KR20080028387A

KR20080028387A - 소재의 기계가공 방법과 공구 및 절삭 삽입체

Info

Publication number: KR20080028387A
Application number: KR1020077031057A
Authority: KR
Inventors: 프랭크 보데비그
Original assignee: 케나메탈 아이엔씨.
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2008-03-31
Also published as: CN101218057A; US20110236147A1; US20080260475A1; EP1907158B1; CN101218057B; WO2007009650A1; CA2614949A1; BRPI0612724A2; JP2009501646A; EP1907158A1; AU2006272037A1; MX2008000012A; DE102005033920A1

Abstract

소재의 가공 과정 동안에, 가공된 소재의 높은 표면 품질을 얻기 위하여 적어도 6각형의 절삭 삽입체가 제공되며, 여기서 립(16A, 16B)을 형성하는 에지는 작은 서로에 대하여 작은 각(α) 및 큰 각(β)으로 교번적으로 배치되고, 교번적으로 거친 가공용 립(16A) 및 마무리 가공용 립(16B)으로서 구성된다. 이로써 절삭 삽입체(8)의 거친 가공용 립(16A)에 뒤이어 마무리 가공용 립(16B)이 더 긴 길이에 걸쳐 작동하게 된다.

소재 가공, 밀링 커터, 표면 품질

Description

소재의 기계가공 방법과 공구 및 절삭 삽입체 {CUTTING INSERT, TOOL AND METHOD OF MACHINING A WORKPIECE}

본원발명은 소재의 기계가공 방법과 공구 및 절삭 삽입체(cutting insert)에 관한 것으로서, 상기 절삭 삽입체는 n≥6 인 n 각형(n-angled) 기부 몸체를 구비하며, 상기 기부 몸체의 n 각형 기부를 형성하는 n 개의 에지는 소재의 거친 가공(rough-machining)을 위한 거친 가공용 립(roughing lips) 및 마무리 가공(finish-machining)을 위한 마무리 가공용 립(finishing lips)으로서 교번적으로 구성될 수 있다.

러핑(roughing) 또는 거친 가공(rough-machining)은 일반적으로 굵은(coarse) 가공을 의미하며, 피니싱(finishing) 또는 마무리 가공(finish-machining)은 일반적으로 앞선 거친 가공 작업에 의하여 발생된 거친 표면을 미세한 또는 후속적인 가공을 의미한다.

마무리 가공용 삽입체로서 지정된 이러한 절삭 삽입체가, 예를 들어, WO 97/27967 호에 개시되어 있다. 마무리용 삽입체는 육각형의 기부 몸체를 가지는데, 몸체의 에지는 마무리 가공용 립 및 거친 가공용 립으로서 교번적으로 구성된다. 거친 가공용 립은 주 립(major lip)이라고 불리우며, 마무리 가공용 립은 부 립(minor lip)이라고 불리운다. 표면 밀링 커터(surface milling cutter)로 구성되는 공구 상에 배치하기 위하여 몇 개의 절삭 삽입체가 제공되며, 거친 가공을 위한 몇 개의 거친 가공용 삽입체가 표면 밀링 커터의 정면 측면 주변을 따라 분포되며, 마무리 가공을 위한 마무리 가공용 삽입체가 한정된 위치에 배치된다.

US 6,604,893 B2 호에는 8각형의 형상을 갖는 절삭 삽입체가 개시되어 있는데, 8개의 측면 에지 각각은 하나의 마무리 가공용 립 및 하나의 거친 가공용 립을 갖는다. 이를 위하여, 각각의 립이 서로 다른 높이로 배치된다. 즉, 이들은 동일한 평면에 놓이질 않는다. 각각의 립에 대하여, 경사진 구성의 절삭 면이 절삭 삽입체의 중심 축에 반경방향으로 인접하고 있으며, 그 결과 절삭 삽입체의 표면 형상(topography)은 매우 복잡하게 된다.

소재를, 특히 표면 밀링 커터로 가공할 때에, 특히 높은 급송 속도에서는, 가공된 표면이 원의 호 형태의 범프(bump)를 구비하는 부적당한 표면 품질을 갖게 되는 문제점이 있다.

