서트와 인서트 홀더와의 사이의 결합 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 효율적으로 제작될 수 있는 공구 홀더를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 대체적 마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트가 제공되며, 상기 절삭 인서트는,
반대편(opposing) 상부면 및 하부면과 그들 사이에서 연장되는 주연 측면으로서, 주연 측면은 4개의 릴리프면에 의해 분리되는 교번 둔각 코너면 및 예각 코너면을 갖는 면들;
상부면과 하부면을 통과하는 중심축으로서, 이 중심축을 중심으로 절삭 인서트가 인덱싱 가능한 중심축;
중심축을 포함하고 2개의 둔각 코너면과 교차하는 작은 수직 평면; 및
상부면 및 하부면 중 적어도 하나와 2개의 예각 코너면 각각과의 교차부에 형성되는 노즈 절삭 에지를 포함하고,
상부면 및 하부면 중 적어도 하나는,
단일 주 결합 요소 및 4개의 부 결합 요소를 포함하는 결합면을 포함하고,
주 결합 요소는 세장형의 주 결합 플랭크면의 쌍 및 주 결합 평면을 갖고, 주 결합 요소는 주 결합 평면에 대해 거울 대칭을 나타내고,
각각의 부 결합 요소는 부 결합부를 포함하고, 부 결합부는 세장형의 부 결합 플랭크면의 쌍 및 부 결합 평면을 갖고, 부 결합부는 부 결합 평면에 대해 거울 대칭을 나타내고,
주 결합 평면은 중심축을 포함하고 각각의 노즈 절삭 에지와 교차하며,
각각의 부 결합 평면은 중심축을 포함하지 않고 주 결합 평면과 예각 결합 각도를 형성한다.
또한, 본 발명에 따르면, 전방 단부에 인서트 수용 포켓이 형성되어 있는 본체를 갖는 공구 홀더, 및 클램핑 부재에 의해 인서트 수용 포켓에 제거 가능하게 수용되는 상기 종류의 절삭 인서트를 포함하는 절삭 공구가 제공된다.
또한 본 발명에 따르면, 대체적 마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트가 제공되며, 상기 절삭 인서트는,
반대편 상부면 및 하부면과 그들 사이에서 연장되는 주연 측면으로서, 주연 측면은 4개의 릴리프면에 의해 분리되는 교번 둔각 코너면 및 예각 코너면을 갖는 면들;
상부면 및 하부면을 통과하는 중심축으로서, 이 중심축을 중심으로 절삭 인서트가 인덱싱 가능한 중심축;
중심축을 포함하고 2개의 둔각 코너면을 포함하는 작은 수직 평면, 및
상부면 및 하부면 중 적어도 하나와 2개의 예각 코너면 각각과의 교차부에 형성되는 노즈 절삭 에지를 포함하고,
상부면 및 하부면 중 적어도 하나는,
단일 주 결합 요소 및 4개의 부 결합 요소를 포함하는 결합면을 포함하고,
주 결합 요소는 중심축을 포함하고 각각의 노즈 절삭 에지와 교차하는 주 결합 평면을 따라 연장되고, 주 결합 요소는 주 결합 평면에 대해 거울 대칭을 나타내고, 4개의 부 결합 요소는 2 쌍의 평행한 오프셋된 부 결합 요소를 구성하며, 각각의 쌍은 주 결합 평면의 양 측에 하나의 부재를 갖는다.
이해를 돕기 위해, 이제 본 발명을 첨부 도면들을 참조하여 오직 예로써 설명할 것이며, 도면들에서 점선은 부재의 부분도를 위한 절단 경계를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 절삭 공구의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절삭 공구의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 절삭 공구의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 "단면형(single-sided)" 절삭 인서트의 배면도이다.
도 5은 도 4에 도시된 절삭 인서트와 관련된 가상 4변 다각형이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예에 따른 "양면형(double-sided)" 절삭 인서트의 배면도이다.
