KR101743333B1 - V-형상의 코너도를 갖는 절삭 인서트 및 밀링 공구 - Google Patents

V-형상의 코너도를 갖는 절삭 인서트 및 밀링 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 8개의 동일한 주 절삭 에지(26)를 갖는 절삭 인서트(10)에 관한 것이다. 4개의 주 절삭 에지는 양의 축방향 레이크 상태로 작용될 수 있고, 4개의 주 절삭 에지는 음의 축방향 레이크 상태로 작용될 수 있다. 절삭 인서트는 2개의 대향하는 동일한 단부면(12)과 외주면(14)을 갖고, 외주면(14)은 단부면들 사이에서 연장된다. 절삭 인서트는 단부도에서 정방형 형상이다. 각각의 단부면은 2개의 하강 코너(22)와 2개의 상승 코너(22)로, 4개의 코너(22)를 갖는다. 대각선(L)이 각각의 단부면의 하강 코너를 통과한다. 절삭 인서트의 소정의 배향에서, 외주면은 각각의 단부면과 관련된 2개의 대각선을 따른 도면에서 V-형상을 갖고, 2개의 V-형상은 동일한 형태이고 반대 방향으로 배향된다.

Description

V-형상의 코너도를 갖는 절삭 인서트 및 밀링 공구 {CUTTING INSERT HAVING V-SHAPED CORNER VIEWS AND MILLING TOOL}
본 발명은 금속 절삭 작업을 위한 절삭 인서트와 밀링 공구에 관한 것이다.
이러한 밀링 공구는 예를 들어, 슬로팅 커터, 연장된 플루트(flute) 밀링 커터, 엔드 밀, 및 페이스 밀을 포함한다. 이러한 밀링 커터에 이용되는 절삭 인서트는 공작물에서 견부(shoulder)를 밀링하도록 구성되는 주 절삭 에지를 가질 수 있다. 절삭 인서트는 주 절삭 에지에 인접하여 보조 절삭 에지를 또한 포함할 수 있고, 코너 절삭 에지가 그 둘 사이에서 연장된다. 견부에 인접한 공작물의 표면 상에 좋은 표면 마무리를 제공하기 위해, 인접한 보조 절삭 에지의 적어도 일 영역은 와이퍼처럼 작용하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 목적은 향상된 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 이러한 절삭 인서트를 위한 밀링 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 2개의 대향하는 동일한 단부면과, 그 단부면들 사이에서 연장되는 외주면을 포함하는 절삭 인서트가 제공된다. 외주면은 외주 절삭 에지에서 단부면과 만난다.
절삭 인서트는 단부도에서 정방형 형상일 수 있다. 각각의 단부면은 4개의 코너를 갖고, 2개는 대각선으로 대향하는 하강 코너이고 2개는 대각선으로 대향하는 상승 코너이다. 대각선은 각각의 단부면의 하강 코너를 통과한다.
절삭 인서트의 소정의 배향에 있어서, 외주면은 일 단부면과 관련된 대각선을 따른 도면에서 V-형상을 갖고, 다른 단부면과 관련된 대각선을 따른 도면에서 V-형상을 갖는다. 2개의 V-형상은 형태가 동일하고 반대 방향으로 배향된다.
절삭 인서트의 단부도에서, 일 단부면과 관련된 대각선은 다른 단부면과 관련된 대각선에 직각이다.
본 발명의 양태에 따라, 외주면은 4개의 동일한 측면을 포함한다.
인접한 측면들은 코너면을 통해 합체될 수 있다. 측면들은 평행사변형 형상일 수 있다.
본 발명의 양태에 따라, 관통 구멍은 단부면들 사이에서 연장되고 단부면에 개방된다.
추가로 본 발명의 양태에 따라, 레이크면은 각각의 단부면의 외주 절삭 에지로부터 연장된다.
각각의 단부면의 외주 절삭 에지는 단부면들의 코너에 위치하는 4개의 코너 절삭 에지와, 인접한 코너 절삭 에지 쌍들 사이에서 연장되는 4개의 주 절삭 에지를 포함한다. 인접한 코너 절삭 에지 쌍의 하나의 코너 절삭 에지는 하강 코너에 위치하고 다른 코너 절삭 에지는 상승 코너에 위치한다.
