KR20010033979A - 밀링 공구용 절삭 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙의 고정 구멍(1)을 포함한 프리즘모양으로 된 밀링커터용 절삭 플레이트에 관한 것이다. 그 절삭 플레이트는 하부 베이스(2), 정면 페이스(3)와 측면의 공구 플랭크(4)에 의해 형성 되어있다. 상기 플레이트는 긴 측면에서 1차 정면 페이스(31)와 1차 플랭크(41)에 의해 형성된 두 개의 마주 향하여 위치하는 1차 절삭 에지들(5)과 짧은 측면에서 2차 정면 페이스들(32)과 2차 공구 플랭크들(42)에 의해 형성된 두 개의 마주 향하여 위치하는 2차 절삭 에지들(6)을 포함한다. 절삭 플레이트의 짧은 측면에서 마주 향하여 있는 높은 모서리부분에 절삭 에지들(7)이 제공되어 있다. 2차 공구 플랭크들(42)과 그 다음의 플랭크들(43)이 과도 표면에 의해 연결되어있다. 측면 공구 플랭크(4)의 공구 플랭크들(41,42)이 측면 공구 플랭크 파셋(401)과 평면 공구 플랭크(403)에 의해 형성되어있다.

Description

밀링 공구용 절삭 플레이트{Cutting plate for milling tools}

여러 가지 형태의 절삭 플레이트들이 예를 들어WO 95/07784 또는 EP 372729에 개시되어 있고, 그들 절삭 플레이트는 소결재료, 경금속(hard metal), 서멧(cermet)과 입방체 질화붕소로 형성되고, 불연속적인 절삭 과정에 유리하게 영향을 주는 다른 기하학적 요소뿐만 아니라 큰 리딩각(leading angle)을 가진 정(正)의 기하학적 형상(positive geometry)을 특징으로 한다. 그 절삭 플레이트들은 대개 칩 페이스(chip face)의 윗면과 서로 교차하는, 플랭크(flank)의 측면들이 평평한 지면에 접합된 프리즘 형상체로 형성되어 있다. 이들 절삭 플레이트 모두는 적어도 한 개의 블레이드(blade)를 가지며, 그 블레이드의 에지(edge)는 칩 페이스와 플랭크 표면의 교차선에 의해 형성된다.

EP 457488에 기재된 절삭 플레이트는 실질적으로 다면체(평행육면체)로 형성되었고 칩 페이스와 플랭크의 대응하는 부분들에 의해 형성되는 2개의 마주 향하여 위치된 1 차 블레이드(primary blade)를 가지고 있다. 그러한 경우, 이 1 차 블레이드의 플랭크 벽의 표면들은 세 부분, 즉플랭크의 제 1 모서리를 이루는 칩 페이스에 접하여 있는 제 1 부분, 절삭 플레이트의 베이스에 접하여 있고 플랭크의 제 2 모서리를 이루는 제 2 부분, 및 제 1 부분과 제 2 부분사이에서 그 부분들에 대하여 횡방향으로 배치되고 절삭 플레이트 외측에서 제 1 부분과 함께 180°보다 작은 각을 형성하는 연결부분으로 구성된다. 그러한 경우, 제 1 플랭크각은 7°내지 20°의 범위내에 있고; 0°내지 15°사이의 제 2 플랭크각 보다는 크다. 두개의 2차 블레이드가 나머지 플랭크 벽들과 칩 페이스의 인접부분들 사이에 형성되고, 상응하는 플랭크 부분들과 칩 페이스 부분들은 일정하게 굴곡져있고, 그것은 밀링머신의 하우징에 대한 플랭크와 정면(front)의 작동각이 불변임을 의미한다. 그러한 경우, 2 차 블레이드는 굴곡진 형태의 파셋(facet)들에 의해 칩 페이스로부터 떨어져있다.

그 파셋의 곡면뿐만 아니라, 플랭크와 칩 페이스의 각 부분들의 일정한 굴곡으로 인해, 절삭 플레이트의 제작이 매우 복잡하고, 또한, 밀링작업 중에 발생하여 절삭 플레이트로 전달되는 열의 발산이 만족스럽게 달성되지는 않는다.

본 발명은 특허청구범위의 청구항 1 의 전문에 기술된 밀링 공구용의 교체 가능한 절삭 플레이트에 관한 것이다.

