KR100657382B1 - Cutting insert having best guide ability of chip curl - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트를 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view showing a cutting insert for inducing an optimal chip curl according to the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 절삭 인써트의 평면도이며,2 is a plan view of the cutting insert shown in FIG.
도 3은 도 2의 “A”에서 절삭 인서트를 본 도면이고,3 is a view of the cutting insert in "A" of FIG.
도 4는 도 2의 “B”에서 절삭 인서트를 본 도면이며, 그리고4 is a view of the cutting insert in "B" of FIG. 2, and
도 5는 도 2의 선 C-C를 따라서 도시된 단면도이다. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 2.
도 6은 도 1에 도시된 절삭 인서트가 홀더에 장착된 상태를 보인 도면이다. 6 is a view illustrating a state in which the cutting insert illustrated in FIG. 1 is mounted in a holder.
<도면의주요부분에대한부호의설명>Explanation of symbols on the main parts of the drawing
100 : 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트100: cutting insert to induce optimum chip curl
102 : 상부면 104 : 하부면102: upper surface 104: lower surface
106 : 주측면 108 : 부측면106: major side 108: minor side
110 : 모서리측면 112 : 원형개구부110: corner side 112: circular opening
114 : 모서리절인 116 : 주절인114: corner cut 116: main cut
118 : 부절인 120 : 곡선형주절인118: subtemper 120: curved head
122 : 경사부 124 : 제 1 마루부122: inclined portion 124: first floor portion
126 : 제 2 마루부 128 : 연결부126: second floor portion 128: connection portion
130 : 함몰형부절인 140 : 칩브레이커130: recessed recessed 140: chipbreaker
142 : 전방칩브레이커부 146 : 제 1 후방칩브레이커부142: front chip breaker section 146: first rear chip breaker section
148 : 제 2 후방칩브레이커부148: second rear chip breaker
본 발명은 중(heavy)절삭용 절삭 인써트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주절인의 일측에 주절인의 높이보다 낮은 높이로 제공되는 하나 이상의 만곡된 곡선형주절인을 구비하고 다단으로 이루어진 칩브레이커를 구비함으로써, 고절입 시 칩의 접촉되는 부분을 줄여서 가공부하를 감소시킬 수 있으며 칩을 길이방향으로 절단할 수 있어 저항감소에 따른 공구수명을 연장할 수 있는 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트에 관한 것이다. The present invention relates to a cutting insert for heavy cutting, and more particularly to a chipbreaker having one or more curved curved cutouts provided on one side of the cutouts at a height lower than the height of the cutouts. By providing a cutting insert that can reduce the machining load by reducing the contact portion of the chip during high cutting, and the chip can be cut in the longitudinal direction to induce the optimum chip curl to extend the tool life due to the reduction of resistance will be.
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일반적으로, 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로서, 통상적으로 공작기계에 장착되어 피삭재를 원하는 형상으로 가공 하기 위하여 절삭을 수행하는 공구이다. 통상적으로, 이러한 절삭공구는 절인(cutting edge)을 가지고 있는 절삭 인서트와 이 절삭 인서트를 고정시켜주는 커터바디로 이루어진다.In general, the cutting tool is mainly used for cutting iron-based, non-ferrous metals, non-metal materials, is a tool that is usually mounted on a machine tool to perform the cutting to process the workpiece to the desired shape. Typically, such cutting tools consist of a cutting insert with a cutting edge and a cutter body for holding the cutting insert.
또한, 절삭공구는 절삭 인서트를 커터바디에 고정시켜주는 방법에 따라서 브레이징 타입(Brazing type)과 인덱서블 타입(Indexable type)으로 나눌 수 있는데, 브레이징 타입은 절삭 인서트를 커터바디의 일부분에 브레이징 용접하여 영구히 고정시키는 것이며, 인덱서블 타입은 커터바디에 구비되는 고정수단을 이용하여 절삭 인서트를 커터바디에 장·탈착시키는 것이다. In addition, the cutting tool can be divided into brazing type and indexable type according to the method of fixing the cutting insert to the cutter body. The brazing type brazes the cutting insert to a part of the cutter body. It is to fix permanently, the indexable type is to mount and detach the cutting insert to the cutter body using the fixing means provided in the cutter body.
