KR20060046386A

KR20060046386A - 선삭용 인덱서블 절삭비트

Info

Publication number: KR20060046386A
Application number: KR1020050046881A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 쉐르바르트
Original assignee: 산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2006-05-17
Also published as: CN1736640A; EP1616645B1; EP1616645A1; KR101181681B1; DE502005000375D1; US20060029475A1; ATE353730T1; DE102004026601A1; CN100462167C; US7175370B2

Abstract

본 발명은, 다각형 외곽의 상부면, 그 상부면에 실질적으로 평행한 하부면, 그리고 상부면과 하부면을 서로 연결하면서 주위에 신장되어 있는 측면에 의해 규정되는 다각형 기본 형태의 선삭용 인덱서블 절삭비트로서, 측면이 적어도 상부면과 교차하는 부분이 주절삭날과 부절삭을 포함하는 절삭날을 규정하고, 실질적으로 다각형 기본 형태는 잘린 코너 영역을 갖는 삼각형의 기본형태에 의해 규정되며, 주절삭날은 다각형 기본 형태의 변에 의해 규정되고, 부절삭날은 잘린 코너 영역에 의해 규정되며, 부절삭날은 하나 이상의 오목 및 하나 이상의 볼록 절삭날 부분을 구비하는 인덱서블 절삭비트에 관한 것이다.

선택적으로 상이한 거칠기 깊이로 거친 기계가공 및 다듬질 기계가공이 동시에 가능한 선삭용 절삭비트를 제공하기 위해, 본 발명은, 부절삭날에 인접한 제 1 주절삭날의 천이부에서 작은 볼록 천이 반경 (r1) 으로부터 시작되는 부절삭날이,

a) 반경 R₁ 을 갖는 오목부,

b) 반경 R 을 갖는 볼록부,

c) 평균반경 R₃ 을 갖는 오목부,

d) 반경 r 을 갖는 볼록부, 및

e) 반경 R₂ 를 갖는 오목부

를 가지며, 그 다음에는 인접한 다른 주절삭날로 이어지는 작은 천이반경 r2 의 볼록 천이부가 있는 것을 제안한다.

Description

선삭용 인덱서블 절삭비트{INDEXABLE CUTTING BIT FOR TURNING}

도 1 및 2 는 종래에 공지된 2개의 상이한 절삭비트를 보여준다.

도 3 은 작업물 상에 있는 종래에 공지된 도 1 및 2 의 절삭비트를 확대하여 보여준다.

도 4 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 절삭비트를 보여준다.

도 5 는 작업물 상에서 사용 중인 도 4 에 도시된 2개의 절삭비트를 보여준다.

도 6 은 도 5 의 절삭비트와 더불어, 본 발명에 따라 점선으로 나타낸 것처럼 추가되어 있는 정사각형 기본 형태의 다른 절삭비트를 보여준다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 2, 3 절삭비트

h1, h2, h3, h4 주절삭날

n1, n2, n3, n4 부절삭날

예컨대 관형, 환형 또는 항아리형 작업재료의 선삭을 위한 대응 절삭비트가 공지되어 있다. 이 경우, 그러한 원통형 작업물의 외면 및 내면 기계가공을 위해 2개의 다른 인덱서블 절삭 플레이트를 사용할 필요가 종종 있다. 종래에 공지되어 있던 대응 절삭비트를 본 출원의 도 1 및 2 에 나타내었다. 종래기술에 따른 이들 절삭비트는 정사각형 기본 형태를 가지며, 주절삭날은 정사각형의 변으로의 축면의 이부를 따라 규정되고, 부절삭날은 잘린 코너 영역에 의해 규정된다. 도 1 에 나타낸 제 1 절삭비트는, 코너 영역에 있는 주절삭날로부터 부절삭날까지의 천이부에, 오목 절삭날 부분이 연이어 있는 볼록 천이부를 갖고 있으며, 거기서 다시 코너에 인접한 다른 절삭날로의 볼록 천이부가 존재한다. 그러므로, 부절삭날은 실질적으로 주절삭날로 천이되는 2개의 볼록 천이부와 그 사이에 배치된 오목 절삭날 부분을 포함한다. 도 2 에 나타낸 절삭비트는 실질적으로 동일한 기본 구조, 즉 (정사각형의) 다각형 기본 형태의 변을 따르는 주절삭날과 잘린 코너 영역에 있는 부절삭날을 가지며, 부절삭날은 부절삭날의 오목부로의 주절삭날의 볼 록 천이부로부터 다시 형성되고, 인접한 다른 주절삭날로의 볼록 천이부가 다시 존재한다. 그러나, 이 예에서는, 다른 인접 절삭날로의 볼록 천이부의 반경은 오목부로의 제 1 주절삭날의 천이부의 반경보다 실질적으로 더 크다. 상기 구성의 목적은 도 3 을 참조하면 가장 잘 이해될 수 있다.

