KR101569551B1

KR101569551B1 - 밀링 커터 및 밀링 커터용 절삭 인서트

Info

Publication number: KR101569551B1
Application number: KR1020117002651A
Authority: KR
Inventors: 아사프 발라스
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2009-06-28
Publication date: 2015-11-16
Also published as: CA2731348C; KR20110050633A; EP2313224A1; US20100034601A1; CN103028770B; CN102112259A; CN103028770A; CA2731348A1; RU2483844C2; TW201008681A; JP2011530415A; WO2010016052A1; JP5491505B2; PT2313224T; PL2313224T3; EP2313224B1; CN102112259B; IL193284A; ES2663534T3; US8172487B2

Abstract

인덱서블 절삭 인서트(20) 및 동일 인덱서블 절삭 인서트(20)를 구비하는 밀링 커터(58; 도 5)이다. 인덱서블 절삭 인서트(20)는 상부면(22), 그 대향 하부면(24), 및 주연 측면(26)을 구비한다. 상부면(22) 상의 인접한 주 경사면(54, 56)과 함께 주 절삭 에지(46, 48)가 상부 주연 에지(28) 상에 형성된다. 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 48)는 주 절삭 에지(46, 48)를 따라 상응하는 인덱스점(E, F)에서 서로 다른 인서트 축방향 경사각(A1, A2)을 갖고, 둘 이상의 주 경사면(54, 56)은 주 절삭 에지(46, 48)에 수직이고 인서트축(A, B)을 포함하는 평면 영역(P4, P5)에서 서로 다른 경사면 프로파일각(B1, B2)을 갖는다. 밀링 커터(58)는 복수의 동일 인서트 수용 포켓(60)을 구비한 밀링 커터 본체(62)를 구비하며, 동일 개수의 동일 인덱서블 절삭 인서트(20)가 제거가능하게 장착되고, 서로 다른 축방향 및/또는 반경방향 경사각을 구비하는 활성 주 경사면(54, 56) 및 활성 주 절삭 에지(46, 48)을 구비한다.

Description

밀링 커터 및 밀링 커터용 절삭 인서트{MILLING CUTTER AND CUTTING INSERT THEREFOR}

본 발명은 인덱서블 절삭 인서트 및 동일 인덱서블 절삭 인서트를 구비한 밀링 커터에 관한 것으로, 일반적으로는 금속 절삭 공정, 특히 밀링 절삭 공정에 사용하기 위한 것이다.

회전 절삭 공구의 특정 구동 조건 하에서, 진동 또는 덜컹거림이 일어날 수 있고, 이는 공구의 마모를 가속화하고, 표면 마무리의 수준을 감소시키며, 지속되는 경우에는 축 손상을 가져올 수 있다. 다른 대안의 공구작업에 의지하지 않고 이러한 진동을 제거하거나 줄이기 위해서는 절삭 깊이, 절삭 속도 및 이송 속도를 비롯하 포함하는 작업 인자의 조정이 요구되며, 이는 빈번하게 생산성과 효율을 떨어뜨릴 수 있다.

아래의 선행기술의 예는 충분히 높은 수준의 가공 효율, 정밀도 및 품질을 유지하면서 덜컹거림 또는 진동과 같은 부정적 효과를 감소/제거하는 것을 목적으로 하는 대안적인 공구작업 발명에 대해 논의한다.

미국특허 제4,808,044호는 커터 본체 및 커터 본체에 형성되고 원주방향으로 이격되어 있는 포켓에 착탈가능하게 장착된 복수의 동일한 절삭 인서트를 포함하는 정면 밀링 커터에 대해 개시한다. 제1 및 제2 함몰부는 포켓에 교대로 형성되며, 제1 함몰부는 대체로 회전 방향을 향하는 바닥을 구비하고 제2 함몰부는 제1 함몰부에 비해 약간 기울어진 바닥을 구비한다. 각 인서트는 전방 경사면과 네 측면의 교차부에 형성된 네 개의 주 절삭 에지와, 지지 부재를 통해 함몰부 바닥과 마주하고 웨지 부재에 의해 해체가능하게 고정되는 평평한 후방면을 구비하는 대체로 사변형인 형상을 갖는다. 제1 함몰부를 구비하며 포켓에 장착되는 인서트는 제2 함몰부를 구비한 인접 포켓에 장착되는 인서트에 비해 더 작은 축방향 경사각 및 더 큰 반경방향 경사각을 갖는다. 서로 다른 축방향 및 반경방향 경사각으로 인해, 제1 및 제2 함몰부에 삽입된 인서트는 공작물과의 결합부에 서로 다른 충격력이 가해져서, 커터 본체가 공작 기계와 공진하지 않게 되고 덜컹거림이 방지된다.

