KR100258400B1 - 카피 및 커팅 인서트용 밀링 커터 - Google Patents

Abstract

볼밀링 커터의 볼 단부용 인서트의 제조 및 결합을 용이하게 하기 위하여, 팁을 연결하는 이론 직선에 대향하는 2개의 커팅 엣지를 갖는, 통상 뾰족하고 긴 잎모양의 동일한 비대칭 커팅 인서트가 2개의 단부 포인트 또는 팁을 한정한다. 커팅 엣지(14,15)는 각각 1개 이상의 곡면부(24,26) 및 이와 인접하여 연장된 대략 직선의 연장부(23,25)를 갖는다. 2개의 커팅 엣지상의 곡면부와 직선부의 길이는 각각 다르고, 상기 엣지들과 각각의 길이 및 관통홀(17)에 대한 위치는 한 측부상의 인서트의 제1 커팅 엣지가 1개의 밀링 커터의 최소한 중앙선까지 연장되는 볼 표면상에서 커팅되고, 따라서 곧은 커팅 엣지가 원통형 표면과 병합하도록 배열된다. 제 2의, 동일한 인서트의 또 다른 커팅 엣지(15)의 곡면부(26)는 볼 커팅면을 완성하고 또한 원통형면과 병합하고, 따라서 작동시 각각 양 인서트상의 보다 긴 1개의 곡면부와 보다 짧은 1개의 곡면부가 활발하게 커팅하게 된다. 커팅 엣지가 마모될 때, 인서트는 밀링 커터의 각 플레이트 시이트상에서 교환되어, 이전의 인액티브한 보다 짧은 또는 보다 긴 곡면 엣지가 단부면에서 커팅된다.

Description

카피 및 커팅 인서트용 밀링 커터

제1도는 비대칭 커팅 인서트가 부착되고, 커팅 엣지가 수직 중앙면으로 돌출된 볼 카피형 밀링 커터의 단부 영역의 개략 정면도.

제2a도는 제1도의 커팅 커터의 인서트가 제거된 상태의 상세도이며, 코너에서 면들을 병합함으로써 인서트의 축 서포트를 도시한 개략 사시도.

제2b도는 또 다른 실시예를 나타내며 제2a도와 유사한 단부 밀을 나타내는 개략 사시도.

제2c도는 또 다른 실시예를 나타내며 제2a도와 유사한 단부 밀을 나타내는 개략 사시도.

제3a도는 제1도의 밀링 커팅을 매우 개략적으로 나타내며, 밀링 커터에 부착된 인서트를 나타내는 측면도.

제3b도는 제3a도의 단면도.

제3c도는 제3a도에 대하여 180°회전한, 제3a도의 측면도.

제4도는 선택된 절단위치에서 도시한 인서트의 단면을 갖는, 단부 플레이트 시이트에 대한 인서트의 평면도.

제5도는 인서트의 부착구멍의 중앙에 원점을 갖는, 점-쇄선의 방향에서 본 제4도의 인서트의 측면 및 평면도.

제6도는 커팅 인서트의 형상과 일치시키기 위해 형상화된 칩공간을 갖는 제1도 및 제2도를 총괄한 밀링 커터의 개략 측면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 밀링 커터 2 : 원통형 도구 몸체

3 : 단부 4 : 대향 단부

6, 7 : 플레이트 시이트 8, 9 : 커팅 인서트

11 : 회전축 14, 15 : 커팅 엣지

17 : 관통홀 21, 22 : 팁

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 밀링 커터에 관한 것이고, 특히 샤프트형(shaft-type), 볼-단부(ball-end), 카피형(copying-type) 밀링 커터, 및 커팅 인서트에 관한 것이며, 이때 커팅 인서트는 볼밀링 커터의 헤드에 조립될 때, 볼 밀링 커터의 면 영역 내에 곡면 커팅 엣지를 갖는다.

또한, 카피작업을 위해 채택되는 볼 단부를 갖는 샤프트형의 밀링 커터는 통상 외부 원주면에서 밀링 커터의 회전축으로부터 단부 포인트까지 연장되는 완벽한 커팅 엣지를 한정하기 위해 밀링 커터상에 배열 및 배치되도록 인덱서블 커팅 인서트(indexable cutting insert)를 갖춘다. 완벽한 커팅 엣지는 복수의 인서트의 커팅 엣지의 오버랩에 의해 형성되는 이론적 엣지이다. 각 인서트의 액티브 커팅 엣지는 커팅 엣지부 또는 구역을 한정한다. 커터의 단부 영역 내에는 커팅 엣지의 곡면 형상으로 인해, 다른 인덱서블 커팅 인서트가 밀링 커터에 조립하기 위해 필요하다. 이것은 특히 전체, 이론상 커팅 엣지의 오버랩을 얻기 위해 필요한 커팅 플레이트의 축 오프셋 때문에 명백하다.

