KR102657830B1

KR102657830B1 - 절삭 인서트 및 날끝 교환식 절삭 공구

Info

Publication number: KR102657830B1
Application number: KR1020207034277A
Authority: KR
Inventors: 마사시 간바라; 준 기타지마; 치나미 사카모토; 쇼타 와타나베
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2024-04-15
Also published as: EP3845338A1; KR20210045358A; CN112543688A; EP3845338A4; US20210339321A1; WO2020045438A1

Abstract

이 절삭 인서트(1)는 제1, 제2 다각형면(2)과, 복수의 측면(3)을 구비한다. 제1 코너부(C1)에는 제1 다각형면(2)에 코너 경사면(5a)을 갖는 코너날(5)이 형성되고, 코너날(5)로부터 제2 코너부(C2)에 있어서는 주절삭날(6)이 형성되어 있다. 주절삭날(6)은 적어도 코너날(5) 측에 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라 주경사면(6a)의 경사각이 정각 측으로 점차 커지는 경사각 점증 영역(6e)을 구비하고 있다.

Description

절삭 인서트 및 날끝 교환식 절삭 공구

본 발명은 날끝 교환식 절삭 공구에 탈착 가능하게 장착되는 절삭 인서트, 및 상기 절삭 인서트가 축선 방향으로 회전하는 공구 본체의 선단부 외주에 탈착 가능하게 장착된 날끝 교환식 절삭 공구에 관한 것이다.

본원은 2018년 8월 30일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2018-161805호 및 일본 특허출원 2018-161806호에 기초하여 우선권을 주장하고, 이들 내용을 여기에 원용한다.

이러한 절삭 인서트로서 예를 들면, 특허문헌 1에는 3개씩의 주코너와 부코너를 상하면에 교대로 갖는 실질적으로 육각형 판상의 인서트 본체를 구비한 절삭 인서트가 기재되어 있다. 상면의 3개의 주코너 중, 제1 주코너로부터 인접하는 2개의 부코너를 향하여 순서대로, 코너날과, 코너날로부터 멀어짐에 따라 하면을 향해 경사지는 직선상의 부절삭날과, 부절삭날로부터 멀어짐에 따라 부절삭날보다도 큰 각도로 하면을 향해 경사지는 주절삭날이 형성되어 있다. 이들 제1 주코너로부터 인접하는 2개의 부코너를 향해 연장되는 부위는 동일 형상이며, 이는 이른바 유용함이 없는 절삭 인서트이다. 특허문헌 1에는 주절삭날의 경사각을 일정하게 하는 것도 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1에는 주절삭날이 측면 시점에 있어서, 하면 측으로 오목상이며, 부절삭날의 단부로부터 부코너 측의 단부를 향함에 따라 하면에 점차 가까워지도록 하방으로 경사지고 있는 것도 기재되어 있다.

이러한 절삭 인서트는 축선 방향으로 회전하는 날끝 교환식 절삭 공구의 공구 본체의 선단부에 형성된 인서트 장착 시트에, 상기 코너날을 공구 본체의 선단 외주 측에 위치시킴과 함께, 이 코너날에 이어지는 1쌍의 부절삭날과 주절삭날을 공구 본체의 외주 측에 위치시키고, 다른 1쌍의 부절삭날과 주절삭날을 공구 본체의 선단 측에 위치시켜, 탈착 가능하게 장착된다. 이와 같이, 공구 본체에 장착된 절삭 인서트에 있어서는, 공구 본체의 외주 측에 위치한 1쌍의 부절삭날과 주절삭날에 의해 비교적 큰 절입의 벽면 절삭이 행해짐과 함께, 공구 본체의 선단 측에 위치한 다른 1쌍의 부절삭날과 주절삭날 중 부절삭날에 의해 저면의 마무리 절삭이 행해진다.

일본 특허 제5715688호 공보

그런데, 이러한 절삭 인서트에 의한 비교적 큰 절입의 절삭 가공에서는, 박판 등의 피삭재에 있어서 채터링 진동을 일으키지 않도록 낮은 절삭 저항인 것이나, 양호한 면품위로 정밀도가 높은 마무리면(벽면, 저면)이 얻어지는 것, 또한, 생성되는 절삭 부스러기의 혼입을 방지하는 것이 가능한 양호한 절삭 부스러기 배출성이 요구된다. 특히, 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하여 양호한 절삭 부스러기 배출성을 얻지 못하면, 절삭 부스러기의 혼입을 일으킴으로써 절삭 저항의 증대를 초래함과 함께, 혼입된 절삭 부스러기에 의해 피삭재의 벽면이나 저면이 손상되고, 마무리면의 품위나 정밀도가 저해되는 결과가 된다.

본 발명은 이러한 배경 하에 이루어진 것으로, 공구 본체의 외주 측에 위치하는 주절삭날에 의해 생성되는 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어함으로써, 절삭 부스러기의 혼입을 방지하여 절삭 저항을 억제함과 함께, 마무리면에 높은 품위나 정밀도를 확보하는 것이 가능한 절삭 인서트, 및 상기 절삭 인서트가 탈착 가능하게 장착된 날끝 교환식 절삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

[본 발명의 제1 양태]

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 양태에 따른 절삭 인서트는, 서로 반대 측을 향하는 제1, 제2 다각형면과, 이들 제1, 제2 다각형면의 주위에 배치되는 복수의 측면을 구비한 다각형 판상의 인서트 본체를 갖는다. 이 인서트 본체의 상기 제1 다각형면의 코너부 중 제1 코너부에는, 이 제1 다각형면에 코너 경사면을 갖는 코너날이 형성되어 있다. 이 코너날로부터 상기 제1 다각형면의 둘레 방향에 있어서 상기 제1 코너부에 인접하는 제2 코너부에 있어서는, 상기 코너 경사면에 이어지는 주경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부로부터 연장되는 주절삭날이 형성되어 있다. 상기 주절삭날은 적어도 상기 코너날 측에, 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라 상기 주경사면의 경사각이 정각 측으로 점차 커지는 경사각 점증 영역을 구비하고 있다.

본 발명의 제1 양태의 날끝 교환식 절삭 공구는 축선 방향으로 회전하는 공구 본체와, 상기 공구 본체의 선단부 외주에 형성된 인서트 장착 시트를 갖고, 상기 절삭 인서트가 상기 코너날을 상기 공구 본체의 선단 외주 측에 위치시킴과 함께, 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 연장되는 상기 주절삭날을 상기 공구 본체의 외주 측에 위치시켜, 이들 코너날과 주절삭날에 이어지는 상기 코너 경사면과 주경사면을 공구 회전 방향을 향해, 상기 인서트 장착 시트에 탈착 가능하게 장착되어 있다.

상기 절삭 인서트 및 날끝 교환식 절삭 공구에서는 공구 본체의 외주 측에 위치하는 주절삭날의 공구 본체 선단 측의 코너날 측에, 이 코너날의 제1 단부로부터 공구 본체 후단 측에 위치하는 제2 코너부 측을 향함에 따라 주경사면의 경사각이 정각 측으로 점차 커지는 경사각 점증 영역이 구비되어 있다. 이에 의해, 코너날 측으로부터 주절삭날에 의해 생성되는 절삭 부스러기는 주절삭날의 후단 측에서 선단 측보다도 큰 경사각의 주경사면을 따라 흘러감과 함께, 이 후단 측에서 선단 측보다도 공구 회전 방향 측에 큰 공간이 확보되므로, 주절삭날의 후단 측에서 선단 측보다도 큰 반경으로 컬한다.

이에 의해 절삭 부스러기는 이 컬의 중심선이 선단부로부터 후단부를 향함에 따라 주절삭날로부터 멀어지는 방향, 즉, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향을 향하여 유출되고, 그대로의 방향으로 컬되도록 감김 성질이 부여되면서 배출된다. 따라서, 절삭 부스러기는 주절삭날에 의해 절삭된 벽면으로부터 멀어지도록 배출 방향이 제어되므로, 절삭 부스러기가 피삭재의 절삭된 벽면과 인서트 본체 사이에 혼입되는 것을 방지할 수 있고, 이러한 절삭 부스러기의 혼입에 의해 마무리면(벽면)이 손상되어 마무리면의 품위나 정밀도가 저해되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 절삭 저항이 증대하는 것도 억제할 수 있다.

상기 경사각 점증 영역은 상기 제1 다각형면에 대향하는 평면 시점에 있어서, 상기 코너날의 제1 단부로부터 1.0㎜∼2.0㎜의 범위 내에 형성되어 있으면 된다. 이러한 범위 내에 있어서 경사각 점증 영역이 형성되어 있으면, 절삭 부스러기에 상술한 바와 같은 감김 성질을 부여하고 생성시켜 배출 방향을 제어할 수 있으므로, 예를 들면, 코너날의 제1 단부로부터 2.0㎜를 초과하는 범위에서는 주절삭날의 경사각이 일정하게 되어 있어도 된다. 경사각 점증 영역이 코너날의 제1 단부로부터 1.0㎜보다도 짧은 경우에는, 절삭 부스러기에 충분한 감김 성질을 부여할 수 없게 될 우려가 있다.

상기 경사각 점증 영역에 있어서의 경사각의 점증량은 5°이상인 것이 바람직하다. 경사각 점증 영역에 있어서의 경사각의 점증량이 5°를 하회하면, 상술한 바와 같이, 배출 방향이 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향이 되는 감김 성질을 충분히 절삭 부스러기에 부여하는 것이 곤란해져, 절삭 부스러기의 혼입을 확실히 방지할 수 없게 될 우려가 있다.

