KR100398301B1 - 밀링커터용절삭삽입체 - Google Patents

Abstract

회전 절삭 공구 조립체는 삽입체(1) 및 삽입체 수납 포켓을 갖는 홀더를 포함하며, 상기 삽입체 수납 포켓에는 기부면, 및 적어도 하나의 함몰부(14)를 갖는 삽입체 측면과 결합하기 위해서 적어도 하나의 돌출부(26)가 형성된 측면이 형성된다. 이와 같은 배열은 공구의 삽입체에 축방향 지지를 제공한다.

Description

밀링 커터용 절삭 삽입체 {A CUTTING INSERT FOR A MILLING CUTTER}

슬로팅 작업에 사용되는 밀링 커터 조립체는 일반적으로 공구 홀더에 형성된 삽입체 수납 포켓에 착탈 가능하도록 장착된 복수개의 절삭 삽입체가 있는 디스크형 공구 홀더를 포함하며, 상기 복수개의 절삭 삽입체는 공구 홀더 원주 둘레에 서로에 대해서 각을 이루며 이격되고 한쌍의 작업 측면 및 정면 절삭 에지(edge)를 제공하도록 배열된다. 상기 절삭 삽입체는 최대의 인덱스 가능한 절삭 에지를 갖을 수 있도록 주로 정사각형으로 되어 있다.

이와 같은 밀링 커터 조립체는 특정한 응용 및 소정 절삭 폭에 따라 상이하게 설계될 수 있다. 따라서, 상대적으로 작은 절삭 폭이 요구될 때는, 예를 들어, 얇고 깊은 슬롯을 기계 가공하는 경우, 삽입체 수납 포켓이 좌우측에 배열되어서 절삭 삽입체의 작용 측면 절삭 에지가 상호 교차되는 방식으로 경사지게 되는 일체식 디스크형태의 공구 홀더를 갖는 전체 측면 및 정면 밀링 커터(full side and face milling cutter)가 일반적으로 사용된다. 그렇지만, 좀더 큰 절삭 폭이 요구될 때, 상기 절삭 공구 조립체에는 공구 스핀들의 축에 교대 배열로 적층된 많은 수의 반쪽 측면 및 정면(half-side and face) 좌우측 모듈 디스크 커터(modular disk cutter)가 만들어질 수 있다. 이러한 경우에, 밀링 커터의 작업 범위는 주로 동시에 작동하는 측면 절삭 에지의 전체 길이 증가에 의해서 증가될 수 있다.

본 발명이 특히 적용되는 작업에서, 각각의 절삭 삽입체는 측면 절삭 에지 및 정면 절삭 에지로 절삭하며, 결과적으로 방사상 및 축방향 절삭력을 받게 되고, 공구 홀더에 형성된 상기 삽입체 수납 포켓은 방사상 및 축방향으로 적절한 삽입체 지지부를 제공하여야 한다. 또한, 이와 같은 지지부 배열은 일반적으로 절삭 삽입체가 삽입체 수납 포켓에 정확하게 배치되도록 설계되어 공구가 방사상 및 축방향으로의 최소 이탈을 얻도록 한다. 이것은 일반적으로 공구 홀더의 삽입체 수납 포켓을 상호 수직한 두개의 포켓 측벽에 형성하는 것에 의해서 얻을 수 있다.

도1은 삽입체 수납 포켓이 방사상 및 축방향 지지 측벽(Sr, Sa)을 갖는 종래의 전체 측면 및 정면 밀링 커터의 한 예에 대한 도면이다. 도1은 작업물(WP)을 기계 가공하는 동안에 축방향 지지 측벽(Sa)이 밀링 커터에 의해서 제공될 수 있는 최소 절삭 폭(W)을 어떻게 제한하는가를 설명하고 있다. 따라서, 도시된 바와 같이, 소정의 지지 강도 및 강성을 보장하기 위해서, 상기 측벽(Sa)은 축방향으로 큰 공간을 차지한다. 결국, 절삭 폭(W)은 삽입체(1',1")의 절삭 에지의 길이(D) 뿐만아니라 측벽(Sa)의 크기에 의해서도 정해지므로, 절삭 에지들을 겹칠 필요가 있게 된다. 따라서, 예를 들어, 최소 절삭 폭(Wmin)을 얻기 위해서 상기 절삭 삽입체(1', 1")는 최대 겹침 범위(Emax)로 공구에 배열되어야 한다. 이렇게 되면밀링 커터에 의해서 획득될 수 있는 절삭 폭의 범위는 확실히 제한된다.

본 발명의 목적은 상기 단점들이 극복되거나 적어도 감소된 신규한 절삭 삽입체 및 이를 사용하는 신규한 절삭 공구 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명은 칩 제거 기계 가공용 회전 절삭 공구 조립체에 관한 것으로, 특히, 예를 들어 슬로팅(slotting) 작업에 사용되는 것과 같은 혼합된 측면 및 정면 밀링 커터 및 그에 사용되기 위한 교환 가능한 절삭 삽입체에 관한 것이다.

본 발명에 대한 좀더 나은 이해와 동일한 것이 실제로 어떻게 수행되는 가를 보여주기 위해서 이하에서는 첨부도면에 대해서 설명될 것이다.

