KR20080019636A

KR20080019636A - 절삭 삽입체

Info

Publication number: KR20080019636A
Application number: KR1020077029919A
Authority: KR
Inventors: 길 헤치트; 일란 바세르만
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2008-03-04
Also published as: CN101203346A; WO2006137050A8; JP2008543591A; RU2404025C2; WO2006137050A1; BRPI0612128B1; EP1893377B1; ZA200800307B; US7553112B1; JP4961423B2; CA2608089A1; TW200702084A; ES2389503T3; AU2006260519A1; PT1893377E; PL1893377T3; CA2608089C; CN101203346B; IL169340A; EP1893377A1

Abstract

본 발명은 두 개의 대향 단부면(2)과, 단부면들 사이에서 연장되는 주연측면(14)과 각각의 단부면(12)과 주연측면(14)의 교차부에 형성된 주연 에지(30)를 포함하고, 적어도 하나의 주연 에지(30)는 두 개의 부에지(36)와 그들 사이에서 연장되는 절삭 에지(32)를 포함하고, 각각의 부에지(36)의 제1 섹션(38)은 절삭 에지(32)로부터 대향 단부면(12)을 향해 대체로 연장되는 절삭 삽입체(10)에 관한 것이다.

절삭 에지, 선삭 공구, 절삭 삽입체, 주연 에지, 주표면

Description

절삭 삽입체{CUTTING INSERT}

본 발명은 일반적으로 금속 절삭 공정에서 특히 반경방향 및 축방향 선삭에서 사용하기 위한 대체로 사각형인 절삭 삽입체에 관한 것이다.

이러한 절삭 삽입체는 소정의 반경을 가지며 그들 사이의 코너각을 형성하는 반경 코너(radiused corner)에서 교차하는 측방향면들을 갖는다. 코너각이 더 클수록 코너 파손의 염려없이 반경은 더 작아질 것이다. 이러한 절삭 삽입체의 코너가 다듬어지는(turncated) 경우라면, 각각의 측방향면과 다듬어진 코너의 면 사이에 형성된 각은 확대될 것이며, 결과적으로 각각의 측방향면과 다듬어진 코너의 면을 연결하는 반경은 작아질 수 있을 것이다. 각각의 측방향면과 합체되고 작은 반경에서 종결되는 절삭 에지는 절삭 삽입체에 대한 마모를 감소시키는 더욱 균일한 칩을 형성한다.

절삭 삽입체의 표시가능성(indexability)의 정도를 향상시키기 위해, 각각의 측방향면은 양호하게는 다듬어진 코너의 면과 동등한 각을 형성해야만 한다. 그러나, 절삭 삽입체가 그 절삭 에지와 공급 방향 사이에 45°의 표준 진입각을 가질 때, 다듬어진 코너의 면은 바람직하지 않게 공작물에 결합될 수 있다.

본 발명의 목적은 전술한 단점을 현저히 감소시키거나 극복하는, 향상된 다 듬어진 코너를 갖는 사각형 절삭 삽입체를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 각각의 청구항에 따른 주제와 함께 달성된다.

본 발명에 따르면, 관통하는 제1 축을 갖는 두 개의 대향 단부면과, 단부면들 사이에서 연장되는 주연측면과 각각의 단부면들 사이에 연장된 주연측면과, 각각의 단부면과 주연측면의 교차부에 형성된 주연 에지를 포함하며, 적어도 하나의 주연 에지는 두 개의 부에지들과 그들 사이에서 연장되는 절삭 에지를 포함하고, 주연측면은 부표면들 사이에 연장되는 주표면과 각각 내부 둔각을 형성하는 두 개의 부표면을 포함하며, 절삭 에지는 주표면과 연결되고, 각각의 부에지의 제1 섹션은 각각의 부표면과 연결되고 절삭 에지로부터 대체로 대향 단부면을 향해 연장되는 절삭 삽입체를 제공한다.

통상, 절삭 삽입체는 제1 축에 대해 180°회전 대칭성을 갖는다.

양호하게는, 제1 축에 수직인 제2 축은 주표면을 관통하고 절삭 삽입체는 제2 축 둘레의 180°회전과 함께 제1 축 둘레에 90°회전의 대칭성을 갖는다.

통상, 각각의 단부면은 지지면을 포함하고, 각각의 절삭 에지는 제1 축의 방향에서 지지면의 대향 부분을 갖는다.

양호하게는, 동일한 내부 둔각이 각각의 부표면과 인접하는 주표면 사이에 형성된다.

