KR101292864B1 - 밀링 커터 및 인덱서블 절삭 인서트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 칩 제거 가공을 위한 밀링 커터에 관한 것이고, 상기 밀링 커터는 밀링 커터 본체 (1) 의 단부에 연결된 다수의 인서트 포켓을 포함하며, 축선 방향 (C-C) 으로 밀링 커터 몸체의 반대쪽 단부는 공구 부착물과 협력하도록 형성되어있고, 상기 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 절삭 인서트 시트 내에 고정된다. 절삭 인서트는 단부면 (13) 간의 높이 (H) 를 갖고, 각각의 주면 (11, 11A) 은 연관된 지지면 (17, 17A) 을 포함한다. 또한 본 발명은, 본 발명에 따른 밀링 커터에 배치되기 위한 인덱서블 절삭 인서트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 밀링 커터의 특징적인 것은 각각의 주 절삭날 (15) 에서 주 절삭날로부터 멀어지는 지지면 (17A) 과 일치하는 면까지의 수직 거리는 절삭 코너 (14) 에서 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 영역에 있는 꼭대기부 (18) 로 향하는 방향으로 증가하는 것이다.
밀링 커터

Description

밀링 커터 및 인덱서블 절삭 인서트 {A MILLING CUTTER AND AN INDEXABLE CUTTING INSERT}
본 발명은 독립 청구항의 서론부에 따른 칩 제거 가공을 위한 밀링 커터와 인덱서블 절삭 인서트에 관한 것이다.
일반적으로 절삭 인서트의 주면에 대각선 방향으로 서로 반대쪽에 배치되는 두 개의 유효 절삭 인서트 코너가 있는 직사각형 밀링 인서트가 이미 알려져 있다. 주 절삭날은 절삭 인서트의 긴 측을 따라 연장되고, 결과적으로 부 절삭날은 밀링 인서트의 짧은 측을 따라 연장된다. 밀링 인서트가 두 개의 유효 절삭 인서트 코너를 갖고 있기 때문에, 두 번 인덱스할 수 있다.
다수의 인덱서블 절삭 인서트가 제공된 밀링 커터 몸체를 포함하는 밀링 커터 또한 알려져 있다. 각각의 인덱서블 절삭 인서트는 네 개의 주 절삭날과 각각의 주 절삭날과 연관된 하나의 부 절삭날을 포함한다. 밀링 커터 몸체에 장착된 위치에서 인덱서블 절삭 인서트는 양의 축선방향 경사각과 양의 반경방향 경사각을 갖는다. 인덱서블 절삭 인서트는 일반적으로 주 절삭날의 신장방향을 따른 스크루 형태를 갖는다.
본 발명의 주 목적은 작업물에서 깊은 절삭 깊이까지 직각 코너를 가공할 수 있는 전술한 종류의 밀링 커터와 이에 적용되는 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은 수명 동안 네 번 인덱스할 수 있는 본 발명에 따른 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밀링 커터 몸체에 인덱서블 절삭 인서트를 안정적으로 위치될 수 있는 본 발명에 따른 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
적어도 본 발명의 주 목적은 독립 청구항에 기재된 특징을 갖는 밀링 커터와 인덱서블 절삭 인서트에 의해 실현된다. 본 발명의 바람직한 실시형태는 종속 청구항에 기재된다.
도 1 은 본 발명에 따른 밀링 커터의 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 인덱서블 절삭 인서트를 앞에서 약간 기울어지게 바라본 사시도이고, 여기서 본 발명에 따른 상기 밀링 커터에는 다수의 인덱서블 절삭 인서트가 제공되어 있다.
도 3 은 도 2 에 따른 인덱서블 절삭 인서트를, 긴 측에서 바라본 또 다른 사시도이다.
도 4 는 짧은 측에서 바라본 절삭 인서트의 사시도이다.
