KR101798695B1

KR101798695B1 - 절삭 인서트

Info

Publication number: KR101798695B1
Application number: KR1020137012285A
Authority: KR
Inventors: 유타카 나다; 오사무 이치노세키
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2017-11-16
Also published as: JP2012121132A; JP5895456B2; EP2641678A1; CN103209793A; EP2641678A4; WO2012067103A1; EP2641678B1; US20130236257A1; US9630256B2; CN103209793B; KR20140002641A

Abstract

스테인리스강과 같은 난삭재의 중절삭 가공에 있어서, 특히 절삭날의 코너부로부터 이송 방향과는 반대측으로 연장되는 부분에 발생하는 소성 변형을 막아, 장기에 걸쳐 정밀도가 양호한 절삭 가공을 효율적으로 실시하는 절삭 인서트에 관한 것이다. 이 절삭 인서트는 인서트 본체 (1) 의 절삭면 (2) 과 여유면 (3) 과의 교차 능선부에, 절삭면 (2) 에 대향하는 방향으로부터 본 평면시에 있어서 볼록한 원호 형상을 이루는 코너부 (6) 와 그 양단에서 접하여 직선 형상으로 연장되는 1 쌍의 직선부 (7) 를 구비한 절삭날 (5) 을 형성하고, 절삭날 (5) 에 코너부 (6) 를 따른 제 1 영역 (A) 과, 직선부 (7) 를 따른 제 2 영역 (B) 과, 그 사이에 위치하는 제 3 영역 (C) 을 구비하고, 절삭날 (5) 로부터 수직으로 절삭면 (2) 의 내측을 향하여 코너부 (6) 의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 절삭날 (5) 에 직교하는 단면에 있어서의 인서트 본체 (1) 의 단면적을 제 3 영역 (C) 에서 가장 크게, 제 2 영역 (B) 에서 가장 작게, 제 1 영역 (A) 에서는 이들의 중간의 크기로 한다.

Description

절삭 인서트{CUTTING INSERT}

본 발명은 스테인리스강과 같은 난삭재의 선삭에 의한 중절삭 가공에 사용하기에 바람직한 절삭 인서트에 관한 것이다.

본원은 2010년 11월 15일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2010-255000호 및 2011년 11월 10일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2011-246398호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

이와 같은 스테인리스강의 절삭에 바람직한 절삭 인서트로서, 특허문헌 1 에는 브레이커 홈의 단면 형상을, 절삭날로부터 중앙부를 향하여 순서대로, 각각 정의 절삭각을 갖는 랜드 (절삭각 (θ1)), 제 1 경사면 (절삭각 (θ2)), 제 2 경사면 (절삭각 (θ3)) 및 흘립 (屹立) 면에 의해 구성하고, 그 관계가 θ2＞θ1≥θ3＞0 이 되는 절삭 인서트가 제안되어 있다.

또, 특허문헌 2 에는 특히 낮은 절입, 빠른 이송의 중절삭 가공에 있어서의 절삭 부스러기 처리를 위해서, 절삭날로부터 하방으로 경사진 제 1 절삭면과, 제 1 절삭면보다 크게 경사진 제 2 절삭면을 연속하여 형성하고, 노즈부 근방의 상면에 융기한 브레이커를 형성하고, 노즈부 근방의 제 1 절삭면으로부터 브레이커를 향하여 산 형상의 보조 돌기를 형성하고, 보조 돌기의 능선의 경사각 (θ) 과 제 1 절삭면의 경사각 (θ1) 과 제 2 절삭면 (13) 의 경사각 (θ2) 이 θ1＜θ＜θ2 의 조건을 만족하는 절삭 인서트가 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2001-38507호 일본 공개특허공보 2001-47306호

스테인리스강이 난삭재인 이유 중 하나는 열전도율이 작은 것이라는 것은 특허문헌 1 에도 기재되어 있는 바와 같다. 그러한 스테인리스강에 중절삭 가공을 실시하면, 통상적으로는 절삭 부스러기와 함께 탈거 (奪去) 되는 절삭열이 절삭 인서트측에 남겨져 절삭날 주변에 집중됨으로써 날끝이 고온이 되어 소성 변형되어, 이른바 새깅 (sagging) 을 일으킨다. 그리고, 이와 같은 소성 변형이 절삭날의 코너부로부터 이송 방향과는 반대측으로 연장되는 부분에 발생하면, 피삭재를 소정의 외경으로 선삭할 수 없게 되어, 절삭 가공을 계속하는 것이 불가능해져 버린다.

본 발명은 이와 같은 배경하에서 이루어진 것으로, 스테인리스강과 같은 난삭재의 선삭에 의한 중절삭 가공에 있어서, 특히 상기 서술한 바와 같은 절삭날의 코너부로부터 이송 방향과는 반대측으로 연장되는 부분에 발생하는 소성 변형을 막아, 장기에 걸쳐 정밀도가 양호한 절삭 가공을 효율적으로 실시하는 것이 가능한 절삭 인서트를 제공한다.

본 발명의 절삭 인서트는 절삭면과 여유면을 갖는 인서트 본체와,

상기 인서트 본체의 상기 절삭면과 상기 여유면의 교차 능선부에 형성된 절삭날을 구비한다. 상기 절삭날은 상기 절삭면에 대향하는 방향으로부터 본 평면시 (平面視) 에 있어서 볼록한 원호 형상을 이루는 코너부와, 이 코너부의 양단에서 그 코너부에 접하여 직선 형상으로 연장되는 1 쌍의 직선부를 갖는다.

상기 인서트 본체는 상기 평면시에 있어서 상기 코너부의 이등분선에 관해서 대칭 형상이 된다.

또한, 상기 절삭날은 상기 평면시에 있어서 상기 코너부를 따른 제 1 영역과, 상기 직선부를 따른 제 2 영역과, 이들 제 1, 제 2 영역의 사이에 위치하는 제 3 영역을 갖는다.

상기 평면시에 있어서 상기 절삭날로부터 수직으로 상기 절삭면의 내측을 향하여 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 그 절삭날에 직교하는 단면에 있어서의 상기 인서트 본체의 단면적은, 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역 중, 상기 제 3 영역에서 가장 크고, 또한 상기 제 2 영역에서 가장 작다. 상기 제 1 영역에서는 상기 제 3, 제 2 영역에 있어서의 상기 단면적의 최대, 최소치의 중간의 크기이다. 요컨대, 상기 제 1 영역의 단면적은 상기 제 3 영역의 단면적보다 작고, 상기 제 2 영역의 단면적보다 크다.

이와 같이 구성된 절삭 인서트에 있어서는, 절삭날의 상기 제 3 영역을, 선삭 가공에 의한 중절삭 가공에 있어서 절삭날의 코너부로부터 이송 방향과는 반대측으로 연장되는 부분 중, 피삭재가 1 회전하는 동안에 절삭 인서트가 송출되었을 때의, 먼저 피삭재의 외주면에 형성된 선삭 흔적과 그 1 회전 후에 형성되는 선삭 흔적의 경계부, 이른바 이송 마크의 위치에 대응하는 부위를 포함하는 범위에 배치시킬 수 있어, 이 제 3 영역으로부터 이송 방향측을 향하여 코너부를 거쳐 이 이송 방향측에 위치하는 직선부까지의 절삭날을 절삭에 사용하는 것이 가능해진다.