독일 특허 38 07 195에서 쓰지무라 등은 커터의 회전축에 대해 서로 180。로 오프셋되어 있는 2개의 인덱서블 인서트 시이트를 갖는 볼단부 밀링 커터를 개시하고 있다. 곡면의 커팅 엣지를 갖는 인덱서블 커팅 인서트는 2개의 플레이트 또는 인서트 시이트에 부착된다. 인덱서블 인서트는 서로 다르다. 그러나, 각 인서트는 그 부착구멍에 대해 대칭적이고, 따라서 인서트는 커팅 엣지가 무디게 될 때 교환될 수 있고, 그 인서트는 제2 커팅 엣지와 함께 연속하여 사용될 수 있다. 2개 인서트중 하나의 커팅 엣지는 그 커터의 회전축까지 연장된다. 다른 인덱서블 인서트의 곡면 커팅 엣지는 회전축으로부터 일정한 거리에서 종결된다. 회전축에 도달하지 않는 커팅 엣지를 갖는 인서트는 밀링 커터의 원주영역까지 연장되는 곧은 커팅 엣지를 갖는다.

밀링 커터의 단면에서 플레이트 시이트에 상호 결합될 수 있는 2개의 인서트는 다른 형상의 커팅 엣지를 갖는다. 그러나, 이러한 인서트는 반드시 상호 결합하게 되며, 적어도 인서트의 제조 및 결합을 복잡하게 한다.

유럽특허 제 0 361 435 B1호에서 쓰지무라 등은 축영역과 마찬가지로 단부 밀의 샤프트에서 각각 축방향으로 오프셋을 갖고, 방사상으로 대향하여 배치된 플레이트 시이트를 갖는 볼단부 밀(ball end mill)을 개시하였다. 인덱서블 커팅 인서트는 곧은 또는 곡면의 커팅 엣지를 갖는다. 3개의 다른 인덱서블 인서트가 사용된다. 정사각형 인서트가 샤프트 영역에 구비되고, 단부 영역 내에 2개의 다른 인서트가 사용된다. 인서트는 대략 중앙에 있는 부착구멍에 대하여 대칭이고, 곡면부를 갖는 커팅 엣지를 갖는다. 2개의 커팅 엣지는 서로에 대응하는 각 인서트측에 각각 대향하여 배치된다.

유럽특허 제0 504 608 B1호에서 시라토리 등은 위에서 볼 때, 곡면부와 직선부를 갖는 2개의 커팅 엣지를 구비한 대칭적으로 형성된 커팅 날을 갖는 볼단부 밀을 기술하였다. 밀은 서로에 대하여 축방향으로 오프셋인, 2개가 각각 방사상으로 대향하여 배치된 플레이트 시이트를 갖는다. 축방향으로 전방에 배치된 플레이트 시이트는 곡면 커팅 엣지를 갖는 커팅 인서트를 보유한다. 또한, 축방향으로 후방에 배치된 플레이트 시이트는 짧고, 곡면을 가지며 그리고 인접하는 길고 곧은 커팅 엣지부를 갖는 커팅 인서트를 보유한다.

또한, 그와 같은 밀은 상호 결합되는 2개의 다른 형상의 인서트를 필요로 한다. 별도로 제조되어야 하는 인서트의 커팅 엣지는 인서트의 각 결합이 대체로 밀링 커터의 작업 정밀도에 영향을 미치기 때문에 서로에 대하여 정밀하게 결합되어야만 한다.

볼형 단부 밀에 사용하기 위한 제조방법으로서 2개의 플레이트 시이트에 부착되는 2개의 다르게 배치되는 삼각 인서트를 갖는 방법이 공지되었다. 삼각 인서트는 단일 커팅 엣지를 한정한다. 각각의 삼각 인서트는 제 1 곡면 커팅 엣지와, 곡면부 및 직선부를 구비한 제 2 커팅 엣지를 갖는다. 비교적 긴 제 3 엣지는 사용되지 않는다.

이송속도(feed speed)는 반드시 1개 이상의 완벽한 절단엣지가 존재하도록 결정되어야 한다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

본 발명의 목적은 제조 단가가 다소 또는 현저하게 감소되고 빠른 이송속도를 허용하는 커팅 인서트를 제공하기 위한 것이며; 그리고 이것은 제작자에 의한 별도의 보관 또는 저장을 50% 감소시킨다.

간단하게, 한 샤프트 및 라운드 단부 헤드를 갖는 밀링 커터는 헤드에 직경 방향으로 상호 대향하는 2개의 플레이트 시이트를 갖는다. 플레이트 시이트는 비대칭 커팅 인서트를 수용하기 위해 채택된다. 커팅 인서트는 동일하고 2개의 단부 포인트 또는 팁을 한정하며, 통상 뾰족하고, 기다란 잎 또는 프룬-피트 형상(prune-pit shape)의 판상 부재이다. 첫 번째 커팅 엣지는 보다 긴 곡면부 및 보다 짧은 직선부를 가지며; 인서트의 다른 한 커팅 엣지는 보다 짧은 곡면부 및 보다 긴 직선부를 갖는다. 제 1 커팅 엣지는 각각의 인서트가 액티브 위치 내에 각각의 커팅 엣지를 구비한 제 1 플레이트 시이트에 부착될 때 원통형면과 병합되는 볼 표면상에 있도록 형성된다. 다른 커팅 엣지는 효과적일 때 실린더와 병합되는 볼표면을 형성하고 그 인서트는 작동 조건에서 다른 커팅 엣지를 갖는 또 다른 플레이트 시이트상에 부착된다.

