KR20100120840A

KR20100120840A - 절삭 공구 및 절삭 공구용 인서트

Info

Publication number: KR20100120840A
Application number: KR1020090039681A
Authority: KR
Inventors: 최창희; 박창규
Original assignee: 대구텍 유한회사
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-11-17
Also published as: WO2010128706A1; US20120051852A1; CN102421556A; JP2012525267A; BRPI0924610A2; KR101105058B1; US9211597B2; JP5442108B2; EP2427290A1; EP2427290A4

Abstract

본 발명은 금속 소재를 가공하기 위한 절삭 공구와 이 절삭 공구에 절삭 인서트를 장착하기 위한 절삭 공구용 절삭 인서트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 절삭 공구는 하나 이상의 절삭부를 가진 절삭 공구이며, 하나 이상의 절삭부는 절삭 인서트와, 절삭 공구의 몸체 상에 형성되어 절삭 인서트를 수용하는 인서트 포켓을 포함한다. 인서트 포켓은 하나 이상의 톱니 형상 돌출부를 구비하는 상부면과, 후방 지지면과, 하부 지지면을 포함하며, 절삭 인서트는 인서트 포켓의 하나 이상의 톱니 형상 돌출부에 접촉하는 상부면과, 인서트 포켓의 후방 지지면과 접촉하는 제1 측면과, 인서트 포켓의 하부 지지면과 접촉하는 하부면을 포함한다. 절삭 인서트의 상부면은 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서, 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 돌출부와 접촉하는 하나 이상의 외향 경사면과, 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 돌출부와 유격을 두고 위치하는 하나 이상의 내향 경사면을 포함한다.

절삭 공구, 절삭 인서트, 인서트 포켓, 슬롯, 스크류, 돌출부, 오목부, 세레이션

Description

절삭 공구 및 절삭 공구용 인서트{CUTTING TOOL AND CUTTING INSERT FOR THE SAME}

본 발명은 금속 소재 등을 가공하기 위한 절삭 공구와 이 절삭 공구에 사용되는 절삭 인서트에 관한 것이다.

절삭 인서트를 사용하는 종래의 절삭 공구들은 절삭 인서트를 커터 몸체에 고정하기 위한 다양한 수단을 사용한다. 일부 절삭 공구들에서는 나사 보어들이 커터 몸체에 구비되어 있고, 이에 대응되는 관통 보어들이 절삭 인서트에 구비되어 있다. 절삭 인서트는 스크류에 의해 커터 몸체에 직접 고정된다. 그러나, 이러한 방식에서는 커터 몸체에 있는 나사 보어를 제조하기 위하여 다양한 금속 절삭 작업을 요구할 뿐만 아니라, 나사 보어로 인하여 커터 몸체가 약해질 수 있다. 또한, 절삭 공구의 손상 시에는 스크류의 파손된 부분이 커터 몸체의 나사 보어 안으로 들어갈 수 있다.

다른 종래 기술로는 웨지를 이용하여 절삭 인서트를 고정하는 구조가 있다. 미국특허 제7,390,150호는 웨지와 세레이션을 이용하여 절삭 인서트를 고정하는 절삭 공구에 관한 것이다. 도1 및 도2에는 이러한 종래 기술의 절삭 공구가 도시되 어 있다. 툴 홀더 바디(1)는 원판 형상이며, 외주면에 등간격으로 배열되어 있는 복수 개의 인서트 포켓(3)을 구비한다. 각각의 인서트 포켓(3)에는 절삭 인서트(2)와 웨지(4)가 수용된다. 절삭 인서트(2)의 상부면에는 세레이션(2')이 형성되고, 인서트 포켓(3)의 상부면에는 절삭 인서트(2)의 세레이션(2')에 대응되는 세레이션(3')이 형성되어, 인서트 포켓(3)에 절삭 인서트(2)가 장착될 때, 절삭 인서트(2)의 세레이션(2')과 인서트 포켓(3)의 세레이션(3')이 서로 결합한다. 웨지(4)는 인서트 포켓(3) 내에서 절삭 인서트(2)의 하부에 위치한다. 스크류(5)는 웨지(4)의 나사 구멍을 통해 인서트 포켓(3)의 나사 구멍에 체결되며, 스크류(5)가 인서트 포켓(3)의 나사 구멍으로 전진함에 따라 웨지(4)도 인서트 포켓(3)의 나사 구멍 방향으로 함께 전진한다. 웨지(4)는 외부에서 내부로 테이퍼진 형상을 갖고 있으므로, 웨지(4)가 인서트 포켓(3)의 나사 구멍 방향으로 전진함에 따라 웨지(4)에 의해 절삭 인서트(2)가 인서트 포켓(3) 내에 클램프된다.

