KR101017105B1 - 인서트 및 이를 이용한 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 인서트는 4개의 측면에 의하여 연결되는 상면 및 하면을 가지며, 상면과 하면 사이에 연장되는 관통홀을 가지며, 상기 상면과 하면 각각은 양 융기부와 중앙 노치부를 포함하되, 상기 양 융기부는 두 대향 측면에 연접하며, 상기 두 대향 측면의 전체 길이를 따라 연장되며, 그 상면은 상기 두 대향 측면을 따라 구배진 오목 또는 볼록 곡면을 포함하며, 상기 중앙 노치부는 상기 양 융기부 사이의 평탄면으로 형성된다. 본 발명에 따른 인서트는 종래의 인서트와 비교하여 연삭 도중 제거되는 부피가 작으므로 원료가 절감되며 연삭 작업이 훨씬 경감되며, 내구 연한이 향상된다.

블랭크 인서트, 곡선 절삭날, 레일, 연삭

Description

인서트 및 이를 이용한 커터{Insert and Cutter Utilizing the Same}

본 발명은 특별한 형상을 가지는 블랭크 인서트, 이를 이용하여 가공한 인서트와 그 인서트를 장착한 커터에 관한 것이다. 이와 같은 인서트는 특히 레일 가공용 커터에 많이 사용되며, 종래의 인서트보다 더 많은 절삭날 수를 제공하여 사용 연한을 증가시키며, 인서트 생산비용도 절감할 수 있다.

레일 가공용 커터는 가공하고자 하는 레일의 고유의 형상에 따라 다양한 형상을 띠게 되고, 또한 그에 따라 다양한 형태의 인서트들이 필요하게 된다. 도 1a 및 도 1b는 여러 종류의 인서트가 특정한 배열로 장착된 커터에 의하여 레일의 특정 부위를 가공하는 상황을 나타낸다. 이러한 커터에 장착되는 인서트는 다양한 볼록 또는 오목 구배를 갖는 절삭날이 필요하므로, 통상 정사각 형태의 네가티브 블랭크를 이용하여 연삭함으로써 원하는 인서트를 형성하게 된다.

그러나 커터에 형성된 다수의 인서트 포켓에 다양한 형상으로 연삭된 인서트 가 장착된다 하더라도, 커터의 서로 다른 각 인서트 포켓을 인서트의 연삭된 절삭날 곡면에 맞추어 달리 형성하는 것은 매우 비경제적이다. 그러므로, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이 인서트의 상면만을 연삭하고 하면은 평탄하게 유지하여, 인서트 하면을 평탄면으로 형성하여 동일한 형상을 갖는 포켓의 평탄한 바닥벽과 접촉하도록 하였다. 이렇게 상면만이 연삭되는 경우, 하나의 인서트에 오직 2개의 절삭날이 제공될 수 있다. 또한 도 1 및 도 2에 보인 바와 같은 원주 방향 인서트(tangential insert)는 반경 방향 인서트(radial insert)에 비해 연삭시 제거되는 부피가 커서 연삭 비용이 많이 들게 된다.

본 발명은 다양한 절삭날 구배를 갖는 인서트의 연삭 가공을 더욱 용이하게 하고, 소모되는 재료를 절약하며, 내구성이 향상된 인서트를 제공하기 위한 것이다. 또한 다양한 절삭날 구배를 갖는 인서트에 대하여 안정적인 장착을 허용하는 포켓 구조를 갖는 커터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 블랭크 인서트는 4개의 측면에 의하여 연결되는 상면 및 하면을 가지며, 상면과 하면 사이에 연장되는 관통홀을 갖지며, 상기 상면과 하면 각각은 양 융기부와 중앙 노치부를 포함하되, 상기 양 융기부는 상면이 평탄 하며, 마주보는 두 측면에 연접하며, 상기 두 측면의 전체 길이를 따라 연장되며, 상기 중앙 노치부는 상기 양 융기부 사이의 평탄면으로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트는 4개의 측면에 의하여 연결되는 상면 및 하면을 가지며, 상면과 하면 사이에 연장되는 관통홀을 가지며, 상기 상면과 하면 각각은 양 융기부와 중앙 노치부를 포함하되, 상기 양 융기부는 두 대향 측면에 연접하며, 상기 두 대향 측면의 전체 길이를 따라 연장되며, 그 상면은 상기 두 대향 측면을 따라 구배진 오목 또는 볼록 곡면을 포함하며, 상기 중앙 노치부는 상기 양 융기부 사이의 평탄면으로 형성된다.

