KR101262440B1 - 절삭 인서트, 공구 홀더 및 이와 연관된 방법 - Google Patents

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Abstract

평행사변형 형태의 절삭 인서트는 상측 면, 상기 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면, 상기 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면을 연결하고 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면, 상기 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 위치한 주 절삭 날 및 상기 주 절삭 날의 길이를 따르는 가변가능한 반경방향 경사각을 포함한다. 한 비-제한적인 실시예에 따라서, 상기 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함한다.

Description

절삭 인서트, 공구 홀더 및 이와 연관된 방법{CUTTING INSERT, TOOL HOLDER, AND RELATED METHOD}
본 발명은 교체가능하고 인덱서블한 절삭 인서트용 공구 홀더 및 절삭 인서트에 관한 것이다. 한 비-제한적인 실시예에서, 본 발명에 따르는 절삭 인서트는 기계가공하기 어려운 재료를 기계가공하기 위한 주변 로터리 밀링 설비에서 특히 유용하다.
절삭 인서트는 특히 기계가공하기 어려운 재료를 기계가공할 때 주변 로터리 밀링 설비 내에서 한정된 수명을 가진다. 기계가공하기 어려운 재료는 예를 들어 티타늄 및 티타늄 합금, 니켈 및 니켈 합금, 초합금 및 특정 외래 금속과 같은 특수한 금속을 포함한다. 일반적으로 축방향 절삭 면과 반경방향 절삭 면 상에 양의 레이크 면 형상을 포함하는 절삭 인서트는 인덱서블 기능(indexable capability)을 가진 주변 로터리 공구 홀더의 이용을 수반하는 밀링 공정에서 이용된다. 인서트의 포지티브한 절삭 형상(positive cutting geometry)은 절삭력을 감소시키며, 이에 따라 전력 소모가 감소되고 보다 효율적인 밀링 작업이 수행된다. 추가적으로, 주 변 로터리 밀링 공정에서 일반적으로 이용되는 절삭 인서트는 일반적으로 평행사변형 형태로 형성되며(즉, 인서트의 상측의 한 지점에서 볼 때 평행사변형 형태의 프로파일을 각각 가짐), 2개의 주 절삭 날을 형성하는 2개의 긴 측면과 부 절삭 날을 형성하는 2개의 짧은 측면을 포함한다. 이러한 타입의 절삭 인서트는 인서트가 정방형 형태의 절삭 인서트와 같이 강력하지 못함에도 불구하고 상대적으로 깊은 절삭 깊이를 제공함으로써 보다 효율적인 기계 가공을 제공한다.
유럽 특허 제 0 239 045호는 주 절삭 날을 따라 일정한 반경방향 여유각과 일정한 양의 경사각을 가진 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 제공한다.
미국 특허 제 5,071,292호는 일정하게 만곡된 반경방향 절삭 면과 반경방향 여유면을 가진 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 기술하며, 여기서 반경방향 경사각과 반경방향 여유각은 해당 커터 또는 공구 홀더에 대해 주 절삭 날을 따라 실질적으로 동일하게 유지된다.
미국 특허 제 5,052,863호는 공구 홀더 내에서 주 절삭 날을 따라 상대적으로 큰 양의 반경방향 여유각을 가진 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 고정되도록 위치시키기 위한 방법을 제공한다. 이러한 방법은 상대적으로 큰 반경방향 여유각을 가진 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 이용할 때 상당히 지지되지 않은 오버행(overhang)과 연관된 강도 문제점을 극복하기 위하여 상대적으로 작은 반경방향 여유각을 가진 인서트를 허용하도록 설계된 공구 홀더를 채택하는 단계를 포함한다.
미국 특허 제 5,388,932호는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 상승된 코너 노즈 영역에 배열된 각을 형성하는 챔버를 기술하며, 여기서 각을 형성하는 챔버는 주 코너 노즈에서 절삭 날의 강도를 증가시키며 동시에 주 절삭 날을 따라 양의 반경방향 경사각을 유지시킨다.
또한 미국 특허 제 6,142,716호는 양의 반경방향 경사각을 갖지만 절삭 인서트를 제조할 때 상대적으로 적은 재료를 이용하고 공구 홀더 내에서 절삭 인서트의 보다 확고한 위치설정(localization)을 보장할 수 있는 주 절삭 측면에 리세스를 추가적으로 포함하는 각을 형성하는 챔버를 기술한다.
산업 현장에서 절삭력을 감소시키고, 전력 소모를 감소시키며, 절삭 날의 강도를 증가시키고 및 공구 수명을 증가시키기 위해 신규하거나 또는 개선된 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 개발하기 위해 노력이 기울여져 왔다. 기하학적 형상에 대한 설계의 관점에서, 주 절삭 날을 따라 양의 일정한 반경방향의 경사각을 유지시키는 것이 이러한 노력의 기본적인 목적이다.
해당 공구 홀더 내에서 절삭 인서트의 위치는 절삭력을 감소시키고 절삭 날의 강도를 증가시키는데 기여할 수 있다. 상기 언급된 평행사변형 형태의 절삭 인서트에 관한 공지된 특허 공보 및 공개된 문헌은 해당 공구 홀더 내에서 절삭 인서트의 위치 및 절삭 인서트의 기하학적 형상 간의 분량적 상관관계를 인식하지 못하고 있다.
따라서, 기계가공하기 어려운 재료를 보다 효율적이고 효과적으로 기계가공하기 위한 방법을 제공하는 공구 홀더 및 복수의 절삭 인서트를 포함하는 밀링 절삭 공구 시스템이 요구되며, 개선된 평행사변형 형태의 절삭 인서트가 요구된다.
