KR20040075162A

KR20040075162A - 절삭 인서트 조립체

Info

Publication number: KR20040075162A
Application number: KR1020030010622A
Authority: KR
Inventors: 박홍식; 배대위
Original assignee: 대구텍 주식회사
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-08-27
Also published as: KR100533312B1

Abstract

본 발명은 절삭인서트의 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭 인서트의 구성과 상기 절삭 인서트를 툴 홀더에 결합하기 위한 클램프의 구성을 달리하여 절삭인서트가 툴 홀더에 보다 안정된 상태로 장착되게 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 상하면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버를 가지는 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 놓여지는 포켓부와, 스프링 수납 공간, 스크류 결합공간, 클램프의 결합돌기가 안착되는 슬로프면 그리고 클램프의 결합돌기를 수용하기 위한 결합공간을 구비하고 있는 툴홀더와, 상기 포켓부의 하부 평면에 안착되어 설치되는 시트와, 상기 시트를 고정하기 위한 시트 스크류와, 상기 절삭 인서트를 시트와 포켓부에 고정시키기 위한 두개의 돌기부를 가지며 결합용 스크류가 통과하는 보어를 가지는 클램프와, 상기 클램프의 보어 내부로 관통하여 클램프를 홀더에 고정시키고 조임시 클램프에 클램핑력을 발생시키기 위한 스크류와, 상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간과 홀더의 스프링 수납공간에 위치하여서 클램프에 반력을 발생시켜 절삭 인서트와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체를 제공한다.

Description

절삭 인서트 조립체{Fixing Device of Cutting Insert}

본 발명은 절삭인서트의 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절삭 인서트의 구성과 상기 절삭 인서트를 툴 홀더에 결합하기 위한 클램프의 구성을 달리하여 절삭인서트가 툴 홀더에 보다 안정된 상태로 장착되도록 한 것이다.

도 1은 종래 절삭 인서트의 조립체의 평면도로서, 일반적으로 사용되어온 중심부에 중공(3)이 있는 절삭 인서트(1)와, 상기 절삭 인서트(1)를 클램핑하면서, 중심부에 보어(7)가 형성된 클램프(2)와 상기 클램프(2)의 보어(7)에 결합용 스크류(8)가 체결되어 고정된 툴홀더의 조립체 형상을 나타낸다.

도 2 내지 종래 절삭 인서트의 사시도이며 도 3은 종래 절삭 인서트의 종단면도로서, 상기 절삭 인서트(1)는 중심부에 중공(3)을 가지며 인선의 여유각이 아래 방향으로 직각 또는 예각을 형성하는 형태이고 툴홀더의 포켓부에 장착되는 형상을 나타낸다.

도 4는 종래 절삭 인서트와 클램프의 결합상태를 나타내는 종단면도로서, 클램프(2)의 돌기부(6)가 절삭 인서트(1)의 중공(3)의 내벽에 접촉하여 절삭 인서트(1)가 툴홀더에 구속되도록 툴홀더의 중심축 방향으로 절삭 인서트(1)에 클램핑력을 작용하고 있는 형상을 나타내고 있다.

상기 도면에서 설명한 바와 같이 종래의 절삭 인서트(1)의 경우는, 중심부에 관통형의 중공(3)이 있는 경우 강도가 취약해지므로 높은 절삭조건에서는 적용이 불가능하며 반대로, 보다 강한 강도를 위해 중심부에 중공(3)이 없는 형상의 절삭 인서트(1)는 툴 홀더 포켓부의 바닥면으로 밀착은 가능하지만 포켓부의 측면으로의 밀착은 어렵게 된다.

이는 진동이나 강한 충격에 의해서 절삭 가공중에 절삭 인서트(1)가 툴 홀더의 포켓에서 이탈할 수 있어서 절삭 인서트(1)의 파손과 가공 피삭재의 정밀도 저하는 물론, 심한 경우 툴 홀더 포켓부의 마모 뿐만 아니라 툴 홀더 자체의 파손을 일으킬 수 있는 요인이 된다.