상기 코너날의 제1 단부로부터 상기 제1 다각형면의 내측으로 연장되는 상기 주경사면과 코너 경사면의 경계선은, 상기 제1 다각형면에 대향하는 평면 시점에 있어서, 상기 주절삭날에 20°∼60°의 범위 내의 교차각으로 교차하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 교차각으로 주경사면과 코너 경사면이 교차하여 주경사면의 경사각 점증 영역이 형성됨으로써, 이 주경사면과 코너 경사면의 경계선을 따라 절삭 부스러기를 안내하여 한층 더 확실히 배출 방향을 주절삭날로부터 멀어지는 방향, 즉, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로 제어하는 것이 가능해진다.

경계선의 상기 평면 시점에 있어서의 주절삭날과의 교차각이 20°를 하회하면, 절삭 부스러기의 배출 방향을 확실히 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로 제어할 수 없게 될 우려가 있다. 반대로, 교차각이 60°를 상회하면, 절삭 부스러기가 공구 본체의 후단 측으로 배출되기 어려워지고, 공구 본체의 내주 측으로 유출된 절삭 부스러기가 공구 본체의 칩 포켓의 벽면에 닿아 외주 측으로 흘러, 주절삭날과 피삭재의 절삭된 벽면 사이에 혼입될 우려가 생긴다.

상기 코너날을 상기 제1 단부를 향함에 따라 상기 제2 다각형면으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되도록 형성함으로써, 이 코너날로부터 주절삭날의 선단부에 걸쳐 생성되는 절삭 부스러기를, 또한, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하도록 쉽게 배출시킬 수 있다. 특히, 이러한 경우에는, 상기 코너날을 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 오목 곡선상으로 형성함으로써, 이 코너날에 의해 생성되는 절삭 부스러기의 선단부를 상술한 바와 같이, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 중심선 방향으로 확실히 컬시킬 수 있고, 절삭 부스러기의 혼입을 한층 더 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.

이와 같이 코너날을 그 제1 단부를 향함에 따라 제2 다각형면으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되도록 형성한 경우에는, 이 코너날의 제1 단부는 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부에 대해, 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 0.05㎜∼0.15㎜의 범위 내의 돌출량으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이 돌출량이 0.05㎜를 하회하면, 상술한 바와 같이, 절삭 부스러기의 배출 방향을 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로 제어하는 효과가 작아질 우려가 있다. 0.15㎜를 상회하면, 제1 단부에 있어서의 코너날과 주절삭날의 교차각이 작아져 결손 등을 일으키기 쉬워질 우려가 있다.

상기 인서트 본체는 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선을 갖고 있음과 함께, 상기 제1 다각형면에는 상기 주경사면과는 반대 측에 있어서 상기 코너 경사면에 이어지는 부경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부로부터 연장되는 부절삭날이 형성되어 있는 경우에는, 이 부절삭날을 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 부절삭날을 개재하여 상기 부경사면에 교차하는 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면을 따라 형성하거나, 또는, 상기 코너날의 제2 단부로부터 멀어짐에 따라 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되도록 형성함으로써, 이 부절삭날에 의해서도 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 후단부보다도 작게 하여, 상술한 바와 같은 중심선의 방향으로 절삭 부스러기를 안내하는 것이 가능해진다.

이 경우에, 상기 부절삭날은 상기 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면에 대한 경사각이 0°∼15°의 범위 내로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 경사각이 0°를 하회하고, 부절삭날이 코너날의 제2 단부로부터 멀어짐에 따라 제2 다각형면과는 반대 측을 향하도록 연장되어 있으면, 절삭 부스러기의 컬의 중심선이 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 외주 측을 향하게 되어, 절삭 부스러기의 혼입을 확실히 방지할 수 없게 될 우려가 있다. 이 부절삭날의 상기 경사각이 15°를 상회할 만큼 크면, 절삭 부스러기가 공구 본체의 후단 측으로 배출되기 어려워지고, 혼입을 일으킬 우려가 있다.

한편, 상기 주절삭날을 상기 코너날 측에서는 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라, 상기 복수의 측면 중 상기 주경사면과 교차하는 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 상기 제2 다각형면으로부터 멀어진 후에 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되도록 형성함으로써, 절삭 부스러기는 주절삭날이 이루는 볼록 곡선에 따른 단면 볼록 곡선상으로 연신되어 박육으로 생성되므로, 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 후단부보다도 작게 말아 넣기 쉬워진다. 이 때문에, 더욱 확실히 절삭 부스러기를 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 중심선 방향으로 절삭 부스러기를 컬시켜 배출 방향을 제어할 수 있다.

이 경우에는, 상기 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 주절삭날이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경은 3㎜∼10㎜의 범위 내임과 함께, 상기 코너날의 제1 단부로부터 적어도 1.0㎜의 범위에서 상기 주절삭날이 볼록 곡선을 그리고 있는 것이 바람직하다. 주절삭날이 그리는 상기 볼록 곡선의 곡률 반경이 3㎜를 하회하면, 이 부분에서 주절삭날에 결손 등이 발생하기 쉬워질 우려가 있는 한편, 곡률 반경이 10㎜를 상회하면, 볼록 곡선이 평탄하게 되어 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 효과가 저해될 우려가 있다. 이와 같이 주절삭날이 볼록 곡선을 그리는 범위가 코너날의 제1 단부로부터 1.0㎜의 범위보다 짧아도, 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 효과를 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다.

상기 인서트 본체가 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 상기 제1, 제2 다각형면에 관해 표리 반전 대칭 형상의 육각형 판상으로 형성되어 있어도 된다. 상기 제1, 제2 다각형면에는 3개씩의 상기 제1, 제2 코너부가 둘레 방향에 교대로 배치되고, 상기 인서트 중심선 방향에는 서로 반대 측으로 배치되어 있어도 된다. 또한, 상기 제1, 제2 다각형면끼리에서는 상기 코너날의 제1 단부와, 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부가 상기 인서트 본체의 둘레 방향에 반대 측으로 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 1개의 인서트 본체에 의해 표리의 제1, 제2 다각형면(육각형면) 각각 3회씩 합계 6회의 코너날, 주절삭날, 혹은 부절삭날의 사용이 가능해진다.

또한, 이 경우에는, 상기 인서트 본체의 측면을 상기 인서트 중심선에 평행하게 연장되도록 형성하고, 네거티브 타입의 절삭 인서트로 하면, 코너날이나 주절삭날, 혹은 상기 부절삭날의 날끝각을 확보하여 날끝 강도를 향상시킬 수 있다.

[본 발명의 제2 양태]

한편, 본 발명의 제2 양태에 따른 절삭 인서트는 서로 반대 측을 향하는 제1, 제2 다각형면과, 이들 제1, 제2 다각형면의 주위에 배치되는 복수의 측면을 구비한 다각형 판상의 인서트 본체를 갖는다. 이 인서트 본체의 상기 제1 다각형면의 코너부 중 제1 코너부에는, 이 제1 다각형면에 코너 경사면을 갖는 코너날이 형성되고, 이 코너날로부터 상기 제1 다각형면의 둘레 방향에 있어서 상기 제1 코너부에 인접하는 제2 코너부에 있어서는, 상기 코너 경사면에 이어지는 주경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부로부터 연장되는 주절삭날이 형성되어 있다. 상기 주절삭날은 상기 코너날 측에서는 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라, 상기 복수의 측면 중 상기 주경사면과 교차하는 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 상기 제2 다각형면으로부터 멀어진 후에 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되어 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 날끝 교환식 절삭 공구는 축선 방향으로 회전하는 공구 본체와, 상기 공구 본체의 선단부 외주에 형성된 인서트 장착 시트를 갖고, 상기 제2 양태의 절삭 인서트가 상기 코너날을 상기 공구 본체의 선단 외주 측에 위치시킴과 함께, 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 연장되는 상기 주절삭날을 상기 공구 본체의 외주 측에 위치시켜, 이들 코너날과 주절삭날에 이어지는 상기 코너 경사면과 주경사면을 공구 회전 방향을 향해 탈착 가능하게 장착되어 있다.

상기 제2 양태의 절삭 인서트 및 날끝 교환식 절삭 공구에서는, 주절삭날이 코너날 측에서 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라, 상기 복수의 측면 중 상기 주경사면과 교차하는 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 상기 제2 다각형면으로부터 멀어진 후에 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되도록 형성되어 있다. 따라서, 절삭 부스러기는 그 코너날 측의 선단부가 주절삭날이 이루는 볼록 곡선에 따른 단면 볼록 곡선상으로 연신되어 박육으로 생성되므로, 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 후단부보다도 작게 말아 넣기 쉬워진다.

이 때문에, 절삭 부스러기는 선단부로부터 후단부를 향함에 따라 주절삭날로부터 멀어지는 방향, 즉, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향을 향하여 유출되고, 그대로의 방향으로 컬되도록 감김 성질이 부여되면서 배출된다. 따라서, 주절삭날에 의해 절삭된 벽면으로부터 멀어지도록 절삭 부스러기의 배출 방향이 제어되므로, 절삭 부스러기가 피삭재의 절삭된 벽면과 인서트 본체 사이에 혼입되는 것을 방지할 수 있고, 이러한 절삭 부스러기의 혼입에 의해 마무리면(벽면)이 손상되어 마무리면의 품위나 정밀도가 저해되는 것을 방지할 수 있으며, 절삭 저항이 증대하는 것도 억제할 수 있다.

