KR20080107315A - 인덱서블 엔드 밀링 인서트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하부측 (14), 상부측 (13) 및 상기 상부측 (13) 과 복수의 여유측 (15) 사이에 형성되고 각각 칩 제거 주 절삭날 (18) 및 절삭 인서트의 코너 (17) 를 통해 주 절삭날 (18) 로 이어지는 표면 닦기용 와이퍼날 (19) 을 포함하는 복수의 절삭날을 포함하는 유형의 인덱서블 엔드 밀링 인서트에 관한 것이다. 상기 인서트는 정사각형 기본 형상을 갖고, 4 개의 주 절삭날 (18) 및 4 개의 와이퍼날 (19) 을 갖고 각각의 와이퍼날은 주 절삭날 (18) 과 동일한 여유측 (15) 을 따라 위치하며, 주 절삭날 (18) 보다 낮은 위치에 있게 된다. 상기 와이퍼날 (19) 은 상기 부 여유면 (26) 에 대해 돌출되고 제 3 여유면 (32) 을 갖는 돌출 립 (31) 에 상부 경계선으로서 포함된다. 제 3 여유면은 일측을 따라 천이면 (36) 을 통해 상기 주 여유면 (22) 에 이어져 있고, 상기 주 여유면 (22) 은 상기 반대편 단부 (38, 39) 로부터 이들 사이의 최소폭을 갖는 구역 (40) 쪽으로 감소하는 폭을 갖는다.

인덱서블 엔드 밀링 인서트.

Description

인덱서블 엔드 밀링 인서트{AN INDEXABLE END-MILLING INSERT}

본 발명은 하부측, 상부측 및 상기 상부측과 복수의 여유측 사이에 형성되고 각각 칩 제거 주 절삭날 및 절삭 인서트의 코너를 통해 주 절삭날로 이어지는 표면 닦기용 와이퍼날을 포함하는 복수의 절삭날을 포함하고, 상기 개별 주 절삭날은 제 1 단부와 하부측에 대하여 상기 제 1 단부보다 높게 위치한 반대편의 제 2 단부 사이에서 아치형으로 연장되고, 상기 주 절삭날은 절삭날선의 내측에 위치한 칩 표면과 하부에 부 여유면이 있는 절삭날선 외부에 위치한 볼록한 아치형의 주 여유면 사이에서 한정되는 인덱서블 엔드 밀링 인서트에 관한 것이다.

EP 0956921 로부터, 상기 언급한 유형의 엔드 밀링용 절삭 인서트가 종래 알려져 있다. 이러한 절삭 인서트의 이점으로는, 무엇보다도, 절삭이 용이하고 균일한 칩 형성 및 주 절삭날의 전체 길이를 따라 양호한 칩 배출을 제공하는 동시에, 특히 상기 절삭날의 여유각이 전체 절삭날 길이를 따라 일정하기 때문에, 주 절삭날로서 양호한 강성 및 긴 서비스 수명을 갖는다는 점이다. 또 다른 이점으로는 주 절삭날의 기능적 여유 뿐만 아니라, 작업물 내에 생성되는 표면에 대한 와이퍼날의 기능적 여유 또한 신뢰 가능해진다는 점이다. 그로 인해, 절삭날의 여유면이 일찍 마모되는 것을 피하게 된다. 하지만, 상기 두 번째 이점은 절삭날이 단지 두 개의 가용 절삭날만을 포함한다는 단점을 희생하여 얻게 된다.

절삭 또는 칩 제거 가공 분야에서, 가능한 많은 가용 절삭날을 갖도록 하는 공구의 교체 가능한 절삭 인서트를 설계하고자 하는 목표가 꾸준히 존재한다. 이러한 점에서, 엔드 밀링 인서트도 예외가 아니다. 따라서, 절삭 인서트가 정사각형 또는 이와 유사한 기본 형상이 되도록 하여, 4 개의 교대로 가용한 절삭날을 갖는 엔드 밀링 인서트를 형성하기 위한 여러 제안들이 있었다. 예를 들면, EP 0787051. US 5597271, WO 96/35538 및 US 5810521 등이 있다.

