KR100281456B1 - 스로어웨이 팁과 스로어웨이형 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형 칩 배출성과 절삭성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

주절삭날(16)과 보조절삭날(18)은 네거티브 스로어웨이 팁(12)의 상면(14)의 측면을 따라 각각 설치되고 경사진 모서리를 따라 각각 설치된다. 각 주절삭날(16)의 레이크면(22)은 인접한 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 경사각(β)만큼, 그리고 주절삭날(16)에 수직방향으로 레이크각(α(＞β))만큼 팁(12)의 하면을 향해 점차 기울어져 있다. 팁(12)은 절삭시 나선형 칩을 배출하도록 회전 절삭공구인 커터(9)상에 설치한다. 마지막으로, 팁(12)은 액시얼 레이크각, 모서리각 경사각, 참 레이크각이 각각 -4°∼ -10°, 25°∼ 60°, 0°이상, -20°∼ -5°로 설정되도록 설치된다.

Description

스로어웨이 팁과 스로어웨이형 커터

제1도는 본 발명의 제1실시예인 스로어웨이 팁의 사시도이다.

제2도는 제1도의 스로어웨이 팁의 정면도이다.

제3도는 제1도의 스로어웨이 팁의 평면도이다.

제4도는 제3도의 V-V선 단면도이다.

제5도는 제3도의 W-W선 단면도이다.

제6도는 제3도의 X-X선 단면도이다.

제7도는 제3도의 Y-Y선 단면도이다.

제8도는 제3도의 z-z선 단면도이다.

제9도는 본 발명의 제2실시예인 스로어웨이 팁의 사시도이다.

제10도는 종래의 스로어웨이 팁의 사시도이다.

제11도는 제10도의 스로어웨이 팁과 커터위에 설치된 주요부분을 표시한 다이어그램이다.

제12도는 경사각과, 참 레이크각, 모서리각의 관련성을 표시하는 그래프이다.

제13도는 참 레이크각과 모서리각 사이의 관련성을 표시하는 그래프이다.

제14도는 본 발명의 제3실시예인 스로어웨이 팁의 사시도이다.

제15도는 제14도의 스로어웨이 팁의 정면도이다.

제16도는 제14도의 스로어웨이 팁의 평면도이다.

제17도는 제16도의 V-V선 단면도이다.

제18도는 제16도의 X-X선 단면도이다.

제19도는 제16도의 Y-Y선 단면도이다.

제20도는 제16도의 Z-Z선 단면도이다.

제21도는 제1도∼제9도 및 제14도∼제20도에 표시한 스로어웨이 팁의 변형으로서 제16도와 흡사한 평면도이다.

제22도는 본 발명의 제4실시예인 스로어웨이 팁의 사시도이다.

제23도는 본 발명의 제5실시예인 스로어웨이 팁의 사시도이다.

제24도는 제23도의 스로어웨이 팁의 평면도이다.

제25도는 제23도의 스로어 웨이 팁의 정면도이다.

제26도는 제24도의 E-E선 단면도이다.

제27도는 제24도의 F-F선 단면도이다.

제28도는 제24도의 G-G선 단면도이다.

제29는 제24도의 V-V선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 스로어웨이 팁 13 : 상면

14 : 하면 16 : 주절삭날

18 : 보조절삭날 22 : 절삭날의 레이크면

23a : 보조절삭날의 레이크면 24 : 경사 평탄면

25 : 안착면 26 : 브레이커 홈

28 : 제1경사면 29 : 제2경사면

본 발명은 스로어웨이형 커터에 장착되어 절삭하기에 적합한 스로어웨이 팁, 및 이 스로어웨이 팁을 장착한 스로어웨이형 커터에 관한 것이다.

절삭시 나선형 칩을 적절히 생성하여 배출하는 스로어웨이형 커터가 일본국 특공소 48-24462에 기재되어 있다. 이 커터에 대해 제10도와 제11도를 참조하여 설명한다. 제10도에 도시된 스로어웨이 팁(1)은 대향면이 평행한 사각 평판형상이다. 상면(2)과 하면(3)이 측면(4)과 교차하여 형성된 능선이 주절삭날(5)기능을 한다. 각각의 모서리는 수직방향으로 절단되어 베벨면(7)을 형성한다. 이 베벨면(6)과 상하면(2, 3)의 교차에 의해 형성된 능선이 보조절삭날(7) 기능을 한다.

이 스로어웨이 팁(1)이 네거티브형이기 때문에, 유효 절삭날의 수는 포지티브형의 스로어웨이 팁의 2배이다.

이 스로어웨이 팁(1)을 제11도와 같은 밀 등의 회전절삭공구의 커터(9)에 장착하여 절삭할 경우, 커터본체(10)의 선단 외주측에 팁(1)이 장착되어 외주측에 위치하는 주절삭날(5)은 제11도의 수직선에 관하여 모서리각(CH)을 형성하고 커터본체(10)의 선단측으로 보조절삭날(7)이 돌출된다.

이러한 경우, 가공면을 손상하지 않고 나선형 칩을 원활히 배출하려면, 절삭날의 액시얼 레이크각(A), 레이디얼 레이크각(R), 경사각(I) 및 참 레이크각(T)을 소정의 범위로 설정하는 것이 필수 요건이다.

실험결과에 따르면, 경사각(I)을 +5°이상의 범위로 한정할 경우에만 나선형칩을 배출한다는 것이 확인되었다. 크로넨베그(Kronenberg)의 방정식(뒤에 설명하는(1)∼(4)의 방정식)에 의하면, 레이디얼 레이크각(R)과 액시얼 레이크각(A)이 둘다 음(-), 둘다 양, 양과 음, 음과 양인 경우에 경사각(I)이 양(+)으로 된다. 이를 기초로, 나선형 칩의 배출을 가능케하는 각도의 범위를 결정할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 액시얼 레이크각(A), 레이디얼 레이크각(R), 경사각(I), 참 레이크각(T)과 모서리각(CH)의 관계가 다음 방정식에 의해 정의된다.

이들 방정식의 항으로서의 참 레이크각(T)은 절삭상 중요한 의미를 가지며, 주로 절삭성능에 영향을 주는 각도이다. 일반적으로 참 레이크각(T)는 ｜0°｜∼｜20°｜의 범위로 설정된다.

많은 유효 절삭날을 갖는 네거티브 스로어웨이 팁(1)을 사용하는 조건에서는, 방정식(2)에 따르면, 경사각(I)을 음의 각으로 하고 액시얼 레이크각(A)과 레이디얼 레이크각(R) 둘다를 음의 각으로 할 때는 나선형 칩의 배출을 가능케 하는 레이디얼 레이크각(R), 액시얼 레이크각(A) 및 모서리각(CH)이 다음 방정식(5)을 만족해야만 한다.

제12도에 도시된 것은, 액시얼 레이크각(A)이 -4°일 경우 참 레이크각(T), 경사각(I) 및 모서리각(CH)의 관계를 식(2)와 (4)로부터 구해진 다음 방정식(6)에 의해 얻어진다는 것을 나타낸다.

