KR101980090B1

KR101980090B1 - 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭공구

Info

Publication number: KR101980090B1
Application number: KR1020170183319A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 안동섭; 박남준; 김효산; 김영흠
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2019-05-20

Abstract

본 발명은 칩처리성을 개선할 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 절삭 인서트는, 상면과, 하면과, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 복수의 측면을 포함하는 절삭 인서트로, 상기 상면은, 제1 코너 절인; 및 상기 제1 코너 절인을 중심으로 양측 가장자리를 이루는 제1 및 제2 사이드 절인;을 포함한다. 그리고, 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 절인은 중심선을 기준으로 좌우 비대칭일 수 있고, 상기 중심선은 상기 상면의 중심을 관통하는 체결공의 중심점을 지나며 상기 제1 및 제2 사이드 절인 대해 동일한 각을 이룰 수 있다.

Description

절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭공구{Cutting insert and cutting tool mounted with the same}

본 발명은 절삭 인서트에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 인서트는, 공작 기계에 장착된 공구 홀더에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 기계 부품 등의 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.

기계 부품의 하나인 풀리는 그 재질로 주철을 많이 사용하나, 용도에 따라 스테인리스강, 알루미늄 등을 사용하기도 한다. 하지만, 자동차용 풀리는 대량생산의 이점을 가지고, 단조가공을 위해 주철이나 스테인리스강 보다 합금강을 이용하고 가공성이 용이한 연강을 주로 사용한다.

이러한 연강을 사용할 경우 단조 가공은 쉬우나, 절삭가공에서 문제가 발생될 수 있다. 즉, 연강의 경우, 절삭 가공이 진행되는 동안 칩처리성이 떨어져 롱칩(long chip)이 발생하고, 이러한 롱칩이 피삭재 또는 홀더에 감겨 생산성을 저하시키며, 그리고 피삭재의 표면에 스크래치를 발생시켜 완제품의 완성도가 떨어지는 문제가 있다. 또한, 풀리의 가공부인 V홈 부분은 일반적으로 V타입의 35도 절삭 인서트로 가공하게 되는데, V홈 부분의 좌면과 우면은 두 번에 나뉘어져 가공하게 되므로, 사이클 타임(C/T)이 증가하게 되어 생산성이 저하되는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0760495호(등록일: 2007년 09월 14일)

본 발명의 기술적 과제는, 칩처리성을 개선할 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 칩처리성을 개선하여 풀리의 V홈 부분의 좌면과 우면을 한 번에 가공할 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트는, 상면과, 하면과, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 복수의 측면을 포함하는 절삭 인서트로, 상기 상면은, 제1 코너 절인; 및 상기 제1 코너 절인을 중심으로 양측 가장자리를 이루는 제1 및 제2 사이드 절인;을 포함한다. 그리고, 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 절인은 중심선을 기준으로 좌우 비대칭일 수 있고, 상기 중심선은 상기 상면의 중심을 관통하는 체결공의 중심점을 지나며 상기 제1 및 제2 사이드 절인 대해 동일한 각을 이룰 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 절인은 직선 형상의 코너 중심 구간을 포함할 수 있다. 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 코너 중심 구간은 상기 중심선에 대해 경사져 놓일 수 있다.

상기 제1 코너 절인은, 상기 코너 중심 구간의 일단과 상기 제1 사이드 절인 사이를 이루는 제1 코너 사이드 구간; 및 상기 코너 중심 구간의 타단과 상기 제2 사이드 절인 사이를 이루는 제2 코너 사이드 구간;을 더 포함할 수 있고, 상기 복수의 측면은 상기 제1 코너 절인에 접하는 제1 코너면을 포함할 수 있다. 상기 제1 코너면을 향해 볼 때, 상기 제2 코너 사이드 구간은 상기 제1 코너 사이드 구간 보다 낮은 높이를 가질 수 있다.

일 예로, 상기 코너 중심 구간은, 상기 제1 코너면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 사이드 구간에서 상기 제2 코너 사이드 구간으로 하향 경사지며 직선 형상을 가질 수 있다.

다른 예로, 상기 코너 중심 구간은, 상기 제1 코너면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 사이드 구간에서 상기 제2 코너 사이드 구간으로 하향 경사지며 오목한 형상을 가질 수 있다.

