KR101105934B1 - 절삭 삽입체 - Google Patents

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캐롤 스밀로비치
아샤프 밸러스
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이스카 엘티디.
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Abstract

양면형 리버서블 및 인덱서블 절삭 삽입체는 동일한 대향하는 제1 및 제2 단부면(28), 이들 사이로 연장하는 주연부 측면(32) 및 제1 및 제2 단부면 사이로 연장하고 이들을 향해 개방되는 클램핑 관통 보어(38)를 포함하며, 절삭 삽입체는 제1 및 제2 단부면 사이로 연장하는 중간 평면, 중간 평면을 통해 수직으로 연장하는 관통 보어 축 및 관통 보어 축에 대해 Y-절첩 회전 대칭성을 갖고, 주연부 측면은 Y 주 측면(34) 및 Y 부 측면을 포함하며, 각각의 부 측면은 2개의 인접한 주 측면(34)을 상호 연결하고, 각각의 부 측면은 주어진 반경(R)을 갖는 단일 원통형 표면의 부분이고, 주어진 반경(R)은 관통 보어 축으로부터의 각각의 부 측면의 부 측면 거리(D)보다 더 크다.
절삭 삽입체, 밀링 커터, 절삭 에지, 삽입체 포켓, 클램핑 스크류

Description

절삭 삽입체{CUTTING INSERT}
본 발명은 일반적으로 금속 절삭 작업과, 특히 45°견부 면-밀링(shoulder face-milling) 작업을 위한 양면형 인덱서블(indexable) 및 리버서블(reversible) 절삭 삽입체에 관한 것이다.
이러한 절삭 삽입체에는 일반적으로 만곡된 코너가 제공된다. 미국 특허 제6,196,771호는 제1 및 제2 측면을 구비한 절삭 삽입체를 개시한다. 각각의 측면은 삽입체의 각각의 코너에 한 쌍의 부 절삭 에지(minor cutting edge)를 구비한다. 2개의 부 절삭 에지는 약 170°의 둔각의 내부 각도를 함께 형성하는 코너 이등분선(B)의 2개의 대향면 상에 위치되고, 이등분선(B)에 대해 경면 대칭이다. 2개의 주 절삭 에지(major cutting edge)는 부 절삭 에지 중의 각각의 절삭 에지와 교차하고, 그럼으로써 각각의 주 절삭 에지 및 그 관련 부 절삭 에지는 함께 협동 절삭 에지 쌍을 형성한다. 각각의 측면의 각각의 코너에 2개의 이러한 협동 쌍이 존재하며, 그럼으로써 삽입체는 적어도 16개의 협동 쌍을 갖는다. 밀링 작업 동안에, 삽입체는 단지 하나의 절삭 코너가 작업편과 결합되고 이 절삭 코너의 절삭 에지의 협동 쌍 중의 단지 하나가 작동 상태가 되도록 배향된다. 각각의 협동 쌍의 주 절삭 에지의 단지 절반만이 유효하다. 절삭 에지의 작동 상태에 있는 협동 쌍 의 부 절삭 에지는 작업편의 표면에 평행하게, 즉 절삭 삽입체가 장착된 밀링 공구의 회전축에 수직하게 배열됨으로써 와이퍼 에지(wiper edge)를 구성한다.
이러한 공지된 삽입체의 단점은 작업편의 기계가공 동안에 각각의 협동 쌍의 부 절삭 에지가 일정한 설정 각도를 갖는다는 것이다. 절삭 삽입체가 장착된 밀링 커터의 커터 본체에 대한 절삭 삽입체의 위치 결정 편차 또는 밀링 커터의 축방향 굽힘(요구되는 기계가공 조건 하에서 발생할 수 있음)은 주 절삭 에지에 인접한 와이퍼 코너 또는 협동 쌍의 주 절삭 에지 말단의 와이퍼 코너 중 어느 하나가 작업편 면 내로 절삭해 들어가고 그럼으로써 밀링되고 있는 작업편의 면을 손상시키게 되는 결과를 가져올 수도 있다.
