KR20070009525A - 접선 커팅 인서트 및 밀링 커터 - Google Patents

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Abstract

대체로 이등변 사다리꼴 형상의 두 개의 동일한 대향 주 측면(18, 218)과, 단부면(12, 212) 사이에 연장하는 두 개의 동일한 대향 부 측면(16, 216)과 함께, 중간 평면(M)에 대하여 경면 대칭형인 두 개의 동일한 대향 단부면(12, 212)을 구비하는 접선 밀링 커팅 인서트(10, 212)가 개시된다. 각각의 단부면(12, 212)은 커팅 에지(50, 250)와 두 개의 대각선 방향으로 대향된 코너(26, 226)가 하강되고 다른 두 개(24, 224)이 하강되는 네 개의 코너(24, 26, 224, 226)를 구비한다. 각각의 단부면(12, 212)은 접합면(30, 230)을 구비하는 접합 부재(28, 228)가 제공된다. 커팅 인서트(10, 210)의 부 평면(P1)에 평행한 평면에서 취해진 커팅 인서트(10, 210)의 각각의 횡 섹션에서, 접합면(30, 230)은 주 커팅 에지(52, 252)의 각각의 선단 섹션(66, 266)보다 중간 평면(M)에 더 가깝다.
커팅 인서트, 대향 단부면, 외주 측면, 커팅 에지, 중간 평면, 접합면

Description

접선 커팅 인서트 및 밀링 커터{TANGENTIAL CUTTING INSERT AND MILLING CUTTER}
본 발명은 일반적인 금속 절삭 프로세스에 사용하기 위한, 그리고, 특히, 작업편의 정사각형 견부를 밀링하기 위한, 접선 인덱스형 커팅 인서트 및 밀링 커터에 관한 것이다.
온-에지(on-edge) 또는 레이 다운(lay down) 커팅 인서트라고도 알려져 있는 접선 커팅 인서트는 작업편상에서의 절삭 작업 동안, 절삭력이 커팅 인서트의 주(보다 두꺼운) 치수를 따라 지향되는 방식으로 인서트 홀더내에 배향된다. 이런 배열의 장점은 커팅 인서트가 절삭력이 커팅 인서트의 부(보다 얇은) 치수를 따라 지향되는 방식으로 배향될 때 보다 큰 절삭력을 견딜 수 있다는 것이다.
EP 0 769 341호에는 측면에 의해 연결된 두 개의 대향한 실질적인 직사각형 경사면을 갖는 프리즘 형상을 가진 양면 인덱스형 접선 커팅 인서트를 채용하는 정면 밀링 커터(face milling cutter)가 개시되어 있다. 커팅 인서트는 기본적 "네거티브" 형상을 가지며, 따라서, 작업편과 커팅 인서트 사이의 필요한 간극을 제공하기 위해, 페이스 밀에 장착될 때, 커팅 인서트는 네거티브 축방향 경사각으로 배향된다. 그러나, 네거티브 축방향 경사각은 바람직하지 못하며, 예로서, 이들은 기계가공이 곤란한 재료를 수반하는 커팅 응용분야에서 단점을 갖는다.
보어링 툴 헤드를 위한 양면 인덱스형 접선 커팅 인서트가 US 5,333,972호에 개시되어 있다. 인서트는 각 단부에 돌출 평면 아일랜드를 갖는다. 각각의 긴 커팅 에지는 돌출 평면 아일랜드에 대해 3°의 각도로 경사지고, "인서트 축방향 경사각"을 형성한다. 각 커팅 에지의 후미는 강하형 랜드면이며, 이는 증가하는 입사각 표면과 병합하여 칩 브레이커 홈을 형성한다. 각 증가하는 입사각 표면은 커팅 인서트의 상단 및 저면 각각에서 그 연계된 강하형 랜드면으로부터 인접 아일랜드로 연장한다. 인서트 축방향 경사각의 크기는 실용적이 이유로 제한된다는 것을 주의하여야 한다. 인서트 축방향 경사각의 임의의 증가는 증가하는 입사각 표면의 "수직" 범위의 증가를 초래하며(미국 특허 제5,333,972호의 도3 참조), 이는 칩 발생 및 배출에 부정적인 영향을 갖는다.
WO 96/35536호에 양면 인덱스형 접선 커팅 인서트가 개시되어 있으며, 이는 페이스 밀(face mill)에 장착시, 작업편과 커팅 인서트 사이에 필요한 간극이 제공될 때에도 포지티브 축방향 경사각을 가진다. 이 커팅 인서트는 우수측 페이스 밀을 위한 두 개의 외주 커팅 에지와 좌수측 페이스 밀을 위한 두 개의 외주 커팅 에지를 제공한다. 측면도(도9 참조)에서, 커팅 인서트는 형상이 실질적인 장사방형이다. 각 단부면의 주 커팅 에지(10)는 서로에 대해 평행하고(또한, 도7 및 도8 참조), 중앙에 배치된 돌출하는 접합 부재(12)에 평행하다. 커팅 인서트는 인접 비작동 릴리프면과 비작동 단부면의 접합 부재가 인서트 포켓의 각 지지면과 접하는 상태로 인서트 포켓내에 유지된다. 인접 비작동 릴리프면과 비작동 단부면의 접합 부재는 예각으로 각진 장착 코너에서 합쳐진다. 작동 커팅 에지의 축방향 경사각을 변경하기 위해서는 인서트 포켓이 회전되어야하거나, 다른 장착 각도를 갖는 장착 코너를 구비한 커팅 인서트가 사용되는 어느 한쪽이 이루어져야 한다. 각 경우에, 다른 밀링 커터가 사용되어야만 한다. 또한, 축방향 경사 및 릴리프각은 상호의존적이며, 축방향 릴리프각의 임의의 변경은 릴리프각의 대응하는 변경을 초래하고, 이는 항상 바람직하지만은 않다.