미국특허 제6,619,891호는 본체 및 분리된 장착부에 착탈가능하게 장착되고 원주방향으로 이격된 하나 이상의 동일 절삭 인서트 세트를 포함하는 밀링 공구를 개시하고, 각각의 세트는 셋 이상의 절삭 인서트를 포함한다. 각각의 인서트는 경사면과 여유면 사이에 위치하는 활성 절삭 에지를 구비하고, 경사면은 대체로 회전 방향을 향하고 여유면은 대체로 반경방향의 외측을 향한다. 공구 본체 상의 장착부는 절삭 인서트 중 하나가 동일 세트의 다른 둘 이상의 인서트의 여유각에 비해 더 큰 여유각을 갖도록 배열된다. 이러한 조합은 더 큰 여유각의 인서트는 더 우수한 정밀도로 더욱 부드러운 표면 마무리를 할 수 있도록 하고 작은 여유각의 인서트는 진동을 감쇠하고 향상된 안정성을 제공하는 경향이 있는 밀링 공구를 도출한다.

미국특허 제6,997,651호는 초경 합금 원통형 본체에 형성된 복수의 플루트를 구비하고 각각의 플루트는 결합된 주연 절삭 에지 및 단부 절삭 에지를 구비하는 엔드 밀을 개시한다. 제1 및 제2 주연 절삭 에지는 그에 대응하는 제1 및 제2 단부 절삭 에지처럼 원통형 본체의 원주방향에서 봤을 때 교대로 배열된다. 제1 및 제2 주연 절삭 에지는 제1 및 제2 반경방향 경사각을 갖고, 제1 및 제2 단부 절삭 에지는 제1 및 제2 축방향 경사각을 갖는다. 제1 반경방향 경사각은 제2 반경방향 경사각보다 크고, 제1 축방향 각도는 제2 축방향 경사각보다 작다. 이러한 배치는 절삭 저항이 엔드 밀의 모든 절삭 에지에 고르게 분산되도록 함으로써 덜컹거림을 방지한다.

위에서 논의한 각각의 선행기술은 단일한 기하학적 구조를 갖는 절삭 공구를 채용함으로써 덜컹거림을 감소 또는 방지하는 것에 관한 서로 다른 해결책을 제공한다.

본 발명의 목적은 동일한 인서트 수용 포켓 내의 하나 이상의 절삭 인서트를 인덱싱함에 따라 여러가지 기하학적 구조를 얻음으로써 최적의 작업 인자를 유지하면서 진동 및 덜컹거림을 감소시키는 대안적인 해결책을 제공하는 회전 절삭 공구, 상세하게는 밀링 커터에 사용될 수 있는 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 여러가지 주 절삭 에지를 구비하고 밀링 커터 본체의 동일한 인서트 수용 포켓 내의 절삭 인서트를 인덱싱함에 따라 여러가지 커터 축방향 경사각이 얻어질 수 있는 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 여러가지 주 경사면을 구비하고 밀링 커터 본체의 동일한 인서트 수용 포켓 내의 절삭 인서트를 인덱싱함에 따라 여러가지 커터 반경방향 경사각이 얻어질 수 있는 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인덱서블 절삭 인서트가 제공되며,

상부면 및 그 대향 하부면, 상기 상부면과 상기 하부면 사이에서 연장되는 주연 측면과,

상기 상부면 및 상기 하부면 사이에서 연장되고 상기 상부면 및 상기 하부면 쪽으로 개방되며, 상기 절삭 인서트가 인덱싱할 수 있는 인서트축을 구비하는 클램핑 관통 보어와,

상기 상부면과 상기 주연 측면의 교차부에서 상부 주연 에지 상에 형성된 둘 이상의 주 절삭 에지를 포함하고,

상기 인서트축 및 상기 둘 이상의 주 절삭 에지를 포함하는 둘 이상의 인덱스 평면과,

상기 둘 이상의 인덱스 평면이 상기 둘 이상의 주 절삭 에지와 교차하는 둘 이상의 경사점과,

상기 둘 이상의 경사점에서 상기 둘 이상의 주 절삭 에지에 접하는 선과 상기 하부면에 의해 형성되는 하부 평면에 접하는 선 사이에 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2를 구비하고,

