KR20040090730A - 칩 제거 툴 및 그를 위한 커팅 인서트 - Google Patents

Abstract

특히, 정면 밀링 커터에 사용하도록 의도된 커팅 인서트(5)는 연속적 단차부(24)에 의해 평원부 표면(22)으로 변화하는 전체 둘레로 연장하는 경사면(25)을 가진다. 단차부(24)는 커팅 인서트(5)의 코너 영역에서 그 최대 높이에 도달한다. 경사면(25)은 양의 경사각을 형성한다. 단차부(24)는 생성된 칩이 평원부 표면(22)상으로 이동하는 것을 방지한다. 이런 조치의 결과로서, 평원부 표면(22)상에서의 재료의 부착현상이 방지된다.

Description

칩 제거 툴 및 그를 위한 커팅 인서트{Chip-removing tool and cutting insert therefor}

본 발명은 예로서, 밀링 툴, 특히, 정면 밀링 커터를 위한 커팅 인서트에 관한 것이다.

밀링 툴은 그 절삭 특성에 관련하여 최적화된 경질 금속 또는 기타 경질 재료로 이루어진 커팅 인서트를 구비하는 경우가 많다. 커팅 인서트상에는 절삭 에지(cutting edge), 여유면(clearance surface) 및 경사면(rake surface)이 형성되고, 그 형상은 커팅 인서트 툴의 성능에 현저히 영향을 미친다. 동시에, 칩 흐름, 즉, 칩이 형성되는 방식 및 이들이 절삭 에지에 인접한 경사면을 따라 이동하는 방식을 고려하게 된다. 칩 파쇄 동안, 일부 재료는 그들이 그 위로 이동하는 표면상에 퇴적물을 남기는 경향을 갖는다는 것이 발견되었다. 이런 발생은 "부착현상(smear-on)"이라 지칭된다. 부착현상에 의해 발생하는 재료 누적은 몇 가지 이유로 부적합할 수 있다. 예로서, 커팅 인서트가 마모-저감 코팅을 구비하는 경우에, 마모 저감 코팅은 재료 누적에 의해 위험해질 수 있다. 재료 누적이 과도하게 크게 성장하여 그 위를 훑고 지나가는 칩에 의해 포획되는 경우, 특정 환경하에서 코팅에 대한 손상이 발생할 수 있다. 또한, 재료는 반전가능한 커팅 인서트의 서로 다른 지향방향으로 인덱싱 또는 지지면으로서 기능할 수 있는 표면 또는 표면영역상에 누적할 수 있다. 따라서, 이런 표면상의 재료 누적은 회피되어야 하는 오배치를 초래한다.

독일 특허 문서 DE 196 53 921 A1호는 삼각형 반전가능형 커팅 인서트를 기술하고 있으며, 이는 경사 트래이, 즉, 트래이형 경사면에 의해 결합된 전체 둘레로 연장하는 절삭 에지를 가진다. 경사면은 절삭 에지 아래에 배치된 상단면으로 변화한다. 그럼에도 불구하고, 상단면은 칩 흐름의 영역에 배치되고, 그래서, 이런 위치에 재료 누적이 발생할 수 있다.

상술된 독일 특허 문서는 상면도에, 전체 둘레로 연장하는 절삭 에지를 구비한 4개의 장사방형 커팅 인서트를 추가로 개시한다. 여기서도 경사면은 양의 경사 각도로 절삭 에지에 결합한다. 장사방형 인서트의 둔각 코너 영역에서, 경사면은 단차를 형성하지 않는 방식으로 절삭 에지 아래에 배치된 평면 지지면으로 변화한다. 예각 코너에서, 코너 절삭 에지에 바로 인접하는 경사면은 평원부에 인접하고, 이 평원부는 순차적으로 단차를 가지고 지지면으로 변화한다. 경사면과 평원부 사이의 외향 오목형 둔각 각도는 칩이 평원부 표면에 대해 이동하게 하며, 거기에 퇴적물을 형성할 수 있다.

영국 특허 1,154,754 호는 사각형 기부 윤곽과, 서로 직각으로 배열된 4 측면을 가지는 커팅 인서트를 포함하는 래치 툴을 기술한다. 측면 경계 절삭 에지는 사각형으로 배열된다. 절삭 에지는 경사면에 접하고, 이 경사면은 커팅 인서트의 평면형 상단면에 관해 융기되어 있으며, 따라서, 전체 둘레로 연장하는 단차부에 의해 상단면으로부터 분리되어 있다. 단차부는 경사면을 따라서, 또한, 코너 영역을 초과하여 연장하며, 그 전체 외주를 따라 일정한 높이를 가진다.

