KR20090128410A - 절삭 인서트, 절삭 공구, 및 기계가공 방법 - Google Patents

절삭 인서트, 절삭 공구, 및 기계가공 방법 Download PDF

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Abstract

절삭 인서트 (21) 는 제 1 면, 제 2 면, 및 중간면을 갖는 본체를 갖는다. 중간면은 일반적으로 원통형 주면 (31) 및 주면으로부터 반경방향 안쪽으로 형성되는 적어도 하나의 오목한 면 (33) 을 갖고, 주면과 오목한 면은 제 1 면과 제 2 면 사이에 형성된다. 절삭날 (39) 은 주면 (31) 과 오목한 면 (33) 사이의 교차 구역에 의해 규정된다.

Description

절삭 인서트, 절삭 공구, 및 기계가공 방법{CUTTING INSERT, CUTTING TOOL, AND METHOD OF MACHINING}
본 발명은 일반적으로 절삭 인서트, 및 더 특별하게는 인덱서블 절삭 인서트에 관한 것이다.
밀링, 드릴링, 보링 (boring), 및 선삭 (turning) 과 같은 작업에서의 금속 기계가공과 같은 작업에 사용되는 절삭 공구에는 공구의 주 본체와 일체로 형성되는 절삭날 대신 사용되며 절삭날을 갖는 교체 가능한 절삭 인서트가 종종 제공된다. 하나 이상의 절삭날이 각각의 위치에서 작업물에 노출되게 하기 위해 다수의 상이한 위치로 돌려질 수 있는 인덱서블 절삭 인서트를 제공하는 것이 알려져 있다. 이러한 방식으로, 예컨대 절삭날이 마모될 때마다 새로운 절삭 인서트를 구입할 필요가 없게 된다.
다수의 위치로 인덱싱될 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 절삭 인서트는 제 1 면, 제 2 면, 및 중간면을 갖는 본체를 포함한다. 중간면은 일반적으로 원통형인 주면 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성되어 있는 적어도 하나의 오목한 면을 포함하고, 주면 및 오목한 면은 제 1 면 및 제 2 면 사이에 형성된다. 절삭날이 주면과 오목한 면 사이의 교차 구역에 의해 규정된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 기계가공 방법이 제공된다. 이 방법은 절삭 인서트를 공구 홀더에 장착하는 단계를 가지며, 절삭 인서트는 제 1 면, 제 2 면, 및 중간면을 갖는 본체를 포함하고, 중간면은 일반적으로 원통형인 주면 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성된 적어도 하나의 오목한 면을 포함하고, 주면 및 오목한 면은 제 1 면과 제 2 면 사이에 형성되고, 절삭날은, 오목한 면과 주면의 교차 구역에 의해 형성된 하나의 절삭날이 공구 홀더의 둘레를 넘어서 형성되고 작업 절삭날을 형성하도록 주면과 오목한 면 사이의 교차 구역에 의해 규정된다. 절삭 작업은 이 작업 절삭날을 사용하여 수행된다. 오목한 면과 주면의 교차 구역에 의해 형성된 다른 절삭날이 공구 홀더의 둘레를 넘어서 있고 작업 절삭날을 형성하도록 절삭 인서트의 장착을 변경한다.
도 1A 는 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 인서트의 사시도이며, 도 1B ~ 1D 는 도 1A 의 절삭 인서트의 세 개의 상이한 측의 평면도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 인서트를 사용하는 절삭 공구의 부분적으로 분해된 사시도이다.
