KR100673633B1

KR100673633B1 - 경사진 절삭날을 구비한 커팅툴

Info

Publication number: KR100673633B1
Application number: KR1020027011361A
Authority: KR
Inventors: 한손페르; 안데르손클라에스
Original assignee: 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2007-01-23
Also published as: EP1129805A1; EP1129805B1; US20010019685A1; SE0000689L; DE60103311D1; CN1196555C; WO2001064375A1; JP2003525134A; DE60103311T2; CN1406165A; KR20020077927A; SE0000689D0; US6582163B2; SE522209C2

Abstract

본 발명은 칩제거기계가공용 커팅인써트(1d, 1e)에 관한 것으로, 상기 커팅인써트(1d, 1e)는 적어도 제1주절삭날(6d, 6e)을 갖는 제1커팅헤드(5d, 5e)뿐 아니라 샤프트(3d, 3e)를 포함한다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 커팅인써트(1d, 1e)가 포함되는 툴에 관한 것이다. 본 발명에 따른 커팅인써트(1d, 1e)의 특징은, 상기 커팅인써트(1d, 1e)의 평면도에 도시된, 제1커팅헤드(5d, 5e)의 제1주절삭날(6d, 6e)을 지나는 선(L)이 샤프트(3d, 3e)의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각을 이룬다는 점이다.

Description

경사진 절삭날을 구비한 커팅툴{CUTTING TOOL WITH OBLIQUE CUTTING EDGE}

기술분야

본 발명은 칩제거기계가공용 툴로서, 홀더뿐 아니라 홀더에 고정되는 제1주절삭날을 갖는 적어도 제1절삭헤드를 구비한 커팅인써트를 포함하는 툴에 관한 것이다. 또한 이와는 별도로, 본 발명은 상기 툴에 포함된 커팅인써트에 관한 것이다.

배경기술

일 실시예에 따르면 샤프트에 대하여 각을 이루는 커팅헤드를 구비한 커팅인써트를 갖는 기계가공툴은 WO95/29781로부터 이미 공지되어 있다. 이 커팅인써트의 특징적인 형태는 커팅헤드의 부절삭날(minor cutting edge)이 서로 평행하지 않다는 점이다. 따라서, 커팅인써트를 각각의 부절삭날에 대하여 평행한 서로다른 두 방향으로 이송하는 것이 가능해진다. 또한, 본 명세서에서는 주절삭날이 샤프트의 길이방향에 대하여 직각인 것도 살펴볼 수 있다.

커팅인써트는 EP 0385280로부터 이미 공지되어 있으며, 이 커팅인써트는 커팅헤드 및 샤프트를 구비하며, 여기서, 상기 커팅헤드는 샤프트에 대하여 후크형상으로 되어 있다(hook-shaped). 바람직한 실시예에 따르면, 커팅헤드는 샤프트의 연장부(extension)에 대하여 직각으로 되어 있는 연장부를 갖는다. 또한, 상술된 WO95/29781에 제시된 대안적인 실시예는 주요부분이 대응하는 디자인을 가진다.

본 발명의 목적 및 특징

본 발명의 주목적은 소수의 각각의 개별 홀더 및 커팅인써트가 본 발명에 따른 툴에 의하여 수행될 수 있는 커팅작업과 관련하여 여러방법으로 조합될 수 있는 도입부에서 정의된 종류의 툴 및 커팅인써트를 설명하는 것이다.

본 발명에 따른 툴 및 커팅인써트 각각의 다른 목적은 대응하는 외형크기를 가지는 각각의 공지된 툴 및 공지된 커팅인써트와 비교하여 상이한 커팅작업에서의 접근성(accessibility)을 향상시키는 것이다.

적어도 본 발명의 주목적은 후속 독립항에 제시된 특징을 갖는 툴 및 커팅인써트에 의하여 실현된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 정의되어 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 커팅인써트의 여러 상이한 실시예의 평면도,

도 6은 본 발명에 다른 툴 일부분의 평면도,

도 7은 도 6에 따른 툴의 측면도,

도 8은 도 6에 따른 툴의 사시도,

도 9는 도 6에 따른 툴의 도면으로서, 명확히하기 위해 클램프를 제거한 평면도,

도 10은 도 6에 따른 툴의 도면으로서, 명확히하기 위해 클램프를 제거하고, 도 5의 커팅인써트와는 다른 커팅인써트를 도시하고 있는 평면도,

도 11은 도 10에 다른 툴의 사시도,

도 12는 본 발명에 따른 커팅인써트에 의한 실행가능한 기계가공형태를 나타내고 있는 도면,

도 13은 본 발명에 따른 또 다른 커팅인써트의 평면도,

도 14는 본 발명과 종래기술 모두에 따른 커팅인써트 및 홀더들을 분류한 것으로서, 또한, 커팅인써트가 수행할 수 있는 서로 다른 종류의 기계가공들이 나타나 있는 도면이다.

