KR200451679Y1 - 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 관한 것으로, 특히 인서트의 전면에 절삭 칩(cutting chip)을 용이하게 배출하는 칩 배출 홈을 구비하여 브이 홈 가공시 칩이 걸림 없이 신속하게 배출되도록 함으로써, 칩 걸림에 의한 절삭 불량 및 인서트 훼손을 방지함은 물론 가공성이 향상되도록 하는 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 관한 것이다. 그 구성은 중앙부에 결합을 위한 체결구멍이 형성되고, 전면으로는 칩 배출을 위한 칩 배출 홈이 형성되며, 단부는 절삭을 위해 브이형의 절삭 날이 형성된 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 있어서, 상기 절삭 날은 피 가공물 절삭시 절삭 날의 절삭력 향상을 위하여, 브이 형을 이루는 일 측의 경사부분은 짧게, 대향 하는 타 측 경사부분은 길게 형성되고, 두께는 전면 방향으로부터 배면 방향으로 경사를 이루도록 형성되며, 상기 칩 배출 홈은 절삭되는 칩을 걸림 없이 용이하게 배출시키기 위하여 상기 절삭 날의 짧은 경사 부분을 따라 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

절삭 인서트, 칩, 브이 홈

Description

칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트{The V groove cut cutting insert has the chip brake prevention function}

본 고안은 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 관한 것으로, 특히 인서트의 전면에 절삭 칩(cutting chip)을 용이하게 배출하는 칩 배출 홈을 구비하여 브이 홈 가공시 칩이 걸림 없이 신속하게 배출되도록 함으로써, 칩 걸림에 의한 절삭 불량 및 인서트 훼손을 방지함은 물론 가공성이 향상되도록 하는 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 관한 것이다.

일반적으로 절삭 인서트(cutting insert)는 가공기 등에 장착되는 절삭 인서트 홀더에 결합 고정되어 합성수지나 금속과 같은 피 가공물을 가공하는데 사용되는 하나의 독립된 공구로서 보통 초경 재질로 이루어진다.

본 고안에서는 금속판을 직각 형태로 접기 위한 브이 홈을 가공하는데 사용하는 브이 홈 가공용 절삭 인서트로서, 종래에는 도 1a에 도시된 바와 같이 양단으로 개략 브이 형의 절삭 날(111)이 형성되고, 상기 절삭 날(111)에는 칩 배출을 위한 칩 배출 홈(111a)이 형성된 인서트 타입의 절삭 인서트(110)와, 도 1b에 도시된 바와 같이 막대형의 양단부에 브이 형의 절삭 날(121)이 형성되고, 상기 절삭 날(121)에는 칩 배출을 위한 칩 배출 홈(121a)이 형성된 바이트 타입의 절삭 인서트(120) 등이 있다.

이와 같은 절삭 인서트(110),(120)는 각 홀더(미도시)에 체결구를 통하여 결합된 후, 절삭 가공기에 장착되어 금속판과 같은 피 가공물에 브이 홈을 가공하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 절삭 인서트(110),(120)는 연마장치를 이용하여 숙련된 작업자들에 의해 수작업으로 연마가공되므로 절삭 날(111),(121)과 칩 배출 홈(111a),(121a)의 각도를 모두 일정하게 맞추기 어렵고, 또 칩 배출 홈(111a),(121a)의 깊이와 형태도 작업자의 감이나 눈대중에 의해 가공되므로 가공시마다 모두 상이하게 형성되기 때문에 칩 배출이 원활하지 않아 칩 걸림 현상이 발생하게 된다.

이에 따라, 대체로 열연화 방지능력과, 내마모성이 우수하다는 HSS 소재를 사용함에도 불구하고 대부분 스테인리스 판으로 이루어지는 피 가공물을 고속으로 가공할 경우에는 절삭 공구의 조기 파손과 가공 열로 인하여 내마모성이 급격하게 저하됨은 물론 이로 인해 제품 불량을 양산하고, 또 가공속도를 저속으로 할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기 절삭 인서트(110),(120)가 작업자들에 의해 수작업으로 연마가공됨에 따라 가공시간이 많이 소요됨과 동시에 이로 인한 생산원가를 높이는 문제점이 있었다.