도 3 은 도 1 및 2 에 도시된 2개의 절삭비트가 중공의 원통형 작업물의 벽에 사용되고 있는 상태를 보여준다. 여기서는 중공의 원통형 작업물의 벽의 단면을 빗금쳐서 나타내고, 잘려 나가는 벽의 상대적인 치수, 특히 비율은 실제 스케일로 나타내지 않았다. 특정의 원통형 작업물을 다루는 경우, 예컨대 중공의 원통형 작업물의 외벽이 내벽보다 더 큰 거칠기 깊이 (roughness depth) 를 갖거나 또는 역으로 되는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어, 도 3 의 상부측을 중공의 원통형 작업물의 외측이라고 하고, 도 3 의 하부측을 내면이라고 하자. 위쪽 절삭비트는 주절삭날과 부절삭날로 외측 표면을 최종 치수로 만드는데, 대부분의 절삭량은 주절삭날에 의해 주어지는 반면 부절삭날은 다듬질 작업을 수행한다. 위쪽 절삭비트의 경우, 비교적 작은 곡률반경을 가지며 오목 절삭날 부분에서 비작용 주절삭날로 이어지는 볼록 천이부로 이루어지는 다듬질 작업으로 인해 비교적 얇은 절삭이 또한 제거된다. 아래쪽 절삭비트의 경우에도, 대부분의 절삭 작업이 주절삭날에 의해 이루어지고, 위쪽 절삭날과 유사한 방식으로 부절삭날에 의해 다듬질 작업이 수행되지만, 이 경우에는, 비교적 큰 곡률반경 R 을 가지며 부절삭날의 오목부로부터 인접한 비작용 주절삭날로의 천이부에 의해 수행된다. 이런 식으로, 상응하는 소정의 인자에 기초하여 바람직하게, 내면은 실질적으로 더 평활해지고, 외면보다 실질적으로 더 작은 거칠기 깊이를 갖는다.

도시된 것처럼, 내면 및 외면이 상이한 거칠기 깊이를 가져야 하는 대응 작업물의 기계가공은 필연적으로 두가지 상이한 유형의 절삭비트의 사용을 필요로 하지만, 그렇지 않은 경우 절삭비트는 실질적으로 동일한 정사각형 기본 형태로 제조되고 단지 코너 영역만이 상응하게 변형되어야 한다. 이러한 점에서, 특히 실제로 이들 절삭비트는 첨부도면에 도시된 크기의 단지 약 10 분의 1 이므로, 내면 및 외면용 절삭비트 간의 혼동이 비교적 용이하게 발생할 수 있다. 그러므로, 코너 영역에서의 상이한 곡률반경은 이에 관한 특별한 주의를 기울일 때에만 육안으로 감지될 수 있다.

따라서, 주의하여 구분되어야 하는 2가지 다른 절삭비트의 재고관리 (stockkeeping) 가 요구되고, 또한 상기 절삭비트는 상응하는 공구 또는 공구홀더에 끼워지거나 장착될 때 주의하여 구분되어야 한다. 또한, 주절삭날 각각의 작은 부분만이 작용 절삭날로서 사용되고, 주절삭날의 대부분이 사용되지 않은 채로 유지되며, 단일면형 절삭비트가 관련된다고 가정하는 경우라면 절삭비트는 3번 (총 4개의 비트 위치) 의 선삭에 의해 인덱스된 후 마모된다.

종래기술과 대조적으로, 본 발명의 목적은, 선택적으로 상이한 거칠기 깊이를 갖는 거친 기계가공과 다듬질 기계가공이 동시에 가능한 선삭용 절삭비트를 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 부절삭날이 다음의 구성;

a) 반경 R₁ 을 갖는 오목부,

b) 반경 R 을 갖는 볼록부,

c) 평균반경 R₃ 을 갖는 오목부,

d) 반경 r 을 갖는 볼록부, 및

e) 반경 R₂ 를 갖는 오목부

를 가지며, 그 다음에는 인접한 다른 주절삭날로 이어지는 작은 천이반경 r2 의 볼록 천이부가 있는 구성으로 달성된다.

바람직한 실시형태에서는 다음의 경계 조건; R > r, r1, r₂ 이 더 적용된다.