일반적으로 절입이 1.5 ㎜ ∼ 4.0 ㎜, 이송이 0.2 ㎜/rev ∼ 0.5 ㎜/rev 가 되는 중절삭 가공에 있어서, 상기 절삭날의 제 3 영역은 상기 경계부를 포함하는 범위에 의해 확실하게 배치되어야만 한다. 그러기 위해서는 상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ R＋0.3 (㎜) 의 범위 내에 위치하고 있어도 되고, 상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, r＋0.6 (㎜) 의 범위 내에 위치하고 있어도 되며, 상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 상기 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 실측 반경 (R) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) 의 위치에 있고, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역의 상기 경계가, 상기 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, r＋0.3 (㎜) 의 위치에 있어도 된다.

여기서, 제 3 영역의 제 1 영역과의 경계는, 상기 단면적이 제 1 영역을 향하여 작아지기 시작하는 위치가 되고, 제 2 영역과 제 3 영역과의 경계는, 제 2 영역으로부터 제 3 영역을 향하여 상기 단면적이 커지기 시작하는 위치로 한다.

따라서, 절삭날의 코너부로부터 이송 방향의 반대측으로 연장되어 피삭재의 외주면을 마무리하는 부분에서는 이 제 3 영역으로부터 코너부를 따른 제 1 영역에 절삭열이 집중되어 소성 변형이 발생한다. 그러나, 상기 구성의 절삭 인서트에서는 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역 중에서 제 3 영역의 상기 단면적이 가장 크고, 이어서 제 1 영역의 단면적이 크기 때문에, 이렇게 하여 절삭열이 집중되는 부분에 있어서의 인서트 본체의 열용량을, 직선부를 따른 제 2 영역보다 크게 확보할 수 있다. 이 때문에, 절삭열이 집중되어도 날끝이 고온이 되는 것을 억제할 수 있어, 소성 변형에 의한 날끝의 새깅을 방지하는 것이 가능해진다.

여기서, 이와 같이 제 3 영역에 있어서 상기 평면시에 있어서의 절삭날에 직교하는 단면적을 제 1, 제 2 영역보다 크게 하려면, 예를 들어 상기 특허문헌 1, 2 에 기재된 절삭 인서트와 마찬가지로, 상기 절삭면 상에, 상기 절삭날에 직교하는 단면에 있어서 상기 절삭날로부터 그 절삭면의 내측을 향함에 따라 상기 인서트 본체의 당해 절삭면과는 반대측의 면을 향하여 경사진 경사면을 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역에 걸쳐 형성하고, 상기 제 3 영역에서는 상기 제 1, 제 2 영역의 적어도 일방에 대하여 이 경사면의 경사각을 작게 해도 된다. 또는 이 경사면의 상기 평면시에 있어서의 절삭날에 수직인 방향의 폭을 크게 해도 된다. 혹은 경사각을 작게 하여, 상기 평면시에 있어서의 폭을 크게 해도 된다.

그런데, 단순히 소성 변형의 방지만을 위해서 절삭열이 집중되는 절삭날 주변의 인서트 본체의 열용량을 크게 확보하는 것이라면, 제 1, 제 2, 제 3 영역의 전체에 걸쳐 이와 같이 경사면의 경사각을 작게 하거나 폭을 크게 하거나 하여 단면적을 크게 하면 된다. 그러나, 상기 단면적을 크게 하면, 이송 방향측에 위치하여 피삭재에 중간 정도의 깊이로 절입되는 절삭날의 직선부를 따른 제 2 영역에 있어서 절삭 저항이 증대되어, 오히려 절삭열에 의해 절삭날 주변이 고온이 되거나 피삭재를 회전시키기 위한 동력의 증대를 초래하거나 할 우려가 있다.

또, 중절삭 가공용 절삭 인서트라고 해도, 예를 들어 피삭재의 모방 선삭을 실시하는 경우에는 절삭날의 코너부만이 절삭에 사용되는 형태가 되는 경우도 있다. 그런 때에는 코너부를 따른 제 1 영역에서 경사면의 경사각이 작거나 폭이 넓거나 하면, 작은 폭으로 생성되는 절삭 부스러기를 확실하게 처리할 수 없게 될 우려도 있다.

그래서, 본 발명에서는 제 1, 제 2, 제 3 영역 중, 상기 서술한 바와 같이 중절삭 가공의 선삭에 있어서 선삭 흔적의 경계부가 위치하는 제 3 영역에 있어서 상기 단면적을 가장 크게 하고, 제 2 영역에 있어서 상기 단면적을 가장 작게 하고 있다. 그리고, 항상 절삭에 사용되는 코너부를 따른 제 1 영역에 있어서는 상기 단면적을 제 3 영역보다 작게, 제 2 영역보다 크게 하고 있다.

또한, 상기 서술한 바와 같은 모방 선삭이 되는 경우의 코너부에 의해 생성되는 폭이 작은 절삭 부스러기를 보다 확실하게 처리하려면, 상기 평면시에 있어서의 상기 제 1 영역의 내측에, 상기 제 1, 제 3 영역에 있어서 상기 절삭날에 연결되는 상기 절삭면에 대해 오목해지도록 오목부를 형성하고, 상기 오목부의 바닥면을, 상기 평면시에 있어서의 상기 코너부의 이등분선에 직교하는 단면에 있어서 그 이등분선 상에 능선부를 갖는 볼록한 V 자 형상으로 해도 된다. 이로써, 절삭 부스러기를 상기 오목부로 유도하여, 그 바닥면이 이루는 볼록한 V 의 능선부에 슬라이딩 접촉시켜 절삭 부스러기에 저항을 주어 분단되게 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 스테인리스강과 같은 난삭재의 중절삭 가공에 있어서 절삭날 주변에 절삭열이 집중되어도, 날끝이 소성 변형되어 새깅을 일으킴으로써 선삭이 불가능해지는 사태가 생기는 것을, 절삭 저항이나 피삭재의 회전 구동력의 증대를 초래하지 않고 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸쳐 안정적이고 또한 고정밀도의 절삭을 효율적으로 실시하는 것이 가능해진다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 실시형태의 절삭면에 대향하는 방향에서 본 평면도이다.
도 3 은, 도 2 에 있어서의 A 방향에서 봤을 때의 측면도이다.
도 4 는, 도 2 에 있어서의 YY 단면도이다.
도 5 는, 도 1 에 나타내는 실시형태의 절삭날의 코너부 주변을 나타내는, 절삭면에 대향하는 방향에서 본 확대 평면도이다.
도 6 은, 도 5 에 있어서의 YY 단면도 (제 1 영역 (A) 에 있어서 절삭날 (5) 에 직교하는 단면도) 이다.
도 7 은, 도 5 에 있어서의 XX 단면도 (제 3 영역 (C) 에 있어서 절삭날 (5) 에 직교하는 단면도) 이다.
도 8 은, 도 5 에 있어서의 UU 단면도 (제 2 영역 (B) 에 있어서 절삭날 (5) 에 직교하는 단면도) 이다.
도 9 는, 도 5 에 있어서의 WW 단면도이다.
도 10 은, 도 5 에 있어서의 ZZ 단면도이다.
도 11 은, 도 5 에 있어서의 VV 단면도이다.
도 12 는, 도 5 에 있어서의 TT 단면도이다.
도 13 은, 도 5 에 있어서의 SS 단면도이다.

