KR20060100292A - 절삭 인서트, 칩 제거 기계 가공 공구 및 이 공구용 부속물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 측면에 의하면 정면 절삭 에지 (15a) , 절삭 인서트를 강하게 고정하기 위한 수형 또는 암형의 결합 수단 (19a, 20a) 을 가지는 연결면 및 절삭 인서트를 클램핑하기 위해 힘이 적용되는 지점으로 사전에 결정되어 있는 기하학적 중심 축선 (C) 을 포함하는 절삭 인서트에 관한 것이다. 본 발명의 특징은 정면 절삭 에지 (15a) 와 중심 축선 (C) 사이에 위치한 길게 신장된 제 1 결합 수단 (19a) 과 중심 축선 보다 정면 절삭 에지로부터 훨씬 먼 거리에 위치해 있고 제 1 결합 수단과의 각도에 기초한 제 2 결합 수단 등의 오직 두 가지 형태의 결합 수단이 동시에 작용한다는 데에 있다. 이와 같은 방식으로 죄는 힘은 항상 결합 수단의 세 자유단으로 정의되는 실질적 삼각형 지역의 절삭 인서트에 항상 적용되도록 한다. 게다가, 본 발명은 심 판 (shim plate) 등의 부속물과 칩 제거 기계용 공구에 관한 것이다.

Description

절삭 인서트, 칩 제거 기계 가공 공구 및 이 공구용 부속물 {A CUTTING INSERT AND A TOOL FOR CHIP REMOVING MACHINING, AS WELL AS AN ATTACHMENT FOR SUCH TOOLS}

도 1 은 공구의 홀더 또는 본체의 인서트 시트로부터 분리 이격된 상태에 있는 회전 공구 형태의 절삭 공구인 절삭 인서트를 도시한 분해 사시도이다.

도 2 는 절삭 인서트와 본체의 정면부를 도시한 상세하게 확대된 측면도이다.

도 3 은 절삭 인서트와 절삭 인서트가 탑재된 상태의 본체 사이의 접촉부를 도시한 매우 상세한 확대도이다.

도 4 는 절삭 인서트와 절삭 인서트로부터 분리된 본체를 도 3 에 대응하여 도시한 도면이다.

도 5 는 절삭 인서트의 아랫면의 연결 면을 보여주는 사시도이다.

도 6 은 본 발명의 일반적인 아이디어를 개략적으로 도시한 단순화된 2차원 평면도이다.

도 7 은 절삭 인서트와 본체의 단부를 도시한다.

도 8 은 밀링 공구의 형태의 다른 실시예를 도시한 추가적인 분해 사시도이다.

도 9 는 도 8 에 따른 공구에 포함된 본체 (와 인서트 시트) 의 상단부의 2차원 평면도이다.

도 10 은 도 8 에 따른 공구에 포함된 절삭 인서트의 하단부의 2차원 평면도이다.

도 11 은 도 6에 대응되는 개략적인 2차원 평면도로서, 대체 가능한 상세한 디자인을 도시한다.

첫번째 측면에 의하면, 본 발명은 정면 절삭 에지, 결합 상태에서 절삭 인서트를 고정하기 위한 수형 (male-like) 또는 암형 (female-like) 의 결합 수단을 가지는 연결면, 그리고 절삭 인서트의 클램핑을 위해 힘이 적용되는 지점으로 사전에 결정되어 있는 기하학적 중심 축선을 포함하는 칩 제거 기계에 사용되는 절삭 인서트에 관한 것이다.

두번째 측면에 의하면, 본 발명은 칩 제거 기계 혹은 절삭 기계용 공구에 관한 것이다. 이런 절삭용 공구는 인서트 시트와 절삭 인서트를 가지는 본체로 구성되고, 절삭 인서트는 죔 요소에 의해 절삭 인서트에 결합 가능하고 절삭 인서트와 인서트 시트는 상호작용하는 연결면을 포함하며, 각 연결면은 결합 상태에서 절삭 인서트를 강하게 고정시켜 주기 위해 수형 또는 암형의 결합 수단을 가진다. 그리고 절삭 인서트의 클램핑을 위해 필요한 죔 힘이 절삭 인서트에 적용되는 지점 으로 사전에 결정된 기하학적 중심 축선을 정의하는 죔 요소를 포함한다.

본 발명에 따른 공구는 동작중에 정상적으로 움직일 수 없게 고정되고 소재가 회전하는 회전형 공구일 뿐 아니라 밀링 또는 드릴링 용 회전식 공구이다. 상기 언급한 바에 의하면, 소재는 보통 기계 가공 시에 고정되고 양 공구가 회전하고 소재에 대해 하나 또는 그 이상의 방향으로 움직인다.

세번째 측면에 의하면 본 발명은 예를 들면 심 판 (shim plate) 형태인 공구에 대한 부속물과 관계가 있다.

절삭 기기의 분야에서 절삭 공구에 포함된 다른 요소들 사이의 인터페이스로서 상호 결합하는 수형 또는 암형의 결합 수단을 가진 연결면을 사용하는 것이 보편화되어왔다. 특히 상기 연결면들은 공구의 본체와 대체 가능한 절삭 인서트 사이의 인터페이스로서 자주 사용된다. 상기 연결면의 간단한 타입은 본 발명의 기술 분야의 사람들에게 "톱니형" 으로 명명되고, 등각으로 일직선으로 평행한 다수의 일반적인 V자 모양의 단면 형상을 가지는 리지로 만들어지며, 리지와 같은 단면 형상을 가지는 홈에 의해 분리된다.

그러므로 두 연결면의 한쪽에 있는 리지는 다른 연결면의 홈에 쐐기 모양으로 결합한다. 그 반대도 마찬가지이다. 이런 간단한 특징의 연결면은 리지에 수직인 한 방향에서는 공구의 요소들 사이의 상대적인 움직임을 방해한다. 그러나, 리지에 평행한 방향에서는 상대적인 움직임을 방해하지 않는다. 이런 결함을 극복하기 위해, 최근에는 연결면들이 일정하게 수많은 평행이며 세로인 리지 또는 수형의 결합 수단 뿐 아니라 하나 또는 그 이상의 가로의 리지를 포함하도 록 개발되어 왔다. 그런 연결면들의 목적은 - 본 발명의 기술 분야의 사람들에게 "교차 톱니형" 으로 명명됨 - 대응되는 다른 방향에서 공구의 요소들을 고정하는 데에 있다. 이와 같은 방식으로 절삭 인서트의 돌아감이 방해받는다. 수형 또는 암형의 비스듬히 기울어지거나 교차하는 결합 수단을 가지는 연결면들을 특징으로 하는 절삭 공구의 예는 US 3,629,919, US 5,810,518, US 5,931,613 그리고 US 6,146,060 등에서 나타난다.

일반적인 형태인 상기에 언급한 연결면에는 보통 두 공구 요소들이 연결될 때 서로 상호작용하고 결합하는, 비교적 상당히 많은 쌍의 플랭크면을 포함하고 있다. 이것의 대표적인 예로서, 상기 언급한 US 5,931,613을 참조하면, 연결면을 가지고 각 연결면은 5쌍 이상의 적극적으로 결합가능한 플랭크면을 포함하는 절삭 공구인 절삭 인서트와 인서트 시트에 대해 설명하고 있다. 본체의 인서트 시트 안에 절삭 인서트의 클램핑은 스크류에 의해 이루어진다. 스크류는 절삭 인서트의 구멍으로 삽입되며 본체에 있는 나사산 모양의 구멍으로 죄여짐으로써 인서트 시트 안에 결합된다. 스크류가 절삭 인서트로 적용하는 죄는 힘은 보통 스크류와 구멍의 기하학적 중심 축선으로 정의되는 중심 축선에서 적용된다. 각각의 연결면에서 5개의 플랭크면 쌍들 중에 두 쌍은 상기 중심 축선의 앞부분에 위치해 있다. 즉, 중심 축선의 정면과 절삭 인서트의 전방날 사이 영역에 위치하게 되고, 다른 세 쌍의 플랭크면 쌍들은 중심 축선 뒤에 위치해 있게 된다. 상기 뒤부분의 플랭크면 쌍들 중에, 두 쌍은 서로 평행하고 두 앞부분 플랭크면 쌍들로부터 확장된 것이며, 반면에 뒤쪽의 세번째 쌍은 가로의 플랭크면부이고 다른 플랭크 면 쌍들에 수직으로 확장되며, 가로의 플랭크면부는 공간상으로 분리되어 중심 축선의 양 측면에 위치한다.