미국 특허 제5,032,049호는 주철 엔진 블록의 면 밀링을 위한 인덱서블 절삭 삽입체를 개시한다. 삽입체는 4개의 측면에 의해 수직으로 연결되어 있는, 2개의 대향하는, 실질적으로 동일한, 일반적으로 정사각형 형상의 상부면 및 하부면을 갖는다. 2개의 인접한 측면은 매끄럽게 라운딩된 코너를 거쳐 서로 연결된다. 코너의 반경(R)은 삽입체의 길이(X)의 1/4 내지 1/8이고, 따라서 설정 각도는 삽입체가 작업편의 경계선에 근접하게 될 때, 엔진 블록의 기계가공 동안 0°에 근접하게 된다. 절삭 삽입체의 코너는 작업편의 견부를 기계가공할 뿐만 아니라, 밀링 커터의 최종 통과 동안에 작업편의 면을 마무리 가공하는 역할을 한다.
본 발명의 목적은 개선된 절삭 삽입체를 제공하는 것이다. 이 목적은 청구의 범위에 따른 요지에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 동일한 대향하는 제1 및 제2 단부면 및 이들 사이로 연장하는 주연부 측면을 포함하는 양면형 리버서블 및 인덱서블 절삭 삽입체가 제공된다. 클램핑 관통 보어가 제1 및 제2 단부면 사이로 연장하며 이들을 향해 개방된다. 절삭 삽입체는 제1 및 제2 단부면 사이로 연장하는 중간 평면 및 중간 평면을 통해 수직으로 연장되는 관통 보어 축을 갖는다. 절삭 삽입체는 관통 보어 축에 대해 Y-절첩 회전 대칭성을 갖는다. 주연부 측면은 Y 주 측면 및 Y 부 측면을 포함하며, 각각의 부 측면은 2개의 인접한 주 측면을 상호 연결한다. 각각의 부 측면은 주어진 반경을 갖는 단일 원통형 표면의 부분이고, 주어진 반경은 관통 보어 축으로부터 각각의 부 측면의 부 측면 거리보다 더 크다.
바람직하게는, 각각의 부 측면은 관통 보어 축에 평행하게 연장하는 관련 부 표면 축을 갖는다.
더욱 바람직하게는, 절삭 삽입체의 단부도에서, 부 측면은 15°미만의 부 중심각에 마주대한다.
더욱 더 바람직하게는, 부 중심각은 5°미만이다.
일반적으로, 주연부 측면은 연속적인 주연부 에지에서 제1 및 제2 단부면과 각각 만난다. 각각의 주연부 에지는 Y 주 에지 및 Y 부 에지를 포함한다. 각각의 주 에지는 관련 주 측면과 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면의 교선에 형성된다. 각각의 부 에지는 관련 부 측면과 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면의 교선에 형성되며, 2개의 인접한 주 에지를 상호 연결한다.
바람직한 경우, 각각의 부 에지는 선단 주 에지와 부 에지의 교점에 형성된 상승 코너와, 후단 주 에지와 부 에지의 교점에 형성된 하강 코너 사이로 연장한다. 상승 코너는 하강 코너보다 중간 평면(M)으로부터 더욱 멀리 배치된다.
더욱 바람직한 경우, 관통 구멍 축 및 부 측면 축은 부 측면을 이등분하는 이등분 평면을 형성한다. 이등분 평면 및 중간 평면은 부 측면이 그에 대해 180°의 회전 대칭성을 갖는 부축을 형성한다.
일반적으로, 각각의 2개의 인접한 주 측면과 중간 평면의 교선에 형성된 2개의 인접한 주 중간선은 2개의 인접한 주 측면을 상호 연결하는 부 측면의 부축 상에 배치된 정점에서 각각 만난다.
전형적으로, 중간 평면은 부 중간선에서 각각의 부 측면과 교차한다.
바람직하게는, 각각의 주 중간선은 직선이다.
더욱 바람직하게는, 부축은 2개의 인접한 주 중간선에 의해 형성된 내부 주 각도를 이등분한다.
바람직한 경우, 각각의 주 측면은 주 표면과 중간 평면의 교선에 형성된 주 중간선으로부터 멀리 제1 및 제2 주 에지를 향해 횡방향으로 연장하는 중간면을 포함한다.
더욱 바람직한 경우, 각각의 주 측면은 중간면으로부터 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면을 향해 연장하는 제1 및 제2 지지면을 포함한다.
더욱 더 바람직한 경우, 각각의 주 측면은 지지면을 향해 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면에 인접한 주 에지에 횡방향으로 연장하는 제1 및 제2의 1차 여유면을 포함한다.