본 발명의 한 비-제한적인 특징에 따르면, 일반적으로 평행사변형 형태의 절삭 인서트가 제공되고, 상기 평행사변형 형태의 절삭 인서트는 상측 면, 상기 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면, 상기 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면을 연결하고 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면 및 상기 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 위치한 주 절삭 날을 포함한다. 한 비-제한적인 실시예에 따르면, 상기 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하는 가변가능한 반경방향 경사각을 포함한다.
본 발명의 그 외의 다른 비-제한적인 특징에 따르면, 주변 절삭 공구는 하나 이상의 인서트 포켓을 포함하는 공구 홀더를 가진다. 절삭 인서트는 주 절삭 날의 중간지점이 공구 홀더의 회전축을 포함하는 1차 반경방향 평면 내에 위치되도록 공구 홀더의 인서트 포켓 내에 위치되며, 인서트 포켓의 하측 표면을 포함하는 지지 평면은 1차 반경방향 평면에 대해 수직하고 공구 홀더의 회전축을 포함하는 2차 반경방향 평면에 대해 수직하게 형성된다. 2차 반경방향 평면은 1차 반경방향 평면에 대해 수직하고, 공구 홀더의 회전축을 포함한다.
본 발명의 그 외의 다른 비-제한적인 특징에 따르면, 주변 절삭 공구의 공구 홀더의 인서트 포켓 내에 주 절삭 날을 포함하는 절삭 인서트를 위치설정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 주 절삭 날의 중간지점이 공구 홀더의 회전축을 포함하는 1차 반경방향 평면 내에 위치되도록 인서트 포켓 내에 절삭 인서트를 위치설정하는 단계를 포함하며, 여기서 인서트 포켓의 하측 표면을 포함하는 지지 평면은 1차 반경방향 평면에 대해 수직하고, 공구 홀더의 회전축을 포함하는 2차 반경방향 평면에 대해 수직하게 형성된다.
본 발명에 따르는 특정의 비-제한적인 실시예는 하기 도면에 따라 이해될 것이다.
도 1은 절삭 인서트의 특정 기본적인 요소를 도시하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 상면도.
도 2는 특정 기본적인 요소들을 도시하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 다양한 도면을 도시하는 도면.
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 한 비-제한적인 실시예의 특징들을 도시하는 도면.
도 4a, 4b, 4c, 4d, 4e 및 도 4f는 본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 한 비-제한적인 실시예에 대해 부 절삭 날을 따른 축방향 경사각 및 주 절삭 날을 따른 반경방향 경사각의 패턴을 도시하는 다양한 도면.
도 5는 본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 추가 비-제한적인 실시예를 도시하며, 여기서 패싯 날에 접한 주 코너 노즈의 커브는 도 3에 도시된 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 코너와 상이하고, 주 코너 노즈는 패싯 날에 의해 끝이 잘려진다.
도 6은 7개의 동일한 평행사변형 형태의 절삭 인서트와 해당 공구 홀더를 포함하는 본 발명에 따르는 밀링 절삭 공구 시스템의 한 비-제한적인 실시예를 도시하는 도면.
도 7a는 측면도이며, 도 7b는 7개의 동일한 평행사변형 형태의 절삭 인서트와 해당 공구 홀더를 포함하는 본 발명에 따르는 밀링 절삭 공구 시스템의 한 비-제한적인 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 7개의 동일한 평행사변형 형태의 절삭 인서트와 해당 공구 홀더를 포함하는 본 발명의 밀링 절삭 공구 시스템용 공구 홀더 및 7개의 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 포함하는 본 발명에 따르는 밀링 절삭 공구 시스템의 비-제한적인 실시예의 한 절삭 인서트를 도시한 확대도.
도 9는 7개의 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 포함하는 본 발명에 따르는 밀링 절삭 공구 시스템 및 해당 공구 홀더의 비-제한적인 실시예를 도시하는 전방 단면도.
독자는 본 발명에 따르는 장치 및 방법의 특정의 비-제한적인 실시예의 하기 상세한 설명을 고려하여 세부사항을 이해할 수 있을 것이다. 또한 독자는 본 명세서에 기술된 장치 및 방법을 이용하거나 수행함으로써 추가 세부사항을 이해할 수 있을 것이다.
비-제한적인 실시예의 상세한 설명과 청구항에서, 작동 실례 이외에 또는 달리 지시되지 않는 한, 성분과 생산물의 양 또는 특성, 가공 상태 및 이와 유사한 것을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우 "대략"에 의해 가변될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 따라서, 달리 지시가 없는 한, 하기 기술 내용과 첨부된 청구항에 기초한 수치 매개변수는 본 발명에 따르는 장치 및 방법에서 추구되는 선호되는 특성에 기초하여 가변될 수 있는 근사치이다. 적어도, 그리고 청구범위와 균등한 이론의 응용을 제한하기 위한 의도가 아닌 한, 각각의 숫자 파라미터는 보고된 주요 숫자 및 통상 기술의 적용에 의해 이해된다.
본 명세서에서 참조 문헌으로 일체 구성되는, 임의의 특허, 공보 또는 그 외의 다른 공개 문헌의 전체 또는 일부는 오직 일체 구성된 문헌이 본 명세서에 기초한 현존하는 정의, 진술 또는 그 외의 다른 공개 문헌과 모순되지 않을 정도로 본 명세서에 일체 구성된다. 이와 같이 그리고 필요한 정도로, 본 명세서에 기초한 공개문은 참조문헌으로 일체구성된 상반된 자료를 대신한다. 본 명세서에 기초한 현존 정의, 진술 또는 그 외의 다른 공개 자료와 모순되지만 본 명세서에 일체 구성되는 임의의 자료 또는 이의 일부분은 일체구성된 자료와 현존 공개 자료 간에 모순을 야기하지 않을 정도로 일체구성된다.
