KR20000068268A

KR20000068268A - 절삭 삽입체

Info

Publication number: KR20000068268A
Application number: KR1019997001403A
Authority: KR
Inventors: 사트란아미르; 멘유리
Original assignee: 에란 마르쿠스; 이스카 엘티디.; 탈 샬모니
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 2000-11-25
Also published as: US5904449A; KR20000068265A; AR009283A1; IL128076A; WO1998007541A1; IL128076A0; JP3046268U; EP0921882A1; PL331463A1; CA2262659A1; KR100507824B1; JP2000516154A; KR100465953B1; CN1228043A; DE29714939U1; BR9711633A; NO990752D0; HUP9904100A2; ZA977512B; AU3782497A

Abstract

본 발명에 따른 칩 절삭 삽입체는 상부 칩면(2)과, 하부 기부면(4)과, 적어도 세 개의 측면(6, 8)과, 상기 상부면(2)과 두 개의 삽입체 측면(6)의 교차부에 형성된 적어도 두 개의 절삭날(10)을 갖는다. 각각의 절삭날(10)은 선단부 및 후단부(30, 32)를 갖는다. 각각의 절삭날(10)과 관련된 측면(6)은 제1 내각(α₁)으로 삽입체 기부면(4)에 대해 경사진 상부 제1 릴리프부(20)와, 제2 내각(α₂)으로 삽입체 기부면(4)에 대해 경사진 하부 제2 릴리프부(22)를 포함하며, 제2 내각(α₂)은 예각이고 적어도 절삭날(10)의 일부를 따라 제1 내각(α₁)과는 다르다.

Description

절삭 삽입체{cutting insert}

특히 본 발명과 관련된 종류의 절삭 삽입체는 미국 특허 제5,447,396호에 개시되어 있다. 삽입체는 폼 프레싱(form pressing) 및 소결에 의해 제조되고 삽입체를 절삭 공구의 삽입체 수용 포켓 내에 장착하기 위한 클램핑 나사를 수용하도록 된 중심 관통 보어가 형성된다. 삽입체는 상부 칩면과, 하부 기부면과, 이들 사이에서 연장되고 각각의 주 절삭날 및 부 절삭날을 삽입체 상부면에 형성하는 두 쌍의 대향 주 측면 및 부 측면을 갖는다. 각각의 주 측면은 교차선에서 서로 교차하는 상하 릴리프부(relief section)를 포함하며, 상부 릴리프부는 비틀려 만곡되어 있고 삽입체 상부면으로부터 외향으로 연장되며, 하부 릴리프부는 삽입체가 공구의 삽입체 수용 포켓 내에 장착될 때에 삽입체 위치 설정면으로 기능하도록 종래 방식으로 삽입체 하부면을 향해 내향으로(양으로) 연장된다.

국제 특허 출원 공개 제WO 95/17284호는 주 측면의 상부 릴리프부의 독특한 기하 형상면에서 상기와 유사한 절삭 삽입체를 개시하고 있다. 그러나, 국제 특허 출원 공개 제WO 95/17284호의 삽입체에서, 주 측면의 상하 릴리프부의 기하 형상은 별개로 조절되는 것이 아니라 오히려 삽입체 상부면으로부터 삽입체 하부면을 향해 외향으로 연장되는 단일 측면 형태이다. 삽입체 부 측면은 절삭 삽입체가 동작 주 측면과 관련된 동작 절삭날을 제공하도록 공구 홀더의 삽입체 수용 포켓 내에 장착될 때, 외향으로 연장되는 비동작 주 측면 및 부 측면이 삽입체 위치 설정면으로 기능하여 포켓 내로의 삽입체의 효과적인 더브테일형(dovetail-like) 클램핑이 제공되도록 삽입체 주 측면과 유사한 방식으로 방향을 갖는다. 따라서, 삽입체가 공구 내에 장착되게 하는 클램핑 나사에 인가되는 하중은 기본적으로 감소된다.

그러나, 국제 특허 출원 공개 제WO 95/17284호의 삽입체에서, 삽입체 기부에 대한 삽입체 측면의 경사도는 삽입체 기부에 인접한 삽입체 주 측면과 가공될 공작물 표면 사이에 제공되어야 하는 클리어런스에 의해 제한되며, 이러한 제한은 비교적 작은 절삭 직경을 갖는 절삭 공구의 경우에 특히 중요하다. 이와 같이, 그러한 공구에서, 삽입체 기부에 대한 주 측면의 이용 가능한 경사각은 90° 정도로 근접하여 더브테일 방식으로 삽입체를 클램핑하기에 적절하지 못하다.