상기 복수의 측면은, 상기 제1 사이드 절인에 접하는 제1 사이드면; 및 상기 제2 사이드 절인에 접하는 제2 사이드면;을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 사이드면을 향해 볼 때, 상기 제1 사이드 절인 중 상기 제1 코너 사이드 구간에 인접한 제1 전단 구간은 상기 제1 코너 사이드 구간에서 멀어질수록 제1 각도로 하향 경사질 수 있고, 상기 제2 사이드면을 향해 볼 때, 상기 제2 사이드 절인 중 상기 제2 코너 사이드 구간에 인접한 제2 전단 구간은 상기 제2 코너 사이드 구간에서 멀어질수록 제2 각도로 하향 경사질 수 있고, 상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 크게 설정될 수 있다.

상기 상면은, 그 중심부를 이루는 평평한 형상의 시트면; 상기 제1 코너 절인과 상기 제1 및 제2 사이드 절인을 포함하는 절인부와 상기 시트면 사이를 이루며 함몰된 형상을 하는 경사면; 상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제1 코너 사이드 구간과 상기 시트면 사이에 길게 형성되는 제1 메인 도트; 및 상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제2 코너 사이드 구간과 상기 시트면 사이에 길게 형성되는 제2 메인 도트;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 메인 도트는 상기 제1 코너 사이드 구간의 높이보다 높게 돌출될 수 있고, 상기 제2 메인 도트는 상기 제2 코너 사이드 구간의 높이보다 낮게 돌출될 수 있다.

상기 상면은, 상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제1 사이드 절인과 상기 시트면 사이에 형성되는 하나 이상의 제1 보조 도트; 및 상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제2 사이드 절인과 상기 시트면 사이에 형성되는 하나 이상의 제2 보조 도트;를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 보조 도트는 상기 제2 보조 도트 보다 높게 돌출될 수 있다.