상기 둘 이상의 인덱스 평면 사이에 360°/n에 해당하는 인덱스 각이 존재하고, n은 상기 주 절삭 에지의 개수이고,

상기 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2 중 둘 이상이 서로 다르다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인덱서블 절삭 인서트가 제공되며,

상기 상부면과 상기 주연 측면의 교차부에서 상부 주연 에지 상에 형성된 둘 이상의 주 절삭 에지와,

상기 둘 이상의 주 절삭 에지 각각에 인접한 상기 상부면 상에 형성된 둘 이상의 주 경사면을 포함하고,

상기 인서트축을 포함하고 상기 둘 이상의 주 절삭 에지에 수직인 둘 이상의 중심 평면과,

상기 둘 이상의 중심 평면으로 절단하여 얻어지는 상기 둘 이상의 주 경사면의 단면 프로파일로 보았을 때, 적어도 상기 둘 이상의 주 절삭 에지의 근방에서는 동일선상인 선과 상기 하부 평면 사이에 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2를 구비하고,

상기 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2 중 둘 이상이 서로 다르다.

상기 상부면 및 상기 하부면 사이에서 연장되는 인서트축과,

상기 주연 측면과 상기 상부면 및 상기 하부면 각각의 교차부에 형성되는 상부 및 하부 주연 에지와,

상기 상부 및 하부 주연 에지 중 하나 이상에 형성되는 둘 이상의 주 절삭 에지와,

상기 둘 이상의 주 절삭 에지의 각각이 공통의 인덱스 위치로 배향하는 경우 상기 인서트축에 대해 동일한 위치를 공유하는 상기 둘 이상의 주 절삭 에지 상의 둘 이상의 경사점과,

상기 둘 이상의 경사점에서 상기 둘 이상의 주 절삭 에지에 접하는 선과 상기 하부면에 의해 형성되는 하부 평면에 접하는 선 사이에 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2를 포함하고,

상기 상부 및 상기 하부 주연 에지 중 하나 이상에 형성되는 둘 이상의 주 절삭 에지와,

상기 둘 이상의 주 절삭 에지 각각에 인접한 상기 상부면 및 상기 하부면 중 하나 이상에 형성된 둘 이상의 주 경사면을 포함하고,

상기 둘 이상의 중심 평면으로 절단하여 얻어지는 상기 둘 이상의 주 경사면의 단면 프로파일로 보았을 때, 적어도 상기 둘 이상의 주 절삭 에지의 근방에서는 동일선상인 선과 상기 하부면에 의해 형성되는 하부 평면 사이에 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2를 구비하고,

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 밀링 커터가 제공되며,

중심 길이방향 축에 대해 동일한 포켓 각만큼 경사진 실질적으로 평면인 포켓 장착부 표면을 각각 구비하는 복수의 인서트 수용 포켓과 각각 상기 복수의 인서트 수용 포켓 중 하나에 제거가능하게 장착되며 동일한 개수의 동일 인덱서블 절삭 인서트를 구비하는 밀링 커터 본체와,

활성 주 절삭 에지를 포함하는 두 개의 주 절삭 에지와, 활성 주 경사면을 포함하는 두 개의 결합된 주 경사면을 적어도 구비하는,

중심 길이방향 축과 수직인 반경방향 평면에서, 동일 절삭 인서트 중 둘 이상은 서로 다른 커터 축방향 경사각 α1', α2' 및 서로 다른 커터 반경방향 경사각 δ1, δ2 중 하나 이상을 구비한다.

이해를 돕기 위해, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시로만 설명될 것이고, 위 첨부된 도면에서 쇄선은 부재의 부분도를 위한 차단 경계를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제1 측면의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제2 측면의 측면도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트가 제1 인덱스 위치에 있는 밀링 커터의 측면도이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 절삭 인서트가 제2 인덱스 위치에 있는 밀링 커터의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 절삭 인서트의 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 절삭 인서트를 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 절삭 인서트를 Ⅹ-Ⅹ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 11은 제2 실시예에 따른 절삭 인서트가 제1 인덱스 위치에 있는 밀링 커터의 측면도이다.
도 12는 제2 실시예에 따른 절삭 인서트가 제2 인덱스 위치에 있는 밀링 커터의 측면도이다.
도 13은 도 11에 도시된 밀링 커터를 XⅢ-XⅢ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 14는 도 12에 도시된 밀링 커터를 XⅣ-XⅣ선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 텅스텐 카바이드(tungsten carbide)와 같은 초경합금(cemented carbide)을 압출성형 및 소결함으로써 제작할 수 있고, 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있는 인덱서블 절삭 인서트(20)가 도시된다.