본 발명에서 중요하며 거칠기 깊이를 결정하는 반경은 R 및 r 이고, 반경 r1 및 r2 는 다만 주절삭날로부터 부절삭날까지 약간 둥근 천이부를 규정하고, 이는, 다듬질 작업 전의 작업물 표면은 주절삭날로부터 부절삭날까지 천이 또는 코너 영역으로 가공되기 때문에, 상기 둥근 천이부는 실제로 여전히 주절삭날에 속한다고 할 수 있다. 그러므로, 반경 r1 및 r2 는 많은 사용 분야에서 반경 r 및/또는 R 보다 상당히 더 클 수 있다. 많은 경우, 반경 r 및 R 은 동일하거나 또는 거의 같을 수도 있다. 어떤 경우에 이는 효과적으로 사용될 수 있는 절삭비트의 수의 증가라는 장점을 제공하고, 그러한 경우에 절삭비트에 관한 혼동 또는 재고관리 측면의 간이화는 더이상 중요한 문제는 아니다.

또한 반경 R₃ 도 다음으로 중요하고, 특히 고정된 반경일 필요는 없으며, 두 곡률반경 R 과 r 사이의 임의의 오목한 천이부이고, 이는 상이한 볼록 반경을 갖는 절삭날부 사이에 특정 거리를 제공하는 것이다.

그러한 구성으로, 도 4 를 참조하면 가장 잘 이해되는 것처럼, 부절삭날의 특성에 의해 규정되는, (일반적으로) 상이한 거칠기 깊이를 갖는 거친 작업 및 다듬질 작업을 위해 하나의 동일한 절삭비트를 사용할 수 있다. 도 4 에서, 반경 r 의 볼록부가 절삭비트의 약간의 경사로 인해 접촉하지 않은 채로 유지되면서, 하부 절삭비트는 부절삭날에서 반경 R 을 갖는 부분이 다듬질 작업에 사용되도록 회전된다. 하부 절삭비트에 대해 약 170°정도 회전되어 배치되어 있는 상기 절삭비트의 경우, 그 조건은 정확히 반대여서, 부절삭날에서 반경 r 을 갖는 부분은 다듬질 작업을 위해 작용하고, 더 큰 반경 R 을 갖는 부분은 접촉되지 않게 된다.

이런 식으로, 각각의 절삭코너는 두가지 상이한 배향으로 사용될 수 있고, 인접한 주절삭날 부분은 절삭코너의 양측에서 조대 기계가공을 위해 사용된다. 따라서, 절삭비트는 좀더 효과적으로 사용되고, 삼각형 기본 형태의 절삭비트의 경우에 있어서도, 이 절삭비트는 총 6 개의 상이한 배향으로 사용, 즉 6 회 사용될 수 있지만, 종래 공지된 정사각형의 절삭비트는 상이한 배향에서 4회만 사용될 수 있다. 또한, 이는, 절삭비트는 서로 동일하기 때문에 구별될 필요가 없고, 또한 소정의 주절삭날 및 부절삭날이 적절한 공구 또는 공구 홀더에의 장착에 의해 올바른 배향으로 자동적으로 수용된다는 또다른 장점을 제공한다. 삼각형의 기본 형태의 절삭비트는 또한 서로에 대해 60°로 경사진 두 측면이 절삭비트 홀더에서 접촉면으로서 사용될 수 있다는 장점을 가지며, 이 절삭 비트 홀더는 공지된 것처럼 높은 수준의 위치정확성을 보장한다. 또한, 본 발명에 따른 절삭비트가 8 회, 즉 8 개의 상이한 배향으로 사용될 수 있도록, 상응하는 절삭비트를 정사각형 기본 형태로 제조할 수도 있다.

이와 관련하여, 기본 형태를 잘린 코너를 갖는 다각형으로 특정한 것은 서로에 대해 각도를 갖는 주절삭날과 부절삭날이 교대로 형성되어 있는 기하학적 형태를 단지 설명하기 위함이다. 그러므로, 잘린 코너를 갖는 삼각형 기본 형태를 채용하는 대신, 육각형의 연속하는 변을 따라 주절삭날과 부절삭날이 교대로 형성된 육각형 기본 형태를 채용할 수도 있다. 팔각형으로서 규정될 수 있는 정사각형 형태도 이와 유사하게 생각할 수 있고, 이와 관련하여 상기한 두 경우 모두에 있어서, 주절삭날 및 부절삭날은 동일한 길이일 필요는 없다.

바람직한 실시형태에서, 반경 R 은 반경 r 의 2배 이상, 바람직하게는 3배 이상이고, 반경 R 은 특히 4r ∼ 8r 의 범위이다.

2개의 인접한 주절삭날에 대한 부절삭날의 천이 반경 r1, r2 은 실질적으로 서로 같을 수 있고, 또한 일반적으로 부절삭날의 반경 r 보다는 다소 더 작으며, 특히 반경 r1, r2는 꼭 그럴 필요는 없지만 0.2r ∼ 0.8r 의 범위이고, 이미 언급한 것처럼, 사용의 많은 경우에 있어서, 반경 r1 및 r2는 반경 r 보다 더 크게, 심지어는 반경 R 보다도 더 크게 선택될 수도 있다.