절삭 공구의 수명은 기계-가공하기가 어려운 재료, 특히 특수한 금속을 기계가공하기 위한 유효 주변 로터리 밀링 분야에서 중요한 요인(critical factor)이다. 일반적으로 평행사변형-형태의 절삭 인서트는 정방형 절삭 인서트에 비해 상대적으로 긴 주 절삭 날에 의해 얻어진 상대적으로 깊은 절삭 깊이로 인해 주변 로터 리 밀링(peripheral rotary milling)에서 이용된다. 그러나, 상대적으로 긴 주 절삭 날은 절삭 인서트 상의 하중을 증가시킨다. 기계가공하기 어려운 재료와 연관된 분야에 대해 효율적인 포지티브 절삭 기능을 제공하는 동시에, 증가된 절삭 날 하중의 문제점을 효과적으로 극복하기 위하여, 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 포함하는 절삭 공구 시스템 및 이와 연관된 공구 홀더의 형태를 개선시킬 필요가 있다.
본 발명에 따르는 특정의 비-제한적인 실시예는 일반적으로 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 포함하며, 상기 절삭 인서트는 상측 면(top face), 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면(main radial clearance face)을 포함하고, 상기 반경방향 여유면들은 각각 상측 면과 교차하며, 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면(minor axial clearance face)을 포함하며, 상기 축방향 여유면들은 각각 상측 면과 교차하고 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면들을 연결시키며, 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 주 절삭 날(main cutting edge)을 포함한다. 특정의 비-제한적인 실시예는 양의 반경방향 경사각(radial rake angle)을 가진 부분 및 음의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하는 주 절삭 날의 길이를 따라 가변 반경방향 경사각을 추가적으로 포함한다. 절삭 인서트의 가변 반경방향 경사각은 바람직하게 점차 양의 반경방향 경사각으로부터 음의 반경방향 경사각으로 가변된다. 특정 실시예에 따라서, 주 절삭 코너 주위에서 반경방향 경사각은 양이며(positive), 부 절삭 코너 주위에서 반경방향 경사각은 음이다(negative). 이러한 형상에 따라 전체 절삭 날을 가로질러 양의 반경방향 경사각을 가진 평행사변형 형태의 절삭 인서트에 비 해 상대적으로 긴 수명을 가진 상대적으로 강한 절삭 날이 제공된다.
본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 특정 비-제한된 실시예는 주 코너 노즈(main corner nose)를 포함한다. 상기 주 코너 노즈는 절삭 인서트에 의해 상당한 절삭 기능을 제공한다. 특정의 비-제한적인 실시예에서, 양의 반경방향 경사각을 포함하는 주 절삭 날의 일부분은 음의 반경방향 절삭 날을 포함하는 주 절삭 날의 일부분보다 길다. 또한, 특정의 비-제한적인 실시예에서, 양의 반경방향 경사각을 포함하는 주 절삭 날의 일부분은 음의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분보다 적어도 3배 길다. 그 외의 다른 비-제한적인 실시예에서, 양의 반경방향 경사각을 포함하는 주 절삭 날의 일부분은 음의 반경방향 경사각을 포함하는 주 절삭 날의 일부분보다 적어도 7배 길다. 본 발명에 따르는 비-제한적인 절삭 인서트의 실시예는 반경방향 경사각이 0인 적어도 하나의 지점을 포함하며, 0의 경사각을 가진 이러한 지점들 중 한 지점은 음의 반경방향 경사각을 포함한 주 절삭 날의 일부분과 양의 반경방향 경사각을 포함한 주 절삭 날의 일부분 사이에 위치된다.
일반적으로 평행사변형 형태의 절삭 인서트는 인덱서블하며(indexable), 종종 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차점에 제 1 주 절삭 날 및 제 2 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차점에 제 2 절삭 날을 포함한다. 본 발명에 따르는 특정의 비-제한적인 실시예에서, 각각의 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하는, 절삭 날의 길이를 따라 가변 반경방향 경사각을 포함한다.
도 1 및 도 2는 몇몇의 기본적인 요소들을 도시하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 간략화된 도면이다. 도 1은 절삭 인서트(1)를 공구 홀더로 고정하기 위한 중앙 홀(2), 상측 면(3)(평평한 면, 각을 형성하는 평평한 면 또는 경사진 표면을 포함할 수 있는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 상측 면), 2개의 주 절삭 날(4a, 4b), 2개의 부 절삭 날(5a, 5b), 2개의 부 코너 노즈(6a, 6b) 및 2개의 부 코너 노즈(7a, 7b)를 포함하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트(1)의 상면도이다.
도 2는 레이크 절삭 면(rake cutting face, 10)(기계가공 동안 칩 유동/칩 파괴를 돕기 위한 칩 브레이커로 기능을 하는)을 가진 상측 면(9), 하측 면(11), 2개의 주 코너 노즈(12a, 12b), 2개의 주 반경방향 절삭 날(13a, 13b), 2개의 부 코너 노즈(14a, 14b), 2개의 부 절삭 날(15a, 15b), 2개의 주 절삭 날(13a, 13b) 하부의 2개의 반경방향 여유면(16a, 16b), 2개의 부 절삭 날(15a, 15b) 하부의 2개의 축방향 면(17a, 17b), 주 코너 노즈(12a, 12b) 하부의 2개의 원뿔형 여유면(18a, 18b) 및 부 코너 노즈(14a, 14b) 하부의 2개의 원뿔형 여유면(19a, 19b)를 포함하는 그 외의 다른 평행사변형 형태의 절삭 인서트(8)의 실시예의 다양한 간략화된 도면의 세트이다. 도 2의 단면도 A-A에서, 반경방향 여유각(ØRC)은 절삭 인서트의 중앙 축(20)과 반경방향 여유면(16a)(또는 16b) 사이에 형성된다. 반경방향 경사각(ØRR)은 레이크 절삭 면(10)과 상측 평평한 평면(절삭 날과 교차하고 하측 표면에 대해 평행한 평면) 사이에 형성된다. 도 2의 단면도 B-B에서, 축방향 경사각(ØAC)은 축방향 경사면(17a)(또는 17b)과 절삭 인서트의 중앙 축(20) 사이에 형성되 고, 축방향 경사각(ØAR)은 상측 평평한 평면과 레이크 절삭 면(10) 사이에 형성된다.