한편, 상술한 절삭 인서트는 절삭가공시에 체결수단(스크류 등)을 사용하여 절삭공구(홀더)에 장착될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 제1 코너 절인은 상면을 향해 볼 때 중심선을 기준으로 좌우 비대칭인 기술구성을 제공하므로, 제1 코너 절인의 어느 한 측으로 칩이 흐르면서 칩(chip; 절삭 가공에서 깎여 나온 부스러기, 일명 "절삭분(切削粉)" 이라고도 함)에 방향성을 부여할 수 있어 칩처리성을 개선할 수 있다. 궁극적으로 이러한 칩처리성의 개선으로 칩의 엉킴이나 칩의 뭉침 등을 방지할 수 있어 풀리의 V홈 부분의 좌면과 우면을 한 번에 가공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 코너면을 향해 볼 때 제2 코너 사이드 구간은 제1 코너 사이드 구간 보다 낮은 높이를 가지는 기술구성을 제공하므로, 높이가 상대적으로 낮은 제2 코너 사이드 구간으로 칩이 흐르면서 칩에 방향성을 부여할 수 있어 칩처리성을 보다 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 사이드면을 향해 볼 때 제1 사이드 절인 중 제1 코너 사이드 구간에 인접한 제1 전단 구간은 제1 코너 사이드 구간에서 멀어질수록 제1 각도로 하향 경사지고, 제2 사이드면을 향해 볼 때 상기 제2 사이드 절인 중 제2 코너 사이드 구간에 인접한 제2 전단 구간은 제2 코너 사이드 구간에서 멀어질수록 제2 각도로 하향 경사지고, 제2 각도는 제1 각도보다 크게 설정되는 기술구성을 제공하므로, 각도가 상대적으로 큰 제2 사이드 절인의 제2 전단 구간으로 칩이 흐르면서 칩에 방향성을 더 부여할 수 있어 칩처리성을 보다 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 메인 도트는 제1 코너 사이드 구간의 높이보다 높게 돌출되고, 제2 메인 도트는 제2 코너 사이드 구간의 높이보다 낮게 돌출되는 기술구성을 제공하므로, 상대적으로 낮은 제2 메인 도트로 칩이 흐르면서 칩에 방향성을 더 부여할 수 있어 칩처리성을 보다 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 코너 중심 구간은 제1 코너면을 향해 볼 때 제1 코너 사이드 구간에서 제2 코너 사이드 구간으로 하향 경사지며 오목한 형상을 가지는 기술구성을 제공하므로, 절삭 초기에 오목형 인선구조의 코너 중심 구간을 통해 칩의 단면을 오목하게 만들어 가공경화성을 높여 칩컬[칩이 컬링(curling)되는 정도] 및 칩처리성을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 상면을 향해 볼 때 직선 형상의 코너 중심 구간은 중심선에 대해 경사져 놓이는 기술구성을 제공하므로, 절삭 후반부에 제1 코너 절인과 제1 및 제2 사이드 절인에 의해 마름모꼴의 칩이 일정하게 형성되면서 칩이 뭉치는 것을 방지할 수 있어 칩처리성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭 인서트의 상면의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 상면의 요부에 코너 중심 구간의 각도를 정의한 도면이다.
도 4는 도 1의 절삭 인서트의 제1 코너면을 향해 바라본 도면이다.
도 5는 도 4의 제1 코너면에 코너 중심 구간의 오목한 정도를 정의한 도면이다.
도 6은 도 1의 절삭 인서트의 제1 사이드면을 향해 바라본 모습(a)과 제2 사이드면을 향해 바라본 모습(b)을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 상면의 요부(a)를 A-A'선과 B-B' 선으로 각각 잘라서 제1 메인 도트의 돌출 정도(b)와 제2 메인 도트의 돌출 정도(c)를 비교하여 나타낸 도면이다.
도 8은 기존의 풀리 가공 과정(a)과 본 발명의 풀리 가공 과정(b)을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1의 절삭 인서트에 의해 풀리의 V홈 부분의 좌면과 우면을 한 번에 가공하는 과정을 초기(a), 중기(b), 그리고 말기(c)로 나누어 단계 별로 칩의 상태를 개략적으로 보인 도면이다.
도 10은 기존의 절삭 인서트의 상면의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 주분력, 배분력, 그리고 이송분력을 기준으로 도 2의 절삭 인서트와 도 10의 절삭 인서트를 비교한 도면이다.
도 12는 도 1의 절삭 인서트가 풀리의 V홈 가공에 사용되는 예를 보인 도면이다.
도 13은 도 1의 절삭 인서트가 단면 또는 외경 가공에 사용되는 예를 보인 도면이다.
도 14는 풀리의 V홈의 각도에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 여러 예를 보인 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 절삭 인서트의 상면의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이며, 그리고 도 3은 도 2의 상면의 요부에 코너 중심 구간의 각도를 정의한 도면이다. 도 4는 도 1의 절삭 인서트의 제1 코너면을 향해 바라본 도면이고, 도 5는 도 4의 제1 코너면에 코너 중심 구간의 오목한 정도를 정의한 도면이다.

도 6은 도 1의 절삭 인서트의 제1 사이드면을 향해 바라본 모습(a)과 제2 사이드면을 향해 바라본 모습(b)을 비교하여 나타낸 도면이다. 도 7은 도 1의 상면의 요부(a)를 A-A'선과 B-B' 선으로 각각 잘라서 제1 메인 도트의 돌출 정도(b)와 제2 메인 도트의 돌출 정도(c)를 비교하여 나타낸 도면이다.

도 8은 기존의 풀리 가공 과정(a)과 본 발명의 풀리 가공 과정(b)을 비교하여 나타낸 도면이고, 도 9는 도 1의 절삭 인서트에 의해 풀리의 V홈 부분의 좌면과 우면을 한 번에 가공하는 과정을 초기(a), 중기(b), 그리고 말기(c)로 나누어 단계 별로 칩의 상태를 개략적으로 보인 도면이다.

도 10은 기존의 절삭 인서트의 상면의 요부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 11은 주분력, 배분력, 그리고 이송분력을 기준으로 도 2의 절삭 인서트와 도 10의 절삭 인서트를 비교한 도면이다.

