JP2023501080A - 切削インサート及びこれを含む切削工具組立体 - Google Patents

切削インサート及びこれを含む切削工具組立体 Download PDF

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Abstract

切削インサートは、仮想基準面と、仮想基準面から上方に傾斜するように延長する上部傾斜面を含む上面と、上面の下方に位置し仮想基準面に対して傾斜するように延長する下部傾斜面を含む下面と、上面と下面を連結する複数の側面と、を含む。仮想基準面に対して垂直である中心軸に沿って上面と下面を貫通するようにインサートボアが形成される。上部傾斜面と複数の側面のいずれか１つの側面が会う辺には主切削エッジが形成される。主切削エッジが形成された側面と上部傾斜面の間の第１角度は、中心軸と下部傾斜面の間の第２角度より大きい。【選択図】図１

Description

本開示は、ミーリング用の切削インサート及びこれを含む切削工具組立体に関するものである。
ミーリングマシンは、ミーリングカッターを回転させてテーブルを通じて線状的に移送される被削材を切削するのに用いられる工作機械である。多様な種類のミーリングカッターがミーリングマシンに装着され、平面切削、溝切削、切断等の多様な種類のミーリング加工が行われ得る。ミーリングカッターは、カッターボディーとカッターボディーに装着される複数の切削インサートを含む。複数の切削インサートは、カッターボディーの回転軸を中心に周方向に沿って互いに離隔されるようにカッターボディーに装着される。
カッターボディーは、被削材の切削加工時に発生する切削抵抗に耐えられるように適切な機械的強度を有する。このために、カッターボディーは適切な直径を有し得る。カッターボディーに装着され得る切削インサートの最大の個数は、カッターボディーの直径に比例して増加し得る。同一の直径を有するカッターボディーにおいて、カッターボディーに装着される切削インサートの個数が多くなるに伴い、生産性が増大する。即ち、カッターボディーに装着される切削インサートの個数は生産性に正比例する。特に、非常に小さい直径を有するカッターボディーの場合、切削インサートの個数はきわめて制限される。例えば、ただ１つまたは２つの切削インサートがカッターボディーに装着され得る。従って、1つ以上の切削インサートが非常に小さい直径を有する同一のカッターボディーに追加で装着されれば、生産性が大きく増大し得る。
従来のミーリングカッターにおいて、カッターボディーの機械的強度が満たされれば、カッターボディーに装着される切削インサートの個数が減少する。従って、生産性が低くなり得る。一方、生産性を向上させるために多くの個数の切削インサートがカッターボディーに装着されれば、カッターボディーの機械的強度が弱くなり得る。このように、カッターボディーの機械的強度と生産性の向上をいずれも満たすことは難しい。
本開示の多様な実施例は、従来のミーリングカッターの少なくとも一部問題点を改善または解決する。このために、本開示の多様な実施例は切削インサート及びこれを含む切削工具組立体を提供する。
本開示の一側面による実施例は、切削インサートに係る。例示的な実施例による切削インサートは、仮想基準面と、仮想基準面から上方に傾斜するように延長する上部傾斜面を含む上面と、上面の下方に位置し仮想基準面に対して傾斜するように延長する下部傾斜面を含む下面と、上面と下面を連結する複数の側面と、を含む。仮想基準面に対して垂直である中心軸に沿って上面と下面を貫通するようにインサートボアが形成される。上部傾斜面が複数の側面のいずれか１つの側面と会う辺には主切削エッジが形成される。主切削エッジが形成された側面と上部傾斜面の間の第１角度は中心軸と下部傾斜面の間の第２角度より大きい。
一実施例において、側面は、上部傾斜面に対して第１角度を有する第１側部傾斜面と、第１側部傾斜面から延長して上部傾斜面に対して第３角度を有する第２側部傾斜面と、を含んでもよい。第３角度は、第１角度と異なる。
一実施例において、第１角度は６５度超で８５度未満の範囲であってもよい。
一実施例において、第２角度は５０度超で６５度未満の範囲であってもよい。
一実施例において、下部傾斜面は上部傾斜面に対して平行でもよい。
一実施例において、下部傾斜面は、第１下部傾斜面と第２下部傾斜面を含んでもよい。第１下部傾斜面と第２下部傾斜面は、中心軸に対して第２角度の２倍の夾角を有してもよい。
一実施例において、上面と複数の側面は中心軸に対して１８０度回転対称であってもよい。
一実施例において、主切削エッジが形成された側面には、中心軸に向かうようにリセスが形成されてもよい。
一実施例において、複数の側面は、主切削エッジが形成される第１側面と、第１側面に対向する第２側面と、第１側面と第２側面を連結する第３側面と、第１側面と第２側面を連結し第３側面に対向する第４側面と、を含んでもよい。
一実施例において、主切削エッジは、第１側面及び第２側面のうち少なくとも１つの側面と上部傾斜面の間に形成されてもよい。