바람직하게는, 제1 및 제2 지지면은 중간 평면과 예각의 내부 지지각을 각각 형성하며, 제1 및 제2 여유면은 중간 평면과 예각의 내부 여유각을 각각 형성하고, 내부 지지각은 내부 여유각과 동일하거나 더 크다.
더욱 바람직하게는, 내부 여유각은 주 에지의 하강 코너에 인접해서 최대이고 상승 코너에 인접해서 최소이다.
일반적으로, 부 측면은 중간 평면에 수직하다.
바람직한 경우, 절삭 삽입체의 주 측면도에서, 주 중간선에 평행하고 하강 코너를 통과하는 주 측면선은 주 중간선보다 더 길다.
더욱 바람직한 경우, 절삭 삽입체의 부 측면도에서, 부 중간선에 평행하고 하강 코너를 통과하는 부 측면선은 부 중간선보다 더 짧다.
본 발명은 이하의 바람직한 장점을 제공한다:
각각의 부 에지의 전체 길이가 와이퍼 에지를 구성하기 때문에, 삽입체 포켓 내의 절삭 삽입체의 위치 편차는 실질적으로 작업편 면의 평활도(smoothness)와 최종 제품의 품질을 손상시키지 않고서 와이퍼 에지가 작업편 면의 기계가공을 지속할 수 있도록 절삭 성능을 저하시키지 않을 수 있으며,
절삭 삽입체의 주연부 표면은 위치 결정 편차를 감소시키고 높은 품질의 최종 제품을 달성하기 위하여 흔히 연삭되지만, 본 발명의 절삭 삽입체는 주연부 측면의 연삭을 필요로 하지 않고서 위치 편차의 영향을 감소시키는 것이 가능하다.
본 발명의 더 양호한 이해를 위해 그리고 본 발명이 실제로 수행될 수 있는 방법을 보여주기 위하여, 이제 첨부 도면을 참조할 것이다.
도1은 본 발명에 따른 절삭 삽입체가 내부에 장착된 밀링 커터의 사시도이다.
도2는 도1에 도시된 절삭 삽입체의 사시도이다.
도3은 도2에 도시된 절삭 삽입체의 평면도이다.
도4는 도2에 도시된 절삭 삽입체의 주 측면도이다.
도5는 도2에 도시된 절삭 삽입체의 부 측면도이다.
도6은 도2의 선 XI - XI을 따라 취한 절삭 삽입체의 단면도이다.
도7은 도2의 선 XII - XII를 따라 취한 절삭 삽입체의 단면도이다.
도8은 도2의 선 XIII - XIII을 따라 취한 절삭 삽입체의 단면도이다.
도9는 도1에 도시된 밀링 커터의 삽입체 포켓의 사시도이다.
도10은 도1에 도시된 밀링 커터의 정면도이다.
도11은 도1에 도시된 밀링 커터의 정면도이다.
도12는 도10의 반경방향 평면(P)에 대해 수직으로 취한 도1에 도시된 밀링 커터의 반경방향 측면도이다.
도13은 도11에 도시된 커터 공구의 삽입체 포켓 내의 정확한 위치에 장착된 절삭 삽입체의 와이퍼 에지를 도시하는 상세도이다.
도14는 편향된 위치에 장착된 도13에 도시된 절삭 삽입체의 와이퍼 에지의 상세도이다.
도1을 먼저 참조한다. 본 발명에 따른 절삭 삽입체(20)는 클램핑 스크류(26)에 의해 회전 밀링 커터(24)의 커터 본체(22)에 고정된다. 절삭 삽입체(20)는 양면형, 인덱서블 및 리버서블 유형이고, 일반적으로 작업편(도시 안됨)의 면 밀링 및 45°견부 밀링을 수행하도록 구성된다.
이제 도2 내지 도5를 참조한다. 절삭 삽입체(20)는 동일한 대향하는 제1 및 제2 단부면(28, 30)을 갖는다. 도4에 가장 양호하게 도시되어 있는 절삭 삽입체(20)의 단부도에서, 각각의 동일한 제1 및 제2 단부면(28, 30)은 만곡된 코너를 갖는 정사각형의 일반적인 형태이다. 주연부 측면(32)은 대향하는 제1 및 제2 단부면(28, 30) 사이에서 연장한다. 절삭 삽입체는 네거티브(negative) 유형이며, 따라서 주연부 측면(32)은 양 단부면(28, 30)에 대체로 수직하다. 주연부 단부면(32)은 대체로 평행사변형 형상의 4개의 동일한 주 측면(34)과, 또한 대체로 평행사변형 형상의 4개의 동일한 부 측면(36)을 갖는다. 각각의 부 측면(36)은 2개의 인접한 주 측면(34)과 교차한다.
