KR101175454B1 - 절삭 인서트 및 이를 장착하기 위한 공구 홀더 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는 중심 부분에 위치하는 본체부(10)와, 본체부(10)의 양 단부에 형성되며 서로 실질적으로 동일한 형상을 갖는 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 포함한다. 본체부(10)는 제1 상부 체결면(11), 제1 상부 체결면(11)에 인접하여 형성된 제2 상부 체결면(12), 제1 상부 체결면(11)에 대향하는 제1 하부 체결면(13) 및 제2 상부 체결면(12)에 대향하는 제2 하부 체결면(12)을 포함한다. 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)은 각각 수용홈(15, 16)을 구비한다. 제1 절삭부(20)는 제1 전방면(21)과, 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11)으로부터 제1 전방면(21)까지 연장하는 제1 상부면(22)과, 본체부(10)의 제2 상부 체결면(12) 및 제2 하부 체결면(14)으로부터 각각 제1 전방면(21)까지 연장하는 2개의 측면(23, 24)을 포함하며, 제1 전방면(21)과 제1 상부면(22)이 교차하는 지점에는 제1 전방 절삭 에지(25)가 형성되고, 제1 절삭부(20)의 2개의 측면(23, 24)과 제1 상부면(22)이 교차하는 지점에는 제1 측면 절삭 에지(26)가 형성된다. 제2 절삭부(30)는, 제2 전방면(31)과, 본체부(10)의 제2 상부 체결면(12)으로부터 제2 전방면(31)까지 연장하는 제2 상부면(32)과, 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11) 및 제1 하부 체결면으로부터 각각 제2 전방면(31)까지 연장하는 2개의 측면(33, 34)을 포함하며, 제2 전방면(31)과 제2 상부면(32)이 교차하는 지점에는 제2 전방 절삭 에지(35)가 형성되고, 제2 절삭부(30)의 2개의 측면(33, 34)과 제2 상부면(32)이 교차하는 지점에는 제2 측면 절삭 에지(36)가 형성된다. 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 바람직하게는 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)가 65° 내지 125° 의 각도로 경사지게 형성된다. 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(1)의 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)는 90°의 각도로 경사지게 형성된다. 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 제1 측면 절삭 에지(26) 및 제2 측면 절삭 에지(36)가, 각각 제1 전방 절삭 에지(25) 및 제2 전방 절삭 에지(35)와 예각을 이루도록 형성된다. 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는 제1 하부 체결면(13)과 제2 하부 체결면(14)이 교차하는 모서리 상에 하나의 리세스(40)를 구비하여, 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 절삭 인서트(1)를 공구 홀더(100) 상의 정확한 폭방향 위치에 위치시킬 수 있게 된다.

Description

절삭 인서트 및 이를 장착하기 위한 공구 홀더 {CUTTING INSERT AND TOOL HOLDER THEREFOR}
본 발명은 절삭 인서트 및 이를 장착하기 위한 공구 홀더에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 실질적으로 동일한 형상을 갖는 2개의 절삭 에지를 구비하며 특히 깊은 홈 가공에 적합한 절삭 인서트 및 이를 장착하기 위한 공구 홀더에 관한 것이다.
홈 가공을 위한 절삭 인서트는 일반적으로 기계 가공 분야에 널리 알려져 있다. 홈 가공용 절삭 인서트는 통상적으로 절삭 에지가 절삭 인서트 내에서 가장 큰 폭을 갖도록 형성된다.
도 11은, 2개의 절삭 에지를 갖는 종래의 홈 가공용 절삭 인서트(200)를 이용해 홈 가공을 수행하는 것을 도시한다. 도 11에 도시된 종래의 홈 가공용 절삭 인서트(200)는, 2개의 절삭 에지가 실질적으로 동일한 평면 내에 포함되어 있기 때문에, 절삭 인서트의 길이보다 깊은 홈은 가공할 수 없다는 문제가 있다. 구체적으로, 도 11에 도시된 절삭 인서트(200)를 이용해 절삭 인서트(200)의 길이보다 깊은 홈을 가공하게 되면, 비작동 절삭 에지(202)가 가공된 홈 표면(220)과 접촉하여 가공면(220)을 손상시키거나 또는 비작동 절삭 에지(202)가 파손되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 종래에는 절삭 인서트의 길이보다 깊은 홈을 가공하기 위하여 하나의 절삭 에지를 갖는 절삭 인서트로 홈 가공을 수행해 왔다. 이와 같이 하나의 절삭 에지를 갖는 절삭 인서트는 통상적으로 절삭 에지의 폭보다 좁은 폭을 갖는 공구 홀더와 함께 이용되기 때문에 절삭 인서트가 절삭 에지에 의해 가공된 홈 내부를 자유롭게 이동할 수 있어, 절삭 인서트의 길이보다 깊은 홈을 가공할 수 있게 된다. 그러나, 이와 같이 하나의 절삭 에지를 갖는 절삭 인서트는, 2개의 절삭 에지를 갖는 절삭 인서트에 비하여 경제적이지 못하다는 문제가 있다.