도 1 내지 도 13 은 본 발명의 일 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태에 있어서, 인서트 본체 (1) 는 초경합금 등의 경질 재료에 의해 다각형 평판 형상으로 형성되고, 그 1 쌍의 다각형을 이루는 면이 절삭면 (2) 이 되고, 이 절삭면 (2) 의 주위에 배치되는 측면이 여유면 (3) 이 된다. 또, 절삭면 (2) 의 중앙에는 인서트 본체 (1) 를 날끝 교환식 바이트의 홀더에 장착하기 위한 장착 구멍 (4) 이, 인서트 본체 (1) 를 그 두께 방향 (도 3, 4, 6 ∼ 13 에 있어서의 상하 방향) 으로 관통하도록 하여 개구되어 있다. 또한, 인서트 본체 (1) 의 표면에는 Al₂O₃ 과 같은 금속의 산화물 피막이나 TiCN 과 같은 질탄화물 피막이 단층 또는 복층으로 피복되어 있어도 된다. 다이아몬드 피막을 피복할 수도 있다.

또, 인접하는 여유면 (3) 끼리의 교차 능선부는 이들의 여유면 (3) 에 매끄럽게 접하는 볼록한 원통면 형상으로 형성되어 있고, 이들의 여유면 (3) 과 절삭면 (2) 의 교차 능선부에 절삭날 (5) 이 형성되어 있다. 따라서, 이 절삭날 (5) 은 절삭면 (2) 에 대향하는 상기 두께 방향에서 본 평면시에 있어서 상기 인접하는 여유면 (3) 끼리의 교차 능선부의 위치에 볼록한 원호 형상을 이루는 코너부 (6) 를 갖고, 이 코너부 (6) 의 양단에서 그 코너부 (6) 에 접하여 직선 형상으로 연장되는 1 쌍의 직선부 (7) 를 구비하고 있다. 또, 이 절삭날 (5) 은 도 3 에 나타내는 바와 같이 상기 두께 방향에 있어서는 1 쌍의 절삭면 (2) 의 각각에 대해 그 두께 방향에 수직인 1 개의 평면 상에 연장되도록 형성되어 있다.

여기서, 본 실시형태의 인서트 본체 (1) 는 마름모꼴 평판 형상으로 형성되고, 그 1 쌍의 마름모꼴 형상면이 절삭면 (2) 으로 되어 있다. 따라서, 절삭날 (5) 의 코너부 (6) 는 절삭면 (2) 이 이루는 마름모꼴의 예각 모서리부에 형성되는 것과 둔각 모서리부에 형성되는 것이 둘레 방향에 교대로 배치 형성된다. 이와 같은 절삭 인서트에서는 이 중 도 5 에 나타내는 바와 같이 예각 모서리부에 형성된 코너부 (6) 와, 이것에 연결되는 직선부 (7) 가 피삭재의 선삭에 오로지 사용된다. 단, 정방형 평판 형상의 절삭 인서트에서는 4 개의 직각 모서리부에 형성되는 코너부와 이것에 연결되는 직선부가 사용 가능하다.

또한, 절삭면 (2) 의 중앙부에 있어서의 상기 장착 구멍 (4) 의 개구부의 주변에는 그 절삭면 (2) 이 이루는 마름모꼴의 예각 모서리부끼리를 잇는 대각선, 즉 예각 모서리부의 상기 코너부 (6) 의 이등분선 (L) 을 사이에 두고 그 양측에, 절삭면 (2) 으로부터 상기 두께 방향으로 부풀어 오르듯이 보스부 (8) 가 형성되어 있다. 여기서, 이 보스부 (8) 의 상면은 각각의 절삭면 (2) 에 있어서 절삭날 (5) 이 위치하는 상기 평면보다 약간 돌출된 위치에 있고, 상기 두께 방향에 수직인 평탄면으로 되어 있다.

또, 이 보스부 (8) 로부터 상기 이등분선 (L) 을 따라 상기 예각 모서리부를 향하여도, 절삭면 (2) 으로부터 부풀어 오르듯이 돌조부 (9) 가 형성되고, 이 돌조부 (9) 의 상면도, 보스부 (8) 의 상면과 상기 두께 방향에 있어서 동일한 위치에 있어, 그 두께 방향에 수직인 평탄면으로 되어 있다. 또한, 이 돌조부 (9) 는 상기 평면시에 있어서 그 예각 모서리부를 향함에 따라 폭이 좁아지도록 형성되고, 이들 돌조부 (9) 와 보스부 (8) 의 측면은 각각 그 상면으로부터 절삭면 (2) 측을 향함에 따라 스커트부를 넓히는 경사면으로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 인서트 본체 (1) 가 상기 평면시에 있어서 상기 이등분선 (L) 에 관해서 대칭 형상이 되고, 상기 두께 방향에도 대칭 형상이 되어, 따라서 표리 반전 대칭 형상으로 되어 있다.

또한, 절삭날 (5) 에 연결되는 절삭면 (2) 의 주연부에는 코너부 (6) 및 직선부 (7) 중 어느 것으로부터도, 각 절삭면 (2) 의 내측을 향함에 따라 반대측의 절삭면 (2) 측을 향하여 경사진 경사면 (10) 이 형성되어 있다. 여기서, 본 실시형태에서는 이 경사면 (10) 은 절삭날 (5) 측으로부터 순서대로, 그 절삭날 (5) 이 위치하는 상기 평면에 대해 완만한 경사각 (α) 으로 반대측의 절삭면 (2) 측으로 경사진 제 1 경사면 (10A) 과, 이 제 1 경사면 (10A) 보다 급격한 경사각 (β) 으로 경사진 제 2 경사면 (10B) 에 의해 형성된다. 또, 절삭날 (5) 에 직교하는 단면에 있어서는 이들의 경사각 (α, β) 은 각각 일정하게 되어 있다.