또한, 보다 강력하고 안정된 절삭을 위해서는 절삭 인서트(1)의 두께를 보다 크게 하여 강도를 좋게해야 하는데, 이는 반대로 안정된 클램핑 효과를 저하시키는요인이 된다.

상하면에 그루버가 없는 평면형 절삭 인서트의 경우 그 강도는 최상이나, 반대로 절삭 인서트를 툴 홀더의 측면 포켓에 안정하게 구속시키는 것은 불가능하다.

따라서 절삭 인서트를 툴 홀더의 바닥면과 측면의 두 방향 포켓으로 강력하게 밀착시키기 위해서는, 절삭 인서트의 강도는 저하시키지 않으면서도, 관통형의 중심부가 중공 형태가 아닌 상하면에 특수한 형태의 그루버를 가진 절삭 인서트 및 클램핑 구조의 툴 홀더가 필요하게 된다.

종래 제품의 경우, 상하면에 설치된 그루버는 절삭 인서트 코너 대각선 방향에 대해서 대칭으로 위치하며, 가늘고 긴 오목형의 그루버 형태로 되어 있다.

이는 클램프 돌기부를 절삭 인서트 그루버 내에 삽입하여 절삭 인서트와 최대한 넓은 면적에 걸쳐서 접촉시킴에 따라서, 절삭 인서트의 움직임을 확보하기 위해서 절삭 인서트 그루버의 크기는 보다 크게 되고, 절삭 인서트의 강도는 그 만큼 더 약화되는 반면, 클램프에 의한 클램핑력은 포켓 바닥의 한 방향으로만 작용하므로 측면으로의 클램핑력은 상대적으로 약화되어 심한 진동의 절삭 조건에서는 절삭 인서트가 툴 홀더의 포켓 내에서 움직이는 요인이 된다.

절삭가공에서는 가공 진행 방향에 따라서, 좌측 진행형, 우측 진행형, 좌측 진행 모두 가능한 형태의 툴 홀더 형태로 구분된다. 이때 가공 진행방향에 대해서 절삭 인서트는 반대 방향으로 반력이 발생하고, 절삭 인서트는 툴 홀더의 포켓 측면에서 회전하려는 방향에 대응하는 쪽이 보다 강력하고 많은 접촉면을 가지도록 클램핑이 되어야 한다.

이를 위해서는 툴 홀더 측면으로의 클램핑 방향은 절삭 인서트의 대각선 방향이 아닌 경사 방향으로 위치되어야 한다. 따라서 클램핑은 어느 방향으로도 가능할 수 있도록 그러한 형태의 절삭 인서트와 클램핑 구조를 가져야 한다.

한편 종래 절삭 인서트의 그루버는 절삭 인서트 코너 모서리부의 대각선 방향에 대칭인 형태로만 위치함으로서 절삭 가공 진행 방향에 따라서 적절한 클램핑 방향을 가진 툴홀더의 제작이 불가능한 단점이 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 절삭 인서트의 구성과 상기 절삭 인서트를 툴 홀더에 결합하기 위한 클램프의 구성을 달리하여 절삭인서트가 툴 홀더에 안정되게 장착되게 함으로서 클램핑력이 향상되도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 절삭 인서트 조립체의 평면도

도 2는 종래 절삭 인서트의 사시도.

도 3은 종래 절삭 인서트의 종단면도.

도 4는 종래 절삭 인서트와 클램프의 결합 상태를 나타내는 종단면도.

도 5는 본 발명에 따른 절삭 인서트가 결합된 조립체를 나타낸 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체의 A-A선 종단면도.

도 7은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 종단면도.

도 9는 본 발명에 따른 클램프의 저면도.

도 10은 본 발명에 따른 클램프의 종단면도.

