KR20070044500A

KR20070044500A - 절삭 공구

Info

Publication number: KR20070044500A
Application number: KR1020077006494A
Authority: KR
Inventors: 가보르 쿠글레르; 카 비르타넨
Original assignee: 쎄코 툴스 에이비
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-19
Publication date: 2007-04-27
Also published as: US20060062640A1; SE0402282D0; CN100571940C; EP1793951B1; US7331096B2; EP1793951A4; CN101022906A; WO2006033618A1; KR101242934B1; EP1793951A1; ATE532592T1; SE529021C2; SE0402282L

Abstract

본 발명은 절삭 공구에 관한 것이고, 보다 특히, 인서트를 갖는 절삭 공구 및 곡선면을 갖는 인서트 수용 리세스에 관한 것이다. 상기 절삭 공구는 리세스 (23) 를 갖는 공구홀더 (23) 및 상기 리세스 (25) 에 수용될 인서트 (27) 를 포함한다. 상기 리세스 (25) 는 곡선부 (31) 를 갖는 상부면 (29), 곡선부 (35) 를 갖는 바닥면 (33), 및 고정 정지면 (37) 을 갖는다. 상기 인서트 (27) 는 곡선부 (41) 를 갖는 상부면 (39), 곡선부 (45) 를 갖는 바닥면 (43), 및 정지면 (47) 을 갖는다. 상기 인서트 (27) 의 상부면 (37) 의 곡선부 (41) 및 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 는 상기 인서트의 상부면 (47, 147) 이 상기 리세스 (25) 의 고정 정지면 (37, 137) 과 접촉할 때, 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (47, 147) 와 각각 접촉하도록 굽어져있다. 본 발명은 또한 절삭 공구 키트, 절삭 인서트 및 공구홀더에 대해 인서트를 위치시키는 방법에 관한 것이다.

Description

절삭 공구{CUTTING TOOL}

본 발명은 절삭 공구에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 곡면을 갖는 인서트 및 인서트 수용 리세스를 갖는 절삭 공구에 관한 것이다.

예컨데 금속 가공 분야 등에서 일반적으로 사용되는 절삭 공구에 있어서, 공구홀더에 형성된 리세스에 교체가능한 절삭 인서트를 고정하는 것은 일반적이다. 일 형태의 공구홀더는 하나 이상의 탄성 클램핑 암(arm) 또는 조(jaw) 에 의해 형성된 리세스에 인서트를 고정한다. 예컨데, U.S 특허 제 6579044 호에는, 적절한 확장공구를 사용하여 확장될 수 있는 탄성 클램핑 암을 사용하여 공구 본체의 리세스에 절삭 인서트를 고정하는 것이 소개되어 있다. 종종, 이러한 절삭 공구는 키형 확장공구를 사용하는데, 이 실시형태는 예컨데, U.S 특허 제 6065906 호 및 U.S 특허 제 5697271 호에 소개되어 있다.

확장공구가 리세스를 확장시키는데 사용가능할지라도, 인서트를 리세스 안에 적절하게 안착시키기 위해서 인서트를 리세스 내부로 강제로 밀어넣는 것이 종종 필요하다.

불행히도, 인서트를 리세스 내부로 강제로 밀어넣는 것은 종종 해머 등의 공구를 사용하여 실시되는데, 이 해머는 공구홀더 및 인서트, 특히 인서트의 칩브레 이커부 및 절삭날에 손상을 가할 수 있다. 인서트를 제거하는 동안에, 상기 인서트는 종종 해머 또는 플라이어 등의 공구를 사용하여 제거되는데, 이때도 상기 해머 또는 플라이어는 인서트 및 공구홀더에 재손상을 가할 수 있다.