주어진 주 측면(34)은 그를 통해 대체로 수직하게 연장되는 그와 관련된 주어진 주축(I)에 대해 180°회전 대칭성을 갖는다. 마찬가지로, 주어진 부 측면(36)은 그를 통해 대체로 수직하게 통과하는 그와 관련된 주어진 부축(J)에 대해 180°회전 대칭성을 갖는다. 주축(I) 및 부축(J)은 동일 평면 상에 있으며 삽입체 중간 평면(M)을 형성하도록 삽입체 중심(C)에서 교차한다. 주어진 주축(I)은 주어진 부축(J)과 45°의 축 각도(α)를 형성한다.
절삭 삽입체(20)에는 제1 및 제2 단부면(28, 30) 사이로 연장되고 이들을 향 해 개방된 클램핑 관통 보어(38)가 제공된다. 클램핑 관통 보어(38)는 클램핑 스크류(26)를 수납하도록 구성된다. 클램핑 관통 보어(38)는 삽입체 중심(C)을 통해 중간 평면(M)에 대해 수직하게 연장하는 관통 보어 축(T)을 가져서, 제1 및 제2 단부면(28, 30)이 각각 관통 보어 축(T)에 대해 90°회전 대칭성을 갖는다.
제1 및 제2 단부면(28, 30)은 각각 4개의 상승 코너(40) 및 4개의 하강 코너(42)를 갖는다. 제1 및 제2 단부면(28, 30) 각각의 상승 코너(40)는 제1 및 제2 단부 평면(EF, ES) 내에 놓인다. 중간 평면(M)은 제1 및 제2 단부 평면(EF, ES)에 평행하고 이들 사이의 중간에 놓인다. 하강 코너(42)는 상승 코너(40)보다 중간 평면(M)에 더 가깝다.
주 및 부 측면(34, 36)은 중간 평면(M)에 의해 각각 교차되어 주 및 부 중간선(Li, Lj)을 각각 형성한다. 도4에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 주 측면(34) 상에 놓이고 하강 코너(42)로부터 주 중간선(Li)에 평행하게 연장되는 주 측면선(Si)은 주 중간선(Li)보다 더 길다. 도5에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 부 측면(36) 상에 놓이고 하강 코너(42)로부터 부 중간선(Lj)에 평행하게 연장되는 부 측면선(Sj)은 부 중간선(Lj)보다 더 짧다.
도3에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 2개의 인접한 주 측면(34)의 주 중간선(LI', LI")의 가상 연장선은 내부 코너각(μ)을 형성하도록 정점(A)에서 만난다. 정점(A)은 인접한 주 측면(34) 사이로 연장하는 부 측면(36)과 관련된 부 축(J) 상에 놓인다. 특정 실시예에서, 코너각(μ)은 직각이다. 이등분 평면(B)은 코너각(μ)을 이등분하도록 중간 평면(M)에 대해 수직하게 연장하는 각각의 부축(J)과 관통 보어 축(T)을 통과한다.
각각의 부 측면(36)은 중간 평면(M)에 횡방향으로 연장하는 단일 원통형 표면의 부분이다. 각각의 부 측면(36)은 관통 보어 축(T)에 평행한 관련 이등분 평면(B) 내에 놓인 관련 부 표면 축(N)으로부터 부 측면(36)까지 연장되는 부 표면 반경(R)[즉, 부 측면(36)의 곡률 반경]을 갖는다. 삽입체 중심(C)으로부터 부 측면(36)과 관련 부축(J)의 교차점까지의 거리가 부 표면 거리(D)이다. 일반적으로, 부 표면 반경(R)은 부 표면 거리(D)보다 2배 내지 12배 더 크다. 특정 실시예에서, 부 표면 반경(R)은 부 표면 거리(D)보다 약 4배 더 크다. 부 측면은 동일한 원통형 표면에 모두 일치하지는 않는다. 부 측면(36)은 바람직하게는 15°미만인 예각의 부 중심각(ν)에 마주대한다. 비제한적인 예에서, 부 중심각(ν)은 약 4°30′이다.