도 12를 참조하면, 절삭 인서트(300)를 공구 홀더(310)에 장착하는 종래의 방식이 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 종래의 공구 홀더(310)는 별도의 상부 지지부(320)를 나사 체결하여 절삭 인서트(300)를 공구 홀더(310)에 고정시키고 있기 때문에, 절삭 인서트(300)를 교체하기 위해서는 나사를 풀어 상부 지지부(310)를 공구 홀더(300)로부터 제거해야 하며, 이는 번거롭고 시간이 많이 소비되게 된다. 또한, 도 12에 도시된 종래의 공구 홀더(310)는 상부 지지부(320)를 장착하기 위한 체결부(330)가 요구되기 때문에, 공구 홀더(310)의 폭이 두껍게 형성되어야 하고 이로 인해 가공할 수 있는 홈의 깊이는 공구 홀더(310)의 형상에 의해 제한되게 된다.
본 발명은, 전술한 종래의 문제점을 해결하고, 절삭 인서트 및 공구 홀더의 형상에 의한 제한없이 깊은 홈을 가공할 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착하기 위한 공구 홀더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 2개의 절삭 에지를 구비하며 깊은 홈 가공에 특히 적합한 절삭 인서트(1)를 제공한다. 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 중심부에 위치되는 본체부(10)와, 본체부(10)의 양 단부에 형성되며 서로 실질적으로 동일한 형상을 갖는 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 포함하며, 여기서 제1 절삭부(20)와 제2 절삭부(30)는 각각 서로 다른 평면에 위치되고 서로 각을 이루어 경사져있다.
본체부(10)는 제1 상부 체결면(11), 제1 상부 체결면(11)에 인접한 제2 상부 체결면(12), 제1 상부 체결면(11)에 대향하는 제1 하부 체결면(13) 및 제2 상부 체결면(12)에 대향하는 제2 하부 체결면(14)을 포함한다. 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)은 각각 수용홈(15, 16)을 구비한다.
제1 절삭부(20)는, 제1 전방면(21)과, 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11)으로부터 제1 전방면(21)까지 연장하는 제1 상부면(22)과, 본체부(10)의 제2 상부 체결면(12) 및 제2 하부 체결면(14)으로부터 각각 제1 전방면(21)까지 연장하는 2개의 측면(23, 24)을 포함한다. 제1 전방면(21)과 제1 상부면(22)이 교차하는 지점에는 제1 전방 절삭 에지(25)가 형성된다. 제1 절삭부(20)의 2개의 측면(23, 24)과 제1 상부면(22)이 교차하는 지점에는 제1 측면 절삭 에지(26)가 형성된다.
제2 절삭부(30)는, 제2 전방면(31)과, 본체부(10)의 제2 상부 체결면(12)으로부터 제2 전방면(31)까지 연장하는 제2 상부면(32)과, 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11) 및 제1 하부 체결면(13)으로부터 각각 제2 전방면(31)까지 연장하는 2개의 측면(33, 34)을 포함한다. 제2 전방면(31)과 제2 상부면(32)이 교차하는 지점에는 제2 전방 절삭 에지(35)가 형성된다. 제2 절삭부(30)의 2개의 측면(33, 34)과 제2 상부면(32)이 교차하는 지점에는 제2 측면 절삭 에지(36)가 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 절삭 인서트(1)의 제2 전방 절삭 에지(35)는, 바람직하게는 제1 전방 절삭 에지(25)로부터 65°내지 125°의 각도로 경사지게 형성된다. 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 이와 같이 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)를 서로 경사지게 형성함으로써, 절삭 가공이 일어나지 않는 비작동 절삭 에지와 피절삭물의 가공된 홈 사이에 간극을 형성해 가공면이 손상되거나 비작동 절삭 에지가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 절삭 인서트(1)의 제2 전방 절삭 에지는 제1 전방 절삭 에지(25)와 90°의 각도로 경사지게 형성된다. 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)가 90°의 각도를 형성하도록 경사지는 경우, 절삭 가공이 일어나지 않는 비작동 절삭 에지와 가공된 홈 사이의 간극이 최대로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 제1 전방 절삭 에지(25) 또는 제2 전방 절삭 에지(35)의 전방에서 바라볼 때, 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)의 교차점(A)이 절삭 에지의 중심(C)으로부터 오프셋되어 위치된다. 이러한 구성으로 인해, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)의 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)는 보다 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)의 교차점(A)으로부터 제1 전방 절삭 에지(25)의 끝단까지의 거리와 제2 전방 절삭 에지(35)의 끝단까지의 거리가 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 전방 절삭 에지(25) 및 제2 전방 절삭 에지(35)는 호환성 있게 장착될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)의 제1 측면 절삭 에지(26) 및 제2 측면 절삭 에지(36)는, 각각 제1 전방 절삭 에지(25) 및 제2 전방 절삭 에지(35)와 예각을 이루도록 형성된다. 이와 같이, 절삭 인서트(1)의 측면 절삭 에지를 전방 절삭 에지의 폭 안쪽으로 경사지게 형성함으로써, 측면 절삭 에지와 가공된 홈 사이에 간극을 형성하여 가공된 홈의 표면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는 제1 하부 체결면(13)과 제2 하부 체결면(14)이 교차하는 모서리 상에 공구 홀더(100)에 형성된 멈춤부(125)를 수용하기 위한 리세스(40)를 구비한다(도 2 참조). 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)가 절삭 인서트(1)의 리세스(40)에 수용되도록 구성함으로써, 공구 홀더(100) 상에서 정확하게 위치될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 제1 하부 체결면(13)과 제2 하부 체결면(14)이 교차하는 모서리 상에 단지 하나의 리세스(40)를 형성하는 것이 바람직하다. 