KR102537656B1 - 인서트 센터링 표면들을 갖는 로터리 드릴 공구 - Google Patents

Abstract

로터리 드릴 공구를 위한 절삭 인서트, 및 인서트와 지지 본체가 협동적인 접촉 표면들 및 장착 스크류를 통해 커플링되는 드릴 공구 조립체에 관한 것이다. 접촉 표면들은 인서트의 센터링 기능을 제공할 뿐만 아니라 지지 본체에서 축방향으로 그리고 회전식으로 인서트를 코팅하는 이중 기능을 제공한다.

Description

인서트 센터링 표면들을 갖는 로터리 드릴 공구

본 발명은 로터리 드릴 공구 인서트 및 인서트가 인서트의 보유를 최대화하고 타이트하고 안정적인 피팅을 제공하도록 지지 본체에 장착가능한 드릴 공구 조립체에 관한 것이다.

멀티-구성요소 드릴링 공구 조립체들은 경질의 값비싼 재료 (예를 들면 초경합금, 세라믹 등) 로부터 형성된 인서트가 보다 덜 경질의 및 보다 덜 값비싼 재료로부터 형성되는 캐리어 본체 또는 공구에서 해제 가능하게 축방향으로 그리고 방사상으로 로킹되도록 개발되어 왔다. 인서트는 전형적으로 마모 부분으로서 간주되고 전형적으로 일련의 절삭 에지들 및 절삭 표면들을 포함하는 축방향 전향을 향하는 절삭 영역을 제공한다.

인서트로부터 드릴 본체로의 축방향 로딩력들 및 토크의 전달의 제어 및 관리는 일단 마모된다면 인서트 교체를 가능하게 하면서 사용 중에 인서트를 고정적으로 장착하도록 요구된다. 타인 (tine) -타입 로킹 인터페이스들은 그러한 로딩력들을 적절하게 전달하려는 시도로 개발되어 왔다.

US 7,311,480 는 상대적으로 경질의 재료의 인서트가 장착 스크류를 통해 보다 덜 경질의 및 보다 낮은 등급의 재료로 형성된 지지 본체의 축방향 전향 죠오에 해제 가능하게 장착되는 멀티-구성요소 드릴 공구를 개시한다. 센터링 핀들은 인서트의 센터링을 용이하게 하도록 그렇지 않다면 '스페이드 ' 형상의 인서트로부터 방사상 외향으로 연장된다. 방사상으로 브릿징하는 장착 스크류를 통해 죠오 내에서 인서트의 클램핑은 대향하는 죠오 부재들이 장착된 포지션에서 스크류의 조임에 응해 방사상으로 휘어지도록 죠오로부터 축방향 후향으로 연장되는 슬롯에 의해 용이하게 된다.

그러나, 상기 언급된 타입의 기존의 드릴 공구 조립체들은 빠르게 파손되기 쉽고 이는 인서트와 지지 본체 사이로 전달되는 현저한 로딩력들로부터 기인하는 지지 본체에서 응력 및 피로로 인해 일반적으로 짧은 작동 수명을 나타낸다고 간주된다. 특히, 장착 표면들 및 구성요소들은 절삭/드릴링 중에 동적인 그리고 갑작스럽게 변하는 그러한 힘들에 의해 토크력 뿐만 아니라 현저한 축방향 및 방사상의 로딩력들을 견디도록 요구된다. 따라서, 요구되는 것은 이들 문제점을 해결하는 드릴 공구이다.

본 발명의 일반적인 목적은 장착된 포지션에 인서트를 적절하게 센터링하고 보유하고 안정적인 피팅을 제공하기 위해 인서트와 지지 본체 사이에 로딩력의 전달을 제어하고 관리하도록 드릴 공구 인서트 및 드릴 공구 조립체를 제공하는 것이다.

특정한 목적은 그렇지 않다면 인서트 및/또는 지지 본체의 크랙 전파 및/또는 피로 유도된 변형을 발생시킬 수 있는 응력 집중들의 핵생성을 위한 영역들 (또는 사이트들) 을 최소화하거나 또는 제거하는 인서트 및 조립체를 제공하는 것이다. 추가의 특정한 목적은 힘들이 드릴 공구를 통해 연장되는 종방향 축선에 대해 지지 본체에서 인서트의 센터링을 달성하도록 적용되는 방향 및 규모에 독립적으로, 사용 중에 방사상의 힘을 견딜 수 있는 적절한 인터페이스들을 갖는 조립체 및 특히 인서트를 제공하는 것이다.

목적들은 인서트, 및 인서트와 지지 본체가 지지 본체에서 인서트의 센터링된 포지션 로킹을 최대화하게 되어 있을 뿐만 아니라 인서트와 지지 본체 사이에 방사상의 로딩력을 전달하게 되어 있는 접촉 표면들을 갖는 각각의 코너 영역들을 각각 포함하는 드릴 공구 조립체를 통해 달성된다. 인서트의 안전한 센터링은 유리하게 부여된 토크 및 축방향 및 방사상의 로딩력들에 대해 높은 저항성을 보여주는 강인하고 신뢰성있는 멀티구성요소 드릴 공구 조립체를 제공한다.