절삭 인서트(20)는 상부면(22) 및 하부 평면 P를 형성하는 그 대향 하부면(24), 그 사이에서 연장하는 주연 측면(26)을 구비한다. 상부 및 하부 주연 에지(28, 30)는 주연 측면(26)과 상부면(22) 및 하부면(24)의 교차부에 각각 형성된다. 클램핑 관통 보어(32)는 상부면(22) 및 하부면(24) 사이에서 연장되고 상부면(22) 및 하부면(24) 쪽으로 개방된다. 절삭 인서트(20)는 클램핑 관통 보어(32)와 동축인 인서트축 A 주위로 인덱싱될 수 있다.

주연 측면(26)은 서로 대향하는 제1 및 제2 측면(34, 36)과 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(38, 40)을 구비한다. 서로 대향하는 제1 및 제2 측면(34, 36) 각각은 실질적으로 평면인 동일 측면 받침면(42)을 포함할 수 있다. 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(38, 40)은 실질적으로 평면인 동일 단부 받침면(44)을 포함할 수 있다.

상부 주연 에지(28)는 제1 측면(34)에 인접한 제1 주 절삭 에지(46) 및 제2 측면(36)에 인접한 제2 주 절삭 에지(48)를 구비한다. 상부 주연 에지(28)는 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(38, 40) 각각에 인접한 두 동일 부 절삭 에지(50)와, 제1 및 제2 주 절삭 에지(46, 48)의 각각을 각각의 부 절삭 에지(50)와 결합시키는 두 동일 코너 절삭 에지(52)를 구비할 수 있다. 상부면(22)은 제1 및 제2 주 절삭 에지(46, 48)의 각각에 각각 인접한 제1 및 제2 주 경사면(54, 56)을 구비한다.

도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 인서트 축방향 경사각 α1은 제1 경사점 E에서의 제1 주 절삭 에지(46)에 접하는 선과 하부 평면 P 사이에 존재하고, 제2 인서트 축방향 경사각 α2는 제2 경사점 F에서 제2 주 절삭 에지(48)에 접하는 선과 하부 평면 P 사이에 존재하며, 제1 인서트 축방향 경사각 α1은 제2 인서트 축방향 경사각 α2보다 더 크다. 제1 경사점 E는 인서트축 A를 포함하는 제1 인덱스 평면 P1 상에 존재하며, 제2 경사점 F는 마찬가지로 인서트축 A를 포함하고 제1 인덱스 평면 P1과 인덱스 각 Ψ를 나타내는 제2 인덱스 평면 P2 상에 존재한다. 인덱스 각 Ψ는 360°/n에 해당하고, n는 주 절삭 에지(46, 48)의 개수를 나타내며, 본 실시예에서는 n=2 로 Ψ=180°임을 의미하여, 180°로 인덱스된 경우 제1 경사점 E 및 제2 경사점 F가 인서트축 A에 대하여 동일한 위치를 공유한다. 제1 및 제2 인서트 축방향 경사각 α1 및 α2는 각각 1 및 제2 주 절삭 에지(46, 48)의 길이를 따라 실질적으로 일정할 수 있다.

"인서트 축방향 경사각"의 정의는 절삭 인서트의 '사용시(in hand)' 등가 경사점에서 인덱서블 절삭 인서트의 주 절삭 에지들이 비교되도록 할 수 있다.