상기 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 주절삭날이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경은 3㎜∼10㎜의 범위 내임과 함께, 상기 코너날의 제1 단부로부터 적어도 1.0㎜의 범위에서 상기 주절삭날이 볼록 곡선을 그리고 있는 것이 바람직하다. 주절삭날이 그리는 상기 볼록 곡선의 곡률 반경이 3㎜를 하회하면, 이 부분에서 주절삭날에 결손 등이 발생하기 쉬워질 우려가 있는 한편, 곡률 반경이 10㎜를 상회하면, 볼록 곡선이 평탄하게 되어 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 효과가 저해될 우려가 있다. 이와 같이 주절삭날이 볼록 곡선을 그리는 범위가 코너날의 제1 단부로부터 1.0㎜의 범위보다 짧아도, 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 효과를 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다.

이 경계선의 상기 평면 시점에 있어서의 주절삭날과의 교차각이 20°를 하회하면, 절삭 부스러기의 배출 방향을 확실히 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로 제어할 수 없게 될 우려가 있다. 반대로, 이 교차각이 60°를 상회하면, 절삭 부스러기가 공구 본체의 후단 측으로 배출되기 어려워져, 공구 본체의 내주 측으로 유출된 절삭 부스러기가 공구 본체의 칩 포켓의 벽면에 닿아 외주 측으로 흘러, 주절삭날과 피삭재의 절삭된 벽면 사이에 혼입될 우려가 생긴다.

상기 코너날을 상기 제1 단부를 향함에 따라 상기 제2 다각형면으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되도록 형성해도 된다. 이 경우에는, 이 코너날로부터 주절삭날의 선단부에 걸쳐 생성되는 절삭 부스러기를, 또한, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하도록 더 쉽게 배출시킬 수 있다. 특히, 이러한 경우에는, 상기 코너날을 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 오목 곡선상으로 형성함으로써, 이 코너날에 의해 생성되는 절삭 부스러기의 선단부를 상술한 바와 같이, 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 중심선 방향으로 확실히 컬시킬 수 있고, 절삭 부스러기의 혼입을 한층 더 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.

이와 같이 코너날을 그 제1 단부를 향함에 따라 제2 다각형면으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되도록 형성했을 경우에는, 이 코너날의 제1 단부는 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부에 대해, 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 0.05㎜∼0.15㎜의 범위 내의 돌출량으로 돌출되어 있는 것이 바람직하다. 이 돌출량이 0.05㎜를 하회하면, 상술한 바와 같이, 절삭 부스러기의 배출 방향을 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로 제어하는 효과가 작아질 우려가 있는 한편, 0.15㎜를 상회하면, 제1 단부에 있어서의 코너날과 주절삭날의 교차각이 작아져 결손 등을 일으키기 쉬워질 우려가 있다.

상기 인서트 본체는 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선을 갖고 있음과 함께, 상기 제1 다각형면에는 상기 주경사면과는 반대 측에 있어서 상기 코너 경사면에 이어지는 부경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부로부터 연장되는 부절삭날이 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 이 부절삭날을 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 부절삭날을 개재하여 상기 부경사면에 교차하는 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면을 따라 형성하거나, 또는, 상기 코너날의 제2 단부로부터 멀어짐에 따라 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되도록 형성해도 된다. 이 경우, 이 부절삭날에 의해서도 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 후단부보다도 작게 하여, 상술한 바와 같은 중심선의 방향으로 절삭 부스러기를 안내하는 것이 가능해진다.

이 경우에, 상기 부절삭날은 상기 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면에 대한 경사각이 0°∼15°의 범위 내로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 경사각이 0°를 하회하고, 부절삭날이 코너날의 제2 단부로부터 멀어짐에 따라 제2 다각형면과는 반대 측을 향하도록 연장되어 있으면, 절삭 부스러기의 컬의 중심선이 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 외주 측을 향하게 되어 절삭 부스러기의 혼입을 확실히 방지할 수 없게 될 우려가 있다. 이 부절삭날의 상기 경사각이 15°를 상회할 만큼 크면, 절삭 부스러기가 공구 본체의 후단 측으로 배출되기 어려워지고, 혼입을 일으킬 우려가 있다.

또한, 상기 인서트 본체가 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 상기 제1, 제2 다각형면에 관해 표리 반전 대칭 형상의 육각형 판상으로 형성되어 있어도 된다. 상기 제1, 제2 다각형면에는 3개씩의 상기 제1, 제2 코너부가 둘레 방향에 교대로 배치되고, 상기 인서트 중심선 방향에는 서로 반대 측으로 배치되어 있어도 된다. 또한, 상기 제1, 제2 다각형면끼리에서는 상기 코너날의 제1 단부와, 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부가 상기 인서트 본체의 둘레 방향에 반대 측으로 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 1개의 인서트 본체에 의해 표리의 제1, 제2 다각형면(육각형면) 각각 3회씩 합계 6회의 코너날, 주절삭날, 혹은 부절삭날의 사용이 가능해진다.

또한, 이 경우에는, 상기 인서트 본체의 측면을 상기 인서트 중심선에 평행하게 연장되도록 형성하고, 네거티브 타입의 절삭 인서트로 해도 된다. 이 경우에는, 코너날이나 주절삭날, 혹은 상기 부절삭날의 날끝각을 확보하여 날끝 강도를 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 코너날 측의 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 후단부보다도 작게 하고, 절삭 부스러기를 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 컬 중심선 방향으로 컬시킴으로써, 주절삭날에 의해 형성되는 피삭재의 벽면으로부터 멀어지는 방향으로 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어할 수 있다. 이에 의해 절삭 부스러기가 벽면과 주절삭날 사이에 혼입되는 것을 방지할 수 있고, 마무리면의 품위나 정밀도의 향상을 도모할 수 있음과 함께, 절삭 저항의 증대를 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 절삭 인서트의 일 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 실시형태의 다각형면(육각형면)에 대향하는 방향으로부터 본 평면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 화살표 선 V 방향에서 본 측면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 화살표 선 W 방향에서 본 측면도이다.
도 5는 도 2에 있어서의 화살표 선 X 방향에서 본 측면도이다.
도 6은 도 2에 있어서의 화살표 선 Y 방향에서 본 측면도이다.
도 7은 도 2에 있어서의 화살표 선 Z 방향에서 본 측면도이다.
도 8은 도 1에 있어서의 A 부분의 확대도이다.
도 9는 도 3에 있어서의 A 부분의 확대도이다.
도 10은 도 4에 있어서의 A 부분의 확대도이다.
도 11은 도 2에 있어서의 AA 단면도이다.
도 12는 도 2에 있어서의 BB 단면도이다.
도 13은 도 2에 있어서의 CC 단면도이다.
도 14는 도 2에 있어서의 DD 단면도이다.
도 15는 도 2에 있어서의 EE 단면도이다.
도 16은 도 2에 있어서의 FF 단면도이다.
도 17은 도 2에 있어서의 GG 단면도이다.
도 18은 도 2에 있어서의 HH 단면도이다.
도 19는 도 2에 있어서의 II 단면도이다.
도 20은 도 2에 있어서의 JJ 단면도이다.
도 21은 본 발명의 날끝 교환식 절삭 공구의 일 실시형태에 있어서의 공구 본체의 사시도이다.
도 22는 도 21에 나타내는 공구 본체의 인서트 장착 시트 주변의 확대 사시도이다.
도 23은 본 발명의 날끝 교환식 절삭 공구의 일 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 24는 도 23에 나타내는 실시형태의 저면도이다.
도 25는 도 23에 나타내는 실시형태의 측면도이다.
도 26은 도 23에 나타내는 실시형태의 인서트 장착 시트 주변의 확대 측면도이다.
도 27은 도 23에 나타내는 실시형태의 인서트 장착 시트 주변의 확대 사시도이다.
도 28은 도 1에 나타내는 실시형태의 절삭 인서트에 의해 절삭 부스러기가 생성되는 상태를 나타낸다.
도 29는 주절삭날의 경사각이 일정한 절삭 인서트에 의해 절삭 부스러기가 생성되는 상태를 나타낸다.

도 1∼도 20은 본 발명의 절삭 인서트의 일 실시형태를 나타낸다. 도 21 및 도 22는, 이 일 실시형태의 절삭 인서트가 장착되는 날끝 교환식 절삭 공구의 공구 본체를 나타내는 것이며, 도 23∼도 27은, 이 공구 본체에 본 발명의 일 실시형태의 절삭 인서트가 장착된 본 발명의 날끝 교환식 절삭 공구의 일 실시형태를 나타낸다. 도 28은 일 실시형태의 절삭 인서트에 의해 절삭 부스러기가 생성되는 상태 (1)∼(3)을 나타내는 것이며, 도 29는 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 주절삭날의 경사각이 일정한 절삭 인서트에 의해 절삭 부스러기가 생성되는 상태 (1)∼(3)을 나타낸다.

본 실시형태의 절삭 인서트는 그 인서트 본체(1)가 초경합금 등의 경질 재료에 의해 다각형의 판상, 특히, 편육각형의 판상으로 형성되어, 서로 반대 측을 향하는 2개의 육각형면(제1, 제2 다각형면)(2)과 이들 육각형면(2)의 주위에 배치되는 복수(6개)의 측면(3)을 구비하고 있다. 2개의 육각형면(2)의 중앙에는 인서트 본체(1)를 관통하는 단면 원형의 장착공(4)이 개구하고 있다.

인서트 본체(1)는 장착공(4)의 중심을 통과하는 인서트 중심선(C) 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 2개의 육각형면(2)에 관해 표리 반전 대칭 형상이다. 2개의 육각형면(2)에 있어서의 장착공(4)의 개구부의 주위는 인서트 중심선(C)에 수직인 원고리상의 평면부(2a)로 되어 있다. 인서트 중심선(C) 방향으로부터 보았을 때의 육각형면(2)의 각 변의 길이는 대략 동일하게 되어 있다.