일반적으로 평행사변형 형태의 절삭 인서트는 도 1 및 도 2에 도시된 절삭 인서트에 비해 상당히 복잡하며, 이는 명확함을 위해 간략하게 특정의 기본적인 요소들만 도시히기 때문이다.
도 3은 칩 브레이커(chip breaker, 29), 하측 표면(30) 및 중앙 홀(31)을 포함한 상측 면(28)을 가진 본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 비-제한적인 실시예의 몇몇의 보다 상세한 특징들을 도시하는 도면이다. 절삭 인서트(27)는 2개의 주 반경방향 절삭 날(32a, 32b)(본 실시예에서 상대적으로 큰 반경을 가진 만곡된 절삭 날), 2개의 주 코너 노즈(33a, 33b), 2개의 부 코너 노즈(34a, 34b) 및 2개의 부분, 즉 주 코너 노즈(33a)(또는 33b)에 연결된 제 1 부분(35a)(또는 35b)과 부 코너 노즈(34a)(또는 34b)에 연결된 제 2 부분(36a)(또는 36b)을 각각 포함하는 2개의 부 절삭 날을 포함한다. 특히, 부 반경방향 절삭 날(35a)(또는 35b), 패싯 날(facet edge)의 제 1 부분은 하측 면(30)에 평행한 선일 수 있다. 부 절삭 날(36a)(또는 36b)의 제 2 부분은 패싯 날(35a)(또는 35b)에 대해 각을 형성하며, 항시 재료를 절삭하는데 이용되지 않을 수 있다. 도 3b에 도시된 측면으로부터 볼 때 주 코너 노즈(33a, 33b)는 절삭 인서트(27)의 실시예에서 가장 높은 지점이며, 반면 부 코너 노즈(34a, 34b)는 가장 낮은 지점이다. 이러한 실시예에서, 주 절삭 날(32a, 32b)과 부 절삭 날(36a, 36b)의 제 2 부분은 절삭 인 서트(27)의 하측 표면(30)에 대해 평행하지 않게 형성된다.
절삭 인서트(27)의 유효 절삭 길이는 부 절삭 날 또는 패싯 날(35a)(또는 35b)의 제 1 부분으로부터 주 절삭 날(32a)(또는 32b)과 부 코너 노즈(34a)(또는 34b) 사이의 교차점까지 주 절삭 날(32a)(또는 35b)에 대해 평행하게 측정된, 도 3b에 도시된 바와 같은 길이(LE)로 형성된다. 길이(LE)는 공구 홀더 내에 배열될 때 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 절삭의 최대 깊이를 결정한다.
절삭 인서트(27)는 상측 면(28)의 각각의 절삭 날들의 하부에 다수의(즉 적어도 2개) 여유면을 가진다. 특히, 제 1 축방향 여유면(41) 또는 부 절삭 날(35a 또는 35b)의 제 1 부분 아래의 패싯 면은 주변 로터리 밀링 작업 시(도 3c에 도시됨) 가공 재료의 표면 피니시(surface finish)를 개선시키기 위한 와이퍼 접촉 면(wiper contact face)으로서 기능을 한다. 상측 제 2 축방향 여유 면(42)(하기에 도시됨)은 부 절삭 날(36a 또는 36b)의 제 2 부분의 바로 아래에 형성된다.
도 3b, 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 한 비-제한적인 실시예는 전체 제 2 축방향 여유 면을 상측 제 2 축방향 여유 면(42)과 하측 제 2 축방향 여유 면(45)으로 분리시키며, 전체 제 2 축방향 여유면을 가로질러 연장된 노치(43)를 포함한다. 상기 노치(43)는 하측 면(30)에 대해 각도(A)를 형성할 수 있다. 각도(A)는 도 3c에 도시된 실시예에서 0°이지만(즉 노치(43)는 하측 면(30)에 대해 평행하게 형성됨) 특정 실시예는 20°까지일 수 있다. 또한 상기 노치는 예를 들어 하측 면(30)에 대해 90° 내지 105° 의 범위의 각도(B)(도 3d에서 횡단면도로 도시됨)로 제 2 축방향 여유면으로 요홈구조로 형성된다. 노치(43)의 기능에 따라 절삭 인서트(27)는 공구 홀더 상의 포켓의 내측에서 미끄러지는 것이 방지된다. 축방향 여유면(46, 47)은 공구 홀더 내에서 절삭 인서트(27)를 위한 추가 간격을 제공한다.
도 3b에 도시된 절삭 인서트(27)의 실시예의 주 측면 상에서, 다수의 반경방향 여유 면, 주 절삭 날을 위한 절삭 여유각을 제공하는 상측 반경방향 여유면, 공구 홀더 상에서 절삭 인서트를 위한 시팅 지지 표면인 하측 반경방향 여유 면(52), 공구 홀더 내에 절삭 인서트(27)를 배열하기 위한 추가 간격을 제공하는 반경방향 여유면(53, 54)이 제공된다. 또한 절삭 인서트(27)는, 상측 반경방향 여유면(51)과 하측 반경방향 여유면(52) 사이를 분리하는 기능을 하는 절삭 인서트의 전체 주 측면을 가로질러 노치(55)를 포함한다. 노치(43)에 대해 유사하게, 노치(55)는 예를 들어 삼각형 또는 도브테일 형태(dovetail shape)의 각을 형성하는 형태를 가질 수 있으며 또는 반원의 요홈과 같이 형태가 형성될 수 있다.