이론상으로 상기 언급한 문서에 나타난 연결면은 본체의 인서트 시트안에 절삭 인서트를 강하게 고정하는 문제에 대해 훌륭한 해결책을 제시한다. 그러나 실제로 이 해결책은 힘을 전달하는 상당한 수의 플랭크면 쌍들의 이용에 기초하는 유사한 해결책과 더불어 극복하기 어려운 결점들을 가지고 있다는 것이 판명되었다. 그러므로, 만족스러운 기능을 위해서는 절삭 인서트의 연결면뿐만 아니라 본체의 연결면에 있는 모든 플랭크면이 서로에게 실질적인 힘 전달 표면 접촉을 얻을 수 있도록 하는 좋은 형상과 치수 정확도를 만족하기 위해 매우 작은 공차로 제조되어야 한다. 그러나 하나의 플랭크면에서 가장 작은 형태 결함이 의도치 않게 일어날 경우 절삭 인서트가 본체의 인서트 시트 안에 강하게 고정되지 못하는 위험이 발생할 수 있다. 즉, 인서트 시트에 대한 절삭 인서트의 지지가 과도하게 결정되고 본체에 대한 절삭 에지의 위치의 정밀성이 떨어지게 된다. 이러한 연결에 있어서 일단의 생산부를 구성하는 각 절삭 인서트가 각 공구에 맞춰질 수 없고 절삭 인서트는 접합된 탄화물로 제조되고 공구의 본체는 보통 강이나 그 밖의 소재로 제조된다.

본 발명은 상기 언급된 결함들을 제거하고 공구의 다른 요소들간 결합에 있어서 요소들을 강하게 고정하기 위해 연결면들을 이용하는 공구들의 제조에 있어서 치수 정확도를 만족시키는 것을 목적으로 한다.

그러므로 첫번째 측면에서 본 발명의 주된 목표는 공구의 본체에 강하게 고정될 절삭 인서트의 기능을 만족하면서 치수 정확도도 적절하게 만족시키도록 제조된 절삭 인서트를 제공하는 데에 있다. 또 다른 목적은 연결면의 결합 수단이 작은 결함이나 치수 편차가 있더라도 연결면 특성에 의해 그 자체로 정확한 위치를 찾을 수 있는 기능을 가지는 절삭 인서트를 제공하는 데에 있다. 본 발명의 일반적인 아이디어의 범위 안에서 특히 회전에 적당한 절삭 인서트를 제공하는 것이 또 하나의 목적이다. 더 특별하게 본 발명은 확실히 원하는 위치에 위치하는 표면 제거 보조 에지나 노즈 에지를 가진 회전 인서트를 제공하는 데에 목적이 있다. 또한 밀링 커터나 드릴과 같은 회전 절삭 공구에 특히 적합한, 회전 인서트와 유사한 절삭 인서트를 제공하는 데에 목적이 있다. 상기 절삭 인서트는 결합 상태에서 절삭 인서트의 에지의 정확한 위치를 보증할 연결면을 가진다.

본 발명에 따르면 최소한의 주요 목적은 청구항 1 항 특징으로 정의되는 형상의 수단에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 청구항 2 항 내지 15 항에서 정의된다.

두번째 측면에서 본 발명은 또한 하나 또는 그 이상의 절삭 인서트의 안정적인 고정을 위해 개선된 절삭 공구를 제공하는 데에 목적이 있고 그 절삭 인서트는 회전 공구의 형태 뿐 아니라 회전 밀링 또는 드릴링 공구의 형태를 가질 수 있다. 이런 공구의 형태는 청구항 16 항 내지 22 항에서 나타내어진다.

세번째 측면에서 본 발명은 하나 또는 그 이상의 연결면으로 형성된 부속물을 제공하는 데에 목적이 있다. 특히 본 발명에 따른 공구에서 심 판 (shim plate) 을 예로 들 수 있다. 같은 부속물의 형상은 청구항 23 항과 24 항에서 보여진다.

본 발명은 절삭 인서트와 인서트 시트 각각의 연결 표면들의 적절한 설계에 의해 절삭 인서트가 확실히 세 점 접합부를 구성할 수 있도록 보증하는 의도에 기초한다. 일반적으로 길게 된, 바람직하게는 수형 리지 (ridge) 와 암형 홈과 같은 결합 수단 2개만을 사용함으로써, 그리고 서로 같은 각도에 위치하고 동시에 조임력이 절삭 인서트에 적용되는 위치인 중심 축선이, 결합 수단의 자유단에 의해 범위가 정해지는 가상의, 삼각형 영역에 위치하고 있음으로써, 항상 상호작용하는 측면들 - 즉, 다시 말하면, 상기의 절삭 인서트에서 소수의 독립적인 결함 - 이 과도한 결정없이 안정한 접촉 표면을 얻고 각각 원활히 작동할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 7 에서, 절삭 공구는 종래 방식대로 절삭 인서트 (2) 와 홀더 또는 본체 (1) 를 포함하는 선삭 공구 형태로 되어 있다. 절삭 인서트의 고정을 위해 체결 요소 (3) 가 사용되는데, 본 예에서는 스크류의 형태이나 또한 클램프도 될 수 있다. 본체 (1) 의 전방 자유 단부는 측면 (4) 이 모이면서 노즈 (5) 쪽으로 쐐기 형상으로 테이퍼져 있다. 평면인 본체의 윗면 (6) 에는 연결면 (7a) 이 있는데, 이 연결면은 절삭 인서트 (2) 를 위한 인서트 시트를 형성하고, 수형인 결합 수단 (8, 9) 을 포함한다. 게다가 나사구멍 (10) 이 연결면에 개구되어 있다.

절삭 인서트 (2) 는 윗면 (11) 과 아랫면 (12), 이들 두 면 사이를 둘러싸고 있는 여유면 (13) 을 가진다. (도 2 에서 참조) 본 예에서 절삭 인서트는 마름모 꼴의 기본 형상과 직경 방향으로 서로 반대편에 있는 두 노즈부 (14a, 14b) 를 가지며 인덱싱가능하다. 이런 노즈부에는, 표면 다듬질용인 보조날 또는 노즈 날 (15a, 15b) 이 윗면 (11) 에 인접하여 형성되어 있고, 노즈 날 각각은 두 개의 칩 제거 주절삭날 (16) 에 이어져 있다. 절삭 인서트의 윗면 (11) 은 본 발명의 관심사항이 아니므로 단순한 평면의 형태로 도시되어 있다.

절삭 인서트의 중심에는 나사구멍 (10) 에 죄어지기 위해 스크류 (3)의 생크 (shank) (3a) 가 통과할 수 있는 관통 구멍 (17) 이 있다. 이 경우 스크류는 부분적으로 원뿔 모양을 가진 헤드 (3b) 를 포함하고, 스크류가 조여지면 상기 헤드는 구멍의 윗부분에 있는 원뿔형 안착 면에 대해 가압된다.