2개의 육각형면(2)의 각 6개의 코너부는 상기 육각형면(2)의 둘레 방향에 교대로 제1 코너부(C1)와, 제2 코너부(C2)로 되어 있다. 제1 코너부(C1)에 있어서 교차하는 육각형면(2)의 2개의 변능부의 협각은, 제2 코너부(C2)에 있어서 교차하는 육각형면(2)의 2개의 변능부의 협각보다도 작고, 따라서, 120°보다도 작으며, 대략 90°로 설정되어 있다.

2개의 육각형면(2)끼리에서는 한쪽 육각형면(2)에 있어서의 제1 코너부(C1)의 인서트 중심선(C) 방향의 반대 측에 다른 쪽 육각형면(2)의 제1 코너부(C1)가 위치하고, 한쪽 육각형면(2)에 있어서의 제2 코너부(C2)의 인서트 중심선(C) 방향의 반대 측에는, 다른 쪽 육각형면(2)의 제2 코너부(C2)가 위치하고 있다. 인서트 본체(1)의 복수의 측면(3)은 인서트 중심선(C)에 평행한 평면상이며, 본 실시형태의 절삭 인서트는 네거티브 타입의 절삭 인서트이다.

제1 코너부(C1)에는 각 육각형면(2)에 코너 경사면(5a)을 갖는 코너날(5)이 형성되어 있다. 코너날(5)은 인서트 중심선(C) 방향으로부터 본 육각형면(2)에 대향하는 평면 시점에 있어서, 볼록 원호 등의 볼록 곡선상으로 형성되어 있다. 따라서, 인서트 본체(1)의 측면(3) 중, 코너날(5)을 개재하여 코너 경사면(5a)에 교차하는 2개의 측면(3)의 교차 능선부는 인서트 중심선(C)에 평행한 원통면 등의 볼록 곡면상으로 형성되고, 코너 여유면(5b)이 된다.

상기 코너 경사면(5a)과, 차술하는 주경사면(6a) 및 부경사면(7a)은, 이들 코너 경사면(5a), 주경사면(6a), 및 부경사면(7a)이 형성된 육각형면(2)의 내측을 향함에 따라, 인서트 중심선(C)에 수직인 평면에 대해, 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2) 측을 향하도록 경사지고 있다.

코너날(5)의 한쪽 단부인 제1 단부(도 2에 있어서 인서트 중심선(C)을 중심으로 한 코너날(5)의 반시계 회전 방향 측의 단부)(5A)로부터, 육각형면(2)의 둘레 방향에 있어서 제1 단부(5A) 측에 인접하는 제2 코너부(C2)에 있어서는, 코너 경사면(5a)에 이어지는 주경사면(6a)을 각 육각형면(2)에 갖는 주절삭날(6)이 형성되어 있다. 인서트 본체(1)의 복수의 측면(3)은 평면상이므로, 인서트 중심선(C) 방향으로부터 본 육각형면(2)에 대향하는 평면 시점에 있어서 주절삭날(6)은 직선상으로 형성되고, 이들 복수의 측면(3) 중, 주절삭날(6)을 개재하여 주경사면(6a)에 교차하는 측면(3)은 주절삭날(6)의 주여유면(6b)이다.

제1 단부(5A)와 반대 측 코너날(5)의 다른 쪽 단부인 제2 단부(도 2에 있어서, 인서트 중심선(C)을 중심으로 한 코너날(5)의 시계 회전 방향 측의 단부)(5B)로부터, 육각형면(2)의 둘레 방향에 있어서 제2 단부(5B)에 인접하는 제2 코너부(C2)에 있어서는, 코너 경사면(5a)에 이어지는 부경사면(7a)을 각 육각형면(2)에 갖는 부절삭날(7)이 형성되어 있다. 부절삭날(7)도 주절삭날(6)과 동일하게 인서트 중심선(C) 방향으로부터 본 육각형면(2)에 대향하는 평면 시점에 있어서 직선상으로 형성되고, 인서트 본체(1)의 복수의 측면(3) 중, 부절삭날(7)을 개재하여 부경사면(7a)에 교차하는 측면(3)은 부절삭날(7)의 부여유면(7b)이다.

인서트 본체(1)가 2개의 육각형면(2)에 대해 표리 반전 대칭 형상으로 된 본 실시형태의 절삭 인서트에서는, 이들 2개의 육각형면(2)끼리에 있어서, 코너날(5)로부터 주절삭날(6)과 부절삭날(7)이 인서트 본체(1)의 둘레 방향에 있어서 반대 방향으로 연장된다. 인서트 본체(1)의 1개의 측면(3)은 한쪽 육각형면(2)과의 교차 능선부에 주절삭날(6)이 형성되어 주절삭날(6)의 주여유면(6b)이 되고, 다른 쪽 육각형면(2)과의 교차 능선부에 부절삭날(7)이 형성되어 부절삭날(7)의 부여유면(7b)이 된다.

코너날(5)은 상기 제2 단부(5B)로부터 제1 단부(5A)를 향함에 따라, 이 코너날이 형성된 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되어 있다. 코너날(5)이 제1 다각형면(한쪽 육각형면(2))에 형성되어 있는 경우에는, 이 코너날(5)은 그 제2 단부(5B)로부터 제1 단부(5A)를 향함에 따라 제2 다각형면(다른 쪽 육각형면(2))으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되어 있다.

코너날(5)의 제1 단부(5A)는 제1 단부(5A)와는 반대 측의 코너날(5)의 제2 단부(5B)에 대해, 인서트 중심선(C)에 수직인 평면을 따라 인서트 본체(1)의 복수의 측면(3) 중 상기 코너날(5)을 개재하여 코너 경사면(5a)에 교차하는 상기 코너 여유면(5b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 인서트 중심선(C) 방향으로 0.05㎜∼0.15㎜의 범위 내의 돌출량(t)으로 돌출되어 있다. 코너날(5)은 상기 코너 여유면(5b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 도 5나 도 8에 나타내는 바와 같이, 오목 곡선상을 이루도록 형성되어 있다.

코너날(5)의 제1 단부(5A)에 이어지는 주절삭날(6)은 코너날(5) 측에서는, 이 코너날의 제1 단부(5A)로부터 주절삭날(6)을 사이에 두고 제1 코너부(C1)와는 반대 측의 상기 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라, 인서트 본체(1)의 복수의 측면(3) 중 주경사면(6a)과 교차하는 주여유면(6b)에 수직으로 대향하는 측면 시점에 있어서, 도 9나 도 10에 나타내는 바와 같이, 볼록 원호 등의 볼록 곡선을 그리면서 상기 주절삭날(6)이 형성된 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어진 후에, 이 주절삭날(6)이 형성된 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되어 있다.

주절삭날(6)이 제1 다각형면(한쪽 육각형면(2))에 형성되어 있는 경우에는, 이 주절삭날(6)은, 이 제1 다각형면의 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 제2 코너부(C2)를 향함에 따라, 코너날(5) 측에 있어서 볼록 원호 등의 볼록 곡선을 그리면서 제2 다각형면(다른 쪽 육각형면(2))으로부터 멀어진 후에, 제2 다각형면(육각형면(2)) 측을 향해 연장되어 있다.

상기 주여유면(6b)에 수직으로 대향하는 측면 시점에 있어서, 코너날(5) 측에서 주절삭날(6)이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경(R)은 3㎜∼10㎜의 범위 내임과 함께, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 적어도 1.0㎜의 범위에서 주절삭날(6)이 볼록 곡선을 그리고 있다. 이 범위보다도 제2 코너부(C2) 측에서는, 주절삭날(6)은 상기 측면 시점에 볼록 곡선을 그린 채로 반대의 육각형면(2) 측으로 연장되어 있어도 되고, 또한, 직선상으로 반대의 육각형면(2) 측으로 연장되어 있어도 되며, 오목 곡선을 그리고 있어도 된다.

부절삭날(7)은 인서트 본체(1)의 복수의 측면(3) 중 상기 부절삭날(7)을 개재하여 부경사면(7a)에 교차하는 상기 부여유면(7b)에 수직으로 대향하는 측면 시점에 있어서, 코너날(5)의 상기 제2 단부(C2)로부터 인서트 중심선(C)에 수직인 평면(P)을 따라 연장되도록 형성되거나, 또는, 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 멀어짐에 따라 상기 부절삭날(7)이 형성된 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 도 3 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 멀어짐에 따라 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되도록 형성되어 있다.

부절삭날(7)이 제1 다각형면(한쪽 육각형면(2))에 형성되어 있는 경우, 본 실시형태에서는 부절삭날(7)은 이 제1 다각형면의 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 제2 코너부(C2)를 향함에 따라, 제2 다각형면(다른 쪽 육각형면(2)) 측을 향해 연장되어 있다. 부절삭날(7)은 상기 부여유면(7b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 인서트 중심선(C)에 수직인 평면(P)에 대한 경사각(α)이 0°∼15°의 범위 내로 되어 있다. 부절삭날(7)이 인서트 중심선(C)에 수직인 평면(P)을 따라 연장되어 있는 경우에는, 이 경사각(α)은 0°이다.

주절삭날(6)은 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터, 이 제1 단부(5A) 측의 제2 코너부(C2)까지의 범위로 연장되어 있는 것에 비해, 부절삭날(7)은 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터, 이 제2 단부(5B) 측의 제2 코너부(C2)를 향해 주절삭날(6)보다도 짧은 범위로 연장되어 있다. 코너날(5)의 제2 단부(5B)와는 반대 측의 부절삭날(7)의 단부로부터 제2 코너부(C2)에 관한 부분은, 육각형면(2)과 측면(3)의 교차 능선부가 부절삭날(7)의 상기 경사각(α)보다도 큰 각도로 반대의 육각형면(2) 측을 향하도록 경사지고 있고, 이 부분이 절삭에 사용되는 경우는 없다.