도 12는 도 1의 절삭 인서트가 풀리의 V홈 가공에 사용되는 예를 보인 도면이고, 도 13은 도 1의 절삭 인서트가 단면 또는 외경 가공에 사용되는 예를 보인 도면이며, 그리고 도 14는 풀리의 V홈의 각도에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트의 여러 예를 보인 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상면(110)과, 하면(120)과, 그리고 상면(110)과 하면(120)을 연결하는 복수의 측면(130)을 포함한다. 특히, 상면(110)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 코너 절인(111), 제1 사이드 절인(112), 그리고 제2 사이드 절인(113)을 포함할 수 있다. 제1 코너 절인(111)은 상면(110)의 가장자리 중 일 부분을 이룰 수 있고, 제1 및 제2 사이드 절인(112)(113)은 상면(110)의 가장자리 중 제1 코너 절인(111)을 중심으로 하여 양측 가장자리를 이룰 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 코너 절인(111)의 반대 편에 제1 코너 절인(111)과 동일한 형상과 크기를 가진 제2 코너 절인(S111)과, 제1 사이드 절인(112)의 반대편에 이와 동일한 형상과 크기를 가진 제3 사이드 절인(S112)과, 그리고 제2 사이드 절인(113)의 반대편에 이와 동일한 형상과 크기를 가진 제4 사이드 절인(S113)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 코너 절인(111)(S111)은 체결공(140)(즉, 공구 홀더와 스크류를 통해 체결되기 위한 스크류 통과 구멍)의 중심축(CP 참조)을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 코너 절인(111)은 중심선(CL)을 기준으로 좌우 비대칭일 수 있다. 여기서, 중심선(CL)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상면(110)의 중심을 관통하는 체결공(140)의 중심점(CP)을 지나며 제1 및 제2 사이드 절인(112)(113) 대해 동일한 각을 이룰 수 있다. 즉, 중심선(CL)은 체결공(140)을 지나고, 중심선(CL)과 제1 사이드 절인(112) 사이의 제1 각도(θ11)는 중심선(CL)과 제2 사이드 절인(113) 사이의 제2 각도(θ12)와 동일하게 설정될 수 있다.

따라서, 제1 코너 절인(111)이 중심선(CL)을 기준으로 좌우 비대칭을 이루므로, 제1 코너 절인(111)의 어느 한 측으로 칩(chip; 절삭 가공에서 깎여 나온 부스러기, 일명 "절삭분(切削粉)" 이라고도 함)이 흐르면서 칩에 방향성을 부여할 수 있어 칩처리성을 개선할 수 있다. 궁극적으로, 이러한 칩처리성의 개선으로 칩의 엉킴이나 칩의 뭉침 등을 방지할 수 있어, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 풀리(1)의 V홈 부분(1a)의 좌면과 우면을 한 번에 가공할 수 있다.

나아가, 도 2에 도시된 바와 같이 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 코너 절인(111)은 직선 형상의 코너 중심 구간(111a)을 포함할 수 있다. 특히, 코너 중심 구간(111a)은 중심선(CL)에 대해 경사져 놓일 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 코너 중심 구간(111a)은 제1 직선(Z1)에 대해 제3 각도(θ31) 경사질 수 있다. 여기서, 제1 직선(Z1)은 상술한 중심선(CL)에 대해 수직이고 제1 코너 절인(111)과 제1 사이드 절인(112)의 제1 교차점(X1)을 지나는 선일 수 있다.

따라서, 도 9의 (C)에 도시된 바와 같이, 절삭 후반부에 제1 코너 절인(111)과 제1 및 제2 사이드 절인(112)(113)에 의해 마름모꼴의 칩이 일정하게 형성되면서 칩이 뭉치는 것을 방지하는 것으로 칩처리성을 개선할 수 있다.

또한, 제1 코너 절인(111)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 코너 중심 구간(111a)의 일단과 제1 사이드 절인(112) 사이를 이루는 제1 코너 사이드 구간(111b)과, 코너 중심 구간(111a)의 타단과 제2 사이드 절인(113) 사이를 이루는 제2 코너 사이드 구간(111c)을 더 포함할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 측면(130)은 제1 코너 절인(111)에 접하는 제1 코너면(131)을 포함할 수 있다.

특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 코너면(131)을 향해 볼 때, 제2 코너 사이드 구간(111c)은 제1 코너 사이드 구간(111b) 보다 낮은 높이를 가질 수 있다. 따라서, 높이가 상대적으로 낮은 제2 코너 사이드 구간(111c)으로 칩이 흐르면서 칩에 방향성을 부여할 수 있어 칩처리성을 보다 개선할 수 있다.

나아가, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1 코너면(131)을 향해 볼 때, 코너 중심 구간(111a)은 제1 코너 사이드 구간(111b)에서 제2 코너 사이드 구간(111c)으로 하향 경사지며 오목한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 도 9의 (a)에 나타난 바와 같이, 절삭 초기에 오목형 인선구조의 코너 중심 구간(111a)을 통해 칩의 단면을 오목하게 만들어 가공경화성을 높여 칩컬[칩이 컬링(curling)되는 정도] 및 칩처리성을 개선할 수 있다.