리세스(40)의 일측면(40a)은 제1 절삭부(20)가 가공 위치에 오도록 절삭 인서트(1)가 장착될 때 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)와 접촉하게 되며, 리세스(40)의 다른 측면(40b)은 제2 절삭부(30)가 가공위치에 오도록 절삭 인서트(1)가 장착될 때 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)와 접촉하게 된다(도 2 및 도 8 참조). 이와 같이, 하나의 리세스(40)만 형성함으로써, 절삭 인서트(1)의 두께 감소로 인해 강도가 약해지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 절삭 인서트(1)는, 제1 상부 체결면(11)에 형성된 수용홈(15)과 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)이 접촉하는 선 또는 면이, 제1 상부 체결면(11)의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향이 되도록 형성된다. 즉, 절삭 인서트(1)의 제1 상부 체결면(11)에 형성된 수용홈(15)은, 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)를 향하는 방향의 체결력이 발생하도록, 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)과 결합한다(도 8 참조). 마찬가지로, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭 인서트(1)는, 제2 상부 체결면(12)에 형성된 수용홈(16)과 상기 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)이 접촉하는 선 또는 면이, 제2 상부 체결면(12)의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향이 되도록 형성된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 공구 홀더(100)에 장착될 때 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)과 절삭 인서트(1)의 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)에 형성된 수용홈(15, 16)이 대각선 방향으로 접촉하도록 구성되어 절삭 인서트(1)에 길이방향 및 폭방향 체결력을 가하고, 이를 통해 가공 공정 동안 절삭 인서트(1)를 공구 홀더(100) 상에 유지시켜준다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트(1)는, 상기 제1 하부 체결면(13) 및 제2 하부 체결면(14)이 각각 제1 전방 절삭 에지(25) 및 제2 전방 절삭 에지(35)와 예각을 이루도록 기울어진 경사면(13a, 14a)을 포함하도록 구성된다. 이러한 경사면(13a, 14a)으로 인해, 본 실시예에 따른 절삭 인서트(1)는, 공구 홀더(100)에 장착될 때 절삭 인서트(1)에 길이방향 및 폭방향 체결력을 제공하여, 가공 공정 동안 절삭 인서트(1)를 공구 홀더(100) 상에 유지시켜준다.
본 발명은 전술한 절삭 인서트(1)를 장착하기 위한 공구 홀더(100)를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 공구 홀더(100)는 절삭 인서트(1)가 장착되는 포켓부(130)를 포함한다.
포켓부(130)는, 절삭 인서트(1)의 제1 하부 체결면(13) 또는 제2 하부 체결면(14)이 장착되는 하부 지지면(120)과, 절삭 인서트(1)의 제1 상부 체결면(11) 또는 제2 상부 체결면(12)이 장착되며 하부 지지면(120)과 일체로 형성되는 상부 지지면(110)과, 하부 지지면(120)으로부터 상향 돌출하여 상기 절삭 인서트(1)에 형성된 리세스(40)에 수용되도록 구성된 멈춤부(125)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)은, 절삭 인서트(1)의 제1 상부 체결면(11) 또는 제2 상부 체결면(12)에 형성된 수용홈(15, 16)과 접촉하는 선 또는 면이 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향으로 형성되도록 구성된다. 이러한 구성으로 인해, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 공구 홀더(100)에 장착될 때 길이방향 및 폭방향 체결력을 받을 수 있고, 이로 인해 가공 공정 동안에 공구 홀더(100) 상에 유지될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공구 홀더(100)의 하부 지지면(120)은, 절삭 인서트(1)의 제1 하부 체결면(13) 및 제2 하부 체결면(14)이 각각 제1 전방 절삭 에지(25) 및 제2 전방 절삭 에지(35)와 형성하는 각도와 동일한 각도로 경사지게 형성된다. 이러한 구성으로 인해, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는 공구 홀더(100)에 장착될 때 길이방향 및 폭방향 체결력을 받을 수 있고, 이로 인해 가공 공정 동안에 공구 홀더(100) 상에 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 절삭 인서트(1)의 수용홈(15, 16)은 절삭 인서트(1)의 전방에서 볼 때 경사지게 형성되며(도 8 참조), 절삭 인서트(1)의 상부에서 볼 때 제1 전방 절삭 에지(25) 또는 제2 전방 절삭 에지(35)에 평행하게 형성된다(도 4 참조). 이러한 구성에 의해, 절삭 인서트(1)는 공구 홀더(100)의 측면으로부터 공구 홀더(100)의 포켓부(130) 내로 삽입될 수 있으며, 절삭 인서트(1)의 리세스(40)의 일측면은 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)와 접촉해 절삭 인서트(1)의 폭방향 위치를 설정해줄 수 있다. 또한, 절삭 인서트(1)의 상부 체결면 또는 하부 체결면 중 어느 하나에 형성된 경사면은 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)를 향하는 체결력 및 절삭 인서트(1)의 후방을 향하는 체결력을 제공해, 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 절삭 인서트(1)를 공구 홀더(100)의 포켓부(130) 내에 고정시켜준다.