따라서, 본 발명의 목적은 칩 파쇄 동안 그 위에 재료 퇴적물을 형성하는 경향이 감소된 커팅 인서트를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 규정된 바와 같은 커팅 인서트에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 커팅 인서트는 특히 절삭 에지의 코너 영역에서 이들 위치에서 가장 높은 단차부를 가지는 인접 평원부 표면으로 변화하는 경사면을 가진다. 코너 절삭 에지의 곡률에 의해, 코너 절삭 에지로부터 이동하는 칩의 그 영역은 칩의 나머지에 속하는 것들과 다른 흐름 및 파괴 특성을 가질 수 있다. 특히 코너 영역에서 최대 높이를 가지는 단차부는 커팅 인서트의 상단면상에서의 칩의 충격에 대해 양호한 보호를 제공한다. 특히, 칩 파쇄가 또한 코너 절삭 에지에서 발생하는 정면 밀링 커터에 본 발명에 따른 커팅 인서트를 사용할 때, 경사면을 경계짓는 표면 영역, 특히 코너 영역에 재료 누적의 감소된 경향이 명백히 존재하게 된다. 이는 커팅 인서트의 마모가 예로서, 재료 누적 및 그에 의해 유발된 코팅에 대한 손상의 제거의 결과로서 감소되는 것으로 가정할 때, 커팅 인서트의 보다 긴 서비스 수명을 제공한다. 커팅 인서트는 또한 래치에도 응용 분야를 찾을 수 있다.

또한, 경사면에 인접한 표면 영역상의 재료 누적의 감소된 경향은 커팅 인서트의 정확한 인덱싱에 관련하여 장점이 된다. 이는 커팅 인서트가 반전가능한 유형으로 이루어지는 경우 특히 그러하다. 이런 경우에, 경사면에 인접하는 상단면은 커팅 인서트를 반전시킨 이후 배치면으로서 기능할 수 있다. 상단면이 커팅 인서트의 최초 사용 이후 퇴적물이 없는 상태로 남아있는 경우, 퇴적물은 커팅 인서트가 후속하여 그 반전된 위치에서 사용될 때, 커팅 인서트의 정확한 인덱싱에 부정적인 영향을 미칠 수 없다.

커팅 인서트의 유리한 실시예에 따라서, 기부체는 대향 측부에 형성된 두 개의 절삭 에지를 가지며, 그래서, 커팅 인서트는 반전가능한 커팅 인서트로서 사용될 수 있다. 커팅 인서트의 상부측 및 하부측은 합동인 것이 적합하다.

원론적으로, 커팅 인서트는 삼각형 또는 다각형 구성으로 이루어질 수 있다. 사각형 형상이 적합하다. 이는 상단측 및 하단측상에 4개의 유효 절삭 에지 각각을 초래한다. 이런 경우에, 반전가능한 커팅 인서트는 8개 위치에 설치될 수 있다. 즉, 8개의 개별적으로 사용가능한 절삭 에지를 갖는다.

각 절삭 에지 코너에 경사면이 단차부를 가지면서 평원부 표면으로 변화하게 하는 것이 특히 유리하다. 이 배열은 재료의 누적 및 배치면(평원부 표면)상의 증착물의 축적이 각 절삭 에지에서 방지된다. 이는 각 측면상 및 각 에지 코너상에서 재료를 제거하는 반전가능한 커팅 인서트에서 특히 유리하다. 즉, 칩 파쇄 작업이 근본적으로 수행될 수 있다.

인접 평원부 표면으로부터 경사면을 분리하는 단차부의 높이는 칩 파쇄를 받는 재료에 의존하여 치수설정되도록 이루어지는 것이 적합하며, 이런 높이는 절삭 에지에 형성된 칩을 평원부 표면으로부터 이격 유지하기에 충분하다. 따라서, 평원부 표면은 칩에 의해 쓸고지나가지지 않는 것이 적합하다. 어떠한 경우에도, 칩은 평원부 표면상으로 강제로 이동되지 않는다.

경사면에서의 양의 경사각이 크면 클수록, 단차부 높이가 커지는 것이 적합하다. 이 방식으로, 현저히 높은 단차부를 가지는 커팅 인서트, 즉, 깊게 패여진 평원부 표면을 가지는 커팅 인서트가 작은 웨지 각도를 가지는 커팅 인서트에 특히 양호하게 적응된다. 커팅 인서트의 기하학적 형상은 축방향 또는 반경방향 중 어느 한쪽으로 커팅 인서트의 음의 설치의 경우에, 양의 반경방향 및 축방향 경사를 얻을 수 있게 한다.

