KR20080099471A - Insert for parting and chafering - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 인서트의 사시도.1 is a perspective view of an insert according to the invention.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 인서트의 측면도 및 평면도.2 and 3 are side and top views of the insert according to the invention.
도 4는 도 3의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 인서트를 이용한 피절삭물의 가공 과정을 도시한 평면도.5a and 5b are plan views showing the machining process of the workpiece using the insert according to the present invention.
본 발명은 툴에 관한 것으로서, 특히 절삭 가공 및 모깍기 가공을 수행할 수 있는 인서트에 관한 것이다. The present invention relates to a tool, and more particularly to an insert capable of performing cutting and filleting.
일반적으로 드릴링(drilling) 가공, 밀링(milling) 가공 및 선삭(turning) 가공과 같은 절삭 가공의 분야에서 절삭 툴(tool)이 사용된다. 드릴링 가공 및 밀링 가공 분야에서, 툴은 회전하는 특성을 갖고 있으며, 고정된 그리고 이동 가능한 피절삭물(work-piece)의 가공에 유용하다. 이에 반하여 선삭 가공에 사용되는 툴은 고정된 상태에서 회전하는 공작물을 가공하는 목적으로 사용한다. In general, cutting tools are used in the field of cutting operations such as drilling, milling and turning. In the field of drilling and milling, tools have the property of rotating and are useful for the machining of fixed and movable work-pieces. On the other hand, the tool used for turning is used for the purpose of machining a workpiece rotating in a fixed state.
예를 들어, 베어링 캡(bearing cap)을 제조하기 위해서는 피절삭물에 대한 분단 공정(parting)을 실시한 후, 피절삭물의 에지 부분에 대한 모깍기 공정(chamfering)을 진행한다. 따라서, 분단 공정 및 모깍기 공정을 위한 특정 형상의 인서트가 별도로 준비되어 있으며, 각 공정에 따라 인서트를 선택하여 사용하게 된다.For example, in order to manufacture a bearing cap, a cutting process may be performed on a work piece, followed by a chamfering process on an edge portion of the work piece. Therefore, inserts of a particular shape for the dividing process and the fillet process are prepared separately, and the insert is selected and used according to each process.
일반적으로, 클램핑 수단을 이용하여 홀더의 장착면에 인서트를 고정시킴으로서 가공 툴이 조립된다. 따라서, 분단 공정 후 모깍기 공정을 진행하기 위해서 홀더로부터 분단 공정용 인서트를 분리한 후, 모깍기 공정용 인서트를 장착해야만 한다. Generally, the machining tool is assembled by clamping the insert on the mounting surface of the holder using clamping means. Therefore, in order to proceed with the filleting process after the dividing process, the insert for the dividing process must be removed from the holder, and then the insert for the filleting process must be mounted.
분단 공정 및 모깍기 공정이 요구되는 단일의 제품을 제조하기 위하여 두 종류의 인서트를 준비해야 하는 문제점이 있으며, 또한 위에서 설명한 바와 같이 인서트의 분리 및 장착에 많은 시간이 요구되기 때문에 제품 생산성이 낮아지는 문제점이 발생한다.There is a problem in that two types of inserts have to be prepared in order to manufacture a single product requiring a dividing process and a fillet process. Also, as described above, since a lot of time is required for inserting and removing the inserts, product productivity is reduced. A problem occurs.
본 발명은 분단 가공 및 모깍기 가공이 요구되는 제품을 생산하는 과정에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 툴에 장착한 후 분단 및 모깍기 가공을 순차적으로 일거에 수행할 수 있는 인서트를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems occurring in the process of producing a product that is required to cut and fillet processing, to provide an insert that can be carried out in a sequence after the mounting and tooling in a tool The purpose is.
본 발명에 따른 인서트는 회전하는 피절삭물을 절삭 가공하는 분단부; 및 상기 분단부의 폭보다 넓은 폭을 가지며, 상기 분단부의 후단부에 형성되어 절삭된 피절삭물을 모깍기 가공하는 모깍기부를 포함한다. The insert according to the present invention comprises a cutting part for cutting the rotating workpiece; And a fillet having a width wider than the width of the dividing portion and formed at the rear end of the dividing portion to fillet the cut workpiece.
분단부의 선단 상단에는 피절삭물과 접촉하여 절삭하는 컷팅 에지가 형성되고, 모깍기부의 적어도 어느 일측이 단차지게 형성되며, 그 단차면은 만곡면으로 이루어져 그 상단 에지가 절삭된 피절삭물의 절단면 에지부를 모깍기 가공할 수 있다. A cutting edge is formed at the top of the distal end of the cutting part in contact with the work to be cut, and at least one side of the fillet is formed stepped, and the stepped surface is a curved surface, and the cutting edge of the cutting cutting the upper edge thereof. We can fillet part.
