KR100250783B1 - 볼 노우즈 앤드 밀용 인서트 - Google Patents

볼 노우즈 앤드 밀용 인서트 Download PDF

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스코트 더블유. 보겔
로버트 엘 쇼메이커
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데이비드티코퍼
케나메탈 아이엔씨.
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Abstract

본 발명은 볼 노우즈 앤드 밀(1)에 사용하는 인서트에 관한 것으로서 인서트 바디(22)는 평면벽(24), 저면벽(28)및 적어도 하나의 아치 형상 측면벽(30)을 포함한다. 아치 형상 절삭 에지(34)는 평면 및 측면벽 사이의 교차 영역에 한정되며, 절삭력 및 진동을 감소시키기 위한 다수의 정현파형 기복(36)을 포함하며, 절삭 동작 동안에 중간 제품(66)으로부터 방출된 칩의 분쇄 및 제거를 증진시킨다. 인서트의 끝 부분(67)은 인서트가 앤드 밀 바디(3)에 장착되었을 때, 회전축(A)를 교차하며, 기복(36)은 이 위치에서 절삭 에지(36)에 가해지는 상당한 전단력을 감소시킨다. 절삭 에지는 둥글게 절삭하기 위하여 구의 형상을 따르는 프로파일을 구비한다. 인서트 바디의 측면벽(30)은 절삭 에지 하에 직접 배치된 상부 완화 부분(44)를 포함하며, 완화 각도는 기복으로 하여금 둥글게 절삭된 측면벽에 원하지 않는 흠집이나 공구 마크가 생성되는 것을 방지한다.

Description

볼 노우즈 앤드 밀용 인서트(INSERT FOR BALL NOSE END MILL)
볼 노우즈 앤드 밀용 인서트는 종래의 기술분야에서 잘 알려져 있다. 그러한 인서트는 전형적으로 견고하고 내구적인 재료로 구성되는 전체 바디(body)및 사분원-형상(quadrant-shaped)이 될 수 있는 적어도 하나의 아치 모양 절삭면(arcuate cutting surface)을 구비한다. 앤드 밀은 그 자체에 터닝 공구(turning tool)에 부착된 생크 부분(shank portion)를 구비하는 확장된 실린더형 바디를 포함하며, 인서트를 수납 및 장착하기 위한 사분원 형상 시트(seat)를 구비하는 반구-형상 앤드(hemispherically-shaped end)구비한다. 반구-형상 앤드의 팁(tip)에 가장 가까운 절삭 에지의 부분은 앤드 밀의 회전축을 짧은 거리로 가로질러서 인서트의 절삭 에지가 앤드 밀 바디의 회전축을 따라서 중간 제품(workpiece)을 맞물리게 하며, 앤드 밀이 중간 제품 내에서 플런지 동작(plunge operation)을 수행하도록 한다.
그러한 볼 노우즈 앤드 밀은 양질의 만능 기계 공구 즉, 드릴과 흡사한 플런지-타입(plunge-type)의 절삭을 수행할 수 있는 능력, 종래의 밀링 헤드와 같은 페이스-타입(face-type)의 밀링을 수행할 수 있는 능력, 심지어 플런지 및 페이스-타입의 절삭 모두의 운동을 조합하는 램프-타입(ramp-type)의 기계 동작을 갖추고 있음이 증명된다. 그러나, 출원인은 상기 수행 능력이 실질적으로 개선될 수 있는 것으로서 앤드 밀에 사용되는 인서트가 갖고 있는 다수의 단점에 주목해왔다. 예를 들어, 출원인은 회전축을 교차하는 절삭 에지의 영역은 에지의 회전속도가 축에서 영이고 축 부근의 에지 부분에서는 매우 느리기 때문에 많은 양의 열-발생 전단력(shear force)이 생겨 문제가 된다는 사실에 주목해 왔다. 어떤 인서트 설계자는 상기 문제를 극복하기 위하여 절삭 에지가 회전축을 가로지르지 않게 형상을 제조하려는 시도를 보였다. 불행하게도 상기 설계는 앤드 밀 바디의 회전축이 중간 제품을 교차하는 점에서 절삭되지 않은 중간 제품 재료의 작은 돌출부(protrusion)가 필수 불가적으로 만들어 진다. 절삭되지 않은 재료의 원하지 않는 돌출부가 만들어 진다. 절삭되지 않은 재료의 원하지 않는 돌출부가 주기적으로 절삭 동작에 의하여 그것에 가해지는 힘 때문에 파괴되는 동안, 회전축을 따라서 작고 거친 점이 절삭면 상에 생성될 수 있다.