나선형 칩을 발생시킬 수 있는 참 레이크각(T)과 경사각(I)의 실제의 유효범위는 I ＞5°, T＜｜20°｜의 T-I선에 범위내에 있다. 제12도에 명시한 것과 같이, 참 레이크각(T)은 -5°∼-20°의 범위에 있다. 제13도는 경사각(I)과 참 레이크각(T)의 유효범위 내에 있는 레이디얼 레이크각(R), 액시얼 레이크각(A) 및 모서리각(CH)의 관계를 표시한다. 특히 R = -20°밑의 곡선(a)는 I ≥ 5°에서의 R과 CH의 조합이며, 그 위의 곡선(b)는 T ≥ -20°(즉, 음의 각도가 점점 작아짐)에서의 R과 CH의 조합을 표시한 것이다. 곡선(a)와 (b)의 사이의 영역은 사용 가능한 수치의 범위이다.

네거티브 스로어웨이 팁을 사용하기 때문에, 액시얼 레이크각(A)은 정면 절삭날의 여유각(F)이고 통상 -4°∼-10°의 범위로 설정된다. 모서리각(CH)는 통상 0°∼60°의 범위로 설정된다. 경사각(I)은 5°이상이고 액시얼 레이크각(A)이 -4°일 경우, 본 구성에서의 모서리각(CH)이 25°이하라면, 참 레이크각(T)은 제12도 또는 방정식(6)에 따라 -20°이하의 음의 각도이다. 이 결과 절삭성능이 나빠져 절삭이 곤란해진다. 또, 모서리각(CH)을 60°이상으로 할 수는 있지만, 모서리각이 이렇게 크면 팁의 단위 사이즈당 절삭량이 감소된다. 따라서, 일반적으로 모서리각(CH)는 70°이하로 하는 것이 좋다.

네거티브 스로어웨이 팁(1)을 커터(9)에 고정할 때 액시얼 레이크각(A)의 범위를 -4°∼-10°, 모서리각(CH)의 범위를 25°∼ 60°, 경사각(I)의 범위를 +5°이상이 되도록 팁(1)의 형상을 설정하면, 액시얼 레이크각(A)과 레이디얼 레이크각(R)이 둘다 음의 값임에도 불구하고 나선형 칩을 배출할 수 있다.

하지만, 스로어웨이 팁(1)이 평행평판형 네거티브 타입이기 때문에, 팁(1)을 커터(9)에 장착하여 절삭할 경우 액시얼 레이크각(A)과 참 레이크각(T) 둘다 음의 값으로 해야만 한다. 따라서, 칩배출성과 절삭성능이 반드시 충분하지는 않게 된다.

상기 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은 칩배출성과 절삭성능을 개선한 스로어웨이 팁을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 절삭성능과 팁 강도의 균형을 유지하는 스로어웨이 팁을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 스로어웨이 팁의 설치에 의해 칩배출성과 절삭성능이 개선될 수 있는 스로어웨이형 커터를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 스로어웨이 팁은 실질적으로 다각형의 형상을 갖고, 안착면으로서의 하면에 대향하는 상면이 측면과 교차하여 형성된 능선을 따라 형성된 주절삭날과 보조절삭날을 포함한다. 각각의 주절삭날은 인접한 보조절삭날중 하나로부터 멀어질수록 하면을 향해 점차 기울어진 뒤, 위로 휘어져 다른 인접 보조절삭날과 연결된다. 각 주절삭날의 레이크면은 하나의 보조절삭날로부터 멀어질수록 주절삭날의 연장선을 따라 하면을 향해 점차 경사진다.

각 보조 절삭날의 레이크면은 보조 절삭날에 수직 방향을 따라 하면을 향해 점차 기울어지는 것이 바람직할 수도 있다.

바람직하게, 주절삭날과 같은 방향으로 기울어진 경사 평면에 의해 레이크 면들과 연속되는 내부 영역이 형성된다.

동일 면에 형성된 복수의 보조 절삭날들을 동일 수평면에 배치하는 것이 바람직할 수도 있다.

본 발명에 따른 바람직한 네거티브 스로어웨이 팁에서 주절삭날과 보조절삭날은 상면과 면하는 하면과의 교차점에 의해 측면의 부착면에서 형성되는 리지를 따라 형성되고, 각 주절삭날은 하나의 인접한 보조절삭날에서부터 그것을 연장하여 더욱 떨어지게 하면을 향하여 점차 기울어지도록 하였다.

각 주절삭날의 레이크각은 보조절삭날과 일치하는 것으로부터 주절삭날의 연장된 부분을 따른 방향으로 점차 크게 되어있다.

각 주절삭날의 레이크각은 보조절삭날과 일치하는 것으로부터 주절삭날의 연장된 부분을 따른 방향으로 점차 작게 되어있다.

각 주절삭날의 레이크면은 주절삭날이 절삭지역과 비교하여 작을 경우에 레이크각이 크게 수직의 방향을 따라 가로방향으로 형성되며, 절삭지역이 클 경우에 레이크각이 작거나, 또는 주절삭날의 레이크면은 각각 사실상 전체 길이의 가로방향 위로 일정하게 되어있다.

각 주절삭날의 경사각은 일정하거나 또는 점차 변화하도록 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 바람직한 스로어웨이 팁에서, 주절삭날과 보조절삭날은 측면을 따르는 하면과 면하는 상면과의 교차점에 의해 형성되는 리지를 따라 형성되며, 각 주절삭날은 하나의 인접한 또는 일치하는 보조절삭날로부터 떨어진 방향으로 서로 마주보는 상면과 하면을 향해 점차 기울어져 있으며, 주절삭날의 레이크면은 절삭날의 수직방향으로 서로 마주보는 상면과 하면을 향해 점차 기울어지게 되어 있으며, 주절삭날 보다 높이가 낮은 플랫 부착면은 절단홈을 거쳐서 주절삭날의 내부에 설치되어 있다.

절단홈은 상응하는 보조절삭날로부터 주절삭날을 따라 가로방향으로 점차 넓히도록 되어 있다.

각 절단홈은 상응하는 주절삭날의 레이크면의 안쪽과 바깥쪽이 경사진 제1경사면과, 제1경사면과 절단홈의 폭넓은 부분 보다도 더 안쪽으로 적당하게 경사진 제2경사면으로 구성되어 있다.

하면은 상면과 같은 형태로 배치되어 있다.

네거티브형의 스로어웨이 팁은 서로 마주보는 상면과 하면이 수직방향에 대하여 서로 일치하고 균형적으로 회전하도록 배치되어 있다.

부착면은 각 보조절삭날의 인접한 레이크면이 각각 양의 레이크각을 갖도록 구성되어 있다.

나아가, 스로어웨이 팁은 대체로 정사각형의 형상이다.

각 주절삭날의 레이크면의 연속적인 중앙부분은 주절삭날과 같은 방향으로 기울어진 플랫면에 의해 형성되어 있다.

만약 주절삭날의 레이크면의 레이크각과 절삭날의 연장된 부분을 따르는 경사각을 α와 β로 표시하면, 각각 α ＞ β의 관계가 확립된다.

본 발명에 따른 스로어웨이형 커터에서, 본 발명의 스로어웨이 팁의 축 레이크각, 모서리각과 경사각은 -4 °또는 그 이하의 범위, 25°∼ 60°의 범위와 0° 또는 그 이상의 범위에서 각각 설치되며, 절삭하는 동안 나선형 칩의 생산과 제거가 각각 실시된다.

바람직한 스로어웨이형 커터에 설치된 본 발명에 따른 스로어웨이형 팁은 축레이크각, 모서리각과 경사각이 -4° 또는 그 이하의 범위, 25°∼ 60°의 범위와 0° 또는 그 이상의 범위에서 설정되며, 절삭하는 동안 나선형 칩이 생산과 제거되고, 스로어웨이 팁은 스로어웨이 팁의 부착면과 상응하는 형상을 보유하고 있는 상면을 보유한 시이트를 경유하여 팁 부착 시이트 상에 설치하는 것이 바람직하다.