본 발명의 일실시예에 따른 공구 홀더(100)는, 바람직하게는 절삭 인서트(1)의 폭보다 작은 폭을 갖는 것이 좋다. 이와 같이, 공구 홀더(100)의 폭을 절삭 인서트(1)의 폭보다 작게 형성함으로써, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)가 홈 가공을 수행할 때 공구 홀더(100)와 가공된 홈의 표면 사이에 간극이 형성되고, 이로 인해 절삭 인서트(1) 및 공구 홀더(100)의 형상에 의한 제한없이 깊은 홈 가공을 수행할 수가 있다.
본 발명에 따른 절삭 인서트는, 2개의 절삭부를 서로 각을 이루어 경사진 서로 다른 평면에 형성함으로써, 작동 절삭 에지에 의해 가공된 홈의 표면과 비작동 절삭 에지 사이에 간극을 형성해, 절삭인서트의 형상에 의한 제한 없이 깊은 홈 가공을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 제1 하부 체결면과 제2 하부 체결면이 교차하는 모서리 상에 리세스를 형성해, 리세스 내에 공구 홀더의 멈춤부를 수용하도록 구성함으로써, 절삭 인서트가 공구 홀더 상의 정확한 위치에 위치될 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 공구 홀더의 멈춤부를 수용하기 위한 리세스를 하나만 형성함으로써, 절삭 인서트의 두께 감소로 인해 절삭 인서트의 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 공구 홀더는 상부 지지면과 하부 지지면을 일체로 형성해 탄성력으로 절삭 인서트를 고정하도록 구성될 수 있다. 이처럼, 상부 지지면과 하부 지지면을 일체로 형성하는 경우에는, 공구 홀더에 상부 지지면을 체결하기 위한 별도의 체결부를 형성할 필요가 없어 공구 홀더의 폭을 작게 만들 수 있고, 이로 인해 공구 홀더의 형상에 의한 제한 없이 깊은 홈 가공을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 공구 홀더의 전술한 구성으로 인해, 렌치 등을 삽입해 상부 지지면과 하부 지지면 사이의 간극을 벌려주는 것만으로 간단하게 절삭 인서트를 교체할 수가 있다.
본 발명에 따른 절삭 인서트의 수용홈은 절삭 인서트의 전방에서 볼 때 경사지게 형성되며(도 8 참조), 절삭 인서트의 상부에서 볼 때 제1 전방 절삭 에지 또는 제2 전방 절삭 에지에 평행하게 형성된다(도 4 참조). 이러한 구성에 의해, 절삭 인서트는 공구 홀더의 측면으로부터 공구 홀더의 포켓부 내에 활주식으로 삽입될 수 있으며, 절삭 인서트에 형성된 리세스의 일측면은 공구 홀더의 멈춤부와 접촉해 절삭 인서트의 폭방향 위치를 설정해줄 수 있다. 또한, 절삭 인서트의 상부 체결면 또는 하부 체결면 중 어느 하나에 형성된 경사면은 공구 홀더의 멈춤부를 향하는 체결력 및 절삭 인서트의 후방을 향하는 체결력을 제공해, 절삭 인서트가 공구 홀더에 장착될 때 절삭 인서트를 공구 홀더의 포켓부 내에 고정시켜준다.
또한, 본 발명에 따른 공구 홀더는 공구 홀더의 폭을 절삭 인서트의 폭보다 작게 형성함으로써 공구 홀더의 형상에 의해 홈 가공 깊이가 제한되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 다른 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 정면도이며, 제1 전방 절삭 에지와 제2 전방 절삭 에지가 90°경사진 실시예를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 정면도이며, 제1 전방 절삭 에지와 제2 전방 절삭 에지가 65°경사진 실시예를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 정면도이며, 제1 전방 절삭 에지와 제2 전방 절삭 에지가 125°경사진 실시예를 도시한다.
도 4는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 홀더의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 공구 홀더에 장착된 모습을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 공구 홀더에 장착된 모습을 도시한다.
도 8은 도 7의 선 A-A를 따라 취한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 공구 홀더에 장착된 모습을 도시한다.
도 10은 도 9의 선 B-B를 따라 취한 단면도이다.
도 11은 종래 기술에 따른 홈 가공용 절삭 인서트가 피절삭물에 홈을 가공하는 동작을 도시한다.
도 12는 종래 기술에 따른 공구 홀더에 장착된 절삭 인서트를 도시한다.
본 발명에 따른 절삭 인서트 및 이를 장착하기 위한 공구 홀더를 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)의 사시도이다. 절삭 인서트(1)는 중심 부분에 위치하는 본체부(10)와, 본체부(10)의 양 단부에 형성된 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 포함하며, 여기서 제1 절삭부(20)와 제2 절삭부(30)는 각각 서로 다른 평면에 위치되고 서로 각을 이루어 경사져있다.
