KR101838238B1 - 접선방향 절삭 인서트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 대향하는 상면 및 하면, 서로 대향하는 두 쌍의 측면을 갖는 육면체 형상으로서, 상기 상면 또는 하면이 측면과 만나는 경계에 주절삭 에지가 형성되며, 상기 상면 및 하면의 중심부를 관통하는 스크류홀을 갖는 인서트로서, 상기 상면 및 하면은 서로 평행하는 평탄면이며, 상기 각 측면은 상부로부터 순차적으로 상부 랜드부, 상부 내향 경사부, 평면지지부, 하부 내향 경사부, 및 하부 랜드부를 포함하여 이루어지며, 인접하는 양 측면 사이에는 각각 상면 및 하면과 의 경계에 모서리 에지를 형성하는 모서리면이 구비된 인서트를 공개한다. 본 발명의 인서트는 피삭재를 가공할 시에 피삭면에 흠집이 발생되지 않으며, 절삭 저항이 낮으면서, 제조 비용이 저렴한 효과가 있다.

Description

접선방향 절삭 인서트 {Tangential cutting insert}

본 발명은 밀링 커터에 장착되는 절삭 인서트에 관한 것이다.

밀링 가공은 보통 다수의 절삭 인서트가 밀링 커터 측면에 부착되어, 피삭재를 가공하게 되므로, 절삭 깊이와 절삭 인서트의 형상에 따라 그 절삭성이 현저하게 차이가 난다.

종래에는 정사각형의 판형 절삭인서트를 밀링 커터의 측면에 다수 장착하여, 깊은 홈 또는 단면을 가공하였으나, 인서트의 형상 때문에 높은 절삭 부하가 발생되었고, 또한 상대적으로 사용 가능한 절삭 에지가 적어 비경제적이며, 복수의 절삭 인서트를 사용하고자 할 경우에는 인서트 프로파일의 불연속성 때문에 피삭면의 품질이 저하되는 문제가 있었다. 절삭 인서트는 밀링 커터의 원주방향뿐만 아니라 축방향으로도 다수개 장착되어 사용되는데, 이때 축방향으로 미절삭 부위가 발생하지 않도록 인서트의 절삭날과 절삭날이 상호 오버랩(Overlap) 되도록 장착된다.

이 때, 오버랩 되는 부위에서 날카로운 형상의 절삭에지 모서리로 인하여 피삭면에 흠이 생기거나, 절삭 에지의 모서리가 손상되면, 인접한 절삭 에지도 동시에 손상되므로 절삭인서트의 수명이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 피삭재를 가공할 시에 피삭면에 흠집이 발생되지 않으며, 절삭 저항이 낮으면서, 제조 비용이 저렴한 수평방향 절삭 인서트를 제공하고자 한다.

본 발명은 또한 수평방향 인서트의 주절삭 에지의 강성이 향상되며, 사용 수명을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트는 상면 및 하면과 서로 대향하는 두 쌍의 측면을 갖는 육면체 형상으로서, 상기 상면 및 하면의 측면에 대한 경계에 주절삭 에지가 형성되며, 상기 상면 및 하면의 중심부를 관통하는 스크류홀을 갖는 인서트로서, 상기 상면 및 하면은 서로 평행하는 평탄면이며, 상기 각 측면은 상부로부터 순차적으로 상부 랜드부, 상부 내향 경사부, 평면지지부, 하부 내향 경사부, 및 하부 랜드부를 포함하여 이루어지며, 인접하는 양 측면 사이에는 각각 상면 및 하면에 대한 경계에 모서리 에지를 형성하는 모서리면이 구비된 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트의 상부 내향 경사부 및 하부 내향 경사부는 외측으로 볼록한 곡면인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트의 모서리면은 평탄면 또는 횡방향으로 볼록한 곡면인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트의 각 평면지지부의 중앙부에는 언더컷이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트의 각 주절삭 에지는 중앙 에지부와 상기 모서리 에지에 인접하며 중앙 에지부의 양 외측으로 배치되는 외측 에지부로 구분되며, 상기 외측 에지부의 곡률반경이 상기 중앙 에지부의 곡률반경보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 주절삭 에지의 강성을 증대시키는 효과를 가지며, 절삭 저항을 감소시켜 절삭성능을 향상시킨다. 특히, 절삭 칩을 바깥쪽으로 제어하여 인서트 측면의 평면지지부를 보호하는 효과를 갖는다. 본 발명에 따른 인서트는 밀링 커터의 포켓에 안정적인 장착이 용이한 효과를 갖는다. 본 발명의 절삭 인서트는 고도의 펀칭 정밀도를 요구하지 않고 제조가 가능하므로, 제조 단가가 저렴한 효과가 있다.