코너 경사면(5a), 주경사면(6a), 및 부경사면(7a)은 각각 코너날(5) 측, 주절삭날(6) 측, 및 부절삭날(7) 측에, 도 11∼도 16, 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 인서트 중심선(C)을 따라 육각형면(2)에 대향하는 방향으로부터 본 평면 시점에 있어서의 코너날(5), 주절삭날(6), 및 부절삭날(7)에 직교하는 단면에 있어서, 코너 경사면(5a), 주경사면(6a), 및 부경사면(7a)보다도 인서트 중심선(C)에 수직인 평면에 대해, 완만하고 일정한 경사각으로 육각형면(2)의 내측을 향함에 따라 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되는 랜드부(5c, 6c, 7c)를 구비하고 있다.

코너 경사면(5a), 주경사면(6a), 및 부경사면(7a)의 랜드부(5c, 6c, 7c)와 코너날(5), 주절삭날(6), 및 부절삭날(7) 사이에는 이들 랜드부(5c, 6c, 7c)보다도 인서트 중심선(C)에 수직인 평면에 대해, 더욱 완만한 경사각으로 육각형면(2)의 내측을 향함에 따라 반대의 육각형면(2) 측을 향하는 호닝부(5d, 6d, 7d)가 형성되어 있다. 이 호닝부(5d, 6d, 7d)는 상기 단면에 있어서 랜드부(5c, 6c, 7c)보다도 폭이 좁다. 이들 호닝부(5d, 6d, 7d)는 동일한 상기 단면에 있어서 인서트 중심선(C)에 수직인 평면을 따라 형성되어 있어도 된다.

코너 경사면(5a), 주경사면(6a), 및 부경사면(7a)은 상기 단면에 있어서, 각각의 랜드부(5c, 6c, 7c)에 볼록 곡선을 이루어 접하고, 직선상으로 육각형면(2)의 내측을 향함에 따라 반대의 육각형면(2) 측으로 연장되며, 또한, 오목 곡선을 이루어 육각형면(2)의 상기 평면부(2a)에 접하도록 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 코너날(5)이 상술한 바와 같이 코너 여유면(5b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 오목 곡선상을 이루고, 제2 단부(5B)로부터 멀어져 제1 단부(5A)를 향함에 따라 돌출되도록 형성되어 있으므로, 코너 경사면(5a) 및 그 랜드부(5c)도, 부경사면(7a) 및 그 랜드부(7c)와의 경계선(L)으로부터 주경사면(6a) 및 그 랜드부(6c)와의 경계선(M)을 향함에 따라, 오목 곡면을 그리면서 인서트 중심선(C) 방향으로 돌출되도록 형성된다.

본 실시형태에서는 주절삭날(6)이 코너날(5) 측에서 이 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라, 주여유면(6b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어진 후에 이 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되어 있으므로, 주경사면(6a) 및 그 랜드부(6c)도, 코너 경사면(5a) 및 그 랜드부(5c)와의 상기 경계선(M)으로부터 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라 볼록 곡면을 이루고, 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어진 후에, 이 반대의 육각형면(2) 측을 향하도록 연장된다.

코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 육각형면(2)의 내측으로 연장되는 상기 주경사면(6a) 및 그 랜드부(6c)와, 코너 경사면(5a) 및 그 랜드부(5c)의 경계선(M)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 인서트 중심선(C) 방향을 따라 이 육각형면(2)에 대향하는 방향으로부터 본 평면 시점에 있어서, 상기 주절삭날(6)에 대해 20°∼60°의 범위 내의 교차각(β)으로 교차하고 있다.

상기 구성의 절삭 인서트에서는, 주절삭날(6)은 적어도 코너날(5) 측에 이 코너날(5)의 상기 제1 단부(5A)로부터 상기 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라 주경사면(6a)의 경사각(θ)이 정각 측으로 점차 커지는 경사각 점증 영역(6e)을 구비하고 있다. 이 경사각 점증 영역(6e)에서는 인서트 중심선(C)을 따라 육각형면(2)에 대향하는 방향으로부터 본 평면 시점에 있어서, 주절삭날(6)에 직교하는 단면에 있어서의 주경사면(6a)이 인서트 중심선(C)에 수직인 평면에 대해 이루는 각도인 경사각(θ)이, 도 11∼도 14에 나타내는 바와 같이, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 주절삭날(6)을 따라 멀어짐에 따라 점차 커진다.

본 실시형태에서는 이 경사각 점증 영역(6e)은 인서트 중심선(C) 방향으로부터 보아 육각형면(2)에 대향하는 평면 시점에 있어서, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 1.0㎜∼2.0㎜의 범위(N) 내에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 이 경사각 점증 영역(6e)보다도 제2 코너부(C2) 측에 있어서는, 주경사면(6a)의 상기 경사각(θ)은 일정하게 되어 있다. 이 경사각 점증 영역(6e)에 있어서의 경사각(θ)의 점증량, 즉, 코너날(5)의 제1 단부(5A)와, 이 제1 단부(5A)와는 반대 측의 경사각 점증 영역(6e)의 종단의 주경사면(6a)의 경사각(θ)의 차이는 5°이상이다.

이러한 절삭 인서트는 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같은 본 발명의 날끝 교환식 절삭 공구의 일 실시형태에 있어서의 공구 본체(11)의 선단부 외주에 형성된 인서트 장착 시트(12)에 클램프 나사(13)에 의해 탈착 가능하게 장착되어, 도 23∼도 27에 나타내는 바와 같은 상기 실시형태의 날끝 교환식 절삭 공구(날끝 교환식 밀링 커터)를 구성한다.

본 실시형태에서는 공구 본체(11)는 선단부(도 25에 있어서의 하측 부분)가 대경으로 된 축선(O)을 중심으로 한 외형이 대략 원반상으로 형성되어 있고, 이 선단부의 외주에는 후단 측으로 연장되는 칩 포켓(14)이 형성되어 있으며, 인서트 장착 시트(12)는 이 칩 포켓(14)의 공구 회전 방향(T)을 향하는 벽면에, 상기 벽면과 공구 본체(11)의 선단면 및 외주면에 개구하는 오목한 부분으로서 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 복수(4개)의 칩 포켓(14) 및 인서트 장착 시트(12)가 둘레 방향에 등간격으로 형성되어 있다.

인서트 장착 시트(12)는 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 공구 회전 방향(T)을 향하는 원고리상의 평탄한 저면(12a)과, 이 저면(12a)에 수직으로 공구 회전 방향(T) 측으로 올라가는 공구 본체(11)의 선단 외주 측을 향하는 벽면(12b)과, 선단 내주 측을 향하는 벽면(12c)을 구비하고 있다.

저면(12a)은 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 공구 회전 방향(T)을 향하도록 약간 경사지고 있고, 그 중앙부에는 상기 클램프 나사(13)가 나사 결합되는 나사공(12d)이 형성되어 있다. 저면(12a)과 벽면(12b, 12c) 사이와, 공구 본체(11)의 선단면 및 외주면과 저면(12a)의 교차 능선부에는, 인서트 본체(1)와의 간섭을 방지하는 여유부가 형성되어 있다.

이러한 인서트 장착 시트(12)에 상기 실시형태의 절삭 인서트는 착좌한다. 이 상태에서 인서트 본체(1)의 1개의 육각형면(2)이 공구 회전 방향(T)을 향해, 이 1개의 육각형면(2)의 1개의 코너날(5)이 도 23 및 도 25에 나타내는 바와 같이 공구 본체(11)의 선단 외주 측으로 돌출된다. 이 코너날(5)에 이어지는 주절삭날(6)이 도 25에 나타내는 바와 같이 공구 본체(11)의 외주 측으로 돌출되고, 도 26에 나타내는 바와 같이 후단 측을 향함에 따라, 공구 회전 방향(T)과는 반대 측으로 연장된다. 또한, 상기 코너날(5)에 이어지는 부절삭날(7)이 도 25에 나타내는 바와 같이 공구 본체(11)의 선단 측으로 돌출되고, 축선(O)에 수직인 평면 상이나, 공구 본체(11)의 내주 측을 향함에 따라 약간 후단 측으로 연장된다.

인서트 본체(1)의 상기 1개의 육각형면(2)과는 반대의 다른 1개의 육각형면(2)은, 그 중앙부의 상기 평면부(2a)가 인서트 장착 시트(12)의 저면(12a)에 밀착된다. 공구 본체(11)의 선단 측을 향한 부절삭날(7) 이외의, 상기 1개의 육각형면(2)에 있어서의 나머지 2개의 부절삭날(7)에 이어지는 부여유면(7b)이 형성된 인서트 본체(1)의 2개의 측면(3)이, 인서트 장착 시트(12)의 상기 벽면(12b, 12c)에 당접한다. 벽면(12b, 12c) 사이의 벽면은 이렇게 하여 착좌한 인서트 본체(1)와 접촉하는 경우는 없고, 대향하는 측면(3)과의 사이에 약간 간격을 두게 된다.

이와 같이 착좌한 인서트 본체(1)는 장착공(4)에 삽통된 클램프 나사(13)가 나사공(12d)에 나사 결합됨으로써, 상기 다른 1개의 육각형면(2)의 평면부(2a)가 저면(12a)에 밀착됨과 함께, 상기 2개의 측면(3)이 벽면(12b, 12c)에 각각 밀착되어 인서트 장착 시트(12)에 고정되고, 공구 본체(11)에 장착된다.

