KR102382900B1 - 절삭 인서트 및 숄더 밀링 공구 - Google Patents

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Abstract

본원에, 절삭 인서트 (2) 및 숄더 밀링 공구 (60) 가 개시된다. 절삭 인서트 (2) 는, 정중면 (4) 에 대한 거리가 모서리 절삭 에지 (26) 를 향한 방향으로 감소하도록 절삭 인서트 (2) 의 정중면에 대해 경사진 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 를 포함한다. 모서리 절삭 에지 (26) 는, 정중면 (4) 을 따라 주 절삭 에지 (24) 를 향한 측면도에서 보았을 때, 오목한 만곡부를 포함한다.

Description

절삭 인서트 및 숄더 밀링 공구
본 발명은 숄더 밀링 공구용 절삭 인서트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 숄더 밀링 공구에 관한 것이다.
하나 이상의 절삭 인서트들이 숄더 밀링 공구에 고정된다. 숄더 밀링 작동에서, 숄더 밀링 공구는 회전되어 가공물로 이송된다. 하나 이상의 절삭 인서트들 각각의 절삭 에지는 가공물과 절삭 맞물리게 된다.
절삭 인서트들은 다양한 다른 형상들로 이용 가능하고, 그들 대부분은 날교환 가능하고, 즉 그것들은 1 개보다 많은 절삭 에지를 포함하고 상이한 날교환 위치들에서 숄더 밀링 공구에 고정될 수도 있다. 3 개의 대략 90 도의 모서리들을 포함하는 일반적으로 육각형 형상을 가지는 절삭 인서트는 삼각형 형상의 절삭 인서트로도 알려져 있다.
WO 2015/174200 은 삼각형 형상의 절삭 인서트를 개시하는데, 상기 인서트는 각각 육각형 형상을 가지고 연속해서 배치된 제 1 표면 및 제 2 표면, 제 1 표면 및 제 2 표면으로 이어지는 측방향 표면들, 및 제 1 표면과 측방향 표면들이 교차하는 위치에서의 융기선에 의해, 그리고 제 2 표면과 측방향 표면들이 교차하는 위치에서의 융기선에 의해 각각 형성된 절삭 에지들을 포함한다. 착좌면들은 평행하게 배치되고 제 1 표면 및 제 2 표면의 인서트 중심측; 및 제 1 표면으로 이어지는 측방향 표면과 제 2 표면으로 이어지는 측방향 표면을 분리하기 위한 함몰부들에 각각 형성된다. 절삭 에지들은 제 1 절삭 에지 및 제 2 절삭 에지로 형성된다. 제 1 절삭 에지는 제 2 절삭 에지보다 길다. 제 1 절삭 에지의 단부는 착좌면보다 더 높은 위치에 있다.
본 발명의 목적은 절삭 인서트의 불필요한 마모도 유발하지 않고, 특히 작은 절삭 깊이들에서, 칩들이 가공물과 절삭 인서트 사이에 끼이게 되는 위험도 없는 절삭 칩 유동을 제공하는 숄더 밀링용 절삭 인서트를 제공하는 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 숄더 밀링 공구에서 작은 절삭 깊이들에서 제어된/원하는 칩 유동 또는 칩 배출을 달성하는 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 상기 목적은 숄더 밀링 공구용 절삭 인서트에 의해 달성되는데, 상기 절삭 인서트는 삼각형 형상 및 절삭 인서트를 통하여 연장되는 정중면을 갖는다. 절삭 인서트는 제 1 표면, 대향한 제 2 표면, 및 제 1 표면과 제 2 표면 사이에 연장되는 둘레면을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 표면들은 정중면의 대향 측들에서 연장된다. 절삭 인서트는 제 1 표면과 둘레면 사이 교차점을 따라 연장되는 적어도 하나의 절삭 에지를 포함하고, 상기 절삭 에지는, 제 1 표면을 향한 도면에서 보았을 때, 절삭 인서트의 모서리를 따라 연장된다. 적어도 하나의 절삭 에지는 주 절삭 에지, 모서리 절삭 에지, 및 표면-와이핑 이차 절삭 에지를 포함하고, 주 절삭 에지는 모서리 절삭 에지에 인접해 있고, 모서리 절삭 에지는 표면-와이핑 이차 절삭 에지에 인접해 있다. 정중면에 대한 거리가 모서리 절삭 에지를 향한 방향으로 감소하도록 표면-와이핑 이차 절삭 에지는 정중면에 대해 경사져 있다. 모서리 절삭 에지는, 정중면을 따라 주 절삭 에지를 향한 측면도에서 보았을 때, 오목한 만곡부를 포함한다. 정중면을 따라 주 절삭 에지를 향한 상기 측면도에서, 오목한 만곡부에서 최저점이 표면-와이핑 이차 절삭에지보다 주 절삭 에지에 더 가깝게 위치되도록 모서리 절삭 에지의 오목한 만곡부가 형성될 수도 있다.
절삭 인서트의 중심면으로부터 이격되게 유도하여, 절삭 인서트의 마모를 회피하도록 칩 상에 힘 성분을 제공하기 위해서 정중면에 대한 거리가 모서리 절삭 에지를 향한 방향으로 감소하도록 표면-와이핑 이차 절삭 에지가 정중면에 대해 경사져 있고, 모서리 에지 부분의 오목한 만곡부는 절삭 칩들이 절삭 인서트의 둘레면과 가공물 사이에 끼이게 되는 위험이 있는 주 절삭 에지를 향하여 절삭 칩들이 바깥쪽으로 향하는 것을 방지하여서, 달성된 총체적인 효과는 절삭 칩들이 표면-와이핑 이차 절삭 에지로부터 이격되게 (즉, 숄더 밀링 공구에서 축선 방향으로 위로) 그리고 주 절삭 에지와 대략 평행하게 유도된다. 결과적으로, 제어된 축선 방향 칩 배출의 전술한 목적은, 주로 표면-와이핑 이차 절삭 에지 및 모서리 에지가 활성일 때, 특히 작고/얕은 절삭 깊이들에서 달성된다. 주 절삭 에지의 상당한 또는 증가한 부분이 활성화될 때 보다 큰 절삭 깊이들에서 칩 유동 방향에 대한 표면-와이핑 및 모서리 에지의 영향은 덜 우세하게 된다.
절삭 인서트는 본원에서 대안적으로 단순히 인서트로 지칭될 수도 있다. 절삭 인서트는 숄더 밀링 공구의 착좌부에 고정된다. 따라서, 숄더 밀링 공구는 가공물에 90° 숄더를 절삭하기 위해 구성되지만, 또한 플런지 밀링을 위해, 즉 숄더 밀링 공구의 축선 방향으로 가공물을 절삭하기 위해 사용될 수도 있다. 정중면은 제 1 및 제 2 표면들 사이에서 중심에 연장되는 가상 평면이고 둘레면과 교차한다. 주 절삭 에지는 숄더 밀링 공구의 축선 방향으로 연장되고, 숄더 밀링 공구의 반경 방향으로 연장되고 숄더 밀링 공구의 축선 방향에 수직으로 연장되는 가공물 표면을 표면-와이핑하기 위해 구성되는, 표면-와이핑 이차 절삭 에지에 대해, 가공물에 90° 숄더 또는 벽을 절삭하기 위해 구성된다. 오목한 만곡부는 정중면을 따라 주 절삭 에지를 향하여 측면도에서 보았을 때 만곡부이다. 정중면을 따라 측면도는 주 절삭 에지에 수직으로 연장되는 방향을 따라 보인다. 숄더 밀링 공구용 절삭 인서트의 삼각형 형상은 제 1 표면과 둘레면 사이 교차점을 따라 연장되는 3 개의 절삭 에지들을 제공할 수 있고, 3 개의 절삭 에지들 각각은 인서트의 모서리를 따라 연장된다. 절삭 인서트는 바람직하게 제 2 표면과 둘레면 사이 교차점을 따라 연장되는 적어도 하나의 추가 절삭 에지를 갖는 양면 절삭 인서트이다 (분명히 그것은 이롭게도 3 개의 추가 절삭 에지들을 구비한다). 환언하면, 양면 삼각형 형상은 유리하게도 숄더 밀링에 사용되도록 총 6 개의 날교환 가능한 절삭 에지들을 제공할 수 있다.