축 레이크각은 -4°∼ -10°의 범위에서 설정되는 것이 바람직하며, -5°~ -7°가 더욱 바람직하다.

참 레이크각은 -20°∼ -5°의 범위에서 설정되는 것이 바람직하며 -15°~ -10°가 더욱 바람직하다.

스로어웨이 팁은 다음 방정식을 만족하는 커터를 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명인 스로어웨이형 커터에 따르면, 나선형상의 칩을 생산과 제거할 수 있다. 나선형 칩의 생산과 제거는 축 레이크각과 레이디얼 레이크각이 둘다 음의 값을 갖을 때 실현된다. 그 사실과 비교하여 스로어웨이 팁은 플랫형상을 보유하고 평행하게 마주보는 면이 설치되고, 실게 경사각과 참 레이크각이 둘다 양의 방향으로 증가할 수 있고, 예를들어 둘다 양의 값을 보유하면 그 결과 칩의 제거능력과 절삭의 실행이 증가하고, 팁이 만족한 위치로 될 수 있다.

제1도∼제8도를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.

제1도, 제2도와 제3도는 각각 본 발명의 실시예에 따른 스로어웨이 팁의 사시도, 정면도 및 평면도이다. 제4도∼제8도는 각각 제3도의 V-V선, W-W선, X-X선, Y-Y선과 Z-Z선 단면도이다.

제1도와 제2도에 표시한 스로어웨이 팁(12)은 대체적으로 정방형이다. 안착면인 하면(13)은 평탄하다. 이 하면(13)에 대향하는 상면(14)과 상하면(13,14)사이의 측면들(15)의 교차에 의해 형성된 능선이 주절삭날(16) 역할을 하고 각 모서리를 수직방향으로 절단하여 형성된 베벨면(17)(이 면은 측면의 일부를 구성함)과 상면(14)의 교차에 의해 형성된 능선은 보조절삭날(18) 기능을 한다. 측면(15)과 베벨면(17)은 하면(13)에 직각이다. 본 스로어웨이 팁(12)은 네거티브형이다.

상면(14)의 각 모서리에 형성된 보조절삭날(18)은 하면(13)에 평행한 가상 수평면, 즉 하면과 같은 높이에 위치한다. 각각의 베벨면(17)과 측면(15) 사이의 모서리를 절단하여 평탄한 베벨면(17a)을 형성한다. 이 베벨면(17a)과 상면(14)의 교차에 의해 형성된 능선이 절삭날(19) 기능을 한다.

베벨면(17a)과 절삭날(19)은 필수적이 아닐 수도 있지만, 균열을 방지하려면 최소한 주절삭날(17)과 보조절삭날(18) 사이에 이들을 형성하는 것이 바람직하다. 또, 베벨면(17)을 곡면으로 해도 좋다.

각각의 주절삭날(16)은 인접한 한쪽 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 하면(13)쪽으로 점차 기울어지다가 다른쪽 인접 보조절삭날(18) 부근에서 위로 휘어져 이 보조절삭날에 연결되는 경사 능선 형태이다.

팁(12)의 중앙부분에는 고정나사용 관통공(21)이 형성되어 있다.

상면(14)에서, 각각의 주절삭날(16)의 레이크면(22)의 폭은 주절삭날(16)을 따라 거의 일정하다. 레이크면(22)은 한쪽의 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 경사각=β로 그리고 주절삭날(16)에서 중앙(21)을 향해 레이크각=α로 하면(13)쪽으로 기울어진다(즉, 레이크면과 하면 사이의 거리가 점점 짧아짐). 각각의 레이크면(22)은 평탄면이고 다른쪽의 인접 보조절삭날(18) 부근에서 가파르게 위로 휘어져 연결된다.

이 경우, 팁의 강도는 레이크각(α)과 경사각(β)으로 결정된 방향으로 레이크면의 길이에 따라 달라진다(경사각 방향의 길이가 레이크각 방향의 길이보다 길다). 따라서, 충분한 팁 강도를 확보하기 위해 α ＞ β로 설정한다. 또, 레이크각(α)는 10°∼ 30°사이(바람직하게는 15°∼ 25°사이)로 설정한다. α가 10°보다 작으면, 절삭성능이 저하된다. 반대로, α가 30°보다 크면, 팁의 각도가 너무 작아져, 균열이 발생하기 쉽다. 또, 경사각(β)는 5°∼ 20°사이(바람직하게는 10°∼ 15°사이)로 설정한다. β가 5°보다 작으면 칩배출성이 저하되고, 20°보다 크면 팁의 강도가 저하된다.

보조절삭날(18,19)의 레이크면(23a,23b)은 대응 절삭날로부터 팁의 중앙을 향할수록 하면(13)을 향해 점차 기울어진다(즉, 하면과 레이크면들 사이의 거리가 점점 작아진다).

각각의 절삭날(16)중 관통공(21)쪽의 측면에는, 주절삭날(16)과 평행하게 기울어지고 주절삭날(16)에 수직 방향으로 수평한 경사 평탄면(24)이 형성된다(제6, 7, 8도 참조). 각각의 경사 평탄면(24)은 상응하는 레이크면(22)에 이어져 있다. 또, 각각의 경사 평탄면(24)과 관통공(22) 사이의 지역이 절단되어 관통공(21)과 동심인 테이퍼 경사면(25)을 형성한다. 절삭날(18,19)의 대응 레이크면(23a),(23b)의 안쪽에 요부(26)가 형성된다.

상기한 구성에 의해 주절삭날(16)의 레이크면(22)에 3차원 브레이커가 형성된다.

이상 설명한 바와 같이, 주절삭날(16)의 레이크면(22)이 존재하기 때문에 상기 실시예에 따른 스로어웨이 팁(12)은 α만큼 증가된 레이크각으로 인한 개선된 절삭성능과 β만큼 증가된 경사각으로 인한 개선된 칩배출성을 갖는다. 레이크면(22)에서 α ＞ β이기 때문에, 레이크면은 경사각(β) 방향을 따라 더 적게 기울어지며, 그 결과 팁의 강도를 확보할 수 있다. 또, 레이크면(22) 안쪽에 형성된 경사 평탄면(24)으로 인해 팁이 깊은 절삭을 수행할 때 팁의 두께가 확보되어 팁의 강도도 확보된다. 또, 팁(12)이 네거티브형이므로 프레싱 작업으로 쉽게 성형될 수 있어, 팁의 강도를 확보하기에 유리하다.

절삭날(17,18)이 상기 실시예에서는 상면(14)에만 형성되었지만, 본 발명은 하면(13)과 상면(14)을 동일하게 주절삭날(16), 레이크면(22) 보조절삭날(18)등을 구비하게 형성된 제9도의 사시도에 도시된 바와 같은 스로어웨이 팁(12)을 구현할 수도 있다. 이 경우, 유효 절삭날의 수는 전술한 실시예의 2배이다.

스로어웨이 팁(12)에서, 상하면(14,13)의 대응 주절삭날들(16)을 서로 평행하게 형성하여 그 사이의 거리를 어떤 위치에서도 거의 동일하게 한다.

상하면(14,13) 양쪽 모두 주절삭날(16)과 보조절삭날(18)이 형성된 스로어웨이 팁(12)은 상하면 각각의 다수의 보조절삭날들(18)이 동일한 가상평면상에 위치하기 때문에 쉽게 다룰 수 있다는 점에서 장점을 갖는다.