이러한 종래 기술의 구조에서는, 절삭 인서트의 반경 방향 위치가 절삭 인서트 상부면에 있는 세레이션(2')과 인서트 포켓의 세레이션(3')의 결합에 의해 결정되며, 절삭 인서트의 반경 방향 내측면과 절삭 인서트가 수용되는 툴 홀더 바디의 내측면 사이에 간극이 존재한다. 이와 같은 간극이 없다면, 절삭 인서트와 툴 홀더 바디 두 부품 사이의 간섭이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 절삭 인서트는 그 상부 및 하부 면에 의해서만 지지되며, 반경 방향으로 제대로 지지되지 못한다. 즉, 이러한 종래 기술에 따르면 절삭 인서트를 충분한 클램핑력으로 고정하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 세레이션 부위가 장착의 기준 위치가 되기 때문에 절삭 인서트의 제작이 어렵고, 세레이션의 가공 오차 및 조립 오차로 인하여 장착 후의 절삭 인서트의 반경 방향 위치가 일정하지 않아 절삭 가공의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 앞서 언급된 단점을 극복하거나 상당히 감소시키는 절삭 인서트와 이를 사용하는 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 절삭 공구는 하나 이상의 절삭부를 가진 절삭 공구이며, 하나 이상의 절삭부는 절삭 인서트와, 절삭 공구의 몸체 상에 형성되어 절삭 인서트를 수용하는 인서트 포켓을 포함한다. 인서트 포켓은 하나 이상의 톱니 형상 돌출부를 구비하는 상부면과, 후방 지지면과, 하부 지지면을 포함하며, 절삭 인서트는 인서트 포켓의 하나 이상의 톱니 형상 돌출부에 접촉하는 상부면과, 인서트 포켓의 후방 지지면과 접촉하는 제1 측면과, 인서트 포켓의 하부 지지면과 접촉하는 하부면을 포함한다. 절삭 인서트의 상부면은 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서, 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 돌출부와 접촉하는 하나 이상의 외향 경사면과, 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 돌출부와 유격을 두고 위치하는 하나 이상의 내향 경사면을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인서트 포켓의 상부면은 하나 이상의 돌출부로부터 연장되는 평탄면을 더 포함하고, 절삭 인서트의 상부면은, 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서 인서트 포켓의 평탄면과 접촉하는 평탄면을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인서트 포켓 상부면의 돌출부는 인서트 포켓의 내측에 위치하는 제1 돌출부를 포함하고, 제1 돌출부의 내향 경사면은 인서트 포켓의 하부 지지면과 30도 내지 45도의 각도를 이룬다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상술한 실시예와 반대로 인서트 포켓 상부면이 하나 이상의 톱니 형상 오목부를 구비한다. 또한, 절삭 인서트의 상부면은 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서, 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 오목부와 접촉하는 하나 이상의 외향 경사면과, 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 오목부와 유격을 두고 위치하는 하나 이상의 내향 경사면을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인서트 포켓 상부면의 상부에 절삭 공구에 일체로 형성되는 나사 구멍과, 나사 구멍을 따라 형성되는 슬롯과, 나사 구멍에 삽 입되어 인서트 포켓 상부면을 절삭 인서트의 상부면 쪽으로 가압하는 나사가 더 포함된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 절삭부는 인서트 포켓의 하나 이상의 톱니 형상 돌출부를 갖는 상부면을 하부에 구비하는 카트리지와, 절삭 공구의 몸체 상에 형성되어 카트리지를 수용하는 카트리지 포켓을 더 포함한다. 카트리지는 공구몸체의 반경방향 외측면에서 내측면을 향하여 형성되는 스크류 구멍과, 스크류 구멍을 따라 형성되는 슬롯과, 스크류 구멍에 삽입되어 상기 인서트 포켓 상부면을 상기 절삭 인서트의 상부면 쪽으로 가압하는 스크류를 포함한다.

본 발명에 따르면, 절삭 인서트는 상부면, 하부면 및 제1 측면에 의해 3면 지지되어, 절삭 인서트 상부면에 형성된 세레이션과 하부면에 의해 2면 지지되는 종래 기술보다 훨씬 안정적인 장착을 유도할 수 있으며, 충분한 클램핑력을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 웨지를 사용하는 종래 기술에 비해 적은 부품을 사용하여 절삭 인서트를 안정적으로 장착할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 절삭 인서트의 제1 측면이 인서트 포켓에 완전히 밀착되어 기준면 역할을 하기 때문에 절삭날의 위치가 항상 고정되도록 제어하기 용이하며, 이에 따라 절삭 가공의 정밀도가 현저히 높아진다.