본 발명은, 인서트 수용 포켓(26)이 전방 단부(28)에 형성되어 있는 본체(24)를 갖는 공구 홀더(22), 및 클램핑 부재(32)에 의해 인서트 수용 포켓(26)에 제거 가능하게 고정되는 대체적 마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트(30, 30')를 포함하는 절삭 공구(20)에 관한 것이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 공구(20)는 본체(24)의 전방 단부(28)로부터 멀어지게 연장되는 홀더 섕크(shank)(34)를 갖는 선삭 공구의 형태일 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 공구 홀더(22)는 기계 가공된 강철로부터 제조될 수 있고, 절삭 인서트(30, 30')는 바람직하게 탄화텅스텐과 같은 초경합금을 압축 성형하고 소결하여 제조될 수 있으며, 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 대체적 마름모 형상 절삭 인서트(30, 30')는 반대편 상부면(36) 및 하부면(38)과 그들 사이에서 연장되는 주연 측면(40)을 갖고, 주연 측면(40)은 4개의 릴리프면(46)에 의해 분리되는 교번하는 둔각 코너면(42) 및 예각 코너면(44)을 갖는다.
본 발명의 일부 실시예에서, 4개의 릴리프면(46)은 평면일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 노즈 절삭 에지(48)가 상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나와 2개의 예각 코너면(44) 각각과의 교차부에 형성된다.
도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 레이크면(50)이 각각의 노즈 절삭 에지(48)에 인접하는 상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 중심축(A1)이 상부면(36) 및 하부면(38)을 통과하며, 이 중심축(A1)을 중심으로 절삭 인서트(30, 30')가 인덱싱 가능하다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 클램핑 보어(52)가 중심축(A1)과 동축으로 연장될 수 있으며 상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나로 개방되어 나올 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(30, 30')는 중심축(A1)을 중심으로 2회 회전 대칭을 나타낼 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나는 5개의 결합 마루부 및/또는 홈(56, 58)을 갖는 결합면(54)을 포함하고, 5개의 결합 마루부 및/또는 홈(56, 58)은 단일 주 결합 요소(56) 및 4개의 부 결합 요소(58)를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 결합면(54)은 정확히 5개의 결합 마루부 및/홈(56, 58)을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 절삭 인서트(30, 30')가 중심축(A1)을 따라 축방향으로 보여질 때, 4개의 부 결합 요소(58)는 2개의 둔각 코너면(42)을 둘러싸는 가상 원(S) 내측에 완전히 위치될 수 있으며, 주 결합 요소(56)는 가상 원(S)과 교차할 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 하부면(38)만이 결합면(54)을 포함하고, 노즈 절삭 에지(48)는 오직 상부면(36)과 2개의 예각 코너면(44)과의 교차부에 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 절삭 인서트(30)의 '단면형' 실시예에 대해, 하부면(38)의 주 결합 요소(56)는 2개의 예각 코너면(44)과 교차할 수 있다.
또한, 이러한 절삭 인서트(30)의 '단면형' 실시예를 위해, 하부면(38)의 4개의 부 결합 요소(58) 각각은 주연 측면(40)과 교차할 수 있다.
또한, 이러한 절삭 인서트(30)의 '단면형' 실시예에 대해, 절삭 인서트(30)는 상부면(36)으로부터 멀어지는 방향으로 내측으로 기울어진 4개의 릴리프면(46)을 갖는 "파지티브형(positive)"로서 설명될 수 있다.
대안적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시에에서, 절삭 인서트(30')는, 노즈 절삭 에지(48)가 상부면(36) 및 하부면(38)의 양쪽 모두와 2개의 예각 코너면(44)과의 교차부에 형성되어 있으며 상부면(36) 및 하부면(38)의 양쪽 모두가 결합면(54)을 포함하는 상태의 '양면형'일 수 있다.
총 4개의 절삭 에지(48)를 갖는 '양면형' 절삭 인서트(30')는 더 큰 경제적 효율성을 제공한다는 것을 인식해야 한다.
또한, 이러한 절삭 인서트(30')의 '양면형' 실시예에 대해, 절삭 인서트(30')는 인서트 축(A1)에 대해 평행한 4개의 릴리프면(46)을 갖는 '네거티브형(negative)' 또는 '중립형(neutral)'으로서 설명될 수 있다.
본 발명에 따르면, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 주 결합 요소(56)는 세장형의 주 결합 플랭크면(flank surface)(60)의 쌍 및 수직 연장 주 결합 평면(P1)을 갖는다. 주 결합 요소(56)는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타낸다.
본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(30, 30')는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시에에서, 주 결합 플랭크면(60)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 주 결합 평면(P1)에 의해 분리될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 요소(56)는 주 결합 평면(P1)에 대해 수직인 단면에서 볼 때 V 형상일 수 있다.