본 발명의 제 1 양상에 따르면 금속을 절삭하기 위한 종방향 축선을 따라 연장되는 로터리 드릴 공구를 위한 절삭 인서트가 제공되고, 상기 절삭 인서트는, 축방향 전향을 향하는 절삭 영역 및 축방향 후향을 향하는 장착 영역; 상기 절삭 영역과 상기 장착 영역 사이로 축방향으로 연장되는 적어도 두개의 코너 영역들로서, 상기 코너 영역들은 서로 횡방향으로 또는 일반적으로 직각으로 정렬된 각각의 제 1 및 제 2 접촉 표면의 교차부에 의해 규정되고 지지 본체의 각각의 접촉 표면들과 맞닿도록 구성되는, 상기 적어도 두개의 코너 영역들; 보어로서, 상기 보어는 상기 코너 영역들 사이로 상기 인서트를 통해 방사상으로 연장되어, 상기 보어의 각각의 개방된 단부들은 상기 코너 영역들에서 상기 제 1 및 제 2 접촉 표면들의 상기 교차부들에 위치 설정되고, 상기 보어는 상기 지지 본체에서 상기 인서트를 축방향으로 고정하기 위해 부착 요소를 수용하도록 구성되는, 상기 보어를 포함하고; 상기 제 1 및 제 2 접촉 표면들의 적어도 표면적 부분은 상기 보어의 개방된 단부들의 축방향 포지션들과 상기 축방향 전향을 향하는 절삭 영역 사이에서 축방향으로 위치 설정된다.

보어의 개방된 단부들과 축방향 전향을 향하는 절삭 영역 사이로 축방향으로 위치 설정되는 제 1 및 제 2 접촉 표면들의 표면적 부분은 유리하게 지지 본체 아암들로부터 인서트로의 방사상의 클램핑 레버리지를 최대화시킨다. 특히, 이러한 배열체는 아암들의 축방향으로 맨끝단부 부분들이 인서트와 클램핑 맞물림으로 방사상 내향으로 적절하게 변형될 수 있기 때문에 지지 본체의 죠오의 베이스 영역에서 슬롯 또는 슬릿을 위한 요구 조건을 제거한다.

바람직하게, 인서트의 코너 영역들은 지지 본체의 아암들을 보유하는 각각의 코너 영역들의 내측에서 방사상으로 장착되게 되어 있다. 바람직하게, 종방향 액세스에 직각인 평면에서 인서트의 방사상 내부 코너 영역들은 보유 아암들의 상보적인 형상의 수용 코너 영역들 내에 착좌되게 되어 있다.

바람직하게, 종방향 축선에 직각인 평면에서, 제 1 및 제 2 접촉 표면들이 서로에 대해 연장되는 각도는 88°내지 130°, 88°내지 120°, 88°내지 110°또는 88°내지 100°, 90°내지 130°, 90°내지 120°, 90°내지 110°또는 90°내지 100°의 범위이다. 그러한 구성은 부착 요소에 의해 적용되는 힘들이 각각의 코너 영역에서 제 1 과 제 2 접촉 표면들 사이에서 고르게 분배되는 것을 허용한다. 부가적으로, 제 1 및 제 2 접촉 표면들의 이러한 상대적인 배향은 그렇지 않다면 부착 요소를 통해 전달되고 차례로 아암들이 방사상 외향으로 힘을 가하게 되어 인서트가 그 장착된 포지션에서 풀릴 수 있는 절삭 프로세스에서 방해들/교란들로부터 기인하는 지지 본체의 아암들과 인서트들 사이로 전달되는 방사상의 힘들의 원하는 전달 통로들을 제공한다.

바람직하게, 종방향 축선에 직각인 평면에서 제 1 또는 제 2 접촉 표면의 배향과 인서트를 통해 방사상으로 연장되는 보어의 축선 사이의 각도는 35°내지 55°또는 40°내지 50°의 범위이다. 이는 유리하게 인서트와 지지 본체 사이에 방사상의 힘들의 전달을 지향시키고 그렇지 않다면 보유 아암들의 로킹 작용을 감소시키는 부착 요소 내로 지향되는 그러한 방사상의 힘들을 감소시키거나 또는 제거한다.

바람직하게, 보어의 각각의 개방된 단부는 제 1 및 제 2 접촉 표면 쌍방을 교차하도록 위치 설정된다. 그러한 구성은 절삭 중에 조우하는 비대칭적인 방사상의 로딩력을 견디면서 종방향 축선에서 인서트의 원하는 센터링을 제공한다. 선택적으로, 종방향 축선에 직각인 평면에서, 상기 보어의 각각의 개방된 단부의 직경은 상기 제 1 접촉 표면의 방사상의 폭의 일부에 걸쳐 연장되고 상기 제 2 접촉 표면의 전체적인 방사상의 폭에 걸쳐 연장된다.

