KR101671532B1 - 초경합금 인서트 및 이러한 인서트를 제조하기 위한 초경합금 블랭크 - Google Patents

Abstract

본원은, 상부측 (1), 하부측 (2) 및 상기 상부측과 상기 하부측 사이에서 연장하는 다수의 측면 뿐만 아니라 절삭날 (3) 을 포함하는 초경 합금 인서트에 관한 것으로, 상기 절삭날은 노즈날 (5) 및 상기 노즈날을 향해 수렴하는 2 개의 주날 (4) 을 포함하고 또한 삽입물 (14) 에 포함되며, 상기 삽입물은 초경 합금보다 더 경질의 재료로 구성되고 또한 주변의 초경 합금에 묻히며 상기 주변의 초경 합금과 함께 연삭된다. 상기 삽입물 (14) 은 전방 쐐기 형상의 헤드 (7) 에 배열되고, 상기 헤드는, 하나의 칩면 (71) 및 주날 (4) 을 따라서 연장하는 2 개의 여유면 (72) 에 의해 한정되며, 또한 상기 칩면 (71) 및 여유면 (72) 의 연장부에서 가상면 내측에 위치된 제한면 (81, 82) 을 통하여 후부의 본체부 (8) 로 변환된다. 이러한 헤드에 삽입물을 배치함으로써, 필요한 연삭을 최소한으로 저감시킨다.
또한, 본원은 당해 종류의 절삭 인서트를 제조하기 위한 블랭크에 관한 것이다.

Description

초경합금 인서트 및 이러한 인서트를 제조하기 위한 초경합금 블랭크 {A CEMENTED CARBIDE INSERT AS WELL AS A CEMENTED CARBIDE BLANK FOR THE MANUFACTURE OF SUCH CUTTING INSERTS}

제 1 양태에 있어서, 본원은 상부측, 하부측 및 상기 상부측과 상기 하부측 사이에서 연장하는 다수의 측면 뿐만 아니라 적어도 하나의 절삭날을 포함하는 초경 합금 인서트에 관한 것으로서, 상기 절삭날은 노즈날 및 상기 노즈날을 향해 수렴하는 2 개의 주날을 포함하고 또한 삽입물에 포함되며, 상기 삽입물은 초경 합금보다 더 경질의 재료로 구성되고 또한 주변의 초경 합금에 묻히며 (countersunk) 상기 주변의 초경 합금과 함께 연삭된다.

제 2 양태에 있어서, 본원은 또한 당해 종류의 절삭 인서트를 제조하기 위한 초경 합금 블랭크에 관한 것이다.

US 7387474 에는, 사방형 (rhombic) 기본 형상을 가지고 또한 2 개의 직경방향으로 대향되는 절삭날을 포함하는 날교환가능한 (indexable) 선삭 인서트가 미리 공지되어 있고, 상기 절삭날은 각각 공통의 이차날 또는 노즈날을 향해 수렴하는 2 개의 주날을 포함하며, 상기 노즈날은 2 개의 주날 사이에서 라운딩처리된 천이부를 형성하며 또한 2 개의 주날 중 어느 하나가 작동중이고 또한 작동 칩 제거를 위해 제공되는지에 상관없이, 가공물의 노출면을 항상 형성한다. 무엇보다도, 절삭 인서트의 날교환 위치에 상관없이, 치수 정확성 및 표면의 평탄성 면에서 양호한 가공 결과를 얻을 수 있도록, 절삭 인서트의 노즈날은 절삭 인서트의 중심 (이러한 경우에 고정 나사용 관통구멍으로 도시됨) 으로부터 뿐만 아니라 절삭 인서트의 하부측으로부터 정확하게 동일한 큰 거리에 위치되는 것이 중요하다. 이러한 방식으로만, 작동 노즐날이 절삭 인서트가 장착되는 공구의 기본체에 대하여 하나의 동일한 공간적 위치를 항상 유지함이 보장된다. 이러한 이유로, 절삭 인서트의 상부측뿐만 아니라 이러한 상부측과 함께 절삭날을 한정하는 여유면을 정확하게 연삭할 필요가 있다. 이와 연계하여, 치수 정확성에 대한 요건은 종종 ±0.025 ㎜ 범위내이다.