기타 다른 단점들은 선행 기술인 볼 노우즈 앤드 밀의 사용에 대조하여 더 선행 기술인(그러나 불행하게도 덜 만능임)밀링 커터(milling cutter)의 사용과 관련된 비교적 높은 절삭력 및 진동을 포함한다. 출원인은 관찰을 계속하여 상기 높은 절삭력 및 진동의 원인 중의 하나는 그러한 앤드 밀에 사용된 인서트의 절삭 에지의 모든 점은 절삭 동작 중의 모든 시간에 있어서, 중간 제품을 수직으로 맞물고 있다는데 착안하게 되었다. 커터 바디(cutter body)의 회전축에 대하여 각도를 가지고 인서트를 장치함으로써 절삭력이나 진동을 감소시키는 것이 가능하다 하더라도(인서트에 대하여 축 레이크 각도(axial rake angle)를 줌으로써), 그러한 기술은 비교적 깊은 인서트 시트의 설치를 필요로 하고 그것은 다시 커터 바디를 약하게 한다. 더우기, 기울어지게 설치된 인서트는 앤드 밀에 의해서 제조된 절삭의 측벽에 원하지 않는 오목면(concavity)을 생산하게 되며, 깨끗한 반구 형상을 제조해야 할 때에 절삭 형상에 왜곡이 생길 수 있다.
결과적으로 출원인은 몇 개의 볼 노우즈 절삭기용 인서트가 절삭 동작으로부터 발생하는 금속 칩을 효과적으로 엠브리틀(embrittle)하지 못하는 것에 주목한다. 그러므로 그러한 절삭기가 매우 연성이 좋은 재료(ductile material)에 양호한 절삭 플런지 동작 수행에 사용되는 경우, 절삭기에 사용되는 인서트는 칩과 같은 호일(foil)의 발생을 효과적으로 엠브리틀할 수 없으며, 이는 커터 바디에서 나오는 칩-배출 플루트(flute)의 제거를 방해할 수 있으며, 결과적으로 절삭 동작을 방해할 수 있다.
유럽 특허 출원 공개 번호 제0 504 608호는 볼 앤드 밀용 절삭 인서트가 랜드 나비가 증가하고 칩 분쇄기 나비가 인서트 절삭 에지의 시작 부분에서 트레일링 부분까지 감소할 때에 절삭 동안 발생하는 힘을 더욱 감소시키는 것을 보여준다. 그러나, 상기 설계는 동일한 단점 즉, 기타 다른 선행 설계에서와 같이 회전축에서 열 발생 전단력이 발생한다.
볼 노우즈 앤드 밀에서 사용되기 위한 인서트에는 명백한 요구 사항 즉, 절삭 에지가 절삭기의 중심선을 교차할 때에 많은 양의 장력 및 마찰열의 발생 없이 둥글게 절삭을 수행할 수 있도록 해야 하는 문제가 생긴다. 이상적으로 보면, 그러한 절삭기는 선행 기술의 인서트에서 보다 낮은 절삭력 및 낮은 진동을 가지고 실질적인 축 레이크 각도에서 인서트가 기울어져야 할 필요없이 중간 제품을 절삭할 수 있어야 하고, 그것은 필요 전력을 감소시켜 공구의 수명을 증가시키게 될 것이다. 결과적으로, 인서트가 절삭 동작의 결과로서 발생하는 칩에 실질적으로 엠브리틀할 수 있는 힘을 줄 수 있어서, 절삭 동작 동안에 고연성 재료에서 형성되는 아주 가는 칩은 컬(curl)되게 하고 작은 조각으로 분쇄할 수 있는 능력이 요구된다고 하겠다.