이와 같이 구성된 절삭 인서트 및 상기 절삭 인서트를 장착한 날끝 교환식 절삭 공구에서는, 공구 본체(11)의 외주 측으로 돌출되는 주절삭날(6)의 공구 본체(11) 선단 측의 코너날(5) 측에, 이 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 공구 본체(11) 후단 측에 위치하는 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라 주경사면(6a)의 경사각(θ)이 정각 측으로 점차 커지는 경사각 점증 영역(6e)이 구비되어 있다.

이 때문에, 코너날(5) 측으로부터 주절삭날(6)에 의해 생성되는 절삭 부스러기는, 주절삭날(6)의 후단 측에서 경사각(θ)이 큰 주경사면(6a)을 따라 흐름과 함께, 선단 측보다도 공구 회전 방향(T) 측에 큰 공간이 후단 측에 확보되므로, 주절삭날(6)의 후단 측에서 선단 측보다도 큰 반경으로 컬한다. 따라서, 이에 의해 절삭 부스러기는 그 컬의 중심선이 선단으로부터 후단을 향함에 따라 주절삭날(6)로부터 멀어지는 방향, 즉, 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향을 향하여 유출되고, 그대로의 방향으로 컬되도록 감김 성질이 부여되면서 배출된다.

도 28은 상기 실시형태의 절삭 인서트에 의해 절삭 부스러기가 생성되는 상태 (1)∼(3)를 나타내는 것이며, 도 29는 특허문헌 1에 기재된 주절삭날의 경사각이 일정한 절삭 인서트에 의해 절삭 부스러기가 생성되는 상태 (1)∼(3)를 나타낸다. 이들 도면은 절삭 조건으로서 절삭 속도：160m/min, 절입：2.0㎜, 1날당의 이송：0.2㎜/t, 주절삭날(6)의 축선(O) 방향의 직경：80㎜이며, 주절삭날의 코너날 측의 부분이 주경사면에 대향하는 방향으로부터 볼 때에 이루는 볼록 곡선의 곡률반경(R)은 5.2㎜, 피삭재：SCM440을 절삭 가공한 경우를 시뮬레이션하고 있다. 도 28 및 도 29의 각 도면의 좌측은 인서트 본체를 공구 회전 방향으로부터 본 도면, 우측은 공구 본체의 외주 측으로부터 본 도면이다.

도 28 및 도 29의 결과로부터, 주절삭날의 경사각이 일정한 경우의 도 29에서는, 절삭 부스러기가 주절삭날의 선단 측(도 29의 각 도면의 하측)에서 컬의 반경이 크고, 후단 측(도 29의 각 도면의 상측)에서 컬의 반경이 작아지고 있으며, 컬의 중심선은 후단 측을 향함에 따라 공구 본체의 외주 측(도 29의 각 좌측 도면의 우측)으로 연장되어 있다. 이 때문에, 주절삭날에 의해 형성된 피삭재의 벽면에 절삭 부스러기가 접촉하거나, 벽면과 주절삭날 사이에 절삭 부스러기가 혼입될 우려가 있는 것을 알 수 있다.

이에 대해, 도 28에서는 도 29와는 반대로, 절삭 부스러기는 주절삭날의 선단 측(도 28의 각 도면의 하측)에서 컬의 반경이 작고, 후단 측(도 28의 각 도면의 상측)에서는 컬의 반경이 커지고 있으며, 컬의 중심선은 후단 측을 향함에 따라 공구 본체의 내주 측(도 28의 각 좌측 도면의 좌측)으로 연장되어 있다. 절삭 부스러기는 주절삭날에 의해 절삭된 피삭재의 벽면으로부터 멀어지도록 배출 방향이 제어되고 있는 것을 알 수 있다. 이 도 28에서는, 경사각 점증 영역은 코너날의 제1 단부로부터 약 1.0㎜의 범위가 되고, 경사각(θ)은 20°에서 30°로 점증하고 있다.

이와 같이, 상기 구성의 절삭 인서트 및 날끝 교환식 절삭 공구에 의하면, 주절삭날(6)에 의해 생성된 절삭 부스러기가 피삭재의 절삭된 벽면에 접촉하거나 인서트 본체(1)와의 사이에 혼입되는 것을 피할 수 있다. 이 때문에, 설령 절입이 큰 절삭 조건에서도, 이러한 절삭 부스러기의 혼입에 의해 마무리면(벽면)이 손상되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 절삭 저항이 증대하는 것도 억제할 수 있고, 고품위로 고정밀도의 마무리면을 형성할 수 있으며, 또한, 박판의 절삭 가공에서도 채터링 진동이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는 상기 경사각 점증 영역(6e)이 육각형면(2)에 대향하는 평면 시점에 있어서, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 1.0㎜∼2.0㎜의 비교적 짧은 범위(N) 내로 형성되어 있다. 이러한 짧은 범위(N) 내에 있어서도, 경사각 점증 영역(6e)이 형성되어 있으면, 도 28에 나타낸 바와 같이, 주절삭날(6)의 선단 측(코너날(5) 측)에서 절삭 부스러기의 컬 반경을 작게 하여 상술한 바와 같은 감김 성질을 부여함으로써, 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 것이 가능해진다. 경사각 점증 영역(6e)이 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 1.0㎜보다도 짧은 경우에는, 이러한 감김 성질을 충분히 절삭 부스러기에 부여할 수 없게 될 우려가 있다.

게다가, 본 실시형태에 있어서는, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 2.0㎜를 초과한 경사각 점증 영역(6e)보다도 제2 코너부(C2) 측의 부분에서는, 주경사면(6a)의 경사각(θ)이 일정하게 되어 있으므로, 주절삭날(6)의 후단 측(제2 코너부(C2) 측)에서 주절삭날의 날끝각이 필요 이상으로 작아지는 경우가 없고, 절입이 큰 경우에서도 주절삭날(6)에 결손이나 치핑이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 단, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 2.0㎜를 초과하는 범위에서도 주경사면(6a)의 경사각(θ)이 점증하도록 형성되어 있어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는 이 경사각 점증 영역(6e)에 있어서의 주경사면(6a)의 경사각(θ)의 점증량이 5°이상으로 되어 있고, 이에 의해 주절삭날(6)의 코너날(5) 측에 있어서 생성되는 절삭 부스러기에 확실히 컬 반경이 작아지는 감김 성질을 부여할 수 있다. 경사각 점증 영역(6e)에 있어서의 경사각(θ)의 점증량이 5°를 하회하면, 주절삭날(6)의 코너날(5) 측에서 절삭 부스러기의 컬 직경을 작게 하여 상술한 바와 같이, 배출 방향이 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향이 되어, 확실히 절삭 부스러기에 부여하는 것이 곤란해질 우려가 있다.

본 실시형태에서는 주경사면(6a)의 주절삭날(6) 측에 랜드부(6c)와 호닝부(6d)가 형성되어 있지만, 랜드부(6c)나 호닝부(6d)의 인서트 중심선(C)에 수직인 평면에 대한 경사각, 즉, 경사각은 주경사면(6a)의 경사각 점증 영역(6e)에 연동되어 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 멀어짐에 따라 점증되어 있어도 되고, 또한, 일정해도 된다.

본 실시형태에서는, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 육각형면(2)의 내측으로 연장되는 주경사면(6a)과 코너 경사면(5a)의 경계선(M)이, 인서트 중심선(C)을 따라 육각형면(2)에 대향하는 방향으로부터 본 평면 시점에 있어서, 주절삭날(6)에 20°∼60°의 범위 내의 교차각(β)으로 교차하고 있고, 주경사면(6a)의 경사각 점증 영역(6e)은 이와 같이 주절삭날(6)에 대해 경사진 경계선(N)으로부터 연장된다. 이 때문에, 더욱 확실히 절삭 부스러기의 배출 방향을 주절삭날(6)로부터 멀어지는 방향으로 제어하여, 혼입의 발생을 방지하는 것이 가능해진다.

상기 교차각(β)이 20°를 하회하면, 상기 평면 시점에 있어서, 경계선(M)이 주절삭날(6)에 너무 가까워져, 절삭 부스러기의 배출 방향을 주절삭날(6)로부터 멀어지는 방향으로 확실히 제어하는 것이 곤란해질 우려가 있다. 한편, 교차각(β)이 60°를 상회하면, 절삭 부스러기가 공구 본체(11)의 후단 측으로 배출되기 어려워지고, 공구 본체(11)의 내주 측으로 유출된 절삭 부스러기가 칩 포켓(14)의 공구 본체(11) 외주 측을 향하는 벽면에 닿아 외주 측으로 흘러, 주절삭날(6)과 주절삭날(6)에 의해 형성된 피삭재의 벽면과의 사이에 혼입될 우려가 생긴다.

본 실시형태에서는, 코너날(5)이 그 제1 단부(5A)를 향함에 따라, 코너날(5)이 형성된 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어져 인서트 중심선(C) 방향으로 돌출되는 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 이 때문에, 이 코너날(5)로부터 주절삭날(6)의 선단부에 의해 생성되는 절삭 부스러기의 선단부를 작게 말려 들도록 한층 더 작은 컬 반경으로서 하고, 또한, 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하도록 배출 방향을 제어하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는 코너날(5)이 코너 여유면(5b)에 대향하는 측면 시점에 있어서 오목 곡선상으로 형성되어 있고, 이 오목 곡선을 따라 생성되는 절삭 부스러기의 선단부를 더욱 작은 반경으로 컬시킬 수 있음과 함께, 코너 경사면(5a)도 오목 곡면상으로 형성되므로 절삭 부스러기의 선단부를 더욱 작은 반경으로 컬시킬 수 있다. 따라서, 절삭 부스러기의 컬의 중심선을 한층 더 확실히 주절삭날로부터 멀어져 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로서 배출 방향을 제어할 수 있으므로, 절삭 부스러기의 혼입을 효과적으로 방지할 수 있다. 단, 제1 단부(5A)가 제2 단부(5B)보다도 돌출되어 있으면, 코너날(5)은 상기 측면 시점에서 직선상이어도 된다.