본 발명의 목적인 상기 측면에서 장점을 갖는 새로운 절삭 삽입체를 제공하는 것이다.

본 발명은 칩 절삭 작업을 위한, 특히 밀링 커터 공구를 위한 절삭 삽입체에 관한 것이다.

본 발명의 보다 양호한 이해를 위해 그리고 실시예만을 통해 본 발명이 실제로 수행되는 방법을 나타내기 위해, 첨부 도면을 참조하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 절삭 삽입체의 사시도이다.

도2는 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 측면도이다.

도3은 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 평면도이다.

도4는 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 정면도이다.

도5는 도3의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따른 삽입체의 단면도이다.

도6, 도7, 도8 및 도9는 도3의 각각의 선 Ⅵ-Ⅵ, Ⅶ-Ⅶ, Ⅷ-Ⅷ 및 Ⅸ-Ⅸ를 따른 절삭 삽입체의 단면도이다.

도10은 공구 홀더 내에 장착될 때에 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 단면도이다.

도11은 도10의 확대 상세도이다.

도12A 및 도12B는 본 발명의 대안 실시예에 따른 절삭 삽입체의 단면도이다.

본 발명에 따르면, 상부 칩면과, 하부 기부면과, 적어도 세 개의 측면과, 상기 상부면과 두 개의 삽입체 측면의 교차부에 형성된 적어도 두 개의 절삭날을 가지며, 각각의 절삭날은 선단부 및 후단부를 가지며, 각각의 절삭날과 관련된 측면은 제1 내각(interior angle)으로 삽입체 기부면에 대해 경사진 상부 제1 릴리프부와, 제2 내각으로 삽입체 기부면에 대해 경사진 하부 제2 릴리프부를 포함하며, 상기 제2 내각은 예각이고 적어도 절삭날의 일부를 따라 제1 내각과는 다른 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체가 제공된다.

양호하게는 상기 제1 내각도 예각이고 필요하면 90°이거나 약 90°일 수도 있다. 제1 내각이 예각이면, 제2 내각보다 예각인 것이 양호하다. 따라서, 삽입체 측면은 절삭날의 길이의 적어도 일부를 따라 절삭 기부면에 대한 예각의 내각은 삽입체 상부면에 인접한 최소값으로부터 삽입체 기부면에 인접한 최대값까지 삽입체 높이를 따라 변한다. 이는 전체 높이를 따른 삽입체와 가공될 공작물 표면 사이의 필요한 클리어런스를 유지하게 하여, 삽입체는 절삭날에 수직하게 취한 단면으로 가능한 최대 폭을 갖는다.

양호한 실시예에서, 삽입체는 한 쌍의 대향 측면과, 한 쌍의 대향 부 측면과, 상기 대향 주 측면과 관련된 한 쌍의 대향 인덱싱 가능한 주 절삭날을 갖는다. 양호하게는, 각각의 주 측면의 상기 제1 릴리프부는 만곡되어 있으며, 상기 제1 내각은 삽입체가 절삭날이 공구 축에 대해 경사진 상태로 적절한 절삭 직경의 공구 내에 장착될 때에 측면 릴리프각이 대체로 절삭날을 따라 변하지 않도록 관련 주 절삭날을 따라 변한다. 양호하게는, 상기 제2 릴리프부는 대체로 평면형이고 삽입체 주 위치 설정면을 구성한다.

양호하게는, 삽입체의 각각의 부 측면에는 삽입체 기부면의 방향으로 외향으로 연장되는 부 위치 설정면이 형성된다. 또한, 각각의 부 측면은 평면도에서 보아 삽입체의 상기 부 위치 설정면을 넘어 적어도 약간 돌출하는 부 절삭날을 삽입체 상부면과 함께 형성하는 것이 양호하다.

