KR101258300B1 - 인서트 착탈식 공구 - Google Patents

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KR101258300B1
KR101258300B1 KR1020070019213A KR20070019213A KR101258300B1 KR 101258300 B1 KR101258300 B1 KR 101258300B1 KR 1020070019213 A KR1020070019213 A KR 1020070019213A KR 20070019213 A KR20070019213 A KR 20070019213A KR 101258300 B1 KR101258300 B1 KR 101258300B1
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노리오 아소
소이치로 와타나베
야스하루 이마이
고우이치 가게야마
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

홀더, 절삭날 및 절삭면을 가지는 인서트가 유지되는 인서트 장치 자리를 가지고 상기 홀더의 선단부에 장착되는 헤드 부재를 포함하는 인서트 착탈식 공구에 있어서, 헤드 부재는 인서트 장치 자리에 의해 인서트가 유지되는 상태에서 절삭면을 향하는 방향에서 볼 때 서로 교차하는 제 1 장착면 및 제 2 장착면을 포함하고, 홀더는 그 선단부에서 제 1 장착면에 접하는 제 1 수납면 및 제 2 장착면에 접하는 제 2 수납면을 포함하며, 제 1 수납면 및 제 2 수납면은 그 안으로 삽입된 고정나사가 조여지는 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍을 각각 가지며, 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍은 그 안에 조여지는 고정나사가 서로 교차하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

Description

인서트 착탈식 공구{INSERT-INDEXABLE TOOL}
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구를 도시하는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 도시된 인서트 착탈식 공구의 분해사시도이다.
도 3 은, 도 2 와 다른 방향에서 본 도 1 에 도시된 인서트 착탈식 공구의 다른 분해사시도이다.
도 4 는, 제 1 고정나사 구멍 및 제 1 나사 삽입 구멍의 배치를 도시하는 측면도이다.
도 5 는, 제 2 고정나사 구멍 및 제 2 나사 삽입 구멍의 배치를 도시하는 정면도이다.
도 6 은, 도 4 의 선 X-X 에 따른 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 분해사시도이다.
도 8 은, 도 7 과 다른 시점에서 본 도 7 에 도시된 인서트 착탈식 공구의 다른 분해사시도이다.
도 9 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 분해사시도이다.
도 10 은, 도 9 와 다른 방향에서 본 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 다른 분해사시도이다.
도 11 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 분해사시도이다.
도 12 은, 도 11 과 다른 방향에서 본 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 다른 분해사시도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 분해사시도이다.
도 14 은, 도 13 과 다른 방향에서 본 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 다른 분해사시도이다.
도 15 은, 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 분해사시도이다.
도 16 은, 도 15 와 다른 방향에서 본 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구의 다른 분해사시도이다.
본 발명은 가공물의 홈파기 또는 절단 등에 사용되는 인서트 착탈식 공구에 관한 것이다.
홈파기 가공 또는 절단 가공에 이용되는 인서트 착탈식 공구로서, 한 쌍의 조오가 홀더의 선단부에서 탄성 변형 가능하게 형성되고, 한 쌍의 조오 중 하나는 가압면을 가지며, 한 쌍의 조오 중 다른 하나는 기부면을 가지며, 가압면 및 기부면이 대향하도록 배치되며, 절삭날을 가지는 인서트가 가압면 및 기부면에 의해 체결되는 인서트 착탈식 공구가 알려져 있다.
일본 공개특허공보 평 05-192802 호에서, 홀더에 착탈 가능하게 부착되는 헤드 부재에 한 쌍의 조오가 포함되는 인서트 착탈식 공구가 제안되어 있다.
상기 특허 문헌에 개시된 인서트 착탈식 공구에서, 서로 직교하는 제 1 블레이드 및 제 2 블레이드는 헤드 부재에서 제공되고, 제 1 블레이드 및 제 2 블레이드는 고정나사를 이용하여 홀더의 선단부에 접하여 고정된다. 고정나사는 동일 평면 상에 배치되고, 헤드 부재를 서로 직교하는 두 방향으로 장착할 수 있기 때문에 헤드 부재와 홀더의 상대적인 위치 관계를 쉽게 변환할 수 있다.
상기 특허문헌에 개시된 인서트 착탈식 공구에서, 헤드 부재를 서로 직교하는 두 방향으로 장착할 수 있기 위해서, 서로 직교하는 두 평면에 조여지는 고정나사를 동일 평면 상에 배치해야 한다. 따라서, 고정나사 사이의 충돌을 방지하기 위해서 고정나사의 길이가 한정되어, 한 쌍의 조오는 견고하게 고정될 수 없다. 나사의 길이를 확보하기 위해, 한 나사 구멍을 인서트로부터 떨어진 위치에 배치한다면, 고정나사가 인서트로부터 떨어진 위치에 있게 되기 때문에 고정 나사가 절삭력을 충분히 받을 수가 없다.
헤드 부재가 견고하게 고정될 수 없다면, 헤드 부재의 위치가 절삭력에 의해 이동될 수 있고, 절삭 가공 중의 치수 정밀도가 떨어질 수 있다.
본 발명은 전술한 상황을 고려한 것으로, 그 목적은 한 쌍의 조오를 가지는 헤드 부재가 홀더에 견고하게 고정될 수 있고, 높은 정밀도를 가지는 절삭 가공이 수행될 수 있는 인서트 착탈식 공구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 홀더, 절삭날 및 절삭면을 가지는 인서트가 유지되는 인서트 장치 자리를 가지고 홀더의 선단부에 장착되는 헤드 부재를 포함하는 인서트 착탈식 공구에 있어서, 헤드 부재는 인서트 장치 자리에 의해 인서트가 유지되는 상태에서 절삭면을 향하는 방향에서 볼 때 서로 교차하는 제 1 장착면 및 제 2 장착면을 포함하고, 홀더는 그 선단부에서 제 1 장착면에 접하는 제 1 수납면 및 제 2 장착면에 접하는 제 2 수납면을 포함하며, 제 1 수납면 및 제 2 수납면은 그 안으로 삽입된 고정나사가 조여지는 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍을 각각 가지며, 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍은 그 안에 조여지는 고정 나사가 서로 교차하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구를 제공한다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구에 따르면, 절삭면을 향하는 방향에서 볼 때 서로 교차하는 제 1 수납면 및 제 2 수납면에서 각각 형성되고 제 1 수납면 및 제 2 수납면으로 삽입되는 고정나사가 조여지는 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍은 그 안에서 조여지는 고정나사가 서로 교차하지 않도록 배치되기 때문에, 고정나사는 충분히 길 수 있고, 또한 인서트에 가깝게 배치될 수 있다. 따 라서, 인서트 장치 자리를 가지는 헤드 부재는 홀더에 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 헤드 부재가 파손되더라도 인서트 착탈식 공구를 재사용하기 위해 단지 헤드 부재를 교체하는 것만으로도 충분하고, 따라서 일체적으로 형성된 헤드 부재 및 홀더를 가지는 인서트 착탈식 공구가 사용되는 경우와 비교할 때 유지비가 감소될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 헤드 부재는 가압면을 가지는 제 1 조오 및 가압면에 대향하는 기부면을 가지는 제 2 조오를 포함하고, 가압면과 기부면은 인서트 장치 자리를 구성하며, 인서트는 절삭면의 반대측 표면이 기부면 상에 놓이도록 인서트 장치 자리에 의해 유지되며, 고정나사는 제 2 조오에 해당하는 제 1 및 제 2 장착면 중 하나에 삽입될 수 있다. 