또한 추가로, 본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 플랭크면(60)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 서로에 대해 평행하게 연장될 수 있다.
상세한 설명과 청구항 전체에 걸쳐, 용어 "V-형상"의 사용은 'V' 형상을 형성하며 (단면에서 볼 때) 정점에서 교차하는 한 쌍의 플랭크면으로 한정되지 않으며, 플랭크면의 쌍을 이격시키는 추가적인 표면을 또한 고려한다는 것이 인식되어야 한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 요소(56)는 주 결합 플랭크면(60)의 쌍을 이격시키는 주 중간면(62)을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 주 결합 평면(P1)은 중심축(A1)을 포함하고 각각의 노즈 절삭 에지(48)와 교차한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 평면(P1)은 각각의 노즈 절삭 에지(48)를 양분할 수 있으며, 각각의 노즐 절삭 에지(48)는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타낼 수 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각각의 부 결합 요소(58)는 부 결합부(64)를 포함하고, 부 결합부(64)는 세장형의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍 및 수직 연장 부 결합 평면(P2)을 갖는다. 부 결합부(64)는 부 결합 평면(P2)에 대해 거울 대칭을 나타낸다.
본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 그들의 각각의 부 결합 평면(P2)에 의해 분리될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합 요소(58)는 그 각각의 부 결합 평면(P2)에 대해 수직인 단면에서 볼 때 V 형상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 부 결합 플랭크면(66)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 서로에 대해 평행하게 연장될 수 있다.
또한 추가로, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합부(64)는 그 각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍을 이격시키는 부 중간면(68)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 4개의 부 결합부(64)는 서로 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합 평면(P2)은 다른 3개의 부 결합 평면(P2)과 비동일평면(non-coplanar)일 수 있다. 그러나, 반대편 릴리프면(46)들과 교차하는 부 결합부(64)의 쌍들은 서로 평행할 수 있다. 이는 4개의 부 결합 요소(58)가 2 쌍의 평행한 오프셋된 부 결합 요소(58)를 구성하게 하며, 각각의 쌍은 주 결합 평면(P1)의 양 측에 하나의 부재를 갖는다.
또한, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합 요소(58)는 주 결합 평면(P1)의 일 측에 완전히 위치될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에 대해, 주 결합 평면(P1)의 동일한 측에 위치되는 2개의 부 결합 요소(58)의 2개의 부 결합 평면(P2)은 주 결합 평면(P1)의 반대 측에 위치되는 교차 지점(I)에서 교차할 수 있다.
본 발명에 따르면, 작은 수직 평면(P3)은 중심축(A1)을 포함하고 2개의 둔각 코너면(42)과 교차한다.
본 발명의 일부 실시형태에서, 작은 수직 평면(P3)은 각각의 둔각 코너면(42)을 양분할 수 있으며, 각각의 둔각 코너면(42)은 작은 수직 평면(P3)에 대해 거울 대칭을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(30, 30')는 작은 수직 평면(P3)에 대해 거울 대칭을 나타낼 수 있다.
또한, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합 요소(58)는 작은 수직 평면(P3)의 일 측에 완전히 위치될 수 있다.
또한 추가로, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 요소(56)는 2개의 이격된 주 결합부(70)를 포함할 수 있고, 2개의 주 결합부(70)는 작은 수직 평면(P3)의 양 측에 완전히 위치될 수 있다. 본 발명의 이 실시예에 대해, 2개의 주 결합부(70)는 클램핑 보어(52)에 의해 분리될 수 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 각각의 부 결합 평면(P2)은 중심축(A1)을 포함하지 않으며 주 결합 평면(P1)과 예각 결합 각도(α)를 형성한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 4개의 부 결합 평면(P2)과 연관된 4개의 결합 각도(α)는 동일한 값을 가질 수 있다.
또한, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 각각의 부 결합 평면(P2)은 중심축(A1)을 따라 축방향으로 볼 때 총 4개의 교차 지점(I)을 형성하도록 정확히 2개의 다른 부 결합 평면(P2)과 교차할 수 있다.
4개의 교차 지점(I)을 갖는 본 발명의 실시예에 대해, 4개의 교차 지점(I)은 도 5에 도시된 바와 같이 가상 4변 다각형(R)의 4개의 가상 코너(CA, CO)를 형성할 수 있다.