도 1 은 반구모(calotte) 모양의 리브를 가진 기본 실시 예의 절삭 플레이트의 사시도;

도 2 및 도 3 은 원통형 리브, 또는 원통형으로 단이 진 리브들을 가진 다른 실시 예들의 절삭 플레이트의 사시도;

도 4 는 플랭크각이 표시되고 1 차 블레이드를 갖는 절삭 플레이트를 나타내는 단면도;

상기의 종래 기술을 기초로 하여, 본 발명의 기본 목적은 그 해결책을 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 그러한 목적이 청구항 1의 특징들에 의해 달성된다.

절삭 플레이트는 중앙의 고정구멍을 가진 프리즘의 형태로 밀링 공구들에 연관된다. 절삭 플레이트는 하부 베이스(base), 정면(front)과 외측 플랭크로 형성되고, 1 차 정면 페이스(primary front face)와 1 차 플랭크에 의해 긴 측부에 형성된 두 개의 마주 향하여 위치한 1 차 블레이드, 2 차 정면 페이스와 2 차 플랭크에 의해 짧은 측면에 형성된 두 개의 마주 향하여 위치한 2 차 블레이드, 및 절삭 플레이트의 짧은 측면에서 마주 향하여 위치된 높은 모서리부분에 위치하는 스트리핑(stripping) 블레이드를 가지고 있다. 스트리핑 블레이드는 정면 페이스와 스트리핑 페이스에 의해 형성되고 2 차 플랭크와 스트리핑 페이스는 과도 페이스에 의해 연결되어 있다. 외측 페이스들의 플랭크들은 외측 플랭크 파셋과 편평한 플랭크에 의해형성되고, 그 파셋과 편평한 플랭크는 편평한 중간 페이스로 서로 연결되어 있으며, 플랭크 파셋이 베이스에 수직인 면과 함께 제 1 플랭크각 α1을 형성하고 플랭크가 베이스에 대해 제 3 플랭크각 α3로 형성되고, 중간 페이스가 제 2 플랭크각 α2로 형성되며 상기 플랭크각들은 식 α1≤α2≤α3의 관계에 있다. 정면 페이스들은 플랭크 절삭 에지의 방향으로 리딩각Г 만큼 기울어져 있다.

본 발명의 부가적인 방편과 유용한 실시형태는 종속 청구항들에서 알 수 있다.

본 발명의 유리한 실시형태에서, 제 1 플랭크각 α1은

0°≤α1 ≤ 3°

범위의 값을 가지는 것이 바람직하고; 제 2 플랭크각 α2는

3°≤α2 ≤ 8°

범위의 값을 가지는 것이 바람직하고; 그리고 제 3 플랭크각 α3는

6°≤α3 ≤ 20°

범위의 값을 가지는 것이 바람직하고; 외측 플랭크 파셋의 폭은 실질적으로 일정하며, 리딩각 Г0은

0°≤ Г0 ≤ 30°

범위내이고, 1 차 및 2 차 정면 페이스들은 외측 정면 파셋을 가지고 있다.

공구의 내구연한을 증가시키기 위해, 1 차 정면 페이스 및/또는 2 차 정면 페이스의 하부부분들이, 반구모(calottes) 모양이거나 리브(rib)를 갖추는 것이 유리하고, 원통형면에 의해 상호 연결된 2개의 반구모로 형성된 그러나, 또는, 리브가 정면 다셋의 내부 에지를 가로지르는 평면에 의해 지지되는 원통형 면으로 상호 연결된 두 반구모로 형성될 수도 있다.

상기 절삭 플레이트의 제작은 제안된 수단에 의해 간편해지고, 따라서 생산단가가 줄어든다. 플랭크 파셋의 형태로 인해, 밀링작업 동안 발생하는 진동이 흡수되고, 정면에 있는 리브들이 칩과 공구사이의 접촉을 줄이며, 따라서 칩과 절삭 플레이트의 정면사이의 접촉구역에서 발생되는 열의 양을 줄인다. 상기 절삭 플레이트 정면의 이러한 변경으로 인해 절삭온도가 줄고 결국 공구의 내구연한이 증대가 된다.

본 발명의 실시예가 도면에 도식적으로 아래에 더욱 자세하게 설명한다.