이 구성에 따르면, 인서트가 유지되는 인서트 착탈식 공구에서, 인서트가 장착되는 기부 자리를 가지는 제 2 조오가 홀더의 선단부에 견고하게 고정될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 제 1 장착면은 제 1 삽입 구멍을 가질 수 있고, 제 1 장착면이 제 1 수납면에 접하고 제 2 장착면이 제 2 수납면에 접한 상태에서, 제 1 고정나사 구멍은 제 1 삽입 구멍보다 제 2 수납면으로부터 더 멀리 위치되도록 제 1 삽입 구멍에 대해 편심되어 배치될 수 있다. 이 구성에 따르면, 고정나사가 조여진 경우에 제 2 장착면 및 제 2 수납면이 서로 견고하게 접하고, 헤드 부재가 견고하게 고정될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 제 2 장착면은 제 2 삽입 구멍을 가질 수 있고, 제 1 장착면이 제 1 수납면에 접하고 제 2 장착면이 제 2 수납면에 접한 상태 에서, 제 2 고정나사 구멍은 제 2 삽입 구멍보다 제 1 수납면으로부터 더 멀리 위치되도록 제 2 삽입 구멍에 대해 편심되어 배치될 수 있다. 이 구성에 따르면, 고정나사가 조여진 경우에 제 1 장착면 및 제 1 수납면이 서로 견고하게 접하고, 헤드 부재가 견고하게 고정될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 홀더는 절삭면과 동일한 방향을 향하는 제 3 수납면을 포함할 수 있고, 헤드 부재는 제 3 수납면에 접하는 제 3 장착면을 포함할 수 있다. 이 구성에 따르면, 제 3 수납면 (19) 이 절삭 가공 중에 인서트에 가해지는 절삭력의 주분력을 받을 수 있고, 따라서 절삭력에 의한 헤드 부재의 이동이 방지될 수 있으며, 절삭 가공이 높은 정밀도로 수행될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 제 1 장착면이 제 1 수납면에 접하고 제 2 장착면이 제 2 수납면에 접하는 상태에서, 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍 중 하나 이상은 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍 중 하나 이상에 조여지는 고정나사가 삽입되는 제 1 삽입 구멍 및 제 2 삽입 구멍 중 하나 이상보다 제 3 수납면에 더 가깝게 배치될 수 있다. 이 구성에 따르면, 고정나사가 조여지는 경우에 헤드 부재가 제 3 수납면에 견고하게 접촉되고, 따라서 헤드 부재가 견고하고 안정적으로 고정될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 하나 이상은 그 수납면에 형성된 고정 나사 구멍보다 제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 다른 하나로부터 더 먼 위치에 형성된 드로잉 나사 구멍을 가질 수 있고, 드로잉 나사 구멍은 홀더의 내부로 감에 따라 제 3 수납면에 점차적으로 접근하도록 제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 하나 이상과 비스듬히 교차할 수 있다. 이 구성에 따르면, 제 1 장착면 또는 제 2 장착면에 삽입된 드로잉 나사를 드로잉 나사 구멍 안으로 조임으로써 헤드 부재를 제 3 수납면에 밀착시켜 고정시킬 수 있다. 또한, 제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 하나 이상에 형성된 드로잉 나사 구멍이 그 드로잉 나사 구멍이 형성된 한 수납면에 형성된 고정나사 구멍보다 다른 수납면으로부터 더 먼 위치에 배치되기 때문에, 드로잉 나사 구멍은 홀더 내부에서 고정나사 구멍과 간섭하지 않을 것이고, 따라서 고정나사의 길이를 확보할 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 제 3 수납면 또는 인서트의 연장 방향으로의 제 수납면의 연장부가 제 2 수납면과 교차할 수 있다. 이 구성에 따르면, 제 2 수납면이 인서트의 연장 방향으로 연장된 제 3 수납면의 연장부에 배치되기 때문에, 제 3 수납면이 절삭력의 주분력을 받을 수 있고, 제 2 수납면이 추력을 받을 수 있다. 따라서, 인서트에 가해지는 절삭력에 의한 헤드 부재의 이동이 확실하게 방지될 수 있고, 절삭 가공이 높은 정밀도로 수행될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 절삭면을 향하는 방향에서 볼 때 인서트는 제 3 수납면과 적어도 부분적으로 겹치도록 배치될 수 있다. 이 구성에 따르면, 제 3 수납면이 인서트에 가해지는 절삭력의 주분력을 더 확실하게 받을 수 있고, 따라서 절삭력에 의한 헤드 부재의 이동이 더 확실하게 방지될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 홀더의 선단부에는 헤드 부재를 탄성 변형시켜 제 1 조오 및 제 2 조오가 서로 근접하게 하는 체결나사가 제공될 수 있고, 이 체결나사는 제 1 조오로부터 제 2 조오 쪽으로 감에 따라 제 1 수납면으로부터 멀 어지도록 절삭면을 향하는 방향에 대해 비스듬히 연장될 수 있다. 이 구성에 따르면, 체결나사는 단지 헤드 부재를 탄성 변형시킬 뿐만 아니라 헤드 부재를 홀더에 고정시키고, 따라서 헤드 부재는 더 확실하게 견고히 고정될 수 있다.
상기 인서트 착탈식 공구에서, 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍은 절삭면의 법선에 평행한 좌표축에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 이 구성에 따르면, 제 1 및 제 2 고정나사 구멍에 조여지는 고정나사가 서로 교차하지 않기 때문에, 고정나사가 충분히 길 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태를 설명하겠다. 제 1 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구 (100) 는 도 1 내지 도 6 에서 도시된다.
인서트 착탈식 공구 (100) 는 실질적으로 사각기둥 형상인 홀더 (10), 홀더 (10) 의 선단에 설치될 수 있는 헤드 부재 (30), 및 헤드 부재 (30) 에 의해 유지되는 인서트 (60) 를 포함한다.
도 2 및 도 3 에 도시되었듯이, 홀더 (10) 는 실질적으로 사각기둥 형상으로 형성되고, 서로 반대편에 배치되는 상면 (11) 과 하면 (12) 및 한 쌍의 측면 (13A, 13B) 을 포함한다. 홀더 (10) 의 후단부(도 2 에서 우상측에 나타난 부분, 도 3 에서 좌상측에 나타난 부분)는 축선 (L) 을 따라 연장되는 자루부 (14) 로서 형성되고, 홀더 (10) 의 선단부(도 2 에서 좌하측에 나타난 부분, 도 3 에서 우하측에 나타난 부분)는 상면 (11) 으로부터 상향으로 돌출된 돌출부 (15) 를 포함하며 따로 후술될 헤드 부재 (30) 를 장착하기 위한 장착부 (16) 가 된다.
장착부 (16) 는, 평면형으로 되어 있고 홀더 (10) 의 제 1 측면 (13A) 에 평 행하게 형성된 제 1 수납면 (17), 평면형으로 되어 있고 제 1 수납면 (17) 및 축선 (L) 둘 다에 수직하게 형성되며 홀더 (10) 의 말단면을 구성하는 제 2 수납면 (18), 및 평면형으로 되어 있고 제 1 수납면 (17) 및 제 2 수납면 (18) 둘 다와 교차하는 제 3 수납면 (19) 을 포함한다.
제 1 수납면 (17) 은 제 1 측면 (13A) 으로부터 제 2 측면 (13B) 쪽으로 단차져 있고, 제 1 측면 (13A) 과 같은 방향으로 향하는 돌출부 (15) 의 표면과 합쳐지도록 구성된다. 제 1 수납면 (17) 은 그에 수직 방향으로 형성되는 두 개의 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 를 가지고, 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 은 축선 (L) 방향으로 정렬되어 있어 본 실시형태에서 그 개구부가 홀더 (10) 의 전후 방향(길이 방향)으로 배열되어 있다.
제 2 수납면 (18) 은 제 1 수납면 (17) 의 축선 (L) 방향 선단부와 교차하도록 배치되고, 돌출부 (15) 의 선단면으로부터 후단부 쪽으로 단차지도록 구성된다. 제 2 수납면 (18) 은 제 2 수납면 (18) 에 수직한 방향으로 형성된 두 개의 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 을 가지고, 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 은 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향으로 배열되어 있어 본 실시형태에서 그 개구부가 홀더 (10) 의 수직 방향으로 정열되어 있다.
