KR101547510B1

KR101547510B1 - 절삭 인서트 및 절삭 공구, 그리고 그것을 이용한 절삭 가공물의 제조 방법

Info

Publication number: KR101547510B1
Application number: KR1020137027670A
Authority: KR
Inventors: 켄이치로우 코가; 마사히로 시바타; 카즈키 야마미치
Original assignee: 쿄세라 코포레이션
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2015-08-26
Also published as: CN106270705B; US20170197260A1; JP5715688B2; US20140041495A1; JPWO2012147923A1; KR20140002766A; US9533356B2; US10058937B2; EP2703108A1; CN106270705A; CN103492109A; EP2703108A4; EP2703108B2; WO2012147923A1; EP2703108B1; CN103492109B

Abstract

본 발명의 실시형태에 의한 절삭 인서트는 다각형상의 상면과, 상면과 동일 형상의 하면과, 상면과 측면의 교선부에 위치하고 있는 상절삭날을 구비하고, 상면은 제 1 내각을 구비하는 3개의 주코너와, 제 1 내각보다 큰 제 2 내각을 구비하는 3개의 부코너를 교대로 갖고, 상절삭날은 제 1 주코너로부터 제 1, 제 2 부코너의 각각을 향해서 순서대로 코너 절삭날, 코너 절삭날로부터 멀어짐에 따라서 중심축에 수직인 수직면을 기준으로 해서 하면을 향해서 제 1 경사각으로 경사져 있는 부절삭날, 및 부절삭날로부터 멀어짐에 따라서 제 1 경사각보다 큰 제 2 경사각으로 경사져 있는 주절삭날을 갖고 있다. 이 절삭 인서트를 구비하는 절삭 공구와 이 절삭 공구를 이용해서 절삭 가공물을 제조하는 방법을 제공한다.

Description

절삭 인서트 및 절삭 공구, 그리고 그것을 이용한 절삭 가공물의 제조 방법{CUTTING INSERT, CUTTING TOOL, AND METHOD FOR PRODUCING CUT PRODUCING USING SAME}

본 발명은 절삭 인서트 및 절삭 공구, 그리고 그것을 이용한 절삭 가공물의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 정면 프레이즈 가공을 행하기 위해서 이용하는 절삭 인서트(이하, 「인서트」라고 하는 경우가 있다)로서 육각형상의 양면을 사용 가능한 인서트가 제안되어 있다(예를 들면, 국제 공개 제 2007/037733A1 호 참조).

그러나, 국제 공개 제 2007/037733A1 호의 인서트는 그 도 1A나 도 1E에 나타내어지는 바와 같이 코너 절삭날(20)을 사이에 두고 위치하고 있는 주절삭날(16)과 부절삭날(17)의 구성이 다르기 때문에, 육각형상 중 3개의 코너를 각각 동일한 회전 방향(예를 들면, 정회전)으로 밖에 사용할 수 없으므로 역회전의 인서트를 별도로 준비하여 구분해서 사용할 필요가 있었다.

이것에 대하여, 코너부(4)의 양측의 절삭날 구조를 동일하게 함으로써 정회전 및 역회전의 양쪽으로 사용할 수 있는 팁이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 평 9-216113 호 공보 참조).

그러나, 일본 특허 공개 평 9-216113 호 공보의 팁은 그 도 2에 나타내어지는 바와 같이 절삭날 중 절삭 가공 시에 주로 이용되는 부위(10)가 직선 형상으로 경사져 있기 때문에, 절삭 가공 시에 있어서 큰 절삭력이 가해지는 코너부(4)의 근방에 있어서 절삭날 강도를 충분히 확보할 수 없어 결손될 우려가 있었다. 이점은 상술한 국제 공개 제 2007/037733A1 호의 인서트에 있어서도 마찬가지이다.

그래서, 낮은 절삭 저항과 뛰어난 내결손성을 겸비하는 인서트가 요구되고 있다.

본 발명의 과제 중 하나는 낮은 절삭 저항과 뛰어난 내결손성을 겸비하는 절삭 인서트 및 절삭 공구, 그리고 그것을 이용한 절삭 가공물의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시형태에 의한 절삭 인서트는 다각형상의 상면과, 상기 상면과 동일 형상의 하면과, 상기 상면 및 상기 하면의 각각과 접속하고 있는 측면과, 상기 상면과 상기 측면의 교선부에 위치하고 있는 상절삭날을 구비하고, 상기 상면은 제 1 내각을 구비하는 3개의 주코너와, 상기 제 1 내각보다 큰 제 2 내각을 구비하는 3개의 부코너를 교대로 갖고, 상기 상절삭날은 상기 3개의 주코너 중 제 1 주코너로부터 상기 3개의 부코너 중 상기 제 1 주코너에 인접하고 있는 제 1 부코너 및 제 2 부코너의 각각을 향해서 순서대로 코너 절삭날, 상기 코너 절삭날로부터 멀어짐에 따라서 상기 상하면을 관통하는 중심축에 수직인 수직면을 기준으로 해서 상기 하면을 향해서 제 1 경사각으로 경사져 있는 부절삭날, 및 상기 부절삭날로부터 멀어짐에 따라서 상기 수직면을 기준으로 해서 상기 하면을 향해서 상기 제 1 경사각보다 큰 제 2 경사각으로 경사져 있는 주절삭날을 갖고 있다.

본 발명의 실시형태에 의한 절삭 공구는 상술한 실시형태에 의한 절삭 인서트와 상기 절삭 인서트가 장착되는 홀더를 구비하고, 상기 절삭 인서트는 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너로부터 인접하고 있는 상기 제 1 부코너에 걸친 제 1 주절삭부의 액셜 레이크각(axial rake angle)이 정(正)이며, 또한 상기 상절삭날 중 상기 제 1 부코너로부터 인접하고 있는 제 2 주코너에 걸친 비절삭부의 액셜 레이크각이 부(負)이다.

본 발명의 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법은 상술한 실시형태에 의한 절삭 공구를 상기 홀더의 회전축을 기준으로 회전시키는 공정과, 회전하고 있는 상기 절삭 공구의 상기 상절삭날을 피삭재의 표면에 접촉시키는 공정과, 상기 절삭 공구를 상기 피삭재로부터 이격하는 공정을 구비한다.

본 발명의 실시형태에 의한 절삭 인서트에 의하면, 상면은 제 1 내각을 구비하는 3개의 주코너와, 제 1 내각보다 큰 제 2 내각을 구비하는 3개의 부코너를 교대로 갖고 있음과 아울러 1개의 주코너로부터 그 양측에 인접하고 있는 2개의 부코너를 향해서 동일 형상의 상절삭날을 갖기 때문에 3개의 주코너 각각을 우측 및 좌측의 양방의 절삭 가공에 있어서 이용할 수 있다.