제1 및 제2 단부면(28, 30)은 각각 주연부 에지(44)에서 주연부 측면(32)과 교차한다. 주연부 에지(44)는 인접한 주 측면(34)과 관련된 4개의 주 에지(46) 및 인접한 부 측면과 관련된 4개의 부 에지(48)를 각각 갖는다. 특정 실시예에서, 주어진 주 에지(46)는 주어진 하강 코너(42)와 주어진 상승 코너(40) 사이로 연장하고, 주어진 부 에지는 주어진 상승 코너(40)와 및 주어진 하강 코너(42) 사이로 연장한다. 각각의 주 및 부 에지(46, 48)는 주 및 부 절삭 에지를 각각 구성할 수 있다. 특정 실시예는 각각의 제1 및 제2 단부면(28, 30)과 관련된 4개의 주 절삭 에지 및 4개의 부 절삭 에지의 총 8개의 주 절삭 에지 및 8개의 부 절삭 에지를 갖는다.
제1 및 제2 단부면(28, 30)은 각각의 주연부 에지(44)로부터 단부 맞닿음면(52)을 향한 절삭 삽입체의 내향 방향으로 연장하는 주연부 경사면(50)을 각각 갖는다. 단부 맞닿음면(52)은 대체로 편평할 수 있으며, 실질적으로 서로 그리고 중간 평면(M)에 평행할 수 있다. 절삭 삽입체의 단부도에서, 단부 맞닿음면(52)은 경사진 코너를 갖는 정사각형의 일반적인 형태를 가지며, 이는 각각의 단부면(28, 30)에 대해 회전된다. 주연부 경사면(50)은 주 에지(46)와 관련된 4개의 주 경사면(54) 및 부 에지(48)와 관련된 4개의 부 경사면(56)을 각각 포함한다. 주 및 부 경사면(54, 56)은 관련 주 및 부 에지(46, 48)에 대하여 각각 횡방향으로 형성된 주 및 부 경사 폭(WI, WJ)을 각각 갖는다. 주 경사 폭(WI)은 각각의 주 에지(46)의 하강 코너(42)에 인접한 최소 주 경사 폭으로부터 상승 코너(40)에 인접한 최대 주 경사 폭까지 증가하고, 반면 부 경사 폭(WJ)은 각각의 부 에지(48)의 상승 코너(40)에 인접한 최대 부 경사 폭으로부터 하강 코너(42)에 인접한 최소 부 경사 폭까지 감소한다.
주연부 경사 단차부(58)는 주연부 경사면(50)과 각각의 단부 맞닿음면(52) 사이에 형성된다. 경사 단차부(58)는 단부 맞닿음면(52)로부터 중간 평면(M)에 대해 횡방향으로 단차부 높이(HS)까지 연장한다. 단차부 높이(HS)는 하강 코너(42)에 인접한 최소 단차부 높이로부터 상승 코너(40)에 인접한 최대 단차부 높이까지 점진적으로 증가한다. 특정 실시예에서, 최소 단차부 높이는 0이다.
주 측면(34)은 각각의 제1 및 제2 단부면(28, 30)에 각각 인접한 각각의 제1 및 제2의 1차 여유면(62, 64)을 포함한다. 각각의 제1 및 제2의 1차 여유면(62, 64)은 인접한 주 에지(46)로부터 주 중간선(Li)을 향해 연장한다. 제1 및 제2 측부 맞닿음면(66, 68)은 제1 및 제2의 1차 여유면(62, 64)으로부터 각각 멀리 중간 평면(M)에 대해 대체로 수직하게 그 사이로 연장하는 실질적으로 평면형 측부 중간면(70)을 향해 각각의 주 측면(34)을 따라 연장한다.
