KR101059031B1 - 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 관한 것이다. 보다 상세하게는 절삭 인서트의 측면에 오목 니크절인을 형성함으로써, 고절입시 칩을 잘게 절단하여 유효가공절인을 축소시켜 마찰을 감소시키고 절삭저항을 감소시키는 역할을 수행하고, 그 결과 공구의 수명이 증대될 수 있으며, 더불어 칩 배출을 용이하게 하고 저항을 감소시킴으로써 고절입시 보다 이송을 크게 할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 절삭 인서트의 상부면과 하부면에 오목 리세스를 형성함으로써, 오목 니크절인에 의해 잘게 절단된 칩과 상하부면 사이의 절삭저항을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 절삭 인서트의 주절인에 오목 니크절인을 형성함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 체결을 위해 시트부의 시트측면을 변형하지 않고도 니크절인 기능을 수행할 수 있는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 관한 것이다.
밀링, 인서트, 양면형, 니크절인, 오목 리세스, 수명

Description

절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구{Milling cutting tool having a cutting insert}
본 발명은 절삭 인서트, 특히 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 관한 것이다. 보다 상세하게는 절삭 인서트의 측면에 오목 니크절인을 형성함으로써, 고절입시 칩을 잘게 절단하여 유효가공절인을 축소시켜 마찰을 감소시키고 절삭저항을 감소시키는 역할을 수행하고, 그 결과 공구의 수명이 증대될 수 있으며, 더불어 칩 배출을 용이하게 하고 저항을 감소시킴으로써 고절입시 보다 이송을 크게 할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 절삭 인서트의 상부면과 하부면에 오목 리세스를 형성함으로써, 오목 니크절인에 의해 잘게 절단된 칩과 상하부면 사이의 절삭저항을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 절삭 인서트의 주절인에 오목 니크절인을 형성함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 체결을 위해 시트부의 시트측면을 변형하지 않고도 니크절인 기능을 수행할 수 있는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구에 관한 것이다.
일반적으로 절삭공구는 주로 철계, 비철계 금속, 비금속 재료의 절삭에 이용되는 것으로, 공작기계에 장착되어 가공물을 원하는 형상으로 가공하기 위하여 절 삭을 수행하는 공구이다. 절삭공구를 이용하여 절삭하는 방법으로는 회전하는 가공물을 고정된 절삭공구가 절삭을 수행하는 선삭가공과, 절삭공구가 회전하면서 고정된 가공물을 절삭하는 밀링가공이 있다. 선삭가공에서는 선삭용 절삭공구 몸체 시트부에 절삭인서트가 장착되어, 가공물의 내경부 가공, 외경부 가공, 모방 가공 등을 수행하며, 밀링가공에서는 커터바디의 인서트 시트에 절삭 인서트가 장착되어, 평면 가공, 측면 가공, 홈 가공, 경사 가공, 곡면 가공 등을 수행한다.
전술한 밀링가공은 절삭공구가 회전하여 고정된 가공물을 가공함에 따라, 절삭공구와 가공물 간의 간섭을 방지하고, 보다 날카로운 절삭날을 확보하기 위해 일반적으로 종래에는 상부면에만 절인부가 제공되는 편면(片面)형 절삭 인서트가 적용되고 있다. 이러한 편면형 절삭 인서트가 안고 있는 문제를 해결하고자 다양한 연구들이 이루어지고 있다.
미국특허 US 6196771과 US 6200072 및 유럽특허 EP 1468770, 미국공개특허 US 2004/208714에 이러한 용도로 개발된 절삭공구가 개시되어 있다.
US 6196771과 US 6200072에 개시된 밀링 커터바디에 장착되는 절삭 인서트는 상부면 또는 하부면이 주절삭날과 부절삭날보다 높게 제공되어 절삭칩이 상부면 또는 하부면에는 간섭이 발생되지 않으나, 원활한 절사칩의 흐름에는 방해가 되는 문제점이 있었다.
또한, EP 1468770, US 2004/208714에 개시된 절삭 인서트는 절삭가공시 절삭칩이 상부면 또는 하부면의 표면을 따라 배출되므로, 상부면 또는 하부면에 절삭칩의 용착 또는 부착에 대응하는 최적의 방법은 아니며, 가공물의 가공면조도를 향상 시킬 수 없는 문제점이 있다.