본 발명의 이 '가상 4변 다각형' 실시예에 대해, 주 결합 평면(P1)은 가상 4변 다각형(R)의 2개의 가상 코너(CO)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 이 '가상 4변 다각형'에 대해, 중심축(A1)은 가상 4변 다각형(R)의 중심에 위치될 수 있다.
추가로, 본 발명의 이 '가상 4변 다각형' 실시예에 대해, 가상 4변 다각형(R)은 2개의 대각으로 대향하는 예각 가상 코너(CA) 및 2개의 대각으로 대향하는 둔각 가상 코너(CO)를 갖는 마름모 형상일 수 있다.
본 발명의 이 '가상 마름모 형상 다각형' 실시예에 대해, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 둔각 가상 코너(CO)에서, 가상 4변 다각형(R)의 2개의 가상 변(72)은 둔각 다각형 각도(β)를 형성하도록 교차할 수 있고, 주 결합 평면(P1)은 2개의 둔각 가상 코너(CO)를 포함할 수 있다.
둔각 다각형 각도(β)는 105° 내지 135°의 바람직한 범위를 갖는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인서트 수용 포켓(26)은 3개의 지지 마루부 및/또는 홈(76, 78)을 갖는 지지면(74)을 포함하고, 3개의 지지 마루부 및/또는 홈(76, 78)은 단일 주 지지 요소(76) 및 2개의 부 지지 요소(78)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면, 절삭 인서트(30, 30')의 상부면(36) 또는 하부면(38) 중 하나는 오직 이하에 의해 인서트 수용 포켓(26)의 지지면(74)에 대해 클램핑된다:
주 지지 요소(76)와 접촉하는 주 결합 요소(56), 및
2개의 부 지지 요소(78)와 접촉하는 4개의 부 결합 요소(58) 중 2개.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 결합 요소(56, 58)와 지지 요소(76, 78)와의 사이의 접촉을 제외하고, 작동(operative) 상부면(36) 및 하부면(38)과 지지면(74)과의 사이에 간극(G)이 형성된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 요소(56)는 적어도 절삭 인서트(30, 30')의 가상 원(S) 외측에서 주 지지 요소(76)와 접촉할 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 요소(56)가 작은 수직 평면(P3)의 양 측에 위치되는 2개의 이격된 주 결합부(70)를 포함하는 경우, 작동 노즈 절삭 에지(48)와 작은 수직 평면(P3)에 대해 동일한 측에 있는 주 결합부(70)만이 주 지지 요소(76)와 접촉할 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 2개의 부 지지 요소(78)와 접촉하는 2개의 작동 부 결합 요소(58)는 작은 수직 평면(P3)의 일 측에 완전히 위치될 수 있고, 작동 노즈 절삭 에지(48)는 작은 수직 평면(P3)의 다른 측에 위치될 수 있다.
작동 주 결합부(70)로부터 작은 수직 평면(P3)의 반대 측에 2개의 작동 제2 결합 요소(58)를 위치시키는 것은 클램핑 부재(32)에 의해 3개의 구성요소 사이에 가해지는 클램핑력을 균일하게 분배하며 안정적인 3점 클램핑을 달성한다는 것을 인식해야 한다.
클램핑력의 균일한 분배는 또한, 2개의 작동 부 결합 요소(58)가 가상 원(S) 내측에 위치되고 작동 주 결합부(70)가 가상 원(S) 외측에서 주 지지 요소(76)와 접촉하는 본 발명의 실시예에 대해 성공적으로 달성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 작동 노즈 절삭 에지(48)는 절삭 공구(20)가 작업편을 절삭하기 위해 사용될 때 중심축(A1)에 대해 대체로 평행하게 지향되는 주 절삭력(F)을 받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 주 결합 요소(56)의 주 결합 플랭크면(60)의 쌍은 주 지지 요소(76)의 대응하는 주 지지 플랭크면(80)의 쌍과 접촉할 수 있고, 2개의 부 지지 요소(78)와 접촉하는 2개의 작동 부 결합 요소(58)의 각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍은 2개의 부 지지 요소(78) 중 하나의 대응하는 부 지지 플랭크면(82)의 쌍과 접촉할 수 있다.