치수 정확성에 대한 동일한 강경한 요건으로는 또한 오직 하나의 절삭날을 가진 절삭 인서트에 대한 것이다. 그리하여, 절삭 인서트가 장착되는 공구의 기본체에 대하여 정확한 소정의 위치에 노즈날을 유지하기 위해서, 절삭 인서트의 지지점 (예를 들어, 후방측 지지면 또는 하부 연결면의 홈) 에 대하여 정확하게 한정된 공간 위치에 단일의 절삭날이 위치될 필요가 있다.

초경 합금 인서트의 모든 연삭 형태는 비용이 든다. 연삭면을 증가시키고 또한 연삭 깊이를 증가시키면 비용이 증가하는 것이 통상적이다. 사용자에게 매우 중용한 비용 인자 이외의 다른 인자로는 연삭의 품질이다. 값비싼 가공물을 가공하는 책임이 있는 사용자는, 물론 공구의 기본체만이 아니라 무엇보다도 서서히 소모되는 교체가능한 절삭 인서트에서의 신뢰성을 갖는 것을 요구한다. 그리하여, 절삭 인서트가, 예를 들어 절삭 인서트상의 상이한 표면간의 천이부에서, 심지어 매우 미소한 결함의 연삭에 의해 손상된다면, 가공물을 치수 정확하게 가공하기 위한 절삭 인서트의 능력에 대하여 불신의 원인을 만들기 쉽다. 이와 연계하여, 또한 극도로 작은 연삭 결함은 연삭면으로부터의 빛의 반사에 의해 육안으로 볼 수 있음을 알아야 한다. 사용자가 절삭 인서트의 결함을 의심하게 되면, 이 절삭 인서트를 바로 폐기할 우려가 있다.

따라서, 특히 절삭 인서트의 가압/소결 및 연삭 각각을 상이한 작업으로 상이한 작용장치 (actors) 에 의해 실시해야 한다면, 초경 합금 인서트, 즉 초경 합금으로만 제조되는 절삭 인서트의 이전의 연삭은 다루기 힘든 작업이다. 초경 합금 인서트에 또한 절삭날 영역에 정확하게 특히 경질의 삽입물이 형성되어야 한다면, 이러한 작업는 보다 더 다루기 힘들어진다. 특히 가공하기 어려운 재료, 예를 들어 경화 강, 주철 등의 재료를 선삭할 때, 재료, 예를 들어 입방정 붕소 질화물 (CBN) 의 특별한 삽입물을 초경 합금에 추가하여, 보다 자세하게는 칩면뿐만 아니라 연결 여유면들을 연삭함으로써 삽입물내에 개별 절삭날을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 삽입물은 통상적으로 밀리미터 크기로만 되어 있지만, 이러한 삽입물은, 특히 개별 삽입물과 주변의 초경 합금 사이의 천이부에서 시간 소모 및 비용면 뿐만 아니라 마무리 연삭된 표면의 품질 면에서, 연삭을 상당히 보다 어렵게 만든다.

절삭날을 형상화하는, 초경질 삽입물을 사용하는 절삭 인서트의 실시예가 US 2004/0258944 A1 에 개시되어 있다. 하지만, 이러한 절삭 인서트의 단점은, 제조시에 절삭날을 한정하는데 필요한 삽입물상의 비교적 작은 표면 이외에 큰 초경 합금 표면의 연삭을 필요로 한다는 것이다. 그리하여, 경질 삽입물의 칩면뿐만 아니라 절삭 인서트의 상부측에 포함되는 후부의 (postjacent) 초경 합금 표면은 연삭되어야 한다. 유사한 방식으로, 삽입물의 여유면을 둘러싸는 초경 합금 표면은 삽입물에서부터 절삭 인서트의 중심까지 내내 연삭되어야 한다. 즉, 삽입물에서 연삭하는데 불필요한 에너지 및 시간을 소모하지만 삽입물과 주변의 초경 합금 사이의 정돈된 천이부를 보장해준다는 것이다.

본 발명의 목적은, 전술한 문제점을 해소하고 또한 매우 경질의 삽입물상의 표면 뿐만 아니라 초경 합금의 주변면을 동시에 정확하게 연삭할 필요가 있는 유형의 개선된 초경 합금 인서트를 제공하는 것이다. 그리하여, 본원의 일차적인 목적은, 특별한 경질 특성의 연삭하기 어려운 삽입물이 형성될 수 있고 또한 상기 삽입물에도 불구하고 간단하고 또한 비용 효과적으로 정확하게 연삭할 수 있는 초경 합금 인서트, 특히 선삭 인서트, 예를 들어 US 7387474 에 개시된 유형의 인서트를 제공하는 것이다.