도 1 에 나타난 본 발명에 따른 밀링 커터는 도 1 에서 하단부에서 다수의 절삭 인서트 포켓을 갖는 밀링 커터 몸체 (1) 를 포함하고, 이 포켓 안에 상응하는 수의 인덱서블 절삭 인서트 (3) 가 수용된다. 각각의 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 중앙 구멍 (4) 을 갖고 있고, 이 중앙 구멍 (4) 에 수용되는 중앙 스크루 (미도시) 에 의해 절삭 인서트 포켓내에서 죄어진다. 도 1 에서 밀링 커터의 중심 축선 (C-C) 이 도시되어 있고, 이 중심 축선 (C-C) 은 또한 밀링 커터의 회전 축선과 그의 축선 방향을 규정한다. 밀링 커터의 회전 방향 (R) 은 도 1 에서 화살표로 나타나 있다.
밀링 커터 몸체 (1) 는 도 1 의 상단부에서 공구 부착물들과 연결되도록 형성되어 있다.
본 발명에 따른 인덱서블 절삭 인서트의 다른 사시도는 도 2 내지 도 4 에 나타나 있다. 본 발명에 따른 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 평면도 상에서 일반적으로 직사각형 형태이다. 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 직접 가압된 초경합금으로 만들어진다. 여기서 "초경합금" 이란 예를 들어 Co 또는 Ni 와 같은 바인더 금속 (binder metal) 과 소결 조합된 WC, TiC, TaC, NbC 등을 의미한다. 바람직하게는 절삭 인서트는 적어도 부분적으로 예를 들어 Al2O3, TiN 및/또는 TiCN 의 층으로 코팅된다. 어떤 경우, 절삭날은 CBN 이나 PCD 와 같은 초경 물질로 브레이징되어 만들어진다는 것을 잘 알 수 있다.
인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이는 도 2 에서 H 로 나타내었다. 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 폭은 도 2 에서 W 로 나타내었다. 도시된 실시형태에 서 H 는 W 보다 크고, 바람직하게는 W 보다 30 % 이상 크다.
본 발명에 따른 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 두 개의 실질적으로 동일한 주면 (11, 11A) 을 포함한다. 중앙 구멍 (4) 은 주면 (11, 11A) 사이에 형성된다. 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 또한 두 개의 긴 측이나 측면 (12) 및 두 개의 짧은 측이나 단부면 (13) 을 포함한다. 측면 (12) 과 단부면 (13) 은 절삭 인서트 코너 (14) 에서 교차한다. 또한, 주면 (11, 11A) 의 일부분은 각각의 절삭 인서트 코너 (14) 에 연결된다. 동일한 주면에 위치하는 두 개의 절삭 인서트 코너 (14) 는 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 평면도에서 보는 바와 같이, 대각선 방향으로 서로 반대쪽에 있다. 한 측에 있는 나머지 두 코너는 어떠한 절삭 기능도 갖지 않는다. 인덱서블 절삭 인서트 (3) 가 포함하는 네 개의 절삭 인서트 코너 (14) 중에서 오직 하나만이 도 1 에 나타난 바와 같이 유효하다.
주 절삭날 (15) 은 각각의 절삭 인서트 코너 (14) 에서부터 시작하고, 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이 방향으로 또한 실질적으로 연관된 측면 (12) 전체를 따라 연장된다. 또한, 부 절삭날 (16) 은 각각의 절삭 인서트 코너 (14) 에서 시작하고, 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 폭 방향으로 또한 연관된 단부면 (13) 의 일부를 따라 연장된다. 주 절삭날 (15) 과 부 절삭날 (16) 에 연결된 주면 (11, 11A) 의 일부는 칩 브레이커 (chip breaker) 로서 형성된다.