각각의 부 결합 평면(P2)이 중심축(A1)을 포함하지 않고 주 결합 평면(P1)과의 예각 결합 각도(α)를 형성하도록 4개의 부 결합 요소(58)를 구성함으로써, 대응하는 부 지지 요소(78)는 바람직하게는 중심축(A1)으로부터 멀어지게 지향되는 작동 노즈 절삭 에지(48)에서 측방 절삭력 성분에 대해 우수한 저항성을 제공한다는 것을 인식해야 한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 주 및 부 결합 요소(56, 58)는 마루부의 형태일 수 있으며, 주 및 부 지지 요소(76, 78)는 홈의 형태일 수 있다.
주 및 부 결합 마루부(56, 58)로 구성된 결합면(54) 및 주 및 부 지지 홈(76, 78)으로 구성된 지지면(74)을 갖는 본 발명의 실시예에 대해, 지지면(74)은 또한, 비작동 결합 마루부(56, 58) 및 그 부분들이 지지면(74)과 접촉하지 않도록 비작동 결합 마루부(56, 58) 및 그 부분들을 수용하기 위한 지지 오목부(84)를 포함한다.
주 및 부 지지 홈(76, 78) 및 지지 오목부(84)로 구성되는 지지면(74)은 인서트 수용 포켓(26)이 더 큰 효율성으로 제조될 수 있게 한다는 것을 인식해야 한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 클램핑 보어(52)는 상부면(36) 및 하부면(38)의 양쪽 모두로 개방되어 나올 수 있으며, 클램핑 부재(32)는 클램핑 보어(52)에 위치되는 클램핑 나사(86)의 형태일 수 있으며 지지면(74)의 나사식 보어(88)에 나사결합식으로 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 주연 측면(40)은 인서트 수용 포켓(26)과 접촉하지 않을 수 있다.

Claims (34)

  1. 대체적 마름모 형상 인덱싱 가능 절삭 인서트(30, 30')이며,
    반대편 상부면(36) 및 하부면(38)과 그들 사이에 연장되는 주연 측면(40)으로서, 주연 측면(40)은 4개의 릴리프면(46)에 의해 분리되는 교번하는 둔각 코너면(42) 및 예각 코너면(44)을 갖는 면들,
    상부면(36)과 하부면(38)을 통과하는 중심축(A1)으로서, 상기 중심축(A1)을 중심으로 절삭 인서트(30, 30')가 인덱싱 가능한, 중심축(A1),
    중심축(A1)을 포함하며 2개의 둔각 코너면(42)과 교차하는 작은 수직 평면(P3), 및
    상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나와 2개의 예각 코너면(44) 각각과의 교차부에 형성되는 노즈 절삭 에지(48)를 포함하고,
    상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나는,
    단일 주 결합 요소(56) 및 4개의 부 결합 요소(58)를 포함하는 결합면(54)을 포함하고,
    주 결합 요소(56)는 세장형의 주 결합 플랭크면(60)의 쌍 및 주 결합 평면(P1)를 갖고, 주 결합 요소(56)는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타내고,
    각각의 부 결합 요소(58)는 부 결합부(64)를 포함하고, 부 결합부(64)는 세장형의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍 및 부 결합 평면(P2)을 갖고, 부 결합부(64)는 부 결합 평면(P2)에 대해 거울 대칭을 나타내고,
    주 결합 평면(P1)은 중심축(A1)을 포함하고 각각의 노즈 절삭 에지(48)와 교차하며,
    각각의 부 결합 평면(P2)은 중심축(A1)을 포함하지 않고 주 결합 평면(P1)과 예각 결합 각도(α)를 형성하는, 절삭 인서트(30, 30').
  2. 제1항에 있어서, 중심축(A1)을 따라 축방향으로 볼 때,
    4개의 부 결합 요소(58)는 2개의 둔각 코너면(42)을 둘러싸는 가상 원(S) 내측에 완전히 위치되며,
    주 결합 요소(56)는 가상 원(S)과 교차하는, 절삭 인서트(30, 30').
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 부 결합 평면(P2)은 다른 3개의 부 결합 평면(P2)과 비동일평면인, 절삭 인서트(30, 30').
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 결합면(54)은 정확히 5개의 결합 마루부 및/또는 홈을 갖고, 각각의 주 및 부 결합 요소(56, 58)는 마루부 또는 홈인, 절삭 인서트(30, 30').
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 부 결합부(64)는 서로 동일한, 절삭 인서트(30, 30').
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 부 결합 평면(P2)과 관련된 4개의 결합 각도(α)는 동일한 값을 갖는, 절삭 인서트(30, 30').