본원발명은 금속-절삭 소재 가공 작업에 있어서 향상된 표면 품질을 얻기 위한 목적에 기초한다.

이러한 목적은 본원발명의 청구범위 제1항에 따른 절삭 삽입체를 통해 달성된다. 이러한 절삭 삽입체는 6개 또는 그보다 많은 에지를 갖는 n-각형의 기부 몸체를 구비한다. 그 n-각형의 기부를 형성하는 에지들은 교번적으로 마무리 가공용 립 및 거친 가공용 립으로서 구성되며, 각각의 립은 이에 인접하는 립에 대하여 다른 각도로 배치된다. 따라서, 종래의 절삭 삽입체와는 대조적으로, 기부 몸체는 불규칙한 기부를 갖는다. 종래의 6각형 또는 8각형 절삭 삽입체 각각은 규칙적인 기부를 가지고 있어서, 기부를 형성하는 각각의 에지가 서로에 대하여 동일한 각도로 배치된다.

불규칙한 구성, 즉 인접한 립 사이의 서로 다른 각도로 인하여, 각각의 립은 다른 길이를 갖는다. 이러한 구성은, 규칙적인 구성과 대비하여 볼 때, 몇 개의 립이 약간 바깥쪽으로 이동되는 결과를 제공한다. 즉 이들은 절삭 삽입체의 종방향 중심축으로부터 더 먼 거리에 위치하게 된다. 편리하게는, 바깥쪽 위치에 있는 이러한 립들이 마무리 가공용 립이다. 이러한 구성을 통하여, 소재의 가공 동안에, 앞서는 거친 가공용 립에 추가하여 마무리 가공용 립이 비교적 긴 립 길이에 걸쳐 소재의 표면과 맞물릴 수 있게 된다. 마무리 가공용 립이 비교적 긴 길이에 걸쳐 소재의 표면과 맞물리게 됨에 따라, 효과적인 마무리 가공이나 미세한 가공이 이루어지게 된다. 공구의 고속 급송 속도에서 거친 가공용 립에 의해 생성되는, 주기적으로 위치하는 리브 형상(rib-like) 범프를 갖는 표면의 거칠기가 마무리 가공용 립에 의하여 효과적으로 제거되고, 이로써 전체적으로, 고속의 급속 송도에서도 한 번의 작업만으로 매우 높은 표면 품질의 표면이 얻어지게 된다.

가능한 가장 간단한 방식으로 절삭 삽입체를 구성하는 관점에서 볼 때, 립을 형성하는 n 개의 에지는 동일 평면에 배치된다.

바람직하게는, 절삭 삽입체의 인접한 립이 서로에 대하여 큰 각도 및 작은 각도로 교번적으로 배치된다. 주기적으로 순환하는 각도의 쌍을 통해서, 각각이 마무리 가공용 립 및 거친 가공용 립을 구성하는 립의 쌍들이 형성되며, 이러한 립의 모든 쌍들은 동일한 구성을 갖는다. 이러한 방식으로 하여, 절삭 삽입체는 전체적으로 대칭형이 된다. 따라서 6각형 기부 몸체를 갖는 절삭 삽입체는 중심축을 중심으로 한 120°의 회전에 대하여 회전 대칭형이 된다. 이러한 대칭적 구성은 종래의 공구 수용 몸체에 있는 삽입체 수용부를 크게 변경하지 않고도 종래의 규칙적인 절삭 삽입체를 위한 기존의 공구 수용 몸체에도 절삭 삽입체가 장착될 수 있다는 특별한 장점을 제공한다.

바람직하게는, 각각의 경우에 큰 각도는 n 각형의 기부 몸체의 각도의 합의 n분의 1보다 적어도 5°이상 큰 것이 좋다. 따라서, 6각형의 기부 몸체에 대해서, 큰 각은 125°이상이다. 각도가 증가하게 되면, 마무리용 립은 보다 바깥쪽으로 이동하게 되고, 이로써 소재의 가공 작업 동안에, 마무리 가공용 립의 더 큰 길이가 소재의 표면과 맞물리게 된다.