동시계류중인 이스라엘 출원 IL 153252호에는 상기 문제점을 실질적으로 극복하는 양면 인덱스형 접선 커팅 인서트 및 밀링 커터가 개시되어 있다. 그러나, 여기에 개시된 커팅 인서트는 한손식이다. 즉, 우수식이거나 좌수식이다. 소정의 상황에서, IL 153252호에 개시된 커팅 인서트의 특성을 갖는, 그러나, 우수 및 좌수 밀링 작업 양자 모두에 사용될 수 있는 커팅 인서트를 가지는 것이 편리하다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 실질적으로 극복하는 양면 인덱스형 접선 커팅 인서트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 밀링 커터에 사용하기 위한 접선 커팅 인서트가 제공되며, 이는 커팅 인서트의 단부측에서 볼 때, 실질적인 직사각형 형상을 가지는 동일한 두 개의 대향 단부면과, 두 개의 대향 단부면 사이에서 연장하는 외주 측면과, 외주 측면과 각 단부면의 교차부에 형성된 외주 에지를 포함하고, 각 외주 에지의 둘 이상의 구획이 커팅 에지를 구성하며,
외주 측면은 커팅 인서트의 주 측면측에서 볼 때, 실질적인 이등변 사다리꼴 형상을 가지는 두 개의 대향 주 측면을 포함하고, 각 단부면은 네 개의 코너, 즉, 두 개의 대각선 방향으로 대향한 상승된 코너 및 두 개의 대각선 방향으로 대향한 하강된 코너를 가지며, 하강된 코너는 상승된 코너 보다 커팅 인서트의 중간 평면(M)에 더 가까우며, 중간 평면(M)은 커팅 인서트의 두 대향 단부면 사이를 지나가고, 각 단부면은 접합면을 구비한다.
본 발명에 따라서, 커팅 인서트의 외주 측면은 단부면 및 주 측면을 실질적으로 가로지르는 두 개의 대향 부 측면을 포함하고, 각 부 측면은 커팅 인서트의 부 측면측에서 볼 때, 두 개의 절두형 코너를 갖는 실질적인 직사각형의 형상을 가진다.
또한, 본 발명에 따라서, 커팅 인서트는 중간 평면(M)에 관하여 경면 대칭이다.
커팅 인서트의 주 측면측에서 볼 때, 접합면은 오목면상에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 접합면은 세 개의 평탄부, 즉, 두 개의 외부 평탄부와 그 사이에 내부 평탄부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따라서, 각 커팅 에지는 주 커팅 에지, 부 커팅 에지 및 그 사이의 코너 커팅 에지를 포함한다. 주, 부 및 코너 에지는 주 측면, 부 측면 및 긴 코너 측면 각각과 각 단부면의 교차부에 형성된다. 각 코너 커팅 에지는 소정의 상승된 코너와 연계되며, 각 주 커팅 에지는 실질적으로 연계된 주 에지의 전체 길이를 따라 연장하고, 각 부 커팅 에지는 연계된 부 에지의 길이의 적어도 절반을 따라 연장한다.
본 발명의 제1 양호한 실시예에 따라서, 커팅 인서트의 단부측에서 볼 때, 각 외부 평탄부에 대하여 하나씩 두 개의 중간선이 형성되고, 중간선은 중첩하지 않으며, 공통 직선상에 배치되지 않는다.
두 개의 중간선은 평행한 것이 바람직하다.
또한, 두 개의 중간선은 커팅 인서트의 주 측면에 평행한 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 실시예에 따라서, 커팅 인서트의 중간 평면(M)에 수직인 평면에서 취해진, 커팅 인서트의 각 횡단면에서, 특정 단부면의 접합면은 특정 단부면의 주 커팅 에지 중 하나의 선단 섹션 보다 중간 평면(M)에 가깝다.
또한, 본 발명에 따라서, 밀링 커터가 제공되며, 이는 적어도 하나의 커팅 인서트와, 적어도 하나의 커팅 인서트가 내부에 유지되는 적어도 하나의 인서트 포켓을 구비하는 커터 본체를 포함하며, 적어도 하나의 인서트 포켓은 베이스에 실질적으로 횡단하는 후방벽 및 인접 측벽을 포함하고, 후방벽은 실질적인 볼록 형상이며, 측벽은 소정의 축방향 접합 영역에서 적어도 하나의 커팅 인서트의 소정의 부 측면과 접합하는 축방향 배치면을 구비하고, 후방벽은 후방벽의 중앙 영역의 각 측면상에 배치된 두 개의 배치면을 구비하며, 두 배치면 중 제1 배치면은 접합면상에 배치된 두 개의 접선 접합면 중 하나와 접하고, 두 배치면 중 제2 배치면은 접합면상에 배치된 두 접선 접합면 중 다른 하나와 접한다.
본 발명에 따라서, 소정의 축방향 접합 영역은 소정의 부 측면의 반경방향 외부 짧은 측면의 전방 영역에 배치되고, 전방 영역은 인서트 포켓의 후방벽으로부터 원위에 있다.
보다 양호한 이해를 위해, 이제, 단지 예시적인 방식으로, 첨부 도면을 참조로 본 발명을 설명한다.
도1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커팅 인서트의 사시도이다.
도1b는 도1의 커팅 인서트의 부가적인 사시도이다.