분단부는 그 선단부의 상부면에 길이 방향으로 형성된 그루브(groove)를 포함하며, 그루브의 선단은 컷팅 에지에 대응된다. 또한, 분단부는 그루브의 후방에 형성된 돌기부를 포함하며, 돌기부의 전면은 상향 경사면으로 이루어진다.The dividing portion includes a groove formed in the longitudinal direction on an upper surface of the tip portion, the tip of the groove corresponding to the cutting edge. In addition, the dividing portion includes a protrusion formed at the rear of the groove, and the front surface of the protrusion is formed of an upwardly inclined surface.
이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 인서트의 사시도, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 인서트의 측면도 및 평면도로서, 본 발명에 따른 인서트(100)는 초경합금 재료를 분말야금법에 의한 공정, 즉 형압, 소결, 연삭, 코팅(Coating) 등의 공정을 통하여 제작된 단일체이다. 본 발명에 따른 인서트(100)는 거의 동일한 높이를 갖는 선단부의 분단부(10; parting section)와 후단부의 모깍기부(20; chamfering section)로 구분될 수 있다. 1 is a perspective view of the insert according to the present invention, Figures 2 and 3 are a side view and a plan view of the insert according to the present invention, the
인서트(100)를 구성하는 각 부분의 구성 및 기능을 상세히 설명한다.The configuration and function of each part constituting the
분단부
소정 폭 및 길이를 갖는 직선형의 분단부(10)는 피절삭물을 절삭하는 부분이며, 선단 상단에는 회전하는 피절삭물과 접촉하여 절삭하는 컷팅 에지(11)가 형성 되어 있다. The
선단부의 상부면에는 분단부(10)의 길이 방향으로 소정 깊이의 그루브(12; groove)가 형성되어 있으며, 그 선단은 컷팅 에지(11)에 대응된다. 그루부(12)의 후단부에는 분단부(10)의 전폭에 걸쳐 소정 높이의 돌기부(13)가 형성되어 있다. 돌기부(13)의 전면(13A)은 상향 경사면으로 이루어진다.
이와 같은 분단부(10)의 구조에서는, 컷팅 에지(11)에 의하여 피절삭물이 가공될 때 발생하는 칩(chip)은 그루브(12)를 따라 안내되며, 돌기부(13)의 상향 경사면(13A)을 따라 상향 이동하여 칩과 툴 홀더(도시되지 않음)의 접촉이 방지된다. 또한, 그루브(12)에서 배출된 칩은 돌기부(13)의 전면 경사면(13A)을 따라 이동하는 과정에서 휘어져 소정 길이로 절단된다.In the structure of the divided
모깍기부Fillet (20)20
분단부(10)의 후단에 일체로 형성된 모깍기부(20)는 분단부(10)의 폭보다 큰 폭을 갖는다. 분단부(10)의 폭보다 큰 폭을 갖는 모깍기부(20)는 적어도 어느 일측이 단차지게 형성되며, 그 단차면(21A, 21B)은 그 단차면은 모깍기 공정이 진행될 피절삭물의 에지 부분의 설계 곡률과 대응하는 곡률을 갖는 만곡면(21A, 21B)으로 형성되는 것이 바람직하다. 단차면(21A, 21B)은 피절삭물의 소망되는 에지 형상에 따라 경사면 또는 경사면과 만곡면의 조합으로도 형성할 수도 있으나, 이하에서는 만곡면(21A, 21B)이 모깍기부(20)의 양측면에 형성된 예를 들어 설명된다.The
만곡면(21A, 21B)의 상단 에지는 모깍기 가공이 진행될 때 피절삭물의 절단면 에지부와 접촉, 가공하는 모깍기 에지의 기능을 수행한다. The upper edges of the
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 모깍기부(20)의 만곡면(21A, 21B)은 분단부(10)를 향하여 수직선에 대해 경사지게 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 구조로 인하여 만곡면(21A, 21B)의 상단은 피절삭물에 대하여 보다 예리한 컷팅 에지 각도를 제공한다.Here, as shown in FIG. 3, the
모깍기부(20)의 상부면, 바람직하게는 양측부의 상부면, 즉, 만곡면(21A, 21B)이 형성된 부분의 상부는 후방으로 상향 경사진 경사면(21A-1, 21B-1)으로 형성된다. 이와 같은 모깍기부(20)의 구조에서는, 만곡면(21A, 21B)의 상단 컷팅 에지에 의하여 피절삭물이 가공될 때 발생하는 칩(chip)이 이 경사면(21A-1, 21B-1)을 따라 상향 이동한다.The upper surface of the
한편, 도 4는 도3의 A-A선을 따라 절취한 상태의 단면도이며, 본 발명에 따른 인서트와 상, 하 그리퍼가 함께 도시되었다. On the other hand, Figure 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 3, the insert and the upper, lower gripper according to the present invention is shown together.