본원에 따라서, 전술한 목적은 청구항 1 의 특징부에 한정된 특징에 의해 달성된다. 절삭 인서트의 바람직한 실시형태는 종속항 2 ~ 4 에 더 한정되어 있다.

추가의 양태에 있어서, 본원은 또한 본원에 따른 절삭 인서트를 제조하기 위한 초경 합금 블랭크에 관한 것이다. 이러한 블랭크의 특징은 독립항 5 에 기재되어 있고, 이외에, 이러한 블랭크의 바람직한 실시형태는 종속항 6 에 한정되어 있다.

도 1 은 본원에 따른 절삭 인서트를 제조하기 위한 미연삭된 블랭크의 조감도,
도 2 는 동일한 블랭크의 측면도,
도 3 은 블랭크의 상부에서 본 평면도,
도 4 는 삽입물 각각을 위한 2 개의 포켓이 블랭크에 어떻게 형성되는지를 나타낸 사시 분해도,
도 5 는 동일한 상태의 블랭크 및 삽입물의 측면도,
도 6 은 블랭크의 포켓에 고정된 2 개의 삽입물을 나타내는 조감도,
도 7 은 도 6 에 도시된 바와 동일한 상태의 블랭크의 측면도,
도 8 은 완성되고 연삭된 절삭 인서트의 조감도,
도 9 는 도 8 에 따른 절삭 인서트의 측면도,
도 10 은 도 4 에 따르는 블랭크내의 개별 포켓의 치수화된 확대 측면도,
도 11 은 미연삭 상태의 개별 삽입물의 치수화된 측면도,
도 12 는 위에서 본, 포켓의 도 10 에 대응하는 평면도,
도 13 은 도 11 에 따르는 미연삭 삽입물의 위에서 본 평면도,
도 14 는 마무리 연삭된 치수를 명확하게 하도록 포켓으로부터 분해되었지만 마무리 연삭된 상태의 삽입물의 도면,
도 15 는 도 14 에 도시된 바와 동일한 상태의 삽입물의 상부에서 본 분해 평면도,
도 16 은 삽입물이 없는 US 7387474 에 따른 종래의 이중날 선삭 인서트의 시작 치수를 도시한 개략적인 형상도,
도 17 은 본원에 따른 절삭 인서트의 초기 기하학적 형상을 나타내는 유사도,
도 18 은 연삭 후의 절삭 인서트의 형상을 나타내는 형상도,
도 19 는 본원에 따른 절삭 인서트의 다른 실시형태의 측면도, 및
도 20 은 도 19 에서 절삭 인서트의 위에서 본 평면도.

사용준비가 된, 본원에 따른 연삭된 절삭 인서트가 도 8 및 도 9 에 도시되어 있다. 이 도면에서, 절삭 인서트는 상부측 (1), 하부측 (2), 및 이들 사이에서 연장하는 다수의 측면 (이하, 보다 자세히 후술됨) 을 포함하는 것을 알 수 있다. 절삭 인서트는 사방형 기본 형상을 가지고 또한 2 개의 직경방향으로 대향되는 절삭날 (3a, 3b) 을 포함하며, 이 절삭날 각각 하나는 2 개의 주날 (4) 및 이 주날 (4) 이 수렴하는 이차날 또는 노즈날 (5) 을 포함한다. 주날 (4) 은 직선인 반면, 노즈날 (5) 은 라운딩처리되어 있고 또한 적합한 반경을 가진다. 수렴각 또는 소위 노즈각 (비도시) 은 변할 수 있지만, 도 1 ~ 도 9 에 따른 실시예에서는 35°이다. 상부측 (1) 및 하부측 (2) 사이에서 관통 구멍 (6) 이 연장하고, 이 관통 구멍의 중심 축선 (C) 은 절삭 인서트의 중심을 나타낸다. 또한, 개별 노즈날 (5) 은 2 개의 수렴 주날 (4) 사이의 이등분선 (B) 에 의해 교차된다.

대표적인 실시형태에 있어서, 절삭 인서트 (2) 의 하부측은 연결면 형태를 가지고, 이 연결면은 절삭 인서트가 장착되는 공구 (비도시) 의 기본체에서 대응 연결면의 돌출 형상의 수형 부재와 교대로 상호작용하도록 되어 있는 2 개의 암형 리세스 또는 홈 (2a, 2b) 을 포함한다. 어떠한 절삭날이 작동 위치까지 날교환가능한지와는 상관없이, 개별 노즈날 (5) 이 공구의 기본체에 대하여 하나의 동일한 공간 위치에 항상 있음을 보장하도록 절삭날 (3a) 과 홈 (2a) 사이의 거리는, 절삭날 (3b) 과 홈 (2b) 사이의 거리만큼 커야한다.