도 3 에서 명백한 바와 같이, 인덱서블 절삭 인서트가 밀링 커터 몸체 (1) 의 절삭 인서트 시트에 장착된 경우, 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 유효한 주 절삭날 (15) 은 절삭 코너 (14) 에서부터, 높이 방향으로 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 길이의 대략 절반까지 증가하는 음의 축선방향 각을 갖는다. 주 절삭날 (15) 의 이 부분은 15' 로 나타낸다. 음의 축선방향 각은 절삭 코너 (14) 근방에서는 α1 으로 나타나 있고, 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이의 영역에서는 α2 로 나타나 있다. 도 3 에서, 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 위에 위치한 주 절삭날 (15) 의 일부분을 15'' 로 나타내었다. 이 부분 (15'') 은 양의 축선 방향 각을 갖고 있는데, 절반 높이에서 상방으로 작아진다. 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 영역에서, 양의 축선 방향 각은 α3 로 나타내고, 도 3 에서 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 상단 영역에서, 양의 축선방향 각은 α4 로 나타낸다. 한정 목적이 아니고 예시 목적으로, α1 과 α4 의 적합한 값은 약 7°이고, α2 와 α3 의 적합한 값은 약 18°이다. 결과적으로, 도 2 내지 도 4 에 나타난 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 실시형태에서, 음의 축선방향 각은 약 7°에서 약 18°까지 증가하는 반면, 양의 축선방향 각은 약 18°에서 약 7°까지 감소한다. 주 절삭날 (15) 은 주 절삭날의 부분 (15' 및 15'') 이 서로 연결되는 부분에 제공된 꼭대기부 (18) 를 포함한다. 이 꼭대기부 (18) 는 적어도 세 점에서 연관된 측면 (12) 과 접촉하는 평면 (P1) 에 대해 만입되어 있다.
전술한 주 절삭날 (15) 의 축선방향 각의 디자인은, 각각의 주 절삭날 (15) 에서 반대쪽 지지면 (17A) 에 위치한 평면까지의 수직 거리가 절삭 코너 (14) 로부터 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이의 영역으로의 방향으로 증가한다는 점을 수반한다. 각각의 주 절삭날 (15) 에서 반대쪽 지지면 (17A) 에 위치한 평 면까지의 수직 거리는 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이의 영역 및 절삭 코너 (14) 로부터 수동 코너를 향하는 방향으로 줄어든다. 결과적으로 상기 거리는 현재 또는 작동중인 주 절삭날 (15) 에서 가장 멀리 배치된 지지면 (17, 17A) 과 상대적으로 관계가 있고, 따라서 "주 절삭날로부터 멀어지는 쪽으로 향하는 지지면" 과 "반대쪽" 이라는 표현이 청구항에서 사용된다. 각각의 지지면 (17, 17A) 은 인덱서블 절삭 인서트의 주변과 떨어져서 제공되는데, 이는 절삭날 영역과의 간섭을 피하기 위함이다.
도 3 에서, 주 절삭날은 15A 로 표기되어 있고, 도 4 에서 볼 수 있는 바와 같이 주면 (11A) 과 연관되어 있다. 주 절삭날 (15A) 은 두 개의 주 절삭날 부분 (15A', 15A'') 을 포함한다.
도 2 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 측면 (12) 은 적어도 주 절삭날 (15) 과 연결된 측면 (12) 의 일부에서 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이 방향으로 어느 정도 오목하다. 이렇게 설계한 이유는, 도 2 에서 우측의 주 절삭날 (15) 은 도시된 사시도에서 완전히 곧아야 하기 때문이다.
도 4 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 주면 (11, 11A) 에는 각각 지지면 (17, 17A) 이 제공된다. 각각의 지지면 (17, 17A) 은 일반적으로 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이 방향으로 실질적으로 대각선 방향으로 경사져 있어서, 지지면 (17) 과 주 절삭날 (5) 간의 거리는 주 절삭날 (15) 의 상부 (15'') 영역에서보다 절삭 코너 (14) 영역에서, 즉, 주 절삭날의 하부 (15') 영역에서 더 크다. 지지면 (17) 에 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이 방향으로 어느 정도의 경사를 준 이유는, 이렇게 함으로써 절삭 코너 (14) 의 영역에서 주 절삭날 (15) 까지의 거리가 줄어들기 때문이다. 또한 이는 도 2 에서도 확인할 수 있다. 도 2 에는 보이지 않는 반대측에 위치한 지지면 (17A) 은, 지지면 (17A) 이 각각의 절삭 인서트 코너 (14) 에 접근할 때 일반적으로 주 절삭날 (15) 에 접근하도록 하는 경사를 갖고 있다. 장착된 위치에서 지지면 (17A) 은 인서트 포켓에서 상응하게 높여진 부분과 협동하고, 이를 통해 인서트 포켓에서 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 확실한 고정이 이루어진다.
본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 청구항의 범위 내에서 자유롭게 변형될 수 있다.