아래에서 "커터 축방향 경사각"이라고 하는 것은 경사점에서 주 절삭 에지와 접하는 선과 밀링 커터의 길이방향 축 사이에서 측정되는 경우의 '진정한' 축방향 경사각을 나타낸다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 각각 제1 및 제2 인덱스 위치에 밀링 커터 본체(62)의 미리 결정된 인서트 수용 포켓(60) 내에 제거가능하게 장착되는 절삭 인서트(20)를 구비하는 밀링 커터(58)를 도시한다. 밀링 커터 본체(62)는 세 개의 동일 인서트 수용 포켓(60)을 구비하고, 각 인서트 수용 포켓(60)은 중심 길이방향 축 C에 대해 동일한 포켓 각 θ로 기울어진 실질적으로 평면인 포켓 장착 표면(64)을 구비한다. 도 5에서, 제1 주 절삭 에지(46)는 활성 위치에 존재하고 제1 커터 축방향 경사각 α1'을 갖는 반면, 도 6에서는 제2 주 절삭 에지(48)가 활성 위치에 존재하고 제2 커터 축방향 경사각 α2'를 가지며, 제1 커터 축방향 경사각 α1'은 제2 커터 축방향 경사각 α2'보다 더 크다. 제1 및 제2 커터 축방향 경사각 α1' 및 α2'은 각각 제1 및 제2 주 절삭 에지(46, 48) 상의 경사점에서 측정되고, 밀링 커터 본체(62)의 길이방향 축 C에 수직인 동일한 반경방향의 평면 P3를 공유하며, 제1 및 제2 주 절삭 에지(46, 48)의 길이를 따라 실질적으로 일정할 것이다.

밀링 커터(58)는 예를 들어, 세 개의 동일 인서트 수용 포켓(60)을 구비한 밀링 커터 본체(62)를 가질 수 있으며, 세 개의 동일 커터 인서트(20)가 아래의 가능한 절삭 공구 구성을 제공하기 위한 두 인덱스 위치 중 하나를 가질 수 있다: (ⅰ) 제1 축방향 경사각 α1'을 갖는 활성 제1 주 절삭 에지(46)를 구비하는 세 개의 절삭 인서트(20); (ⅱ) 제2 축방향 경사각 α2'을 갖는 활성 제2 주 절삭 에지(48)를 구비하는 세 개의 절삭 인서트(20); (ⅲ) 제1 커터 축방향 경사각 α1'을 갖는 활성 제1 주 절삭 에지(46)를 구비하는 두 개의 절삭 인서트(20)와 제2 커터 축방향 경사각 α2'을 갖는 활성 제2 주 절삭 에지(48)를 구비하는 한 개의 절삭 인서트(20); (ⅳ) 제1 커터 축방향 경사각 α1'을 갖는 활성 제1 주 절삭 에지(46)를 구비하는 한 개의 절삭 인서트(20)와 제2 커터 축방향 경사각 α2'을 갖는 활성 제2 주 절삭 에지(48)를 구비하는 두 개의 절삭 인서트(20). 따라서, 커터 축방향 경사각의 서로 다른 조합에 관한 가장 적합한 절삭 공구 구성은 동일 절삭 인서트(20)의 단일 세트를 사용하여 선택될 수 있다. 특히, 구성 (ⅲ) 및 (ⅳ)는 최적화된 작업 인자를 제공하면서 덜컹거림을 감소/제거하기 위해 사용될 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상부면(122)과 하부 평면 P'을 형성하는 그 대향 하부면(124), 그리고 그 사이에서 연장되는 주연 측면(126)을 구비하는 인덱서블 절삭 인서트(120)가 도시된다. 상부 및 하부 주연 에지(128, 130)는 주연 측면(126)과 상부면(122) 및 하부면(124)의 교차부에 각각 형성된다. 클램핑 관통 보어(132)는 상부면(122) 및 하부면(124) 사이에서 연장되고 상부면(122) 및 하부면(124) 쪽으로 개방된다. 절삭 인서트(120)는 클램핑 관통 보어(132)와 동축인 인서트축 B의 주위로 인덱싱될 수 있다.

주연 측면(126)은 서로 대향하는 제1 및 제2 측면(134, 136)과, 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(138, 140)을 구비한다. 서로 대향하는 제1 및 제2 측면(134, 136) 각각은 실질적으로 평면인 동일 측면 받침면(142)을 포함할 수 있다. 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(138, 140)은 실질적으로 평면인 동일 단부 받침면(144)을 포함할 수 있다.