따라서 본 발명에 따르면, 인서트들중 어느 하나에 대한 2개의 커팅 엣지는 다른 외곽선을 갖는다. 어떤 인서트나 2개의 커팅 엣지는 곡면부와 직선부를 갖는다. 밀링 커터에 부착될 때, 직선부는 밀링 커터의 축을 관통하는 수직축에 원주 방향으로 직선으로 돌출된다. 커팅 엣지부는 각 커팅 엣지가 항상 다른 플레이트 시이트와 결합할 수 있도록 2개의 팁 커팅 인서트상에 형상화되고 배열되어, 2개의 단부 팁 사이에 한정된 엣지들이 전체 길이에 걸쳐 완벽한 도구 커팅 엣지를 형성한다. 이것은 밀링 커터의 면단부에서 양 플레이트 시이트가 단일형의 인서트에 부착될 수 있는 것을 의미한다. 제 1 플레이트 시이트상의 인서트는 제1 커팅 엣지로 액티브하거나 또는 커트하며; 제 2 플레이트 시이트상의 인서트는 제2 커팅 엣지로 액티브하며 그 형상은 제 1 커팅 엣지와 다르다. 양 인서트의 커팅 엣지가 무디게 마모될 때, 각각의 커팅 엣지를 교환하는 것과 마찬가지로 단지 플레이트 시이트상의 인서트가 교환되며; 그 후 밀링 커터의 각 시이트에 인서트를 부착한다.

커팅 인서트가 교환될 때, 인서트는 회전하고 위치를 변경하며, 틈새면 사이에서 각에 따라, 또는 직선 커팅 엣지의 각에 따라 각각 회전된다. 인서트의 위치 변경 및 교환은 연속 작업시 총길이 및 총원주에 걸쳐 인서트의 커팅 엣지 모두를 연속적으로 이용할 수 있게 된다.

따라서, 밀링헤드에 커팅 인서트를 장착하기 위한 단일형 커팅 인서트의 사용을 허용한다. 단일형이기 때문에, 인서트는 하나의 단일 제조공정으로 제조될 수 있다. 이것은 저장 및 보관 요구조건과 마찬가지로 미세한 조정 작업을 현격히 감소시켜 준다.

인서트들중 어느 하나에 대한 2개의 커팅 엣지는 서로에 대하여, 특히 커팅 엣지의 곡면부의 다른 길이에 대하여 비대칭적이다. 이러한 길이의 차이로 인해, 커팅 엣지의 보다 긴 곡면부는 밀링헤드의 회전축 또는 심지어 이러한 축의 교차점 까지 도달할 수 있고, 반면에 또 다른 인서트의 곡면부는 회전축으로부터 이격되어 있는 엣지를 갖는다. 중앙 영역에, 단일 커팅 엣지가 있고, 반면에 나머지 곡면 영역에 2개의 전체 엣지가 제공된다. 이것은 특히 방사상 방향으로, 단일 밀링 커터에 대하여 2배가 될 수 있는 이송속도를 허용한다.

직선의 커팅 엣지부의 다른 길이는 정사각형, 직사각형 또는 삼각형 인서트와 같은 엣지의 구조를 허용한다. 밀링 커터상의 인서트의 2열로 인해 인서트의 충분한 오버랩을 얻을 수 있다.

바람직하게는, 인서트의 2개의 커팅 엣지는 비록 절대적으로 필요한 것은 아니지만, 서로에 대해 팁영역에서 병합된다. 바람직하게는, 병합은 작은 반경 즉, 라운딩된 곡면에 의해서 한정된다.

커팅 엣지의 직선부는 예를 들어, 11。의 예각을 형성한다. 이것은 긴 커팅 엣지를 갖는 가느다란 인서트를 초래한다.

직선부는 수학적으로 직선일 필요는 없지만, 커터의 설계 위치에 의존하여, 직선, 다면체부로서 다소 타원형, 곡면을 형성할 수 있다. 2개의 팁 사이에서 커팅 엣지는 상호 병합되고, 즉 뚜렷한 코너를 형성하지 않는다. 즉, 커팅 엣지의 어느 한 점에서 하나의 접선만이 정확하게 한정될 필요가 있다.

바람직하게는 인서트에 대한 부착개구는 통상 중앙에 위치하고, 이 영역에서 커팅 엣지는 비교적 두껍다. 부착개구는 평면으로 둘러싸여 있고, 인서트의 나머지 집제거 표면에 비해 올라가 있다. 이와 같은 구조는 인서트의 안정성을 증가시킨다.