바람직하게, 제 1 및 제 2 접촉 표면들은 평면형이다. 이러한 배열체는 그 장착된 포지션에서 인서트의 센터링 및 로딩력들의 원하는 전달 통로를 달성하면서 특히 인서트 및 지지 본체의 코너 영역들에서 사용 가능한 제조 허용 오차들에서의 증가에 기여하고 제조를 용이하게 한다.

바람직하게, 인서트는 두개의 반대로 대향된 로브들 및 상기 로브들에 횡방향인 또는 일반적으로 직각인 방향으로 상기 축선으로부터 방사상 외향으로 연장되는 두개의 반대로 대향된 윙들을 포함하고, 상기 제 1 접촉 표면들은 각각의 개별적인 로브에 제공되고 상기 제 2 접촉 표면들은 각각의 개별적인 윙에 제공된다. 바람직하게, 윙들은 로브들이 방사상 외향으로 연장되는 상응하는 간격보다 작은 간격에 의해 축선으로부터 방사상 외향으로 연장된다. 특히, 주위 엔벨로프 표면들 (각각의 로브에 위치 설정됨) 의 종방향 축선으로부터의 분리는 방사상 외부 윙 측 표면의 방사상 방향에서 상응하는 분리보다 크다. 각각의 로브 및 각각의 개별적인 윙의 방사상의 연장부에서의 상대적인 차이는 제 1 및 제 2 접촉 표면들의 원하는 각각의 표면적들을 제공함으로써 인서트의 로킹 및 센터링을 최대화시킨다. 그러한 구성은 센터링 기능을 달성하면서 사용 중에 지지 본체로부터 인서트로 전달되는 토크를 견디는 데 효과적이다.

바람직하게, 종방향 축선에 직각인 평면에서 각각의 코너 영역에서의 접촉 표면들은 일반적으로 서로에 직각이다 (즉 88 내지 92°).

본 발명의 제 2 양상에 따르면 금속을 절삭하기 위한 로터리 드릴 공구가 제공되고, 상기 로터리 드릴 공구는 본원에 청구된 바와 같은 인서트; 및 종방향 축선을 따라 연장되고 죠오를 돌출된 아암들 사이에서 규정하도록 상기 축선 주위로 이격된 적어도 두개의 축방향으로 돌출된 아암들에 의해 축방향 전향 단부에서 종결되는 지지 본체로서, 상기 인서트는 상기 죠오 내에 해제 가능하게 장착가능한, 상기 지지 본체를 포함하고; 각각의 아암은 서로에 횡방향 또는 일반적으로 직각으로 정렬된 상응하는 제 1 및 제 2 접촉 표면의 교차부에 의해 규정된 방사상 내부 맞물리는 코너 영역을 포함하고, 상기 인서트의 코너 영역들은 상기 지지 본체의 각각의 코너 영역들과 맞닿거나 정합하여 맞닿도록 구성되고; 각각의 아암은 방사상으로 연장된 동축방향 보어를 갖고, 상기 아암들의 동축방향 보어들 및 상기 인서트의 보어는 상기 지지 본체에 상기 인서트를 축방향으로 보유하기 위해 상기 인서트에 대해 방사상 내향으로 상기 아암들에 힘을 가하도록 위치할 수 있는 세장형 부착 요소를 일반적으로 정렬하고 수용하도록 구성된다.

바람직하게, 상기 인서트와 상기 아암들의 접촉 표면들 사이의 접촉은 상기 부착 요소의 축방향 전향으로 축방향 포지션에서 발생된다. 보다 바람직하게, 상기 인서트와 상기 아암들의 상기 접촉 표면들 사이의 접촉은 일반적으로 상기 부착 요소의 축방향 전향으로 배타적으로 발생한다. 나타낸 바와 같이, 그러한 배열체는 지지 본체 아암들로부터 인서트로 최대화된 방사상의 클램핑 레버리지를 제공한다. 따라서, 부착 요소 (장착 스크류) 가 제 위치에서 조여질 때에 인서트의 각각의 접촉 표면들 사이의 접촉 압력은 최대화된다.

바람직하게, 로브들의 적어도 일부의 표면들은 지지 본체의 축방향으로 연장된 칩 플루트들의 축방향 전향 영역을 부분적으로 규정한다. 본 인서트 및 지지 본체는 지지 본체에서 인서트의 센터링 및 서비스 수명을 절충하지 않고 절삭 영역에서 칩 배출을 용이하게 한다.

바람직하게, 공구는 지지 본체에서 인서트를 보유하도록 인서트 및 아암들의 보어들 내에 위치할 수 있는 스크류를 추가로 포함한다.