一実施例において、第３側面及び第４側面のそれぞれは、仮想基準面に対して垂直に配置されてもよい。
本開示の一側面による実施例は、切削工具組立体に係る。例示的な実施例による切削工具組立体は、複数のインサートポケットが形成されるカッターボディーと、複数のインサートポケットに装着される複数の切削インサートと、複数の切削インサートをカッターボディーに固定する複数のクランピングスクリューと、を含む。複数の切削インサートのそれぞれは、仮想基準面と、仮想基準面から上方に傾斜するように延長する上部傾斜面を含む上面と、上面の下方に位置し仮想基準面に対して傾斜するように延長する下部傾斜面を含む下面と、上面と下面を連結する複数の側面と、を含む。
仮想基準面に対して垂直である中心軸に沿って上面と下面を貫通するようにインサートボアが形成される。上部傾斜面が複数の側面のいずれか１つの側面と会う辺には主切削エッジが形成される。主切削エッジが形成された側面と上部傾斜面の間の第１角度は中心軸と下部傾斜面の間の第２角度より大きい。
一実施例において、インサートポケットは下面の下部傾斜面に当接する傾斜壁を含んでもよい。
一実施例において、下部傾斜面は、第１下部傾斜面と第２下部傾斜面を含んでもよい。第１下部傾斜面と第２下部傾斜面は、中心軸に対して第２角度の２倍の夾角を有してもよい。
一実施例において、傾斜壁は、第１下部傾斜面が当接する第１傾斜壁と、第２下部傾斜面と当接する第２傾斜壁と、を含んでもよい。
一実施例による切削インサート及び切削工具組立体によれば、下面が下部傾斜面を含み、切削インサートの主切削エッジが形成された側面と上部傾斜面の間の第１角度が中心軸を含む第１垂直面と下部傾斜面の間の第２角度より大きい。従って、同一の直径を有するカッターボディーにおいて、カッターボディーに装着される切削インサートの個数が増大し得るだけでなく、カッターボディーの最大コア直径が確保され得る。その結果、生産性が向上し得るだけでなく、カッターボディーの機械的強度が満たされ得る。即ち、生産性の向上及びカッターボディーの機械的強度の充足が同時に満たされ得る。
ここに含まれ、かつ明細書の一部を構成する添付の図面は、上述した一般的な説明及び後述する実施例の詳細な説明と共に本開示の実施例を示し、本開示の原理を説明する。
本開示の一実施例による切削インサートを示す斜視図である。
図１に示された切削インサートを示す平面図である。
図１に示された切削インサートの底面を示す斜視図である。
図１に示された切削インサートを示す正面図である。
図２に示されたV-V線に沿って取った断面図である。
図２に示されたVI-VI線に沿って取った断面図である。
本開示の他の実施例による切削インサートを示す斜視図である。
図７に示されたVIII-VIII線に沿って取った部分断面図である。
本開示の一実施例による切削工具組立体を示す斜視図である。
図９に示された切削工具組立体を示す部分拡大図である。
図９に示された切削工具組立体を示す底面図である。
本開示の一実施例による切削インサートを示す概略的な底面図である。
比較例による切削インサートを示す概略的な底面図である。
本開示の実施例は、本開示の技術的思想を説明する目的で例示されたものである。本開示による権利範囲が、以下に提示される実施例やこれら実施例に関する具体的説明に限定されるわけではない。
本開示に用いられる全ての技術的用語及び科学的用語は、特に定義されない限り、本開示の属する技術分野において通常の知識を有する者に一般に理解される意味を有する。本開示の全ての用語は、本開示をさらに明確に説明する目的で選択されたものであり、本開示による権利範囲を制限するために選択されたわけではない。
本開示で用いられる「含む」、「備える」、「有する」等の表現は、当該表現が含まれる語句または文章において特に言及されない限り、他の実施例を含む可能性を内包する開放型用語(ｏｐｅｎ-ｅｎｄｅｄ ｔｅｒｍｓ)として理解されるべきである。
本開示で記述された単数型の表現は異なって言及しない限り複数形の意味を含み得、これは請求の範囲に記載された単数形の表現にも同様に適用される。
本開示で用いられる「第１」、「第２」等の表現は、複数の構成要素を相互区分するために用いられ、当該構成要素の順序または重要度を限定するわけではない。
本開示において、「半径方向(ＲＤ)」は、切削工具組立体のカッターボディーの回転軸(ＲＡ)(ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ａｘｉｓ)から遠くなるか、または回転軸(ＲＡ)に向かう方向を意味するものと定義されてもよい。「周方向(ＣＤ)」は、回転軸(ＲＡ)を中心に取り囲む方向を意味するものと定義されてもよい。
本開示で用いられる「上方」、「上」等の方向指示語は、添付の図面において上面が下面に対して位置する方向を基準とする。「下方」、「下」等の方向指示語は「上方」または「上」の反対方向を意味する。添付の図面に示す切削インサートは異なって配向することもあり、この方向指示語は、それに合わせて解釈されてもよい。