하지만, 4 개의 날을 갖는 엔드 밀링 인서트의 설계 작업은, 엔드 밀링 커터 공구 및 절삭 인서트의 복잡한 공간 형상 때문에 만만치 않은 문제점들을 다수 포함하며, 그 중 가장 어려운 문제는 절삭 인서트의 서로 다른 여유를 설계하는 것이다. 따라서, 전방으로 인덱스된 절삭 인서트의 작용 절삭날 쌍, 즉 절삭 인서트에 대해 일정한 각을 이루는 주 절삭날 및 와이퍼날 뿐만 아니라, 작용 주 절삭날의 연장선 상의 비작용 와이퍼날 및 작용 와이퍼날의 연장선 상의 비작용 주 절삭날 또한 생성 표면으로부터 허용 가능한 여유를 얻을 필요가 있다. 보다 정확하게는, 상기 날 회전방향으로 후방인 여유면이 상기 날에 의해 가공된 평면인 바닥면과 접촉하지 않도록, 작용 와이퍼날은 양호한 접선방향 또는 회전방향 여유를 가져야 하며, 이와 동시에 상기 와이퍼날의 연장선 상의 비작용 주 절삭날은 상기 바닥면과 접촉하지 않기 위해 반경 방향 여유를 가져야 한다. 이와 유사한 방식으로, 상기 바닥면과 90°각도인 숄더 또는 숄더면을 생성하는 작용 주 절삭날 은, 회전 방향으로 후방인 여유면이 상기 숄더면과 접촉하지 않도록 접선방향 여유를 가져야 하며, 이와 동시에 상기 주 절삭날의 연장선 상의 비작용 와이퍼날 또한 상기 숄더면과 접촉하지 않아야 한다.

상기 언급한 문제점들에 대한 기본적이고 기하학적으로 작용하는 해결 방법이 EP 0787051 및 US 5597271 에 나타나 있다. 보다 정확하게는, 이러한 두 문헌에 개시된 절삭 인서트 설계는 와이퍼날이 절삭날의 하부쪽으로 및 하나의 동일한 여유측을 따라 위치한 주 절삭날에 대해 낮은 위치에 있도록 하는 개념에 기초하고 있다. 그와 같은 방법에 있어서, 와이퍼날은 한편으로 절삭 인서트가 부속 밀링 커터 본체 내에 양의 축선 각으로 팁-인 되어 있는 상태로 바닥면으로부터 허용 가능한 여유를 갖고 작용할 수 있으며, 다른 한편으로는 절삭 인서트의 인덱싱 후에 숄더면과 접촉하지 않은 상태로 비작용 상태가 될 수 있다. 이러한 효과는 절삭 이서트가 음의 반경 각으로 팁-인 되어 유지된다는 사실에 의해 얻어진다. 명확성을 위해, 축선 각 및 반경 각은 밀링 커터 본체 내에 형성되고 절삭 인서트의 하부측이 가압되는 지지 표면의 입체 기하학적 위치에 의해 결정된다.

상기 2 개의 문헌이 기하학적 문제의 기본 컴플렉스가 어떻게 해결되어야 할 지에 관한 이론적인 조건들을 제공해 주는데도 불구하고, 그 두 가지 해결 방법은 어떤 면에서는 충분하지 못하다. 따라서, 그 기본 설계에서, 2 개의 절삭 인서트는 직선인 주 절삭날을 갖는 것으로 구체적으로 설명되어 있으며, 추가로, 주 절삭날이 일반적으로 곡선 형태가 되도록 하는 가능성이 지적되었다. 하지만, 두 경우 모두에 있어서, 주 절삭날과 와이퍼날의 접속은 실제 절삭 인서트 제조에 적 합하지 않은 종류의 것이다.

이와 관련하여, 문제되는 종류의 절삭 인서트는, 예컨대 초경합금의 형성시, 보통 프레스 본체 내에 분말 덩어리를 압축 성형한 후 소결하여 제조된다. 압축 성형은 한편으로는 상기 절삭 인서트의 여유측의 형성을 결정하는 다이와, 다른 한편으로는 상기 절삭 인서트의 상부측 및 하부측이 원하는 형상이 되도록 하는 2 개의 스탬프를 포함하는 공구 내에서 발생한다. 가압 작업이 한편으로 정밀하게 수행되도록 하고, 다른 한편으로 성형 공구로부터 가압 본체를 해제할 수 있도록 하기 위하여, 절삭 인서트의 전체 형상을 함께 한정하는 서로 다른 부분면이 서로간에 어떠한 뾰족하거나 단절된 천이부도 포함하지 않을 것을 요한다. 또한, 개별 부분면은 여유각이 너무 좁아서도 안되는데, 그렇지 않은 경우 프레스 본체가 분리될 때 손상될 수 있기 때문이다. 이러한 이유로, 서로 다른 부분면은 매끄럽게 둥글게 되는 것이 중요하다.