제 2 측면 (13B) 을 향하여 단차진 제 1 수납면 (17) 과 제 1 측면 (13A) 사이에는 제 3 수납면 (19) 이 배치되고, 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향을 향한다. 제 3 수납면 (19) 의 축선 (L) 방향 말단부는 제 2 수납면 (18) 과 교차한다. 따라서, 제 2 수납면 (18) 은 제 1 수 납면 (17) 과 교차하는 부분 및 제 3 수납면 (19) 과 교차하는 부분을 포함하고, 정면에서 보았을 때 실질적으로 L 형상을 이룬다.
제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 및 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 은 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향에서 볼 때 서로 다른 위치에 배치된다. 도 2 에 도시되었듯이, 본 실시형태에서, 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향으로 배열된 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 사이에 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 이 위치한다.
도 6 에 도시되었듯이, 돌출부 (15) 는 제 1 수납면 (17) 과 각도 θ 로 교차하면서 축선 (L) 에 수직하게 상기 돌출부 (15) 의 상면으로부터 하면까지 관통하여 형성된 체결나사 구멍 (22) 을 가진다. 체결나사 구멍 (22) 의 상부 개구부에는 체결나사 구멍 (22) 보다 더 큰 개구부를 가지는 오목부 (23) 가 형성되고, 제 1 측면 (13A) 에 가장 가까운 오목부 (23) 의 일부는 제 1 수납면 (17) 에 열려 있다. 또한, 오목부 (23) 의 하면 (24) 은 제 1 측면 (13A) 쪽으로 향함에 따라 점차 하방으로 이동하도록 제 1 수납면 (17) 에 대해 경사져 있다.
다음으로, 전술한 장착부 (16) 에 장착되는 헤드 부재 (30) 를 설명하겠다. 헤드 부재 (30) 는 한 단부(도 2 에서 우상측에 도시, 도 3 에서 좌상측에 도시)의 한 측면으로터 말단측(도 2 에서 좌하측에 도시, 도 3 에서 우하측에 도시)으로 연장되고 말단측을 향해 열려있는 한 쌍의 조오(상부 조오 (32) 및 하부 조오 (33)) 를 포함한다.
상부 조오 (32) 는 따로 후술할 인서트 (60) 를 하방으로 가압하는 가압면 (34) 을 가지고, 하부 조오 (33) 는 가압면 (34) 과 대향하는 기부면 (35) 을 가진다. 가압면 (34) 및 기부면 (35) 은 인서트 장치 자리 (36) 를 구성한다. 상부 조오 (32) 는 하부 조오 (33) 와의 사이에 있는 접속부 (37) 를 지점으로 하여 하부 조오 (33) 쪽으로 탄성 변형되도록 구성된다.
말단부를 향하는 방향에서 볼 때, 기부면 (35) 은 상방으로 돌출된 역 V 형상이고, 가압면 (34) 은 하방으로 돌출된 V 형상이다.
상부 조오 (32) 는, 다른 방향을 향하는 측면(도 2 에서 좌상측을 지향, 도 3 에서 우상측을 지향)이 제 1 측면 (13A) 과 같은 방향을 향하는 돌출부 (15) 의 표면과 실질적으로 동일한 형상을 가지도록 구성된다.
하부 조오 (33) 는 인서트 장치 자리 (36) 가 연장되는 방향 및 가압면 (34) 과 기부면 (35) 이 대향하는 방향으로 연장되는 직사각형 판 형상으로 구성되고, 그 후단측 부분(도 2 에서 우상측에 도시된 부분, 도 3 에서 좌상측에 도시된 부분)은 다른 측면으로 돌출되어 후단측 부분이 선단측 부분보다 더 두꺼워져서, 제 1 플레이트 (38) 가 형성된다.
제 1 플레이트 (38) 에 형성되고 다른 측면을 향하는 상부 조오 (32) 및 하부 조오 (33) 의 표면은, 홀더 (10) 의 제 1 수납면 (17) 과 접하는 제 1 장착면 (39) 이 된다. 제 1 장착면 (39) 은 상부 조 (32) 및 하부 조오 (33) 에 의해 분할되지만, 한 평면 내에서 형성된다.
제 1 플레이트 (38) 는 제 1 장착면 (39) 에 수직하게 형성된 두 개의 제 1 삽입 구멍 (40A, 40B) 를 가지고, 두 개의 제 1 삽입 구멍 (40A, 40B) 은 인서트 장치 자리 (36) 가 연장되는 방향으로 배열된다.
하부 조오 (33) 는, 제 1 장착면 (39) 으로부터 다른 측면으로 돌출되어 제 1 장착면 (39) 에 직교하면서 가압면 (34) 및 기부면 (35) 이 대향하는 방향으로 연장되는 직사각형 판 형상으로 구성된 제 2 플레이트 (41) 를 가진다.
후단측을 향하는 제 2 플레이트 (41) 의 표면은 홀더 (10) 의 제 2 수납면 (18) 과 접하는 제 2 장착면 (42) 이 된다. 제 2 플레이트 (41) 는 제 2 장착면 (42) 에 수직하게 연장되는 두 개의 제 2 삽입 구멍 (43A, 43B) 을 가지고, 두 개의 제 2 삽입 구멍 (43A, 43B) 은 가압면 (34) 및 기부면 (35) 이 대향하는 방향으로 배열된다.
아래로 향하는 제 1 플레이트 (38) 의 표면은 제 1 장착면 (39) 및 제 2 장착면 (42) 둘 다와 직교하는 면이고, 홀더 (10) 의 제 3 수납면 (19) 과 접하는 제 3 장착면 (44) 이 된다. 제 3 장착면 (44) 은 인서트 장치 자리 (36) 가 연장되는 방향에서 제 2 장착면 (42) 과 교차하고, 제 2 장착면 (42) 은 제 2 수납면 (18) 의 L 형상의 거울상인 L 형상으로 실질적으로 구성된다.
상부 조오 (32) 에는, 그 상면에서 개방되고, 제 2 장착면 (42) 에 평행하게 연장되며, 제 1 장착면 (39) 과 비스듬히 교차하는 스폿 페이싱 (45) 이 제공되어 있다. 스폿 페이싱 (45) 의 하면 (46) 은 제 1 장착면 (39) 으로부터 연장됨에 따라 점차 하방으로 이동하도록 제 1 장착면 (39) 에 대해 경사져 있다. 또한, 타측에서의 스폿 페이싱 (45) 의 일부가 제 1 장착면 (39) 에서 개방되어 있고, 스팟 페이싱 (45) 의 단면은 실질적으로 반원 형상으로 구성된다.
전술한 구성의 헤드 부재 (30) 는 홀더 (10) 의 장착부 (16) 에 장착된다. 헤드 부재 (30) 는, 제 1, 제 2, 및 제 3 장착면 (39, 42, 44) 이 제 1, 제 2, 및 제 3 수납면 (17, 18, 19) 과 각각 접하도록 장착부 (16) 에 놓여지고, 홀더 (10) 의 축선 (L) 은 인서트 장치 자리 (36) 가 연장되는 방향에 평행하며, 인서트 장치 자리 (36) 의 가압면 (34) 및 기부면 (35) 이 대향하는 방향은 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향에 평행하다.
헤드 부재 (30) 가 놓여진 홀더 (10) 를 측면에서 볼 때, 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 은 제 1 삽입 구멍 (40A, 40B) 보다 제 2 수납면 (18) 으로부터 더 멀리, 또한 제 3 수납면 (19) 에 더 가깝게 위치하도록 제 1 삽입 구멍 (40A, 40B) 에 대해 편심되어 배치된다.
더 구체적으로, 도 4 에 도시되었듯이, 홀더 (10) 의 선단부 쪽에 위치한 제 1 고정나사 구멍 (20A) 의 중심은 홀더 (10) 의 선단부 쪽에 위치한 제 1 삽입 구멍 (40A) 의 중심에 대해 인서트 장치 자리 (36) 의 연장 방향과 각도 (α1) 로 교차하는 방향으로 δ1 만큼 편심되고, 홀더 (10) 의 후단부 쪽에 위치한 제 1 고정나사 구멍 (20B) 의 중심은 홀더 (10) 의 후단부 쪽에 위치한 제 1 삽입 구멍 (40B) 의 중심에 대해 인서트 장치 자리 (36) 의 연장 방향과 각도 (α2) 로 교차하는 방향으로 δ2 만큼 편심된다.