절삭 플레이트는, 중앙의 고정구멍(1)을 가지고 하부 베이스(2), 정면(3)과 외측 플랭크(4)로 형성된 프리즘모양의 평행한 다면체형태를 가진다. 절삭 플레이트의 긴 측면에는, 두 개의 1 차 정면 페이스(31)와 1 차 플랭크(41)에 의해 형성된 두 개의 마주 향하여 위치된 1 차 블레이드(5)들이 제공되어 있고, 절삭 플레이트의 짧은 측면에는, 두 개의 2 차 정면 페이스(32)와 2 차 플랭크(42)에 의해 형성된 두 개의 마주 향하여 위치된 2 차 블레이드(6)들이 제공되어 있다. 하부 베이스(2)의 평면에 비례하여, 1 차 블레이드(5)의 경사각은 절삭 플레이트의 1 차 블레이드(5)들이 반대방향으로 경사져 하부 베이스(2)의 대응하는 에지들과 함께 예각을 이룰 때 일정하며, 그래서 1 차 블레이드들은 절삭 플레이트의 서로 마주한 1 차 플랭크(41)에 대해서 증가하기는 하지만 반대방향을 향하고 있는 1 차 정면 페이스(31)의 축방향 각을 제공한다. 따라서, 정면(3)의 두 개의 마주 향한 모서리에서의 절삭 플레이트의 높이는 정면(3)의 다른 두 개의 마주 향한 모서리에서의 절삭 플레이트의 높이보다 크다. 정면 파셋(33)(도 2, 도 3)이 중간절삭톱, 반거친(semi-roughing)절삭톱과 거친절삭톱에 대해 도2, 도3에서 도시한 절삭 플레이트의 정면(3)의 전체 가장자리, 즉, 1 차 정면 페이스(31)와 2 차 정면 페이스(32)에 형성된다.

상기 1 차 및 2 차플랭크(41)(42)를 포함하는, 외측 플랭크(4)는, 균등하게 평평하며 중간에 위치하는 페이스(402)에 의해 상호 연결된 외측 플랭크 파셋(401)과 편평한 플랭크(403)에 의해 형성된다. 상기 플랭크 파셋(401)은 1 차 블레이드(5)와 2 차 블레이드(6)의 절삭 에지들에 의해 형성되고, 일정한 폭을 가지며, 하부 베이스(2)에 수직인 평면에 대해서 0°≤ α1 ≤ 3°의 범위에 있는 제 1 플랭크각(α1)을 형성한다. 상기 플랭크(403)는 제 3 플랭크각(α3)으로 릴리프 연삭(relief grinding)에 의해 형성되고 제 3 플랭크각(α3)은 6°≤ α3 ≤ 20°의 범위에 있다. 최종적으로, 중간에 위치하는 상기 연결페이스(402)는 3°≤ α2 ≤ 8°의 범위에 있는 제 2 플랭크각(α2)으로 형성된다. 플랭크각 α1,α2 와 α3는 α1 ≤ α2 ≤ α3 으로 나타내어지는 관계를 가진다. 또한, 절삭 플레이트의 짧은 측면에는, 절삭 플레이트의 높게 위치한 모서리부분에서 서로 반대로 형성된 완만한 페이스(43)가 제공되어 있다. 그 완만한 페이스(43)는 평평한 페이스의 형태이거나 회전 면의 부분으로 형성되고, 둥근 페이스(44)에 의해 1 차 플랭크(41)에 연결되고 과도 페이스(45)에 의해 2 차 플랭크에 연결되어 있다. 상기 정면(3)에서, 완만한 페이스(43)는, 정면 파셋(33)을 갖출 수 있는 완만한 정면페이스(34)로 연장하는 스트리핑 블레이드(7)를 형성한다.

1 차 정면 페이스(31), 2 차 정면 페이스(32)및 정면 페이스(34)의 면들은 리딩각Г0으로 고정 구멍(1)에 대하여 블레이드(5)(6)(7)의 절삭 에지 방향으로 경사져 있으며, 상기 리딩각은 최대한 30°의 값을 가지며, 따라서 Г0〈30°의 관계가 적용된다. 1 차 정면 페이스(31)와 2 차 정면 페이스(32)의 하부부분에는 리브(8)가 형성되어 있고, 특히 1 차 정면 페이스(31)의 리브의 크기와 형태는 절삭 플레이트의 의도하는 용도에 따라 변할 수 있다. 공정의 정확성과 마무리를 위해, 상기 리브(8)는 도 1에 도시된 바와 같이 반구모(calotte)의 형태를 이룬다. 그러나, 중간 및 반거친절삭 공정을 위한 리브(8)는 도 2에 보여준 대로 원통형 면으로 연결된 2개의 반구모의 형태이다. 거친 절삭(rough-cut)공정을 위한 리브(8)는 도 3에 도시된 것처럼, 정면 파셋(33)의 내부에지를 가로지르는 평면에 의해 지지되는 원통형 면의 모양이다.