본체부(10)는 제1 상부 체결면(11), 제1 상부 체결면(11)에 인접한 제2 상부 체결면(12), 제1 상부 체결면(11)에 대향하는 제1 하부 체결면(13) 및 제2 상부 체결면(12)에 대향하는 제2 하부 체결면(14)을 포함한다. 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)은 수용홈(15, 16)을 구비하고 있으며, 수용홈(15, 16)은 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)을 수용한다. 본체부(10)의 제1 하부 체결면(13)과 제2 하부 체결면(14)이 교차하는 모서리 상에는 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)를 수용하기 위한 리세스(40)가 형성된다.
본체부(10)의 일 단부로부터 연장하는 제1 절삭부(20)는 제1 전방면(21)과, 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11)으로부터 제1 전방면(21)까지 연장하는 제1 상부면(22)과, 본체부(10)의 제2 상부 체결면(12) 및 제2 하부 체결면(14)으로부터 제1 전방면(21)까지 연장하는 2개의 측면(23, 24)을 포함한다. 제1 절삭부(20)의 제1 상부면(22)과 제1 전방면(21)이 교차하는 부분에 제1 전방 절삭 에지(25)가 형성되고, 제1 상부면(22)과 제1 절삭부(20)의 양 측면(23, 24)이 교차하는 부분에 제1 측면 절삭 에지(26)가 형성된다.
본체부(10)의 다른 단부로부터 연장하는 제2 절삭부(30)는 제2 전방면(31)과, 본체부(10)의 제2 상부 체결면(21)으로부터 제2 전방면(31)까지 연장하는 제2 상부면(32)과, 본체부(10)의 제1 상부 체결면(11) 및 제1 하부 체결면(13)으로부터 제2 전방면(31)까지 연장하는 2개의 측면(33, 34)을 포함한다. 제2 절삭부(30)의 제2 상부면(32)과 제2 전방면(31)이 교차하는 부분에 제2 전방 절삭 에지(35)가 형성되고, 제2 상부면(32)과 제2 절삭부(30)의 양 측면(33, 34)이 교차하는 부분에 제2 측면 절삭 에지(36)가 형성되어 있다.
도 1 내지 도 4에는 제1 전방 절삭 에지(25), 제2 전방 절삭 에지(35), 제1 측면 절삭 에지(26) 및 제2 측면 절삭 에지(36)의 형상이 구체적으로 도시되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(1)의 제1 전방 절삭 에지(25)는 제2 전방 절삭 에지(35)와 평행하지 않도록 형성된다. 즉, 제2 절삭부(30)의 제2 전방 절삭 에지(35)가 제1 절삭부(20)의 제1 전방 절삭 에지(25)와 일정한 각을 이루도록 기울어져 있으며, 제1 전방면(21) 또는 제2 전방면(31)에서 바라볼 때 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)가 한 점(A)에서 교차하도록 형성된다(도 3a 참조). 절삭 인서트(1)의 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)는 65°내지 125°의 각도로 기울어지도록 형성되는 것이 바람직하다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)가 이루는 각도가 65°보다 작으면, 제2 전방 절삭 에지(35)의 단부가 제1 전방 절삭 에지(25)의 폭(W) 외측으로 돌출될 수 있다. 따라서, 제1 전방 절삭 에지(25)를 이용해 깊은 홈을 가공할 때, 절삭이 일어나지 않는 제2 전방 절삭 에지(35)가 가공이 완료된 홈과 접촉하여 가공된 홈의 표면을 손상시키거나, 제2 전방 절삭 에지(35)가 파손될 우려가 있다. 이와 반대로, 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)가 이루는 각도가 125°보다 큰 경우에도, 제2 전방 절삭 에지(35)의 끝단이 제1 전방 절삭 에지(25)의 폭(W) 외측으로 돌출될 수 있다. 따라서, 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)가 이루는 각도가 65°보다 작은 경우와 마찬가지로 절삭 인서트(1)의 길이보다 깊은 홈을 가공할 수 없다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 절삭 인서트(1)의 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)는 65°내지 125°사이의 각도로 기울어지도록 형성되며, 절삭이 일어나지 않는 비작동 절삭 에지와 가공된 홈 사이에는 간극을 형성한다. 이에 따라, 절삭 깊이에 제한을 받지 않고 절삭 인서트(1)의 길이보다 깊은 홈을 가공할 수 있게 된다. 또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(1)의 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)의 교차점(A)은 전방 절삭 에지의 중심(C)으로부터 이격되어 위치되는 것이 바람직하다(도 3a 내지 도 3c 참조). 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)의 교차점(A)을 절삭 에지의 중심(C)으로부터 이격된 위치에 위치시킴으로써, 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 동일한 두께로 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는, 제1 전방 절삭 에지(25)와 제2 전방 절삭 에지(35)의 교차점(A)으로부터 제1 전방 절삭 에지(25)의 끝단까지의 거리와 제2 전방 절삭 에지(35)의 끝단까지의 거리가 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 전방 절삭 에지(25) 및 제2 전방 절삭 에지(35)는 호환성 있게 장착될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)의 평면도이다. 제1 절삭부(20)의 제1 측면 절삭 에지(26)는 제1 전방 절삭 에지(25)와 예각을 이루도록 경사지게 형성된다. 제1 측면 절삭 에지(26)를 제1 전방 절삭 에지(25)의 폭(W) 안쪽으로 경사지게 형성함으로써, 제1 절삭부(20)를 이용해 홈을 가공할 때 제1 측면 절삭 에지(26)가 가공된 홈과 접촉해 가공된 홈의 표면을 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 같은 방식으로, 제2 절삭부(30)의 제2 측면 절삭 에지(36)도 제2 전방 절삭 에지(35)와 예각으로 경사지게 형성되어 있다.