통상, 각각의 부에지는 대향하는 단부면로부터 대체로 이격되는 제1 섹션으로부터 연장되는 제2 섹션을 가지며, 제2 섹션은 부표면과 연결되지 않는다.

본 발명은 이하의 양호한 장점을 제공한다. 더욱 균일한 칩의 형성에 기여하는, 큰 각도 따라서, 작은 반경이 각각의 부표면과 주표면 사이에 형성될 수 있다. 각각의 부표면은 공작물에 결합하지 않는 것을 보증하는 특별히 형성된 부에지를 구비한다. 또한, 절삭 삽입체의 대향 단부면에 위치된 절삭 에지는 지지면에 의해 절삭 공정 동안에 작용하는 힘에 대해 지지될 수 있다.

본 발명을 더 잘 이해하기 위해 그리고 본 발명이 실제로 어떻게 수행될지를 도시하기 위해, 지금부터 첨부된 도면을 참조할 것이다.

도1은 본 발명에 따른 절삭 삽입체의 사시 평면도이다.

도2는 절삭 삽입체의 사시 저면도이다.

도3은 절삭 삽입체의 부분 단면 상부도이다.

도4는 절삭 삽입체의 측면도이다.

도5는 내부에 장착된 본 발명에 따른 절삭 삽입체의 절삭 공구의 평면도이다.

도6은 도5의 상세도이다.

도7은 도6의 VII-VII 선을 따라 취해진 부분 단면도이다.

도8은 도6의 VIII-VIII선을 따라 취해진 부분 단면도이다.

우선, 카바이드 파우더를 폼 프레싱하고 소결함에 의해 통상 제조되는 표시 가능한(indexable) 절삭 삽입체(10)를 도시하는 도1 내지 도3을 주목한다. 명세서 및 청구항 전체를 통해 나타나는 방향적인 용어 즉, "전방", "후방", 등 (그리고 그 파생물)은 오직 도시적인 목적을 위한 것이며 첨부된 청구항의 범주를 제한하도록 의도되지 않았다는 것이 주지되어야만 한다.

절삭 삽입체(10)는 두 개의 동일한 대향 단부면(12)들과 그들 사이에 연장되는 주연측면(14)을 갖는다. 절삭 삽입체(10)는 네거티브형이며 따라서 그 주연측면(14)은 양 단부면(12)에 대해 대체로 수직이다. 절삭 삽입체(10)의 제1 축(A)은 단부면(12)과, 단부면들(12) 사이에서 연장되는 제1 축(A)과 일치하는 보어축을 갖는 관통 보어(16)를 관통한다. 절삭 삽입체(10)의 주연측면(14)은 네 개의 동일한 주표면(18)과 네 개의 동일한 부표면(20)을 포함한다. 각각의 주표면(18)은 대향 주표면(18)에 평행하고 인접하는 주표면(18)에 수직이다. 각각의 부표면(20)은 한 쌍의 인접하는 주표면(18)들 사이에서 연장되며 인접하는 주표면(18)들 중 각각과 함께 내부 둔각 β(도3 참조)를 형성한다. 본 실시예에서, 인접하는 주표면(18)들은 서로에 대해 수직이고 각(β)의 값은 135°이다. 각각의 주표면(18)은 일 단부면(12)에 인접하는 제1 단부(22)와 대향 단부면(12)에 인접하는 제2 단부(24)를 갖는다.

각각의 단부면(12)은 상부에서 절삭 삽입체(10)가 삽입 포켓 내에 지지되는 지지면(26)과, 두 개의 레이크면(rake surface)(28)을 포함한다. 주연 에지(30)는 각각의 단부면(12)과 주연측면(14)의 교차부에 형성된다. 주연 에지(30)는 두 개의 동일한 대향 절삭 에지(32)와, 두 개의 동일한 대향 지지 에지(34) 및 인접하는 절삭 에지(32)와 지지 에지(34) 사이에 각각 위치된 네 개의 동일한 부에지(36, minor edge)를 갖는다. 지지 에지(34)는 절삭될 수 있는 에지를 형성하지 않고 따라서 절삭 에지로 간주되지 않는다. 이하에서 지지 에지는 가끔 "비절삭 에지"로 언급될 것이다. 각각의 절삭 에지(32)는 각각의 단부면(12)의 소정의 레이크면(28)과 그리고 소정의 주표면(18)의 제1 단부(22)와 연결된다. 각각의 지지 에지(34)는 각각의 단부면(12)의 지지면(26) 그리고 소정의 주표면(18)의 제2 단부(24)와 연결될 수 있다.

