KR101654962B1

KR101654962B1 - 밀링 공구 및 밀링 인서트

Info

Publication number: KR101654962B1
Application number: KR1020130004591A
Authority: KR
Inventors: 랄프 레토; 페르 빅룬드
Original assignee: 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2016-09-06
Also published as: KR20130084260A; EP2614910B1; SE1250021A1; CN103203493A; JP5992839B2; JP2013144356A; US20140030034A1; SE536343C2; EP2614910A1; CN103203493B; US9333568B2

Abstract

본 발명은 가상의 원통체에 의해 한정되는 라운드형 기본 형상을 갖는 양면형의 인덱스 가능한 밀링 인서트에 관한 것으로서, 상기 원통체는 중심 축선 (C2) 과 동심이고, 또 상기 중심 축선에 대해 수직하게 연장하는 그리고 중립면 (NP) 으로부터 등거리로 이격되는 2 개의 기준면들 사이에서 연장하고, 상기 밀링 인서트는 상기 기준면 (18a, 18b) 내에 위치되는 한 쌍의 대향하는 칩 면으로서, 상기 칩 면들 사이에서 중심 축선과 동심인 외피 표면 (19) 이 연장되는, 상기 한 쌍의 대향하는 칩 면, 상기 칩 면들의 주변을 따르는 동일한 그리고 교대로 사용할 수 있는 다수의 절삭날 (20), 뿐만 아니라 수개의 사전 결정된 인덱스 위치들 중의 하나의 위치 내에 상기 밀링 인서트를 회전 고정하기 위한 로크 수단 (28, 29) 을 포함한다. 본 발명에 따르면, 개개의 절삭날 (20) 은, 상기 밀링 인서트가 측면도에서 평가되었을 때, 기준면으로부터 함몰되는 파의 골 형상을 갖고, 또 2 개의 날 부분 (22, 23) 을 포함하고, 상기 날 부분 (22, 23) 은 저점 (24) 을 통해 상호 내로 변형되고, 상기 날 부분 (22, 23) 중의 일차 날 부분 (22) 은 이차 날 부분 (23) 보다 길고, 또 상기 이차 날 부분 (23) 이 상기 저점을 향해 하향 경사를 이루는 유사한 경사 각도보다 작은 경사 각도로 저점 (24) 을 향해 하향 경사를 이룬다. 추가하여, 본 발명은 문제의 밀링 인서트를 구비하는 밀링 공구에 관한 것이다.

Description

밀링 공구 및 밀링 인서트{A MILLING TOOL AS WELL AS A MILLING INSERT}

제 1 양태에서, 본 발명은 한편으로 본체를, 그리고 다른 한편으로 양면형의 인덱스 가능한 밀링 인서트를 포함하는 밀링 공구로서, 상기 본체는 전단부 및 후단부뿐만 아니라 시트를 포함하고, 상기 전단부와 후단부의 사이에 상기 본체가 회전할 수 있는 중심 축선이 연장하고, 또 상기 중심 축선과 회전 대칭의 외피 표면이 동심이고, 상기 시트는 상기 외피 표면과 상기 전단부 사이의 천이부 내에 위치되고, 상기 밀링 인서트는 중심 축선과 동심인 그리고 2 개의 기준면 사이에 연장하는 가상의 원통체에 의해 규정되는 라운드형 기본 형상을 갖고, 상기 2 개의 기준면은 상기 중심 축선에 대해 수직으로 연장하고, 밀링 인서트는 한 쌍의 대향하는 칩 면들 및 상기 개개의 칩 면의 주변을 따라 다수의 동일한 그리고 교대로 사용할 수 있는 절삭날을 포함하고, 상기 칩 면들은 상기 기준면들 내에 위치되고, 또 상기 칩 면들 사이에서 상기 밀링 인서트의 중심 축선과 동심인 외피 표면이 연장하고, 상기 시트는 상기 본체 내에서 티핑-인 (tipping-in) 되는 그리고, 상기 밀링 인서트의 작동 중인 절삭날의 후방에 여유 (clearance) 를 제공할 목적으로, 축방향의 티핑-인 각도 뿐만 아니라 반경방향의 티핑-인 각도가 네거티브인 공간 위치 내에 위치되고, 상기 밀링 인서트는 체결 기구에 의해 상기 시트 내에 클램핑되고, 또 각각 상기 본체와 상기 밀링 인서트 내에서 공동 작용하는 고정 수단에 의해 수개의 인덱스 위치들 중의 하나의 위치 내에 회전 고정되는, 밀링 공구에 관한 것이다.

추가의 중요한 양태에서, 본 발명은 또한 양면형의 인덱스 가능한 밀링 인서트 자체에 관한 것이다.

밀링 가공을 포함하는 금속의 칩 제거 또는 절삭 기계가공을 위한 많은 영역에서, 공구 내에 포함되는 교환 가능한 밀링 인서트는 강해야 하고, 긴 사용 수명을 가져야 하고, 효율적인 칩 제거를 제공해야 할 뿐 아니라, 가장 중요하게는 문제의 용도에 가능한 많이 사용될 수 있는 절삭날을 포함하는 것이 바람직하다. 그러므로, 밀링 분야에서, 다수의 절삭날 또는 절삭날 부분이 2 개의 칩 면의 주변들 중의 각 하나를 따라 형성될 수 있는 경우 뿐만 아니라, 모서리가 없는 밀링 인서트가 각 절삭날이 다소 취약한 모서리부를 갖는 다각형 밀링 인서트에 비해 상당히 강하고 또 내구성을 갖는 경우에는, 라운드형의 양면형 밀링 인서트가 적합하다.

예를 들면, US 2011/0103905 A1 및 WO 2010/017859 A1에 개시된 라운드형의 양면형 밀링 인서트는, 작동 중인 칩 제거 절삭날의 후방에 여유를 보장하기 위해, 본체 내의 부속 시트 (seat) 가 특별한 소위 티핑-인 공간 위치 내에 위치될 것을 요구하는데, 여기서 축방향의 티핑-인 각도 및 반경방향의 티핑-인 각도의 양자는, 밀링 인서트가 편면형 (single sided) 이고 또 포지티브 (positive) 절삭 형상으로 형성되는 경우에 가능한 포지티브 티핑-인 각도의 반대인, 네거티브 (negative) 이다. 일반적으로, 네거티브 절삭날은 무엇보다도 제거될 재료가 포지티브 절삭날의 경우와 같은 쐐기 작용에 의해 상승되기 보다는 회전 방향으로 밀링 인서트의 전방으로 가압되므로 포지티브 절삭날에 비해 더 무딘 절삭이다. 그러므로, 라운드형 기본 형상을 갖는 종래에 공지된 양면형 밀링 인서트의 단점은 무엇보다도 칩 형성이 숙달되기 곤란해질 수 있고, 또 밀링 작용은 거슬리는 고음을 발생시킨다는 것이고, 이것은 문제의 설비에서 열악한 작업 환경을 발생시키는 요인이다. 종래에 공지된 라운드형의 양면형 밀링 인서트의 추가의 단점은, 밀링 인서트의 네거티브 티핑-인 위치로 인해, 공구의 회전 축선에 수직한 평면 내에서 직선적인 공급에 추가하여 상당한 축선방향의 공급이 공구에 적용되는 즉시 밀링 인서트의 외피 표면이 생성된 표면과 충돌하므로 램핑 (ramping) 작용이 성공적으로 실행될 수 없다는 사실이다.