실시예

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 커팅인써트를 구성하는 몇개의 커팅인써트(1a, 1b, 1c, 1d, 1e)가 도시되어 있으며, 여기서, 상기 커팅인써트(1a, 1b, 1c, 1d, 1e) 각각은 샤프트(3a, 3b, 3c, 3d, 3e) 및 제1커팅헤드(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)를 포함하고, 이들 제1커팅헤드는 제1주절삭날(6a, 6b, 6c, 6d, 6e)을 가진다. 일반적으로, 본 발명에 따른 커팅인써트(1a 내지 1e)가 구별되는 점은 커팅인써트의 평면도에 나타낸, 제1커팅헤드(5a 내지 5e)의 제1주절삭날(6a 내지 6e)을 지나는 라인(L)이 샤프트(3a 내지 3e)의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°각을 이루고 있다는 점이다. 도 1 내지 도 5에 나타낸 상기 형태의 커팅인써트(1a, 1b, 1c, 1d, 1e)에 대하여, 이는 커팅헤드(5a, 5b, 5c, 5d, 5e)의 길이방향의 제2중심선(C2)이 샤프트(3a 내지 3e)의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각을 이룬다고 택일적으로 표현될 수도 있다.

커팅인써트(1a, 1b, 1c)에는 샤프트(3a, 3b, 3c)의 대향하는 끝단부에 각을 이룬 제2절삭날(5'a, 5'b, 5'c)이 제공된다. 또한, 이들 제2커팅헤드(5'a, 5'b, 5'c)는 제2주절삭날(6'a, 6'b, 6'c)을 가진다. 도 1 및 도 2에 예시된 커팅인써트(1a, 1b)는 서로에 대하여 반전된 거울대칭형이어서, 커팅인써트(1a; 1b) 각각의 샤프트(3a; 3b)의 각 끝단부에 배치되는 커팅헤드(5a, 5'a;5b, 5'b)는 종속샤프트(3a;3b)에 대하여 반대방향으로 각을 이룬다. 도 3에 예시된 커팅인써트(1c) 역시 2개의 커팅헤드(5c, 5'c)를 구비하고 있으며, 상기 커팅헤드(5c, 5'c)는 종속샤프트(3c)에 대하여 같은 방향으로 각을 이룬다. 제1커팅헤드(5a 내지 5e)에 대한 것과 동일한 방식으로, 제2커팅헤드(5'a, 5'b, 5'c)에서 제2주절삭날(6'a, 6'b, 6'c)을 지나는 선(L')은 샤프트(3a, 3b, 3c)의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각을 이룬다. 택일적으로, 이는 커팅헤드(5'a, 5'b, 5' c)의 길이방향의 제3중심선(C3)은 샤프트(3a 내지 3e)의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각을 이룬다고 표현될 수도 있다.

도 1 내지 도 5에 따른 평면도에서, 주절삭날(6a, 6'a, 6b, 6'b, 6c, 6'c, 6d, 6e)은 지면에 대하여 평행하다.

도 6 내지 도 8에 따른 툴은 홀더(10)를 포함하며, 이 홀더에는 본 발명에 따른 커팅인써트(1c 또는 1d)를 수용하는 인써트시트가 배치된다. 클램프(11)는 커팅인써트(1c/1d)의 최상부에 부착되며, 스크루(12)에 의하여 홀더에 고정된다. 스크루를 조이면, 클램프(10)가 홀더(10)의 부속 인써트시트에 커팅인써트(1c/1d)를 고정시키게 된다.