이하, 도 16 을 참조하면, 이 도면에는 노즈각 (α) 을 가진 사방형의 기하학적 형상을 도시하고, 실시예에서 상기 노즈각은 55°이다. 상기 사방형은 당해 종류의 미리 공지된 절삭 인서트의 간단한 기본 형상을 나타낸다 (예를 들어, US 7387474 에 따름). 이러한 사방형 중 전술한 주날 (4) 을 나타내는 4 개의 분기부는, 절삭 인서트의 노즈날 (5) 을 나타내는 선단으로 함께 쌍으로 연장한다. 사방형에 내접하는 원은 직경 (IC) 을 가지고, 당업자에 의해 "IC 측정값" 으로 지칭되며, 또한, 예를 들어 상이한 인서트 크기를 가진 세트내에서 절삭 인서트의 크기를 한정하는데 사용된다. 일점 쇄선으로 표시한 초경질 삽입물, 예를 들어 CBN 삽입물이 절삭 인서트에 일체화되면, 삽입물의 칩면 및 여유면 뿐만 아니라 주변의 초경합금면에는, 절삭 인서트를 2 개의 동일한 절반부로 분할하는 중심면 (MP) 까지 내내 예외없이 정확한 연삭이 필요하다. 이와 연계하여, 초경 합금의 전체 연삭 영역은 삽입물의 초경질 재료의 연삭 영역보다 상당히 더 크다. 연삭을 너무 깊게 또는 너무 얕게 실시하면, 이러한 편차는 선단 (5) 및 사방형 또는 절삭 인서트의 중심 (C) 사이의 반경방향 거리에 큰 영향을 준다.

도 16 에 따른 종래의 절삭 인서트와 본원에 따른 절삭 인서트 사이의 기하학적 구조적 차이는 도 16 및 도 17 ~ 도 18 간의 비교로부터 명백하다. 그리하여, 도 17 에서, 절삭 인서트의 제조용 블랭크가 어떻게 "중간에서 좁아지고 선단에서 확장되는" 지를 도시한다. 보다 자세하게는, 절삭 인서트를 형성할 블랭크는, 2 개의 반대편 뾰족한 단부에서, 쐐기 형상의 헤드 (7) 형상으로 주어지고, 이 헤드는, 그 후방 단부에서, 중간 본체의 테이퍼링부 (8) 각각으로 변환되고, 이러한 중간 본체를 전체적으로 도면부호 9 로 나타내었다. 도 16 에 도시한 종래의 절삭 인서트의 IC 측정값을 10.0 ㎜ 이라고 가정한다. 도 17 에 도시한 실시예에서, 블랭크의 개별 헤드 (7) 의 측정값 (ICb) 이 10.2 ㎜ 로 증가함과 동시에, 상기 본체 (9) 의 IC 측정값 (ICa) 은 9.8 ㎜ 로 감소되었다. 개별 삽입물을 고정한 후에 블랭크는 최종 형상으로 연삭될 때, 도 18 에 도시된 바와 같이, 개별 헤드 (7) 의 각 측에서 0.1 ㎜ (= 연삭 공차) 연삭될 수 있다. 연삭 공차 (0.1 ㎜) 는 도 17 에서 점선 (S) 에 의해 나타내었다. 이러한 방법으로, 블랭크의 최초 측정값 (ICb) 는 10.0 ㎜ 로 줄어들고, 즉 도 16 에 따른 종래의 절삭 인서트와 동일한 IC 측정값을 가진다.

이하, 도 1 ~ 도 9 를 참조하면, 절삭 인서트의 제조와 연계된 상이한 단계를 도시한다. 상이한 도면에서, 상이한 단계에서 연삭되는 표면은, 보다 자세하게는 차폐된 연삭면에 의해, 직접 가압되는, 즉 연삭되는 표면과 구별되었다. 이와 연계하여, 초경 합금은 경질 탄화물 (WC, TiC, TaC, NbC) 및 바인더 금속 (Co) 으로 구성되는 분말 질량을 가압 및 소결함으로써 형성됨에 유념해야 한다. 울트라 경질 및 보다 값비싼 삽입물은 다른 방식으로 제조된다. 예를 들어, CBN 삽입물은, 고온 및 고압에서 세라믹 또는 금속 바인더상과 입방정 붕소 결정질을 결합함으로써 생성된다.