바람직하게 본 발명의 인서트는 대칭되는 형상을 가짐으로써 8개의 사용 가능한 주절삭 에지를 제공하며, 인서트의 수명이 향상되는 효과를 갖는다. 본 발명의 절삭 인서트는 피삭면에 흠집이 발생하지 않으며, 보다 안정적인 절삭 수행이 가능하다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착된 밀링 커터의 사시도이다.
도3은 도1의 절삭 인서트의 A-A선에 따른 단면도이다.
도4는 도1의 절삭 인서트의 B-B선에 따른 단면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 수평 단면도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트의 오버랩 된 프로파일이다.

이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서 상대적인 척도는 과장되거나 변경될 수 있으며, 본 발명의 특징을 더욱 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 인서트의 사시도이다. 이러한 인서트는 도2에 도시된 것과 같은 방식으로 스크류로 고정하여 밀링 커터에 접선 방향으로 장착되므로, 접선방향(tangential) 인서트라 지칭된다.

본 발명의 실시예에 따른 인서트는 서로 대향하는 상면(500) 및 하면(600), 서로 대향하는 두 쌍의 측면(100,200,300,400)을 갖는 육면체 형상으로서, 상면(500) 또는 하면(600)이 측면(100,200,300,400)과 만나는 경계에 주절삭 에지(110,170,410,470)가 형성되며, 상기 상면(500) 및 하면(600)의 중심부를 관통하는 스크류홀(900)을 갖는다.

상기 상면(500) 및 하면(600)은 서로 평행하는 평탄면이다. 인서트의 장착 방향에 따라 피삭재에 접촉되는 면이 상면으로 지칭되고, 밀링 커터 바디를 향하는 면이 하면으로 지칭되며, 인서트의 상하가 형상에 의하여 구분되는 것은 아니다.

상기 각 측면은 오목 형상으로서 상부로부터 순차적으로 상부 랜드부(120,420), 상부 내향 경사부(130,430), 평면지지부(140,440), 하부 내향 경사부(150,450), 및 하부 랜드부(160,460)를 포함하여 이루어진다. 평면지지부(140,440)의 중앙부에는 언더컷(180,480)이 형성된다. 각 측면(100,200,300,400)의 형상은 언더컷(180)을 가로지르는 도1의 A-A선을 따라 절단된 도3의 단면도 및 그 부분 확대도에 의하여 더욱 명확히 나타난다. 상부 내향 경사부(130) 및 하부 내향 경사부(150)는 외측으로 볼록한 곡면(R2)으로 형성된다.

평면지지부(140,440)는 장착시 밀링 커터의 포켓 측벽에 접촉되어 회전력의 접선방향 힘을 전달받는다. 또한 평면지지부(140,440)의 언더컷(180,480)은 밀링 커터의 포켓에 정확하고 안정적인 장착을 돕는 효과를 제공한다.

상부 랜드부(120,420)는 본 발명과 같은 접선방향 인서트에서 주절삭 에지(110,210,310,410)의 강성을 증대시켜 주는 효과를 가지며, 상부 내향 경사부(130)는 절삭시에 저항을 줄여 절삭성능을 향상시킨다. 특히, 외측으로 볼록한 곡면(R2)으로 형성된 상부 내향 경사부(130)는 절삭시 칩을 바깥쪽으로 제어하여 노출된 평면지지부(140,440) 및 언더컷(180,480)을 보호하는 효과를 갖는다.