상기 중앙 노치부는 상기 융기부로부터 단차져 함몰되게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트가 장착되는 커터는 인서트 포켓이 인서트의 측면이 지지되는 두 개의 측벽과 인서트의 하면이 지지되는 하나의 바닥벽을 구비하되, 상기 바닥벽은 상기 인서트 하면의 중앙 노치부와 대응되는 평탄한 형태의 돌출 접촉부와 상기 인서트의 양 융기부를 수용하는 함몰된 수용부를 갖는다.

본 발명에 따른 인서트는 종래의 인서트와 비교하여 연삭 도중 제거되는 부피가 작으므로 원료가 절감되며 연삭 작업이 훨씬 경감된다. 또한 본 발명에 따른 상기 인서트는 하면도 상면과 같은 구조를 취하여 4개의 곡선 절삭날이 제공되므로 그만큼 내구 연한이 향상된다.

본 발명에 따른 커터 포켓은 인서트와의 면접촉에 의하여 충분한 반경방향 지지력을 제공하는 동시에, 다양한 구배의 절삭날을 갖는 인서트를 장착할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 블랭크 인서트, 이를 이용하여 가공한 인서트와 그 인서트를 장착한 커터에 대한 구체적인 실시예가 설명된다. 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것이며, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수도 있다.

도 3은 본발명의 일실시예에 따른 블랭크 인서트를 도시한다. 블랭크 인서트(10)는 4개의 측면(310, 320, 330, 340)에 의하여 연결되는 상면(100) 및 하면(200)을 가지며, 상면과 하면 사이에 연장되는 관통홀(400)을 갖는다. 상기 상면과 하면 각각은 양 융기부(110, 120)와 중앙 노치부(130)를 포함한다. 상기 양 융기부는 상면이 평탄하며, 마주보는 두 측면(310, 330)에 연접하여 형성되며, 상기 두 측면의 전체 길이를 따라서 연장된다. 상기 중앙 노치부(130)는 상기 양 융기부 사이의 평탄면으로서, 양 융기부로부터 단차져 함몰되게 언더컷으로 형성된다.

도 3에서 명백히 나타나지는 않으나, 하면의 구조도 상면과 동일하다. 하면의 중앙 노치부의 연장방향은 상면의 중앙 노치부와 평행하는 방향일 수도 있고, 직교하는 방향일 수도 있다.

통상적으로 이러한 블랭크 인서트는 몰드 가압 성형으로 제조되고, 이하에서 설명되는 다양한 형상의 인서트로 연삭 가공하기 위하여 제공된다. 도 4는 연삭 전 의 블랭크 인서트와 그로부터 연삭 가공된 후에 얻어진 (a)볼록 인서트 및 (b)오목 인서트의 예를 도시한다. 상기와 같이 연삭된 인서트는 양 융기부의 연삭된 부분(도 5의 짙게 칠해진 부분)을 제외하면 나머지는 블랭크 인서트와 구조가 동일하다.

즉, 상기 양 융기부는 두 대향 측면에 연접하여, 상기 두 대향 측면의 전체 길이를 따라 연장되며, 그 상면은 상기 두 대향 측면을 따라 구배진 볼록 곡면(510a, 520a) 또는 오목 곡면(510b, 520b)을 포함하며, 그에 따라서 볼록 구배 또는 오목 구배를 가진 절삭날을 갖는 인서트를 제공한다.