절삭 인서트의 아랫면 (12) 에는 결합 수단이 형성되어 있는데, 이 결합 수단은 수형의 결합 수단 (8, 9) 과 결합하기 위해 암형으로 되어 있으며 제 2 연결면 (7b) 을 형성한다. 절삭 인서트가 인덱싱 가능하기 때문에, 즉 노즈 날 (15a) 또는 노즈 날 (15b) 을 사용하기 위해 180˚ 회전할 수 있기 때문에, 이 경우 절삭 인서트는 유사한 두 세트의 결합 수단 (19a, 20a 와 19b, 20b) 으로 이루어진다. 노즈 날 (15a) 이 도 1 과 도 2 에 나타난대로 전방으로 인덱싱되면, 결합 수단 (19a, 20a) (도 5 참조) 이 작용하게 되고 (결합 수단 (8, 9) 이 상기 결합 수단과 결합되므로) 결합 수단 (19b, 20b) 은 작용하지 않는다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트의 아랫면에 있는 암형의 결합 수단은 다수의 평면 부분 (12a, 12b) 으로 둘러싸여 있고, 이들 평면 부분은 공통면에 위치해 있으면서 절삭 인서트의 실제 바닥면 (12) 을 형성한다. 구멍 (17) 과 이 구멍의 기하학적 중심 축선 (C) 은 바닥면 (12) 에 수직하다. 스크류가 조여질 때, 구멍 (17) 의 중심 축선은 나사구멍 (10) 의 중심 축선과 일치해야 하므로 구멍 (10) 의 중심 축선 또한 "C" 로 표시된다. (도 2 참조)

이 경우 절삭 인서트의 윗면과 아랫면 (11, 12) 은 서로에 평행하고, 절삭 인서트의 여유면 (13) 은 윗면 (11) 과 예각 (예컨대, 70˚ ~ 90˚) 을 이룬다.

이상으로 공구에 대해 설명한 사항들은 기본적으로 이미 알려진 있는 것이다.

본 발명에 따른 본체 (1) 와 절삭 인서트 (2) 의 상호 작용 연결면 (7a, 7b) 의 특별한 구성은 독창적이다.

본 발명을 더 상세하게 설명하기 전에 언급해 두고자 하는 사항은 절삭 인서트를 고정하기 위해 절삭 인서트에 작용하는 조임력은 구멍 (17, 10) 의 공통 중심 축선 (C) 을 따라 작용한다는 것이다. 그러므로 중심 축선 (C) 은 연결면의 서로 다른 결합 수단 사이의 힘의 상호 작용에 대한 기준선이 된다.

본 발명의 특징은 각각의 연결면 (7a, 7b) 에서 동시에 작용하는 결합 수단은 오직 두 가지 형태로 되어 있다는 것인데, 즉 한편으로 소정의 길이를 갖고 연결면의 전방 단부와 기준선 (C) 사이에 위치해 있는 제 1 결합 수단 (연결면 (7a) 에 있는 리지 (8) 와 연결면 (7b) 에 있는 홈 (19a) ) 및 다른 한편으로는 제 1 결합 수단 (8, 19a) 의 길이 방향과 각도를 이루며, 기준선보다 상기 전방 단부로부터 더 먼 거리에 위치해 있는 마찬가지로 일반적으로 긴 제 2 결합 수단 (연결면 (7a) 에 있는 리지 (9) 와 연결면 (7b) 에 있는 홈 (20a)) 으로 되어 있다. 그러므로 실제로는 각 연결면 (7a, 7b) 에 있는 결합 수단 중의 하나는 중심 축선 (C) 앞에 위치하고 다른 하나는 그 뒤에 위치한다. 반드시 그럴 필요는 없지만 바람직하게 두 개의 다른 결합 수단 사이의 각도는 직각, 즉 90˚ 이고, 이러한 경우 결합 수단은 함께 T자 형태를 이룬다. 이는 도 6 에서 명백히 볼 수 있는데, 도 6 은 구멍 (10) 과 이 구멍의 중심 축선 (C) 에 대한 연결면 (7a) 에 포함된 리지 (8, 9) 의 위치를 개략적으로 보여준다. (중심 구멍 (17) 에 대한 대응 배치는 절삭 인서트의 홈 (19a, 20a) 에 적용된다)

도 6 에서, 리지 (8, 9) 는 일점 쇄선으로 기하학적으로 간단히 나타나 있고, 이들 선은 리지에서 중앙의, 수직 평면들을 형성할 수 있다. 외부로 향한 리지의 자유단들 사이에 가상의 삼각형 영역 (일점 쇄선으로 표시) 이 규정된다. 도 6 에서 알 수 있듯이, 기준선 (C) 은 그 삼각형 영역 안에 위치하고, 더 자세하게는 후방 리지 (9) 의 앞, 전방 리지 (8)의 뒤에 위치한다. 이와 관련하여, 리지 (8) 를 연장시키면 (물론 꼭 그럴 필요는 없음) 리지 (9) 의 양 단부사이 중간 지점에서 이 리지와 교차할 수 있다.

도 3 과 도 4 를 참조하면, 결합 수단으로서 작용하는 리지와 홈의 단면 형상이 상세하게 도시되어 있다. 예로 든 공구에서, 본체의 연결면 (7a) 에 있는 두 리지는 같은 구성을 가지는데, 같은 구성이 아닐 수도 있다. 마찬가지로 두 세트의 홈에서 각 세트의 두 홈은 같은 단면 형상을 가지는데, 하지만 홈의 하나는 다른 하나의 홈과는 다른 단면 형상을 가질 수도 있다. 이런 이유로 그리고 단 순화하기 위하여 서로 상호작용하는 하나의 리지 (8) 와 홈 (19) 만이 도 3 과 도 4 에서 도시되어 있다.

일반적으로, 홈뿐 아니라 리지도 V자 단면 형상이다. 그러므로 리지 (8) 의 V 형상은 옆으로 서로 떨어져서 길이방향으로 평행한 두 플랭크면 (21)에 의해 결정된다. 실시예에서 이 플랭크면은 평면이고 서로 각도 (α) 를 이루며 경사져 있다. 이하 플랭크면은 간단히 "플랭크" 라고 한다. 플랭크 (21) 사이에서 리지는 가장 높은 중간면 (22) 을 가지는데, 이 중간면은 본실시예에서 평면 형태를 가진다. (물론 반드시 그럴 필요는 없음) 바닥에서 두 플랭크 (21) 는 안내 면 (23) 에 이어져 있으며 다시 이 안내 면은 리지를 둘러싸는 평면 (6) 에 이어져 있다. 플랭크 (21) 와 같이 안내 면 (23) 도 서로에 대해 각도 (β) 로 경사져 있다. 도 3 에서 "W 22" 는 중간 면 (22) 의 폭을 나타내고, "W 21" 은 각 플랭크 (21) 의 폭을 나타낸다. (수직방향 투영도에서 볼 때) 유사하게, "W 23" 은 수직방향 투영도에서 볼 때 안내 면 (23) 의 폭을 나타낸다. 플랭크면 (21)의 높이는 "H 21" 으로 나타내며, 안내 면 (23) 의 높이는 "H 23" 으로 나타낸다.

리지 (8) 의 형상과 같이, 홈 (19) 의 단면 형상은 길이 방향으로 평행한 두 플랭크 (24) 에 의해 결정되고, 이 경우에 두 플랭크 (24) 는 플랭크 (21) 와 동일한 α 각을 이룬다. 두 플랭크 (24) 는 오목하게 만곡된 공통 바닥면 (25) 으로부터 절삭 인서트의 평면 바닥면 (2) 과 같은 면에 있는 아랫쪽 개구부쪽으로 가면서 서로 간의 간격이 넓어지고 있다. 그러나, 상기 개구부로부터 떨어져서 플랭크 (24) 는 두 경사진 안내 면 (26) 에 이어져 있다. 본 실시예로서, 안내 면 (26) 사이의 각 (β) 은 리지 (8) 에 있는 안내 면 (23) 사이의 각도와 대략 동일하다. 도 3 에서, 바닥면 (25) 사이의 폭은 "W 25" 로 나타내고, 각각의 플랭크 (24) 의 폭은 "W 24" 로 나타낸다 (수직 방향 투영도에서 볼 때) . 플랭크 (24) 의 높이, 즉 플랭크의 상하 경계선 사이의 높이 차는 "H 24" 로 나타낸다. 모든 플랭크 (21, 24) 는 바람직하게 - 반드시 그럴 필요는 없지만 - 리지가 홈에 결합할 때, 이들 플랭크 사이에 완전한 면 접촉을 이루기 위해 평면일 수 있다. 또한 플랭크 (21) 사이의 각도보다 다소 큰 각도로 플랭크 (24) 를 형성하는 것도 가능하다. 그러나 각도 차는 3˚ 를 초과하지 않아야 한다.