전술한 경사진 표면-와이핑 이차 절삭 에지 배열 및 모서리 에지 부분의 오목한 만곡부의 배열은 숄더 밀링 중 주 절삭 에지와 대략 평행하게 절삭 칩들을 유도하는데 특히 효율적이서, 원하는 축선 방향의 칩 유동 및 칩 배출이 숄더 밀링 공구에서 달성된다. 특히, 작고/얕은 절삭 깊이들에 대해 이 효과가 달성된다. 환언하면, 주로 표면-와이핑 이차 에지 및 모서리 절삭 에지가 활성일 때 상기 효과는 특히 분명하다. 원하는 축선 방향의 칩 유동은 주 절삭 에지의 부분들이 활성으로 될 때 보다 큰 절삭 깊이들에서 또한 달성되지만, 절삭 깊이가 증가함에 따라 칩 유동에 대한 표면-와이핑 이차 에지 및 모서리 절삭 에지로부터의 영향은 점차 감소할 것이다.
실시형태에 따르면, 표면-와이핑 이차 절삭 에지는 정중면에 대한 1 ~ 6 도의 범위 내 평균 각도로, 또는 정중면에 대한 2 ~ 5 도의 범위 내 평균 각도로, 또는 정중면에 대한 대략 3.5 도의 각도로 연장된다. 경사 각도에서 이런 범위는 숄더 밀링 공구에서 바람직한 축선 방향의 칩 유동을 달성하기 위해서 칩들 상에서 반경 방향으로 바깥쪽으로 적절한 힘 성분을 제공한다.
실시형태에 따르면, 제 1 표면은 적어도 하나의 절삭 에지에 인접한 레이크 면을 포함한다. 레이크 면은 적어도 하나의 절삭 에지를 따라 연장되는 일차 랜드를 포함하고, 상기 일차 랜드는 적어도 하나의 절삭 에지에 수직으로 연장되는 폭을 갖는다. 일차 랜드는 주 절삭 에지에 인접한 제 1 일차 랜드 부분, 및 모서리 절삭 에지에 인접한 모서리 일차 랜드 부분, 및 표면-와이핑 이차 절삭 에지에 인접한 제 2 일차 랜드 부분을 포함한다. 모서리 일차 랜드 부분은 제 1 일차 랜드 부분 및 제 2 일차 랜드 부분보다 작은 폭을 갖는다. 이런 식으로 모서리 일차 랜드 부분은 또한 힘 성분과 함께 모서리 절삭 에지의 오목한 만곡부와 동일한 방식으로 절삭 칩들을 반경 방향으로 안쪽으로 유도하는데 기여할 수 있다. 보다 정확하게, 경사진 표면-와이핑 이차 절삭 에지와 보다 좁은 모서리 일차 랜드 부분의 조합은 작은 절삭 깊이들에서 숄더 밀링하는 동안 절삭 칩들을 주 절삭 에지와 실질적으로 평행한 방향으로 유도할 것이다. 모서리 일차 랜드는 이로써 제 1 및 제 2 일차 랜드 부분으로부터 모서리 일차 랜드 부분의 중심부에서 최소 폭으로 연속적으로 감소하는 폭을 보일 수도 있다. 칩들에서 상기 내향 힘 성분은 제 2 일차 랜드 부분과 동일한 폭으로 제 1 일차 랜드 부분을 제공함으로써 높아질 수도 있다.
다른 실시형태에 따르면, 상기 제 1 표면은 상기 주 절삭 에지에 인접한 경사진 주 레이크 면으로 변환되는 평평한 중심면을 포함하고, 전체 주 절삭 에지 및 경사진 주 레이크 면은 상기 평평한 중심면보다 상기 정중면으로부터 더 멀리 연장된다. 이런 식으로, 주 절삭 에지 및 주 레이크 표면으로부터 평평한 중심면을 향하여 아래로 유도됨으로써 절삭 칩들은 주 절삭 에지를 따라 쉽게 형성된다. 주 절삭 에지로부터 평평한 중심면을 향하여 이동하는 컬링된 칩들을 형성할 때 중심면에 대해 카운터싱크된 칩 브레이커들은 요구되지 않고 또는 실질적인 방향 변화도 요구되지 않고, 따라서, 주 절삭 에지에 의해 절삭된 칩들이 형성될 것이고 제 1 표면을 따라 실질적으로 방해받지 않고 유동할 것이다. 이로써, 카운터싱크된 칩 브레이커들을 구비한 절삭 인서트와 비교해 방해받지 않는 칩 유동을 허용하고 컬링된 칩들을 형성하면서, 절삭력들이 감소될 수 있고 그리고/또는 여기에서 평평한 중심면의 적어도 일부는 주 절삭 에지 위에 배열되어서, 컬링된 칩들이 끼여 효과적으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 토포그래피를 절삭 인서트가 보일 것이다. 더욱이, 칩 브레이커는 제 1 표면에서 요구되지 않으므로, 평평한 중심면은 제 1 표면의 더 큰 부분을 형성할 수도 있다. 추가 실시형태에서, 평평한 중심면은 또한 표면-와이핑 이차 절삭 에지에 인접한 경사진 이차 레이크 면으로 변환될 수도 있고, 전체 표면-와이핑 이차 절삭 에지 및 경사진 이차 레이크 면은 평평한 중심면보다 정중면으로부터 더 멀리 떨어져 배열된다. 이런 식으로, 표면-와이핑 이차 절삭 에지로부터 칩들을 형성하기 위한 어떠한 실질적인 방향 변화들도 또한 회피되고 칩 브레이커가 요구되지 않아서, 평평한 중심면은 경사진 주 레이크 면 및 주 절삭 에지의 배열에 대응하는 방식으로 제 1 표면의 비교적 더 큰 부분을 형성할 수도 있다.
절삭 인서트는 바람직하게 추가 절삭 에지가 제 2 표면과 둘레면 사이 교차점을 따라 연장된 양면 절삭 인서트일 수도 있고, 제 1 및 제 2 표면들 각각은 숄더 밀링 공구의 바닥 지지면에 접하기 위한 평평한 중심면을 포함한다. 특히 전술한 실시형태들과 조합하여, 양면 절삭 인서트는 각각 제 1 및 제 2 표면들에서 비교적 더 큰 평평한 중심면들에 의해 단단히 지지될 수 있다.
또 다른 실시형태에 따르면, 정중면에 대한 거리가 모서리 절삭 에지로부터 이격되는 방향으로 감소하도록 주 절삭 에지는 정중면에 대해 경사져 있다. 이것은 주 절삭 에지의 양의 경사를 제공하여서, 주 절삭 에지는 먼저 모서리 절삭 에지에 가장 가까운 가공물과 맞물린 후 인서트가 숄더 밀링 공구에 음의 축선 방향 레이크 각으로 장착될지라도, 주 절삭 에지의 나머지 부분들과 점진적으로 들어갈 수 있다. 따라서, 칩들은 모서리 절삭 에지로부터 양의 경사를 갖는 주 절삭 에지를 따라 거기에서 멀어지는 방향으로 주 절삭 에지에 의해 가공물로부터 절삭되어서 원활한 절삭 작용을 제공한다. 더욱이, 주 절삭 에지에서 양의 경사는 또한 비교적 더 큰 절삭 깊이들에서 축선 방향 칩 배출을 달성하기 위해 칩들에 축선 방향의 힘 성분을 제공한다. 이로써, 주 절삭 에지는 상기 정중면에 대해 6 ~ 14 도의 범위 내의 평균 각도로, 또는 상기 정중면에 대해 9 ~ 11 도의 범위 내의 평균 각도로, 또는 상기 정중면에 대해 대략 9.5 도의 각도로 연장될 수도 있다.