본 발명의 목적 및 특징

본 발명은 종래 EP 07870501 및 US 5597271 에 개시된 엔드 밀링 인서트의 단점을 제거하고, 개선된 엔드 밀링 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명의 주 목적은 실제 올바르게 작용하는, 4 개의 날을 갖는 엔드 밀링 인서트로서, EP 0956921 에 공지된 절삭이 용이하고 곡선인 주 절삭날과, EP 0787051 및 US 5597271 에 공지된 이론적인 기하학적 해법의 이점을 결합한 엔드 밀링 인서트를 제공하는 것이다. 다시 말해, 본 발명은,

a) 칩 형성이 양호하고 융통성 있는 칩 배출이 가능하고, 절삭 인서트의 긴 서비스 수명을 보장하면서 고르게 천천히 마모되는, 절삭이 용이하고 강한 4 개의 주 절삭날을 가지며,

b) 한편으로는 작용 상태에서 생성된 바닥면에 양호한 표면 닦기 효과를 내고, 다른 한편으로 비작용 상태에서 작용 상태의 주 절삭날에 의해 생성된 숄더면으로부터 신뢰할 만한 여유를 갖는 4 개의 와이퍼날을 가지며,

c) 작용 와이퍼날의 연장선 상의 비작용 주 절삭날이 상기 와이퍼날로부터 양호한 반경 방향 여유를 얻도록 보장하는 엔드 밀링 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 추가적인 목적은 엔드 밀링 인서트의 서로 다른 부분면이 매끄럽게 둥글게 되어 절삭 인서트의 합리적이고 효과적인 직렬 제조를 가능하게 하는 엔 드 밀링 인서트를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 절삭 인서트의 안정적인 고정을 위해 상대적으로 넓은 하부측 또는 기저면을 갖는 엔드 밀링 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 본 발명의 주 목적은 청구항 1의 특징부에 한정된 특징에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 엔드 밀링 인서트의 바람직한 실시형태는 청구항 2 및 청구항 3에서 추가적으로 한정된다.

이하에서, 본 발명에 따른 절삭 인서트의 바람직한 실시형태를 여러 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 우선, 절삭 인서트와 협동하는 밀링 또는 기본체에 대해 상세히 설명한 후, 절삭 인서트에 대해 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4 에 도시된 조립된 밀링 커터 공구는, 기본체 (1) 및 복수의 절삭 인서트 (2) 를 포함하고, 각 도면에는 그 중 하나만이 도시되어 있다. 기본체 또는 밀링 커터 본체 (1) 는 'C' 로 나타낸 중심 축선 주위로 회전 (R) 방향으로 회전 가능하고, 회전 대칭인 포락면 (3) 뿐만 아니라 전방 단부면 (4) 을 갖는다. 상기 포락면 및 단부면에서, 복수의 칩 포켓 (5) 이 개방되고, 칩 포켓 각각은 절삭 인서트 (2) 를 수용하기 위한 인서트 시트 (seat) (6) 를 포함한다. 예를 들면, 칩 포켓과 절삭 인서트의 수는 각각 세 개이다.

이 경우, 인서트 시트 (6) 는 절삭 인서트의 하부측이 가압될 수 있는 평면형 바닥면 (7) 뿐만 아니라 절삭 인서트의 여유측 (clearance side) 이 가압될 수 있는 두 개의 측면 지지면 (8, 9) 을 포함한다. 보다 정확하게는, 측면 지지면 (8) 은 축선 방향 절삭력을 전달하기 위한 목적이며, 측면 지지면 (9) 은 반경 방향 절삭력을 전달하고 바닥면 (7) 은 접선 방향 절삭력을 전달하게 된다.

절삭 인서트 (2) 는 조임 요소 (10) 에 의해 인서트 시트 (6) 에 고정되고, 이 경우 조임 요소 (10) 는 수나사 및 원뿔형 헤드를 갖는 스크류 형태이다. 스크류는 절삭 인서트 내에 있는 관통구 (11) 를 통해 들어와서 바닥면 (7) 에서 개구되어 있는 구멍 (12) 내의 암나사에 결합된다. 스크류 (10) 가 강으로 만들어지고, 그에 의해 특정한 고유의 탄성을 갖는다는 사실에 의해, 이 스크류는 바닥면 (7) 쪽으로 수직 하강하는 축선 방향 힘 뿐만 아니라, 절삭 인서트를 측면 지지면 (8, 9) 에 대해 동시에 가압하는 측방향 힘을 절삭 인서트에 가하게 된다.

