KR20180114768A

KR20180114768A - 고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구

Info

Publication number: KR20180114768A
Application number: KR1020170046900A
Authority: KR
Inventors: 이상용; 최영남; 박재만
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-19
Also published as: CN110494243A; US11117202B2; CN110494243B; WO2018190521A1; KR101941973B1; DE112018001153T5; US20200023446A1

Abstract

본 발명은 절삭 공구의 저면부의 강성을 보장하면서도 충분한 절입각을 줄 수 있는 고이송 절삭 인서트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 고이송 절삭 인서트는, 주표면과 단부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인; 주표면과 장부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 장부 절인; 단부 절인과 장부 절인 사이를 연결하며 하나의 대각 위치에 놓이는 2개의 상승 코너 절인; 및 나머지 대각 위치에 놓이며 상승 코너 절인 보다 높이가 낮은 2개의 하강 코너 절인을 포함하고, 단부 절인 및 장부 절인은, 주표면을 향해 볼 때, 상승 코너 절인을 그 사이에 두고 둔각을 이루고, 하강 코너 절인을 그 사이에 두고 예각을 이룬다.

Description

고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구{High feed cutting insert and cutting tool for mounting the same}

본 발명은 가공 속도가 빠른 고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 인서트는 공작 기계에 장착된 절삭 공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.

도 14는 종래의 탄젠셜 절삭 인서트를 나타낸 사시도이고, 도 15는 도 14의 탄젠셜 절삭 인서트가 절삭 공구에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 그리고 도 16은 절삭 공구에 장착시 도 14의 절삭 인서트의 반경방향 경사각을 보이기 위한 저면도이다.

종래 기술로 유럽공개특허 EP02214857A1호에 개시된 탄젠셜 절삭 인서트(10)는, 도 14에 도시된 바와 같은, 상부면(12)과, 하부면(14)과, 상부면과 하부면 사이를 연결하는 두 개의 측면(24)과, 두 개의 측면 사이를 연결하는 전방면(20)과, 전방면(20)과 상부면(12) 사이에 형성되는 주절인(32)과, 전방면(20)과 측면(24) 사이에 형성되는 부절인(34)과, 상부면(12)과 하부면(14)을 관통하여 절삭 공구 체결용 볼트(미도시)가 삽입되는 체결공(18)을 포함한다. 여기서, 주절인(32)은 상부면(12)을 향해 보았을 때 경사진 두 개의 직선이 중간에서 이어져 대략 "V" 형상을 가지고, 부절인(34)은 측면(24)을 향해 보았을 때 직선의 형상을 가지며, 그리고 주절인(32)과 보조 절인(34) 사이에는 코너 절인(36)이 놓인다.

하지만, 종래의 탄젠셜 절삭 인서트(10)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 직사각 형상의 전방면(20)을 가지므로, 절삭 공구(50)에 장착시 절입각(θ1)과 백 테이퍼(back taper)(θ2)를 주기 위해서는 과도하게 절삭 인서트(10)가 절삭 공구(50)에 대해 기울어져 장착되어야 해서 절삭 공구(50)에 형성된 스크류 체결공(51)이 절삭 공구(50)의 저면(52)에 인접하게 되어, 절삭 공구(50)의 저면부의 강성이 취약해지는 문제가 있다. 참고로, 절삭 인서트(10)를 절삭 공구(50)에 장착할 경우, 고이송 가공을 위해서는 절입각(θ1)을 주는 것이 필수인데, 만약, 절입각(θ1)을 작게 줄 경우 배분력이 크게 형성되어 가공시 진동이 크게 발생하고 이로 인해 절삭 인서트(10)가 파손되는 문제가 있다. 따라서, 이러한 파손을 막기 위한 절입각(θ1)으로 대략 5 내지 15도를 적용하고 있다.

또한, 종래 탄젠셜 절삭 인서트(10)는, 주절인(32) 및 부절인(34)이 직선의 형상을 가지므로, 인선 강도가 떨어지고, 피삭재와의 접촉 부하가 커서 고이송 가공용으로는 사용되지 못하는 문제가 있다.