추가 실시형태에서, 상기 둘레면은 상기 주 절삭 에지를 따라 연장되는 여유면을 포함하고, 상기 주 절삭 에지를 따라 상기 여유면은 상기 정중면에 대해 예각으로 연장되어서, 상기 여유면은 음의 공칭 여유각을 형성한다. 이러한 여유면들은 양의 공칭 여유각을 갖는 절삭 에지와 비교해 주 절삭 에지에 증가된 강도를 제공한다. 이로써, 주 절삭 에지를 따라 여유면은 정중면에 대한 83 ~ 87 도의 범위 내 예각으로 연장될 수도 있다.
본 발명의 추가 목적은 절삭 인서트의 불필요한 마모도 유발하지 않고, 절삭 칩들이 가공물과 절삭 인서트 사이에 끼이게 되는 위험도 없는 절삭 칩 유동을 제공하여서, 제어된 축선 방향 칩 배출이 달성되는 숄더 밀링 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 양태에 따르면, 상기 목적은 인서트 착좌부에 본원에 논의된 양태들 및/또는 실시형태들 중 어느 하나에 따라 절삭 인서트를 수용하기 위해 인서트 착좌부를 구비한 공구 보디를 포함하는 숄더 밀링 공구에 의해 달성된다.
본 발명의 추가 특징들 및 장점들은 첨부된 청구항들 및 하기 상세한 설명을 검토할 때 명백해질 것이다.
특정한 특징들 및 장점들을 포함한, 본 발명의 다양한 양태들은 하기 상세한 설명 및 첨부 도면들에서 논의된 예시적 실시형태들로부터 쉽게 이해될 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 실시형태에 따른 절삭 인서트의 다양한 도면들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2c 는 도 1a 내지 도 1d 의 절삭 인서트의 추가 도면들을 도시한다.
도 3 은 도 1a 내지 도 1d 의 절삭 인서트의 상면도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c 는 절삭 인서트를 관통한 3 개의 부분 단면도들을 도시한다.
도 4a 및 도 4b 는 실시형태에 따른 숄더 밀링 공구를 도시한다.
도 5 는 도 4a 및 도 4b 의 숄더 밀링 공구의 인서트 착좌부를 도시한다.
본 발명의 양태들은 이하 보다 충분히 설명될 것이다. 동일한 도면 부호들은 전체에 걸쳐 동일한 요소들을 지칭한다. 간결성 및/또는 명료성을 위해 잘 알려진 기능들 또는 구성들은 반드시 상세히 설명되지는 않을 것이다.
도 1a 내지 도 1d 는 실시형태에 따른 절삭 인서트 (2) 의 다양한 도면들을 도시한다. 절삭 인서트 (2) 는 숄더 밀링 공구에서 사용하기 위해 구성된다. 하지만, 절삭 인서트 (2) 는 또한 플런지 밀링에 사용될 수도 있다. 절삭 인서트 (2) 는 양면형이고 6 회 날교환 가능하며, 즉 절삭 인서트 (2) 는 전부 6 개의 동일한 절삭 에지들을 포함하여서, 절삭 인서트 (2) 는 가공물을 밀링하기 위해 한 번에 하나의 활성 절삭 에지를 제공하도록, 숄더 밀링 공구에서 6 개의 상이한 날교환 위치들에 장착될 수 있다. 절삭 인서트 (2) 는 절삭 인서트를 숄더 밀링 공구에 나사 장착하기 위한 관통홀 (3) 을 포함하고, 상기 관통홀 (3) 은 절삭 인서트 (2) 를 통하여 중심에 연장된다.
절삭 인서트 (2) 는 바람직하게 초경 합금 재료로 제조되지만, 그것은 예컨대 세라믹, 입방정 질화 붕소, 다결정성 다이아몬드, 및/또는 서멧 중 하나 이상을 포함하는 재료로 제조될 수도 있다. 절삭 인서트 (2) 는 또한 바람직하게 예컨대 질화 티타늄, 탄질화 티타늄, 및/또는 산화 알루미늄과 같은 표면 코팅들로 코팅된다.
절삭 인서트 (2) 는 삼각형 형상 및 절삭 인서트 (2) 를 통하여 연장되는 가상 정중면 (4) 을 갖는다. 정중면 (4) 은 관통홀 (3) 의 중심 축선 (5) 에 수직으로 연장된다. 도 1d 는 정중면 (4) 을 따라, 인서트 (2) 를 관통한 단면도를 보여준다. 정중면 (4) 을 향한 도면에서 볼 때, 삼각형 형상은 3 개의 대략 90 도의 각도를 이루는 모서리들 (6) 및 대략 90 도의 각도를 이루는 모서리들 (6) 사이의 3 개의 대략 150 도의 각도를 이루는 모서리들 (8) 을 갖는다. 대략 60 도의 각도 (10) 는 2 개의 상이한 대략 90 도의 각도를 이루는 모서리들 (6) 의 변들 (12) 사이에 형성된다.
인서트 (2) 는 제 1 표면 (14), 제 1 표면 (14) 에 대향한 제 2 표면 (16), 및 상기 제 1 표면 (14) 과 상기 제 2 표면 (16) 사이에 연장되는 둘레면 (18) 을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 표면들 (14, 16) 은 상기 정중면 (4) 의 대향 측들에서 연장된다. 정중면 (4) 은 제 1 및 제 2 표면들 (14, 16) 사이에서 중심에 연장되고 둘레면 (16) 과 교차한다. 달리 말하면, 정중면 (4) 은 인서트 (2) 의 중간에 연장되고 인서트 (2) 의 절반은 정중면 (4) 의 각 측에 있다. 또한 삼각형 형상으로서 제 1 및 제 2 표면들 (14, 16) 각각은 도 1d 를 참조하여 위에서 논의된 정중면 (4) 의 삼각형 형상에 실질적으로 대응한다. 정중면 (4) 과 제 1 및 제 2 표면 (14, 16) 의 모서리들은 실질적으로 정렬된다.
절삭 에지 (20) 는 제 1 표면 (14) 과 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장된다. 절삭 에지 (20) 는, 제 1 표면 (14) 향한 도면에서 볼 때 (도 1b 참조), 인서트 (2) 의 모서리 (22) 를 따라 연장된다. 모서리 (22) 는 스퀘어 숄더 밀링을 위해 구성되고 직각 또는 적어도 대략 90 도의 모서리를 형성하고 도 1d 에 나타낸 정중면 (4) 의 대략 90 도의 모서리들 (6) 중 하나에 배열된다. 도 1b 의 도면에서 본 모서리 (22) 는, 예컨대 0.8 ㎜, 1.2 ㎜ 또는 1.6 ㎜ 의 반경과 같은, 가공물에 표준 모서리 반경을 형성하기 위한 절삭 인서트 모서리 반경을 가질 수도 있다. 절삭 에지 (20) 는 3 개의 부분들; 주 절삭 에지 (24), 모서리 절삭 에지 (26), 및 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 를 포함한다. 주 절삭 에지 (24) 는 모서리 절삭 에지 (26) 에 인접해 있고, 모서리 절삭 에지 (26) 는 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 인접해 있다.