도 11은 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체의 클램핑 방향을 나타낸 평면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호 설명]

101. 절삭 인서트 102. 절삭인서트 상면

103. 절삭인서트 하면 104. 절삭 인서트 측면

105. 그루버 106. 그루버 바닥면

107. 그루버 구배면 108. 그루버 상면 원형

201. 클램프 202. 클램프 보어

203. 클램프 스프링수납공간 204. 전방 돌기부

205. 후방 돌기부 206. 클램프 슬로프 접촉면

207. 상면 돌기부

301. 툴홀더 302. 포켓부 측면

303. 포켓부 바닥면 304. 스프링

305. 툴홀더 스프링수납공간 306. 툴홀더 슬로프면

307. 스크류 수납공간

401. 결합 스크류 402. 스크류 헤드 바닥면

501. 시트 502. 시트 스크류

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버를 가지는 절삭 인서트와, 상기 절삭 인서트가 놓여지는 포켓부와, 스프링 수납 공간, 스크류 결합공간, 클램프의 결합돌기가 안착되는 슬로프면 그리고 클램프의 결합돌기를 수용하기 위한 결합공간을 구비하고 있는 툴홀더와, 상기 포켓부의 하부 평면에 안착되어 설치되는 시트와, 상기 시트를 고정하기 위한 결합 스크류와, 상기 절삭 인서트를 시트와 포켓부에 고정시키기 위해 두개의 돌기부를 가지며 결합용 스크류가 통과하는 보어를 가지는 클램프와, 상기 클램프의 보어 내부로 관통하여 클램프를 홀더에 고정시키고 조임시 클램프에 클램핑력을 발생시키기 위한 스크류와, 상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간과 홀더의 스프링 수납공간에 위치하여서 클램프에 반력을 발생시켜 절삭 인서트와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체를 제공한다.

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 5 내지 도 11을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명 일 실시예에 따른, 절삭 인서트가 결합된 조립체를 나타낸 평면도이며 도 6은 상기 절삭 인서트 조립체의 A-A선 종단면도이다.

상기 도면에 따르면 절삭 인서트 조립체는 상하면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버(105)를 가지는 절삭 인서트(101)와, 상기 절삭 인서트(101)가 놓여지는 포켓부(302)(303)와, 스프링 수납 공간(305), 스크류 결합공간(307), 클램프 슬로프 접촉면(207) 그리고 이들을 수용하기 위한 결합공간을 구비하고 있는 툴홀더(301)와, 상기 포켓부(302)(303)의 하부 평면에 안착되어 설치되는 시트(501)와, 상기 시트(501)를 고정하기 위한 시트 스크류(502)와, 상기 절삭 인서트(101)를 시트(501)와 포켓부(302)(303)에 고정시키기 위한 두개의 돌기부(204)(205)를 가지며 결합용 스크류(401)가 통과하는 보어(202)를 가지는 클램프(201)와, 상기 클램프(201)의 보어(202) 내부로 관통하여 클램프(201)를 툴홀더(301)에 고정시키고 조임시 클램프(201)에 클램핑력을 발생시키기 위한 스크류(401)와, 상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간(303)과 툴홀더(301)의 스프링 수납공간(305)에 위치하여서 클램프(201)에 반력을 발생시켜 절삭인서트(101)와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링(304)으로 구성된다.

상기 도면에서 주지할 수 있듯이, 상기 상면 내지 하면의 중심부에 그루버(105)가 형성된 절삭 인서트(101)가, 하면으로는 툴홀더(301)의 포켓부(302)(303)에 스크류(502) 나사 조임으로 고정된 시트(501)위에 안착되고, 측면으로는 툴홀더(301)의 포켓부 측면(302)에 안착된다. 클램프(201)는 보어(202)를 관통하여 툴홀더(301)에 결합되어 있는 스크류(401)에 의해 고정되고 클램프 슬로프 접촉면(206)은 툴홀더(301)의 슬로프면(206)과 접촉하게 되며, 상기 스크류(401)와 스프링(304)의 작용에 의해 클램핑력이 클램프(201)의 전방 돌기부(204)와 후방 돌기부(205)에 발생되어 수직방향으로는 시트(501)에, 수평방향으로는 포켓부 측면(302)에 절삭 인서트(101)를 구속하여 안정적으로 고정시키게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 평면도이고 도 8은 절삭 인서트의 종단면도로서, 상기 절삭 인서트(101)는 상면과 하면 중심부에 상하면보다 낮은 평평한 면으로 시작되어 각도의 구배를 가지면서 상면까지 방사형으로 연장되는 그루버(105)를 갖는다. 이러한 원형의 그루버(105)는 절삭 인서트(101) 강도 저하를 최소로 하고, 세라믹과 같이 성형성이 나쁘거나 성형시 높은 압력이 발생하는 재질을 생산할 때 발생되는 문제점을 최소화 할 수 있는 형상이 된다. 그루버(105)의 각도 구배는 클램프(201)와 접촉하여 경사 방향의 힘을 발생시키는데, 이는 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓 바닥면(303)과 측면(302)의 두 방향으로 강력하게 밀착시키게 된다.