각각의 부에지(36)는 소정의 부표면(20)과 연결되는 제1 섹션(38)과, 인접하는 주표면(18)의 제2 단부(24)의 일 부분과 연결되고 소정의 부표면(20)과는 연결되지 않는 제2 섹션(40)을 갖는다. 제1 섹션(38)은 인접하는 절삭 에지(32)로부터 제1 축(A)에 횡방향으로 대향 단부면(12)을 향해 이격되어 연장된다. 제2 섹션(40)은 제1 섹션(38)으로부터 인접하는 지지 에지(34)를 향해 제1 축(A)에 횡방향으로 그리고 대향 단부면(12)으로부터 이격되어 연장된다. 절삭 삽입체(10)의 제2 축(B)는 제1 축(A)에 수직이며 한 쌍의 대향 주표면(18)을 관통한다.

절삭 삽입체(10)는 제1 축(A) 둘레에 180°의 제1 대칭성을 갖는다. 또한, 절삭 삽입체는 제2 축(B) 둘레로 180°회전 더하기 제1 축(A) 둘레의 90°회전에 의해 형성된 제2 대칭성을 갖는다. 특히 각각의 부표면(20)이 인접하는 주표면(18)의 쌍에 대해 동일하게 가로지른다는 사실에 기인하여 절삭 삽입체(10)의 제2 대칭성이 존재할 수 있다는 것을 알 수 있다.

지금부터 도4를 참조하면, 제1 축(A)의 방향에서, 절삭 삽입체의 지지면(26)이 절삭 에지(32)에 대해 외향으로 돌출된다는 것을 볼 수 있다. 따라서, 지지 면(26)은 인접하는 절삭 에지(32)에 대해 상승되고 또는, 환언하면 절삭 에지(32)는 인접하는 지지면(26)에 대해 제1 축(A)를 따라 절삭 삽입체의 두께 방향에서 리세스된다. 결과적으로, 지지면(26)은 절삭 에지(32)를 손상시킴이 없이 접지될 수 있고, 절삭 에지(32)는 절삭 삽입체(10)가 내부에 지지될 때 삽입체 포켓을 손상시키지 않을 것이다. 절삭 삽입체의 제2 대칭성에 기인하여, 절삭 삽입체의 표시가능성이 각각의 절삭 에지(32)가 제1 축(A)의 방향에서 지지 에지(34)로 연장되는 대향 지지면(26)을 갖도록 한다는 것을 이해할 것이다. 이것은 절삭 공정 동안 절삭 삽입체(10)에 제1 축(A)의 방향에서 절삭 에지(32)에 작용하는 절삭력에 대한 지지를 제공한다.

지금부터 도5 내지 도7을 참조한다. 공작물(42)은 회전 방향(R)을 정의하는 회전축(C)를 가지며, 선삭용 표준 절삭 공구(44)는 종방향 공급 방향과 반경 방향 공급 방향을 갖는다. 절삭 삽입체(10)는 절삭 공구(44) 내에 지지되며, 공작물(42)에 결합되는 작동식 절삭 에지(32)를 갖는다. 작동식 절삭 에지(32)와 결합된 레이크면(28)은 대체로 회전의 방향(R)에 대해 대향하는 방향을 대면한다. 작동식 절삭 에지(32) 및 회전축(C)는 평면 내에 놓이며, 작동식 절삭 에지를 통과하는 가상선 L은 회전축(C)와 약 45°의 각도(α)를 형성한다. 절삭 공구(44) 내의 절삭 삽입체(10)의 배향은 절삭 삽입체가, 작동식 절삭 에지(32)[연결된 주표면(18)이 도5 및 도6의 도면에서 숨겨짐]와 연결된 주표면(18)이 대향 단부면의 방향에서 증가하는 주표면(18)과 공작물(42)과의 사이의 간격을 갖는 공작물(42)로부터 멀리 연장되는 방식으로, 작동식 절삭 에지(32) 둘레에서 회전하도록(즉, 경사 지도록) 된다. 이러한 배향은 주표면(18)을 따르는 공작물(42)로부터의 절삭 삽입체(10)의 릴리프에 기여한다.

부가적으로 도8을 참조하면, 절삭 삽입체(10)는 부표면(20)을 따라 공작물(42)로부터 또한 해제된다. 또한, 이러한 해제는 작동식 절삭 에지(32) 둘레의 절삭 삽입체의 회전(즉, 경사)에 의하며, 대향 단부면의 방향에서 증가하는 부표면(20)과 공작물(42) 사이의 간격을 가지며 공작물(42)로부터 연장되는 부표면(20)을 특징으로 한다.