숄더 밀링 공구에 배열될 때, 주 절삭 에지 (24) 는 숄더 밀링 공구의 축선 방향으로 연장되고 숄더 밀링 공구의 반경 방향으로 가공물로 이송된다. 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 숄더 밀링 공구의 반경 방향으로 연장되고 숄더 밀링 공구의 축선 방향으로 가공물로 이송될 수도 있다. (램핑 없이) 종래의 숄더 밀링 중 가공물에 90° 숄더가 밀링될 때 이송은 반경 방향으로 이루어지고, 반면에 플런지 밀링 중, 가공물로 이송은 밀링 공구의 축선 방향으로 이루어진다. 숄더 밀링 작동에서, 주 절삭 에지 (24) 는 가공물에 주요 절삭 (major cut) 을 수행하고, 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 단지 얕은 표면 평활화 절삭만 수행한다. 플런지 밀링 중 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 숄더 밀링 작동시보다 숄더 밀링 공구의 축선 방향으로 가공물에 더 깊은 절삭을 수행한다. 플런지 밀링 중, 주 절삭 에지 (24) 는 또한 가공물에 상당한 절삭을 수행할 수도 있다.
도 2a 내지 도 2c 는 도 1a 내지 도 1d 의 절삭 인서트 (2) 의 도면들을 도시한다. 특히, 절삭 에지 (20) 는 도 2a 내지 도 2c 에 보다 상세히 도시된다. 도 2a 및 도 2b 는 절삭 인서트 (2) 의 2 개의 상이한 측에서 정중면 (4) 을 따라 절삭 에지 (20) 를 보여준다. 도 2c 및 도 2d 는 절삭 에지 (20) 일부의 부분 확대도들을 보여준다.
정중면 (4) 에 대한 거리가 모서리 절삭 에지 (26) 를 향한 방향으로 감소하도록 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 정중면 (4) 에 대해 경사져 있다. 그러므로, 도 2a 에 도시된 대로, 모서리 절삭 에지 (26) 가까이에서, 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 와 정중면 (4) 사이 제 1 거리 (D1) 는 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 와 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 더 멀리 떨어진 정중면 (4) 사이 제 2 거리 (D2) 보다 짧다. 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 의 이러한 경사로 인해, 절삭 칩들은 제 1 표면 (14) 의 중심부로부터 이격되게 주 절삭 에지 (24) 를 향하게 유도된다. 따라서, 절삭 칩들은 제 1 표면 (14) 의 마모를 유발하지 않을 것이다. 특히, 제 1 표면 (14) 에서 절삭 에지들 (20', 20") 에 추가로 영향을 미칠 수 있는 제 1 표면 (14) 의 마모를 막는다.
정중면 (4) 을 따라 주 절삭 에지 (24) 를 향한 도면에서 보았을 때, 즉 도 2c 에서처럼, 모서리 절삭 에지 (26) 는 주 절삭 에지 (24) 에 인접한 오목한 만곡부 (34) 를 포함한다. 오목한 만곡부 (34) 는 절삭 인서트 (2) 의 측면도에서, 즉 정중면에 평행한 방향으로, 주 절삭 에지 (24) 에 수직인 방향을 따라 볼 때 모서리 절삭 에지 (26) 의 만곡부이다. 오목한 만곡부 (34) 의 식별을 용이하게 하도록 기준선 (RL) 은 도 2c 에 도시된다. 기준선 (RL) 은 주 절삭 에지 (24) 로부터 모서리 절삭 에지 (26) 로 천이점 (30) 과 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 로 천이점 (32) 사이에 연장된다. 모서리 절삭 에지 (26) 의 오목한 만곡부 (34) 를 갖는 배열은 주 절삭 에지 (24) 로부터 이격되게 절삭 칩들을 유도한다. 이런 배열에 의해 제 1 표면 (14) 의 중심을 향해 안쪽으로 절삭 칩들 방향이 제공된다.
도 2d 는 모서리 절삭 에지 (26) 의 (이등분선을 따라) 중점을 향해 그리고 정중면 (4) 에 평행한 (따르는) 다른 측면도를 도시한다. 이 측면도에서, 오목한 만곡부 (34) 를 또한 분명히 볼 수 있다. 다시, 기준선 (RL) 은 주 절삭 에지 (24) 로부터 모서리 절삭 에지 (26) 로 천이점 (30) 과 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 로 천이점 (32) 사이에 연장된다. 모서리 절삭 에지 (26) 의 오목한 만곡부 (34) 는 천이점 (30) 에서 주 절삭 에지 (24) 에 연결되어서 주 절삭 에지에 원활하게 연결하도록 볼록한 만곡부를 형성한다. 모서리 에지 (26) 는 표면-와이핑 이차 절삭 에지와 모서리 에지의 오목한 만곡부 (34) 사이에 원활한 연결을 제공하도록 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 로 천이점 (32) 옆에 다른 볼록한 만곡부 (33) 를 형성한다.
절삭 칩들이 전술한 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 의해 주 절삭 에지 (24) 를 향해 유도되므로, 그리고 절삭 칩들은 모서리 절삭 에지 (26) 의 전술한 곡률에 의해 주 절삭 에지 (24) 로부터 이격되어, 제 1 표면 (14) 을 향해 안쪽으로 유도되므로, 총체적 효과는, 절삭 칩들이 실질적으로 주 절삭 에지 (24) 와 평행하게, 즉 숄더 밀링 공구에서 절삭 인서트 (2) 를 사용해 특히 작은/얕은 절삭 깊이들에서 밀링 중 실질적으로 위로 유도된다. 절삭 칩들의 일반적인 유동 방향이 화살표 (27) 로 나타낸 도 1a 및 도 1b 가 참조된다. 따라서, 절삭 칩들은 주 절삭 에지 (24) 의 둘레면과 가공물 사이에 끼이지도 않고, 절삭 인서트 (2) 의 다른 절삭 에지들 (20', 20") 의 불필요한 마모도 유발하지 않는다 (도 1a 참조). 특히, 숄더 밀링 중 경사진 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 및 모서리 절삭 에지 (26) 의 전술한 오목한 곡률의 조합은 주 절삭 에지 (24) 와 평행한 칩 유동 방향에 기여하여서, 칩들은 축선 방향으로 배출되고 이러한 작은 절삭 깊이들 중 숄더 밀링 공구에서 삼각형 형상의 인서트 (2) 의 인접한 비활성 표면-와이핑 이차 에지 (28') 와 활성 주 에지 (24) 사이 영역에서 절삭 인서트 (2) 를 떠날 수 있다.
도 2a 로 돌아가, 도시된 실시형태에 따르면, 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 정중면 (4) 에 대해 1 ~ 6 도의 범위 내 평균 각도 (a) 로, 또는 정중면 (4) 에 대해 2 ~ 5 도의 범위 내 평균 각도 (a) 로, 또는 정중면 (4) 에 대해 대략 3.5 도의 평균 각도 (a) 로 연장된다. 전술한 범위들 내 또는 정중면 (4) 에 대한 대략 3.5 도의 평균 각도 (a) 는 절삭 칩들에 적합한 방향을 제공한다. 평균 각도 (a) 는 정중면 (4) 및 모서리 절삭 에지 (26) 와 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 사이 교차점 (36) 과 모서리 절삭 에지 (26) 에 대향한 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 의 단부 (38) 사이에 연장되는 선 사이 각도에 의해 규정될 수도 있다. 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 약간 만곡될 수도 있다.
오직 예로서만 언급된 대로, 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 대략 1.3 ㎜ 의 길이를 가질 수도 있고 대략 330 ㎜ 의 반경으로 볼록하게 만곡될 수도 있고, 도 2a 의 도면에 나타나 있다. 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 의 접선과 정중면 (4) 사이 각도는 모서리 절삭 에지 (26) 가까이에서 3.6 도이고 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 가장 먼 곳에서 3.4 도일 수도 있어서, 대략 3.5 도의 평균 각도 (a) 를 유발한다.