Claims (8)

  1. 칩 제거 가공을 위한 밀링 커터로서, 이 밀링 커터는 단부에 다수의 인서트 포켓이 연결되어 있는 밀링 커터 몸체 (1) 를 포함하고, 축선 방향 (C-C) 으로 밀링 커터 몸체 (1) 의 반대쪽 단부가 공구 부착물과 협력하기 위해 형성되고, 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 절삭 인서트 시트에 고정되고, 각각의 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 두 개의 실질적으로 동일한 주면 (11, 11A) 을 가지고 있고, 두 개의 측면 (12) 과 두 개의 단부면 (13) 이 주면 (11, 11A) 사이에 형성되어 있으며, 각각의 상기 주면 (11, 11A) 은 두 개의 절삭 인서트 코너 (14) 를 포함하고, 상기 각각의 절삭 인서트 코너 (14) 는 주 절삭날 (15) 과 부 절삭날 (16) 을 포함하고, 주면 (11, 11A) 의 일부분은 경사면을 구성하고, 각각의 측면 (12) 과 각각의 단부면 (13) 의 일부분은 여유면을 구성하고, 상기 절삭 인서트는 단부면 (13) 간의 높이 (H) 를 가지며, 각각의 상기 주면 (11, 11A) 은 연관된 지지면 (17, 17A) 을 포함하는 상기 밀링 커터에 있어서,
    반대쪽 지지면 (17A) 에 위치한 평면까지 각각의 주 절삭날 (15) 의 수직 거리는 절삭 코너 (14) 에서부터 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 (H) 영역에 있는 꼭대기부 (18) 로 향하는 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    반대쪽 지지면 (17A) 에 위치한 평면까지 각각의 주 절삭날 (15) 의 수직 거리는 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 영역에 있는 꼭대기부 (18) 로부터 그리고 절삭 코너 (14) 로부터 수동 코너를 향하는 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    여유면을 구성하는 각각의 측면 (12) 의 일부분은 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이 방향으로 오목한 형상인 것을 특징으로 하는 밀링 커터.
  4. 인덱서블 절삭 인서트 (3) 로서, 상기 인덱서블 절삭 인서트 (3) 는 두 개의 실질적으로 동일한 주면 (11, 11A) 을 갖고 있고, 두 개의 측면 (12) 과 두 개의 단부면 (13) 이 주면 (11, 11A) 사이에 형성되어 있으며 각각의 상기 주면 (11, 11A) 은 두 개의 절삭 인서트 코너 (14) 를 포함하고, 상기 각각의 절삭 인서트 코너 (14) 는 주 절삭날 (15) 과 부 절삭날 (16) 을 포함하고, 주면 (11, 11A) 의 일부분은 경사면을 구성하고, 각각의 측면 (12) 과 각각의 단부면 (13) 의 일부분은 여유면을 구성하고, 상기 절삭 인서트는 단부면 (13) 간의 높이 (H) 를 가지며, 각각의 상기 주면 (11, 11A) 은 연관된 지지면 (17, 17A) 을 포함하는 상기 인덱서블 절삭 인서트에서,
    반대쪽 지지면 (17A) 에 위치한 평면까지 각각의 주 절삭날 (15) 의 수직 거리는 절삭 코너 (14) 에서부터 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 (H) 영역에 있는 꼭대기부 (18) 로 향하는 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭 인서트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    반대쪽 지지면 (17A) 에 위치한 평면까지 각각의 주 절삭날 (15) 의 수직 거리는 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 절반 높이 영역에 있는 꼭대기부 (18) 로부터 그리고 절삭 코너 (14) 로부터 수동 코너를 향하는 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭 인서트.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    여유면을 구성하는 각각의 측면 (12) 의 일부분은 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이 방향으로 오목한 형상인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭 인서트.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    각각의 주면 (11, 11A) 은 지지면 (17, 17A) 을 갖고 있고, 주 절삭날 (15, 15A) 과 지지면 (17, 17A) 간의 거리는 인덱서블 절삭 인서트 (3) 의 높이방향으로 절삭 코너 (14) 로부터의 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭 인서트.
  8. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    각각의 지지면 (17, 17A) 은 인덱서블 절삭 인서트의 외주로부터 떨어져서 배치된 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭 인서트.
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