以下、添付した各図面を参照して、本開示の実施例を説明する。添付の図面で、同一または対応する構成要素には同一の参照符号が付与されている。また、以下の実施例の説明において、同一または対応する構成要素を重複して記述することが省略され得る。しかし、構成要素に関する記述が省略されても、そのような構成要素がある実施例に含まれないものとして意図されるわけではない。
図１は、本開示の一実施例による切削インサートを示す斜視図である。
図１に示された通り、本開示の一実施例による切削インサート(１００)は、上面(１１０)、下面(１２０)、及び複数の側面(１３０)を含む。上面(１１０)、下面(１２０)、及び複数の側面(１３０)は、説明の便宜上、区分されるが、これらの用語が一実施例による切削インサートの絶対的な構成要素を定義するものではない。切削インサート(１００)は、金属の炭化物粉末を焼結して形成された高い硬度を有する超硬合金(ｈａｒｄ ｍｅｔａｌ)を用いて製造されてもよい。例えば、切削インサート(１００)は高い耐摩耗性を有する炭化タングステンとコバルトの焼結合金(ｓｉｎｔｅｒｅｄ ａｌｌｏｙ)からなってもよい。
図２は、図１に示された切削インサートを示す平面図である。
図２に示された通り、上面(１１０)は略四角形の平面形状を有する。上面(１１０)は仮想基準面(１１１)と上部傾斜面(１１２)を含む。上部傾斜面(１１２)は仮想基準面(１１１)から上方に傾斜するように延長する。仮想基準面(１１１)は上面(１１０)の中央に配置される。一実施例において、仮想基準面(１１１)は扁平な面を含み得、他の実施例で若干屈曲した面であってもよい。例えば、上部傾斜面(１１２)は仮想基準面(１１１)の両端で互いに対向するように配置されてもよい。一実施例において、仮想基準面(１１１)と上部傾斜面(１１２)の間には、上部傾斜面(１１２)の概ねの長手方向に沿って凹面(１１３)が形成されてもよい。凹面(１１３)は仮想基準面(１１１)より下面(１２０)側にくぼむように形成される。被削材の切削時に生成されるチップ(ｃｈｉｐ)が凹面(１１３)に沿って円滑に排出され得る。
図３は、図１に示された切削インサートの底面を示す斜視図である。
図３に示された通り、下面(１２０)は上面(１１０)の下方に位置する。下面(１２０)はカッターボディー(２００)の一部分(例えば、インサートポケットの傾斜壁)に当接するように配置される。従って、カッターボディー(２００)が回転する際、下面(１２０)はカッターボディー(２００)により支持される。下面(１２０)は仮想基準面(１１１)に対して傾斜するように延長する下部傾斜面(１２１)を含む。
図４は、図１に示された切削インサートを示す正面図である。
図４に示された通り、複数の側面(１３０)は上面(１１０)と下面(１２０)を連結する。上面(１１０)が略四角形のような平面形状を有するので、複数の側面(１３０)は４つの側面を含んでもよい。例えば、複数の側面(１３０)は上面(１１０)の仮想基準面(１１１)に対して垂直に配置される各側面と仮想基準面(１１１)に対して傾斜して配置される側面を含んでもよい。
切削インサート(１００)には、仮想基準面(１１１)に対して垂直である中心軸(ＣＡ)に沿って上面(１１０)と下面(１２０)を貫通するようにインサートボア(１４０)が形成される。例えば、インサートボア(１４０)の中心軸(ＣＡ)は、上面(１１０)の重心及び下面(１２０)の重心を通る直線と定義されてもよい。インサートボア(１４０)は上面(１１０)の中央(即ち、仮想基準面(１１１)の中央)に形成される。図２、５、及び６に示された通り、中心軸(ＣＡ)は上面(１１０)、下面(１２０)、及び２つの側面(１３０)を通る第１垂直面(Ｐ１)に含まれてもよい。
切削インサート(１００)には、上部傾斜面(１１２)が複数の側面(１３０)のいずれか１つの側面と会う辺には主切削エッジ(１５０)が形成される。カッターボディー(２００)が回転することにより、被削材は主切削エッジ(１５０)により切削される。主切削エッジ(１５０)はカッターボディー(２００)の外側円筒面より外側半径方向に突出するように配置される。主切削エッジ(１５０)の形状は、加工される被削材の形状に応じて定められてもよい。例えば、主切削エッジ(１５０)は上部傾斜面(１１２)が側面(１３０)と会う辺に沿って連続的に(ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ)、または断続的に(ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｌｙ)形成されてもよい。
一実施例において、主切削エッジ(１５０)が形成される側面(１３０)(例えば、第１側面(１３１))は、第１切削部(１５１)と主切削エッジ(１５０)の長手方向に沿って第１切削部(１５１)から離隔される第２切削部(１５２)を含んでもよい。また、主切削エッジ(１５０)は、第１切削部(１５１)に形成される第１主切削エッジ(１５１ａ)と第２切削部(１５２)に形成される第２主切削エッジ(１５２ａ)を含んでもよい。第１切削部(１５１)の形状は、第２切削部(１５２)の形状と同一であってもよく、互いに異なってもよい。第１切削部(１５１)及び第２切削部(１５２)は、被削材の最終の加工形状に応じて多様に変形されて実施されてもよい。第１切削部(１５１)及び第２切削部(１５２)には、上部傾斜面(１１２)が仮想基準面(１１１)に対して同一の角度を有するように傾斜して形成されている。以下の説明において、第２主切削エッジ(１５２ａ)と記載されず、単に「主切削エッジ(１５０)」と記載された用語は、第１主切削エッジ(１５１ａ)を指すと理解されてもよい。