도2는 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 주 측면도이다.
도3은 도2의 III-III 선을 따라 취한, 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도4는 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 단부도이다.
도5는 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 부 측면도이다.
도6은 도4의 VI-VI 선을 따라 취한, 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도7은 도4의 VII-VII 선을 따라 취한, 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도8은 도4의 VIII-VIII 선을 따라 취한, 도1a 및 도1b에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도9는 본 발명에 따른 밀링 커터의 측면도이다.
도10은 인서트 포켓의 세부사항을 도시하는, 도9에 도시된 밀링 커터의 커터 본체의 부분 사시도이다.
도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 커팅 인서트의 사시도이다.
도12는 도11에 도시된 커팅 인서트의 주 측면도이다.
도13은 도12의 XIII-XIII 선을 따라 취한, 도11에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도14는 도11에 도시된 커팅 인서트의 단부도이다.
도15는 도11에 도시된 커팅 인서트의 부 측면도이다.
도16은 도14의 XVI-XVI 선을 따라 취한, 도11에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도17은 도14의 XVII-XVII 선을 따라 취한, 도11에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
도18은 도14의 XVIII-XVIII 선을 따라 취한, 도11에 도시된 커팅 인서트의 횡단면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 인덱스형 접선 커팅 인서트(10)를 도시하는 도1 내지 도5를 먼저 참조한다. 커팅 인서트(10)는 통상적으로 카바이드 파우더를 폼-프레싱(form-pressing) 및 소결함으로써 제조된다. 그러나, 사출 성형 같은 다른 제조 방법이 사용될 수 있다. 커팅 인서트(10)는 일반적으로, 단부에서 볼 때 직사각형이며, 두 개의 동일한 대향 단부면(12)을 갖는다. 각 단부면(12)은 두 단부면(12)을 통과하는 대칭축(E) 둘레에서 180°회전 대칭이다. 커팅 인서트(10)는 커팅 인서트(10)의 중간 평면(M)에 관하여 경면 대칭이다. 중간 평면(M)은 대칭축 (E)에 수직이며, 단부면(12) 사이를 지나간다.
외주 측면(14)은 두 개의 대향 단부면(12) 사이에서 연장하며, 두 개의 대향한 동일한 부 측면(16), 두 개의 대향한 동일한 주 측면(18), 두 개의 대각선 방향으로 대향한 긴 코너 측면(22a) 및 두 개의 대각선 방향으로 대향한 짧은 코너 측면(22b)을 포함한다. 커팅 인서트(10)의 주 및 부축(J, B)은 대칭축(E)에 수직이며 서로 수직인 컷으로서 규정된다. 대칭축(E) 및 부축(B)은 커팅 인서트(10)의 부 평면(P1)을 형성한다. 유사하게, 대칭축(E) 및 주축(J)은 커팅 인서트의 주 평면(P2)을 형성한다. 주 평면(P2)은 커팅 인서트(10)의 두 개의 주 측면(18)에 평행하며, 그 사이의 중간에 배치된다. 인접한 부 및 주 측면(16, 18)은 공통 코너 측면(22a, 22b)에서 합쳐진다. 커팅 인서트(10)는 주 측면(10) 사이에서 측정된 부 치수(D2) 보다 큰 단부면(12) 사이에서 측정된 제1 주 치수(D1)를 갖는다. 부 표면(16) 사이에서 측정된 제2 주 치수(D3)도 부 치수(D2) 보다 크다.
각 단부면(12)은 네 개의 코너, 즉, 두 개의 대각선 방향으로 대향한 상승된 코너(24) 및 두 개의 대각선 방향으로 대향한 하강된 코너(26)를 가지며, 하강된 코너(26)는 상승된 코너(24) 보다 중간 평면(M)에 보다 더 가깝다. 긴 코너 측면(22a) 각각은 두 개의 대향 단부면(12) 중 하나의 소정의 상승된 코너(24)와 두 개의 대향 단부면(12) 중 나머지의 대향 상승된 코너(24) 사이에서 연장한다. 유사하게, 짧은 코너 측면(22b) 각각은 두 개의 대향 단부면(12) 중 하나의 소정의 하강된 코너(26)와, 두 개의 대향 단부면(12) 중 나머지의 대향 하강된 코너(26) 사이에서 연장한다.
각 단부면(12)은 돌출 접합면(20)을 가지는 돌출 접합 부재(28)를 구비하며, 커팅 인서트의 주 측면측에서 볼 때(즉, 두 개의 대향한 주 측면(18) 중 어느 하나의 측면에서 볼 때), 돌출 접합 부재(28)는 형상이 실질적으로 오목하다. 돌출 접합면(30)은 세 개의 실질적인 평탄한 부분, 즉, 그 사이에 내부 평탄부(34)를 갖는 두 개의 외부 평탄부(32)를 포함한다. 따라서, 커팅 인서트(10)의 주 측면에서 볼 때, 각 돌출 접합면(30)은 실질적인 V자형 형태인 오목면(S)상에 배치된다.
외주 에지(40)는 외주 측면(14)과 각 단부면(12)의 교차부에 형성된다. 외주 에지(40)는 단부면(12)과 주 측면(18)의 교차부에 의해 형성된 두 개의 주 에지, 단부면(12)과 부 측면(16)의 교차부에 의해 형성된 두 개의 부 에지(44) 및 단부면(12)과 긴 또는 짧은 코너 측면(22a, 22b) 각각의 교차부에 의해 형성된 네 개의 코너 에지(46)를 포함한다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 커팅 인서트(10)의 주 측면에서 볼 때, 주 측면(18)은 대향한 주 에지(42)의 쌍과 대향한 평행한 긴 및 짧은 코너 측면(22a, 22b)에 의해 경계지어지는 실질적인 이등변 사다리꼴 형상을 갖는다.