참고로, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가상의 제1 원(IC1)의 직경을 "D"라 하고, 코너 중심 구간(111a)의 오목한 형상은 직경 "R"의 가상의 제2 원(IC2)의 외주면의 일부에 대응되는 형상을 가진다고 할 경우, "R/D = 2.0 내지 6.25"의 식1을 만족할 수 있다. 여기서, 가상의 제1 원(IC1)은, 상술한 제1 직선(Z1)과, 제1 코너 절인(111)과 제2 사이드 절인(113)이 교차되는 제2 교차점(X2)과, 그리고 제1 사이드 절인(112)에 내접하는 원일 수 있다. 따라서, 가상의 제1 원(IC1)의 정의를 통해 이의 직경(D)을 알 수 있고, 이 직경(D)를 식1에 대입하면, 가상의 제2 원(IC2)의 직경(R)을 계산할 수 있다. 궁극적으로, 가상의 제2 원(IC2)의 직경(R)을 통해 코너 중심 구간(111a)의 오목한 곡선의 반경을 찾을 수 있다.

다른 예로, 도시되는 않았지만, 코너 중심 구간(111a)은, 제1 코너면(131)을 향해 볼 때, 제1 코너 사이드 구간(111b)에서 제2 코너 사이드 구간(111c)으로 하향 경사지며 직선 형상을 가질 수 있다.

이와 더불어, 복수의 측면(130)은, 도 1, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 사이드 절인(112)에 접하는 제1 사이드면(132)과, 제2 사이드 절인(113)에 접하는 제2 사이드면(133)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 사이드면(132)을 향해 볼 때, 제1 사이드 절인(112) 중 제1 코너 사이드 구간(111b)에 인접한 제1 전단 구간(112a)은 제1 코너 사이드 구간(111b)에서 멀어질수록 제4 각도(θ41)로 하향 경사질 수 있다. 그리고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 사이드면(133)을 향해 볼 때, 제2 사이드 절인(113) 중 제2 코너 사이드 구간(111c)에 인접한 제2 전단 구간(113a)은 제2 코너 사이드 구간(111c)에서 멀어질수록 제5 각도(θ42)로 하향 경사질 수 있다. 특히, 제5 각도(θ42)는 제4 각도(θ41)보다 크게 설정될 수 있다.

따라서, 각도가 상대적으로 큰 제2 사이드 절인(113)의 제2 전단 구간(113a)으로 칩이 흐르면서 칩에 방향성을 더 부여할 수 있어 칩처리성을 보다 개선할 수 있다.

이와 더불어, 상면(110)은, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 시트면(114), 경사면(115), 제1 메인 도트(116), 그리고 제2 메인 도트(117)를 더 포함할 수 있다. 시트면(114)은 상면(110)의 중심부를 이룰 수 있다. 특히, 본 발명의 절삭 인서트(100)가 상면(110)과 하면(120)을 모두 사용하는 양면 타입일 경우, 그리고 하면(120)이 가공에 사용될 경우, 시트면(114)은 공구 홀더(미도시)에 긴밀하게 접하도록 평평한 형상을 가질 수 있다. 경사면(115)은, 절인부[제1 코너 절인(111)과 제1 및 제2 사이드 절인(112)(113)을 포함하는 가장자리부]와 시트면(114) 사이를 이루며, 칩 브레이커(chip breaker)의 역할을 할 수 있다. 특히, 경사면(115)은 시트면(114)을 향하는 방향으로 하향 경사면과 상향 경사면이 조합된 함몰된 형상을 가질 수 있다.

제1 메인 도트(116)는 경사면(115)에 돌출되게 형성되되 제1 코너 사이드 구간(111b)과 시트면(114) 사이에 길게 형성될 수 있고, 제2 메인 도트(117)는 경사면(115)에 돌출되게 형성되되 제2 코너 사이드 구간(111c)과 시트면(114) 사이에 길게 형성될 수 있다. 따라서, 도 9의 (a)에 나타난 바와 같이, 피삭재(도 12의 1 참조)에서 깎여 나간 칩은 제1 및 제2 메인 도트(116)(117) 사이로 안내될 수 있다.