도 1 ~ 도 3 에서, 본원에 따라서 형성되는 초경 합금의 블랭크가 도시되어 있고, 이 블랭크는, 예비 (prospective) 절삭날의 영역에서, 쐐기 형상의 헤드 (7) 로 형성되고, 이 헤드는, 그 후방 단부에서, 마찬가지로 중간 본체 (9) 의 일반적으로 쐐기 형상부 (8) 로 변환되면, 이 중간 본체에는 절삭 인서트의 구멍 (6) 이 형성된다. 개별 헤드 (7) 각각은, 무엇보다도, 하나의 (예비) 칩면 (71) 및 2 개의 (예비) 여유면 (72) 에 의해 한정되고, 이 면들은, 헤드의 선단 또는 노즈에서, 일반적으로 라운딩처리된 천이면 (73) 을 통하여 서로 변환된다. 헤드 (7) 의 하부측은 절삭 인서트 (2) 의 하부측에 전체적으로 포함된다. 테이퍼링 본체부 (8) 는 또한 공통의 상부측 (81) 뿐만 아니라 절삭 인서트의 중심면 (MP) 에 위치된 반경방향 천이부 (10) 에서 서로 만나는 2 쌍의 반대측면 (82) 에 의해 부분적으로 한정된다. 헤드 (7) 및 본체부 (8) 사이의 천이부에는, 일련의 좁은 교번의 볼록 부분면 및 오목 부분면이 있고, 이러한 부분면들을 함께 도면 부호 11 로 나타내었다. 헤드 (7) 상의 2 개의 표면 (71) 및 중간면 (81) 은, 일반적으로 도면 부호 1 로 나타낸 예비 절삭 인서트의 상부측에 포함되는 부분면이다.

도 2 에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 헤드 (7) 의 칩면 (71) 및 절삭 인서트의 본체 (9) 상의 중간면 (81) 은 상이한 높이에 위치된다. 보다 자세하게는, 상기 면 (81) 은 개별 칩면 (71) 의 연장선에서 가상의 면 (P1) 아래 또는 내측에 위치된다. 유사한 방식으로, 개별 본체부 (8) (도 3 참조) 의 2 개의 측면 (82) 은 헤드의 2 개의 여유면 (72) 의 연장선에서 개략적으로 도시된 면 (P2) 내측에 위치된다.

도 1 ~ 도 3 에 도시된 초경 합금 블랭크 이외에, 또한 경질 삽입물이 형성되고, 이는 도 4 및 도 5 에서 도면부호 14 로 도시하였다. 이러한 삽입물 (14) 각각은, 헤드 (7) 처럼, 쐐기 형상 또는 삼각형이다. 보다 자세하게는, 이 삽입물은 2 개의 반대 평면 (15), 공통의 천이면 (17) 을 향해 수렴하는 2 개의 반대 측면 (16) 뿐만 아니라 상부측 및 하부측 (15) 에 수직하게 유리하게 연장하는 후방 평면 단부벽 (18) 사이에서 한정된다. 전술한 바와 같이, 삽입물 (14) 의 재료는 입방정 붕소 질화물 또는 다결정 다이아몬드, 즉 초경 합금보다 더 경질의 재료일 수 있다.

각각의 헤드 (7) 내에는, 개별 삽입물 (14) 을 수용하도록, 평면 바닥면 (20) 및 후방 단부벽 (21) 에 의해 한정되는 포켓 (19) 이 형성되고, 이 후방 단부벽은, 하부면 (20) 에 대하여, 삽입물 (14) 의 단부면 (18) 이 면 (15) 에 대하여 형성되는 바와 본질적으로 동일한 각으로 형성한다. 포켓은, 또한 밀링을 상정할 수 있더라도, 연삭에 의해 제공되는 것이 바람직할 수 있다.

그 다음의 제조 단계가 도 6 및 도 7 에 도시되어 있다. 여기에서, 개별 삽입물 (14) 은 보조 포켓에 고정되었다. 이러한 고정은 납땜에 의해 실시되는것이 유리하다. 이 단계에서 삽입물의 최초 형상 및 치수는 포켓의 대응 형상 및 치수와 정확하게 일치할 필요가 없음을 알아야 한다. 따라서, 상호 접촉면들 (15/20, 18/21) 각각이 서로 납땜될 수 있다고 가정하면, 적합한 오버측정값 또는 언더측정값은 완전히 허용가능하다.