본 발명을 볼 노우즈 앤드 밀에 사용하기 위한 인서트에 관한 것으로서 선행 기술의 인서트가 갖고 있는 상기한 단점의 모두를 개선하고 극복한 인서트에 관한 것이다.
본 발명의 인서트는 일반적으로 평면(top surface), 저면(bottom surface), 적어도 아치 형상 측면(side surface)및 다수의 정현파형 기복을 포함하고 평면 및 측면 사이의 교차 영역에 한정되는 적어도 하나의 아치 형상 절삭 에지를 구비하는 인서트 바디를 포함한다. 기복은 인서트의 동작과 관련된 절삭력 및 진동 모두를 효과적으로 감소시키며, 이는 공구 지지대를 약하게 할 수 있는 축 레이크 각도에서 인서트를 기울어지게 할 필요 없이 절삭에 의해서 발생하는 금속 칩의 컬링, 분쇄 및 제거를 강화시킨다.
인서트는 구체적으로 축 주위를 회전하는 앤드 밀 바디에서 사용하는데 적합하게 되어 있는데 상기 축은 앤드 밀 바디를 터닝 공구에 접착하기 위하여 제1끝에 생크 부분 및 아치 형상의 절삭 에지의 끝 부분이 회전축 중심으로 회전하도록 제2끝에 인서트를 장착하기 위한 인서트 시트를 구비한다. 절삭 에지의 프로파일은 아치 형상이고, 앤드 밀 바디에 의해서 회전할 때에 반구-형상의 절삭을 하도록 설계되어 있다. 아치 형상 절삭 에지의 부분은 앤드 밀 바디의 회전축을 교차한다. 더 나아가서 기복은 회전축을 가로지르는 절삭 에지의 부분에서 발생하는 실제적인 전단력을 효과적으로 감소시키는 기능을 한다.
인서트의 측면은 인서트의 저면을 따라서 종결하는 하부 완화 부분(lower relief portion)및 기복이 있는 절삭 에지에서 종격하는 상부 완화 부분(upper relief portion)을 포함한다. 상부 완화 부분은 기복이 있는 절삭 에지 및 하부 완화 부분 사이에서 블랜드(blend)되어 중간 제품에 적어도 최소의 완화 각도(minimum relief angle)를 준다. 그러한 조합은 원하지 않는 흠집이라든가 또는 바라지 않는 공구 마크 양식이 강인될 수 있는 문제를 실질적으로 극복하게 되어 아치 형상으로 둥글게 절삭되도록 한다.
인서트 바디의 평면은 에지를 증강시키기 위하여 절삭 에지 뒤에 배치되어 있는 랜드 부분(land portion)을 포함한다. 바람직한 실시예에서는, 랜드 부분은 평면의 면에 대하여 5° 내지 10°의 경사를 이루고 있어서, 에지에 양의 레이크 각을 주며, 이는 절삭력을 감소시키는데 기여한다.