이제 도6 및 도7을 참조한다. 주어진 주 측면(34)에 대체로 수직한 평면 내에서 취한 절삭 삽입체의 각각의 주 단면에서, 제1 및 제2의 1차 여유면(62, 64)은 직선일 수 있으며, 또는 이들은 볼록하게 만곡될 수 있다. 주 경사면(54)은 직선일 수 있으며, 또는 이들은 오목하게 만곡될 수 있다. 제1 및 제2의 1차 여유면(62, 64)에 각각 접하는 제1 및 제2의 1차 여유선(FF, FS)은 각각의 주 에지(46)에서 중간 평면(M)과 예각의 1차 여유각(φ)을 각각 형성한다. 여유각(φ)은 일정할 수 있으며, 또는 주 에지를 따라 변할 수 있다. 여유각(φ)의 편차는 임의의 원하는 한정에 따를 수 있다. 제1 및 제2 측부 맞닿음면(66, 68)은 중간 평면(M)과 예각의 측부 맞닿음각(σ)을 각각 형성한다. 측부 맞닿음각(σ)은 주 측면(34)을 따라 대체로 일정할 수 있으며, 일반적으로 여유각(φ)과 동일하거나 더 크다. 특정 실시예에서, 1차 여유각(φ)은 하강 코너(42)에 인접해서는 측부 맞닿음각(σ)과 동일하고, 주 에지(46)를 따라 상승 코너(40)에 가까워질수록 감소하여, 나선형으로 비틀린 1차 여유면(62, 64)을 한정한다. 도8에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 주어진 부 측면(36)에 대해 대체로 수직한 평면 내에서 취한 절삭 삽입체(20)의 각각의 부 단면에서, 부 측면(36)은 중간 평면(M)에 수직하다.
이제 도9 내지 도12를 참조한다. 밀링 커터(24)는 전후 방향을 한정하는 회전축(X) 및 회전 방향(Z)에 대해 회전 가능하고, 커터 본체(22)의 커터 전방 단부(74)에 제공되는 삽입체 포켓(72) 내에 각각 장착되는 본 발명에 따른 4개의 절삭 삽입체(20)를 갖는다. 상세한 설명 및 청구의 범위 전체에 걸쳐 나타낸, 예를 들면 "전방", "후방" 등(및 이들의 파생어)과 같은 방향을 의미하는 용어는 단지 설명을 위한 것이고, 첨부된 청구의 범위의 범주를 제한하고자 하는 것은 아님에 유의하여야 한다. 삽입체 포켓(72)은 포켓 기부(80)에 대체로 횡방향인 인접한 내부벽 및 외부벽(76, 78)을 포함한다. 외부벽(78)에는 외부 배치면(82)이 제공되며 내부벽(76)에는 내부벽(76)의 중앙의 오목한 영역(88)의 양쪽에 배치된 전방 및 후방 배치면(84, 86)이 제공된다. 포켓 기부(80)에는 삽입체 포켓(72) 내에 절삭 삽입체(20)를 고정하기 위해 클램핑 스크류(26)를 수납하는 나사 형성 보어(90)가 제공된다.
절삭 삽입체(20)가 삽입체 포켓(72) 내에 고정된 때, 제1 및 제2 단부면(28, 30) 중 하나, 예를 들면 제1 단부면(28)이 밀링 커터의 회전 방향(Z)에서 대체로 접선 방향 전방으로 향하도록 위치되며, 작동 단부면(92)을 구성한다. 제2 단부면(30)은 지지 단부면(도시 안됨)을 구성하며, 각각의 단부 맞닿음면(52)이 포켓 기부(80)에 맞닿은 상태로 위치된다. 작동 단부면(92)의 전방 외부 주 에지(96)는 작동 주 절삭 에지(98)를 구성하며, 반면 작동 단부면(92)의 전방 부 에지(100)는 작동 주 절삭 에지(98)와 관련된 작동 부 절삭 에지(102)를 구성한다. 작동 단부면(92)에 인접하며 작동 주 절삭 에지(98)에 대향하게 배치되는 내부 후방 주 측면(도시 안됨)의 제1 측부 맞닿음면(66)은 전방 및 후방 배치면(84, 86)에 맞닿는다. 작동 단부면(92)에 인접하며 작동 주 절삭 에지(98)에 인접하게 배치되는 외부 후방 주 측면(도시 안됨)의 제1 측부 맞닿음면(66)은 삽입체 포켓(72)의 외부 배치면(82)에 맞닿는다.