또한, 종래의 탄젠셜 절삭 인서트(10)는, 피삭재의 바닥면에 접하는 부절인(34)이 상부면(12) 및 하부면(14) 각각에 대해 직각을 이루므로, 도 16에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(50)에 장착시 절삭 인서트(10)의 반경방향 경사각(Radial Rake Angle)(θ3)이 반경방향 직선(RL)에 대해 절삭 공구(20)의 절삭 방향인 음(-)의 방향으로 치우쳐 음(-)의 반경방향 경사각을 갖게 되어, 피삭재의 바닥면을 가공하는 동안 절삭 인서트(10)에 가해지는 절삭 부하가 커지고, 진동의 발생으로 피삭재의 절삭된 면이 고르지 못하는 문제가 있다. 통상적으로, 이러한 문제는 절삭 인서트(10)의 반경방향 경사각이 음(-)의 방향으로 치우치면 치우칠수록 커지게 된다.

본 발명의 기술적 과제는, 절삭 공구의 저면부의 강성을 보장하면서도 충분한 절입각을 줄 수 있는 고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 고이송 가공용으로 적합하도록 인선 강도를 증대시킬 수 있고 절삭 부하를 저감시킬 수 있는 고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 반경방향 경사각이 음의 방향으로 치우치는 것을 최소화여 피삭재의 바닥면을 가공하는 동안 절삭 인서트의 주절인에 가해지는 절삭 부하를 저감시킬 수 있고 진동의 발생을 최소화할 수 있는 고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트는, 서로 반대 방향을 향하는 주표면 및 부표면과, 상기 주표면 및 상기 부표면 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하는 두 개의 단부 측면과, 상기 주표면 및 상기 부표면 사이와 상기 두 개의 단부 측면 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 상기 단부 측면보다 폭이 큰 두 개의 장부 측면과, 그리고 상기 두 개의 장부 측면을 관통하여 절삭 공구 체결용 볼트가 삽입되는 체결공을 포함하는 고이송 절삭 인서트로, 상기 주표면과 상기 단부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인; 상기 주표면과 상기 장부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 장부 절인; 상기 단부 절인과 상기 장부 절인 사이를 연결하며 하나의 대각 위치에 놓이는 2개의 상승 코너 절인; 및 상기 나머지 대각 위치에 놓이며 상기 상승 코너 절인 보다 높이가 낮은 2개의 하강 코너 절인을 포함하고, 상기 단부 절인 및 상기 장부 절인은, 상기 주표면을 향해 볼 때, 상승 코너 절인을 그 사이에 두고 둔각을 이루고, 상기 하강 코너 절인을 그 사이에 두고 예각을 이룬다.

상기 단부 절인은, 상기 주표면을 향해 볼 때, 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다.

상기 단부 절인은, 상기 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 상승 코너 절인에서 상기 하강 코너 절인을 향해 하향 경사진 형상을 가질 수 있다.

상기 단부 절인은, 상기 단부 측면을 향해 볼 때, 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다.

상기 장부 측면을 향해 볼 때, 상기 장부 절인은, 내측으로 오목한 오목 구간; 및 상기 오목 구간을 연결하는 직선 구간을 포함할 수 있다.

상기 장부 측면을 향해 볼 때, 상기 오목 구간은 상기 상승 코너 절인에서 시작되어 상기 직선 구간에서 끝날 수 있고, 상기 직선 구간은 상기 오목 구간에서 시작되어 상기 하강 코너 절인에서 끝나며 상기 하강 코너를 향해 하향 경사진 형상을 가질 수 있다.

상기 장부 측면을 향해 볼 때, 상기 상승 코너 절인은 외측으로 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 하강 코너 절인은 내측으로 오목한 형상을 가질 수 있다.

상기 단부 측면은, 상기 단부 절인에 인접한 제1 여유면; 및 상기 제1 여유면과 상기 부표면을 연결하는 제2 여유면을 포함할 수 있고, 상기 제1 여유면은 상기 주표면에 대해 직각을 이룰 수 있고, 상기 제2 여유면은 상기 주표면에 대해 예각을 이루고 상기 부표면에 대해 둔각을 이루며 전체적으로 평탄한 형상을 가질 수 있다.

상기 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 제1 여유면 중 상기 상승 코너 절인에 인접된 부분은 상기 부표면 까지 연결될 수 있다.

일 예로, 상기 주표면은, 그 중심을 기준으로, 180도 회전 대칭될 수 있고, 상기 부표면은, 상기 단부 측면 및 상기 장부 측면 각각을 향해 볼 때, 직선 형상을 가질 수 있다.