본 발명의 양태에 따라, 절삭 공구는 리세스를 갖는 공구홀더 및 리세스에 수용되는 인서트를 포함한다. 상기 리세스는 곡선부를 갖는 상부면, 곡선부를 갖는 바닥면, 및 고정 정지면을 가지며, 상기 인서트는 곡선부를 갖는 상부면, 곡선부를 갖는 바닥면, 및 정지면을 갖는다. 상기 인서트의 상부면의 곡선부 및 상기 인서트의 바닥면의 곡선부는, 인서트의 정지면이 리세스의 고정 정지면과 접촉할 때, 리세스의 상부면의 곡선부 및 리세스의 바닥면의 곡선부와 각각 접촉하도록 굽어져있다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 절삭 공구 키트는 리세스를 갖는 공구홀더 및 상기 리세스에 수용되는 인서트를 포함한다. 상기 리세스는 곡선부를 갖는 상부면, 곡선부를 갖는 바닥면, 및 고정 정지면을 갖는다. 상기 인서트는 곡선부를 갖는 상부면, 곡선부를 갖는 바닥면, 및 정지면을 갖는다. 상기 인서트의 상부면의 곡선부 및 상기 인서트의 바닥면의 곡선부는, 상기 인서트의 정지면이 상기 리세스의 고정 정지면과 접촉할 때, 상기 리세스의 상부면의 곡선부 및 상기 리세스의 바닥면의 곡선부와 각각 접촉하도록 굽어져있다. 인서트가 리세스에 배치되면, 상기 인서트의 상부면의 곡선부, 상기 인서트의 바닥면의 곡선부, 상기 리세스의 상부면의 곡선부 및 상기 리세스의 바닥면의 곡선부는 실질적으로 동심인 원의 일부분을 규정한다. 상기 공구홀더는 실질적으로 동심인 원의 중심에 배치된 구멍을 포함한다. 키가 제공되고 이 키는 구멍에 수용가능한 제 1 단부 및 상기 구멍에 대해 선회가능하며 상기 인서트의 전방 단부와 접촉하게 되는 제 2 단부를 갖는다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 절삭 인서트는 상부면, 바닥면, 및 상부면과 바닥면 사이에 있는 좌측벽 및 우측벽을 포함하는 측벽을 포함하고, 상기 상부면은 곡선부를 포함하며 상기 바닥면은 곡선부를 포함하고, 상기 상부면의 곡선부 및 상기 바닥면의 곡선부는 실질적으로 동심인 원의 일부분을 규정한다. 상기 본체는 또한 상부면과 바닥면 사이에 있는 전면 및 후면을 포함한다. 상기 전면 및 바닥면의 교차부는 절삭날을 규정한다. 상기 인서트는 그 전면과 후면 사이에서 15°이상 90°이하의 호를 규정한다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 인서트를 공구홀더에 대해 위치시키는 방법이 제공된다. 상기 방법에 따르면, 전면, 상부면, 바닥면 및 정지면을 갖는 인서트가 공구홀더의 리세스의 전면 단부에 위치되고, 상기 리세스는 상부면 및 바닥면을 갖는다. 키 공구의 제 1 단부는 공구홀더의 구멍에 위치되고, 상기 인서트의 상부면은 곡선부를 포함하고, 상기 인서트의 바닥면은 곡선부를 포함하며, 상기 리세스의 상부면은 곡선부를 포함하고, 상기 리세스의 바닥면은 곡선부를 포함하며, 또한 공구홀더의 구멍은 상기 인서트의 상부면의 곡선부, 상기 인서트의 바닥면의 곡선부, 상기 리세스의 상부면의 곡선부 및 상기 리세스의 바닥면의 곡선부가 실질적으로 동심인 원의 중심에 배치된다. 상기 키 공구의 제 2 단부는 인서트의 전면에 위치된다. 상기 키 공구의 제 2 단부가 인서트의 전면에 접촉해서 힘을 가하여 상기 인서트의 정지면이 상기 리세스의 정지면과 접촉할 때까지 상기 구멍 주위에서 선회된다.

본 발명의 특징 및 이점은 유사한 요소에 같은 도면 부호를 사용한 도면과 상세한 설명에 따라 이해될 수 있다.

도 1A 및 1B 는 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 공구의 사시도로, 공구홀더에 장착된 인서트 및 공구홀더에서 제거된 인서트를 각각 도시한다.

도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 공구의 측면 평면도로, 인서트가 공구홀더의 리세스에 설치되는 방법을 도시한다.

도 3 은 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 공구의 측면 평면도로, 인서트가 공구홀더의 리세스로부터 제거되는 방법을 도시한다.

도 4 는 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 공구의 평면도이다.

도 5 는 본 발명의 실시형태의 절삭 공구의 일부분의 측면 평면도이다.

도 6 은 본 발명의 실시형태에 따라 인덱서블 인서트를 갖는 절삭 공구의 일부분의 측면 평면도이다.

본 발명의 실시형태에 따른 절삭 공구 (21) 가 도 1A 및 1B 에 도시되어 있다. 상기 절삭 공구 (21) 는 리세스 (25) 를 갖는 공구홀더 (23) 및 상기 리세스에 수용되는 인서트 (27) 를 포함한다. 상기 리세스 (25) 는 곡선부 (31) 를 갖는 상부면 (29) 및 곡선부 (35) 를 갖는 바닥면 (33), 및 후면 (37) 을 갖는다. 후면 (37) 은 정지면으로서의 기능을 하여서 고정되거나 움직이지 않을 수 있지만, 위치 고정 나사 등의 이동가능한 면이 제공될 수도 있다. 도시된 실시형태에서, 곡선부 (31, 35) 는 상부면 (29) 과 바닥면 (33) 각각의 전체 길이에 걸쳐 있다. 그러나, 원한다면, 곡선부 (31, 35) 는 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 길이의 일부를 따라서만 형성될 수 있.

인서트 (27) 는 곡선부 (41) 를 갖는 상부면 (39), 곡선부 (45) 를 갖는 바닥면 (43), 및 정지면의 기능을 하는 후면 (47) 을 갖는다. 본 발명의 실시형태에서, 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 는, 인서트의 후면 (47) 이 리세스의 후면 (37) 에 접할 때, 즉, 두 정지면이 서로 접할 때(반드시 후면 (37) 과 후면 (47) 이 접할때만은 아니지만), 리세스 (25) 의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 곡선부 (31, 35) 와 접하도록 굽어져있다. 다르게 말하면, 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 는 정지면들이 서로 접하기 전에, 리세스 (25) 의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 곡선부 (31, 35) 각각과 접할 수도 있다.