제1, 제2 실시예의 스로어웨이 팁에 따르면, 주절삭날의 레이크면은 보조절삭날에서 멀어질수록 주절삭날을 따라 하면을 향해 점차 기울어져 있다. 레이크각은 액시얼 방향으로 양의 값을 갖게되어, 칩배출성이 향상된다. 또, 주절삭날의 레이크면은 주절삭날에 수직 방향을 따라 하면을 향해 기울어져 있다. 이렇게 되면 레이크각이 커져, 절삭성능이 향상된다. 또, 팁이 네거티브형이기 때문에 절삭날의 강도가 높다.

보조절삭날의 레이크면이 보조절삭날에 수직방향을 따라 하면을 향해 점차 기울어지기 때문에 절삭성능이 더욱 향상된다.

주절삭날의 레이크면의 폭이 전체 길이에 걸쳐 거의 일정하고 이 레이크면에 이어진 내부영역이 경사 평탄면으로 형성되기 때문에 깊은 절삭을 할 때 충분한 두께의 스로어웨이 팁을 확보할 수 있어 그 강도를 확보할 수 있다.

또, 포지티브형 스로어웨이 팁과 비교하여 네거티브형 스로어웨이 팁은 실질적으로 두배 많은 유효 절삭날을 보유하게 되며, 프레싱으로 쉽게 성형될 수 있다.

또, 보조절삭날들이 같은 수평면 상에 형성되기 때문에, 치수의 정밀도를 쉽게 관리할 수 있다.

주절삭날의 레이크면에서 α ＞β이기 때문에, 각도 β로 결정된 비교적 긴 길이를 따른 레이크면의 경사각이 작아서 팁의 강도를 확보할 수 있다.

지금부터는, 제14도∼제22도를 참조하여 본 발명의 제3, 제4실시예에 대하여 설명한다.

제14도, 제15도, 제16도는 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 스로어웨이 팁의 사시도, 정면도, 평면도이다. 제17도∼제20도는 제16도의 각 V-V선, X-X선, Y-Y선, Z-Z선 단면도이다.

제14도와 제15도에 표시한 스로어웨이 팁(12)의 기본적인 구성은 제1실시예의 구성과 거의 비슷하다.

제16도에 표시한 것과 같이, 상면(14)에는 각 주절삭날(16)의 레이크면(22)의 폭은 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 다른쪽 인접 보조절삭날(18) 방향으로 주절삭날(16)을 따라 점차 넓어진다. 레이크면(22)은 주절삭날(16)의 수직방향으로 중앙 관통공(21)을 향해 레이크각 α로 한쪽 인접 보조절삭날(18)로부터 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 하면을 향하여 점차 기울어진다(즉, 레이크면과 하면의 거리가 짧아진다).

제18도∼제20도의 단면도와 같이, 레이크각(α)는 상기 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 가장 크며, 점차 작아진다(α₁＞ α₂＞ α₃). 따라서, 레이크면(22)은 비틀린 경사면을 형성한다.

레이크면(22)은 다른쪽 인접 보조절삭날(18) 부근에서 급격히 위로 휘어져 이 보조절삭날의 레이크면(23a)(또한 절삭날(19)의 레이크면(23b)에도)에 이어진다.

레이크각(α)의 가변 범위는 0 ∼ 30°사이(바람직하게는 10 ∼ 25°사이)로 설정한다. 이 경우, α가 0°보다 작으면, 절삭성능이 저하된다. 반대로, α가 30°보다 크면, 선단각이 작아져, 팁이 균열되기 쉽다. 또, 경사각(β)의 범위는 5°∼ 20°사이(바람직하게는 10°∼ 15°사이)로 설정한다. β가 5°보다 작으면 칩배출성이 감소되고, β가 20°보다 크면 팁의 강도가 저하된다.

제1실시예와 제2실시예의 다른 특징들은 제3실시예와 제4실시예에 거의 적용될 수 있다. 구체적으로는 레이크면, 경사면, 레이크각에 관해 참고한다.

전술한 바와 같이, 스로어웨이 팁(12)에 있어서, 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 레이크각(α)이 점차 작아지면서(α₁＜α₂＜α₃) 폭은 점점 넘어지는 비틀림면으로 레이크면(22)이 형성된다. 따라서, 얕은 절삭의 경우에는 브레이커 폭이 작기 때문에 절삭성능이 좋고 칩이 쉽게 말리게 된다. 깊은 절삭의 경우에는, 절삭에 사용되는 팁의 강도가 높고 브레이커 폭이 넓기 때문에, 칩이 원활하게 배출되어, 막힘을 방지한다. 이 팁(12)은 경도가 비교적 높은 스틸 등의 재료를 절삭하는데 특히 적합하다.

상기 실시예에서 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 레이크각(α)이 점차 작아지도록 하여 비틀린 형태의 레이크면(22)이 형성된다. 그 변형으로서, 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 레이크각(α)이 점차 커지도록 레이크면(22)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 제8도에 도시된 바와 같이, 스로어웨이 팁(12′)의 레이크면(22′)의 폭(3차원 브레이커의 폭)은 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 좁아진다.

이런 형상이라면, 절삭할 재료가 알루미늄 등의 비교적 연질 재료이면, 팁이 깊은 절삭을 할 때의 절삭성능이 개선될 수 있다. 그 결과, 팁의 강도에 악영향을 미치지 않고 칩을 만족스럽게 말리게 하여 배출할 수 있다.

본 발명의 제4실시예는 제1실시예와 제2실시예의 관계처럼 제3실시예와 유사하게 변형된 것으로서, 즉 하면(13)과 상면(14)이 동일한 구성으로 되어있다.

제3, 제4 실시예들은 동일한 이유로 제1, 제 2 실시예들과 비슷한 장점들을 제시한다. 따라서, 제1, 제2 실시예들에 관한 전술한 설명들을 참조한다.

또, 상기 실시예들에서는 경사각(β)이 고정되어 주절삭날(16)을 선형으로 기울어지게 했지만, 주절삭날(16)을 따라 경사각을 점차 변화시켜서 대응 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날을 하면쪽으로 점차 기울어지게 할 수도 있다. 예를들어, 경사각(β)을 변화시키면, 주절삭날(16)이 오목 또는 볼록한 곡선 형태로 되어 대응 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 하면을 향해 점차 기울어질 수도 있다.

이렇게 하여, 팁의 강도와 칩배출성을 적절히 조절할 수 있다.

제3실시예와 제4실시예의 스로어웨이 팁에 따르면, 각 주절삭날은 보조절삭날에서 멀어질수록 하면을 향해 기울어져 있고, 주절삭날의 레이크면은 비틀리게 형성되어 주절삭날을 따라 레이크각이 변화한다. 따라서, 주절삭날은 레이크각이 큰 지역에서 양호한 절삭성능을 보인다. 반대로, 레이크각이 작은 지역에서는, 절삭성능은 비교적 감소하지만 팁의 강도가 개선된다. 스틸, 알루미늄 등 절삭할 재료의 경도와 필요한 절삭특성에 따라 주절삭날을 따른 레이크면의 레이크각을 변화시킴으로써, 절삭재료의 경도와 절삭깊이에 맞게 절삭성능과 팁 강도를 적절하게 균형을 맞출 수 있다. 그 결과, 팁의 용도에 적절한 절삭특성을 얻을 수 있다. 또, 팁이 네거티브형이기 때문에, 팁의 강도가 높다.