커팅 인서트(10)의 각 외주 에지(40)의 적어도 두 개의 섹션은 커팅 에지(50)를 구성한다. 각 커팅 에지(50)는 그 연계된 주 에지(42)의 실질적인 전체 길이를 따라 연장하는 주 커팅 에지(52), 그 연계된 부 에지(44)의 길이의 적어도 절반을 따라 연장하는 부 커팅 에지(54) 및 상승된 코너(42)와 연계된 코너 커팅 에지(56)를 포함하며, 코너 커팅 에지에서 주 및 부 커팅 에지(52, 54)가 합쳐진다. 단부면(12)의 커팅 에지(50)에 인접하게, 밀링 작업 흐름 동안 그를 따라 작업편으 로부터 칩이 제거되게 되는 경사면(60)이 존재한다. 경사면(60)과 돌출 접합 부재(28) 사이에, 칩 형성 홈(62)이 존재한다. 칩 형성 홈(62)에 인접한 돌출 접합 부재(28)는 칩 편향기(64)를 구성한다.
도5를 참조하면, 각 부 측면(16)은 두 개의 절두형 코너를 가지는 실질적인 직사각형의 형상을 가지며, 커팅 인서트(10)의 주 평면(P2)에 의한 부 측면(16)의 교차부에 의해 형성된 결합부(72)에 의해, 두 개의 부 측면 서브 표면(70a, 70b), 즉, 긴 부 측면 서브 표면(70a) 및 짧은 부 측면 서브 표면(70b)으로 분할된다는 것을 알 수 있다. 긴 부 측면 서브 표면(70a)은 형상이 실질적인 직사각형이지만, 짧은 부 측면 서브 표면(70b)은 긴 부 측면 서브 표면(70a)과 유사하지만 두 개의 절두 코너를 갖는 것으로 고려될 수 있다. 커팅 인서트(10)의 단부에서 볼 때, 각 부 측면 서브 표면(70a, 70b)은 주 평면(P2)에 수직이면서 결합부(72)를 통과하는 평면(P3)에 관하여 각도(α)로 결합부(72)로부터 멀어지는 방향으로 연장한다(도4 참조). 특정 응용분야에 따라서, 각도(α)는 약 1.5°이다. 커팅 인서트(10)의 부 축(B)과 일치하는 보어 축을 갖는 관통 보어(74)는 주 측면(18) 사이에서 연장한다.
이하에서 명백해질 바와 같이, 본 발명에 따른 밀링 커터에 관하여, 상승된 코너(24)에 인접한 주 커팅 에지(52)의 섹션은 주 커팅 에지(52)의 선단 섹션(66)을 구성하는 반면, 하강된 코너(26)에 인접한 주 커팅 에지(52)의 섹션은 주 커팅 에지(52)의 후단 섹션(68)을 구성한다. 도2에서 볼 수 있는 바와 같이, 커팅 인서트(10)의 주 측면에서 볼 때, 돌출 접합 부재(28)는 주 커팅 에지(52)의 선단 섹션 (66)의 영역에서, 그리고, 돌출 접합면(30)의 내부 평탄부(34)까지, 그리고, 그를 미소하게 초과한 위치까지, 주 커팅 에지(52) 위로 많이 돌출하지 않는다. 결과적으로, 밀링 프로세스 동안 이 영역에서 형성된 칩은 돌출 접합 부재(28)의 영향을 거의 받지 않으며, 따라서, 잘 발생된다. 그러나, 주 커팅 에지(52)의 후단 섹션(68)의 영역에서, 칩 편향기(64)가 주 커팅 에지(52)에 대하여, 선단 섹션(66)의 영역에서 보다 매우 많이 돌출하며, 이는 칩의 발생에 영향을 줄 수 있다.
후단 섹션(68)에서 돌출 칩 편향기(64)의 영향을 감소시키기 위해, 칩 편향기(64)는 선단 섹션(66)의 영역에서 보다 후단 섹션(68)의 영역에서 주 커팅 에지(52)로부터 보다 멀리 있도록 설계된다. 결과적으로, 도4에서 볼 수 있는 바와 같이, 커팅 인서트(10)의 단부에서 볼 때, 돌출 접합 부재(28)의 형상 및 결과적으로, 돌출 접합면(30)의 형상은 실질적으로 세장형의 "S" 형상을 갖는다. 돌출 접합면(30)의 각 외부 평탄부(32)는 두 짧은 에지(38) 사이에서 연장하는 두 개의 평행한 긴 에지(36)에 의해 경계지어진다. 따라서, 돌출 접합면(30)의 각 외부 평탄부(32)는 각 짧은 에지(38)로부터 내부 평탄부(34)로 연장한다. 두 개의 외부 평탄부(32) 각각은 주 평면(P2)에 평행하지만, 그로부터 오프셋되어 있는 중간선(L1, L2)을 갖는다. 하나의 중간선(L1)은 주 평면(P2)의 일 측면으로 오프셋되고, 다른 중간선(L2)은 주 평면(P2)의 다른 측면으로 오프셋되며, 내부 평탄부(34)는 주 평면(P2)을 횡단한다. 이때, 명백히, 커팅 인서트(10)의 단부에서 볼 때, 도4에서 볼 수 있는 바와 같이, 두 외부 평탄부(32)의 중간선(L1, L2)은 평행하며, 인접하지 않고, 서로 이격 배치된다. 달리 말해서, 두 외부 평탄부(32)의 중간선(L1, L2)은 평행하며, 중첩하지 않고, 동일 직선상에 배치되지 않는다. 이 구조 때문에, 칩 편향기(64)와 인접한 주 커팅 에지(52) 사이의 거리가 각 외부 평탄부(32)를 따라 일정하게 남아있는다. 이는 도6의 우측 및 도8의 좌측에 도시된 바와 같이, 칩 편향기(64)가 인접 주 커팅 에지(52) 위로 높게 돌출하는 영역에서 유리하다.