도1은, 종래의 전체 측면 및 정면 밀링 커터에서, 삽입체 축 지지 배열이 절삭 크기 범위를 제한하는 방법을 도시한 도면.

도2a 및 도2b는 각각 본 발명에 따르는 절삭 삽입체의 사시도 및 저면도.

도3a 및 도3b는 여러 형태의 밀링 커터의 공구 홀더에서 본 발명에 따라서 형성되고 도2a 및 도2b에서 도시된 종류의 절삭 삽입체를 수납하도록 만들어진 삽입체 수납 포켓의 두가지 설계를 도시한 도면.

도4a, 도4b, 도4c 및 도4d는 도3a에서 도시된 본 발명의 실시예에 따라서, 전체 측면 및 정면 밀링 커터에 사용되는 삽입체 지지부 배열의 다른 설계를 설명한 개략 부분단면도.

도5는 도3a에서와 같이 설계된 삽입체 수납 포켓을 갖는 전체 측면 및 정면 밀링 커터의 사시도.

도6은 절삭 삽입체들이 상호 겹친 상태로 있는 것으로, 도5에서 도시된 밀링 커터의 개략 부분 단면도.

도7a는 도3b에서 도시된 본 발명의 실시예에 따르는 삽입체 지지 배열을 갖는 전체 측면 및 정면 밀링 커터에서 우면 양식으로 장착된 하나의 절삭 삽입체를 설명하는 개략적 부분 단면도.

도7b는 우면 및 좌면 절삭 삽입체가 상호 겹쳐진 것으로 도시된 도7a에서와 같은 전체 측면 및 정면 밀링 커터의 개략적 부분 단면도.

도8은 도7a의 절삭 공구의 V-V 선을 따르는 단면도.

도9a는 도3a에서와 같은 삽입체 지지부 배열 및 겹침 형식으로 장착된 절삭 삽입체를 갖는 탠덤식 설계의 전체 측면 및 정면 밀링 커터를 설명한 도면.

도9b는 도3b에서와 같은 삽입체 지지부 배열 및 작업물에 포크 형상을 제공하기 위해서 어떠한 겹침도 없이 장착된 절삭 삽입체를 갖는 일체식 설계의 밀링 커터를 설명한 도면.

도10a 및 도10b는 긴 홈 엔드밀에서 도3a 및 도4a에 도시된 본 발명의 삽입체 지지부 배열의 사용을 도시한 도면.

도10c는 종래의 긴 홈 엔드밀의 부분 측면도.

도11은 본 발명에 따르는 절삭 삽입체의 다른 실시예의 저면도.

본 발명에 따르면 회전축을 갖는 회전 절삭 공구용 절삭 삽입체가 제공되는 데, 상기 삽입체는 상면, 기부면, 및 측면과 상기 상면 및 측면의 교차부에 절삭 에지가 형성된 사실상의 각뿔대이며,

상기 삽입체는 공구에 장착될 때 비작동 측면으로 되는 적어도 한 측면을 갖고, 상기 측면은 측면 길이의 중심에 대해서 대칭으로 형성된 적어도 하나의 함몰부를 가지며, 상기 함몰부의 상부는 사실상 상기 상면의 근처에 배열되며,

상기 함몰부는 상기 측면과 사실상 동일한 방향으로 향한 저벽 및 상기 측면에 사실상 횡단하도록 향하는 한쌍의 측벽을 가지며, 상기 함몰부는 상기 삽입체가 공구에 장착될 때 상기 함몰부의 적어도 한 벽이 절삭 삽입체의 축 지지부를 구성하도록 설계된다.

본 발명에 따르면, 회전축을 갖는 공구 홀더를 포함하며 적어도 하나의 삽입체 수납 포켓 및 그곳에 파지 기구에 의해서 해제 가능하게 장착된 적어도 하나의 착탈식 절삭 삽입체가 형성된 회전 절삭 공구로서,

상기 절삭 삽입체는 삽입체 상면, 기부면, 및 측면을 갖는 사실상의 각뿔대이며, 상면과 측면 사이에는 절삭 에지가 한정되며,

상기 삽입체 수납 포켓은 포켓 기부면 및 측면을 포함하여 포켓의 기부면이삽입체 기부면 및 삽입체 측면을 지지하고 상기 포켓은 상기 회전축과 사실상 동일한 방향으로 향하는 지점에서 서로에 대해서 맞닿음으로써 절삭 삽입체의 방사상 지지부를 제공하며, 상기 회전축에 대해서 사실상 횡단 방향으로 향하는 부분에서 맞닿음으로써 삽입체의 축 지지부를 제공하며,

상기 축상 지지부에 포함된 삽입체 측면에 상기 삽입체 측면과 사실상 동일 방향인 저벽과 그에 사실상 횡단하는 측벽을 갖는 적어도 하나의 함몰부가 형성된 회전 절삭 공구에 있어서,

삽입체의 상기 축상 지지부에 포함된 포켓 측면에 적어도 하나의 함몰부와 결합된 적어도 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 정면 벽 및 측벽을 가지며 상기 함몰부에 수납되어서 상기 함몰부의 적어도 하나의 벽이 상기 돌출부의 각각의 벽에 밀착하여 공구의 상기 삽입체의 상기 축 지지부가 달성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 또한 회전 절삭 공구에 공구 홀더가 제공되는 데, 상기 공구 홀더는 회전축을 가지며 기부면 및 측면을 갖는 절삭 삽입체를 착탈 가능하도록 수납하게 제작된 적어도 하나의 삽입체 수납 포켓이 형성되며, 이와 같은 방법으로 방사상 및 축 방향으로 삽입체 지지부를 제공하며, 축방향으로 지지되는 삽입체의 적어도 한 측면에는 적어도 하나의 함몰부가 형성되며,