세라믹과 같이 강도가 약한 재질의 절삭 인서트(101)의 경우는 두께를 보다 크게 함으로서 강도를 보강하여 사용하게 되나, 이는 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓(302)(303) 내에 안정적으로 클램핑하는 것을 더욱 어렵게 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 절삭 인서트(101)는 쉽게 파손되지 않도록 강한 강도를 유지할 수 있는 구조로 되어야 하고 절삭 인서트(101)는 툴홀더(301)의 포켓 (302)(303)내에서 강력한 클램핑력을 받아 수평, 수직의 두 방향의 힘으로 구속될 수 있는 구조를 가져야 한다.

종래 이러한 목적의 절삭 인서트(101)에서, 보다 강력한 클램핑을 위해서는 그루버(105)의 크기가 충분히 크도록 되어야 하나, 두 방향의 힘이 발생되는 원형의 그루버(105)는 클램프(201)의 돌기부(204)(205)를 최소화하는 것이 가능하므로 보다 작은 크기에서도 충분한 클램핑력이 발생하게 된다.

도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 클램프의 하면도와 종단면도로서, 클램프(201)에는 스크류 체결을 위한 보어(202), 스프링 수납공간(203), 클램프 슬로프 접촉면(206)과 두 개의 돌기부(204)(205)가 설치되는데, 전방 돌기부(204)는 클램프(201)의 전방부에 절삭 인서트(101)의 오목 그루버(105)와 유사한 각도 구배를 가진 원추의 형태로 설치되며, 그루버(105) 내로 삽입된 후 각도 구배와 접촉하여 경사 방향의 힘 즉, 툴 홀더(301) 포켓 측면(302)과 바닥면(303)의 두 방향으로 절삭 인서트(101)를 밀착시킨다.

그러나 세라믹과 같이 진동이 심한 작업조건에서 사용되는 경우는 이러한 클램핑력만으로 절삭 인서트(101)를 진동없이 안정적으로 고정시키는 것은 불가능하므로, 보다 강력한 클램핑력이 부가로 필요하게 되며, 동시에 절삭 인서트 상면(102)을 누를 수 있도록 별도의 후방 돌기부(205)가 설치된다.

도 11은 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체의 클램핑 방향을 나타낸 평면도로서, 상기 도면에서 원형의 그루버(105)는 절삭 진행 방향에 대응하여 절삭 인서트(101)가 툴 홀더(301)의 포켓 측면(302)에 접촉이 보다 양호해지도록 가장 적합한 방향으로 클램핑 방향을 위치시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 기본 구성 요소는 상하면에 원형의 오목 그루버(105) 형상을 가진 절삭 인서트(101), 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)에 단단히 고정하기 위한 클램프(201)를 포함한 부속품 그리고, 절삭 인서트(101)와 부속품을 수용하는 툴 홀더(301)로 구성된다.

절삭 인서트(101)는 인선의 여유각이 직각인 형태 또는 예각으로서 상하면의 면적이 같거나, 상면이 하면보다 큰 면적을 가지고 예각으로 기울어진 측면을 갖는 형태로 나타난다. 이러한 구조는 원하는 절삭 형태나 조건에 따라서 결정되어질 수 있다.

상기 절삭 인서트 상면(102)이나 하면(103)의 중심에는 원형의 오목 그루버(105)가 설치되는데, 이는 절삭 인서트 강도가 저하되지 않으면서도 심한 진동이 발생되는 가공조건에서 절삭 인서트(101)를 진동없이 툴홀더(301)의 포켓부(302)(303)에 견고하게 고정시키기 위함이다.

