KR102391267B1 - 절삭 인서트 및 밀링 절삭 공구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2 개의 대향하는 측 표면들 (13) 과 상기 측 표면들 사이에서 연장하는 4 개의 동일한 측방향 표면들 (16, 17) 을 포함하는 밀링 공구용의 인덱서블 접선방향 절삭 인서트 (4) 에 관한 것이다. 인서트의 각 측방향 표면은 한편으로는 8 개의 인덱스 위치들 중 2 개의 인덱스 위치에서 인서트에 축선방향 지지를 제공하는 공구 보디의 포켓 (3) 의 대응하는 지지면에 의해 그리고 다른 한편으로는 상기 8 개의 인덱스 위치들 중 2 개의 다른 인덱스 위치에서 인서트들에 접선방향 지지를 제공하는 포켓의 대응하는 지지면에 의해 지지되도록 구성된 지지 표면 (32) 을 구비한다. 인서트의 각 측방향 표면 (16, 17) 은, 상기 측 표면들에 수직한 방향으로 보았을 때 오목하고 또한 측방향 표면을 대각선으로 가로질러 연장하는 단일의 상기 제 2 지지 표면 (32) 을 구비한다.

Description

절삭 인서트 및 밀링 절삭 공구{A CUTTING INSERT AND A MILLING CUTTING TOOL}
본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 밀링 공구용의 인덱서블 접선방향 절삭 인서트, 이러한 인서트가 제공되는 밀링 절삭 공구뿐만 아니라 이러한 밀링 절삭 공구용의 공구 보디에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은, 예컨대 자동차 산업용 엔진 블록을 제조하기 위해, 주철 블록들의 러프 밀링 (rough milling) 형태로 정면 밀링에 사용되는 인덱서블 절삭 공구들 및 절삭 공구들에 관한 것이다. 일부 쇼울더 밀링 작업들을 위해 이러한 공구 및 인서트가 또한 사용될 수도 있다. 접선방향 절삭 인서트는, 작업편에 대한 절삭 작업 동안, 절삭력이 인서트의 주요 치수를 따라 배향되어 인서트가 높은 부하를 견딜 수 있지만, 이는 작은 칩 파쇄 표면을 가질 것이며 또한 그러한 목적을 위해 짧은 칩을 초래하는 주철 밀링에 사용되기에 적합하도록 인서트 포켓 내에서 지향된다.
이러한 종류의 밀링 공구들은, 밀링의 형태로 칩 제거 기계가공에 사용되는 주 절삭 엣지 및 부 절삭 엣지를 변경하기 위해 절삭 인서트의 인덱싱을 가능하게 하기 위해 절삭 인서트가 해제가능하게 고정되는 복수 개의, 예를 들어 6 개의 포켓들을 통상적으로 구비한다. 본 발명은, 그의 각 측에 4 개의 상기 주 절삭 엣지들 및 부 절삭 엣지들을 가지고 또한 양면화 (double-sided) 되어, 총 8 개의 상이한 인덱스 위치들을 가지는 상기 절삭 인서트에 관한 것이다. 이는 공구 보디의 상기 포켓 또는 시트 내에 수용된 인서트가 그 안의 고정된 위치에서 적절하게 지지되는 인서트 포켓 및 절삭 인서트의 수명 및 밀링의 결과에 매우 중요하다. 동시에, 인서트의 어떠한 부분도 기계가공의 결과의 열화, 인서트의 노출된 지지 표면, 측방향 표면들 또는 측 표면들의 손상, 및/또는 인서트의 조기 교체의 요구를 수행하는 밀링 기계가공에 의해 손상되지 않도록, 이러한 인서트 및 그의 지지 표면들을 디자인하는 것이 중요하다. 상기 지지부는 주로 상기 절삭 공구의 회전 축선에 대하여 실질적으로 접선 방향으로 인서트의 측방향 표면들에 대해 제공되어야 하지만, 이는 인서트가 회전하는 공구 보디의 인서트 포켓 내에 고정될 때에 축선 방향으로 이동할 수 없다는 것이 물론 또한 보장되어야 한다. 이는 한편으로는 인서트에 축선방향 지지를 제공하는 상기 포켓의 대응하는 지지면에 의해 그리고 다른 한편으로는 인서트에 접선방향 지지를 제공하는 상기 포켓의 지지면에 의해 지지되도록 구성된 인서트의 4 개의 측방향 표면들의 각각에서 지지 표면에 의해 처리된다.
EP 2367653 는 도입부에 규정된 유형의 밀링을 위한 접선방향 절삭 인서트를 개시한다. 이러한 인서트는, 인서트 포켓에서 편평한 축선방향 지지면을 지탱할 때의 축선방향 지지 및 상기 포켓에서 편평한 접선방향 지지면을 지탱할 때의 접선방향 지지를 제공하기 위해 편평한 지지 표면을 그의 각 측방향 표면에 구비한다. 상기 포켓 내에서 인서트에 지지부를 제공하는 이러한 방법의 결과는, 안정성이 감소된 포켓 내에서의 인서트의 탑재 및 포켓의 지지면들을 변형시키는 정합력 (mating forces) 을 초래하는 인서트의 지지 표면들에 걸쳐 불규칙하게 분포되는 점별로 전달되는 힘 (pointwisely transferred forces) 일 수 있다.