오목 반경 R₁, R₂ 는, 결국 작용 주절삭날과 다듬질 작업을 수행하는 부절삭날 사이의 거리를 규정하기 때문에, 일반적으로 천이 반경 r1, r2보다 더 커야 하고, 이들 절삭날은 상호간에 영향을 미치지 않기 위해서 서로 너무 가까이 있으면 안 된다. 그러나, 반경 R₁, R₂ 의 정확한 값은 덜 중요하고 넓은 범위내에서 변화될 수 있다.

볼록 반경 R 과 r 사이의 오목부는 반드시 고정 반경 R₃ 을 가질 필요는 없고, 상기 두 반경 사이에서 부절삭날의 상이한 오목부 사이에 거리를 제공할 수 있는 오목한 형상이면 된다. 다른 오목 반경 및 볼록 반경도 이에 의해 규정되는 오목부 또는 볼록부 전체에 걸쳐 일정할 필요는 없고, 이와 관련하여, 실질적으로 동일한 반경을 갖도록 제조하는 것이 더 간단하고 또한 적절할 수 있다.

보다 구체적으로는, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 반경 r 은 0.1 ∼ 0.6 ㎜ 이고, 반경 R 은 0.5 ∼ 3 ㎜ 이며, 반경 R₁, R₂ 는 0.4 ∼ 2 ㎜ 이고, 반경 R₃ 은 (평균적으로) 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 이며, 이와 관련하여 상기 모든 반경이 꼭 항상 특정 범위내이어야 할 필요는 없고, 또한, 상기 반경의 일부만이 언급된 조건을 만족시키고 다른 반경은 특정 범위 밖에 있는 본 발명의 실시형태도 생각할 수 있다.

부절삭날 영역의 양측에 있는 주절삭날로부터 부절삭날로의 2개의 천이 코너를 직선으로 연결했을 경우, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 절삭비트의 중심에서 보았을 때 반경 R 및 r 을 갖는 2개의 볼록 절삭날 부분은 연결 직선의 다른 측 에 있어야 하고, 반경 R₁ 및 R₂ 를 갖는 부절삭날의 오목 영역은 그러한 연결 직선 의 안쪽에 있거나 또는 그 근처에 있어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 절삭비트의 기본 형태는 잘린 코너를 갖는 정삼각형이고, 잘린 코너 영역은 부절삭날을 규정하고, 상기 삼각형의 나머지 변은 주절삭날을 규정한다. 그러한 형태는 원칙적으로 육각형으로서 생각될 수 있고, 그 육각형의 6개의 변은 상이한 길이가 교대로 있을 수 있고, 또한 직선과 곡선으로 신장된 절삭날 부분을 교대로 포함할 수 있다.

그러나, 바람직한 실시형태에서 설명된 주절삭날이 정확히 직선으로 신장되는 것은 중요하지 않고, 절삭비트의 평면도에서 볼 때, 주절삭날이 오목하게 또는 볼록하게 곡선으로 신장되거나 또는 다른 식으로 구성될 수도 있으며, 이와 관련하여 주절삭날은 주된 기능, 즉 작업재료의 조대 절삭을 위한 적절한 형상을 가져야 한다는 점만 유의하면 된다.

본 발명은 정삼각형의 다각형 기본 형태로 제한되지 않고, 본 발명의 실시형태에 따르면, 기본 형태는 종래에 공지된 것처럼 직사각형 또는 정사각형일 수도 있으며, 이 경우 부절삭날 형상은 삼각형 기본 형태의 경우와 실질적으로 동일할 수 있다. 이는 단지, 절삭비트가 더 작은 설치각으로 작업물을 기계가공할 수 있도록, 주절삭날과 부설삭날의 실질적인 형상 사이의 각도가 약 15°정도 더 클 수 있음을 의미한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 절삭비트는 양의 칩 형태을 갖 는데, 즉, 절삭비트의 상부면이 하부면 보다 더 커서, 상부면과 하부면을 연결하는 측면이 상부면과 90°보다 작은 각도를 이룬다.

본 발명의 다른 장점, 특징 및 가능한 용도는 이하의 바람직한 실시형태에 관한 상세한 설명과 첨부도면에 의해 분명해질 것이다.

도 1 은 종래기술에 따른 제 1 절삭비트 (1) 를 위에서 바라 본 평면도이다. 절삭비트 중 보이는 상부측은 경사면 (rake face) 을 형성한다. 도 1 에 도시된 절삭비트의 일부는 주절삭날 (h1) 을 형성하고, 컷오프 (cut-off) 코너는 부절삭날 (n1) 을 형성한다.