상부 주연 에지(128)는 제1 측면(134)에 인접한 제1 주 절삭 에지(146) 및 제2 측면(136)에 인접한 제2 주 절삭 에지(148)를 구비한다. 상부 주연 에지(128)는 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(138, 140) 각각에 인접한 두 동일 부 절삭 에지(150)와, 제1 및 제2 주 절삭 에지(146, 148)의 각각을 각각의 부 절삭 에지(150)와 결합시키는 두 동일 코너 절삭 에지(152)를 구비할 수 있다. 상부면(122)은 제1 및 제2 주 절삭 에지(146, 148)의 각각에 각각 인접한 제1 및 제2 주 경사면(154, 156)을 포함한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 제1 경사면 프로파일각 β1은 제1 주 경사면(154)의 단면 프로파일로 보았을 때, 적어도 제1 주 절삭 에지(146)의 근방에서는 동일선상인 제1 선 L1과 하부 평면 P' 사이에 존재하고, 제2 경사면 프로파일각 β2는 제2 주 경사면(156)의 단면 프로파일로 보았을 때, 적어도 제1 주 절삭 에지(148)의 근방에서는 동일선상인 제2 선 L2와 하부 평면 P' 사이에 존재한다. 제1 및 제2 라인 L1, L2는 인서트축 B를 포함하고 제1 및 제2 주 절삭 에지(146, 148)에 각각 수직인 제1 및 제2 중심 평면 P4, P5 상에 놓인다.

"경사면 프로파일각"의 정의는 절삭 인서트의 '사용시(in hand)' 등가 단면에서 인덱서블 절삭 인서트의 경사면들이 비교되도록 할 수 있다. "경사면 프로파일각"의 정의는 '땅(lands)'으로 불리우는 절삭 에지와 바로 가까이에 인접한 경사면에 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

아래에서 "커터 반경방향 경사각"이라고 하는 것은 주 절삭 에지를 따라서 있는 임의의 지점을 관통하는 영역에서 결합된 경사면과 밀링 커터의 축에 대한 반경 사이의 각도로서 측정되는 경우의 '진정한' 반경방향 경사각을 나타낸다.

도 11, 도 13 및 도 12, 도 14는 각각 제1 및 제2 인덱스 위치에 밀링 커터 본체(162)의 미리 결정된 인서트 수용 포켓(160) 내에 제거가능하게 장착되는 커터 인서트(120)를 구비한 밀링 커터(158)를 도시한다. 밀링 커터 본체(162)는 세 개의 동일 인서트 수용 포켓(160)을 구비하고, 각 인서트 수용 포켓(160)은 중심 길이방향 축 D에 대해 동일한 포켓 각 θ'으로 기울어진 실질적으로 평면인 포켓 장착 표면(164)을 구비한다. 도 13에서, 제1 주 경사면(154)은 활성 위치에 존재하고 제1 주 절삭 에지(146)를 따라 실질적으로 일정한 제1 커터 반경방향 경사각 δ1을 갖는 반면, 도 14에서는 제2 주 경사면(156)이 활성 위치에 존재하고 제2 주 절삭 에지(148)를 따라 실질적으로 일정한 제2 커터 반경방향 경사각 δ2를 가지며, 제1 커터 반경방향 경사각 δ1은 제2 커터 반경방향 경사각 δ2보다 더 크다.

밀링 커터(158)는 예를 들어, 세 개의 동일한 인서트 수용 포켓(160)을 구비한 밀링 커터 본체(162)를 가질 수 있으며, 세 개의 동일한 커터 인서트(120)가 아래의 가능한 절삭 공구 구성을 제공하기 위한 두 인덱스 위치 중 하나를 가질 수 있다: (ⅰ) 제1 커터 반경방향 경사각 δ1을 갖는 활성 제1 경사면(154)을 구비하는 세 개의 절삭 인서트(120); (ⅱ) 제2 커터 반경방향 경사각 δ2를 갖는 활성 제2 주 경사면(156)을 구비하는 세 개의 절삭 인서트(20); (ⅲ) 제1 커터 반경방향 경사각 δ1을 갖는 활성 제1 경사면(154)을 구비하는 두 개의 절삭 인서트(20)와 제2 커터 반경방향 경사각 δ2를 갖는 활성 제2 주 경사면(156)을 구비하는 한 개의 절삭 인서트(20); (ⅳ) 제1 커터 반경방향 경사각 δ1을 갖는 활성 제1 경사면(154)을 구비하는 한 개의 절삭 인서트(20)와 제2 커터 반경방향 경사각 δ2을 구비하는 활성 제2 주 경사면(156)을 구비하는 두 개의 절삭 인서트(20). 따라서, 커터 반경방향 경사각의 서로 다른 조합에 관한 가장 적합한 절삭 공구 구성은 동일 절삭 인서트(120)의 단일 세트를 사용하여 선택될 수 있다. 특히, 구성 (ⅲ) 및 (ⅳ)는 최적화된 작업 인자를 제공하면서 덜컹거림을 감소/제거하는 데에 사용될 수 있다.