본 발명을 리세스 및 인서트의 후면이 정지면으로서 기능하는 실시형태와 관련하여 설명하겠다. 그러나, 인서트 및 리세스의 후면 외의 다른 면도 정지면으로 기능할 수도 있다. 예컨데, 도 5 에 도시된 바와 같이, 인서트 (127) 의 정지면 (137, 147) 은 리세스 및 인서트의 상부면 및 바닥면에 접하지 않고(non-tangential) 인서트가 리세스 내부로 더 이동하는 것을 방지하는 기능을 하는 다양한 면들을 포함할 수 있다. 이러한 정지면들은 꼭 인서트 또는 리세스의 단부 에 위치될 필요가 없어서, 인서트가 가능한 한 깊게 리세스 내부에 삽입될 때 인서트의 단부와 리세스의 단부는 서로 접촉할 필요가 없고 또한 보통 삽입될 때 접촉하지 않을 것이다. 예컨데, 이러한 정지면들은 리세스 또는 인서트의 전단부 또는 후단부라고 할 수 있는 지점 사이에서 리세스 또는 인서트의 상부면 또는 바닥면으로부터 연장할 수 있다. 원한다면, 리세스에는 인서트의 후면 (147') 보다 실질적으로 큰 후면 (137')(가상선으로 표시됨) 이 형성될 수도 있다.

예컨데, 도 2 에 도시되는 바와 같이, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 는 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 대응 곡선부 (31) 의 곡률 반경 (Rrt) 과 동일한 곡률 반경 (Rit) 을 가질 수 있다. 유사하게, 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 는 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 대응 곡선부 (35) 의 곡률 반경 (Rrb) 과 실질적으로 동일한 곡률 반경 (Rib) 을 가질 수 있다. 또한, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 및 바닥면 (39) 의 두 곡선부 (41, 45) 는 리세스 (25) 의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 대응 곡선부 (31, 35) 의 곡률 반경 (Rrt, Rrb) 각각과 실질적으로 동일한 곡률 반경 (Rit, Rib) 을 가질 수 있다.

인서트 (27) 와 리세스 (25) 의 곡선부의 곡률 반경은 평균 곡률 반경을 포함한다는 것을 알아야 한다. 곡선부는 인서트 (27) 또는 리세스 (25) 의 폭을 가로지르는 상이한 점에서 상이한 곡률 반경을 가질 수 있다. 예컨데, 리세스 (25) 에 인서트 (27) 를 유지 및 위치시키는 것을 돕기 위해서, 인서트의 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 는 리세스의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의, 곡선부 (31, 35) 의 길이의 전부 또는 일부분에 형성된 대응 돌출부 또는 홈과 짝을 이루도록 그 길이의 전부 또는 일부분에 형성된 홈 또는 돌출부를 포함할 수 있다. 이러한 홈 및 돌출부의 배열은 공구홀더에 대한 인서트의 측면 안정성을 향상시킬 수 있다. 도 1A 및 1B 에 도시된 바와 같이, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 는 V-형 홈 (49) 을 포함할 수 있고 리세스 (25) 의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 곡선부 (31, 35) 는 V-형 돌출부 (51) 를 포함할 수 있다. V-형 홈 및 돌출부 외의 형태로는, 실질적으로 사각형, 단면이 절두 삼각형인 형태, 또는 다수의 홈 및 돌출부로 구성된 톱니 형태 등이 있다. 여기에 열거된 가능한 형태들은 단지 예시적인 것이지, 제한적인 것은 아니다.

상기 인서트 (27) 및 리세스 (25) 및 각각의 곡선부는, 인서트의 삽입 및 제거 동안에 인서트가 리세스에 대해 미끄러지도록 형성될 수 있다. 리세스 (25) 의 치수는, 인서트 (27) 가 리세스에 위치하여, 예컨데 인서트의 후면 (47) 이 리세스의 후면 (37) 과 접촉할 때(또는 후면이 아닌 다른 정지면들이 서로 접촉할 때) 인서트를 위치에 유지시키거나 고정시키기 위한 힘이 공구홀더에 의해 인서트에 가해지도록 되어 있다. 상기 리세스 (25) 는, 인서트 (27) 가 리세스에 위치될 때, 공구홀더가 약간만 탄성 변형되도록 형성될 수 있다. 예컨데, 공구홀더의 클램핑 암(clamping arm) 또는 조부(jaw portion)(53) 는 리세스가 비었을 때보다 인서트 (27) 가 리세스에 완전히 수용되었을 때 리세스가 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 적어도 일부분 사이에서 약간 더 넓어지도록 탄성적으로 구부러질 수 있다. 전방 가장자리쪽의 상기 부분 (53) 은 일반적으로 더 큰 강성을 가질 것 이며, 원한다면, 상부 에지 (81) 쪽의 부분 (53) 에서 전방 에지 (79) 쪽의 부분 (53) 을 분리하는 것을 용이하게 하기 위한 슬롯 또는 다른 구조가 제공될 수 있다.