図５は、図２に示されたV-V線に沿って取った断面図である。
図５に示された通り、主切削エッジ(１５０)が形成された側面(１３０)と上部傾斜面(１１２)の間の第１角度(α)は、中心軸(ＣＡ)と下部傾斜面(１２１)の間の第２角度(β)より大きい。ここで、第１角度(α)は、第１切削部(１５１)において側面(１３０)と上部傾斜面(１１２)の間の角度である。第１角度(α)が第２角度(β)より大きいので、切削インサート(１００)がカッターボディー(２００)に装着される際、カッターボディー(２００)は後述する最大コア直径を有してもよい。第１角度(α)が第２角度(β)より大きいので、カッターボディー(２００)に装着される切削インサート(１００)の個数も増加し得る(例えば、最大個数の切削インサート(１００)が装着され得る)。即ち、生産性の向上及びカッターボディーの機械的強度の充足が同時に満たされ得る。また、第１角度(α)が第２角度(β)より大きい場合の主切削エッジ(１５０)の強度は、第１角度(α)が第２角度(β)と同じか、またはそれより小さい場合の主切削エッジ(１５０)の強度より大きい。従って、切削インサート(１００)の強度も改善され得る。
一実施例において、側面(１３０)は、第１側部傾斜面(１３０ａ)と第２側部傾斜面(１３０ｂ)を含んでもよい。第１側部傾斜面(１３０ａ)は上部傾斜面(１１２)に対して第１角度(α)を有する。第２側部傾斜面(１３０ｂ)は、第１側部傾斜面(１３０ａ)から延長し、上部傾斜面(１１２)に対して第３角度(γ)を有する。第３角度(γ)は、第１角度(α)と異なる。一実施例において、第２側部傾斜面(１３０ｂ)は仮想基準面(１１１)に対して垂直であるか、またはインサートボア(１４０)の中心軸(ＣＡ)に対して平行でもよい。上部傾斜面(１１２)と第１側部傾斜面(１３０ａ)の間の第１角度(α)が上部傾斜面(１１２)と第２側部傾斜面(１３０ｂ)の間の第３角度(γ)より大きい。第３角度(γ)は下部傾斜面(１２１)の第２角度(β)の対角と理解されてもよい。上部傾斜面(１１２)が第２側部傾斜面(１３０ｂ)と直接的に会うように構成される場合、上部傾斜面(１１２)と第２側部傾斜面(１３０ｂ)の間の辺に形成される主切削エッジは鋭利になる。上部傾斜面(１１２)と第１側部傾斜面(１３０ａ)の間の辺に形成される主切削エッジ(１５０)の強度は、第１角度(α)と第３角度(γ)の差だけ高くなることができる。即ち、上部傾斜面(１１２)が第１側部傾斜面(１３０ａ)に対して第１角度(α)を有することによって、主切削エッジ(１５０)の強度を補強することができる。
一実施例において、第１角度(α)は６５度超で８５度未満の範囲であってもよい。第１角度(α)が６５度以下である場合、主切削エッジ(１５０)の傾斜角(ｒａｋｅ ａｎｇｌｅ)が大きくなり得る。従って、主切削エッジ(１５０)の強度が弱くなり、切削インサート(１００)の耐久性が低下する。第１角度(α)が８５度以上である場合、主切削エッジ(１５０)の傾斜角(ｒａｋｅ ａｎｇｌｅ)が小さくなり得る。従って、切削インサート(１００)に加えられる切削抵抗が増加する。
一実施例において、第２角度(β)は５０度超で６５度未満の範囲であってもよい。第２角度(β)が５０度以下である場合、主切削エッジ(１５０)の傾斜角(ｒａｋｅ ａｎｇｌｅ)が大きくなり得る。従って、主切削エッジ(１５０)の強度が弱くなり、切削インサート(１００)の耐久性が低下する。第２角度(β)が６５度以上である場合、主切削エッジ(１５０)の傾斜角(ｒａｋｅ ａｎｇｌｅ)が小さくなり得る。従って、切削インサート(１００)に加えられる切削抵抗が増加する。また、下部傾斜面(１２１)が緩やかになるので、同一の直径を有するカッターボディー(２００)に装着され得る切削インサート(１００)の個数が減り得る。
一実施例において、下部傾斜面(１２１)は上部傾斜面(１１２)に対して平行でもよい。下部傾斜面(１２１)が上部傾斜面(１１２)に平行な場合、主切削エッジ(１５０)に作用する切削力のうち、上部傾斜面(１１２)に垂直である分力が下部傾斜面(１２１)に当接するカッターボディー(２００)の傾斜壁(２３１)(図１０参照)により安定的に支持され得る。
図６は、図２に示されたVI-VI線に沿って取った断面図である。