큰 각의 상한은 약 140°인 것이 유리하다. 이러한 구성은, 가공 작업에 유리하게, 소재의 표면에 의해 형성되는 가공 평면에 대하여, 거친 가공용 립의 리드(lead) 각도를 충분히 크게 하는 것을 가능하게 한다. 이러한 경우에 리드 각도는 주 또는 거친 가공용 립이 가공 평면에 대하여, 즉 소재 표면에 대하여 배향되는 각도를 일반적으로 의미한다.

마무리 가공용 립을 소재 표면과 가능한 최대로 길게 맞물리게 하기 위하여, 바람직한 구성에 따라, 큰 각도 및 리드 각도의 합이 약 180°인 구성이 제공된다. 이러한 구성을 통하여, 마무리 가공용 립은 가공 평면에 실질적으로 거의 평행하게 연장할 수 있게 된다. 따라서 큰 각은, 상술한 관계를 통하여, 리드 각도의 함수로서 결정된다. 따라서 45°의 리드 각도에 대해, 큰 각은 135°가 된다. 대칭적은 구성으로 인하여, 큰 각 및 작은 각의 합은 n 각형 기부의 각도의 합의 n분의 1의 두 배에 해당하게 되므로, 이는 동시에 작은 각의 값을 결정하게 된다. 따라서 6각형의 기본 형상 및 45°의 리드 각도에 대하여, 후자의 각도는 105°가 된다.

부 립으로서 구성된 마무리 가공용 립으로써 매끈한 절삭을 이루기 위하여, 마무리 가공용 립은 가공 평면에 대하여 약간의 부 립 간격(minor lip clearance)을 갖는 것이 바람직하다. 부 립 간격은 주 립으로서 구성된 거친 가공용 립으로부터 떨어진, 마무리 가공용 립의 후면 영역에 있는, 가공 평면으로부터의 마무리 가공용 립의 간격을 의미한다.

이러한 부 립 간격을 형성하기 위하여, 부 립을 예를 들어 1° 내지 2°의 작은 각도로 가공 평면을 향해 기울이는 방식으로 구성하는 것이 원리적으로 가능하다. 이러한 경우에, 마무리 가공용 립은 더 이상 가공 평면과 평행하지 않게 되며, 큰 각과 리드 각도의 합은 이 각도만큼 감소되어 180°보다 작게 될 것이다.

그러나 바람직하게는, 부 립 간격을 형성함에 있어서, 마무리 가공용 립이 소위 와이퍼 립(wiper lip)으로서 구성된다. 유리하게는, 이러한 경우에 마무리 가공용 립은 약간 둥글려진 구성 및 곡률을 따른 연장부의 형태로 제공된다. 후자는 특히 매우 큰 반경, 바람직하게는 500mm 내지 3000mm 사이의 범위에 있는 반경을 구비하는 원형 곡선이다. 곡선형 립으로서 구성되는 이러한 마무리 가공용 립의 구성을 통해, 직선을 따라 연장하는 립과는 대조적으로, 마무리 가공용 립은 앞서는 거친 가공용 립에 이웃하는 코너 영역에 가장 높은 지점을 가지며, 이로써 마무리 가공용 립은 한정된 방식으로 소재 표면과 맞물리게 된다. 마무리 가공용 립의 호 형상 구성으로 인하여, 가공 평면으로부터의 거리 및 이에 따라 부 립 간격은 마무리 가공용 립의 이후의 경로에 있어서 점차적으로 증가하게 된다.

유리하게, 절삭 삽입체는 40° 내지 55° 사이의 리드 각도, 특히 45°의 리드 각도에 대해 제공된다. 큰 각 및 작은 각의 값이 리드 각도의 함수로서 결정되므로, 각각의 리드 각도에 대하여 특별한 절삭 삽입체가 제공된다. 바람직하게는, 6각형의 기본 형상에 기초하는 절삭 삽입체는 6각형의 기본 형상을 갖게 된다.