도 3 은 도 1a 내지 도 1d 의 절삭 인서트 (2) 의 상면도를 도시한다. 도 3a 내지 도 3c 는 도 3 의 Ⅲa - Ⅲa, Ⅲb - Ⅲb 및 Ⅲc - Ⅲc 선들을 따라 절삭 인서트 (2) 를 관통한 3 개의 부분 단면도들을 도시한다. 제 1 표면 (14) 은 절삭 에지 (20) 에 인접한 레이크 면 (40) 을 포함하고, 레이크 면 (40) 은 절삭 에지 (20) 를 따라 연장되는 일차 랜드 (42' ~ 42''') 를 갖는다. 일차 랜드 (42' ~ 42''') 는 절삭 에지 (20) 에 수직으로 연장되는 폭 (W1 ~ W3) 을 갖는다. 일차 랜드 (42' ~ 42''') 는 주 절삭 에지 (24) 에 인접한 제 1 일차 랜드 부분 (42'), 모서리 절삭 에지 (26) 에 인접한 모서리 일차 랜드 부분 (42"), 및 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 인접한 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 을 포함한다. 모서리 일차 랜드 부분 (42") 은 제 1 일차 랜드 부분 (42') 의 폭 (W1) 및 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 의 폭 (W3) 보다 작은 폭 (W2) 을 갖는다. 제 1 및 제 2 일차 랜드 부분들 (W1, W3) 의 것들보다 작은 모서리 일차 랜드 부분 (42") 의 폭 (W2) 은 절삭 에지 (20) 로부터 안쪽으로 제 1 표면 (14) 을 향하여 절삭 칩들을 유도하도록 기여할 것이다. 다시, 경사진 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 와 함께, 절삭 칩들은 이로써 주 절삭 에지 (24) 와 평행하게 유도될 수 있다. 특히, 작은 절삭 깊이들에서 숄더 밀링 중 경사진 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 및 모서리 일차 랜드 부분 (42") 의 보다 작은 폭 (W2) 의 조합은 주 절삭 에지 (24) 와 평행하게 칩 유동 방향에 기여한다.
도시된 실시형태에 따르면, 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 은 폭 (W1) 을 가지는 제 1 일차 랜드 부분 (42') 과 동일한 폭 (W3) 을 갖는다. 따라서, 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에서 일차 랜드 부분 (42''') 은 주 절삭 에지 (24) 에서 일차 랜드 부분 (42') 과 동일한 폭을 갖는다. 이 배열은 또한 절삭 칩들이 주 절삭 에지 (24) 의 둘레면과 가공물 사이에 끼이는 것을 방지하도록 기여할 것이다.
오직 예로서만 언급된 대로, 가공물에서 0.8 ㎜ 반경을 제공하는 모서리 (22) 를 가지는 절삭 인서트 (2) 에 대해, 제 1 일차 랜드 부분 (42') 의 폭 (W1) 및 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 의 폭 (W3) 은 0.1 ㎜ ~ 0.15 ㎜ 의 범위에 있을 수도 있고, 모서리 일차 랜드 부분 (42") 의 폭 (W2) 은 그것의 가장 좁은 부분에서 0.08 ㎜ ~ 0.14 ㎜ 의 범위에 있을 수도 있다. 더욱이, 일차 랜드 부분, 특히 모서리 일차 랜드 부분 (42") 은 정중면 (또는 정중면에 평행한 상부 기준면) 에 대해 음의 각도로 제공될 수도 있다. 폭 (W2) 이 범위의 하부에서 선택된다면 모서리 일차 랜드 부분 (42") 은 바람직하게 보다 음의 값으로 경사진다. 바람직하게, 제 1 일차 랜드 부분 (42') 의 상대적으로 더 큰 폭 (W1) 과 모서리 일차 랜드 부분 (42") 의 최소 폭 (W2) 사이 뿐만 아니라 모서리 일차 랜드 부분 (42") 의 최소 폭 (W2) 과 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 의 상대적으로 더 큰 폭 (W3) 사이에서 점진적 천이가 있다.
도 1a 내지 도 1c 를 참조하면, 제 1 표면 (14) 은 주 절삭 에지 (24) 에 인접한 경사진 주 레이크 면 (40') 으로 변환하는 평평한 중심면 (44) 을 포함하고, 전체 주 절삭 에지 (24) 및 경사진 주 레이크 면 (40') 은 평평한 중심면 (44) 보다 정중면 (4) 으로부터 더 멀리 연장된다. 전체 주 절삭 에지 (24) 및 주 레이크 표면 (40') 은 평평한 중심면 (44) 보다 정중면 (4) 으로부터 더 멀리 연장되므로, 절삭 칩들은 주 절삭 에지 (24) 를 따라 쉽게 형성된다. 절삭 칩들은 주 절삭 에지 (24) 및 주 레이크 표면 (40') 으로부터 평평한 중심면 (44) 을 향해 아래로 유도될 것이다. 주 절삭 에지 (24) 로부터 평평한 중심면 (44) 을 향하여 이동하는 컬링된 칩들을 형성할 때 중심면에 대해 카운터싱크된 칩 브레이커들은 요구되지 않고 또는 실질적인 방향 변화도 요구되지 않고, 따라서, 주 절삭 에지 (24) 로부터 칩 유동이 형성되고 제 1 표면 (14) 을 따라 실질적으로 방해받지 않고 유동할 것이다. 따라서, 카운터싱크된 칩 브레이커들을 구비한 절삭 인서트와 비교해 방해받지 않는 칩 유동을 허용하고 컬링된 칩들을 형성하면서, 절삭력들이 감소될 수 있고 그리고/또는 여기에서 평평한 중심면 (44) 의 적어도 일부는 주 절삭 에지 위에 배열되어서, 컬링된 칩들이 끼여 효과적으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 토포그래피를 절삭 인서트가 보일 것이다. 더욱이, 칩 브레이커는 제 1 표면 (14) 에서 요구되지 않으므로, 평평한 중심면 (44) 은 제 1 표면 (14) 의 더 큰 부분을 형성할 수도 있다. 제 1 표면 (14) 이 숄더 밀링 공구의 인서트 착좌부를 향한 상태로 양면 절삭 인서트 (2) 를 뒤집어 놓을 때 평평한 중심면 (44) 의 적어도 일부분이 접합면을 형성한다. 그러므로, 예컨대 도 5 를 참조하여 아래에서 논의된 대로, 평평한 중심면 (44) 이 숄더 밀링 공구의 인서트 착좌부에서 지지면에 접할 때, 인서트 착좌부에서 절삭 인서트 (2) 의 보다 안적적인 지지가 제공될 수도 있다. 적합하게, 평평한 중심면 (44) 의 반경 방향으로 외측부는 숄더 밀링 공구의 인서트 착좌부에서 바닥 지지면에 접하는 접합면을 형성한다.
도 3 내지 도 3c 를 참조하면, 제 1 표면 (14) 은 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 인접한 경사진 이차 레이크 면 (40") 으로 변환되는 평평한 중심면 (44) 을 포함하고, 전체 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 및 경사진 이차 레이크 면 (40") 은 평평한 중심면 (44) 보다 정중면 (4) 으로부터 더 멀리 떨어져 배열된다. 이런 식으로, 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 로부터 칩들을 형성하기 위한 실질적인 방향 변화들이 회피되고 칩 브레이커가 요구되지 않으며, 경사진 주 레이크 면 (40') 및 주 절삭 에지 (24) 의 배열에 대응하는 방식으로, 평평한 중심면 (44) 은 제 1 표면 (14) 의 상대적으로 더 큰 부분을 형성할 수도 있다.