본 실시형태에서는 상술한 바와 같이, 코너날(5)을 제1 단부(5A)를 향함에 따라 인서트 중심선(C) 방향으로 돌출되는 방향으로 연장되도록 형성하는 경우에, 제1 단부(5A)를 이와는 반대 측의 코너날(5)의 제2 단부(5B)에 대해, 코너 여유면(5b)에 대향하는 측면에 있어서, 인서트 중심선(C) 방향의 돌출량(t)을 0.05㎜∼0.15㎜의 범위 내로 하고 있다. 이에 의해, 절삭 부스러기의 배출 방향을 보다 효과적으로 제어할 수 있음과 함께, 제1 단부(5A)에 있어서, 코너날(5)이나 주절삭날(6)에 결손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

돌출량(t)이 0.05㎜를 하회할 만큼 작으면, 상술한 바와 같이, 절삭 부스러기의 배출 방향을 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 방향으로 제어하는 효과가 작아질 우려가 있다. 그 한편으로, 돌출량(t)이 0.15㎜를 상회하면, 코너날(5)의 제1 단부(5A)에 있어서의 코너날(5)과 주절삭날(6)의 교차각이 작아져, 제1 단부(5A)에 있어서 코너날(5)이나 주절삭날(6)에 결손이나 치핑 등이 발생하기 쉬워질 우려가 있다.

본 실시형태의 절삭 인서트는 그 인서트 본체(1)가 표리의 육각형면(2)(제1, 제2 다각형면)의 중심을 통과하는 인서트 중심선(C)을 갖고 있음과 함께, 이들 육각형면(2)에는 각 육각형면(2)의 주경사면(6a)과는 반대 측에 있어서, 코너 경사면(5a)에 이어지는 부경사면(7a)을 갖고, 코너날(5)의 제1 단부(5A)와는 반대 측의 제2 단부(5B)로부터 연장되는 부절삭날(7)이 형성되어 있어, 부절삭날(7)에 의해 피삭재의 가공면의 저면을 평활하게 마무리 가공할 수 있다.

부절삭날(7)은 본 실시형태에서는 그 부여유면(7b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 멀어짐에 따라, 상기 부절삭날(7)이 형성된 육각형면(2)과는 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되도록 형성되어 있고, 부절삭날(7)에 의해 코너날(5)로부터 공구 본체(11)의 내주 측에 연속하는 절삭 부스러기를 상기 공구 본체(11)의 내주 측으로 인입하도록 하여 생성할 수 있다. 이 때문에, 절삭 부스러기의 컬의 중심선을 더욱 확실히 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하도록 안내하여 배출 방향을 제어하는 것이 가능해진다.

이와 같이 부절삭날(7)을 형성했을 경우에는, 부절삭날(7)은 상기 부여유면(7b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 인서트 중심선(C)에 수직인 평면(P)을 따라 형성되어 있고, 평면(P)에 대한 경사각(α)이 0°여도 되며, 즉, 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 멀어짐에 따라 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어지는 방향으로 형성되어, 절삭 부스러기가 공구 본체(11)의 외주 측으로 밀려 나오도록 되어 있지 않으면 된다. 단, 경사각(α)이 너무 크면, 절삭 부스러기가 공구 본체(11)의 내주 측으로 너무 인입되어 후단 측으로 배출되기 어려워지고, 칩 포켓(14)에 체류하여 혼입을 일으키기 쉬워지므로, 경사각(α)은 15°이하인 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는 상기 주절삭날(6)이 주경사면(6a)의 경사각 점증 영역(6e)이 형성된 코너날(5) 측에서, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라 주여유면(6b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 반대의 육각형면(2)(제2 다각형면)으로부터 멀어진 후에, 이 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되도록 형성되어 있다. 이 특징적인 구성은 경사각 점증 영역(6e)을 형성하지 않는 경우에도, 적용할 수 있다.

이 때문에, 절삭 부스러기는 코너날(5) 측의 선단부에서 주절삭날(6)이 이루는 볼록 곡선에 따른 단면 볼록 곡선상으로 연신되어 박육으로 생성되므로, 보다 한층 더 작은 컬 반경에 말아 넣기 쉬워진다. 따라서, 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 더욱 확실히 후단부보다도 작게 하여, 컬의 중심선을 공구 본체(11)의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하게 하여, 절삭 부스러기 배출 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 주절삭날(6)에 의해 생성된 절삭 부스러기가 피삭재의 절삭된 벽면에 접촉하거나, 인서트 본체(1) 사이에 혼입되는 것을 피할 수 있다. 이 때문에, 설령 절입이 큰 절삭 조건에서도, 이러한 절삭 부스러기의 혼입에 의해 마무리면(벽면)이 손상되는 것을 방지할 수 있음과 함께, 절삭 저항이 증대하는 것도 억제할 수 있고, 고품위로 고정밀도의 마무리면을 형성할 수 있으며, 또한, 박판의 절삭 가공에서도 채터링 진동이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

이와 같이 주절삭날(6)이 코너날(5) 측에서 주여유면(6b)에 대향하는 측면 시점에서 제1 단부(5A)로부터 제2 코너부(C2) 측을 향함에 따라 볼록 곡선을 그리면서 반대의 육각형면(2)으로부터 멀어진 후에, 반대의 육각형면(2) 측을 향해 연장되어 있는 경우에는, 본 실시형태와 같이 주절삭날(6)이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경(R)은 3㎜∼10㎜의 범위 내임과 함께, 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 적어도 1.0㎜의 범위에서 볼록 곡선을 이루고 있는 것이 바람직하다.

주절삭날(6)이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경(R)이 3㎜를 하회하면, 이 부분에서 주절삭날(6)이 돌기상이 되어 결손 등이 발생하기 쉬워질 우려가 있는 한편, 곡률 반경(R)이 10㎜를 상회하면, 볼록 곡선이 평탄하게 되어, 상술한 바와 같이, 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 효과가 저하될 우려가 있다. 주절삭날(6)이 볼록 곡선을 그리는 범위가 코너날(5)의 제1 단부(5A)로부터 1.0㎜의 범위보다 짧은 경우에도, 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어하는 효과를 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다.

또한, 본 실시형태에서는 인서트 본체(1)가 제1, 제2 다각형면인 2개의 육각형면(2)의 중심을 통과하는 인서트 중심선(C) 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 이들 2개의 육각형면(2)에 관해 표리 반전 대칭 형상의 육각형 판상으로 형성되어 있고, 2개의 육각형면(2)에는 3개씩의 제1, 제2 코너부(C1, C2)가 둘레 방향에 교대로 배치되고, 인서트 중심선(C) 방향에는 서로 반대 측으로 배치되어 있으며, 2개의 육각형면(2)끼리에서는 코너날(5)의 제1 단부(5A)와 제2 단부(5B)가 인서트 본체(1)의 둘레 방향에 반대 측으로 배치되어 있고, 따라서, 표리의 육각형면(2)끼리에서 주절삭날(6)과 부절삭날(7)이 이들 제1, 제2 단부(5A, 5B)로부터 둘레 방향에 반대 방향으로 연장되도록 형성되어 있다.

본 실시형태의 절삭 인서트는 유용한 절삭 인서트이며, 1개의 인서트 본체(1)의 표리의 육각형면(2)에서 각각 3회씩 합계 6회의 코너날(5), 주절삭날(6), 및 부절삭날(7)의 사용을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 절삭 인서트는 인서트 본체(1)의 코너 여유면(5b), 주여유면(6b), 및 부여유면(7b)이 형성되는 측면(3)이 인서트 중심선(C)에 평행하게 연장되도록 형성된 네거티브 타입의 절삭 인서트이므로, 코너날(5)이나 주절삭날(6), 부절삭날(7)의 날끝각을 확보하여 날끝 강도를 향상시킬 수 있고, 코너날(5), 주절삭날(6), 및 부절삭날(7)에 치핑이나 결손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 코너날 측 절삭 부스러기의 선단부의 컬 반경을 후단부보다도 작게 하여, 절삭 부스러기를 공구 본체의 후단 측을 향함에 따라 내주 측을 향하는 컬 중심선 방향으로 컬시킴으로써, 주절삭날에 의해 형성되는 피삭재의 벽면으로부터 멀어지는 방향으로 절삭 부스러기의 배출 방향을 제어할 수 있고, 이에 의해 절삭 부스러기가 벽면과 주절삭날 사이에 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 산업상 이용이 가능하다.