주절삭날 (h1) 은 작은 코너 반경 (r1) 으로 부적살날 (n1) 과 연결되어 있고, 부절삭날은 곡률반경 R1 을 갖는 오목부와 곡률반경 r 을 가지며 오목부에 연이어 있는 볼록부에 의해 규정되며, 이 볼록부는 정사각형의 다음 변으로의 천이부를 형성한다. 절삭날 구성의 중요 지점을 부호 A, B 및 C 로 나타내었고, 주절삭날 (h1) 은 a1 - b1 부분으로 규정되고, 부절삭날은 b1 - c1 부분으로 규정된다. 또한 도 3 을 참조하여 이하에서 설명하는 것처럼, 절삭비트 (1) 를 사용할 때, 상기 지점 A1, b1 및 C1 에 의해 규정된 각 쌍의 절삭날 (h1, n1) 이 작용하게 된다. A1, B1, C1 의 순서는 절삭비트에서 반시계 방향으로 총 4 회 반복되어, 절삭비트는 4개의 주절삭날 (h1) 과 4개으 부절삭날 (n1) 을 구비하고, 따라서 사용시 전체적으로 4개의 상이한 위치에서 작용할 수 있다.

도 2 에 도시되어 있는 종래 기술의 절삭비트 (2) 는 도 1 의 절삭비트 (1) 와 비교적 유사하지만, 본질적인 차이점은, 절삭비트 (2) 의 부절삭날 (n2) 이 절 삭비트 (1) 의 상응하는 부절삭날 (n1) 보다 실질적으로 더 큰 곡률반경 R 을 가지며, 작업시 작용 절삭날 (h2 및 n2) 이 시계방향으로 서로 인접하고, 즉 각각의 경우에 상기 부분 a2 - b2 - c2 가 작업물과 접촉하게 되고, 그 경우 특정 지점이 시계방향으로 절삭비트를 따라 4회 반복된다는 것뿐이다.

절삭비트 (1 및 2) 의 '회전방향'은, 시계방향으로 작용 절삭날 (h1, n1) 이 연속하여 나타나게 하고 절삭비트 (2) 의 작용 절삭날 (h2, n2) 는 반시계 방향으로 연속해서 나타나게 함으로써 동등하게 서로 잘 바뀔 수 있다 이는 단순히 도 1 및 2 의 거울상 (종이 면에 평행한 거울면에 나타나는)에 대응한다.

특정 절삭날이 배치와 형탱의 목적은, 작업물 상에서 사용 중인 본 발명에 따른 2개의 절삭비트 (1, 2) 를 나타내는 도 3 으로부터 가장 명백히 드러난다.

도 3 에서 단면에 빗금이 쳐진 작업물 (W) 은 예컨대 중공의 원통형 작업물일 수 있고, 여기서는 이 작업물중에서 원통형 벽의 일부만의 단면을 나타내고 있다. 상대적인 치수 그리고 특히 벽두께는 실제 스케일로 나타내지는 않았다. 다만 중요한 점은, 작업물 (W) 의 원통형 벽의 기계가공이 내부와 외부 양쪽으로부터 이루어지고, 블랭크의 벽두께 (D) 가 최종 작업물에서 d 로 감소된다는 것이다. 이는 동시에 이루어지는 조대 (coarse) 및 미세 기계가공에 의해 2개의 특정 절삭비트로 이루어지고, 이 때, 2개의 절삭비트는 반드시 동시에 작동되어야 하는 것은 아니고 작업물에 연속적으로 진입될 수도 있다. 이 경우, 작업물은 예컨대 도 3 의 하부 가장자리 근방에 있을 수 있는 실린더 축 (도시 안됨) 을 중심으로 회전한다. 따라서, 아래쪽의 절삭비트 (2) 는 작업물 (W) 의 내벽을 절삭하고, 절 삭비트 (1) 는 외벽을 기계가공한다. 기계가공은 두 절삭비트의 주절삭날 (h1 및 h2) 에 의한 비교적 큰 절삭량의 조대 기계가공에 의해 이루어지고, 그 뒤의 짧은 거리에서는 부절삭날 (n1 및 n2) 에 의한 미세 기계가공 (다듬질) 이 이루어지며, 이 미세 기계가공에서는 여전히 비교적 적은 재료만이 중공의 원통형 작업물 (W) 의 벽으로부터 제거된다. 선삭에 의해 제조되는 많은 중공의 원통형 부재의 경우, 최종 작업물의 내면과 외면이 다른 표면 특성을 갖는 것, 예컨대, 내면은 매우 평활하고, 외면은 상당히 더 큰 거칠기 깊이를 갖는 것이 요구된다.

이는, 작업물 (W) 과 접촉하게 되는 작용영역에 있는 비교적 작은 곡률반경 r 의 부절삭날 (n) 에 의해, 종래 기술에 따라 도시된 다양한 절삭비트 (1 및 2) 로 얻어지고 따라서, 작업물에 대한 절삭비트의 주어진 축선방향 이송 (도 3 에서 좌측을 향한) 으로, 비교적 작은 절삭 코너 반경 (r) 덕분에 작업물 (W) 의 외면에 어떤 잘 규정된 일정한 표면거칠기가 얻어진다.