본 발명에 따른 칩 절삭 삽입체(1)는 도1, 도2, 도3 및 도4에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(1)는 상부 칩면(2), 하부 칩면(3), 두 개의 대향 주 측면(6) 및 두 개의 대향 부 측면(8)을 갖는 프리즘형 인덱싱 가능한 삽입체이다. 절삭 삽입체(1)는 각각의 주 측면(6) 및 부 측면(8)과 삽입체의 상부 칩면(2)의 교차부에 형성된 두 개의 주 절삭날(10) 및 두 개의 부 절삭날(12)을 갖는다. 절삭 삽입체(1)에는 이러한 절삭 삽입체(1)를 절삭 공구(도시되지 않음)의 공구 홀더 내에 형성된 삽입체 수용 포켓 내에 장착하기 위한 클램핑 나사를 수용하도록 된 중심 관통 보어(14)가 형성된다.

도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 각각의 주 측면(6)은 제1 릴리프부(20)와, 제2 릴리프부(22)와, 삽입체 기부면(4)에 인접하게 배치된 제3 릴리프부(24)를 가지며, 이러한 부분들은 도5에 각각 α₁, α₂및 α₃으로 지시된 서로 다른 제1, 제2 및 제3 내각으로 삽입체 기부면에 경사져 있다.

도7, 도8 및 도9에 도시된 바와 같이, 상기 실시예에서, 제1 및 제2 내각(α₁및α₂)은 모두 대체로 관련된 주 절삭날(10)의 전체 길이를 따라 예각이며, 제1 내각(α₁)은 제2 내각(α₂)보다 예각이다. 제1 내각(α₁)은 동작 주 절삭날이 공구 축에 경사져 있는 상태로 삽입체가 공구 내에 장착될 때에 릴리프각이 대체로 절삭날의 길이를 따라 변하지 않도록 절삭날(10)의 길이를 따라 변한다. 상기 실시예에서, 제1 내각(α₁)은 부 절삭날(12)과 관련된 삽입체 선단부(30)에 약 90°로 인접한 상태로부터 삽입체 후단부(32)에 인접한 최소값까지 변한다. 삽입체 주 측면(6)의 제2 릴리프면은 평면형이고 삽입체 주 위치 설정면으로서 기능하도록 되어 있다. 이와 같이, 제2 내각(α₂)은 절삭날(12)의 길이를 따라 변하지 않고 특히 삽입체 직경과 절삭 공구의 절삭 직경에 따라 대체로 65° 내지 87°의 범위일 수도 있다. 제3 내각(α₃)은 약 90°이다.

도1에 도시된 바와 같이, 각각의 부 측면(8)은 부 절삭날(12)과 관련된 구역(34)을 갖고 구역(36)은 절삭 기능을 보유하지 않은 모서리(38)와 관련되어 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 부 절삭날(12)과 부 측면(8)의 구역(34)은 구역(36)에 대해 돌출된다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 부 측면(8)은 삽입체 상부면(2)으로부터 삽입체 기부면(4)으로 외향으로 연장된다는 점에서 주 측면(6)과 유사한 기하 형상을 갖는다. 도1 및 도4에 도시된 바와 같이, 주 측면(6)과 마찬가지로, 부 측면(8)은 제1, 제2 및 제3 부분(40, 42 및 44)을 갖는다. 부 절삭날(12)에 인접한 구역(34)의 제1 릴리프부(40)는 양호하게는 도6에 도시된 바와 같은 음의 릴리프 기하 형상을 갖는다. 절삭 기능을 갖지 않는 모서리(38)와 관련된 부 측면의 구역(36)의 제2 부분(42)은 삽입체 부 위치 설정면으로서 기능하도록 되어 있다.

상기 삽입체(1)는 대체로 미국 특허 제08/360,522호 또는 그 대응 출원의 국제 공개 제WO 95/17284호에 상세하게 기재된 바와 같이 더브테일 방식으로 절삭 공구의 삽입체 수용 포켓에 장착되도록 되어 있으며, 이는 참조를 위해 본 명세서에 포함되어 있다. 절삭 삽입체(1)가 그러한 방식으로 절삭 공구 내에 장착될 때, 비동작 주 측면과 삽입체 동작 절삭 코너로부터 멀리 떨어진 비동작 부 측면은 주 위치 설정면 및 부 위치 설정면이 삽입체 수용 포켓의 대응하는 측벽에 인접한 상태로 이격되어 수렴한다.

도10 및 도11에는 삽입체의 공구 내로의 더브테일 장착과 관련된 장점 외에도 본 발명에 따른 삽입체 주 측면의 독특한 기하 형상이 절삭 작업 동안에 삽입체가 전체 삽입체 높이를 따라 가공될 공작물(W)로부터의 필요한 클리어런스(C)를 유지할 수 있게 한다는 것이 도시되어 있다.

