KR101524540B1

KR101524540B1 - 인서트 및 이를 체결하는 공구 홀더

Info

Publication number: KR101524540B1
Application number: KR1020130166404A
Authority: KR
Inventors: 이상용; 남기찬; 이남선; 이관희; 안선용; 김영흠
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2015-06-01
Also published as: US20160271707A1; US10112241B2; DE112014006093T5; WO2015102223A1; CN105828994A; CN105828994B; RU2016124133A; RU2647396C2

Abstract

본 발명은 원형 절인을 이루는 여유면의 여유각과 무관하게 인서트의 강성을 유지할 수 있는 인서트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 인서트는, 원형의 상면, 원형의 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 여유면부를 포함하고, 상기 여유면부는, 그 둘레를 따라 상기 하면을 향한 골부와 상기 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 여유면으로 분리된다.

Description

인서트 및 이를 체결하는 공구 홀더{Insert and tool holder for mounting the same}

본 발명은 절삭 또는 홈 가공을 위해 사용되는 인서트와, 이를 수용하는 공구 홀더와, 그리고 이들이 서로 결합된 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 인서트는 공작기계에 장착된 절삭공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.

이러한 인서트는, 통상적으로, 몸체와, 몸체의 상면 모서리에 구비되어 피삭재를 직접적으로 절삭하는 절삭부와, 몸체에 구비되어 절삭 공구의 홀더에 체결되는 체결부를 포함한다. 구체적으로, 체결부는 몸체의 상면에서 하면까지 관통하는 체결홀을 포함한다. 참고로, 인서트는 체결부를 통해 교체가 가능하므로 "인덱서블 인서트"라 부르기도 한다.

한편, 공구 홀더는, 통상적으로, 칩을 배출하기 위해 포켓 형상의 플루트(flute)를 갖는 두 개 이상의 칩 포켓부와, 인서트를 체결하기 위해 칩 포켓부에 각각 구비되는 시트부와, 제1 및 제2 칩 포켓부 사이의 경계부를 이루는 웹을 포함한다.

종래의 기술로 미국등록특허 제6,053,671에 개시된 인서트(insert)(10)는, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 원형의 상면(11)과, 상면 모서리를 이루는 원형 절인(16)과, 공구 홀더(30)의 시트부(32)에 안착되는 하면(12)과, 상면(11)과 하면(12)을 연결하며 상면(11)에 접하는 상부 엣지면(13a)과 하면(12)에 접하는 하부 엣지면(13b)으로 이루어진 엣지면(13)과, 상부 엣지면(13a)과 하부 엣지면(13b) 사이에 형성되는 스텝(18)을 포함한다. 나아가, 상부 엣지면(13a)은 뒤집힌 원뿔대 모양을 하고 그 외주면에는 무늬가 형성되어 있지 않으며, 하부 엣지면(13b)은 인서트(10)의 회전을 방지하기 위해 그 둘레를 따라 8 개의 평면(13b')을 가지며 그 저면에서 보았을 때 팔각 형상(도 15 참조)을 한다.

하지만, 상술한 종래의 기술은 원형 절인의 크기를 그대로 유지하면서 원형 절인(16)의 여유각을 더 주기 위해서는, 도 14에 도시된 바와 같이 원뿔대 형상의 상부 엣지면(13a)의 전체가 중심축(20)에 대해 더 큰 경사각을 가져야 하므로, 경사각이 작을 때보다 상대적으로 살(체적)이 적어져 강성이 저하되는 문제가 있다.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상부 엣지면(13a)은 회전이 가능한 상태에 놓이고 하부 엣지면(13b)을 통해서만 인서트(10)의 회전을 방지하게 되므로, 인서트(10)가 피삭재를 가공하는 동안 상부 엣지면(13a)과 하부 엣지면(13b) 사이에 비틀림 응력이 집중되면서 파단 등이 발생되어 인서트(10)의 수명이 단축되는 문제가 있다.