본 출원인은 이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제0698383호를 획득한 바 있다. 상기 특허는 양면에 절인부가 형성된 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 용이하게 결합되는 하나 이상의 인서트 시트가 형성된 커터바디를 구비함으로써, 절삭 인서트와 커터바디의 사용 수명을 연장할 수 있고 가공면조도 및 절삭효율을 극대화할 수 있도록 하였다.
이에 더하여, 본 출원을 통해 고절입시 칩이 잘게 절단되고, 마찰감소와 절삭저항을 감소시키며 이를 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 절삭 인서트와 밀링 절삭공구에 대한 연구를 추가로 수행하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 고절입시 칩을 잘게 절단하여 유효가공절인을 축소시켜 마찰을 감소시키고 절삭저항을 감소시키는 역할을 수행하고, 그 결과 공구의 수명이 증대될 수 있으며, 더불어 칩 배출을 용이하게 하고 저항을 감소시킴으로써 고절입시 보다 이송을 크게 할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 오목 니크절인에 의해 잘게 절단된 칩과 상하부면 사이의 절삭저항을 감소시킬 수 있는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구는, 중앙에 원형 개구부가 수직하게 관통 형성된 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 안치 결합되는 커터바디와, 상기 절삭 인서트를 상기 커터바디에 고정시키는 체결 수단을 포함하는 절삭공구에 적용되는 것으로서, 상기 인서트는; 상부면과 하부면, 상기 상부면과 하부면을 연결하는 측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 하부면과 상기 측면이 만나 주절인이 형성되고, 상기 적어도 하나의 주절인에는 하나 이상의 오목 니크절인이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 오목 니크절인의 개수는 다양하게 설정할 수 있다.
예컨대, 오목 니크절인은 상기 주절인 중 어느 대향하는 두 주절인 또는 서로 이웃하는 두 주절인에 각각 적어도 2개의 짝수개로 좌우대칭으로 구비될 수도 있고, 상기 주절인 중 어느 대향하는 두 주절인에 적어도 3개의 홀수개로 구비될 수도 있다.
오목 니크절인이 홀수개로 구비되는 경우에는 상기 오목 니크절인은 상기 두 주절인 각각에 중심부 오목 니크절인과, 상기 중심부 오목 니크절인을 중심으로 좌우 대칭인 양측 오목 니크절인으로 이루어지도록 구성할 수 있다.
또한, 바람직한 실시예에 따르면, 상기 상부면 또는 하부면에는 오목 리세스(recess)를 마련할 수 있다.
이 때, 오목 리세스는 상기 각 오목 니크절인에 대응하여 동일한 개수로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 오목 리세스가 형성되는 위치는 다양하게 설정할 수 있다. 즉, 상기 오목 니크절인으로부터 상기 측면에 수직인 내측 방향으로 형성할 수도 있고, 상기 오목 니크절인으로부터 상기 상부면 또는 하부면의 중심 내측 방향으로 형성할 수도 있다.
상기 오목 리세스의 표면은 반구 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명이 적용되는 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트인 것이 바람직하다.
양면형 인서트에 적용되는 경우, 본 발명의 상기 오목 니크절인은 상기 상부면의 주절인 및 상기 하부면의 주절인에 상하방향으로 대응되도록 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않으며 오목 니크절인은 상기 상부면의 주절인 및 상기 하부면의 주절인에 상하방향으로 대응되지 않도록 배치될 수도 있다.
또한, 양면형 인서트에 적용되는 경우, 상기 오목 니크절인은 상부면 및 하부면의 주절인에 대응하여 형성된 오목 니크절인을 서로 연결하도록 상기 측면을 따라 트랜치(trench) 형상으로 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 양면형 인서트에 적용되는 경우, 상기 인서트는 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며, 상기 상부면 및 상기 하부면에서 상기 원형 개구부에 인접하게는 경사 상부면 및 경사 하부면이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부절인은 상기 상부면 및 상기 하부면이 상기 부측면과 만나 형성됨과 아울러 상기 부절인과 상기 상부면 및 상기 하부면 사이에는 부절인 랜드면과 부절인 경사면이 각각 차례로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 부절인과 상기 모서리 절인은 상기 상부면 및 상기 하부면 보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주절인은 각각의 측면의 중심부 상부 및 하부에서 상기 측면의 중심부 중간 측으로 만곡되어 상기 상부면 및 상기 하부면 보다 낮게 형성되는 곡선절인과, 상기 곡선절인의 양측에서 상기 모서리 절인 측으로 높아지게 연장되는 직선 경사절인으로 이루어져서 곡선절인을 중심으로 대칭형인 것이 바람직하다.