특히, 본 발명에 따른 측면의 기하 형상을 갖는 절삭 삽입체가 기존의 망상(net-shape) 분말 야금 공정, 양호하게는 후속의 연마 가공 없이 다이 내에서의 폼 프레싱에 의해 용이하게 제조될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.

본 발명의 절삭 삽입체는 상기와 다른 특징을 가질 수도 있다. 예컨대, 절삭 삽입체는 삼각형, 사각형 또는 기타 적절한 구성을 가질 수도 있고, 그에 따라 세 개 이상의 동일한 주 절삭날을 가질 수도 있다. 공구 내에서의 삽입체의 위치에 따라, 주 측면의 제1 릴리프부에 의해 형성된 각(α₁)은 동작 절삭날의 후단부에 인접한 곳보다 선단부에 인접한 곳에서 예각일 수도 있다. 각(α₁)은 반드시 예각일 필요는 없고 오히려 각각 도12A 및 도12B에 도시된 바와 같이 음이거나 양일 수도 있다. 일반적으로, 각(α₁)은 90°±15°의 범위에 있다. 또한, 삽입체 주 측면이 관련된 주 절삭날의 전체 길이를 따라 상기 독특한 기하 형상을 가질 필요는 없고 오히려 일부를 따라서만 그러한 형상을 가질 수도 있다. 또한, 삽입체 절삭날은 소정의 적절한 기하 형상 및 방향을 가질 수도 있다. 이와 같이, 예컨대, 삽입체 주 절삭날은 삽입체 기부에 대해 경사질 수도 있다.

본 발명에 따른 절삭 삽입체가 상기 것이외의 변경예를 가질 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.

〈도면 부호 목록〉

1절삭 삽입체

2상부 칩면

4하부 기부면

6주 측면

8부 측면

10주 절삭날

12부 절삭날

14중심 관통 보어

20주 측면의 제1 릴리프부

22주 측면의 제2 릴리프부

24주 측면의 제3 부분

30주 절삭날의 선단부

32주 절삭날의 후단부

34부 절삭날과 관련된 부 측면 구역

36부 절삭날과 관련되지 않은 부 측면 구역

38구역(36)과 관련된 절삭 기능이 없는 모서리

40부 측면의 제1 부분

42부 측면의 제2 부분

44부 측면의 제3 부분

Claims

상부 칩면과, 하부 기부면과, 적어도 세 개의 측면과, 상기 상부면과 두 개의 삽입체 측면의 교차부에 형성된 적어도 두 개의 절삭날을 가지며, 상기 각각의 절삭날은 선단부 및 후단부를 가지며, 상기 각각의 절삭날과 관련된 측면은 제1 내각으로 삽입체 기부면에 대해 경사진 상부 제1 릴리프부와, 제2 내각으로 삽입체 기부면에 대해 경사진 하부 제2 릴리프부를 포함하며, 상기 제2 내각은 예각이고 적어도 절삭날의 일부를 따라 제1 내각과는 다른 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 제1 내각은 적어도 절삭날 길이의 일부를 따라 예각인 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제2항에 있어서, 상기 제1 내각은 적어도 절삭날 길이의 일부를 따라 제2 내각보다 예각인 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 제1 내각은 적어도 절삭날 길이의 일부를 따라 90°인 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 제1 내각은 적어도 절삭날 길이의 일부를 따라 둔각인 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 삽입체는 한 쌍의 대향 주 측면과, 한 쌍의 부 측면과, 상기 대향 주 측면과 관련된 한 쌍의 대향 주 절삭날을 갖는 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 제1 릴리프부는 만곡되며, 상기 제1 내각은 공구 내에 장착될 때에 삽입체의 릴리프각이 삽입체 동작 절삭날을 따라 변하지 않도록 관련 절삭날의 길이를 따라 변하는 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 제2 릴리프부는 대체로 평면형이고 삽입체 주 위치 설정면을 구성하는 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제6항에 있어서, 상기 삽입체의 각각의 부 측면에는 삽입체 기부면을 향한 방향으로 외향으로 연장되는 부 위치 설정면이 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.
제9항에 있어서, 상기 각각의 부 측면은 삽입체 평면도에서 보아 삽입체의 상기 부 위치 설정면을 넘어 적어도 약간 돌출하는 부 절삭날을 삽입체 상부면과 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 칩 절삭 삽입체.