각도 (α1, α2) 는 0°≤α1≤ 90° 및 0°≤α2≤ 90°의 범위를 만족시키도록 각각 정해지는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서 각도 (α1, α2) 둘 다 예각으로 정해지고, α1 > α2 이지만, 대신 α1 ≤ α2 일 수도 있다.
헤드 부재 (30) 가 놓여 있는 홀더 (10) 의 선단부로부터 떨어진 지점에서 볼 때, 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 은 제 2 삽입 구멍 (43A, 43B) 보다 제 1 수납면 (17) 으로부터 더 멀리, 또한 제 3 수납면 (19) 에 더 가깝게 위치하도록 제 2 삽입 구멍 (43A, 43B) 에 대해 편심되어 배치된다.
더 구체적으로, 도 5 에 도시되었듯이, 홀더 (10) 의 상면 (11) 쪽에 위치한 제 2 고정나사 구멍 (21A) 의 중심은 홀더 (10) 의 상면 (11) 쪽에 위치한 제 2 삽입 구멍 (43A) 의 중심에 대해 제 1 수납면 (17) 에 수직한 방향과 각도 (β1) 로 교차하는 방향으로 λ1 만큼 편심되고, 홀더 (10) 의 하면 (12) 쪽에 위치한 제 2 고정나사 구멍 (21B) 의 중심은 홀더 (10) 의 하면 (12) 쪽에 위치한 제 2 삽입 구멍 (43B) 의 중심에 대해 제 1 수납면 (17) 에 수직한 방향과 각도 (β2) 로 교차하는 방향으로 λ2 만큼 편심된다.
각도 (β1, β2) 는 0°≤β1≤ 90° 및 0°≤β2≤ 90°의 범위를 만족시키도록 각각 정해지는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서 각도 (β1, β2) 둘 다 예각으로 정해지고, β1 < β2 이지만, 대신 β1 ≥ β2 일 수도 있다.
고정나사 (47) 는 전술한 대로 배치된 제 1 및 제 2 삽입 구멍 (40A, 40B, 43A, 43B) 에 삽입되어, 제 1 및 제 2 고정나사 구멍 (20A, 20B, 21A, 21B) 에 조여지고, 그에 의해 헤드 부재 (30) 가 홀더 (10) 에 장착되며, 인서트 장치 자리 (36) 는 홀더 (10) 의 선단부에 배치된다.
상부 조오 (32) 가 돌출부 (15) 와 접하는 경우에, 돌출부 (15) 의 오목부 (23) 가 상부 조오 (32) 의 스팟 페이싱 (45) 과 합쳐져서, 그에 의해 원형 단면을 가지는 수용부 (48) 가 형성되고, 체결나사 구멍 (22) 이 수용부 (48) 의 하부에 배치된다. 수용부 (48) 에서 스팟 페이싱 (45) 의 하면 (46) 은 오목부 (23) 의 하면 (24) 에 비해 수용부 (48) 의 개구부 쪽으로 조금 돌출되어 있다. 인서트 장치 자리 (36) 의 가압면 (34) 이 기부면 (35) 을 향해 움직이도록 상부 조오 (32) 를 탄성 변형시키는 체결 수단인 체결나사 (50) 가 체결나사 구멍 (22) 에 조여진다. 체결나사 (50) 는 그 외주면에 수나사를 가지는 수나사부 (51) 및 수나사부 (51) 보다 더 큰 직경을 가지는 원통형 헤드부 (52) 를 포함한다. 헤드부 (52) 의 단면에는, 렌치 등의 일반적인 용도의 공구가 결합되는 결합 구멍 (53) 이 형성되어 있다.
다음으로, 인서트 장치 자리 (36) 에 의해 유지되는 인서트 (60) 가 이하 설명될 것이다. 인서트 (60) 는 초경합금 등의 경질 재료로 만들어지고, 실질적으로 사각형 봉 형상으로 된 인서트 본체 (61) 및 절삭날부 (62) 를 포함한다. 인서트 본체 (61) 의 폭은 그 길이 방향을 따라 일정하고, 인서트 본체 (61) 의 길이 방향 중간부에는 돌출부 (63) 가 형성되어 있다.
돌출부 (63) 의 상면은 피가압면 (64) 이 된다. 이 피가압면 (64) 은 가압면 (34) 과 접하도록 하방으로 오목한 V 형상으로 되어 있다.
또한, 인서트 본체 (61) 의 하면은 착석면 (65) 이 된다. 이 착석면 (65) 은, 볼록한 역 V 형상의 기부면 (35) 과 접하도록 상방으로 오목한 역 V 형상으로 되어 있다.
인서트 본체 (61) 의 길이 방향 단부의 상면에 절삭날부 (62) 가 각각 제공 되고, 인서트 본체 (61) 의 길이 방향에 수직한 방향으로 연장되는 절삭날 (66) 이 각각의 절삭날부 (62) 에서 형성된다. 절삭날 (66) 에 각각 연결되는 인서트 본체 (61) 의 길이 방향 단부에서의 표면은 절삭날 (66) 의 측면이 된다. 상기 측면이 인서트 본체 (61) 의 하부를 향하여 연장되면서 인서트 본체 (61) 의 길이 방향 중간부로 연장되도록 측면을 경사지게 함으로써 각각의 측면에 대해 양의 측면각을 형성시킨다.
절삭날 (66) 에 연결되는 인서트 (60) 의 상면의 일부는 절삭면 (67) 이 된다. 절삭면 (67) 은 절삭날 (66) 쪽으로 갈수록 절삭면 (67) 의 폭이 인서트 본체 (61) 보다 더 넓어지도록 대칭형 사다리꼴 형상으로 되어 있다. 다시 말해서, 인서트 (60) 는 길이 방향 중심부에 대해서 대칭으로 형성되는 소위 도그본(dog-bone) 형상의 인서트이다.
전술한 구성의 인서트 (60) 는 홀더 (10) 의 선단부에 장착된 헤드 부재 (30) 의 인서트 장치 자리 (36) 에 의해 유지되고, 그에 의해 인서트 착탈식 공구 (100) 가 구성된다.
인서트 (60) 는 인서트 장치 자리 (36) 에 삽입되고, 착석면 (65) 이 기부면 (35) 에 접하면서 인서트 (60) 가 기부면 (35) 상에 놓여진다. 이 상태에서 체결나사 (50) 가 홀더 (10) 에 조여짐에 의해, 체결나사 (50) 의 헤드부 (52) 가 상부 조오 (32) 의 스팟 페이싱 (45) 의 하면 (46) 을 누르고, 접속부 (37) 를 축으로 하여 상부 조오 (32) 가 하부 조오 (33) 에 근접하도록 헤드 부재 (30) 가 탄성 변형된다. 결국, 상부 조오 (32) 의 가압면 (34) 은 인서트 (60) 의 피가압면 (64) 에 접하고, 인서트 (60) 는 기부면 (35) 을 향해 가압되며, 인서트 (60) 는 기부면 (35) 및 가압면 (34) 에 의해 유지된다.
도 4 에서 도시되었듯이, 인서트 (60) 가 전술한 것처럼 유지되는 경우에, 인서트 (60) 의 절삭날 (66) 에 연결된 절삭면 (67) 은 제 3 수납면 (19) 과 평행하게 배치된다. 결국, 절삭면 (67) 을 향하는 방향은 가압면 (34) 및 기부면 (35) 이 대향하는 방향, 및 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향에 평행하고, 인서트 (60) 가 연장되는 방향은 인서트 장치 자리 (36) 가 연장되는 방향 및 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 평행하다.
따라서, 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 및 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 은 절삭면 (67) 을 향하는 방향을 따라 서로 다른 위치에 배치된다.