본 발명의 특정한 실시는 지금부터 첨부된 도면을 참조하여 그리고 단지 예로써 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명의 특정한 실시에 따른 절삭 인서트의 하나의 축방향 단부에서 해제 가능하게 장착된 세장형 지지 본체를 갖는 드릴 공구의 사시도이고;
도 2 는 인서트가 특정한 실시에 따른 장착 스크류를 통해 지지 본체에 축방향으로 그리고 회전식으로 로킹되는 도 1 의 드릴 공구 조립체의 확대된 분해도이다;
도 3 은 도 2 의 장착 스크류의 길이방향 측면도이다;
도 4 는 스크류가 예시적인 목적을 위해 제거된 도 1 의 드릴 공구 조립체의 전향 절삭 단부의 측 사시도이다;
도 5 는 절삭 단부에서 도 1 의 절삭 조립체의 축방향 단부도이고;
도 6 은 도 2 의 인서트의 평면도이고;
도 7 은 장착 스크류가 인서트를 통해 연장되는 도 6 의 인서트의 평면도이다;
도 8 은 도 6 의 인서트의 측사시도이고;
도 9 는 인서트가 예시적인 목적을 위해 제거된 도 1 의 드릴 공구 조립체의 전향 절삭 단부의 사시도이다.

도 1 을 참조하면, 드릴 공구로서 실시되는 절삭 공구는 중앙 종방향 축선 (12) 을 따라 연장되는 세장형 지지 본체 (11) 를 포함한다. 절삭 인서트 (10) 는 지지 본체 (11) 의 축방향 전향 단부에서 해제 가능하게 장착된다. 인서트 (10) 는 축방향 전향을 향하는 절삭 영역 (13) 및 지지 본체 (11) 의 축방향 전향 단부 내에 수용되는 축방향 후향 장착 영역 (14) 을 포함한다.

지지 본체 (11) 의 장착 영역 (14) 및 축방향 전향 단부는 사용 중에 인서트 (10) 와 지지 본체 (11) 사이에 로딩력들의 전달의 제어 및 관리를 제공하도록 아래에 상세하게 설명된 바와 같이 서로 양쪽 축방향으로 그리고 방사상으로 상보적으로 성형된다. 장착 스크류 (15) 는 지지 본체 (11) 에 인서트 (10) 를 축방향으로 그리고 회전식으로 로크하도록 지지 본체 (11) 의 축방향 전향 단부 및 인서트 (10) 를 통해 방사상으로 연장된다.

도 2 및 도 6 을 참조하면, 인서트 (10) 는 방사상 방향으로 연장되는 길이가 상응하는 직각인 폭보다 큰 일반적인 '스페이드 ' 구성으로 간주될 수 있는 것을 포함한다. 인서트 (10) 는 전향을 향하는 절삭 영역 (13) 에 대해 대향하는 축방향 단부에서 축방향 후향을 향하는 베이스 표면 (17) 을 포함한다. 영역 (13) 은 절삭 팁 (16) 이 또한 인서트 (10) 를 통해 연장되는 종방향 축선 (12) 에서 센터링되는 적어도 부분적으로 원뿔형인 영역들을 포함한다. 인서트 (10) 의 방사상 외부 주위는 인서트 (10) 의 각각의 길이방향 단부에서 위치 설정되는 부분 원통형 엔벨로프 표면들 (29a) 에 의해 규정된다. 인서트 (10) 의 길이방향 측들은 일반적으로 평면의 제 1 접촉 표면 (23) 및 일반적으로 만곡된 오목한 표면 (28) 에 의해 부분적으로 규정된다. 대향된 표면들 (23, 28) (각각의 길이방향 측에서) 사이에서 규정된 인서트 (10) 의 본체 세그먼트는 인서트 (10) 의 각각의 제 1 및 제 2 길이방향 단부 영역들 (방사상 방향으로) 을 나타내는 로브 (34) 로서 고려될 수 있다. 인서트 (10) 는 각각의 제 1 접촉 표면 (23) 에 직각인 방향으로 인서트 (10) 의 중앙 영역으로부터 측방향 외향으로 돌출하는 반대로 대향된 윙들 (35) 의 쌍을 추가로 포함한다. 각각의 윙 (35) 은 평면의 제 2 접촉 표면 (24) (제 1 접촉 표면 (23) 에 직각으로 정렬됨), 측 표면 (37) 및 만곡된 오목한 표면 (28) 의 부분에 의해 부분적으로 규정된다. 따라서, 인서트 (10) 는 축선 (12) 에 직각인 평면에서 '+' 형상 프로파일을 갖는 본체를 규정하도록 길이방향으로 연장되는 반대로 대향된 로브들 (34) 의 쌍 및 측방향 또는 폭방향으로 연장되는 반대로 대향된 윙들 (35) 의 쌍을 포함한다. 아래에 추가로 상세하게 설명된 바와 같이, 각각의 로브 (34) 의 길이는 윙들 (35) 의 상응하는 폭보다 크다. 특히, 축선 (12) 에 직각인 평면에서 인서트 (10) 는 상응하는 폭 (윙 측 표면들 (37) 사이에서) 보다 큰 길이 (엔벨로프 표면들 (29a) 사이에서) 를 포함한다.