상기 삽입체 수납 포켓은 삽입체 기부면 및 적어도 하나의 측면을 지지하도록 만들어진 기부면을 포함하고, 상기 하나의 측면은 축방향으로 삽입체 지지부를 제공하도록 만들어지며,

포켓의 상기 측면은 상기 적어도 하나의 함몰부와 결합하는 적어도 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 정면벽 및 측면벽을 갖고, 상기 정면 및 측면 벽중 적어도 하나는 상기 회전축에 사실상 횡단하도록 향하며,

상기 돌출부는 상기 함몰부내에 수납되도록 만들어져서 상기 축에 사실상 횡단하도록 향하고 돌출부의 상기 벽은 함몰부의 대응 벽과 접해서 이에 의해서 축방향으로 삽입체의 상기 지지부를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 적합한 실시예에서, 상기 회전 절삭 공구는 밀링 커터이고 특히, 전체 측면 및 정면 밀링 커터이며, 상기 공구 홀더는 디스크형이고 일체식(integral) 또는 탠덤식(tandem) 본체 중 하나를 갖는다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 삽입체 수납 포켓은 공구의 회전축과 사실상 동일한 방향으로 향하는 단일 포켓 측면을 가지며, 상기 축 지지부는 포켓 돌출부의 대응 측벽을 누르는 삽입체 함몰부의 적어도 한 측벽에 의해서 달성되며, 상기 방사상 지지부는 상기 삽입체 측면의 리세스되지 않은 부분과 포켓 측면의 각각의 돌출되지 않은 부분을 접촉시키는 것에 의해서 달성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 삽입체 수납 포켓은 하나가 공구의 회전축과 사실상 동일한 방향으로 배열된 두개의 포켓 측면을 가지며 방사상 방향으로 삽입체 지지부를 제공하는 반면에, 다른 포켓 측면은 공구의 회전축에 사실상 횡단하여 배열되고 상기 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 정면 벽이 상기 함몰부의 저벽과 접하도록 하는 크기로 됨으로써 이에 의해 축 방향으로 상기 삽입체 지지부를 제공한다.

따라서, 회전 절삭 공구, 특히, 본 발명에 따라서 설계된 그 공구 홀더를 구비한 공구는 삽입체 비작동 측면의 리세스된 부분에서 발생한 절삭 삽입체의 축 지지는 추가로 공간을 전혀 또는 거의 요하지 않으므로, 공구에 의해서 제공되는 최소 절삭 폭이 삽입체 절삭 에지의 길이와 비슷하거나 동일한 값까지 효과적으로 감소될 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 설계는 모듈 공구 유닛을 나란히 짝을 맞출 수 있도록 해서 이와 같은 절삭 공구의 절삭 폭의 범위는 효과적으로 넓혀질 수 있게 된다.

적합하게는, 삽입체의 상기 축 지지를 사실상 상면에 인접해서 발생하게 함므로써 삽입체를 공구의 삽입체 수납 포켓에 좀더 안정적으로 배치시킬 수 있다.

적합하게는 본 발명의 절삭 삽입체는 인덱스 가능한 절삭 삽입체로서, 특히 일반적으로 정사각형이며, 삽입체의 각 측면에 적어도 하나의 상기 함몰부가 형성된다.

여기에서 리세스된 측면을 갖는 인덱스 가능한 절삭 삽입체는 공지되어 있음을 알아야 한다. 그렇지만, 이들 절삭 삽입체에서 이와 같은 리세스는 상이하며 본 발명의 목적과는 다른 목적으로 형성된다.

따라서, 예를 들어 미국 특허 제5,441,370호에 개시된 바와 같은 절삭 삽입체에서, 삽입체 측벽은 사후 연삭 작업을 필요로 하는 측면의 영역을 제한하기 위해서 약간 리세스되어 있다. 따라서 이러한 목적은 본 발명과 공통점이 없다. 미국 특허 제4,050,127호에서는, 공구의 파지 장치에 형성된 돌출부를 수납하도록 만들어진 리세스된 측면을 갖는 인덱스 가능한 절삭 삽입체를 포함하는 절삭 공구가개시되어 있다. 상기 절삭 공구는 회전 공구가 아니며, 본 발명이 특히 주목하는 작업보다 모방 선삭 작업용으로 설계되었으며 리세스와 돌출부의 결합 목적은 공구의 삽입체 축 지지부가 본 발명에서와 같이 최소 간격으로 되도록 하는 것을 보장하기 위한 것이라기 보다는 삽입체 배치 정밀도를 증가시키기 위한 것이다.