도 5 에 도시되었듯이, 절삭면 (67) 을 향하는 방향에서 볼 때, 인서트 (60) 는 제 3 수납면 (19) 및 홀더 (10) 의 선단부에서 제 3 수납면 (19) 과 실질적으로 교차하는 제 2 수납면 (18) 과 부분적으로 겹치도록 배치된다. 본 실시형태에서, 절삭면 (67) 을 향하는 방향에서 볼 때, 인서트 (60) 의 폭 방향 중심선은 제 3 수납면 (19) 과 홀더 (10) 의 제 1 측면 (13A) 의 교차선과 폭 방향으로 실질적으로 정렬된다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구 (100) 는, 인서트 (60) 가 인서트 장치 자리 (36) 에 의해 유지되면서 선반 또는 복합 공작 기계(machining center) 등의 공작 기계에서 지지되고, 인서트 (60) 가 고속으로 회전하는 작업물에 가압되면서 소재에 대해 이동되며, 그에 의해 소재의 외주부 또는 단부를 절삭한다.
제 1 실시형태의 인서트 착탈식 공구 (100) 에 따르면, 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향(절삭면 (67) 을 향하는 방향)에서 볼 때, 제 1 수납면 (17) 에 형성된 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 및 제 2 수납면 (18) 에 형성된 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 이 서로 다른 위치에 배치되기 때문에, 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 은 홀더 (10) 내에서 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 과 교차하지 않으며, 따라서 고정나사 (47) 의 나사 길이가 길어질 수 있다. 또한, 홀더 (10) 의 선단부 쪽에 위치한 제 1 고정나사 구멍 (20A) 및 홀더 (10) 의 상면 (11) 쪽에 위치한 제 2 고정나사 구멍 (21A) 에 고정나사 (47) 를 조임으로써, 인서트 (60) 에 근접한 위치에서 헤드 부재 (30) 를 홀더 (10) 에 고정시킬 수 있다.
또한, 제 3 수납면 (19) 이 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (17) 에 평행한 방향(절삭면 (67) 을 향하는 방향)을 향하도록 홀더 (10) 의 장착부 (16) 에서 형성되고, 제 3 수납면 (19) 에 접하는 제 3 장착면 (44) 이 헤드 부재 (30) 에 형성되기 때문에, 제 3 수납면 (19) 이 절삭 가공 중에 인서트 (60) 에 가해지는 절삭력의 주분력을 받을 수 있고, 따라서 절삭력에 의한 헤드 부재 (30) 의 이동이 방지될 수 있으며, 절삭 가공이 높은 정밀도로 수행될 수 있다.
또한, 홀더 (10) 의 선단부 쪽에 위치한 제 1 고정나사 구멍 (20A) 의 중심이 홀더 (10) 의 선단부 쪽에 위치한 제 1 삽입 구멍 (40A) 의 중심에 대해 삽입 장착부 (36) 의 연장 방향과 각도 (α1) 로 교차하는 방향으로 δ1 맡큼 편심되고, 홀더 (10) 의 후단부 쪽에 위치한 제 1 고정나사 구멍 (20B) 의 중심이 홀더 (10) 의 후단부 쪽에 위치한 제 1 삽입 구멍 (40B) 의 중심에 대해 삽입 장착부 (36) 의 연장 방향과 각도 (α2) 로 교차하는 방향으로 δ2 맡큼 편심되기 때문에, 고정나사 (47) 가 제 1 고정나사 구멍 (20A, 20B) 에 조여지는 경우에, 헤드 부재 (30) 가 제 2 수납면 (18) 및 제 3 수납면 (19) 에 밀착되고, 따라서 헤드 부재 (30) 가 견고하게 고정될 수 있다.
마찬가지로, 홀더 (10) 의 상면 (11) 쪽에 위치한 제 2 고정나사 구멍 (21A) 의 중심이 홀더 (10) 의 상면 (11) 쪽에 위치한 제 2 삽입 구멍 (43A) 의 중심에 대해 제 1 수납면 (17) 에 대해 수직한 방향과 각도 (β1) 로 교차하는 방향으로 λ1 맡큼 편심되고, 홀더 (10) 의 하면 (12) 쪽에 위치한 제 2 고정나사 구멍 (21B) 의 중심이 홀더 (10) 의 하면 (12) 쪽에 위치한 제 2 삽입 구멍 (43B) 의 중심에 대해 제 1 수납면 (17) 에 대해 수직한 방향과 각도 (β2) 로 교차하는 방향으로 λ2 맡큼 편심되기 때문에, 고정나사 (47) 가 제 2 고정나사 구멍 (21A, 21B) 에 조여지는 경우에, 헤드 부재 (30) 가 제 1 수납면 (17) 및 제 3 수납면 (19) 에 밀착되고, 따라서 헤드 부재 (30) 가 더욱 확실한 방식으로 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 축선 (L) 방향(인서트 (60) 가 연장되는 방향)에서 볼 때 제 3 수납면 (19) 이 선단부에서 제 2 수납면 (18) 과 실질적으로 교차하기 때문에, 제 3 수납면 (19) 이 절삭력의 주분력을 받을 수 있고, 제 2 수납면 (18) 이 추력을 받을 수 있다. 따라서, 절삭력에 의한 헤드 부재 (30) 의 이동이 확실하게 방지될 수 있다.
특히, 전술한 각도 (α1, α2, β1, β2) 가 모두 예각이기 때문에, 고정나사 (47) 가 조여지는 경우에, 제 1, 제 2, 및 제 3 장착면 (39, 42, 44) 이 제 1, 제 2, 및 제 3 수납면 (17, 18, 19) 에 각각 눌리고, 헤드 부재 (30) 는 서로 직교하는 상기 세 면에 의해 지지되며, 헤드 부재 (30) 의 위치는 확실하게 안정된다.
또한, 절삭면 (67) 을 향하는 방향에서 볼 때, 인서트 (60) 가 제 3 수납면 (19) 및 홀더 (10) 의 선단부에서 제 3 수납면 (19) 과 실질적으로 교차하는 제 2 수납면 (18) 과 부분적으로 겹치기 때문에, 제 3 수납면 (19) 이 인서트 (60) 에 가해지는 절삭력의 주분력을 더욱 확실하게 받을 수 있고, 제 2 수납면 (18) 이 추력을 확실하게 받을 수 있다. 따라서, 절삭력에 의한 헤드 부재 (30) 의 이동이 더욱 확실하게 방지될 수 있다.
또한, 오목부 (23) 와 상부 조오 (32) 의 스팟 페이싱 (45) 의 연결에 의해 수용부 (48) 가 형성되고, 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수납면 (17) 과 비스듬히 교차하도록 형성된 체결나사 구멍 (22) 에 체결나사 (50) 가 조여지기 때문에, 체결나사 (50) 에 의해 상부 조오 (32) 를 탄성 변형시킴으로써 인서트 (60) 를 유지할 수 있다. 또한, 헤드 부재 (30) 는 제 1 수납면 (17) 과 견고하게 접촉하도록 체결나사 (50) 에 의해 가압되어, 헤드 부재 (30) 가 견고하게 고정될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를 이하 설명하겠다. 도 7 및 도 8 은 제 2 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구 (200) 의 홀더 (210) 및 헤드 부재 (30) 를 도시한다(인서트 (60) 의 도시는 생략). 제 1 실시형태에 포함된 구성요소에 동일한 참조 기호가 적용될 수 있고, 그에 대한 설명은 생략하겠다.
인서트 착탈식 공구 (200) 에서, 홀더 (21) 의 축선 (200L) 은 인서트 장치 자리 (236) 가 연장되는 방향에 수직하다.
홀더 (210) 의 선단부에 형성된 장착부 (216) 는, 축선 (L) 에 수직하게 평면형으로 된 제 1 수납면 (217), 홀더 (210) 의 제 2 측면 (213B) 의 근처에서 제 1 수납면 (217) 과 직교하도록 배치되는 제 2 수납면 (218), 및 제 1 수납면 (217) 및 제 2 수납면 (218) 둘 다와 직교하는 제 3 수납면 (219) 을 포함한다.