도 3 및 도 4 에는, 절삭 인서트 (2) 가 인서트 시트 내에 팁-인 (tipping-in) 위치에 있게 되도록 인서트 시트 (6) 가 어떻게 형성되어 있고 또한 기본체 (1) 내에 입체-기하학적으로 (solid-geometrically) 위치하는가를 나타낸다. 보다 정확하게는, 절삭 인서트는 특정한 축선 방향의 양의 팁-인 각 (α) 와 특정한 음의 반경 방향 팁-인 각 (β) 으로 팁-인 된다. 상기 팁-인 각 (β) 은 절삭 인서트의 상부측이 기본체의 중심 축선 (C) 과 절삭 인서트의 주변 작용 절삭날 사이의 가상 반경 (r) 과 형성하는 각으로 정의되며, 실제로 6 ~ 16°의 범위 내일 수 있다. 이와 유사한 방식으로, 각 (α) 은 절삭 인서트가 중심 축선 (C) 에 대해 축선 방향으로 기울어진 각으로 정의된다. 실제로, 각 (α) 은 10 ~ 25°범위 내에서 변화한다. 예를 들면, α 는 15°이고 β 는 10°이다.

"공칭" 여유 및 "기능적" 여유

본 발명에 따른 절삭 인서트가 한편으로 기본체 옆에 따로 떨어져 있을 때, 및 기본체 내에 장착되어 있을 때를 고려하는 경우에, 절삭 인서트의 특성을 구별하는 것이 중요하다. 첫 번째 상태에서, 절삭 인서트는 일반적으로 평면도 또는 측면도 중 하나에서 일반적으로 고려 및 정의되며, 발생 여유는 공칭이고, 절삭 인서트 자체의 중심 축선 뿐만 아니라 그 상부측 및 하부측에도 관계된다. 하지만, 기본체 내에 장착된 상태에서, 절삭 인서트의 여유는 기능적이며 기본체의 형상에 좌우된다. 다시 말해, 발생 여유 및 여유각은 공칭, 즉 절삭 인서트에 대해서만 특수한 경우인지, 또는 기능적, 즉 공구 내에 팁-인 되어 있는 상태인지에 따라 달라진다.

본 발명에 의하여, 작용 절삭날의 연장선 상의 비작용 절삭날이 모든 좌표 방향에서 두 개의 생성된 표면으로부터 넉넉한 여유를 얻게 되는 동시에, 강력하고 절삭이 용이한 주 절삭날과 동일한 수의 와이퍼날이 결합된, 4 개의 날을 갖는 엔드 밀링 인서트를 직렬-제조하기 위한 조건이 제공된다.

본 발명에 따른 엔드 밀링 인서트의 바람직한 실시 형태

이제, 도 5 내지 도 9 를 참조하면, 절삭 인서트 (2) 는 정사각형 기본 형상을 갖고, 상부측 (13) 과 하부측 (14) 및 상부측과 하부측 사이에서 연장하는 4 개의 여유측 또는 여유 플랭크 (15) 을 포함하며, 이는 하부측과는 둔각을 형성하고 상부측과는 예각을 형성하는 것을 나타낸다. 상부측과 여유측 사이의 천이부에 는 절삭날이 형성되고, 이는 코너 (17) 에서 서로 만나고, 절삭 인서트 주위를 따라 연속적인 절삭날을 함께 형성한다. 보다 정확하게는, 절삭 인서트는 4 개의 칩 제거 주 절삭날 (18) 및 4 개의 표면 닦기용 와이퍼 날 (19) 을 포함한다. 절삭날은, 비작용 주 절삭날과 구별되도록 하기 위해 '18a' 로 표시한 작용 주 절삭날이, 작용 주 절삭날로서 동일한 코너 (17a) 에 연결되어 있는 와이퍼 날 (19a) 과 협동하는 방식으로 쌍으로 협동한다. 다른 절삭날 (18, 19) 은 동시에 비작용 상태에 있다. 이는 동시에 비작용인 주 절삭날 및 와이퍼 날이 개별 여유측 (15) 에 속한다는 것을 의미한다. 따라서, 주 절삭날 (18a) 의 연장선 상에 나타나 있는 와이퍼날 (19) 은 주 절삭날 (18a) 이 작용중일 때 작용하지 않는다. 이와 유사하게, 와이퍼날 (19a) 의 연장선 상에 나타나 있는 주 절삭날 (18) 은 와이퍼날 (19a) 이 작용중일 때는 작용하지 않는다. 코너 (17) 는 주 절삭날과 와이퍼날 사이의 천이부를 형성하는 가장자리 부분이다. 예를 들면, 모든 절삭날은 공통의 무단인 주위 절삭날선 (20) 을 따라 서로의 연장선 상에서 이어지며, 절삭날선은 통상의 방식으로 이는 가느다란 강화 베벨 (0.05 ~ 0.20 ㎜) 의 형태이다.