절삭 삽입체(10)는 작동식 절삭 에지(32)에 인접한 작동식 부에지(36)를 갖는다. 작동식 부에지(36)는 종방향 공급 방향에 수직한 방향을 대면하는 부표면(20)과 연결된다. 갭(46)이 작동식 부에지(36)의 제1 섹션(38)과 공작물(42) 사이에 형성된다. 갭(46)은 작동식 절삭 에지(32)를 향해 제1 섹션(38)을 따라 감소하며, 공작물(42)과 결합될 수 있으며, 작동식 절삭 에지(32)에 근접한 와이퍼로서 기능할 수 있다. 각각의 부에지(36)의 제2 섹션(40)과 각각의 단부면(12)의 지지면(26) 사이의 만나는 점(48, 도1 및 도6에 가장 잘 도시됨)은 인접하는 주표면(18)의 제2 단부(24)와 연결된다. 이것은 전술한 바와 같이 작동식 부에지(36)가 공작물에 결합될 수 있고 와이퍼로서 작용할 수 있는 작동식 절삭 에지(32)에 바로 인접한 것을 제외하고는, 절삭 공정을 통틀어 갭(46)이 작동식 부에지(36)와 연결된 부표면(20) 및 공작물(42) 사이에 유지되도록 보증한다.

절삭 공구(44)가 반경방향 공급 방향에서 공작물(42)의 면을 가공할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이 경우에, 작동식 절삭 에지(32)에 인접하며, 반경방향 공 급 방향에 수직한 방향을 대면하는 부표면(20)과 연결되는 부에지(36)는 작동식 부에지(36)일 것이며 부표면(20)과 공작물(42) 사이에 갭(46)을 제공할 것이다.

전술한 바로부터, 절삭 삽입체가 종방향 축을 따라 회전하는 공작물의 면을 가공하도록 구성된 선삭 공구에 장착될 때 작동식 절삭 에지를 갖는다는 것을 알 수 있다. 작동식 절삭 에지에 인접하는 부에지는 작동식 부에지로서 작용한다. 작동식 부에지는 연결된 작동 부표면을 가지며, 갭이 작동 부표면과 공작물 사이에 존재한다. 작동 부표면은 공급 방향에 수직인 방향을 대면하는 면이다.

본 발명은 다수의 장점을 가능성 있게 제공한다. 첫째로, 더욱 균일한 칩에 기여하는 큰 각도 따라서, 작은 반경이 각각의 부표면과 주표면 사이에 형성될 수 있다. 둘째로, 각각의 부표면은 공작물에 결합하지 않는 것을 보증하는 특별히 형성된 부에지를 구비한다. 마지막으로, 절삭 삽입체의 대향 단부면에 위치된 절삭 에지는 지지면에 의해 절삭 공정 동안에 작용하는 힘에 대해 지지될 수 있다.

본 발명이 특정 정도의 상세함을 가지고 기술되었지만, 이하에서 청구되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 변경 및 개조가 가능하다는 것이 이해되어야만 한다.

Claims

관통하는 제1 축(A)을 갖는 두 개의 대향 단부면(12)과, 단부면들(12) 사이에서 연장되는 주연측면(14)과, 각각의 단부면(12)과 주연측면(14)의 교차부에 형성된 주연 에지(30)를 포함하는 절삭 삽입체(10)이며,

적어도 하나의 주연 에지(30)는 두 개의 부에지들(36)과 그들 사이에서 연장되는 절삭 에지(32)를 포함하고,

주연측면(14)은 두 개의 부표면(20)을 포함하며, 부표면은 부표면들 사이에 연장되는 주표면(18)과 각각 내부 둔각(β)을 형성하고,

절삭 에지(32)는 주표면(18)과 연결되고, 각각의 부에지는 각각의 부표면(20)과 연결되는 제1 섹션을 갖고, 제1 섹션은 절삭 에지(32)로부터 대체로 대향 단부면(12)을 향해 연장되는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 절삭 삽입체(10)는 제1 축(A)에 대해 180°회전 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
제2항에 있어서, 제1 축(A)에 수직인 제2 축(B)은 주표면(18)을 관통하고, 절삭 삽입체(10)는 제2 축(B) 둘레의 180°회전 더하기 제1 축(A) 둘레의 90°회전에 의해 정의된 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 제1 축(A)에 수직인 제2 축(B)은 주표면(18)을 관통하고, 절삭 삽입체(10)는 제2 축(B) 둘레의 180°회전 더하기 제1 축(A) 둘레의 90°회전에 의해 정의된 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
제4항에 있어서, 각각의 주연 에지(30)는 제1 축(A)의 방향에서 소정의 절삭 에지에 대향하여 위치된 적어도 하나의 지지 에지(34)를 포함하는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 각각의 부표면(20)과, 인접하는 주표면(18) 사이에는 동일한 내부 둔각(β)이 형성되는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 각각의 부에지(36)는 대향하는 단부면(12)으로부터 대체로 이격되는 제1 섹션(38)으로부터 연장되는 제2 섹션(40)을 가지며, 제2 섹션(40)은 부표면(20)과 연결되지 않는 절삭 삽입체.
절삭 삽입체(10)이며,