제 1 수납면 (217) 은, 홀더 (210) 의 선단면으로부터 후단부 쪽으로 단차지게 구성된다. 제 1 수납면 (217) 에는, 이 수납면에 수직한 방향으로 형성되고 제 3 수납면 (219) 에 평행하면서 축선 (200L) 에 수직한 방향으로 배열되는 두 개의 제 1 고정나사 구멍 (220A, 220B) 이 제공되어 있다.
제 2 수납면 (218) 은 제 2 측면 (213B) 으로부터 홀더 (210) 의 측면 (213A) 쪽으로 단차지게 구성된다. 제 2 수납면 (218) 에는, 이 수납면에 수직한 방향으로 형성되고 축선 (200L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (217) 에 평행한 방향으로 배열되는 두 개의 제 2 고정나사 구멍 (221A, 221B) 이 제공되어 있다.
제 3 수납면 (219) 은 홀더 (210) 의 선단면으로부터 후단부 쪽으로 단차진 제 1 수납면 (217) 과 홀더 (210) 의 선단면 사이에 배치되고, 홀더 (210) 의 축선 (200L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (217) 에 평행한 방향을 향한다. 제 3 수납면 (219) 은 제 2 측면 (213B) 근처에서 제 2 수납면 (218) 과 교차한다. 따라서, 제 2 수납면 (218) 은 실질적으로 L 형상을 이룬다.
축선 (200L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (217) 에 평행한 방향에서 볼 때, 제 1 고정나사 구멍 (220A, 220B) 및 제 2 고정나사 구멍 (221A, 221B) 은 서로 다른 위치에 배치된다. 도 7 에 도시되었듯이, 본 실시형태에서, 제 1 고정나사 구멍 (220A, 220B) 은, 축선 (200L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (217) 에 평행한 방향으로 배열되는 제 2 고정나사 구멍 (221A, 221B) 사이에 위치한다.
헤드 부재 (230) 는 고정나사 (47) 에 의해 전술한 구성의 홀더 (210) 에 장착된다. 결국, 제 1 수납면 (217) 에 접하는 제 1 장착면 (39) 에 평행하게 연장되는 인서트 장치 자리 (236) 는 축선 (200L) 에 수직한 방향으로 연장되도록 배치된다.
또한, 체결나사 (50) 는 선단부로부터 홀더 (210) 의 후단부 쪽으로 경사져서 조여지고, 그에 의해 헤드 부재 (230) 및 홀더 (210) 가 서로 고정된다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구 (200) 에 따르면, 제 1 실시형태와 유사한 방식으로, 헤드 부재 (230) 가 견고하게 고정될 수 있고, 절삭력에 의한 헤드 부재 (23) 의 이동이 방지될 수 있다.
또한, 인서트 장치 자리 (236) 가 홀더 (210) 의 축선 (200L) 에 수직한 방향으로 연장되도록 배치되기 때문에, 절삭 가공이 홀더 (210) 에 수직한 선상에 배치되는 작업물의 외주부 또는 단부에서 수행될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태를 이하 설명하겠다. 도 9 및 도 10은 제 3 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구 (300) 의 홀더 (310) 및 헤드 부재 (330) 를 도시한다(인서트 (60) 의 도시는 생략). 동일한 참조 부호가 제 1 실시형태에 포함된 구성요소에 적용되고, 그에 대한 설명은 생략할 것이다.
인서트 착탈식 공구 (300) 에서, 제 3 수납면 (319) 은 제 2 수납면 (318) 보다 홀더 (310) 의 선단부 쪽으로 더 멀리 연장되고, 따라서 축선 (300L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (317) 에 평행한 방향에서 봤을 때, 제 3 수납면 (319) 은 실질적으로 L 형상을 이룬다.
제 3 수납면 (319) 의 이런 구성에 의해 감소된 크기를 가지는 제 2 수납면 (318) 은 오직 하나의 제 2 고정나사 구멍 (321) 을 가진다. 또한, 제 1 수납면 (317) 에는, 이 수납면에 수직한 방향으로 형성되고 축선 (300L) 의 방향으로 배열되는 두 개의 제 1 고정나사 구멍 (320A, 320B) 이 제공된다.
축선 (L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (317) 에 평행한 방향에서 볼 때, 제 1 고정나사 구멍 (320A, 320B) 및 제 2 고정나사 구멍 (321) 은 서로 다른 위치에 배치된다. 도 9 에 도시되었듯이, 본 실시형태에서, 제 1 고정나사 구멍 (320A, 320B) 은 제 2 고정나사 구멍 (321) 아래에 위치한다.
전술한 구성의 장착부 (316) 에 장착되는 헤드 부재 (330) 에서, 제 1 플레이트 (338) 및 제 2 플레이트 (341) 의 하향 표면은 L 형상을 이루는 평면 내에서 형성되고 제 3 수납면 (319) 과 접하는 제 3 장착면 (344) 이 된다. 따라서, 도 9 및 도 10 에서 도시되었듯이, 헤드 부재 (330) 는 비교적 간단한 형상을 이룬다. 또한, 제 2 장착면 (342) 은 하나의 제 2 삽입 구멍 (343) 을 가진다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구 (300) 에 따르면, 제 1 실시형태에서 얻어지는 것과 유사한 유리한 효과와 함께 헤드 부재 (330) 를 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제 3 수납면 (319) 이 대형으 로 구성되기 때문에, 제 3 수납면 (319) 이 절삭력의 주분력을 확실하게 받을 수 있고, 헤드 부재 (330) 의 이동을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태를 이하 설명하겠다. 도 11 및 도 12 는 제 4 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구 (400) 의 홀더 (410) 및 헤드 부재 (430) 를 도시한다(인서트 (60) 의 도시는 생략). 동일한 참조 부호가 제 1 실시형태에 포함된 구성요소에 적용되고, 그에 대한 설명은 생략할 것이다.
인서트 착탈식 공구 (400) 에서, 홀더 (410) 의 선단부에 형성된 돌출부 (415) 도 제 2 수납면 (418) 을 가진다.
돌출부 (415) 는 상면 (411) 의 연장면을 따라 연장되고 홀더 (410) 의 선단부에서 개방되는 슬릿 (71) 을 포함한다. 체결나사 구멍 (422) 은 슬릿 (71) 에 수직하도록 형성된다. 체결나사 (50) 의 헤드부 (52) 가 수용되는 수용부 (448) 는 체결나사 구멍 (422) 의 상부 개구부에 형성된다.
슬릿 (71) 은 또한 제 1 수납면 (417) 에서도 개방되도록 구성되고, 제 1 수납면 (417) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분과 슬릿 (71) 아래쪽 부분은 한 평면 내에서 배치된다. 제 1 수납면 (417) 의 슬릿 (71) 아래쪽 부분에는, 제 1 수납면 (417) 에 수직한 방향으로 연장되고 축선 (400L) 방향으로 배열되는 두 개의 제 1 고정나사 구멍 (420A, 420B) 이 제공되어 있다. 제 1 수납면 (417) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분에는, 제 1 고정나사 구멍 (420A, 420B) 에 평행하게 형성된 제 1 상부나사 구멍 (72) 이 제공되어 있다.
또한, 제 2 수납면 (418) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분과 슬릿 (71) 아래쪽 부분 은 한 평면 내에서 배치된다. 제 2 수납면 (418) 의 슬릿 (71) 아래쪽 부분에는, 제 2 수납면 (418) 에 수직한 방향으로 형성되고 축선 (400L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (417) 에 평행한 방향으로 배열되는 두 개의 제 2 고정나사 구멍 (421A, 421B) 이 제공되어 있다. 제 2 수납면 (418) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분에는, 제 2 고정나사 구멍 (421A, 421B) 에 평행하게 형성된 제 2 상부나사 구멍 (73) 이 제공되어 있다.
축선 (400L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (417) 에 평행한 방향에서 볼 때, 제 1 고정나사 구멍 (420A, 420B) 및 제 2 고정나사 구멍 (421A, 421B) 은 서로 다른 위치에 배치된다. 도 11 에 도시되었듯이, 본 실시형태에서, 제 1 고정나사 구멍 (420A, 420B) 은, 축선 (400L) 에 수직하면서 제 1 수납면 (417) 에 평행한 방향으로 배열된 제 2 고정나사 구멍 (421A, 421B) 사이에 위치한다.