홈과 리지가 결합해 있는 상태를 도시하는 도 3 에서 알 수 있듯이, 바닥면 (25) 의 폭 (W 25) 은 중간면 (22) 의 폭 (W 22) 보다 더 작고, 홈의 플랭크 (24) 는 리지의 플랭크 (21) 의 폭 (W 21) 보다 더 큰 폭 (W 24) 을 가진다. 이는 각 플랭크 (21) 의 전체 영역이 (적어도 명목상으로는) 플랭크 (24) 의 전체 영역의 특정 부분에 대해서만 접촉한다는 것을 뜻한다. 도 3 에서 또한 알 수 있듯이, 안내 면 (26) 사이의 수평 거리는 리지의 안내 면 (23) 사이의 수평 거리보다 더 크다. 이렇게 해서 안내 면 (23, 26) 은 리지가 홈에 결합할 때 서로에 대해 접촉하지 않는다. 또한 절삭 인서트의 바닥면 (12) 에 대한 플랭크쌍 (24) 의 깊이가 표면 (6) 에 대한 플랭크쌍 (21) 의 높이보다 약간 더 작다. 그러므로 간극 (27) 이 표면 (6) 과 바닥면 (12) 사이에 발생한다. 즉, 중간면 (22) 과 바닥면 (25) 사이의 접촉 없이 절삭 인서트는 플랭크 (24, 21) 사이의 접촉만으 로 리지 위에 놓이게 된다. 안내 면 (23, 26) 과 평면 (6, 12) 은 서로간에 어떤 접촉도 없게 된다.

도시된 바람직한 실시예에서, 한 쌍의 플랭크 (21) 와 한 쌍의 플랭크 (24) 사이의 각 (α) 은 둔각이다. 예각 (예컨대, 60˚) 대신에 둔각을 택함으로써 리지가 절삭 인서트를 쪼개거나 금이 가게 할 위험이 줄어든다. 게다가, 플랭크의 하중지지력이 개선된다. 본 예에서 각 (α) 은 120˚ 이며, 이 값보다 작거나 클 수 있다. 그러나 그 각도는 최소 90˚ , 최대 160˚ 이어야 한다.

플랭크 (24) 가 절삭 인서트의 바닥면 (12) 까지 단절되지 않고 연속적으로 되어 있으면, 작업자가 절삭 인서트가 리지에 대한 정확한 중심 맞춤 위치에 있는 지를 판단하기 어렵게 된다. 이런 이유로, 절삭 인서트의 바닥면에 있는 홈 (19, 20) 의 개구부에 인접하여 상기 안내면 (26) 이 형성되어 있으며, 이 안내면은 각 (α) 보다 더 작은 각 (β) 을 이룬다. 바람직하게는, 각 (β) 은 예각이며 45˚ ~ 75˚ 이다. (예컨대 60˚) 도 3 에서 명백히 도시된 것처럼, 리지가 홈에 결합할 때 안내 면 (26) 은 리지의 안내 면 (23) 과 접촉하지 않는다. 그러나, 절삭 인서트가 제 위치에 놓여지고 상기 안내 면 (26) 이 플랭크 면 (21) 과 안내 면 (23) 사이의 전환점을 지날 경우, 다른 위치와 확실히 구별됨으로써 작업자는 절삭 인서트가 정확한 위치에 놓여졌다는 것을 인식할 수 있게 된다.

상기 실시예에서, 홈 (19a) 의 두 플랭크 (24) 는 홈의 전체 길이를 따라 단절되지 않고 연속적으로 형성되어 있다. 다시 말해, 상기 실시예에서 플랭크들은 평면이고 플랭크의 전방 단부와 후방 단부 사이에는 어떠한 오목부나 돌출부도 없다. 도 5 에서 또한 알 수 있듯이, 홈 (19a) 은 절삭 인서트의 노즈 (14a) 의 바로 부근에서 끝나거나 열려 있다. 한편으로는 플랭크면과 노즈 (14a) 를 형성하는 곡면 사이와, 다른 한편으로는 노즈 (14a) 의 양 옆에 있는 평면의 두 여유면과 플랭크면 사이에는 얇은 V형 챔퍼면 (28) 이 형성되어 있다. 그러나 그럼에도 불구하고 플랭크 (24) 의 테이퍼형 전방 단부는 노즈의 바로 부근에서도 절삭 인서트를 지지하게 된다. 이와 관련하여 챔퍼면 (28) 의 폭은 예컨대 0.01 ~ 1 mm 범위 내에서 매우 제한될 수 있다. 홈 (19a, 20a) 을 서로 다른 단면 형상을 갖도록 형성하는 것이 가능하지만 본 실시예에서는 위에서 언급한 바대로 서로 동일한 V자 형상의 단면을 갖고 있다. 본 실시예에서, 제 2 후방 홈 (20a) 은 절삭 인서트의 한 옆면에서 시작되어 반대편 옆면까지 형성되어 있다. 게다가 도시된 절삭 인서트는 여유면 (13) 이 윗면 또는 칩 면 (chip surface) (11) 과 예각 (예컨대, 70˚ ~ 90˚) 을 이루는 양의 (positive) 기본 형상을 가진다. 그러나, 절삭 인서트의 두 노즈 사이의 중간 부분에서 절삭 인서트에는 측면 돌출부 (29) 가 형성되어 있는데 (도 5 및 도 7 참조) 이 돌출부는 절삭 인서트의 양쪽 여유면의 가상 연장부에 대해 옆으로 돌출되어 있다. 이러한 측면 돌출부 (29) 는 절삭 인서트의 바닥면 (12) 에 대해 직각으로 신장된 에지부 (20) 에 의해 범위가 정해진다. 더 상세하게는, 각각의 에지부 (20) 는 전환선 (31) 까지 이르고, 거기에서 표면에 이어져 있다. 그렇지 않은 경우 이 표면은 여유면 (13) 과 같은 여유각을 갖게 된다. 측면 돌출부 (29) 의 존재로 인해 홈 (20) 은 경사 여유면이 절삭 인서트의 바닥까지 단절되지 않고 형성된 경우 약간 더 큰 길이를 가질 수 있다. 그런 방식으로 플랭크 (24) 의 지지력이 최적화된다.

전술한 것처럼 절삭 인서트는 인덱싱 가능하고 따라서 각 노즈 날 (15a, 15b) 을 위한 동시에 작용하는 두 세트의 홈 (19a, 20a) 와 (19b, 20b) 를 가진다. 이와 관련하여 각 전방 작용 홈, 예를 들면 한 세트의 홈 (19a) 은 다른 세트의 비작용 가로 방향 홈 (20b) 까지 형성되어 그 홈에서 열려 있다. 그러므로, 두 가로 방향 홈 (20a, 20b) 사이에는 가로 방향의 중앙 최상부 (33) 가 있는데, 구멍 (17) 의 하단부가 이 최상부에서 개구되어 있다. 이 최상부 (33) 에 인접한 각 플랭크면 (24) 은 작은 컷아웃 (34) 을 제외하고 절삭 인서트의 양 측면 사이에서 연속적으로 형성되어 있다. 그러나 각 가로 방향 홈에 있는 다른 플랭크면들은 각각의 세로 방향 홈 (19a, 19b) 에 의해 단절되어 있어, 두 부분면 (24c, 24d) 으로 나뉘어진다. 최상부 (33) 에 있는 후방 플랭크는, 절삭 인서트의 작용 노즈 날에 가해지는 축선 방향 힘의 대부분을 흡수해야 하고, 따라서 축선 방향 홈의 양측 부분면 (24c, 24d) 의 전체 면적보다 더 큰 전체 면적을 가진다.