밀링 공정시, 절삭 플레이트는 밀링머신의 원주를 따라 일정한 간격으로 분포하고 베드(도시하지는 않은)에 여러 가지로 설치될 수 있다. 따라서, 절삭 플레이트는 정면 밀링공정을 위해 또는 모서리 밀링공정을 위해 90°로 2 차 플랭크(42)와 2 차 블레이드(6)를 사용하며, 이때, 연관된 거친 절삭 페이스(43)와 스트리핑 블레이드(7) 뿐만 아니라 1 차 블레이드(5)와 1 차 플랭크(41)는 서로 연동상태에 있다. 공정시, 상기 리브(8)가 정면(3)의 하부부분들에서 벗겨진 칩을 변형시켜; 칩과 절삭 플레이트의 정면(3)사이의 접촉을 줄이며, 따라서 칩과 절삭 플레이트의 정면(3) 사이의 접촉부위에 형성되는 열의 양을 줄인다.

상기 절삭 플레이트는 칩제거가 최소인 거친 밀링 공정에서부터 시작하여, 중간공정과 반거친 공정을 거쳐서, 재료의 거친 절삭까지의 공정에서 회전 밀링머신에서 재료를 처리하는데, 즉, 점도가 있고 소성 변형되는 칩과 짧고 소성 변형되지 않는 칩을 만들어 내는 재료를 처리하는데 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (11)

1. 중앙에 고정 구멍(1)을 가지는 프리즘 형태이고, 하부 베이스(2), 정면 페이스(3)와 외측 플랭크(4)로 형성되고, 긴 측면에서 1차 정면 페이스(31)와 1차 플랭크(41)에 의해 형성되는 두 개의 마주 향하여 위치하는 1차 블레이드(5)와, 짧은 측면에서 2차 정면 페이스(31)와 2차 플랭크(42)에 의해 형성되는 두 개의 마주 향하여 위치하는 2차 블레이드(6)와, 절삭 플레이트의 짧은 측면에서 마주 향하여 위치하는 높은 모서리부분에 위치하는 스트리핑 블레이드(7)를 가지고 있으며, 상기 스트리핑 블레이드는 정면 스트리핑 블레이드 페이스(34)와 스트리핑 블레이드 페이스(43)에 의해 형성되고, 상기 2차 플랭크(42)와 스트리핑 블레이드 페이스(43)가 과도 페이스(45)에 의해 상호 연결되어 있는, 밀링 공구용 절삭 플레이트에 있어서, 외측 페이스(4)의 플랭크(41,42)들은 평평한 중간 페이스(402)에 의해 상호연결된 외측 플랭크 파셋(401)과 편평한 플랭크(403)에 의해 형성되고, 상기 플랭크 파셋(401)에 상기 베이스(2)에 수직인 면과 함께 제 1 플랭크각(α1)을 형성하고, 상기 플랭크는 상기 베이스(2)에 대해 제 3 플랭크각(α3)으로 형성되고, 상기 중간 페이스는 제 2 플랭크각(α2)으로 형성되며, 상기 플랭크 각들이 α1 ≤α2 ≤α3의 관계를 가지고, 정면 페이스(31,32)의 평면과 정면 페이스(34)의 평면이 리딩각(Г0)으로 플랭크 절삭에지(5,6,7)들의 방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 밀링 공구용 절삭 플레이트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 플랭크각(α1)이 0°≤α1 ≤ 3°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 플랭크각(α2)이 3°≤α2 ≤ 8°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 3 플랭크각(α3)이 6°≤α3 ≤ 20°의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외측 플랭크 파셋(401)의 폭이 실질적으로 일정한 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리딩각(Г0)이 0°≤ Г0 ≤30°의 범위안에 있는 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 2차 정면 페이스(32)가 상기 1차 정면 페이스(31)와 외측 정면 파셋(33)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1차 정면 페이스(31) 및/또는 2차 정면 페이스(32)의 하부부분들이 리브들을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리브들(8)이 반구모(calotte)의 형태로 된 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 리브들(8)이 원통형 면에 의해 연결된 두 개의 반구모에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.
11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리브들(8)이 정면 파셋(33)의 내부에지를 가로지르는 평면에 의해 지지되는 원통형 면에 의해 서로 연결된 두 개의 반구모에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 절삭 플레이트.