절삭 삽입체에 대하여 가능한 가장 공구 수명을 얻기 위하여, 절삭 삽입체는 2n 립을 구비하는 양면 인덱서블 삽입체(double-sided indexable insert)로서 구성되는 것이, 즉 립이 그 상부 측면 및 하부 측면 상에 형성되는 것이 바람직하다. 선택된 특별한 구성으로 인하여, 거친 가공용 립 및 마무리 가공용 립을 구성하는 한 쌍의 립이 각각의 경우에서 가공 작업 동안에 소재와 맞물리게 되며, 절삭 삽입체는 각 측면에 대해 n/2 배만큼 사용될 수 있다. 따라서, 6개의 각을 갖는 기본 형상에 있어서, 절삭 삽입체는, 완전히 마모될 때까지, 각 측면에 대해 3배 및 전체적으로 6배까지 사용될 수 있다.

또한, 본원발명의 목적은 본원발명의 청구범위 제15항에 따른 특징을 갖는 방법에 의하여 달성될 수 있을 뿐만 아니라, 청구범위 제13항 및 제14항에 따른 특징을 갖는 공구에 의하여 달성될 수 있다. 절삭 삽입체의 장점 및 바람직한 실시예는 이러한 공구 및 방법에 대해서도 유사하게 적용될 수 있다.

유리한 실시예에 따라, 공구는 장착 위치에서 절삭 삽입체의 두 정면 측면이 평평하게 인접하는 적어도 2 개의 정면 베어링 면을 갖는 삽입체 수용부(insert seat)를 구비하는 공구 수용 몸체(tool carrying body)를 포함한다. 베어링 면들 사이에 간격을 형성하는 고정용 포켓(holding pocket)이 제공된다. 삽입체 수용부는 공구 수용 몸체 내에 또는 교환가능한 카세트 내에 직접 구성될 수 있다. 장착된 위치에서, 절삭 삽입체의 하나의 절삭 코너가, 이 영역에 있는 삽입체 수용부에 접하지 않은 채, 간격 내부로 돌출한다. 이러한 구성으로 인하여, 공구 수용 몸체는 동일 측면의(equal-sided) n 각형, 예를 들어 6각형 형상을 구비하는 종래의 절삭 삽입체를 수용하기에도 적합하며, 따라서 종래의 절삭 삽입체 또는 본 명세서에 기재된 절삭 삽입체에 대해 선택적으로 결합될 수 있다. 두 개의 베어링 면은 이러한 목적을 위해서 동일 측면의 n 각형 표면의 측면들을 따라 배향되며, 여기서 두 개의 인접하는 에지 각각은 그들 사이에 동일한 각을 포함한다. 따라서, 6각형의 기본 형상에 대하여 두 개의 베어링 면(베어링 면의 고정용 포켓으로의 가상적인 연장부)은 60°의 각도를 포함하며, 이로써 종래의 6각형 절삭 삽입체의 정면 측면도 베어링 면에 평평하게 접하게 된다.

본원발명의 예시적인 실시예가 부분적으로 개략적으로 도시된 도면을 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다.

도 1은 표면 밀링 커터로서 구성된 공구의 사시도이다.

도 2는 도 1에 따른 표면 밀링 커터의 단면도이다.

도 3은 공구 수용 몸체의 삽입체 수용부에서 장착 위치에 있는 절삭 삽입체의 확대된, 개략적인 상세도이다.

도 4는 40°의 리드 각도로 구성된 삽입체의 개략적인 도면이다.

도 5는 55°의 리드 각도로 구성된 삽입체의 개략적인 도면이다.

도 6은 절삭 삽입체의 개략적인 사시도이다.

도 7은 절삭 삽입체의 정면도이다.

도 8은 거친 가공용 립으로부터 마무리 가공용 립으로의 둥글려진 전이부의 영역에 있는, 도 2에 원으로 표시된 영역의 세부에 대한 확대도이다.

도면에서 동일한 기능을 갖는 부분은 동일한 도면부호로 표시되었다.