주 절삭날 (18) 은 한편으로 절삭날선 (20) 내측에 위치한 칩 표면 (21) 과, 다른 한편으로 절삭날선 바로 아래에 위치한 외부 주 여유면 (22) 사이에 한정된다. 칩 표면 (21) 은 오목한 기본 형상을 갖고 절삭날선으로부터 랜드 (land) (24) 를 따라 경계선 (23) 으로까지 연장하며, 랜드 (24) 는 절삭 인서트의 상부측 (13) 의 중심부를 형성하게 된다. 와이퍼날 (19) 근방의 개별 칩 표면은 '21a' 로 표시된다.

상기 실시형태에서, 절삭 인서트의 하부측 (14) 은 평면이고 기본체 (1) 의 인서트 시트 (6) 내의 평면형 바닥면 (7) 에 대해 적용된다. 보다 정확하게는, 하부측 (14) 은 정사각형 형상이며, 서로 직각으로 만나는 4 개의 직선인 경계선 (25) 에 의해 한정된다. 하부측 (14) 은 기저면을 형성한다. 기저면이 넓을수록, 절삭 인서트의 바닥면 (7) 에 대한 절삭 인서트의 접합은 더 안정하게 된다.

주 여유면 (22) 아래에는, 부 여유면 (26) 이 형성되며, 이는 하부 지지면 또는 지지 플랭크 (27) 에 이어져 있다. 이러한 부분면은 경계선 (28, 29) 에 의해 이격된다. 각 개별 지지 플랭크 (27) 는 볼록하게 둥글게 되어 있는 두 코너면 (30) 사이에서 연장한다. 지지 플랭크 (27) 는 경계선 (25) 및 경계선 (29) 이 서로 평행한 결과로서 균일하게 좁은 평면으로 구성된다. 본 발명의 실현을 위해 중요한 두 여유면 (22, 26) 의 형상을 이하에 상세히 설명될 것이다.

개별 와이퍼날 (19) 은 돌출 립 (lip) 또는 돌출부 (31) 상에 형성되고, 돌출부 (31) 는 쐐기형 단면을 갖는다. 보다 정확하게는, 와이퍼날 (19) 은 제 3 여유면 (32) 을 위한 상부 경계선을 형성하고, 이 여유면은 실시예에서 하부 경계선 (33) 을 거쳐 부 여유면 (26) 에 이어져 있다. 측방향으로는, 상기 면 (32) 은 실질적으로 수직인 경계선 (34, 35) 에 의해 한정되는데, 경계선 (34) 은 주 여유면 (22) 쪽으로 천이면 (36) 에 인접하며, 경계선 (35) 은 코너 가장자리 (17) 아래의 코너 여유면 (37) 에 인접하고 있다. 주 여유면 (22) 은 제 1 경계선 (38) 및 제 2 경계선 (39) 사이에서 연장하며, 이들 경계선은 개별 주 절삭날 (18) 의 제 1 및 제 2 단부를 한정한다. 제 3 여유면 (32) 은 평면이거나 또는 약간 오목할 수 있는 반면, 상기 면 (36, 37) 은 볼록한 아치형이다.

도 8 에 명확히 나타나 있는 바와 같이, 와이퍼날 (19) 은 주 절삭날 (18) 에 대해 낮게 되어 있으며, 다시 말해 주 절삭날보다 절삭 인서트의 하부측 (14) 에 더 가까이 위치하고 있다. 주 절삭날 (18) 은 제 2 단부 (39) 근방에 위치한 최고점과 제 1 단부 (38) 에 더 가까운 최저점을 갖는다. 도 8 에 따른 측면도에 보이는 바와 같이, 제 2 단부 (39) 최근방에 위치한 주 절삭날 (18) 의 일부분은 볼록 아치 형상을 갖는 반면, 제 1 단부 (38) 의 최근방에 위치한 부분은 오목 아치 형상을 갖는다.