図６に示された通り、側面(１３０)と上部傾斜面(１１２)の間には、第４角度(δ)が形成され、下部傾斜面(１２１)と中心軸(ＣＡ)を含む第１垂直面(Ｐ１)の間には、第５角度(ε)が形成される。ここで、第４角度(δ)は、第２切削部(１５２)において側面(１３０)と上部傾斜面(１１２)の間の角度である。図５に示された第１角度(α)と第２角度(β)の間の大きさ関係、第１角度(α)の最適範囲、及び第２角度(β)の最適範囲は、図６に示された第４角度(δ)と第５角度(ε)の間の大きさ関係、第４角度(δ)の最適範囲、及び第５角度(ε)の最適範囲に同一または類似に適用されてもよい。第２切削部(１５２)の側面(１３０)(図６参照)は、第１切削部(１５１)の側面(１３０)(図５参照)と異なって、第２側部傾斜面を含まずに上部傾斜面(１１２)から下部傾斜面(１２１)まで傾斜して延長する。
一実施例において、下部傾斜面(１２１)は、第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)を含んでもよい。第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)は中心軸(ＣＡ)に対して第２角度(β)の２倍の夾角を有してもよい。第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)は略V-字断面形状またはの側面形状を有する。図５及び図６に示された通り、第１下部傾斜面(１２１ａ)と中心軸(ＣＡ)の間に第２角度(β)が形成され、第２下部傾斜面(１２１ｂ)と中心軸(ＣＡ)の間にも第２角度(β)が形成されてもよい。例えば、第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)は中心軸(ＣＡ)に対して１８０度回転対称である。即ち、図５及び図６を参照すると、第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)は中心軸(ＣＡ)に対し鏡対称である。従って、切削インサート(１００)がカッターボディー(２００)に最初に装着される際、切削インサート(１００)は切削インサート(１００)の方向性に関係なく速かに装着され得る。また、第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)が中心軸(ＣＡ)に対して同一の角度を有するように配置されるので、被削材が切削される際、切削インサート(１００)が内側半径方向または外側半径方向に移動することを効果的に抑制したり防止したりすることができる。
一実施例において、上面(１１０)及び複数の側面(１３０)は中心軸(ＣＡ)に対して１８０度回転対称であってもよい。上面(１１０)と複数の側面(１３０)が中心軸(ＣＡ)に対して１８０度回転対称である場合、１つの切削インサート(１００)に２つの第１切削部(１５１)及び２つの第２切削部(１５２)が形成される。従って、１つの第１切削部(１５１)及び１つの第２切削部(１５２)が摩耗する場合、残りの第１切削部(１５１)及び残りの第２切削部(１５２)が切削に用いられ得る。従って、被削材の切削に要されるコストが節減され得る。
一実施例において、複数の側面(１３０)は主切削エッジが形成される第１側面(１３１)、第１側面(１３１)に対向する第２側面(１３２)、第１側面(１３１)と第２側面(１３２)を連結する第３側面(１３３)、及び第１側面(１３１)と第２側面(１３２)を連結し、第３側面(１３３)に対向する第４側面(１３４)を含んでもよい。第２側面(１３２)は中心軸(ＣＡ)を中心に第１側面(１３１)に対して１８０度回転対称である。従って、第２側面(１３２)に形成される上部傾斜面と主切削エッジに関する詳細な説明は省略する。第３側面(１３３)は図４に示されており、図５に示された断面図と類似の外観形状を有する。また、第４側面(１３４)は中心軸(ＣＡ)を中心に第３側面(１３３)に対して１８０度回転対称である。
対向する第１及び第２側面(１３１、１３２)は、各主切削エッジが上部傾斜面(１１２)との交差地点に形成されているので、「切削用の側面」である。対向する第３及び第４側面(１３３、１３４)は、主切削エッジが上面(１１０)との交差地点に形成されていないので、「非切削用の側面」である。
図２、図５、及び図６に示された通り、第１垂直面(Ｐ１)は上面及び下面(１１０、１２０)を通り、第３及び第４非切削の側面(１３３、１３４)に垂直である。図４～図６に示された通り、インサートの下面(１２０)は実質的に全部ではないものの、インサート深さの大部分に対して、即ち、切削の側面(１３１、１３２)に概ね平行な方向にV-字状である。
一実施例において、主切削エッジ(１５０)は、第１側面(１３１)及び第２側面(１３２)の少なくとも１つの側面と上部傾斜面(１１２)の間に形成されてもよい。即ち、主切削エッジ(１５０)は上部傾斜面(１１２)と第１側面(１３１)の間、または上部傾斜面(１１２)と第２側面(１３２)の間に形成されてもよい。また、主切削エッジ(１５０)は上部傾斜面(１１２)と第１側面(１３１)の間及び上部傾斜面(１１２)と第２側面(１３２)の間に形成されてもよい。
一実施例において、第３側面(１３３)及び第４側面(１３４)のそれぞれは仮想基準面(１１１)に対して垂直に配置されてもよい。従って、切削インサート(１００)は、第３側面(１３３)または第４側面(１３４)がカッターボディー(２００)の底面(２１０)と同一平面上に位置するようにカッターボディー(２００)に装着されてもよい。