다른 예로, 상기 주표면 및 상기 부표면 각각은, 그 중심을 기준을 180도 회전 대칭될 수 있고, 상기 각각의 단부 측면은 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있으며, 그리고 상기 각각의 장부 측면은 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 주표면 및 상기 부표면 각각은, 그 중심을 기준을 180도 회전 대칭될 수 있고, 상기 각각의 단부 측면은, 그 상하 측의 장부 측면을 가로지르는 중심선을 기준으로 좌우 대칭될 수 있으며, 그리고 상기 각각의 장부 측면은, 그 상하 측의 단부 측면을 가로지는 중심선을 기준으로 좌우 대칭될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 공구는, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로, 상기 부표면이 놓이는 제1 시트면; 상기 단부 측면이 놓이는 제2 시트면; 및 상기 장부 측면이 놓이는 제3 시트면을 포함하고, 상기 제3 시트면은 상기 절삭 공구의 저면으로 갈수록 상기 절삭 공구의 중심에서 멀어지는 방향으로 경사질 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 단부 절인과, 장부 절인과, 상승 코너 절인과, 그리고 하강 코너 절인을 포함하되, 단부 절인과 장부 절인은, 주표면을 향해 볼 때 상승 코너 절인을 그 사이에 두고 둔각을 이루고, 하강 코너 절인을 그 사이에 두고 예각을 이루는 기술구성을 제공하므로, 절삭 공구에 장착시 절입각과 백 테이퍼를 주기 위해 절삭 인서트가 절삭 공구에 대해 과도하게 기울어지지 않아도 둔각을 통해 대략 5 내지 15도의 절입각을 줄 수 있어, 절삭 공구의 저면부의 강성을 보장하면서도 충분한 절입각을 줄 수 있다. 다시 말해, 절삭 공구에 형성된 스크류 체결공이 절삭 공구의 저면과 충분한 거리를 두고 형성되더라도 충분한 절입각을 줄 수 있어, 절삭 공구의 저면부의 강성을 보장할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 단부 절인은 주표면을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가지는 기술구성을 제공하므로, 곡선 형상으로 단부 절인에 대한 인선 강도를 증대시킬 수 있고, 피삭재와의 접촉 저항의 감소로 접촉 부하를 감소시킬 수 있어, 고이송 가공용으로 최적화될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 단부 절인은 단부 측면을 향해 볼 때 상승 코너 절인에서 하강 코너 절인을 향해 하향 경사진 형상을 가지는 기술구성을 제공하므로, 절삭 공구에 장착시 본 발명의 고이송 절삭 인서트의 반경방향 경사각이 반경방향 직선에 대해 절삭 공구의 절삭 방향인 음(-)의 방향으로 치우치는 것을 최소화할 수 있어, 피삭재의 바닥면을 가공하는 동안 본 발명의 고이송 절삭 인서트에 가해지는 절삭 부하를 저감시킬 수 있고, 진동 발생을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 고이송 절삭 인서트의 주표면을 향해 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 고이송 절삭 인서트의 단부 측면을 향해 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 고이송 절삭 인서트의 장부 측면을 향해 바라본 도면이다.
도 5는 도 3의 고이송 절삭 인서트를 V-V 선으로 잘라 본 요부 단면도이다.
도 6은 도 1의 고이송 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 절삭 공구에 장착시 도 1의 고이송 절삭 인서트의 반경방향 경사각을 보이기 위한 저면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이다.
도 9는 도 8의 고이송 절삭 인서트를 주표면 및 부표면에서 바라본 것(a), 단부 측면에서 바라본 것(b), 그리고 장부 측면에서 바라본 것(c)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 (b)의 고이송 절삭 인서트를 X-X 선으로 잘라 본 요부 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 12는 도 11의 고이송 절삭 인서트를 주표면에서 바라본 것(a), 부표면에서 바라본 것(b), 단부 측면에서 바라본 것(c), 그리고 장부 측면에서 바라본 것(d)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 (c)의 고이송 절삭 인서트를 XIII-XIII 선으로 잘라 본 요부 단면도이다.
도 14는 종래의 탄젠셜 절삭 인서트를 나타낸 사시도이다.
도 15는 절삭 공구에 장착시 도 14의 절삭 인서트의 절입각과 백 테이퍼를 보이기 위한 도면이다.
도 16은 절삭 공구에 장착시 도 14의 절삭 인서트의 반경방향 경사각을 보이기 위한 저면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 고이송 절삭 인서트의 주표면을 향해 바라본 도면이다.