본 발명의 실시형태에 따른 절삭 인서트 (21) 가 도 1A ~ 1D 에 나타나 있다. 절삭 인서트 (21) 는 제 1 면 (25), 제 2 면 (27) 및 중간면 (29) 을 갖는 본체 (23) 를 포함한다. 중간면 (29) 은 일반적으로 원통형인 주면 (31) 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성된 적어도 하나의 오목한 면 (33) 을 포함한다. 중간면 (29) 은 도 1A ~ 1D 에 나타낸 것과 같이 원형의 원통형일 수 있고, 하지만 이는 다른 일반적인 원통형상을 가질 수 있다. 도 1A ~ 1D 의 실시형태에서, 다수의 오목한 면 (33) 이 주면 (31) 을 다수의 부분으로 분할한다. 절삭 인서트 (21) 는 초경합금과 같이, 절삭 인서트를 만드는데 일반적으로 사용되는 어떠한 재료로도 만들어질 수 있다.
주면 (31) 및 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되지만 반드시 이러한 것은 아니다. 도 1A 및 1C 에 나타낸 것과 같이, 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되고, 모따기 면 (35) 이 주면 (31) 과 각각의 제 1 면 및 제 2 면 사이에 위치된다. 다른 모따기부 (37) 가 모따기 면 (35) 과 오목한 면 (33) 사이에 위치된다.
절삭날 (39) 이 주면 (31) 과 오목한 면 (33) 사이의 교차 구역에 의해 규정된다. 도 1A ~ 1D 에 나타낸 실시형태에서, 4 개의 오목한 면 (33) 이 있고, 이에 따라 오목한 면과 주면 (31) 사이에는 8 개의 교차 구역이 있다. 이러한 실시형태에서, 각각의 8 개의 교차 구역은 절삭날 (39) 을 규정한다.
제 1 면 (25) 및 제 2 면 (27) 은, 도 2 에 나타낸 것과 같은 각각 공구 홀더 (47) 의 바닥 받침면 (45) 에 대하여 인서트를 지지시키기 위해 일반적으로 평면인 지지면 (41 및 43) 을 각각 포함할 수 있다. 보통, 인서트 (21) 는 인서트 내의 구멍 (51) 을 통과하여 공구 홀더 (47) 의 암나사 구멍 (53) 안으로 들어 가게 되는 클램핑 나사 (49) 에 의해 받침면 (45) 에 조여질 것이다. 제거 가능한 카세트 (55) 를 포함하는 공구 홀더가 본 발명의 인서트와 관련하여 사용하기에 특히 적합하며 이는 본원에 참조로 관련된 공동적으로 양도된 SE 출원 제 0700859-2 에 더 자세하게 설명되어 있다. 암나서 구멍 (53) 은 카세트 (55) 에 제공될 수 있다. 평면 지지면 및 받침면은 논의를 위해 본 출원에 설명되어 있지만, 이 지지면 및 받침면은 편평하고/하거나 평면일 필요는 없고, 곡면형, 홈형이거나 또는 적절한 다른 형상일 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
공구 홀더 (47) 에는 또한 인서트가 클램핑 나사 (49) 를 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위해 인서트 (21) 상의 받침면을 위한 이상의 측방 받침면 (57) 이 제공될 수 있다. 도 1A ~ 1D 의 실시형태의 인서트 (21) 를 위해, 측방 받침면 (57) 이 도 2 에 나타낸 제거 가능한 카세트 (55) 에 제공되고, 인서트 (21) 의 특정 인덱스 위치에서 작업 절삭날 (39) 을 규정하지 않는 오목한 면 (33) 중 하나에 접한다. 카세트 (55) 가 있든 없든 인서트 (21) 가 장착되는 공구 홀더 본체 (61) 의 오목부 (59) 에 측방 받침면을 형성하는 것이 또한 알려져 있다.
인서트 (21) 의 각각의 절삭날 (39) 에 대응하는 숫자 또는 문자와 같은 식별 표시 (63) 가 제공될 수 있다. 표시 (63) 는 대개 제 1 및 제 2 면 (25 및 27) 상에 제공될 것이다.