각 주절삭날의 레이크각을 대응 보조절삭날에서 멀어질수록 커지게 함으로써, 팁이 깊은 절삭을 할 때의 절삭성능을 개선할 수 있다.

또, 각 주절삭날의 레이크각을 대응 보조절삭날에서 멀어질수록 작아지게 함으로써, 팁이 얕은 절삭을 할 때의 절삭성능을 개선할 수 있다.

주절삭날의 레이크면이 레이크각이 큰 지역에서 좁아지기 때문에, 칩은 이 지역에서 말리기 쉽다. 또, 주절삭날의 레이크면이 레이크각이 작은 지역에서 넓어지기 때문에, 칩이 원활하게 배출되어, 칩이 막히는 것이 방지된다.

주절삭날의 경사각이 고정되면, 주절삭날은 선형으로 기울어진다. 반대로, 그 경사각이 점차 변화한다면, 주절삭날은 볼록 또는 오목 곡면으로 형성된다. 따라서, 팁의 강도와 칩배출성이 경사각에 따라 정해질 수 있고, 또한 절삭 깊이에 따라 조절될 수 있다.

각 보조절삭날의 레이크면이 보조절삭날에 수직으로 하면을 향해 기울어지도록 형성되기 때문에 절삭성능이 향상된다.

또, 중앙에 형성된 경사 평탄면 때문에, 깊은 절삭을 할 때 스로어웨이 팁의 두께를 충분히 확보하여 팁의 강도를 유지하게 된다.

또, 보조절삭날들이 동일 평면상에 위치하기 때문에, 치수의 정밀도를 쉽게 관리할 수 있다.

이하, 제23도∼제29도를 참조하여 본 발명의 제5실시예에 대해 설명한다.

제23, 24, 25도는 각각 본 발명의 제5실시예에 따른 스로어웨이 팁의 사시도, 평면도, 정면도이다. 제26도∼제29도는 각각 제24도의 I-I선, F-F선, G-G선과 V-V선 단면도이다.

제23도∼제29도에 도시된 스로어웨이 팁(12)은 네거티브형이고, 대략 정방형이다. 서로 마주보고 있는 상면(14)과 하면(13)은 동일하고 수직방향에 대하여 회전대칭으로 형성되어 있다. 따라서 도면에는 상면(14)의 형상에 초점을 맞추고 있다(하면(13)에 초점을 맞출 수도 있다). 상면(14)과 측면들(15)의 교차에 의해 형성된 능선은 주절삭날(16) 기능을 하고, 각각의 모서리를 수직으로 절단하여 형성된(부분적으로 측면을 구성하는)베벨면들(17)과 상면(14)의 교차에 의해 형성된 능선은 보조절삭날(18) 기능을 한다.

절삭날, 모서리, 베벨면 등에 대해서는 이전의 실시예들의 설명을 참조한다.

스로어웨이 팁(12)의 중앙에는 체결나사용 관통공(21)이 형성되어 있다.

상면(14)에서, 각각의 주절삭날(16)의 레이크면(22)은 주절삭날(16)에 수직으로 중앙을 향하면서 하면(13)을 향해 점차 기울어져 있고, 레이크각(α)은 주절삭날(16)을 따라 거의 일정하다. 제24도의 평면도에서와 같이, 레이크면(22)은 주절삭날(16)의 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 다른쪽 인접 보조절삭날(18)을 향해 주절삭날을 따라 그 폭이 점점 좁아지도록 형성된다(폭이 일정하거나 점차 넓어질 수도 있음).

레이크면(22)은 상기 다른쪽 인접 보조절삭날(18) 부근에서 급격히 위로 휘어져 그 보조절삭날(18)의 레이크면(23a)에 맞닿는다. 주절삭날(16)과 보조절삭날(18) 사이의 각 절삭날(19)에도 레이크면(23b)이 형성된다. 레이크면(23a,23b) 역시 대응 절삭날에서 중앙을 향해 멀어질수록 하면을 향해 점차 기울어져, 양의 레이크각을 형성한다.

제23, 25도에 도시한 바와 같이, 관통공(21) 둘레의 상면(14)에는 위에서 보아 우물 형태의 안착면(15)이 형성된다. 각각의 능선(15a)과 대응 주절삭날(16)사이의 간격이 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 점점 넓어지다가 다른쪽 인접 보조절삭날(18) 부근에서 점점 좁아져 안착면(15)에는 대략 V형 능선(25a)이 있다. 안착면(25)은 각 모서리에서 보조절삭날(18)의 레이크면(23a,23b)에 이어진다.

각 주절삭날(16)과 안착면(25)의 사이에 브레이커 홈(26)이 형성된다. 각 브레이커 홈(26)에서 주절삭날(16)에 수직방향으로 레이크면(22) 안쪽으로 차례대로 오목 곡면부(27) 및 평평하고 위로 약간 경사진 제 1 경사면(28)이 형성된다. 제 1 경사면(28)은 한쪽 인접 보조절삭날(18)에 인접한 지역에서 안착면(25)까지 이어져 있다.

또, 안착면(25)의 각 능선(25a)의 가장 내측부분 부근 지역, 즉 한쪽 보조절삭날(18)에서 떨어진 지역에서는, 제1경사면(28) 보다 더 위로 경사지고 볼록하게 곡면된 제2경사면(29)이 안착면(25)과 제1경사면(28)의 사이에 형성된다.

이러한 구성의 제5실시예에 따른 스로어웨이 팁(12)은 상기한 실시예에 따르는 장점이나 특징 이외에도 다음과 같은 장점을 갖는다. 각 브레이커 홈(26)이 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)을 따라 점차 넓어지기 때문에 팁(12)이 얕은 절삭을 할 때, 브레이커 홈(16)의 폭이 좁기 때문에 생성되는 얇은 칩은 기다랗지 않고 쉽게 말려 원활하게 배출된다. 팁이 얕거나 평균적으로 깊은 절삭을 할 경우, 칩은 제1경사면(28)에 접촉하여 말린다. 팁이 깊은 절삭을 할 경우, 브레이커 홈(26)의 폭이 넓기 때문에 칩이 원활히 배출되어 제1경사면(28)에 비해 더욱 부드럽게 경사진 제2경사면(29)과 접촉하여 말리게 된다. 따라서, 칩이 더욱 원활하게 제거되어 막힘을 방지하므로, 절삭 부하가 감소된다. 또, 안착면(25)이 주절삭날(16) 보다 높이 위치하고 있으므로, 팁(12)이 얕은 절삭, 약간 깊은 절삭 또는 깊은 절삭을 하는가에 무관하게 어떤 경우에도 막히지 않고 칩을 원활하게 배출한다.

각각의 상하면(14,13)에 형성된 안착면(25)으로 인해 팁(12) 전체가 두껍게 되어, 팁(12)의 균열 및 파손이 방지되므로 팁의 강도가 향상된다. 특히, 각 모서리에서 안착면(25)이 보조절삭날(25)과 이어져 있어서, 팁(12)이 커터(9)에 안정되게 자리잡을 수 있고 모서리 부근에서 보다 높은 강도를 보유한다. 또, 팁(12)이 네거티브형이기 때문에, 프레싱에 의해 쉽게 성형할 수 있고 절삭날의 강도를 확보할 수 있다.

상하면(14,13) 양쪽에 주절삭날(16)과 보조절삭날(18) 등이 형성되어 있는 스로어웨이 팁(12)은 상하면 각각의 다수의 보조절삭날들(18)이 동일 가상면에 위치하기 때문에 정밀도를 관리하기가 쉽다는 장점이 있다. 또 다른 이점은 절삭날의 형상과 위치가 모서리의 변화에 관계치 않는 것이다.

