KR100685202B1 - 마찰체가 있는 금속 절삭인서트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바닥면과 적어도 하나의 측면을 가지며 그 코너부 중 적어도 어느 하나에 있는 오목부에서 세라믹 팁이 제공된 일반적으로 다각면 형상의 절삭공구 인서트에 관한 것이다. 오목부의 바닥면에는 높이 h = 50 ~ 100 ㎛ 이고, 폭 w = 100 ~ 200 ㎛ 이며, 사이 간격 l = 0.75 ~ 1.25 mm 인 레일이 제공된다. 본 발명은 또한 소결 전 또는 후에 적절한 윤곽의 연마 휠을 사용하거나 가압 조작으로 그와 같은 인서트를 만드는 방법에 관한 것이다.
인서트, 절삭공구, cBN, PCD

Description

마찰체가 있는 금속 절삭인서트{METAL CUTTING INSERTS WITH ABRASIVE BODIES}
도 1 은 입방정계 질화붕소의 팁 (A) 및 초경 기판 (C) 에 브레이징된 초경 지지대 (B) 가 제공된 절삭공구 인서트의 단면도이다.
도 2 는 바닥면 (E) 과 측면 (F) 이 있는 본 발명에 따른 오목부의 일부를 도시하는데, 그 오목부에 있는 바닥면에는 높이 h, 폭 w, 및 그 사이간격 l 인 레일 (D) 이 제공되는 것을 보여준다.
도 3 은 레일 (D) 이 인서트의 측면에 제공된 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한다.
* 도면 주요부분에 대한 부호의 설명*
A 팁 C 초경기판
D 레일 E 바닥면
F 측면
본 발명은 바람직하게 고강도와 강성의 기판에 결합된 다결정 다이아몬드 (PCD) 또는 입방정계 질화붕소(cBN) 인 적어도 하나의 세라믹 소결체와 기판을 포함하는 절삭공구 인서트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
cBN 또는 cBN 계 재료(이하 "cBN"이라 한다) 또는 PCD 로 된 날이 있는 금속 절삭용 절삭공구 인서트는 일반적으로 그 코너 중 적어도 어느 하나에 있는 오목부에서 PCD 또는 cBN 이 제공된 다각면 형상이다. 팁은 일반적으로 서로 다른 두 개의 유형이 있다. 제 1 유형에서, 전체 팁은 cBN 또는 PCD 또는 이들의 혼합물이다. 제 2 유형에서, 팁은 초경지지대 위에 소결된 cBN 및/또는 PCD 이다. 이러한 팁들은 일반적인 초경인서트에 브레이징되어 그 최종 크기로 연마된다. 팁은 일반적으로 삼각형이지만, WO 2004/105983 에서 개시된 바와 같은 더 복잡한 형상도 알려져 있다. 그러나, PCD 또는 cBN 재료의 고경도 때문에, 연마 조작은 최소한으로 제한된다. 또한, 인서트의 기하는 팁의 일부 면에 연마 휠이 진입하기 어렵게 할 수 있다.
따라서 상술한 제한이 경감되는 cBN 또는 PCD 의 가장자리가 있는 금속 절삭용 인서트 및 그 제조방법을 제공함이 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따라, 코너 중 적어도 어느 하나에 있는 오목부에서 cBN 또는 PCD 팁이 제공된 일반적인 다각면 형상인 절삭공구 인서트가 제공된다. 팁은 일반적으로 삼각형이다. 오목부는 도 1 에 도시된 바와 같은 적어도 하나의 측면 및 바닥면을 갖는다. 오목부는 하나의 평면인 측면을 갖는 단순한 형상이 될 수 있지만, 또한 기계적 인터록(interlock)을 제공함과 같은 더 복잡한 형상이 고려될 수도 있다. 오목부의 바닥면에는 PCD 또는 cBN 팁의 바닥면과 접촉하는 레일 (D) 이 제공되는데, 그 레일은 높이 h = 50 ~ 100 ㎛ 이고, 폭 w = 100 ~ 200 ㎛ 이며, 사이 간격 l = 0.75 ~ 1.25 mm 이다. 도시되지는 않았지만, 레일 (D) 의 꼭대기와 접촉하는 팁의 바닥은 측면 (F) 과 접촉하는 팁의 측면과 같이 기본적으로 평평하다.
본 발명의 방법에 따라, 적어도 하나의 측면 (F) 및 바닥면 (E) 을 갖는 오목부가 코너 중 적어도 어느 하나에 있는 초경 인서트가 제공된다. 그 오목부의 바닥면 (E) 에는 높이 h = 50 ~ 100 ㎛ , 폭 w = 100 ~ 200 ㎛ 이고 사이 간격 l = 0.75 ~ 1.25 mm 인 레일 (D) 이 제공된다. 만일 오목부가 단순한 형상이라면, 그 오목부는, 소결 전 또는 후에 적절한 윤곽의 연마 휠을 이용하여 연마함에 의해 이루어질 수 있다. 더 복잡한 형상은 프레싱 작업으로 만들어질 수 있다. 강도를 위해 그리고 연마를 하는 경우 연마 휠의 좀 더 긴 수명을 위해, 오목부는 항상 코너 반경을 갖는다. 적절한 형상의 cBN 또는 PCD 팁은 레일과 접촉하는 오목부에 놓여져 통상적인 브레이징법으로 오목부에 브레이징된다. 마지막으로, 인서트는 과다한 땜납을 제거하기 위해 연마하여 깨끗하게된다. 팁의 바닥은 기본적으로 평평하기 때문에, 팁이 오목부에서 레일과 접촉하여 놓일 때 팁의 바닥면과 오목부의 바닥면 (E) 사이에 간극이 있게 된다. 브레이징하는 동안에 이러한 간극은 브레이징 재료로 충분히 채워진다.
도 3 의 실시예에서, 오목부의 바닥면 (E) 이외에 측면 (F) 에서도 레일이 또한 제공된다. 측면 (F) 에 있는 레일은 또한 바닥면에 있는 레일과 동일한 높이 (h), 폭 (w), 및 사이간격 (l) 을 갖는다.
본 발명은 cBN 또는 PCD 의 본체를 기준으로하여 설명되었지만, 일반적인 세라믹 본체에도 적용될 수 있음이 명백하다. 또한, 비록 레일 (D) 이 측면 (F) 에 평행하게 도시되었지만, 바닥면 (E) 또는 측면 (F) 의 어느 하나 또는 양쪽에서 임의의 방향으로 이 레일들을 배치하는 것도 당업자가 예상할 수 있다. 레일 (D) 은 바닥면 (E) 또는 측면 (F) 의 전체면을, 또는 전체면 보다 작은 면을 덮을 수 있다. 측면의 대부분에 레일이 제공되는 것이 바람직하다.
실시예
cBN 팁이 있는 CCMW 09T304 타입의 초경인서트가 본 발명에 따라 만들어졌다. 초경은 약 10 wt% 의 Co 와 나머지는 WC 인 조성을 가졌다. cBN 팁은 삼각형 형상이고 약 4 mm 의 기판 높이와 폭을 가졌다. 레일 및 코너 여유 반경을 포함하는 팁용 오목부는 모두 동시에 연마되었다. 이러한 작업은 연마 매체로 다이아몬드를 사용하는 특수하게 설계된 도금 연마 휠을 사용함에 의해 수행되었다. 오목부의 수는 본 발명에 따라 만들어져서, 바닥면에 높이 0.75 ㎛, 폭 100㎛, 사이간격 1mm 인 세 개의 레일이 있는 오목부 또는 포켓을 만들었다(도 2 참조). 참고로서 공지의 기술에 따라 다른 실시예가 만들어졌다. 모든 인서트를 성공적으로 브레이징한 후, 팁의 평행성 및/또는 편평도를 평가하기 위해 부분들이 측정되었다. 인서트의 높이는 삼각형 팁의 세 코너 모두에서 측정되었다. 그 결과는 ㎛ 단위로 아래의 표에 나타내었다.
평균 (㎛) 최소 (㎛) 최대 (㎛)
공지의 기술 33 10 43
본 발명 9 3 20
레일로 인해 전단 시험에서 차이가 나타나는 지를 평가하기 위해, 레일이 있는 경우와 없는 경우의 세 개의 레일에 노치를 내고 전단 시험 장치에 넣었다. 서로 유사한 결과가 얻어졌다.
본 발명에 따라, 공지의 기술에서의 연마 작업에 대한 제한이 경감되는 cBN 또는 PCD 의 날이 있는 금속 절삭용 인서트 및 그 제조방법이 제공된다.