또한, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 하부 엣지면(13b)을 이루는 8개의 평면(13b')이 중심축(20)과 평행하게 놓이게 되므로, 즉, 인서트(10)가 중심축(20) 방향으로 빠지는 힘에 대해 지지해주는 것이 없는 구조인 관계로, 인서트(10)가 피삭재를 가공하는 동안 공구 홀더(30)의 시트부(32)로부터 들리는 들림 현상이 발생되는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 원형 절인을 이루는 여유면의 여유각과 무관하게 인서트의 강성을 유지할 수 있는 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 인서트의 상반부에 비틀림 응력이 집중되는 것을 미연에 막을 수 있는 인서트, 공구 홀더 및 이들의 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 인서트의 들림 현상을 미연에 막을 수 있는 인서트, 공구 홀더 및 이들의 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 인서트는, 원형의 상면, 원형의 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 여유면부를 포함하고, 상기 여유면부는, 그 둘레를 따라 상기 하면을 향한 골부와 상기 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 여유면으로 분리된다.

일 예로, 상기 제1 여유면은 그 일단이 상기 상면에 접하고 그 타단이 상기 제2 여유면을 향할 수 있으며, 상기 상면의 중심과 상기 하면의 중심을 잇는 중심선에 대한 상기 제1 여유면의 여유각은 상기 제2 여유면의 여유각보다 크게 설정될 수 있다.

상기 여유면부는, 상기 제1 및 제2 여유면 사이에 상기 제1 웨이브 라인을 따라 형성되는 제3 여유면을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 여유면은, 상기 제3 여유면 중 상기 골부에 위치되는 제1 부위에 의해 분리될 수 있다.

상기 여유면부는, 상기 제2 및 제3 여유면 중 상기 하면을 향하는 제2 부위와 상기 하면 사이에 형성되어 상기 제2 부위와 상기 하면 사이에 단차를 제공하는 제4 여유면를 더 포함할 수 있다.

상기 제4 여유면은 그 외경이 상기 제2 부위의 외경 보다 작게 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 여유면은, 그 둘레를 따라 상기 상면과 동일한 간격을 두고 형성되는 제1 메인 여유면; 및 상기 제1 메인 여유면과 상기 제2 여유면 사이에 형성되는 제1 보조 여유면을 포함할 수 있다.

상기 상면의 중심과 상기 하면의 중심을 잇는 중심선에 대한 상기 제1 메인 여유면의 여유각은 상기 제2 여유면의 여유각보다 크게 설정될 수 있다.

상기 제1 여유면은, 상기 제1 메인 여유면과 상기 제1 보조 여유면 사이에 형성되며 상기 제1 메인 여유면의 여유각 보다 큰 여유각을 가지는 천이면을 더 포함할 수 있다.

상기 여유면부는, 상기 제2 여유면 중 상기 하면을 향하는 제3 부위와 상기 하면 사이에 형성되어 상기 제3 부위와 상기 하면 사이에 단차를 제공하는 하단 여유면를 더 포함할 수 있다.

상기 하단 여유면은 그 외경이 상기 제3 부위의 외경 보다 작게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 공구 홀더는, 하면 시트부, 측면 시트부를 포함하는 공구 홀더로, 상기 측면 시트부는, 그 둘레를 따라 상기 하면 시트부를 향한 골부와 그 반대를 향한 산부로 파형을 이루는 제2 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 시트면으로 분리된다.

상기 제1 및 제2 시트면의 경계부는 단차진 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 시트면 측의 경계부가 상기 제2 시트면 측의 경계부보다 더 돌출되어 이루어질 수 있다.

다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리는, 상수한 본 발명의 실시예에 따른 인서트; 및 하면 시트부와, 둘레를 따라 상기 하면 시트부를 향한 골부와 그 반대를 향한 산부로 파형을 이루는 제2 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 시트면으로 분리되는 측면 시트부를 포함하는 공구 홀더를 포함하고, 상기 제1 여유면은 상기 제1 시트면에 위치되고, 상기 제2 여유면은 상기 제2 시트면에 위치된다.