인서트 바디의 평면은 또한 둥글게 된 저면, 정면(front), 배면벽(rear wall)을 구비하는 랜드 부분 뒤에 배치된 칩 컬링 그루브(chip curling groove)를 포함하며, 정면 및 배면벽의 끝 부분은 평면의 면에 대하여 약 15° 내지 30°의 경사로 기울어져 있다. 칩 컬링 그루브의 나비는 각 기복에서 골(trough)의 가장 낮은 점 및 마루(crest)의 가장 높은 점 사이의 높이에 대하여 약 5배이다. 그러한 디멘젼은 랜드 부분에 의하여 절삭 에지에 주어지는 양의 레이크 각도와 조합을 이루어 절삭 에지에 의해서 발생하는 칩에 실질적인 컬링력(curling force)을 적용시키며, 그것은 다시 내작업화(work-harden)하는 경향이 있다. 더우기, 각 기복에 있어서 마루 및 골 부분은 그러한 칩에 신장력(tensile force)및 압축력(compressive force)을 교대로 적용시킴으로써 그것들을 주름지게 하는 것에 의해서 더욱 내작업화하는 경향이 있다. 컬링 및 주름력(pleating force)의 조합은 실질적인 칩 엠브리틀을 발생시키고 칩으로 하여금 작은 조각으로 용이하게 분쇄되게 하여 절삭 동작이 있는 주변에서 배출되는 칩을 밀에서 플루트를 제거함으로써, 용이하게 제거할 수 있게 된다.
본 발명은 일반적으로 볼 노우즈 앤드 밀용 인서트(insert for ball nose end mill)에 관한 것으로서, 특히 절삭력(cutting force)및 진동을 감소시키기 위하여 절삭 에지(cutting edge)를 따라서 정현파형 기복(sinusoidal undulation)을 구비하여, 칩(chip) 의 분쇄 및 제거를 편리하게 한 인서트에 관한 것이다.
제1도는 볼 노우즈 앤드 밀에 설치된 본 발명의 인서트에 대한 사시도를 도시한다.
제2도는 제1도에 도시된 인서트를 주변의 앤드 밀 바디를 제외하여 확대된 사시도를 도시한다.
제3도는 제2도의 라인 3-3을 따라 절취한 인서트의 단면도를 도시한다.
제4a도 내지 제4c도는 각각 제2도에 도시된 인서트를 라인 3-3, 4B-4B, 4C-4C를 따라서 절취한 확대된 단면도를 도시한다.
제5도는 제1도에 도시한 인서트의 사시도로서, 인서트의 절삭 에지에 의해서 중간 제품에 가해지는 힘이 어떻게 제6도에 도시한 것과 유사한 방법으로 주름진 칩에 발생하는지를 나타내 준다.
제6도는 제1도에 도시한 인서트 앤드 밀이 중간 제품 상에 대하여 절삭 동작을 수행하는 것의 한쪽을 잘라낸 측면도를 도시한다.
수 개의 모든 도면에 걸쳐서 같은 참조 번호는 같은 구성 요소를 표시하고 있고, 제1도를 참조하면 본 발명은 특히 절삭 동작을 수행할 때 축(A)를 중심으로 회전하는 확장하는 바디(3)를 구비하는 볼 노우즈 앤드 밀의 사용에 적합하게 되어 있다. 앤드 밀 바디(3)은 터닝 공구(도시되지 않음)에 분리 가능하게 결합되는 플랫(flat)(7)을 구비하는 생크 부분(5)를 포함한다. 앤드 밀 바디(3)은 부가적으로 일반적인 반구-형상의 앤드 부분(9)를 포함하며, 앤드 부분은 본 발명의 절삭 인서트(15)의 형상을 보충하는 오목한 형상(dorm of recess)의 시트(11)을 구비한다. 인서트(15)는 마운팅 스크루(mounting screw)(17)수단에 의하여 시트(11)에서 보호된다. 로킹 숄더(locking shoulder)(18)은 인서트(15)에 존재하는 끝의 오목한 곳(end recess)에 결합되어 인서트가 마운팅 스크루(17)에 관하여 회전 운동하는 것을 방지한다.