특히, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 메인 도트(116)는 제1 코너 사이드 구간(111b)의 높이보다 높게 돌출될 수 있다("L1" 참조). 이와 함께, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 메인 도트(117)는 제2 코너 사이드 구간(111c)의 높이보다 낮게 만큼 돌출될 수 있다("L2" 참조). 따라서, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상대적으로 낮은 제2 메인 도트(117)로 칩이 흐르면서 칩에 방향성을 더 부여할 수 있어 칩처리성을 보다 개선할 수 있다.

나아가, 상면(110)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 경사면(115)에 돌출되게 형성되되 제1 사이드 절인(112)과 시트면(114) 사이에 형성되는 하나 이상의 제1 보조 도트(118)와, 경사면(115)에 돌출되게 형성되되 제2 사이드 절인(113)과 시트면(114) 사이에 형성되는 하나 이상의 제2 보조 도트(119)를 더 포함할 수 있다. 특히, 칩의 방향성 부여를 위해 제1 보조 도트(118)는 제2 보조 도트(119) 보다 높게 돌출될 수 있다.

이하, 도 8 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.

먼저, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 기존의 절삭 인서트(도 10의 10)의 경우 풀리(1)의 V홈 부분(1a)의 좌면과 우면을 두 번에 나누어 가공(화살표 참조)을 하지만, 본 발명의 절삭 인서트(100)를 사용할 경우, 상술한 바와 같이 칩처리성이 개선되므로 풀리(도 8의 1 참조)의 V홈 부분(도 8의 1a 참조)의 좌면과 우면을 한 번에 가공할 수 있다. 궁극적으로, 사이클 타입(C/T)을 현저히 줄일 수 있고, 생산성을 배가시킬 수 있다.

또한, 도 9를 참조하면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 절삭 초기(대략 절입 1.0mm 구간)에는 코너 중심 구간(111a)의 오목형 인선구조로 칩의 단면을 오목하게 만들어 가공경화성을 높여 칩컬 및 칩처리성을 향상시킬 수 있다. 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 절삭 중반부(대략 절입 2.0mm 구간)에는 상대적으로 낮은 높이의 제2 사이드 절인(113) 측으로 칩을 흐르게 하여 칩에 방향성을 가지게 할 수 있다. 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 절삭 후반부(대략 절입 3.0mm 구간)에는 제1 코너 절인(111)과 제1 및 제2 사이드 절인(112)(113)에 의해 마름모꼴의 칩이 일정하게 형성되면서 칩이 뭉치는 것을 방지할 수 있어 칩처리성을 개선할 수 있다.

나아가, 도 10과 도 11을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(100)를 기존의 절삭 인서트(10)와 비교해 볼 때, 주분력, 배분력, 이송분력 모두가 저감되는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 예를 들어, 배분력은 대략 15% 감소되었고, 이송분력은 대략 30% 감소되었다. 기존의 절삭 인서트(10)는 풀리의 V홈부 가공 시 둥근 형상의 코너 절인으로 인해 한번에 절입 되면서 이송분력이 높게 나타났고, 본 발명의 절삭 인서트(100)는 제1 코너 절인(111)과 제1 및 제2 사이드 절인(112)(113)이 마름모꼴의 형상을 가지므로 절입시 꼭지점부터 배분되어 가공 되면서 이송분력을 낮출 수 있었다.

또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 일 예로 12에 도시된 바와 같이 풀리 가공용으로 사용될 수도 있고, 다른 예로 도 13에 도시된 바와 같이 단면이나 외경 가공용으로 사용될 수도 있다.

또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 풀리(도 8의 1 참조)의 V홈(도 8의 1a 참조)의 각도에 따라 다양한 절인각을 갖도록 변형될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 절삭 인서트는 절삭가공시에 이를 장착하기 위한 시트부를 가진 절삭공구(홀더)에 장착될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 풀리 1a: 풀리의 V홈부
100: 절삭 인서트 110: 상면
111: 제1 코너 절인 111a: 코너 중심 구간
111b: 제1 코너 사이드 구간 111c: 제2 코너 사이드 구간
112: 제1 사이드 절인 113: 제2 사이드 절인
114: 시트면 115: 경사면
116: 제1 메인 도트 117: 제2 메인 도트
118: 제1 보조 도트 119: 제2 보조 도트
120: 하면 130: 복수의 측면
131: 제1 코너면 132: 제1 사이드면
133: 제2 사이드면 IC1: 가상의 제1 원
IC2: 가상의 제2 원 Z1: 제1 직선
X1: 제1 교차점 X2: 제2 교차점