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 평면(P1)은 각각의 노즈 절삭 에지(48)를 양분하며,
    각각의 노즈 절삭 에지(48)는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타내는, 절삭 인서트(30, 30').
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(30, 30')는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타내는, 절삭 인서트(30, 30').
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(30, 30')는 중심축(A1)을 중심으로 2회 회전 대칭을 나타내는, 절삭 인서트(30, 30').
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 레이크면(50)이 각각의 노즈 절삭 에지(48)에 인접하는 상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나에 형성되는, 절삭 인서트(30, 30').
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 요소(56)는 주 결합 평면(P1)에 대해 수직인 단면에서 볼 때 V 형상이며, 각각의 부 결합 요소(58)는 그 각각의 부 결합 평면(P2)에 대해 수직인 단면에서 볼 때 V 형상인, 절삭 인서트(30, 30').
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 요소(56)는 주 결합 플랭크면(60)의 쌍을 이격시키는 주 중간면(62)을 포함하고,
    각각의 부 결합부(64)는 그 각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍을 이격시키는 부 중간면(68)을 포함하는, 절삭 인서트(30, 30').
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 플랭크면(60)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 서로 평행하게 연장되며,
    각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 서로 평행하게 연장되는, 절삭 인서트(30, 30').
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 플랭크면(60)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 주 결합 평면(P1)에 의해 분리되며,
    각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍의 2개의 면 구성요소는 그 각각의 부 결합 평면(P2)에 의해 분리되는, 절삭 인서트(30, 30').
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 부 결합 요소(58)는 작은 수직 평면(P3)의 일 측에 완전히 위치되는, 절삭 인서트(30, 30').
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 요소(56)는 2개의 이격된 주 결합부(70)를 포함하고,
    2개의 주 결합부(70)는 작은 수직 평면(P3)의 양 측에 완전히 위치되는, 절삭 인서트(30, 30').
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 부 결합 요소(58)는 주 결합 평면(P1)의 일 측에 완전히 위치되는, 절삭 인서트(30, 30').
  18. 제17항에 있어서, 주 결합 평면(P1)의 동일 측에 위치되는 2개의 부 결합 요소(58)의 2개의 부 결합 평면(P2)은 주 결합 평면(P1)의 반대 측에 위치되는 교차 지점(I)에서 교차하는, 절삭 인서트(30, 30').
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 부 결합 평면(P2)은 중심축(A1)을 따라 축방향으로 볼 때 정확히 2개의 다른 부 결합 평면(P2)과 교차하여 총 4개의 교차 지점(I)을 형성하는, 절삭 인서트(30, 30').
  20. 제19항에 있어서, 4개의 교차 지점(I)은 가상 4변 다각형(R)의 4개의 가상 코너(CA, CO)를 형성하는, 절삭 인서트(30, 30').
  21. 제20항에 있어서, 주 결합 평면(P1)은 가상 4변 다각형(R)의 2개의 가상 코너(CO)를 포함하는, 절삭 인서트(30, 30').
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 가상 4변 다각형(R)은 2개의 대각으로 대향하는 예각 가상 코너(CA) 및 2개의 대각으로 대향하는 둔각 가상 코너(CO)를 갖는 마름모 형상인, 절삭 인서트(30, 30').
  23. 제22항에 있어서, 각각의 둔각 가상 코너(CO)에서, 가상 4변 다각형(R)의 2개의 가상 변(72)은 교차하여 둔각 다각형 각도(β)를 형성하고,
    주 결합 평면(P1)은 2개의 둔각 가상 코너(CO)를 포함하는, 절삭 인서트(30, 30').
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 오직 하부면(38)만 결합면(54)을 포함하고, 노즈 절삭 에지(48)는 오직 상부면(36)과 2개의 예각 코너면(44)과의 교차부에 형성되며,
    하부면(38)의 주 결합 요소(56)는 2개의 예각 코너면(44)과 교차하는, 절삭 인서트(30).
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 하부면(38)의 4개의 부 결합 요소(58)의 각각은 주연 측면(40)과 교차하는, 절삭 인서트(30).
  26. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 노즈 절삭 에지(48)는 상부면(36) 및 하부면(38)의 양자 모두와 2개의 예각 코너면(44)과의 교차부에 형성되며,
    상부면(36) 및 하부면(38)의 양자 모두는 결합면(54)을 포함하는, 절삭 인서트(30').