EP 2670552 는 도입부에 규정된 유형의 밀링을 위한 다른 접선방향 절삭 인서트를 개시한다. 이러한 인서트는 공구 포켓의 대응하는 지지면들에 의해 축선방향 지지에 대한 2 개 상호 경사진 편평한 지지 표면들 및 접선방향 지지에 대한 2 개의 상호 경사진 편평한 지지 표면들을 가지고, 이는 상기 정합력을 감소시키고 상기 안정성을 약간 증가시키지만, 이와 관련되는 문제들은 여전히 만족스럽게 해결되지 않는다.
본 발명의 목적은, 적어도 일부 양태에서, 이미 공지된 이러한 절삭 인서트들, 밀링 절삭 공구들 및 공구 보디들에 대하여 개선되는, 도입부에서 규정된 유형의 접선방향 절삭 인서트, 밀링 절삭 공구 및 공구 보디를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 절삭 인서트에 대하여 첨부된 청구항 1 의 특징 부분에 기재된 특징들을 갖는 이러한 절삭 인서트를 제공함으로써 얻어진다.
인서트의 측 표면들에 수직한 방향으로 보았을 때 오목하고 공구 포켓의 대응하는 제 2 지지면 및 제 3 지지면에 의해 인서트에 축선방향 지지 및 접선방향 지지를 제공하기 위해 측방향 표면을 대각선으로 가로질러 연장하는 단일 제 2 지지 표면을 구비하는 인서트의 각 측방향 표면을 가짐으로써, 편평한 이러한 지지 표면들과 지지면들에 대한 것보다 인서트로부터 포켓 면들로 전달되고 절삭력으로부터 발생하는 상당히 양호한 압력 분포가 발생할 것이다. 이는 안정성이 증가된 포켓 내에서의 인서트의 탑재를 초래한다. 또한, 개선된 상기 압력 분포는 상기 포켓의 상기 지지면들을 변형시키는 정합력을 감소시켜서, 대응하는 밀링 공구의 공구 보디의 수명과 상기 포켓 내의 인서트의 탑재의 안정성에 긍정적인 영향을 또한 미친다. 상기 제 2 지지 표면의 대각선 연장부는 상기 포켓 내의 인서트를 더욱 안정화시키고 또한 바람직한 위치들에 인서트에 지지를 적용하는데 사용될 수도 있다. 또한, 대각선 연장부는 능동형 주/부 절삭 엣지로부터 제 2 지지 표면의 적어도 절반부를 이격시킴으로써 제 2 지지 표면을 보호하여, 능동형 주/부 절삭 엣지에 의한 칩 절삭이 제 2 지지 표면상에서 슬라이딩하거나 마모되려는 경향이 없을 것이다.
본 발명의 실시형태에 따라, 각 상기 제 2 지지 표면은 제 2 지지 표면이 속하는 측방향 표면에 인접한 상이한 2 개의 측방향 표면들 및 상이한 상기 측 표면에 근접한 외측 경계를 각각 가짐으로써 제 2 지지 표면의 상기 대각선 연장부를 제공하는 2 개의 실질적으로 동일한 부분들에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 각 제 2 지지 표면은, 이러한 제 2 지지 표면이 상기 포켓의 상기 제 3 지지면에 의해 지지되는 인서트의 상기 인덱스 위치들에서 포켓의 상기 제 1 지지면에 의해 지지되는 상기 제 1 지지 표면을 가지는 상기 측 표면들 중 1 개의 측 표면에 가장 멀리 위치된 상기 부분들 중 1 개의 부분에 의해 상기 제 3 지지면을 지탱하도록 구성된다. 공구 포켓의 베이스에 대해 인서트에 접선방향 지지를 상승시키는 이러한 방법은 인서트의 능동형 주 절삭 엣지에 직접 대향하여 제공되는 지지를 초래하여, 인서트가 그의 불안정화 또는 손상의 위험 없이 강력한 절삭력을 효과적으로 견딜 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 상이한 상기 2 개의 부분들은, 상기 측 표면들이 공구 보디의 포켓의 상기 제 1 지지면에 의해 지지되는 그의 상기 제 1 지지 표면을 가지는지에 따라서, 상기 공구 보디의 상기 제 2 지지면 및 제 3 지지면에 의해 지지되도록 구성된다. 인서트의 측 표면이 공구 보디 포켓의 제 1 지지면에 대해 적용되는지와는 관계없이 인서트에 제공된 축선방향 및 접선방향 지지가 최적 조건이라는 것을 보장하기 위해, 이는 인서트의 2 개의 측면들 중 1 개의 측면에 인서트 상의 각 제 2 지지 표면의 상기 부분을 할당할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 인덱스 위치에서 상기 포켓의 제 2 지지면에 의해 지지되도록 구성된 상기 부분은 이러한 인덱스 위치에서 상기 포켓의 상기 제 3 지지면에 의해 지지되도록 인접한 측방향 표면상의 상기 제 2 지지 표면의 부분보다는 상이한 상기 2 개의 부분들인 상기 측방향 면상의 상기 제 2 지지 표면의 부분이다. 그로 인해, 공구 보디 포켓에서의 상기 인서트의 탑재의 증가된 안정성이 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 상기 인접한 측방향 표면들의 상기 제 2 지지 표면들의 상기 부분들은 이러한 2 개의 측방향 표면들의 교차점에 대해 가장 멀리 있는 이러한 2 개의 제 2 지지 표면들의 부분들이다. 