연결면 (7a) 의 결합 수단을 형성하고 절삭 인서트에 있는 한 쌍의 동시 작용 홈과 상호 작용하는 두 리지 (8, 9) 는 상기에 지적한 바대로 상기 홈과 같은 일반적 V자 모양의 단면을 가진다. 본체의 노즈 (5) 에 인접하는 제 1 전방 리지 (8) 는 노즈로부터 구멍 (10) 앞에 가까이 위치한 후방 단부 (35) (도 2 참조) 까지 이른다. 도 1 에 명백히 도시한 대로, 리지 (8) 의 중간면 (22) 은 노즈의 곡면에 인접한 아치형 전환선 (36) 에서 끝난다. 중간면 (22) 으로부터 각 플랭크 (21) 는 본체 (1) 의 플랭크면 (4) 에 인접한 경사진 곧은 전환선 (37) 과 안내 면 (23) 방향으로 경사져 있다. 이런 기하학적 구성에 의해 절삭 인서트에서 가장 큰 응력을 받는 부분, 즉 전방 작용 노즈부는 절삭 인서트의 바닥면에서 만족스러운 지지를 얻게 된다.

본 실시예에서 연결면 (7a) 에 있는 가로 방향 후방 리지 (9) 는 본체의 양 측면 (4) 사이에서 단절되지 않고 연속적으로 형성되어 있다. 즉, 리지 (9) 에 있는 플랭크 (21) (리지 (8) 에 있는 플랭크) 에는 어떠한 오목부나 돌출부도 없다. (구멍 (10) 에 인접한 작은 컷아웃은 예외) 이는 기본적으로 플랭크가 그의 전체 면을 따라 지지할 수 있다는 것을 뜻한다. 이와 관련하여, 리지 (9) 는 절삭 인서트에 있는 대응 홈 (20) 의 길이와 같은 (혹은 다소 작게) 길이로 형성될 수 있다.

도 1 과 도 2 에서 보여지는 것처럼 리지 (9) (플랭크 (21) 사이의 가상 수직면에서 나타나는) 는 나사구멍 (10) 의 중심 축선 (C) 뒤쪽에 위치해 있는데, 즉, 중심 축선 (C) 보다 노즈 (5) 로부터 더 먼 거리에 위치해 있다.

본 발명을 계속 설명하기 전에 명백히 해두고자 하는 점은, 공구의 모든 치수와 형상의 정의는 공칭적인 것으로 공구를 사용하기 시작하기 전에 적용되는 조건에 관한 것이다. 여기서 실제로 절삭 인서트는 비교적 영구적으로 변형되지 않는 경질 재료 (예컨대, 초경합금) 로 만들어지고, 본체는 보다 변형되기 쉬운 연질 재료, 보통 강으로 제조된다. 실제로, 이는 무엇보다도 본체에서 소위 엠보싱, 즉 어떤 디테일한 소성 변형에 의해 미소 변형이 발생할 수 있음을 뜻한다. 그러나 그런 엠보싱은 네거티브 (negative) 일 필요는 없다. 대조적으로 이 엠보싱은 정확히 다루어진다면 공구의 특성을 최적화하는데 이용될 수 있다.

본 발명의 범위 안에서, 절삭 인서트의 연결면 (7b) 에 있는 홈 (19, 20) 을 동일한 깊이로 만드는 것이 가능하고, 동시에 본체의 연결면 (7a) 에 있는 리지 (8,9) 를 동일한 높이로 만들 수 있다. 홈 (19, 20) 의 깊이는 절삭 인서트 안에서 절삭 인서트의 바닥면 (12) 에 대한 플랭크쌍 (24) 의 위치로 결정된다. (그리고 간접적으로 날이 위치한 윗면 또는 칩 면에 의해서도 간접적으로 결정됨) 유사한 방식으로, 리지 (8, 9) 의 높이는 표면 (6) 에 대한 플랭크쌍 (21) 의 위치에 의해 결정된다. 홈의 깊이와 리지의 높이가 동일한 크기이면 간극 (27) (도 3 에 도시됨) 의 양 측의 평면 (6, 12) 은 서로 평행하게 된다. 그러나, 리지 (8) 의 전방 단부 및 상호작용하는 축 방향 홈 (19) 각각의 가까이에 작은 형상 결함이 발생할 수 있다. 그러면, 노즈 날이 바람직한 경우보다 더 높게 위치할 위험이 있다.

상기 언급한 위험에 대처하기 위해, 본 발명에 따르면 절삭 인서트를 약간 앞쪽으로 경사지게 할 수 있다. 이는 실제로 연결면 (7) 에 있는 후방 리지 (9) 를 전방 리지 (8) 보다 약간 높게 하거나 또는 각 후방 홈 (19) 을 전방의 상호작용 홈 (19) 보다 약간 얕게 만들면 가능하게 된다. (또는 이런 두 가지 방법을 조합하여) 이와 같은 방식으로, 적어도 초기에 절삭 인서트는 항상 리지 (8) 의 가장 바깥쪽 전방 부분과 전방 홈이 접촉한 상태에서 놓이게 된다. 리지들 사이의 높이 차나 홈 사이의 깊이 차가 매우 적당하게, 예를 들면 대략 0.005 ~ 0.2 mm 이더라도 점 접촉이 노즈 바로 부근에서 발생하고, 이 부근 뒤에서는 플랭크가 후방 방향으로 연속적으로 서로 간극을 두고 있다. 그러나 공구가 사용되기 시작할 때, 이런 간극은 스크류 (3) 를 통해 절삭 인서트에 작용되는 조임력에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 제거된다. 그러므로 경질의 절삭 인서트로부터 가해지는 압력은 경질 재료의 리지 (8) 를 융기시키고 플랭크 (21, 24) 는 결국 크거나 완전한 면 접촉을 얻을 수 있게 된다.

절삭 인서트와 본체의 공칭 치수로서, 절삭 인서트의 바닥면 (12) 과 표면 (6) 사이의 간극 (27) (도 3 참조)이 약 0.10 mm 로 될 수 있다. 이렇게 되면, 절삭 인서트는 플랭크 (24) 가 플랭크 (21) 에 가압됨으로써 지지되는데, 절삭 인서트는 표면 (6) 과는 접촉하지 않는다. 다시 말하면, 절삭 인서트는 표면 (6) 과는 접촉하지 않는다. 그러나 본 발명의 범위 안에서 예를 들면, 상기 간극 (27) 을 0.03 ~ 0.05 mm 정도로 감소시킬 수 있다. 이와 같은 실시예에서, 리지의 적절한 엠보싱은 전체적으로 또는 부분적으로 절삭 인서트의 바닥면에 있게 하기 위해서 절삭 인서트의 바닥면을 표면 (6) 보다 낮게 하여 압력을 받도록 한다. 이런 연결에서, 리지를 둘러싸는 평면 (6) 에 대한 절삭 인서트의 바닥면의 적절한 압력이 결합 수단의 회전 고정 능력과 위치 결정 능력을 잃지 않도록 해야 한다.