제2도 및 제3도에 관해서 보면, 본 발명의 인서트(15)는 비록 당해 기술 분야에서 공지된 다수의 물질이 상기 목적으로 사용될 수 있다 하더라도, 텅스텐 카아바이드(tungsten carbide)와 같은 단단하고 내구적인 재료로 전체적으로 구성된 인서트 바디를 포함한다. 인서트 바디(22)는 평면 부분(planar portion)(26)및 저면벽(28)을 구비하는 평면벽(top wall)(24)를 포함한다. 평면 및 저면벽(24),(28)은 한쌍의 아치 형상으로 마주보고 있는 측면벽(side wall)(30)수단에 의해서 서로 결합된다. 인서트 바디(22)는 부가적으로 한 쌍의 마주보는 앤드 리세스(end recess)(32)를 포함하여 앤드 밀 바디(3)의 로킹 숄더(18)의 형상을 보완하고 상기한 바와 같이 시트(11)에서 인서트(15)를 보호한다.
인서트 바디(22)는 아치 형상 측면벽(30)및 평면벽(24)사이의 교차 영역에 한정되는 한 쌍의 마주보는 인덱서블(indexable)절삭 에지(34)를 포함한다. 각 절삭 에지(34)는 적어도 두 개의 기복(36)을 포함하며, 좀 더 바람직하게는 세 개 내지 다섯 개의 기복을 포함하며, 가장 바람직하게는 제2도에 도시된 바와 같다. 각각의 기복은 마루 부분(38)및 골 부분(40)을 포함하고 있어서 함께 단일의 정현파를 구성한다. 바람직한 실시예에서는 각각의 기복(36)은 동일한 주기 및 진폭을 갖는다. 바람직한 실시예에서는 각 기복(36)의 높이(h)는 인서트 바디(22)의 최고 두께(T)의 40%보다 크지 않다. 만약 높이(h)가 두께(T)의 40% 보다 훨씬 크다면, 인서트 바디(22)는 기복(36)의 골 부분(40)에서 과도하게 약하게 되어 인서트(15)의 파괴를 가져오게 된다. 반면, 만약 높이(h)가 인서트 두께(T)의 약 15% 보다 작게 된다면, 절삭력 진동 등 본 발명의 감소 효과가 줄어들게 된다. 바람직한 실시예에서는 높이(h)는 인서트 두께(T)의 25%이다.
제2도에 도시된 바와 같이, 각 절삭 에지(34)는 중심점(C)가 평면벽(24)의 평평한 부분(26)과 동일 평면에 있으며 반지름(R)의 점(C)를 중심으로 한 원(circle)의 원주를 따라서 아치 형상을 하고 있다. 제3도에 도시된 바와 같이, 각 절삭 에지(34)는 각각의 에지(34)가 동일한 중심점(C)를 갖는 구(sphere)(S)의 벽을 형성하도록 그 나비를 따라서 아치 형상을 하고 있다. 상기와 같은 형상은 에지(34)의 기복(36)에 의해서 제공되는 효과를 실용화하여 절삭 에지(34)로 하여금 중간 제품에 반구적 절삭을 가능하게 하는 효과를 발휘하게 된다.
각각의 측면벽(30)은 하부 완화면(42)및 상부 완화면(44)를 포함한다. 하부 완화면(42)는 평면벽(24)의 평면 부분(26)에 대하여 수직으로 배치된 라인에 비교하여 바람직하게는 약 7°내지 15°의 각도 "a"로 경사져 있다. 더 작은 각도는 절삭 에지(34)가 측면벽(30)으로부터 방해받지 않고 중간 제품을 맞물리게 하는 것을 보장하지 못하며, 반면 더 큰 각도는 절삭 에지(34)를 과도하게 약하게 할 수 있다.