기술용어

본 발명이 더욱 상세하게 설명되기 전에, 명확한 개념을 제공하기 위해, 본 발명의 이해에 중요한 특정의 기본 개념이 명확해져야 하고, 또 이것은 공구 및 밀링 인서트의 각각의 본체의 형상에만 관련되는지 또는 작용 시의 그 기능에만 관련되는 것인지의 여부에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면 하나의 특징이 "공칭 (nominal)"으로서 기재된 경우, 이것은 밀링 인서트 그 자체, 즉 공구 본체에 결합되지 않은 밀링 인서트에만 관련되지만, 하나의 특징이 "기능적 (functional)"이라고 표시된 경우, 이것은 공구의 조립된 상태, 즉 본체의 시트 내에 장착된 밀링 인서트를 구비하는 공구의 조립된 상태에 관련된다. "칩 면"이라는 개념은 원주의 외피 표면이 개재하여 연장하는 밀링 인서트의 임의의 단부에 관련된다. 개개의 칩 면은 본체의 시트 내에 장착된 상태에서 상측 또는 하측을 형성할 수 있다. 각 칩 면에는 각 절삭날에 가장 근접하는 다수의 부분 표면들이 포함된다. 이하, 상기 부분 표면들은 "칩 면들"이라고 부른다. 더욱이, "경사각"이라는 개념은 개개의 절삭날에 포함되는 2 개의 날 부분들 중의 각각 하나가 절삭날이 개재하여 연장하는 최고 위치의 단부 점들에 의해 접촉되는 기준면에 대해 경사지는 각도에 관련된다. 이하의 기재에서, "반전될 수 있는 (invertible)" 또는 "인덱스 가능한 (indexable)"이라는 개념도 각각 발견된다. 본 발명에 따른 밀링 인서트가 "반전된다"고 함은 이전에 상방으로 노출된 칩 면이 다른 칩 면을 상방으로 노출시키기 위한 목적으로 시트의 접선 지지 표면 또는 저면을 향해 하방으로 회전되는 것을 의미한다. 밀링 인서트가 "인덱싱된다"고 함은 밀링 인서트가 탈착된 후에 그 중심 축선에서 약간 회전된 후, 다시 시트에 고정되는 것을 의미한다. 밀링 인서트의 반전 및 인덱싱의 목적은 통상적으로 이전의 작동 절삭날이 마모된 경우에 사용되지 않은 절삭날로 변경하기 위한 것으로서, 여기서 개개의 각 절삭날은 본체에 대해 전적으로 동일한 공간 위치를 취해야 한다.

종래의 공지된 밀링 인서트의 단점을 방지하고, 또 라운드형의 기본 형상을 갖는 양면형인 문제의 밀링 공구용 밀링 인서트를 제공하는 목적이 본 발명의 기초를 형성한다. 그러므로, 본 발명의 주요 목적은, 본체 내의 자체의 네거티브 티핑-인 공간 위치에도 불구하고, 더욱 상세하게는 절삭날이 용이한 절삭 상태가 되게 하는 한편 생성되는 소음의 수준을 최소화하고, 우수한 칩 형성을 보장하는 목적으로, 기능적으로 포지티브 절삭 공정을 가능하게 하는, 즉 절삭 공정 중에 작동 중인 절삭날이 생성된 표면으로부터 칩들을 쐐기 작용에 의해 분리시키고 또 취출시키는 절삭 공정을 가능하게 하는 라운드형의 양면형 밀링 인서트를 제공하는 것이다. 추가의 목적은 밀링 공구를 대형 램핑 각도에서의 램핑 작용에 사용할 수 있도록 하는 밀링 인서트를 제공하는 것이다. 추가하여, 본 발명은 비교적 큰 절삭 깊이로 효율적인 밀링을 가능하게 하는 절삭날에 의해 형성될 수 있는 밀링 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 또 하나의 목적은, 간단하고도 비용 효율적인 방식으로, 본체의 시트 내의 대응하는 고정 수단과 협동작용하여 밀링 인서트의 회전하는 경향에 효과적으로 대항하는 고정 수단을 갖도록 제작될 수 있는 밀링 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 상기 주요 목적은 밀링 인서트의 개개의 절삭날이, 밀링 인서트를 측면도에서 보았을 때, 인접하는 기준면보다 낮은 파의 골 형상으로 제공됨으로써 그리고 2 개의 날 부분들로 형성됨으로써 달성되고, 이 2 개의 날 부분은 저점을 통해 서로 천이되고, 이 날 부분들 중의 일차 날 부분은 이차 날 부분보다 더 길고 또 이차 날 부분이 저점을 향해 하향 경사를 이루는 대응하는 경사 각도보다 작은 경사 각도로 저점을 향해 하향 경사를 이룬다. 이와 같은 방법으로, 밀링 인서트가, 그 장착된 상태에서, 반경방향의 티핑-인 각도 뿐만 아니라 축방향의 티핑-인 각도가, 우수한 여유를 제공하기 위해, 네거티브인 위치로 티핑-인됨에도 불구하고, 기능적으로 포지티브인 절삭 공정이 얻어진다.

본 발명의 하나의 실시형태에서, 밀링 인서트는, 밀링 인서트의 외피 표면 내에 포함되고 적어도 이차 날 부분에 인접하여 위치되는 여유면이 밀링 인서트의 라운드형 형상을 한정하는 가상의 원통체로부터 벗어나는 방식으로, 더 정확하게는 이차 날 부분으로부터 중립면을 향하는 방향으로 형성된다. 이와 같은 방법으로, 여유면이 피가공물의 재료와 충돌하지 않고 램핑 작용이 허용된다.

문제가 없는 램핑의 가능성을 더욱 개선하기 위한 목적으로, 밀링 인서트는 웨이스트를 구비하여 형성될 수 있고, 이 웨이스트는 밀링 인서트의 중립면 내에 위치되고, 이 웨이스트로부터 원주의 여유면들은 칩 면들의 주변을 향해 분기된다. 이와 같은 방법으로, 효율적인 여유면이 절삭날의 이차 날 부분에 인접하여, 뿐만 아니라 일차 날 부분에도 인접하여 제공된다. 다시 말하면, 효율적인 여유가 개개의 절삭날의 전체 길이를 따라 얻어진다.

하나의 실시형태에서, 평면도로 보았을 때, 일차 날 부분은 절삭날의 총 원호 길이의 최소 60 % 인 원호 길이를 구비한다. 이 실시형태의 이점은 밀링 인서트가 그 용이한 절삭 특성 및 청각적으로 유리한 특성을 유지하면서 비교적 큰 절삭 깊이로 작동할 수 있다는 것이다.

하나의 실시형태에서, 제 1 날 부분은 개개의 절삭날의 총 길이의 최대 85 % 인 원호 길이를 구비한다. 이와 같은 방법으로, 절삭날은 밀링 인서트의 파의 골이 지나치게 깊어지지 않는 한도 내에서 큰 절삭 깊이를 위해 적합한 설계로 형성될 수 있다. 이것은 밀링 인서트에 전체적으로 우수한 강도를 제공하는데 기여한다.