주 커팅 에지(52)가 일반적으로 직선으로 도시됨에도 불구하고, 도2에 도시된 바와 같이, 상승된 코너(24)로부터 하강된 코너(26)로 하향으로 경사지는 한, 임의의 바람직한 형상을 가질 수 있다. 도5를 참조하면, 커팅 인서트(10)의 부 측면에서 볼 때[즉, 부 측면(16)의 측면에서 볼 때], 부 에지(44)가 두 개의 섹션으로, 상승된 코너(24)로부터 대략 주 평면(P2)으로 연장하는 긴 측면(70a)과 연계된 제1 섹션(48a)과, 주 평면(P2)으로부터 하강된 코너(26)로 연장하는 짧은 측면(70B)과 연계된 제2 섹션(48b)으로 명확하게 나누어진다. 제1 섹션(48a)은 대략 직선이고 주 측면에서 볼 때(도5 참조) 주 측면(18)에 실질적으로 수직이고 단부측에서 볼 때(도4 참조) 평면(P3)에 대하여 각(α)로 지향된다. 제2 섹션(48b)은 부 측면에서 볼 때(도5 참조) 대략 주 평면(P2)으로부터 하강된 코너(26)를 향하여 경사지게 연장하고, 단부측에서 볼 때(도4 참조) 평면(P3)에 대하여 각(α)으로 지향된다. 부 커팅 에지(54)를 형성하는 것은 부 에지(44)의 제1 섹션(48a)이다. 특정한 출원과 일치하여, 각(α)은 대략 1.5이다.
복수의 인서트 포켓(84)이 제공된 커터 본체(82)를 구비하는 이제 회전축(R)과 함께 밀링 커터(80)를 도시하는 도9를 이제 주목한다. 특정한 밀링 커터는 슬 로팅 커터이며, 이것은 본 발명에 따른 커팅 인서트(10)의 장점들 중 하나를 예시한다. 이러한 밀링 커터는 "우측(right-hand)" 및 "좌측(left-hand)" 커팅 인서트 모두를 요구하지만, 단일 커팅 인서트(10)는 커팅 인서트(10)가 우측 및 좌측 모두 있기 때문에 사용된다. 각각의 커팅 인서트(10)는 5°내지 20°의 범위에서 일반적으로 축방향 레이크 각도를 갖는 커팅 본체(82) 내에 놓여지고, 클램핑 나사(도시 생략)에 의해 인서트 포켓(84)에 고정된다. 각각의 커팅 인서트는 공작물(도시 생략)과 밀링 커터의 축방향 면(86)에 인접한 커팅 인서트의 부 측면(16) 사이의 공간에 있도록 놓여진다.
인서트 포켓(84)의 구조는 도10에 상세하게 도시된다. 인서트 포켓(84)은 일반적으로 베이스(92)에 가로지르는 인접한 축방향 및 후방 벽(88, 90)을 포함한다. 후방 벽(90)은 일반적으로 볼록하고 축방향 벽(88)은 축방향 접합 영역(96)에서 커팅 인서트(10)의 소정의 부 측면(16)의 짧은 측면(70b)을 접합하기 위한 축방향 배치면(94)이 제공된다. 후방 벽(90)은 두 개의 접선 배치면으로, 인서트 포켓(84)의 축방향 벽(88)에 인접한 상부 접선 배치면(98)과, 밀링 커터의 축방향 면(86)에 인접한 하부 접선 배치면(100)이 제공된다. 두 개의 접선 배치면(98, 100)은 후방 벽(90)으로부터 바깥쪽으로 돌출하고 후방 벽(90)의 중앙 영역(102)의 어느 측면에 위치되며, 이것은 접선 배치면(98, 100)에 대하여 대응하게 리세스된다. 상부 접선 배치면(98)은 소정의 접합면(30)의 두 개의 외부면(32)들 중 하나에 위치된 두 개의 접선 접합면(104)들 중 하나에 접합한다. 유사하게, 하부 접선 배치면(100)은 소정의 접합면(30)의 두 개의 외부면(32)들 중 다른 하나에 위치된 두 개의 접선 접합면(104)들 중 다른 하나에 접합한다.
축방향 접합 영역(96)은 부 측면(16)의 반경방향 외부 부 측면 서브 표면인 짧은 측면(70b) 상에 위치된다. 각각의 짧은 측면(70b)은 하강된 코너(26)에 인접한 두 개의 축방향 접합 영역(96)으로, 우측 작동을 위한 하나와 좌측 작동을 위한 다른 하나가 제공된다. 인서트 포켓(84)의 베이스(92)는 클램핑 나사를 수용하기 위한 나사 보어(110)가 제공된다. 커팅 인서트(10)가 인서트 포켓(84) 내에 고정될 때, 반경방향 내부 주 측면(20)은 인서트 포켓(84)의 베이스(92)를 접합할 것이다. 주 측면(18)과 부 측면 부표면(70a. 70b)은 인서트 포켓(84) 내에 커팅 인서트(10)의 좋은 위치를 보장하도록 바람직하게 경계가 지어진다. 커팅 인서트(10)가 길거나 "S자 형상"으로 늘려지는 형상인 돌출 접합 부재(28)를 가지는 것으로 기술되어 지는 동안, 돌출 접합 부재(28)의 형상 및 접합면(30)의 형상으로의 명확하게 다른 변형이 본 발명과 일치하여 수용할 수 있고, 주 측면에서 볼 때, 도2에서와 같이, 접합면(30)은 오목하고, 인서트 포켓(84)의 후방 벽(90)은, 오목한 접합면(30)을 접합시키기 위해서, 두 개의 돌출 접선 배치면(98)과 함께 대응하여 볼록하도록 설계되어 제공된다.