도1은 본 발명에 언급되는 일종의 종래의 전체 측면 및 정면 밀링 커터를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 밀링 커터는 회전축(X)을 갖는 커터의 디스크형 공구 홀더(2)에 엇갈림 방식으로 배열된 적절한 삽입체 수납 포켓에 착탈식으로 장착되고 길이(D)를 갖는 절삭 삽입체(1', 1")를 포함한다. 상기에서 좀 더 자세하게 설명된 바와 같이, 도1은 특히 축방향으로의 삽입체 지지에 필요한 강도 및 강성을 보장하기에 충분한 폭을 갖는 포켓 측벽이(Sa) 어떻게 최소 절삭 폭, 즉 결과적으로 밀링 커터에 의해서 획득되는 절삭 폭의 범위를 제한하는가를 설명하고 있다.

도2a 및 도2b는 본 발명에 따르는 밀링 커터에 사용되는 인덱스 가능한 절삭 삽입체(1)를 설명하고 있다. 도시된 바와 같이, 상기 절삭 삽입체(1)는 정사각형 상면(5) 및 기부면(6)을 갖고 상기 기부면(6)에서 삽입체의 상기 상면(5)으로 상방 및 외향으로 연장된 측면(7a, 7b, 8a, 8b)을 갖는 각뿔형 중실이다. 상기 삽입체(1)에는 상기 삽입체(1)를 파지 수단(도시 않됨)에 의해 공구 홀더에 장착시키기 위해 중심 배열된 파지 보어(9)가 형성된다.

절삭 삽입체(1)는 예를 들어 여기에서 참조로 결합된 미국 특허 제5,383,750호 및 이스라엘 특허 제113122호에서 설명된 바와 같이 사실상 동일한 두쌍의 절삭 에지(10a, 10b, 11a, 11b)를 갖는다. 상기 절삭 에지에는 상면(5)의 인접 경사면(5')의 교차면에서 각 측면(7a, 7b, 8a, 8b)의 각각의 릴리프 플랭크(relief flank)[12a, 12b, 13a, 13b, (12a 및 13a만 도시)]가 형성된다. 상기 절삭 에지(10a, 10b)는 절삭 에지(11a, 11b)에 사실상 횡단하도록 형성된다. 절삭 삽입체(1)의 표면(7a, 7b, 8a, 8b)은 동일한 설계를 갖기 때문에, 표면(7a)만 하기에서 설명될 것이다.

도시된 바와 같이, 측면(7a)에는 삽입체(1)의 기부면(6)에서 절삭 에지(10a)에 인접한 릴리프 플랭크(12a)로 연장되고 측면(7a)의 길이에 대해서 중심에 배열된 함몰부(14)가 형성된다. 상기 함몰부(14)는 측벽(7a)에 사실상 평행한 저벽(15) 및 상기 측벽(7a)에 사실상 횡단식으로 향하고 각각의 측부(18, 19)에서 결합되는 측벽(16, 17)을 가진다. 일반적으로 함몰부(14)의 저벽(15)은 분말 야금 처리로 삽입체를 압착해서 사출하는 수단에 의해 삽입체 제작을 용이하게 하기 위한 방식으로 저면(6)으로 향한다.

도3a 및 도3b는 삽입체 절삭 에지의 길이에 대해서 다른 절삭 폭들을 갖는 슬로팅 커터에 사용하기 위해서, 상술한 절삭 삽입체(1)를 장착하도록 형성된 삽입체 수납 포켓의 두 설계를 도시한다.

따라서, 도3a는 삽입체 절삭 에지의 길이와 동일하거나 조금 초과하는 절삭폭을 갖는 전체 측면 및 정면 밀링 커터(22)를 사용하도록 설계된 삽입체 수납 포켓(23)을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 상기 포켓(23)은 커터(22)의 양측면에서 개방되어 있으며 삽입체(1)의 기지부(6)를 지지하도록 만들어진 포켓 베이스벽(24) 및 공구의 회전축(X)과 사실상 동일한 방향이고 방사상 및 축 방향 모두에 삽입체 지지부를 제공하도록 만들어진 단일 포켓 측벽(25)을 갖는다.

본 목적을 위해서, 포켓 측벽(25)은 일반적으로 삽입체(1) 함몰부(14)의 단면과 결합되는 단면 형상의 돌출부(26)가 형성된다. 상기 돌출부(26)는 돌출 정면 벽(27) 및 돌출 측면 벽(28)(하나만 도시)을 가지며, 후자는 공구의 회전축(X)에 대해서 사실상 횡단하도록 향하며 포켓 측면(25)의 측부(29, 30)와 결합된다. 방사상 방향으로의 돌출 측벽(28)의 높이는 삽입체의 함몰부(14)의 깊이보다 작고 축방향으로의 돌출 정면벽(27)의 폭은 함몰부(14)의 측벽(16, 17) 사이의 거리와 사실상 동일하고 적합하게는 삽입체 측면(7a)의 길이의 약 1/2이다. 적합하게는, 상기 돌출부(26)는 가요성이 있어서 상기 돌출부(26)와 삽입체 함몰부(14) 사이의 접촉이 사실상 단단하도록 하게 하고, 삽입체를 소정 공차로 제작할 수 있도록 한다. 이것은 도3a에서 도시되고 도4b에서 자세히 도시된 바와 같이 정면 벽(27)의 중앙부에 형성된, 돌출부(26)에 적절한 폭을 갖는 홈(31)을 제공하는 것이나 다른 적절한 방식에 의해서 달성될 수 있다.