그와 동시에, 상절삭날은 3개의 주코너 중 제 1 주코너로부터 3개의 부코너 중 제 1 주코너에 인접하고 있는 제 1 부코너 및 제 2 부코너의 각각을 향해서 순서대로 코너 절삭날, 코너 절삭날로부터 멀어짐에 따라서 상하면을 관통하는 중심축에 수직인 수직면을 기준으로 해서 하면을 향해서 제 1 경사각으로 경사져 있는 부절삭날, 및 부절삭날로부터 멀어짐에 따라서 수직면을 기준으로 해서 하면을 향해서 제 1 경사각보다 큰 제 2 경사각으로 경사져 있는 주절삭날을 갖고 있다. 즉, 상절삭날은 측면으로 볼 때에 중심축에 수직인 코너 절삭날 및 하면측에 2단계로 경사져 있는 부절삭날 및 주절삭날을 구비하고 있다. 그 때문에, 상술한 바와 같은 비교적 작은 제 1 내각을 구비하는 주코너 및 비교적 큰 제 2 내각을 구비하는 부코너와 함께 낮은 절삭 저항과 뛰어난 내결손성을 겸비하는 것이 가능해 진다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 절삭 인서트를 나타내는 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 평면도(상면도)이다.
도 2는 도 1에 나타내는 절삭 인서트를 나타내는 측면도이며, (a)는 X1 화살표 방향으로부터 본 도면, (b)는 X2 화살표 방향으로부터 본 도면, (c)는 X3 화살표 방향으로부터 본 도면이다.
도 3은 도 1의 절삭 인서트의 변형예를 나타내는 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 평면도(상면도)이다.
도 4는 도 3의 절삭 인서트를 나타내는 측면도이며, (a)는 Z1 화살표 방향으로부터 본 도면, (b)는 Z2 화살표 방향으로부터 본 도면이다.
도 5는 도 3의 절삭 인서트의 부분을 확대해서 나타내는 평면도(상면도)이다.
도 6은 도 5의 절삭 인서트를 나타내는 도면이며, (a)는 Z3 화살표 방향으로부터 본 측면도, (b)는 y-y선의 단면도, (c)는 z-z선의 단면도이다.
도 7은 도 5의 절삭 인서트를 나타내는 단면도이며, (a)는 a-a선의 단면도, (b)는 b-b선의 단면도, (c)는 c-c선의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 의한 절삭 공구를 나타내는 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 측면도이다.
도 9는 도 8의 절삭 공구에 있어서의 절삭 인서트의 장착 상태를 확대해서 나타내는 측면도이며, (a)는 절삭 인서트를 측면으로부터 본 도면, (b)는 절삭 인서트를 상면으로부터 본 도면이다.
도 10의 (a)~(c)는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.
도 11의 (a)~(c)는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법을 나타내는 공정도이다.

<절삭 인서트>

이하, 본 발명의 실시형태에 의한 절삭 인서트에 대해서 도 1 및 도 2를 참조해서 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 인서트(1)는 대략 다각형상(육각형상)의 상면(2)과, 상면(2)과 동일 형상의 하면(3)과, 상면(2) 및 하면(3)의 각각과 접속하고 있는 측면(4)과, 상면(2)으로부터 하면(3)까지 관통하고 있는 관통 구멍(6)(장착 구멍)과, 상면(2)과 측면(4)의 교선부에 위치하고 있는 상절삭날(5)과, 하면(3)과 측면(4)의 교선부에 위치하고 있는 하절삭날(5P)을 구비하고 있다. 인서트(1)는 예를 들면, 상면(2)의 1변이 5㎜~100㎜, 상하면(2, 3)의 두께가 3㎜~100㎜로 하면 좋다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 관통 구멍(6)은 상면(2) 및 하면(3) 각각의 중앙부에 위치하고 있다.

본 실시형태의 인서트(1)는 상면으로부터 볼 때에 있어서, 도 1(b)에 나타내는 바와 같은 육각형상(대략 육각형)이다. 상면으로부터 본다는 것은 상면(2)측으로부터 인서트(1)를 본 상태를 의미하는 것으로 한다. 여기서, 육각형상이란 엄밀한 육각형(정육각형)의 경우에 한정되는 것은 아니고, 기능을 발휘할 수 있는 범위에 있어서 약간의 변형을 포함하는 개념이다. 즉, 본 실시형태의 육각형상은, 예를 들면 각 변 또는 각 정점이 약간의 곡선 형상인 경우를 포함한다.

또한, 인서트(1)는 상면(2)이 제 1 내각(α)을 구비하는 3개의 주코너(21)[제 1~제 3 주코너(21a~21c)]와, 제 1 내각(α)보다 큰 제 2 내각(β)을 구비하는 3개의 부코너(22)[제 1~제 3 부코너(22a~22c)]를 교대로 갖고 있다. 마찬가지로, 인서트(1)는 하면(3)이 제 1 내각(α)을 구비하는 3개의 주코너(21)와, 제 1 내각(α)보다 큰 제 2 내각(β)을 구비하는 3개의 부코너(22)를 교대로 갖고 있다. 이와 같이, 인서트(1)는 1개의 주코너(21)로부터 그 양측에 인접하고 있는 2개의 부코너(22, 22)를 향해서 동일 형상의 상절삭날(5) 및 하절삭날(5P)을 갖기 때문에, 3개의 주코너(21)의 각각에 있어서 우측 및 좌측의 쌍방향으로 회전시켜서 절삭 가공을 행할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 인서트(1)에 의하면 3개의 주코너(21) 각각을 우측 및 좌측으로 이용함으로써 실질적으로 6개의 주코너를 구비하는 인서트로서 사용하는 것이 가능해진다.

여기서, 제 1 내각(α)은 대략 직각인 것이 바람직하다. 대략 직각이란 실질적으로 직각인 것을 의미하는 것으로 한다. 구체적으로는 본 실시형태의 대략 직각은 90°±3°의 범위 내를 포함한다. 특히, 제 1 내각(α)은 90°보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 제 2 내각(β)은 140°~150°의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 모든 변을 절삭 가공에 사용하면서 절삭에 기여하는 절삭날의 길이를 길게 확보하는 관점으로부터는 각 변의 길이가 동일한 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 인서트(1)에 있어서 상절삭날(5)은 상면(2)의 전체 둘레에 걸쳐서 위치하고 있다. 이것에 의해, 인서트(1)는 3개의 주코너(21)를 절삭 가공에 사용할 수 있다. 또한, 이와 같이 상절삭날(5)을 이용해서 절삭 가공을 행할 경우에는 하면(3)은 일부가 후술하는 홀더(11)에 장착하기 위한 착좌면(적재부)으로서 기능한다.

또한, 본 실시형태의 인서트(1)는 도 1(a) 및 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 상면(2) 및 하면(3)의 양면을 각각 레이크(rake)의 기능을 발휘하는 면으로서 사용 가능한 소위 네거티브형 인서트이다. 따라서, 하절삭날(5P)을 이용해서 절삭 가공을 행할 경우에는 하면(3)의 일부를 레이크면, 상면(2)의 일부를 착좌면(적재부)으로서 사용할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 인서트(1)는 상면(2)과 하면(3)이 동일 형상을 갖고 있어, 상하 양면을 절삭 가공에 이용할 수 있는 구성을 구비하고 있다. 이하, 특기하지 않는 한 상면(2)에 관한 설명은 하면(3)에도 적용되는 것으로 한다.

이어서, 본 실시형태의 인서트(1)의 각 구성 요소에 대해서 상세히 설명한다.

상면(2)은 절삭 부스러기를 배출하기 위한 소위 레이크의 기능을 갖는 면이며, 상절삭날(5)로부터 안쪽을 향해서 순서대로 하면(3)측으로 경사져 있는 레이크면(23), 하면(3)측으로부터 멀어지도록 경사져 있는 상승면(24), 및 중심축(S1)에 대략 수직인 평면 형상의 적재부(26)(착좌면)를 갖고 있다. 안쪽이란 상절삭날(5)에 대하여 인서트(1)의 내측이며, 관통 구멍(6)측[중심축(S1)측]을 의미하는 것으로 한다. 중심축(S1)이란 상하면(2, 3)을 관통하는 축이며, 상면으로부터 볼 때에 있어서 인서트(1)를 회전시켰을 때에 회전축으로 되는 축을 의미하는 것으로 한다.

레이크면(23)은 도 1에 나타내는 바와 같이 상절삭날(5)에 연속되어 있다. 또한, 레이크면(23)은 상절삭날(5)로부터 중심축(S1)을 향함에 따라서 하방, 즉 중심축(S1)에 수직인 수직면(S1b)을 기준으로 해서 하면(3)을 향해서 제 3 경사각(θ3)으로 경사져 있다(도 7 참조). 본 실시형태에 있어서, 레이크면(23)은 인서트(1)의 전체 둘레에 걸쳐서 위치하고 있다. 여기서, 제 3 경사각(θ3)은 10°~30°로 설정되는 것이 바람직하다.