틈새 면들은 커팅 엣지에 인접하고 바람직하게는 세분되어, 커팅 엣지에 첫번째 바로 옆에 있는 보다 작은 틈새각, 그리고 그 뒤 커팅 엣지로부터 보다 많이 떨어진 보다 큰 틈새각이 얻어진다. 이러한 배열은 절단된 면의 질을 개선하고, 커팅 인서트의 플레이트의 두께를 과도하게 감소시키지 않고도 작은 직경을 갖는 밀링 커터의 설계를 가능하게 한다.

바람직하게는, 밀링 커터 자체와 커팅 인서트는 인서트에 작용하는 축력을 흡수하고 받아들이기 위해 맞물림 면을 형성하도록 구성된다. 이러한 맞물림 면은 리세스 또는 돌출부의 형상으로 결합면 또는 플레이트 시이트의 영역에 형성될 수 있다. 특히 간단하고 신뢰할 만한 실시예는 플레이트 시이트상에 일치하는 결합면을 갖는 커팅 엣지의 코너 영역에 형성된 결합면이다. 결합면은 코너영역 내에 작은 직경의 곡률을 갖는, 둥근 커팅 엣지에 대하여 짧은 거리로 이격되어 있다. 결합면과 커팅 엣지 사이의 공간으로 인해, 보다 큰 축력은 커팅 엣지에 대한 손상없이 인서트의 팁 영역에서 흡수될 수 있다.

밀링 커터상에 각 플레이트 시이트와 결합되는 칩 제거면은 바람직하게는 커팅 엣지의 코너에 결합될 수 있다. 각 플레이트 시이트에 부착된 인서트를 단면에서 볼 때, 인서트는 직선으로 나타난다. 방사상 방향으로 볼 때, 커팅 엣지는 곡면이다. 이것은 액티브한 즉, 방사상으로 바깥쪽의 커팅 엣지에 적용되고, 마찬가지로 패시브한, 방사상으로 안쪽으로 위치한 인덱서블 인서트의 어느 한 커팅 엣지에 적용된다. 밀링 커터상에 형성된 플레이트 시이트는 틈새 면에 대한 결합 및 보호면을 가지며, 각 인서트의 커팅 엣지는 인서트 자체의 외곽선에 따른다. 이들 보호면은 커팅 엣지와 오버랩되고 돋보이게 하거나 또는 모서리를 둥글게 하거나 또는 경사진다. 이 기능은 작업시 제거되는 칩이 각 결합과 돌출면에 의해 돌출된 패시브 커팅 엣지를 손상하지 않도록 해준다.

[발명의 구성 및 작용]

먼저, 도 1을 참조하면 이는 카피 커터(copying cuttr)로서 형성된 밀링 커터(1)를 나타낸다. 밀링 커터(1)는 단부(3)에서 둥글게 된 원통형 도구 몸체(2)를 갖는다. 대향 단부(4)는 적당한 척 또는 기계 도구의 다른 부착 시스템에 부착하기 위한 샤프트로서 형성된다. 도 2a에 도시한 도구의 단부는 약간 변형된다. 상기 단부(3)는 2개의 플레이트 시이트를 갖는다. 인덱서블 커팅 인서트(8,9)는 각 플레이트 시이트에 고정된다. 플레이트 시이트(6)는 도구 몸체(2)의 수직축에 해당하는 중앙의 회전축(11)까지 연장된다. 사용할 때, 밀링 커터(1)는 이 회전축에 대해 회전한다. 플레이트 시이트(7)는 축(11)으로부터 간격을 두고 단부를 이룬다. 본 발명에 따르면, 도4 및 도5에 잘 나타나 있는 바와 같이, 인서트(8,9)는 동일하고, 2개의 다른 형상의 커팅 엣지(14,15)를 갖는다.

커팅 인서트(8,9)는 동일하기 때문에, 다음 설명은 커팅 인서트(8) 그 자체로만 제한되고; 2개의 커팅 인서트(8,9)가 도시된 도면에서, 인서트(8,9)의 유사한 엣지 및 표면은 각각 알파벳 첨자 a, b와 동일하게 된다.

인덱서블 인서트는 도 4에 잘 도시되었고, 도면 부호는 다음과 같다. 도4는 인서트(8)를 단순화하여 도시한 것이다. 그것은 판형 베이스 몸체(16)를 갖는 2개-팁 또는 2개-코너 인서트이다. 베이스 몸체(16)는 그 베이스 몸체의 중앙부에 위치한 관통홀(17)을 구성한다. 플레이트 시이트(6)(도 2a)는 관통홀(17)을 통과하여 부착 스크류를 받아들이기 위한 탭 보어(tapped bore)를 갖는다.

본 발명에 따르면, 커팅 엣지(14,15)(도 4)는 부착구멍 또는 관통홀(through-hole)(17)에 대하여 비대칭적으로 배치된다. 커팅 엣지(14,15)는 인서트의 팁(21,22)에서 만나고 매우 작은 반경(R)으로 구성된 라운딩을 통해 병합된다. 이러한 반경(R)은 1mm 미만이 될 수 있다. 인서트(8)의 비대칭 형상으로 인해, 팁(21,22)은 통상, 관통홀(17)의 중앙을 통과하지 않는 곧은 관통선(8')을 한정한다.