一実施例において、主切削エッジ(１５０)が形成された側面(１３０)には、中心軸(ＣＡ)に向かうようにリセス(１３５)が形成されてもよい。即ち、リセス(１３５)は、第１側面(１３１)及び第２側面(１３２)の少なくとも１つの側面に形成されてもよい。例えば、リセス(１３５)は、第１切削部(１５１)と第２切削部(１５２)の間に位置してもよい。リセス(１３５)は被削材の最終加工形状に応じて多様な多角形、半楕円形、半円形等のような様々な平面形状を有してもよい。従って、リセス(１３５)は予め定められた形状を有する突起を被削材に加工(ｍｉｌｌ)するように構成された１つ以上のリセス切削エッジ(１６０)を備えてもよい。同様の方式で、第１及び第２主切削エッジ(１５２ａ、１５２ｂ)は互いに異なる形状を有して、突起の各側部に異なって形成された表面輪郭を加工することができる。突起と表面輪郭は１つのミーリング作業で同時に加工され得ると理解されることができる。
図７は、本開示の他の実施例による切削インサートを示す斜視図である。図８は、図７に示されたVIII-VIIIに沿って取った部分断面図である。
図７及び図８に示された通り、本開示の他の実施例による切削インサート(１００ａ)は主切削エッジ(１５０)が形成された側面(１３０)に形成されたリセスを含まなくてもよい。即ち、第１側面(１３１)及び第２側面(１３２)には、リセスが形成されない。例えば、第１切削部(１５１)はリセスなしで第２切削部(１５２)に直接的に連結される。この実施例において、図５に示された第１角度(α)と第２角度(β)の間の大きさ関係、第１角度(α)の最適範囲、及び第２角度(β)の最適範囲は、図８に示された切削インサート(１００ａ)に同一または同様に適用されてもよい。
図９は、本開示の一実施例による切削工具組立体を示す斜視図である。
図９に示された通り、本開示の一実施例による切削工具組立体(５００)はカッターボディー(２００)、複数の切削インサート(１００)、及び複数のクランピングスクリュー(３００)を含む。この実施例による複数の切削インサート(１００)のそれぞれは、図１～図６に示された切削インサート(１００)と同一または同様に構成され得るので、複数の切削インサート(１００)のそれぞれに関する詳細な説明は省略する。従って、以下では、カッターボディー(２００)及び複数のクランピングスクリュー(３００)を重点的に説明する。
図１０は、図９に示された切削工具組立体を示す部分拡大図であり、１つの切削インサートと１つのクランピングスクリューが分解された状態を示す図面である。
図１０に示された通り、カッターボディー(２００)は底面(２１０)と円筒部(２２０)を含んでもよい。底面(２１０)はカッターボディー(２００)の回転軸(ＲＡ)に対して概ね平行に配置される。円筒部(２２０)は底面(２１０)から垂直方向に延長する。カッターボディー(２００)の回転軸(ＲＡ)に沿う底面(２１０)の反対の側には、切削工具の回転駆動部が配置される。回転駆動部はカッターボディー(２００)に直接結合されてもよく、他の部材を通じて間接的に結合されてもよい。カッターボディー(２００)には、複数のインサートポケット(２３０)が形成される。複数のインサートポケット(２３０)のそれぞれは、底面(２１０)と円筒部(２２０)に底面(２１０)と円筒部(２２０)にかけてくぼむように陥没して形成される。
図１～図６に示された実施例を通じて詳細に説明した通り、複数の切削インサート(１００)のそれぞれは、上面(１１０)、下面(１２０)、及び複数の側面(１３０)を含んでもよい。複数の切削インサート(１００)のそれぞれには、インサートボア(１４０)及び主切削エッジ(１５０)が形成される。複数の切削インサート(１００)は１つの側面(例えば、第３側面(１３３)または第４側面(１３４))がカッターボディー(２００)の底面(２１０)と同一の平面をなすようにカッターボディー(２００)に装着される。
クランピングスクリュー(３００)は複数の切削インサート(１００)のそれぞれをカッターボディー(２００)に固定する。クランピングスクリュー(３００)とのネジ結合のためにインサートポケット(２３０)には、スクリューホール(２３２)が形成される。スクリューホール(２３２)の中心軸は、インサートボア(１４０)の中心軸(ＣＡ)及びクランピングスクリュー(３００)の回転軸と一致する。切削インサート(１００)がインサートポケット(２３０)に置かれた後、クランピングスクリュー(３００)は切削インサート(１００)のインサートボア(１４０)を貫通してカッターボディー(２００)にネジ結合される。クランピングスクリュー(３００)は切削インサート(１００)の仮想基準面(１１１)に対して垂直に配置される。
図１１は、図９に示された切削工具組立体を示す底面図である。