도 3은 도 1의 고이송 절삭 인서트의 단부 측면을 향해 바라본 도면이고, 도 4는 도 1의 고이송 절삭 인서트의 장부 측면을 향해 바라본 도면이며, 그리고 도 5는 도 3의 고이송 절삭 인서트를 V-V 선으로 잘라 본 요부 단면도이다.

도 6은 도 1의 고이송 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 7은 절삭 공구에 장착시 도 1의 고이송 절삭 인서트의 반경방향 경사각을 보이기 위한 저면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(100)는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 주표면(상면)(111), 부표면(하면)(112)과, 두 개의 단부 측면(주측면)(120)과, 두 개의 장부 측면(부측면)(130)과, 체결공(140), 단부 절인(주절인)(150), 장부 절인(외주절인)(160), 상승 코너 절인(171), 그리고 하강 코너 절인(172)을 포함한다. 이하, 도 1 내지 도 7을 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 주표면(111) 및 부표면(112)은 서로 반대 방향을 향하고, 두 개의 단부 측면(120)은 주표면(111) 및 부표면(112) 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하며, 그리고 두 개의 장부 측면(130)은 주표면(111) 및 부표면(112) 사이와 두 개의 단부 측면(120) 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 단부 측면(120) 보다 큰 폭을 가진다. 그리고, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 체결공(140)은 두 개의 장부 측면(130)을 관통하여 절삭 공구 체결용 볼트(도 6의 10)가 삽입된다.

나아가, 주표면(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 중심(A1)을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있다. 부표면(112)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 단부 측면(120) 및 장부 측면(130) 각각을 향해 볼 때, 직선 형상을 가짐에 따라, 전체적으로 평평한 면으로 이루어지게 되어 절삭 공구(도 6의 200)의 제1 시트면(201)과의 접촉 면적을 높여 이와의 체결 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 단부 절인(주절인)(150)은 주표면(111)과 단부 측면(120) 사이의 경계 부분에 구비되어 이와 접촉되는 피삭재의 바닥면을 실질적으로 절삭하는 구성요소이고, 장부 절인(160)은 주표면(111)과 장부 측면(130) 사이의 경계 부분에 구비되어 이와 접촉되는 피삭재의 측벽을 실질적으로 절삭하는 구성요소이고, 상승 코너 절인(171)은 단부 절인(150)과 장부 절인(160) 사이를 연결하며 하나의 대각 위치에 놓여 이와 접촉되는 피삭재를 실질적으로 절삭하는 구성요소이며, 그리고 하강 코너 절인(172)는 나머지 대각 위치에 높이며 상승 코너 절인(171) 보다 높이가 낮은 구성요소이다. 참고로, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(100)는, 2개의 단부 절인(150)과, 2개의 장부 절인(160)과, 2개의 상승 코너 절인(171)과, 그리고 2개의 하강 코너 절인(172)을 가진다.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 주표면(111)을 향해 볼 때, 단부 절인(150)과 장부 절인(160)은, 상승 코너 절인(171)을 그 사이에 두고 둔각(θ11)을 이루고, 하강 코너 절인을 그 사이에 두고 예각(θ12)을 이룬다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 주표면(111)을 향해 볼 때, 두 개의 단부 절인(150)과 두 개의 장부 절인(160)은 대략 평행 사변 형상으로 배치될 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(200)에 장착시 절입각(θ41)과 백 테이퍼(θ42)를 주기 위해 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(200)에 대해 과도하게 기울어지지 않아도 둔각(θ11)을 통해 대략 5 내지 15도의 절입각(θ41)을 줄 수 있어, 절삭 공구(200)의 저면부(204 참조)의 강성을 보장하면서도 충분한 절입각(θ41)을 줄 수 있다. 다시 말해, 절삭 공구(200)에 형성된 스크류 체결공(206)이 절삭 공구(200)의 저면(204)과 충분한 거리를 두고 형성되더라도 충분한 절입각(θ41)을 줄 수 있어, 절삭 공구(200)의 저면부의 강성을 보장할 수 있다.