이는 이러한 포켓 내에서의 인서트의 탑재의 안정성을 증가시키는 공구 보디 포켓에서의 축선방향 지지 및 접선방향 지지를 위한 지지면들에 대한 이러한 2 개의 지지 표면들에 의해 만들어진 접촉부들 사이에서 큰 거리를 초래한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 각 상기 제 2 지지 표면의 각 상기 부분은 대응하는 주 엣지의 연장부의 제한된 일부에 걸쳐 상기 측 표면에 평행한 또는 실질적으로 평행한 방향으로 연장하고, 이러한 실시형태의 추가의 발전에 따라, 각 상기 제 2 지지 표면의 각 상기 부분이 그러한 주 엣지의 상기 코너 절삭 엣지에 대향하는 관련된 주 엣지의 단부를 향해 변위된다. 이는 인서트의 동일 측방향 표면에 속하는 제 2 지지 표면의 2 개의 부분들이 서로에 대해 변위되어, 그로 인한 축선방향 및 접선방향 지지를 위한 상기 포켓에서의 제 2 지지면 및 제 3 지지면에 대한 상기 부분들에 의해 만들어진 접촉부들 사이의 거리 및 접촉 표면을 확장시킬 가능성을 향상시킨다는 것을 의미한다. 또한, 이는 상기 부분들 중 1 개의 부분이 능동형 주/부 절삭 엣지로부터 이격될 것이고 가장 일반적인 절삭 깊이에서 (즉, 주 절삭 엣지의 제 1 절반부를 따르는 절삭 깊이에서) 마모로부터 보호된다는 것을 의미한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 상기 제 2 지지 표면 외측에 위치한 레이크 표면은 상기 측 표면들에 수직한 방향으로 보았을 때에 이러한 측방향 표면의 주 절삭 엣지 옆에서 그리고 뒤에서 각 측방향 표면 상에 배열되고, 이러한 레이크 표면은 칩 브레이커로서 작용하도록 구성된다. 레이크 표면이 칩 브레이커로서 기능하는데 전념하지만 공구 포켓과의 어떠한 지지 상호작용에는 관여하지 않는다는 사실에 의해, 인서트의 제 2 지지 표면들의 마모는 밀링 작업 동안 최소화될 것이고, 인서트의 수명은 연장될 것이다. 예를 들어 레이크 표면은 제 2 지지 표면에 대해 오목해질 수 있어서, 칩 브레이커로서 작용한다. 레이크 표면은 제 2 지지 표면으로부터 칩들을 편향시키기 위하여 제 2 지지 표면 옆에서 오목하게 상승하는 표면의 형태로 칩 파쇄 표면을 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 상기 제 2 지지 표면은 상기 측 표면들에 수직한 방향으로 보았을 때에 원호를 따라서 연장한다. 제 2 지지 표면들의 이러한 연장부 및 또한 상기 인서트 포켓에서 제 2 지지면들 및 제 3 지지면들의 대응하는 연장부는 상기 포켓에서의 인서트의 탑재의 안정성 및 상기 면들에 대한 절삭력의 훌륭한 압력 분배를 초래한다. 따라서, 각 제 2 지지 표면은 그런 다음 상기 호를 따라서 그리고 상기 호의 외측에서 연장할 것이고, 상기 호를 따라서 그리고 상기 호의 내측에서 연장하는 포켓 내의 지지면과 상호작용할 것이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 상기 제 1 지지 표면들은 편평하다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 상기 주 절삭 엣지들은 상기 측 표면들에 수직한 방향으로 보았을 때에 원호를 따라서 또는 커브의 오목한 측면을 따라서 연장한다. 주 절삭 엣지의 이러한 기하학적 형상은 많은 절삭력 없이 러프한 칩들 (roughing chips) 을 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 각 상기 레이크 표면은 관련된 주 절삭 엣지를 따라 연장하고 또한 관련된 주 절삭 엣지와 대응하는 곡률을 가진다. 레이크 표면에 의해 제공된 이러한 만곡된 칩 브레이커는 레이크 표면의 칩 절삭 성능 및 파쇄 작용에 긍정적인 영향을 미칠 것이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 인서트는 가상 분리 평면에 의해 규정된 2 개의 동일한 절반부들에 의해 형성되고, 상기 2 개의 절반부들은 인서트가 상기 포켓 내에 수용될 때에 실질적으로 접선방향으로 배향된 능동형 주 절삭 엣지에 연결되는 부 절삭 엣지 뒤에서 클리어런스를 얻기 위한 방향으로 적어도 2°만큼 서로에 대해 트위스팅된다. 2 개의 절반부들을 트위스팅함으로써, 인서트 포켓의 반경방향 베이스에 부착된 측 표면을 가지는 인서트 절반부의 일부가 다른 인서트 절반부에 속하는 능동형 주 절삭 엣지, 코너 엣지 및 부 절삭 엣지에 의해 기계가공된 작업편에 충돌할 위험이 없을 수도 있다는 것이 보장될 수도 있다.