인덱서블 타입의 절삭공구는 절인이 수명을 다할 때 단시간에 새로운 절인으로 간단하게 교환할 수 있어서 브레이징 타입 절삭공구가 갖는 문제점, 즉 고 숙련자가 장시간 인선을 재 연삭해야하는 단점을 보완한 새로운 형태의 절삭공구로서 현재 절삭공구 전부분에 활용되고 있다. Indexable cutting tools can be easily replaced with new picklings in a short time when the picklings reach their end of life, thus reinforcing the problems of the brazing type cutting tools, ie the disadvantage of having to regrind the edges for a long time. As a tool, it is currently used in all parts of cutting tools.
한편, 절삭공구를 이용하여 금속을 절삭하는 방법으로는 크게 두 가지를 들 수 있는데, 첫째로는, 회전하는 금속제의 피가공물에 고정된 절삭공구의 절인부분을 접촉시켜서 절삭을 수행하는 것이다. 둘째로는, 절삭날을 가진 공구, 즉 절삭 인서트를 공구용 홀더를 이용하여 공작기계에 고정시킨 후, 이러한 상태 하에서 절삭공구를 회전시켜면서 미리 고정된 피가공물에 접촉 또는 관통시켜 피가공물을 원하는 모양으로 가공하는 것이다. 최근에는 절삭가공 시 저항감소와 공구의 수명향상, 가공품질의 향상을 위해서, 절삭 인서트의 형상과 다양한 커터바디와의 결합구조를 개선시키는 노력들이 이루어져 왔다. On the other hand, there are two main methods for cutting metal using a cutting tool. First, cutting is performed by contacting a pickled portion of a cutting tool fixed to a rotating metal workpiece. Secondly, a tool having a cutting edge, i.e., a cutting insert, is fixed to a machine tool using a tool holder, and then the cutting tool is rotated under such a state, while contacting or penetrating a workpiece to be fixed beforehand. It is processed into a shape. Recently, efforts have been made to improve the shape of the cutting insert and the coupling structure of various cutter bodies in order to reduce the resistance during machining, improve the life of the tool, and improve the processing quality.
전술한 절삭 인써트 중에서 기차바퀴가공 작업 등의 중(heavy)절삭용 인써트는 크게 두 가지 정도로 분류되는데, 이러한 절삭 인써트는 새롭게 바퀴(Wheels)를 가동하는데 사용되는 라운드형(R형)인써트와, 주로 보수가공을 위한 사각형(L형)의 절삭 인써트로 분류된다. Among the above-mentioned cutting inserts, heavy cutting inserts such as train wheel machining operations are classified into two types. These cutting inserts are round-shaped (R-type) inserts used to newly operate wheels, and mainly It is classified as a rectangular (L-shaped) cutting insert for maintenance.
그런데, 전술한 L형 절삭 인써트의 경우도 R형의 경우와 마찬가지로 현재 가공 피삭재가 대형이면서 가공조건이 느린 경우, 또한 모방가공 등의 경우에는 칩이 원활한 처리가 되지 않아 설비에 감기는 등의 문제로 가공이 쉽지 않는 문제점이 있었다. However, in the case of the L-type cutting insert described above, as in the case of the R-type, when the current workpiece is large and the processing conditions are slow, and in the case of imitation processing, the chips are not smoothly processed and wound on the equipment. There was a problem that the machining is not easy.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 주절인의 일측에 주절인의 높이보다 낮은 높이로 제공되는 하나 이상의 만곡된 곡선형주절인을 구비하고 다단으로 이루어진 칩브레이커를 구비함으로써, 고절인 시 칩의 접촉되는 부분을 줄여서 가공부하를 감소시킬 수 있으며 칩을 길이방향으로 절단할 수 있어 저항감소에 따른 공구수명을 연장할 수 있는 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is provided with one or more curved curved slats provided at a height lower than the height of the slabs on one side of the main temples made of a multi-stage With the chip breaker, the cutting load can be reduced by reducing the contact area of the chip when it is severely cut, and the chip can be cut in the longitudinal direction to induce the optimum chip curl to extend the tool life due to the decrease in resistance. To provide inserts.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention,