본 발명의 하나의 실시형태에서, 하나의 칩 면을 따르는 절삭날은 다른 하나의 칩 면을 따르는 절삭날에 대해 예각의 원호 각도 (arc angle) 로 회전 각도방향으로 변위된다. 이와 같은 방법으로, 절삭날의 파의 골 형상에도 불구하고, 최적의 벌크 강도를 보장하면서 밀링 인서트가 가능한 한 균일한 두께를 달성하는 이점이 얻어진다. 밀링 인서트의 2 세트의 절삭날을 상호에 관하여 적절한 원호 각도로 상호 변위시킴으로써, 램핑의 가능성, 더 정확하게는 큰 램핑 각도의 밀링이 추가로 개선된다.

하나의 실시형태에서, 밀링 인서트를 부속 시트 내에 회전 고정하기 위해 요구되는 수단은 밀링 인서트의 2 개의 대향하는 칩 면들 중의 각 하나의 칩 면 내에 위치된다. 이와 같은 방법으로, 설계자는 밀링 인서트의 외피 표면을 최상의 방법으로 자유롭게, 즉 외피 표면에 이와 같은 수단을 장착하지 않고, 형성하게 된다. 추가하여, 칩 면 내에 회전 고정 수단을 설치함으로써, 밀링 인서트의 회전을 방지하는 지형학적 형상을 갖는 고정 수단을 용이하게 제공하기 위한 절삭날의 형상이 사용될 수 있다는 이점이 얻어진다.

하나의 실시형태에서, 각 칩 면 내에 형성되는 회전 고정을 위한 연결 표면은 비교적 얇은, 무단 (endless) 칩 면을 통해 모든 절삭날을 따르는 연속적인 절삭날로부터 분리될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 이 칩 면은 내측의 칩 면의 지형학적 형상에 의존하지 않고 형성될 수 있다. 무엇보다도, 절삭날의 레이크 각도는 절삭날의 길이를 따라 균일하게 형성될 수 있다.

도 1 은 조립된 작동 상태의 본 발명에 따른 밀링 공구를 도시하는 저부 사시도이다,
도 2 는 본 발명에 따라 형성된 밀링 인서트 및 본체의 시트 또는 공구 헤드로부터 분리된 밀링 인서트를 위한 체결 나사를 도시하는 분해 사시도이다,
도 3 은 도 2 와 동일한 상태의 본체 및 밀링 인서트의 측면도이다,
도 4 는 시트로부터 여전히 이격된 밀링 인서트를 갖는 본체의 전방으로부터의 단부도이다,
도 5 는 밀링 인서트의 특성의 이해를 돕기 위한 목적을 갖는 가상의 기하학적 도면이다,
도 6 은 본 발명에 따른 밀링 인서트의 조감도이다,
도 7 은 동일한 밀링 인서트의 측면도이다,
도 8 은 밀링 인서트의 평면도이다,
도 9 는 도 8 에 따른 밀링 인서트의 대략 "3시" 와 "6시" 사이의 섹터의 확대도이다,
도 10 은 개개의 절삭날의 파의 골형 (wave trough-like) 또는 대체로 오목한 형상을 도시하는 도 9 의 X-X의 부분적으로 도식적인, 파단된, 상세 측면도이다,
도 11 은 도 10 에 따른 개개의 절삭날에 포함되는 2 개의 날 부분들의 경사각을 도시하는 기하학적 도면이다,
도 12 는 하향 칩 면의 형태의 밀링 인서트의 하측을 도시하는 하부 사시도이다,
도 13 은 도 12 에 도시된 것과 정확하게 동일한 회전 각도 위치에 있는 밀링 인서트의 상측을 도시하는 밀링 인서트의 조감도이다,
도 14 는 하나의 칩 면을 따른 절삭날의 세트가 대향하는 칩 면을 따른 대응하는 절삭날의 세트에 대해 변위되는 방법을 도시하는 밀링 인서트의 조감도이다,
도 15 는 2 개의 칩 면의 지형학적 설계에서 표시되는 것과 동일한 변위를 도시하는 평면도이다,
도 16 은 도 15 의 XVI-XVI 단면도이다,
도 17 은 밀링 인서트의 기능적인 축방향의 티핑-인 위치를 도시하는 확대 상세 측면도이다,
도 18 은 동일한 밀링 인서트의 반경방향의 티핑-인 각도를 도시하는 하측으로부터의 부분 평면도이다,
도 19 는 램핑 중에 밀링 공구를 도시하는 부분적으로 도식적인 측면도이다,
도 20 은 장착된 상태의 밀링 인서트의 위치를 도시하는 확대 정면도이다.

도 1 내지 도 4 에는 라운드형의 기본 형상을 구비하는 본 발명에 따라 형성된 양면형의 인덱스 가능한 밀링 인서트를 갖는 밀링 공구가 도시되어 있다. 이 공구는 소위 밀링 커터 헤드 형태의 본체 (1) 뿐만 아니라 밀링 인서트 (2) 를 포함한다. 이 공구에는 나사 형태의 체결 기구 (3) 가 또한 포함되고, 이 체결 기구는 본체 (1) 의 시트 (4) 에 밀링 인서트를 클램핑하는 목적을 갖는다. 실제로, 이 본체 (1) 는 강으로, 그리고 밀링 인서트 (2) 는 더 경질의 재료, 특히 초경합금으로 제작될 수 있다. 또한 나사 (3) 는 강으로, 적절하게는 어느 정도의 고유 탄성을 갖는 강으로 제작될 수 있다.

이 본체 (1) 는 전단부 (5) 및 후단부 (6) 를 포함하고 (도 3 참조), 이 전단부 (5) 및 후단부 (6) 사이에, 본체가 회전할 수 있는, 더 정확하게는 화살표 (R) 의 방향으로 회전할 수 있는 중심 축선 (C1) 이 연장되어 있다. 다시 말하면, 이 중심 축선 (C1) 은 공구의 회전 축선이다. 회전 대칭의 기본 형상을 갖는 부분 원추형 외피 표면 (7) 이 중심 축선 (C1) 과 동심이다. 본체의 전단부 (5) 는 링 형상의 표면 (8) 을 포함하고 (도 1 참조), 이 링 형상의 표면 (8) 은 중심 축선 (C1) 에 대해 수직하게 연장하고, 또 링 형상의 표면 (8) 의 내측에는 컵 형상의 카운터싱크 (9) 가 형성되어 있다. 본체의 외피 표면 (7) 과 전단부 (5) 사이의 천이부에는, 내부에 시트 (4) 가 카운터싱크로 형성되어 있는 (회전 방향의) 후방 제한 벽 (11) 을 갖는 칩 포켓 (10) 이 형성되어 있다. 이 시트 (4) 는 저면 (12) (이것의 특수한 설계는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다) 뿐만 아니라 아치형 측 지지면 (13) 으로 형성된다. 이 저면 (12) 은 작동 중에 밀링 인서트 (2) 상에 작용하는 접선방향 절삭력을 전달하는 한편, 측 지지 표면은 반경방향 및 축방향 힘을 전달하기 위한 것이다. 나사 (3) (이 나사는 본 기술분야의 당업자에 의해 "스프링 편향된 (spring biased)" 것으로 표시된다) 가 체결된 경우, 이 나사는, 자체의 고유 탄성을 사용하여, 시트의 저면 (12) 에 대해서 뿐만 아니라 시트의 측 지지 표면 (13) 에 대해서 밀링 인서트를 가압한다.