또한, 본 발명에 다른 실시예에 따르면, 절삭 공구는 적어도 일부가 인서트 포켓의 상부면을 형성하는 카트리지와, 이를 수용하는 카트리지 포켓을 포함하기 때문에, 인서트 포켓 상부면의 톱니형상 돌출부 또는 오목부가 절삭 인서트 상부면과 빈번히 접촉함에 따라 마모되거나 부서지더라도 커터 몸체 전체를 교체할 필요가 없고 단지 손상된 카트리지만을 교체하면 된다. 따라서, 카트리지를 사용하지 않고 커터 몸체에 직접 인서트 포켓 상부면을 형성하는 방식에 비해, 절삭 공구의 수명을 더욱 연장시킬 수 있어 경제적이다.

이하, 본 명세서에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 절삭 공구의 사시도이다. 커터 몸체(10)는 밀링 머신의 스핀들에 장착되는 원통형 장착부(11)와, 원통형 장착부(11)로부터 연장되고 장착부(11)에 비해 큰 외경을 갖는 제1 플랜지부(12)와, 제1 플랜지부(12)로부터 커터 몸체(10)의 단부측으로 이격 위치하는 제2 플랜지부(14)와, 제1 플랜지부(12)와 제2 플랜지부(14) 사이를 연결하고 제1 및 제2 플랜지부(12, 14)에 비해 작은 외경을 갖는 원통형 연결부(13)로 구성된다. 커터 몸체(10)의 제2 플랜지부(14)에는 절삭 인서트(20)를 수용하기 위한 인서트 포켓(30)이 외주연을 따라 복수 개 형성된다. 절삭 인서트(20)는 커터 몸체(10)에 절삭 인서트 고정용 스크류(50)에 의해 고정된다. 절삭 인서트 고정용 스크류(50)와 인서트 포켓(30) 사이에는 슬롯(60)이 형성되어, 절삭 인서트(20)의 조립을 용이하게 한다.

도3 및 도8 내지 도10에 도시된 바와 같이, 인터트 포켓(30)에 인접한 제1 플랜지부(12)의 하단면에는 나사 구멍(71)이 형성되고, 조절용 스크류(70)가 나사 구멍(71)에 삽입된다. 인서트 포켓(30)에 장착된 절삭 인서트(20)의 측면은 조절 용 스크류(70)의 헤드(72)와 면접촉한다. 조절용 스크류(70)의 헤드(72)의 회전에 따라 절삭 인서트(20)는 절삭 공구의 축방향(A)으로 이동가능하다. 조절용 스크류(70)에 의해 절삭 인서트의 축방향 위치를 쉽고 정밀하게 조절할 수 있다. 본 명세서를 통하여 절삭 공구의 "축방향"은 도3의 A로 도시된 축 방향을 의미하며, "반경방향"은 커터 몸체의 중심에서 외주연을 향하는 방향을 의미한다.

도4는 본 발명에 따른 절삭 인서트(20)의 사시도이고, 도5 내지 도7은 각각 본 발명에 따른 절삭 인서트(20)의 평면도, 정면도 및 측면도이다. 절삭 인서트(20)는 커터 몸체의 중심측과 접하는 반경방향 내측면(제1 측면; 21), 상부면(22), 하부면(23), 커터 몸체의 중심과 반대 방향에 위치하는 반경방향 외측면(24)과, 커터 몸체의 단부측에 위치하는 단부측 측면(25)과, 조절용 스크류(70)의 헤드(72)와 면접촉하는 접촉 측면(26)을 포함한다. 절삭 인서트의 상부면(22)은 적어도 하나의 톱니 형상 오목부(40)를 포함하도록 형성된다. 본 발명에 따른 절삭 인서트에는 두 개의 톱니 형상 오목부(40)가 형성된다. 하지만, 톱니 형상 오목부의 개수는 이에 제한되지 않는다.

각각의 톱니 형상 오목부는 반경방향 외향 경사면(41, 44), 상측 모따기면(43) 및 반경방향 내향 경사면(42, 45)을 포함한다. 도14에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트 고정용 스크류(50)에 의해 인서트 포켓(30) 내에 절삭 인서트(20)가 장착되는 경우, 절삭 인서트 상부면의 톱니 형상의 오목부의 세 개의 면 중에서 반경방향 외향 경사면(41, 44)만이 인서트 포켓(30)과 접촉하게 된다. 즉, 톱니 형상의 오목부의 세 개의 면 중에서 하나의 면에서만 접촉이 이루어지고, 나머지 면 에서는 미세한 유격을 유지함으로써, 절삭 인서트는 반경방향 내측면(21) 및 하부면(23)에서 완전한 면접촉이 이루어진다. 본 발명에 따른 반경방향 외향 경사면(41, 44) 중 제1 외측 경사면(41)과 제2 외측 경사면(44)은 절삭 인서트 하부면(23)과 45도의 각도를 이룬다. 제1 및 제2 외측 경사면(41, 44)은 절삭 인서트 하부면(23)과 30도 내지 45도의 각도를 이루는 것이 바람직하다. 이 각도가 30도보다 작으면, 절삭 인서트의 반경방향 내측으로의 밀착이 완전하지 못하여 절삭 공구의 회전시 절삭 인서트가 이탈하기 쉽다. 또한, 이 각도가 45도보다 크면 나사구멍과 슬롯을 이용한 인서트 포켓 상부면과의 접촉이 원활하지 못하게 된다.