본 발명의 추가 양태에 따라, 본 발명의 양태에 따른 복수의 절삭 인서트와, 절삭 인서트가 보유되는 복수의 인서트 포켓을 포함하는 밀링 공구가 제공된다. 각각의 인서트 포켓은 측벽에 인접하여 베이스 벽을 포함할 수 있다. 측벽에는 절삭 인서트의 소정 측면에 접하는 2개의 이격된 측부 접촉면이 제공될 수 있고, 베이스 벽에는 절삭 인서트의 비작용 단부면에 접하는, 동일평면 상에 위치하지 않는 2개의 베이스 접촉면이 제공될 수 있다.
본 발명의 일부 양태에 따라, 하나의 절삭 인서트의 작용 주 절삭 에지가 양의 축방향 레이크 상태로 작용하고 인접한 절삭 인서트의 작용 주 절삭 에지가 음의 축방향 레이크 상태로 작용하도록 교번하는 절삭 인서트가 배향될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭 인서트의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제1 대각선을 따른, 외주면의 제1 코너도(corner view)이다.
도 4는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제2 대각선을 따른, 외주면의 제2 코너도이다.
도 5는 우승수 절삭 인서트로서 배향된 도 1에 도시된 절삭 인서트의 측면도이다.
도 6은 좌승수 절삭 인서트로서 배향된 도 1에 도시된 절삭 인서트의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절삭 공구의 측면도이다.
도 8은 2개의 절삭 인서트가 인서트 포켓으로부터 제거된 도 7의 절삭 공구의 부분도이다.
이하의 설명에서, 본 발명의 요지의 다양한 양태가 설명될 것이다. 설명을 목적으로, 구체적인 구조와 세부 내용이 본 발명을 철저히 이해할 수 있도록 충분히 상세하게 기재되어 있다. 그러나, 당해 기술 분야의 숙련자에게 본원이 여기에 개시된 구체적인 세부 내용 없이 실시될 수 있음이 또한 명백할 것이다.
먼저 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 절삭 인서트(10)가 도시된다. 절삭 인서트(10)는 밀링 절삭 작업에 이용되도록 되어 있고, 바인더 내의 카바이드 분말을 압축 성형(form-pressing)하고 소결하여 초경합금과 같이 경질이고 내마모성을 갖는 재료를 만들 수 있다.
절삭 인서트(10)는 2개의 대향하는 동일한 단부면(12)과, 단부면(12)들 사이에서 연장되는 외주면(14)을 갖는다. 일반성을 잃지 않고, 단부면(12)은 절삭 인서트의 상부 단부면(12')과 하부 단부면(12")을 구성한다고 간주될 수 있다. 절삭 인서트(10)는 그 단부도에서 정방형이다. 외주면(14)은 4개의 동일한 측면(16)과, 인접한 측면(16)들이 합체되는 곳에 4개의 동일한 코너면(18)을 포함한다. 도 5 및 도 6에 도시된 대로, 절삭 인서트(10)의 측면도에서, 측면(16)들은 평행사변형 형상이다. 절삭 인서트(10)는 중심축(A)과, 단부면(12)들 사이에서 연장되는 관통 구멍(20)을 갖는다. 관통 구멍은 중심축(A)으로 중심 설정될 수 있다.
절삭 인서트(10)는 단부면(12)들 사이에서 위치하고 외주면(14)을 통과하는 중앙평면(M)을 갖는다. 중앙평면(M)은 외주면(14)에 직각일 수 있다. 중앙평면(M)은 중심축(A)에 직각일 수 있다.
각각의 단부면(12)은 4개의 코너(22)를 갖고, 2개는 대각선으로 대향하는 하강 코너(22')이고, 2개는 대각선으로 대향하는 상승 코너(22")이다. 하강 코너(22')는 상승 코너(22")보다 중앙평면(M)에 가까이 위치한다. 각각의 코너면(18)은 2개의 대향 단부면(12)들 중 하나[예를 들어, 상부 단부면(12')]의 소정의 상승 코너(20")와 2개의 대향하는 단부면(12)들 중 다른 하나[예를 들어, 하부 단부면(12")]의 소정의 하강 코너(20') 사이에서 연장된다. 대각선(L)은 각각의 단부면(12)의 하강 코너(20')를 통과한다. 즉, 대각선은 각각의 단부면들과 관련된다. 각각의 단부면(12)은 상승 코너(22")로부터 단부면(12)과 관련된 대각선(L)까지 경사진다. 절삭 인서트(10)의 단부도에서, 중심축(A)은 2개의 대각선(L)의 교차부를 통과하고, 2개의 단부면(12', 12")과 관련된 대각선(L)들은 삼차원에서 교차하지 않음이 이해된다.
