KR100904494B1 - 클램핑 면을 갖는 절삭 인서트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 가공 후 측면만을 가공(연삭)하여 제조할 수 있는 절삭 인서트를 개시한다. 본 발명에 따른 절삭 인서트는 전면, 배면, 상부면, 하부면 및 양 측면을 지니는 직육면체 형상으로서 전면과 배면을 종방향으로 관통하는 중앙 체결 홀이 형성되어 있다. 본 발명에 따른 절삭 인서트에서, 상부면 및 하부면과 양 측면의 경계부에 커팅 에지가 형성되며, 커팅 에지는 전면으로부터 배면을 향하여 양의 측방 경사각(β)을 갖도록 경사지며, 상부면 및 하부면의 영역 중에서 커팅 에지와 인접한 영역에는 커팅 에지를 따라 칩 형성 그루브가 형성되어 커팅 에지가 양의 절삭각(α)을 가지며, 상부면 및 하부면은 각각 적어도 전면 및 배면을 잇는 종방향 중심선을 포함하는 띠상의 대향 영역 상에 서로 평행한 평탄한 클램핑면을 구비하고, 칩 형성 그루브와 클램핑면 사이에는 천이영역부가 형성되어, 칩 형성 그루브에서 형성되는 칩이 그 위에서 원활히 미끄러져 배출될 수 있다.

인서트, 클램핑 면, 연삭, 경사각

Description

클램핑 면을 갖는 절삭 인서트{Cutting insert having clamping surfaces}

본 발명은 절삭 인서트에 관한 것으로서, 특히 측면부의 연삭을 위하여 평면상의 클램핑 면을 갖는 절삭 인서트에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 인서트는 클램핑 수단을 통하여 홀더의 장착면에 장착된다.

도 1은 일반적인 커터의 사시도로서, 다수의 인서트(1)가 커터(2)에 장착된 상태를 도시하고 있다.

절삭 공정시 피절삭물(도시되지 않음)과 인서트(1) 사이에 발생하는 절삭 저항을 줄이고 칩의 배출을 원활히 하기 위하여 포지티브 인선이 형성된 인서트(1)를 사용하는 것이 바람직하다.

도 2b, 도 2c 및 도 2d는 도 1에 도시된 인서트의 정면도, 측면도 및 평면도로서, 인서트에 의하여 가공되는 피절삭물의 일부를 인서트와 함께 도시하고 있다.

포지티브 인선을 갖는 인서트(1)에서는, 도 2d에 도시된 바와 같이, 주 절삭날(1A)의 연장선이 클램핑 홀(1-2)의 축선과 평행한 가상선과 시계 방향의 양의 측방 경사각(β)을 이룬다. 이와 같이 포지티브 경사각(β)을 갖는 인서트(1)에서는, 칩이 피절삭물 및 코너 에지로부터 멀어지는 방향으로 배출되며, 절삭 저항 및 진동이 감소되어 절삭성이 향상된다.

한편, 상부면(1-3) 및 하부면(1-4)은 커팅 에지 인접부에 커팅 에지를 따라 칩 형성 그루브(1-5)가 형성되어 커팅 에지가 양의 절삭각(α)을 갖는다.

그러나, 도 2a에 도시된 바와 같은 포지티브 인선을 갖는 인서트(1)를 제조하는 과정에서는 다음과 같은 문제점들이 있었다.

도 3은 상면을 연삭하기 전의 인서트의 사시도로서, 반제품 상태의 인서트를 도시하고 있다. 반제품 상태의 인서트(1a)에서는, 그 중앙부에 관통공(1-2)이 형성되어 있으며, 상부면(1-3a) 및 하부면(1-4a)과 측면(1-6)이 만나는 양측 에지부에 연하여 칩 형성 그루브(1-5)가 각각 형성되어 있다. 각 칩 형성 그루브(1-5)의 외측 에지가 주 절삭날의 기능을 수행한다.

한편, 도 3에 도시된 반제품 상태의 인서트(1a)를 도 2a에 도시된 바와 같은 포지티브 인선을 갖는 인서트(1)로 가공하기 위하여 칩 형성 그루브(1-5)에 인접한 측면부(1-6)를 연삭하여야 한다.

이를 위하여 먼저, 상부면(1-3a) 및 하부면(1-4a)을 가압하는 클램프에 의하여 인서트(1a)가 고정되며, 이후 연삭 장치에 의하여 인서트(1a)의 양 측면부(1-6)가 연삭된다. 여기서, 클램프를 통하여 인서트(1a)에 견고한 클램핑력을 가하기 위해서는 클램프의 그리퍼가 물리는 상부면(1-3a) 및 하부면(1-4a)을 서로 평행한 평면으로 형성해야만 한다.