평면도에서, 커팅 엣지(14)는 현저하게 직선의 연장부(23) 및 현저한 곡면부를 갖는다. 커팅 엣지(15)는 또한 반드시 연장부(25) 및 곡면부를 갖는다. 엣지(14,15)의 연장부(23,25)는 수학적으로 직선일 필요는 없으며, 다소 구부러진 타원부이거나, 다각형의 인접영역 또는 유사한 형상을 가질 수 있으나, 단순하게 하기 위해 이하에 "반드시 직선의" 또는 "연장"부분으로 한다. 연장부는 또한 175。 내지 178。 사이의 둔각으로 상호 결합되는 2개 이상의 직선부로 이루어진다. 또한, 직선 사이의 변환영역에서는 약간의 곡률이 적합하다.

연장부(23,25)는 코너없이 곡면부(24,26)와 병합된다. 커팅 엣지(14,15)의 연장부 또는 직선부(23,25)는 다른 길이를 갖는다는 것을 주의해야 한다. 이들은 서로에 대해 예를 들어 약 11。의 예각으로 배치된다. 연장부(23)는 연장부(25)보다 짧다. 따라서, 곡면부(24)는 곡면부(26)보다 길다. 따라서 중앙에 곡률을 갖는 곡면부(24)는 곡면부(26)보다 큰 각을 포함한다. 곡면부(24,26)의 반경은 반드시 유사하다; 작은 편차는 밀링 커터(1)에 고정될 때 인서트의 위치에 따라 완벽한 면을 한정하기 위해 필요할 수도 있다. 도 1에 잘 나타나 있는 바와 같이; 밀링 커터(1)의 곡면부(24,26)-측면도-는 반드시 반원형으로 병합되고, 이것은 회전축(11)에서 중단될 수도 있다.

도 5는 반드시 평면 베이스면(28)을 갖는 인서트(8)를 나타내고, 이것은 도 2a에 나타낸 바와 같이, 각 플레이트 시이트(6)의 평면 베이스면(29)상에 배치 및 부착될 수 있다. 도면에 31-1, 31-2.....31-6; 32-1, 32-2,,,32-6으로 나타낸 바와 같이 측면 릴리프면(31,32)은 한 번 또는 바람직하게는 도시한 바와 같이 여러개의 서브면(subsurface)으로 세분될 수 있다. 따라서, 이렇게 형성된 다각면(facette)(31-1 내지 31-6, 및 32-1 내지 32-6)의 베이스면(28)에 대한 기울기는 도4에 가장 잘 도시되었다. 집합적으로 측면 릴리프면(31,32)은 각 커팅 엣지(14,15)로부터 떨어진 다각면 또는 서브면(31-1, 31-3, 32-2, 32-4, 31-6, 32-6)이 커팅 엣지(14,15)에 보다 근접한 서브면보다 많이 기울어지도록 세분화된다. 특히, 커팅 엣지(14,15)의 연장부(23,25)에 인접한 서브면(31-2, 32-3)은 평면이고 베이스면(28) 또는 칩 표면(34)에 각각 평행한 표면에 대하여 측정했을 때 약 11。의 예각(α)을 포함한다.

또한, 팁(21,22)에 형성된 평면 서브면(31-6,32-6)은 인서트(8)의 축접합부 및 서포트에 대해 결합면을 형성한다.

상부측에서, 인서트(8)는 커팅 엣지(14,15)의 곡률이 측면에서 볼 때, 부풀거나 또는 굽어진 것으로 인해 칩 표면(34)(도5 참조)을 갖는다. 평면(17')(도1)을 갖는 올라간 부분은 관통홀(17)의 영역에 형성된다.

도 2a는 인서트(8)와 결합된 플레이트 시이트를 도시한 것이다. 결합 또는 접촉면(36,37,38)은 베이스면(29)에 인접하여 형성된다. 이들 면(36,37,38)은 인액티브 커팅 엣지(15)에 인접한 각 측면 릴리프면(집합적으로 32)의 경사에 따라 기울어지고, 마찬가지로 인접한 자유로운 틈새면과 유사하게 세분된다. 따라서, 도 2a에 도시되지 않은 플레이트 시이트(7)의 결합면은 인서트(9)의 측면 릴리프면(31)에 따라 형성된다. 2개의 플레이트 시이트(6,7)의 부분적으로 평면인 결합면(38)은 도구 몸체(2)의 회전축 또는 수직축(11)을 가로질러 배열되어 있다. 이것은 인서트(8,9)의 서브면(31-6,32-6)에 대한 결합면이고, 따라서 커팅 인서트(8,9)상에 인가되는 축력을 수용한다. 플레이트 시이트(6,7)는 모두 약 0。의 축방향 각도 및 약 -5。의 반경방향 각도를 갖는다.