도1 및 도4에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 모깍기부(20)의 상부면 일부, 즉 돌기부(13) 후방의 상부면에 종방향 중앙선을 따라 그립용 상부 그루브(25)를 형성하고, 그리고/또는 모깍기부(20)와 분단부(10)의 전체 하부면에는 종방향 중앙선을 따라 그립용 하부 그루브(26)를 형성하여 인서트(100)가 상하 그리퍼(G1, G2)에 의하여 보다 견고하게 고정될 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 그립용 상부 및 하부 그루브(25,26)의 내면에는 도면에는 도시되지 않지만 다수의 세레이션(serration)을 형성하여 보다 견고한 그립을 제공하는 것이 가능하다.1 and 4, in the present invention, the
상기 그립용 상부 및 하부 그루브(25,26)는 (도 4에 도시된 바와 같이) 서로 다른 곡률을 갖는 두 그루브가 겹쳐서 형성되는 이중 그루브로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 이중 그루브는 서로 다른 곡률을 갖는 그루브의 경계에 걸쳐서 종방향의 돌부가 형성되고, 이는 그리퍼 단부와의 접촉면으로 기능한다. 이 구조를 보다 상세히 설명한다. The upper and
상부 그루부(25)는 제 1 그루브(25-1) 및 제 2 그루브(25-2)를 포함한다. 모깍이부(20)의 상부면에 길이방향으로 제 1 곡률을 갖는 제 1 그루브(25-1)가 형성되어 있으며, 이 제 1 그루브(25-1)의 바닥면에는 제 1 곡률보다 큰 제 2 곡률을 갖는 제 2 그루브(25-2)가 제 1 그루브(25-1)를 따라 형성되어 있다. 따라서, 제 1 그루브(25-1)와 제 2 그루브(25-2)의 양 경계부에는 종방향으로 돌부(P11, P12)가 형성된다.The
또한, 하부 그루부(26)는 제 3 그루브(26-1) 및 제 4 그루브(26-2)를 포함한다. 분단부(10)와 모깍이부(20)의 하부면에도 전길이에 걸쳐 제 3 곡률을 갖는 제 3 그루브(26-1)가 형성되어 있으며, 이 제 3 그루브(26-1)의 천정면에는 제 3 곡률보다 큰 제 4 곡률을 갖는 제 4 그루브(26-2)가 형성되어 있다. 따라서, 제 3 그루브(26-1)와 제 4 그루브(26-2)의 양 경계부에는 종방향의 돌부(P21, P22)가 형성한다. The
인서트(100)를 툴 홀더에 장착할 때, 툴 홀더의 상부 및 하부 그리퍼(gripper; G1, G2)가 인서트(100)의 상부면 및 하부면에 형성된 상부 및 하부 그루브(25,26)을 각각 접촉하여 가압하게 된다. 이때, 상부 그립퍼(G1)는 모깍이 부(20) 상부면에 형성된 제 1 그루브(25-1)와 제 2 그루브(25-2)의 경계부에 형성된 종방향 돌부(P11, P12)에 접촉하게 되며, 동시에, 하부 그립퍼(G2)는 모깍이부(20) 하부면에 형성된 제 3 그루브(26-1)와 제 4 그루브(26-2)의 경계부에 형성된 돌부(P21, P22)에 각각 접촉하게 되는 것이 바람직하다. 그러므로 각 그리퍼 단부의 곡률은 제1곡률 및 제3곡률 보다는 크고 제2곡률 및 제4곡률 보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다.When mounting the
이와 같이, 각 그립퍼(G1, G2)가 2개의 접촉지점(즉, P11, P12 및 P21, P22)에서 인서트(100)와 접촉하게 됨으로써 가공 오차에 따른 접촉 위치의 변동을 방지하고 인서트의 좌우측에 가해지는 힘의 균형을 이룰 수 있으므로, 인서트(100)는 툴 홀더에 보다 정확하고 견고하게 장착될 수 있다. As such, the grippers G1 and G2 come into contact with the
여기서, 동일한 규격의 상부 그리퍼(G1) 및 하부 그립퍼(G2)를 사용하기 위하여 제 1 곡률은 제 3 곡률과 그리고 제 2 곡률은 제 4 곡률과 동일한 것이 바람직하다. Here, in order to use the upper gripper G1 and the lower gripper G2 of the same specification, it is preferable that the first curvature is the same as the third curvature and the second curvature is the same as the fourth curvature.
