KR100960484B1

KR100960484B1 - 절삭 공구 및 그것을 위한 절삭 인서트

Info

Publication number: KR100960484B1
Application number: KR1020067021273A
Authority: KR
Inventors: 길 헤흐트
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2010-06-01
Also published as: AU2005232973B2; ATE417689T1; NO20065185L; US7326007B2; RU2365470C2; PT1918052E; AU2005232973A1; SI1737596T1; IL161373A0; US20050232712A1; CN1964810A; BRPI0509850A; EP1737596B1; US7163361B2; PT1737596E; BG109694A; MXPA06011918A; DK1737596T3; ES2359275T3; CA2562579C

Abstract

절삭 인서트(14)는 절삭부(24) 및 위치부(26)를 포함하고, 상기 절삭부(24)는 경사면(30) 및 릴리프면(32)의 교차점에 형성된 절삭 에지(28)와, 상부면(34), 하부면(36) 및 그 사이의 주연측면을 포함하고, 상기 주연측면은 대향 전방 및 후방면(38, 40) 및 전방 및 후방면(38, 40) 사이에서 연장하는 대향측면(42)을 포함하고, 릴리프면(32)은 전방면(38)에 위치되고, 경사면(30)은 상부면(34)에 위치되고, 위치부(26)는 상부면(34)으로부터 멀어지는 절삭부(24)로부터 하향으로 연장하고, 위치부(26)는 대향 전방 및 후방 위치면(44, 46)을 포함하고, 후방 위치면(46)은 후방면(40)에 위치되고, 전방 위치면(44)은 하부면(36)에 위치되고, 하부 위치면(48)은 하부면(36)에 위치되고, 상부면(34)에 대향하고, 전방면(38)과 전방 위치면(44) 사이에서 연장한다. 절삭 공구(10, 20)은 그러한 절삭 인서트를 구비한다.

절삭 인서트, 경사면, 릴리프면, 절삭 공구, 절삭부, 위치부

Description

절삭 공구 및 그것을 위한 절삭 인서트{CUTTING TOOL AND CUTTING INSERT THEREFOR}

본 발명은 자체 보유 방식으로 인서트 포켓에 탄성 클램프된 절삭 인서트 타입의 절삭 공구에 관한 것이다.

절삭 인서트를 클램핑하기 위한 탄성 클램핑 기구를 사용하는 절삭 공구는 일반적으로 0.5mm 내지 12mm 범위의 상대적으로 좁은 두께이고, 절삭 인서트는 절삭 공구의 상부와 하부 조오의 클램핑면 사이에 위치된 인서트 포켓에 보유된다. 홈파기 및 절단하기와 같은 절삭 작업에서, 절삭 공구는 홀더 블레이드의 형태이다. 이로써, 홀더 블레이드는 일반적으로 블레이드-보유 블록에 클램프된다. 홀더 블레이드에는 일반적으로 인서트 포켓 근처에 적당하게 설계된 개구가 제공되어, 상대적으로 좁은 브릿징부는 일 홀더 블레이드의 조오 중 하나가 나머지 것에 대해 제한된 정도의 탄성 변위를 허용하도록 형성된다. 일반적으로, 하부 조오는 강성이고 상부 조오는 탄성적으로 변위가능하다. 상기 개구는 구멍 또는 슬롯 또는 구멍의 슬롯 터미네이팅(slot terminating)의 형태일 수 있다. 그런 절삭 공구의 예는 미국 특허 제3,785,021호, 미국 특허 제4,580,930호 및 미국 특허 제5,829,924호에 개시된다. 탄성 삽입 클램핑 기구를 사용하는 회전 슬롯-절삭 공구는 미국 특허 제4,417,833호에 개시된다. 그 주연부 주위에 위치된 절삭 인서트 포켓을 구비한 커터 본체는 디스크 형이고 상대적으로 좁은 두께이다. 홀더 블레이드와 같이, 회전 슬롯-절삭 공구의 인서트 포켓은 두 개의 조오를 가지고, 인서트는 클램핑 조오의 변위로부터 생성되는 탄성력에 의해 클램프되는 두 개의 조오 사이에 있다.