절삭 인서트(27)와 같이 도시된 실시예의 그 외의 다른 특징은 도 4b 내지 도 4f의 다양한 횡단면도로 도시되며, 여기서 주 절삭 날(61a)(또는 61b)을 따르는 반경방향 경사각(ØRR)은 주 코너 노즈(62a)(또는 62b) 근처에서 양에서 부 코너 노즈(63a)(또는 63b) 근처에서 음으로 변화된다. 2개의 오목한 표면(64a, 64b)은 각각 부 코너 노즈(63a, 63b) 근처에 형성된다. 오목한 표면(64a)(또는 64b)은 절삭 인서트(27)의 칩 브레이커(29)와 함께 상측 면(28) 상에 형성되고, 본 실시예에서 상대적으로 큰 반경을 가진 만곡된 절삭 날인 주 절삭 날(61a)(또는 61b)과 교차한다. 일반적으로 오목한 섹션(64a, 64b) 내에서의 각각의 주 절삭 날을 따르는 한 지점에서 경사각은 0일 것이다. 절삭 날의 길이를 따라 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하는 본 발명의 절삭 인서트의 특정의 비-제한적인 실시예는 경사각이 0인 지점을 포함하지 않을 것이다. 경사각이 0인 지점을 포함하는 실시예에 대해, 부 코너 노즈로부터 경사각이 0인 지점까지 절삭 인서트의 상면도에서 측정된 거리는 다음과 같이 정해진다. 한 실시예에 대한 거리 LN가 도 4a에 도시된다. 또한 특정의 비-제한적인 실시예에 대해, 유효 절삭 날(도 3b에서 LE)의 길이는 도 4a의 상면도의 평면으로 돌출될 수 있으며 LTOP로 정해진다. 다양한 실시예에서, 주 절삭 날(61a)을 따르는 다양한 지점에서 반경방향 경사각(ØRR)은 하기 등식에 따라 정해질 수 있다.
Figure 112009013535347-pct00001
여기서 LX는 반경방향 경사각(ØRR -X)이 측정되는 주 절삭 날을 /따라 패싯 날(65a)로부터 지점(X)까지의 상면도에서 측정된 거리이다.
상기의 상관관계는 다양한 경사각(ØRR -X, X=1, 2, 3)의 실례를 제공하는 도 4d, 4e 및 도 4f의 횡단면도에 의해 도시된다. 이러한 설계(design)는 대부분의 주 절삭 날을 따라 양의 절삭(positive cutting)을 유지시키는 반면 부 코너 노즈 근처에서 절삭 날의 강도를 증가시킨다. 도 4b 및 도 4c의 절삭 인서트의 실시예에서, 부 절삭 날에서 지시된 축방향 경사각(ØAR -X, X=1, 2)은 양이다(positive). 그러나, 그 외의 다른 특정의 절삭 인서트의 실시예에서, 축방향 경사각은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하는 가변가능한 반경방향 경사각일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따르는 평행사변형 형태의 그 외의 다른 비-제한적인 실시예를 도시한다. 도 5에 도시된 절삭 인서트(71)는 부 절삭 날의 제 1 부분 또는 패싯 날(72a)(또는 72b)이 주 코너 노즈(73a)(또는 73b)에 대해 접선을 이룬다는 점에서 적어도 도 3 및 도 4에 도시된 절삭 인서트(27)와 상이하다. 절삭 인서트(27)(도 3)는 주 코너 노즈(33a)(또는 33b)에 대해 접하지 않는 부 절삭 날의 제 1 부분 또는 패싯 날(35a)(또는 35b)을 포함한다. 즉, 도 5에 도시된 절삭 인서트는 완전한 주 코너 노즈(73a, 73b)를 가지는 반면 도 3에 도시된 절삭 인서트는 끝이 잘린(truncated) 주 코너 노즈(33a, 33b)를 가진다.
절삭 인서트의 기하학적 형상을 개선시키는 것에 추가적으로, 또한 기계가공하기 어려운 재료를 기계가공하기 위한 밀링 절삭 공구 시스템은 평행사변형 형태의 절삭 인서트가 인서트 포켓 내에 배열되는 방법을 최적화시키기 위하여 이와 연관된 공구 홀더를 개조시킴으로써 개선될 수 있다. 본 발명에 따르는 특정 실시예 에서, 공구 홀더는 평행사변형 형태의 절삭 인서트의 기하학적 형태와 공구 홀더 내에서 상기 절삭 인서트의 위치 간에 특정의 정량적 관계(quantitative relationship)를 유지시키기 위해 제공되며, 이에 따라 절삭 인서트와 공구 홀더의 절삭 성능이 밸런스가 유지되며 최적화된다.
공구 홀더(82) 내에 위치된 다수의 평행사변형 형태의 절삭 인서트(81a, 81b, 81c, 81d, 81e, 81f, 81g)를 포함하는 본 발명에 따르는 밀링 절삭 공구 시스템(80)의 비-제한적인 실시예는 도 6a 및 도 6b에 도시된다. 공구 홀더(82)는 나사(84)와 같이 체결구를 이용하여 각각의 절삭 인서트를 고정하기 위한 다수의 인서트 포켓(83)을 가진다. 선택적으로 공구 홀더(82)는 각각의 포켓에 대한 냉각 홀(cooling hole, 85)과 릴리프 표면(relief surface, 86)을 포함할 수 있다. 모든 절삭 인서트와 함께 공구 홀더(82)는 이의 축방향 중앙선(87) 주위에서 회전한다. 도 6a 및 도 6b는 공구 홀더(82)의 반경방향 중앙선(88, 89)을 추가적으로 도시한다.