한편, 절삭 인서트(1)의 본체부(10)는 절삭 인서트(1)의 길이를 따라 일정한 폭을 갖도록 형성되어 있다. 본체부(10)를 일정한 폭으로 형성함으로써, 공구 홀더(100)에 장착될 때 체결부의 역할을 하는 본체부(10)에 보다 강한 강성을 제공할 수 있다.
도 5는 절삭 인서트(1)를 장착하기 위한 공구 홀더(100)를 도시하며, 도 6은 도 5에 도시된 공구 홀더(100)에 절삭 인서트(1)를 장착한 상태를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 공구 홀더(100)는 절삭 인서트(1)를 수용하기 위한 포켓부(130)를 구비한다. 포켓부(130)는 절삭 인서트(1)의 제1 상부 체결면(11) 또는 제2 상부 체결면(12)과 접촉하는 상부 지지면(110)과, 절삭 인서트(1)의 제1 하부 체결면(13) 또는 제2 하부 체결면(14)과 접촉하는 하부 지지면(120)을 포함하고, 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)과 하부 지지면(120)은 일체로 형성될 수 있다. 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)과, 상부 지지면(110)과 하부 지지면(120)의 연결부에는 렌치 등을 삽입하기 위한 구멍(140)이 형성되어 있다. 공구 홀더(100)의 렌치 삽입용 구멍(140)에 렌치 등을 삽입하여 상부 지지면(110)과 하부 지지면(120) 사이의 간극을 벌려줌으로써, 절삭 인서트(1)를 공구 홀더(100)의 포켓부(130) 내에 용이하게 탈부착할 수가 있다.
공구 홀더(100)는 하부 지지면(120)으로부터 상향 돌출된 멈춤부(125)를 포함한다. 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)는, 절삭 인서트(1)의 제1 하부 체결면(13)과 제2 하부 체결면(14)이 교차하는 모서리 상에 형성된 리세스(40)에 수용되어 리세스(40)의 표면과 접촉하며, 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100) 상의 정확한 위치에 안착될 수 있도록 한다. 절삭 인서트(1)의 제1 전방 절삭 에지(15)와 제2 전방 절삭 에지(25)는 서로 경사지도록 형성되어 있기 때문에, 제1 하부 체결면(13)과 제2 하부 체결면(14)이 교차하는 모서리 상에 형성된 하나의 리세스(40)만으로도 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 가공 위치에 배치할 수가 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)는 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 가공 위치에 배치하기 위해 하나의 리세스(40)만을 이용하기 때문에, 절삭 인서트(1)에 제1 절삭부(20) 및 제2 절삭부(30)를 배치하기 위한 리세스를 각각 별도로 형성할 필요가 없다. 따라서, 리세스에 의해 절삭 인서트(1)의 두께가 감소되는 정도를 줄일 수 있으며, 절삭 인서트(1)의 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 공구 홀더(100)는 절삭 인서트(1)의 폭보다 작은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 공구 홀더(100)의 폭을 절삭 인서트(1)의 폭보다 작게 형성하여 공구 홀더(100)가 가공된 홈 면과 접촉하지 않도록 함으로써, 공구 홀더(100)의 형상에 의한 깊이의 제한없이 깊은 홈 가공을 수행할 수 있다.