도면에 도시되어 있는 절삭 삽입체(20) 및 밀링 커터(24)는 작업편(도시 안됨)을 면-밀링하여, 작업편 면 상에 45°견부를 기계가공하는 데에 사용될 수 있으며, 따라서 절삭 삽입체(20)는 밀링 커터(24)가 회전축(X)을 중심으로 회전될 때 작동 주 절삭 에지(98)가 회전축(X)과 대체로 45°의 모선각(η)을 형성하는 모선(G)을 갖는 절두 원추형 포락선(frustoconical envelope)을 그리도록 삽입체 포켓(72) 내에 배치된다. 비교적 기계가공 마크 또는 결함이 없는 고품질의 작업편 면을 제공하기 위해, 작동 부 절삭 에지(102)는 밀링 커터(24)의 회전축(X)에 대해 90°에서 작업편 상의 평탄면을 기계가공하도록 된 와이퍼 에지(106)로서 기능한다. 작동 주 절삭 에지(98)는 그의 상승 코너(40) 및 밀링 커터(24)의 회전축(X)을 통과하는 반경방향 평면(P)과 양의 주 축방향 경사각(γA)을 형성한다(도12에 가장 양호하게 도시됨).
도면에 도시되어 있는 절삭 삽입체(20)는 90°의 4개의 단차부에서 그의 관통 구멍 축(T)에 대해 삽입체 포켓(72) 내에서 인덱싱될 수 있으며, 각각의 인덱싱 단차부는 작동 주 절삭 에지(98)로서 새로운 주 에지(46)를 위치설정한다. 절삭 삽입체(20)는 제1 단부면(28)이 지지 단부면(도시 안됨)이 될 수 있고 제2 단부면(30)이 작동 단부면(92)이 될 수 있도록 추가로 역전될 수 있어서, 작동 주 절삭 에지(98)의 위치에 인덱싱될 수 있는 4개의 추가의 새로운 주 에지(46)를 제공한다. 일반적으로, 각각의 주 및 부 에지(46, 48)는 "최대로 효율적인" 절삭 에지를 구성하는데, 즉 각각의 주 및 부 에지의 전체 크기가 절삭 삽입체(20)의 주어진 위치에서 기계가공 작업을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 절삭 삽입체(20)는 야금, 세라믹 또는 서밋 분말(cermet powder)의 성형-가압(form-pressing) 또는 사출 성형 및 소결에 의해 바람직하게 제조된다. 절삭 삽입체(20)의 주연부 측면(32)은 삽입체 포켓(72) 내에서의 그 위치설정의 정확도를 향상시키도록 연삭될 수 있으며, 이는 작업편의 매끄럽고 고품질의 면을 밀링하는 데에 바람직할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 작업편의 밀링된 면의 원하는 평활도와 품질을 유지하면서도 주연부 측면(32)의 연삭이 불필요하게 될 수 있다.
정확한 위치(도13) 및 편향된 위치(도14)에서 밀링 커터에 고정된 상태로 작업편 면(108)을 기계가공하는 본 발명에 따른 절삭 삽입체를 도시하고 있는 도13 및 도14를 참조한다. 정확한 위치(도13)에서, 절삭 삽입체의 와이퍼 에지(106)는 이등분 평면(B)과 관련 작동 주 절삭 에지(98) 사이로 연장하는 제1 와이퍼 부분(110) 상에 배치된 제1 와이핑 영역(K1)에서 작업편 면(108)을 기계가공한다. 그러나, 편향된 위치(도14)에 장착된 때에도, 와이퍼 에지(106)는 작동 주 절삭 에지(98)로부터 멀리 이등분 평면(B)으로부터 연장하는 제2 와이퍼 부분(112) 상에 위치한 제2 와이핑 영역(K2)에서도 여전히 작업편 면(108)을 기계가공한다.
본 발명이 소정 정도의 그 특정함에 관하여 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 이하에 청구되는 바와 같은 본 발명의 사상 또는 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (19)

  1. 양면형 리버서블(reversible) 및 인덱서블(indexable) 절삭 삽입체이며,
    동일한 대향하는 제1 및 제2 단부면, 이들 사이로 연장하는 주연부 측면 및 제1 및 제2 단부면 사이로 연장하고 이들을 향해 개방되는 클램핑 관통 보어를 포함하며,
    절삭 삽입체는 제1 및 제2 단부면 사이로 연장하는 중간 평면(M) 및 중간 평면을 통해 수직으로 연장하는 관통 보어 축(T)을 갖고, 관통 보어 축을 중심으로 회전 대칭형이며,
    주연부 측면은 주 측면 및 부 측면을 포함하며, 각각의 부 측면은 2개의 인접한 주 측면을 상호 연결하고,
    각각의 부 측면은 반경(R)을 갖는 단일 원통형 표면의 일부이고, 반경(R)은 관통 보어 축으로부터 각각의 부 측면까지의 부 측면 거리(D)보다 더 큰 절삭 삽입체.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 부 측면은 관통 보어 축에 평행하게 연장하는 관련 부 표면 축(N)을 갖는 절삭 삽입체.