도 2 에 나타낸 것과 같이 인서트 (21) 가 공구 홀더 (47) 에 장착될 때, 주면 (31) 은 릴리프 면 또는 여유면, 즉 본원에서는 작업물에 대한 인서트의 운동 방향으로 절삭날 (39) 을 따르는 면으로 정의되는 면을 규정한다. 인서트 (21) 에서, 오목한 면 (33) 은 경사면 (rake surface) 을 규정한다. 예컨대, 도 1B 및 1D 에 나타낸 것과 같이, 일반적으로 주면 (31) 에 인접한 오목한 면 (33) 의 제 1 부분 (65) 이 절삭 인서트의 중심 축선과 교차하는 평면을 따라 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성되어 있다. 제 1 부분 (65) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 2 부분 (67) 이 일반적으로 오목한 면에 의해 규정된 오목부 (69) 의 중심 (C) 쪽으로 상기 편면으로부터 안쪽으로 전향되어 있다. 제 2 부분 (67) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 3 부분 (71) 이 일반적으로 오목부 (69) 의 중심 (C) 으로부터 멀어지는 방향으로 형성되어 있다. 제 3 부분 (71) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 4 부분 (73) 은 실질적으로는 평면이다. 유반경면 (radiused surface) 이 제 4 부분 (73) 과 제 3 부분 (71) 사이에 제공될 수 있고 절삭 인서트를 공구 홀더 (47) 에 장착할 때 측방 받침면 (57) 에 대하여 절삭 인서트 (21) 를 위치시키는 데 도움을 줄 수 있다. 제 1, 2, 3 및 4 부분 (65, 67, 71, 및 73) 에 의해 규정된 것 외의 오목한 면 (33) 의 다른 형상이 제공될 수 있지만, 나타낸 형상은 칩 형성 및 파손을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 한 양태에 따른 기계가공 방법에 있어서, 절삭 인서트 (21) 가 공구 홀더 (47) 에 장착된다. 절삭 인서트 (21) 는 오목부 (33) 와 주면 (31) 의 교차 구역에 의해 형성된 한 절삭날 (39) 이 공구 홀더의 둘레를 넘어서 있고 작업 절삭날을 형성하도록 공구 홀더 (47) 에 장착된다. 절삭 작업은 작업 절삭날 (39) 에 의해 수행될 수 있고 절삭 인서트 (21) 의 장착은, 보통 절삭날 (39) 이 특정한 정도로 마모되거나 특정 시간동안 사용된 이후에 변경될 수 있으며, 따라서 다른 절삭날이 공구 홀더의 둘레를 넘어서 있고 작업 절삭날을 형성하게 된다.
본 출원에 있어서, "갖는다" 등의 용어의 사용은 개방적인 것으로서 "포함한다" 등의 용어와 동일한 의미를 가질 수 있으며 다른 구조, 재료, 또는 작용을 배제하지 않는다. 유사하게, "일(할) 수 있다" 또는 "할(일) 수도 있다" 등의 용어를 사용하는 것은 개방적인 것으로서 구조, 재료 또는 작용이 필요한 것은 아니다라는 것을 나타내려는 것이지만, 이러한 용어를 사용하지 않는다고 해서 구조, 재료 또는 작용이 필수적임을 나타내려는 것은 아니다. 구조, 재료 또는 작용은 현재 필수적인 것으로 고려되는 한 그러한 것으로 인정된다.
본 출원의 우선권인 스웨덴 특허출원 제 0700859-2 호 및 제 0700860-0 호의 기재는 본원에 참조되었다.
본 발명은 바람직한 실시형태에 따라서 설명 및 기재되었지만, 청구의 범위에 기재된 본원을 벗어나지 않는 한 변형 및 변경될 수 있음을 알아야 한다.