도 1은 플레이트 시이트(6,7)가 일련의 플레이트 시이트에 속하고, 이는 곧은 커팅 엣지(46,47)를 갖는 인서트(43,44)를 받아들이기 위한 1개 이상의 플레이트 시이트(41,42)를 포함하는 것을 도시한다. 도시된 바와 같이, 인서트는 직사각형이 될 수 있고; 또한 다른 형상이 될 수도 있다. 플레이트 시이트(41,42)는 단순화를 위해 도 2로부터 생략되었다. 플레이트 시이트(41,42)와 마찬가지로 플레이트 시이트(6,7)는 상호 축방향으로 오프셋되어 있고, 따라서 인서트의 1열중의 커팅 엣지(14a, 46)는 인서트의 다른 열의 커팅 엣지(15b, 47)와 오버랩된다. 회전축(11)에 바로 인접한 영역 내를 제외한 밀링 커터(1)의 볼형 단부(3) 영역 내의 커팅 엣지의 수(x)는 z=2이고, 바람직하게는 그 영역은 5mm 이상으로 연장된다. 회전축상에 또는 회전축과 바로 인접한 영역 내에서만, 커팅 엣지의 수는 z=1이다. 원주 영역에서, 인서트(43,44) 및 인서트(8,9)는 엇갈리며, 따라서 원주상에서 1개 이상의 완벽한 커팅 엣지가 한정될 것이다.

도 1은 종방향 평면에서의 인서트(8,9) 및 인서트(43,44)의 투시도이다. 도 3a-3c는 인서트(8,9) 및 인서트(43,44)의 위치설정 및 그에 따른 시이트(6,7,41,42)의 형성을 도시한 것이다. 인서트(8,9)는 도 3b에 도시한 바와 같이, 방사상으로 상호 대향하여 위치하고 있다. 인서트(8)의 엣지(14a)의 곡면부(24a)는 축(11)과 교차하며, 그리고 나서 서로 빗나가서 관찰자로부터 멀어지면서 직선을 한정한다. 또한, 커팅 엣지(15b)의 곡면부(26b)는 관찰자로부터 멀어지면서 직선상에 배치되고, 이 선은 방사상 선과 일치된다. 그러나, 측면에서 인서트(9)의 커팅 엣지(15b)는 도 3a에 도시한 바와 같이 구부러지거나 또는 휘어진다. 커팅 엣지(15b)는 축상 각도가 음으로부터 양으로 변한다. 인서트(44)의 커팅 엣지(47)는 도구 몸체의 단부(3)로부터 떨어진 커팅 엣지(15b)의 단부에서 얻어지는 것과 동일한 축상 각도를 가지고 커팅엣지(15b)의 연장부에 위치한다.

도 3a를 180。 거꾸로 한 도 3c에서 인서트(8)의 측면은 인서트(8)를 명확하게 보여준다. 또한, 곡면 컷팅 엣지(14a)는 도구 몸체(2)의 단부(3)로부터 음에서 양의 축상 각도로 변한다. 연속되는 인서트(43)의 커팅 엣지(46)는 커팅 엣지(14a)의 연장부이다.

[사용 및 작동]

사용할 때, 밀링 커터(1)의 도구 몸체(2)는 2개의 다른 형태의 커팅 인서트를 구비하거나 또는 부착된다. 인서트(8,9)는 상호 동일하고, 마찬가지로 인서트(43,44)는 서로 동일하다. 인서트(43,44)는 실제로 인덱서블하고 재생가능한 표준 인서트이고, 이것은 커팅 엣지의 마모 또는 무디어짐에 따라 인서트가 각 플레이트 시이트(41,42)에서 회전되거나 또는 회전 및 턴 될 수 있는 것을 의미한다. 그러나, 각각의 커팅 엣지가 마모되거나 또는 무디어질 때 인서트(8,9)는 회전 및 위치 변경, 즉 다시 말해서 인덱싱에 따라 위치 또는 플레이트 시이트를 교환할 수 있다. 그래서, 도구 몸체(2)는 동일한 둥근 단부의 영역에서 작동할 수 있는 2개의 인서트를 구비할 수 있고, 즉 인서트(8,9)는 동일한 제조공정으로 제조될 수 있다. 이것은 다른 제조공정으로 제조된 이론상 동일한 인서트 사이에 발생하는 허용오차 면에서 특히 중요하다. 그래서, 다르게 제조된 인서트에 대하여, 허용오차는 밀링 커터(1)의 정밀도에 영향을 미치지 않고 되고, 따라서 시편의 재작업이 효과적으로 제거된다. 커팅 엣지(14,15)의 그라인딩 및 폴리싱은 필요없다.

도 2b는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 표면(31-6 및 32-6)의 교체 또는 그에 부가하여, 커팅부재 및 각 플레이트 시이트(6,7)상에 돌출부-및-리세스의 상호 결합 배열이 축력을 수용하기 위해 제공된다. 도 2b의 실시예에서, 돌출부(51)는 시이트 베이스면(29) 위로 올라와서 플레이트 시이트 위에 형성된다. 상기 돌출부(51)는 도구 몸체(2)와 일체로 형성되며, 상기 인서트(8)의 바닥에 형성된 리세스(51')에 맞물린다. 또한, 리세스(51")는 플레이트 시이트(7)(도2b에는 도시안됨)상에 형성된 유사한 돌출부와 결합하기 위해 인서트(8) 내에 제공된다. 도 2c에 도시한 바와 같이, 시이트(6)의 베이스면(29)상에 단일 돌출부를 제공하기 보다는 탭 보어(18)에 근접하여 배치되는, 베이스면(29) 위로 돌출된 핀(52)이 제공될 수 있다.