대조적으로, 부절삭날 (n2) 은 실질적으로 더 큰 곡률반경 R 을 가지며, 이로 인해, 중공의 원통형 작업물 (W) 의 내면에는 예컨대 절삭비트 (1) 의 축선방향 이송과 동일한 주어진 축선방향 이송으로 매우 평활한 표면이 형성된다. 이 경우, 재료 제거 작업의 대부분은 주절삭날 부분 (h2) 에 의해 이루어진다.

도 3 은, 두 절삭비트 (1, 2) 의 특성을 결합시켜 더이상 2개의 다른 유형의 절삭비트를 구분할 필요가 없는 본 발명에 따른 절삭비트를 보여주며, 동일한 목적을 위해 단지 단일 유형의 절삭비트를 사용하는 것이 가능하고, 이 때 절삭비트는 더욱 유효하게 사용될 수 있는 절삭날을 구비하고 있다.

도 4 는 끝이 잘린 정삼각형의 기본 형태를 가진 절삭비트 (3) 를 위에서 바라 본 도면이다.

상기 삼각형의 변은 각각 주절삭날 (h3 및 h4) 을 또한 형성하고, 잘린 코너에 의해 부절삭날 (n3, n4) 이 규정된다. 그러나, 이 경우, 삼각형 기본 형태 의 잘린 코너를 따라 신장된 부절삭날이 주어진 순서의 볼록 및 오목 절삭날 부분에 의해 규정되는 한, 다른 부절삭날 (n3, n4) 과 마찬가지로 다양한 주절삭날 (h3 및 h4) 은 하나의 동일한 절삭비트상에 배치된다.

절삭비트 (1) 와의 비교를 위해, 예컨대, 연이어 위치하는 지점 A3,4 - B4 - C4 에 의해 규정되는 부분, 즉 주절삭날 (h4) 및 부절삭날 (n4) 을 주목한다. 주절삭날 (h4) 은 삼각형의 직선변으로 규정되며, 부절삭날 (n4) 의 영역내에 있는 지점 B4 에서 작은 천이 반경 (r1) 을 갖는다. 부절삭날은 먼저 종래기술의 절삭비트 (1) 의 반경 r1 에 상응하는 반경 R1 을 갖는 오목부에 의해 형성되고, 이는 지점 C4 의 영역에서 곡률반경 r 을 갖는 볼록부로 이어진다. 이 볼록부는 종래기술에 따른 절삭비트 (1) 에서 실질적으로 동일한 반경을 갖는 지점 C1 에 대응한다.

역으로 시작 지점을 절삭비트 (3) 의 다른 변에서 채택하여 지점 A3,4 에서 시작하여 시계방향으로 지점 B3 및 C3 을 향하면, 즉 주절삭날 (h3) 과 부절삭날 (n2) 의 순서로 하면, 이 구성은 절삭비트 (2) 의 절삭날 형상 (h2, n2) 에 실질적으로 대응됨을 알 수 있다. 이 경우, 주절삭날 (h3) 은 지점 B3 에서 작은 코너 반경 (r2) 을 따라 부절삭날 (n3) 로 이어지고, 이 부절삭날은 먼저 반경 R2 를 갖는 오목부에 의해 형성된 후, 연이어 반경 R 을 갖는 볼록부에 의해 형성되고, 대략 지점 C3 에서 끝나게 된다. 지점 C3 및 C4 는 반경 R3 를 갖는 오목부에 의해 연결되어 있으며, 이 오목부는 단지 부절삭날 (n3 및 n4) 의 각각의 단부 사이에 일정한 거리를 제공하기 위한 것이다.

하나의 주절삭날 (h3) 에서 시작되는 부절삭날 전체는,

a) 반경 r2 를 갖는 볼록부, 반경 R2 를 갖는 오목부, 반경 R 을 갖는 볼록부, 반경 R3 를 갖는 오목부, 반경 r 을 갖는 볼록부, 반경 R1 을 갖는 오목부, 및 가장 가까이 인접한 주절삭날 (h4) 로의 천이부로서 반경 r1 을 갖는 볼록부

로 시작되는 일련의 오목부와 볼록부에 의해 규정된다.

그러나, 부적살날은 2개의 개별 부절삭날 부분 (n3 및 n4) 을 각각 포함하고, 절삭비트의 사용시 이들 중 단 하나만이 작업물과 결합하게 된다. 작업 모드 및 작업시 절삭비트의 배치를 도 5 에 나타내었다.