평평한 중심면 (44) 은 정중면 (4) 과 평행하게 연장될 수도 있고, 또는 평평한 중심면 (44) 은 관통홀 (3) 을 향하여 약간 기울어질 수도 있고, 즉 평평한 중심면 (44) 의 주변에서 안정적 지지/접합을 보장 (즉, 나사 홀 둘레에서 불안정한 지지를 방지) 하도록 일반적으로 약간 오목한 또는 원추형 형상을 가질 수도 있다. 인서트 (2) 의 제조 중, 평평한 중심면 (44) 은 상승된 절삭 에지들 (20 ~ 20") 로 인해 연삭 작동을 부여받지 못할 수 있고 제조 공차들로 인해 엄격하게 평평한 표면들로부터 벗어나는 것을 불가피하게 포함할 것이다. 이러한 제조 공차들은 전형적으로 평평한 중심면 (44) 의 임의의 일반적인 오목한/원추형의 형상 뿐만 아니라, 평평한 중심면의 1 ㎠ 의 면적 내에서 보이는 0.2 ㎜ 변화를 초과하지 않는 불균등함을 유발할 것이다. 이러한 불균등함은 프레싱 및 가압을 포함한 절삭 인서트 (2) 의 제조 프로세스로부터 나온다. 제조 프로세스는, 이것이 절삭 인서트를 소결하기 전 절삭 인서트를 프레싱하기 위한 프레싱 공구를 보상하지 않는다면, 또한 관통홀 (3) 둘레에 약간 오목한 형상을 유발할 수도 있다.
절삭 인서트 (2) 는 제 2 표면 (16) 과 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 추가 절삭 에지 (20''') 를 구비한 양면 절삭 인서트이다. 제 1 및 제 2 표면들 (14, 16) 각각은 숄더 밀링 공구의 바닥 지지면에 접하기 위한 평평한 중심면 (44) 을 포함하는데, 또한 이하 도 5 가 참조된다. 도 1a 및 도 1b 에서는 단지 제 1 표면 (14) 의 평평한 중심면 (44) 만 도시된다. 제 2 표면 (16) 은 대응하는 평평한 중심면을 포함한다.
도 2b 를 참조하면, 정중면 (4) 에 대한 거리가 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 이격되는 방향으로 감소하도록 주 절삭 에지 (24) 는 정중면 (4) 에 대해 경사져 있다. 그러므로, 도 2b 에 도시된 대로, 모서리 절삭 에지 (26) 가까이에서, 주 절삭 에지 (24) 와 정중면 (4) 사이 제 3 거리 (D3) 는 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 더 멀리 이격된 정중면 (4) 과 주 절삭 에지 (24) 사이 제 4 거리 (D4) 보다 더 길다. 주 절삭 에지 (24) 의 이러한 양의 경사로 인해, 주 절삭 에지 (24) 는 먼저 모서리 절삭 에지 (26) 에 가장 가까운 가공물과 맞물린 후 인서트 (2) 가 숄더 밀링 공구에 음의 축선 방향 레이크 각으로 장착될지라도, 주 절삭 에지 (24) 의 나머지 부분들과 점진적으로 들어갈 수 있다. 따라서, 절삭 칩들은 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 양의 경사를 갖는 주 절삭 에지 (24) 를 따라 거기에서 멀어지는 방향으로 주 절삭 에지 (24) 에 의해 가공물로부터 절삭되어서 원활한 절삭 작용을 제공한다.
도시된 실시형태에 따르면, 주 절삭 에지 (24) 는 정중면 (4) 에 대해 6 ~ 14 도의 범위 내의 평균 각도 (b) 로, 보다 정확하게 정중면 (4) 에 대해 9 ~ 11 도의 범위 내의 평균 각도 (b) 로, 또는 정중면 (4) 에 대해 대략 9.5 도의 각도 (b) 로 연장된다. 정중면 (4) 에 대해 전술한 범위들 내, 또는 대략 9.5 도의 평균 각도 (b) 는 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 주 절삭 에지 (24) 를 따라 거기에서 멀어지는 방향으로 주 절삭 에지 (2) 의 적합한 점진적 맞물림을 제공한다. 평균 각도 (b) 는 정중면 (4) 및 모서리 절삭 에지 (26) 와 주 절삭 에지 (24) 사이 교차점 (46) 과 모서리 절삭 에지 (26) 에 대향한 주 절삭 에지 (24) 의 단부 (48) 사이에 연장되는 선 사이 각도에 의해 규정될 수도 있다. 오직 예로서만 언급된 대로, 주 절삭 에지 (24) 의 접선과 정중면 (4) 사이 각도는 모서리 절삭 에지 (26) 가까이에서 대략 8 도이고 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 가장 멀리 이격된 단부 (48) 에서 대략 12 도일 수도 있고, 평균 각도 (b) 는 이 경우에 대략 9.5 도일 수도 있다.
도 3a 를 참조하면, 둘레면 (18) 은 주 절삭 에지 (24) 를 따라 연장되는 여유면 (50) 을 포함한다. 주 절삭 에지 (24) 를 따라 여유면 (50) 은 정중면 (4) 에 예각 (c) 으로 연장되어서, 주 절삭 에지 (24) 를 따라 여유면 (50) 은 음의 공칭 여유각 (α) 을 형성한다. 이러한 여유면들은 양의 공칭 여유각을 갖는 절삭 에지와 비교해 주 절삭 에지에 증가된 강도를 제공한다.
도시된 실시형태에 따르면, 주 절삭 에지 (24) 를 따라 여유면 (18) 은 정중면 (4) 에 대해 83 ~ 87 도의 범위 내 예각 (c) 으로 연장된다. 이런 식으로, 3 ~ 7 도의 범위 내 음의 공칭 여유각 (α) 이 제공된다. 보다 정확하게, 실시형태에 따르면, 주 절삭 에지 (24) 를 따라 음의 공칭 여유각 (α) 은 대략 5 도이고, 즉 예각 (c) 은 전체 주 절삭 에지 (24) 를 따라 대략 85 도이다.
공칭 여유각 (α) 은 정중면 (4) 의 법선에 대해, 이와 같은 절삭 인서트 (2) 에서 측정된 여유면 (50) 의 여유각이다. 절삭 인서트 (2) 가 숄더 밀링 공구에 고정될 때 기능적 여유각이 형성된다 (도 4a 및 도 4b 참조). 기능적 여유각은 항상 양의 값이고 숄더 밀링 공구의 절삭 평면에 대해 측정된다.
절삭 인서트 (2) 는 전부 상기 제 1 표면 (14) 과 상기 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 본원에 논의된 대로 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 와 동일한 종류의 3 개의 절삭 에지들 (20. 20', 20"), 및 상기 제 2 표면 (16) 과 상기 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 와 동일한 종류의 3 개의 절삭 에지들 (20''', 20'''', 20V) 을 포함한다 (도 1a 및 도 1c 참조). 이런 식으로, 절삭 인서트 (2) 는 숄더 밀링 공구에서 6 번 날교환 가능하여서, 전체 절삭 인서트가 마모될 때까지 6 개의 절삭 에지들 (20 ~ 20V) 각각은 한 번에 하나씩 사용될 수 있다.
도 4a 및 도 4b 는 실시형태에 따른 숄더 밀링 공구 (60) 를 도시한다. 숄더 밀링 공구 (60) 는 전술한 절삭 인서트 (2) 를 수용하기 위해 인서트 착좌부 (64) 를 구비한 공구 보디 (62) 를 포함한다. 따라서, 숄더 밀링 공구 (60) 는 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 절삭 인서트 (2) 를 포함한다. 절삭 인서트 (2) 는 절삭 인서트 (2) 의 관통홀 (3) 을 통하여 연장되는 나사 (66) 에 의해 인서트 착좌부 (64) 에서 공구 보디 (62) 에 고정된다. 나사 (66) 는 공구 보디 (62) 에서 암나사 (67) 와 맞물린다. 절삭 인서트 (2) 를 숄더 밀링 공구 (60) 에 고정하는 다른 수단이 사용될 수도 있다.