나아가, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(100)가 오른쪽(절삭 공구의 상단에서 아래로 내려다 보았을 때 시계방향)으로 회전되면서 가공이 이루어지는 우승수 타입의 절삭 공구(도 6의 200 참조)에 예를 들어 사용될 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(100)로 2개의 상승 코너 절인(171)에 해당하는 2개의 코너를 번갈아 사용할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 4, 그리고 도 7을 다시 참조하여, 단부 절인(150)에 대해 보다 상세히 설명한다.

단부 절인(150)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 주표면(111)을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가진다. 따라서, 볼록한 곡선 형상으로 단부 절인(150)에 대한 인선 강도가 증대될 수 있고, 피삭재와의 접촉 저항의 감소로 절삭 부하가 감소될 수 있어, 궁극적으로 이러한 형상의 단부 절인(150)을 가진 본 발명의 고이송 절삭 인서트(100)는 고이송 가공용으로 사용될 수 있다.

이와 더불어, 단부 절인(150)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단부 측면(120)을 향해 볼 때, 상승 코너 절인(171)에서 하강 코너 절인(172)을 향해 하향 경사진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(200)에 장착시 본 발명의 고이송 절삭 인서트(100)의 반경방향 경사각(θ50)이 반경방향 직선(RL)에 대해 절삭 공구(200)의 절삭 방향인 음(-)의 방향으로 치우치는 것을 종래 기술과 달리 최소화할 수 있어, 피삭재의 바닥면을 가공하는 동안 본 발명의 고이송 절삭 인서트(100)에 가해지는 절삭 부하를 저감시킬 수 있고, 진동 발생을 최소화할 수 있다.

이와 더불어, 단부 절인(150)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 단부 측면(120)을 향해 볼 때에도 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다. 따라서, 단부 절인(150)이, 주표면(111)을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선 형상을 이와 함께 고려할 경우, 단부 절인(150)이 대략 헬릭스(helix) 인선 구조를 가지게 되어 단부 절인(150)에 대한 인선 강도가 더욱 증가될 수 있고 단부 절인(150)에 대한 절삭 부하가 더욱 저감될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 4를 다시 참조하여, 장부 절인(160)에 대해 보다 상세히 설명한다.

장부 절인(160)은, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 장부 측면(130)을 향해 볼 때 내측으로 오목한 오목 구간(제1 외주절인)(161) 및 오목 구간(161)을 연결하는 직선 구간(제2 외주절인)(162)을 포함할 수 있다. 따라서, 오목 구간(161)을 통해 장부 절인(160)에 대한 인선 강도가 향상될 수 있고, 오목 구간(161)의 경사진 형상을 통해 장부 절인(160)에 대한 절삭 부하가 감소되어 홈 등을 가공하는 포켓 가공시 피삭재와의 절삭 저항을 줄일 수 있다.

나아가, 도 4에 도시된 바와 같이, 장부 측면(130)을 향해 볼 때, 오목 구간(161)은 상승 코너 절인(171)에서 시작되어 직선 구간(162)에서 끝날 수 있고, 직선 구간(162)은 오목 구간(161)에서 시작되어 하강 코너 절인(172)에서 끝나며 하강 코너(172)를 향해 하향 경사진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 오목 구간(161)의 경사진 형상과 더불어 직산 구간(162)의 경사진 형상을 통해 장부 절인(160)에 대한 절삭 부하가 더욱 감소되어 홈 등을 가공하는 포켓 가공시 피삭재와의 절삭 저항을 더욱 줄일 수 있다. 부연하면, 도시되지는 않았지만, 절삭 공구(도 6의 200 참조)에 본 발명의 절삭 인서트(100)를 장착할 경우, 경사진 형상의 오목 구간(161) 및 직선 구간(162)을 통해 본 발명의 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(도 6의 200 참조)의 축(도 6의 C1 참조)에 대해 포지티브하게 경사진 형태를 구현할 수 있어 스텝 가공시 피삭재의 측벽에 대한 간섭을 방지할 수 있고, 피삭재와 접촉시 절삭저항을 감소시킬 수 있다.