상기 제1 및 제2 시트면의 경계부는 단차진 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 시트면 측의 경계부가 상기 제2 시트면 측의 경계부보다 더 돌출되어 이루어질 수 있으며, 그리고 상기 제2 여유면은 상기 제1 시트면 측의 경계부에 의해 걸릴 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인서트, 공구 홀더 및 이들의 어셈블리는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 여유면부가 그 둘레를 따라 하면을 향한 골부와 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 여유면으로 분리되는 기술 구성을 제공하므로, 제1 및 제2 여유면 중 어느 하나의 여유면의 여유각을 크게 주더라도, 인서트의 상면과 하면 사이에 고루 걸쳐 있는 나머지 여유면의 여유각을 작게 하여, 즉 나머지 여유면의 살(체적)을 상대적으로 크게 하는 방식으로 인서트의 강성을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 인서트의 여유면부가 그 둘레를 따라 하면을 향한 골부와 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 서로 단차진 상태로 제1 및 제2 여유면으로 분리되고, 공구 홀더의 측면 시트부가 그 둘레를 따라 하면 시트부를 향한 골부와 그 반대를 향한 산부로 파형을 이루는 제2 웨이브 라인에 의해 서로 단차진 형태로 제1 및 제2 시트면으로 분리되는 기술 구성을 제공하므로, 피삭재가 가공되는 동안 인서트의 상면과 하면 사이에 고루 걸쳐 상면과 하면을 향해 뻗어 있는 제1 또는 제2 여유면이 측면 시트부의 상하 방향으로 고루 걸쳐 뻗어 있는 제1 또는 제2 시트면에 갇혀 회전이 방지되어, 즉 인서트의 상반부 및 하반부의 회전을 고르게 막아주게 되어, 인서트의 상반부에 비틀림 응력이 집중되는 현상을 미연에 막을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 인서트의 여유면부가 그 둘레를 따라 하면을 향한 골부와 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 서로 단차진 상태로 제1 및 제2 여유면으로 분리되고, 공구 홀더의 측면 시트부가 그 둘레를 따라 하면 시트부를 향한 골부와 그 반대를 향한 산부로 파형을 이루는 제2 웨이브 라인에 의해 서로 단차진 형태로 제1 및 제2 시트면으로 분리되는 기술 구성을 제공하므로, 피삭재가 가공되는 동안 인서트의 둘레를 따라 고루 걸쳐 있는 제1 또는 제2 여유면이 측면 시트부의 둘레를 따라 고루 걸쳐 있는 제1 또는 제2 시트면에 의해 인서트의 상면 방향으로 들리는 현상이 방지되어, 즉 제1 또는 제2 여유면이 제1 또는 제2 시트면에 걸리게 되어, 인서트가 그 상면을 향하는 방향으로 들리는 현상을 미연에 막을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 어셈블리에서 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 인서트를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 1의 인서트를 나타낸 저면도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 6은 도 4의 VI-VI 선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 7은 도 2의 어셈블리에서 인서트를 제거하여 공구 홀더만을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 인서트를 나타낸 측면도이다.
도 10은 도 8의 인서트를 나타낸 저면도이다.
도 11은 도 10의 XI-XI 선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 12는 도 10의 XII-XII 선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 13은 종래의 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13의 어셈블리를 나타낸 종단면도이다.
도 15는 도 13의 인서트를 나타낸 저면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 어셈블리에서 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 인서트를 나타낸 측면도이며, 그리고 도 4는 도 1의 인서트를 나타낸 저면도이다.

도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 잘라본 단면도이고, 도 6은 도 4의 VI-VI 선을 따라 잘라본 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인서트(100)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상면(110)과, 하면(120)과, 그리고 여유면부(130)를 포함한다.

상면(110)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원 형상을 가지며, 그 가장자리에는 여유면부(130)와의 경계를 이루며 원형 절인(111)이 형성된다.

하면(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이 원 형상을 가지며, 도 3에 도시된 바와 같이 상면(110)과 평행할 수 있다. 나아가, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 하면(120)은 상면(110)보다 그 외경이 작을 수 있다.

여유면부(130)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상면(110)과 하면(120)을 연결하며, 상면(110) 측의 외경이 크고 하면(120) 측의 외경이 작은 대략 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 여유면부(130)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

여유면부(130)는, 그 둘레를 따라 하면(120)을 향한 골부(V1)와 상면(110)을 향한 산부(M1)로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인(L1)에 의해 제1 및 제2 여유면(131)(132)으로 분리될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 여유면(131)(132) 중 어느 하나의 여유면(131 참조)의 여유각을 크게 주더라도, 인서트(100)의 상면(110)과 하면(120) 사이에 고루 걸쳐 있는 나머지 여유면(132 참조)의 여유각을 작게 하여, 즉 나머지 여유면(132 참조)의 살(체적)을 상대적으로 크게 하는 방식으로 인서트(100)의 강성을 유지할 수 있다.