관통하는 제1 축(A)을 갖는 두 개의 대향하는 단부면(12)과,

두 개의 대향하는 단부면(12)들 사이에서 연장되며 제1 축(A)과 일치하는 보어축을 갖는 관통 보어(16)와,

단부면들(12) 사이에서 연장되는 주연측면(14)과,

각각의 단부면(12)과 주연측면(14)의 교차부에 형성되는 주연 에지(30)를 포 함하고,

주연측면(14)은 네 개의 동일한 주표면(18)과 네 개의 동일한 부표면(20)을 포함하고, 각각의 주표면(18)은 하나의 단부면(12)에 인접한 제1 단부(22)와 대향 단부면(12)에 인접한 제2 단부(24)를 가지며,

각각의 주표면(18)은 두 개의 부표면들(20) 사이에서 연장되고, 각각의 두 개의 부표면들(20)은 그들 사이에서 연장되는 주표면(18)과 내부 둔각(β)을 형성하며,

각각의 주연 에지(30)는 두 개의 동일한 대향 절삭 에지(32)와, 두 개의 동일한 대향 비절삭 지지 에지(34)와, 네 개의 동일한 부에지(36)를 포함하며, 각각의 부에지(36)는 인접하는 절삭 에지(32)와 비절삭 지지 에지(34) 사이에 위치되고,

각각의 절삭 에지(32)는 주표면(18)과 연결되며,

각각의 부에지(36)는 각각의 부표면(20)과 연결된 제1 섹션(38)을 가지며, 제1 섹션(38)은 대체로 절삭 에지(32)로부터 대향 단부면(18)을 향해 연장되는 절삭 삽입체.
제8항에 있어서, 절삭 삽입체는 제1 축(A) 둘레에 180°회전 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
제9항에 있어서, 제1 축(A)에 수직인 제2 축(B)은 주표면을 관통하고,

절삭 삽입체(10)는 제2 축(B) 둘레의 180°회전 더하기 제1 축(A) 둘레의 90°회전에 의해 정의된 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
제8항에 있어서, 제1 축에 수직인 제2 축(B)은 주표면을 관통하고,

절삭 삽입체(10)는 제2 축 둘레의 180°회전 더하기 제1 축 둘레의 90°회전에 의해 정의된 대칭성을 갖는 절삭 삽입체.
제11항에 있어서, 각각의 주연 에지는 제1 축의 방향에서 소정의 절삭 에지에 대향하여 위치된 적어도 하나의 지지 에지를 포함하는 절삭 삽입체.
제8항에 있어서, 각각의 부표면과 인접하는 주표면 사이에 동일한 내부 둔각이 형성되는 절삭 삽입체.
제8항에 있어서, 각각의 부에지는 대향하는 단부면으로부터 대체로 이격되는 제1 섹션으로부터 연장되는 제2 섹션을 가지며, 제2 섹션은 부표면과 연결되지 않는 절삭 삽입체.
제8항에 따른 절삭 삽입체를 포함하는 선삭 공구이며, 절삭 삽입체는 선삭 공구 내에 장착될 때 작동식 절삭 에지를 갖는 선삭 공구.
제15항에 있어서, 종방향 축을 따라 회전하는 공작물과 결합되며, 선삭 공구는 공작물을 기계가공하도록 구성되고,

작동식 절삭 에지에 인접한 부에지는 작동식 부에지로서 작용하고,

작동식 부에지는 연결된 작동 부표면을 가지며,

작동 부표면과 공작물 사이에 갭이 존재하는 선삭 공구.
제16항에 있어서, 회전하는 공작물의 면을 종방향 공급 방향을 따라 기계가공하도록 구성되며,

작동 부표면은 종방향 공급 방향에 수직인 방향을 향하는 선삭 공구.
제16항에 있어서, 반경방향 공급 방향을 따라, 회전하는 공작물의 면을 기계가공하도록 구성되며,

작동 부표면은 반경방향 공급 방향에 수직인 방향을 대면하는 선삭 공구.
제16항에 있어서, 작동 부표면과 공작물 사이의 갭은 대향 단부면의 방향에서 증가하는 선삭 공구.