상부면 및 하부면을 구비하고, 상부면 및 하부면의 4개의 모서리에 제공되는 모서리절인과, 각각의 모서리절인을 연결하는 주절인 및 부절인을 구비하고, 상부면 및 하부면 상에는 칩브레이커가 형성된 절삭 인써트에 있어서, It has an upper surface and a lower surface, and has a corner cut provided in the four corners of the upper surface and the lower surface, and a major cut and a sub-pick to connect each edge cut, and on the top and the bottom surface chip breaker In the cutting insert formed,
모서리절인에 인접한 각각의 주절인의 양측에는 주절인을 따라 형성되면서 주절인의 높이보다 낮은 높이로 만곡하여 제공되는 곡선형주절인이 형성되고, 부절인은 모서리절인의 높이보다 낮은 높이로 제공되는 함몰형부절인을 형성하며, 곡선형주절인은 모서리절인에서 주절인의 중앙부분으로 낮아지는 경사로 연장되는 경사부와, 경사부의 연장단부에서 주절인의 중앙부분으로 볼록한 곡률로 제공되는 제 1 마루부로 이루어지고, 함몰형부절인은 모서리절인에서 부절인의 중앙부분으로 낮아지는 경사로 제공되는 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트를 제공한다.On both sides of each of the main pickles adjacent to the edge pickles, curved main pickles are formed along the main pickles and bent to a height lower than the height of the main pickles. It forms a mold-in, and the curved columnar is made up of an inclined portion extending from the edge to the center portion of the main temple, and the first floor portion provided with a convex curvature from the extended end of the slope to the center of the main temple. The recessed recess provides a cutting insert that induces an optimal chip curl that is provided at an incline that is lowered from the corner to the center of the recess.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 주절인의 일측에 주절인의 높이보다 낮은 높이로 제공되는 하나 이상의 만곡된 곡선형주절인을 구비하고 다단으로 이루어진 칩브레이커를 구비함으로써, 고절인 시 칩의 접촉되는 부분을 줄여서 가공부하를 감소시킬 수 있으며 칩을 길이방향으로 절단할 수 있어 저항감소에 따른 공구수명을 연장할 수 있다. As described above, according to the present invention, by providing a chip breaker consisting of a multi-stage chip breaker provided with one or more curved curved slats provided at a height lower than the height of the slabs, By reducing the contact area, the machining load can be reduced, and the chip can be cut in the longitudinal direction, thereby extending the tool life due to the reduced resistance.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a cutting insert for inducing an optimal chip curl according to an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 절삭 인써트의 평면도이고, 도 3은 도 2의 “A”에서 절삭 인서트를 본 도면이며, 그리고 도 4는 도 2의 “B”에서 절삭 인서트를 본 도면이다. 1 is a perspective view showing a cutting insert for inducing an optimal chip curl according to the present invention, Figure 2 is a plan view of the cutting insert shown in Figure 1, Figure 3 is a view of the cutting insert in "A" of FIG. 4 is a view of the cutting insert in "B" of FIG.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트(100)는 주로 초경합금 재료를 분말 야금법에 의한 공정, 즉 형압, PIM(Power Injection Mold), 소결 등의 공정을 이용하여 제작된다. 1 to 4, the cutting insert 100 for inducing the optimum chip curl according to the present invention is mainly a process using a powder metallurgy method, that is, a process such as mold pressure, PIM (Power Injection Mold), sintering, etc. It is produced using.