제4a도 내지 제4c도에 도시된 바와 같이, 절삭 에지(34)는 상부 완화면(44)이 기복(36)의 골 부분(40)에서 마루 부분(38)로 상승함에 따라 상부 완화면(44)에 교차한다. 상부 완화면(44)는 실제로 구형 절삭 에지(34)및 하부 완화면(42)사이에서 블랜드되어 에지(34)의 구형 프로파일이 보존되는 동안 절삭 에지(34)및 인서트(15)의 측면벽 사이에 완화 각도 f1-f3를 구성한다. 제4a도는 절삭 에지(34)가 기복(36)의 골 부분(40)을 교차하는 경우를 도시한다. 상기 경우에 상부 완화면(44)는 거의 없게 되고 비교적 넓은 완화각 f1이 하부 완화면(42)에 의해서 제공된다. 그러나 제4b도의 경우에 절삭 에지(34)는 마루 부분(38)및 골 부분(40)사이의 중간 부분에서 교차하고, 상부 완화면(44)는 절삭 에지(34)의 바닥 에지를 하부 완화면(42)의 상부 에지에 결합시키며, 완화각 f2를 제공한다. 상기 도면에서 h1은 구형 절삭 에지(34)의 높이를 도시하며, h2는 상부 완화면(44)의 높이를 도시하며, 여기에서 h1+ h2는 h와 같다. 제4c도는 절삭 에지(34)가 기복(36)의 마루 부분(38)을 교차하는 경우를 도시한다. 여기에서, 상부 완화면(44)의 길이 h2는 최고로 되어서 기복(36)의 높이 h와 같아진다. 도면에서 증명되는 바와 같이, 상부 완화면(44)는 절삭 에지(34)에 완화 각도 f3을 계속적으로 제공하게 된다. 모든 경우에 있어서, 완화 각도는 적어도 3°이다.
제3도의 특정한 참조 도면으로 다시 돌아가서, 평면벽(24)는 절삭 에지(34)의 바로 뒤에 배치된 협소한 랜드(narrow land)(46)을 포함한다. 그 랜드(46)은 효과적으로 절삭 에지(34)를 강인하게 하며, 인서트(15)의 수명을 증가시킨다. 바람직한 실시예에서는 랜드(46)은 평면(24)의 평면 부분(26)에 대하여 약 5°내지 10°사이의 레이크 각도 "b"를 만든다. 그러한 양의 레이크 각(positive rake angle)은 절삭력을 감소시키는데 기여하는데 절삭 에지(34)가 중간 제품(66)(제5도에 도시됨)을 스크랩핑 동작(scraping action)과는 반대되는 슬라이싱 동작(slicing action)에 의해서 절삭하는 것을 보장함으로써 이루어진다.
랜드(46) 바로 뒤에는 칩 컬링 그루브(48)이 존재한다. 그루브(48)은 둥글게 된 저면벽(50), 둥글게 된 정면벽(52)및 둥글게 된 배면벽(54)로 구성된 본질적으로 아치 형상의 단면을 가진다. 둥글게 된 배면벽(54)는 평면벽(24)의 평면 부분(26)에 대하여 수직으로 존재하는 직선 후면벽(56)에서 종결된다. 그루브(48)의 정면 및 배면벽(52),(54)는 평면벽(24)의 평면 부분(26)에 대하여 각 "d" 및 "e"로 배치되어서 절삭 에지(34)에 의해서 생산된 칩을 인서트(15)의 평면벽(24)를 넘어 슬라이드(slide)함에 따라 컬시킨다. 바람직한 실시예에서는 각 "d" 및 "e" 모두 상부면(24)의 평면으로부터 약 20° 내지 30°사이에 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 벽은 아치 형상을 하고 있기 때문에, 이러한 각은 정면 및 배면벽(52),(54)의 외부 에지의 탄젠트 라인에 의해서 결정된다.
인서트 바디(22)의 중심에 직접 배치된 것은 보어(bore)(58)로서, 상기한 마운팅 스크루(17)을 받기 위한 용도로 쓰인다. 보어(58)은 마운팅 스크루(17)의 생크(shank)및 헤드(head)를 받기 위하여 각각 생크 부분(60)및 헤드 부분(62)를 포함한다.