숄더 밀링 공구 (60) 는 전형적으로 1 개보다 많은 절삭 인서트 (2) 를 구비한다. 이 실시형태에서 공구 보디 (62) 는 숄더 밀링 공구 (60) 의 6 개의 인서트 착좌부들 (64) 에 배열된 6 개의 절삭 인서트들 (2) 을 포함한다. 숄더 밀링 공구 (60) 는 화살표 (70) 로 표시된 방향으로 중심 회전 축선 (68) 을 중심으로 회전 가능하고, 절삭 인서트 (2) 는 축선 방향으로 연장되는 주 절삭 에지 및 숄더 밀링 공구의 반경 방향으로 연장되는 표면-와이핑 이차 에지로 가공물을 절삭하기 위해 장착된다. 숄더 밀링 공구 (60) 는 또한 플런지 밀링, 즉 밀링 공구 (60) 의 축선 방향으로 밀링에 사용될 수 있다. 오직 예로서만 언급된 대로, 숄더 밀링 공구 (60) 는 32 ~ 250 ㎜ 의 범위 내 직경을 가질 수도 있다. 분명히, 인서트 착좌부들 및 절삭 인서트들 (2) 의 개수는 예를 들어 숄더 밀링 공구의 직경 및/또는 작동 조건들 (예컨대 작동 안정성, 전력 소비 및 가공물 재료) 에 따라 달라질 수도 있다.
도시된 실시형태에 따르면, 인서트 착좌부 (64) 는 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 에 대해 음의 축선 방향 레이크 각 (γp) 을 제공하도록 구성된다. 이로써, 인서트 착좌부 (64) 는 1 ~ 11 도, 보다 정확하게 4 ~ 8 도, 또는 대략 6 도의 범위 내 음의 축선 방향 레이크 각 (γp) 을 제공하도록 구성된다. 음의 축선 방향 레이크 각 (γp) 은 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 과 회전 축선 (68) (숄더 밀링 공구의 축선 방향) 과 평행하게 연장되는 선 (72) 사이에서 측정되고 밀링 중 표면-와이핑 이차 에지의 여유면과 가공물 사이에 축선 방향 여유를 제공한다.
실시형태에 따르면, 인서트 착좌부 (64) 는 또한 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 에 대해 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 을 제공하도록 구성된다. 인서트 착좌부 (64) 는 8 ~ 20 도, 보다 정확하게 11 ~ 17 도, 또는 대략 14 도의 범위 내 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 을 제공하도록 구성된다. 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 은 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 과 회전 축선 (68) 으로부터 반경 방향 연장선 (74) (숄더 밀링 공구의 반경 방향) 사이에서 측정된다. 도 3a 를 참조하여 위에서 논의된, 주 절삭 에지 (24) 의 공칭 음의 여유각 (α) 과 조합하여, 주 절삭 에지의 기능적 양의 여유각은 반경 방향 레이크 각 (γf) 에 의해 형성된다. 예를 들어, 대략 5 도의 예시된 음의 여유각 (α) 및 대략 14 도의 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 은 대략 9 도의 주 절삭 에지의 기능적 여유각을 제공한다.
표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는, 예컨대 도 2a 를 참조하여 위에서 논의된 대로, 정중면 (4) 에 대해 경사져 있다. 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 에 대한 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 은 반경 방향 연장선 (74) 에 대해 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 의 더 큰 경사를 제공한다. 대략 14 도의 예시된 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 과 함께 정중면 (4) 에 대한 예시된 대략 3.5 도의 경사는 반경 방향 연장선 (74) 에 대해 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 의 대략 17.5 도의 경사를 제공한다.
도 5 는 도 4a 및 도 4b 의 숄더 밀링 공구 (60) 의 인서트 착좌부 (64) 를 도시한다. 인서트 착좌부 (64) 는 바닥 지지면 (76), 제 1 측면 지지면 (78), 제 2 측면 지지면 (80), 및 제 3 측면 지지면 (82) 을 구비한다. 제 1 및 제 2 측면 지지면들 (78, 82) 은 또한 도 4a 에 도시된다. 바닥 지지면 (76) 은 도 5 에서 해치면 (hatched surface) 으로 도시된다. 도시된 대로, 바닥 지지면 (76) 의 해치면은 평평한 중심면 (44) 의 주변에서 안정적 지지/접합을 확보 (나사 홀 둘레에 불안정한 접합) 하도록 착좌부의 상승 주변부를 제공한다. 인서트 착좌부 (64) 는 분명히 인서트 착좌부 (64) 에 고정될 때 절삭 인서트의 활성 주 절삭 에지를 노출하기 위한 반경 방향 개구 (84), 및 절삭 인서트의 활성 표면-와이핑 이차 절삭 에지를 노출하기 위한 축선 방향 개구 (86) 를 포함한다.
제 1 지지면 (78), 제 2 지지면 (80) 및 제 3 지지면 (82) 은 바닥 지지면 (76) 에 대해 대략 90 도의 각도로 배열된다. 제 1 및 제 2 지지면들은 축선 방향 개구 (86) 에 대향한 인서트 착좌부의 단부에서 서로에 대해 대략 90 도의 각도로 배열되고, 제 3 지지면 (82) 은 축선 방향 개구 (86) 에 가까운 인서트 착좌부 (64) 의 단부에 배열된다. 제 1 지지면은 반경 방향 개구 (84) 로 향한다. 제 2 지지면 (80) 은 반경 방향 개구 (84) 로부터 이격되게 향한다. 제 3 지지면 (82) 은 반경 방향 개구 (84) 로 향한다.
인서트 착좌부 (64) 에 고정될 때, 도 1a 에 참조된, 균등한 접합면 (44) 의 적어도 일부가 바닥 지지면 (76) 에 접한 상태로 절삭 인서트 (2) 는 배열된다. 도 1a 에 참조된, 둘레면 (18) 에 제공된 허리부의 각각의 부분들은 제 1 지지면 (78), 제 2 지지면 (80), 및 제 3 지지면 (82) 에 접한다.
숄더 밀링 공구 (60) 의 사용 중, 제 1 및 제 2 측면 지지면들 (78, 80) 은 절삭 인서트를 위한 축선 방향 지지면들을 형성하고, 제 1 및 제 3 측면 지지면들 (78, 82) 은 절삭 인서트를 위한 반경 방향 지지면들을 형성하고, 바닥 지지면 (76) 은 절삭 인서트를 위한 접선 지지면을 형성한다.
절삭 인서트 (2) 는 숄더 밀링 공구에 안정적으로 지지된다. 도 1a 내지 도 1c 및 도 3 내지 도 3c 를 참조하여 위에서 논의된 대로, 절삭 에지 (20) 아래에 평평한 중심면 (44) 이 제공되고 칩 브레이커가 없기 때문에, 비교적 큰 평평한 접합면은 인서트 홀의 중심 축선 (5) 으로부터 비교적 멀리 떨어져, 즉 인서트 착좌부 (64) 의 바닥 지지면 (76) 에 접하는 평평한 중심면 (44) 의 주변에 형성된다.