인서트 (27) 가 리세스 (25) 에 배치되면, 인서트의 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 와 리세스의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 곡선부 (31, 35) 는 실질적으로 동심인 원의 일부분을 규정할 수 있다. 즉, Rit, Rib, Rrt 및 Rrb 모두는 실질적으로 공통의 중심 (55) 을 가질 수 있다. 인서트 (27) 가 리세스 (25) 내부로 삽입되기 전에, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 의 평균 곡률 반경 (Rit) 은 일반적으로 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 의 평균 곡률 반경 (Rrt) 보다 크지 않으며, 인서트의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 의 평균 곡률 반경 (Rib) 은 일반적으로 리세스의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 의 평균 곡률 반경 (Rrb) 보다 작지 않을 것이다. 이는 공구홀더 (23) 가 인서트에 고정력을 가하도록 리세스 (25) 가 인서트 (27) 보다 약간 더 작은 것이 바람직하게 때문이다. 인서트 (27) 가 리세스 (25) 내부로 삽입된 후에, 당연히 상기 리세스는 일반적으로 다소 확장되어서 리세스 (25) 의 상부면 (29) 과 바닥면 (33) 사이의 크기는 인서트 (27) 의 상부면 (39) 과 하부면 (43) 사이의 크기보다 약간 크게 된다. 원한다면, Rit 의 중심과 Rib 의 중심이 서로 편심되고 또한 Rrt 의 중심과 Rrb 의 중심도 서로 편심되어서, 인서트 (27) 및 리세스 (25) 는 인서트 및 리세스의 상부면 및 바닥면 사이의 거리가 점점 전반에서 후반으로 가면서 작아질 수 있는데, 즉, 인서트 및/또는 리세스는 쐐기형으로 될 수도 있다.

실질적으로 동심인 원의 중심 (55) 에 배치된 구멍 (57) 이 공구홀더 (23) 에 제공될 수 있다. 또한, 리세스 (25) 의 후면 (37) 에는 오목한 영역 (59) 이 있을 수 있다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 키 (61) 가 제공되며, 이 키는 구멍 (57) 에 수용가능한 제 1 단부 (63) 및 상기 구멍, 즉 중심 (55) 에 대해 선회가능하며 인서트 (25) 의 전단부 (67) 와 접촉하게 되는 제 2 단부 (65) 를 갖는 다. 키 (61) 를 돌리면 제 2 단부 (65) 가 중심 (55) 에 대해 선회하여서 인서트 (27) 의 전단부 (67) 에 힘을 가하게 되므로, 상기 키는 리세스 (25) 에 인서트를 설치하는데 사용될 수 있다. 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 중심 (55) 주위를 선회하면, 리세스 (25) 와 인서트 (27) 의 상부면 (29, 39) 및 바닥면 (33, 43) 의 곡선부 (31, 35, 41, 45) 와 동심인 원의 호를 규정할 수 있다.

키 (61) 는 어떠한 적절한 형태도 가능하다. 도 2 및 도 3 에 도시된 레버 형태의 적절한 키 (61) 는 키의 제 1 단부 (63) 로부터 수직하게 연장되어 있고 키의 제 2 단부 (65) 가 배치되어 있는 짧은 부분 (69), 및 키의 제 1 단부 (63) 에서부터 수직하게 연장되어 있고 또한 핸들로 사용될 수 있는 긴 부분 (71) 을 갖는다.

키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 접촉하게 되는 인서트 (27) 의 전단부 (67) 의 부분 (73) 은 설치 동안에 인서트에 대한 손상 가능성을 최소화하기 위해 복잡한 형태가 아니게 형성될 수 있다. 예컨데, 키의 제 2 단부 (65) 가 접촉하게 되는 인서트의 전단부의 키 접촉 부분 (73) 이 칩브레이커 또는 다른 형상부에 비해 높게 되도록 인서트를 형성함으로써, 절삭날 (75), 칩브레이커 (77), 및 다른 비교적 복잡한 형상부들은 상기 키 접촉 부분 (73) 로부터 떨어져 있을 수 있다. 이는 도 6 에 가상선으로 도시되어 있으며, 여기서 키 접촉 부분 (273) 는 절삭날 (275) 및 칩브레이커 영역 (277) 에 비해 높게 되어 있다. 일반적으로, 절삭날 (75) 은 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 과 칩브레이커 (77) 에 인접하게 된다. 칩브레이커 (77) 는 일반적으로 키 접촉 부분 (73) 또는 정지면에 인접하게 된다. 인서트 (27) 가 리세스 (25) 에 삽입되면, 키 접촉면 (73) 은 일반적으로 구멍 (57) 의 중심 (55) 을 지나는 직선과 접하는 부분을 포함하며 이 부분에 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 접촉하게 된다. 인덱서블 인서트의 경우에, 인서트의 후방부 및 전방부는 유사한 형태를 가질 것이다. 키 접촉면은 인서트의 끝에 배치될 필요는 없으며, 예컨데 도 5 에 도시된 바와 같이 인서트의 측면 또는 인서트 자체에 형성된 구멍 (147'') 의 표면으로 연장된 돌출부의 표면을 포함할 수 있다.