이에, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 정밀하고 일정한 브이 홈을 가공함과 동시에 브이 홈 가공시 발생하는 칩을 원활하고 신속하게 배출시킴으로써, 칩 걸림 현상의 방지를 통해 불량 발생을 방지하고, 절삭 인서트의 내구성을 향상시키도록 한 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 중앙부에 결합을 위한 체결구멍이 형성되고, 전면으로는 칩 배출을 위한 칩 배출 홈이 형성되며, 단부는 절삭을 위해 브이형의 절삭 날이 형성된 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 있어서, 상기 절삭 날은 피 가공물 절삭시 절삭 날의 절삭력 향상을 위하여, 브이 형을 이루는 일 측의 경사부분은 짧게, 대향 하는 타 측 경사부분은 길게 형성되고, 두께는 전면 방향으로부터 배면 방향으로 경사를 이루도록 형성되며, 상기 칩 배출 홈은 절삭되는 칩을 걸림 없이 용이하게 배출시키기 위하여 상기 절삭 날의 짧은 경사 부분을 따라 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 칩 배출 홈은 0.01㎜ ∼ 1㎜의 깊이를 이루고, 보다 용이한 칩 배출을 위해 칩 유입구는 깊고 넓게 형성되고, 칩 배출구는 얕고 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 절삭 인서트는 절삭 날이 상부와 하부에 각각 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 넓고 좁은 구조를 이루는 칩 배출 홈을 통해 배출되는 칩의 걸림을 방지하여 원활하고 신속한 칩 배출을 이루도록 함으로써, 정밀하고 깨끗한 브이 홈을 형성하여 항상 제품 품질을 일정하게 제공함은 물론 절삭 인서트의 훼손을 예방하는 효과가 있다.

또, 숙련공에 의해 수작업으로 칩 배출 홈을 가공하여야 함에 따른 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 가공 속도의 향상으로 생산성을 향상시킬 수 있는 등의 우수한 효과가 있다.

이하, 본 고안에 따른 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트를 나타낸 사시도 이고, 도 3은 도 2의 A-A선 요부단면도이며, 도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 절삭 인서트를 홀더에 결합하는 상태를 나타낸 도면이다.

그리고, 도 5는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트의 사용 상태도 이고, 도 6은 본 고안의 바람직한 다른 실시 예에 따른 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트를 나타낸 도면이다.

도 2 내지, 도 6에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 절삭 인서트(200)는, 상부와 하부 양단부분으로 피 가공물(P)의 절삭을 위한 절삭 날(210)이 개략 브이 형을 이루도록 형성되고, 전면으로는 상기 절삭 날(210)에 의해 절삭시 발생하는 칩의 배출을 위한 칩 배출 홈(220)이 형성되며, 중앙부분으로는 결합 고정을 위한 체결구멍(230)이 형성되도록 이루어진다.

상기 절삭 날(210)은 피 가공물(P)의 절삭시 절삭 날의 절삭력 향상과 상기 절삭 날(210)을 통하여 전달되는 절삭력에 대한 강도를 높이기 위하여, 브이 형을 이루는 일 측은 짧은 경사 부분(211)으로 형성되고, 대향 하는 타 측은 긴 경사 부분(212)으로 형성되며, 또 절삭 날(210)의 두께는 전면 방향으로부터 배면 방향으로 경사를 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 절삭 날(210)은 전면을 기준으로 두께 방향으로 절삭 날(210)이 직각이 아닌 경사를 이루게 됨에 따라 피 가공물(P)의 절삭 가공시 발생하는 절삭 날(210)과 피 가공물(P)과의 마찰력 감소를 이루어 절삭력을 향상시키게 된다.