각각의 브레이커 홈(26)의 제1경사면(26)은 평탄하지 않고 오목하거나 볼록할 수도 있다. 제2경사면도 볼록하지 않고 오목하거나 평탄할 수 있다.

상기 실시예들에서는 레이크각(α)이 일정하였지만, 가변적일 수도 있다. 구체적으로, 주절삭날(16)을 따라 레이크각(α)이 점점 커지거나 작아지도록 레이크면(22)을 형성할 수도 있다.

또, 상기 실시예에서는 경사각(β)이 일정하기 때문에 주절삭날(16)이 선형으로 경사져 있지만, 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 주절삭날(16)이 점점 하면쪽으로 경사지도록 경사각을 주절삭날을 따라 점점 변하도록 할 수도 있다. 예를들어, 경사각(β)을 변화시켜, 각 주절삭날(16)을 오목 또는 볼록한 곡선으로 형성하고, 한쪽 인접 보조절삭날(18)에서 멀어질수록 하면(13)을 향해 점차 기울어지게 한다.

이러한 방식에 의해, 팁의 강도와 칩배출성을 적절히 조정할 수 있다.

상기 실시예에서는 스로어웨이 팁(12)을 정방형으로 하였지만, 반드시 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 팁(12)은 마름모, 직사각형, 평행사변형 등의 사변형이나 삼각형 또는 다각형으로 할 수도 있다.

또 스로어웨이 팁(12)의 주절삭날(16)과 보조절삭날(18)을 호닝가공(honing)하거나 평평하게 형성할 수도 있다.

제5실시예에 따른 스로어웨이 팁은 각 주절삭날이 대응 보조절삭날에서 멀어질수록 하면을 향해 기울어지기 때문에 칩배출성이 양호하고, 각 주절삭날의 레이크각이 양의 값을 갖기 때문에 절삭성능이 좋으며, 평탄한 안착면이 상하면 중앙에 형성되기 때문에 커터에 장착할 때 안착 안정성이 양호하다. 안착면은 또한 전체 팁을 두껍게 하여 절삭시 균열과 파손을 방지하고 강도를 향상시키는 기능을 한다. 또, 주절삭날보다 낮은 위치에 형성되는 안착면으로 인해 칩이 막히는 것이 방지되고 커터 부하가 작아진다. 그 결과, 팁에 의한 칩배출성이 더 향상될 수 있다.

팁이 얕은 절삭을 할 때는 칩이 기다랗지 않게 말리므로 원활하게 배출된다. 팁이 깊은 절삭을 할 때는, 브레이커 홈의 폭이 넓어져 칩이 원활하게 제거된다.

팁이 얕거나 평균깊이의 절삭을 할 때는, 주절삭날의 레이크면을 따라 제거되는 칩 이 브레이커 홈의 제1경사면에 접촉하여 말려진다. 팁이 깊은 절삭을 할 때는, 칩이 제2 경사면을 따라 제거되므로 적절하게 말려서 배출된다.

액시얼 레이크각, 모서리각 및 경사각을 각각 -4°이하의 범위, 25°∼ 60°의 범위 및 0°이상의 범위로 설정하여 절삭시 나선형 칩을 생성 및 배출하도록 전술한 실시예들중의 하나에 따른 스로어웨이 팁이 스로어웨이 커터에 장착된다. 따라서, 액시얼 레이크각과 레이디얼 레이크각이 둘다 음의 값을 가질 때에도 절삭을 실행할 수 있고, 대향면이 평행한 스로어웨이 팁을 비슷한 조건하에 장착한 경우와 비교하여 실제의 경사각과 참 레이크각이 양의 방향으로 증가하여 둘다 양의 값을 취할 수 있다. 그 결과, 커터의 절삭성능과 칩배출성이 향상되어, 막히지 않으며 양호한 안착 안정성을 갖는다.

또, 본 발명의 스로어웨이 팁을 장착함으로써, 대향면이 평행한 스로어웨이 팁을 비슷한 조건하에 장착한 경우와 비교하여, 실제 경사각과 참 레이크각이 양의 방향으로 증가하여 둘다 양의 값을 취할 수 있으며 칩배출성과 절삭성능이 개선될 수 있다. 또, 팁을 더욱 안정되게 안착시킬 수 있으며, 칩을 원활하게 제거할 수 있고, 절삭부하를 낮출 수 있다.

상기한 구성의 스로어웨이 팁(12)을 제11도에 도시된 스로어웨이 커터(9)에 장착하여 팁의 각도를 전술한 종래의 팁(1)과 동일하게: 즉 액시얼 레이크각(A), 모서리각(CH), 및 경사각(I)을 각각 -10°∼ -4°의 범위, 25°∼ 6°의 범위, +5°이상의 범위로 설정하고 다음 관계식을 만족시킨다.

액시얼 레이크각 등을 설정하기 위한 기초로서의 주절삭날의 여러 선은 본 실시예의 인접 보조절삭날들(18,18)을 종래의 팁의 주절삭날(5)에 연결시키고 대응시키는 가상선이라는 점에 주의해야 한다.

다음, 실제 경사각(1+β)은 경사각(β)을 갖는 팁(12)의 주절삭날(16)에 의해 양의 방향으로 증가하여, 팁(12)의 나선형 칩 배출성이 향상된다.

실제 참 레이크각(T+α) 역시 팁(12)의 레이크면(22)이 가변 레이크각(α)을 형성하기 때문에 양의 방향으로 증가하여, 팁(12)의 절삭성능이 향상된다.

각각의 수치를 적절히 선택하면, 실제 경사각과 실제 참 레이크각 둘다 양의 값을 취할 수 있다.

본 실시예에 따른 스로어웨이 팁(12)을 커터(9)에 장착할 때 각각의 각도에 대한 수치의 예는 액시얼 레이크각(A) = -5°03′, 레이디얼 레이크각(R) = -14°46′, 모서리각(CH) = 44°47′, 참 레이크각(T) = -14°, 경사각(I) = 7°이다. 이 경우, 실제 경사각과 참 레이크각은 각각 양의 방향으로(+β°)와 (+α°) 만큼 증가한다.

또, 대향면이 평탄하고 평행한 스로어웨이 팁이 장착된 커터와 비교하여, 전술한 실시예에 따른 스로어웨이형 커터에서는 절삭날(16)의 절삭성능과 팁(12)의 칩배출성이 향상되어 커터(9)에 팁을 장착하여 나선형 칩을 배출하는 조건의 변화 없이(변화될 수도 있음) 나선형 칩을 배출할 수 있다.

또, 스로어웨이 팁(27)을 커터(9) 등의 팁장착부에 장착할 경우, 팁(27)의 장착면(하면(13)과 상면(14))의 형상과 일치되는 상면을 갖는 시이트를 사용한다면, 절삭에 사용되지 않는 면에 형성된 절삭날을 파손시키지 않고 커터(9)에 팁(27)를 견고히 고정할 수 있다.

또, 상기한 실시예에 따른 스로어웨이형 커터는 주절삭날(16)의 레이크면(22)이 레이크각(α)과 경사각(β)을 형성하기 때문에 절삭성능과 칩배출성이 향상된다. 따라서, 대향면이 평탄하고 평행한 스로어웨이 팁이 장착된 커터와 비교하여, 상기 실시예에 따른 커터는 절삭날(16)의 절삭성능과 팁(12)의 칩배출성이 향상되어, 커터(9)에 팁을 장착하여 나선형 칩을 배출하는 조건을 변화시키지 않고(변화시킬 수도 있음) 나선형 칩을 배출할 수 있다.