도 5 는 도 3 과 유사하지만, 이 경우는 2개의 상이한 절삭비트를 사용하지 않고, 작업물 (W) 에 대해 상이한 배향으로 설치된 1종의 동일 절삭비트 (3) 를 사용하고 있다. 도 5 에서, 위쪽의 절삭비트 (3) 의 경우, 도시된 배향에서 주절삭날 (h4) 및 부적살날 (n4) 이 작용하고, 이 경우에도 도 3 의 예에서와 마찬가지로, 주절삭날 (h4) 은 재료 제거 작업의 대부분을 담당하고, 부적살날 (n4) 은 선삭표면의 미세 기계가공을 담당한다. 아래쪽 절삭비트 (3) 의 경우에는, 주절삭날 (h3) 및 부적살날 (n4) 이 작업물 (W) 과 접촉하고, 도 3 의 경우처럼, 작업물은 중공의 원통형 작업물이고, 그 축선은 도면의 아래쪽 가장자리에서 또는 아래 쪽 가장자리 아래에서 수평으로 신장되어 있는데, 여기서는 도시하지 않았다.

위쪽 절삭비트 (3) 는 부적살날 (n4) 의 영역 C4 에서의 작은 곡률반경 r 로 인해 잘 규정된 (well-defined) 표면거칠기를 만들고, 아래쪽 절삭비트 (3) 는 작은 곡률반경을 가진 부적살날 (n3) 로 인해 중공의 원통형 작업물의 내면에 매우 평활한 표면을 만든다. 이 경우, 작업물 (W) 의 상대적인 치수 및 벽두께는 스케일에 맞게 나타날 필요는 없다.

지점 A1 과 A2 각각의 한 변에만 주절삭날이 각각 형성된 도 1 내지 3 의 절삭비트와는 다르게, 본 발명에 따른 절삭비트의 삼각형에 있어서 실질적으로 직선인 변을 따라, 유사한 방식으로 각각 지점 A1 및 A2 에 상응하는 지점 A3,4 의 양 변의 부분은, 각각 주절삭날 (h3 및 h4) 로서, 좀더 구체적으로는 한편으로는 아래쪽 절삭비트 (3) 에 대응하는 배향의 클램핑 구성으로, 그리고 다른 한편으로는 위쪽 절삭비트 (3) 의 배향에 대응하는 클램핑 구성으로 사용된다. 절삭비트는 상기 각각의 배향에서 3 번 사용될 수 있고, 또한 위쪽 절삭비트는 아래쪽 절삭비트와 서로 교환될 수 있으므로, 각각의 절삭비트는 각각의 절삭날 (h3, n3 및 h4, n4) 이 모두 마모될 때까지 총 6 번 사용될 수 있다.

그러므로, 이 절삭비트는 종래기술에 비해, 재고관리에 관해 그리고 부속품 (fitment) 측면에서 2개의 상이한 절삭비트를 구분할 필요가 없고, 단일의 절삭비트가 제공되고 사용될 수 있으며, 이 경우, 각 절삭비트의 이용성은 50 % 향상되고, 또한, 종래기술의 절삭비트 (1 및 2) 와 완전히 동일한 방식으로 작용할 수 있다는 이점이 있다. 단지 더 많은 수의 절삭날로 인해, 경제적으로 50 %정도 향 상되고, 이는 단순화된 재고관리에 의해 추가적으로 더 증가된다.

또한, 본 발명에 따른 부절삭날의 구성은 사변형 또는 정사각형 기본 형태의 절삭비트에도 실현될 수 있다. 이를 단지 개략적으로 도 6 에 나타내었다. 도 6 은, 삼각형 기본 형태의 절삭비트 외에도, 정사각형 또는 직사각형 기본 형태의 대응 절삭비트의 윤곽을 점선으로 나타내고 있다. 삼각형의 기본 형태의 절삭비트의 경우처럼, 대응 정사각형의 잘린 팁에서 부적살날의 정확히 동일한 구성을 실현하는 것이 가능하다. 도시된 배향에서 삼각형의 기본 형태의 절삭비트의 경우 약 55 °인 설치각 (κ) 만이 약 40 °로 감소된다. 그러나, 예컨대 지점 C3 와 C4 사이의 반경 R3 를 갖는 오목부가 다소 연장된다면 (나머지 부분은 다소 짧아지질 수 있다), 정사각형 절삭비트의 경우, 부적살날 (n3, n4) 중 하나의 부절삭날 이외에 다음의 비작용 절삭날 (n4 또는 n3) 이 작업물의 표면과 각각 접촉하게 되는 위험 없이, 설치각 (κ) 이 더 증가될 수 있다.