도 8 내지 도 10 을 참조하면, 정지한 작업장의 밀링이나 다른 회전 기기에 적합한 절삭 인서트와 절삭 공구의 택일적인 실시예를 도시하고 있다. 도면에서 유사한 상세 내용이 도 1 내지 도 7 에서 같은 부호 지정을 가진다. 그러므 로 "1" 은 본체를, "2" 는 절삭 인서트를 나타낸다. 예를 들면, 본체는 회전 커터 헤드의 부분일 수 있다. 본체 (1) 에 형성된 연결면 (7a) 은 절삭 인서트 아래의 대응하는 연결면 (7b) 과 상호 작용한다. 절삭 인서트는 보조의 또는 와이퍼 에지 형태인 전방날 (15a) 을 가지고 더 긴 주 절삭날 (16) 에 이어져 있다. 전술한 선삭 공구와 같이, 절삭 인서트 (1) 는 스크류 (도면에 미도시) 에 의해 고정되고, 스크류는 중앙 구멍 (17) 으로 삽입되며, 본체에 있는 나사선이 있는 구멍 (10) 으로 죄여진다. 구멍 (10) 앞에 위치한 면은 "5" 로 표시되며, 본체 위에 있고 연결면 "7a" 옆에 위치한 면은 "4" 로 지정된다. (도 1에서 "5, 4" 의 지정과 유사함) 표면 밀 (mill) 에서 인서트 시트로 작용하는 연결면 (7a) 은 원추형의 외표면과 절삭 날의 평면 바닥면 사이의 코너에서 형성되고, 개략적으로 외표면과 바닥면 (5) 으로 구성되는 표면 (4) 으로 도시된다. 또한 이 경우에, 절삭 인서트에 힘이 적용되는 위치인 기준선은 구멍 (10) 과 구멍 (17) 의 공통 중심 축선 "C" 가 된다. 또 공구와 절삭 인서트의 두 택일적인 실시예 사이의 유사점은 두 결합하는 연결면이 서로 결합될 수 있도록 하는 수형 또는 암형의 결합 수단을 포함한다는 것이다. 그러나, 이 경우에 수형의 결합 수단, 더 상세하게는 리지 (8, 9) 형태에서, 절삭 인서트 (2) 의 바닥면에 위치하고, 홈 (19, 20) 에서 암형의 결합 수단은 본체의 연결면 또는 인서트 시트 (7a) 에 형성된다.

도 1 내지 도 7 에 따른 회전 인서트와 도 8 내지 도 10 에 따른 밀링 인서트 사이의 다른 유사점은 둘 다 인덱싱 가능하다는 것이다. 따라서, 직경 방향으로 서로 반대편에 있는 절삭 인서트의 전방날 (15a, 15b) 은 번갈아 사용 가능하 다. 이런 이유로 인해 절삭 인서트는 두 세트의 동시에 작용하는 리지 ((8a 9a), (8b, 9b)) 를 가진다. 모든 리지는 비스듬한 플랭크면 쌍들을 포함하여 똑같이 두껍고 V자 형의 단면을 가진다. 리지의 한 형태인 리지 (9a 9b) 는 축선 방향으로 신장되어 있는데, 즉 절삭 인서트의 길이 방향에 평행하고, 반면에 다른 리지 (8a, 8b) 는 상기 언급된 리지에 수직으로 신장한다. 위와 같은 방식으로, 동시에 작동하는 리지의 각 쌍들 중에 한 리지, 예로 들면, 리지 (8a, 9a) 는 기준선 (C) 의 양 측면에 위치하게 된다. 그러나, 상기의 실시예와 대조적으로 밀링 인서트는 중심 축선 (C) 과 절삭 인서트의 전방날 (15a) 사이에 위치한 가로 방향 리지 (8a) 로 형성되고, 축선 방향 리지 (9a) 는 중심 축선 뒤에 위치하게 된다. 일반적으로 이런 두 결합 리지들은 함께 T자 모양을 형성한다.

연결면 (7a) 에서, 작동하는 홈의 유일한 한 쌍은 홈 (19, 20) 이다. 플랭크면 (21) 을 통해 절삭 인서트를 운반하기 위해 이 홈 (19, 20) 은 결합하는 플랭크면 (24) 쌍으로 형성된다. 축 방향 홈 (20) 에 대해 가로 방향으로 "38" 로 표시된 나선형 홈이 있다. 유사한 방식으로 나선형 홈 (39) 은 홈 (19) 에 대해 수직으로 확장한다. 나선형 홈 (38) 의 한 끝은 표면 (4) 에서 시작되고, 반대편 끝은 나선형 홈 (39) 에 평행한 제 3 나선형 홈 (40) 에서 시작한다. 나선형 홈 (38, 39) 는 플랭크면 (24) 에 형성된 홈 (19, 20) 보다 더 깊고 더 넓어짐으로써 비동작적이다. 그러므로 나선형 홈 (38, 39) 의 유일한 목적은 절삭 인서트 위의 비동작적 리지 쌍을 두는 것이다. 도 8 에 절삭 인서트에 의해 가정된 상태에서, 정면 리지 (8a) 는 홈 (19) 의 플랭크면부 (24) 와 접촉하게 되 고, 동시에 뒷면 리지 (9a) 의 플랭크면부 (21) 은 홈 (20) 의 플랭크면부 (24) 에 대해 압력을 받는다. 그러나, 모든 리지 (8b, 9b) 의 어느 부분도 나선형 홈 (38, 39) 의 범위를 정하는 표면과 접촉하지 않게 될 것이다.

본 발명은 상기에 기술되고 도면에 도시된 바와 같은 실시예에 따라 제한되지 않는다. 대조적으로 다수의 대체가능한 실시예가 따라오는 청구항의 범위 안에서 적용될 수 있다. 예를 들면, 각 연결면에 있는 두 유사한 결합 수단 대신에, 두 개의 다른 결합 수단이 사용될 수 있다. 즉, 연결면 중 한 면은 수형의 리지를 가짐으로써 상호 결합하는 연결면의 홈과 결합할 수 있고 리지를 가진 다른 연결면과 홈을 가짐으로써 결합할 수 있다.

게다가, 적어도 상호 결합하는 두 쌍의 수형 또는 암형의 결합 수단 중 한 쌍은 도시된 직선 형상과는 다른 형상 공구를 가질 수 있다. 예를 들면, 도시된 회전 공구는 절삭 인서트의 구부러진 뒷부분 홈과 상호 작용하는 본체의 인서트 시트에 약간 구부러진 뒷부분 리지를 가지도록 형성될 수 있다.

뒷부분 결합 수단 (예를 들면 도 1 내지 도 7 에 따른 회전 공구에서 가로 방향 리지 (9) ) 중심 축선 (C) 에 이르지 못한다면, 중심 축선 (C) 가까이에 위치할 수 있다. 그러므로 중심 축선과 리지 (9) 의 중심 평면 (도 6 에 도시됨) 사이의 거리는 최소 약 0.1 mm 또는 적절하게 최소 약 1 mm 가 되어야 한다.

본 발명에 둥근 절삭 인서트를 사용하는 공구를 적용하는 것도 또한 바람직하다. 이 경우에 후술하는 청구항에 언급된 정면 절삭 에지는 동적으로 소재를 가공함으로써 하중을 받는 순환 에지 부분의 제한된 부분을 말한다.

결론적으로, 예에서 보여지는 것처럼, 회전 인서트와 밀링 인서트는 절삭 인서트의 바닥면 위에 있는 연결면과 평행한 면에 위치한 에지를 가진다. 그러나 본 발명은 또한 끝부분에 결합된 절삭 인서트에 나누고 홈을 파는 공정에서 적용할 수 있다. 이 경우에 전방날은 구 반대편 플랭크면 (끝부분에 결합됨) 사이에 확장될 수 있고, 그 중 하나는 본 발명에 따른 연결면으로 형성된다. 즉, 다시 말하면, 에지는 같은 각도에서 확장되고 연결면이 위치한 면에 직각인 것을 예로 들 수 있다.