도 7에는 본 발명에 따른 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착된 상태가 도시되어 있다. 절삭 인서트(1)의 제1 상부 체결면(11)에는 대략 V자 형상의 수용홈(15)이 형성된다. 수용홈(15)은 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)을 수용하게 된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(1)의 수용홈(15)과 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)이 접촉하는 선 또는 면은 대각선 방향을 향하게 된다. 수용홈(15)과 상부 지지면(110)의 접촉 선 또는 면을 대각선 방향으로 형성함으로써, 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 절삭 인서트(1)에 길이방향(도 6에 도시된 L1 방향) 및 폭방향(도 6에 도시된 W1 방향)의 체결력을 제공할 수 있다(도 8 참조). 이러한 길이방향 및 폭방향 체결력으로 인해 절삭 가공을 수행하는 동안 절삭 인서트(1)는 길이방향 및 폭방향으로 이동이 방지될 수 있다. 예컨대, 절삭 인서트(1)는, 대각선 방향으로 형성된 수용홈(15, 16)에 의해 발생되는 길이방향(L1) 체결력에 의해 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)과 후방 지지면(150) 사이에 고정되어 길이방향으로의 이동이 방지될 수 있고, 대각선 방향으로 형성된 수용홈(15, 16)에 의해 발생되는 폭방향(W1) 체결력에 의해 공구 홀더(100)의 상부 지지면(110)과 절삭 인서트(1)의 리세스(40) 사이에 고정되어 폭방향 이동이 방지될 수 있다. 또한, 절삭 인서트(1)는 제2 상부 체결면(12)에도 대략 V자 형상의 수용홈(16)을 구비하고 있으며, 이러한 수용홈(16)은 절삭 인서트(1)가 제2 절삭부(30)가 가공 위치에 오도록 공구 홀더(100)에 장착될 때 전술한 수용홈(15)과 동일한 효과를 제공한다. 비록, 본 실시예에서는 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)에 형성된 수용홈(15, 16)이 V자 형상을 갖는 것으로 설명되어 있으나, 수용홈(15, 16)의 형상은 V자 형상만으로 제한되는 것은 아니며, 수용홈(15, 16)과 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)이 체결할 때 형성되는 접촉선 또는 면이 제1 상부 체결면(11) 및 제2 상부 체결면(12)의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향으로 형성되는 어떠한 형상도 될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착되어 지지된 상태를 도시한다. 본 실시예에 따른 절삭 인서트(1)의 제1 하부 체결면(13)은 제1 전방 절삭 에지(25)와 예각을 이루도록 기울어진 제1 경사면(13a)을 포함하고 있으며(도 10 참조), 공구 홀더(100)의 하부 지지면(120)은 이러한 절삭 인서트(1)를 수용할 수 있도록 제1 경사면(13a)과 제1 전방 절삭 에지(25)가 이루는 각도와 동일한 각도로 경사진 경사면을 포함한다. 이러한 제1 하부 체결면(13)의 제1 경사면(13a)과 공구 홀더(100)의 하부 지지면(120)의 경사면이 접촉함으로써, 제1 절삭부(20)가 가공 위치에 오도록 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때, 절삭 인서트(1)에 길이방향(L1) 및 폭방향(W1) 체결력을 제공할 수 있다 (도 10 참조). 이러한 길이방향 및 폭방향 체결력으로 인해, 절삭 가공을 수행하는 동안 절삭 인서트(1)는 길이방향 및 폭방향으로 이동이 방지될 수 있다. 전술한 길이방향(L1) 체결력에 의해 절삭 인서트(1)의 길이방향(L2) 이동이 방지되고, 공구 홀더(100)의 후방 지지면(150)에 의해 길이방향(L1)으로의 이동이 방지될 수 있다. 또한, 절삭 인서트(1)는, 전술한 폭방향(W1) 체결력에 의해 폭방향(W2)으로의 이동이 방지되고, 절삭 인서트(1)의 리세스(40)와 공구 홀더(100)의 멈춤부(125)의 접촉에 의해 폭방향(W1)으로의 이동이 방지될 수 있다. 또한, 제2 하부 체결면(14)도, 제1 경사면(13a)이 제1 전방 절삭 에지(25)와 이루는 각도와 동일한 각도로 상기 제2 전방 절삭 에지(35)에 대하여 기울어진 제2 경사면(14a)을 포함하여, 제2 절삭부(30)가 가공 위치에 오도록 절삭 인서트(1)가 공구 홀더(100)에 장착될 때 제1 하부 체결면(13)과 동일한 효과를 제공한다.
전술한 본 발명의 실시예들은 예시적인 목적으로 제시된 것일 뿐이며, 본 발명을 제한하거나 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 적용되는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 다양한 변형 및 수정을 가할 수 있다. 예컨대, 전술한 실시예에서는 본 발명에 따른 절삭 인서트가 깊은 홈 가공에 이용되는 경우에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 선삭 가공 등을 위한 인서트로도 사용될 수 있다.