따라서, 인서트 (10) 는 표면들 (23, 24, 28, 29a 및 37) 에 의해 부분적으로 규정된 베이스 표면 (17) 과 절삭 영역 (13) 사이로 연장되는 축방향 높이를 포함한다. 오목한 표면 (28) 은 엔벨로프 표면 (29a) 및 윙 측 표면 (37) 과 각각 접합부를 형성하는 축방향으로 연장된 에지들 (28a, 28b) 에 의해 종결되고 부분적으로 규정된다. 보어 (20) 는 인서트 (10) 를 통해 방사상으로 연장되어 보어 (20) 의 축방향 길이는 축선 (12) 을 2등분한다. 보어 (20) 는 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (23, 24) 에 로케이팅된 각각의 축방향 단부 개구들 (20a) 을 포함하여서 각각의 개별적인 접촉 표면 (23, 24) 의 유효 표면적은 감소된다. 보어 (20) 는 축방향으로 위치 설정되어서 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (23, 24) (축방향으로) 의 대부분의 표면적은 보어 (20) 와 축방향 전향 절삭 영역 (13) 사이로 위치 설정되도록 보어 (20) 의 적어도 일부의 축방향 전향으로 연장된다.

도 2 를 참조하면, 인서트 (10) 를 장착하는 지지 본체 (11) 의 축방향 전향 단부는 그들 사이에서 죠오 (18) 를 규정하도록 축선 (12) 주위로 반대로 이격된 보유 아암들 (19) 의 쌍을 포함하는 치형과 같은 피팅으로서 형성된다. 각각의 아암 (19) 은 각각의 아암 (19) 의 방사상 내부 영역과 외향을 향하는 엔벨로프 표면 (29b) 사이로 방사상으로 연장되는 보어 (21) 를 포함한다. 특히, 각각의 아암 (19) 의 방사상 내부 영역들은 상응하는 평면의 제 1 접촉 표면 (25) 및 직각으로 정렬된 평면의 제 2 접촉 표면 (26) 에 의해 규정된다. 지지 본체 (11) 는 축방향으로 연장된 나선형 칩 플루트들을 규정하는 오목한 표면들 (27) 에 의해 분리되고 축선 (12) 주위로 비틀린 두개의 축방향으로 연장된 부재들을 포함하도록 고려될 수 있다. 각각의 표면 (27) 은 축방향으로 연장된 제 1 및 제 2 에지들 (27a, 27b) 에 의해 부분적으로 규정되고 경계진다. 지지 본체 (11) 에서 제 위치에 장착된 인서트 (10) 에 있어서, 각각의 만곡된 오목한 표면들 (28, 27) 은 정렬되도록 구성되어서 칩 플루트들은 전향을 향하는 절삭 영역 (13) 에 상응하는 공구의 축방향으로 최전향 영역에서 종결하도록 지지 본체 (11) 및 인서트 (10) 를 따라 축방향으로 연장된다.

죠오 (18) 는 아암들 (19) 사이에서 방사상으로 연장되고 인서트 베이스 표면 (17) 에 대향되어 위치 설정을 위해 구성되는 베이스 표면 (22) 에 의해 추가로 규정된다. 예시된 바와 같이, 표면들 (17 및 22) 은 각각의 제 1 접촉 표면들 (23, 25) 및 제 2 접촉 표면들 (24, 26) 에 직각으로 정렬된다.