상기 칩 배출 홈(220)은 상기 절삭 날(210)에 의해 절삭되는 칩의 걸림을 방지하여 용이하게 배출시키도록 상기 절삭 날(210)의 짧은 경사 부분(211)을 따라 곡면으로 형성된다. 즉, 상기 칩 배출 홈(220)은 상기 절삭 날(210)의 짧은 경사 부분(211)을 따라 칩 유입구(221)인 깊은 곡면에서부터 칩 배출구(222)인 얕은 곡면으로 형성되고, 칩 배출구(222)의 깊이는 0.01㎜이고, 칩 유입구(221)의 깊이는 1㎜를 이루는 것이 바람직하다.

좀 더 바람직하게는 칩 배출구(222)의 깊이는 0.05㎜이고, 칩 유입구(221)의 깊이는 0.8㎜로 칩 배출 홈(220)이 형성되는 것이 절삭되는 칩의 배출을 용이하게 한다.

이에 따라, 피 가공물(P)의 절삭으로 발생하는 칩은 절삭 날(210)의 짧은 경사 부분(211)을 따라 칩 유입구(221)에서부터 칩 배출구(222)로 형성된 상기 칩 배출 홈(220)을 통해 걸림 없이 용이하게 배출되게 된다. 즉, 피 가공물(P)의 절삭에 의해 발생하는 칩은 시계방향으로 나선 형태를 이루면서 배출되므로, 상기 절삭 날(210)의 짧은 경사 부분(211)을 따라 형성된 상기 칩 배출 홈(220)의 칩 유입구(221)를 통해 원활하게 유도되어 칩 배출구(222)로 용이하게 배출되므로, 칩의 저항이나 걸림이 방지되어, 칩이 절삭 인서트(200)에 미치는 영향을 최소화하게 되어 훼손과 내마모성의 저하를 방지하게 된다.

또, 상기 칩 배출 홈(220)은, 칩 유입구(221)는 넓고, 반대 측인 칩 배출구(222)는 좁게 형성되어 절삭되는 칩의 배출을 보다 용이하게 돕게 된다.

이에 따라, 피 가공물(P)의 고속 가공이 가능함은 물론 열 연화 현상이 최소화되어 절삭 인서트(200)의 수명이 증대되고, 피 가공물(P)은 소성변형이 일어날 수 있는 시간적 여유를 없애 변형률이 거의 없게 된다.

상기 체결구멍(230)은 절삭 인서트(200)의 전면에 대하여 수직 방향으로 형성되며, 이를 통하여 홀더(321)와 결합 된다.

상기 절삭 인서트(200)는 상기 체결구멍(230)을 기준으로 상부와 하부가 서로 대칭을 이루는 것이 바람직하다. 즉, 상기 절삭 인서트(200)는 상부와 하부가 서로 대칭을 이루기 때문에 상기 절삭 날(210)도 상기 상부와 하부에 각각 대칭되게 형성된다. 이에 따라, 일 측의 절삭 날(210)이 수명을 다하거나, 부주의 등에 의해 훼손으로 사용이 어려울 경우, 상기 절삭 날(210)을 뒤집어 반대편에 위치하는 타 측의 것을 사용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 절삭 인서트(200)의 재질은 탄화텅스텐의 분말을 금속 코발트의 분말과 함께 잘 혼합하여 소결해서 얻어지는 소결 합금으로서, 높은 경도와 강한 인성(질김)을 아울러 갖추고 있는 초경 또는 내마모성, 절삭성 및 정밀가공성을 갖고 있는 인조다이아몬드(Poly Crystal Diamond) 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안에 따른 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트(200)를 홀더(321)에 체결구(B)를 이용하여 결합 고정한다.

이때, 이상적인 가공 정밀도를 보장하기 위하여 상기 절삭 인서트(200)의 절삭 날(210)을 상기 홀더(321)의 내벽 면과 밀착되어 수직 평행을 이루도록 결합시켜야 한다. 즉, 상기 절삭 날(210)의 각도는 가공기(300)의 베드(330)에 클램프(331)에 의해 고정된 피 가공물(P)의 수평면과 수직 상태를 이루도록 결합 되어야 한다.