헤드 부재 (430) 에서, 제 2 플레이트 (441) 는 제 1 장착면 (439) 에 수직하도록 상부 조오 (432) 로부터 돌출된다. 더 구체적으로, 본 실시형태에서, 제 2 플레이트 (441) 는 상부 조오 (432) 에 제공된 상부 플레이트 (441A) 및 하부 조오 (433) 에 제공된 하부 플레이트 (441B) 를 포함한다. 상부 조오 (432) 는 제 1 장착면 (439) 에 수직한 방향으로 형성된 제 1 상부 삽입 구멍 (74) 을 가지고, 상부 조오 (432) 로부터 연장되는 제 2 플레이트 (441) (상부 플레이트 (441A)) 는 제 2 장착면 (442) 에 수직한 방향으로 형성된 제 2 상부 삽입 구멍 (75) 을 가진다. 제 1 및 제 2 상부 삽입 구멍 (74, 75) 에 상부 고정나사 (76) 를 조임으로써, 돌출부 (415) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분과 상부 조오 (432) 가 연결된다.
따라서, 돌출부 (415) 에 형성된 체결나사 구멍 (22) 에 체결나사 (50) 를 조임으로써, 돌출부 (415) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분이 체결나사 (50) 의 헤드부 (52) 에 의해 가압되고, 상부 고정나사 (76) 에 의해 돌출부 (415) 의 슬릿 (71) 위쪽 부분에 연결되는 상부 조오 (432) 가 탄성 변형되어, 그에 의해 가압면 (434) 이 기부면 (435) 에 근접하도록 눌린다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구 (400) 에 따르면, 제 1 실시형태에 의해 얻어지는 것과 유사한 유리한 효과와 함께 체결나사 구멍 (422) 이 쉽게 형성될 수 있어, 인서트 착탈식 공구 (400) 가 저렴한 비용으로 제조될 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태를 이하 설명하겠다. 도 13 및 도 14 는 제 5 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구 (500) 의 홀더 (510) 및 헤드 부재 (530) 를 도시한다(인서트 (60) 의 도시는 생략). 동일한 참조 부호가 제 1 실시형태에 포함된 구성요소에 적용되고, 그에 대한 설명은 생략할 것이다.
인서트 착탈식 공구 (500) 에서, 제 1 수납면 (517) 은 단지 하나의 제 1 고정나사 구멍 (520) 을 가지고, 드로잉 나사 구멍 (81) 은 제 1 고정나사 구멍 (520) 보다 제 2 수납면 (518) 으로부터 더 멀리 위치한다.
드로잉 나사 구멍 (81) 은 홀더 (510) 의 내부로 감에 따라 제 3 수납면 (519) 에 점차적으로 접근하도록 제 1 수납면 (517) 과 비스듬히 교차한다. 더 구체적으로는, 제 1 수납면 (517) 은 제 1 고정나사 구멍 (520) 보다 제 2 수납면 (518) 으로부터 더 먼 위치에서, 제 3 수납면 (519) 으로부터 멀어짐에 따라 홀더 (510) 의 제 1 측면 (513A) 으로부터 멀어지는 오목면 (80) 을 가지고, 드로잉 나사 구멍 (81) 은 오목면 (80) 과 직교하도록 형성된다.
또한, 헤드 부재 (530) 의 제 1 플레이트 (538) 에는, 제 1 장착면 (539) 과 비스듬히 교차하도록 제 1 장착면 (539) 을 향해 연장됨에 따라 제 3 장착면 (544) 에 점차적으로 접근하는 방향으로 연장되는 관통 구멍 (82) 이 제공되어 있다.
본 실시형태에서, 제 2 플레이트 (541) 는 제 2 장착면 (542) 의 반대측에 위치하는 외부면 (541C) 이 제 2 장착면 (542) 과 평행하지 않도록 구성된다. 외부면 (541C) 은 제 2 삽입 구멍 (543A, 543B) 을 가지고, 스폿 페이싱 (541D) 은 제 2 삽입 구멍 (543A, 543B) 의 개구부에서 각각 형성된다.
헤드 부재 (530) 는 고정나사 (47) 에 의해 홀더 (510) 의 장착부 (516) 에 장착된다. 장착 작업 중에, 드로잉 나사 (83) 가 제 1 플레이트 (538) 의 관통 구멍 (82) 에 삽입되고 제 1 수납면 (517) 에 형성된 드로잉 나사 구멍 (81) 에 조여진다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구 (500) 에 따르면, 제 1 수납면 (517) 은 홀더 (510) 의 내부로 감에 따라 제 3 수납면 (519) 에 점차적으로 접근하도록 제 1 수납면 (517) 과 비스듬히 교차하는 드로잉 나사 구멍 (81) 을 가지고, 드로잉 나사 (83) 는 헤드 부재 (530) 에 삽입되고, 드로잉 나사 구멍 (81) 에 조여지며, 헤드 부재 (530) 는 홀더 (510) 의 장착부 (516) 에 제공되는 제 3 수납면 (519) 에 견고하게 접촉하여 고정될 수 있고, 따라서 홀더 (510) 와 헤드 부재 (530) 는 서로 견고하게 고정될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 6 실시형태를 이하 설명하겠다. 도 15 및 도 16 는 제 6 실시형태에 따른 인서트 착탈식 공구 (600) 의 홀더 (610) 및 헤드 부재 (630) 를 도시한다(인서트 (60) 의 도시는 생략). 동일한 참조 부호가 제 1 실시형태에 포함된 구성요소에 적용되고, 그에 대한 설명은 생략할 것이다.
인서트 착탈식 공구 (600) 에서, 제 1 수납면 (617) 은 오직 하나의 제 1 고정나사 구멍 (620) 및 제 1 고정나사 구멍 (620) 보다 제 2 수납면 (618) 으로부터 더 먼 곳에 위치하는 두 개의 드로잉 나사 구멍 (81A, 81B) 을 가진다.
드로잉 나사 구멍 (81A, 81B) 은 홀더 (610) 의 내부로 감에 따라 제 3 수납면 (619) 에 점차적으로 접근하도록 제 1 수납면 (617) 과 비스듬히 교차한다. 또한, 드로잉 나사 구멍 (81A, 81B) 은 홀더 (610) 의 수직 방향으로 배치된다.
헤드 부재 (630) 의 제 1 플레이트 (638) 에는, 제 1 장착면 (639) 쪽으로 감에 따라 제 3 장착면 (644) 에 점차적으로 접근하여 제 1 장착면 (639) 과 비스듬히 교차하는 방향으로 연장되는 두 개의 관통 구멍 (82A, 82B) 이 제공되어 있다.
본 실시형태에서, 제 2 플레이트 (641) 는, 제 2 장착면 (642) 의 반대측에 위치한 외부면 (641C) 이 제 2 장착면 (642) 에 평행하지 않도록 구성된다. 외부면 (641C) 은 제 2 삽입 구멍 (643A, 643B) 을 가지고, 스팟 페이싱 (641D) 은 제 2 삽입 구멍 (643A, 643B) 의 개구부에서 각각 형성된다.
헤드 부재 (630) 는 고정나사 (47) 에 의해 홀더 (610) 의 장착부 (616) 에 장착된다. 장착 작업 중에, 드로잉 나사 (83A, 83B) 는 제 1 플레이트 (538) 의 구멍 (82A, 82B) 에 삽입되고, 제 1 수납면 (617) 에 형성된 드로잉 나사 구멍 (81A, 81B) 에 조여진다.