1 인서트 본체
2 육각형면(제1, 제2 다각형면)
3 측면
4 장착공
5 코너날
5A 코너날(5)의 제1 단부
5B 코너날(5)의 제2 단부
5a 코너 경사면
5b 코너 여유면
6 주절삭날
6a 주경사면
6b 주여유면
6e 경사각 점증 영역
7 부절삭날
7a 부경사면
7b 부여유면
11 공구 본체
12 인서트 장착 시트
13 클램프 나사
C 인서트 중심선
L 코너 경사면(5a) 및 그 랜드부(5c)와, 부경사면(7a) 및 그 랜드부(7c)와의 경계선
M 코너 경사면(5a) 및 그 랜드부(5c)와, 주경사면(6a) 및 그 랜드부(6c)와의 경계선
N 경사각 점증 영역(6e)이 형성되는 범위
P 코너날(5)의 제2 단부(5B)로부터 연장되는 인서트 중심선(C)에 수직인 평면
t 코너날(5)의 제1 단부(5A)의 제2 단부(5B)에 대한 돌출량
R 주여유면(6b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 주절삭날(6)이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경
O 공구 본체(11)의 축선
T 공구 회전 방향
α 부여유면(7b)에 대향하는 측면 시점에 있어서, 부절삭날(7)이 평면(P)에 대해 이루는 경사각
β 육각형면(2)에 대향하는 방향으로부터 본 평면 시점에 있어서, 경계선(M)이 주절삭날(6)에 대해 이루는 교차각
θ 경사각 점증 영역(6e)에 있어서의 주경사면(6a)의 경사각

Claims

서로 반대 측을 향하는 제1, 제2 다각형면과, 이들 제1, 제2 다각형면의 주위에 배치되는 복수의 측면을 구비한 다각형 판상의 인서트 본체를 갖고,
이 인서트 본체의 상기 제1 다각형면의 코너부 중 제1 코너부에는, 이 제1 다각형면에 코너 경사면을 갖는 코너날이 형성되며,
이 코너날로부터 상기 제1 다각형면의 둘레 방향에 있어서 상기 제1 코너부에 인접하는 제2 코너부에 있어서는, 상기 코너 경사면에 이어지는 주경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부로부터 연장되는 주절삭날이 형성되고,
상기 주절삭날은 적어도 상기 코너날 측에, 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라 상기 주경사면의 경사각이 정각 측으로 점차 커지는 경사각 점증 영역을 구비하고,
상기 경사각 점증 영역은 제1 다각형면에 대향하는 평면 시점에 있어서 코너날의 제1 단부로부터 1.0㎜∼2.0㎜의 범위 내에 형성되고, 코너날의 제1 단부로부터 2.0㎜를 초과하는 범위에서는 주절삭날의 경사각이 일정하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 경사각 점증 영역에 있어서의 경사각의 점증량이 5°이상인 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 코너날의 제1 단부로부터 상기 제1 다각형면의 내측으로 연장되는 상기 주경사면과 코너 경사면의 경계선은, 상기 제1 다각형면에 대향하는 평면 시점에 있어서, 상기 주절삭날에 20°∼60°의 범위 내의 교차각으로 교차하고 있는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 코너날은 상기 제1 단부를 향함에 따라 상기 제2 다각형면으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되어 있는 절삭 인서트.
제 5 항에 있어서,
상기 코너날은 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 오목 곡선상으로 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 5 항에 있어서,
상기 코너날의 제1 단부는 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부에 대해, 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 0.05㎜∼0.15㎜의 범위 내의 돌출량으로 돌출되어 있는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 인서트 본체는 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선을 갖고 있음과 함께,
상기 제1 다각형면에는 상기 주경사면과는 반대 측에 있어서 상기 코너 경사면에 이어지는 부경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부로부터 연장되는 부절삭날이 형성되어 있고,
이 부절삭날은 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 부절삭날을 개재하여 상기 부경사면에 교차하는 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면을 따라, 또는, 상기 코너날의 제2 단부로부터 멀어짐에 따라 상기 제2 다각형면 측을 향하도록 연장되어 있는 절삭 인서트.
제 8 항에 있어서,
상기 부절삭날은 상기 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면에 대한 경사각이 0°∼15°의 범위 내로 되어 있는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 주절삭날은 상기 코너날 측에서는 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라, 상기 복수의 측면 중 상기 주경사면과 교차하는 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 상기 제2 다각형면으로부터 멀어진 후에 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되어 있는 절삭 인서트.
제 10 항에 있어서,
상기 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 주절삭날이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경은 3㎜∼10㎜의 범위 내임과 함께, 상기 코너날의 제1 단부로부터 적어도 1.0㎜의 범위에서 상기 주절삭날이 볼록 곡선을 그리고 있는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 인서트 본체는 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 상기 제1, 제2 다각형면에 관해 표리 반전 대칭 형상의 육각형 판상으로 형성되어 있고,
상기 제1, 제2 다각형면에는 3개씩의 상기 제1, 제2 코너부가 둘레 방향에 교대로 배치되고, 상기 인서트 중심선 방향에는 서로 반대 측으로 배치되어 있으며,
상기 제1, 제2 다각형면끼리에서는 상기 코너날의 제1 단부와, 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부가 상기 인서트 본체의 둘레 방향에 반대 측으로 배치되어 있는 절삭 인서트.
제 12 항에 있어서,
상기 인서트 본체의 측면은 상기 인서트 중심선에 평행하게 연장되어 있는 절삭 인서트.
축선 방향으로 회전하는 공구 본체의 선단부 외주에 형성된 인서트 장착 시트에, 제 1 항 또는 제 3 항의 절삭 인서트가 상기 코너날을 상기 공구 본체의 선단 외주 측에 위치시킴과 함께, 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 연장되는 상기 주절삭날을 상기 공구 본체의 외주 측에 위치시켜, 이들 코너날과 주절삭날에 이어지는 상기 코너 경사면과 주경사면을 공구 회전 방향을 향해 탈착 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 날끝 교환식 절삭 공구.
서로 반대 측을 향하는 제1, 제2 다각형면과, 이들 제1, 제2 다각형면의 주위에 배치되는 복수의 측면을 구비한 다각형 판상의 인서트 본체를 갖고,
이 인서트 본체의 상기 제1 다각형면의 코너부 중 제1 코너부에는, 이 제1 다각형면에 코너 경사면을 갖는 코너날이 형성되며,
이 코너날로부터 상기 제1 다각형면의 둘레 방향에 있어서 상기 제1 코너부에 인접하는 제2 코너부에 있어서는, 상기 코너 경사면에 이어지는 주경사면을 상기 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부로부터 연장되는 주절삭날이 형성되고,
상기 주절삭날은 상기 코너날 측에서는 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 상기 제2 코너부 측을 향함에 따라, 상기 복수의 측면 중 상기 주경사면과 교차하는 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 볼록 곡선을 그리면서 상기 제2 다각형면으로부터 멀어진 후에 상기 제2 다각형면 측을 향해 연장되어 있고,
상기 코너날은 상기 제1 단부를 향함에 따라 상기 제2 다각형면으로부터 멀어져 돌출되는 방향으로 연장되어 있고, 상기 제1 단부는 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부보다 돌출하고,
상기 인서트 본체는 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선을 갖고 있음과 함께,
상기 제1 다각형면에는 상기 주경사면과는 반대 측에 있어서 상기 코너 경사면에 이어지는 부경사면을 당해 제1 다각형면에 갖고, 상기 코너날의 제1 단부와는 반대 측의 당해 코너날의 제2 단부로부터 연장되는 부절삭날이 형성되어 있고,
이 부절삭날은 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 당해 부절삭날을 개재하여 상기 부경사면에 교차하는 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서 상기 코너날의 제2 단부로부터 멀어짐에 따라 상기 제2 다각형면 측을 향하도록 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 15 항에 있어서,
상기 주여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 주절삭날이 그리는 볼록 곡선의 곡률 반경은 3㎜∼10㎜의 범위 내임과 함께, 상기 코너날의 제1 단부로부터 적어도 1.0㎜의 범위에서 상기 주절삭날이 볼록 곡선을 그리고 있는 절삭 인서트.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 코너날의 제1 단부로부터 상기 제1 다각형면의 내측으로 연장되는 상기 주경사면과 코너 경사면의 경계선은, 상기 제1 다각형면에 대향하는 평면 시점에 있어서, 상기 주절삭날에 20°∼60°의 범위 내의 교차각으로 교차하고 있는 절삭 인서트.
삭제
제 15 항에 있어서,
상기 코너날은 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 오목 곡선상으로 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 코너날의 제1 단부는 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부에 대해, 상기 인서트 본체의 복수의 측면 중 상기 코너날을 개재하여 상기 코너 경사면에 교차하는 코너 여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 0.05㎜∼0.15㎜의 범위 내의 돌출량으로 돌출되어 있는 절삭 인서트.
삭제
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 부절삭날은 상기 부여유면에 대향하는 측면 시점에 있어서, 상기 인서트 중심선에 수직인 평면에 대한 경사각이 0°∼15°의 범위 내로 되어 있는 절삭 인서트.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 인서트 본체는 상기 제1, 제2 다각형면의 중심을 통과하는 인서트 중심선 방향으로 120°씩 회전 대칭 형상임과 함께, 상기 제1, 제2 다각형면에 관해 표리 반전 대칭 형상의 육각형 판상으로 형성되어 있고,
상기 제1, 제2 다각형면에는 3개씩의 상기 제1, 제2 코너부가 둘레 방향에 교대로 배치되어 상기 인서트 중심선 방향에는 서로 반대 측으로 배치되어 있으며,
상기 제1, 제2 다각형면끼리에서는 상기 코너날의 제1 단부와, 이 제1 단부와는 반대 측의 상기 코너날의 제2 단부가 상기 인서트 본체의 둘레 방향에 반대 측으로 배치되어 있는 절삭 인서트.
제 23 항에 있어서,
상기 인서트 본체의 측면은 상기 인서트 중심선에 평행하게 연장되어 있는 절삭 인서트.
축선 방향으로 회전하는 공구 본체의 선단부 외주에 형성된 인서트 장착 시트에, 제 15 항 또는 제 16 항의 절삭 인서트가 상기 코너날을 상기 공구 본체의 선단 외주 측에 위치시킴과 함께, 이 코너날의 상기 제1 단부로부터 연장되는 상기 주절삭날을 상기 공구 본체의 외주 측에 위치시켜, 이들 코너날과 주절삭날에 이어지는 상기 코너 경사면과 주경사면을 공구 회전 방향을 향해 탈착 가능하게 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 날끝 교환식 절삭 공구.