Claims (20)

  1. 제 1 면 (25), 제 2 면 (27), 및 중간면 (29) 을 갖는 본체 (23) 를 포함하고, 중간면은 일반적으로 원통형인 주면 (31) 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성된 적어도 하나의 오목한 면 (33) 을 포함하고, 주면 (31) 및 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되는 절삭 인서트 (21) 로서,
    이 주면 (31) 및 오목한 면 (33) 은 적어도 두 개의 날을 따라서 교차하고, 절삭날 (39) 이 주면 (31) 과 오목한 면 (33) 사이의 각각의 교차 구역에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 (21).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되는 절삭 인서트 (21).
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 주면 (31) 과 제 1 면 (25) 및 제 2 면 (27) 각각 사이에 모따기면 (35) 을 포함하는 절삭 인서트 (21).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 모따기면 (35) 과 오목한 면 (33) 사이에 다른 모따기부 (37) 를 포함하는 절삭 인서트 (21).
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면 (25) 및 제 2 면 (27) 은 각각 일반적으로 평면인 지지면 (41 및 43) 을 포함하는 절삭 인서트 (21).
  6. 제 1 항에 있어서, 다수의 오목한 면 (33) 을 포함하는 절삭 인서트 (21).
  7. 제 1 항에 있어서, 주면 (31) 과 함께 여덟 개의 절삭날 (39) 을 형성하는 네 개의 오목한 면 (33) 을 포함하는 절삭 인서트 (21).
  8. 제 1 항에 있어서, 각각의 절삭날 (39) 에 대응하는 식별 표시 (63) 를 포함하는 절삭 인서트 (21).
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 주면 (31) 은 릴리프 면을 규정하는 절삭 인서트 (21).
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 오목한 면 (33) 은 경사면을 규정하는 절삭 인서트 (21).
  11. 제 1 항에 있어서, 일반적으로 상기 주면 (31) 에 인접한 오목한 면 (33) 의 제 1 부분 (65) 은 절삭 인서트 (21) 의 중심 축선과 교차하는 평면을 따라 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성되는 절삭 인서트 (21).
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 주면 (31) 은 일반적으로 원형의 원통인 절삭 인서트 (21).
  13. 공구 홀더 (47) 및 이 공구 홀더에 장착되는 제 1 항에 따른 적어도 하나의 절삭 인서트 (21) 를 포함하는 절삭 공구.
  14. 제 1 면 (25), 제 2 면 (27), 및 중간면 (29) 을 갖는 본체 (23) 를 포함하고, 중간면은 일반적으로 원통형인 주면 (31) 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성된 적어도 하나의 오목한 면 (33) 을 포함하고, 주면 (31) 및 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되고, 절삭날 (39) 이 주면과 오목한 면 사이의 교차 구역에 의해 규정되는 절삭 인서트 (21) 로서,
    일반적으로 주면 (31) 에 인접한 오목한 면 (33) 의 제 1 부분 (65) 이 제 1 일반 방향으로 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성되어 있고 제 1 부분 (65) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 2 부분 (67) 이 오목한 면 (33) 에 의해 규정되는 오목부 (69) 의 중심 (C) 쪽으로 제 1 일반 방향으로부터 안쪽으로 전향되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 (21).
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 부분 (67) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 3 부분 (71) 이 일반적으로 오목부 (69) 의 중심 (C) 으로부터 멀어지는 방향으로 형성되어 있는 절삭 인서트 (21).
  16. 제 1 면 (25), 제 2 면 (27), 및 중간면 (29) 을 갖는 본체 (23) 를 포함하고, 중간면은 일반적으로 원통형인 주면 (31) 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성된 적어도 하나의 오목한 면 (33) 을 포함하고, 주면 (31) 및 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되고, 절삭날 (39) 이 주면과 오목한 면 사이의 교차 구역에 의해 규정되며, 일반적으로 상기 주면 (31) 에 인접한 오목한 면 (33) 의 제 1 부분 (65) 이 절삭 인서트 (21) 의 중심 축선과 교차하는 평면을 따라 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성되어 있는 절삭 인서트 (21) 로서,
    상기 제 1 부분 (65) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 2 부분 (67) 이 오목한 면 (33) 에 의해 규정되는 오목부 (69) 의 중심 (C) 쪽으로 일반적으로 상기 평면으로부터 안쪽으로 전향되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트 (21).
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 2 부분 (67) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 3 부분 (71) 이 일반적으로 오목부 (69) 의 중심 (C) 으로부터 멀어지는 방향으로 형성되어 있는 절삭 인서트 (21).
  18. 제 17 항에 있어서, 제 3 부분 (71) 으로부터 반경방향 안쪽에 위치된 오목한 면 (33) 의 제 4 부분 (73) 이 실질적으로 평면인 절삭 인서트 (21).
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 4 부분 (73) 과 제 3 부분 (71) 사이에 유반경면을 포함하는 절삭 인서트 (21).
  20. 기계가공 방법으로서,
    제 1 면 (25), 제 2 면 (27), 및 중간면 (29) 을 갖는 본체 (23) 를 포함하고, 중간면은 일반적으로 원통형인 주면 (31) 및 이 주면으로부터 반경방향 안쪽에 형성된 적어도 하나의 오목한 면 (33) 을 포함하고, 주면 (31) 및 오목한 면 (33) 은 제 1 면 (25) 과 제 2 면 (27) 사이에 형성되고, 절삭날 (39) 이 주면 (31) 과 오목한 면 (33) 사이의 교차 구역에 의해 규정되며, 오목한 면 (33) 과 주면 (31) 의 교차 구역에 의해 형성된 한 절삭날은 공구 홀더의 둘레를 넘어서 있고 작업 절삭날 (39) 을 형성하게 되는 절삭 인서트 (21) 를 공구 홀더에 장착 하는 단계,
    이 작업 절삭날 (39) 을 사용하여 절삭 작업을 수행하는 단계, 및
    상기 오목한 면 (33) 과 주면 (31) 에 의해 형성된 다른 절삭날 (39) 이 공구 홀더의 둘레를 넘어서 있고 작업 절삭날 (39) 을 형성하도록 절삭 인서트 (21) 의 장착을 변경하는 단계를 포함하는 기계가공 방법.
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