리세스 (25) 의 후면 (37) 의 오목한 영역 (59) 은 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 오목한 영역에 수용되어 인서트 (27) 의 후면 (47) 과 접촉하도록 충분히 클 수 있다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 키 (61) 는 인서트의 후면 (47) 에 힘을 가하여 리세스 (25) 로부터 인서트 (27) 를 제거하는데 사용될 수 있다. 오목한 영역 (59) 은 설치시에 인서트 (27) 의 적절한 위치를 확실히 하기 위해 엄격한 제조 허용 오차를 만족시켜야만 하는 리세스 (25) 의 후면 (37) 의 영역을 또한 감소시킬 수 있다.

본 발명은, 도면에 도시된 일반적인 종류의 홈파기 및 분단 공구 등의 공구 및 슬롯 밀링 디스크에 특히 유용하게 사용될 것으로 현재 예상되지만, 다양한 종류의 절삭 공구에 적용될 수 있다. 도 1A ~ 3 에 도시된 공구 (21) 에 있어서, 공구홀더 (23) 는 전방 에지 (79) 및 상부 에지 (81) 을 포함한다. 리세스 (25) 는 전방 에지 (79) 및 상부 에지 (81) 사이에서 공구의 코너로부터 내부로 연장할 수 있다. 리세스 (25) 는 인서트가 리세스에 배치되고 인서트의 후면 (47) 이 리세스의 후면 (37) 과 접촉할 때 인서트 (27) 의 절삭날부 (83) 가 노출되도록 공구홀더 (23) 에 위치될 수 있다. 예컨데 도 3 에 도시된 바와 같이, 절삭날부 (83) 는 절삭날 (75) 을 포함하고, 이 절삭날은 공구홀더 (23) 의 전방 에지 (79) 의 앞쪽으로 거리 (D) 로 연장할 수 있다. 이렇게 해서, 절삭날의 아래에 여유가 생긴다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 인서트 (27) 의 후방에도 여유가 생기도록 하기 위해서, 인서트의 후면 (47) 에서의 두께 (Tr) 는 인서트의 절삭날부 (83) 에서의 두께 (Tc) 보다 얇을 수 있다.

당연히, 원한다면, 인서트 (27) 는 인덱서블형일 수 있으며 인서트의 전단부 (67) 의 형상과 인서트의 후면 (47) 의 형상은 실질적으로 동일할 수 있다. 두 개의 절삭날 (275) 을 포함하는 인덱서블 인서트 (227) 가 도 6 에 도시되어 있다. 절삭날 (275) 아래서, 인서트 (227) 의 바닥면 (243) 은 하나 이상의 곡선부 (245) 에 의해 분리된 실질적으로 편평한 두개의 여유면 (300) 등의 다양한 형상부를 포함할 수 있다. 상기 편평한 여유면은 본 발명의 모든 실시형태에서 꼭 제공될 필요는 없다. 인서트의 전면 및 후면은 리세스의 후면과 접촉하는 정지면뿐만 아니라 키와 접촉하게 되는 구조부 및 칩브레이커를 포함할 수 있다.

상부 에지 (81) 는 구멍 (57) 에 근접한 상승부 (85) 및 절삭날부 (83) 에 근접한 하부 (87) 를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 구멍 (57) 근처에서 공구홀더 (23) 에 추가적인 강도를 제공할 수 있다.

본 발명과 관련하여 사용되기에 적절한 인서트 (27) 의 형태가 도 1A ~ 4 에 도시되어 있다. 인서트 (27) 는 소결 분말 등의 적절한 재료로 형성된 본체 (89) 를 포함한다. 이 본체 (89) 는 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 을 포함한다. 좌측벽 (91) 및 우측벽 (93)(도 4 참조) 은 상부면 (39) 과 바닥면 (43) 사이에있다. 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 은 곡선부 (41, 45) 를 포함할 수 있다. 곡선부 (41, 45) 는 실질적으로 동심인 원의 일부분으로 될 수 있다. 본체 (89) 는 또한 상부면 (39) 과 바닥면 (43) 사이에서 각각 연장한 전면 (67) 및 후면 (47) 을 또한 포함한다. 전면 (67) 및 바닥면 (43) 의 교차부는 절삭날 (75) 을 규정할 수 있다. 도 1A ~ 4 에 도시된 유형의 인서트 (27) 에서, 전면 (67) 및 후면 (47) 사이의 길이는 통상 절삭날 (75) 의 길이보다 실질적으로 크다.