또한, 상기 부절인은 각각의 모서리절인의 상부로 돌출된 볼록한 곡선으로 제공됨과 아울러 양측에 배치된 모서리 절인으로 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 절삭 인서트의 측면에 오목 니크절인을 형성함으로써, 고절입시 칩을 잘게 절단하여 유효가공절인을 축소시켜 마찰을 감소시키고 절삭저항을 감소시키는 역할을 수행하고, 그 결과 공구의 수명이 증대될 수 있으며, 더불어 칩 배출을 용이하게 하고 저항을 감소시킴으로써 고절입시 보다 이송을 크게 할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따라 오목 니크절인을 측면을 따라 상부면의 주절인과 하부면의 주절인을 연결하도록 상하방향의 트랜치(trench) 형상으로 제작하게 되면 유효가공절인 축소 및 마찰 감소, 그리고 절삭 저항 감소 효과가 더욱 극대화된다.
특히, 절삭 인서트의 주절인에만 오목 니크절인을 형성하는 경우, 절삭 인서트와 커터바디의 체결을 위해 시트부의 시트측면을 변형하지 않고도 니크절인 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 절삭 인서트의 상부면과 하부면에 오목 리세스를 형성함으로써, 오목 니크절인에 의해 잘게 절단된 칩과 상하부면 사이의 절삭저항을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
특히, 각 오목 니크절인 마다 대응하는 오목 리세스를 상부면 또는 하부면 내측에 마련함으로써 각 오목 니크절인에 의해 잘게 절단된 칩이 상부면 또는 하부면 내측으로 유입됨으로써 발생하는 절삭 저항을 감소시키는 효과를 더욱 극대화시킬 수 있다.
또한, 오목 니크절인을 좌우대칭으로 마련함으로써 절삭인서트의 각 절인 부분에 대한 절삭 저항이 균일하게 작용하여 절삭 저항이 감소함으로써 공구 수명이 증대되는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
즉, 이하의 실시예에서는 양면형 인서트를 기준으로 설명할 것이지만, 본 발명의 주요한 특징은 편면형 인서트에서도 동일하게 적용될 수 있음을 본 발명의 당업자라면 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하의 설명에서 '오목 니크 절인'은 인서트의 절인 또는 절인과 측면에 국부적으로 홈 형태로 오목하게 파여진 절인부분을 의미하며, 대표적으로 오목 니크 절인의 파여진 단면 형상은 원형, 삼각형, 사각형, 다각형 등이 될 수 있으나 특정 형상에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 절삭공구(100)는, 도 1을 참조하면, 절삭 인서트(200)와, 절삭 인서트(200)가 안치 결합되는 커터바디(300)와, 절삭 인서트(200)를 커터바디(300)에 고정시키는 체결 수단, 바람직하게는 스크루(400)를 포함한다. 절삭 인서트(200)가 커터바디(300)에 고정되는 방법과 구조는 본 출원인의 대한민국 등록특허 제0698383호에 상세하게 기재되어 있으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다. 도 4는 도 2의 A-A' 단면도이고, 도 5는 도 2의 B-B' 단면도이다. 도 2에서 절삭 인서트(200)의 하면은 상면(210)과 동일한 형상으로 형성되므로, 별도의 도면부호를 병기하지 않았음을 밝혀둔다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 절삭 인서트(200)는 주로 초경합금 재료를 분말야금법에 의한 공정, 즉 형합, PIM(Powder Injection Mold), 소결 등의 공정을 이용하여 제작된다. 절삭 인서트(200)는 상부면(210)과, 상부면(210)에 평행한 하부면과, 상부면(210)과 하부면을 연결하는 측면(250)과, 인접한 측면(250)들을 연결하는 모서리 측면(270) 및 양측의 모서리 측면(270)을 연결하는 부측면(260)을 포함하여 이루어진다.