도 3에 도시된 반제품의 인서트(1a)에서, 상부면(1-3a; 하부면(1-4a))과 각 칩 형성 그루브(1-5)의 내측 엣지 간에는 높이 차이에 따른 턱이 형성되며, 따라서, 절삭 공정시 형성된 칩이 상기 턱에 간섭되어 원활하게 배출되지 못한다.

이와 같은 문제점이 발생하는 것을 방지하기 위하여 별도의 연삭 장비를 이용하여 상부면(1-3a) 및 하부면(1-4a)을 연삭하여 칩 형성 그루브(1-5)와 동일한 경사각(β)을 갖는 경사면으로 형성하게 된다. 따라서 칩 형성 그루브(1-5)의 내측 엣지와 경사진 상부면(1-3; 하부면(1-4))은 실질적으로 동일면 상에 위치하게 된다(도 2a의 상태).

이와 같이 인서트의 측면 연삭 공정 그리고 상부면 및 하부면의 연삭 공정이 별도로 실시됨으로써 인서트의 제조 시간이 길어져 생산성이 낮아지며, 또한 제조 비용이 증가하게 된다.

본 발명은 인서트의 제조 과정에서 발생할 수 있는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프레스 가공 후 측면만을 가공(연삭)하여 제조할 수 있는 절삭 인서트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 절삭 인서트는 전면, 배면, 상부면, 하부면 및 양 측면을 지니는 직육면체 형상으로서 전면과 배면을 종방향으로 관통하는 중앙 체결홀이 형성되어 있다. 본 발명에 따른 절삭 인서트에서, 상부면 및 하부면과 양 측면의 경계부에 커팅 에지가 형성되며, 커팅 에지는 전면으로부터 배면을 향하여 양의 측방 경사각(β)을 갖도록 경사지며, 상부면 및 하부면의 영역 중에서 커팅 에지와 인접한 영역에는 커팅 에지를 따라 칩 형성 그루브가 형성되어 커팅 에지가 양의 절삭각(α)을 가지며, 상부면 및 하부면은 각각 적어도 전면 및 배면을 잇는 종방향 중심선을 포함하는 띠상의 대향 영역 상에 서로 평행한 평탄한 클램핑면을 구비하고, 칩 형성 그루브와 클램핑면 사이에는 천이영역부가 형성되어, 칩 형성 그루브에서 형성되는 칩이 그 위에서 원활히 미끄러져 배출될 수 있다.

여기서, 천이영역부의 폭은 상기 칩 형성 그루브의 폭보다 크며, 천이영역부는 칩 형성 그루브와 클램핑면을 잇는 평면으로 또는 곡면으로 이루어진다.

또한, 천이영역부는 칩 형성 그루브의 내측 경계가 내측으로 연장되어 커팅 에지와 동일한 측방 경사각(β)을 지니는 경사면을 포함한다.

위와 같은 본 발명은 상부면 및 하부면을 추가로 가공하지 않고 양 측면만을 가공하여 포지티브 인선을 갖는 인서트를 제공할 수 있으며, 따라서 인서트의 제조 시간이 줄어들며, 그로 인하여 인서트의 생산성이 향상될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 절삭 인서트를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 사시도로서, 본 발명에 따른 인서트(10)는 전면(11), 후면(12), 상부면(13), 하부면(14) 및 양 측면(16)을 포함하는 육면체 형상을 갖는다. 또한, 중앙부에는 전면(11)과 후면(12)을 길이 방향으로 관 통하는 체결 홀(10-1)이 형성되어 있다.

상부면(13) 및 하부면(14)과 상기 양 측면(116)의 경계부에 커팅 에지가 형성되며, 커팅 에지는 상기 전면(11)으로부터 배면(12)을 향하여 양의 측방 경사각(β)을 갖도록 경사진다.

상부면(13) 및 하부면(14) 중에서 상기 커팅 에지와 인접한 영역에는 커팅 에지를 따라 칩 형성 그루브(15)가 형성되어 커팅 에지가 양의 절삭각을 가지며, 상부면(13) 및 하부면(14)은 각각 적어도 전면(11) 및 배면(12)을 잇는 종방향 중심선을 포함하는 띠상의 대향 영역 상에 서로 평행한 평탄한 클램핑면(13-1)을 구비한다.

칩 형성 그루브(15)와 상기 클램핑면(13-1) 사이에는 경사면인 천이영역부(13-2)가 형성되어, 칩 형성 그루브(15)에서 형성되는 칩이 그 위에서 원활히 미끄러져 배출된다.