도11 내지 도18은 본 발명의 제1 실시예의 커팅 인서트(10)에 대하여 동일한 방식으로 한정된 축(B, E 및 J)과 평면(P1, P2, P3 및 M)을 갖는 본 발명의 제2 실시예와 일치하여 지수화 가능한 접선 커팅 인서트(210)를 도시한다. 제2 실시예에 따른 커팅 인서트(210)가 제1 실시예에 따른 커팅 인서트(10)의 것들과 유사한 많은 특징부를 갖기 때문에, 유사한 특징부들은 제1 실시예에 따른 커팅 인서트(10) 의 것들로부터 200으로 변경되는 참조부호에 의해 본 명세서의 아래에 단순히 참조될 것이다.
외주 측면(214)은 커팅 인서트(210)의 두 개의 대향 단부면(212)들 사이에 연장하고 두 개의 대향된 동일한 부 측면(216), 두 개의 대향된 동일 주 측면(218), 두 개의 대각선 방향으로 대향된 짧은 코너 측면(222b)을 포함한다. 인접한 부 측면 및 주 측면(216, 218)은 공통적인 코너 측면(222a, 222b)에서 합병한다. 각각의 단부면(212)은 4개의 코너, 두 개의 대각선 방향으로 대향한 상승된 코너(224) 및 두 개의 대각선 방향으로 대향한 하강된 코너(226)를 구비하고, 하강된 코너(226)는 상승된 코너(224)보다 중간 평면(M)에 더 가깝다. 긴 코너 측면(222a)의 각각은 두 개의 대향 단부면(212)들 중 하나의 소정의 상승된 코너(224)와 두 개의 대향 단부면(212)들 중 다른 하나의 대향 상승된 코너(224) 사이에 연장한다. 유사하게, 짧은 코너 측면(222b)의 각각은 두 개의 대향 단부면(212)들 중 하나의 소정의 하강된 코너(226)와 두 개의 대향 단부면(212)들 중 다른 하나의 대향한 하강된 코너(226) 사이에 연장한다.
외주 에지(240)는 각각의 단부면(212)과 외면의 측면(214)의 교차부에서 형성된다. 외주 에지(240)는 단부면(212)과 주 측면(218)의 교차부에 의해 형성된 두 개의 주 에지(242)와, 단부면(212)과 부 측면(216)의 교차부에 의해 형성된 두 개의 부 에지(244)와, 단부면(212)과 길거나 짧은 코너 측면(222a, 222b)의 교차부에 의해 형성된 4개의 코너 에지(246)를 포함한다. 도12에 도시될 수 있는 바와 같이, 커팅 인서트(21)의 주 측면에서 볼 때, 주 측면(218)은 대향하는 쌍의 주 에 지(242)와 대향하는 평행한 길고 짧은 코너 측면(222a, 222b)에 의해 경계지어진 일반적인 2등변 사다리꼴 형상을 갖는다.
커팅 인서트(210)의 각각의 외주 에지(240)의 적어도 두 개의 섹션은 커팅 에지(250)를 구성한다. 각각의 커팅 에지(250)는, 연계된 주 에지(242)의 실질적으로 전체 길이를 따라 연장하는 주 커팅 에지(252), 연계된 부 에지(244)의 길이의 적어도 절반을 따라 연장하는 부 커팅 에지(254), 및 상승된 코너(224)와 연계되고 주 커팅 에지 및 부 커팅 에지(252, 254)가 합체하는 코너 커팅 에지(256)를 포함한다.
도14는 특정한 단부면(212)이 도시되고 두 개의 평행한 주 커팅 에지(252)를 포함하는 커팅 인서트의 제2 실시예의 단부도를 도시한다. 두 개의 주 커팅 에지(252) 사이에는 접합면(230)을 구비하는 접합 부재(228)가 배치된다. 접합면(230)은 3개의 대체로 평탄부으로, 두 개의 외부 평탄부(232)과 그 사이의 내부 평탄부(234)을 포함한다. 접합면(230)의 각각의 외부 평탄부(232)은 주 커팅 에지(252)의 선단 섹션(266)에 필수적으로 평행하고 인접한 평행한 긴 에지(236)에 의해 일측면 상에 경계가 지어진다. 선단 섹션(266)은 코너 커팅 에지(256)로부터 떨어져서 적어도 부 평면(P1)을 넘어서 주 커팅 에지(252)를 따라 연장하고, 커팅 에지(252)의 잔류 길이는 후단 섹션(268)을 구성한다. 칩 편향기(264)는 주 커팅 에지(252)의 후단 섹션(268) 위로 주 측면도(도12)에서 돌출한다. 칩 편향기(264)와 접합면(230)의 연계된 외부 평탄부(232)은 평행한 긴 에지(236)에 대향 측면 상의 외부 평탄부(232)를 경계지어지는 대각선 에지(237)에서 만나고, 대각선 에지(237) 는 주 커팅 에지(252)의 후단 섹션(268)에 인접하여 있다. 접합면(230)의 외부 평탄부(232)의 각각은 접합면(230)의 내부 평탄부(234)에 의해, 그리고 커팅 인서트(210)의 부 커팅 에지(254)에 평행한 짧은 에지(238)에 의해 부가적으로 경계가 지어진다. 각각의 접합면(230)은 형태가 대체로 V자 형상인 오목한 표면(S) 상에 위치됨으로써, 밀링 공정 동안 칩 성장에 어떤 방해를 최소화한다. 또한, 제1 실시예에 따른 커팅 인서트(10)에 대향된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 커팅 인서트(20)의 주 측면도에서, 접합면(230)은 커팅 에지(252)의 선단 섹션(266) 위로 돌출하지 않고(도12 참조), 또한 칩 성장의 방해를 감소시킨다.