측방향 표면은 평면형인 것이 적합하며, 바람직하게는 커팅 인서트의 중앙 평면에 대해 90°의 각도로 배향된다. 이 방식으로, 커팅 인서트가 음의 각도로 설치되는 경우에, 양의 여유 각도가 커팅 인서트에서 얻어진다. 여유면을 구성하는 측방향 표면은 패싯화(faceted)될 수 있다. 예로서, 절삭 에지에 인접하는 여유면의 영역은 외향 지향, 즉, 볼록, 둔각 각도를 잔여 측방향 표면과 형성한다. 이는 커팅 인서트의 매우 양의 기하학적 형상의 경우, 즉, 절삭 에지에서의 웨지 각도가 비교적 작은, 예로서, 60° 도는 70° 미만인 경우에 가능하며, 유리하다. 본 발명에 따른 커팅 인서트는 고정 보어의 배향에 의해 결정되는, 접선형 인서트 또는 방사상 인서트로서 형성될 수 있다. 방사상 인서트의 경우에, 고정 보어는 평원부 표면을 통과한다. 그러나, 고정 보어가 경사면에 의해 둘러싸여진 평원부 표면에 평행하게 배향되는 경우, 접선형 커팅 인서트가 얻어진다.

양호한 실시예에서, 경사면은 간극이 없는 방식으로 평원부 표면 둘레로 연장하며, 마찬가지로 간극이 없는 단차부를 가지는 평원부 표면을 경계 형성한다. 따라서, 전체 평원부 표면에 대하여 증착물 누적(부착현상)에 대한 보호가 보증된다. 이에 관하여, 단차부가 각 절삭 에지 코너에서 그 최대 높이를 갖도록 하는 것이 편리한 것으로 판명되었다.

본 발명의 유리한 실시예의 다른 세부사항들은 도면, 그와 연계된 설명의 주제이며, 종속항에 규정되어 있다.

몇몇 예시적 실시예가 도면에 예시되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 커팅 인서트를 구비한 정면 밀링 커터의 사시도.

도 2는 도 1의 정면 밀링 커터의 측면도.

도 3은 도 1 및 도 2의 정면 밀링 커터의 커팅 인서트의 사시도.

도 4는 도 3의 커팅 인서트의 상면도.

도 5는 도 3의 커팅 인서트의 측면도.

도 6은 도 1의 정면 밀링 커터의 상세도.

도 7은 도 6의 정면 밀링 커터의 분해도.

도 8은 도 6의 정면 밀링 커터의 툴 본체의 상세도.

도 9는 점유 및 미점유 인서트 좌대를 가지는 도 1의 정면 밀링 커터를 도시하는 도면.

도 10은 도 3의 커팅 인서트의 확대 상면도.

도 11은 도 3의 커팅 인서트의 확대 측면도.

도 12는 도 3의 커팅 인서트의 확대 사시도.

도 13은 본 발명에 따른 커팅 인서트의 변형 실시예의 상면도.

도 14는 도 13의 커팅 인서트의 측면도.

도 15는 도 13의 커팅 인서트의 사시도.

도 16은 본 발명에 따른 커팅 인서트를 구비한 변형된 정면 밀링 커터의 사시도.

도 17은 도 16의 정면 밀링 커터의 측면도.

도 18은 도 16의 정면 밀링 커터의 커팅 인서트의 사시도.

도 19는 도 18의 커팅 인서트의 상면도.

도 20은 도 18의 커팅 인서트의 측면도.

도 21은 도 16의 정면 밀링 커터의 파단도.

도 22는 도 16의 정면 밀링 커터를 위한 커팅 인서트의 확대 상면도.

도 23은 도 20의 커팅 인서트의 확대도.

도 24는 도 18의 커팅 인서트의 확대도.

도 25 및 도 26은 접선형 인서트로서 사용하기 위한 커팅 인서트의 변형 실시예의 사시도.

도 27은 본 발명에 따른 커팅 인서트를 사용한 칩 파쇄 동작 동안의 관계들을 도시하는 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 정면 밀링 커터 2 : 툴 본체

3 : 인서트 좌대 4 : 배치면

5 : 커팅 인서트 6, 7 : 측방향 지지면

11 : 기부체 12, 13, 14, 15 : 코너 챔퍼

21 : 고정 보어 22 : 평원부 표면

26, 27, 28, 29 : 절삭 에지 32, 33, 34, 35 : 코너 절삭 에지

도 1은 인서트 좌대(3)를 구비한 툴 본체(2)를 포함하는 정면 밀링 커터(1)를 도시한다. 도 9에 별도로 도시되어 있는 인서트 좌대(3)는 커팅 인서트(5)와 직접 접촉하는 평면형 배치면(4)을 가진다. 배치면(4)은 예로서, 직사각형이며, 네 에지 모두를 따라 독립되어 있다. 배치면(4)에 인접하게, 적어도 두 개의 측방향 지지면(6, 7)이 제공되며, 이는 배치면(4)에 수직으로 배향된다.