Claims

상면과, 하면과, 상기 상면과 상기 하면을 연결하는 복수의 측면을 포함하는 절삭 인서트로,
상기 상면은,
제1 코너 절인, 및
상기 제1 코너 절인을 중심으로 양측 가장자리를 이루는 제1 및 제2 사이드 절인을 포함하고,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 코너 절인은 중심선을 기준으로 좌우 비대칭이고,
상기 중심선은,
상기 상면의 중심을 관통하는 체결공의 중심점을 지나며 상기 제1 및 제2 사이드 절인 대해 동일한 각을 이루며,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 코너 절인은,
직선 형상의 코너 중심 구간을 포함하고,
상기 코너 중심 구간은,
상기 중심선에 대해 경사져 놓이며,
상기 제1 코너 절인은,
상기 코너 중심 구간의 일단과 상기 제1 사이드 절인 사이를 이루는 제1 코너 사이드 구간, 및
상기 코너 중심 구간의 타단과 상기 제2 사이드 절인 사이를 이루는 제2 코너 사이드 구간을 더 포함하고,
상기 복수의 측면은,
상기 제1 코너 절인에 접하는 제1 코너면을 포함하고,
상기 제1 코너면을 향해 볼 때,
상기 제2 코너 사이드 구간은 상기 제1 코너 사이드 구간보다 낮은 높이를 가지는
절삭 인서트.
삭제
삭제
제1항에서,
상기 코너 중심 구간은,
상기 제1 코너면을 향해 볼 때,
상기 제1 코너 사이드 구간에서 상기 제2 코너 사이드 구간으로 하향 경사지며 직선 형상을 가지는,
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 코너 중심 구간은,
상기 제1 코너면을 향해 볼 때,
상기 제1 코너 사이드 구간에서 상기 제2 코너 사이드 구간으로 하향 경사지며 오목한 형상을 가지는,
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 복수의 측면은,
상기 제1 사이드 절인에 접하는 제1 사이드면; 및
상기 제2 사이드 절인에 접하는 제2 사이드면;을 더 포함하고,
상기 제1 사이드면을 향해 볼 때, 상기 제1 사이드 절인 중 상기 제1 코너 사이드 구간에 인접한 제1 전단 구간은 상기 제1 코너 사이드 구간에서 멀어질수록 제1 각도로 하향 경사지고,
상기 제2 사이드면을 향해 볼 때, 상기 제2 사이드 절인 중 상기 제2 코너 사이드 구간에 인접한 제2 전단 구간은 상기 제2 코너 사이드 구간에서 멀어질수록 제2 각도로 하향 경사지고,
상기 제2 각도는 상기 제1 각도보다 크게 설정되는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 상면은,
그 중심부를 이루는 평평한 형상의 시트면;
상기 제1 코너 절인과 상기 제1 및 제2 사이드 절인을 포함하는 절인부와 상기 시트면 사이를 이루며 함몰된 형상을 하는 경사면;
상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제1 코너 사이드 구간과 상기 시트면 사이에 길게 형성되는 제1 메인 도트; 및
상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제2 코너 사이드 구간과 상기 시트면 사이에 길게 형성되는 제2 메인 도트;
를 더 포함하는
절삭 인서트.
제7항에서,
상기 제1 메인 도트는 상기 제1 코너 사이드 구간의 높이보다 높게 돌출되고,
상기 제2 메인 도트는 상기 제2 코너 사이드 구간의 높이보다 낮게 돌출되는
절삭 인서트.
제7항에서,
상기 상면은,
상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제1 사이드 절인과 상기 시트면 사이에 형성되는 하나 이상의 제1 보조 도트; 및
상기 경사면에 돌출되게 형성되되 상기 제2 사이드 절인과 상기 시트면 사이에 형성되는 하나 이상의 제2 보조 도트;를 더 포함하고,
상기 제1 보조 도트는 상기 제2 보조 도트 보다 높게 돌출되는
절삭 인서트.
제1항, 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 절삭 인서트가 장착되는 절삭공구.