도3b는 더 큰 절삭폭을 위해 설계된 밀링 커터(32)의 삽입체 수납 포켓(33)을 도시하고 있으며, 반쪽 및 전체 측면 및 정면 밀링 커터에 사용될 수 있다. 삽입체 수납 포켓(33)은 상기 포켓(33)이 두개의 포켓 측면(34, 35)을 갖는다는 점에서 도3a에서 도시된 바와 같은 삽입체 수납 포켓(23)과는 다르다. 포켓 측면(34)은 방사상 방향으로 삽입체 지지부를 제공하기 위해서 공구의 회전축(X)과 사실상 동일한 방향으로 배열되고, 상기 포켓 측면(35)은 공구의 회전축(X)에 사실상 수직으로 배열되어서 축 방향으로 삽입체 지지부를 제공하도록 설계된다.

본 목적을 위해서, 포켓 측면(35)에는 돌출 정면 벽(37) 및 돌출 측면 벽(38)(하나만 도시)을 갖는 돌출부(36)가 형성되며 단면 형상은 삽입체의 함몰부(14)의 단면 형상과 일반적으로 결합한다. 축 방향으로의 돌출부(36)의 높이는 함몰부(14)의 깊이를 초과하며, 방사상 방향으로의 돌출부(36) 폭은 함몰부(14)의 길이보다 작아서 상기 돌출부는 함몰부(14) 내에 자유롭게 수납된다.

도4a 내지 도4d는 본 발명에 따른 절삭 삽입체(1)가 장착된, 도3a에서 도시된 종류의 삽입체 수납 포켓의 다른 실시예를 도시한다.

따라서, 도4a에서 개략적으로 도시되고 도4b에서 자세히 도시된 바와 같이, 포켓(23)의 측면(25) 돌출부(26)는 삽입체(1) 함몰부(14)에 수납되어서 돌출부(26)의 정면 벽(27)과 함몰부(14)의 저벽(15) 사이에 갭(G)을 남긴다. 따라서, 삽입체 측면(7a)의 함몰부 측벽(16, 17)은 돌출부 측벽(28)을 눌러서, 포켓에 삽입체의 축방향 지지부를 제공하는 반면에, 동일한 삽입체 측면(7a)의 측부(18, 19)는 포켓 측면(25)의 측면(29, 30)을 압착해서, 포켓에서의 방사상 삽입체 지지부가 얻어진다. 도4b는 상기 돌출부가 가요성이 있는 경우를 설명한다.

도4a 및 도4b에서 도시된 바와 같은 지지 배열로서, 상기 절삭 삽입체(1)는 세개의 절삭 에지가 작동하면서 완전히 대칭인 방식으로 포켓에 장착되기 때문에, 이와 같은 전체 측면 및 정면 밀링 커터의 절삭 폭은 삽입체 절삭 에지의 길이에 의해서만 정해진다. 그렇지만, 조금 더 큰 절삭 폭이 필요하게 되면, 도4c 및 도4d에서 설명된 방식으로 절삭 삽입체의 겹쳐진 좌우측 장착이 사용될 수 있다. 이들 배열은 낮은 정밀도를 필요로 한다. 이와 같은 전체 측면 및 정면 밀링 커터의 예는 도5 및 도6에서 도시되었다.

따라서, 도4a 내지 도4d의 실시예로서, 밀링 커터에서의 삽입체의 축방향 지지는 방사상 지지에서와 동일한 삽입체 측면에 의해서 제공되고, 이에 의해서 공구에 부가적인 공간을 소비하지 않으며, 유용한 세개의 삽입체 작업 면을 만들어서 슬로팅 작업의 효율성을 증진시키고, 이러한 경우에 완전히 효율적으로 될 수 있다.

도7a는 도3b에서 도시된 바와 같은 종류의 삽입체 수납 포켓에 장착될 때,본 발명에 따르는 절삭 삽입체(1)를 설명한 것이다. 도7a에서 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 절삭 공구에서 삽입체의 방사상 지지부가 삽입체 수납 포켓(33)의 측면(34)에 접하는 삽입체의 측면(8a)의 측부에 의해서 제공된다. 삽입체의 축방향 지지부의 제공으로 인해서, 포켓 측면(35)의 돌출부(36)는 삽입체 측면(7a)의 함몰부(14) 내에 돌출부 정면 벽(37)이 함몰부 저벽(15)을 누르는 방식으로 자유롭게 수납된다. 따라서, 삽입체 축방향 지지부가 필요 강도 및 강성을 만족할 만큼 충분히 넓으면, 축방향 지지부에 필요한 공간이 사실상 감소해서, 이에 의해서 커터에 의해 제공되는 최소 절삭 폭을 함몰부의 깊이의 두배까지 감소시킬 수 있도록 한다. 반면에, 소정의 절삭 폭에서, 축 지지부의 폭은 효과적으로 증가될 수 있고, 이에 의해서 그 강도 및 강성을 향상시킨다. 또한, 본 실시예에서, 삽입체 측면은 서로에 대해서 사실상 떨어진 세 영역에서 포켓 측면에 접하기 때문에, 삽입체를 공구내에 효과적으로 정확하게 배치시킬 수 있다. 그렇지만, 도7b에서 도시된 바와 같이, 본 실시예는 절삭 삽입체를 좌우면에 장착하는 양식을 갖는 밀링 커터에만 적합하다.