이하, 도 4를 다시 참조하여, 상승 코너 절인(171)과 하강 코너 절인(172)에 대해 상세히 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 장부 측면(130)을 향해 볼 때, 상승 코너 절인(171)은 외측으로 볼록한 형상을 가질 수 있고, 하강 코너 절인(172)은 내측으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상승 코너는 오목 구간과 연이어질 수 있고, 하강 코너 절인은 하향 경사진 형상의 직선 구간과 연이어질 수 있다.

이하, 도 1, 도 3 및 도 5를 다시 참조하여, 단부 측면(120)에 대해 보다 상세히 설명한다.

단부 측면(120)은, 도 1, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 주표면(111)에 인접한 제1 여유면(121)과 제2 여유면(122)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 여유면(121)은 주표면(111)에 인접하며 주표면(111)에 대해 직각(θ21)을 이를 수 있고, 제2 여유면(122)은 제1 여유면(121)과 부표면(112)을 연결하며 부표면(112)에 대해 둔각(θ22)을 이루며 전체적으로 평탄한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제2 여유면(122)을 통해, 절삭 공구(도 6의 200)와 체결시 절삭 공구(도 6의 200)의 제2 시트면(도 6의 202)과의 접촉 면적이 넓어짐과 동시에 제2 여유면(122)이 제2 시트면(202)에 쐐기 형태로 체결될 수 있어 절삭 공구(도 6의 200)에 대한 체결 안정성을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 공구(200)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 공구(200)는, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(100)가 장착되는 절삭 공구로, 그 포켓부에 마련된 제1 시트면(201)과, 제2 시트면(202)과, 그리고 제3 시트면(203)을 포함한다.

제1 시트면(201)은 상술한 고이송 절삭 인서트(100)의 부표면(112)이 놓이는 곳이고, 제2 시트면(202)은 상술한 고이송 절삭 인서트(100)의 단부 측면(120)이 놓이는 곳이며, 그리고 제3 시트면(203)은 상술한 고이송 절삭 인서트(100)의 장부 측면(130)이 놓이는 곳이다.

특히, 제3 시트면(203)은 절삭 공구(200)의 저면(204)으로 갈수록 절삭 공구(200)의 중심(C1)에서 멀어지는 방향으로 경사질 수 있다. 따라서, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(100)가 본 발명의 절삭 공구의 제3 시트면(203)에 장착되면 백 테이퍼(θ42)가 형성되어 포켓 가공시 피삭재와의 간섭을 줄일 수 있다.

이하, 도 8 내지 10을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(2100)에 대해 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 요부 단면도이고, 도 9는 도 8의 고이송 절삭 인서트를 주표면 및 부표면에서 바라본 것(a), 단부 측면에서 바라본 것(b), 그리고 장부 측면에서 바라본 것(c)을 개략적으로 나타낸 도면이며, 그리고 도 10은 도 9의 (b)의 고이송 절삭 인서트를 X-X 선으로 잘라 본 요부 단면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(2100)는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 부표면(2112), 단부 측면(2120), 그리고 장부 측면(2130)의 형상이 달라지는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 이를 위주로 설명한다.

부표면(2112)은, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 제1 실시예의 주표면(111)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 특히, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 주표면(111) 및 부표면(2112) 각각은 그 중심(B1)을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있고, 각각의 단부 측면(2120)은 그 중심(B2)을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있으며, 그리고 각각의 장부 측면(2130)은 그 중심(B3)을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있다. 또한, 단부 측면(2120)은, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 부표면(3112) 사용시 절삭 공구(도 6의 200 참조)와의 쐐기 결합을 위해 주표면(111)과 둔각(θ60)을 이루는 제1 여유면(2121)과, 주표면(111) 사용시 절삭 공구와의 쐐기 결합을 위해 부표면(2112)과 둔각(θ60)을 이루는 제2 여유면(2122)을 포함할 수 있다.

그리고, 부표면(2112) 측에 구비되는 단부 절인(2150), 장부 절인(2160), 상승 코너 절인(2171), 그리고 하강 코너 절인(2172)은, 상술한 상술한 본 발명의 제1 실시예의 주표면(111) 측에 구비되는 단부 절인(150), 장부 절인(160), 상승 코너 절인(171), 그리고 하강 코너 절인(172)과 동일한 형상을 가지므로, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(2100)가 오른쪽(절삭 공구의 상단에서 아래로 내려다 보았을 때 시계방향)으로 회전되면서 가공이 이루어지는 우승수 타입의 절삭 공구(도 6의 200 참조)에 예를 들어 사용될 경우, 본 발명의 고이송 절삭 인서트(2100)로 주표면(111)의 2개의 상승 코너 절인(171)과 부표면(2112)의 2개의 상승 코너 절인(2171)에 해당하는 4개의 코너를 번갈아 사용할 수 있다.