본 발명의 목적은, 밀링 절삭 공구에 대하여, 본 발명에 따른 적어도 하나의 절삭 인서트 및 밀링 절삭 공구와 관련된 독립 청구항의 추가의 특징들을 갖는 이러한 공구를 제공함으로써 달성된다. 이러한 밀링 절삭 공구의 이점들은 본 발명 및 그의 실시형태들에 따른 절삭 인서트의 상기 논의로부터 명백하게 알 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따라, 상기 인서트 포켓은 스크류에 의해 인서트 내에 이를 고정하기 위한 중앙 축선방향 관통-개구를 가지는 상기 인서트를 수용하도록 구성되고, 포켓의 베이스는 인서트의 상기 관통-개구에 대해 약간 오프셋되어 위치된 상기 스크류를 수용하기 위한 스레디드 보어를 구비하여, 스크류가 조여지고 인서트의 제 1 지지 표면이 포켓의 상기 베이스를 향해 가압될 때에, 프리텐션 하에서 포켓의 상기 제 2 지지면 및 제 3 지지면을 지탱하도록 상기 스크류가 인서트의 제 2 지지 표면들을 강제할 수 있다. 이러한 오프셋은, 인서트가 상기 포켓 내에 고정될 때에 인서트의 지지 표면들이 인서트 포켓의 지지면들에 의해 실제로 지지된다는 것을 보장한다.
본 발명의 목적은, 밀링 절삭 공구용의 공구 보디에 대하여, 이러한 공구 보디에 관한 독립 청구항의 특징들을 갖는 이러한 공구 보디를 제공함으로써 얻어진다. 이러한 공구 보디 및 그의 실시형태들의 이점들은 본 발명 및 그의 실시형태들에 따른 밀링 절삭 공구의 상기 논의로부터 알 수 있다.
본 발명의 이점들뿐만 아니라 다른 유리한 특징들은 이하에서 후속하는 상세한 설명으로부터 알 수 있다.
첨부된 도면들을 참조하여, 이하에서 예로서 제시된 본 발명의 실시형태의 특정한 설명이 후속한다.
도 1 은, 1 개의 인서트가 공구 보디 내에서 그에 대한 포켓으로부터 들어 올려진, 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 인서트들을 구비하는 밀링 공구의 사시도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 상기 실시형태에 따른 절삭 인서트의 확대 사시도를 도시한다.
도 3 은 절삭 인서트의 측방향 표면에 대해 측면도 (side elevation) 로 도 2 의 인서트를 도시한다.
도 4 는 절삭 인서트의 측 표면들에 수직하게 본 도 2 의 절삭 인서트를 도시한다.
도 5 는 도 2 의 인서트의 사시도를 도시한다.
도 6 은 도 1 에 도시된 밀링 공구의 포켓 내에 수용된 도 2 의 인서트를 도시한다.
도 7 은 도 6 에 대응하지만, 인서트가 공구 보디의 포켓으로부터 제거된다.
도 8 은 도 6 에서 화살표 Ⅷ 의 방향으로 보았을 때에 인서트를 수용하는 포켓과 인서트를 도시한다.
본 발명의 실시형태에 따른 정면 밀링용 밀링 절삭 공구 (1) 가 도 1 에 도시되어 있다. 공구는 본 발명에 따른 절삭 인서트 (4) 를 각각 수용하기 위한 총 8 개의 시트들 또는 포켓들 (3) 을 포함하는 공구 보디 (2) 를 구비하고, 상기 절삭 인서트는 포켓에 해제가능하게 고정된다. 1 개의 절삭 인서트 (4') 는 포켓의 구조를 도시하기 위해 포켓 (3') 으로부터 제거되어 있다. 공구 보디 (2) 는 전방 단부 (5) 와 후방 단부 (6) 를 포함하고, 상기 전방 단부 (5) 와 후방 단부 (6) 사이에 중앙 회전 축선 (C) 이 연장하고, 상기 중앙 회전 축선 (C) 주위에서 공구는 회전 방향 (R) 으로 회전가능하다. 포켓들 (3) 은 공구 보디의 전방 단부 (5) 와 후방 단부 (6) 사이에서 연장하는 엔빌로프 표면 (7) 과 전방 단부 사이의 전이부에 형성된다.
인서트 포켓 (3) 은, 상기 포켓 내에 수용된 인서트 (4) 에 반경방향 지지를 제공하기 위해 제 1 지지면을 형성하도록 구성된 편평한 베이스 (10) 를 일반적으로 가로지르는 인접한 측 벽 (8) 과 후방 벽 (9) 을 포함한다. 측 벽은 커브의 볼록한 측을 따라서 연장하고 또한 포켓 내에 수용된 인서트에 축선방향 지지를 형성하도록 구성된 제 2 지지면 (11) 을 구비하고, 후방 벽은 커브의 볼록한 측을 따라서 연장하고 또한 포켓 내에 수용된 인서트에 접선방향 지지를 형성하도록 구성된 제 3 지지면 (12) 을 구비한다.
본 발명의 실시형태에 따른 밀링용 인덱서블 양면화된 접선방향 절삭 인서트 (4) 는 도 2 내지 도 5 를 동시에 참조하면서 설명될 것이다. 절삭 인서트는 내마모성 코팅들을 포함하는 초경합금으로 통상적으로 제조될 수도 있고, 따라서 일반적으로 강으로 제조된 공구 보디보다 상당히 단단하다. 절삭 인서트는 서로에 대해 평행한 2 개의 대향하는 측 표면들 (13, 14) 및 상기 측 표면들 사이에서 연장하고 또한 4 개의 동일한 측방향 표면들 (16-19) 에 의해 형성되는 주변 표면 (15) 을 포함한다.
주 엣지 (20-27) 는 측방향 표면과 측 표면의 각 교차점에 형성되고, 대향하는 측방향 표면들을 연결하며, 도 4 에 나타낸 바와 같이 주 엣지의 일부에 걸쳐 연장하는 주 절삭 엣지 (28) 를 가진다. 부 절삭 엣지 (29) 는 도 2 및 도 5 에 나타낸 바와 같이 인접한 측방향 표면들의 교차점에 있는 코너 절삭 엣지 (30) 에 의해 각 주 절삭 엣지에 연결된다.