시트의 저면 (12) 에는, 나사가 밀링 인서트의 중앙 관통 구멍 (17) 을 통해 삽입된 경우에, 나사 (3) 의 수나사산 (16) 이 체결될 수 있는 암나사산 (15) 을 갖는 중앙 구멍 (14) 이 개구되어 있다. 중앙 관통 구멍 (17) 뿐만 아니라 밀링 인서트 (2) 의 중심 축선은 전체적으로 C2로 표시되고, 한편 구멍 (14) 의 대응하는 중심 축선은 C3로 표시된다. 나사 (3) 의 단독의 중심 축선은 C4로 표시된다.

이 밀링 인서트는 양면형이므로, 이 밀링 인서트가 장착되는 시트는, 앞에서 지적된 바와 같이, 이 밀링 인서트의 작동 중인 칩 제거 절삭날의 후방에 필요한 여유를 제공하기 위해 본체 (1) 내에서 특별한 티핑-인 또는 공간 위치, 즉 본 기술분야의 당업자에 의해 "네거티브 (negative)"로 명명되는 티핑-인 위치를 취한다. 이 위치는 밀링 인서트의 특성이 더욱 명확해진 때 더 상세히 설명될 것이지만, 이미 도 3 및 도 4 에서 이 위치는 나사 구멍 (14) 의 중심 축선 (C3) 으로 나타나 있다. 따라서, 도 3 에서, 중심 축선 (C3) (또한 각각 C2 및 C4) 이, 본체의 중심 축선 (C1) 이 위치되어 있는 수직면에 대해 둔각 (ε) 으로 연장하는 방법이 도시되어 있다. 이 실시예에서, ε는 95°이다. 일반적으로, 시트의 저면 (12) 은 C3에 수직하게 연장한다. 이것은 저면 (12) 이 C1과 일치하는 수직면에 대해 90°- 95°= -5°의 축방향의 티핑-인 각도로 경사지는 것을 의미한다. 유사한 방식으로, 저면의 반경방향의 티핑-인 각도도 네거티브이다. 이것은 도 4 에 도시되어 있고, 여기서 네거티브인 반경방향의 티핑-인 각도는 ζ로 표시되고, 절대값으로 8°이다.

이하에서, 도 6 내지 도 16 을 참조하여 본 발명에 따른 밀링 인서트의 설계가 상세히 설명된다. 그러나, 먼저 도 5 가 참조되고, 도 5 는 밀링 인서트 (2) 에 특징을 부여하는 특징의 이해를 돕기 위한 목적을 갖는 가상의 기하학적 도면을 도시한다. 도 5 에서, RP는 2 개의 동일한 기준면을 표시하고, 이 기준면들 사이에 중심 축선 (C2) (= 밀링 인서트 (2) 의 중심 축선) 과 동심인 원통체 (CY) 가 연장해 있다. 이 2 개의 기준면 (RP) 은 중심 축선 (C2) 에 대해 수직하게 연장하고, 이것은 이 기준면들이 상호 평행하다는 것을 의미한다. 이 기준면 (RP) 들은 또한 중립면 (NP) 에 대해 평행하고, 이 중립면 (NP) 으로부터 등거리로 이격되어 있다. 다시 말하면, 이 중립면 (NP) 은 기준면 (RP) 들의 중간에 위치된다. 이 원통체 (CY) 는 중심 축선 (C2) 에 평행한 직선적 모선 (G) 에 의해 생성되는 것으로 가정되는 회전면으로 이루어진다. 도 5 의 상측에 도시된 기준면 (RP) 은 도면에 공간감을 제공하도록 사선으로 표시되어 있다는 것이 또한 지적되어야 한다. 2 개의 기준면 (RP) 의 주변은 원통체 (CY) 에 접촉하는 경계선을 형성하는 원이다.

도 6 및 도 7 에서, 밀링 인서트에 포함되는 2 개의 대향하는 그리고 축방향으로 분리된 단부들은 도면부호 18로 표시되어 있고, 이 단부들은 이하에서 "칩 면"으로 표시되고, 이 칩 면들 사이에 원주의 외피 표면 (19) 이 연장된다. 각 칩 면 (18) 의 지형학적 형상은 동일하고, 또 4 개의 동일한 절삭날 (20) 이 개개의 칩 면의 주변을 따라 형성되는 특성을 갖는다. 각 절삭날은 그 전체가 2 개의 단부점 (21) 들 사이에 연장하고, 또 2 개의 부분 (22, 23) 을 포함하고, 이 부분 (22, 23) 들은 도면부호 24로 표시되는 점을 통해 서로 천이된다.

본 발명에 따른 밀링 인서트의 특징은 개개의 절삭날 (20) 이 개개의 기준면 (RP) 보다 낮은 파의 골 또는 오목부의 형상을 갖고, 날 부분 (22) 은 날 부분 (23) 보다 길고, 또 날 부분 (23) 이 점 (24) 을 향해 하향 경사를 이루는 경사 각도보다 작은 경사 각도로 점 (24) 을 향해 하향 경사를 이루는 것이다. 이하, 이 날 부분 (22) 은 "일차 날 부분"으로 표시되고, 날 부분 (23) 은 "이차 날 부분"으로 표시되고, 또 점 (24) 은 기준면 (RP) 에 대해 절삭날의 최하측에 위치하는 점이므로 "저점"으로 표시된다. 상기 단부점 (21) (도 7 및 도 5 참조) 은 개개의 기준면 (RP) 에 접촉할 뿐만 아니라, 본 실시예에서 원통체 (CY) 에도 접촉한다.

도 8 내지 도 11 을 참조하면, 예시된 밀링 인서트가 각 칩 면을 따라 4 개의 절삭날 (20) 에 의해 형성된다. 이것은 개개의 절삭날이 90°인 원호 각도 (δ) (도 8 참조) 에 대응하는 총 길이를 갖는다는 것을 의미한다. 이와 관련하여, 일차 날 부분 (22) 은 β로 표시되는 원호 각도를 포함하고, 한편 이차 날 부분 (23) 의 대응하는 원호 각도는 γ로 표시된다.

적어도 중간 정도의 깊이의 램프 밀링을 허용하기 위해, 적어도 이차 날 부분 (23) 에 인접하는 밀링 인서트의 외피 표면 (19) 은, 가상의 원통체 (CY) 로부터 벗어나는, 더 정확하게는 상기 날 부분 (23) 으로부터 중립면 (NP) 을 향하는 방향으로 벗어나는 여유면에 의해 형성된다. 도시된 바람직한 실시형태에서, 상기 여유면은 웨이스트 (25) 를 구비하는 밀링 인서트를 형성함으로써 실현되고, 이 웨이스트 (25) 는 중립면 (NP) 에 위치되고, 이 웨이스트로부터 원주의 여유면 (26) 들이 칩 면들의 주변을 향해 분기된다. 상기 웨이스트를 형성함으로써, 2 개의 여유면 (26) 들은 밀링 인서트를 따라 무단으로 연장하고, 또 일차 날 부분 (22) 뿐만 아니라 이차 날 부분 (23) 을 따라 연속적인 여유면을 형성한다. 이 실시예에서, 공칭 여유 각도 (σ) (도 7 참조) 는 7°이다. 그러나, 이 각도는, 예를 들면, 3° ~ 12°의 범위 내에서 변화할 수 있다.

단지 도 8 에서, 4 개의 절삭날 (20) 들은 이 절삭날들을 구별하기 위해 접미사 a, b, c, d 가 추가되었다. 유사한 방식으로, 단부점 (21) 에 동일한 접미사가 부여되었다. 따라서, 절삭날 (20a) 은 제 1 단부점 (21a) 과 제 2 단부점 (21b) 사이에 연장하고, 단부점 (21b) 은 절삭날 (20b) 의 제 1 단부점을 형성한다.