図１１に示された通り、一実施例において、インサートポケット(２３０)は下面(１２０)の下部傾斜面(１２１)に当接する傾斜壁(２３１)を含んでもよい。一実施例において、下部傾斜面(１２１)は、第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)を含む。第１下部傾斜面(１２１ａ)と第２下部傾斜面(１２１ｂ)は中心軸(ＣＡ)に対する第２角度(β)の２倍の夾角を有してもよい。この実施例において、傾斜壁(２３１)は、第１下部傾斜面(１２１ａ)と当接する第１傾斜壁(２３１ａ)及び第２下部傾斜面(１２１ｂ)と当接する第２傾斜壁(２３１ｂ)を含んでもよい。V-字状の凹部を形成する第１傾斜壁(２３１ａ)及び第２傾斜壁(２３１ｂ)は、V-字状の凸部を形成する第１下部傾斜面(１２１ａ)及び第２下部傾斜面(１２１ｂ)にか係合する。V-形状の凹部と凸部の相互係合によって、切削インサート(１００)はカッターボディー(２００)のインサートポケット(２３０)により安定的に支持され得る。その結果、被削材の切削により切削インサート(１００)に切削抵抗が作用しても、切削インサート(１００)が回転軸(ＲＡ)に対して外側半径方向または内側半径方向に移動することを効果的に抑制したり防止したりすることができる。
図１２は、本開示の一実施例による切削インサートを示す概略的な底面図である。図１３は、比較例による切削インサートを示す概略的な底面図である。図１２及び図１３において、図示の明確化のために、詳細な構成は省略し、一実施例による切削インサート及び比較例による切削インサートが枠線で示されている。
図１２は、本開示の一実施例による切削インサート(１００)がクランピングスクリュー(３００)を通じて直径(Ｄ)を有するカッターボディー(２００)に装着された例を示す。図１３は、比較例による切削インサート(１０)がクランピングスクリュー(３００)を通じてカッターボディー(２００)の直径(Ｄ)と同一の直径(Ｄ)を有するカッターボディー(４００)に配置される例を示す。図１２に示された通り、一実施例による切削インサート(１００)の下面(１２０)は、下部傾斜面(１２１)を含む。図１３に示された通り、比較例による切削インサート(１０)の下面(１２)は傾斜面を含まない。一実施例による切削インサート(１００)において、回転軸(ＲＡ)から主切削エッジ(１５１ａ)までの半径(Ｒ１)は、比較例による切削インサート(１０)において回転軸(ＲＡ)から主切削エッジ(１１)までの半径(Ｒ２)と同一である。図１３に示された通り、切削インサート(１０)の下面(１２)が傾斜面を含まない場合、切削インサート(１０)は回転軸(ＲＡ)に近接するようにカッターボディー(２００)に結合される。従って、一実施例によるコア直径(Ｄ１)が比較例によるコア直径(Ｄ２)より大きい。ここで、コア直径は、切削インサートがカッターボディーに装着された状態で、切削工具組立体の底面で切削インサートと重畳しないカッターボディーの中央領域を意味する。同一の直径を有するカッターボディーにおいて、コア直径が大きくなるほど、切削インサートを安定的に支持するためのカッターボディーの強度が大きくなる。その結果、一実施例によるカッターボディーの機械的強度が比較例によるカッターボディーの機械的強度より高い。
また、図１３において、１つの切削インサートと他の隣接する切削インサートの間の干渉を回避して切削インサート(１０)を支持するための最小限の強度を満たすために、カッターボディーに装着される切削インサート(１０)の個数が制限されざるを得ない。従って、一実施例によるカッターボディー(２００)に装着される切削インサート(１００)の最大個数は、比較例によるカッターボディー(２００)に装着される切削インサート(１０)の最大個数より多い。従って、本開示の一実施例によれば、生産性を向上させることができる。
以上、一部実施例と添付の図面に示す例により本開示の技術的思想を説明したものの、本開示が属する技術分野で通常の知識を有する者が理解できる本開示の技術的思想及び範囲を逸脱しない範囲で多様な変形及び変更がなされ得るという点を知るべきであろう。また、そのような変形及び変更は、添付の請求の範囲内に属するものと考えられるべきである。

Claims (20)

  1. 仮想基準面と、前記仮想基準面から上方に傾斜するように延長する上部傾斜面を含む上面と、
    前記上面の下方に位置し前記仮想基準面に対して傾斜するように延長する下部傾斜面を含む下面と、
    前記上面と前記下面を連結する複数の側面と、
    を含み、
    前記仮想基準面に対して垂直である中心軸に沿って前記上面と前記下面を貫通するようにインサートボアが形成され、
    前記上部傾斜面が前記複数の側面のいずれか１つの側面と会う辺には主切削エッジが形成され、
    前記主切削エッジが形成された前記側面と前記上部傾斜面の間の第１角度は前記中心軸と前記下部傾斜面の間の第２角度より大きい、切削インサート。
  2. 前記側面は、
    前記上部傾斜面に対して前記第１角度を有する第１側部傾斜面と、
    前記第１側部傾斜面から延長して前記上部傾斜面に対して第３角度を有する第２側部傾斜面を含み、
    前記第３角度は前記第１角度と異なる、請求項１に記載の切削インサート。
  3. 前記第１角度は６５度超で８５度未満の範囲である、請求項１に記載の切削インサート。