명확히 하기 위해서, 도 9에는, 클램프(11)가 없는 홀더(10)가 도시되어 있다. 이와 관련하여, 홀더(10)의 인써트시트는 핀(13) 형태의 끝단멈춤부(end stop)를 갖는다는 것을 알 수 있다. 도 9에서 알 수 있듯이, 커팅헤드로부터 회전된 샤프트(3d)의 끝단부는 상기 핀(13)과 맞닿는다. 핀(13)과 같은 끝단멈춤부의 디자인은 상기 끝단멈춤부가 샤프트의 양 끝단에 커팅헤드를 갖는 커팅인써트용으로 사용될 수 있는 이점을 수반한다.

명확히 하기 위하여 클램프가 생략되어 있는 도 10 및 도 11에는, 샤프트(3b)의 양 끝단부에 커팅헤드(5b, 5'b)를 구비하는 커팅인써트(1b)가 어떻게 홀더(10)에 부착될 수 있는지를 보여주고 있다. 도 10에서 가장 명확히 알 수 있듯이, 홀더(10)의 인써트시트에는 작용상태에 있지 않은 커팅헤드(5'b)를 위한 공간(room)을 제공하는 후퇴부(14)가 형성되어 있다. 또한, 이 경우에, 핀(13)은 커팅인써트(1b)용 끝단멈춤부로서 작용하며, 커팅인써트(1b)의 비작용커팅헤드(5'b)의 측면 중 하나와 상호작동한다. 샤프트(3b)가 홀더(10)의 인써트시트에 측방향으로 고정되기 때문에, 핀(13)에 대한 상기 측면의 맞댐은 커팅인써트(1b)가 비작용커팅헤드(5'b)를 향하여 샤프트(3b)의 길이방향으로 변위되는 것으로부터 안전하게 고정되도록 한다. 즉, 비작용커팅헤드(5'b)의 측면과 핀(13)간의 상호작용은 커팅인써트(1b)를 위한 끝단멈춤부를 구성한다. 상기 끝단멈춤부는 커팅헤드(5b, 5'b)가 서로 위치를 바꾸는 경우에도 동일한 방식으로 작용한다.

본 발명에 따른 커팅인써트(1d')는 도 12에 나타낸 내면선삭(internal turning)시에 사용될 수 있다. 상기 커팅인써트(1d')는 도 4에 따른 커팅인써트(1d)의 변형례를 구성하며, 커팅인써트(1d')의 커팅헤드(5d')의 측날 중 하나가 주절삭날(15)를 구성하여 가공물의 기계가공을 수행한다. 이와 관련하여, 커팅인써트(1d)의 주절삭날(6d)에 해당하는 날(6d')은 도 12에 표시된 클리어런스 각(α)을 형성한다. 도 12에서 알 수 있듯이, 본 실시예에서도, 주절삭날(15)을 지나는 선(L)은 샤프트(3d')의 길이방향의 중심선(C1)과 45°의 각을 형성한다.

도 13에 예시된 본 발명에 따른 커팅인써트(1b")는 평면도에서와 같이 둥근 커팅 헤드(5b", 5'b"), 즉, 연속적인 곡선형 절삭날(6b", 6'b"), 보다 정확하게는 평면도에서와 같이 원형으로 된 절삭날이 있는 커팅헤드를 갖는다는 점이 도 2에 따른 커팅인써트(1b)와 원칙적으로 다르다. 샤프트(3b")에 대한 커팅헤드(5b", 5'b")의 각도설정(angling)에 관해서는, 샤프트(3b")의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각을 이루는 커팅헤드(5b", 5'b")의 각각의 길이방향의 제2 및 제3중심선(C2, C3)으로 표현될 수 있다.

도 14에는, 다수의 커팅인써트 및 다수의 홀더가 명시되어 있으며, 여기서, 커팅인써트(1d, 1e)의 대다수가 본 발명에 따른 커팅인써트를 구성하고 있는 반면, 도 14에 예시된 소수의 커팅인써트(S1, S2)는 종래기술을 나타내고 있다. 홀더(10, 10')는 상이한 형태로 이루어져 있으며, 여기서, 홀더(10)는 외면툴로서의 목적을 갖는 반면, 예를 들어, 바로 구성된 홀더(10')는 내면툴로서의 목적을 갖는다. 커팅인써트(1d, 1e, S1 및 S2)는 홀더(10, 10') 중 어느 하나와 임의로 조합될 수 있다.

도 14에는, 상이한 형태의 기계가공작업에 있어서의 가공물(16)이 도시되어 있으며, 상기 기계가공작업 중 대부분은 본 발명에 따른 툴에 의하여 유리하게 수행될 수 있다.