상승면(24)은 도 1에 나타내는 바와 같이 레이크면(23)에 연속되어 있고, 상절삭날(5)로부터 중심축(S1)(안쪽)을 향함에 따라서 수직면(S1b)을 기준으로 해서 하면(3)으로부터 멀어지는 방향, 즉 상방을 향해서 제 4 경사각(θ4)(도시하지 않음)으로 경사져 있다. 본 실시형태에 있어서, 상승면(24)은 3개의 부코너(22)에 대응하는 부위에 위치하고 있다. 여기서, 제 4 경사각(θ4)은 40°~70°로 설정되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시형태의 인서트(1)에 있어서 레이크면(23)은 3개의 주코너(21)에 대응하는 부위에 있어서 적재부(26)와 연속되어 있음과 아울러, 3개의 부코너(22)에 대응하는 부위에 있어서 상승면(24)을 통해 적재부(26)와 연속되어 있다.

적재부(26)는 본 실시형태의 인서트(1)에 있어서, 전체적으로 상면으로부터 본 경우에 다각형상, 특히 삼각형상이다. 여기서, 다각형상이란 엄밀한 의미로 정점을 갖고 있는 경우에 한정되는 것은 아니고, 소정의 작용 효과를 얻기 위해서 필요한 한도에 있어서, 예를 들면 변과 변의 접속 부분이 약간 만곡되어 있는 구성을 포함하는 개념이다.

또한, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 상면으로부터 볼 때에 있어서 관통 구멍(6)의 외주가 삼각형상 적재부(26)의 3개의 꼭대기부(26t)를 잇는 직선(L1)으로 둘러싸여지는 영역의 내측에 위치하고 있다. 또한, 꼭대기부(26t)란 다각형의 정점에 대응하는 부위를 말하지만, 도면에 나타내는 바와 같이 타원형상의 점선으로 둘러싸여 있는 정점의 부근 영역을 의미하는 경우가 있다. 이점은 이하에 있어서도 마찬가지이다.

또한, 적재부(26)는 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 서로 이격되어 있는 3개의 분리부(26a)를 갖는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 홀더(11)에 장착할 때에 인서트(1)의 3개의 분리부(26a) 각각을 홀더(11)의 대응하는 접촉면에 대하여 따로따로 접촉시킬 수 있기 때문에 홀더(11)로의 장착 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다. 예를 들면, 인서트(1)의 제작 과정 중 소성 공정에 있어서, 적재부(26)의 형상이 만곡되는 등 변형되었을 경우에 있어서도 3개의 분리부(26a)가 서로 독립되어 있기 때문에 연마 가공 등의 별도 공정을 거치지 않고 홀더(11)의 접촉면에 비교적 강하게 접촉시키는 것이 가능해진다.

또한, 3개의 분리부(26a)는 각각 상면으로부터 볼 때에 있어서 삼각형상이다. 특히, 분리부(26a)의 삼각형상의 1개의 꼭대기부가 주코너(21)에 가장 인접하고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 홀더(11)로의 장착 안정성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 상절삭날(5)을 이용해서 절삭 가공할 경우에는 하면(3)측의 적재부(26)가 홀더(11)와 접촉하는 면으로 된다. 반대도 마찬가지이다.

또한, 하면(3)측의 적재부(26)는 하절삭날(5P)측에 위치하고 있는 단부보다 중심축(S1)측에 위치하고 있는 단부가 수직면(S1b)을 기준으로 해서 상면(2)측, 즉 상방에 위치하고 있다. 다시 말하면, 하면(3)측의 적재부(26)는 중앙 영역에 대하여 외주 영역이 인서트(1)의 두께 방향에 있어서 외측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 홀더(11)에 장착할 때에 하절삭날(5P)측에 위치하고 있는 단부를 홀더(11)의 대응하는 접촉면에 대하여 비교적 강하게 접촉시킴과 아울러, 중심축(S1)측에 위치하고 있는 단부도 홀더(11)의 대응하는 접촉면에 대하여 비교적 약하게 접촉시킬 수 있기 때문에 하절삭날(5P)측에 위치하고 있는 단부에 의한 홀더(11)로의 장착을 중심축(S1)측에 위치하고 있는 단부에 의해 보조할 수 있고, 홀더(11)에 대한 장착 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 하면(3)측의 적재부(26)의 중앙 영역으로부터 외주 영역으로의 경사 각도는 80°~90°로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상면(2)은 도 1에 나타내는 바와 같이 관통 구멍(6)의 주위에 적재부(26)보다 하면(3)측, 즉 하방에 위치하고 있는 오목부(25)를 더 갖고 있고, 상술한 3개의 분리부(26a)가 관통 구멍(6) 및 오목부(25)를 개재시켜서 서로 이격되어 있다. 이것에 의해, 보다 확실히 3개의 분리부(26a)의 각각을 홀더(11)의 대응하는 접촉면에 대하여 따로따로 접촉시킬 수 있기 때문에 상술한 바와 같은 홀더(11)로의 장착 안정성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.

상절삭날(5)은 도 2에 나타내는 바와 같이 코너 절삭날(51), 부절삭날(52) 및 주절삭날(53)을 갖고 있다. 구체적으로는 상절삭날(5)은 도 1(b) 및 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 3개의 주코너(21) 중 예를 들면 제 1 주코너(21a)로부터 3개의 부코너(22) 중 제 1 주코너(21a)에 인접하고 있는 제 1 부코너(22a) 및 제 2 부코너(22b)의 각각을 향해서 순서대로 코너 절삭날(51), 코너 절삭날(51)로부터 멀어짐에 따라서 하방 즉 수직면(S1b)을 기준으로 해서 하면(3)을 향해서 제 1 경사각(θ1)으로 경사져 있는 부절삭날(52), 및 부절삭날(52)로부터 멀어짐에 따라서 하방 즉 수직면(S1b)을 기준으로 해서 하면(3)을 향해서 제 1 경사각(θ1)보다 큰 제 2 경사각(θ2)으로 경사져 있는 주절삭날(53)을 갖고 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 인서트(1)는 상술한 바와 같은 제 1 내각(α)을 구비하는 주코너(21) 및 제 2 내각(β)을 구비하는 부코너(22)와 함께 낮은 절삭 저항과 뛰어난 내결손성을 겸비하는 것이 가능해진다.

여기서, 제 1 경사각(θ1)은 3°~15°로 설정하는 것이 바람직하고, 제 2 경사각(θ2)은 7°~19°로 설정하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 경사각(θ1)이란 수직면(S1b)과 부절삭날(52)의 가상 연장선(L2)이 이루는 각의 각도를 의미하는 것으로 하고, 제 2 경사각(θ2)이란 수직면(S1b)과 주절삭날(53)의 가상 연장선(L3)이 이루는 각의 각도를 의미하는 것으로 한다. 가상 연장선(L2)이란 부절삭날(52)의 개시점, 즉 부절삭날(52) 중 코너 절삭날(51)측에 위치하고 있는 단부에 있어서의 접선을 연장한 직선을 의미하는 것으로 한다. 마찬가지로 가상 연장선(L3)이란 주절삭날(53)의 개시점, 즉 주절삭날(53) 중 부절삭날(52)측에 위치하고 있는 단부에 있어서의 접선을 연장한 직선을 의미하는 것으로 한다.

코너 절삭날(51)은 도 2에 나타내는 바와 같이 측면(4) 중 후술하는 주코너 측면(41)과 상면(2)의 교선부에 위치하고 있고, 절삭 가공 시에 가해지는 절삭력에 의해 상절삭날(5)이 결손되는 것을 억제하는 역할을 갖고, 상면으로부터 볼 때에 곡선 형상이다. 본 실시형태에 있어서, 코너 절삭날(51)은 중심축(S1)에 대하여 수직이고 수직면(S1b)에 평행하다.