도시된 바람직한 실시형태에서, 칩 면 (18) 을 따르는 절삭날은, 더 정확하게는 밀링 인서트에 최적의 벌크 강도를 부여할 뿐만 아니라 램프 밀링을 위한 조건을 더욱 향상시킨다는 목적으로, 다른 칩 면을 따르는 절삭날에 관하여 예각의 원호 각도로 회전 각도방향으로 변위된다. 따라서, 이와 같은 방식으로 절삭날을 변위시킴으로써, 대향하는 절삭날의 2 개의 저면이 동일한 축방향 범위의 선을 따라 배향되는 것이 방지되고; 이것에 의해 이 영역에서 밀링 인서트를 취약화하는 것이 방지된다. 회전 각도방향 변위에 의해, 따라서 밀링 인서트의 두께가 가능한 한 균일하게 유지되는 것이 보장된다.

도 9 내지 도 11 에서, 개개의 절삭날 (20) 의 파의 골 형상을 한정하기 위해, 2 개의 직선 기준선 (RL1 및 RL2) 이 도시되어 있고, 그 중 먼저 언급된 기준선은 단부점 (21a) 과 저점 (24) 사이에 연장하고, 한편 나중의 기준선은 저점 (24) 과 다른 단부점 (21b) 사이에 연장한다. 기준면 (RP) 에서, 기준선 (RL1) 은 기준면 (RP) 에 대해 각도 η을 형성하고, 기준선 (RL2) 은 각도 θ로 경사를 이룬다. 이들 각도 η 및 θ는 각각 파의 골의 깊이 (= 기준면 (RP) 과 저점 (24) 사이의 축방향의 거리) 뿐만 아니라 2 개의 날 부분의 길이에 의존한다. 깊이가 증가하면, 각도 η 및 θ 가 증가한다. 날 부분들의 길이가 감소되면, 동일한 효과가 얻어진다. 이 실시예에서, 원호 각도 γ가 23°, 그리고 β가 67°이고, 동시에 밀링 인서트가 12 mm 의 절대 IC 측정치를 갖는 경우, η은 8°이고 θ는 22°이다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 일차 날 부분 (22) 은 (측면도에서 보았을 때) 점 (21) 과 점 (24) 사이에서 약간 볼록한 원호 형상을 갖고, 한편 이차 날 부분 (23) 은 오목/볼록 디자인을 갖는다. 그러나, 날 부분들이 기준면 (RP) 에 관하여 카운터싱크된 명백한 파의 골 또는 오목부를 함께 형성하는 한, 개개의 날 부분들의 날의 선 (line) 형상은 부수적이다.

완전을 기하기 위해, 밀링 인서트가 평면도 (예를 들면, 도 8 참조) 에서 평가되는 경우, 날 부분 (22) 뿐만 아니라 날 부분 (23) 은 볼록한 원호 형상을 갖는다는 것이 언급되어야 한다.

도시된 실시형태에서, 일차 날 부분 (22) 의 원호 길이 (원호 각도 β) 는 절삭날의 총 원호 길이의 약 75 % 이다. 이 값은 더 큰 값 및 더 작은 값으로 달라질 수 있다. 그러나, 일차 날 부분 (22) 은 절삭날의 총 원호 길이의 최소 60 % 에 달하는 원호 길이를 가져야 한다. 다른 한편, 일차 날 부분의 원호 길이는 상기 총 원호 길이의 85 % 를 초과하면 안 된다. 파의 골의 깊이 (DE) (도 11 참조), 즉 저점 (24) 과 기준면 (RP) 사이의 축방향 거리는 2 개의 기준면 (RP) 들 사이에서 측정된 밀링 인서트의 총 두께의 최소 10 % 내지 최대 25 % 이어야 한다.

2 개의 칩 면 (18) 들 중의 각 하나에, 장착된 상태의 밀링 인서트를 회전 고정시키는 목적을 갖는 하나의 세트의 암형 및 수형의 로크 (lock) 부재가 형성되어 있다. 유리한 방식의 제작 기법에서, 상기 로크 부재는 절삭날 (20) 의 파 형상을 이용하여 제공되었다. 도면에서, 선 (28) 은 수형 부재를 형성하는 크레스트 (crests) 를 표시하고, 선 (29) 은 암형 부재를 형성하는 슈트 (chutes) 또는 골을 표시한다. 상기 크레스트 선 (28) 및 슈트 선 (29) 의 각각의 양측에는 경사진 플랭크 (flank) 표면 (30, 31) 이 제공되고, 이 경사진 플랭크 표면 (30, 31) 은 크레스트 (28) 의 하향 경사면 및 슈트 (29) 의 상향 경사면을 형성하고, 또 시트 (4) 의 저면 (12) 의 협동 작용하는 암형 부재 (28a) 및 수형 부재 (29a) 내에 포함되는 대응하는 지지면에 대한 접촉면의 역할을 한다 (도 2 참조). 따라서, 수형 로크 부재 (= 융기부 (28)) 와 암형 로크 부재 (=슈트 (29)) 의 개수는 이 경우에 4 개인 절삭날의 개수와 각각 일치한다. 일반적으로, 크레스트 (28) 는 절삭날의 단부점 (21) 에 인접하여 런아웃 (run out) 되고, 한편 슈트 (29) 는 저점 (24) 을 향해 런아웃된다. 그러나, 융기부 및 슈트는 각각, 상기 점들 (21, 24) 을 통해 반경방향의 평면에 관하여 반경방향으로 향하지 않고 경사지게 연장한다. 따라서, 시트 (4) 내의 표면 (12) 과 밀링 인서트 (2) 의 표면 (18) 은 협동 작용하는 연결면을 형성하고, 이 연결면은, 나사 (3) 가 체결되었을 때, 밀링 인서트의 회전에 대해 효과적으로 반대 작용한다. 도 1 및 도 2 를 참조하면, 이 실시예에서 밀링 인서트에 작용하는 절삭력은 중심 축선 (C2) 상에서 시계 방향으로 밀링 인서트를 회전시키는 것을 목표로 한다는 것이 지적되어야 한다. 이것은 회전력이 플랭크 표면 (31, 31a) 보다 큰 각도로 경사져 있는 각각의 플랭크 표면 (30, 30a) 에 의해 주로 전달된다는 것을 의미한다. 도 11 의 각도 η과 θ를 비교하라.

도 8 을 참조하면, 회전 고정 로크 부재 (28, 29) 의 세트는 링 형상의 칩 면 (32) 을 통해 절삭날의 주변의 절삭날 선으로부터 분리되고, 이 칩 면 (32) 은 그 전체가 문제의 칩 면 (18) 의 부분 표면들을 형성한다는 것이 더욱 지적되어야 한다. 더 정확하게는, 각 링 형상의 칩 면 (32) 은 얇은 소위 보강 베벨 (33) 의 내측에 위치되고, 또 무단 원 (endless circle) 형상을 갖는 아치형 경계선 (34) 을 통해 내측 세트의 로크 부재로부터 한정된다. 이 실시예에서, 칩 면 (32) 은 절삭날의 전체 길이를 따라 균일한 레이크 각도를 갖고, 한편 접촉면 (30, 31) 은 기준면 (RP) 에 관하여 칩 면과 다른 각도로 경사를 이룬다. 4 개의 칩 면 (32) 은 소위 반경 천이부 (35) 를 통해 서로 천이된다는 것이 또한 언급되어야 한다.