최종 제조 단계가 도 8 및 도 9 에 도시되어 있다. 여기에서, 개별 삽입물 (14) 은 헤드 (7) 에 포함되는 주변의 초경 합금으로 연삭되었다. 이러한 연삭은 절삭날 (3) 에 인접하게 여유면을 형성하도록 본질적으로 칩면 (71) 의 정면 연삭 및 1 번 이상의 스위핑 (sweeping) 연삭 작업에 의해 실시된다. 여유면은 주날 (4) 에 인접한 평면 (72) 및 노즈날 (5) 에 인접한 볼록한 여유면 (73) 일 수 있다. 도 8 및 도 9 에서, 보다 자세하게는, 전술한 바의 방식으로, 즉 면들 (71, 72) (도 2 및 도 3 참조) 각각의 연장선에서 가상면 (P1, P2) 내측에 면 (81, 82) 을 위치시킴으로써, 후부의 본체부 (8) 에 대하여 일반적으로 코벨링되는 (corbelling) 헤드로 인해, 연삭이 어떻게 보조 본체부 (8) 로의 헤드 (7) 의 천이부보다 더 추진되지 않는 것을 명확하게 볼 수 있다. 실제로, 표면 각각 사이의 높이차는 적합하게, 예를 들어 10 분의 몇 밀리미터일 수 있지만, 이에도 불구하고, 본체부 (8) 와 접촉하지 않고 연삭 디스크가 헤드를 따라서 취할 수 있음을 보장한다.

바람직한 실시형태에 있어서, 개별 헤드 (7) 의 경사각 또는 수렴각은 본체부 (8) 의 수렴각만큼 크다.

절삭 인서트의 구조를 추가로 명확하게 하기 위해서, 이하, 도 10 ~ 도 15 를 참조하면, 연삭된 포켓 (19) 이 2.9 ㎜ 에 달하는 길이 (L1) 및 대략 1 ㎜ 의 깊이 (D) 를 가지고 또한 포켓의 후방 단부벽 (21) 이 2.6 ㎜ 의 폭 (B1) 을 가진 구체적인 실시예가 도시되어 있다. 미가공된 삽입물 (14) 은 3.0 ㎜ 의 길이 (L2) 및 대략 1 ㎜ 의 두께 (T) 를 동시에 가지고, 그 이외에도, 후방 단부벽 (18) 을 따른 삽입물의 폭 (B2) 은 2.6 ㎜ 에 달한다. 삽입물 (14) 의 노즈에서의 각 (γ) 은 90°일 수 있다. 볼록한 천이부 (73) 를 따른 반경 (R1) 은 0.4 ㎜ 에 달하고, 삽입물의 대응 천이부 (17) 는 0.5 ㎜ 의 반경 (R2) 을 가진다. 즉, 이 삽입물은 포켓에 대하여 대략 0.1 ㎜ 의 길이 방향의 오버측정값을 가진다.

도 14 및 도 15 에서, 고정 및 연삭된 절삭 인서트가 보조 포켓으로부터 분리되어 도시되었지만, 절삭 인서트는 마무리 연삭된 상태로 도시되어 있다. 이 상태에서, 삽입물 (14) 뿐만 아니라 헤드 (7) 의 주변 초경 합금은 0.1 ㎜ 만큼 연삭되었다. 이러한 방식으로, 바닥면 (20) 을 따른 포켓의 길이 (L1) 가 2.8 ㎜ 로 줄어듬과 동시에 포켓 (19) 의 깊이 (D) 및 삽입물 (14) 의 두께 (T) 가 0.9 ㎜ 로 줄어드는 반면, 상부측을 따른 삽입물 (14) 의 길이 (L2) 는 2.9 ㎜ 로 줄어든다. L1 및 L2 사이의 차 (0.1 ㎜) 는 삽입물의 전방 천이면 (17) 으로 연삭되는 여유에 의해, 보다 자세하게는 5°에 달하는 여유각 (β) 에서 설명된다. 더욱이, 삽입물뿐만 아니라 포켓의 폭 (B) 은 2.6 ㎜ 에서 2.4 ㎜ 로 줄어든다. 완성된 헤드의 상부측 (1a) 에 인접하게, 보강 베벨 (22) 이 형성되고, 이 베벨은 삽입물 (14) 뿐만 아니라 헤드 (7) 의 후속의 인접부를 따라 천이부 (13b) 까지 연장한다.