  3. 제1항에 있어서, 절삭 삽입체의 단부에서 보았을 때, 부 측면은 15°미만의 부 중심각에 마주대하는 절삭 삽입체.
  4. 제3항에 있어서, 부 중심각은 5°미만인 절삭 삽입체.
  5. 제1항에 있어서, 주연부 측면은 연속적인 주연부 에지에서 제1 및 제2 단부면과 각각 만나며, 각각의 주연부 에지는 주 에지 및 부 에지를 포함하고, 각각의 주 에지는 관련 주 측면과 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면의 교선에 형성되고,
    각각의 부 에지는 관련 부 측면과 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면의 교선에 형성되며, 2개의 인접한 주 에지를 상호 연결하는 절삭 삽입체.
  6. 제5항에 있어서, 각각의 부 에지는 선단 주 에지와 부 에지의 교점에 형성된 상승 코너와, 후단 주 에지와 부 에지의 교점에 형성된 하강 코너 사이로 연장하며, 상승 코너는 하강 코너보다 중간 평면(M)으로부터 더욱 멀리 배치되는 절삭 삽입체.
  7. 제1항에 있어서, 관통 구멍 축 및 부 측면 축은 부 측면을 이등분하는 이등분 평면(B)을 형성하며, 이등분 평면 및 중간 평면은 부축(J)을 형성하되 부 측면이 부축(J)에 대해 180°의 회전 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
  8. 제7항에 있어서, 각각의 2개의 인접한 주 측면과 중간 평면의 교선에 형성된 2개의 인접한 주 중간선은 2개의 인접한 주 측면을 상호 연결하는 부 측면의 부축 상에 배치된 정점에서 각각 만나는 절삭 삽입체.
  9. 제7항에 있어서, 중간 평면은 각각의 부 측면과 교차하여 부 중간선을 형성하는 절삭 삽입체.
  10. 제8항에 있어서, 각각의 주 중간선은 직선인 절삭 삽입체.
  11. 제10항에 있어서, 부축은 2개의 인접한 주 중간선에 의해 형성된 내부 주 각도를 이등분하는 절삭 삽입체.
  12. 제1항에 있어서, 각각의 주 측면은 주 측면과 중간 평면의 교선에 형성된 주 중간선으로부터 그리고 주 중간선에 대해 횡방향으로 제1 및 제2 주 에지를 향해 연장되는 중간면을 포함하는 절삭 삽입체.
  13. 제12항에 있어서, 각각의 주 측면은 중간면으로부터 제1 및 제2 단부면 각각을 향해 연장하는 제1 및 제2 측부 맞닿음면을 포함하는 절삭 삽입체.
  14. 제13항에 있어서, 각각의 주 측면은 제1 및 제2 측부 맞닿음면을 향해 제1 및 제2 단부면 중 각각의 단부면에 인접한 주 에지에 대해 횡방향으로 연장하는 제1 및 제2의 1차 여유면을 포함하는 절삭 삽입체.
  15. 제14항에 있어서, 제1 및 제2 측부 맞닿음면은 중간 평면과 예각인 측부 맞닿음각을 각각 형성하며, 제1 및 제2 여유면은 중간 평면과 예각인 1차 여유각을 각각 형성하고, 측부 맞닿음각은 1차 여유각과 동일하거나 더 큰 절삭 삽입체.
  16. 제15항에 있어서, 1차 여유각은 주 에지의 하강 코너에 인접해서 최대이고 상승 코너에 인접해서 최소인 절삭 삽입체.
  17. 제1항에 있어서, 부 측면은 중간 평면에 수직인 절삭 삽입체.
  18. 제8항에 있어서, 절삭 삽입체의 주 측면에서 보았을 때, 주 중간선에 평행하고 하강 코너를 통과하는 주 측면선은 주 중간선보다 더 긴 절삭 삽입체.
  19. 제9항에 있어서, 절삭 삽입체의 부 측면에서 보았을 때, 부 중간선에 평행하고 하강 코너를 통과하는 부 측면선은 부 중간선보다 더 짧은 절삭 삽입체.
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