절삭 인서트(200)는 철계 또는 비철계 금속의 절삭 가공시에 선택적으로 상부면(210) 또는 하부면을 교체하여 사용한다. 즉, 절삭 인서트(200)의 상부면(210)과 하부면은 대칭된 형상을 가진다.
절삭 인서트(200)의 중앙에는 원형 개구부(212)가 수직하게 관통 형성되는데, 절삭 인서트(200)는 원형 개구부(212)의 중심을 기준으로 사면체로 구성된다. 바람직하게는, 원형 개구부(212)에 인접한 상부면(210) 및 하부면에는 원형 개구부(212) 측으로 경사진 경사 상부면(242) 및 경사 하부면이 형성된다.
상부면(210)과 하부면의 모서리에는 부절인(214)이 각각 제공되는데, 부절인(214)은 상부면(210) 및 하부면이 부측면(260)과 만나 형성된다. 이하에서는 절삭 인서트(200)의 하부면과 동일한 구성으로 이루어진 상부면(210)을 기준으로 하여 설명하기로 한다.
부절인(214)과 상부면(210) 사이에는 부절인 랜드면(216)과 부절인 경사면(218)이 각각 차례로 형성된다.
부절인(214)들 사이에는 주절인(220)과 모서리 절인(222)이 연장 형성되는데, 주절인(220)은 상부면(210) 및 하부면이 측면(250)과 만나 형성되고, 모서리 절인(222)은 상부면(210) 및 하부면이 모서리 측면(270)과 만나 형성된다.
주절인(220)은 각각 측면(250)의 중심 상부 및 하부에 형성되는 곡선절인(224)과, 곡선절인(224)의 양측에서 모서리 절인(222) 측으로 연장되는 경사절인(226)을 구비한다. 이때, 곡선절인(224)은 측면(250)의 중심부 중간측으로 만곡되고, 경사절인(226)은 오목하게 만곡된 곡선절인(224)으로 연결된다. 모서리 절인(222)은 각각의 경사절인(226)과 각각의 부절인(214)을 연결하는데, 모서리 절인(222)은 평탄하게 제공된다. 여기서, 주절인(220)은 절삭가공시 피가공물과 1차적으로 접촉하면서 절단에 기여하며, 부절인(214)은 가공된 가공물의 가공면조도를 향상시킨다.
곡선절인(224)과 상부면(210) 사이에는 곡선절인 랜드면(228)과 곡선절인 경사면(230)이 차례로 형성되고, 경사절인(226)과 상부면(210) 사이에는 경사절인 랜드면(232)과 경사절인 경사면(234)이 차례로 형성된다. 마찬가지로, 부절인(214)과 상부면(210) 사이에는 부절인 랜드면(216)과 부절인 경사면(218)이 형성되고, 모서리 절인(222)과 상부면(210) 사이에는 모서리 랜드면(236)과 모서리 경사면(238)이 차례로 형성된다. 이때, 상부면(210)과 만나는 곡선절인 경사면(230)과 경사절인 경사면(234) 상에는 칩브레이커(240)가 제공된다. 칩브레이커(240)는 곡선절인 랜드면(228)과 경사절인 랜드면(232)에 오목하게 형성되어 상부면(210)과 연결된다. 바람직하게는 칩브레이커(240)는 가공 절입량이 큰 고절입 가공시 절삭을 수행하는 주절인(220)으로부터 절삭칩이 원활한 흐름으로 배출될 수 있도록 곡선절인(224)보다 낮게 형성되는 오목한 홈으로 제공된다. 보다 바람직하게는 주절인(220)이 상부면(210) 및 하부면 보다 낮은 부위에서의 칩브레이커(240)는 폭이 더 크게 형성되고, 주절인(220) 중 가장 낮은 부위에서 가장 큰 폭을 가지도록 형성된다.
한편, 주절인(250) 중 적어도 한 면에는 오목 니크(nick)절인(252)이 구비되며, 오목 니크 절인(252)은 본 발명의 주요한 특징이다.