도 7 에 따라 절삭 인서트를 상부 평면도 상에서 바라볼 때, 와이퍼날 (19) 은 주 절삭날 (18) 의 가상의 연장의 다소 외부쪽에 위치한다. 하지만, 와이퍼날이 주 절삭날의 연장 방향에 대해 측방향으로 변위된 길이는 0.001 ~ 0.1 ㎜ 범위 내이며, 따라서 변위는 육안으로는 확인할 수 없다.

이와 관련하여, 와이퍼날 (19) 은 또한 주 절삭날 (18) 의 가상의 연장선의 내측에 위치할 수도 있다. 하지만, 와이퍼날이 더 내측에 위치할수록, 와이퍼날 뒤쪽, 즉 제 3 여유면 (32) 을 따라 기능적 여유가 더 나빠진다.

이제, 도 7 에서의 서로 다른 단면 A-A, B-B 및 C-C 에서 절삭 인서트의 공칭 경사 각 (γ), 절삭날 각 (ε) 및 여유각 (λ) 을 나타내는 도 12 를 참조하기로 한다. 주 절삭날 (18) 이 최고점을 갖는 단면 A-A 에서, 경사 각 (γ) 은 여유각 (λ) 보다 상당히 크다. 따라서, 구체적인 예에서, 경사 각 (γ) 은 27.7°, 여유각 (λ) 은 2.3° 및 절삭날 각 (ε) 은 60°이다. 대략 주 절삭날 (18) 이 최저점을 갖는 곳에 위치한 단면 B-B 에서, 경사 각 (γ) 은 단면 A-A 에서보다 훨씬 작고, 여유각 (λ) 은 단면 A-A 에서보다 훨씬 크다. 실시예에서, 경사 각 (γ) 및 여유각 (λ) 은 14°이며, 절삭날 각 (ε) 은 62°이다. 이러한 극한값 사이에서, 각 (γ) 및 각 (λ) 은 주 절삭날의 두 단부 사이에서 본질적으로 연속적으로 변하는 반면, 절삭날 각 (ε) 은 실질적으로 60° 범위 내의 실질적으로 일정한 값을 유지한다. 보다 정확하게는, 경사 각 (γ) 은 최고에 위치한 단부 (39) 로부터 최저에 위치한 단부 (38) 쪽으로 감소되는 반면, 여유각 (λ) 은 단부 (39) 로부터 단부 (38) 쪽으로 증가한다.

와이퍼날 (19) 을 가로지르는 단면 C-C 에서, 경사 각은 0°로 감소하였고 절삭날 각 (ε) 은 68°로 증가하였으며, 제 3 여유면 (32) 의 여유각 (λ) 은 22° 로 증가하였다.

도 5 내지 도 9 를 새로 참조하면, 개별 주 절삭날 (18) 을 따른 주 여유면 (22) 은 두 개의 반대편 단부 (38, 39) 로부터 '40' 으로 표시된 영역의 최소 폭 쪽으로 감소하는 폭을 갖는다. 이 영역은 절삭 인서트의 두 코너 사이의 대략 중간 지점, 즉 대략 개별 여유측의 중심을 따라 위치한다. 주 여유면 (22) 의 폭의 이러한 감소의 이유는 이하와 같다.

하부 지지 플랭크 (27) 는 평면형 표면인 반면, 주 여유면 (22) 은 볼록한 아치형이다. 부 여유면 (26) 은 평면형 표면 (27) 과 아치형 표면 (22) 사이의 천이면 또는 소위 자유형 표면을 형성하기 때문에, 절삭 인서트를 따라 상부 방향으로, 보다 정확하게는 볼록도를 결정하는 반경이 영역 (40) 에서 대략 최소가 되었다가, 그 후 여유측의 두 코너 쪽으로 계속적으로 증가하도록 상기 표면 (26) 의 볼록도는 계속해서 증가하게 된다. 만약 주 여유면 (22) 이 그의 전체 길이를 따라 균일한 폭이라면, 상기 표면 (26) 의 이러한 볼록도는 허용 가능한 기능적 여유를 방지할 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 10, 11, 13 및 도 14 를 참조하여 자세히 하기로 한다.