중심부의 그루버 바닥면(106)은 인서트상면(102)과 평행한 면으로 되어 있으며 클램프(201)의 전방 돌기부(204)와 접촉되지 않도록 깊게 설치되어야 한다. 그루버 바닥면(106)은 각도 구배를 가지면서 인서트상면(102)으로 연장되는데, 이때 각도는 인서트 상면(102)에 대하여 40°∼ 70°의 구배 또는 유사 각도의 오목이나 볼록의 큰 원호를 가지도록 되어 있다.

이 각도 구배는 클램프(201) 전방 돌기부(204)와 접촉하여 두 방향의 힘을 발생시키는데, 이때 툴 홀더(301)의 포켓 바닥면(303) 즉, 수직 방향의 힘보다는 포켓부 측면(302)으로의 힘 즉, 수평방향의 힘이 더욱 크도록 각도 구배를 주어야 한다.

심한 진동이 발생되는 작업조건에서 절삭 인서트(101)는 툴 홀더(301)의 파손을 방지하기 위하여 시트(501)를 설치하고, 이는 시트 스크류(502)로 툴홀더(301)에 고정된다. 상기 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓(302)(303) 내에 단단히 고정하기 위해서는 절삭 인서트(101)와 접촉하는 돌기부(204)(205)를 가진 형태의 클램프(201)가 필요하다. 클램프(201)는 심한 진동에서도 견딜 수 있도록 충분한 강도와 크기를 가지도록 되어 있다.

클램프(201)에는 두 개의 돌기부(204)(205)가 설치되는데, 전방 돌기부(204)는 클램프(201)의 전방부에 절삭 인서트(101)의 그루버(105)와 유사한 각도 구배를 가진 원추의 형태로 설치되며, 그루버(105) 내로 삽입된 후 그루버 구배면(107)와 접촉하여 경사 방향의 힘 즉, 툴 홀더(301) 포켓 측면(302)과 바닥면(303)의 두 방향으로 절삭 인서트(101)를 밀착시킨다.

이러한 전방 돌기부의 각도 경사 구배는 절삭 인서트(101)의 각도 구배보다 15' ∼ 2°의 틈새 차이를 가지도록 되어 있다. 이는 각도 틈새가 너무 작으면 정확한 접촉점을 얻기 힘들고, 각도 틈새가 너무 크면 장기간 사용시 마모가 촉진되기 때문에 수명이 짧아지는 것을 방지하기 위함이다.

절삭가공은 진행 방향에 대해서 반력이 발생되며, 대응하는 포켓 측면(302)으로 형성되는 툴 홀더(301)의 포켓 측면(302)은 절삭 인서트 측면(104)과 접촉하도록 되어 있으며, 이 경우 3점 접촉이 가장 안정되고 클램핑이 확실하게 된다.

이를 위해서는 툴 홀더(301)에 장착되는 절삭 인서트(101)의 클램핑 방향은 절삭 진행 방향의 힘에 대응하도록 절삭 인서트(101)의 사용 코너 모서리부를 이등분하는 대각선에서 두점 접촉이 되는 측면으로 회전하여 위치하여야 하며, 그 각도는 3°∼ 25° 각도 범위가 적당하다. 따라서 절삭 인서트(101)에서의 클램핑 방향은 어느 각도로 자유로이 설치되어야 하며, 원형의 그루버(105) 형상은 어느 방향으로의 클램핑도 가능하므로 최적의 툴 홀더(301) 포켓 측면(302) 설계가 가능해진다.

심한 진동이 발생하는 절삭 가공에서는 상기의 후방 돌기부(205)에 의한 클램핑력만으로는 보다 안정된 작업이 힘들어 진다. 특히 절삭 인서트 강도 향상을 위하여 두께를 증가시켜야 할 경우에는 절삭 인서트(101)의 고정은 더욱 불안정하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 별도로 절삭 인서트(101)를 더욱 견고히 고정시킬 수 있는 구조가 되어야 한다.