  4. 前記第２角度は５０度超で６５度未満の範囲である、請求項１に記載の切削インサート。
  5. 前記下部傾斜面は前記上部傾斜面に対して平行な、請求項１に記載の切削インサート。
  6. 前記下部傾斜面は、第１下部傾斜面と第２下部傾斜面を含み、
    前記第１下部傾斜面と第２下部傾斜面は、前記中心軸に対して前記第２角度の２倍の夾角を有する、請求項１に記載の切削インサート。
  7. 前記上面と前記複数の側面は前記中心軸に対して１８０度回転対称である、請求項１に記載の切削インサート。
  8. 前記主切削エッジが形成された前記側面には、前記中心軸に向かうようにリセスが形成される、請求項１に記載の切削インサート。
  9. 前記複数の側面は、
    前記主切削エッジが形成される第１側面と、
    前記第１側面に対向する第２側面と、
    前記第１側面と前記第２側面を連結する第３側面と、
    前記第１側面と前記第２側面を連結し前記第３側面に対向する第４側面と、を含む、請求項１に記載の切削インサート。
  10. 前記主切削エッジは前記第１側面及び前記第２側面のうち少なくとも１つの側面と前記上部傾斜面の間に形成される、請求項９に記載の切削インサート。
  11. 前記第３側面及び前記第４側面のそれぞれは、前記仮想基準面に対して垂直に配置される、請求項９に記載の切削インサート。
  12. 複数のインサートポケットが形成されるカッターボディーと、
    前記複数のインサートポケットに装着される複数の切削インサートと、
    前記複数の切削インサートを前記カッターボディーに固定する複数のクランピングスクリューと、
    を含み、
    前記複数の切削インサートのそれぞれは、
    仮想基準面と、前記仮想基準面から上方に傾斜するように延長する上部傾斜面を含む上面と、
    前記上面の下方に位置し前記仮想基準面に対して傾斜するように延長する下部傾斜面を含む下面と、
    前記上面と前記下面を連結する複数の側面と、
    を含み、
    前記仮想基準面に対して垂直である中心軸に沿って前記上面と前記下面を貫通するようにインサートボアが形成され、
    前記上部傾斜面が前記複数の側面のいずれか１つの側面と会う辺には主切削エッジが形成され、
    前記主切削エッジが形成された前記側面と前記上部傾斜面の間の第１角度は前記中心軸と前記下部傾斜面の間の第２角度より大きい、切削工具組立体。
  13. 前記インサートポケットは前記下面の前記下部傾斜面に当接する傾斜壁を含む、請求項１２に記載の切削工具組立体。
  14. 前記下部傾斜面は、第１下部傾斜面と第２下部傾斜面を含み、
    前記第１下部傾斜面と前記第２下部傾斜面は、前記中心軸に対して前記第２角度の２倍の夾角を有する、請求項１３に記載の切削工具組立体。
  15. 前記傾斜壁は、
    前記第１下部傾斜面が当接する第１傾斜壁と、
    前記第２下部傾斜面と当接する第２傾斜壁と、を含む、請求項１４に記載の切削工具組立体。
  16. 仮想基準面と、前記仮想基準面の反対側から上方に傾斜するように延長する第１及び第２上部傾斜面を含む上面と、
    前記上面の下方に配置され、上方に傾斜し、及び対向する方向において外側に傾斜するように延長する第１及び第２下部傾斜面を含むV-字状の下面と、
    前記上面と前記下面を連結し、対向する第１及び第２切削の側面と、対向する第３及び第４非切削の側面を含む複数の側面と、
    前記仮想基準面に対して垂直である中心軸に沿って前記上面と前記下面を貫通するインサートボアと、
    前記中心軸を含み、前記上面及び前記下面を貫通し、前記対向する第３及び第４非切削の側面に対して垂直である第１垂直面と、
    前記上部傾斜面が前記第１切削の側面と会う辺に形成される主切削エッジと、
    を含み、
    前記第１切削の側面と前記第１上部傾斜面の間の第１角度は、前記第１垂直面と前記第１下部傾斜面の間の第２角度より大きい、切削インサート。
  17. 前記第１角度は６５度超で８５度未満の範囲で、
    前記第２角度は５０度超で６５度未満の範囲である、請求項１６に記載の切削インサート。
  18. 前記切削インサートは前記中心軸を中心に１８０度回転対称である、請求項１８に記載の切削インサート。
  19. 前記第１切削の側面には前記中心軸に向かうようにリセスが形成され、
    前記リセスは、前記主切削エッジを互いに離隔された第１主切削エッジ及び第２主切削エッジに分ける、請求項１６に記載の切削インサート。
  20. 前記リセスは、予め定められた形状を有する突起を被削材に加工するように構成される１つ以上のリセス切削エッジを含み、
    前記互いに離隔された第１及び第２主切削エッジは、互いに形状が異なって前記リセスの各側部に形成され、前記被削材において前記突起の各側部に他の形状の表面輪郭を同時に加工するように構成される、請求項１９に記載の切削インサート。
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