  27. 절삭 공구(20)이며,
    인서트 수용 포켓(26)이 전방 단부(28)에 형성되어 있는 본체(24) 및 클램핑 부재(32)에 의해 인서트 수용 포켓(26)에 제거 가능하게 고정되는 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 절삭 인서트(30, 30')를 갖는 공구 홀더(22)로서, 절삭 인서트(30, 30')는 작동 노즈 절삭 에지(48)를 갖는, 공구 홀더(22)를 포함하는, 절삭 공구(20).
  28. 제27항에 있어서,
    인서트 수용 포켓(26)은,
    단일 주 지지 요소(76) 및 2개의 부 지지 요소(78)를 포함하는 지지면(74)을 포함하고,
    절삭 인서트(30, 30')는, 오직
    주 지지 요소(76)와 접촉하는 주 결합 요소(56), 및
    2개의 부 지지 요소(78)와 작동 접촉하는 4개의 부 결합 요소(58) 중 2개에 의해,
    인서트 수용 포켓(26)의 지지면(74)에 대해 클램핑되는, 절삭 공구(20).
  29. 제28항에 있어서,
    주 및 부 결합 요소(56, 58)는 마루부이며,
    주 및 부 지지 요소(76, 78)는 홈인, 절삭 공구(20).
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서, 주 결합 요소(56)의 주 결합 플랭크면(60)의 쌍은 주 지지 요소(76)의 대응하는 주 지지 플랭크면(80)의 쌍과 접촉하며,
    2개의 작동 부 결합 요소(58)의 각각의 부 결합 플랭크면(66)의 쌍은 2개의 부 지지 요소(78) 중 하나의 대응하는 부 지지 플랭크면(82)의 쌍과 접촉하는, 절삭 공구(20).
  31. 제28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 작동 부 결합 요소(58)는 작은 수직 평면(P3)의 일 측에 완전히 위치되며, 작동 노즈 절삭 에지(48)는 작은 수직 평면(P3)의 다른 측에 위치되는, 절삭 공구(20).
  32. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 주 결합 요소(56)는 2개의 이격된 주 결합부(70)를 포함하고, 2개의 주 결합부(70)는 작은 수직 평면(P3)의 양 측에 완전히 위치되며,
    작동 노즈 절삭 에지(48)와 작은 수직 평면(P3)에 대해 동일한 측에 있는 주 결합부(70)만이 주 지지 요소(76)와 접촉하는, 절삭 공구(20).
  33. 제28항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 부 결합 요소(58)는 2개의 둔각 코너면(42)을 둘러싸는 가상 원(S) 내측에 완전히 위치되며,
    주 결합 요소(56)는 적어도 가상 원(S) 외측에서 주 지지 요소(76)와 접촉하는, 절삭 공구(20).
  34. 대체적 마름모 형성 인덱싱 가능 절삭 인서트(30, 30')이며,
    반대편 상부면(36) 및 하부면(38)과 그들 사이에 연장되는 주연 측면(40)으로서, 주연 측면(40)은 4개의 릴리프면(46)에 의해 분리되는 교번하는 둔각 및 예각 코너면(42, 44)을 갖는, 면들,
    상부면(36) 및 하부면(38)을 통과하는 중심축(A1)으로서, 상기 중심축(A1)을 중심으로 절삭 인서트(30, 30')가 인덱싱 가능한, 중심축(A1);
    중심축(A1)을 포함하고 2개의 둔각 코너면(42)과 교차하는 작은 수직 평면(P3), 및
    상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나와 2개의 둔각 코너면(44) 각각과의 교차부에 형성되는 노즈 절삭 에지(48)를 포함하고,
    상부면(36) 및 하부면(38) 중 적어도 하나는,
    단일 주 결합 요소(56) 및 4개의 부 결합 요소(58)를 포함하는 결합면(54)을 포함하고,
    주 결합 요소(56)는 중심축(A1)을 포함하고 각각의 노즈 절삭 에지(48)와 교차하는 주 결합 평면(P1)을 따라 연장되고, 주 결합 요소(56)는 주 결합 평면(P1)에 대해 거울 대칭을 나타내며,
    4개의 부 결합 요소(58)는 2 쌍의 평행한 오프셋된 부 결합 요소(58)를 구성하고, 각각의 쌍은 주 결합 평면(P1)의 양 측에 하나의 부재를 갖는, 절삭 인서트(30, 30').
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