본 발명에 따르는 주변 절삭 공구의 특정 비-제한적인 실시예는 하나 이상의 인서트 포켓을 가진 공구 홀더를 포함한다. 공구 홀더는 하나 보다 많은 인서트 포켓을 가질 수 있으며, 일반적으로 2개 내지 25개의 인서트 포켓을 포함한다. 절삭 인서트는 각각의 포켓 내에 부착될 수 있다. 한 실시예에서, 절삭 인서트는 주 절삭 날을 포함한다. 발명자는 주 절삭 날의 중간지점이 공구 홀더의 회전축을 포함하는 반경방향 평면 내에 위치되도록 절삭 인서트가 공구 홀더의 인서트 포켓 내에 위치된다면 절삭 공정이 보다 효율적으로 수행될 수 있음을 발견했다. 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이, 공구 홀더(91)는 7개의 평행사변형 형태의 절삭 인서트(92a, 92b, 92c, 92d, 92e, 92f, 92g)를 가진다. 도 7a의 측면도에 도시된 공구 홀더(91)의 회전축(93)은 도 7b의 정면도에서 지점(P)으로서 한 단부에 도시된다. 실례로서 절삭 인서트(92a)를 고려하면, 주 절삭 날(101)의 중간지점은 공구 홀더(91)의 회전축(93)(즉 도 7b에서 지점(P)을 통해)을 포함하는 1차 반경방향 평면(102) 내에 위치된다. 2차 반경방향 평면(104)은 회전축(93)을 포함하고 1차 반경방향 평면(102)에 대해 수직하다. 본 발명의 한 특징에 따르는 절삭 인서트를 위치시키기 위하여, 절삭 인서트(92a)의 하측 표면(103)을 포함하는(또는 공구 홀더(91)의 인서트 포켓의 하측 표면을 포함) 지지 평면은 2차 반경방향 평면(104)에 대해 수직하다. 그 외의 다른 실례에서, 절삭 인서트(92d)는 주 절삭 날의 중간지점(111)을 포함한다. 중간지점(111)은 공구 홀더(91)의 회전축(93)(즉 도 7b에서 지점(P)을 통해)을 포함하는 1차 반경방향 평면(112) 내에 위치되고, 동시에 절삭 인서트(92d)의 하측 표면(113)을 포함하는 평면은 2차 반경방향 평면(114)에 대해 수직으로 형성되고 공구 홀더(91)의 회전축(93)을 포함하며 1차 반경방향 평면(112)에 대해 수직으로 형성된다.
철저한 연구를 통해, 놀랍게도 발명자는 하기 세트의 등식에 의해 수리적으로 표현될 수 있는 상기 기술된 방법으로 공구 홀더 내에 절삭 인서트를 위치시킴으로써 보다 밸런스가 유지되고 효율적인 밀링 공정이 구현될 수 있음을 발견했다. 예를 들어, 경사각이 상기 Eq(1)의 몇몇의 등식에 따라 설계되는 절삭 인서트가 해당 공구 홀더 내에 배열될 때 기계가공하기 어려운 특수한 금속을 기계가공은 가장 우수하게 수행된다. 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 위한 위치는 하기 세트의 등식을 적용함으로써 수리적으로 정해질 수 있다. 도 8에 도시된 측면도는 절삭 인서트(124)(실례)의 하측 표면(123)이 직교 좌표계의 X-Y 평면(도 7b에 도시된 바와 같이 2차 반경방향 평면(104)에 대해 균등한)에 대해 수직할 때까지 도시된 바와 같이 직교 좌표계의 X 축과 동일 선상에 있는 회전축(122) 주위에서 공구 홀더(121)를 회전시킴으로써 얻어진다. 도 8의 X-Z 평면에서 공구 홀더(121)의 회전축(122)과 교차하도록 주 절삭 날(125)의 중간 지점(D)(도 8의 확대도에 도시된 바와 같이)을 위치설정하기 하거나 또는 도 7b에 도시된 바와 같이 1차 반경방향 평면(102)과 균등한 X-Z 평면 내에서 중간 지점(D)을 위치설정하기 위한 제 1 등식이 수리적으로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112009013535347-pct00002
도 8에서 확대되어 도시된 바와 같이, L1은 절삭 날 시작 지점(D1)으로부터 중간지점(D)까지 측정된 주 절삭 날(125)의 길이이며, L2는 중간 지점(D)으로부터 절삭 날 끝 지점(D2)까지 측정된 주 절삭 날(125)의 길이이며, L은 주 절삭 날(125)의 전체 길이이다. 적절한 제조 오차가 상기 등식에 적용된다.
제 2 등식은 도 9의 전방-단부 및 확대된 삽입도로 도시된 바와 같이 해당 공구 홀더(132) 내에 각각의 평행사변형 형태의 절삭 인서트, 예를 들어 절삭 인서트(141)를 배열하기 위해 균형을 이루는 반경방향 절삭 각도를 설정하며, 다음과 같이 수리적으로 기술된다.
Figure 112009013535347-pct00003
여기서, ØRC - D1은 반경방향 중앙선(133)과 P에서 중심과 반경방향 평면 내의 절삭 날 시작 지점(D1) 사이에 형성된 반경방향 절삭 각도이며, ØRC - D2는 반경방향 중앙선(133)과 P에서 중심과 반경방향 평면 내의 절삭 날 끝 지점(D2) 사이에 형성된 반경방향 절삭 각도이다. 적절한 제조 오차(reasonable manufacturing tolerance)가 상기 등식에 적용된다.
평행사변형 형태의 절삭 인서트가 상기 등식(1)에 기초하여 설계되고 상기 등식 (2) 및 (3)에 따라 해당 공구 홀더 내에 위치될 때, 개선된 안정성, 절삭 효율과 날 강도 간의 밸런스가 유지된 성능 및 기계가공하기 어려운 재료를 기계가공하는 설비 내에서 공구 수명 증가를 포함하는 개선된 결과가 구현될 수 있다.