명확하게 하기 위해서, 전술한 절삭 인서트는 삽입물 (14) 의 길이 (L2) 를 초과하지 않는 최대 절삭 깊이를 위한 것임을 알아야 한다. 즉, 칩 제거는 경질 삽입물에 형성되는 개별 주날 (4) 을 따라서만 실시되어야 하지만, 헤드의 칩면 및 여유면 (71, 72) 의 주변 초경 합금의 연삭에 의해 얻어지는 후속의 인접한 날을 따라서는 실시되지 않는다.

이하, 도 19 ~ 도 20 을 참조하면, 절삭 인서트의 다른 실시형태가 도시되어 있고, 이 절삭 인서트의 하부측 (2) 은 평면이고 또한 공구의 기본체의 상호작용 시트에 유사하게 평면의 바닥면에 접하여 가압되도록 되어 있다. 이러한 경우에, 절삭 인서트는, 동일측의 후방 측면이 시트내의 상응 측면 지지면에 접하여 (예를 들어, 나사에 의해) 가압됨으로써 고정된다. 전술한 실시형태에 대하여 다른 차이점으로는, 절삭 인서트의 상부측 (1) 의 대부분이 헤드 (7) 상의 칩면 (71) 보다 높은 위치에 위치된 중심 부분면 (83) 이라는 것이고, 개별 헤드 (7) 에 인접하게 묻히거나 (countersunk) 좁은 제한면 (81) 은 헤드 (7) 를 중심 부분면 (83) 과 분리시키는 슈트 (23) 의 가장자리를 형성한다. 더욱이, 절삭 인서트의 측면을 따라서 좁아지는 제한면 (82) 은 여유면 (72) 과 측면 (84) 을 분리시키는 슈트 (24) 의 가장자리이고, 이러한 경우에, 상기 측면은 헤드의 여유면 (72) 과 동일한 높이에 위치된다. 그리하여 형성된 슈트 (23, 24) 가 비교적 좁더라도, 이러한 슈트는 연삭 디스크를 제한면 (83, 84) 으로부터 떨어지도록 하기에 완전히 충분하다. 여기에서, 제한면 (81, 82) 뒤에 위치한 상기 면들 (83, 84) 은 대부분 다양한 방식으로 형성될 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 보다 자세하게는 하부측의 폭을 확대하고 그럼으로써 장착 상태의 절삭 인서트의 안정성을 개선시키기 위해서, 슬라이드면 (84) 을 하방/외부 방향으로 경사지게 할 수 있다.

본원의 장점

본원에 따른 절삭 인서트의 기본적인 장점은, 이러한 절삭 인서트에 특별한 경질 노즈 삽입물을 제공하고, 이 삽입물의 절삭날이 절삭 인서트의 하부측에 대하여 그 수직 위치뿐만 아니라 절삭 인서트의 지지점으로부터 노즈날의 거리의 거리에 대하여 절삭 인서트내의 정확하게 소망하는 위치에 확실하게 위치될 수 있다는 것이다. 다른 장점으로는 연삭의 필요성이 절대적으로 최소로 저감된다는 것이고, 이는 필요한 연삭이 개별 삽입물이 묻히는 비교적 짧은 헤드로 제한되기 때문이다.

본원의 가능한 변형

본원은 전술하고 또한 도면에 도시된 실시형태에만 한정되지 않는다. 그리하여, 본원은 또한 선삭 인서트 보다는 다른 절삭 인서트, 예를 들어 밀링 인서트에 적용될 수도 있다. 더욱이, 쐐기 형상의 헤드의 경사각 또는 수렴각은 대부분 상당히, 예를 들어 30 ~ 90°범위내에서 변할 수 있다. 또한, 노즈날의 형상은 도면에서 예시화된 둥글거나 원형의 형상을 벗어날 수 있다. "연삭" 이라는 개념은, 연삭과 동일한 최종 결과를 제공하는 필적가능한 가공 방법을 본원의 일반적인 아이디어를 벗어나지 않는 한 사용할 수 있도록 넓은 의미에서 해석되어야 한다. 이러한 방법의 예로는 스파킹 (sparking) 이다. 또한, 연삭에 의해 평면 여유면을 제공함과 동시에, 예를 들어 양상을 대부분을 변경하는 칩 브레이크를 제공하면서 칩면을 스파킹함으로써, 연삭 및 스파킹을 조합할 수 있다. 더욱이, 초경 합금으로 다른 절삭날을 형성하면서, CBN, 다이아몬드 또는 세라믹 등의 단지 하나의 초경질 삽입물로 2 개 이상의 절삭날을 포함하는 유형의 날교환가능한 절삭 인서트가 제조될 수 있음을 알아야 한다. 또한, (선적되는) 본원에 따른 블랭크는, 도 1 ~ 도 3 에 도시된 형상, 즉 삽입물용 어떠한 포켓이 없는 형상 또는 도 4 및 도 5 에 도시한 형상, 즉 어떠한 칩 제거 가공없이 삽입물이 직접 고정될 수 있는 미리 형성된 포켓을 가진 형상일 수 있다.