1 : 절삭 인서트
10 : 본체부
11 : 제1 상부 체결면
12 : 제2 상부 체결면
13: 제1 하부 체결면
14 : 제2 하부 체결면
15, 16 : 수용홈
20 : 제1 절삭부
21 : 제1 전방면
22 : 제1 상부면
23, 24 : 제1 절삭부의 측면
25 : 제1 전방 절삭 에지
26 : 제1 측면 절삭 에지
30 : 제2 절삭부
31 : 제2 전방면
32 : 제2 상부면
33, 34 : 제2 절삭부의 측면
35 : 제2 전방 절삭 에지
36 : 제2 측면 절삭 에지
40 : 리세스
100 : 공구 홀더
110 : 공구 홀더의 상부 지지면
120 : 공구 홀더의 하부 지지면
125 : 멈춤부
130 : 포켓부
150 : 후방 지지면

Claims (9)

  1. 본체부와, 상기 본체부의 양 단부에 형성되는 제1 절삭부 및 제2 절삭부를 구비한 절삭 인서트이며,
    상기 본체부는 제1 상부 체결면, 상기 제1 상부 체결면에 인접한 제2 상부 체결면, 상기 제1 상부 체결면에 대향하는 제1 하부 체결면 및 상기 제2 상부 체결면에 대향하는 제2 하부 체결면을 포함하고, 상기 제1 상부 체결면 및 상기 제2 상부 체결면은 수용홈을 구비하며,
    상기 제1 절삭부는, 제1 전방면과, 상기 본체부의 제1 상부 체결면으로부터 상기 제1 전방면까지 연장하는 제1 상부면과, 상기 본체부의 제2 상부 체결면 및 제2 하부 체결면으로부터 각각 상기 제1 전방면까지 연장하는 2개의 측면과, 상기 제1 전방면과 상기 제1 상부면이 교차하는 지점에 형성되는 제1 전방 절삭 에지와, 상기 제1 절삭부의 2개의 측면과 상기 제1 상부면이 교차하는 지점에 형성되는 제1 측면 절삭 에지를 포함하고,
    상기 제2 절삭부는, 제2 전방면과, 상기 본체부의 제2 상부 체결면으로부터 상기 제2 전방면까지 연장하는 제2 상부면과, 상기 본체부의 제1 상부 체결면 및 제1 하부 체결면으로부터 각각 상기 제2 전방면까지 연장하는 2개의 측면과, 상기 제2 전방면과 상기 제2 상부면이 교차하는 지점에 형성되는 제2 전방 절삭 에지와, 상기 제2 절삭부의 2개의 측면과 상기 제2 상부면이 교차하는 지점에 형성되는 제2 측면 절삭 에지를 포함하며,
    상기 제1 절삭부 및 상기 제2 절삭부는 각각 서로 다른 평면에 위치되고, 서로 각을 이루어 경사지며,
    상기 제1 하부 체결면과 상기 제2 하부 체결면이 교차하는 모서리 상에는, 공구 홀더의 멈춤부를 수용하기 위한 리세스가 형성되어 있는 절삭 인서트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전방 절삭 에지는 상기 제1 전방 절삭 에지에 대하여 65°내지 125°의 각도로 경사지는 절삭 인서트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전방 절삭 에지 또는 제2 전방 절삭 에지의 전방에서 바라볼 때, 상기 제1 전방 절삭 에지와 제2 전방 절삭 에지의 교차점으로부터 제1 전방 절삭 에지의 끝단까지의 거리와 제2 전방 절삭 에지의 끝단까지의 거리가 동일한 절삭 인서트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 체결면에 형성된 수용홈과 공구 홀더의 상부 지지면이 접촉하는 선 또는 면이, 상기 제1 상부 체결면의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향으로 형성되는 절삭 인서트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상부 체결면에 형성된 수용홈과 상기 공구 홀더의 상부 지지면이 접촉하는 선 또는 면이, 상기 제2 상부 체결면의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향으로 형성되는 절삭 인서트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 하부 체결면은 상기 제1 전방 절삭 에지와 예각을 이루도록 기울어진 제1 경사면을 포함하고,
    상기 제2 하부 체결면은, 상기 제1 경사면이 상기 제1 전방 절삭 에지와 이루는 각도와 동일한 각도로, 상기 제2 전방 절삭 에지에 대하여 기울어진 제2 경사면을 포함하는 절삭 인서트.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절삭 인서트는 상기 공구 홀더의 측면으로부터 상기 공구 홀더의 포켓부에 활주식으로 삽입될 수 있는 절삭 인서트.
  8. 제4항 또는 제5항에 따른 절삭 인서트가 장착되는 포켓부를 포함하는 공구 홀더이며,
    상기 포켓부는, 상기 절삭 인서트의 제1 상부 체결면 또는 제2 상부 체결면이 장착되는 상부 지지면과, 상기 절삭 인서트의 제1 하부 체결면 또는 제2 하부 체결면이 장착되는 하부 지지면과, 상기 하부 지지면으로부터 상향 돌출하여 상기 절삭 인서트에 형성된 리세스에 수용되도록 구성된 멈춤부를 포함하고,
    상기 공구 홀더의 상부 지지면은, 상기 절삭 인서트의 제1 상부 체결면 또는 제2 상부 체결면에 형성된 수용홈과 상기 공구 홀더의 상부 지지면이 접촉하는 선 또는 면이, 상기 공구 홀더의 상부 지지면의 상부에서 바라볼 때 대각선 방향으로 형성되도록 구성된 공구 홀더.
  9. 제6항에 따른 절삭 인서트가 장착되는 포켓부를 포함하는 공구 홀더이며,
    상기 포켓부는, 상기 절삭 인서트의 제1 상부 체결면 또는 제2 상부 체결면이 장착되는 상부 지지면과, 상기 절삭 인서트의 제1 하부 체결면 또는 제2 하부 체결면이 장착되는 하부 지지면과, 상기 하부 지지면으로부터 상향 돌출하여 상기 절삭 인서트에 형성된 리세스에 수용되도록 구성된 멈춤부를 포함하고,
    상기 공구 홀더의 하부 지지면은, 상기 절삭 인서트의 제1 하부 체결면 및 제2 하부 체결면이 각각 제1 전방 절삭 에지 및 제2 전방 절삭 에지와 형성하는 각도와 동일한 각도로 경사지도록 구성된 공구 홀더.
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