본 발명에 따른 절삭 인써트(100)는 대략 수직한 직육면체 형상을 가지면서 철계 또는 비철계 금속의 절삭 가공 시 선택적으로 사용되는 상부면(102) 및 하부면(104)과, 상부면(102)과 하부면(104)의 일측 및 타측과, 일단 및 타단을 연결하는 주측면(106) 및 부측면(108)과, 인접한 주측면(106)과 부측면(108)들을 곡선으로 연결하는 모서리측면(110)을 구비하는데, 주측면(106) 중앙에는 마주한 또 다른 주측면(106) 측으로 관통하는 원형개구부(112)가 형성된다. The cutting insert 100 according to the present invention has an approximately vertical rectangular parallelepiped shape, and has an
각각의 모서리측면(110)은 상부면(102) 및 하부면(104)과 만나 각각 모서리절인(114)을 형성하고, 각각의 주측면(106)은 상부면(102) 및 하부면(104)과 만나 각각 주절인(116)을 형성하며, 각각의 부측면(108)은 상부면(102) 및 하부면(104)과 만나 각각 부절인(118)을 형성한다.Each
모서리절인(114)에 인접한 각각의 주절인(116)의 양측에는 주절인(116)을 따라 형성되면서 모서리절인(114)의 높이보다 낮은 높이로 만곡하여 제공되는 곡선형주절인(120)이 형성된다. 한편, 부절인(118)은 곡선형주절인(120)과 마찬가지로 모서리절인(114)의 높이보다 낮은 높이로 제공되는 함몰형부절인(130)을 구비한다. On both sides of each of the
곡선형주절인(120)은 모서리절인(114)에서 주절인(116)을 따라 주절인(116)의 중앙부분으로 낮아지는 경사(α1)를 가지며 연장되는 경사부(122)와, 경사부(122)의 연장단부에서 주절인(116)의 중앙부분으로 볼록한 곡률(r1)로 제공되는 제 1 마루부(124)와, 제 1 마루부(124)의 연장단부에서 마찬가지로 주절인(116)의 중앙부분으로 볼록한 곡률(r2)로 제공되면서 제 1 마루부(124)와 일정거리(S1)를 유 지하는 제 2 마루부(126)를 구비한다. 제 1 마루부(124)와 제 2 마루부(126) 사이에는 제 1 마루부(124)와 제 2 마루부(126)를 오목한 곡률(r1-2)로 연결하는 연결부(128)가 제공된다. Curved
이때, 경사부(122)는 2~40°의 경사(α1)를 가지는 직선으로 제공되고, 제 1 마루부(124), 제 2 마루부(126) 및 연결부(128)는 반지름이 0.5㎜ 이상의 곡률(r1, r, r1-2)로 제공된다. 또한 제 1 마루부(124) 및 제 2 마루부(126)의 최상부는 모서리절인(114) 보다 낮게 제공되는데, 제 1 마루부(124) 및 제 2 마루부(126)의 최상부는 모서리절인(114)의 최상부 보다 0.05~1.0㎜의 낮은 높이(T2)차를 가진다. 또한 모서리절인(114)의 최상부와 연결부(128)는 0.5~5.0㎜의 높이(T1)차를 가진다. 그리고 제 1 마루부(124)와 제 2 마루부(126)의 최상부는 1.0㎜ 이상의 거리(S1)를 유지한다. 바람직하게는 제 1 마루부(124)의 양측 및 제 2 마루부(126)의 양측은 2~40°의 경사(α2, α3)를 가지는 직선으로 제공될 수 있다. In this case, the
한편, 부절인(118)에 형성된 함몰형부절인(130)은 모서리절인(114)에서 부절인(118)의 중앙부분으로 낮아지는 경사(α4)로 제공되는데, 이때, 모서리절인(114)과 부절인(118)의 최하부는 0.05~2.5㎜의 높이차를 가진다. 바람직하게는 함몰형부절인(130)은 최하단이 모서리절인(114)과 0.05~2.5㎜의 높이차를 가지는 곡률로 제공될 수 있다. On the other hand, the recessed recessed
도 5는 도 2의 선 C-C를 따라서 도시된 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 절삭 인써트(100)의 상부에는 다단으로 이루어진 칩브레이커(140)가 형성된다. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 2. As shown in the upper portion of the cutting
칩브레이커(140)는 모서리절인(114), 주절인(116) 및 부절인(118)에서 상부면(102) 또는 하부면(104)의 중심으로 낮아지게 연장되는 전방칩브레이커부(142)와, 전방칩브레이커부(142)의 연장부 측에 형성되는 제 1 후방칩브레이커부(146)와, 제 1 후방칩브레이커부(146)의 연장부 측에 형성되는 제 2 후방칩브레이커부(148)를 구비한다. The