Claims (7)

1. 상부측 (1), 하부측 (2) 및 상기 상부측과 상기 하부측 사이에서 연장하는 다수의 측면 뿐만 아니라 절삭날 (3) 을 포함하는 초경 합금 인서트로서,
   상기 절삭날은 노즈날 (5) 및 상기 노즈날을 향해 수렴하는 2 개의 주날 (4) 을 포함하고 또한 삽입물 (14) 에 포함되며, 상기 삽입물은 초경 합금보다 더 경질의 재료로 구성되고 또한 주변의 초경 합금에 묻히며 (countersunk) 상기 주변의 초경 합금과 함께 연삭되는 초경 합금 인서트에 있어서,
   상기 삽입물 (14) 은 전방 쐐기 형상의 헤드 (7) 에 배열되고, 상기 헤드는, 하나의 칩면 (71) 및 상기 주날 (4) 을 따라서 연장하는 2 개의 여유면 (72) 에 의해 한정되며, 또한 상기 칩면 (71) 및 여유면 (72) 의 연장부에서 가상면 (P1, P2) 내측에 위치된 제한면 (81, 82) 을 통하여 후부의 (postjacent) 본체부 (8) 로 변환되는 것을 특징으로 하는 초경 합금 인서트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 초경 합금 인서트는 다수의 절삭날 (3a, 3b) 을 포함함으로써 날교환가능하고, 상기 절삭날은 상기 하부측 (2) 뿐만 아니라 위치결정 지지점에 대하여 상기 노즈날의 측방 위치를 결정하는 기하학적 위치 (2a, 2b) 로부터 등거리로 이격되는 것을 특징으로 하는 초경 합금 인서트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 헤드 (7) 뒤편의 상기 제한면 (81, 82) 은 상기 헤드 (7) 를 상기 본체부 (8) 의 나머지부로부터 분리시키는 슈트 (23, 24) 의 가장자리로서 포함되는 것을 특징으로 하는 초경 합금 인서트.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 헤드 (7) 의 상기 2 개의 여유면 (72) 간의 수렴각 및 상기 2 개의 후부의 제한면 (82) 사이의 수렴각은 동일하게 큰 것을 특징으로 하는 초경 합금 인서트.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 헤드 (7) 의 상기 2 개의 여유면 (72) 간의 수렴각 및 상기 2 개의 후부의 제한면 (82) 사이의 수렴각은 동일하게 큰 것을 특징으로 하는 초경 합금 인서트.
6. 사용하기 위한 준비 상태에서, 상부측, 하부측 및 상기 상부측과 상기 하부측 사이에서 연장하는 다수의 측면 뿐만 아니라 절삭날을 포함하는 유형의 절삭 인서트를 제조하기 위한 초경 합금 블랭크로서,
   상기 절삭날은 노즈날 및 상기 노즈날을 향해 수렴하는 2 개의 주날을 포함하고 또한 삽입물에 포함되며, 상기 삽입물은 초경 합금보다 더 경질의 재료로 구성되고 또한 주변의 초경 합금에 묻히며 (countersunk) 상기 주변의 초경 합금과 함께 연삭되는 초경 합금 블랭크에 있어서,
   상기 블랭크는 개별 삽입물을 위해 쐐기 형상의 헤드 (7) 를 포함하고, 상기 헤드는, 하나의 예비 칩면 (71) 및 2 개의 예비 여유면 (72) 에 의해 부분적으로 한정되고, 또한 상기 칩면 및 여유면의 연장부에서 가상면 내측에 위치된 제한면 (81, 82) 을 통하여 후부의 (postjacent) 본체부 (8) 로 변환되는 것을 특징으로 하는 초경 합금 블랭크.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 헤드 (7) 의 전방부에 인접하게는, 평면 바닥면 (20) 및 후방 단부벽 (21) 에 의해 한정되는 포켓 (19) 이 형성되는 것을 특징으로 하는 초경 합금 블랭크.

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