한편, 코너부 (6) 로부터 직선부 (7) 에 걸쳐 절삭날 (5) 이 연장되는 방향을 향해서는 이 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이 상이한 크기가 되고, 혹은 상기 평면시에 있어서의 경사면 (10) 의 절삭날 (5) 에 수직인 방향의 폭이 상이한 크기로 되어 있다. 그리고, 이로써, 절삭날 (5) 중, 상기 평면시에 있어서 도 5 에 나타내는 바와 같이, 적어도 코너부 (6) 를 따른 부분을 제 1 영역 (A) 으로 하고, 적어도 직선부 (7) 를 따른 부분을 제 2 영역 (B) 으로 하고, 이들 제 1, 제 2 영역 (A, B) 의 사이에 위치하는 부분을 제 3 영역 (C) 으로 했을 때, 동일한 평면시에 있어서 절삭날 (5) 로부터 수직으로 절삭면 (2) 의 내측을 향하여 코너부 (6) 의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 절삭날 (5) 에 직교하는 단면에 있어서의 인서트 본체 (1) 의 단면적은 제 1, 제 2, 제 3 영역 (A ∼ C) 중 제 3 영역 (C) 에서 가장 크게 되고, 제 2 영역 (B) 에서 가장 작게 되며, 제 1 영역 (A) 에서는 이들 제 2, 제 3 영역 (B, C) 에 있어서의 단면적의 최대, 최소치의 중간의 크기로 되어 있다. 요컨대, 제 1 영역 (A) 의 단면적은 제 3 영역 (C) 의 단면적보다 작고, 제 2 영역 (B) 의 단면적보다 크다.

여기서, 본 실시형태에서는 이 중 제 3 영역 (C) 에 있어서는 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이 도 7 에 나타내는 바와 같이 작은 경사각 (α1, β1) 이 된다. 또, 경사면 (10) 의 상기 폭은 도 5 에 나타내는 바와 같이 제 1, 제 2 영역 (A, B) 보다 크게 된다. 또 제 1 영역 (A) 에 있어서는 경사각 (α, β) 은 도 6 에 나타내는 바와 같이 제 3 영역 (C) 과 동등한 작은 경사각 (α1, β1) 이 되는 한편, 경사면 (10) 의 폭은 제 3 영역 (C) 보다 작게 되어 있다.

또한, 제 2 영역 (B) 에서는 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 은 도 8 에 나타내는 바와 같이 제 1, 제 3 영역 (A, C) 의 경사각 (α1, β1) 보다 큰 경사각 (α2, β2) 이 되고, 경사면 (10) 의 폭은 제 3 영역 (C) 보다 작게 되어 있다. 이들에 의해 상기 서술한 바와 같이 상기 단면적의 크기가, 제 3 영역 (C) 에서 최대이고, 제 2 영역 (B) 에서 최소가 되며, 제 1 영역에서는 이 중간의 크기가 된다.

또, 이 중 제 3 영역 (C) 은 제 1, 제 2 영역 (A, B) 와의 경계 (P, Q) 가 본 실시형태에서는 도 5 에 나타내는 바와 같이 절삭날 (5) 의 상기 직선부 (7) 의 코너부 (6) 측으로의 연장선 (M) 에 직교하여 그 코너부 (6) 에 접하는 접선 (N) 으로부터, 이 연장선 (M) 을 따라 상기 평면시에 있어서의 코너부 (6) 의 실측 반경 (R) (㎜) 과 그 코너부 (6) 의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ r＋0.3 (㎜) 의 범위 내에 위치한다. 단, 제 3 영역 (C) 의 제 1 영역 (A) 과의 경계 (P) 는, 상기 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따라 상기 실측 반경 (R) (㎜) 에 대해 R＋0.1 (㎜) ∼ R＋0.3 (㎜) 의 범위 내에 위치하고 있어도 되고, 또 제 2 영역 (B) 의 제 3 영역 (C) 과의 경계 (Q) 가, 상기 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따라 상기 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대해 r＋0.6 (㎜) 의 범위 내에 위치하고 있어도 되며, 또한 상기 경계 (P) 가 상기 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따라 상기 실측 반경 (R) (㎜) 에 대해 R＋0.1 (㎜) 의 위치에 있고, 상기 경계 (Q) 가 상기 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따라 상기 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대해 r＋0.3 (㎜) 의 위치에 있어도 된다. 따라서, 제 3 영역 (C) 은 1 쌍의 직선부 (7) 가 이루는 코너각에 의해 절삭날 (5) 의 코너부 (6) 와 직선부 (7) 의 접점을 포함하는 영역이 되어 있어도 되고, 또 제 3 영역 (C) 전체가 직선부 (7) 에 위치하고 있어도 된다.

또한, 제 3 영역 (C) 에 있어서의 절삭면 (2) 의 상기 경사면 (10) 보다 더욱 내측은, 절삭날 (5) 이 위치하는 상기 평면과 평행한 평탄면으로 되어 있다. 이에 반하여, 제 2 영역 (B) 에 있어서의 절삭면 (2) 의 상기 경사면 (10) 보다 더욱 내측은, 이 절삭면 (2) 의 내측을 향함에 따라 극히 완만한 경사로 인서트 본체 (1) 의 반대측의 절삭면 (2) 측을 향하는 경사면으로 되어 있다. 이에 의해서도 제 2 영역 (B) 의 단면적은 작게 되어 있다.

또, 제 3 영역 (C) 에 있어서 인접하는 제 2 영역 (B) 을 향하여 이행되는 부분에서는 제 2 영역 (B) 으로부터 이간됨에 따라 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이 점차 작게 되어 폭이 점차 커진다. 한편, 이 부분에 인접하는 제 2 영역 (B) 에서는 절삭날 (5) 을 따라 소정의 범위에서 경사면 (10) 의 경사각 (α2, β2) 과 상기폭이 일정해져 있고, 이 부분에서 상기 단면적이 최소가 되어 있다. 여기서, 제 3 영역 (C) 의 제 2 영역 (B) 과의 상기 경계 (Q) 는, 본 실시형태에서는 이 제 2 영역 (B) 의 단면적이 최소가 된 부분으로부터 제 3 영역 (C) 에 있어서 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이 작아지기 시작하고, 상기 폭이 커지기 시작하는 위치가 되어 있다.

한편, 상기 제 1 영역 (A) 의 내측에는 제 3 영역 (C) 과 동등한 경사각 (α1, β1) 이 된 경사면 (10) 이 제 1 경사면 (10A) 의 도중으로부터 상기 평면시에서 C 자 형상 또는 U 자 형상을 이루어 상기 두께 방향으로 오목한 오목부 (11) 가 형성되어 있다. 이로써 제 1 영역 (A) 의 경사면 (10) 의 폭이 제 3 영역 (C) 보다 작게 되고, 단면적도 작게 되어 있다. 여기서, 본 실시형태에서는 제 3 영역 (C) 의 제 1 영역 (A) 과의 상기 경계 (P) 는 제 3 영역 (C) 으로부터 제 1 영역 (A) 을 향하여 이 오목부 (11) 에 의해 상기 단면적이 작아지기 시작하는 위치가 되어 있다.

또한, 이 오목부 (11) 의 바닥면 (11A) 은 상기 이등분선 (L) 에 직교하는 단면에 있어서 도 10 또는 도 11 에 나타내는 바와 같이 그 이등분선 (L) 상에 능선부를 갖는 상기 두께 방향으로 편평한 볼록한 V 자 형상이다. 단, 이 볼록한 V 자의 능선부는 제 1, 제 2, 제 3 영역 (A ∼ C) 에 있어서의 경사면 (10) 의 제 1 경사면 (10A) 보다 상기 두께 방향으로 패인 위치에 있고, 이렇게 하여 볼록한 V 자 형상을 이루는 오목부 (11) 의 바닥면 (11A) 은 상기 평면시에서 코너부 (6) 가 이루는 볼록한 원호의 중심을 넘어, 상기 돌조부 (9) 의 선단에 이른다.