부절삭날(52)은 도 2에 나타내는 바와 같이 측면(4) 중 후술하는 제 1 측면(42)과 상면(2)의 교선부 중 코너 절삭날(51)측에 위치하고 있다. 또한, 부절삭날(52)은 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 주절삭날(53)과 함께 제 1, 제 2 주절삭부(5a, 5c)로서의 역할을 갖는 절삭날이다. 그와 동시에, 부절삭날(52)은 주로 후술하는 피삭재(100)의 완성면(102)의 정밀도를 향상시키는 역할을 갖는 절삭날, 소위 평날이다. 본 실시형태에 있어서 부절삭날(52)은 직선 형상이다.

주절삭날(53)은 도 2에 나타내는 바와 같이 제 1 측면(42)과 상면(2)의 교선부 중 제 1 부코너(22a)측에 위치하고 있고, 절삭 가공에 있어서 절삭 부스러기 생성에 주된 역할을 갖는 절삭날이다. 본 실시형태에 있어서, 주절삭날(53)은 측면으로부터 볼 때에 있어서 하면(3)측으로 오목 형상이다. 측면으로부터 볼 때라는 것은 측면(4)측으로부터 인서트(1)를 본 상태를 의미하는 것으로 한다. 또한, 주절삭날(53)과 부절삭날(52)의 연결 부위(54)는 하면(3)으로부터 멀어지는 방향, 즉 상방으로 R1.0~R10.0의 범위 내에서 만곡되도록 설정되는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 상절삭날(5)은 코너 절삭날(51), 부절삭날(52) 및 주절삭날(53)을 향함에 따라서 하면(3)측으로 경사지고 있기 때문에 코너 절삭날(51)측에서 높은 절삭날 강도를 가짐과 동시에 주절삭날(53)측에서 낮은 절삭 저항을 실현하는 것이 가능해 진다. 또한, 코너 절삭날(51), 부절삭날(52) 및 주절삭날(53)을 향함에 따라서 인서트(1)의 두께가 얇아지고 있지만, 그것에 따라 상면으로부터 볼 때에 있어서의 관통 구멍(6)으로부터 각 절삭날까지의 거리가 커지고 있기 때문에 각 절삭날 영역에 있어서의 높은 절삭날 강도를 확보하는 것이 가능해진다.

또한, 상절삭날(5)과 마찬가지로 하절삭날(5P)도 코너 절삭날(51P), 부절삭날(52P) 및 주절삭날(53P)을 갖고 있다. 코너 절삭날(51P), 부절삭날(52P) 및 주절삭날(53P)의 구성은 코너 절삭날(51), 부절삭날(52) 및 주절삭날(53)과 마찬가지이다.

측면(4)은 피삭재(100)와의 접촉을 억제하기 위한 소위 여유부로서 기능하는 면이며, 본 실시형태에 있어서는 도 2에 나타내는 바와 같이 상면(2)과 하면(3)에 수직이다. 그 때문에, 측면이 상면(2) 또는 하면(3)과의 사이에 여유각을 갖는 인서트와 비교하여 인서트(1)의 두께를 확보할 수 있기 때문에 인서트(1)는 내결손성에 뛰어나다.

구체적인 구성으로서는 육각형상의 상면(2)에 접속하고 있는 측면(4)은 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 제 1 주코너(21a)로부터 제 2 주코너(21b)를 향해서 주코너 측면(41), 제 1 측면(42), 부코너 측면(43) 및 제 2 측면(44)을 순서대로 갖고 있다. 또한, 제 1 측면(42) 및 제 2 측면(44)은 모두 평면이며, 주코너 측면(41) 및 부코너 측면(43)은 모두 곡면이다.

관통 구멍(6)은 인서트(1)를 후술하는 홀더(11)에 고정하는 역할을 갖는다. 즉, 장착 나사(12)(고정 부재)를 관통 구멍(6)에 삽입하고, 또한 홀더(11)까지 끼워 넣음으로써 인서트(1)를 홀더(11)에 고정해 절삭 공구(10)를 형성한다. 또한, 관통 구멍(6)의 중심축은 중심축(S1)과 동일한 위치에 존재하고 있다.

(변형예)

이어서, 상술한 실시형태에 의한 인서트(1)의 변형예에 대해서 도 3~도 7을 참조해서 상세히 설명한다.

또한, 본 변형예의 인서트(1)의 기본 구성은 상술한 실시형태의 인서트(1)와 동등하다. 그 때문에, 도 3~도 7에 있어서는 상술한 도 1 및 도 2와 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략하는 것으로 하고, 이하에 있어서는 구성의 차이가 존재하는 부위를 중심으로 설명을 행하는 것으로 한다.

본 변형예의 인서트(1)에 있어서도 상술한 실시형태에 의한 절삭 인서트(1)와 마찬가지로 상절삭날(5)은 코너 절삭날(51), 부절삭날(52) 및 주절삭날(53)을 갖고 있다. 구체적으로는 본 변형예의 상절삭날(5)은 도 3(b) 및 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 3개의 주코너(21) 중 예를 들면 제 1 주코너(21a)로부터 3개의 부코너(22) 중 제 1 주코너(21a)에 인접하고 있는 제 1 부코너(22a) 및 제 2 부코너(22b)의 각각을 향해서 순서대로 코너 절삭날(51), 코너 절삭날(51)로부터 멀어짐에 따라서 수직면(S1b)을 기준으로 해서 하면(3)을 향해서 제 1 경사각(θ1)으로 경사져 있는 부절삭날(52), 및 부절삭날(52)로부터 멀어짐에 따라서 수직면(S1b)을 기준으로 해서 하면(3)을 향해서 제 1 경사각(θ1)보다 큰 제 2 경사각(θ2)으로 경사져 있는 주절삭날(53)을 갖고 있다.

또한, 본 변형예의 상절삭날(5)은 도 4에 나타내는 바와 같이 부절삭날(52)은 직선 형상이며, 주절삭날(53)은 부절삭날(52)에 연속되어 있고 측면으로부터 볼 때에 있어서 하면(3)측으로 오목 형상이다.

여기서, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 본 변형예의 레이크면(23)은 코너 절삭날(51)의 안쪽에 위치하고 있는 코너 레이크면(231)과, 부절삭날(52)의 안쪽에 위치하고 있는 부레이크면(232)과, 주절삭날(53)의 안쪽에 위치하고 있는 주레이크면(233)을 갖고 있다.

이상의 구성에 추가해서, 본 변형예에 있어서는 도 6에 나타내는 바와 같이 부레이크면(232)과 주레이크면(233)이 이루는 각의 각도(θz)가 부절삭날(52)과 주절삭날(53)이 이루는 각의 각도(θx)와 실질적으로 동일하다. 이것에 의하면, 상절삭날(5)은 직선 형상인 부절삭날(52)과 하면(3)측으로 오목 형상인 주절삭날(53)의 경계 근방의 비교적 절삭날 강도가 작은 부위에 있어서 절삭날의 손상을 저감하는 것이 가능해진다. 그 결과, 본 변형예의 인서트(1)는 소위 중절삭(重切削)의 절삭 가공에 있어서도 이용할 수 있다. 또한, 본 변형예에 있어서는 각도(θy)도 각도(θx) 및 각도(θz)와 실질적으로 동일하다.

본 변형예에 있어서, 각도(θz, θy)란 부레이크면(232)의 가상 연장선(L4)과 주레이크면(233)의 가상 연장선(L5)이 이루는 각의 각도를 의미하는 것으로 한다. 가상 연장선(L4)이란 부레이크면(232)의 개시점, 즉 부레이크면(232) 중 코너 레이크면(231)측에 위치하고 있는 단부에 있어서의 접선을 연장한 직선을 의미하는 것으로 한다. 마찬가지로 가상 연장선(L5)이란 주레이크면(233)의 개시점, 즉 주레이크면(233) 중 부레이크면(232)측에 위치하고 있는 단부에 있어서의 접선을 연장한 직선을 의미하는 것으로 한다. 또한, 본 변형예에 있어서 각도(θx)란 부절삭날(52)의 가상 연장선(L2)과 주절삭날(53)의 가상 연장선(L3)이 이루는 각의 각도를 의미하는 것으로 한다. 각도(θx, θy, θz)가 실질적으로 동일하다는 것은 이들 사이에 ±1°의 차가 있어도 되는 것을 의미하는 것으로 한다. 다른 예로서, 각도(θz)가 각도(θx)보다 작게 해도 좋다. 이것에 의하면, 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 경계 근방의 비교적 절삭날 강도가 작은 부위에 있어서, 대응하는 레이크면(23)의 강도를 크게 할 수 있기 때문에 절삭날의 손상을 저감하는 것이 가능해 진다.