인접하는 양 측면 사이에는 각각 상면(500) 또는 하면(600)과의 경계에 모서리 에지(710,770,810,870)를 형성하는 모서리면(700,750,800,850)이 구비된다. 도4는 대각하는 모서리면(700,800)을 가로지르는 도1의 B-B선을 따라 절단된 단면도이다. 도4에서 알 수 있는 바와 같이, 모서리면(700,750,800,850)은 상면(500) 및 하면(600)에 수직인 평탄면으로 형성하거나, 또는 횡방향으로 볼록한 곡면으로 형성될 수 있다. 모서리면(700,750,800,850)은 통상 인서트를 금형 펀치에 의하여 성형한 후에 연삭 가공에 의하여 용이하게 형성될 수 있다. 이러한 방식은 고도의 펀칭 정밀도를 요구하지 않고 제조가 가능하므로, 제조 단가가 매우 저렴해 지는 효과가 있다.

바람직하게 본 발명의 인서트는 상하 좌우 전후로 대칭되는 형상을 가짐으로써 8개의 사용 가능한 주절삭 에지를 제공한다.

도5에 도시된 바와 같이, 각 주절삭 에지(110)는 중앙 에지부(111)와 중앙 에지부의 양측으로 모서리 에지에 인접하여 배치되며 곡률 반경(R10)이 중앙 에지부(111)의 곡률반경(R200) 보다 작은 외측 에지부(112)로 구분될 수 있다. 상기 중앙 에지부(111)의 곡률반경이 무한대인 경우 중앙 에지부(111)는 직선 형태가 된다. 외측 에지부(112)의 곡률반경(R10)이 더 작고, 모서리 에지(710, 770, 810, 870)가 형성됨으로 인하여 피삭면에 코너부의 긁힘에 의한 흠집이 발생하지 않으며, 보다 안정적인 절삭 수행이 가능하다. 즉, 밀링 커터가 회전할 때 오버랩 되는 절삭에지 프로파일을 보면, 도6에서와 같이, 좌측 인서트의 어느 한 중앙 에지부(111L)와 우측 인서트의 다른 중앙 에지부(111R)가 외곽선(Outermost Contour of the Profile)을 형성하고, 각 외측 에지부(112L,112R) 및 각 모서리 에지(700R,750L)가 프로파일 외곽선에서 안쪽으로 후퇴하여 위치하게 되므로, 모서리에 의한 피삭면 흠집이 발생되지 않는다. 또한 사용되지 않은 주절삭 에지가 손상되지 않는 구조이므로, 8개의 주절삭 에지가 모두 사용 가능하여, 인서트의 수명이 향상되는 효과를 갖는다.

위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 따라서, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 일 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 한다. 첨부된 청구항의 균등물로의 치환은 첨부된 청구항의 보호범위에 속하는 것이다.

100,200,300,400: 측면
110,210,310,410: 주절삭 에지
111: 중앙 에지부
112: 외측 에지부
120,420: 상부 랜드부
130,430: 상부 내향 경사부
140,440: 평면지지부
150,450: 하부 내향 경사부
160,460: 하부 랜드부
180,480: 언더컷
500: 상면
600: 하면
710,770,810,870: 모서리 에지
700,750,800,850: 모서리면
900: 스크류홀

Claims (5)

1. 상면 및 하면과 서로 대향하는 두 쌍의 측면을 갖는 육면체 형상으로서, 상기 상면 및 하면의 측면에 대한 경계에 주절삭 에지가 형성되며, 상기 상면 및 하면의 중심부를 관통하는 스크류홀을 갖는 인서트에 있어서,
   상기 상면 및 하면은 서로 평행하는 평탄면이며,
   상기 각 측면은 상부로부터 순차적으로 상부 랜드부, 상부 내향 경사부, 평면지지부, 하부 내향 경사부, 및 하부 랜드부를 포함하여 이루어지며,
   인접하는 양 측면 사이에는 각각 상면 및 하면에 대한 경계에 모서리 에지를 형성하는 모서리면이 구비되고,
   상기 각 주절삭 에지는 중앙 에지부와 상기 모서리 에지에 인접하며 중앙 에지부의 양 외측으로 배치되는 외측 에지부로 구분되며, 상기 외측 에지부는 절삭 기능을 갖지 않도록 곡률반경이 상기 중앙 에지부의 곡률반경보다 작은 인서트.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 내향 경사부 및 하부 내향 경사부는 외측으로 볼록한 곡면인 인서트.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 모서리면은 평탄면 또는 횡방향으로 볼록한 곡면인 인서트.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 각 평면지지부의 중앙부에는 언더컷이 형성된 인서트.
   
5. 삭제

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