도8은, 본 발명에 따르는 삽입체를 공구의 충분하게 안정된 위치에 제공하기 위해서, 삽입체 축방향 지지가 삽입체의 절삭 에지(10a)의 사실상 근처에서 발생하도록 설계된 것을 도시하고 있다. 특히, 상기 돌출부 및 함몰부(14)의 크기는 각 삽입체 수납 포켓(23, 33)의 기부면(24)에서 돌출-함몰 접촉부의 최상부 영역(40) 까지의 거리(h)가 삽입체의 높이(H)의 1/2보다 적어도 적지않고 적합하게는 크도록 된다. 비록 도8은 도7a에서 도시된 밀링 커터의 실시예만을 도시하지만, 상술한본 발명의 모든 실시예는 유사한 설계를 갖는 것이 적합하다.

도9a는, 절삭 공구의 축상에서 한패로 배열되어 적층된 두개의 반쪽 측면 및 정면 우측 및 좌측 모듈 슬로팅 커터로, 절삭 에지의 길이의 약 2배의 절삭 폭을 갖는 전체 측면 및 정면 밀링 커터를 구성하는 본 발명에 따르는 절삭 삽입체의 사용을 설명한 것이다. 도시된 바와 같이, 삽입체(R', L')는 도4a에서 도시된 방식으로 도3a에서 도시된 종류의 포켓에 장착된다. 도9b는 도3b에서 도시된 종류의 삽입체 수납 포켓이 형성된 일체식 공구 홀더를 갖는 다른 밀링 커터 조립체를 설명한 것이며, 여기에서 삽입체는 도7a에서 도시된 방식으로 장착되지만 어떠한 겹침도 없으며, 이에 의해서 상기 커터는 포크 형상을 기계 가공면에 제공한다.

본 발명에 따른 축방향 지지 배열 및 절삭 삽입체의 설계는, 그 장점이 상술한 예에서 도시된 바와 같은 슬로팅 커터 뿐만 아니라, 여러가지 이유로 해서, 삽입체 축 지지부에 의해서 차지되는 공간을 감소하도록 기대되는 다른 양식의 밀링 커터에도 적용될 수 있도록 한다는 것을 이해하여야 한다.

따라서, 도10a 및 도10b는, 예를 들어, 본 발명을 긴 홈 엔드밀의 선단부(51)에 장착된 정면 절삭 삽입체에 특별히 적용한 것을 도시한 것이다. 도10c에서 설명되고 알 수 있는 바와 같이, 이와 같은 정면 절삭 삽입체는 축 지지부를 필요로 하고, 종래에 설계된 지지부 배열(53)에 의한 제공은 엔드밀의 제작을 극히 복잡하게 하고, 공구의 강도를 약화시키며, 밀링 작업 동안에, 칩 배출 문제를 야기하게 된다. 그렇지만, 절삭 삽입체(50)의 지지부가 본 발명에 따라서 설계될 때, 상기 문제는 제거될 수 있다.

본 발명에 따르는 상기 절삭 삽입체 및 밀링 커터는 적합한 실시예에서 설명되고 도면에서 설명된 것들과는 다른 특징을 가질 수 있다. 따라서, 삽입체 수납 포켓은 공구의 축 방향으로 연속적으로 배열된 둘 또는 그 이상의 절삭 삽입체를 수납하도록 만들어질 수 있으며, 상기 포켓 측벽은 절삭 삽입체 측면에서의 대응 함몰부와의 결합을 위해서 각각의 수의 돌출부가 형성된다. 절삭 공구는 또한 방사상 방향으로 공구의 절삭 크기를 증가시키기 위해서 공구의 회전축과 다른 간격으로 배열된 복수개의 연속 포켓을 가질 수 있다.

소정 영역에 삽입체의 축 지지부를 제공하는 것을 보장하기 위해서, 삽입체 측면의 함몰부의 저면 및 측면은 특별한 형상의 영역으로 형성될 수 있다. 도11에서 도시된 바와 같이, 상기 절삭 삽입체 측면은 중심에 배열된 하나의 함몰부보다 측면에 배열된 두개의 함몰부가 형성될 수 있다. 넓은 범위의 절삭 폭에 하나의 밀링 커터를 제공하기 위해서, 각각의 삽입체는 상술한 것과 유사한 삽입체 수납 포켓을 갖는 적절한 카트리지에 장착될 수 있다. 상기 카트리지는 소망 슬롯 폭을 제공하기 위해서 축 방향으로의 위치 조절 가능성을 갖고서 나사 또는 쐐기 수단에 의해서 절삭 공구의 공구 홀더에 형성된 적절한 형상의 함몰부에 고정된다.