이와 같은 절삭 인서트를 사용한 선삭 가공에서는 절삭날 (5) 의 피삭재에 절입된 코너부 (6) 로부터 그 코너부 (6) 의 이송 방향의 반대측으로 연장되는 부분이 피삭재의 외주면을 마무리한다. 일반적으로 절입이 1.5 ㎜ ∼ 4.0 ㎜, 이송이 0.2 ㎜/rev ∼ 0.5 ㎜/rev 가 되는 피삭재의 중절삭 가공을 실시하는 경우, 이 외주면을 마무리하는 절삭날 (5) 중, 상기 직선부 (7) 의 코너부 (6) 측으로의 연장선 (M) 에 직교하여 그 코너부 (6) 에 이송 방향측으로부터 접하는 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따라 그 직선부 (7) 측에 코너부 (6) 의 실측 반경 (R) (㎜) 와 그 코너부 (6) 의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ r＋0.3 (㎜) 의 범위에, 먼저 피삭재의 외주면을 마무리한 절삭날 (5) 에 의한 선삭 흔적과 그 1 회전 후에 형성되는 선삭 흔적의 경계부, 이른바 이송 마크가 대략 위치한다.

따라서, 절삭날 (5) 은 이 경계부로부터 이송 방향을 향하여 코너부 (6) 의 절입 선단을 거쳐, 그 절입 선단으로부터 절입 깊이분까지의 길이 부분이 중절삭 가공에 사용된다. 그리고, 상기 구성의 절삭 인서트에서는 상기 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따른 상기 범위에 절삭날 (5) 의 제 3 영역 (C) 이 위치하고 있고, 이 제 3 영역 (C) 에서, 상기 평면시에서 절삭날 (5) 로부터 코너부 (6) 의 반경 (R) (㎜) 의 범위에서의 절삭날 (5) 에 직교하는 단면에 있어서의 단면적이 최대가 되고, 코너부 (6) 를 따른 제 1 영역 (A) 에서의 단면적도 나머지의 제 2 영역 (B) 보다 크게 되어 있다.

이 때문에, 이들 제 1, 제 3 영역 (A, C) 에서는 인서트 본체 (1) 의 체적도 제 2 영역 (B) 보다 커져 열용량도 제 2 영역 (B) 보다 크게 확보할 수 있기 때문에, 비록 스테인리스강과 같은 난삭재의 선삭 가공에 있어서 인서트 본체 (1) 의 절삭날 (5) 주변에 절삭열이 집중되어도, 날끝이 고온이 되어 소성 변형을 일으키는 것은 피할 수 있다. 특히, 피삭재의 외주면을 마무리하는 상기 경계부로부터 절입 선단에 걸친 절삭날 (5) 은 이들 제 1, 제 3 영역 (A, C) 에 의해 구성되기 때문에, 이와 같은 소성 변형에 의한 날끝의 새깅에 의해 피삭재를 소정의 외경으로 선삭할 수 없어지는 사태를 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 장기에 걸쳐 고정밀도의 선삭 가공을 안정적으로 실시하는 것이 가능해진다.

한편으로, 본 실시형태에서는 제 1, 제 2, 제 3 영역 (A ∼ C) 에 있어서 절삭날 (5) 에 연결되는 절삭면 (2) 을 경사면 (10) 으로 하고, 제 3 영역 (C) 에서는 제 2 영역 (B) 에 대하여, 그 경사각 (α1, β1) 을 작게 하고, 상기 평면시에 있어서의 폭은 크게 하여 상기 단면적을 크게 하고 있다. 그러나, 반대로 절삭날 (5) 의 직선부 (7) 를 따른 제 2 영역 (B) 에서는 경사면 (10) 의 경사각 (α2, β2) 이 크고, 폭은 작기 때문에, 이송 방향으로 향해져 피삭재에 절입되는 직선부 (7) 에서 절삭 부스러기가 필요 이상으로 강하고, 게다가 길게 경사면 (10) 에 가압됨으로써 절삭 저항이 증대하거나 하는 경우는 없다.

그런데, 단순히 절삭열의 집중에 의한 소성 변형을 방지할 뿐이라면, 이 제 2 영역 (B) 도 포함하여 절삭날 (5) 의 전체에 걸쳐 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 을 작게 하고, 폭은 크게 하여 단면적을 크게 하고, 이로써 절삭날 (5) 주변의 인서트 본체 (1) 의 열용량을 보다 크게 확보하면 된다. 그러나, 그렇게 하면 절삭 저항의 증대를 초래하여 피삭재를 회전시키는 동력도 증대되는 데에 반해, 상기 구성의 절삭 인서트에 있어서는 직선부 (7) 를 따른 제 2 영역 (B) 에서는 상기 서술한 바와 같이 큰 경사각 (α2, β2) 으로 폭이 좁은 경사면 (10) 으로 함으로써 단면적은 작아지지만, 상기 서술한 바와 같이 절삭 저항의 증대를 방지할 수 있다. 즉, 상기 절삭 인서트에 의하면, 상기 서술한 바와 같은 안정적인 고정밀도의 선삭 가공을, 효율적이고 또한 경제적으로 실시할 수 있다.

또, 상기 절삭 인서트에서는 제 1 영역 (A) 에 있어서도, 경사면 (10) 의 경사각 (α1, β1) 은 제 3 영역 (C) 과 동등한데, 폭은 제 3 영역 (C) 보다 작게 함으로써 상기 단면적을 제 2 영역 (B) 보다는 크지만 제 3 영역 (C) 보다는 작게 하고 있다. 따라서, 단면적 및 열용량을 확보하면서도 절삭 저항의 증대를 억제할 수 있다. 또한, 중절삭 가공에서도 피삭재의 모방 선삭을 실시하는 경우에는, 제 1 영역 (A) 이 위치하는 절삭날 (5) 의 코너부 (6) 만이 사용되는 경절삭에 가까운 절삭 형태가 된다. 그러한 형태에 있어서도, 상기 구성의 절삭 인서트에서는 제 1 영역 (A) 에서 제 3 영역 (C) 에 대해 경사면 (10) 의 폭이 작게 되어 있으므로, 폭이 좁게 생성되는 절삭 부스러기를 경사면 (10) 으로부터 신속하게 절삭면의 내측으로 내보내어 확실하게 처리하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에서는 이 코너부 (6) 를 따른 절삭날 (5) 의 제 1 영역 (A) 의 내측에 오목부 (11) 가 형성되어 있다. 이 오목부 (11) 의 바닥면 (11A) 은 상기 이등분선 (L) 에 직교하는 단면에 있어서 그 이등분선 (L) 상에 능선부를 갖는 볼록한 V 자 형상이다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 절삭 형태에 있어서 코너부 (6) 에 의해 폭이 좁게 생성된 절삭 부스러기는, 경사면 (10) 의 폭이 작은 것과도 더불어 신속하게 이 오목부 (11) 로 유도되어 그 유출 방향이 안정된다. 게다가, 바닥면 (11A) 이 이루는 볼록한 V 자의 능선부에 슬라이딩 접촉함으로써 절삭 부스러기에 저항이 가해져 분단되므로, 본 실시형태에 의하면 이와 같은 형태에서도 확실한 절삭 부스러기 처리를 도모할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 상기 서술한 바와 같이, 제 3 영역 (C) 에 있어서 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이 제 1 영역 (A) 과 동일하고, 제 2 영역에 대해서는 작게 되어, 경사면 (10) 의 상기 평면시에 있어서의 폭은 제 1, 제 2 영역 (A, B) 의 쌍방에 대해 크게 됨으로써 상기 단면적이 가장 커진다. 그러나, 제 3 영역 (C) 에 있어서의 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이, 제 1 영역 (A) 보다 작게 되어 있어도 되고, 또 이렇게 하여 경사각 (α, β) 이 제 3 영역 (C) 에서 제 1 영역 (A) 보다 작게 되어 있는 경우에는 경사면 (10) 의 폭이 제 1, 제 3 영역 (A, C) 과 동등해지고, 제 1 영역 (A) 의 단면적이 가장 크게 되어 있어도 된다.