절삭 공구가 홀더 블레이드 또는 회전 슬롯 절삭 공구이든지 간에, 클램핑 조오의 변위는 조오의 클램핑면 사이의 거리가 클램핑면 사이에 위치된 인서트 부분의 높이보다 더 작도록 인서트 포켓을 제조함으로써 얻는다. 따라서, 인서트가 인서트 포켓에 위치될 때, 클램핑 조오는 제 위치에 클램프된 인서트에 의해 탄성력을 생성하는 변위된 위치에 유지된다.

상기 개시된 타입의 절삭 공구의 공지된 문제점은 절삭 인서트가 인서트 포켓에 확실히 고정되지 않아서 절삭 작업중에 이탈될 수 있다는 점이다. 예를 들어, 이런 일은 홈파기 공정시 공작물로부터 홀더 블레이드를 배출시키려고 시도할 때 발생될 수 있다. 몇몇의 경우에, 절삭 인서트는 홀더 블레이드를 완전히 당길 수 있고, 공작물에 매립될 수 있다. 이 문제점은 원심력의 영향하에 있을 때 즉, 고속으로 작동할 때 특히 위험할 수 있는 상황에서 절삭 인서트가 인서트 포켓의 밖으로 심지어 날아갈 수 있는 회전 슬롯-절삭 공구에 특히 문제가 될 수 있다.

본 발명의 목적은 상술된 단점이 실질적으로 감소된 또는 극복된 탄성 클램핑 기구를 가진 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 경사면 및 릴리프면의 교차점에 형성된 절삭 에지를 포함하는 절삭부 및 위치부와, 상부면과 하부면과 그 사이의 주연측면과, 하부면에 위치되고 상부면에 대향되고 전방면과 전방 위치면 사이에서 연장되는 하부 위치면을 포함하는 절삭 인서트가 제공되고, 상기 주연측면은 대향 전방 및 후방면과 상기 전방 및 후방면 사이에 연장되는 대향측면을 포함하고, 상기 릴리프면은 전방면에 위치되고, 상기 경사면은 상부면에 위치되고, 상기 위치부는 상부면으로부터 멀리 절삭부로부터 하향으로 연장되고, 상기 위치부는 대향 전방 및 후방 위치면을 포함하고, 상기 후방 위치면은 후방면에 위치되고, 상기 전방 위치면은 하부면에 위치된다.

바람직하게, 절삭 인서트의 측면도에서 절삭부는 위치부보다 더 넓다.

더 바람직하게, 전방 및 후방 위치면은 하향으로 모인다.

필요에 따라, 후방면은 오목하다.

더 필요에 따라, 후방면은 오목하게 V-형상이다.

필요에 따라, 하부 위치면은 오목하다.

더 필요에 따라, 하부 위치면은 오목하게 V-형상이다.

통상적으로 경사면은 칩 형성 홈이 제공된다.

필요에 따라, 절삭 인서트에는 경사면을 구비한 측면의 교차점에 형성된 측면 절삭 에지가 제공된다.

본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 절삭 인서트가 인서트 포켓에 탄성 보유되는 인서트 홀더를 포함하는 절삭 공구가 또한 제공되고, 상기 인서트 홀더는 클램핑부를 포함하고, 상기 클램핑부는 베이스 조오에 탄성 연결되고 함께 단일 일체부를 형성하는 클램핑 조오를 포함하고, 상기 베이스 조오는 접합면을 가지고 상기 클램핑 조오에는 상기 접합면의 하부에 대향하는 클램핑면을 가지고, 상기 클램핑 조오는 상기 클램핑면에 대해 일반적으로 횡방향인 인서트 정지면이 더 제공되고, 상기 절삭 인서트는 절삭 인서트의 후방면과 접합하는 베이스 조오의 접합면을 가진 인서트 포켓에 보유되고, 클램핑 조오의 클램핑면은 절삭 인서트의 전방 위치면과 접합하고 클램핑 조오의 인서트 정지면은 절삭 인서트의 하부 위치면과 접합한다.

필요에 따라, 접합면은 볼록하다.

더 필요에 따라, 접합면은 볼록하게 V-형상이다.

일반적으로, 접합면은 베이스 리세스에 의해 상부 접합면 및 하부 접합면으로 분할된다.

필요에 따라, 인서트 정지면은 볼록하다.