측방향 지지면(6, 7)은 툴 본체(2)상에 직접적으로 형성되고, 커팅 인서트에 측방향 지지부를 제공하기 위해 인서트 좌대(3)에 속한다. 또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, 인서트 좌대에는 나사형 보어(8)가 형성되며, 이는 배치면(4)을 통과하고, 고정 나사(9)와 연계된다. 툴 본체(2)상에는 부가적인 커팅 인서트 좌대가 배열되며, 이는 커팅 인서트 좌대(3)에 대응하고, 툴 본체(2)의 회전축에 동심이다. 모든 인서트 좌대에는 동일한 커팅 인서트(5)가 배열된다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 정면 밀링 커터(1)는 그 대각선이 회전축(D)에 거의 평행하게 배열된 커팅 인서트만을 갖는다.

동일하게 구성된 커팅 인서트(5)가 도 3 내지 도 5 및 도 10 내지 도 12에개별적으로 도시되어 있다. 커팅 인서트(5)는 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이 정사각형 윤곽을 가지는 기부체(11)를 포함한다. 그 네 코너에서, 커팅 인서트(5)는 코너 챔퍼(12, 13, 14, 15)를 가질 수 있으며, 이는 예로서, 인접하는 바람직하게는 평면형의 측방향 표면(16, 17, 18, 19) 사이에 배열된 평면 표면 영역 또는 패싯일 수 있다. 코너 챔퍼(12 내지 15)로부터 각 인접 측방향 표면(16 내지 19)으로의 전이는 각각 예리한 또는 다소 둥근 에지에 의해 실행되며, 이 에지는 기부체(11)를 통과하여 고정 보어(21)에 평행하게 연장한다.

고정 보어(21)는 평원부 표면(22)에 의해 평면 상부 측면에서, 그리고, 평원부 표면(23)에 의해 인서트 하측에서 둘러싸여진다. 후자는 도 7에서 관찰할 수 있는 바와 같이, 배치면(4)상에 배치되도록 기능한다. 평원부 표면(22)은 커팅 인서트(5)가 반전될 때, 배치면(4)상에 배치되도록 기능한다. 평원부 표면(22, 23)은 동일 구조로 이루어지며, 결과적으로, 평원부 표면(22)의 설명은 평원부 표면(23)에 동일하게 적용된다.

평원부 표면(22)은 실질적인 정사각형 및 평면형이다. 이는 측방향 표면(16, 17, 18, 19)으로부터 거의 평행하게 이격되어 연장하는 전체 둘레 단차부(24)에서 측방향 표면(16, 17, 18, 19)으로부터 거리를 두고 종결한다. 코어 챔퍼(12, 13, 14, 15)의 근방에서, 단차부(24)는 직사각형 벤드로 라운딩된다.

단차부(24)는 전체 둘레로 연장하는 경사면(25)에 의해 인접되며, 이는 평원부 표면(22)에 대해 경사져 있다. 경사면(25)과 측방향 표면(16, 17, 18, 19) 사이에는 각 절삭 에지(26, 27, 28, 29)가 형성된다. 또한, 경사면(25) 및 코너챔퍼(12, 13, 14, 15)는 각 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)를 형성한다. 절삭 에지(26 내지 29) 및 코너 절삭 에지(32 내지 35)는 기부체(11) 하측상의 각 절삭 에지 및 코너 절삭 에지에 대응한다. 기부체(11) 하측의 절삭 에지 및 코너 절삭 에지는 도 11 및 12에(가시적인 한) 문자 인덱스"a"에 의해 구별되어 있다. 코너 절삭 에지(32 내지 35(32a 내지 35a)는 거의 선형인 것이 적합하다. 마찬가지로, 절삭 에지(26 내지 29)(26a 내지 29a)는 실질적으로 선형인 것이 적합하지만, 다소 내려앉은 경로를 갖는 것이 적합하며, 그래서, 절삭 에지(26 내지 29)(26a 내지 29a)의 각 단부에 형성된 절삭 코너는 평원부 표면(22)위로 현저히 융기한다. 경사면(25)은 일정한 경사를 갖는 것이 적합하다. 단차부(24)는 절삭 에지(26 sow 29)(26a 내지 29a)의 실질적인 중앙에서 그 최소 높이를 갖는다. 대조적으로, 절삭 에지(26, 29)에 평행하게 연장하면서 거의 선형 경로를 가지는 단차부(24)는 코너 절삭 에지(32 내지 35)(32a 내지 35a)의 부근에서 그 최대 높이를 갖는다.

경사면(25)은 예로서, 연삭 프로세스에 의해 정밀하게 제조될 수 있지만, 이는 일반적으로 소결에 의해 마감된다. 평원부 표면(22)은 연삭 프로세스를 받는다. 소결 및 가능하게는 후속 코팅에 의해 얻어지는 것 같은 미가공 표면인 것이 적합하다.