또한, 경사면 (10) 은 경사각 (α, β) 이 상이한 제 1, 제 2 의 2 개의 경사면 (10A, 10B) 에 의해 구성되어 있는데, 예를 들어 제 1, 제 3 영역 (A, C) 에 있어서의 제 1 경사면 (10A) 에 대해서는 경사면으로 하지 않고, 경사각 (α) 을 0°로 하여 절삭날 (5) 이 위치하는 상기 두께 방향에 수직인 평면을 따른 평면으로 되어 있어도 되고, 또 경사면 (10) 은 단일의 경사면으로 되어 있거나 3 단 이상의 경사면으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 절삭날 (5) 은 그 전체 둘레에 걸쳐 상기 두께 방향에 수직인 평면 상에 위치하고 있지 않아도 되고, 예를 들어 직선부 (7) 가 코너부 (6) 측으로부터 이간됨에 따라 반대의 절삭면 (2) 측을 향하여 경사져 있어도 된다.

또, 본 실시형태에서는 평판 형상의 인서트 본체 (1) 가 상기 평면시에 있어서 상기 이등분선 (L) 에 관해서 대칭 형상이 되고, 상기 두께 방향으로도 대칭 형상이 되어, 표리 반전 대칭 형상으로 되어 있다. 따라서, 일방의 절삭면 (2) 측에 있어서 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이나 폭의 대소가 상기 서술한 바와 같이 되어 있으면, 상기 평면시에 있어서 절삭날 (5) 로부터 수직으로 절삭면 (2) 의 내측을 향하여 코너부 (6) 의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 절삭날 (5) 에 직교하는 단면에 있어서의 인서트 본체 (1) 의 단면적은 제 3 영역 (C) 에서 가장 크고, 이어서 제 1 영역 (A) 이 크며, 제 2 영역 (B) 에서 가장 작아진다.

단, 이와 같이 인서트 본체 (1) 가 표리 반전 대칭 형상이 아니어도, 예를 들어 상기 서술한 바와 같은 절삭면 (2) 이 형성된 인서트 본체 (1) 의 표면에 대하여, 이면은 상기 두께 방향에 수직인 평탄면이었다고 해도, 상기 평면시에 있어서 절삭날 (5) 로부터 수직으로 절삭면 (2) 의 내측을 향하여 코너부 (6) 의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 절삭날 (5) 에 직교하는 단면에 있어서의 인서트 본체 (1) 의 단면적은 제 3 영역 (C) 을 가장 크게, 이어서 제 1 영역 (A) 이 크고, 제 2 영역 (B) 이 가장 작아지도록 할 수 있다.

실시예

다음으로, 상기 제 3 영역 (C) 이 위치하는 범위에 대하여, 실시예를 들어 그 효과에 대해 실증한다. 본 실시예에서는 상기 실시형태에 준하여, 상기 직선부 (7) 의 코너부 (6) 측으로의 연장선 (M) 에 직교하고 코너부 (6) 에 접하는 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따른 방향에 있어서의 상기 제 3 영역 (C) 이 위치하는 범위를 변화시킨 4 종의 절삭 인서트를 제조하였다. 이들을 실시예 1 ∼ 4 로 한다.

또한, 이들 실시예 1 ∼ 4 의 절삭 인서트는 형번 CNMG120408 로 코너부 (6) 의 공칭값 반경 (r) 은 0.8 (㎜) 이고, 실측 반경 (R) 은 0.794 (㎜) 였다. 또, 인서트 본체 (1) 는 JIS B 4053-1998 에 있어서의 M20 종의 초경합금제이고, 그 표면에, TiCN 상에 Al₂O₃ 을 피복한 막두께 약 5 ㎛ 의 복합 피막을 CVD 법에 의해 피복하였다.

또한, 제 1, 제 3 영역 (A, C) 에 있어서의 제 1 경사면 (10A) 의 경사각 (α1) 은 6°, 제 2 경사면 (10B) 의 경사각 (β1) 은 16°, 제 2 영역 (B) 에 있어서의 제 1 경사면 (10A) 의 경사각 (α2) 은 10°, 제 2 경사면 (10B) 의 경사각 (β2) 은 20°로 하고, 상기 평면시에 있어서, 제 1 영역 (A) 에 있어서의 제 1 경사면 (10A) 의 폭은 0.3 ㎜, 제 2 경사면 (10B) 의 폭은 0.6 ㎜, 제 2 영역 (B) 에 있어서의 제 1 경사면 (10A) 의 최대폭은 0.3 ㎜, 제 2 경사면 (10B) 의 최대폭은 0.7 ㎜, 제 3 영역 (C) 에 있어서의 제 1 경사면 (10A) 의 폭은 0.5 ㎜, 제 2 경사면 (10B) 의 폭은 0.8 ㎜ 로 하였다.

한편, 이들 실시예 1 ∼ 4 에 대한 비교예로서 실시예 1 ∼ 4 의 제 2 영역 (B) 에 있어서의 경사면 (10) 과 동일한 경사면을 절삭날 (5) 의 전체 길이에 걸쳐 형성한 절삭 인서트를, 실시예 1 ∼ 4 와 동일한 재종으로 제조하여 동일한 복합 피막을 피복하였다.

그리고, 이들 실시예 1 ∼ 4 와 비교예의 절삭 인서트에 의하여 스테인리스강으로 이루어지는 피삭재에 선삭에 의해 중절삭 가공을 실시하고, 그 때의 내소성 변형성과, 비교예에 대한 실시예 1 ∼ 4 의 피삭재의 회전 이동력의 증가를 비교하였다. 이들의 결과와 종합 평가를, 실시예 1 ∼ 4 에 있어서의 제 3 영역 (C) 이 위치하는 상기 범위와 함께 다음의 표 1 에 나타낸다.