밀링 인서트 그 자체를 더 설명하기 전에, 램프 밀링 중인 문제의 공구를 개략적으로 도시하는 도 19 를 참조한다. 이 밀링 인서트의 2 개의 칩 면 (18) 을 구별하기 위해, 이 칩 면 (18) 은 접미사 a 및 b 가 추가되었다. 공구의 회전 방향에서 보았을 때, 칩 면 (18a) 은 전측을 형성하고, 칩 면 (18b) 은 후측을 형성한다. 도 19 에서, 전적으로 동일한 밀링 인서트가 도시되어 있고, 좌측의 것은 우측 위치로부터 1/2 회전 만큼 회전된 자세를 취하고 있다. 종래의 정면 밀링 가공에서, 공구가 회전 축선 (C1) 에 대해 수직한 평면 내에서 직선적으로, 더 상세하게는 화살표 (F1) 의 방향으로 이동하는 경우, 밀링 인서트 (2) 는 그 작동 중인 절삭날 (20a) (도 8 참조) 을 따라서만 칩을 제거할 것이다. 그러나, 절삭날 (20a) 의 제 1 단부점 (21a) 의 반경방향 내측에서, 이 밀링 인서트는 생성된 표면으로부터 벗어난다.

램프 밀링이 실행되는 경우, 또한 축방향의 이송 동작 (F2) 이 공구에 가해지고, 그 결과 공구는 또한 사면 또는 경사진 표면 (S) 을 생성하면서 재료 내에서 하향 이동한다. 이와 관련하여, 피가공물의 재료는, 램핑 각도에 따라, 단부점 (21a) 에 인접하는 내측 절삭날 (20d) 의 이차 날 부분 (23) 의 적어도 일부를 따라 상승한다. 종래의 원통상 밀링 인서트의 경우와 같이, 최종 언급된 날 부분의 후방에 여유가 전혀 존재하지 않으면, 밀링 인서트의 외피 표면은 재료와 충돌함으로써 자유로운 절삭 기계가공을 불가능하게 할 것이다. 또한, 대향하는 칩 면 (18b) 에 인접하는 외피 표면을 따라 동일한 우려가 존재한다. 물론, 이와 같은 충돌의 결과는 램핑 각도가 커짐에 따라 악화된다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 전술한 바와 같이, 하나의 칩 면을 따르는 절삭날은, 다른 칩 면을 따르는 절삭날에 관하여, 더 정확하게는 램프 밀링 중에 밀링 인서트 (도 19 에서 18b) 의 후면과 피가공물의 재료의 충돌의 위험성을 최소화하거나 제거하는 특별한 방식으로, 회전 각도방향으로 변위되거나 "위상 변위"될 수 있다. 이 위상 변위를 명확하게 하기 위해, 구체적인 공구의 예를 참조하면 다음과 같다.

1) 공구의 절삭 직경은 51 mm 이다.

2) 밀링 인서트의 IC 측정치 (원통체 (CY) 의 직경) 는 12 mm 이다.

3) 밀링 인서트의 두께는 5.4 mm 이다.

절삭날들 사이의 이 위상 변위는 파라미터들 (일부가 공구 의존성임) 을 포함하는 식에 의해 계산될 수 있다. 도 8 에서, λ는, 한편으로, 하나의 칩 면을 따르는 저점 (24) 과 대향하는 칩 면을 따르는 저점 (24) 사이의 위상 변위 각도를 표시한다. 공구의 램핑 리세스의 위치결정을 위한 최적의 각도 (α) 가 존재한다. 이 각도는 공구의 개개의 설계, 무엇보다도 공구의 절삭 직경에 의존하고, 한편으로 중립면 (NP) 에 대해 수직한 대칭면 (도 8 에서, 점 (21a) 과 점 (21c) 사이에 연장하는 직선에 의해 표시됨) 과, 다른 한편으로 도 8 에 무작위로 삽입되는, 그리고 개개의 공구의 램핑 요부의 위치를 나타내는 반경방향의 선 사이에서 측정된다. 실제로 전형적인 α의 값은 30° ~ 70°의 범위 내이다.

칩 면 당 절삭날의 총 개수는 n으로 표시되고, 여기서 δ = 360/n이고, δ는 원호 각도이다. α가 주어지면, 다음의 식에 따라 λ를 계산할 수 있다.

λ = 360/n (1 - k) - α

여기서 k = β/λ이다. 이 구체적인 공구의 실시예에서, α = 52.5°이므로

λ = 360/n (1 - k) - α = 360/4 (1 - 0.75) - α = - 30°가 된다.

본 발명의 범위 내에서, n은 3 ~ 6의 범위 내에서 변화될 수 있고, 즉, 각 칩 면은 항상 3 개 내지 6 개의 절삭날에 의해 형성될 수 있다. (α가 30° ~ 70°의 범위일 때) 인자 k는 0.6 ~ 0.85, 바람직하게는 0.7 ~ 0.8의 범위에 속해야 한다.

각도 λ의 전술한 위상 변위는 또한 도 12 내지 도 16 에 도시되어 있고, 여기서 도 16 의 부분은 2 개의 직경방향으로 대향되는 단부점 (21) 들 사이에 배치되어 있다. 도면부호 18a로 표시되는 (도 19 참조) 그리고 도 12 내지 도 16 에서 상방을 향하는 칩 면 상에서, 단면 XIII-III의 단부점 (21) 들은 상부의 기준면 (RPa) 에 접촉한다. 그러나, 전적으로 동일한 단면에서, 저점 (24) 들은, 위상 변위의 결과로서, 하부의 기준면 (RPb) 으로부터 이격된다.

더 명확하게는, 이 위상 변위는 도 14 와 조합하여 도 12 및 도 13 에 가장 명확하게 도시되어 있고, 도 14 에서 전술한 각도 λ를 형성하는 2 개의 반경방향 평면이 2 개의 대향하는 칩 면들을 따라 저점 (24) 내에서 밀링 인서트의 주변을 횡단한다.

도 15 에서, 상방을 향하는 칩 면의 융기부 (28) 및 슈트 (29) 는 실선으로 도시되어 있고, 한편 하방을 향하는 칩 면의 대응하는 융기부 및 슈트는 점선으로 도시되어 있다.

더욱이, 도 17 및 도 18 을 참조하면, 전자는 본체 (1) 내의 밀링 인서트 (2) 의 축방향으로 네거티브 티핑-인 각도 (τ) 를 보여주는 한편, 후자는 반경방향으로 네거티브 티핑-인 각도 (υ) 를 보여준다. 도면에서, 전술한 2 개의 기준면 (RP) 들 중의 하나는 망상 (screened) 표면의 형태로 도시되어 있다. 도 17 에서, 축방향으로 네거티브인 티핑-인 각도 (τ) 로 인해, 밀링 인서트 (2) 가 작동 중인 절삭날 (20a) 의 후방의 영역에서 생성된 평면 (S) 으로부터 벗어나는 방법이 도시되어 있다. 유사한 방식으로, 반경방향으로 네거티브인 티핑-인 각도 (υ) 로 인해, 밀링 인서트 (2) 가 평면 (S) 의 주변을 따라 생성된 아치형 표면 (V) 으로부터 벗어난다.