Claims (28)

1. 회전축을 가지는 회전 절삭 공구에 사용하는 절삭 삽입체이며,

   상기 삽입체는 상면, 기부면 및 측면과 상기 상면 및 측면의 교차부에 형성된 절삭 에지를 갖는 각뿔대이며,

   상기 삽입체는, 공구에 장착될 때, 적어도 하나의 비작동 절삭 에지와 거기에 결합하는 비작동 측면을 갖고, 상기 측면은 측면 길이의 중심에 대해서 대칭으로 형성된 적어도 하나의 함몰부를 가지며, 상기 함몰부는 상기 측면을 횡단하여 연장되어 상부로 이어지며 결합된 절삭 에지 아래에 상기 상면의 근처에 배열되며,

   상기 함몰부는 상기 측면과 동일 방향을 향하는 저벽 및 상기 측면에 횡단하게 배향된 한 쌍의 측벽을 가지고 있어서, 상기 삽입체가 공구에 장착될 때 상기 함몰부의 적어도 일벽은 상기 회전축에 횡단하게 배향되며 절삭 삽입체의 축 지지부를 구성하는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
2. 제1항에 있어서, 상기 절삭 삽입체는 인덱스 가능한 절삭 삽입체이고, 상기 삽입체의 각 측면은 절삭 에지와 결합하고 적어도 하나의 상기 함몰부가 형성된 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
3. 제2항에 있어서, 상기 절삭 삽입체는 기본적으로 정사각형 형상이며 네개의 인덱스 가능한 절삭 에지를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
4. 회전축을 갖는 공구 홀더를 포함하며 적어도 하나의 삽입체 수납 포켓 및 파지 기구에 의해서 해제 가능하게 장착된 적어도 하나의 착탈식 절삭 삽입체가 형성된 회전 절삭 공구 조립체이며,

   상기 절삭 삽입체는 상면, 기부면 및 측면을 갖는 각뿔대이며, 상기 상면 및 측면은 그 사이에 절삭 에지를 형성하고,

   상기 삽입체 수납 포켓은 포켓 기부면 및 측면을 포함하여 상기 포켓의 기부면이 삽입체 기부면을 지지하고, 삽입체의 측면과 상기 포켓은 상기 회전축과 동일한 방향을 향하는 부분에서 서로에 대해서 맞닿음으로써 절삭 삽입체의 방사상 지지부를 제공하고, 상기 회전축에 대해서 횡단하게 배향된 부분에서 맞닿음으로써 삽입체의 축 지지부를 제공하며,

   상기 축 지지부에 포함된 삽입체 측면은 측면 길이의 중심에 대해서 대칭으로 형성된 적어도 하나의 함몰부를 가지고, 상기 함몰부는 상기 측면을 횡단하여 연장된 상부로 이어지며 결합된 절삭 에지 아래에 상기 상면의 근처에 배열되며,

   상기 함몰부는 상기 삽입체 측면과 동일 방향인 저벽과 횡단하는 측벽을 가지고, 함몰부의 적어도 일벽은 상기 회전축과 동일 방향을 향하고,

   상기 삽입체의 상기 축 지지부에 포함된 포켓 측면에는 상기 적어도 하나의 함몰부와 결합하는 적어도 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 정면 및 측면을 가지며 상기 함몰부에 수납되어서 상기 함몰부의 적어도 하나의 벽이 상기 돌출부의 각각의 벽에 인접하여 공구의 삽입체의 상기 축 지지부가 달성되는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
5. 제4항에 있어서, 상기 삽입체 수납 포켓은 단일 포켓 측면을 가지고, 상기 단일 포켓 측면은 공구의 회전축과 동일 방향을 향하고, 상기 축 지지부는 포켓 돌출부의 대응 측벽에 접촉하는 삽입체 함몰부의 적어도 일측벽에 의해서 달성되고, 상기 방사상 지지부는 단일 포켓 측면의 각각의 돌출되지 않은 부분과 접촉하는 상기 삽입체 측면의 리세스되지 않은 부분에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
6. 제5항에 있어서, 상기 돌출부는 가요성 설계를 갖고 상기 함몰부 내에 적어도 부분적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
7. 제4항에 있어서, 상기 삽입체 수납 포켓은 두개의 포켓 측면을 가지며 그중 하나는 공구의 회전축과 동일한 방향으로 배열되고 방사상 방향으로 삽입체 지지부를 제공하는 반면에, 다른 포켓 측면은 공구의 회전축에 횡단하게 배열되고 상기 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 정면 벽이 상기 함몰부의 저벽과 접하도록 하는 크기로 되어 축 방향으로 상기 삽입체 지지부를 제공하는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
8. 제4항에 있어서, 상기 삽입체의 상기 축 지지는 인접 상면에 발생하는 것을특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
9. 제4항에 있어서, 전체 측면 및 정면 밀링 작업용으로 만들어진 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
10. 제9항에 있어서, 상기 공구 홀더는 일체식 디스크형 공구 홀더인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
11. 제9항에 있어서, 상기 공구 홀더는 탠덤식 디스크형 공구 홀더인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
12. 제4항에 있어서, 상기 절삭 공구는 엔드밀이고 상기 절삭 삽입체는 상기 엔드밀의 선단부에 장착된 정면 절삭 삽입체인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
13. 제1항에 있어서, 절삭 작업시, 상기 절삭 에지 중 하나는 상기 회전축에 평행한 정면 절삭 에지로서 기능하는 반면 적어도 하나의 다른 절삭 에지는 상기 회전축에 횡단하게 배향된 측면 절삭 에지로서 기능하는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
14. 제4항에 있어서, 절삭 삽입체는 상기 회전축에 평행한 정면 절삭 에지 및 상기 회전축에 횡단하게 배향된 적어도 하나의 측면 절삭 에지를 제공하도록 상기 삽입체 수납 포켓 내에 장착되는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
15. 회전축을 구비한 공구 홀더와 공구 홀더 내에 장착된 절삭 삽입체를 포함하는 회전 절삭 공구 조립체이며,