본원발명의 일 실시예에서 표면 밀링 커터(surface milling cutter)(2)로서 구성된 공구는 정면 가공 측면(6)을 갖는 공구 유지 몸체(4)를 포함한다. 다수의 절삭 삽입체(8)가 가공 측면(6)의 주변에 걸쳐 분포되어 가공 측면 상에 배치되어 있다. 절삭 삽입체(8) 각각은 공구 유지 몸체(4)에 직접 형성된 삽입체 수용부(10)에 놓인다(도 2 및 3 참조). 이에 대한 대안으로서, 절삭 삽입체(8)를 카세트 내에 배치하는 것이 가능하며, 이러한 카세트는 공구 유지 몸체(4)에 유지된다. 절삭 삽입체(8)는 스크루(12)에 의하여 공구 유지 몸체(4) 내의 한정된 위치에 유지된다.

소재 표면을 가공하기 위하여, 표면 밀링 커터의 가공 측면(6)은 가공 평면(14)을 형성하는 소재 표면과 맞물리게 되며, 이는 특히 도 2에 도시되어 있다. 가공 평면은 표면 밀링 커터(2)의 각각의 절삭 삽입체(8)에 의하여 형성된다.

립(lip)(16A, 16B)은 주 및 부(major and minor) 립으로 구성되며 둥글려진 절삭 코너(rounded cutting conner)(17)에 의하여 서로 합체된다. 절삭 삽입체(8)는 그 에지가 립(16A, 16B)으로서 구성되는 양면의 인덱서블 삽입체(double-sided indexable insert)로서 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 립 중 하나, 즉 거친 가공용 립(roughing lip)(16A)은 가공 평면(14)에 대하여 리드 각도(lead angle)(κ)를 두고 배치되며, 본 실시예에서 리드 각도는 45°이다.

절삭 삽입체(8)의 기본 형상, 즉 그 중심축(18)에 수직인 횡단면 및 삽입체 수용부(10) 내에서의 그 장착 위치는 도 3을 참조하여 설명한다. 도시된 실시예에서, 절삭 삽입체(8)는 정 6각형 횡단면에 기초하는 6각형의 기본 형상을 갖는다. 삽입체 수용부(10)는 두 개의 베어링 면(19)을 갖는데, 여기에는 절삭 삽입체(8)의 두 개의 정면 측면(20A, 20B)이 인접한다. 베어링 면(19)은 60°의 각도를 포함하며, 이로써 삽입체 수용부(10)도 특히 통상적인 6각형 절삭 삽입체를 수용하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 통상적인 절삭 삽입체의 횡단면 형상은 육각형(21)을 형성하는 일점쇄선에 의하여 도 3에 표시되어 있다. 삽입체 수용부(10)는 그 후면측에 고정용 포켓(22)을 구비하며, 절삭 삽입체(8)의 일부 영역이 상기 고정용 포켓 내부로 돌출한다.

6각형의 횡단면에 반해서, 각각의 립(16A, 16B)을 형성하는 절삭 삽입체(8)의 에지가 서로에 비해 작은 각도(α) 및 큰 각도(β)로 교번적으로 배치되므로 절삭 삽입체(8)는 불규칙한 구성을 갖는다. 도 3에서, 리드 각도(κ)는 45°이며, 각각의 작은 각도(α)는 105°이고, 각각의 큰 각도(β)는 135°이다. 이러한 불규칙한 형성으로 인하여, 긴 립(16A) 및 짧은 립(16B)이 쌍으로 교번하여, 긴 립(16A)은 거친 가공용 립으로서 구성되며 짧은 립(16B)은 와이퍼 립(wiper lip)의 방식으로 마무리 가공용 립으로서 구성된다.

일점쇄선에서 도시되는 6각형 형성과 비교를 통해 직접 알 수 있듯이, 마무리 가공용 립(16B)은, 불규칙한 구성으로 인하여, 가공 평면(14)을 향해 중심축(18)으로부터 약간 바깥쪽으로 이동되어 있다. 도시된 실시예에서, 리드 각도(κ) 및 각도(α, β)는 마무리 가공용 립(16B)이 가공 평면(14)에 실질적으로 평행하게 연장하도록 선택된다.