또, 스로어웨이 팁(12)이 커터(9)에 설치될 경우, 주절삭날(16)의 레이크각(α)과 경사각(β)으로 인해, 팁의 각도를 종래 기술의 스로어웨이 팁과 같은 범위로, 즉 액시얼 레이크각(A), 모서리각(CH), 경사각(I)을 각각 -10°∼ -4°의 범위, 25°∼ 70°의 범위, +5°이상의 범위로 설정하여 방정식(6)을 만족하도록 팁을 설치할 필요는 없을 수도 있다.

다음에, 칩배출성과 절삭성능이 향상되도록 커터(9)에 상기 실시예에 따른 스로어웨이 팁(12)을 장착하기 위한 조건에 대해 설명한다.

크로넨버그 방정식(2)을 이항하면 다음 방정식(7)을 구할 수 있다.

종래의 기술과 제11도의 전술한 조건들과 관련하여, 액시얼 레이크각(A)과 경사각(I) 또는 참 레이크각(T)을 표 1의 상태와 같이 설정하고, 모서리각(CH)은 25°, 45°, 60°로 설정하여 이들 값을 방정식(7),(1),(4),(6)에 대입하면, 레이디얼 레이크각(R)과 참 레이크각(T) 또는 경사각(I)을 표 1의 값으로 구할 수 있다.

[표 1]

표 1에서, 액시얼 레이크각(A) = -4°이고 경사각(I) = +5°일 때, 모서리각(CH)이 25°보다 작으면, 제11도에 정의된 사용가능한 지역의 좌측 하한을 넘어, 그 결과 참 레이크각(T)이 너무 작아진다. 또, 액시얼 레이크각(A) = -4°이고 참 레이크각(T) = -20°일 때, 모서리각(CH)이 60°보다 크면, 레이디얼 레이크각(R)은 제13도의 사용가능한 지역의 우측 하한 부근에 있다. 따라서, 참 레이크각(T)이 20°보다 크면, 레이디얼 레이크각(R)이 너무 작아진다.

본 발명의 상기 실시예에 따른 스로어웨이 팁(12)에서, 주절삭날(16)은 양의 값의 경사각(β)을 보유한다. 따라서 경사각(I)이 더욱 감소될 수 있다. 즉, 상기한 종래의 기술을 기초로 하여, β+1 = +5°이면 충분하고, 이로부터 다음 방정식(8)을 구할 수 있다.

β = 5°면, 경사각 I = 0°라도 나선형 칩을 배출할 수 있다. 또, 경사각(I)이 더욱 감소되면, 절삭성능에 영향을 주는 참 레이크각(T)의 음의 값을 더 작게 할 수 있다(표 2 참조).

[표 2]

그러나, 표 2의 하단 줄에서 알 수 있듯이, 경사각(I)이 음의 값(예컨대, 4°)이라면, 참 레이크각(T)이 너무 작아진다. 이것은 방사상 외측에 불충분하게 큰 틈새 각을 발생시키기 때문에 바람직하지 못하다.

따라서, 액시얼 레이크각(A)에 따라 변하기는 하지만, 절삭에 적절한 경사각(I)의 바람직한 하한은 표 3과 같이 A= -6°일 때 0°부근에 있을 것이다.

[표 3]

본 발명에 따른 상기 실시예들의 스로어웨이 팁(12)을 커터(9)에 장착할 때 나선형 칩을 배출하려면, 모서리각(CH)과 경사각(I) 각각이 25°∼ 60°, 0°이상일 때 액시얼 레이크각(A)을 -4°이하로 하면 충분하다. 액시얼 레이크각(A)은 -10°∼ -4°로 하는 것이 바람직하고 -7°∼ -5°로 하면 더욱 바람직하다. 참 레이크각(T) = 0°일 때 방사상 외측의 틈새각이 불충분하게 크더라도, 참 레이크각(T)은 어떤 음의 값이라도 가질 수 있다. 참 레이크각(T)은 -20°∼ -5°로 하는 것이 바람직하고, -15°∼ -10°로 하면 더욱 바람직하다.

특히, 실제적으로 효과적인 장착위치를 제공하는 수치로는, 모서리각(CH) = 약 45°, 액시얼 레이크각(A) = -6°, 경사각(I) = 4°일 경우 레이디얼 레이크각(R) = -11°31′, 참 레이크각(T) = -12°20′이다.

스로어웨이 팁(12)에 있어서, 주절삭날(16)의 레이크각 α = 25°이고 경사각 β = 10°이면, 실제 경사각 I = 약 14°이고 실제 참 레이크각 T = 약 13°이다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 또는 제2실시예의 스로어웨이 팁에 따르면, 각 주절삭날은 한쪽 인접 보조절삭날에서 멀어질수록 하면을 향해 점차 기울어지다가 위로 휘어져 다른쪽 인접 보조절삭날에 연결되고 각 절삭날의 레이크면은 그 수직 방향으로 보조절삭날에서 멀어질수록 하면을 향해 점차 기울어져 있다. 따라서, 경사각과 레이크각이 증가하여 칩배출성과 절삭성능이 향상된다. 또, 팁이 네거티브형이기 때문에, 절삭날은 높은 강도를 갖는다.

각 보조절삭날의 레이크면이 보조절삭날에 수직 방향으로 하면을 향해 점차 기울어지기 때문에, 절삭성능이 향상될 수 있다.

또, 주절삭날 각각의 레이크면은 전장에 걸쳐 폭이 일정하고, 이 레이크면과 이어진 내부영역이 주절삭날과 같은 방향으로 기울어진 경사 평탄면에 의해 형성된다. 따라서, 깊은 절삭을 할 때의 팁의 두께를 확보할 수 있어, 팁의 강도를 확보할 수 있다.

또, 하면이 상면과 동일한 형상을 갖기 때문에, 팁을 프레싱으로 쉽게 성형할 수 있고 팁의 강도를 확보할 수 있다.

또, 같은 표면에 형성된 복수의 보조절삭날이 동일 수평면에 위치하므로, 스로어웨이 팁의 정밀도를 쉽게 관리할 수 있다.

또, 스로어웨이형 커터에 제1 실시예에 따른 스로어웨이 팁이 장착되어 액시얼 레이크각, 모서리각, 경사각이 각각 -4°이하, 25°∼ 60°, 0°이상으로 되어 절삭시 나선형 칩을 생성시켜 배출한다. 따라서, 대향면이 평행한 스로어웨이 팁을 비슷한 조건하에 장착하는 경우와 비교하여, 절삭성능과 나선형 칩의 배출성을 둘다 향상시킬 수 있다.

또, 제2 실시예에 따른 스로어웨이 팁을 스로어웨이형 커터에 장착할 때, 이 팁은 스로어웨이 팁의 안착면에 대응하는 형상의 상면을 보유한 시이트를 경유하여 팁 장착 시이트에 장착된다. 따라서, 상하 양면에 절삭날을 갖는 팁이 형성되어도, 이 팁은 안착면상의 절삭날 등을 손상시키지 않고 견고히 고정될 수 있다.