전술한 내용은 다양한 예시적 실시형태들의 예시이고 본 발명은 단지 첨부된 청구항들에 의해서만 규정되는 것을 이해해야 할 것이다. 본 기술분야의 당업자는, 예시적 실시형태들이 수정될 수도 있고, 첨부된 청구항들에 의해 규정된 대로, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서, 본원에 설명된 것들과 다른 실시형태들을 형성하도록, 예시적 실시형태들의 상이한 특징들이 조합될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (15)

  1. 숄더 밀링 공구 (60) 용 절삭 인서트 (2) 로서,
    상기 절삭 인서트 (2) 는 삼각형 형상 및 상기 절삭 인서트 (2) 를 통하여 연장되는 정중면 (4) 을 가지고, 상기 절삭 인서트 (2) 는 제 1 표면 (14), 대향한 제 2 표면 (16), 및 상기 제 1 표면 (14) 과 상기 제 2 표면 (16) 사이에 연장되는 둘레면 (18) 을 포함하고, 상기 제 1 표면 (14) 및 상기 제 2 표면 (16) 은 상기 정중면 (4) 의 대향 측들에서 연장되고,
    상기 절삭 인서트 (2) 는 상기 제 1 표면 (14) 과 상기 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 를 포함하고, 상기 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 는, 상기 제 1 표면 (14) 을 향한 도면에서 보았을 때, 상기 절삭 인서트 (2) 의 모서리 (22) 를 따라 연장되고,
    상기 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 는 주 절삭 에지 (24), 모서리 절삭 에지 (26), 및 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 를 포함하고, 상기 주 절삭 에지 (24) 는 상기 모서리 절삭 에지 (26) 에 인접해 있고, 상기 모서리 절삭 에지 (26) 는 상기 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 인접해 있고,
    상기 정중면 (4) 에 대한 거리가 상기 모서리 절삭 에지 (26) 를 향한 방향으로 감소하도록 상기 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 가 상기 정중면 (4) 에 대해 경사져 있고,
    상기 모서리 절삭 에지 (26) 는, 상기 정중면 (4) 을 따르는 그리고 상기 주 절삭 에지 (24) 를 향하는 측면도에서 볼 때, 오목한 만곡부 (34) 를 포함하고,
    상기 제 1 표면 (14) 은 상기 주 절삭 에지 (24) 에 인접한 경사진 주 레이크 면 (40') 으로 변환되는 평평한 중심면 (44) 을 포함하고, 전체 주 절삭 에지 (24) 및 경사진 주 레이크 면 (40') 은 상기 평평한 중심면 (44) 보다 상기 정중면 (4) 으로부터 더 멀리 연장되는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트 (2).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 는 상기 정중면 (4) 에 대해 1 ~ 6 도의 범위 내의 평균 각도 (a) 로, 또는 상기 정중면 (4) 에 대해 2 ~ 5 도의 범위 내의 평균 각도 (a) 로, 또는 상기 정중면 (4) 에 대해 3.5 도의 각도 (a) 로 연장되는, 절삭 인서트 (2).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 표면 (14) 은 상기 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 에 인접한 레이크 면 (40) 을 포함하고,
    상기 레이크 면 (40) 은 상기 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 를 따라 연장되는 일차 랜드 (42', 42", 42''') 를 포함하고, 상기 일차 랜드 (42', 42", 42''') 는 상기 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 에 수직으로 연장되는 폭을 가지고,
    상기 일차 랜드 (42', 42", 42''') 는 상기 주 절삭 에지 (24) 에 인접한 제 1 일차 랜드 부분 (42'), 및 상기 모서리 절삭 에지 (26) 에 인접한 모서리 일차 랜드 부분 (42"), 및 상기 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 인접한 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 을 포함하고,
    상기 모서리 일차 랜드 부분 (42") 은 상기 제 1 일차 랜드 부분 (42') 및 상기 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 보다 작은 폭 (W2) 을 가지는, 절삭 인서트 (2).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 일차 랜드 부분 (42') 은 상기 제 2 일차 랜드 부분 (42''') 의 폭 (W3) 과 동일한 폭 (W1) 을 가지는, 절삭 인서트 (2).
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 평평한 중심면 (44) 은 상기 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 에 인접한 경사진 이차 레이크 면 (40") 으로 변환되고, 전체 표면-와이핑 이차 절삭 에지 (28) 및 경사진 이차 레이크 면 (40") 은 상기 평평한 중심면 (44) 보다 상기 정중면 (4) 으로부터 더 멀리 배열되는, 절삭 인서트 (2).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭 인서트 (2) 는, 추가 절삭 에지 (20''') 가 상기 제 2 표면 (16) 과 상기 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 양면 절삭 인서트 (2) 이고, 상기 제 1 표면 (14) 및 상기 제 2 표면 (16) 각각은 숄더 밀링 공구 (60) 의 바닥 지지면에 대해 접하기 위한 평평한 중심면 (44) 을 포함하는, 절삭 인서트 (2).
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 정중면 (4) 에 대한 거리가 상기 모서리 절삭 에지 (26) 로부터 이격되는 방향으로 감소하도록 상기 주 절삭 에지 (24) 는 상기 정중면 (4) 에 대해 경사져 있는, 절삭 인서트 (2).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주 절삭 에지 (24) 는 상기 정중면 (4) 에 대해 6 ~ 14 도의 범위 내의 평균 각도 (b) 로, 또는 상기 정중면 (4) 에 대해 9 ~ 11 도의 범위 내의 평균 각도 (b) 로, 또는 상기 정중면 (4) 에 대해 9.5 도의 각도 (b) 로 연장되는, 절삭 인서트 (2).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘레면 (18) 은 상기 주 절삭 에지 (24) 를 따라 연장되는 여유면 (50) 을 포함하고, 상기 주 절삭 에지 (24) 를 따라 상기 여유면 (50) 은 상기 정중면 (4) 에 대해 예각으로 연장되어서, 상기 여유면 (50) 은 음의 공칭 여유각 (α) 을 형성하는, 절삭 인서트 (2).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주 절삭 에지 (24) 를 따라 상기 여유면 (50) 은 상기 정중면 (4) 에 대해 83 ~ 87 도의 범위 내 예각 (c) 으로 연장되는, 절삭 인서트 (2).
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 절삭 인서트 (2) 는 전부 상기 제 1 표면 (14) 과 상기 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 제 1 항에 규정된 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 와 동일한 종류의 3 개의 절삭 에지들 (20. 20', 20"), 및 상기 제 2 표면 (16) 과 상기 둘레면 (18) 사이 교차점을 따라 연장되는 제 1 항에 규정된 적어도 하나의 절삭 에지 (20) 와 동일한 종류의 3 개의 절삭 에지들 (20''', 20'''', 20V) 을 포함하는, 절삭 인서트 (2).
  13. 숄더 밀링 공구 (60) 로서,
    절삭 인서트 (2) 를 수용하기 위한 인서트 착좌부 (64) 를 구비하는 공구 보디 (62) 를 포함하고,
    상기 숄더 밀링 공구 (60) 는 상기 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 절삭 인서트 (2) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 숄더 밀링 공구 (60).
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인서트 착좌부 (64) 는 상기 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 상기 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 에 음의 축선 방향 레이크 각 (γp) 을 제공하도록 구성되고, 상기 인서트 착좌부 (64) 는 1 ~ 11 도의 범위 내의, 또는 4 ~ 8 도의 범위 내의, 또는 6 도의 음의 축선 방향 레이크 각 (γp) 을 제공하도록 구성되는, 숄더 밀링 공구 (60).
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 인서트 착좌부 (64) 는 상기 인서트 착좌부 (64) 에 배열된 상기 절삭 인서트 (2) 의 정중면 (4) 에 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 을 제공하도록 구성되고, 상기 인서트 착좌부 (64) 는 8 ~ 20 도의 범위 내의, 또는 11 ~ 17 도의 범위 내의, 또는 14 도의 음의 반경 방향 레이크 각 (γf) 을 제공하도록 구성되는, 숄더 밀링 공구 (60).
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