또한, 본 변형예에 있어서는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 상면으로부터 볼 때에 있어서, 부레이크면(232)과 주레이크면(233)의 경계(23a)는 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 절삭날 경계(5A)로부터 상기 절삭날 경계(5A)에 있어서의 접선(L6)에 대하여 대략 수직인 방향으로 연장되고 있다. 이것에 의하면, 절삭 가공 시에 있어서 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 절삭날 경계(5A) 근방에 가해지는 비교적 큰 절삭력을 부레이크면(232)과 주레이크면(233)의 경계(23a)의 강도에 의해 받아들일 수 있고, 상절삭날(5)에 있어서 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 절삭날 경계(5A)에 있어서의 손상을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 대략 수직이란 실질적으로 수직인 것을 의미하는 것으로 한다. 구체적으로는 본 변형예의 대략 수직은 경계(23a)와 접선(L6)이 이루는 각의 각도가 90°±3°의 범위 내를 포함한다.

또한, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이 상면으로부터 볼 때에 있어서, 제 1 주코너(21a)와 제 1 부코너(22a) 사이에 위치하고 있는, 부레이크면(232)과 주레이크면(233)의 경계(23a)는 제 1 주코너(21a)와 제 2 부코너(22b)를 잇는 직선(L7)으로부터의 거리(H)가 실질적으로 일정하다. 이 구성에 있어서도, 상절삭날(5)은 직선 형상인 부절삭날(52)과 하면(3)측으로 오목 형상인 주절삭날(53)의 절삭날 경계(5A) 근방의 비교적 절삭날 강도가 작은 부위에 있어서의 손상을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 직선(L7)에 대해서 보다 구체적으로 설명하면, 직선(L7)은 제 1 주코너(21a) 중 제 2 부코너(22b)측에 위치하고 있는 단부(21a1)와, 제 2 부코너(22b) 중 제 1 주코너(21a)측에 위치하고 있는 단부(22b1)를 잇는 직선이다. 또한, 실질적으로 일정하다는 것은 대략 일정하게 동등한 것을 의미하는 것으로 한다. 다른 예로서, 절삭날(5)로부터 멀어짐에 따라서 거리(H)를 길게 해도 좋다. 이 경우에 있어서도, 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 경계 근방의 비교적 절삭날 강도가 작은 부위에 있어서 절삭날의 손상을 저감하는 것이 가능해진다.

레이크면(23)의 제 3 경사각(θ3)은 도 7에 나타내는 바와 같이 부레이크면(232)의 레이크각(θ31), 부레이크면(232)과 주레이크면(233)의 경계(23a)의 레이크각(θ32), 및 주레이크면(233)의 레이크각(θ33)에 있어서 실질적으로 일정하다. 이것에 의하면, 절삭 가공 시에 있어서 절삭력이 국소적으로 가해지지 않고 부레이크면(232)으로부터 주레이크면(233)까지의 영역에 있어서 분산되기 때문에 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 경계(23a)에 있어서의 손상을 저감하는 것이 가능해진다. 실질적으로 일정하다는 것은 상술한 바와 같이 대략 일정하게 동등한 것을 의미하는 것으로 한다. 또한, 다른 예로서 θ32<θ31이며 또한 θ32<θ33의 관계로 함으로써 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 경계(23a)에 있어서의 절삭날 강도를 보다 향상시키도록 해도 좋다. 다른 예로서, 레이크면(23)의 제 3 경사각(θ3)이 안쪽을 향함에 따라서 커지도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 경계 근방의 비교적 절삭날 강도가 작은 부위에 있어서, 대응하는 레이크면(23)의 강도를 크게 할 수 있기 때문에 절삭날의 손상을 저감하는 것이 가능해진다.

레이크면(23)의 폭(W)은 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이 제 1 주코너(21a)로부터 제 1 부코너(22a)를 향함에 따라서 작아지고 있다. 즉, 본 변형예의 레이크면(23)의 폭(W)은 도 7에 나타내는 바와 같이 W1>W2>W3으로 되어 있다. 또한, 다른 예로서 레이크면(23)의 폭(W)을 W2>W1이고 또한 W2>W3의 관계로 함으로써 부절삭날(52)과 주절삭날(53)의 절삭날 경계(5A)에 있어서의 절삭날 강도를 보다 향상시키도록 해도 좋다.

또한, 본 변형예의 레이크면(23)은 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이 접속면(23b)을 통해 적재부(26)와 연속되어 있다. 접속면(23b)은 레이크면(23)을 통과하는 절삭 부스러기의 여유부로서 기능함과 아울러 적재부(26)의 면적을 크게 확보할 때에 기여하는 부위이기도 하다.

또한, 본 변형예의 인서트(1)에 있어서는 도 3에 나타내는 바와 같이 적재부(26)가 상면으로부터 볼 때에 있어서 육각형상이다. 이것에 의해, 육각형상의 6개의 꼭대기부(26t)를 이용해서 홀더(11)에 장착할 수 있기 때문에 홀더(11)에 대한 장착 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 상면(2)에는 오목부(25)가 존재하지만, 본 변형예의 적재부(26)는 분리되지 않고 일체적으로 형성되어 있다.

그리고, 적재부(26)의 6개의 꼭대기부(26t)는 3개의 주코너(21)에 대응해서 위치하고 있는 3개의 주꼭대기부(26t1)와, 3개의 부코너(22)에 대응해서 위치하고 있는 3개의 부꼭대기부(26t2)를 갖고 있다. 이와 같이, 절삭 가공 시에 비교적 큰 절삭력을 받기 쉬운 코너 부위에 대응해서 각 꼭대기부(26t)가 위치하고 있기 때문에 상기 부위로 홀더(11)에 장착함으로써 채터링 진동(chattering vibration)을 저감할 수 있어 상절삭날(5)의 손상을 저감할 수 있다.