커팅 인서트(5)는 도 11에 일섬쇄선(36)으로 표시되고, 기부체(11)의 무게 중심을 통과하는 중앙 평면에 실질적으로 대칭인 것이 적합하다. 고정 보어(21)는 중앙 평면(36)에 수직으로 배향된다.

인서트 좌대에 대한 커팅 인서트(5)의 고정은 도 6 및 7에 별도로 도시되어있다. 배치면(4)의 크기는 평원부 표면(23)의 것에 대응한다. 위치는 평원부 표면(23)이 배치면(4)상에 그 위치를 취할 때, 인서트 좌대의 인접 결합면(6, 7)에 대해 커팅 인서트(5)의 측방향 표면(16, 18)이 배치되도록 설정된다. 다소 경사 배향된 나사형 보어(8)가 고정 나사(9)의 경사배치를 강요하고, 결과적으로, 그 헤드부는 배치면(4)에 대하여 평원부 표면을 가압할 뿐만 아니라, 결합면(6, 7)에 대하여 측방향 표면(16, 19)도 가압한다. 이런 배열에 의해, 커팅 인서트(5)학대된 도 27에 도시된 바와 같이 유지된다. 커팅 인서트(5)의 배향은 전체적으로 음이며, 이는 각 방사 방향으로, 그리고, 회전 축(D)에 평행한 축방향으로 적용한다.

도 27은 작업편(37)으로 이를 절삭할 때, 절삭 에지(29)를 도시한다. 툴의 회전축에 관련한 연계된 방사상 방향이 주 절삭 에지(29)와 접촉하는 선(38)에 의해 도시되어 있다. 여유면(측방향 표면(19))은 라인(38)과 90°미만의 각도를 형성하며, 그에 의해 작업편(37)의 인접 상부면(39)과 측방향 표면(19) 사이에 여유각도(α)가 얻어진다. 동시에, 양의 경사각(β)이 라인(38)에 의해 표시된 방사 방향과 경사면(25) 사이에서 얻어진다. 절삭 에지(29)에서의 그 작은 웨지각에 의해 커팅 인서트(5)의 음의 설치에도 불구하고, 양의 경사각도(β)가 얻어진다.

현재까지 설명된 정면 밀링 커터(1)를 위한 기능은 하기와 같다.

동작 동안, 툴 본체(2)는 회전축(D) 둘레로 회전하고, 작업편 표면(39)을 따라 회전축(D)에 대하여 수직으로 동시에 이동된다. 절삭 에지(29)는 주 절삭 에지이고, 회전축(D)에 대해 수직으로 배향된 코너 절삭 에지(35)는 부 절삭 에지이며, 이는 미소 칩 파쇄 작업을 수행하는 동안 생성된 평면 표면 위로 원형 운동으로 안내된다.

주 칩 파쇄 작업은 도 27에 도시된 바와 같이, 칩(41)이 그로부터 작업편 표면(39) 외측으로 상승되는 절삭 에지(29)에서 수행된다. 칩(41)은 경사면(25) 위로 이동하고, 동시에 굴곡된다. 이런 굴곡 또는 굽힘은 칩(41)이 단차부(24)에 의해 오목화된 평원부 표면(22)상으로 이동하는 것을 방지한다. 오히려, 칩(41)은 단차부(24) 위에서 자유롭게 외향 이동하며, 코너 절삭 에지(35) 근방에서 또는 각각 절삭 에지(26)에서 그 내측에 부여되는 굴곡의 결과로서 평원부 표면(22)으로부터 멀어지는 방향으로 흐른다. 칩(41)은 미소한 압력으로 확실히 평원부 표면(22)에 접촉하지만, 항상, 평원부 표면(22)상으로 급격히 이동하지는 않는다. 결과적으로, 평원부 표면(22)상에는 어떠한 퇴적물도 형성하지 않으며, 특히, 부착 현상에 노출되지 않는다. 따라서, 평원부 표면은 커팅 인서트(5)가 인서트 좌대(3)내에서 반전할 때, 그 전체가 좌대 표면으로서 기능할 수 있다. 이런 반전을 위해, 고정 나사(9)가 풀려지고, 커팅 인서트(5)가 둘레로 돌려져서, 그 평원부 표면(23)이 상단상에 배치되며, 그 평원부 표면(22)이 좌대 표면(4)에 대해 배치되게 된다. 결과적으로, 코너 절삭 에지(35a) 및 각 절삭 에지(28a)는 도 24의 배열에 도시된 바와 같이 활성 절삭 에지가 된다. 커팅 인서트(5)의 배치는 오염되지 않은 평원부 표면(22)으로 인해 큰 문제점 없이 실행할 수 있다.