이러한 수직도는 상기 홀더(321)와 상기 홀더(321)에 안착 결합 되는 상기 절삭 인서트(200)의 장착 정밀도와 매우 밀접한 관계가 있다.

다시 말해, 상기 홀더(321)에 절삭 인서트(200)가 잘못 결합 고정되어 오차가 발생하게 되면 상기 절삭 인서트(200)의 절삭 수직도는 정밀도를 잃게 되고 이로 인하여 가공 정밀도도 저하되게 된다.

계속해서, 상기 절삭 인서트(200)가 결합 고정된 홀더(321)를 가공기(300)의 가공 이송기(320)에 결합 고정한다.

그리고, 상기 가공기(300)의 컨트롤 박스(310)에 형성된 스위치(311)를 동작시켜 미리 입력된 프로그램에 따라 가공 이송기(320)룰 전,후,좌,우로 슬라이딩시켜 피 가공물(P)에 브이 홈을 절삭 형성하게 된다.

한편, 도 6은 본 고안에 따른 다른 실시 예를 나타낸 도면으로서, 이는 상기 절삭 인서트(200)를 홀더(321)에 직접 결합 고정하는 것이 아닌, 탄소강으로 이루어진 바이트 섕크(250)에 결합 고정함으로써, 전체가 초경 바이트로 형성된 종래의 절삭 인서트보다 원가를 절감시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 탄소강의 바이트 섕크(250)에 절삭 인서트(200)를 결합 고정하여 필요에 따라 다양한 가공기에 장착하여 용이하게 사용할 수 있는 이점을 가져다 줄 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1a는 종래의 절삭 인서트의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1b는 종래의 절삭 인서트의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시 예에 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트를 나타낸 사시도 이다.

도 3은 도 2의 A-A선 요부단면도이다.

도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 절삭 인서트를 홀더에 결합하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트의 사용 상태도 이다.

도 6은 본 고안의 바람직한 다른 실시 예에 따른 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트를 나타낸 도면이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

200 : 절삭 인서트 210 : 절삭 날

211 : 짧은 경사부분 212 : 긴 경사부분

220 : 칩 배출 홈 221 : 칩 유입구

222 : 칩 배출구 230 : 체결구멍

300 : 가공기 310 : 컨트롤박스

311 : 스위치 320 : 가공 이송기

321 : 홀더 330 : 베드

331 : 클램프 P : 피 가공물

B : 체결구

Claims (3)

1. 중앙부에 결합을 위한 체결구멍이 형성되고, 전면으로는 칩 배출을 위한 칩 배출 홈이 형성되며, 단부는 절삭을 위해 브이형의 절삭 날이 형성된 브이 홈 가공용 절삭 인서트에 있어서,

   상기 절삭 날은 피 가공물 절삭시 절삭 날의 절삭력 향상을 위하여, 브이 형을 이루는 일 측의 경사부분은 짧게, 대향 하는 타 측 경사부분은 길게 형성되고, 두께는 전면 방향으로부터 배면 방향으로 경사를 이루도록 형성되며, 상기 칩 배출 홈은 절삭되는 칩을 걸림 없이 용이하게 배출시키기 위하여 상기 절삭 날의 짧은 경사 부분을 따라 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트.
2. 제1항에 있어서, 상기 칩 배출 홈은 0.01㎜ ∼ 1㎜의 깊이를 이루고, 보다 용이한 칩 배출을 위해 칩 유입구는 깊고 넓게 형성되고, 칩 배출구는 얕고 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트.
3. 제1항에 있어서, 상기 절삭 인서트는 절삭 날이 상부와 하부에 각각 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 칩 걸림 방지기능을 갖는 브이 홈 가공용 절삭 인서트.

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