산업상이용가능성

본 발명에 따른 커팅인써트의 세부적 디자인과 관련하여, 이들은 본 발명의 범위안에서 자연스럽게 변경될 수 있다. 상술된 실시예에서 알 수 있는 바와 같이, 커팅헤드는 주절삭날의 위치와 관련하여 상이한 디자인을 가질 수 있으며, 또한, 칩 브레이킹을 위한 표면 및 클리어런스와 관련하여 상이한 디자인을 가질 수도 있다. 또한, 샤프트의 디자인은, 예를 들어, 인써트시트 및 홀더의 클램핑부재의 디자인에 따라 변경될 수 있다.

Claims

칩제거기계가공용 툴로서, 상기 툴은 홀더(10) 및 상기 홀더(10)에 고정되는 커팅인써트(1a-1e;1d';1b")를 포함하고, 상기 커팅인써트는 적어도 제1주절삭날(6a-6e;15;6b")을 갖는 제1커팅헤드(5a-5e;5d';5b")를 구비하는 툴에 있어서,

커팅인써트(1a-1e;1d')의 평면도에 도시된, 상기 제1커팅헤드(5a-5e;5d')의 제1주절삭날(6a-6e;15)를 지나는 선(L)은 상기 커팅인써트(1a-1e;1d') 샤프트(3a-3e;3d')의 길이방향 제1중심선(C1)과 45°의 각도를 이루고, 및/또는 상기 커팅인써트(1a-1e;1b")의 평면도에 도시된, 제1커팅헤드(5a-5e;5b")의 길이방향의 제2중심선(C2)은 상기 샤프트(3a-3e;3b") 의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 툴.
제1항에 있어서,

상기 홀더(10;10')는 상기 커팅인써트(1a-1e;1d';1b")용 끝단멈춤부(13)가 인접하게 배치된 인써트시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 툴.
제2항에 있어서,

상기 끝단멈춤부는 핀(13)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 툴.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 끝단멈춤부(13)에 인접하여, 상기 인써트시트에는 후퇴부가 형성되어 있고, 상기 후퇴부에는 상기 커팅인써트(1a, 1b, 1c;1b")의 제2커팅헤드(5'a, 5'b,5'c;5'b")가 수용되는 것을 특징으로 하는 툴.
칩제거기계가공용 커팅인써트(1a-1e;1d';1b")로서, 상기 커팅인써트(1a-1e;1d';1b")는 샤프트(3a-3e;3d';3b") 및 제1주절삭날(6a-6e;15;6b")을 구비한 적어도 제1커팅헤드(5a-5e; 5d';5b")를 포함하는 커팅인써트(1a-1e;1d';1b")에 있어서,

상기 커팅인써트(1a-1e;1d')의 평면도에 도시된, 상기 제1커팅헤드(5a-5e;5d')의 제1주절삭날(6a-6e;15)을 지나는 선(L)은 상기 샤프트(3a-3e;3d')의 길이방향의 제1중심선(C1)에 대하여 45°의 각도를 이루고, 및/또는 상기 커팅인써트(1a-1e;1b")의 평면도에 도시된, 상기 제1커팅헤드(5a-5e;5b")의 길이방향의 제2중심선(C2)은 상기 샤프트(3a-3e;3b")의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 커팅인써트(1a-1e;1d';1b").
제5항에 있어서.

상기 커팅인써트(1a-1c;1b")는 상기 샤프트(3a,3b,3c;3b")의 반대쪽 끝단부에 위치한 제2커팅헤드(5'a,5'b,5'c;5'b")를 구비하는 것을 특징으로 하는 커팅인써트(1a-1c;1b").
제6항에 있어서,

상기 제2커팅헤드(5'a, 5'b, 5'c)의 제2주절삭날(6'a, 6'b, 6'c)을 지나는 선(L')은 상기 샤프트(3a,3b,3c)의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각도를 이루고, 및/또는 상기 커팅인써트(1a,1b,1c;1b")의 평면도에 도시된, 상기 제2커팅헤드(5'a, 5'b, 5'c;5b")의 길이방향의 제3중심선(C3)은 상기 샤프트(3'a,3'b,3'c;3b")의 길이방향의 제1중심선(C1)과 45°의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 커팅인써트(1a,1b,1c;1b").