도 2에 도시된 양면형 인서트인 경우, 오목 니크절인(252)은 상부면(210)의 주절인(220)과 하부면의 주절인을 서로 연결하도록 측면(250)의 상하 방향으로 트렌치(trench) 형상으로 형성될 수 있다.
바람직하게는 오목 니크절인(252)은 측면(250) 중 어느 대향하는 두 측 면(250)에 각각 적어도 2개 구비된다. 예컨대, 도 3의 도면 상에서 상단에 위치한 측면과 하단에 위치한 측면에 각각 2개씩 구비될 수 있다. 도시되지 않았으나, 오목 니크절인은 어느 대향하는 두 측면에 각각 4개, 6개 등의 짝수개로 구비될 수도 있다. 보다 바람직하게는 오목 니크절인(252)은 어느 대향하는 두 측면(250)에 각각 좌우대칭형으로 구비된다. 이 경우, 오목 니크절인(252)은 도 3과 같이 측면(250) 중 경사절인(226)이 위치한 부분에 한 쌍 구비될 수 있다.
오목 니크절인(252)을 좌우대칭으로 마련함으로써 절삭인서트(200)의 각 절인 부분에 대한 절삭 저항이 균일하게 작용하여 절삭 저항이 감소함으로써 공구 수명이 증대되는 효과가 있다.
또한, 오목 니크절인(252)은 측면(250) 중 어느 대향하는 두 측면(250)에 각각 적어도 3개 구비된다. 바람직하게는 상기와 같이 짝수개로 형성되는 오목 니크절인(252)이 위치하는 한 쌍의 측면을 제외한 나머지 한 쌍의 측면에 각각 적어도 3개 구비된다. 예컨대, 도 3의 도면 상에서 좌측단에 위치한 측면과 우측단에 위치한 측면에 각각 3개씩 구비될 수 있다. 도시되지 않았으나, 오목 니크절인은 어느 대향하는 두 측면에 각각 5개, 7개 등의 홀수개로 구비될 수도 있음은 물론이다. 보다 바람직하게는 오목 니크절인(252)은 한 쌍의 측면(250)에 각각 중심부 오목 니크절인(252a)과, 중심부 오목 니크절인(252a)을 중심으로 좌우 대칭인 양측 오목 니크절인(252b)으로 형성된다. 이 경우, 도 3과 같이 중심부 오목 니크절인(252a)은 곡선절인(224)이 위치한 부분에 형성되고, 양측 오목 니크절인(252b)은 경사 절인(226)이 위치한 부분에 한 쌍 구비될 수 있다.
중심부 오목 니크절인(252a)을 중심으로 좌우 대칭인 양측 오목 니크절인(252b)으로 형성함으로써 절삭인서트(200)의 각 절인 부분에 대한 절삭 저항이 균일하게 작용하고 절삭 저항이 감소함으로써 공구 수명이 증대되는 효과가 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 오목 니크절인(252)은 단면 형상이 원형으로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 오목 니크절인은 단면 형상이 삼각형, 사각형, 다각형 등의 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한, 도시되지 않았으나, 절삭 인서트의 상부면에 오목 니크절인의 개수를 표기하고 커터바디에도 이를 표기함으로써, 잘삭 인서트 체결시 오류를 방지하도록 할 수 있다.
오목 니크절인(252)은 고절입시 칩을 잘게 절단하여 유효가공절인을 축소시킴으로써, 마찰을 감소시키고 절삭저항을 감소시키는 역할을 수행한다. 그 결과, 공구의 수명이 증대될 수 있다. 또한, 오목 니크절인(252)은 칩 배출을 용이하게 하고 저항을 감소시킴으로써 고절입시 보다 이송을 크게 할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
특히, 도 2에 도시된 것과 같이, 오목 니크절인(252)을 측면(250)을 따라 상부면(210)의 주절인(220)과 하부면의 주절인을 연결하도록 상하방향의 트랜치(trench) 형상으로 제작하게 되면 유효가공절인 축소 및 마찰 감소, 그리고 절삭 저항 감소 효과가 더욱 극대화된다.