외주 절삭 에지(24)는 각각의 단부면(12)과 외주면(14)의 교차부에서 형성된다. 각각의 단부면(12)에 있어서, 외주 절삭 에지(24)는 측면(16)과 단부면(12)의 교차부에 의해 형성되는 4개의 주 절삭 에지(26) 및 코너면(18)과 단부면(12)의 교차부에 의해 형성되는 4개의 코너 절삭 에지(28)를 포함한다. 따라서, 절삭 인서트(10)는 총 8개의 주 절삭 에지(26)와 8개의 코너 절삭 에지(28)로 인덱싱가능하다. 각각의 주 절삭 에지(26)는 한 쌍의 코너 절삭 에지(28) 사이에서 연장된다. 공통 주 절삭 에지(26)로 연결되는 각각의 이러한 코너 절삭 에지(28) 쌍의 하나의 코너 절삭 에지(28)는 하강 코너(22')에 위치하고, 그 쌍의 다른 코너 절삭 에지(28)는 상승 코너(22")에 위치한다. 각각의 단부면(12)에서, 레이크면(30)이 외주 절삭 에지(24)로부터 연장되고, 금속 절삭 작업동안 공작물로부터 절삭된 칩이 레이크면을 따라 유동한다.
도 3 및 도 4는 절삭 인서트(10)의 소정 배향에서의 대각선(L)을 따른 도면을 도시한다. 전술된 대로, 도 1에 도시된 절삭 인서트(10)의 배향에서, 하나의 단부면(12)은 상부 단부면(12')으로 지칭될 것이고, 다른 단부면(12)은 하부 단부면(12")으로 지칭될 것이다. 도 3은 상부 단부면(12')과 관련된 대각선(L)을 따른 도면을 도시하고, 본원에서 절삭 인서트의 제1 코너도(corner view)로서 지칭된다. 제1 코너도에서, 외주면(14)은 상향하는 V-형상을 갖는다. 도 4는 하부 단부면(12")과 관련된 대각선(L)을 따른 도면을 도시하고, 본원에서 절삭 인서트의 제2 코너도로서 지칭된다. 제2 코너도에서, 외주면(14)은 하향하는 V-형상을 갖는다. 제2 코너도는 제1 측면도에 대해 중심축(A)을 중심으로 90°회전된다. 상기로부터 절삭 인서트가 중심축(A)을 중심으로 180°회전 대칭을 가질 수 있음이 이해된다. 양 도면들은 도 1에 도시된 절삭 인서트(10)의 배향을 위한 것이다. 도 3 및 도 4에 도시된 대로, 외주면(14)은 대각선(L)을 따른 도면에서 V-형상을 갖는다. 도 3 및 도 4에 도시된 V-형상은 형태가 동일하지만 반대 방향으로 배향된 "V" 형상이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 구체적인 응용예에 따른 밀링 공구(32)를 도시한다. 밀링 공구(32)는 회전축(R)과 복수의 인서트 포켓(34)를 갖고, 인서트 포켓(34) 내에 절삭 인서트(10)가 스크류(36)에 의해 장착되고 고정된다. 각각의 인서트 포켓(34)은 측벽(40)에 인접한 베이스 벽(38)을 포함한다. 측벽(40)에는 절삭 인서트(10)의 소정의 측면(16)에 접하는 2개의 이격된 측부 접촉면(42)이 제공된다. 베이스 벽(38)에는 절삭 인서트(10)의 비작용 단부면(12)에 접하는, 동일평면 상에 위치하지 않는 2개의 베이스 접촉면(44)이 제공된다.
절삭 인서트(10)는 작용 주 절삭 에지(26)의 2개의 다른 배향으로 번갈아 배치되도록 장착될 수 있다. 절삭 인서트(10')의 일부는 그 작용 주 절삭 에지(26')가 양의 축방향 레이크 각도를 제공하도록 배향될 수 있고(도 5에 또한 도시됨), 다른 절삭 인서트(10")는 작용 주 절삭 에지(26")가 음의 축방향 레이크 각도를 제공하도록 배향될 수 있다(도 6에 또한 도시됨).