본 발명에 따른 밀링 인서트의 기본적인 이점은, 카운터싱크된 파 형상으로 인해, 작동 중인 절삭날 (20a) 이 칩을 절삭날의 전방으로 가압하는 대신, 칩을 분리시켜 취출시키는 포지티브 절삭 공정을 보장하는 기능적으로 포지티브인 절삭 각도를 제공하는 것이다. 선택되는 절삭 깊이가 일차 날 부분 (22) 의 원호 길이를 초과하지 않는 경우에 최적의 절삭 조건이 얻어지지만, 또한 이 공구를 이차 날 부분 (23) 이 사용되는 절삭 깊이를 위해 사용하는 것도 가능하다.

물론, 밀링 인서트의 용이한 절삭을 실행하기 위한 중요한 인자는 일차 날 부분의 경사 각도 (η) 이다. 이 각도는 밀링 인서트 (2) 의 축방향으로 네거티브인 티핑-인 각도 (τ) 보다 최소 5°더 커야 한다. 그러므로, τ가 5°인 경우, η은 최소 10°이어야 한다. 실제로, η은 최소 15°내지 최대 30°인 것이 유리할 수 있다.

도 20 을 참조하면, 여기서 RL3는 본체 (1) 의 중심선 (C1) 에 평행할 뿐만 아니라 본체의 전단부 표면 (8) 이 연장하는 평면에 대해 수직하게 연장하는 기준선을 표시하고, 문제의 기준선은 중심 축선 (C3) 뿐만 아니라 작동 중인 절삭날 (20a) 의 제 1 단부점 (21a) 과 교차한다. 도 20 에서, 본체의 전단부 표면 (8) 으로부터 축방향으로 더욱 이격되는 밀링 인서트의 주변을 따르는 점인 상기 단부점 (21a) 은 "6시"의 위치에 위치되는 것이 도시되어 있다. 따라서, 점 (21a) 으로부터 시계방향 뿐만 아니라 반시계방향인, 밀링 인서트의 주변을 따르는 임의의 점들은 단부면 (8) 이 위치되는 평면에 더 근접하여 위치된다. 인덱스 위치에 무관하게 밀링 인서트가 항상 상기 위치를 점유하기 위해, 시트 (점선으로 도시됨) 의 저면 (12) 내에 포함되는 로크 부재 (28a, 29a) 는 기준선 (RL3) 과 -30°의 각도를 형성한다.

도 20 에서, 로크 부재 (28a, 29a) 를 포함하는 저면 (12) 이 밀링 인서트 (2) 의 표면 연장부 (또는 직경) 보다 작은 표면 연장부 (또는 직경) 를 갖는 것이 또한 도시되어 있다. 이것은 밀링 인서트가 그 주변을 따라 저면으로부터 지출 (corbel out) 되고, 칩 면의 하방으로 대면하는 주변을 따르는 절삭날이 로크 부재를 둘러싸는 (평면) 표면으로부터 여유를 두고 축방향으로 이격되는 것을 의미한다.

본 발명의 가능한 변형례

본 발명은 전술된, 그리고 도면에 도시된 실시형태에만 한정되지 않는다. 따라서, 문제의 밀링 공구는 하나 뿐만 아니라 임의의 개수의 밀링 인서트를 구비할 수 있다. 밀링 인서트를 웨이스트로부터 분기되는 원주의 또는 무단 여유면을 갖는 이중 포지티브로 형성하는 대신, 이차 날 부분에만 인접하는 필요한 여유면을 형성할 수도 있다. 회전 고정 로크 수단을 칩 면에 위치시키는 대신, 이 회전 고정 로크 수단은, 예를 들면, 가능한 웨이스트에 인접하는 외피 표면 내에 형성될 수도 있다. 정확하게 나사 대신, 또한 예를 들면 클램프와 같은 다른 체결 기구도 가능하다. 이 밀링 인서트는 각 개개의 인덱스 위치 내에 신뢰성 있는 방식으로 회전 고정될 수 있으므로, 더 정확하게는 생성된 표면을 와이핑하고, 또 이 생성된 표면에 우수한 평활도를 부여하기 위한 목적으로, 칩 제거 절삭날에 인접하는 특정의 이차 날 또는 와이퍼 날을 더 부가할 수 있다. 또한, 밀링 인서트는 시트의 저면과 칩 면 내의 로크 수단 사이의 접촉에 의해서만, 즉 실시예에 도시된 측 지지 표면의 도움을 받지 않고 부속 시트 내에 고정될 수 있다는 것이 지적되어야 한다. 또한, 절삭날의 레이크 각도는 절삭날의 전체의 길이 연장부를 따라 반드시 동일하게 클 필요는 없다는 것이 지적되어야 한다. 따라서, 이 절삭날의 레이크 각도는, 예를 들면 제 1 날 부분의 단부점에서의 최대값으로부터 제 2 날 부분까지 변화될 수 있다. 추가하여, 밀링 인서트의 시트는 본체 내의 원하는 위치 내에 고정되는, 예를 들면, 강보다 더 경질인 재료의 특별한 심 플레이트 (shim plate) 내에 형성될 수 있다.