제5도 및 제6도는 본 발명의 절삭 에지(15)가 시트(11)에서 앤드 밀 바디(3)의 반구 앤드 부분(9)에 장착되어서 회전축(A)를 중심으로 회전할때 어떻게 작동하는지를 도시한다. 절삭 에지의 세부(segment)(67)은 회전축(A)를 너머 확장되어 있어서 둥글게 된 절삭(64)의 모든 부분이 절삭 에지(34)에 의해서 맞물려진다. 에지 세부(67)의 주변에서 발생하는 전단력 및 열의 양은 에지의 회전 속도가 그점에서 영이라는 사실 때문에 에지(34)의 다른 부분에 비해서 높은 반면, 기복(36)은 에지(34)를 따라서 모든 절삭력을 감소시킴으로써, 점단력 및 열을 감소시키고, 나아가서는 절삭 동작과 관련된 진동을 줄여준다. 절삭력, 열 및 진동에 있어서의 효과적인 감소는 다음과 같은 사실 즉, 절삭 에지(34)는 초기부터 중간 제품(66)을 동일한 라인을 따라서 동시에 절삭하지 않는다는 사싱에 기인한다. 대신에 기복(36)의 마루 부분(38)이 중간 제품(66)을 처음으로 맞물리게 하는 시작 부분을 형성하고, 반면 골 부분(40)은 에지(34)의 트레일링 부분(trailing portion)을 제공한다. 더우기, 이러한 기복(36)은 그 내부에 엠브리틀링 플리트(embrittling pleat)(70)을 구비하는 금속 칩(68)을 효과적으로 생산한다. 제5도에 도시된 바와 같이, 그러한 플리팅은 각 기복(36)의 마루 부분(38)이 절삭 동작 동안에 칩을 바깥쪽으로 펴지게 해서 얇은 부분(thinned portion)(71)을 만드는 반면, 각 기복(36)의 골 부분(40)이 칩(68)에서 압착 부분(compressed porion)(72)을 만드는 경향이 있다는 사실에 기인하여 생성된다. 얇은 부분 및 압착 부분(71)및(72)를 번갈아하는 그러한 플리트(70)의 발생은 랜드(46)의 양의 레이크 각의 결과로서 칩(68)에 적용하는 컬링력 및 칩 컬링 크루브(48)의 제공이 결합되어 매우 가는 칩조차도 효과적으로 엠브리틀하며, 그들이 교대로 분쇄될 수 있게 하고, 앤드 밀 바디(3)의 반구 앤드 부분(9)에 존재하는 플루트(19)를 용이하게 방출한다.
본 발명은 특정한 실시예에 대해서 개시되어 있으나, 본 발명에 대한 다수의 부가물, 보정 및 변형이 당업자에게는 명백할 수 있다. 그러한 모든 보정, 부가 및 변형은 본 발명의 범위 내에 있으며, 본 명세서에 개시된 청구 범위에 의해서만 한정될 수 있다.

Claims (15)

  1. 축(A)주위로 회전할 수 있는 앤드 밀 바디(3)을 구비하는 볼 노우즈 앤드 밀(1)은 상기 밀 바디(3)의 끝부분 상에 설치된 인서트(15)를 구비하며 거기에서 방출되는 칩(68)을 제거함으로써 중간 제품(66)에 둥글게 절삭하기 위한 것으로서, 평면벽(24), 저면벽(28), 아치 형상 측면벽(30)및 상기 평면과 측면벽 사이의 교차 영역에 한정되는 아치 형상 절삭 에지(34)를 포함하는 것으로서, 개량된 점은; 상기 아치 형상 절삭 에지(34)는 공구 마크의 발생을 방지하기 위하여 구의 형상을 따르는 프로파일 및 상기 회전축을 너머 교차하는 끝부분을 구비하며, 상기 에지(34)는 중간 제품 및 상기 인서트(15)의 끝부분 사이에서 발생하는 전단 절삭력을 감소시키고 진동을 감소시키기 위한 다수의 정현파형 기복(36)을 포함하며, 중간 제품(66)에서 발생하는 칩(68)의 분쇄 및 제거를 증진시키기 위한 볼 노우즈 앤드 밀(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 인서트 바디(22)의 측면벽(30)은 하부 완화 부분(42)및 상기 하부 완화 부분(42)과 절삭 에지(34)사이에 배치되는 상부 완화 부분(44)을 구비하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  3. 제2항에 있어서, 상기 상부 완화 부분(44)의 프로파일은 완화 각도를 제공하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  4. 