본 발명의 구조적인 장점은, 선삭용, 밀링용, 또는 다른 형태의 기계류의 연결에 적용되는 것과 관계없이, 디자인에 의해 상호 결합하는 연결면들이 항상 본체에 대한 바람직한 위치에서 절삭 인서트를 안정적으로 고정한다는 것이다. 이는 절삭 인서트가 인서트 시트에 대해서 세 점에서 접촉하고, 절삭 인서트에 대한 죄는 힘이 T자 형상의 자유단으로 정의되는 삼각형 형상 안에 적용됨으로써 만족된다. (도 6에서 도시) 작은 형태적 결함이 상기 절삭 인서트나 인서트 시트에 발생하더라도, 각도가 변환될 가능성에 대해 절삭 인서트는 자동적으로 인서트 시트 안에 강하게 지지되고 고정되는 위치에 결합하게 된다. 그리고 요소들 중 하나에서 둘 이상 또는 이하의 결합 수단은 다른 요소에서 상응하는 같은 수의 결합 수단과 결합한다. 즉, 연결면들은 절삭 인서트의 위치에 과도한 결정과 흔들림을 일으킬 수 있거나 의도치 않게 인서트 시트에 대해 움직이게 할 수 있는 제 3 또는 추가적인 결합 수단을 포함하지 않는다.

게다가, 절삭 인서트의 팁이나 전방날과 뒷면 결합 수단 사이의 거리는 가능한 한 가장 짧도록 해야 한다. 정확히 사전 설계되지 않은 곳에 침전이나 위축 (절삭 인서트 전체를 통해 전파되는 것) 과 같은 결과로서 형태 결함이 절삭 인서트에 발생하더라도, 전방날과 후방 결합 수단 사이의 짧은 거리는 위와 같은 실제 에러가 최소화되도록 해준다. 스크류 (또는 클램프) 의 죔 힘이 절삭 인서트 면에 수직으로 난 기하학적 중심 축선을 따라 축선 방향으로 적용되는 것이 본 발명의 또다른 장점이다. 절삭 인서트에 후반부의 사전 스트레스를 작용하게 될 이와 같은 스크류 (오프셋 스크류) 와는 대조적으로 본 발명에 따라 단독으로 축선방향으로 작동하는 스크류는 상당히 큰 힘에 의해 절삭 인서트를 조일 것이다. 전술한 제 1 회전 공구의 인서트 시트의 뒷부분 리지와 같은 가로 방향 결합 수단은 절삭 인서트가 뒷쪽 방향 및 앞쪽 방향으로 움직일 수 없도록 한다. 더욱 상세하게는, 두 반대편 플랭크면부를 포함함으로써, 앞쪽에서 뒷쪽으로 그리고 뒷쪽에서 앞쪽으로 힘이 전달되지 않도록 한다.

리지나 홈의 구성 여부와 관계없이 각 결합 수단은 반드시 서로의 반대편 끝부분 사이에 깨지지 않은 상태로 확장될 필요는 없고, 전체 길이를 따른 모든 단면부에 같은 형상을 가진다. 도입부에 서술된 회전 공구를 참조하여, 본체의 연결면에서 뒷면의 가로 방향 리지는 반대편 영역에서 일정한 단면 형상으로, 사이의 중간 영역에서는 위치가 낮고 얇은 단면 형상으로 형성되도록 연결면을 수정하는 것이 바람직하다. 절삭 인서트에서 상호 결합하는 뒷부분 홈이 전체 길이를 따라 같은 단면 형상을 가진다면, 절삭 인서트는 끝 부분을 따라 뒷부분 리지에 접하 지만 리지의 중앙 부분에서는 접촉하지 않을 것이다. 즉, 절삭 인서트의 뒷부분은 두 거리상으로 떨어져서 구별되는 점이나 영역에서 접촉하게 된다. 결과적으로, 깨지지 않은 리지가 반대편 끝에 일정하고 상대적으로 얕은 단면 형상을 가지나 끝부분 사이에는 더 깊은 단면 형상을 가지는 홈과 상호 결합하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 이 경우에, 홈의 두 플랭크면부의 끝부분만이 리지의 플랭크면에 대해 압력을 받게 될 것이다. 이러한 결합에 있어서, 수 형태의 결합 수단이 반드시 연속적인 리지 형태로 있을 필요는 없다. 예를 들면, 행마다 교대로 두 개 혹은 그 이상을 투영하도록 하여, 투영된 여러 쌍의 플랭크면이 상호 결합하는 홈에서의 플랭크면에 접촉하도록 형성하는 것이 바람직하다.

도 11 을 참조하면, 도 6 처럼 개략적이고 연결면 (7a) 의 택일적인 실시예를 나타낸다. 이런 실시예에서, 뒷부분의 가로 방향 결합 수단 (9) 은 리지나 수 형태 요소 (91, 92) 의 두 형태로 나타내어 지고, 이는 본질적으로 공간상으로 분리되어 있으나, 보통의 직선에 함께 위치해 있으며 기능적인 플랭크면에서 동일한 결합 수단을 형성한다. 도 6 에 따른 실시예에 있어서, 리지 (9) 는 연속적이지만 실제로는 압력을 받은 암 형태의 플랭크면 (24) 에 대해 수 형태의 플랭크면 (21) 의 부분으로 면 접촉이 이루어진다. 더 성능 좋은 공구를 적용하기 위해, 두 리지 (91, 92) 부분은 사실상 그 부분 리지의 플랭크면에 대해 압력을 받는 암 형태의 플랭크면 형상에 대응한 형상을 가진다. 그러므로, 서로에 대해 직면하는 끝면 (41) 은 비스듬히 잘려진 형상이고, 다른 끝면 (42) 은 V자 형태를 가진다.

도 11 에서, V자 모양의 점선에 의해 절삭 인서트의 활동적인 노즈 부분이 본체의 노즈 부분에 대해 일정한 한계가 있는 잉여 부분에 의해 튀어나오게 되는 방법을 도시한다. 약 0.005 내지 0.2 mm 가 되는 이런 돌출부는 활동적인 홈 (19)의 정면 끝을 나타내는 낮은 리지가 리지 (8) 의 정면부를 관통하고 변형시키지 않는다.

유사한 방식으로, 절삭 인서트에 있는 가로 방향의 뒷부분 홈 (20) 은 도 11 에 도시된 리지 (9) 의 길이를 다소 초과하도록 만들어질 수 있다. (끝면 (41) 사이의 거리로 정의되는 것과 같다)

Claims (24)

1. 정면 절삭 날 (15) ;

   절삭 인서트를 탑재 상태로 고정시키기 위한 수형 및/또는 암형 결합 수단 (8, 9; 19, 20) 을 갖는 연결면 (7b) ; 및

   절삭 인서트를 고정시키기 위한 힘 작용점으로서 역할하며 절삭 인서트에서 기하학적으로 정해진 기준선 (C) ; 을 포함하는 칩 제거 기계 가공용 절삭 인서트에 있어서,

   오직 두 형태의 동시에 작용하는 결합 수단은,

   전체가 상기 전방 절삭 날 (15) 과 기준선 (C) 사이에 위치해 있으면서 소정의 길이를 갖는 제 1 결합 수단 (8,19) ; 및

   상기 제 1 결합 수단 (8, 19) 과 각을 이루면서 배향되고 전체가 상기 기준선 (C) 보다 상기 전방 절삭 날 (15) 로부터 더 멀리 떨어져 있는 기다란 제 2 결합 수단 (9,20); 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공용 절삭 인서트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 결합 수단 (8, 9; 19, 20) 이 함께 직각으로 T자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   각각의 결합 수단 (8, 9; 19, 20) 은 서로 떨어진 두 플랭크 (21, 24) 를 포함하며, 이들 플랭크는 서로 평행하게 또한 V형 단면을 이루면서 서로에 대해 경사져 있으며, 플랭크 (21, 24) 사이의 각도 (α) 는 둔각인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 결합 수단 (19,20) 이 암형의 홈이고, 이 홈의 두 플랭크 (24) 는 이들 플랭크를 분리하는 바닥 (25) 으로부터 절삭 인서트의 한 면 (12) 에 있는 개구부 쪽으로 가면서 서로 간의 간격이 넓어지며, 상기 플랭크 (24) 와 상기 개구부 사이에는 안내 면 (26) 이 있고, 이들 안내면은 플랭크들 사이의 둔각 (α) 보다 작은 각 (β) 을 이루며 서로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   선삭 인서트의 형태로 되어 있으며, 상기 전방 절삭 날은 테이퍼형 노즈 (14) 에 인접하여 형성된 표면 다듬질용인 보조 날 (15) 이고, 이 보조 날은 적어도 하나의 칩 제거 주절삭날 (16) 에 이어지며,