그 결과, 본 발명에 따른 절삭 인서트(10)의 각각의 단부면(12)은 양의 축방향 레이크 상태로 작용할 수 있는 2개의 주 절삭 에지(26) 및 음의 축방향 레이크 상태로 작용할 수 있는 2개의 주 절삭 에지(26)를 갖는다. 따라서, 절삭 인서트(10)는 양의 축방향 레이크 상태로 작용할 수 있는 4개의 주 절삭 에지(26) 및 음의 축방향 레이크 상태로 작용할 수 있는 4개의 주 절삭 에지(26)를 갖는다.
본 발명에 따른 절삭 인서트(10)는 양의 축방향 레이크와 음의 축방향 레이크 모두가 요구될 때 명백하게 유리하다. 단일 절삭 인서트(10)는 양의 축방향 레이크를 갖는 절삭 에지와 음의 축방향 레이크를 갖는 절삭 에지를 각각 4개씩 제공하도록 이용될 수 있다.
본 발명이 어느 정도 구체적으로 설명되었지만, 이하의 특허청구범위에 기재된 대로 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (11)

  1. 2개의 대향하는 동일한 단부면(12)과, 그 사이에서 연장되는 외주면(14)을 포함하는 절삭 인서트(10)이며,
    외주면(14)이 외주 절삭 에지(24)에서 단부면과 만나고, 각각의 단부면(12)은 4개의 코너(22)를 가지며, 2개의 코너는 대각선으로 대향하는 하강 코너(22')이고 2개의 코너는 대각선으로 대향하는 상승 코너(22")이며;
    대각선(L)이 각각의 단부면(12)의 하강 코너(22')를 통과하고;
    절삭 인서트(10)의 소정의 배향에 있어서:
    외주면(14)은 하나의 단부면(12')과 관련된 대각선(L)에서 보아 V-형상을 갖고,
    외주면(14)은 다른 단부면(12")과 관련된 대각선(L)에서 보아 V-형상을 갖고;
    2개의 V-형상은 형태가 동일하고 반대 방향으로 배향되고;
    외주면(14)은 4개의 측면(16)을 포함하고;
    각각의 단부면(12)의 외주 절삭 에지(24)는 단부면(12)의 코너(22)에 위치되는 4개의 코너 절삭 에지(28)와, 인접한 코너 절삭 에지(28) 쌍 사이에서 연장되는 4개의 주 절삭 에지(26)를 포함하고;
    각각의 이러한 인접한 코너 절삭 에지(28) 쌍의 하나의 코너 절삭 에지(28)는 하강 코너(22')에 위치되고 다른 코너 절삭 에지(28)는 상승 코너(22")에 위치되고;
    각각의 측면(16)은 코너면(18)을 통해 인접한 측면(16)과 합체되고;
    절삭 인서트(10)는 그 단부에서 보아 정방형이고;
    측면(16)들은 동일하고;
    측면(16)들은 평행사변형 형상인 것을 특징으로 하는
    절삭 인서트.
  2. 제1항에 있어서,
    단부면(12)들 사이에서 연장되고 단부면에 개방되는 관통 구멍(20)을 포함하는
    절삭 인서트.
  3. 제2항에 있어서,
    절삭 인서트(10)의 단부에서 보아 하나의 단부면과 관련된 대각선(L)은 다른 단부면과 관련된 대각선(L)에 직각인
    절삭 인서트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 단부면(12)의 외주 절삭 에지(24)로부터 레이크면(30)이 연장되는
    절삭 인서트.
  5. 밀링 공구(32)이며,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 복수의 절삭 인서트(10),
    절삭 인서트(10)가 보유되는 복수의 인서트 포켓(34)를 포함하고,
    각각의 인서트 포켓(34)은 측벽(40)에 인접하여 베이스 벽(38)을 포함하고,
    측벽(40)에는 절삭 인서트(10)의 소정 측면(16)에 접하는 2개의 이격된 측부 접촉면(42)이 제공되고,
    베이스 벽(38)에는 절삭 인서트(10)의 비작용 단부면(12)에 접하는, 2개의 동일평면 상에 위치하지 않는 베이스 접촉면(44)이 제공되는
    밀링 공구.
  6. 제5항에 있어서,
    하나의 절삭 인서트(10')의 작용 주 절삭 에지(26')가 양의 축방향 레이크 상태로 작용하고, 인접한 절삭 인서트(10")의 작용 주 절삭 에지(26")가 음의 축방향 레이크 상태로 작용하도록, 교번하는 절삭 인서트(10)가 배향되는
    밀링 공구.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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