이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(3100)에 대해 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 12는 도 11의 고이송 절삭 인서트를 주표면에서 바라본 것(a), 부표면에서 바라본 것(b), 단부 측면에서 바라본 것(c), 그리고 장부 측면에서 바라본 것(d)을 개략적으로 나타낸 도면이며, 그리고 도 13은 도 12의 (c)의 고이송 절삭 인서트를 XIII-XIII 선으로 잘라 본 요부 단면도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(3100)는, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 부표면(3112), 단부 측면(3120), 그리고 장부 측면(3130)의 형상이 달라지는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 이를 위주로 설명한다.

부표면(3112)은, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 제1 실시예의 주표면(111)과 그 사이의 가상선(ML)을 기준으로 좌우 대칭된 형상을 가질 수 있다. 특히, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 주표면(111) 및 부표면(3112) 각각은 그 중심(D1)을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있고, 각각의 단부 측면(3120)은 그 상하 측의 장부 측면(3130)을 가로지르는 중심선(D2)을 기준으로 좌우 대칭될 수 있으며, 그리고 각각의 장부 측면(3130)은 그 상하 측의 단부 측면(3120)을 가로지르는 중심선(D3)을 기준으로 좌우 대칭될 수 있다. 또한, 단부 측면(3120)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 주표면(111) 및 부표면(3112)과 직각(θ71)을 이루는 제1 여유면(3121)과, 주표면(111) 사용시 절삭 공구(도 6의 200 참조)와의 쐐기 결합을 위해 주표면(111)과 둔각(θ72)을 이루는 제2 여유면(3122)과, 그리고 부표면(3112) 사용시 절삭 공구와의 쐐기 결합을 위해 부표면(3112)과 둔각(θ72)을 이루는 제3 여유면(3123)을 포함할 수 있다.

그리고, 부표면(3112) 측에 구비되는 단부 절인(3150), 장부 절인(3160), 상승 코너 절인(3171), 그리고 하강 코너 절인(3172)은, 상술한 상술한 본 발명의 제1 실시예의 주표면(111) 측에 구비되는 단부 절인(150), 장부 절인(160), 상승 코너 절인(171), 그리고 하강 코너 절인(172)과 동일한 형상을 가지므로, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

따라서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 고이송 절삭 인서트(3100)가 오른쪽(절삭 공구의 상단에서 아래로 내려다 보았을 때 시계방향)으로 회전되면서 가공이 이루어지는 우승수 타입의 절삭 공구(도 6의 200 참조)에 예를 들어 사용될 경우, 본 발명의 고이송 절삭 인서트(3100)로 주표면(111)의 2개의 상승 코너 절인(171)에 해당하는 2개의 코너를 번갈아 사용할 수 있고, 왼쪽(절삭 공구의 상단에서 아래로 내려다 보았을 때 시계 반대 방향)으로 회전되면서 가공이 이루어지는 좌승수 타입의 절삭 공구(미도시)에 예를 들어 사용될 경우, 본 발명의 고이송 절삭 인서트(3100)로 부표면(3112)의 2개의 상승 코너 절인(3171)에 해당하는 2개의 코너를 번갈아 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100, 2100, 3100: 고이송 절삭 인서트
111: 주표면 112, 2112, 3112: 부표면
120, 2120, 3120: 단부 측면 121, 2121, 3121: 제1 여유면
122, 2122, 3122: 제2 여유면 3123: 제3 여유면
130, 2130, 3130: 장부 측면 140: 체결공
150, 2150, 3150: 단부 절인 160, 2160, 3160: 장부 절인
161, 2161, 3161: 오목 구간 162, 2162, 3162: 직선 구간
171, 2171, 3171: 상승 코너 절인 172, 2172, 3172: 하강 코너 절인
A1: 주표면의 중심 B1, D1: 주표면 및 부표면의 중심
B2, D2: 단부 측면의 중심 B3, D3: 장부 측면의 중심
θ11, θ22, θ60, θ72: 둔각 θ21, θ71: 직각
θ41: 절입각 θ42: 백 테이퍼
θ12: 예각 θ45: 반경방향 경사각
200: 절삭 공구 C1: 절삭 공구의 중심
201: 제1 시트면 202: 제2 시트면
203: 제3 시트면