도 2 및 도 3 을 참조하면, 장착 스크류 (15) 는 일반적으로 세장형이고 샤프트의 하나의 축방향 단부에 위치 설정되는 확장된 헤드 (30) 를 포함한다. 스크류 샤프트는 헤드 (30) 로부터 연장되는 제 1 단부 영역 (33), 중앙 부분 (32) 및 대향하는 제 2 단부 영역 (31) 을 포함하는 적어도 세개의 영역들로 축방향으로 분할된다. 제 1 영역 (33) 은 일반적으로 원통형이고 제 2 영역 (31) 은 하나의 아암 보어들 (21) 내에서 내부에 형성된 상응하는 나사산들과 협동하도록 외부 나사산들을 포함한다. 그와 같이, 대향하는 아암 (19) 의 보어 (21) 는 헤드 (30) 를 수용하도록 방사상으로 확장된다. 샤프트 중앙 부분 (32) 은 각각의 단부 영역들 (33, 31) 에 대해 증가하는 직경을 갖도록 일반적으로 배럴 형상이다. 도 4 를 참조하면, 아암들 (19) 사이에서 죠오 (18) 에 장착된 인서트 (10) 에 있어서, 인서트 (10) 및 지지 본체 (11) 는 인서트 보어 (20) 의 축방향 중앙이 아암 보어들 (21) 을 통해 방사상으로 연장되는 상응하는 축방향 중앙들에 대해 축방향 전향으로 (축선 (12) 의 방향으로) 위치 설정되도록 구성된다. 따라서, 인서트 (10) 는 죠오 (18) 에서 제 위치에 장착되지만 스크류는 보어들 (20 및 21) 에서 제 위치에 장착되지 않고, 립은 제 1 및 접촉 표면들 (23, 24) 의 작은 표면적에 상응하는 아암 보어들 (21) 의 방사상 내부 부분에 제공된다. 그러한 배열체는 스크류 (15) 가 일반적으로 정렬된 보어들 (20 및 21) 을 통해 삽입되기 때문에, 방사상으로 확장된 스크류 중앙 부분 (32) 은 인서트 보어 (20) 와 접촉하고 아암 보어들 (21) 와 협동적으로 맞닿음으로써, 그것은 유리하게 죠오 (18) 내에 그리고 아암들 (19) 사이에 완전 정합된 접촉으로 축방향 후향으로 인서트 (10) 에 힘을 가한다. 따라서, 그러한 구성에서, 장착 스크류 (15) 는 인서트 (10) 에 축방향 후향으로 지향된 바이어스된 힘을 제공하도록 축방향으로 사전 인장된다.

도 5 및 도 6 을 참조하면, 인서트 (10) 의 각각의 길이방향 측에서 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (23, 24) 사이의 접합부는 코너 영역 (40) 으로서 간주될 수 있다. 상응하는 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (25, 26) 사이의 접합부에 의해 형성된 아암들 (19) 의 방사상 내부 부분들은 유사하게 코너 영역들 (41) 로서 간주될 수 있다. 각각의 인서트 코너 영역 (40) 은 각각의 터치하는 접촉으로 위치 설정되는 대향된 제 1 접촉 표면들 (23, 25) 및 대향된 제 2 접촉 표면들 (24, 26) 을 갖는 지지 본체 (11) 의 각각의 코너 영역 (41) 을 수용하게 되어 있다. 그러한 구성은 사용 중에 조우하는 양쪽 방사상의 힘들 및 토크력들을 견디도록 구성되는 지지 본체 (11) 에서 인서트 (10) 의 원하는 센터링을 제공한다. 특정한 실시에 따르면, 원하는 또는 충분한 센터링은 각각의 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (23, 25, 24, 26) 사이에서 접촉을 통해 달성되어서 작은 클리어런스가 각각의 아암 (19) 에서 상응하는 방사상 내향을 향하는 표면 (36) 과 윙 측 표면 (37) 사이에 제공된다.

도 6 을 참조하면, 축선 (12) 에 직각인 평면에서, 제 1 과 제 2 접촉 표면들 (23, 24) 사이의 각도 (θ) 는 90 내지 110°의 범위이다. 그러한 구성은 유리하게 방사상의 힘들 및 토크로 인해 아암들 (19) 사이에서 인서트 (10) 의 임의의 측방향 시프팅을 방지하고 원하는 센터링을 제공한다. 특정한 실시에 따르면, 제 1 접촉 표면 (23) 은 제 2 접촉 표면 (24) 의 상응하는 폭 (B) 보다 더 큰 폭 (A) (축선 (12) 에 직각인 평면에서) 을 포함한다. 특정한 실시에 따르면, B/A 의 몫은 범위 0.2 내지 0.3 의 범위이다. 축선 (12) 에 직각인 평면에서, 인서트 (10) 는 몫 A/C 이 0.22 내지 0.34 로 되도록 최대 길이 (C) 를 포함한다.

도 7 을 참조하고, 축선 (12) 에 직각인 평면에서, 장착 스크류 (15) 의 축선 (38) 은 각도 (β) 에서 제 1 접촉 표면 (23) 에 횡방향으로 그리고 각도 (α) 에서 제 2 접촉 표면 (24) 에 횡방향으로 정렬된다. 특정한 실시에 따르면, β 는 35 내지 55°의 범위이고 특히 40 내지 50°의 범위이다. 그러한 구성은 유리하게 스크류 (15) 와 각각의 접촉 표면들 (23, 24, 25 및 26) 사이에 협동을 통해 원하는 센터링 기능을 달성한다. 도 5 에 예시된 바와 같이, 각각의 아암 (19) 의 각각의 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (25, 26) 의 상대적인 치수들 및 정렬은 언급된 치수들 A, B, C 및 각도들 θ, α 및 β 와 관련하여 인서트 접촉 표면들 (23, 24) 의 것과 동일하거나, 거의 동일하거나 또는 적어도 매우 유사하다.