또한, 도 3에는 내부 원(24)이 일점 쇄선으로 도시되어 있다. 역시 일점쇄선으로 도시된 6각형(21)의 각 측면은 이러한 내부원에 대해 접선을 형성한다. 베어링 면(19)도 역시 내부 원(24)에 대하여 접선을 형성한다. 불규칙한 형상의 절삭 삽입체(8)는 매 두 번째 에지마다 교번적으로, 즉 각각의 거친 가공용 립(16A)에서 내부 원(24)과 접선방식으로 접하게 되도록 구성된다. 이러한 구성으로 인해서, 불규칙한 형상을 갖는 절삭 삽입체(8)는 종래의 6각형 절삭 삽입체를 위한 삽입체 수용부(10)에 대해서도 사용될 수 있게 된다. 마무리 가공용 립(16B)을 수용하기 위해서는 삽입체 수용부의 바닥에 있는 고정용 포켓(22)만이 필요하다

도 3은 또한 개략적이고 매우 간결한 방식으로 각각의 립(16A, 16B)에 인접하는 칩 브레이커(chip breaker)(28)를 도시하고 있는데, 이는 도시된 실시예에서 직선으로 연장하는 딤플(dimple)의 방식으로 형성된다. 칩 브레이커(28)는 립(16A, 16B)에 의해서 제거된 칩의 구체적이고 한정된 처리, 즉 구체적인 칩 안내, 칩 형성 및 구체적인 칩의 파괴(breaking)를 위해 사용된다. 칩 브레이커는 다른 형상으로서 구성될 수도 있다.

도 4 및 5는 40°의 리드 각도(κ)(도 4) 및 55°의 리드 각도(κ)(도 5)에 대해 구성된 절삭 삽입체(8)를 도시한다.

40°의 리드 각도(κ) 및 도 4에 따른 절삭 삽입체(8)에 대해서, 큰 각도(β)는 140°이며 작은 각도(α)는 100°이다.

반면, 55°의 리드 각도(κ)로 구성된 도 5에 따른 절삭 삽입체(8)에 대해서, 큰 각도(β)는 125°이며 작은 각도(α)는 115°이다. 이러한 두 각도의 합은 각각의 경우에 240°, 즉 정육각형(21)의 인접한 두 측면 사이의 각도인 120°의 두배이다.

도 6에 따른 절삭 삽입체(8)의 사시도를 통해, 립(16A, 16B)이 동일 평면에 놓임을 알 수 있을 것이다. 절삭 삽입체(8)는 상부 측면(30) 및 이 상부 측면(30)에 반대측에 있으며 이에 평행한 면에 있는 하부 측면(32)을 갖는다. 상부 측면(30)의 가장자리 및 하부 측면(32)의 에지는 립(16A, 16B)으로서 구성된다. 상부 측면(30) 및 하부 측면(32)의 대향하는 립(16A, 16B)은 절삭 삽입체(8)의 정면 측면(20A, 20B)을 통하여 서로 연결된다. 대향하는 립(16A, 16B)은 상부 측면(30) 및 하부 측면(32)에 의해 형성되는 평면에 90도로 배치되는 동일한 평면에 놓인다. 두 개의 대향하는 거친 가공용 립(16A)을 서로 연결하는 정면 측면은 도면 부호 "20A" 로 도시되어 있으며, 두 개의 대향하는 마무리 가공용 립(16B)을 서로 연결 하는 정면 측면은 도면 부호 "20B" 로 도시되어 있다.