인서트의 각 측 표면은 인서트의 반경방향 지지를 제공하는 공구 보디의 포켓의 상기 베이스 (10) 에 의해 형성된 제 1 지지면에 의해 지지되도록 구성된 편평한 제 1 지지 표면을 구비한다. 또한, 인서트의 각 측방향 표면은, 한편으로는 인서트에 축선방향 지지를 제공하는 상기 포켓 (3) 의 상기 제 2 지지면 (11) 에 의해 그리고 다른 한편으로는 인서트에 접선방향 지지를 제공하는 포켓의 상기 제 3 지지면 (12) 에 의해 지지되도록 구성된 제 2 지지 표면 (32) 을 구비한다. 따라서, 상기 제 2 지지 표면 (32) 은, 포켓 내의 인서트의 8 개의 가능한 인덱스 위치들 중 2 개의 인덱스 위치들에서 포켓 내의 상기 제 2 지지면을 지탱하고, 인서트의 상기 8 개의 가능한 인덱스 위치들 중 2 개의 상이한 인덱스 위치들에서, 상기 제 3 지지면 (13) 을 지탱한다.
인서트의 각 제 2 지지 표면 (32) 은 포켓 내의 상기 제 2 지지면 및 제 3 지지면의 것에 상응하는 형상을 가지고, 이는 이것이 인서트의 측 표면들 (13, 14) 에 수직한 방향으로 보았을 때 오목하다는 것을 의미한다. 각 제 2 지지 표면 (32) 은, 측 표면들에 평행한 그리고 실질적으로는 각각의 측방향 표면의 주 엣지들에 평행한 방향으로 서로에 대해 변위되고 또한 인서트의 각각의 측방향 표면의 대향하는 주 엣지들 (도 3 의 25, 26) 을 따라서 그리고 대향하는 주 엣지들에 근접하여 연장하는 2 개의 동일한 부분들 (33, 34) 에 의해 형성된다. 2 개의 부분들 (33, 34) 의 각각은 대응하는 주 엣지의 연장부의 제한된 일부에 걸쳐 연장하고, 또한 그러한 주 엣지의 코너 엣지 (30) 에 대향하는 관련된 주 엣지의 단부를 향해 변위된다. 이는 측방향 표면을 가로질러 2 개의 부분들 (33, 34) 에 의해 형성된 제 2 지지 표면 (32) 의 대각선 연장부를 초래한다.
본 발명의 이러한 실시형태에 따른 인서트 (4) 가, 상기 측 표면들 (13, 14) 과 평행하게 가상 분리 평면에 의해 규정되고 또한 상기 분리 평면 (35) 으로부터 반대 방향으로 동일 연장부들을 가지는 2 개의 동일한 절반부들에 의해 형성된다는 것이 도면으로부터 알 수 있고, 이는 절반부들 중 1 개의 절반부가 도 3 에 도시된 바와 같이 지지 표면 (32) 의 중심에 수직하게 연장하는 제 2 지지 표면 (32) 의 중심 축선 (CA) 에 대해 180 °만큼 터닝될 경우, 이것은 다른 절반부에 대응한다는 것을 의미한다. 2 개의 절반부들은, 도 5 에 도시된 바와 같이, 인서트가 상기 포켓 내에 수용될 때에 실질적으로 접선방향으로 배향되는 능동형 주 절삭 엣지 (28) 에 연결되는 부 절삭 엣지 (29) 뒤에 클리어런스 (36) 를 얻기 위한 방향으로, 도 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 적어도 2°만큼 서로에 대해 트위스팅된다.
각 제 2 지지 표면 (32) 의 각 상기 부분이 그러한 주 엣지의 상기 코너 엣지 (30) 에 대향하는 관련 주 엣지의 단부를 향해 변위된다는 사실에 의해, 상당한 레이크 표면 (37) 이 도 5 에 도시된 바와 같이 능동형 주 절삭 엣지 (28) 뒤에 형성될 것이다. 이러한 레이크 표면은 어떠한 인서트 지지 작용에도 관여하지 않고 칩 파쇄 (chip breaking) 를 위해서만 존재하여, 이러한 칩 파쇄는 인서트의 어떠한 지지 표면의 상태에 부정적인 영향을 미치지 않을 것이다. 레이크 표면은 제 2 지지 표면 (32) 에 대해 오목해져서, 그의 칩 파쇄 특성을 향상시킬 것이다. 레이크 표면의 곡률은 그의 칩 파쇄 특성을 또한 향상시킬 것이다. 특히, 추가로 상승하는 오목한 칩 파쇄 표면이 인서트 포켓의 베이스를 지탱하는 측 표면 옆에 위치한 그러한 측방향 표면의 단부 파트 (38) 에 의해 제 2 지지 표면 옆에 형성될 것이다. 그로 인해 칩들은 작업편이 기계가공되면서 인서트의 능동형 엣지의 접촉 표면을 방해하여 이러한 표면을 파괴한다는 것을 회피한다.