이러한 목적을 위한 후방 돌기부(205)는 절삭 인서트 상면(102)과 접촉할 수 있도록 전방 돌기부(204)의 후방에 설치되는데, 절삭 인서트 상면(102)과 접촉부는장기간 사용시 마모를 방지하기 위하여 평평한 면으로 형성되며, 절삭 인서트(101)를 툴 홀더(301)의 포켓 바닥면(303)의 수직 방향으로 누르는 힘을 발생시킨다. 이때 접촉점은 절삭 인서트(101) 그루버 상면 원형(108)에서 최대한 짧은 거리를 유지시키도록 하는데, 이는 접촉점이 그루버 상면 원형(108)에서 멀어지면 절삭 인서트(101) 중심부에서의 거리와 누르는 힘의 곱인 모멘트가 증가하므로 절삭 인서트(101)의 앞쪽을 들어올려질 수 있는 것을 방지하기 위함이다.

또한 클램프(201)의 상면은 클램프 보어(202)와 동일한 중심선을 가지면서 평면의 상면 돌기부(207)를 형성하는데 이는 스크류 헤드 바닥면(402) 직경보다 작은 길이를 가지도록 되어 있다. 이는 절삭 인서트(101)가 먼저 클램프(201)의 후방 돌기부(205)와 접촉된 다음 전방 돌기부(204)와 순차적으로 접촉력을 발생시키도록 하기 위하여 아주 중요한 작용을 한다.

상기의 상면 돌기부(207)는 넓이가 헤드부 직경 이상으로 너무 커지면 접촉 위치가 일정치 않게 되므로 순차적인 접촉이 힘들게 되고, 넓이가 너무 좁으면 스크류 헤드 바닥면(402)과 접촉시 마모가 빨리 진행되어 수명이 짧아지게 된다.

이 경우 스크류 바닥면(402)의 전면부에서 클램프를 과도하게 누르게 되면, 클램프 후방 돌기부(205)와 절삭 인서트 상면(102)의 접촉력이 너무 과도하여, 클램프 슬로프면(206)은 툴홀더(301)의 슬로프 면(306)을 따라서 이동 불가능하게 된다. 또한 스크류 바닥면(402)의 뒷면에서 클램프를 과도하게 누르게 되면, 클램프 슬로프면(206)은 클램프 후방 돌기부(205)와 절삭 인서트 상면(102)의 접촉력이 발생하기 이전에 후방으로의 이동이 과다해져서, 클램프 전방 돌기부(204)와 절삭 인서트 그루브 구배면(107)의 접촉력만 작용하게 된다.

절삭 인서트(101)는 클램프(201)에 의해서 툴 홀더(301)의 몸체에 고정되고, 클램프(201)는 스크류(401)에 의해서 툴 홀더(301)의 몸체에 고정된다. 클램프(201)에는 스크류(401)를 위치시키기 위한 관통형의 보어(202)가 형성되고 보어(202)의 아래부분에는 스프링(304)을 위한 수납공간(305)이 형성되고, 또한 툴 홀더(301)와 접촉하여 미끄럼을 발생시키도록 슬로프면(207)이 형성되고, 또한 툴 홀더(301)의 몸체에도 대응하는 슬로프면(306)이 형성된다.

상기와 같은 툴홀더(301)의 결합체에서, 스크류(401)를 회전시켜 조임이 발생하면 클램프(201)는 아래 방향으로 이동하고 스프링(304)의 압축력에 의해서 클램프 전방 돌기부(204)는 절삭 인서트(101)의 그루버(105) 내로 삽입된다.

조임이 강해지면 스크류 헤드 바닥면(402)은 클램프(201)의 상면 돌기부(207)를 누르게 되고 이에 따라서 클램프(201)의 후방 돌기부(205)는 절삭 인서트 상면(102)을 약한 힘으로 누르게 된다. 더욱 강한 스크류 조임이 발생하면 스프링(304)의 반력은 클램프 슬로프면(206)을 툴 홀더(301)의 슬로프 면(306)을 따라서 이동하게 작용하여 전체 클램프(201)는 뒤쪽으로 이동하게 된다.