인서트 (27) 에 의해 규정되는 호는 90 °이하인 것이 바람직하다. 인서트 (27) 및 리세스 (25) 에 의해 규정되는 호가 작아질수록, 더 쉽고 저렴하게 인서트를 제작할 수 있다. 인서트 (27) 에 의해 규정되는 호는 15 °이상인 것이 바람직하다. 절삭날 (75) 에 근접한 바닥면 (43) 의 일부분은 절삭력 (일반적으로 전방 에지 (79) 에 평행한 방향으로 작용함) 의 방향과 접하는 것이 바람직하다. 전방 에지 (79) 에 근접한 공구홀더의 바닥면 (33) 사이의 영역에서 공구홀더 (23) 의 충분한 양의 재료를 확보하기 위해 인서트 (27) 및 리세스 (25) 의 조합이 15 °이상의 호로 형성된 것이 바람직하다. 또한, 인서트 (27) 가 인덱서블 인서트이면, 인서트는 15 °이상의 호로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 인서트 (27) 에 의해 규정되는 호는 60 °이상이고 90 °이하인 것이 바람직하다. 약 60 °의 호를 규정하는 인서트가 특히 바람직하다.

본 발명의 양태는 또한 인서트 (27) 를 공구홀더 (23) 에 대해 위치시키는 방법을 포함한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 전면 (67), 곡선부 (41) 를 갖는 상부면 (39), 곡선부 (45) 를 갖는 바닥면 (43), 및 후면 (47) 을 포함할 수 있는 인서트 (27) 는 리세스 (25) 의 전방 단부 (95) 에 위치되고, 이 리세스는 곡선부 (31) 를 갖는 상부면 (29) 및 곡선부 (35) 를 갖는 바닥면 (33) 을 포함할 수 있다. 키 공구 (61) 의 제 1 단부 (63) 는, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 및 리세스의 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 의 곡선부 (31, 35) 가 따르는 실질적으로 동심인 원의 중심 (55) 에 배치된 구멍 (57) 에 삽입된다. 키 공구 (61) 의 제 2 단부 (65) 는 인서트 (27) 의 전면 (65) 에 위치된다. 키 공구의 제 2 단부 (65) 가 인서트 (27) 의 전면 (67) 에 접촉해서 힘을 가하여 인서트의 후면 (47) 이 리세스 (25) 의 후면 (37) 과 접촉할 때까지 키 공구 (61) 를 구멍 (57) 에 대해 선회시킨다. 인서트 (27) 의 전면 (67) 은 절삭날부 (83) 및 절삭날부로부터 떨어진 키 접촉 부분 (73) 을 포함할 수 있고, 또한 키 공구 (61) 의 제 2 단부 (65) 는 절삭날부 대신에 상기 접촉 부분에서 인서트의 전면과 접촉할 수 있어서, 절삭날부에 대한 손상의 위험을 감소시킬 수 있다. 이런 방법으로, 인서트를 때려서 리세스 (25) 내의 위치로 삽입하는 경우 에 발생할 수 있는 인서트 (27) 에 대한 손상을 삽입중에 최소화하는 것이 가능하다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 인서트 (27) 를 리세스 (25) 에서 분리하기 위해서는, 키 공구 (61) 의 제 2 단부 (65) 를 공구홀더 (23) 의 리세스의 후면 (37) 의 오목한 영역 (59) 안에 인서트의 후면 (47) 에 근접하여 위치시키고, 키 공구의 제 1 단부 (63) 는 구멍 (57) 에 위치시킨다. 키 공구 (61) 의 제 2 단부 (65) 를 구멍 (57) 의 중심 (55) 주위로 선회시켜 인서트 (27) 의 후면 (47) 에 접촉케하여, 리세스 밖으로 인서트가 빠지도록 힘을 가한다. 이런 방법으로, 플라이어 또는 다른 적절하지 않은 공구를 사용할 때 발생할 수 있는 인서트 (27) 에 대한 손상을 분리 작업 중에서 최소화하는 것이 가능하다.

본 발명은 바람직한 실시형태에 따라 도시되고 설명되었으나, 청구항에 기재된 본 발명으로부터 벗어나지 않는 한 변형 및 변경이 가능하다.