더 필요에 따라, 인서트 정지면은 볼록하게 V-형상이다.

통상적으로, 베이스 조오는 리세스를 통해 클램핑 조오에 연결되고 관통 구멍은 키를 수납하기 위해 베이스 조오에 후방으로 위치된다.

본 발명의 일 실시예에서 절삭 공구는 회전 슬롯 절삭 공구이다.

다른 실시예에서 절삭 공구는 홈파기, 절단 및 회전 공구이고, 인서트 홀더는 홀더 블레이드이다.

본 발명의 이해를 돕고 본 발명이 어떻게 실시예에서 실시되는지를 도시하기 위해 참조가 첨부된 도면에 만들어진다.

도1은 본 발명에 따른 제1 절삭 공구의 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 제2 절삭 공구의 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 절삭 공구의 절삭 섹션의 측면도이다.

도4는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 측면도이다.

도5는 제거된 절삭 인서트를 가진 도3의 절삭 섹션의 측면도이다.

도6은 도3의 절삭 섹션의 분해 사시도이다.

도7은 절삭 인서트의 전방 위치면과 인서트 홀더의 클램핑면을 통과하는 도3의 선 VII-VII을 따라 취한 부분 단면도이다.

본 발명에 따른 두 개의 절삭 공구를 도시하는 도1 및 도2를 참조한다. 도1은 홈파기 및 절단하기와 같은 금속 절삭 작업에 사용되는 제1 절삭 공구(10)를 도시한다. 제1 절삭 공구(10)는 인서트 포켓(16)에 탄성 보유된 절삭 인서트(14)를 가진 직사각형 블레이드의 형태인 인서트 홀더(12)를 포함한다. 절삭 인서트(14)는 카바이드(carbide) 분말을 형-프레싱(form-pressing) 및 소결함으로써 통상적으로 제조된다. 도2는 회전 슬롯 금속 절삭 작업에 사용되는 제2 절삭 공구(20)를 도시한다. 제2 절삭 공구(20)는 디스크의 주연부 주변에 배열된 동일한 인서트 포켓(16)에 탄성 보유된 절삭 인서트(14)를 가진 원형 디스크 형태인 인서트 홀더(22)를 포함한다. 절삭 공구(10, 20)는 절삭 인서트(14)와, 인서트 포켓(16) 및 인서트 포켓(16)의 바로 근접부를 포함하는 절삭 섹션(18)을 포함한다. 절삭 섹션(18)은 도3에 도시된다. 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐 나타낸 방향의 용어 예를 들어, "전방", "후방", "상부", "하부"등은 서로에 대한 다양한 면의 위치를 구별하는데 편리한 용어로서 사용됨을 알 수 있다. 이들 용어가 도3, 도4, 도5에 참조로 형성되지만, 이는 단지 도시의 목적으로 사용되고 첨부된 청구범위의 범주를 한정하지 않는다.

이제 도4를 참조한다. 절삭 인서트(14)는 절삭부(24) 및 위치부(26)를 포함한다. 절삭부(24)는 경사면(30) 및 릴리프면(32)의 교차점에 형성된 절삭 에지(28)를 포함한다. 절삭 인서트(14)는 상부면(34)과, 하부면(36) 및 그 사이의 주연측면을 더 포함한다. 상기 주연측면은 대향 전방 및 후방면(38, 40)과 상기 전방 및 후방면(38, 40) 사이에 연장하는 대향측면(42)을 포함한다. 릴리프면(32)은 전방면(38)에 위치되고, 경사면(30)은 상부면(34)에 위치된다. 제1 거리(W1)는 전방면(38) 및 후방면(40) 사이에 형성된다. 위치부(26)는 상부면(34)으로부터 먼 방향으로 절삭부(24)로부터 하향으로 연장하고, 하향으로 모이는 대향 전방 및 후방 위치면(44, 46)을 포함한다. 제2 거리(W2)는 전방 및 후방 위치면(44, 46) 사이에 형성된다. 특히 도3 및 도4에 잘 도시된 바와 같이, 제1 거리(W1)가 절삭부(24) 전체에 대해 일정할 필요가 없고 제2 거리(W2)가 위치부(26)의 길이를 따라 하향으로 감소한다고 해도, 절삭부(24)는 절삭 인서트(14)의 측면도의 위치부(26)보다 더 넓다. 즉, 제1 거리(W1)는 제2 거리(W2)보다 더 크다. 상기 후방 위치면(46)은 후방면(40)에 위치되고 전방 위치면(44)은 하부면(36)에 위치된다. 또한, 하부 위치면(48)은 상부면(34)에 대향하는 하부면(36)에 위치되고 전방면(38)과 전방 위치면(44) 사이에서 연장한다.