또한, 바람직한 실시예에 따르면, 상부면(210)과 하부면에는 오목 니크절인(252)에 대응되는 위치에 오목 니크절인(252)과 동일한 개수의 오목 리세스(recess)(215)가 구비된다.
구체적으로 오목 리세스(215)는 각 오목 니크절인(252)마다 대응하는 오목 리세스(215)가 마련되는 것이 바람직하다.
그리고, 오목 리세스(215)는 오목 니크절인(252)으로부터 측면(250)에 대해 수직 내측 방향으로 연장된 가상선 상에서 상부면(210) 또는 하부면상에 배치되는 것이 바람직하다. 다시 말하여, 오목 리세스(215)는 대향하는 한 쌍의 측면(250)에 형성된 서로 대응되는 위치의 오목 니크절인(252)끼리 가상의 직선으로 연결한 경우, 상기 가상의 직선상에 위치하게 된다. 예를 들어, 도 3의 도면상에서 상단과 하단에 구비된 오목 니크절인(252)끼리 가상의 직선으로 연결하면, 상단 좌측 오목 니크절인과 하단 좌측 오목 니크절인이 서로 연결되고 상단 우측 오목 니크절인과 하단 우측 오목 니크절인이 서로 연결된다. 이와 같이 연결된 가상의 직선상에 각각 오목 리세스(215)가 형성되는 것이다.
변형예에 따르면 오목 리세스(215)는 오목 니크절인(252)과 상부면(210) 또는 하부면의 중심을 연결하는 가상선 상에 배치되도록 구성할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 오목 리세스(215)는 반구 형상으로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 오목 리세스는 정육면체 형상, 직육면체 형상, 삼각기둥 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다.
오목 리세스(215)는 오목 니크절인(252)에 의해 잘게 절단된 칩과 상부면(210) 또는 하부면 사이의 절삭저항을 감소시키는 역할을 수행한다.
특히, 각 오목 니크절인(252) 마다 대응하는 오목 리세스(215)를 상부면(210) 또는 하부면 내측에 마련함으로써 각 오목 니크절인(252)에 의해 잘게 절 단된 칩이 상부면(210) 또는 하부면 내측으로 유입됨으로써 발생하는 절삭 저항을 감소시키는 효과를 더욱 극대화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이고, 도 7은 도 6의 평면도이다. 도 6의 실시예는 오목 니크절인이 측면 전체에 형성되는 대신, 주절인에만 형성된다는 점 이외에는 도 2의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트(200')는, 도 6을 참조하면, 오목 니크절인(252')이 주절인(220) 부위에만 형성된다.
오목 니크절인(252')은 주절인(220) 중 어느 대향하는 두 주절인(220)에 각각 적어도 2개의 짝수개로 좌우대칭으로 구비될 수 있다. 또한, 오목 니크절인(252')은 나머지 한 쌍의 주절인(220)에 각각 적어도 3개의 홀수개로 구비될 수 있다.
짝수개 구비되는 오목 니크절인(252')은 경사절인(226)이 위치한 부분에 한 쌍 구비될 수 있다. 또한, 홀수개 구비되는 오목 니크절인(252')은 중심부 오목 니크절인(252a')과, 중심부 오목 니크절인(252a')을 중심으로 좌우 대칭인 양측 오목 니크절인(252b')으로 이루어지며, 중심부 오목 니크절인(252a')은 곡선절인(224)에 형성되고, 양측 오목 니크절인(252b')은 경사 절인(226)에 한 쌍 구비될 수 있다.