Claims

한편으로 본체 (1) 를, 그리고 다른 한편으로 양면형의 인덱스 가능한 밀링 인서트 (2) 를 포함하는 밀링 공구로서, 상기 본체 (1) 는 전단부 (5) 및 후단부 (6) 뿐만 아니라 시트 (4) 를 포함하고, 상기 전단부 (5) 와 후단부 (6) 의 사이에 상기 본체가 회전할 수 있는 중심 축선 (C1) 이 연장하고, 또 상기 중심 축선 (C1) 과 외피 표면 (7) 이 동심이고, 상기 시트 (4) 는 상기 외피 표면 (7) 과 상기 전단부 (5) 사이의 천이부 내에 위치되고, 상기 밀링 인서트 (2) 는 중심 축선 (C2) 과 동심인 그리고 2 개의 기준면 (RP) 사이에 연장하는 가상의 원통체 (CY) 에 의해 나타내어지는 라운드형 기본 형상을 갖고, 상기 2 개의 기준면 (RP) 은 상기 중심 축선 (C2) 에 대해 수직으로 각각 연장하고, 상기 밀링 인서트는 한 쌍의 대향하는 칩 면 (18) 들 및 상기 칩 면의 주변을 따라 다수의 동일한, 그리고 교대로 사용할 수 있는 절삭날 (20) 을 포함하고, 상기 칩 면 (18) 들은 상기 기준면 (RP) 들 내에 위치되고, 또 상기 칩 면 (18) 들 사이에서 상기 밀링 인서트의 중심 축선 (C2) 과 동심인 외피 표면 (19) 이 연장하고, 상기 시트 (4) 는 상기 본체 (1) 내에서 티핑-인 (tipping-in) 되는 그리고, 상기 밀링 인서트의 작동 중인 절삭날 (20) 의 후방에 여유 (clearance) 를 제공할 목적으로, 축방향의 티핑-인 각도 (τ) 뿐만 아니라 반경방향의 티핑-인 각도 (υ) 가 네거티브인 공간 위치 내에 위치되고, 상기 밀링 인서트 (2) 는 체결 기구 (3) 에 의해 상기 시트 (4) 내에 클램핑되고, 또 각각 상기 본체 (1) 와 상기 밀링 인서트 내에서 공동 작용하는 로크 수단 (28, 29) 에 의해 수개의 인덱스 위치들 중의 하나의 위치 내에 회전 고정되고,
상기 밀링 인서트를 측면도에서 보았을 때, 상기 밀링 인서트 (2) 의 개개의 절삭날 (20) 은 하나의 기준면 (RP) 으로부터 함몰되는 파의 골 (wave trough) 형상을 갖고, 또 저점 (24) 을 통해 서로 변형되는 2 개의 날 부분 (22, 23) 들을 포함하고, 상기 날 부분 (22, 23) 들 중 일차 날 부분 (22) 은 이차 날 부분 (23) 보다 더 길고 경사 각도 (η) 로 상기 저점 (24) 을 향해 하향 경사를 이루고, 상기 경사 각도 (η) 는 상기 이차 날 부분 (23) 이 상기 저점 (24) 을 향해 하향 경사를 이루는 경사 각도 (θ) 보다 더 작고, 상기 일차 날 부분 (22) 의 경사 각도 (η) 가 상기 밀링 인서트의 축방향으로 네거티브인 티핑-인 각도 (τ) 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 1 항에 있어서,
상기 밀링 인서트 (2) 의 외피 표면 (19) 내에 포함되고 상기 개개의 절삭날 (20) 의 적어도 이차 날 부분 (23) 에 인접하여 위치되는 여유면 (26) 이, 상기 날 부분 (23) 으로부터 중립면 (NP) 을 향하는 방향으로, 상기 가상의 원통체 (CY) 로부터 벗어나는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 2 항에 있어서,
상기 밀링 인서트 (2) 는 상기 중립면 (NP) 내에 위치되는 웨이스트 (25) 를 포함하고, 상기 웨이스트 (25) 로부터 원주의 여유면 (26) 들이 상기 칩 면 (18) 들의 주변을 향해 분기되는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 3 항에 있어서,
상기 밀링 인서트 (2) 의 하나의 칩 면 (18) 을 따르는 절삭날 (20) 은 다른 하나의 칩 면을 따르는 절삭날에 대해 예각의 원호 각도 (λ) 로 회전 각도방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 1 항에 있어서,
상기 개개의 절삭날 (20) 의 일차 날 부분 (22) 은 상기 절삭날의 총 원호 길이 (total arc length) 의 최소 60 % 인 원호 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개개의 절삭날 (20) 의 일차 날 부분 (22) 은 상기 절삭날의 총 원호 길이의 최대 85 % 인 원호 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
회전 고정용 상기 로크 수단은, 한편으로, 상기 본체 (1) 의 시트 (4) 의 저면 (12) 에 포함되는 암형 및 수형 로크 부재 (28a, 29a) 의 세트이고, 다른 한편으로, 상기 밀링 인서트 (2) 의 2 개의 칩 면들 내의 수형 및 암형 로크 부재 (28, 29) 의 세트인 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 7 항에 있어서,
상기 밀링 인서트의 개개의 칩 면 (18) 내의 대응하는 로크 부재 (각각 28, 29) 의 개수는 상기 밀링 인서트의 개개의 칩 면을 따르는 절삭날 (20) 의 개수와 동일하고, 상기 로크 부재의 형상은, 수형 부재로서 작용하는 크레스트 (28) 가 상기 절삭날의 단부점 (21) 을 향해 런아웃 (run out) 되는 한편, 암형 부재로서 작 용하는 슈트 (29) 가 상기 절삭날의 저점 (24) 을 향해 런아웃되는 방식으로, 상기 절삭날의 형상을 따르는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체 (1) 및 밀링 인서트 내의 로크 수단 (28, 29) 은 각각, 상기 밀링 인서트 (2) 의 작동 중인 절삭날 (20a) 이 상기 본체의 전단부 (5) 로부터 전방의 방향으로 최대로 축방향으로 이격되는 단부점 (21a) 을 갖도록 위치되는 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 밀링 공구.
가상의 원통체 (CY) 에 의해 나타내어지는 라운드형 기본 형상을 갖는 양면형의 인덱스 가능한 밀링 인서트로서,
상기 가상의 원통체 (CY) 는 중심 축선 (C2) 과 동심이고 또 2 개의 기준면 (RP) 들 사이에서 연장하고,
상기 2 개의 기준면 (RP) 들은 상기 중심 축선 (C2) 에 대해 각각 수직하게 연장하고, 또 중립면 (NP) 으로부터 등거리로 이격되고,
상기 밀링 인서트는, 상기 기준면 (RP) 내에 위치되는 한 쌍의 대향하는 칩 면 (18) 들; 상기 칩 면 (18) 들의 주변을 따라 동일한 그리고 교대로 사용할 수 있는 다수의 절삭날 (20); 및 수개의 사전에 결정된 인덱스 위치들 중의 하나에서 상기 밀링 인서트를 회전 고정하기 위한 로크 수단 (28, 29) 을 포함하고,
상기 칩 면 (18) 들 사이에서 상기 중심 축선과 동심인 외피 표면 (19) 이 연장하고,
상기 밀링 인서트를 측면도에서 보았을 때, 개개의 상기 절삭날 (20) 은 하나의 기준면 (RP) 으로부터 함몰되는 파의 골 형상을 갖고, 또 저점 (24) 을 통해 서로 변형되는 2 개의 날 부분 (22, 23) 들을 포함하고,
상기 날 부분 (22, 23) 들 중 일차 날 부분 (22) 은 이차 날 부분 (23) 보다 더 길고 또 상기 이차 날 부분 (23) 이 상기 저점 (24) 을 향해 하향 경사를 이루는 경사 각도 (θ) 보다 더 작은 경사 각도 (η) 로 상기 저점 (24) 을 향해 하향 경사를 이루는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 외피 표면 (19) 에 포함되고 적어도 상기 이차 날 부분 (23) 에 인접하여 위치되는 여유면 (26) 이, 상기 날 부분 (23) 으로부터 상기 중립면 (NP) 을 향하는 방향으로, 상기 가상의 원통체 (CY) 로부터, 벗어나는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 11 항에 있어서,
상기 밀링 인서트는 상기 중립면 (NP) 내에 위치되는 웨이스트 (25) 를 포함하고, 상기 웨이스트 (25) 로부터 원주의 여유면 (26) 들이 상기 칩 면 (18) 들의 주변을 향해 분기되는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 12 항에 있어서,
하나의 칩 면 (18) 을 따르는 절삭날 (20) 들은 다른 하나의 칩 면을 따르는 절삭날들에 대해 예각의 원호 각도 (λ) 로 회전 각도방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개개의 절삭날 (20) 의 일차 날 부분 (22) 은 상기 절삭날의 총 원호 길이의 최소 60 % 인 원호 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개개의 절삭날 (20) 의 일차 날 부분 (22) 은 상기 절삭날의 총 원호 길이의 최대 85 % 인 원호 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
회전 고정 수단은 상기 각 칩 면 (18) 내에 위치되는 수형 및 암형 로크 부재 (28, 29) 의 세트인 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.
제 16 항에 있어서,
상기 각 세트의 대응하는 로크 부재 (각각 28, 29) 의 개수는 상기 각 칩 면을 따르는 절삭날 (20) 의 개수와 동일하고, 상기 로크 부재의 형상은, 수형 부재로서 작용하는 크레스트 (28) 가 상기 절삭날의 단부점 (21) 을 향해 런아웃되는 한편, 암형 부재로서 작용하는 슈트 (29) 가 상기 절삭날의 저점 (24) 을 향해 런아웃되는 방식으로, 상기 절삭날의 형상을 따르는 것을 특징으로 하는 밀링 인서트.