도 8 및 도 9 를 참조하면 인서트 보어 (20) 는 중간-높이 포지션에서 각각의 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (23, 24) 을 교차한다. 따라서, 제 1 표면적 부분들 (23a 및 24a) 은 보어 (20) 와 전향을 향하는 절삭 영역 (13) 사이에서 축방향으로 위치 설정된다. 부가적으로, 제 2 표면적 부분들 (23b 및 24b) 은 보어 (20) 와 베이스 표면 (17) 사이에서 축방향 후향으로 위치 설정된다. 유사하게, 각각의 아암 (19) 의 각각의 제 1 및 제 2 접촉 표면들 (25, 26) 은 축방향 전향 제 1 표면적 부분들 (26a, 25a) 및 상응하는 축방향 후향 제 2 표면적 부분들 (26b, 25b) 을 제공하기 위해 각각의 보어들 (21) 에 의해 축방향으로 분할되도록 고려될 수 있다. 그러한 구성에서는 장착 스크류 (15) 가 아암들 (19) (죠오 (18) 내에 위치된 인서트 (10) 을 가짐) 을 브릿지하도록 제 위치에서 조여지기 때문에 아암들 (19) 이 축선 (12) 을 향해 방사상 내향으로 드로잉될 때 축방향 전향 제 1 표면적 부분들 (23a, 24a, 25a 및 26a) 이 서로 맞닿도록 구성된다는 점에서 유리하다. 아암들 (19) 과 아암들 (19) 의 축방향으로 최전향 영역에서 인서트 (10) 사이의 접촉은 유리하게 스크류 (15) 에 의해 제공된 클램핑 효과를 최대화하는 데, 왜냐하면 축방향 전향 제 1 표면적 부분들 (25a, 25b) 의 방사상의 변위가 상응하는 제 2 축방향 후향 표면 부분들 (26a, 26b) 보다 현저하게 더 크기 때문이다. 지지 본체 (11) 가 죠오 (18) 에서 인서트 (10) 를 마찰식으로 보유하는 대부분의 클램핑력은 따라서 최대화된다. 각각의 접촉 표면들 (23, 24, 25, 26) 의 본 구성은 유리하게 표면적 부분들 (25a, 26a) 에 의해 제공된 로킹 작용에 부정적인 영향을 주지 않고 지지 본체 (11) 에서 인서트 (10) 의 상응하는 센터링을 달성한다. 부가적으로, 표면적 부분들 (25a, 26b) 의 로케이션 및 따라서 유용한 방사상의 이동으로 인해 죠오 베이스 표면 (22) 의 축방향 후향 영역 (39) 은 그렇지 않다면 스크류 (15) 가 제 위치에 고정될 때에 아암들 (19) 의 원하는 방사상의 가요성을 제공하도록 요구되는 슬릿 또는 슬롯이 없을 수 있다. 따라서, 축방향으로 연장된 슬롯이 없는 지지 본체 (11) 의 축방향 전향 영역은 유리하게 그렇지 않다면 크랙 전파 및 차례로 절삭 조립체의 파손을 발생시킬 수 있는 죠오 (18) 의 영역에서 바람직하지 않은 응력 집중들을 제거한다. 본 조립체는 따라서 지지 본체 (11) 로부터 인서트 (10) 의 이른 분리의 현저하게 감소된 가능성 및 강화된 서비스 수명을 제공한다.

Claims (17)