나아가, 제1 여유면(131)은 그 일단이 상면(110)에 접하고 그 타단이 제2 여유면(132)을 향할 수 있으며, 상면(110)의 중심과 하면(120)의 중심을 잇는 중심선(CL)에 대한 제1 여유면(131)의 여유각(도 6의 "θ1")[참고로, 여유각은 중심선(CL)과 가상선(PL)이 서로 평행일 때 가상선(PL)에 대한 각과 엇각으로 서로 동일하므로 이하에서는 엇각으로 이를 표시함]은 제2 여유면(132)의 여유각(도 5의 "θ2")보다 크게 설정될 수 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 여유면(131)은 상면(110)과 접하여 원형 절인(111)의 여유각을 구성하고, 제2 여유면(132)은 제1 여유면(131)보다 그 여유각을 작게 형성한다. 따라서, 원형 절인(111)을 이루는 제1 여유면(131)의 여유각(θ1)을 크게 주더라도, 인서트(100)의 상면(110)과 하면(120) 사이에 고루 걸쳐 있는 제2 여유면(132)의 여유각(θ2)을 작게 하여, 즉 제2 여유면(132)의 살(체적)을 상대적으로 크게 하는 방식으로 인서트(100)의 강성을 유지할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 피삭재(미도시)가 가공되는 동안 인서트(100)의 상면(110)과 하면(120) 사이에 고루 걸쳐 상면(110)과 하면(120)을 향해 뻗어 있는 제2 여유면(132)이 후술할 공구 홀더(도 7의 "300" 참조)의 측면 시트부(도 7의 "320" 참조)의 상하 방향으로 고루 걸쳐 뻗어 있는 제2 시트면(도 7의 "322" 참조)에 갇혀 회전이 방지되어, 즉 인서트(100)의 상반부 및 하반부의 회전을 고르게 막아주게 되어, 종래 기술과 달리 인서트(100)의 상반부에 비틀림 응력이 집중되는 현상을 미연에 막을 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 여유면(132)이 인서트(100)의 하면(120)으로 갈수록 넓어지는 형상을 가지므로, 피삭재가 가공되는 동안 제2 여유면(132)이 측면 시트부(도 7의 "320" 참조)의 둘레를 따라 고루 걸쳐 있는 제1 및 제2 시트면(도 7의 "321" 및 "322" 참조)의 단차 구조(도 7의 "S" 참조)에 갇혀 인서트(100)의 상면(110)을 향하는 방향으로 들리는 현상이 방지되어, 즉 제2 여유면(132)이 제2 시트면(도 7의 "322" 참조)에 갇히고 제1 시트면(도 7의 "321" 참조)에 걸리게 되어, 인서트(100)가 그 상면(110)을 향하는 방향으로 들리는 현상을 미연에 막을 수 있다.

이와 더불어, 여유면부(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 여유면(131)(132) 사이에 제1 웨이브 라인(L1)을 따라 형성되는 제3 여유면(133)을 더 포함할 수 있다. 이러한 제3 여유면(133)은 제1 여유면(131)의 여유각(θ1)보다 작고 제2 여유면(132)의 여유각(θ2)보다 큰 여유각을 가질 수 있다. 특히, 제3 여유면(133)은 제1 및 제2 여유면(131)(132) 사이에 단차진 형상을 유도하며, 후술할 공구 홀더(도 7 "300" 참조)와의 체결시 상술한 제1 및 제2 여유면(131)(132)의 여유각의 차이를 통한 단차 구조와 함께 제3 여유면(133)을 통한 단차 구조에 의해 공구 홀더(도 7 "300" 참조)와의 체결력을 더욱 돈독히 하여 인서트(100)의 회전 및 들림을 더욱 방지할 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 여유면(133) 중 하면(120)을 향하는 골부(V1)에 위치되는 제1 부위(P1)에 의해 제2 여유면(132)은 양측으로 분리될 수 있다. 따라서, 제2 여유면(132)이 하면(120)으로 갈수록 넓어지는 부채꼴 형상을 가질뿐만 아니라 하면(120)을 향해 더 많이 뻗게 되므로, 공구 홀더(도 7 "300" 참조)와의 체결력을 더욱 돈독히 하여 인서트(100)의 회전 및 들림을 더욱 방지할 수 있다.

이와 더불어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 여유면부(130)는, 제2 및 제3 여유면(132)(133) 중 하면(120)을 향하는 제2 부위(P2)와 하면(120) 사이에 형성되어 제2 부위(P2)와 하면(120) 사이에 단차를 제공하는 제4 여유면(134)를 더 포함할 수 있다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 제4 여유면(134)은 그 외경이 제2 부위(P2)의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 인서트(100)가 공구 홀더(도 7 "300" 참조)에 체결되는 동안 제4 여유면(134)을 통해 공구 홀더(도 7 "300" 참조)와의 간섭을 최소화할 수 있다.