도 13 내지 도 15는 툴 본체(2)의 어떠한 개조도 필요로하지 않고 인서트 좌대상에 설치될 수 있는 커팅 인서트(5)의 변경된 실시예를 도시한다. 변경된 커팅 인서트(5)는 평원부 표면(22)상에 형성되어 있는 융기면 영역(42, 43, 44, 45)이이미 설명된 커팅 인서트(5)와 다르다. 융기면 영역(42 내지 45)은 단차부(24) 보다 낮은 높이에 배치된 고지상에 제공된다. 거의 삼각형 경계를 가질 수 있는 융기면 영역(42 내지 45)은 특히 커팅 인서트 코너의 근방에 배치된다. 절삭 에지(26 내지 29)의 거의 중앙에서 각 간극이 표면 영역(42 내지 45)이 그 위에 제공되는 융기된 평원 사이에 존재한다. 이 간극은 최소 높이를 가지는 단차부(24)의 그 영역에서 각 예에서 형성된다.

또한, 상술된 실시예로부터 벗어나서, 경사면(25)은 칩 파쇄 홈(46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)을 가질 수 있으며, 이는 절삭 에지(26 내지 29)에 평행하게, 그리고, 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)에 거의 평행하게 연장한다. 도 13에 따른 반전가능한 커팅 인서트(5)의 반대쪽은 동일한 구조이다.

이제까지 설명된 도 13 내지 도 15에 따른 반전가능한 커팅 인서트(5)는 칩 파쇄 홈(46 내지 56)으로 인해, 적절한 길이의 칩을 산출하는 경향을 갖는 재료로부터 칩을 파쇄하기 위해 적용될 수 있다. 또한, 이런 반전가능한 커팅 인서트(5)는 특히 부착현상에 둔감하다. 단차부(24)가 비교적 큰 높이를 가지는 코너 영역에서, 그곳에 배열되어 인덱싱을 위해 기능하는 표면 영역(42 내지 45)이 각 인접 단차부(24)의 그늘에 배치되며, 따라서, 그 위로 칩이 지나감으로써 부착 현상으로부터 보호된다. 절삭 에지(26, 27, 28, 29)의 중앙 영역에서, 단차부(24)는 보다 낮은 높이를 갖는다. 평원부 표면(22)상의 이들 영역에 칩이 충돌하고, 결과적으로 궤도를 벗어나는 경우에, 이런 발생은 실질적으로 무해하며, 그 이유는 평원부 표면(22)이 상술된 영역에서 배치면으로서 기능하지 않기 때문이다. 오히려, 이런 기능은 커팅 인서트(5)의 코너에 배치된 융기면 영역(42 내지 45)에 의해 취해진다. 표면 영역(42 내지 45)은 직접적으로 단차부(24)에 접하거나, 도 13 및 15에 도시된 바와 같이, 그로부터 주어진 거리에 배치될 수 있다. 고정 보어(21) 둘레에 배열되는 것이 바람직한 표면 영역(42 내지 45)은 인서트 좌대(3)상의 커팅 인서트(5)의 견고한 좌대를 제공한다.

정면 밀링 커터(1)의 실시예의 다른 변형 및 연계된 커팅 인서트(5)가 도 16 내지 24에 도시되어 있다. 명확한 다른 설명이 없는 경우, 동일 참조 번호와 관련한 상기 설명이 적용된다.

상술된 커팅 인서트(5)는 중앙 평면(선 36)에 관하여 대칭 구조로 이루어지며, 보어(21)의 보어 축을 포함하면서 측방향 표면에 의해 형성된 정사각형에 대각선 방향 또는 측방향 표면에 평행하게 배향된 평면에 관하여 대칭이다. 보다 적은 대칭성은 도 18 내지 20 및 22 내지 24에 따른 커팅 인서트를 각각 특징지으며, 이들은 중앙 평면(도 23의 선 36)에 관해 비대칭 구조로 이루어져 있다. 절삭 에지(26, 26a, 27, 27a, 28, 28a 및 29, 29a)는 각 예에서 서로 평행한 쌍 단위로 배열되며, 바람직하게는 선형이다. 그러나, 이들은 중앙 평면에 경사져서 배치된다. 동일한 바가 코너 절삭 에지(32, 32a, 33, 33a, 34, 34a, 35, 35a)에 적용된다. 여기서 마찬가지로, 도 24에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 단차부(24)는 전체 둘레로 연장하며, 이는 코너 절삭 에지(32 내지 35)의 영역에서 그 초대 높이를 갖는다. 경사면(25)은 이전 실시예에서와 같이 중앙 평면에 대해 일정한 경사를 갖는다. 그러나, 특수한 절삭 특성을 얻기 위해, 특히 코너 절삭 에지(32 내지 35)의영역에서 고의적으로 경사를 증가 또는 감소시키는 것도 가능하다. 특히, 경사각의 증가는 특정 칩 파쇄 목적에 유리한 결과를 초래할 수 있다. 평원부 표면(22)상으로의 부착현상의 문제점은 단차부(24)의 현저한 높이에 의해 완화 또는 방지된다.