전술한 구성의 인서트 착탈식 공구 (600) 에 따르면, 제 1 수납면 (617) 이 홀더 (610) 의 내부로 감에 따라 제 3 수납면 (619) 에 점차적으로 접근하도록 제 1 수납면 (617) 과 비스듬히 교차하는 두 개의 드로잉 나사 구멍 (81A, 81B) 을 가지고, 나사 (83A, 83B) 가 헤드 부재 (630) 에 삽입되며, 드로잉 나사 구멍 (81A, 81B) 에서 조여지기 때문에, 헤드 부재 (630) 는 홀더 (610) 의 장착부 (616) 에서 제공된 제 3 수납면 (619) 에 견고하게 접촉하여 고정될 수 있고, 따라서 홀더 (610) 와 헤드 부재 (630) 는 서로 견고하게 고정될 수 있다.
본 발명의 실시형태들에 따른 인서트 착탈식 공구가 전술되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 개량이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 제 1 수납면 및 제 2 수납면이 서로 직교하는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않고 상기 면들은 서로 비스듬히 교차할 수 있다.
또한, 제 1 고정나사 구멍은 제 1 삽입 구멍보다 제 2 수납면으로부터 더 멀리, 또한 제 3 수납면에 더 가깝게 배치되도록, 제 1 고정나사 구멍 및 제 1 삽입 구멍이 편심되어 배치되는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않고, 편심되지 않는 방식으로 배치될 수 있다. 헤드 부재가 견고하게 고정될 수 있기 때문에, 제 1 고정나사 구멍은 제 1 삽입 구멍에 대해서 제 2 수납면으로부터 더 멀거나 또 는 제 3 수납면에 더 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 제 2 고정나사 구멍은 제 2 삽입 구멍보다 제 1 수납면으로부터 더 멀리, 또한 제 3 수납면에 더 가깝게 배치되도록, 제 2 고정나사 구멍 및 제 2 삽입 구멍이 편심되어 배치되는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않고, 편심되지 않는 방식으로 배치될 수 있다. 헤드 부재가 견고하게 고정될 수 있기 때문에, 제 2 고정나사 구멍은 제 2 삽입 구멍에 대해서 제 1 수납면으로부터 더 멀거나 또는 제 3 수납면에 더 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 수납면 및 제 2 수납면 둘 다와 직교하는 제 3 수납면이 제공되는 것으로 설명되었지만, 재 3 수납면은 제공되지 않을 수 있다. 이 경우에, 제 1 고정나사 구멍과 제 1 삽입 구멍이 편심되는 각도 (α1, α2) 및 제 2 고정나사 구멍과 제 2 삽입 구멍이 편심되는 각도 (β1, β2) 는 90°보다 작게 정해지는 것이 바람직하다.
또한, 인서트 장치 자리가 가압면 및 기부면으로 구성되고, 봉 형상의 인서트가 유지되는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않고, 다각형 판 형상의 인서트가 나사를 이용하여 고정될 수 있다.
또한, 기부면 및 가압면 둘 다 돌출된 V 형상을 이루는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않고, 기부면 및 가압면은 평면 형상 또는 오목한 V 형상을 이룰 수 있다.
인서트의 형상은 본 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않고, 다른 형상의 인서트도 가능하다.
또한, 제 5 및 제 6 실시형태에 있어서, 제 1 수납면이 드로잉 나사 구멍을 가지는 것으로 설명되었지만, 이에 한정되지 않고, 드로잉 나사 구멍은 제 2 수납면에서 제공될 수 있다.
또한, 제 1 수납면에서 제공되는 드로잉 나사 구멍은 홀더의 내부로 감에 따라 제 3 수납면에 점차적으로 접근하고 제 2 수납면으로부터 멀어지도록 제 1 수납면과 비스듬히 교차할 수 있다. 이 경우에, 헤드 부재가 드로잉 나사에 의해 제 3 수납면 및 제 2 수납면에 접촉되도록 헤드 부재를 홀더에 고정시킬 수 있다.
전술하였듯이, 본 발명에 따르면, 한 쌍의 조오를 가지는 헤드 부재가 홀더에 견고하게 고정될 수 있고, 높은 정밀도를 가지는 절삭 가공이 수행될 수 있게 하는 인서트 착탈식 공구가 제공된다.

Claims (11)

  1. 홀더,
    절삭날 및 절삭면을 가지는 인서트가 유지되는 인서트 장치 자리를 가지고 상기 홀더의 선단부에 장착되는 헤드 부재를 포함하는 인서트 착탈식 공구에 있어서,
    상기 헤드 부재는 상기 인서트 장치 자리에 의해 상기 인서트가 유지되는 상태에서 상기 절삭면을 향하는 방향에서 볼 때 서로 교차하는 제 1 장착면 및 제 2 장착면을 포함하고,
    상기 홀더는 그 선단부에서 제 1 장착면에 접하는 제 1 수납면 및 제 2 장착면에 접하는 제 2 수납면을 포함하며,
    제 1 수납면 및 제 2 수납면은 그 안으로 삽입된 고정나사가 조여지는 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍을 각각 가지며,
    제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍은 그 안에 조여지는 고정나사가 서로 교차하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드 부재는 가압면을 가지는 제 1 조오 및 상기 가압면에 대향하는 기부면을 가지는 제 2 조오를 포함하고, 상기 가압면과 상기 기부면은 상기 인서트 장치 자리를 구성하며,
    상기 인서트는 상기 절삭면의 반대측 표면이 상기 기부면 상에 놓이도록 상 기 인서트 장치 자리에 의해 유지되며,
    상기 고정나사는 제 2 조오에 해당하는 제 1 및 제 2 장착면 중 하나에 삽입되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 장착면은 제 1 삽입 구멍을 가지고,
    제 1 장착면이 제 1 수납면에 접하고 제 2 장착면이 제 2 수납면에 접한 상태에서, 제 1 고정나사 구멍은 제 1 삽입 구멍보다 제 2 수납면으로부터 더 멀리 위치되도록 제 1 삽입 구멍에 대해 편심되어 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 2 장착면은 제 2 삽입 구멍을 가지고,
    제 1 장착면이 제 1 수납면에 접하고 제 2 장착면이 제 2 수납면에 접한 상태에서, 제 2 고정나사 구멍은 제 2 삽입 구멍보다 제 1 수납면으로부터 더 멀리 위치되도록 제 2 삽입 구멍에 대해 편심되어 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 홀더는 상기 절삭면과 동일한 방향을 향하는 제 3 수납면을 포함하고,
    상기 헤드 부재는 제 3 수납면에 접하는 제 3 장착면을 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 1 장착면이 제 1 수납면에 접하고 제 2 장착면이 제 2 수납면에 접한 상태에서, 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍 중 하나 이상은 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍 중 하나 이상에 조여지는 고정나사가 삽입되는 제 1 삽입 구멍 및 제 2 삽입 구멍 중 하나 이상보다 제 3 수납면에 더 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  7. 제 5 항에 있어서,
    제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 하나 이상은 그 수납면에 형성된 고정나사 구멍보다 제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 다른 하나로부터 더 먼 위치에 형성된 드로잉 나사 구멍을 가지고, 드로잉 나사 구멍은 상기 홀더의 내부로 감에 따라 제 3 수납면에 점차적으로 접근하도록 제 1 수납면 및 제 2 수납면 중 하나 이상과 비스듬히 교차하는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  8. 제 5 항에 있어서,
    제 3 수납면 또는 상기 인서트의 연장 방향으로의 제 3 수납면의 연장부가 제 2 수납면과 교차하는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 절삭면을 향하는 방향에서 볼 때 상기 인서트는 제 3 수납면과 적어도 부분적으로 겹치도록 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 홀더의 선단부에는 상기 헤드 부재를 탄성 변형시켜 제 1 조오 및 제 2 조오가 서로 근접하게 하는 체결나사가 제공되고, 이 체결나사는 제 1 조오로부터 제 2 조오 쪽으로 감에 따라 제 1 수납면으로부터 멀어지도록 상기 절삭면을 향하는 방향에 대해 비스듬히 연장되는 것을 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
  11. 제 1 항에 있어서, 제 1 고정나사 구멍 및 제 2 고정나사 구멍은 상기 절삭면의 법선에 평행한 좌표축에서 서로 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 인서트 착탈식 공구.
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