전방칩브레이커부(142)는 칩컬(chipcurl)유도 및 절삭저항 감소를 유도할 수 있도록 10~40°의 경사로 연장되는데, 각각의 모서리절인(114)에서 연장되는 전방칩브레이커부(142)에는 2개 이상의 칩브레이커돌기(144)가 돌출 형성되고, 각각의 곡선형주절인(120)에서 연장되는 전방칩브레이커부(142)에는 1개 이상의 칩브레이커돌기(144)가 돌출 형성된다. 이때, 칩브레이커돌기(144)의 최상부는 모서리절인(114) 및 주절인(116) 보다 0~0.5㎜ 낮게 제공된다. 또한 칩브레이커돌기(144)의 최상부는 모서리절인(114) 및 주절인(116)에서 0.5~4.0㎜ 거리(L1)로 이격된 위치에 형성된다. The front
제 1 후방칩브레이커부(146)는 전방칩브레이커부(142)의 연장부에서 다양한 곡선의 형태로 제공되는데, 제 1 후방칩브레이커부(146)는 전방칩브레이커부(142)에 연장부 측에서 10~50° 경사(c1)로 높아지면서 최상부는 모서리절인(114) 및 주절인(116)의 높이보다 ±5㎜범위 내에서 제공된다. 또한 제 1 후방칩브레이커부(146)는 전방칩브레이커부(142)와 0.5~5.0㎜의 거리(L2)로 이격된 위치에 형성된다. The first rear
한편, 제 2 후방칩브레이커부(148)는 제 1 후방칩브레이커부(146)의 연장부 에서 제 1 후방칩브레이커부(146)를 따라 다양한 곡선의 형태로 제공되는데, 제 2 후방칩브레이커부(148)는 제 1 후방칩브레이커부(146)에 연장부 측에서 15~55° 경사(c2)로 높아지면서 최상부는 제 1 후방칩브레이커부(146)의 최상부 보다 0.05~1.0㎜ 높게 제공된다. 또한 제 2 후방칩브레이커부(148)는 모서리절인(114), 주절인(116) 및 부절인(118)과 0.5~6.0㎜의 거리(L3)로 이격된 위치에 형성된다. On the other hand, the second rear
도 6은 도 1에 도시된 절삭 인서트가 홀더에 장착된 상태를 보인 도면이다. 전술한 바와 같이 형성된 절삭 인서트(100)는 홀더(10)에 장착되는데, 이를 위해서 홀더(10)의 선단부에는 절삭 인서트(100)가 안치되는 인서트시트(20)가 마련된다. 인서트시트(20)에 안치된 절삭 인서트(100)는 원형 개구부(112)를 관통하는 체결볼트(도시되지 않음)에 의해서 인서트시트(20)에 체결된다. 6 is a view illustrating a state in which the cutting insert illustrated in FIG. 1 is mounted in a holder. The cutting
이렇게 홀더(10)에 장착된 절삭 인서트(100)의 곡선형주절인(120)이 주절인(116) 보다 낮게 형성되어 고절입 시 칩이 주절인(116)에 직접 접촉되는 부분을 줄여서 주절인(116)의 가공부하를 감소시킬 수 있으며, 또한 칩을 길이방향으로 절단하는 효과를 가져올 수 있어 저항이 감소하여 공구수명을 향상한다. As such, the
칩이 다단으로 형성된 칩브레이커(140)에 의해서 절입시 칩의 흐름에서 간섭 및 저항을 최대한 감소시켜 칩컬(chipcurl)을 유도할 수 있고, 절입 시 절삭저항 및 칩브레이킹(chip breaking)을 할 수 있게 한다. When the chip is cut by the
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 최적의 칩컬을 유도하는 절삭 인써트(100)는 모서리절인(114)에 인접한 주절인(116)에 주절인(116)의 높이보다 낮은 높 이를 갖는 곡선형주절인(120)을 형성하고, 상부면(102) 및 하부면(104)에 다단으로 이루어진 칩브레이커(140)를 형성함으로써, 고절인 시 칩의 접촉되는 부분을 줄여서 가공부하를 감소시킬 수 있으며 칩을 길이방향으로 절단할 수 있어 저항감소에 따른 공구수명을 연장할 수 있는 잇점이 있다. As described above, the cutting
또한, 기차바퀴와 같은 가공 즉, 중(heavy)절삭용으로 사용이 가능할 뿐만 아니라 회전속도가 낮은 작업조건, 또는 모방가공(copy 가공, 곡면) 등의 작업조건에서도 칩 처리가 원활하여 절삭 인서트(100)의 사용수명을 향상시킬 수 있다. In addition, it can be used for machining such as train wheels, that is, for heavy cutting, and also has a cutting insert because it can be smoothly processed even under low working conditions or copying (curving). It is possible to improve the service life of 100).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. You will understand.
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Cited By (4)
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