도 18 내지 20(22 내지 24)에 따른 커팅 인서트(5)는 도 21에 도시된 바와 같이 음의 설치시 특히 큰 양의 경사각을 제공한다. 중앙 평면에 대한 측방향 표면(16, 17, 18, 19)의 수직 배향으로 인해, 커팅 인서트(5)는 음의 인서트로서 간주된다. 음의 설치의 경우에, 여전히 큰 양의 경사각 및 여유 각도가 얻어진다. 이런 커팅 인서트는 알루미늄 같은 절삭이 임계적인 재료, 연강 및 특수강을 위해 적용된다. 커팅 인서트(5)는 절삭 에지에서 그 최대 두께를 가지며, 인서트 중앙에서 그 최소 두께를 갖는다. 이런 구조는 커팅 인서트의 체적 및 재료의 최적의 활용을 제공한다. 그 기하학적 형상으로 인해, 커팅 인서트(5)는 제조가 단순하다. 또한, 현저한 기술적 문제를 겪지 않고, 경사면(25)(25a)과 코너 챔퍼(12, 13, 14, 15) 및 측방향 표면(16, 17, 18, 19)에서 연삭될 수 있다. 도 22 내지 도 24에 예시된 커팅 인서트(5)는 추가로 특히 큰 축 각도를 가능하게 한다(툴 본체(2)내의 음의 반경방향 및 축방향 설치의 경우).

커팅 인서트는 여덟 개의 절삭 에지(26 내지 29 및 26a 내지 29a)을 가지며, 이는 순서대로 유효해질 수 있고, 결과적으로, 커팅 인서트는 긴 서비스 수명을 갖는다. 절삭 에지(26 내지 29 및 26a 내지 29a)는 일반적으로 그 각 코너 절삭 에지로부터 중앙까지만 작업 부하체에 노출되며, 그 이유는 밀링 툴이 대부분 절삭 에지의 단지 하나의 절반만을 사용하는 절삭 깊이로만 축방향으로 사용되기 때문이다. 결과적으로, 예로서, 절삭 툴 우측에 이미 설치되어 있는 사용된 커팅 인서트는 8개의 다른 위치들까지 절삭 툴 좌측에서 재사용될 수 있다. 기하학적 구조는 에지를 간섭하지 않으며, 그에 의해, 자유 칩 유동이 보증된다. 도 10 내지 12 및 도 13 내지 15에 따른 커팅 인서트(5)의 절삭 에지는 축방향 대칭으로 배열된다. 도 22 내지 24에 따른 반전가능한 커팅 인서트의 절삭 에지는 각각 회전 대칭식으로 90° 및 180°로 배열된다. 90°회전 대칭은 고정 보어(21)의 보어 축에 관련하며, 180°회전 대칭은 커팅 인서트의 상측 및 하측이 배치를 바꿀 때, 커팅 인서트(5)의 반전에 관련한다.

접선방향 설치를 가지는 툴 본체내에 커팅 인서트를 사용하기 위해서, 도 25에 따른 커팅 인서트 또는 대안적으로, 도 26에 따른 커팅 인서트가 제공될 수 있다. 도 25에 도시된 커팅 인서트(5)는 그 절삭 에지(26, 27, 28, 29)가 기부체(11)의 좁은 측면상에 형성된 직사각형 기부체(11)를 가진다. 절삭 에지(26 내지 29) 사이에 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)가 제공된다. 절삭 에지(27)에 인접한 측방향 표면(17)은 좁고, 절삭 에지(28)에 인접한 측방향 표면(18)은 넓은 정사각형 영역을 갖는다. 동일한 바가 도 25에 은닉되어 있는 대향 배치 측방향 표면(16)에 적용된다. 고정 보어(21)는 측방향 표면(18)으로부터 측방향 표면(16)으로 연장한다. 측방향 표면은 각 인서트 좌대에서 결합면(6)을 위한 결합면으로서 기능한다. 배치면(4)에 수직인 표면은 예로서 원주방향으로 배향된다. 측방향 표면은 패싯화되며, 절삭 에지(26, 27, 28, 29) 및 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)는 그 부분 표면(18', 17' 및 14')이 도 25에 보여져 있는 부분 표면에 인접한다. 이 배열의결과로서, 도 25에 따른 커팅 인서트(5)는 강한 음의 형상을 가진다. 그러나, 경사면(25)은 커팅 인서트(5)의 강한 음의 설치의 경우에 양의 경사각이 얻어지는 범위로 양으로 설정된다.

도 25에 도시된 바와 같이 파형 경계부를 가질 수 있는 단차부(24)는 경사면(25)으로부터 전체 둘레로 평원부 표면(22)을 분리시킨다. 단차부(24)는 코너 절삭 에지(32 내지 35)의 영역에서 그 최대 높이를 가진다.