1. 금속을 절삭하기 위한 로터리 드릴 공구를 위한 절삭 인서트 (10) 로서,
   축방향 전향을 향하는 절삭 영역 (13) 및 축방향 후향을 향하는 장착 영역 (14);
   상기 절삭 영역과 상기 장착 영역 사이로 축방향으로 연장되는 적어도 두개의 코너 영역들 (40) 로서, 상기 코너 영역들은 서로 횡방향으로 또는 일반적으로 직각으로 정렬된 각각의 제 1 접촉 표면 (23) 및 제 2 접촉 표면 (24) 의 교차부에 의해 규정되고 지지 본체 (11) 의 각각의 접촉 표면들 (25, 26) 과 맞닿도록 구성되는, 상기 적어도 두개의 코너 영역들 (40);
   보어 (20) 로서, 상기 보어는 상기 코너 영역들 사이로 상기 인서트를 통해 방사상으로 연장되어, 상기 보어의 각각의 개방된 단부들 (20a) 은 상기 코너 영역들에서 상기 제 1 접촉 표면 및 상기 제 2 접촉 표면의 교차부들에 위치 설정되고, 상기 보어는 상기 지지 본체에서 상기 인서트를 축방향으로 고정하기 위해 부착 요소 (15) 를 수용하도록 구성되는, 상기 보어 (20) 를 포함하고;
   상기 제 1 접촉 표면 및 상기 제 2 접촉 표면의 적어도 표면적 부분 (23a, 24a) 은 상기 보어의 개방된 단부들의 축방향 포지션들과 상기 축방향 전향을 향하는 절삭 영역 사이에서 축방향으로 위치 설정되고,
   상기 보어의 각각의 개방된 단부는 상기 제 1 접촉 표면 및 상기 제 2 접촉 표면 쌍방을 교차하도록 위치 설정되고,
   종방향 축선에 직각인 평면에서, 상기 보어의 각각의 개방된 단부의 직경은 상기 제 1 접촉 표면의 방사상의 폭의 일부에 걸쳐 연장되고 상기 제 2 접촉 표면의 전체적인 방사상의 폭에 걸쳐 연장되는, 절삭 인서트.
2. 제 1 항에 있어서,
   종방향 축선에 직각인 평면에서, 상기 제 1 접촉 표면 및 상기 제 2 접촉 표면이 서로에 대해 연장되는 각도 (θ) 는 범위 88°내지 130°의 범위인, 절삭 인서트.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 범위는 88°내지 120°인, 절삭 인서트.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 범위는 90°내지 100°인, 절삭 인서트.
5. 제 1 항에 있어서,
   종방향 축선에 직각인 평면에서 상기 인서트를 통해 방사상으로 연장되는 상기 보어의 축선 (38) 과 상기 제 1 접촉 표면 또는 상기 제 2 접촉 표면의 배향 사이의 각도 (α 또는 β) 는 범위 35°내지 55°의 범위인, 절삭 인서트.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 범위는 40°내지 50°인, 절삭 인서트.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 접촉 표면 및 상기 제 2 접촉 표면은 평면형인, 절삭 인서트.
10. 제 1 항에 있어서,
    두개의 반대로 대향된 로브들 (34) 및 상기 로브들에 횡방향인 또는 일반적으로 직각인 방향으로 축선으로부터 방사상 외향으로 연장되는 두개의 반대로 대향된 윙들 (35) 을 포함하고, 제 1 접촉 표면들은 각각의 개별적인 로브에 제공되고 제 2 접촉 표면들은 각각의 개별적인 윙에 제공되는, 절삭 인서트.
11. 제 1 항에 있어서,
    종방향 축선에 직각인 평면에서 각각의 코너 영역에서의 상기 접촉 표면들은 일반적으로 서로 직각인, 절삭 인서트.
12. 금속을 절삭하기 위한 로터리 드릴 공구로서,
    제 1 항 내지 제 6 항 및 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 인서트 (10); 및
    종방향 축선 (12) 을 따라 연장되고 죠오 (18) 를 돌출된 아암들 사이에서 규정하도록 상기 축선 주위로 이격된 적어도 두개의 축방향으로 돌출된 아암들 (19) 에 의해 축방향 전향 단부에서 종결되는 지지 본체 (11) 로서, 상기 인서트는 상기 죠오 내에 해제 가능하게 장착가능한, 상기 지지 본체 (11) 를 포함하고;
    각각의 아암은 서로에 횡방향 또는 일반적으로 직각으로 정렬된 상응하는 제 1 및 제 2 접촉 표면 (25, 26) 의 교차부에 의해 규정된 방사상 내부 맞물리는 코너 영역 (41) 을 포함하고, 상기 인서트의 코너 영역들 (40) 은 상기 지지 본체의 각각의 코너 영역들과 맞닿도록 구성되고;
    각각의 아암은 방사상으로 연장된 동축방향 보어 (21) 를 갖고, 상기 아암들의 동축방향 보어들 및 상기 인서트의 보어 (20) 는 상기 지지 본체에 상기 인서트를 축방향으로 보유하기 위해 상기 인서트에 대해 방사상 내향으로 상기 아암들에 힘을 가하도록 위치할 수 있는 상기 부착 요소 (15) 를 정렬하고 수용하도록 구성되는, 로터리 드릴 공구.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 인서트와 상기 아암들의 접촉 표면들 사이의 접촉은 상기 부착 요소의 축방향 전향으로 축방향 포지션에서 발생되는, 로터리 드릴 공구.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인서트와 상기 아암들의 접촉 표면들 사이의 접촉은 일반적으로 상기 부착 요소의 축방향 전향으로 배타적으로 발생하는, 로터리 드릴 공구.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 인서트 및 상기 아암들의 상기 접촉 표면들은 일반적으로 평면형인, 로터리 드릴 공구.
16. 제 12 항에 있어서,
    로브들의 적어도 일부의 표면들 (28) 은 상기 지지 본체의 축방향으로 연장된 칩 플루트들의 축방향 전향 영역을 부분적으로 규정하는, 로터리 드릴 공구.
17. 제 12 항에 있어서,
    상기 로터리 드릴 공구는 상기 부착 요소 (15) 를 추가로 포함하고,
    상기 부착 요소 (15) 는 상기 지지 본체에 상기 인서트를 보유하도록 상기 아암들 및 상기 인서트의 상기 보어들 내에 위치할 수 있는 스크류인, 로터리 드릴 공구.

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