도16, 도17 및 도18을 참조하면, 커팅 인서트(210)의 부 평면(P1)에 평행한 평면에서 취해진 커팅 인서트의 각 섹션에서, 특정한 단부면(212)의 접합면(230)은 특정한 단부면(212)의 주 커팅 에지(252)들 중 하나의 선단 섹션(266)보다 중간 평면(M)에 보다 더 가깝다. 예를 들어, 도16에 도시된 섹션에서, 도면의 왼쪽으로 주 커팅 에지(252)의 선단 섹션(230)은, 중간 평면(M)으로부터 소정 거리(H1)에 위치되는 반면에, 각각의 접합면(230)은 소정 거리(h1)에 위치되며, 여기서 H1은 h1보다 더 크다. 유사하게. 도 17에서 도시된 섹션에서, 주 커팅 에지(252)의 선단 섹션(266)은 중간 평면(M)으로부터 소정 거리(H2)에 위치되는 반면에, 접합면(230)은 소정 거리(h2)에 위치되며, 여기서 H2는 h2보다 더 크다. 유사하게, 도17에서 도시된 섹션에서, 부 평면(P1)의 위치에서 취해진, 주 커팅 에지(252)의 선단 섹션(266)은 중간 평면(M)으로부터 소정 거리(H3)에 위치되는 반면에, 접합면(230)은 소정 거리(h3)에 위치되며, 여기서 H3은 h3보다 더 크다. 다시 말하면, 주 커팅 에지(252)의 선단 섹션(266)의 영역에서 및 영역까지, 그리고 부 평면(P1) 약간 위로의 접합 부재(228)는, 주 커팅 에지(252) 위로 돌출하지 않는다. 결과로서, 주 커팅 에지(252)의 영역 선단 섹션(266)에서 공작물로부터 커팅된 칩은 밀링 공정 동안 잘 형성된다. 그러나, 주 커팅 에지(252)의 후단 섹션(268)의 영역에서, 칩 편향기(264)는 주 커팅 에지(252) 위로 돌출하여(도12에서 그리고 도16 및 도17의 오른쪽 측면 상에 도시될 수 있는 바와 같이), 칩의 성장을 방해할 수 있다.
후단 섹션(268)의 영역에서 칩 편향기(264)의 영향을 감소시키기 위해서, 접합 부재(228)는 선단 섹션(266)의 영역에서보다 후단 섹션(268)의 영역에서 주 커팅 에지(252)로부터 보다 떨어지도록 설계된다. 결과적으로, 커팅 인서트(210)의 단부측에서 볼 때, 접합 부재(228)의 종방향 축(C)은 주 평면(P2)과 예각(β)을 이룬다.
제2 실시예에 따른 커팅 인서트(210)는 제1 실시예에 따른 커팅 인서트(10)와 상당히 동일한 방식으로 밀링 커터 본체(82)에서 위치되고, 여기서 인서트 포켓(84)의 후방 벽(90)의 두 개의 바깥쪽으로 돌출 접선 배치면(98, 100)은 접합면(230)의 외부 표면(232) 상에 위치된 두 개의 접선 접합면(304)에 접하고, 부 측면(216)의 반경방향 외부 짧은 측면(270b) 상에 위치된 축방향 접합 영역(216)은 커팅 공구 본체(82)의 인서트 포켓(84) 내에 축방향 배치면(94)에 접한다. 커팅 인서트(210)의 접합면(304) 및 축방향 접합 영역(296)은 도14 및 도15에 각각 도시될 수 있다.
본 발명이 특정의 일정 정도로 기술되었지만, 다양한 수정 및 변형이 이후에 주장되는 바와 같이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 커팅 인서트(10, 210)의 단부측에서 볼 때 대체로 직사각형 형상을 갖고, 사이에 지나가는 중간 평면에 대하여 경면 대칭형인 두 개의 대향 단부면(12, 212)과,
    상기 두 개의 대향 단부면(12, 212) 사이에 연장하는 외주 측면(14, 214)과,
    각각의 단부면(12, 212)과 상기 외주 측면(14, 214)의 교차부에서 형성된 외주 에지(40, 240)를 포함하고,
    각 외주 에지의 둘 이상의 섹션이 커팅 에지(50, 250)를 구성하고,
    상기 외주 측면(14, 214)은,
    상기 커팅 인서트(10, 210)의 주 측면에서 볼 때 대체로 이등변 사다리꼴 형상을 갖는 두 개의 대향 주 측면(18, 218)과,
    네 개의 코너(245, 26, 224, 226), 즉 두 개의 대각선 방향으로 대향 상승된 코너(24, 224)와 두 개의 대각선 방향으로 대향 하강된 코너(22, 226)를 구비하는 각각의 단부면(12, 212)을 포함하고,
    상기 하강된 코너(22, 226)는 상기 상승된 코너(24, 224)보다 상기 커팅 인서트(10, 210)의 중간 평면(M)에 더 가까우며,
    각각의 단부면은 접합면(30, 230)이 제공되는 접선 커팅 인서트.