제3 또는 제4실시예의 스로어웨이 팁에 따르면, 각 주절삭날은 한쪽 인접 보조절삭날로부터 멀어질수록 하면을 향해 점차 기울어지고, 레이크면은 하면을 향해 경사진 비틀림면으로 형성되어 레이크각이 주절삭날을 따라 변한다. 따라서, 절삭할 재료에 따라 레이크면의 레이크각을 가변적으로 설정함으로써, 절삭성능이나 팁 강도 등의 필요한 절삭특성을 절삭 깊이에 맞춰 적절하게 균형잡을 수 있다. 또, 칩배출성을 개선하는 경사각을 갖고 다음에 절삭성능을 개선하는 큰 레이크각을 갖도록 주절삭날과 레이크면을 형성한다. 또, 팁이 네거티브형이기 때문에, 절삭날은 높은 강도를 보유하는 이점이 있다.

또, 각 주절삭날의 레이크각이 보조절삭날에서 멀어질수록 주절삭날을 따라 점차 커지기 때문에, 특히 알루미늄등의 연질 재료의 절삭의 경우, 팁이 깊은 절삭을 할 때 양호한 절삭성능을 보인다.

또, 주절삭날의 레이크각이 보조절삭날에서 멀어질수록 주절삭날을 따라 점차 커지기 때문에, 팁을 얕은 절삭을 할 때 양호한 절삭성능을 보이고, 깊은 절삭을 할 때의 팁의 강도를 확보할 수 있다.

주절삭날의 레이크면은 레이크각이 큰 지역에서는 폭이 좁아지므로, 칩이 쉽게 말리고 레이크각이 작은 지역에서는 폭이 넓어져 칩이 막히는 것을 방지할 수 있다.

나아가, 각 주절삭날은 경사각이 일정하거나 점차 변하도록 형성되기 때문에, 팁의 강도와 칩배출성이 경사각에 따라 설정된다. 그 결과, 팁의 강도와 칩배출성을 절삭 깊이에 맞게 적절히 조정할 수 있다.

또, 제4실시예에서 하면이 상면과 동일한 형상으로 되어있기 때문에 많은 유효 절삭날을 제공하는바; 팁은 프레싱으로 쉽게 성형할 수 있으며; 절삭날은 충분한 강도를 갖게된다.

제4실시예의 스로어웨이 팁에 따르면, 각 주절삭날은 한쪽 인접 보조절삭날에서 멀어질수록 서로 마주보는 상면과 하면의 어느 한 면을 향해 점차 기울어지고, 주절삭날의 레이크면은 주절삭날의 수직방향으로 상면 또는 하면을 향해 점차 기울어지며, 주절삭날보다 높이가 낮은 안착면은 브레이커 홈을 경유하여 주절삭날의 내부에 형성된다. 따라서, 팁의 절삭성능과 칩배출성이 좋다. 또, 안착면이 절삭날보다 낮게 위치하기 때문에, 막힘이 발생하지 않고 절삭부하가 감소되며, 칩배출성이 보다 향상된다. 안착면이 존재하기 때문에, 팁은 커터상에 안정되게 자리잡을 수 있으며 팁 두께가 증가하여 균열과 파손이 없으며 높은 강도를 보유한다.

또, 브레이커 홈은 보조절삭날에서 멀어질수록 대응 주절삭날을 따라 점차 폭이 넓어지도록 형성된다. 따라서, 팁이 얕은 절삭을 할 때, 브레이커 홈의 폭이 좁기 때문에, 칩이 기다랗지 않게 말려 원활하게 배출된다. 팁이 깊은 절삭을 할 때는 브레이커 홈의 폭이 넓어지기 때문에 칩이 원활하게 배출된다.

각 브레이커 홈에 형성된 제 1 경사면은 대응 주절삭날의 레이크면의 안쪽에서 위로 경사지고 넓은 지역에는 제1 경사면 보다 덜 경사진 제2 경사면이 있다. 따라서, 팁이 얕게 또는 평균깊이로 절삭할 때는, 주절삭날의 레이크면을 따라 제거되는 칩이 브레이커 홈의 제 1 경사면과 접촉하여 말리게 된다. 팁이 깊은 절삭을 할 때는, 칩이 제2 경사면을 따란 제거되어 적절하게 말리게 된다. 그 결과, 절삭부하가 감소되고 칩이 원활하게 배출된다.

Claims (13)

1. 서로 마주보고 있는 상면(14)과 하면(13)의 교차점에 의해 형성된 리지를 따라 형성된 주절삭날(16)과 보조절삭날(18),(19)과, 부착면과, 측면(15)으로 구성된 네거티브 스로어웨이 팁(12)에 있어서, 하나의 보조절삭날(18),(19)로부터 떨어진 방향을 따라 하면(13)을 향해 점차 기울어지고, 다른 인접한 보조절삭날(18),(19)과 위를 향해 곡선으로 접촉된 각 주절삭날(16)과, 하나의 보조절삭날로부터 떨어진 주절삭날(16)의 연장부분을 따라 하면(13)을 향해 점차 기울어진 각 주절삭날(16)의 레이크면(22)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
2. 제1항에 있어서, 각 보조절삭날(18),(19)의 레이크면(23a),(23b)이 보조절삭날(18),(19)의 수직방향을 따라 하면(13)을 향해 점차 기울어진 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 레이크면(16),(23a),(23b)과 연속하는 내부영역은 주절삭날(16)과 같은 방향으로 기울어진 경사 플랫면(24)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 보조절삭날(18),(19)이 같은 평면상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 주절삭날(16)의 레이크면(22)은 주절삭날(16)의 수직방향을 따라 하면(13)을 향해 점차 기울어지는 것이나, 또는 레이크각(α)이 주절삭날(16)을 따라 점차 증가 또는 감소하는 것에 의해 하면(13)을 향해 기울어진 굴곡면에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 주절삭날(16)의 레이크각(22)은 전체의 길이에 걸쳐서 폭이 대체로 고정되어 있고, 또한 레이크각(α)이 큰 비교적 폭이 좁은 지역 또는 레이크각(α)이 좁은 비교적 폭이 넓은 지역으로 되어 있는 주절삭날(16)의 수직방향을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 주절삭날(16)은 경사각(β)이 고정되거나 점차 변화하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플랫 부착면(25)은 절단홈(26)을 경유하여 절삭날(16)의 내부에 형성된 주절삭날(16)보다 더 낮게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
9. 제8항에 있어서, 절단홈(26)은 하나의 인접한 보조절삭날(18),(19)로부터 주절삭날(16)을 따라 폭이 점차 넓어지는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 절단홈(26)은 주절삭날(16)의 레이크면(22)의 안쪽과 위쪽으로 경사진 제1경사면(28)과, 제1경사면(28)보다 위쪽으로 더욱 적절하게 경사지고, 절단홈(26)의 폭이 넓은 지역에 형성된 제2경사면(29)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하면(13)이 상면(14)과 동일한 형상으로 되어있는 것을 특징으로 하는 스로어웨이 팁.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 축 레이크각(A), 모서리각(CH)과 모서리각(I)이 각각 -4°또는 그 이하의 범위, 25°∼ 60°의 범위, 0°또는 그 이상의 범위에서 설정되는 것에 의해 스로어웨이 팁(12) 상에 설치되어 절삭을 실시하는 동안 나선형 칩을 생산 및 제거하는 것을 특징으로 하는 스로어웨이형 커터.
13. 제12항에 있어서, 스로어웨이 팁(12)은 스로어웨이 팁(12)의 부착면(13), (25)과 유사한 형상을 보유하는 상면을 보유하는 시이트를 경유하여 팁 설치 시이트에 설치하는 것을 특징으로 하는 스로어웨이형 커터.