    상기 공구 홀더는 적어도 하나의 삽입체 수납 포켓을 가지고, 상기 삽입체 수납 포켓은 포켓 베이스를 포함하고, 제1 포켓 측벽은 상기 회전축과 동일 방향을 향하고, 제2 포켓 측벽은 상기 회전축에 횡단하게 배향되고, 상기 제2 포켓 측벽에는 상기 회전축에 횡단하게 배향된 정면과 상기 회전축과 동일 방향을 향하는 한 쌍의 측면을 가지는 돌출부가 형성되고,

    상기 절삭 삽입체는 상면과 기부면과 측면을 가지는 각뿔대와, 상면과 측면의 교차부에 형성된 절삭 에지를 가지고 함몰부는 적어도 두 개의 인접 제1 및 제2 삽입체 측면 각각에 형성되고, 각각의 함몰부는 삽입체 측면의 길이에 대해 대칭으로 형성되고, 각각의 함몰부는 삽입체 측면과 동일 방향을 향하는 벽과 삽입체 측면에 횡단하게 배향된 한 쌍의 측벽을 포함하고, 상기 함몰부의 최상부는 상기 측면을 횡단하여 연장된 상부와 이어지고 삽입체 측면과 결합된 절삭 에지 아래, 상기 삽입체의 높이의 반쯤 올라간 곳보다 더 높은 위치에 배치되며,

    제1 삽입체 측면은 상기 회전축과 동일 방향을 향하고, 제1 포켓 측벽은 제1 삽입체 측면의 적어도 하나의 리세스되지 않은 부분과 인접하고,

    제2 삽입체 측면은 돌출부가 상기 제2 삽입체 측면에 형성된 함몰부 내에 수납되면서 상기 회전축에 횡단하게 배향되고, 돌출부의 정면은 함몰부의 저벽에 인접하는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
16. 제15항에 있어서, 절삭 삽입체는 인덱스 가능하고, 삽입체의 각 측면에는 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
17. 제16항에 있어서, 절삭 삽입체는 네 개의 인덱스 가능한 절삭 에지를 가지는 기본적인 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
18. 제15항에 있어서, 전체 측면 및 정면 밀링 작업용으로 만들어진 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
19. 제18항에 있어서, 공구 홀더는 일체식 디스크형 공구 홀더인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
20. 제18항에 있어서, 공구 홀더는 탠덤식 디스크형 공구 홀더인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
21. 제15항에 있어서, 공구 홀더는 엔드밀이고 상기 절삭 삽입체는 엔드밀 선단부에 장착된 정면 절삭 삽입체인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
22. 회전축을 가지는 공구 홀더와 공구 홀더 내에 장착된 절삭 삽입체를 포함하는 회전 절삭 공구 조립체이며,

    상기 공구 홀더는 적어도 하나의 삽입체 수납 포켓을 가지고, 상기 삽입체 수납 포켓은 포켓 베이스와 단일 포켓 측벽을 포함하고, 상기 단일 포켓 측벽은 상기 회전축과 동일 방향을 향하고, 상기 단일 포켓 측벽에는 상기 회전축과 동일 방향을 향하는 정면과 상기 회전축에 횡단하게 배향된 한 쌍의 측면을 가지는 돌출부가 형성되고,

    상기 절삭 삽입체는 상면, 기부면 및 측면을 가지는 각뿔대와 상면과 측면의 교차부에 형성된 절삭 에지를 가지고, 함몰부는 삽입체의 적어도 일측면에 형성되고, 상기 함몰부는 삽입체 측면의 길이에 대해 대칭으로 형성되고, 상기 함몰부는 삽입체 측면과 동일 방향을 향하는 저벽과 삽입체 측면에 횡단하게 배향된 한 쌍의 측벽을 포함하고, 상기 함몰부의 최상부는 상기 측면를 횡단하여 연장된 상부와 이어지고 삽입체 측면과 결합된 절삭 에지 아래, 상기 삽입체의 높이의 반쯤 올라간 곳보다 더 높은 위치에 배치되며,

    단일 포켓 측벽의 돌출되지 않은 부분이 삽입체 측면의 리세스 되지 않은 부분과 인접하고, 돌출부는 상기 함몰부 내에 수납되면서 상기 회전축과 동일 방향을 향하고, 적어도 하나의 돌출부 측면에서 대응 함몰부 측벽과 인접하는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
23. 제22항에 있어서, 절삭 삽입체는 인덱스 가능하고, 삽입체의 각 측면에는 함몰부가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
24. 제23항에 있어서, 절삭 삽입체는 네 개의 인덱스 가능한 절삭 에지를 가지는 기본적인 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
25. 제22항에 있어서, 전체 측면 및 정면 밀링 작업용으로 만들어진 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
26. 제25항에 있어서, 공구 홀더는 일체식 디스크형 공구 홀더인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
27. 제25항에 있어서, 공구 홀더는 탠덤식 디스크형 공구 홀더인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.
28. 제22항에 있어서, 공구 홀더는 엔드밀이고 상기 절삭 삽입체는 엔드밀 선단부에 장착된 정면 절삭 삽입체인 것을 특징으로 하는 회전 절삭 공구 조립체.