도 6에 따른 실시예에서, 절삭 삽입체(8)는 양면 인덱서블 삽입체로서 구성되며, 대향하는 마무리 가공용 립(16B)을 서로 연결하는 정면 측면(20B)은 두 개의 부분적인 정면 측면을 갖는다. 이러한 두 개의 부분 정면 측면은 각도(γ)(도 7)로 서로를 향하는 내측 경사부를 구비하여 배치된다. 이러한 경사진 구성은 특히 도 7에 따른 도면으로부터도 확인할 수 있는데, 여기서는 단지 일면의 인덱서블 삽입체로서 구성된 절삭 삽입체(8)의 정면 측면(20A, 20B)의 측면도를 도시하고 있다. 원피스(one-piece) 구성인 정면 측면(20B)은, 수직과 비교할 때, 각도(γ)로 상부 측면(30)을 향해 기울어져 있다. 도시된 실시예에서 각도(γ)는 2°이며, 바람직하게는 0.5° 내지 5° 사이의 값을 갖는다. 각도(γ)는 전체적으로 간극 각도(clearance angle)의 방식으로서 구성되며, 정면 측면(20B)은 마무리 가공용 립(16B)을 향하는 측면(flank)을 형성한다. 따라서, 도 6에 따른 양면 인덱서블 삽입체에서는, 두 개의 부분 정면 측면들이, 대향하는 마무리 가공용 립(16B)으로부터 시작하여, 각각의 경우에 각도(γ)를 두고 서로를 향하는 내부 경사부를 구비하여 배치되며 공통 중심선(36)에서 만난다.

가능한 최상의 절삭 결과를 얻기 위해서, 마무리 가공용 립(16B)은 와이퍼 립(wiper lip)으로서 구성된다. 도 2의 원으로 표시된, 둥글려진 절삭 코너(17)의 영역에 있는 상세 부분의 확대도에서, 거친 가공용 립(16A)으로부터 마무리 가공용 립(16B)으로의 둥글려진 전이부가 몇 개의 반경(r₁, r₂)으로 이루어짐을 알 수 있으 며, 여기서 거친 가공용 립(16A)을 향하는 반경(r₁)은 마무리 가공용 립(16B)을 향하는 반경(r₂)보다 적은 값을 갖는다. 이러한 구성을 통하여, 가공된 소재의 더 나은 표면 품질을 얻게 된다.

도 8에는 또 다른, 매우 큰 반경(r₃)이 제2 반경(r₂)에 인접하여 있는 것을 도시한다. 이러한 큰 반경(r₃)에 의해 형성되는 원형 곡선 또는 곡률은 마무리 가공용 립(16B)의 경로를 형성한다. 이는 마무리 가공용 립(16B)이 전체적으로 곡선의 또는 호 형상의 경로를 구비하여 구성된다는 것을 의미한다. 장치에 따라서, 반경(r₃)은 500mm 내지 3000mm 사이의 값을 갖는다. 매우 큰 반경으로 인해서, 도 8에 따른 확대된 도면에서도 마무리 가공용 립(16B)은 직선으로 보인다. 둥글려진 구성으로 인해서, 마무리 가공용 립(16B)의, 가공 평면(14)과 비교하여 가장 높은 지점은 절삭 코너(17)에 바로 인접하게 된다. 절삭 코너(17)로부터 거리가 증가함에 따라, 마무리 가공용 립(16B)은 가공 평면(14)으로부터 점차 멀어지게 되며, 이로써 부 립 간격(minor-lip clearance)(Δ)이 형성된다. 그러므로 부 립 간격(Δ)은 마무리 가공용 립(16B)과 가공 평면(14) 사이의 거리를 형성한다. 예시적인 실시예에서, 부 립 간격(Δ)은 마무리 가공용 립(16B)의 곡선형 경로에 의해서만 형성된다.

도면에서, 절삭 삽입체(8)는 공구로서 표면 밀링 커터(2)와 연관하여 설명되었으며 또한 육각형 베이스와 연관하여 설명되었다. 원리적으로, 이러한 절삭 삽 입체는 다른 공구 형태 및 다른 기본 형성, 예를 들어 8, 10, 또는 12 각형 베이스에 대해서도 가능하다.