도 10 에서, 숄더면 또는 숄더 (42) 뿐만 아니라 숄더면 (42) 에 실질적으로 직각인 바닥면 (43) 이 생성되는 작업물 (41) 에 인접한 작용 상태의 절삭 인서트 (2) 가 나타나 있다. 도 11 에 나타난 상태에서, 절삭 인서트는 양의 축선 각 (α) (실시예에서는 15°) 으로 팁인 된다. 그렇게 하여, 와이퍼날 (19a) 은 표면 닦기 효과 (발생하는 요철이 제거되지만 적합한 칩은 제거되지 않는다) 를 제공함과 동시에, 작용 주 절삭날 (18a) 에 의해 주요한 칩 제거가 이루어진다. 제거되는 칩은, 주 절삭날 (18a) 을 따라 대략 두께가 균일하고, 코너 가장자리 (17a) 를 따라 계속적으로 두께가 감소하게 된다.

도 10 에 명확하게 나타난 바와 같이, 주 절삭날 (18a) 의 연장선 상의 비작용 와이퍼날 (19) 은 숄더면 (42) 으로부터, 보다 정확하게는 도 4 에 따른 음의 반경 방향 팁-인 (β) 의 결과로서 양호한 여유를 갖는다. 이와 동시에, 작용 와이퍼날 (19a) 은 도 13 에 보이는 바와 같이 (도 10 의 단면 D-D), 양호한 접선방향 또는 회전 방향 여유를 갖는다. 제 3 여유면 (32) 의 여유각 (λ) 이 충 분히 큰 값 (22°) 을 갖는다는 사실에 의해, 따라서 상기 표면 (32) 는 생성된 바닥면 (43) 으로부터 신속히 분리된다. 제 3 여유면 (32) 의 후방에는, 회전 방향 (R) 에서 바라보았을 때, 절삭 인서트의 다른 여유면, 즉 표면 (26, 27) 들은, 생성된 표면 (43) 으로부터 양호한 여유를 갖는다. 실제로, 상기 표면 (26, 27) 은 상기 표면 (43) 과 실질적으로 평행할 수 있고, 따라서 절삭 인서트의 기저면, 즉 하부측 (14) 은 최적으로 커지게 된다.

절삭 인서트가 축선상으로 기울어져 있는 경우, 작용 와이퍼날 (19a) 이 전방/하부 쪽으로 회전되는 것과 동일한 방식으로, 주 여유면 (22) 과 부 여유면 (26) 사이의 경계선 (28) 또한 전방/하부 쪽으로 회전될 것이다. 주 절삭날 (18) 을 따르는 주 여유면 (22) 이 그 전체 길이를 따라 폭이 균일한 경우, 비작용 주 절삭날 (18) 의 경계선 (28) 은 생성된 표면 (42) 에 대해 끌리게 되거나 그 생성된 표면 (42) 에 매우 근접하게 위치하게 된다. 하지만, 여유면 (22) 의 폭이 상기와 같은 방식으로 감소되었다는 사실에 따른 결과로서, 비작용 주 절삭날은, 도 14 (도 10 에서 단면 E-E) 에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 표면 (43) 으로부터 양호한 반경 방향 여유를 얻게 될 것이다. 다시 말해, 작용 와이퍼날로부터의 양호한 접선 방향 여유 뿐만 아니라, 작용 와이퍼날의 연장선 상에 있는 비작용 주 절삭날의 양호한 반경 방향 여유 또한 보장된다.

따라서, 본 발명에 의하여, 작용 절삭날의 연장선 상의 비작용 절삭날이 모든 좌표 방향에서 두 개의 생성된 표면으로부터 넉넉한 여유를 얻게 되는 동시에, 협동하는 작용 절삭날 쌍이 작업물에서 서로 90°의 각을 이루는 매끄러운 면을 생 성하도록 강력하고 쉽게 절삭하는 주 절삭날과 동일한 수의 와이퍼날이 결합된, 4 개의 날을 갖는 엔드 밀링 인서트를 직렬-제조하기 위한 조건이 제공된다.

본 발명의 가능한 변형예

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 도시된 실시형태에만 한정되는 것은 아니다. 따라서, 서로 기계적으로 체결되는 (톱니 접속) 암수 요소를 포함하는 현대식 상호 접속 유형을 통하여 절삭 인서트를 기본체와 접속하는 것, 또한 스크류가 아닌 다른 조임 요소, 예컨대 클램프, 쐐기 등에 의해 고정하는 것 또한 가능하다. 또한, 도면에 예시한 것과 같은 연속적이고 매끄러운 면을 이용하는 대신, 복수의 연속적인 표면에 의해, 일반적으로 볼록하고 이중 곡면 형상을 갖는 주 절삭날이 제공될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 회전 가능한 기본체 및 복수의 교체 가능한 절삭 인서트로 구성되는 엔드 밀 형태의 밀링 커터 공구의 사시도.