이때 클램프(201)의 전방 돌기부(204)는 절삭 인서트(101) 그루버(105) 사이에는 강한 접촉력이 발생하게 된고, 동시에 약한 힘으로 접촉되어 있던 클램프(201)의 후방돌기부(205)는 절삭 인서트 상면(102)을 강한 접촉력으로 밀착시키게 된다. 따라서, 절삭인서트(101)는 툴홀더(301)의 포켓 바닥면(303)과 측면(302)에서 견고하게 고정된다.

한편, 상기 시트는 절삭인서트의 밑면의 크기와 툴홀더의 포켓 바닥면의 크기가 맞지 않은 경우 각 시트의 간격이나 시트의 크기 조절을 통해 절삭인서트가 포켓부에 안정적으로 안착하게 하는 역할을 한다.

따라서, 본 발명에 따른 절삭 인서트 조립체는 절삭 인서트를 툴홀더에 강력한 클램핑을 통해여 안정적으로 장착하고 접촉되게 함으로서 진동이 수반되는 절삭 가공에 충분히 대응할 수 있으며, 안정된 공구 수명을 얻을 수 있게 된다.

또한 종래 T홀더에서 적용된 클램핑 방법을 사용함으로서, 부품수를 최소로 하고 간단한 조작에 의해서도 강력한 클램핑력을 획득할 수 있고, 특히 절삭 인서트 강도가 취약하여 관통의 중공을 형성시킬 수 없는 절삭 인서트에 아주 유효하게 적용되며, 강력한 조건의 절삭작업이 가능하게 되어 가공시 피삭재의 정밀도의 향상과 절삭 효율의 증가를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

상하면 중 적어도 어느 한면의 중심부에 오목한 형상의 폐쇄형 원형 그루버를 가지는 절삭 인서트;

상기 절삭 인서트를 시트와 포켓부에 고정시키기 위한 두개의 돌기부를 가지며 결합용 스크류가 통과하는 보어를 가지는 클램프;

상기 클램프 중앙 하부의 스프링 수납공간과 홀더의 스프링 수납공간에 위치하여 클램프에 반력을 발생시켜 절삭 인서트와의 접촉을 용이하게 하기 위한 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 절삭 인서트가 상하면과 측면이 평면인 형태이거나 만곡형인 형태로서,

그루버 내부의 중심부에는 평평한 바닥면이 이루어져 있고 상기 평면의 가장자리에서부터 상면까지 직선의 경사진 각도 구배로 상면까지 동일한 형상의 폐쇄형으로 연장되어 구성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 1 항 또는 2 항에 있어서,

상기 절삭 인서트에 형성된 그루버의 경사각 α가 40°∼ 70°또는 이와 유사 각도가 형성될 수 있는 오목이나 볼록의 큰 원호로 되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 절삭 인서트의 인선 여유각이 직각인 경우에는 상하면에, 인선의 여유각이 예각인 경우에는 상면에만 그루버를 가지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 클램프의 전방 돌기부가 클램프 전방부에 절삭 인서트의 오목 그루버와 유사한 각도 구배를 가진 원형의 형태로 설치되어 그루버내에 삽입 후 각도 구배와 접촉하여 툴홀더 포켓부의 측면과 바닥면의 두 방향으로 절삭 인서트를 밀착시키는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 4 항에 있어서,

상기 클램프의 전방 돌기부는 절삭 인서트내의 그루버 각도 구배와 15'∼2°의 여유각을 가지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 4 항에 있어서,

후방 돌기부는 절삭 인서트의 상면과 접촉하여 수직 하향방향의 힘을 발생시키는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 클램프의 상면이 3°∼ 15°의 각도 구배를 가지면서 스크류의 앞쪽에서 접촉하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 툴홀더의 측면 포켓부 방향으로의 절삭 인서트 클램핑 방향은 절삭 진행 방향의 힘에 대응하도록 절삭 인서트의 사용 코너 모서리부를 이등분하는 대각선에서 3°∼ 25°의 각도로 회전하여 위치하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트의 조립체.