제3항에 있어서, 상기 완화 각도는 적어도 3˚인 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  5. 제3항에 있어서, 상기 평면벽(24)은 평면 부분(26)및 상기 측면벼(30)의 하부 완화 부분(42)을 포함하여, 하부 완화 부분(42)은 상기 평면 부분(26)에 수직한 면에 대하여 약 5˚내지 15˚사이의 완화 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  6. 제1항에 있어서, 상기 평면벽(24)은 상기 에지(34)를 신장시키기 위하여 상기 절삭 에지(34)의 뒤에 배치된 랜드 부분(46)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  7. 제6항에 있어서, 상기 평면벽(24)은 평면 부분(26)및 랜드 부분(46)을 포함하며, 상기 랜드 부분(46)은 상기 에지(34)에 양의 레이크 각도를 주기 위하여 평면벽(24)의 평면 부분(26)에 대하여 5˚ 내지 10˚사이로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  8. 제6항에 있어서, 상기 평면벽(26)은 상기 랜드 부분(46)뒤에 칩 컬링 그루부(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  9. 제8항에 있어서, 상기 그루부(48)는 저면벽(50)및 상기 평면벽(24)의 평면 부분(26)에 대하여 15˚ 내지 30˚사이로 기울어져 있는 정면(52)및 배면벽(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  10. 제9항에 있어서, 상기 그루부(48)는 상기 배면(54)에 교차하고 상기 평면벽(24)의 평면 부분(26)에 대하여 수직한 후면벽(56)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  11. 축(A)주위로 회전할 수 있는 앤드 밀 바디(3)을 구비하는 볼 노우즈 앤드 밀(1)은 상기 밀 바디(3)의 끝 부분 상에 설치된 인서트(15)를 구비하며 거기에서 방출되는 칩(68)을 제거함으로써 중간 제품(66)에 둥글게 절삭하기 위한 것으로서, 평면벽(24), 저면벽(28), 아치 형상 측면벽(30)및 상기 평면과 측면벽 사이의 교차 영역에 한정되는 아치 형상 절삭 에지(34)를 포함하는 것으로서, 개량된 점은; 상기 아치 형상 절삭 에지(34)는 공구 마크의 발생을 방지하기 위하여 구의 형상을 따르는 프로파일 및 상기 회전축을 너머 교차하는 끝부분을 구비하며, 상기 에지(34)는 중간 제품(66)및 상기 인서트(15)의 끝 부분 사이에서 발생하는 전단 절삭력을 감소시키고 진동을 감소시키기 위한 다수의 정현파형 기복(36)을 포함하며, 중간 제품(66)에서 발생하는 칩(68)의 분쇄 및 제거를 증진시키며, 각각의 기복(36)은 마루부분(38)및 골 부분(40)을 포함하며, 상기 에지(34)는 동일한 주기 및 진폭을 갖는 적어도 두 개의 기복(36)을 갖는 것을 특징으로 하는 볼 노우즈 앤드 밀(1).
  12. 제11항에 있어서, 상기 기복(36)각각의 골(40)및 마루(38)부분 사이의 높이 차이는 인서트(15)의 최고 두께에 대하여 약 20% 내지 35%사이인 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  13. 제11항에 있어서, 상기 인서트(15)의 측면벽(300은 하부 완화 부분(42)및 상기 하부 완화 부분(42)과 상기 절삭 에지(34)사이에 배치되는 상부 완화 부분(44)을 구비하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  14. 제13항에 있어서, 상기 완화 부분(44)의 프로파일은 완화각도를 제공하는 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
  15. 제14항에 있어서, 상기 완화 각도는 적어도 3˚인 것을 특징으로 하는 앤드 밀(1).
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