이상과 같은 구성을 갖는 인서트의 기능을 도 1 내지 도 3 그리고 도 5a 및 도 5b를 통하여 설명한다. The function of the insert having the above configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5A and 5B.
도 5a는 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명에 따른 인서트(100)를 이용하여 피절삭물(200)을 선삭 가공하는 과정을 도시한 평면도, 도 5b는 분단 공정 후 진행되는 모깍기 공정을 도시하는 평면도이다. 도 5a 및 도 5b에서는 편의상 인서트를 지지하는 홀더는 도시하지 않았다.5A is a plan view illustrating a process of turning the
본 발명에 따른 인서트(100)를 클램핑 수단을 통하여 홀더(도시되지 않음)에 장착한 후, 툴을 회전하는 피절삭물(200)에 대응시킨 다음, 피절삭물(200)을 향하여 이동시킴으로써 인서트(100)의 분단부(10) 선단의 컷팅 에지(11)는 피절삭물(200)을 절삭한다 (도 5a의 상태).After mounting the
분단부(10)의 컷팅 에지(11)에 의하여 피절삭물(200)에서 생성된 칩은 분단부(10)의 선단부 상부면에 형성된 그루브(12)에 의하여 안내되며, 이후 그루브(12)에서 빠져 나와 돌기부(13)의 경사면(13A)과 접촉한다. 칩은 돌기부(13)의 경사면(13A)을 따라 이동하는 과정에서 절단된다. The chips produced in the
이와 같은 분단 공정이 계속 진행됨에 따라 인서트(100)는 피절삭물(200)을 절단하게 되며, 이후 모깍기부(20)의 양측 선단면에 형성된 만곡면(21A, 21B)이 피절삭물(200)의 절단면 에지에 접촉한다(도 5b의 상태).As the dividing process continues, the
이 상태에서 피절삭물(200)이 계속 회전하게 되면, 피절삭물의 양 절단면 에지는 모깍기부(20)의 만곡면(21A, 21B) 상단 에지(모깍기 에지)와 접촉하면서 가공되어 만곡면(21A, 21B)의 곡률과 동일한 곡률을 갖는 형상으로 가공(모깍기 가공)된다. When the
모깍기부(20)의 모깍기 에지에 의하여 생성된 칩은 만곡면(21A, 21B) 상부에 형성된 경사면(21A-1, 21B-1)에 의해서 안내되어 인서트(100) 외부로 배출된다. The chip generated by the fillet edge of the
이러한 경사면(21A-1, 21B-1)에 의하여 모깍기 가공시 발생한 칩은 인서트(100; 특히 모깍기부(20))와 피절삭물(200) 사이에 유입되지 않으며, 따라서 가공 공정은 칩에 의한 어떠한 악영향(예를 들어, 피절삭물 가공면 결함 발생)도 받지 않는다. Chips generated during the fillet processing by the
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to be within the scope of the following claims.
이와 같은 구조 및 기능을 갖는 본 발명에 따른 인서트는 다음과 같은 특징을 갖는다.The insert according to the present invention having such a structure and function has the following features.
분단 공정과 모깍기 공정을 수행하기 위하여 단일의 인서트를 사용함으로써 분단 공정 후 툴 홀더에서 분단 공정용 인서트를 제거하고 모깍기 공정용 인서트를 장착할 필요가 없다. 즉, 피절삭물에 대한 분단 공정이 종료된 후 인서트의 교체 없이 곧바로 모깍기 공정을 진행시킬 수 있어 전체적인 가공 시간을 크게 줄일 수 있다.The use of a single insert to perform the splitting and filleting process eliminates the need for removing the splitting insert from the tool holder after the splitting process and mounting the filleting insert. In other words, the cutting process can be performed immediately after the dividing process on the workpiece, without replacing the insert, thereby greatly reducing the overall processing time.
이와 함께, 분단 공정용 인서트와 모깍기 공정용 인서트를 단일의 인서트로 제작함으로써 인서트 제조 비용 및 제조 시간을 크게 줄일 수 있다. In addition, by manufacturing the insert for the splitting process and the insert for the filleting process as a single insert it is possible to significantly reduce the insert manufacturing cost and manufacturing time.
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