소재의 표면을 가공할 때, 표면 밀링 커터(2)는 그 종축 및 회전 축을 중심으로 회전한다. 도 3에 따른 도면에서, 회전축은 수평에 있는 지면의 평면에, 즉 가공 평면(14)에 수직으로 놓인다. 동시에, 표면 밀링 커터(2)는 가공 평면(14)에 평행하게 화살표(34)(도 2 및 도 3 참조)로 표시되는 급송 방향으로 횡단된다. 이러한 이동을 통해, 거친 가공용 립(16A)은 소재의 상부 측면으로부터 재료를 연속적으로 제거하게 된다. 거친 가공용 립(16A)에 의해 거칠게 가공된 소재 표면은 동일한 절삭 삽입체(8)의 인접하는 마무리 가공용 립(16B)에 의하여 바로 직후에 마무리 가공되며, 여기서 상기 마무리 가공용 립(16B)은, 예시적인 실시예에서, 가공 평면(14)에 평행한 그 방향을 통하는 그 전체 길이에 걸쳐 유효하게 된다. 이러한 방식으로 하여, 매우 효과적인 마무리 가공이 이루어지게 되며, 가공된 소재가 매우 높은 표면 품질을 가질 수 있게 된다.

Claims

n≥6인, n 각형 기부 몸체를 구비하는 소재 가공용 절삭 삽입체(8)로서, 상기 기부 몸체의 n 각형 기부를 형성하는 n 개의 에지가 소재의 거친 가공을 위한 거친 가공용 립(16A) 및 마무리 가공을 위한 마무리 가공용 립(16B)으로서 교번적으로 구성되는 절삭 삽입체에 있어서,

각각의 립(16A, 16B)이 그 인접하는 립(16B, 16A)에 대하여 서로 다른 각도(α, β)로 배치되고, 이로써 립(16B, 16A)이 교번적으로 서로 다른 길이를 갖는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제1항에 있어서,

상기 n 개의 에지가 하나의 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제1항 또는 제2항에 있어서,

인접하는 립(16A, 16B)이 서로에 대하여 큰 각(β) 및 작은 각(α)으로 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제3항에 있어서,

상기 큰 각(β)이 n 각형 기부 몸체의 각도 합의 n분의 1보다 5°이상 큰 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상기 큰 각(β)이 최대 140°인 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제2항 또는 제5항에 있어서,

상기 거친 가공용 립(16A)이 가공 평면(14)에 대해 한정된 리드 각도(κ)를 갖는 방향에서 공구 수용 몸체의 장착 위치에 배치되며, 상기 리드 각도(κ) 및 큰 각(β)의 각도 합이 약 180°인 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제6항에 있어서,

상기 마무리 가공용 립(16A)이 고정용 평면(14)에 대하여 부 립 간격(Δ)을 갖는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마무리 가공용 립(16B)이 와이퍼 립으로서 구성되는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마무리 가공용 립(16B)이 곡률을 따라 연장하는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제9항에 있어서,

상기 곡률이 반경(r₃)을 갖는 원형 곡선이며, 상기 반경이 500mm 내지 3000mm 사이의 범위에 놓이는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절삭 삽입체가 40° 내지 55° 사이의 리드 각도(κ)에 대하여, 특히 45° 리드 각도(κ)에 대하여 제공되는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절삭 삽입체가 2n 립(16A, 16B)을 갖는 양면 인덱서블 삽입체로서 구성되는 것을 특징으로 하는,

절삭 삽입체.
소재를 가공하기 위한 공구(2), 특히 밀링 커터로서,

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 절삭 삽입체(8) 중 하나 이상이 고 정되는 공구 수용 몸체(4)를 구비하는,

소재 가공용 공구.
제13항에 있어서,

상기 공구 수용 몸체(4)가 두 개 이상의 정면 베어링 면(19)을 구비하는 삽입체 수용부(10)를 가지며, 상기 베어링 면(19)들 사이에 간극을 형성하는 고정용 포켓(22)이 제공되는,

소재 가공용 공구.
제13항 또는 제14항에 따른 공구(2)를 사용하여 소재를 가공하기 위한 방법으로서,

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 절삭 삽입체(8) 중 하나 이상을 포함하고, 거친 가공용 립(16A) 중 하나가 한정된 리드 각도(κ)로 소재의 가공 평면(14)에 대해 배향되어 상기 공구의 급송 이동과정 동안 상기 소재와 맞물리며, 상기 거친 가공용 립(16A)에 인접하는 마무리 가공용 립(16B)이 동시에 상기 소재와 맞물리는,

소재 가공 방법.