또한, 본 변형예의 인서트(1)에 있어서 3개의 주꼭대기부(26t1)는 3개의 부꼭대기부(26t2)보다 중심축(S1)으로부터의 거리가 멀다. 즉, 본 변형예의 주꼭대기부(26t1) 및 부꼭대기부(26t2)는 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 D1>D2의 관계를 만족시킨다. 이것에 의해, 제 1, 제 2 주절삭부(5a, 5c)로서 기능하는 절삭날 영역을 중심축(S1)으로부터 비교적 먼 부위에 위치하는 3개의 주꼭대기부(26t1)를 이용해서 홀더(11)에 접촉시킬 수 있음과 아울러 그 외의 영역에 대해서도 3개의 부꼭대기부(26t2)를 이용해서 홀더(11)에 접촉시킬 수 있기 때문에, 3개의 주꼭대기부(26t1)에 의한 홀더(11)로의 장착을 3개의 부꼭대기부(26t2)에 의해 보조할 수 있어 홀더(11)에 대한 장착 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 하면(3)의 적재부(26)에 있어서 3개의 주꼭대기부(26t1)는 3개의 부꼭대기부(26t2)보다 수직면(S1b)을 기준으로 해서 상면(2)으로부터 먼 측, 즉 하방에 위치하고 있다. 이것에 의해, 상면(2)을 회전 방향의 전방을 향한 상태로 홀더(11)에 장착할 때에 3개의 주꼭대기부(26t1)를 홀더(11)의 대응하는 접촉면에 대하여 비교적 강하게 접촉시킬 수 있음과 아울러 3개의 부꼭대기부(26t2)도 홀더(11)의 대응하는 접촉면에 대하여 비교적 약하게 접촉시킬 수 있기 때문에, 3개의 주꼭대기부(26t1)에 의한 홀더(11)로의 장착을 3개의 부꼭대기부(26t2)에 의해 보조할 수 있어 홀더(11)에 대한 장착 안정성을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 변형예의 인서트(1)에 있어서 상면(2)의 적재부(26)는 도 4에 나타내는 바와 같이 측면으로부터 볼 때에 있어서 상절삭날(5)의 어느 부위보다 (하방)하면(3)측에 위치하고 있다. 이것에 의해, 절삭 가공 시에 상절삭날(5)에 의해 생성된 절삭 부스러기가 적재부(26)에 충돌하는 것을 저감할 수 있어 적재부(26)의 손상을 억제하는 것이 가능해진다. 구체적으로는 본 변형예의 인서트(1)는 상술한 실시형태의 인서트(1)와 비교하여 상하면의 적재부(26) 사이의 두께가 동일한 것에 대해서, 상면(2)으로부터 하면(3)까지의 두께 방향에 있어서의 최대 두께 및 최소 두께의 쌍방에 있어서 상하면의 적재부(26) 사이의 두께보다 큰 값으로 설정되어 있다. 이것에 의해, 상절삭날(5)과 상면(2)의 적재부(26) 사이의 거리가 멀어지기 때문에 절삭 부스러기를 생성하기 위한 스페이스를 크게 확보할 수 있어 절삭 부스러기의 배출성을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 인서트(1)의 제작 과정 중 소성 공정에 있어서, 적재부(26)의 형상이 만곡되는 등 변형됐을 경우에 상술한 바와 같이 적재부(26)가 상절삭날(5)보다 하면(3)측에 위치하고 있을 경우에는 연마 가공으로 정형하는 것이 곤란하지만, 적재부(26)에 경사를 형성함으로써 상기 연마 가공을 거치지 않고 홀더(11)의 접촉면에 안정적으로 접촉시키는 것이 가능해진다.

<절삭 공구>

이어서, 본 발명의 실시형태에 의한 절삭 공구에 대해서 도 8 및 도 9를 참조해서 상세히 설명한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 절삭 공구(10)는 복수의 상술한 인서트(1)와 이들 복수의 인서트(1)가 고정 부재를 이용해서 장착되는 홀더(11)를 구비하고 있다.

홀더(11)는 그 외주 선단부에 복수의 인서트 포켓(11a)을 갖고 있다. 그리고, 각 인서트 포켓(11a) 내의 외주 위치에 인서트(1)가 장착되어 있다. 구체적으로는 절삭 공구(10)가 도 8(a)의 화살표A 방향으로 회전될 경우에, 인서트(1)는 회전 방향인 화살표A의 전방측으로 상면(레이크면)(2)을 향하고 홀더(11)의 최외주에 주절삭날(53)이 위치하도록 장착되어 있다. 장착 방법으로서는 장착 나사(12)(고정 부재)를 복수의 인서트(1)의 각각의 관통 구멍(6)에 삽입하고 홀더(11)까지 끼워 넣음으로써 복수의 인서트(1)를 홀더(11)에 각각 고정하고 있다.

본 실시형태에 있어서, 인서트(1)는 도 9(a)에 나타내는 바와 같이 홀더(11)의 회전축(S2)에 평행한 평행면(S2a)을 기준으로 해서 상절삭날(5) 중 제 1 주코너(21a)로부터 인접하고 있는 제 1 부코너(22a)에 걸치는 제 1 주절삭부(5a)의 액셜 레이크각(θa)이 정(正)이며, 또한 상절삭날(5) 중 제 1 부코너(22a)로부터 인접하고 있는 제 2 주코너(21b)에 걸치는 비절삭부(5b)의 액셜 레이크각(θb)이 부(負)인 상태로 홀더(11)에 장착되어 있다.

여기서, 제 1 주절삭부(5a)는 부절삭날(52) 및 주절삭날(53)을 포함하는 것이며, 본 실시형태에 있어서는 부절삭날(52) 및 주절삭날(53) 중 어느 것에 있어서도 액셜 레이크각(θa)이 정이다. 예를 들면, 부절삭날(52)의 액셜 레이크각은 0°~10°로 설정되는 것이 바람직하고, 주절삭날(53)의 액셜 레이크각은 5°~20°로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 액셜 레이크각(θa)은 예를 들면 주절삭날(53)과 같이 곡선 형상의 절삭날에 대해서는 주절삭날(53)의 개시점, 즉 부절삭날(52)측에 위치하고 있는 단부에 있어서의 접선을 연장한 직선(L8)을 이용해서 측정하면 좋다. 또한, 액셜 레이크각(θb)은 예를 들면 비절삭부(5b)의 개시점, 즉 제 1 부코너(22a)측에 위치하고 있는 단부에 있어서의 접선을 연장한 직선(L9)을 이용해서 측정하면 좋다.

또한, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이 인서트(1)는 상절삭날(5) 중 제 1 주코너(21a)와 제 2 주코너(21b)를 잇는 직선(L10)의 액셜 레이크각(θc)이 부인 상태로 홀더(11)에 장착되어 있다. 다시 말하면, 상술한 제 1 주절삭부(5a) 및 비절삭부(5b)를 포함한 전체로서의 액셜 레이크각이 부로 되어 있다.

이상과 같이 인서트(1)를 홀더(11)에 장착함으로써 절삭 공구(10)가 구성되어 있다. 이와 같은 절삭 공구(10)를 화살표A 방향으로 회전시킴으로써 후술하는 바와 같이 피삭재(100)에 대하여 정면 프레이즈 가공이나 플런지 가공 등의 절삭을 행할 수 있다.

예를 들면, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이 정면 프레이즈 가공을 행할 경우에는 인서트(1)의 제 1 주절삭부(5a)를 이용하여 피삭재(100)를 절삭해서 절삭면(101)을 형성함과 아울러 부절삭날(52)을 이용하여 피삭재(100)을 절삭해서 완성면(102)을 형성할 수 있다. 이때, 홀더(11)의 회전축(S2)에 수직인 수직면(S2b)에 대하여 부절삭날(52)은 대략 평행한 관계로 설정되어 있다.

<절삭 가공물의 제조 방법>

이어서, 본 발명의 제 1, 제 2 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법에 대해서 도 10 및 도 11을 참조해서 상세히 설명한다.

제 1, 제 2 실시형태의 절삭 가공물의 제조 방법은 상술한 절삭 공구(10)를 홀더(11)의 회전축(S2)을 기준으로 회전시키는 공정과, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5)을 피삭재(100)의 표면에 접촉시키는 공정과, 절삭 공구(10)를 피삭재(100)로부터 이격하는 공정을 구비하고 있다. 이하, 실시형태마다 상세히 설명한다.

(제 1 실시형태)

제 1 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법으로서, 소위 정면 프레이즈 가공을 예로 들고, 도 10을 참조해서 상세히 설명한다.

본 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법은 이하의 (ｉ)~ (iii)의 공정을 구비한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 각 공정을 실행하는 순서를 명기하지 않고 있는 경우에는 그 순서는 적당히 변경해도 좋다.

(i) 도 10(a)에 나타내는 바와 같이 절삭 공구(10)를 홀더(11)[절삭 공구(10)]의 회전축(S2)을 중심으로 화살표A 방향으로 회전시키는 공정. 그리고, 절삭 공구(10)를 화살표B 방향으로 이동시켜서 피삭재(100)에 근접시킨다.

(ii) 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5)을 피삭재(100)의 표면에 접촉시키는 공정. 여기서, 본 실시형태에 있어서는 (ii) 공정은 다음 3개의 공정을 갖는다.

제 1로, 회전하고 있는 절삭 공구(10)를 회전축(S2)에 대하여 수직인 방향인 화살표C 방향으로 이동시키는 공정. 이것에 의해, 피삭재(100)에 대하여 정면 프레이즈 가공을 행할 수 있다.