본 발명에 따른 절삭비트는 양 (positive) 의 절삭비트 형태, 즉, 절삭비트의 하부면 (도시 안됨) 이 보이는 상부면 보다 다소 작아서, 하부면과 상부면을 연결하는 측면이 상부측과 90 °보다 작은 각도를 이루는 것이 바람직하다. 절삭비트 (3) 의 상부면에 절삭날 (h3, h4 및 n3, n4) 을 따라 칩 홈, 칩 브레이커 등과 같은 칩 형성 수단을 제공하는 것도 또한 가능하다.

각각의 절삭비트는, 절삭비트를 절삭비트 캐리어에 고정시키기 위한 적절한 고정나사가 관통결합될 수 있는 중앙의 고정구멍 (B) 을 또한 구비하고 있다.

각각의 주절삭날 (h3, h4) 아래의 측면은 저면과 함께, 도시된 바람직한 실 시형태에서 매우 양호한 정도의 위치정확성을 상보적인 구멍을 구비한 대응 절삭비트 홀더에 대해 접촉면을 형성한다.

근본적인 개시의 목적으로, 본 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 의해 당업자에게 개시된 모든 특징은, 특정 구성과 관련하여 특정 용어로 설명되었지만, 조합이 불가능 또는 무의미하지 않는 한, 여기서 개시된 구성의 특징 개별적으로 또는 다른 특징과 조합되어 이용될 수 있다. 여기서는, 구성의 상정가능한 모든 조합에 대한 폭넓은 설명은 설명의 명료성을 위해 포기한다.

본 발명에 의하면, 선택적으로 상이한 거칠기 깊이를 갖는 거친 기계가공과 다듬질 기계가공이 동시에 가능한 선삭용 절삭비트가 제공된다.

Claims

다각형 외곽의 상부면, 그 상부면에 실질적으로 평행한 하부면, 그리고 상부면과 하부면을 서로 연결하면서 주위에 신장되어 있는 측면에 의해 규정되는 다각형 기본 형태의 선삭용 인덱서블 절삭비트로서,

측면이 적어도 상부면과 교차하는 부분이 주절삭날과 부절삭을 포함하는 절삭날을 규정하고, 실질적으로 다각형 기본 형태는 잘린 코너 영역을 갖는 삼각형의 기본형태에 의해 규정되며, 주절삭날은 다각형 기본 형태의 변에 의해 규정되고, 부절삭날은 잘린 코너 영역에 의해 규정되며, 부절삭날은 하나 이상의 오목 및 하나 이상의 볼록 절삭날 부분을 구비하는 상기 인덱서블 절삭비트에 있어서,

부절삭날에 인접한 제 1 주절삭날의 천이부에서의 작은 볼록 천이 반경 (r1) 으로부터 시작되는 부절삭날은,

a) 반경 R₁ 을 갖는 오목부,

b) 반경 R 을 갖는 볼록부,

c) 평균반경 R₃ 을 갖는 오목부,

d) 반경 r 을 갖는 볼록부, 및

e) 반경 R₂ 를 갖는 오목부

를 가지며, 그 다음에는 인접한 다른 주절삭날로 이어지는 작은 천이 반경 (r₂) 의 볼록 천이부가 있는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항에 있어서, 다음의 경계 조건; R > r, r1, r₂ 이 적용되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 2 항에 있어서, R 은 r 의 2배 이상, 바람직하게는 r 의 3배 이상, 특히 4r ∼ 8r 인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, r1 은 r2 와 거의 같고, r1, r2는 r 보다 작으며, r1, r2 는 특히 약 0.2r ∼ 0.8r 의 범위인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 오목 반경 R₁, R₂ 는 r1, r2 보다 현저히 더 크고, 바람직하게는 반경 r1, r2 의 3 배 이상인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 반경 R₃ 은 평균적으로 약 2r 인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 반경 r 은 0.1 ㎜ ∼ 0.6 ㎜ 이고, 반경 R 은 0.5 ㎜ ∼ 3 ㎜ 이며, 반경 R₁, R₂ 는 약 0.4 ㎜ ∼ 2 ㎜ 이고, 반경 R₃ 은 평균적으로 약 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 7 항에 있어서, 반경 R 및 r 을 갖는 부절삭날의 볼록 영역은, 절삭비트의 중앙에서 보았을 때, 인접한 주절삭날로의 천이 코너들 사이의 연결 직선보다 돌출해 있고, 반경 R₁, R₂ 를 갖는 오목 절삭날 부분의 적어도 일부는 상기 연결직선의 안쪽에 있는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 8 항에 있어서, 상기 다각형 기본 형태는 정삼각형에 대응하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다각형 기본 형태는 직사각형, 특히 정사각형에 대응하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 하부면이 상부면 보다 다소 작은 면적을 가짐으로써 측면이 상부면과 90°보다 작은 각도를 이루는 양의 칩 형태 (positive chip geometry) 인 것을 특징으로 하는 인덱서블 절삭비트.