도5를 참조하면, 인서트 홀더(12, 22)의 클램핑부(50)는 리세스(54)를 통해 함께 단일 일체부를 형성하는 베이스 조오(56)에 탄성 연결되는 클램핑 조오(52)를 포함한다. 베이스 조오(56)는 인서트 포켓(16)에 인접한 접합면(58)을 가진다. 접합면(58)은 베이스 리세스(60)에 의해 그 상부면의 상부 접합면(62)과 그 하부면의 하부 접합면(64)으로 분할된다. 클램핑 조오(52)는 인서트 포켓(16)에 인접하고 베이스 조오(56)의 하부 접합면(64)에 일반적으로 대향하는 클램핑면(66)을 가진다. 제3 거리(W3)는 클램핑면(66)과 하부 접합면(64) 사이에 형성된다. 제3 거리(W3)는 하향으로 감소한다. 클램핑 조오(52)에는 그 상단부에 위치되고 클램핑면(66)에 일반적으로 횡방향인 인서트 정지면(68)이 더 제공된다. 베이스 조오(56)의 상부 및 하부 접합면(62, 64)과 클램핑 조오(52)의 클램핑면(66)은 하향으로 모아진다. 베이스 조오(56)의 후방으로 위치된 관통 구멍(70)은 리세스(54)와 관련하여 사용될 때, 절삭 인서트(14)를 인서트 포켓(16)으로 삽입하는 것을 돕도록 키를 수납하고 인서트 포켓(16)으로부터 절삭 인서트(14)를 제거하기 위해 제공된다.

절삭 인서트(14) 및 인서트 홀더(12, 22)의 추가적인 특징부가 도시된 도6을 참조한다. 인서트 홀더(12, 22)의 인서트 정지면(68)은 볼록한 V-형상일 수 있고, 절삭 인서트(14)의 하부 위치면(48)은 접합하는 오목한 V-형상일 수 있다. 유사하게, 인서트 홀더(12, 22)의 접합면(58)은 볼록한 V-형상일 수 있고, 절삭 인서트(14)의 후방면(40)은 정합하는 오목 V-형상일 수 있다. 정합하는 볼록 및 오목면은 인서트 홀더(12, 22)에 대해 절삭 인서트(14)의 측면 이동을 방지한다. 경사면(30)에는 칩 형성 홈(72)이 또한 제공된다. 또한, 절삭 인서트(14)에는 측면(42)과 경사면(30)의 교차점에 형성된 측면 절삭 에지(74)가 또한 제공된다.

다시 도3을 참조하면, 인서트 포켓(16)에 보유된 절삭 인서트(14)를 가지고, 베이스 조오(56)의 접합면(62, 64)은 절삭 인서트(14)의 후방면(40)과 접합하고, 클램핑 조오(52)의 클램핑면(66)은 절삭 인서트(14)의 전방 위치면(44)과 접합하고, 클램핑 조오(52)의 인서트 정지면(68)은 절삭 인서트(14)의 하부 위치면(48)과 접합한다. 두 세트의 볼록-오목 정합면의 배열이 과도하게 압박되는 것을 피하기 위해, 클램핑면(66)은 평평하게 되고 전방 위치면(44)은 볼록하도록 선택된다(도7 참조). 위치부(26)가 인서트 포켓(16)에 위치될 때, 클램핑 조오(52)가 인서트 포켓(16)에 위치부(26)를 클램핑하는 탄성력을 야기하는 베이스 조오(56)로부터 멀리 가압되도록, 폭 치수(W2)는 폭 치수(W3)보다 일반적으로 더 크다.