제 2로, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5) 중 제 1 주코너(21a)로부터 인접하고 있는 제 1 부코너(22a)에 걸치는 제 1 주절삭부(5a)를 피삭재(100)의 표면에 접촉시키는 공정. 이것에 의해, 제 1 주절삭부(5a)와 접촉해서 절삭된 피삭재(100)의 피삭면이 도 10(b)에 나타내는 바와 같은 절삭면(101)으로 된다.

제 3으로, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5) 중 제 1 주코너(21a)와 제 2 부코너(22b) 사이에 위치하고 있는 부절삭날(52)을 제 1 주절삭부(5a)와 접촉시킴으로써 형성된 피삭재(100)의 피삭면에 접촉시키는 공정. 이것에 의해, 상술한 제 2 공정에서 제 1 주절삭부(5a)에 의해 절삭된 피삭재(100)의 피삭면 중 제 1 주절삭부(5a)에 의해 직접 절삭되지 않고 남은 부위가 부절삭날(52)에 의해 평활화되어서 도 10(b)에 나타내는 바와 같은 완성면(102)으로 된다.

(iii) 도 10(c)에 나타내는 바와 같이, 절삭 공구(10)를 화살표C 방향으로 그대로 이동시켜서 절삭 공구(10)를 피삭재(100)로부터 이격하는 공정.

이상의 각 공정을 거침으로써 피삭재(100)를 도 10(c)에 나타내는 바와 같은 원하는 형상으로 절삭해서 이루어지는 절삭 가공물(110)이 제조된다.

또한, 절삭 가공을 계속해서 실행할 경우에는 예를 들면 절삭 공구(10)를 회전시킨 상태를 유지하고, 피삭재(100)의 다른 개소에 절삭 공구(10)의 상절삭날(5)을 접촉시키는 공정을 반복하면 된다. 절삭 가공에 이용하고 있는 상절삭날(5)의 주코너(21)가 마모됐을 때에는 인서트(1)를 중심축(S1)에 대하여 120° 회전시킴으로써 사용하지 않은 상절삭날(5)의 주코너(21)를 이용하면 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 절삭 공구(10)의 회전 방향을 화살표A와는 역방향으로 회전시킴으로써 인서트(1)의 1개의 주코너(21)를 반대측의 절삭 가공에 사용할 수 있기 때문에, 3개의 주코너(21) 각각을 우측 및 좌측의 양쪽으로 이용함으로써 실질적으로 6개의 주코너를 구비하는 인서트로서 사용하는 것이 가능해진다. 또한, 절삭 공구(10)의 회전 방향을 화살표A와 역방향으로 변경함으로써 제 1 주절삭부(5a)에 있어서의 부절삭날(52)이 완성면(102)을 형성하는 절삭날로서의 역할을 갖게 된다. 또한, 본 실시형태에서는 상절삭날(5)에 대해서 설명했지만 하절삭날(5P)의 경우도 마찬가지이다.

또한, 상술한 각 공정은 다음과 같이 변형할 수 있다. 예를 들면, (i) 공정에 있어서 절삭 공구(10)를 고정하면서 피삭재(100)를 회전시키도록 해도 좋다. 또한, 절삭 공구(10)와 피삭재(100)는 상대적으로 근접시키면 되고, 예를 들면 피삭재(100)를 절삭 공구(10)에 근접시켜도 된다. 마찬가지로 (iii) 공정에서는 피삭재(100)와 절삭 공구(10)를 상대적으로 이격시키면 되고, 예를 들면 피삭재(100)를 소정 위치에 유지되어 있는 절삭 공구(10)로부터 이격시키도록 해도 좋다. 이들 변형에 대해서는 다음에 설명하는 제 2 실시형태에 있어서도 마찬가지이다.

(제 2 실시형태)

이어서, 제 2 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법으로서 소위 플런지 가공(plunge milling)을 예로 들고, 도 11을 참조해서 상세히 설명한다.

본 실시형태에 의한 절삭 가공물의 제조 방법은 이하의 (ｉ)~(iii)의 공정을 구비한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 각 공정을 실행하는 순서를 명기하지 않고 있는 경우에는 그 순서는 적당히 변경해도 좋다.

(i) 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 절삭 공구(10)를 홀더(11)[절삭 공구(10)]의 회전축(S2)을 중심으로 화살표A 방향으로 회전시키는 공정. 그리고, 절삭 공구(10)를 화살표D 방향으로 이동시켜 피삭재(100)에 근접시키다.

(ii) 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5)을 피삭재(100)의 표면에 접촉시키는 공정. 여기서, 본 실시형태에 있어서는 (ii) 공정은 다음 3개의 공정을 갖는다.

제 1로, 회전하고 있는 절삭 공구(10)를 회전축(S2)에 대하여 평행한 방향인 화살표D 방향으로 이동시키는 공정. 이것에 의해, 피삭재(100)에 대하여 플런지 가공을 행할 수 있다.

제 2로, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5) 중 제 1 주코너(21a)로부터 인접하고 있는 제 2 부코너(22b)에 걸치는 제 2 주절삭부(5c)를 피삭재(100)의 표면에 접촉시키는 공정. 이것에 의해, 제 2 주절삭부(5c)와 접촉해서 절삭된 피삭재(100)의 피삭면이 도 11(b)에 나타내는 바와 같은 절삭면(101)으로 된다.

제 3으로, 회전하고 있는 절삭 공구(10)의 상절삭날(5) 중 제 1 주코너(21a)와 제 1 부코너(22a) 사이에 위치하고 있는 부절삭날(52)을 제 2 주절삭부(5c)와 접촉시킴으로써 형성된 피삭재(100)의 피삭면에 접촉시키는 공정. 이것에 의해, 상술한 제 2 공정에서 제 2 주절삭부(5c)에 의해 절삭된 피삭재(100)의 피삭면 중 제 2 주절삭부(5c)에 의해 직접 절삭되지 않고 남은 부위가 부절삭날(52)에 의해 평활화되어서 도 11(b)에 나타내는 바와 같은 완성면(102)으로 된다.

(iii) 도 11(c)에 나타내는 바와 같이, 절삭 공구(10)를 화살표E 방향으로 이동시켜 절삭 공구(10)를 피삭재(100)로부터 이격하는 공정.

이상의 각 공정을 거침으로써 피삭재(100)를 도 11(c)에 나타내는 바와 같은 원하는 형상으로 절삭해서 이루어지는 절삭 가공물(110)이 제조된다.

또한, 절삭 가공을 계속해서 실행할 경우에는 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지로 하면 좋다.

이상, 본 발명에 의한 몇 가지의 실시형태에 대해서 예시했지만 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 임의의 것으로 할 수 있는 것은 말할 것도 없다.

예를 들면, 상술한 실시형태에 의한 인서트(1)에 있어서는 특기하지 않고 있지만 상면(2) 및 하면(3) 각각의 색을 서로 다르게 하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면 인서트 본체가 은색을 나타내는 초경 합금일 경우에 상면(2) 및 하면(3) 중 어느 한쪽을 예를 들면 금색을 나타내는 질화티타늄(TiN)에 의해 피복하는 것이 바람직하다. 네거티브형 인서트에 있어서는 상면(2) 및 하면(3)은 모두 레이크면으로서 기능하기 때문에 인서트의 장착 실수가 발생하는 경우가 있다. 상면(2) 및 하면(3) 중 어느 한쪽을 TiN으로 피복하면, TiN으로 피복한 면과 피복하지 않은 면이 다른 색으로 된다. 그 때문에, 각각의 면을 명확히 구별할 수 있게 되고, 인서트(1)를 장착할 때의 오인을 억제할 수 있다. 여기서, 상면(2) 및 하면(3) 중 어느 하나의 피복 대상면은 그 전체면을 피복할 필요는 없고, 예를 들면 피복 대상면의 일부(예를 들면 절삭날 이외의 부분)에 TiN을 피복함으로써도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상술한 피복에 이용하는 재료로서는 상면(2) 및 하면(3)의 색의 상위를 인식할 수 있으면 TiN에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 인서트 본체가 초경 합금일 경우에 밝은 적갈색을 나타내는 탄질화티타늄(TiCN), 어두운 적갈색을 나타내는 질화티타늄알루미늄(TiAlN) 등을 이용할 수도 있다.