도 6은 칩 제거 공간(53)에 대한 밀링 커터(1)의 개선을 나타낸 것이다. 결합면(36,37) 그리고 가능하다면, 상부 엣지(54)를 구비한 결합면(38)은 플레이트 시이트(6)의 평면 베이스면(29)과 대향한다. 그 표면은 축(11)에 평행하다. 인서트(8)의 인액티브 커팅 엣지(15)는 회전축(11)에 접한다. 따라서, 플레이트 시이트(6) 내의 커팅 엣지(15)는 칩으로부터 보호되는 데, 만약 그렇지 않다면 칩은 커팅 엣지(15)와 칩 제거 표면의 다른 벽 사이에 끼게 된다. 물론, 플레이트 시이트(7)도 동일한 방법으로 형상화된다.

도 6에 도시된 인서트(8)는 용이한 도시를 위해 플레이트 시이트로부터 제거되고, 각각의 면이 인서트(8)의 커팅 엣지(15) 및 면에 결합되는 것을 명확히 보여주고 있다.

다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있고, 실시예중의 어느 것과 관련하여 기재된 어떤 형태도 본 발명의 범위 내에서 다른 것과 함께 사용될 수 있다.

Claims (24)

1. 볼 단부 밀링 커터, 특히 카피형 밀링 커터용 커팅 인서트에 있어서, 2개의 대향 배치 팁(21,22)을 한정하기 위해 형성된 단일의, 긴 판형 베이스 몸체(16)와, 상기 팁을 연결하는 이론 연결선(8')을 구비하며, 평면의 베이스면(28) 및 대향 위치된 칩 표면(34)과; 판형 베이스 몸체(16)의 측면에 형성된 측면 릴리프면(31,32)과; 상기 이론선(8')에 대하여 반대쪽에 배치되고, 몸체의 칩 표면(34)과 측면 릴리프면의 교차점에 위치하는 제 1 및 제 2 커팅 엣지(14, 15)를 포함하며, 상기 커팅 엣지(14, 15)는 각각 1개 이상의 곡면부(24,26)와, 인접 연장부(23,25)를 가지며, 상기 제 1 커팅 엣지(14)의 곡면부(24)는 제2 커팅 엣지(15)의 곡면부(26)와는 다른 길이를 가지며, 상기 커팅 엣지(14,15)의 인접 연장부(23,25)에 위치하는 측면 릴리프면(31,32)의 영역(31-2, 32-3)은 상기 베이스면(28)에 평행한 평면에서 0이 아닌 예각(α)을 형성하며, 돌출부- 및 -리세스의 맞물림 배열이 밀링 커터(1)상의 플레이트 시이트(41,42) 및 베이스 몸체(16)와, 선택적으로는 베이스 몸체(16) 내의 리세스(51',52",52')상에 제공되고, 상기 플레이트 시이트 위의 돌출부(51,52)는 인서트의 베이스 몸체(16) 내의 선택적 리세스에 끼워맞추어지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
2. 제1항에 있어서, 상기 커팅 엣지(14,15)의 곡면부(24,26) 및 인접 연장부(23,25)는 상호 완만하게 병합되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 커팅 엣지(14)의 곡면부(24)는 곡률 중앙부에 대하여 제 1 각도 영역으로 연장되며, 이 때 곡률 중앙부에 대한 제 2 커팅 엣지의 곡면부(26)는 상기 제 1 영역과는 다른 제 2 각도 영역으로 연장되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
4. 제1항에 있어서, 상기 팁(21,22) 영역 내의 제 1 및 제 2 커팅 엣지(14,15)는 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
5. 제4항에 있어서, 상기 팁(21,22) 영역 내의 제 1 및 제 2 커팅 엣지(14,15)는 0과 1mm 사이의 작은 반경을 갖는 둥근 영역 내에서 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
6. 제1항에 있어서, 상기 제 1 커팅 엣지(14)의 연장부(23) 및 제 2 커팅 엣지(15)의 연장부는 선형으로 연장되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 커팅 엣지(14)의 선형으로 연장된 연장부(23)는 제 2 커팅 엣지(15)의 선형 연장부(25)의 길이와는 다른 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
8. 제6항에 있어서, 상기 연장부(23,25)는 1개 이상의 직선부를 갖는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
9. 제8항에 있어서, 상기 연장부(23,25)는 2개 이상의 완만하게 병합한 직선부를 갖는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
10. 제6항에 있어서, 상기 연장부(23,25)는 길이에 걸쳐 예각(α)을 포함하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
11. 제6항에 있어서, 상기 각(α)은 11°인 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
12. 제1항에 있어서, 상기 인서트(8)에는 밀링 커터(1)의 플레이트 시이트(6)상에 부착하기 위한 관통홀(17)이 형성되며, 평면 표면부(17')는 상기 관통홀(17) 영역에서 인서트(8)의 칩 표면(34)에 형성되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