또한, 피삭재는 SUS304 (경도 169HB) 제로 직경 132.4 ㎜ 의 둥근 봉재이고, 절입 4.0 ㎜, 이송 0.3 ㎜/rev, 절삭 속도 150 m/min 의 절삭 조건으로, JIS K 2241：2000 에 있어서의 A3 종 1 호의 절삭 유제를 사용한 습식 절삭에 의하여, 피삭재의 회전축선 방향으로 0.2 m 에 걸쳐 피삭재에 연속 외경 선삭을 실시하였다.

또, 평가의 기준은 내소성 변형성에 대해서는 소성 변형이 확인되지 않았던 것을 "EX (Excellent)", 소성 변형이 확인되었지만 절삭은 가능한 것을 "FA (Fair)", 소성 변형에 의해 절삭이 불가능해진 것을 "NB (Not Bad)" 로 하였다. 또한, 동력에 대한 평가는 비교예의 절삭 인서트에 의한 절삭시의 피삭재의 회전 동력을 기준으로 하여 동력의 증대치가 1 ％ 이하인 것을 "EX (Excellent)", 1 ％ 를 초과하고 3 ％ 미만인 것을 "FA (Fair)", 3 ％ 이상인 것을 "NB (Not Bad)" 로 하였다. 그리고, 종합 평가는 이들 내소성 변형성과 동력의 결과 중 평가가 낮은 것으로 하였다.

이 표 1 의 결과로부터, 먼저 내소성 변형성에 대해서는 본 발명에 관련된 실시예 1 ∼ 4 에서는 소성 변형은 일절 확인되지 않고, 정밀도가 양호한 중절삭 가공을 안정적으로 실시하는 것이 가능하였다. 이것은 상기의 절삭 조건에서는 상기 제 3 영역 (C) 이 위치하는 범위가 실시예 1 ∼ 4 에 있어서 공통되는 1.094 ㎜ ∼ 1.1 ㎜ 의 범위에, 상기 서술한 이송 마크가 형성되는 경계부가 위치하고 있기 때문이라고 생각된다. 이에 반하여, 절삭날 (5) 에 연결되는 절삭면 (2) 의 경사면 (10) 을 전체 둘레에 걸쳐 제 2 영역 (B) 과 동일하게 경사각 α2：10°, β1：20°로 한 비교예에서는 절삭열에 의한 날끝의 소성 변형에 의해 절삭이 불가능해졌다.

또, 동력에 대해서는 경사면 (10) 의 경사각 (α, β) 이 전체 둘레에 걸쳐 큰 비교예가 가장 작았지만, 실시예 1 ∼ 4 중 실시예 1, 2 는 이 비교예와 대략 동일한 정도의 결과였다. 단, 실시예 1 과 실시예 2 는 모두 동력의 증대는 비교예에 대해 1 ％ 이하이지만, 근소하지만 실시예 1 이 증대는 적었다. 이들의 결과로부터, 제 3 영역 (C) 이, 상기 직선부 (7) 의 코너부 (6) 측으로의 연장선 (M) 에 직교하고 코너부 (6) 에 접하는 접선 (N) 으로부터 연장선 (M) 을 따른 방향에 있어서 코너부의 실측 반경 (R) (㎜) 과 그 코너부 (6) 의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ r＋0.3 (㎜) 의 범위 내인 실시예 1 이 보다 바람직한 것을 알 수 있다.

또한, 제 3 영역 (C) 과 제 1 영역 (A) 과의 경계 (P) 가 각각 동일한 위치에 있는 실시예 1 ∼ 3 을 비교하면, 제 3 영역 (C) 의 범위의 폭이 작은 것이 동력 증대도 적은 경향이 있다. 또, 제 3 영역 (C) 의 범위의 크기가 동등한 실시예 1 과 실시예 4 를 비교하면, 제 1, 제 3 영역 (A, C) 의 경계 (P) 가 보다 코너부 (6) 측에 있는 실시예 1 이 적은 동력 증대였다.

산업상 이용가능성

본 발명은 절삭면과 여유면을 갖는 인서트 본체와, 상기 인서트 본체의 상기 절삭면과 상기 여유면의 교차 능선부에 형성된 절삭날을 구비하는 절삭 인서트에 관한 것이다.

본 발명의 절삭 인서트에 의하면, 스테인리스강과 같은 난삭재의 중절삭 가공에 있어서 절삭날 주변에 절삭열이 집중되어도, 날끝이 소성 변형되어 새깅을 일으킴으로써 선삭이 불가는해지는 사태가 생기는 것을, 절삭 저항이나 피삭재의 회전 구동력의 증대를 초래하지 않고 미연에 방지할 수 있다.

1 인서트 본체
2 절삭면
3 여유면
5 절삭날
6 코너부
7 직선부
10 경사면
10A 제 1 경사면
10B 제 2 경사면
11 오목부
11A 오목부 (11) 의 바닥면
A 제 1 영역
B 제 2 영역
C 제 3 영역
L 코너부 (6) 의 이등분선
M 직선부 (7) 의 코너부 (6) 측으로의 연장선
N 연장선 (M) 에 직교하고 코너부 (6) 에 접하는 접선
P 제 3 영역 (C) 의 제 1 영역 (A) 과의 경계
Q 제 3 영역 (C) 의 제 2 영역 (B) 과의 경계
α 제 1 경사면 (11A) 의 경사각
β 제 2 경사면 (11B) 의 경사각
α1 제 1, 제 3 영역 (A, C) 에 있어서의 제 1 경사면 (11A) 의 경사각
β1 제 1, 제 3 영역 (A, C) 에 있어서의 제 2 경사면 (11B) 의 경사각
α2 제 2 영역 (B) 에 있어서의 제 1 경사면 (11A) 의 경사각
β2 제 2 영역 (B) 에 있어서의 제 2 경사면 (11B) 의 경사각