이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트(200)에 대해 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 인서트를 나타낸 측면도이고, 도 10은 도 8의 인서트를 나타낸 저면도이고, 도 11은 도 10의 XI-XI 선을 따라 잘라본 단면도이며, 그리고 도 12는 도 10의 XII-XII 선을 따라 잘라본 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트(200)는, 도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 상면(210)과, 하면(220)과, 그리고 여유면부(230)를 포함한다.

상면(210)은, 도 8에 도시된 바와 같이 원 형상을 가지며, 그 가장자리에는 여유면부(230)와의 경계를 이루며 원형 절인(211)이 형성된다.

하면(220)은, 도 10에 도시된 바와 같이 원 형상을 가지며, 도 9에 도시된 바와 같이 상면(210)과 평행할 수 있다. 나아가, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 하면(220)은 상면(210)보다 그 외경이 작을 수 있다.

여유면부(230)는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상면(210)과 하면(220)을 연결하며, 상면(210) 측의 외경이 크고 하면(220) 측의 외경이 작은 대략 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 여유면부(230)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

여유면부(230)는, 그 둘레를 따라 하면(220)을 향한 골부(V2)와 상면(210)을 향한 산부(M2)로 파형을 이루는 제2 웨이브 라인(L2)에 의해 제1 및 제2 여유면(231)(232)으로 분리될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 여유면(231)(232) 중 어느 하나의 여유면(231 참조)의 여유각을 크게 주더라도, 인서트(200)의 상면(210)과 하면(220) 사이에 고루 걸쳐 있는 나머지 여유면(232 참조)의 여유각을 작게 하여, 즉 나머지 여유면(232 참조)의 살(체적)을 상대적으로 크게 하는 방식으로 인서트(200)의 강성을 유지할 수 있다.

나아가, 제1 여유면(231)은 그 둘레를 따라 상면(210)과 동일한 간격을 두고 형성되는 제1 메인 여유면(231a)과, 제1 메인 여유면(231a)과 제2 여유면(232) 사이에 형성되는 제1 보조 여유면(231b)을 포함할 수 있다. 특히, 상면(210)의 중심과 하면(220)의 중심을 잇는 중심선(CL)에 대한 제1 메인 여유면(231a)의 여유각(θ3)은 제2 여유면(232)의 여유각(θ4)보다 크게 설정될 수 있다. 즉, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 메인 여유면(231a)은 상면(210)과 접하여 원형 절인(211)의 여유각을 구성하고, 피삭재(미도시)에 따라 다양한 여유각을 구성하고, 제2 여유면(232)은 제1 메인 여유면(213a)보다 여유각을 작게 형성한다. 따라서, 원형 절인(211)을 이루는 제1 메인 여유면(231a)의 여유각(θ3)을 크게 주더라도, 인서트(200)의 상면(210)과 하면(220) 사이에 고루 걸쳐 있는 제2 여유면(232)의 여유각(θ4)을 작게 하여, 즉 제2 여유면(232)의 살(체적)을 상대적으로 크게 하는 방식으로 인서트(200)의 강성을 유지할 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 피삭재가 가공되는 동안 인서트(200)의 상면(210)과 하면(220) 사이에 고루 걸쳐 상면(210)과 하면(220)을 향해 뻗어 있는 제2 여유면(232)이 후술할 공구 홀더(도 7의 "300" 참조)의 측면 시트부(도 7의 "320" 참조)의 상하 방향으로 고루 걸쳐 뻗어 있는 제2 시트면(도 7의 "322" 참조)에 갇혀 회전이 방지되어, 즉 인서트(200)의 상반부 및 하반부의 회전을 고르게 막아주게 되어, 종래의 기술과 달리 인서트(200)의 상반부에 비틀림 응력이 집중되는 현상을 미연에 막을 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 여유면(232)이 인서트(200)의 하면(220)으로 갈수록 넓어지는 형상을 가지므로, 피삭재가 가공되는 동안 제2 여유면(232)이 측면 시트부(도 7의 "320" 참조)의 둘레를 따라 고루 걸쳐 있는 제1 및 제2 시트면(도 7의 "321"및 "322" 참조)의 단착 구조(도 7의 "S" 참조)에 갇혀 인서트(200)의 상면(210)을 향하는 방향으로 들리는 현상이 방지되어, 즉 제2 여유면(232)이 제2 시트면(도 7의 "322" 참조)에 갇히고 제1 시트면(도 7의 "321" 참조)에 걸리게 되어, 인서트(200)가 그 상면(210)을 향하는 방향으로 들리는 현상을 미연에 막을 수 있다.