13. 제1항에 있어서, 상기 측면 릴리프면(31,32)은 커팅 엣지(14,15)에 인접한 인서트 위에 형성되고, 상기 측면 릴리프면(31,32)은 다른 틈새 각의 서브표면 (31-1..., 31-6, 32-1...., 32-6)으로 세분화되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
14. 제1항에 있어서, 상기 팁(21,22)의 영역 내에 형성된 접촉면(31-6,32-6)을 부가로 포함하고, 상기 결합면은 인서트(8)상에 작용하는 축력을 수용하기 위해 상기 팁영역을 연결하는 연결선(8')에 대해 횡으로 배치되며; 상기 밀링 커터(1)는 상기 접촉면(31-6,32-6)에 맞대어 결합하기 위해 플레이트 시이트(6)와 1개 이상의 결합면을 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
15. 제14항에 있어서, 상기 인서트의 팁(21,22)의 영역에 배치된 접촉면(3-6,32-6)은 각각의 지지면에 인접한 커팅 엣지(14,15)로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
16. 제1항에 기재된 2개의 동일한 커팅 인서트와 결합하여, 밀링 커터 도구 몸체(2)를 가지며 수직 회전축(11)을 한정하고, 제 1 플레이트 시이트(6) 및 제 2 플레이트 시이트(7)가 형성된 단부(3)를 갖는 밀링 커터에 있어서, 상기 2개의 플레이트 시이트(6,7)는 각각 상기 커팅 인서트(8,9)중의 하나를 가지며; 상기 제 1 플레이트 시이트(6)는 제 1 커팅 엣지(14)가 액티브한 위치에서 제 1 인서트(8)를 받아들이기에 적합한 형상 및 규격으로 형성되고, 공작물의 커팅을 위해 도구 몸체로부터 돌출되고; 상기 제 2 플레이트 시이트(7)는 제 2 커팅 엣지(15)가 액티브한 위치에서 상기 제 1 커팅 인서트(8)와 동일한 제 2 인서트(9)를 받아들이기에 적합한 형상 및 규격으로 형성되고, 공작물의 커팅을 위해 도구 몸체로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
17. 제16항에 있어서, 상기 제 1 플레이트 시이트(6)상의 제 1 인서트(8)의 제 1 커팅 엣지(14)는, 수직축에 대한 공구 몸체의 회전시에, 제 2 플레이트 시이트(7)상에 배치된 제 2 인서트(9)의 제 2 커팅 엣지(15)에 의해 형성된 주요 영역에 대해 일치하는 원주 원을 한정하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
18. 제16항에 있어서, 상기 제 1 인서트(8)에 대한 제 1 플레이트 시이트(6)는 곡면 커팅 엣지부중 보다 긴 것이 도구 몸체의 수직축(11)까지 최소한 근접하게 연장되기에 적합한 형상 및 규격으로 형성되고; 제 2 인서트(9)에 대한 제 2 플레이트 시이트(7)는 곡면 커팅 엣지부 단부중 보다 짧은 것이 상기 회전축(11)으로부터 이격되기에 적합한 형상 및 규격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
19. 제16항에 있어서, 상기 회전축(11)과 직접 인접한 영역을 제외한, 2개의 인서트(8,9)에 의해 형성된 커팅 엣지(14,15)의 수는 2개인 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
20. 제16항에 있어서, 상기 플레이트 시이트(6)는 도구의 동작시 인서트상에 배치된 축력을 허용하기 위해 인서트(8,9) 내에 형성된 리세스(51',51",52)와 맞물리기 위한 돌출부(51,52)를 형성하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
21. 제16항에 있어서, 상기 플레이트 시이트(6,7)는 인서트(8)상에 형성된 지지면(31-6,32-6)과 결합하기 위한 결합면(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
22. 제16항에 있어서, 상기 도구 몸체상의 플레이트 시이트(6)는 그 위에 배치된 인서트(8)의 측면을 지지하기 위해 측면 결합면(36,37)과 함께 형성되고, 상기 결합면의 상부 엣지(54)는 커팅 칩이 인서트와 도구 몸체 사이에 끼는 것을 방지하게 위해 플레이트 시이트(6)에 고정된 인서트(8)의 인액티브 커팅 엣지(15)와 결합하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
23. 제16항에 있어서, 상기 도구 몸체(2) 위에 형성되고, 직선 커팅 엣지(46,47)를 갖는 인덱서블 커팅 인서트(43,44)의 수용하기에 적합한 규격 및 형상으로 형성된 부가적인 플레이트 시이트(41,42)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
24. 제23항에 있어서, 상기 부가적인 플레이트 시이트(41,42)는 서로에 대해 축상으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.

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