도 7 에는, 인서트 포켓 내의 제 2 지지면들 (11 및 12) 이 상기 포켓 내에 수용된 인서트 상에서 각각의 상기 제 2 지지 표면과 상호작용하도록 디자인되는 방법이 도시된다. 인서트의 제 2 지지 표면의 상이한 상기 2 개의 부분들 (33, 34) 은, 인서트의 당해 측방향 표면이 인서트의 축선방향 또는 접선방향 지지에 대해 배향되는지에 따라서, 포켓 내의 지지면에 의해 지지된다는 것을 알 수 있다. 그로 인해, 인서트 포켓의 접선방향 지지면 및 축선방향 지지면에 의해 지지되는 인접한 측방향 표면들의 상기 제 2 지지 표면의 부분들 (33, 34) 이 2 개의 측방향 표면들의 교차점에서 가장 멀리 있는 이러한 2 개의 제 2 지지 표면들의 부분들인 것이 달성된다. 이는 축선방향 지지와 접선방향 지지를 제공하기 위한 이러한 위치들 사이의 거리가 가장 크다는 것을 의미하고, 이것이 이러한 지지부들의 외측 경계들 (39, 40) 의 큰 대각선 거리를 초래하는 접선방향 지지를 형성하는 "상부" 부분 (34) 및 축선방향 지지를 형성하는 인서트 포켓의 베이스 (10) 에 근접하게 위치된 "하부" 부분 (33) 이라는 사실에 의해 거리는 훨씬 더 클 것이다. 따라서, 상기 거리는 대각선 인서트 치수 값에 근접할 것이다. 접선방향 지지를 형성하는 상기 "상부" 부분 (34) 을 가짐으로써, 이는 또한 절삭력이 가장 큰 능동형 주 절삭 엣지 상의 위치에 직접적으로 대향하여 위치될 것이다.
도 6 및 도 8 은 인서트 (4) 가 공구 보디의 포켓 (3) 내에 고정되는 방법을 더 상세하게 도시한다. 포켓 (3) 의 베이스 (10) 는, 그러한 목적을 위하여, 인서트 (4) 의 관통-개구 (43) 에 대하여 약간 오프셋되어 위치되는 스크류 (42) 를 수용하기 위한 스레디드 보어 (41) 를 구비하여, 스크류가 조여지고 인서트의 측 표면상의 편평한 제 1 지지 표면이 포켓 (3) 의 베이스 (10) 에 대해 가압될 때에, 프리텐션 하에서 포켓의 지지면들 (11, 12) 을 지탱하도록 스크류 (42) 가 인서트의 2 개의 측방향 표면들 (18, 19) 의 제 2 지지 표면들의 부분들 (33, 34) 을 강제할 수 있다.
특히 도 8 로부터, 절삭 엣지들과 인서트 사이에 제공된 공간을 나타내는 화살표 (44) 에 의해 도시된 바와 같이 절삭 엣지들은 포켓의 어떠한 부분들과 절대 접촉하지 않다는 것을 알 수 있다. 지지 표면 부분들 (33 및 34) 이 포켓의 지지면들을 지탱하는 위치들을 제외하고 그 안에 수용된 인서트에 대한 포켓의 디자인에 의해 얻어지는 이러한 공간들과 클리어런스들은 상기 스크류 (42) 를 조이고 프리텐션 하에서 포켓 내에서의 인서트의 끼워맞춤을 얻으면서, 음의 정합력에 대향하여 포켓과 인서트의 절삭 엣지들을 보호할 수 있다. 또한, 상기 2 개의 인서트 절반부들이 상호 트위스팅된다는 사실은 주 절삭 엣지를 포켓 벽들에 대해 거리를 두어 효율적으로 유지시키는데 기여한다.
물론, 본 발명은 어떠한 방식으로도 전술한 실시형태들에 한정되지 않지만, 그의 수정들에 대한 많은 가능성들은 첨부된 청구항들에서 규정된 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 당업자에게 자명할 것이다.
오목하다는 당해 지지 표면이 같은 의미로 연속적으로 구부러지면서 연장한다는 것을 의미하지만, 상기 연장부를 따르는 곡률 반경은 다양할 수도 있다는 것을 강조한다. 따라서, 원호를 따르는 연장부는 인서트의 측 표면들에 수직한 방향으로 보았을 때에 오목한 연장부를 실현하는 하나의 가능한 그리고 또한 유리한 방식이다. 대응하는 추론은 인서트 포켓의 지지면들에 대해 볼록한 연장부에 적용된다.
그 중에서도 본 명세서의 청구항 1 에서 사용된 바와 같은 "오목한 단일의 상기 제 2 지지 표면" 은, 제 2 지지 표면을 형성하는 메이저 오목 표면이 함께 조인되고 가능하게는 약소한 폭을 갖는 마이너 갭 또는 편평한 부분에 의해 분리되는 2 개 이상의 오목한 표면 부분들에 의해 형성된다는 의미에서 "실질적으로 단일의" 를 또한 커버하는 것으로 해석되어야 한다. 마이너 갭 또는 편평한 부분의 폭은 접선방향 인서트의 크기에 따라 다양해질 수도 있지만, 이러한 맥락에서 작은 폭은 밀리미터의 분율을 의미한다 (예컨대, 0.5 mm 미만이고, 통상적으로는 이러한 폭은 0.1 ~ 0.2 mm 일 수 있다). 도 8 에는 지 2 지지 표면에 이러한 편평한 부분 (45) 이 제공되는 방법이 도시된다.