블랭크 인서트와 마찬가지로, 상기 인서트의 하면의 구조도 상면과 동일하다. 다만, 하면의 중앙 노치부의 연장방향은 상면의 중앙 노치부와 평행하는 방향일 수도 있고, 직교하는 방향일 수도 있다.

본 발명에 따른 인서트는 양 융기부에서만 연삭이 되므로, 도 2에 도시된 종래의 인서트와 비교하여 연삭 도중 제거되는 부피가 감소되므로 원료가 절감되며 연삭 작업이 훨씬 경감된다. 또한 종래의 인서트는 하면이 평탄면이어서 상면에 오직 2개의 절삭날이 제공되는 반면, 본 발명에 따른 상기 인서트는 하면도 상면과 같은 구조를 취하여 4개의 절삭날이 제공되므로 그만큼 내구성이 2배로 증가된다.

한편, 본 발명에 따른 인서트의 하면이 다양한 곡률의 곡면을 포함하는 융기부를 갖는다 해도 여전히 평탄한 중앙 노치부를 가지므로, 커터의 포켓(690)을 도 6에 도시된 바와 같이 형성함으로써 다양한 형상의 인서트를 장착하는 것이 가능하다. 즉, 상기 포켓은 인서트의 측면이 지지되는 두 개의 측벽(640, 650)과 인서트 의 하면이 지지되는 하나의 바닥벽(610-630)을 구비하되, 상기 바닥벽은 중앙 노치부에 대응되는 평탄면 상의 돌출 접촉부(630)와 양 융기부를 수용하는 함몰된 수용부(610, 620)를 가진다.

여기서 인서트의 중앙 노치부와 포켓의 돌출부는 서로 평탄하여 면접촉하여 반경방향 지지력을 제공한다. 그러나 커터 포켓의 수용부는 인서트의 양 융기부를 수용하되 인서트의 절삭날이 접촉되지 않도록 충분한 공간을 둠으로써 다양한 형상의 융기부를 수용할 수 있다.

위에서 개시된 블랭크 인서트, 이를 이용하여 가공한 인서트와 그 인서트를 장착한 커터는 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 따라서, 개시된 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 일 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 한다. 첨부된 청구항의 균등물로의 치환은 첨부된 청구항의 보호범위에 속하는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 여러 종류의 인서트가 장착된 커터에 의한 레일 가공 상황을 도시하는 사시도.

도 2는 종래의 블랭크 인서트와 그로부터 연삭된 인서트를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 블랭크 인서트의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랭크 인서트로부터 연삭된 인서트의 사시도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트의 연삭 부위를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커터의 포켓에 다양한 형상의 인서트가 장착되는 상태를 나타내는 사시도.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 4개의 측면에 의하여 연결되는 상면 및 하면을 가지며, 상면과 하면 사이에 연장되는 관통홀을 갖는 인서트로서,

   상기 상면과 하면 각각은 양 융기부와 중앙 노치부를 포함하되,

   상기 양 융기부는 두 대향 측면에 연접하며, 상기 두 대향 측면의 전체 길이를 따라 연장되며, 그 상면은 상기 두 대향 측면을 따라 구배진 오목 또는 볼록 곡면을 포함하며,

   상기 중앙 노치부는 상기 양 융기부 사이의 평탄면으로 형성된 인서트.
4. 제3항에 있어서, 상기 중앙 노치부는 상기 융기부로부터 단차져 함몰되게 형성된 인서트.
5. 제3항 또는 제4항에 따른 인서트가 장착되는 커터에 있어서,

   상기 커터의 인서트 포켓은 인서트의 측면이 지지되는 두 개의 측벽과 인서트의 하면이 지지되는 하나의 바닥벽을 구비하되, 상기 바닥벽은 상기 인서트 하면의 중앙 노치부와 대응되는 평탄면상의 돌출 접촉부와 상기 인서트의 양 융기부를 수용하는 함몰된 수용부를 갖는 커터.

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