  2. 제1항에 있어서, 외주 측면(2, 210)은 주 측면(18, 218) 및 단부면(12, 212) 에 대체로 가로지르는 두 개의 대향 부 측면(16, 216)을 포함하고, 각 부 측면(16, 216)은 커팅 인서트(10, 210)의 부 측면에서 볼 때, 두 개의 절두형 코너를 갖는 직사각형의 일반적인 형상을 갖는 접선 커팅 인서트.
  3. 제2항에 있어서, 커팅 인서트(10, 210)는 중간 평면(M)에 대하여 경면 대칭형인 접선 커팅 인서트.
  4. 제3항에 있어서, 주 측면(18)의 측면에서 볼 때, 접합면(30)은 대체로 V자 형상인 접선 커팅 인서트.
  5. 제3항에 있어서, 주 측면(18)의 측면에서 볼 때, 접합면(30)은 오목한 표면(S) 상에 위치되는 접선 커팅 인서트
  6. 제5항에 있어서, 접합면(30)은 세 개의 평탄부(32, 34), 즉 두 개의 외부 평탄부(32)와 그 사이에 내부 평탄부(34)를 포함하는 접선 커팅 인서트.
  7. 제6항에 있어서, 커팅 인서트(10)의 단부측에서 볼 때, 두 개의 중간선(L1, L2)이 각 외부 평탄부(32)에 대하여 하나씩 형성되고, 중간선(L1, L2)은 중첩하지 않으며, 공통 직선상에 배치되지 않는 접선 커팅 인서트.
  8. 제7항에 있어서, 두 개의 중간선(L1, L2)은 평행한 접선 커팅 인서트.
  9. 제8항에 있어서, 두 개의 중간선(L1, L2)은 주 측면(18)에 평행한 접선 커팅 인서트.
  10. 제6항에 있어서, 커팅 인서트(10)의 단부측에서 볼 때, 접합면(30)은 긴 S자 형상을 갖는 접선 커팅 인서트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 커팅 에지(50)는 주 커팅 에지(52), 부 커팅 에지(54) 및 그 사이의 코너 커팅 에지(56)를 포함하는 접선 커팅 인서트.
  12. 제11항에 있어서, 주, 부 및 코너 에지(42, 44, 46)는 주 측면(18), 부 측면(16) 및 긴 코너 측면(22a) 각각과 각 단부면(12)의 교차부에 형성되는 접선 커팅 인서트.
  13. 제11항에 있어서, 각각의 코너 커팅 에지(56)는 소정의 상승된 코너(24)와 연계되는 접선 커팅 인서트.
  14. 제11항에 있어서, 각각의 주 커팅 에지(52)는 실질적으로 연계된 주 에지 (42)의 전체 길이를 따라 연장하는 접선 커팅 인서트.
  15. 제11항에 있어서, 각각의 부 커팅 에지(54)는 연계된 부 에지(16)의 길이의 적어도 절반을 따라 연장하는 접선 커팅 인서트.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 커팅 인서트의 중간 평면(M)에 수직인 평면에서 취해진 커팅 인서트의 각 횡단면에서, 특정 단부면(212)의 접합면(230)은 특정 단부면(212)의 주 커팅 에지(252) 중 하나의 선단 섹션(266) 보다 중간 평면(M)에 더 가까운 접선 커팅 인서트.
  17. 제16항에 있어서, 주, 부 및 코너 에지(242, 244, 246)는 주 측면(218), 부 측면(216) 및 긴 코너 측면(222a) 각각과 각 단부면(212)의 교차부에 형성되는 접선 커팅 인서트.
  18. 제16항에 있어서, 각각의 코너 커팅 에지(256)는 각각의 상승된 코너(224)와 연계되는 접선 커팅 인서트.
  19. 제1항의 적어도 하나의 커팅 인서트(10, 210)와,
    적어도 하나의 커팅 인서트(10, 210)가 내부에 유지되는 적어도 하나의 인서트 포켓(84)을 구비하는 커터 본체(82)를 포함하며,
    적어도 하나의 인서트 포켓(84)은 베이스(92)에 대체로 횡단하는 후방벽(88, 90) 및 인접 측벽을 포함하고, 후방벽(90)은 대체로 볼록하며,
    측벽(88)은 소정의 축방향 접합 영역(96, 296)에서 적어도 하나의 커팅 인서트(10, 210)의 소정의 부 측면(16, 216)과 접합하는 축방향 배치면(94)이 제공되고,
    후방벽(90)은 후방벽(90)의 중앙 영역(102)의 각 측면상에 배치된 두 개의 접선 배치면(98, 100)이 제공되며,
    두 접선 배치면 중 제1 배치면(98)은 두 개의 접선 접합면(104, 304) 중 하나와 접하고, 두 접선 배치면 중 제2 배치면(100)은, 적어도 하나의 커팅 인서트(10, 210)의 접합면(30, 230)상에 배치된, 두 접선 접합면(104, 304) 중 다른 하나와 접하는 밀링 커터.
  20. 제19항에 있어서, 소정의 축방향 접합 영역(96, 296)은 소정의 부 측면(16, 216)의 반경방향 외부 짧은 측면(70b, 270b)의 전방 영역에 배치되고, 상기 전방 영역은 인서트 포켓(84)의 후방벽(90)으로부터 원위에 있는 밀링 커터.
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