한편, 천이영역부(13-2)는 칩 형성 그루브(15)의 내측 경계가 내측으로 연장되어 커팅 에지와 동일한 측방 경사각(β)을 지니는 경사면을 포함할 수 있다.

위와 같은 구조는 하부면(14)에도 동일하게 구성되나, 이하에서는 상부면(13)만을 예를 들어 설명한다.

인서트(10)의 상부면(13)에서, 중앙부의 클램핑 면(13-1)은 하부면(14)의 대응되는 클램핑면(도시되지 않음)과 평행한 평면이며, 측면(16)을 가공(연삭)할 때 고정 수단인 클램프의 그리퍼(도시되지 않음)가 대응, 접촉하는 표면이다.

클램핑면(13-1)의 양측에 위치한 경사면(13-2)은 칩 형성 그루브(15)의 경사 각도와 동일한 각도(α)로 경사지며, 또한 각 경사면(13-2)은 인접한 칩 형성 그루브(15)의 내측 엣지와 실질적으로 동일면 상에 위치하게 된다.

따라서 절삭 과정에서 형성된 칩은 칩 형성 그루브(15)를 따라 후면(12) 쪽으로 이동되는 동시에 방해받지 않고 경사면(13-2)을 따라 이동할 수 있어 주절삭날의 반대쪽(즉, 피절삭물의 반대쪽)으로 배출된다.

또한, 이와 같은 구조의 인서트(10)에서는, 연삭 장비의 클램프의 그리퍼가 상부면(13; 및 하부면(14))을 구성하는 클램핑면(13-1)을 안정적으로 물 수 있어 클램핑 력이 클램핑면(13-1)에 수직으로 가해짐으로써 인서트(10)가 견고하게 지지된다.

위와 같은 구조의 상부면(13; 및 하부면(14))에 의하여 인서트(10)가 견고하게 지지된 상태에서 양 측면(16)이 연삭된다. 양 측면(16)이 연삭된 후에도 상부면(13)을 구성하는 클램핑면(13-1)의 양측에 경사면(13-2) 및 칩 형성 그루브(15)가 형성되어 있어 칩이 원활하게 배출됨으로써 상부면(13), 특히 클램핑 면(13-1)을 별도로 연삭하여 제거하는 공정이 필요 없다.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

예를 들어, 칩 형성 그루브(15)에서 배출된 칩이 충분한 면적의 표면 상에서 이동할 수 있도록 천이영역부(13-2)의 폭을 칩 형성 그루브(15)의 폭보다 크게 하는 것이 바람직하다.

또한, 천이영역부(13-2)를 칩 형성 그루브(15)와 클램핑면(13-1)을 잇는 평면 또는 곡면으로 형성할 수 있다.

도 1은 다수의 인서트가 장착된 일반적인 커터의 사시도.

도 2a는 도 1에 도시된 인서트의 사시도.

도 2b, 도 2c 및 도 2d는 도 1에 도시된 인서트의 정면도, 측면도 및 평면도.

도 3은 상면을 연삭하기 전의 인서트의 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 인서트의 사시도.

Claims (4)

1. 전면, 배면, 상부면, 하부면 및 양측면을 지니는 직육면체 형상의 절삭 인서트에 있어서,

   상기 상부면 및 하부면과 상기 양 측면의 경계부에 커팅 에지가 형성되며,

   상기 커팅 에지는 상기 전면으로부터 상기 배면을 향하여 양의 측방 경사각(β)을 갖도록 경사지며,

   상기 상부면 및 하부면의 영역 중에서 상기 커팅 에지와 인접한 영역에는 상기 커팅 에지를 따라 칩 형성 그루브가 형성되어 상기 커팅 에지가 양의 절삭각(α)을 가지며, 상기 상부면 및 하부면은 각각 적어도 상기 전면 및 배면을 잇는 종방향 중심선을 포함하는 띠상의 대향 영역 상에 서로 평행한 평탄한 클램핑면을 구비하고,

   상기 칩 형성 그루브와 상기 클램핑면 사이에는 천이영역부가 형성되어, 칩 형성 그루브에서 형성되는 칩이 그 위에서 원활히 미끄러져 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 천이영역부의 폭은 상기 칩 형성 그루브의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 천이영역부는 상기 칩 형성 그루브와 상기 클램핑면을 잇는 평면으로 또는 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 천이영역부는 칩 형성 그루브의 내측 경계가 내측으로 연장되어 상기 커팅 에지와 동일한 측방 경사각(β)을 지니는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.

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