Claims

리세스 (25) 를 갖는 공구홀더 (23), 및 상기 리세스 (25) 에 수용되는 인서트 (27) 를 포함하는 절삭 공구로서,

상기 리세스 (25) 는 곡선부 (31) 를 갖는 상부면 (29), 곡선부 (35) 를 갖는 바닥면 (33), 및 고정 정지면 (37, 137) 을 가지며, 상기 인서트 (27) 는 곡선부 (41) 를 갖는 상부면 (39), 곡선부 (45) 를 갖는 바닥면 (43), 여유면을 적어도 부분적으로 규정하는 바닥면의 적어도 일부분, 및 정지면 (47, 147) 을 가지며, 상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 및 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 는 상기 인서트의 정지면 (47, 147) 이 상기 리세스 (25) 의 고정 정지면 (37, 137) 과 접촉할 때 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 와 각각 접촉하도록 굽어져 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 가 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 대응 곡선부 (31) 와 실질적으로 동일한 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 및 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 는 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 와 실질적으로 동일한 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 인서트가 리세스 (25) 에 배치될 때, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 및 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 및 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 가 실질적으로 동심인 원의 일부분을 규정하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 4 항에 있어서, 인서트 (27) 가 리세스 (25) 에 삽입되기 전에, 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 의 평균 곡률 반경은 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 의 평균 곡률 반경보다 크지 않으며, 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 의 평균 곡률 반경은 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 의 평균 곡률 반경보다 작지 않은 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 4 항에 있어서, 공구홀더 (23) 는 실질적으로 동심인 원의 중심에 배치된 구멍 (57) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 6 항에 있어서, 상기 리세스 (25) 의 고정 정지면 (37, 137) 이 오목한 영역 (59) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 6 항에 있어서, 상기 절삭 공구 (21) 는 상기 구멍 (57) 에 수용가능한 제 1 단부 (63) 및 상기 구멍 (57) 에 대해 선회가능하며 인서트 (27) 의 제 1 단부 (67) 와 접촉하게 되는 제 2 단부 (65) 를 갖는 키 (61) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 8 항에 있어서, 상기 리세스 (25) 의 상기 고정 정지면 (37, 137) 이 오목한 영역 (59) 을 포함하며, 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 는 상기 오목한 영역 (59) 에 수용되어 인서트 (27) 의 후면 (47) 과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 8 항에 있어서, 상기 인서트는 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 접촉되는 면 (47, 147") 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 공구홀더 (23) 는 전방 에지 (79) 및 상단 에지 (81) 를 포함하고, 상기 리세스 (25) 는 전방 에지 (79) 및 상단 에지 (81) 로부터 내부로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 11 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 는 절삭날부 (83) 를 포함하며, 상기 인서트 (27) 가 리세스 (25) 에 배치되어 상기 인서트 (27) 의 상부면 (47, 147) 이 리세스 (25) 의 상부면 (37, 137) 과 접촉할 때 상기 인서트 (27) 의 절삭날부 (83) 가 노출되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 11 항에 있어서, 상기 절삭날부 (83) 는 절삭날 (75) 을 포함하며, 이 절삭날 (75) 은 공구홀더 (23) 의 전방 에지 (79) 의 앞쪽으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 및 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 각각은 홈 (49) 또는 돌출부 (51) 를 포함하며, 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 에 있는 대응 돌출부 (51) 또는 홈 (49) 과 짝을 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 14 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 홈 (49) 또는 돌출부 (51), 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 홈 (49) 또는 돌출부 (51), 상기 리레스 (25) 의 상부면 (29) 의 돌출부 (51) 또는 홈 (49), 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 돌출부 (51) 또는 홈 (49) 이 V-형인 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 가 그의 절삭날부 (83) 에서보다 후면 (47) 에서 더 얇은 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 가 인덱서블형인 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 17 항에 있어서, 절삭날 (275) 이 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 각 단부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 18 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 은 각 절삭날 (275) 에 인접한 여유면 (300) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 19 항에 있어서, 각 여유면 (300) 은 실질적으로 편평한 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 리세스 (25) 의 고정 정지면은 상기 리세스의 후면 (37) 에 배치되고, 상기 인서트 (27) 의 정지면은 상기 인서트의 후면 (47) 에 배치되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서, 상기 리세스 (25) 의 고정 정지면 (137) 은 상기 리세스의 후면 (37) 으로부터 떨어져 배치되고, 상기 인서트 (27) 의 정지면 (147) 은 상 기 인서트의 후면 (47) 으로부터 떨어져 배치되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
리세스 (25) 를 갖는 공구홀더, 및 상기 리세스 (25) 에 수용되는 인서트 (27) 를 갖는 절삭 공구 키트로서,

상기 리세스 (25) 는 곡선부 (31) 를 갖는 상부면 (29), 곡선부 (35) 를 갖는 바닥면 (33), 및 고정 정지면 (37) 을 가지며, 상기 인서트 (27) 가 곡선부 (41) 를 갖는 상부면 (39), 곡선부 (45) 를 갖는 바닥면 (43), 적어도 부분적으로 여유면을 규정하는 바닥면의 적어도 일부분, 및 정지면 (47) 을 가지며, 상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 및 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 는, 상기 인서트의 정지면 (47) 이 상기 리세스 (28) 의 고정 정지면 (37) 과 접촉할 때, 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 와 각각 접촉하도록 굽어져 있으며, 상기 인서트 (27) 가 상기 리세스 (25) 에 배치되면, 상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41), 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45), 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 의 곡선부 (35) 가 실질적으로 동심인 원의 일부분을 규정하며, 상기 공구홀더 (23) 는 실질적으로 동심인 원의 중심에 배치된 구멍 (57) 을 포함하며, 상기 절삭 공구 키트가 상기 구멍 (57) 에 수용가능한 제 1 단부 (63) 및 상기 구멍 (57) 에 대해 선회가능하며 상기 인서트 (27) 의 전방 단부 (67) 와 접촉하게 되는 제 2 단부 (65) 를 갖는 키 (61) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 키트.
제 23 항에 있어서, 상기 리세스 (25) 의 후면 (37) 은 오목한 영역 (59) 을 포함하고, 상기 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 상기 오목한 영역 (59) 에 수용되어 상기 인서트 (27) 의 후면과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구 키트.
소결 분말로 이루어진 본체 (89) 를 포함하는 절삭 인서트로서, 상기 본체 (89) 는 상부면 (39), 바닥면 (43), 및 상기 상부면 (39) 과 바닥면 (43) 사이에 있는 좌측벽 (91) 및 우측벽 (93) 을 포함하고, 상기 상부면 (39) 은 곡선부 (41) 를 포함하며 상기 바닥면 (43) 은 곡선부 (45) 를 포함하고, 바닥면의 적어도 일부분은 여유면을 적어도 부분적으로 규정하고, 상기 상부면 (39) 의 곡선부 (41) 및 상기 바닥면 (43) 의 곡선부 (45) 는 실질적으로 동심인 원의 일부분을 규정하고, 상기 본체 (89) 는 또한 상부면 (39) 과 바닥면 (43) 사이에 있는 전면 (67) 및 후면 (47) 을 포함하며, 상기 전면 (67) 및 바닥면 (43) 의 교차부는 절삭날 (75) 을 규정하며,