이와 더불어, 상술한 제1 여유면(231)은, 제1 메인 여유면(231a)과 제1 보조 여유면(231b) 사이에 형성되며 제1 메인 여유면(231a)의 여유각(θ3) 보다 큰 여유각(θ5)을 가지는 천이면(231c)을 더 포함할 수 있다. 따라서 천이면(231c)을 통해 제1 여유면(231)의 여유각을 보다 다양하게 구성할 수 있다. 참고로, 제1 메인 여유면(θ3)의 여유각(θ3)은, 제1 보조 여유면(231b)의 여유각(미도시) 보다 크게 설정될 수 있고, 천이면(231c)의 여유각(θ5) 보다는 작게 설정될 수 있다.

이와 더불어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 여유면부(230)는, 제2 여유면(232) 중 하면(220)을 향하는 제3 부위(P3)와 하면(220) 사이에 형성되어 제3 부위(P3)와 하면(220) 사이에 단차를 제공하는 하단 여유면(233)를 더 포함할 수 있다. 특히, 도 9에 도시된 바와 같이, 하단 여유면(233)은 그 외경이 제3 부위(P3)의 외경 보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 인서트(200)가 공구 홀더(도 7 "300" 참조)에 체결되는 동안 하단 여유면(233)을 통해 공구 홀더(도 7 "300" 참조)와의 간섭을 최소화할 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 홀더에 대해 상세히 설명한다.

도 7은 도 2의 어셈블리에서 인서트를 제거하여 공구 홀더만을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공구 홀더(300)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 하면 시트부(310)와 측면 시트부(320)를 포함한다.

하면 시트부(310)는 인서트(100)의 하면(120)이 안착되는 곳으로, 인서트(100)의 하면(120)과 같이 평평한 형상을 가질 수 있다. 또한, 하면 시트부(310)에는 인서트(100)의 통과홀(101)과 상응하는 위치에 스크류 홀(301)이 형성된다. 참고로, 통과홀(101)을 통과한 볼트(미도시)는 스크류 홀(301)에 체결될 수 있다.

측면 시트부(320)는 인서트(100)의 여유면부(130)가 안착되는 곳으로, 인서트(100)의 여유면부(130)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 즉, 측면 시트부(320)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 그 둘레를 따라 하면 시트부(310)를 향한 골부(V3)와 그 반대를 향한 산부(M3)로 파형을 이루는 제3 웨이브 라인(L3)에 의해 제1 및 제2 시트면(321)(322)으로 분리될 수 있다.

나아가, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 시트면(321)(322)의 경계부(S)는 단차진 형상을 가질 수 있고, 제1 시트면(321) 측의 경계부가 제2 시트면(322) 측의 경계부보다 더 돌출되어 이루어질 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 시트면(321)(322)의 경계부(S)를 통해 인서트(100)의 제2 여유면(132)이 구속되므로, 상술한 바와 같이 인서트(100)의 회전 및 들림 현상을 미연에 막을 수 있다.

이하, 도 2 및 도 7을 다시 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리는, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트와 공구 홀더를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리는, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 인서트(100)와, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 홀더(300)를 포함한다.

인서트(100)의 제1 여유면(131)은 공구 홀더(300)의 제1 시트면(321)에 위치되고, 인서트(100)의 제2 여유면(132)은 공구 홀더(300)의 제2 시트면(322)에 위치된다. 특히, 제1 및 제2 시트면(321)(322)의 경계부(S)가 단차진 형상을 가짐과 함께 제1 시트면(321) 측의 경계부가 제2 시트면(322) 측의 경계부보다 더 돌출되어 이루어질 경우, 제2 여유면(132)이 제1 시트면(321) 측의 경계부에 걸려 인서트(100)의 회전 및 들림이 방지될 수 있다.

이하, 도 7 및 도 8을 다시 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트와 공구 홀더를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트 및 공구 홀더의 어셈블리는, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 인서트(200)와, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 공구 홀더(300)를 포함한다.