비록 본 발명이 일정 수준의 특수성으로 설명되었으나, 이하에서 권리청구되는 바와 같이 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않는 한 다양한 대체 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

인덱서블 절삭 인서트(20, 120)이며,
상부면(22, 122) 및 그 대향 하부면(24, 124), 상기 상부면(22, 122)과 상기 하부면(24, 124) 사이에서 연장되는 주연 측면(26, 126)과,
상기 상부면(22, 122) 및 상기 하부면(24, 124) 사이에서 연장되고 상기 상부면(22, 122) 및 상기 하부면(24, 124) 쪽으로 개방되며, 상기 절삭 인서트(20, 120)가 인덱싱할 수 있는 인서트축 A, B를 구비하는 클램핑 관통 보어(32, 132)와,
상기 상부면(22, 122)과 상기 주연 측면(26, 126)의 교차부에서 상부 주연 에지(28, 128) 상에 형성된 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)를 포함하고,
상기 인서트축 A, B 및 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)를 포함하는 둘 이상의 인덱스 평면 P1, P2와,
상기 둘 이상의 인덱스 평면 P1, P2가 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)와 교차하는 둘 이상의 경사점 E, F와,
상기 둘 이상의 경사점 E, F에서 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)에 접하는 선과 상기 하부면(24, 124)에 의해 형성되는 하부 평면 P, P'에 접하는 선 사이에 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2를 구비하고,
상기 둘 이상의 인덱스 평면 P1, P2 사이에 360°/n에 해당하는 인덱스 각 Ψ이 존재하고, n은 상기 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 개수이고,
상기 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2 중 둘 이상은 서로 다른 크기를 갖는 인덱서블 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148) 각각에 인접한 상기 상부면(22, 122) 상에 형성된 둘 이상의 주 경사면(54, 154; 56, 156)과,
상기 인서트축 A, B를 포함하고 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)에 수직인 둘 이상의 중심 평면 P4, P5와,
상기 둘 이상의 중심 평면 P4, P5로 절단하여 얻어지는 상기 둘 이상의 주 경사면(54, 154; 56, 156)의 단면 프로파일로 보았을 때, 적어도 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 근방에서는 동일선상인 선 L1, L2와 상기 하부 평면 P, P' 사이에 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2를 구비하고,
상기 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2 중 둘 이상이 서로 다른 인덱서블 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 상기 주연 측면(26, 126)은 서로 대향하는 제1 및 제2 측면(34, 134; 36, 136)과 서로 대향하는 제1 및 제2 단부면(38, 40; 138, 140)을 포함하는 인덱서블 절삭 인서트.
제3항에 있어서, 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)는 상기 상부 주연 에지(28, 128) 중에서 상기 제1 및 제2 측면(34, 134; 36, 136)에 인접한 부분을 따라 형성되는 인덱서블 절삭 인서트.
제1항에 있어서,
두 개의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)를 포함하고,
상기 두 개의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148) 각각은 상기 상부 주연 에지(28, 128) 상에 형성된 결합된 부 절삭 에지(50, 150)를 구비하는 인덱서블 절삭 인서트.
제5항에 있어서, 상기 두 개의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148) 및 상기 두 개의 부 절삭 에지(50, 150) 각각은 코너 절삭 에지(52, 152)를 공유하는 인덱서블 절삭 인서트.
제6항에 있어서, 상기 두 개의 부 절삭 에지(50, 150) 및 상기 두 개의 코너 절삭 에지(52, 152)는 동일한 인덱서블 절삭 인서트.
인덱서블 절삭 인서트(20, 120)이며,
상부면(22, 122) 및 그 대향 하부면(24, 124), 상기 상부면(22, 122)과 상기 하부면(24, 124) 사이에서 연장되는 주연 측면(26, 126)과,
상기 상부면(22, 122) 및 상기 하부면(24, 124) 사이에서 연장되고 상기 상부면(22, 122) 및 상기 하부면(24, 124) 쪽으로 개방되며, 상기 절삭 인서트(20, 120)가 인덱싱할 수 있는 인서트축 A, B를 구비하는 클램핑 관통 보어(32, 132)와,