Claims (18)

  1. 밀링 공구 (1) 용의 인덱서블 접선방향 절삭 인서트 (4; indexable tangential cutting insert) 로서,
    - 2 개의 대향 측 표면들 (13, 14), 및 상기 측 표면들 사이에서 연장하고 또한 4 개의 동일한 측방향 표면들 (16-19) 에 의해 형성되는 주변 표면 (15),
    - 대향하는 상기 측방향 표면들을 연결하고 주 엣지의 적어도 일부에 걸쳐 연장하는 주 절삭 엣지 (28) 를 가지는, 측방향 표면과 측 표면의 각 교차점에 있는 주 엣지 (20-27), 및
    - 인접한 측방향 표면들의 교차점에서 코너 절삭 엣지 (30) 에 의해 각 주 절삭 엣지 (28) 에 연결되는 부 절삭 엣지 (29) 를 포함하고,
    각 상기 측 표면 (13, 14) 은 상기 인서트에 반경방향 지지를 제공하는 상기 밀링 공구의 공구 보디 (2) 의 포켓 (3) 의 제 1 지지면 (10) 에 의해 지지되도록 구성되는 제 1 지지 표면 (31) 을 구비하고, 각 상기 측방향 표면은 한편으로는 상기 인서트의 8 개의 인덱스 위치들 중 2 개의 인덱스 위치들에서 상기 인서트에 축선방향 지지를 제공하는 상기 포켓 (3) 의 대응하는 제 2 지지면 (11) 에 의해 그리고 다른 한편으로는 상기 8 개의 인덱스 위치들 중 2 개의 다른 인덱스 위치들에서 상기 인서트에 접선방향 지지를 제공하는 상기 포켓의 대응하는 제 3 지지면 (12) 에 의해 지지되도록 구성되는 제 2 지지 표면 (32) 을 구비하고,
    각 측방향 표면 (16-19) 은, 상기 측 표면들 (13, 14) 에 수직한 방향으로 보았을 때에 오목하고 또한 상기 측방향 표면을 대각선으로 가로질러 연장하는 단일의 상기 제 2 지지 표면 (32) 을 구비하는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각 상기 제 2 지지 표면 (22) 은, 상기 제 2 지지 표면 (32) 이 속하는 상기 측방향 표면에 인접한 상이한 2 개의 측방향 표면들 및 상이한 상기 측 표면들 (13, 14) 에 근접한 외측 경계를 각각 가짐으로써 상기 제 2 지지 표면의 상기 대각선 연장부를 제공하는 2 개의 실질적으로 동일한 부분들 (33, 34) 에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각 제 2 지지 표면 (32) 은, 상기 제 2 지지 표면이 상기 포켓 (3) 의 상기 제 3 지지면 (12) 에 의해 지지되는 상기 인서트 (4) 의 상기 인덱스 위치들에서 상기 포켓의 상기 제 1 지지면 (10) 에 의해 지지되는 상기 제 1 지지 표면 (31) 을 구비하는 상기 측 표면들 (13, 14) 중 1 개의 측 표면에 가장 멀리 위치된 상기 부분들 중 1 개의 부분에 의해 상기 제 3 지지면 (12) 을 지탱하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상이한 상기 2 개의 부분들 (33, 34) 은, 상기 측 표면들 (13, 14) 이 공구 보디의 포켓 (3) 의 상기 제 1 지지면 (10) 에 의해 지지되는 상기 제 1 지지 표면을 구비하는 지에 따라서, 상기 공구 보디 (2) 의 상기 제 2 지지면 (11) 및 제 3 지지면 (12) 에 의해 지지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  5. 제 2 항에 있어서,
    인덱스 위치에서 상기 포켓 (3) 의 제 2 지지면 (11) 에 의해 지지되도록 구성되는 상기 부분 (33, 34) 은, 상기 인덱스 위치에서 상기 포켓의 상기 제 3 지지면 (12) 에 의해 지지되는 인접한 측방향 표면상의 상기 제 2 지지 표면의 부분 보다는 상이한 상기 2 개의 부분들인 상기 측방향 표면상의 상기 제 2 지지 표면의 부분인 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인접한 측방향 표면들의 상기 제 2 지지 표면들 (32) 의 상기 부분들 (33, 34) 은 상기 2 개의 측방향 표면들의 교차점에 가장 멀리 있는 상기 2 개의 제 2 지지 표면들의 부분들인 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  7. 제 2 항에 있어서,
    각 상기 제 2 지지 표면 (32) 의 각 상기 부분 (33, 34) 은 대응하는 주 엣지 (20-27) 의 연장부의 제한된 일부에 걸쳐 상기 측 표면 (13, 14) 에 평행한 또는 실질적으로 평행한 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각 상기 제 2 지지 표면 (32) 의 각 상기 부분 (33, 34) 은 상기 주 엣지의 상기 코너 절삭 엣지 (30) 에 대향하는 관련된 주 엣지의 단부를 향해 변위되는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 지지 표면 (32) 외측에 위치된 레이크 표면 (37) 이 상기 측 표면들 (13, 14) 에 수직한 방향으로 보았을 때에 상기 측방향 표면의 상기 주 절삭 엣지 (28) 옆에서 그리고 뒤에서 각 측방향 표면 (16-19) 상에 배열되고, 상기 레이크 표면은 칩 브레이커로서 작용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 지지 표면들 (32) 은 상기 측 표면들 (13, 14) 에 수직한 방향으로 보았을 때에 원호를 따라서 연장하는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지 표면들 (31) 은 편평한 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 절삭 엣지들 (28) 은 상기 측 표면들 (13, 14) 에 수직한 방향으로 보았을 때 원호를 따라서 또는 커브의 오목한 측면을 따라서 연장하는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 주 절삭 엣지들 (28) 은 상기 측 표면들 (13, 14) 에 수직한 방향으로 보았을 때 원호를 따라서 또는 커브의 오목한 측면을 따라서 연장하고,
    각 상기 레이크 표면 (37) 은 관련된 주 절삭 엣지 (28) 를 따라서 연장하고 관련된 주 절삭 엣지 (28) 와 대응하는 곡률을 가지는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 인서트 (4) 는, 상기 측 표면들 (13, 14) 과 평행한 가상 분리 평면 (35) 에 의해 규정되고 또한 상기 분리 평면으로부터 반대 방향으로 동일 연장부들을 구비하는 2 개의 동일 절반부들에 의해 형성되고, 상기 2 개의 절반부들은 상기 인서트가 상기 포켓 (3) 내에 수용될 때에 실질적으로 접선방향으로 배향된 능동형 (active) 주 절삭 엣지 (28) 에 연결되는 부 절삭 엣지 (29) 뒤에 클리어런스 (36) 를 얻기 위한 방향으로 적어도 2°만큼 서로에 대하여 트위스팅되는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 접선방향 절삭 인서트.