도 2 는 기본체로부터 일정 간격 떨어진 절삭 인서트 및 이를 위한 조임 나사를 나타내는 분해 사시도.

도 3 은 도 1 에 따른 공구의 측면도.

도 4 는 상기 절삭 공구의 일단면도.

도 5 는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 확대된 상면 사시도.

도 6 은 상기 절삭 인서트의 하면 사시도.

도 7 은 상기 절삭 인서트의 상부 평면도.

도 8 은 상기 절삭 인서트의 측면도.

도 9 는 상기 절삭 인서트의 하부 평면도.

도 10 은 작업물의 숄더 및 하면에 근접하여 작용 중인 절삭 인서트의 정면도.

도 11 은 도 10 에 따른 절삭 인서트가 일정한 축선 방향 팁-인 (tipping-in) 위치에서 기울어진 것을 나타내는 측면도.

도 12 는 도 7 에서의 세 개의 확대된 상세 단면 A-A, B-B 및 C-C 을 나타내는 도.

도 13 은 도 10 에서의 단면 D-D 를 나타내는 도.

도 14 는 도 10 에서의 단면 E-E 를 나타내는 도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

01 기본체 02 절삭 인서트

03 포락면 04 단부면

05 칩 포켓 06 인서트 시트

07 바닥면 08 측면 지지면

09 측면 지지면 10 조임 요소

11 관통구 12 구멍

13 상부측 14 하부측

15 여유 플랭크 17, 17a 코너

18, 18a 주 절삭날 19, 19a 와이퍼날

20 절삭날선 21 칩 표면

22 주 여유면 23, 25 경계선

28, 29 경계선 24 랜드

26 부 여유면 27 지지 플랭크

31 돌출부 32 제 3 여유면

33,34 경계선 36 천이면

37 여유면 38 제 1 단부

39 제 2 단부 42 숄더

43 바닥면

Claims (3)

1. 하부측 (14), 상부측 (13) 및 상기 상부측 (13) 과 복수의 여유측 (15) 사이에 형성되고 각각 칩 제거 주 절삭날 (18) 및 절삭 인서트의 코너 (17) 를 통해 주 절삭날 (18) 로 이어지는 표면 닦기용 와이퍼날 (19) 을 포함하는 복수의 절삭날을 포함하고, 상기 개별 주 절삭날 (18) 은 제 1 단부 (38) 와 하부측 (14) 에 대하여 상기 제 1 단부 (38) 보다 높게 위치한 반대편의 제 2 단부 (39) 사이에서 아치형으로 연장되고, 상기 주 절삭날 (18) 은 절삭날선 (20) 의 내측에 위치한 칩 표면 (21) 과 하부에 부 여유면 (26) 이 있는 절삭날선 외부에 위치한 볼록한 아치형의 주 여유면 (22) 사이에서 한정되는 인덱서블 엔드 밀링 인서트로서,

   상기 인서트는 정사각형 기본 형상을 갖고, 4 개의 주 절삭날 (18) 및 4 개의 와이퍼날 (19) 을 갖고 각각의 와이퍼날은 주 절삭날 (18) 과 동일한 여유측 (15) 을 따라 위치하며, 주 절삭날 (18) 보다 낮은 위치에 있으며,

   상기 개별 와이퍼날 (19) 은 상기 부 여유면 (26) 에 대해 돌출되고 제 3 여유면 (32) 을 갖는 돌출 립 (31) 에 상부 경계선으로서 포함되며, 제 3 여유면은 일측을 따라 천이면 (36) 을 통해 상기 주 여유면 (22) 에 이어져 있고 상기 주 여유면 (22) 은 상기 반대편 단부 (38, 39) 로부터 이들 사이의 최소폭을 갖는 구역 (40) 쪽으로 감소하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 엔드 밀링 인서트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주 여유면 (22) 의 구역 (40) 은 상기 개별 여유측 (15)의 중심 부근에서 최소 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 엔드 밀링 인서트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   바닥에서, 상기 제 3 여유면 (32) 은 상기 부 여유면 (26) 에 이어져 있는 것을 특징으로 하는, 인덱서블 엔드 밀링 인서트.

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