인서트(200)의 제1 여유면(231)은 공구 홀더(300)의 제1 시트면(321)에 위치되고, 인서트(200)의 제2 여유면(232)은 공구 홀더(300)의 제2 시트면(322)에 위치된다. 특히, 제1 및 제2 시트면(321)(322)의 경계부(S)가 단차진 형상을 가짐과 함께 제1 시트면(321) 측의 경계부가 제2 시트면(322) 측의 경계부보다 더 돌출되어 이루어질 경우, 제2 여유면(232)이 제1 시트면(321) 측의 경계부에 걸려 인서트(200)의 회전 및 들림이 방지될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 인서트, 공구 홀더 및 이들의 어셈블리는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 여유면부(130)가 그 둘레를 따라 하면(120)을 향한 골부(V1)와 상면(110)을 향한 산부(M1)로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인(L1)에 의해 제1 및 제2 여유면(131)(132)으로 분리되는 기술 구성을 제공하므로, 제1 및 제2 여유면(131)(132) 중 어느 하나의 여유면(131 참조)의 여유각을 크게 주더라도, 인서트(100)의 상면(110)과 하면(120) 사이에 고루 걸쳐 있는 나머지 여유면(132 참조)의 여유각을 작게 하여, 즉 나머지 여유면(132 참조)의 살(체적)을 상대적으로 크게 하는 방식으로 인서트(100)의 강성을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 인서트(100)의 여유면부(130)가 그 둘레를 따라 하면(120)을 향한 골부(V1)와 상면(110)을 향한 산부(M1)로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인(L1)에 의해 서로 단차진 상태로 제1 및 제2 여유면(131)(132)으로 분리되고, 공구 홀더(300)의 측면 시트부(320)가 그 둘레를 따라 하면 시트부(310)를 향한 골부(V3)와 그 반대를 향한 산부(M3)로 파형을 이루는 제3 웨이브 라인(L3)에 의해 서로 단차진 형태(S 참조)로 제1 및 제2 시트면(321)(322)으로 분리되는 기술 구성을 제공하므로, 피삭재가 가공되는 동안 인서트(100)의 상면(110)과 하면(120) 사이에 고루 걸쳐 상면(110)과 하면(120)을 향해 뻗어 있는 제1 또는 제2 여유면(131 또는 132)이 측면 시트부(320)의 상하 방향으로 고루 걸쳐 뻗어 있는 제1 또는 제2 시트면(321 또는 322)에 갇혀 회전이 방지되어, 즉 인서트(100)의 상반부 및 하반부의 회전을 고르게 막아주게 되어, 종래의 기술과 달리 인서트(100)의 상반부에 비틀림 응력이 집중되는 현상을 미연에 막을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 인서트(100)의 여유면부(130)가 그 둘레를 따라 하면(120)을 향한 골부(V1)와 상면(110)을 향한 산부(M1)로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인(L1)에 의해 서로 단차진 상태로 제1 및 제2 여유면(131)(132)으로 분리되고, 공구 홀더(300)의 측면 시트부(320)가 그 둘레를 따라 하면 시트부(310)를 향한 골부(V3)와 그 반대를 향한 산부(M3)로 파형을 이루는 제3 웨이브 라인(L3)에 의해 서로 단차진 형태로 제1 및 제2 시트면(321)(322)으로 분리되는 기술 구성을 제공하므로, 피삭재가 가공되는 동안 인서트(100)의 둘레를 따라 고루 걸쳐 있는 제1 또는 제2 여유면(131 또는 132)이 측면 시트부(320)의 둘레를 따라 고루 걸쳐 있는 제1 또는 제2 시트면(321 또는 322)에 의해 인서트(100)의 상면 방향으로 들리는 현상이 방지되어, 즉 제1 또는 제2 여유면(131 또는 132)이 제1 또는 제2 시트면(321 또는 322)에 걸리게 되어, 인서트(100)가 그 상면(110)을 향하는 방향으로 들리는 현상을 미연에 막을 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100, 200: 인서트 110, 210: 상면
120, 220: 하면 130, 230: 여유면부
131, 231: 제1 여유면 132, 232: 제2 여유면
133: 제3 여유면 134: 제4 여유면
231a: 제1 메인 여유면 231b: 제1 보조 여유면
231c: 천이면 233: 하단 여유면
L1: 제1 웨이브 라인 L2: 제2 웨이브 라인
L3: 제3 웨이브 라인 V1, V2, V3: 골부
M1, M2, M3: 산부 CL: 중심선
θ1: 제1 여유면의 여유각 θ2, θ4: 제2 여유면의 여유각
θ3: 제1 메인 여유면의 여유각 θ5: 천이면의 여유각