게다가, 본 발명에 따르는 특정의 비-제한적인 실시예는 다수의 평행사변형 형태의 절삭 인서트 및 공구 홀더에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 인서트와 공구 홀더는 본 명세서에 명확히 그리고 명백히 기술되지 않는 용도로 이용되며 여러 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하기 청구항과 본 발명의 범위 내에의 실시예는 모든 타입의 가공 재료로부터 금속을 제거하기 위한 그 외의 다른 방법을 위해 채택된 절삭 인서트 및/또는 공구 홀더로 제조될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 발명에 따르는 특정의 비-제한적인 실시예는 효율적인 절삭 기능과 개선 된 절삭 날 간에 밸런스가 유지되고 최적의 성능을 구현하기 위하여 주 절삭 날을 따라 반경방향 경사각을 가변시킴으로써 얻어지는 장점들의 조합을 제공하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트에 관한 것이다. 본 명세서에 기술된 평행사변형 형태의 절삭 인서트는 다양한 기계가공 설비 내에서 통상적인 용도로 적합하고 통상적인 크기로 형성될 수 있다. 본 발명에 따르는 특정의 그 외의 다른 실시예는 실질적으로 공구 홀더 및 절삭 인서트에 대한 최적화된 성능을 구현하기 위하여 공구 홀더 내에 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 배열하는 방법을 결정하기 위한 신규하고 분량적인 방법 및 공구 홀더에 관한 것이다.
본 명세서는 본 발명을 명확한 이해하기 위하여 본 발명의 상기 특징들을 기술한다. 본 발명의 특정 특징들은 래 기술의 당업자에게 자명할 것이며, 이에 따라 본 발명의 기술 내용을 단순화시키기 위하여 기술되지 않는다. 본 발명의 실시예들이 기술될지라도 상기 명세서를 고려하여 종래 기술의 당업자들은 본 발명의 다수의 변형물과 개조물이 이용될 수 있음을 인식할 수 있다. 본 발명의 모든 개조물과 변형물들은 첨부된 청구항과 상기 명세서에 의해 포함된다.

Claims (38)

  1. 평행사변형 형태의 절삭 인서트에 있어서, 상기 평행사변형 절삭 인서트는
    -레이크 절삭면을 포함하는 상측 면,
    -하측 면
    -상기 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면,
    -상기 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면을 연결하고 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면,
    -상기 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 위치한 주 절삭 날 및
    -상기 주 절삭 날의 길이를 따르는 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하며, 상기 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하되, 제 1 주 반경방향 여유면과 제 2 주 반경방향 여유면은 각각 2개 이상의 반경방향 여유 표면을 포함하며, 제 1 부 축방향 여유면과 제 2 부 축방향 여유면은 2개 이상의 축방향 여유 표면을 각각 포함하고,
    -상기 반경방향 경사각이 상기 하측 면에 평행하고 주 절삭 날과 교차하는 상측 면과, 상기 주 절삭 날에 수직한 레이크 절삭면사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서, 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 양의 반경방향 경사각으로부터 음의 반경방향 경사각을 가변되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  3. 제 1 항에 있어서, 주 코너 노즈를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  4. 제 1 항에 있어서, 주 코너 노즈 근처에서 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 양인(positive) 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  5. 제 4 항에 있어서, 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 적어도 한 지점에서 0인 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  6. 제 5 항에 있어서, 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 오직 한 지점에서 0인 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  7. 제 1 항에 있어서, 양의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이는 음의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이보다 적어도 3배 긴 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 주 반경방향 여유 면과 상측 면의 교차점에 절삭 날 및 제 2 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차점에 절삭 날을 추가적으로 포함하며, 각각의 절삭 날은 절삭 날의 길이를 따라 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하고, 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  9. 제 8 항에 있어서, 2개의 부 절삭 날을 추가적으로 포함하고, 각각의 부 절삭 날은 적어도 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하며, 제 1 부분은 하측 면에 평행한 패싯 날을 포함하고, 제 2 부분은 제 1 부분의 패싯 날에 대해 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  10. 제 1 항에 있어서, 2개의 주 코너 노즈와 2개의 부 코너 노즈를 추가적으로 포함하며, 각각의 주 코너 노즈와 각각의 부 코너 노즈는 주 절삭 날과 부 절삭 날을 연결시키며, 각각의 주 코너 노즈는 완전한 노즈이거나 또는 끝이 잘린 노즈인 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  11. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 반경방향 여유면은 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  12. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 반경방향 여유면은 전체 반경방향 여유면을 가로질러 연장된 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  13. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 축방향 여유면은 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  14. 제 13 항에 있어서, 하나 이상의 축방향 여유면은 축방향 여유면의 적어도 일부분을 가로질러 연장된 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  15. 주변 절삭 공구에 있어서, 상기 주변 절삭 공구는
    -하나 이상의 인서트 포켓을 포함하는 공구 홀더 및
    -주 절삭 날을 포함하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 포함하고, 절삭 인서트는 주 절삭 날의 중간지점이 공구 홀더의 회전축을 포함하는 1차 반경방향 평면 내에 위치되도록 공구 홀더의 인서트 포켓 내에 위치되며, 인서트 포켓의 하측 표면을 포함하는 지지 평면은 1차 반경방향 평면에 대해 수직하고 공구 홀더의 회전축을 포함하는 2차 반경방향 평면에 대해 수직한 것을 특징으로 하되, 상기 평행사변형 형태의 절삭 인서트는
    -레이크 절삭면을 포함하는 상측 면,
    -하측 면,
    -상기 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면,
    -상기 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면을 연결하고 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면,
    -상기 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 위치한 주 절삭 날 및
    -상기 주 절삭 날의 길이를 따르는 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하며, 상기 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하고,
    -상기 반경방향 경사각이 상기 하측 면에 평행하고 주 절삭 날과 교차하는 상측 면과, 상기 주 절삭 날에 수직한 레이크 절삭면사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 주변 절삭 공구.