상기 상부면(22, 122)과 상기 주연 측면(26, 126)의 교차부에서 상부 주연 에지(28, 128) 상에 형성된 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)와,
상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148) 각각에 인접한 상기 상부면(22, 122) 상에 형성된 둘 이상의 주 경사면(54, 154; 56, 156)을 포함하고,
상기 인서트축 A, B를 포함하고 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)에 수직인 둘 이상의 중심 평면 P4, P5와,
상기 둘 이상의 중심 평면 P4, P5로 절단하여 얻어지는 상기 둘 이상의 주 경사면(54, 154; 56, 156)의 단면 프로파일로 보았을 때, 적어도 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 근방에서는 동일선상인 선 L1, L2와 상기 하부 평면 P, P' 사이에 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2를 구비하고,
상기 둘 이상의 경사면 프로파일각 β1, β2 중 둘 이상이 서로 다른 인덱서블 절삭 인서트.
제8항에 있어서, 상기 인서트축 A, B 및 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)를 포함하는 둘 이상의 인덱스 평면 P1, P2와,
상기 둘 이상의 인덱스 평면 P1, P2가 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)와 교차하는 둘 이상의 경사점 E, F와,
상기 둘 이상의 경사점 E, F에서 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)에 접하는 선과 상기 하부 평면 P, P'에 접하는 선 사이에 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2를 포함하고,
상기 둘 이상의 인덱스 평면 P1, P2 사이에 360°/n에 해당하는 인덱스 각 Ψ이 존재하고, n은 상기 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 개수이고,
상기 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2 중 둘 이상이 서로 다른 인덱서블 절삭 인서트.
제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2는 상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 길이를 따라 실질적으로 일정한 인덱서블 절삭 인서트.
밀링 커터(58, 158)이며,
중심 길이방향 축 C, D에 대해 동일한 포켓 각 θ, θ'만큼 경사진 실질적으로 평면인 포켓 장착부 표면(64, 164)을 각각 구비하는 복수의 인서트 수용 포켓(60, 160)과 각각 상기 복수의 인서트 수용 포켓(60, 160) 중 하나에 제거가능하게 장착되며 동일한 개수의 동일 인덱서블 절삭 인서트(20, 120)를 구비하는 밀링 커터 본체와(62, 162),
활성 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)를 포함하는 두 개의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)와, 활성 주 경사면(54, 154; 56, 156)을 포함하는 두 개의 결합된 주 경사면(54, 154; 56, 156)을 적어도 구비하는,
중심 길이방향 축 C, D와 수직인 반경방향 평면 P3에서, 동일 절삭 인서트(20, 120) 중 둘 이상은 서로 다른 크기의 커터 축방향 경사각 α1', α2' 및 서로 다른 크기의 커터 반경방향 경사각 δ1, δ2 중 하나 이상을 구비하는 밀링 커터.
제11항에 있어서, 상기 밀링 커터 본체(62, 162)는 복수의 동일 인서트 수용 포켓(60, 160)을 구비하는 밀링 커터.
제11항에 있어서, 상기 둘 이상의 동일 절삭 인서트(20, 120)와 결합된 상기 커터 반경방향 경사각 δ1, δ2는 상기 둘 이상의 활성 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 길이를 따라 실질적으로 일정한 밀링 커터.
제11항에 있어서, 상기 둘 이상의 동일 절삭 인서트(20, 120)와 결합된 상기 커터 축방향 경사각 α1', α2'은 상기 둘 이상의 활성 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)의 길이를 따라 실질적으로 일정한 밀링 커터.
제1항에 있어서, 주연 측면(26, 126)은 둘 이상의 측면(34, 36; 134, 136)을 갖고,
상기 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)는 상부면(22, 122)과 둘 이상의 측면(34, 36; 134, 136)의 교차부에 형성되고, 상기 절삭 인서트(20, 120)의 둘 이상의 측면도에서, 둘 이상의 주 절삭 에지(46, 146; 48, 148)에 접하는 선들은 인서트축 A, B의 동일한 측 상에서 하부 평면 P, P'을 향해 수렴 및 교차하는 인덱서블 절삭 인서트.
제1항에 있어서, 상기 둘 이상의 인서트 축방향 경사각 α1, α2 각각은 서로 다른 크기를 갖는 인덱서블 절삭 인서트.