Claims

서로 반대 방향을 향하는 주표면 및 부표면과, 상기 주표면 및 상기 부표면 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하는 두 개의 단부 측면과, 상기 주표면 및 상기 부표면 사이와 상기 두 개의 단부 측면 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 상기 단부 측면보다 폭이 큰 두 개의 장부 측면과, 그리고 상기 두 개의 장부 측면을 관통하여 절삭 공구 체결용 볼트가 삽입되는 체결공을 포함하는 고이송 절삭 인서트로,
상기 주표면과 상기 단부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인;
상기 주표면과 상기 장부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 장부 절인;
상기 단부 절인과 상기 장부 절인 사이를 연결하며 하나의 대각 위치에 놓이는 2개의 상승 코너 절인; 및
상기 나머지 대각 위치에 놓이며 상기 상승 코너 절인 보다 높이가 낮은 2개의 하강 코너 절인을 포함하고,
상기 단부 절인과 상기 장부 절인은,
상기 주표면을 향해 볼 때,
상기 상승 코너 절인을 그 사이에 두고 둔각을 이루고,
상기 하강 코너 절인을 그 사이에 두고 예각을 이루는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 단부 절인은,
상기 주표면을 향해 볼 때, 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 단부 절인은,상기 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 상승 코너 절인에서 상기 하강 코너 절인을 향해 하향 경사진 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제3항에서,
상기 단부 절인은,
상기 단부 측면을 향해 볼 때, 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 장부 측면을 향해 볼 때,
상기 장부 절인은,
내측으로 오목한 오목 구간; 및
상기 오목 구간을 연결하는 직선 구간
을 포함하는
고이송 절삭 인서트.
제5항에서,
상기 장부 측면을 향해 볼 때,
상기 오목 구간은,
상기 상승 코너 절인에서 시작되어 상기 직선 구간에서 끝나고,
상기 직선 구간은,
상기 오목 구간에서 시작되어 상기 하강 코너 절인에서 끝나며 상기 하강 코너를 향해 하향 경사진 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제6항에서,
상기 장부 측면을 향해 볼 때,
상기 상승 코너 절인은,
외측으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 하강 코너 절인은,
내측으로 오목한 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 단부 측면은,
상기 단부 절인에 인접한 제1 여유면; 및
상기 제1 여유면과 상기 부표면을 연결하는 제2 여유면을 포함하고,
상기 제1 여유면은,
상기 주표면에 대해 직각을 이루고,
상기 제2 여유면은,
상기 부표면에 대해 둔각을 이루며 전체적으로 평탄한 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제8항에서,
상기 단부 측면을 향해 볼 때,
상기 제1 여유면 중 상기 상승 코너 절인에 인접된 부분은 상기 부표면 까지 연결되는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 부표면은,
상기 단부 측면 및 상기 장부 측면 각각을 향해 볼 때, 직선 형상을 가지는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 주표면은,
그 중심을 기준으로, 180도 회전 대칭되는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 주표면과 상기 부표면은, 서로 동일한 형상을 가지고,
상기 주표면 및 상기 부표면 각각은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되고,
상기 각각의 단부 측면은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되고,
상기 각각의 장부 측면은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되는
고이송 절삭 인서트.
제1항에서,
상기 주표면 및 상기 부표면 각각은, 그 중심을 기준을 180도 회전 대칭되고,
상기 각각의 단부 측면은, 그 상하 측의 장부 측면을 가로지르는 중심선을 기준으로 좌우 대칭되고,
상기 각각의 장부 측면은, 그 상하 측의 단부 측면을 가로지르는 중심선을 기준으로 좌우 대칭되는
고이송 절삭 인서트.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 고이송 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
상기 부표면이 놓이는 제1 시트면;
상기 단부 측면이 놓이는 제2 시트면; 및
상기 장부 측면이 놓이는 제3 시트면을 포함하고,
상기 제3 시트면은 상기 절삭 공구의 저면으로 갈수록 상기 절삭 공구의 중심에서 멀어지는 방향으로 경사지는
절삭 공구.