  16. 제 15 항에 있어서, 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 양의 반경방향 경사각으로부터 음의 반경방향 경사각을 가변되는 것을 특징으로 하는 주변 절삭 공구.
  17. 제 16 항에 있어서, 양의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이는 음의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이보다 적어도 3배 긴 것을 특징으로 하는 주변 절삭 공구.
  18. 제 15 항에 있어서, 평행사변형 형태의 절삭 인서트는 주 코너 노즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 절삭 공구.
  19. 제 15 항에 있어서, 주 코너 노즈 근처에서 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 양인 것을 특징으로 하는 주변 절삭 공구.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 평행사변형 형태의 절삭 인서트는
    상기 제 1 주 반경방향 여유 면과 상측 면의 교차점에 절삭 날 및 제 2 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차점에 절삭 날을 포함하며, 각각의 상기 절삭 날은 절삭 날의 길이를 따라 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하고, 각각의 상기 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 절삭 공구.
  21. 주변 절삭 공구의 공구 홀더의 인서트 포켓 내에 주 절삭 날을 포함하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트를 위치설정하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    주 절삭 날의 중간지점이 공구 홀더의 회전축을 포함하는 1차 반경방향 평면 내에 위치되도록 인서트 포켓 내에 절삭 인서트를 위치설정하는 단계를 포함하며, 여기서 인서트 포켓의 하측 표면을 포함하는 지지 평면은 1차 반경방향 평면에 대해 수직하고, 공구 홀더의 회전축을 포함하는 2차 반경방향 평면에 대해 수직한 것을 특징으로 하되, 상기 평행사변형 형태의 절삭 인서트는
    -레이크 절삭 면을 포함하는 상측 면,
    -하측면,
    -상기 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면,
    -상기 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면을 연결하고 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면,
    -상기 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 위치한 주 절삭 날 및
    -상기 주 절삭 날의 길이를 따르는 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하며, 상기 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하고,
    -상기 반경방향 경사각이 상기 하측 면에 평행하고 주 절삭 날과 교차하는 상측 면과, 상기 주 절삭 날에 수직한 레이크 절삭면사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 양의 반경방향 경사각으로부터 음의 반경방향 경사각을 가변되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 평행사변형 형태의 절삭 인서트는 주 코너 노즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 21 항에 있어서, 주 코너 노즈 근처에서 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 양인 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 21 항에 있어서, 양의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이는 음의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이보다 적어도 3배 긴 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 평행사변형 형태의 절삭 인서트에 있어서, 상기 평행사변형 절삭 인서트는
    -레이크 절삭면을 포함하는 상측 면,
    -하측 면,
    -상기 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면,
    -상기 제 1 및 제 2 주 반경방향 여유면을 연결하고 상측 면과 각각 교차하는 제 1 및 제 2 부 축방향 여유면,
    -상기 제 1 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차지점에 위치한 주 절삭 날,
    -상기 주 절삭 날의 길이를 따르는 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하며, 상기 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하고,
    -상기 제 1 주 반경방향 여유 면과 상측 면의 교차점에 절삭 날 및 제 2 주 반경방향 여유면과 상측 면의 교차점에 절삭 날을 추가적으로 포함하며, 각각의 절삭 날은 절삭 날의 길이를 따라 가변가능한 반경방향 경사각을 포함하고, 주 절삭 날은 음의 반경방향 경사각을 가진 부분과 양의 반경방향 경사각을 가진 부분을 포함하며,
    -상기 반경방향 경사각이 상기 하측 면에 평행하고 주 절삭 날과 교차하는 상측 면과, 상기 주 절삭 날에 수직한 레이크 절삭면사이에 형성되고,
    -2개의 부 절삭 날을 추가적으로 포함하고, 각각의 부 절삭 날은 적어도 제 1 부분과 제 2 부분을 포함하며, 제 1 부분은 하측 면에 평행한 패싯 날을 포함하고, 제 2 부분은 제 1 부분의 패싯 날에 대해 각을 형성하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  27. 제 26 항에 있어서, 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 양의 반경방향 경사각으로부터 음의 반경방향 경사각을 가변되는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  28. 제 26 항에 있어서, 주 코너 노즈를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  29. 제 26 항에 있어서, 주 코너 노즈 근처에서 주 절삭 날의 반경방향 경사각은 양인(positive) 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  30. 제 29 항에 있어서, 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 적어도 한 지점에서 0인 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  31. 제 30 항에 있어서, 반경방향 경사각은 주 절삭 날을 따라 오직 한 지점에서 0인 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  32. 제 26 항에 있어서, 양의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이는 음의 반경방향 경사각을 가진 주 절삭 날의 일부분의 길이보다 적어도 3배 긴 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  33. 제 26 항에 있어서, 2개의 주 코너 노즈와 2개의 부 코너 노즈를 추가적으로 포함하며, 각각의 주 코너 노즈와 각각의 부 코너 노즈는 주 절삭 날과 부 절삭 날을 연결시키며, 각각의 주 코너 노즈는 완전한 노즈이거나 또는 끝이 잘린 노즈인 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  34. 제 26 항에 있어서, 제 1 주 반경방향 여유면과 제 2 주 반경방향 여유면은 각각 2개 이상의 반경방향 여유 표면을 포함하며, 제 1 부 축방향 여유면과 제 2 부 축방향 여유면은 2개 이상의 축방향 여유 표면을 각각 포함하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  35. 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 반경방향 여유면은 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  36. 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 반경방향 여유면은 전체 반경방향 여유면을 가로질러 연장된 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  37. 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 축방향 여유면은 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
  38. 제 37 항에 있어서, 하나 이상의 축방향 여유면은 축방향 여유면의 적어도 일부분을 가로질러 연장된 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평행사변형 형태의 절삭 인서트.
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