Claims

삭제
삭제
원형의 상면, 원형의 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 여유면부를 포함하고,
상기 여유면부는,
그 둘레를 따라 상기 하면을 향한 골부와 상기 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 여유면으로 분리되고,
상기 제1 여유면은 그 일단이 상기 상면에 접하고 그 타단이 상기 제2 여유면을 향하며,
상기 상면의 중심과 상기 하면의 중심을 잇는 중심선에 대한 상기 제1 여유면의 여유각은 상기 제2 여유면의 여유각보다 크게 설정되고,
상기 여유면부는,
상기 제1 및 제2 여유면 사이에 상기 제1 웨이브 라인을 따라 형성되는 제3 여유면을 더 포함하는
인서트.
제3항에서,
상기 제2 여유면은,
상기 제3 여유면 중 상기 골부에 위치되는 제1 부위에 의해 분리되는 인서트.
제4항에서,
상기 여유면부는,
상기 제2 및 제3 여유면 중 상기 하면을 향하는 제2 부위와 상기 하면 사이에 형성되어 상기 제2 부위와 상기 하면 사이에 단차를 제공하는 제4 여유면를 더 포함하는 인서트.
제5항에서,
상기 제4 여유면은 그 외경이 상기 제2 부위의 외경 보다 작게 형성되는 인서트.
삭제
삭제
원형의 상면, 원형의 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 여유면부를 포함하고,
상기 여유면부는,
그 둘레를 따라 상기 하면을 향한 골부와 상기 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 여유면으로 분리되고
상기 제1 여유면은,
그 둘레를 따라 상기 상면과 동일한 간격을 두고 형성되는 제1 메인 여유면; 및
상기 제1 메인 여유면과 상기 제2 여유면 사이에 형성되는 제1 보조 여유면을 포함하고,
상기 상면의 중심과 상기 하면의 중심을 잇는 중심선에 대한 상기 제1 메인 여유면의 여유각은 상기 제2 여유면의 여유각보다 크게 설정되고,
상기 제1 여유면은,
상기 제1 메인 여유면과 상기 제1 보조 여유면 사이에 형성되며 상기 제1 메인 여유면의 여유각 보다 큰 여유각을 가지는 천이면을 더 포함하는
인서트.
원형의 상면, 원형의 하면 및 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 여유면부를 포함하고,
상기 여유면부는,
그 둘레를 따라 상기 하면을 향한 골부와 상기 상면을 향한 산부로 파형을 이루는 제1 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 여유면으로 분리되고
상기 제1 여유면은,
그 둘레를 따라 상기 상면과 동일한 간격을 두고 형성되는 제1 메인 여유면; 및
상기 제1 메인 여유면과 상기 제2 여유면 사이에 형성되는 제1 보조 여유면을 포함하고,
상기 상면의 중심과 상기 하면의 중심을 잇는 중심선에 대한 상기 제1 메인 여유면의 여유각은 상기 제2 여유면의 여유각보다 크게 설정되고,
상기 여유면부는,
상기 제2 여유면 중 상기 하면을 향하는 제3 부위와 상기 하면 사이에 형성되어 상기 제3 부위와 상기 하면 사이에 단차를 제공하는 하단 여유면를 더 포함하는
인서트.
제10항에서,
상기 하단 여유면은 그 외경이 상기 제3 부위의 외경 보다 작게 형성되는 인서트.
제3항 내지 제6항, 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 인서트가 체결되는 공구 홀더로서,
하면 시트부, 측면 시트부를 포함하며,
상기 측면 시트부는,
그 둘레를 따라 상기 하면 시트부를 향한 골부와 그 반대를 향한 산부로 파형을 이루는 제2 웨이브 라인에 의해 제1 및 제2 시트면으로 분리되며,
상기 제1 여유면은 상기 제1 시트면에 위치되고, 상기 제2 여유면은 상기 제2 시트면에 위치되는
공구 홀더.
제12항에서,
상기 제1 및 제2 시트면의 경계부는 단차진 형상을 가지고,
상기 제1 시트면 측의 경계부가 상기 제2 시트면 측의 경계부보다 더 돌출되고,
상기 제2 여유면은 상기 제1 시트면 측의 경계부에 의해 걸리는 공구 홀더.
삭제
삭제