이와 같이 오목 니크절인(252')이 측면(250) 전체 대신 주절인(220)에만 구비됨으로써, 절삭 인서트(200')와 커터바디(300)의 체결을 위해 시트부의 시트측면을 변형하지 않고도 니크절인 기능을 수행할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 절삭 인서트가 적용된 밀링 절삭공구에 관한 것으로, 평면가공, 측면가공, 홈 가공, 경사가공, 곡면가공 등 밀링가공 분야에 광범위하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 도 2의 A-A' 단면도,
도 5는 도 2의 B-B' 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도,
도 7은 도 6의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 밀링 절삭공구 200: 절삭 인서트
210: 상부면 212: 원형 개구부
214: 부절인 215: 오목 리세스
216: 부절인 랜드면 218: 부절인 경사면
220: 주절인 224: 곡선절인
226: 경사절인 228: 곡선절인 랜드면
230: 곡선절인 경사면 232: 경사절인 랜드면
234: 경사절인 경사면 236: 모서리절인 랜드면
238: 모서리절인 경사면 240: 칩브레이커
242: 경사 상부면 250: 측면
252: 오목 니크절인 260: 부측면
270: 모서리 측면 300: 커터바디

Claims (13)

  1. 삭제
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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 중앙에 원형 개구부가 수직하게 관통 형성된 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 안치 결합되는 커터바디와, 상기 절삭 인서트를 상기 커터바디에 고정시키는 체결 수단을 포함하는 절삭공구에 있어서,
    상기 인서트는,
    상부면과 하부면, 상기 상부면과 하부면을 연결하는 측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 하부면과 상기 측면이 만나 주절인이 형성되고,
    상기 적어도 하나의 주절인에는 하나 이상의 오목 니크절인이 구비되고,
    상기 상부면 또는 하부면에는 상기 오목 니크절인으로부터 상기 측면에 수직인 내측 방향으로 상기 각 오목 니크절인에 대응하여 상기 오목 니크절인과 동일한 개수의 오목 리세스(recess)가 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  6. 중앙에 원형 개구부가 수직하게 관통 형성된 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 안치 결합되는 커터바디와, 상기 절삭 인서트를 상기 커터바디에 고정시키는 체결 수단을 포함하는 절삭공구에 있어서,
    상기 인서트는,
    상부면과 하부면, 상기 상부면과 하부면을 연결하는 측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 하부면과 상기 측면이 만나 주절인이 형성되고,
    상기 적어도 하나의 주절인에는 하나 이상의 오목 니크절인이 구비되고,
    상기 상부면 또는 하부면에는 상기 오목 니크절인으로부터 상기 상부면 또는 하부면의 중심 내측 방향으로 상기 각 오목 니크절인에 대응하여 상기 오목 니크절인과 동일한 개수의 오목 리세스(recess)가 구비되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 오목 리세스의 표면은 반구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트이고,
    상기 오목 니크절인은 상기 상부면의 주절인 및 상기 하부면의 주절인에 상하방향으로 대응되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트이고,
    상기 인서트는 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며,
    상기 상부면 및 상기 하부면에서 상기 원형 개구부에 인접하게는 경사 상부면 및 경사 하부면이 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트이고,
    상기 인서트는 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며,
    상기 부절인은 상기 상부면 및 상기 하부면이 상기 부측면과 만나 형성됨과 아울러 상기 부절인과 상기 상부면 및 상기 하부면 사이에는 부절인 랜드면과 부절인 경사면이 각각 차례로 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  11. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트이고,
    상기 인서트는 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며,
    상기 부절인과 상기 모서리 절인은 상기 상부면 및 상기 하부면 보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  12. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트이고,
    상기 인서트는 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며,
    상기 주절인은 각각의 측면의 중심부 상부 및 하부에서 상기 측면의 중심부 중간 측으로 만곡되어 상기 상부면 및 상기 하부면 보다 낮게 형성되는 곡선절인과, 상기 곡선절인의 양측에서 상기 모서리 절인 측으로 높아지게 연장되는 직선 경사절인으로 이루어져서 곡선절인을 중심으로 대칭형인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
  13. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 인서트는 상기 상부면 및 하부면이 절삭가공을 수행하는 양면형 인서트이고,
    상기 인서트는 인접한 상기 측면들을 연결하는 모서리 측면 및 상기 모서리 측면 양측에서 상기 모서리 측면을 연결하는 부측면을 포함하며, 상기 상부면 또는 상기 하부면과 상기 부측면이 만나 부절인이 형성되고, 상기 부절인과 상기 주절인 사이에는 상기 주절인과 상기 부절인을 연결하는 모서리 절인이 형성되며, 상기 상부면과 상기 하부면의 중앙을 관통하는 원형 개구부가 제공되며,
    상기 부절인은 각각의 모서리절인의 상부로 돌출된 볼록한 곡선으로 제공됨과 아울러 양측에 배치된 모서리 절인으로 연결되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트를 적용한 밀링 절삭공구.
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