회전 슬롯 절삭 작동중에는, 원심력(F)이 절삭 인서트(14) 상에 작용한다. 클램핑 조오(52)의 클램핑면(66)이 상기 힘(F)에 대향하여, 절삭 인서트(14)가 인서트 포켓(16)의 밖으로 날아가는 것이 방지되는 것은 도3으로부터 명백하다. 홈파기 작업의 완료시 공작물로부터 절삭 공구(10)를 배출하는 중에, 절삭 인서트(14)는 인서트 포켓(16)으로부터 절삭 인서트(14)를 발출하도록 작용하는 마찰력(F)을 야기하는 홈벽과 접촉할 수 있다. 그러나, 클램핑 조오(52)의 클램핑면(66)의 존재는 절삭 인서트(14)의 발출을 방지한다.

본 발명이 특정방법으로 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 이후에 청구된 본 발명의 범주 내에서 만들어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims

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절삭 인서트(14)가 인서트 포켓(16)에 탄성 보유되는 인서트 홀더(12, 22)를 포함하는 절삭 공구(10, 20)이며,

상기 절삭 인서트(14)는 경사면(30)과 릴리프면(32)의 교차점에 형성된 절삭 에지(28)를 포함하는 절삭부(24) 및 위치부(26)와, 상부면(34)과 하부면(36)과, 그 사이의 주연측면과, 하부면(36)에 위치되고 상부면(34)에 대향되고 전방면(38)과 전방 위치면(44) 사이에서 연장하는 하부 위치면(48)을 포함하고, 상기 주연측면은 대향 전방 및 후방면(38, 40)과 상기 전방 및 후방면(38, 40) 사이에서 연장하는 대향측면(42)을 포함하고, 상기 릴리프면(32)은 전방면(38)에 위치되고, 상기 경사면(30)은 상부면(34)에 위치되고, 상기 위치부(26)는 상부면(34)으로부터 멀어지는 절삭부(24)로부터 하향으로 연장하고, 상기 위치부(26)는 대향 전방 및 후방 위치면(44, 46)을 포함하고, 상기 후방 위치면(46)은 후방면(40)에 위치되고, 상기 전방 위치면(44)은 하부면(36)에 위치되고,

상기 인서트 홀더(12, 22)는 클램핑부(50)를 포함하고, 상기 클램핑부(50)는 베이스 조오(56)에 탄성 연결되고 함께 단일 일체부를 형성하는 클램핑 조오(52)를 포함하고, 상기 베이스 조오(56)는 접합면(58)을 가지고, 상기 클램핑 조오(52)는 상기 접합면(58)의 하부에 대향하는 클램핑면(66)을 가지고, 상기 클램핑 조오(52)에는 상기 클램핑면(66)에 대해 일반적으로 횡방향인 인서트 정지면(68)이 더 제공되고,

상기 절삭 인서트(14)는 절삭 인서트(14)의 후방면(40)과 접합하는 베이스 조오(56)의 접합면(58)을 가진 인서트 포켓(16)에 보유되고, 클램핑 조오(52)의 클램핑면(66)은 절삭 인서트(14)의 전방 위치면(44)과 접합하고, 클램핑 조오(52)의 인서트 정지면(68)은 절삭 인서트(14)의 하부 위치면(48)과 접합하는 절삭 공구.
제9항에 있어서, 접합면(58)은 볼록한 절삭 공구.
제10항에 있어서, 접합면(58)은 볼록한 V-형상인 절삭 공구.
제9항에 있어서, 접합면(58)은 베이스 리세스(60)에 의해 상부 접합면(62) 및 하부 접합면(64)으로 분할되는 절삭 공구.
제9항에 있어서, 인서트 정지면(68)은 볼록한 절삭 공구.
제13항에 있어서, 인서트 정지면(68)은 볼록한 V-형상인 절삭 공구.
제9항에 있어서, 베이스 조오(56)는 리세스(54)를 통해 클램핑 조오(52)에 연결되고, 관통 구멍(70)은 키를 수납하기 위해 베이스 조오(56)에 후방으로 위치되는 절삭 공구.
제9항에 있어서, 절삭 공구(20)는 회전 슬롯 절삭 공구인 절삭 공구.
제9항에 있어서, 절삭 공구(10)는 홈파기, 절단 또는 회전 공구이고, 인서트 홀더(12)는 홀더 블레이드인 절삭 공구.
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