상기 인서트는 그 전면 (67) 과 후면 (47) 사이에서 15°이상 90°이하의 호를 규정하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 25 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 의 전면 (67) 및 후면 (47) 사이의 길이가 상기 절삭날 (75) 의 길이보다 실질적으로 큰 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 25 항에 있어서, 상기 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 의 곡선부 (41, 45) 의 길이의 적어도 일부분을 따라서 상기 상부면 (39) 및 바닥면 (43) 이 홈 (49) 또는 돌출부 (51) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 25 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 가 그의 절삭날부 (83) 에서보다 후면 (47) 에서 더 얇은 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 25 항에 있어서, 상기 인서트 (227) 가 인덱서블형인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 29 항에 있어서, 절삭날 (275) 이 상기 인서트 (227) 의 바닥면 (43) 의 각 단부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 30 항에 있어서, 상기 인서트 (227) 의 상기 바닥면 (243) 은 각 절삭날 (275) 에 인접한 여유면 (300) 을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 31 항에 있어서, 각 여유면 (300) 은 실질적으로 편평한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 25 항에 있어서, 상기 인서트의 후면 (47) 이 공구홀더의 면과 접촉하게 되는 접촉면인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 25 항에 있어서, 상기 인서트의 후면 (147') 으로부터 떨어져 배치된 상기 인서트 (127) 의 면 (147) 이 공구홀더의 면과 접착하게 되는 접촉면인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
공구홀더에 대해 인서트를 위치시키는 방법으로서,

전면 (67), 상부면 (39), 바닥면 (43), 및 정지면 (47, 147) 을 갖는 인서트 (27) 를, 상부면 (29) 및 바닥면 (33) 을 가지면서 공구홀더 (23) 에 형성된 리세스 (25) 의 전방 단부 (95) 에 위치시키는 단계와,

공구 홀더 (23) 의 구멍 (57) 에 키 공구 (61) 의 제 1 단부 (63) 를 위치시키는 단계,

상기 인서트 (27) 의 전면에 상기 키공구의 제 2 단부를 위치시키는 단계, 및

상기 키 공구 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 인서트 (27) 의 전면 (67) 에 접촉해서 힘을 가하여 상기 인서트 (27) 의 정지면 (47, 147) 이 상기 리세스 (25) 의 정지면 (37, 137) 과 접촉할 때까지 상기 키 공구 (61) 를 상기 구멍 (57) 에 대해 선회시키는 단계를 포함하고,

상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 은 곡선부 (41) 를 포함하고, 상기 인서트 의 바닥면 (43) 은 곡선부 (45) 를 포함하며, 상기 바닥면의 적어도 일부분이 여유면을 적어도 부분적으로 규정하며, 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 은 곡선부 (31) 를 포함하며, 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (33) 은 곡선부 (35) 를 포함하며, 또한 상기 공구홀더 (23) 의 구멍 (57) 은, 상기 인서트 (27) 의 상부면 (39) 의 곡선부 (41), 상기 인서트 (27) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (45), 상기 리세스 (25) 의 상부면 (29) 의 곡선부 (31) 및 상기 리세스 (25) 의 바닥면 (43) 의 곡선부 (35) 가 따르는 실질적으로 동심인 원의 중심 (55) 에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공구홀더에 대해 인서트를 위치시키는 방법.
제 35 항에 있어서, 상기 인서트 (27) 의 전면 (67) 은 절삭날부 (83) 및 상기 절삭날부 (83) 로부터 떨어진 접촉 부분 (73) 을 포함하며, 상기 키 (61) 의 제 2 단부 (65) 가 상기 접촉 부분 (73) 에서 상기 인서트 (27) 의 전면 (67) 과 접촉하는 것을 특징으로 하는 공구홀더에 대해 인서트를 위치시키는 방법.