또한, 상술한 실시형태에 의한 인서트(1)에서는 적재부(26)가 서로 이격되어 있는 3개의 분리부(26a)를 갖는 구성에 대해서 설명했지만, 이것 대신에 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 한에 있어서 3개의 분리부(26a)를 서로 인접하는 부위에 있어서 접속하는 구성을 채용해도 좋다.

또한, 상술한 실시형태에 의한 인서트(1)에서는 특기하고 있지 않지만, 상절삭날(5)이 수직면(S1b)과 대략 평행한 랜드(도시하지 않음)를 갖는 구성으로 해도 좋다. 이것에 의해, 상절삭날(5)의 강도를 향상시킬 수 있고, 소위 중절삭의 가공 조건에 있어서도 적절히 사용하는 것이 가능해진다.

또한, 상술한 실시형태에 의한 인서트(1)에서는 상면(2)이 육각형상인 구성에 대해서 설명했지만 상면(2)이 육각형상 이외의 다른 다각형상인 구성으로 해도 좋다.

Claims

다각형상의 상면과,
상기 상면과 동일 형상의 하면과,
상기 상면 및 상기 하면의 각각과 접속하고 있는 측면과,
상기 상면과 상기 측면의 교선부에 위치하고 있는 상절삭날을 구비하고,
상기 상면은 제 1 내각을 구비하는 3개의 주코너와 상기 제 1 내각보다 큰 제 2 내각을 구비하는 3개의 부코너를 교대로 갖고,
상기 상절삭날은 상기 3개의 주코너 중 제 1 주코너로부터 상기 3개의 부코너 중 상기 제 1 주코너에 인접하고 있는 제 1 부코너 및 제 2 부코너의 각각을 향해서 순서대로 코너 절삭날, 상기 코너 절삭날로부터 멀어짐에 따라서 상기 상하면을 관통하는 중심축에 수직인 수직면을 기준으로 해서 상기 하면을 향해서 제 1 경사각으로 경사져 있는 부절삭날, 및 상기 부절삭날로부터 멀어짐에 따라서 상기 수직면을 기준으로 해서 상기 하면을 향해서 상기 제 1 경사각보다 큰 제 2 경사각으로 경사져 있는 주절삭날을 갖고 있으며,
상기 주절삭날은 측면으로부터 볼 때에 있어서 상기 하면측으로 오목 형상으로서, 상기 부절삭날측의 단부로부터 상기 제 1 부코너 및 상기 제 2 부코너의 단부를 향함에 따라서 상기 하면에 점차 근접하도록 하방으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 코너 절삭날은 상기 수직면에 평행한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상절삭날은 상기 제 1 주코너로부터 상기 제 1 부코너를 향해서 연장되는 부위와, 상기 제 1 주코너로부터 상기 제 2 부코너를 향해서 연장되는 부위가 동일 형상인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 부절삭날은 직선 형상인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 내각은 87~93˚인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 내각은 90°보다 큰 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상면으로부터 상기 하면까지 관통하고 있는 관통 구멍을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상면은 상기 상절삭날에 연속되어 있고, 상기 상절삭날로부터 안쪽을 향함에 따라서 상기 수직면을 기준으로 해서 상기 하면을 향해서 제 3 경사각으로 경사져 있는 레이크면을 더 갖고 있고,
상기 레이크면은 상기 부절삭날의 안쪽에 위치하고 있는 부레이크면과 상기 주절삭날의 안쪽에 위치하고 있는 주레이크면을 갖고 있는 것을 특징을 하는 절삭 인서트.
제 8 항에 있어서,
상기 부레이크면과 상기 주레이크면이 이루는 각의 각도는 상기 부절삭날과 상기 주절삭날이 이루는 각의 각도와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 9 항에 있어서,
상면으로부터 볼 때에 있어서 상기 제 1 주코너와 상기 제 1 부코너 사이에 위치하고 있는 상기 부레이크면과 상기 주레이크면의 경계는 상기 제 1 주코너와 상기 제 2 부코너를 잇는 직선으로부터의 거리가 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 9 항에 있어서,
상면으로부터 볼 때에 있어서 상기 부레이크면과 상기 주레이크면의 경계는 상기 부절삭날과 상기 주절삭날의 절삭날 경계로부터 상기 절삭날 경계에 있어서의 접선에 대하여 수직인 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 8 항에 있어서,
상기 레이크면의 상기 제 3 경사각은 상기 부레이크면, 상기 부레이크면과 상기 주레이크면의 경계, 및 상기 주레이크면에 있어서 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 8 항에 있어서,
상기 레이크면의 폭은 상기 제 1 주코너로부터 상기 제 1 부코너를 향함에 따라서 작아지고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 8 항에 있어서,
상기 상면은 상기 레이크면에 연속되어 있고, 상기 상절삭날로부터 안쪽을 향함에 따라서 상기 수직면을 기준으로 해서 상기 하면으로부터 멀어지는 방향을 향해서 제 4 경사각으로 경사져 있는 상승면을 더 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 14 항에 있어서,
상기 상면은 평면 형상의 적재부를 더 갖고,
상기 레이크면은 상기 3개의 주코너에 대응하는 부위에 있어서 상기 적재부와 연속되어 있음과 아울러 상기 3개의 부코너에 대응하는 부위에 있어서 상기 상승면을 통해 상기 적재부와 연속되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 절삭 인서트와,
상기 절삭 인서트가 장착되는 홀더를 구비하고,
상기 절삭 인서트는 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너로부터 인접하고 있는 상기 제 1 부코너에 걸치는 제 1 주절삭부의 액셜 레이크각이 정이며, 또한 상기 상절삭날 중 상기 제 1 부코너로부터 인접하고 있는 제 2 주코너에 걸치는 비절삭부의 액셜 레이크각이 부인 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 16 항에 있어서,
상기 절삭 인서트는 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너와 상기 제 2 주코너를 잇는 직선의 액셜 레이크각이 부인 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 16 항에 기재된 절삭 공구를 상기 홀더의 회전축을 기준으로 회전시키는 공정과,
회전하고 있는 상기 절삭 공구의 상기 상절삭날을 피삭재의 표면에 접촉시키는 공정과,
상기 절삭 공구를 상기 피삭재로부터 이격하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 절삭 가공물의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 상절삭날을 피삭재의 표면에 접촉시키는 공정은,
회전하고 있는 상기 절삭 공구를 상기 회전축에 대하여 수직인 방향으로 이동시키는 공정과,
회전하고 있는 상기 절삭 공구의 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너로부터 인접하고 있는 상기 제 1 부코너에 걸치는 제 1 주절삭부를 피삭재의 표면에 접촉시키는 공정과,
회전하고 있는 상기 절삭 공구의 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너와 상기 제 2 부코너 사이에 위치하고 있는 상기 부절삭날을 상기 제 1 주절삭부와 접촉시킴으로써 형성된 상기 피삭재의 피삭면에 접촉시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 가공물의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 상절삭날을 피삭재의 표면에 접촉시키는 공정은,
회전하고 있는 상기 절삭 공구를 상기 회전축에 대하여 평행한 방향으로 이동시키는 공정과,
회전하고 있는 상기 절삭 공구의 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너로부터 인접하고 있는 상기 제 2 부코너에 걸치는 제 2 주절삭부를 피삭재의 표면에 접촉시키는 공정과,
회전하고 있는 상기 절삭 공구의 상기 상절삭날 중 상기 제 1 주코너와 상기 제 1 부코너 사이에 위치하고 있는 상기 부절삭날을 상기 제 2 주절삭부와 접촉시킴으로써 형성된 상기 피삭재의 피삭면에 접촉시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 가공물의 제조 방법.