도 26에 도시된 커팅 인서트는 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)가 라운딩된 점이 앞서 설명된 구조와는 다르다. 따라서, 코너 챔퍼(12 내지 15)는 굴곡된 표면 영역을 가진다. 다른점에서는 이전 설명이 적용된다.

예로서, 정면 밀링 커터에 사용하기 위해 의도된 커팅 인서트 (5)는 전체 둘레로 연장하는 경사면(25)을 가지며, 이는 연속적 단차부(24)에 의해 평원 영역(22)으로 변화한다. 단차부(24)는 커팅 인서트(5)의 코너 영역에서 그 최대 높이에 도달한다. 경사면(25)은 양의 경사각을 형성한다. 단차부(24)는 생성된 칩이 평원부 표면(22)상으로 이동하는 것을 방지한다. 이런 조치의 결과로서, 평원부 표면(22)상의 재료의 부착현상이 방지된다. 커팅 인서트는 또한 래치나 다른 칩 파쇄 툴에 사용될 수도 있다.

본 발명에 따라서 칩 파쇄 동안 그 위에 재료 퇴적물을 형성하는 경향이 감소된 커팅 인서트가 제공된다.

Claims (21)

1. 적어도 하나의 경사면(25)을 가지는 기부체(11)를 포함하고, 상기 경사면(25)은 한편으로는 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)에 의해 연결된 절삭 에지(26, 27, 28, 29)를, 그리고, 다른 한편으로는 단차부(24)를 경계지으며, 상기 단차부(24)는 적어도 상기 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35) 중 하나를 따라 연속적으로 연장하고, 평원부 표면(22)으로부터 상기 경사면(25)을 분리시키는, 밀링 툴(1) 등을 위한 커팅 인서트(5)에 있어서,

   상기 단차부(24)는 상기 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)에서 그 최대 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기부체(11)는 두 개의 대향 배치 측면(22, 23)에 형성된 절삭 에지(26, 26a)를 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 두 대향 배치 측면(22, 23)에 형성된 상기 절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35; 26a, 27a, 28a, 29a, 32a, 33a, 34a, 35a), 상기 경사면(25; 25a) 및 결합면(22, 23)은 그 자체들 사이에서 합동하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 기부체(11)는 사각형 윤곽을 가지며, 따라서, 상기절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35)는 기본 형상으로서 사각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 기부체(11)는 직사각형 윤곽을 가지며, 따라서, 상기 절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35)는 기본 형상으로서 직사각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 기부체(11)는 정사각형 윤곽을 가지며, 따라서, 상기 절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35)는 기본 형상으로서 정사각형을 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
7. 제 1 항에 있어서, 일 측면에 제공된 상기 절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35)는 네 개의 코너 절삭 에지(32, 33, 34, 35)를 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 경사면(25)은 단차부(24)에 의해 결합면(22)으로 변화하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 경사면(25)을 결합면(22)으로부터 분리시키는 상기 단차부(24)는 상기 절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35)에서 생성된 상기칩을 상기 결합면으로부터 이격 유지하기에 충분한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 경사면(25)은 각 위치에서 양의 경사각을 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 절삭 에지(26, 27, 28, 29, 32, 33, 34, 35) 상에는 각 위치에서 90°보다 작은 웨지각이 제공되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 기부체(11)는 여유면을 구성하는 측방향 표면(16, 17, 18, 19)을 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 커팅 인서트(5)의 무게 중심을 통과하는 중앙 평면에 직각으로 측면 표면(16, 17, 18 19)이 배열되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
14. 제 1 항에 있어서, 측방향 표면(16, 17, 18, 19)은 패싯화(faceted)되는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
15. 제 1 항에 있어서, 측방향 표면(16, 17, 18, 19) 각각은 잔여 측방향표면(16, 17, 18, 19)과 둔각을 형성하는 여유면 부분(16', 17', 18', 19')을 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 커팅 인서트(5)는 상기 평원부 표면(22)을 통과하는 고정 보어(21)를 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 커팅 인서트(5)는 상기 측방향 표면(18)을 통과하는 고정 보어(21)를 가지는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 단차부(24)는 상기 전체 경사면(25)을 따라 연속적으로 연장하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 단차부(24)는 상기 경사면(25)을 따른 실질적인 선형인 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
20. 제 1 항에 있어서, 상기 단차부(24)는 상기 경사면(25)을 따라 미소하게 물결모양을 형성하는 것을 특징으로 하는 커팅 인서트.
21. 제 1 항에 있어서, 상기 평원부 표면(22)은 인서트 좌대를 위한 지지면으로서 기능하는 적어도 하나의 융기면 영역(42, 43, 44, 45)을 가지는 것을 특징으로하는 커팅 인서트.