  15. 밀링 절삭 공구로서,
    상기 밀링 절삭 공구는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 절삭 인서트 (4) 및 공구 보디 (2) 를 포함하고, 상기 공구 보디 (2) 는 그 사이에 중앙 회전 축선 (C) 이 연장하고 상기 중앙 회전 축선 (C) 주위에서 상기 밀링 절삭 공구가 회전 방향 (R) 으로 회전가능한 전방 단부 (5) 및 후방 단부 (6), 및 상기 공구 보디의 상기 전방 단부와 상기 후방 단부 사이에서 연장하는 엔빌로프 표면 (7) 과 상기 전방 단부 사이의 전이부에 형성되는 적어도 하나의 인서트 포켓 (3) 을 포함하고, 상기 인서트 포켓 (3) 은 베이스 (10) 를 일반적으로 가로지르는 인접한 측 벽 (8) 및 후방 벽 (9) 을 포함하고, 상기 측 벽 및 상기 후방 벽은, 각각, 상기 인서트 (4) 의 상기 제 2 지지 표면 (32) 에 대응하여 커브의 오목 측을 따라서 연장하고 또한 상기 포켓 내에 수용된 상기 인서트에 축선방향 지지 및 접선방향 지지를 각각 형성하도록 구성된 상기 제 2 지지면 (11) 및 제 3 지지면 (12) 을 각각 구비하고, 상기 밀링 절삭 공구는 상기 포켓 (3) 의 상기 축선방향 지지면 (11) 및 접선방향 지지면 (12) 에 대해 상기 인서트 (4) 의 2 개의 상기 제 2 지지 표면 (32) 을 가압하면서 상기 포켓 내에 상기 인서트를 고정하도록 구성된 체결 수단 (42) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀링 절삭 공구.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 베이스 (10) 는 일반적으로 편평하고 또한 상기 인서트 (4) 상에 일반적으로 편평한 제 1 지지 표면 (31) 에 대한 상기 제 1 지지면을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 밀링 절삭 공구.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 인서트 포켓 (3) 은 스크류 (42) 에 의해 상기 포켓 내에서 상기 인서트를 고정하기 위해 중앙 관통-개구 (43) 를 구비하는 상기 인서트 (4) 를 수용하도록 구성되고, 상기 포켓의 베이스는 상기 인서트의 상기 관통-개구에 대하여 약간 오프셋되어 위치되는 상기 스크류를 수용하기 위한 스레디드 보어 (41) 를 구비하여, 상기 스크류가 조여지고 상기 인서트의 상기 제 1 지지 표면 (31) 이 상기 포켓의 상기 베이스 (10) 에 대해 가압될 때에, 프리텐션 (pretension) 하에서 상기 포켓의 상기 제 2 지지면 (11) 및 제 3 지지면 (12) 을 지탱하도록 상기 스크류가 상기 인서트의 제 2 지지 표면들 (32) 을 강제할 수 있는 것을 특징으로 하는, 밀링 절삭 공구.
  18. 밀링 절삭 공구용 공구 보디로서,
    상기 공구 보디는, 그 사이에 중앙 회전 축선 (C) 이 연장하고 상기 중앙 회전 축선 (C) 주위에서 공구 보디가 회전 방향 (R) 으로 회전하도록 구성되는 전방 단부 (5) 및 후방 단부 (6), 및 상기 전방 단부와 상기 후방 단부 사이에서 연장하는 엔빌로프 표면 (7) 과 상기 전방 단부 사이의 전이부에 형성된 적어도 하나의 인서트 포켓 (3) 을 포함하고, 상기 인서트 포켓은 베이스 (10) 를 일반적으로 가로지르는 인접한 측 벽 (8) 및 후방 벽 (9) 을 포함하고, 상기 측 벽 및 후방 벽은, 각각, 커브의 오목한 부분을 따라서 연장하고 또한 상기 포켓 (3) 내에 수용된 인서트 (4) 에 축선방향 지지 및 접선방향 지지를 형성하도록 구성되는 제 2 지지면 (11) 및 제 3 지지면 (12) 을 각각 구비하고, 상기 공구 보디는 상기 포켓의 상기 축선방향 지지면 및 접선방향 지지면에 대해 상기 인서트의 지지 표면들 (32) 을 가압하면서, 상기 포켓 내에 상기 인서트를 고정하도록 구성되는 체결 수단 (42) 을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀링 절삭 공구용 공구 보디.
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