Claims

절삭면과 여유면을 갖는 인서트 본체와,
상기 인서트 본체의 상기 절삭면과 상기 여유면의 교차 능선부에 형성되고, 상기 절삭면에 대향하는 방향으로부터 본 평면시에 있어서 볼록한 원호 형상을 이루는 코너부와 이 코너부의 양단에서 그 코너부에 접하여 직선 형상으로 연장되는 1 쌍의 직선부를 갖는 절삭날을 구비하는 절삭 인서트로서,
상기 인서트 본체는 상기 평면시에 있어서 상기 코너부의 이등분선에 관해서 대칭 형상이 되고,
상기 절삭날은 상기 평면시에 있어서 상기 코너부를 따른 제 1 영역과, 상기 직선부를 따른 제 2 영역과, 이들 제 1, 제 2 영역의 사이에 위치하는 제 3 영역을 갖고,
상기 절삭면 상에는, 상기 절삭날에 직교하는 단면에 있어서 상기 절삭날로부터 그 절삭면의 내측을 향함에 따라 상기 인서트 본체의 당해 절삭면과는 반대측의 면을 향하여 경사진 경사면이 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역에 걸쳐 형성되고, 상기 제 3 영역에서는 상기 제 1, 제 2 영역의 적어도 일방에 대하여, 상기 경사면의 경사각이 작게 되어 있음과 함께, 상기 경사면의 상기 평면시에 있어서의 상기 절삭날에 수직인 방향의 폭이 크게 되어 있고,
상기 평면시에 있어서 상기 절삭날로부터 수직으로 상기 절삭면의 내측을 향하여 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 그 절삭날에 직교하는 단면에 있어서의 상기 인서트 본체의 단면적이, 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역 중, 상기 제 3 영역에서 가장 크고, 상기 제 2 영역에서 가장 작으며,
상기 제 1 영역에서는 상기 제 3, 제 2 영역에 있어서의 상기 단면적의 최대, 최소치의 중간의 크기인 절삭 인서트.
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제 1 항에 있어서,
상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계는, 상기 단면적이 상기 제 1 영역을 향하여 작아지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ R＋0.3 (㎜) 의 범위 내에 위치하고 있는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계는, 상기 제 2 영역으로부터 상기 제 3 영역을 향하여 상기 단면적이 커지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, r＋0.6 (㎜) 까지의 범위 내에 위치하고 있는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계는, 상기 단면적이 상기 제 1 영역을 향하여 작아지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계는, 상기 제 2 영역으로부터 상기 제 3 영역을 향하여 상기 단면적이 커지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 3 영역이 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 과 그 코너부의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ r＋0.3 (㎜) 의 범위 내인 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 평면시에 있어서의 상기 제 1 영역의 내측에는, 상기 제 1, 제 3 영역에 있어서 상기 절삭날에 연결되는 상기 절삭면에 대해 오목해지도록 오목부가 형성되고, 이 오목부의 바닥면은 상기 평면시에 있어서의 상기 코너부의 이등분선에 직교하는 단면에 있어서 그 이등분선 상에 능선부를 갖는 볼록한 V 자 형상인 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 인서트 본체는, 상기 절삭면의 중앙부로부터 상기 이등분선을 따라 상기 코너부를 향하여, 상기 절삭면으로부터 부풀어 오르듯이 형성된 돌조부를 구비하고,
상기 제 1, 제 3, 및 제 2 영역과 상기 돌조부와의 사이에는, 상기 제 1, 제 3, 및 제 2 영역에 있어서 상기 절삭날에 연결되는 상기 절삭면에 대해 오목해지는 영역이 형성되어 있는 절삭 인서트.
절삭면과 여유면을 갖는 인서트 본체와,
상기 인서트 본체의 상기 절삭면과 상기 여유면의 교차 능선부에 형성되고, 상기 절삭면에 대향하는 방향으로부터 본 평면시에 있어서 볼록한 원호 형상을 이루는 코너부와 이 코너부의 양단에서 그 코너부에 접하여 직선 형상으로 연장되는 1 쌍의 직선부를 갖는 절삭날을 구비하는 절삭 인서트로서,
상기 인서트 본체는 상기 평면시에 있어서 상기 코너부의 이등분선에 관해서 대칭 형상이 되고,
상기 절삭날은 상기 평면시에 있어서 상기 코너부를 따른 제 1 영역과, 상기 직선부를 따른 제 2 영역과, 이들 제 1, 제 2 영역의 사이에 위치하는 제 3 영역을 갖고,
상기 절삭면 상에는, 상기 절삭날에 직교하는 단면에 있어서 상기 절삭날로부터 그 절삭면의 내측을 향함에 따라 상기 인서트 본체의 당해 절삭면과는 반대측의 면을 향하여 경사진 경사면이 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역에 걸쳐 형성되고, 상기 제 3 영역에서는 상기 제 1, 제 2 영역의 적어도 일방에 대하여, 상기 경사면의 경사각이 작게 되어 있고,
상기 평면시에 있어서 상기 절삭날로부터 수직으로 상기 절삭면의 내측을 향하여 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 의 폭의 범위에서의 그 절삭날에 직교하는 단면에 있어서의 상기 인서트 본체의 단면적이, 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역 중, 상기 제 3 영역에서 가장 크고, 상기 제 2 영역에서 가장 작으며,
상기 제 1 영역에서는 상기 제 3, 제 2 영역에 있어서의 상기 단면적의 최대, 최소치의 중간의 크기임과 함께, 상기 평면시에 있어서의 상기 제 1 영역의 내측에는, 상기 제 1, 제 3 영역에 있어서 상기 절삭날에 연결되는 상기 절삭면에 대해 오목해지도록 오목부가 형성되고, 이 오목부의 바닥면은 상기 평면시에 있어서의 상기 코너부의 이등분선에 직교하는 단면에 있어서 그 이등분선 상에 능선부를 갖는 볼록한 V 자 형상인 절삭 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 절삭면 상에는, 상기 절삭날에 직교하는 단면에 있어서 상기 절삭날로부터 그 절삭면의 내측을 향함에 따라 상기 인서트 본체의 당해 절삭면과는 반대측의 면을 향하여 경사진 경사면이 상기 제 1, 제 2, 제 3 영역에 걸쳐 형성되고, 상기 제 3 영역에서는 상기 제 1, 제 2 영역의 적어도 일방에 대하여, 상기 경사면의 상기 평면시에 있어서의 상기 절삭날에 수직인 방향의 폭이 큰 절삭 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계는, 상기 단면적이 상기 제 1 영역을 향하여 작아지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ~ R＋0.3 (㎜) 의 범위 내에 위치하고 있는 절삭 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계는, 상기 제 2 영역으로부터 상기 제 3 영역을 향하여 상기 단면적이 커지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계가, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, r＋0.6 (㎜) 까지의 범위 내에 위치하고 있는 절삭 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 제 3 영역의 상기 제 1 영역과의 경계는, 상기 단면적이 상기 제 1 영역을 향하여 작아지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 2 영역의 상기 제 3 영역과의 경계는, 상기 제 2 영역으로부터 상기 제 3 영역을 향하여 상기 단면적이 커지기 시작하는 위치가 되고,
상기 제 3 영역이, 상기 직선부의 상기 코너부측으로의 연장선에 직교하고 그 코너부에 접하는 접선으로부터 상기 연장선을 따라 상기 코너부의 반경 (R) (㎜) 과 그 코너부의 공칭값 반경 (r) (㎜) 에 대하여, R＋0.1 (㎜) ∼ r＋0.3 (㎜) 의 범위 내인 절삭 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 인서트 본체는, 상기 절삭면의 중앙부로부터 상기 이등분선을 따라 상기 코너부를 향하여, 상기 절삭면으로부터 부풀어 오르듯이 형성된 돌조부를 구비하고,
상기 제 1, 제 3, 및 제 2 영역과 상기 돌조부와의 사이에는, 상기 제 1, 제 3, 및 제 2 영역에 있어서 상기 절삭날에 연결되는 상기 절삭면에 대해 오목해지는 영역이 형성되어 있는 절삭 인서트.