   상기 제 1 결합 수단은 상기 노즈 (14) 로부터 상기 기준선 (C) 쪽으로 신장된 홈 (19) 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 홈 (19) 은 홈의 전체 길이를 따라 일반적으로 단절되지 않고 연속적으로 형성된 두 개의 V자형 경사 플랭크 (24) 에 의해 범위가 정해지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 홈 (19) 은 상기 노즈 (14) 에서 열려있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 2 결합 수단이 일반적인 V자형 단면을 가지는 홈 (20) 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 홈 (20) 은 절삭 인서트의 두 측면 사이에서 형성된 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
10. 제 9 항에 있어서,

    절삭 인서트의 윗면 (11) 과 예각을 이루는 여유면 (13) 을 가지며, 상기 제 2 홈 (20) 에 인접하여, 여유면 (13) 에 대해 돌출된 측면 돌출부 (29) 를 가지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
11. 제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 및 제 2 홈 (19,20) 은 절삭 인서트의 바닥면 (12) 에 대한 플랭크 쌍 (24) 의 레벨에 있어 깊이가 서로 다르고, 더 정확하게는 상기 제 1 홈 (19) 안의 플랭크 쌍 (24) 이 상기 제 2 홈 (20) 안의 플랭크 쌍 (24) 보다 절삭 인서트안으로 더 깊게 위치해 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
12. 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 절삭 인서트는 직경 방향으로 서로 반대편에 있는 두 노즈 (14a 14b) 와 그와 관련된 보조 날 (15a 15b) 을 포함하며 인덱싱 가능하고, 그리고 절삭 인서트의 연결면은 상기 보조 날 (15a, 15b) 과 각각 상호작용하는 두 쌍의 결합 수단 (19a, 20a; 19b, 20b) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
13. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

    밀링 및/또는 드릴링용 절삭 인서트의 형태로 되어 있으며, 상기 전방 절삭 날 (15) 과 기준선 (C) 사이에 위치한 상기 제 1 결합 수단이 리지 (8) 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 2 결합 수단이 상기 기준선 (C) 의 영역으로부터 후방에 형성된 리 지 (9) 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    조임력이 상기 절삭 인서트에 작용할 위치를 결정하는 상기 기준선은 조임 스크류 (3) 용 관통 구멍 (17) 의 기하학적 중심 축선 (C) 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
16. 인서트 시트를 갖는 본체 (1) 와 절삭 인서트 (2) 를 포함하는 칩 제거 기계 가공용 공구로서,

    상기 절삭 인서트와 상기 인서트 시트는 상호 작용 연결면 (7a, 7b) 을 포함하며, 상기 절삭 인서트는 조임 요소 (3)에 의해 상기 인서트 시트에 결합가능하고, 각각의 연결면은 상기 절삭 인서트를 탑재 상태로 견고하게 고정시키기 위한 수형 및/또는 암형의 결합 수단 (8, 9; 19, 20) 을 가지며, 상기 조임 요소는 상기 절삭 인서트를 고정시키는데 필요한 조임력이 절삭 인서트에 작용되는 기하학적으로 정해진 기준선 (C) 을 직접적 또는 간접적으로 규정하는 상기 칩 제거 기계 가공 공구에 있어서,

    각각의 연결면 (7a, 7b) 에 있는 오직 두 형태의 동시 작용 결합 수단은,

    상기 연결면의 전방 단부와 상기 기준선 (C) 사이에 위치하며 일반적으로 기다란 제 1 결합 수단; 및

    제 1 결합 수단의 길이 방향과 각을 이루어 배향되고 기준선보다 상기 전방 단부로부터 더 멀리 떨어져 위치하며 마찬가지로 일반적으로 기다란 제 2 결합 수단; 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공 공구.
17. 제 16 항에 있어서,

    본체 (1) 와 절삭 인서트 (2) 는 테이퍼형 노즈 (5, 14) 를 가지며 선삭 공구의 형태로 되어 있고,

    상기 절삭 인서트의 연결면 (7b) 에서 상기 절삭 인서트 (2) 의 전방 날 (15) 과 상기 기준선 (C) 사이에 위치한 제 1 결합 수단 (19) 은 암형이고, 대응되는 상기 본체의 연결면 (7a) 에 있는 대응하는 제 1 결합 수단 (8) 은 수형인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공 공구.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 절삭 인서트 (2) 의 연결면 (7b) 에 있는 두 결합 수단은 홈 (19, 20) 이고, 상기 본체의 연결면 (7a) 에 있는 두 결합 수단은 리지 (8,9) 이며, 상기 본체 (1) 의 연결면 (7a) 에 있는 전후방 리지 (8,9) 는 이 리지 주위의 편평한 바닥면 (6) 에 대한 한 쌍의 플랭크 (21) 의 레벨에 있어 높이가 서로 다르며, 더 상세하게는 전방 리지 (8) 의 한 쌍의 플랭크 (21) 가 후방 리지 (9) 의 한 쌍의 플랭크 (21) 보다 낮은 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공 공구.
19. 제 16 항에 있어서,

    회전 공구의 형태로 되어 있으며, 상기 절삭 인서트 (2) 의 연결면 (7b) 에서 상기 절삭 인서트의 전방 날 (15a) 과 상기 기준선 (C) 사이에 위치한 상기 제 1 결합 수단 (8a) 은 수형이고, 상기 본체의 연결면 (7a) 에 있는 대응하는 제 1 결합 수단 (19) 은 암형인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 공구.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 절삭 인서트 (2) 의 연결면 (7b) 에 있는 상기 수형의 결합 수단은 상기 절삭 인서트의 전방 날 (15a) 에 실질적으로 평행하게 형성된 리지 (8) 이고, 상기 본체의 연결면에 있는 암형의 결합 수단은 홈 (19) 인 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공 공구.
21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

    본체 (1) 의 결합 수단을 둘러싸는 이 본체의 연결면 (7a) 의 일부분 (6) 과 결합 수단을 둘러싸는 상기 절삭 인서트 (2) 의 연결면 (7b) 의 일부분 (12) 이 평면이고, 초기에 절삭 인서트가 하중을 받지 않는 상태에서는 상기 평면 부분 (12,6) 사이에 간극 (27) 이 발생하도록 상기 홈 (19,20) 의 플랭크 깊이에 대해 상기 리지 (8,9) 의 플랭크 높이가 결정되는 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공 공구.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 리지 (8, 9) 의 플랭크 높이와 상기 홈 (19, 20) 의 플랭크 높이 사이의 관계에서 상기 간극 (27) 의 높이가 최소 0.03 mm, 최대 0.10 mm 이도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 칩 제거 기계 가공 공구.
23. 공구의 다른 일부분에 있는 유사한 연결면과 상호작용을 하며 수형 및/또는 암형의 결합 수단을 가진 연결면을 포함하는 제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 상기 공구용 부속물에 있어서,

    상기 연결면에 포함된 동시 작용 결합 수단은 서로 각을 이루면서 배향되는 기다란 제 1 및 제 2 결합 수단의 두가지 형태로만 되어 있는 것을 특징으로 하는 공구용 부속물.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 결합 수단은 T자형을 이루면서 서로 수직하게 배치되어 있고, T자의 세 자유단은 가상의 삼각형을 규정하는 것을 특징으로 하는 공구용 부속물.

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