Claims (11)

  1. 바닥면과 적어도 하나의 측면을 가지며 코너부 중 적어도 어느 하나에 있는 오목부에서 브레이징된 세라믹 팁이 제공된 일반적으로 다각면 형상의 절삭공구 인서트로서,
    상기 오목부의 바닥면에는 높이 h = 50 ~ 100 ㎛ 이고, 폭 w = 100 ~ 200 ㎛ 이며, 사이 간격 l = 0.75 ~ 1.25 mm 인 레일이 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부는 하나의 평면형 측면을 갖는 단순한 형상인 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 오목부는 기계적 인터록을 제공하는 더 복잡한 형상인 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 팁은 PCD 및/또는 cBN 인 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측면에도 또한 레일이 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트.
  6. 바닥면과 적어도 하나의 측면을 가지며 코너부 중 적어도 어느 하나에 있는 오목부에 있는 세라믹 팁이 제공된 일반적으로 다각면 형상의 절삭공구 인서트의 제조방법으로서,
    상기 오목부의 바닥면에는 높이 h = 50 ~ 100 ㎛ 이고, 폭 w = 100 ~ 200 ㎛ 이며, 사이 간격 l = 0.75 ~ 1.25 mm 인 레일이 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 레일은 소결 후 연마하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 레일은 소결 전에 연마하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트의 제조방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 레일은 프레싱 작업으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트의 제조방법.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세라믹 팁은 PCD 및/또는 cBN 인 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트의 제조방법.
  11. 제 6 항 내지 제 9 항에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측면에도 또한 레일이 제공되는 것을 특징으로 하는 절삭공구 인서트의 제조방법.
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