본 발명의 다른 실시예로서, 절삭 인서트의 상부면(22)은 톱니 형상의 오목부 대신 적어도 하나의 톱니 형상 돌출부를 포함하도록 형성된다. 각각의 톱니 형상 돌출부는, 상술한 실시예와 마찬가지로 반경방향 외향 경사면, 상측 모따기면 및 반경방향 내향 경사면을 포함하고, 인서트 포켓 내에 절삭 인서트가 장착되는 경우, 절삭 인서트 상부면의 톱니 형상의 돌출부의 세 개의 면 중에서 반경방향 외향 경사면만이 인서트 포켓과 접촉하게 된다. 즉, 톱니 형상의 돌출부의 세 개의 면 중에서 하나의 면에서만 접촉이 이루어지고, 나머지 면에서는 미세한 유격을 유지함으로써, 절삭 인서트는 반경방향 내측면(21) 및 하부면(23)에서 완전한 면접촉이 이루어진다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 절삭 인서트의 상부면(22)은 톱니 형상 돌출부 또는 오목부로부터 반경방향 외측면(24)으로 연장되는 평탄면(46)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 인서트 포켓 내에 절삭 인서트가 장착될 때, 절삭 인서트 상부면의 돌출부 또는 오목부와 함께 평탄면(46)이 인서트 포켓과 접촉함으로써, 인서트 포켓 내에 절삭 인서트의 장착을 더욱 견고히 할 수 있다.

한편, 절삭 인서트의 상부면(22)은, 도4에 도시된 바와 같이 절삭 팁(27)을 더 포함할 수 있으며, 절삭 팁(27)은 바람직하게는 CBN 또는 PCD로 구성될 수 있다. CBN 또는 PCD 소재의 절삭 팁은 자동차 부품 등에 사용되는 주철 및 알루미늄 소재의 표면을 정밀하게 절삭 가공하는데 유용하다.

도8 내지 도10은 본 발명에 따른 커터 몸체의 사시도이고, 도11 내지 도13은 본 발명에 따른 커터 몸체의 단부에서 바라본 정면도이다. 도8은 커터 몸체에 절삭 인서트, 고정용 스크류 및 조절용 스크류가 모두 장착된 상태를 도시하며, 도9 및 도13은 고정용 스크류 및 조절용 스크류가 장착되기 전 상태를 도시한다. 도10 및 도11은 절삭 인서트, 고정용 스크류 및 조절용 스크류가 모두 장착되기 전 상태를 도시하며, 도12는 조절용 스크류만이 장착된 상태를 도시한다. 절삭 인서트가 안착되는 인서트 포켓(30)의 상부에는 절삭 인서트 고정용 스크류(50)가 삽입되는 구멍(51)과 슬롯(60)이 배치된다. 슬롯(60)과 인서트 포켓(30) 사이에는 판 형상의 리프(leaf; 36)가 형성된다. 인서트 포켓은 절삭 인서트가 안착될 평탄한 하부 지지면(33)과 후방 지지면(31)을 포함한다. 본 발명에 따른 인서트 포켓(30)에서는 후방 지지면(31)이 하부 지지면(33)과 직각을 이룬다. 인서트 포켓의 상부면(32), 즉 리프(36)의 하부면에는 하나 이상의 톱니 형상 돌출부(34)가 형성된다. 절삭 인서트를 인서트 포켓에 장착하기 위해서는, 우선 절삭 인서트를 인서트 포켓에 삽입 안착시킨 후에 절삭 인서트 고정용 스크류(50)를 구멍(51)에 삽입한다. 이어서, 고정용 스크류(50)를 구멍(51)에 전진시키게 되면, 스크류(50)의 헤드 부분이 구멍(51)의 테이퍼진 입구를 벌리게 되고, 이에 따라 슬롯(60)의 폭이 넓어지게 된다. 결국, 슬롯(60)과 인서트 포켓(30) 사이의 리프(36)는 하방으로 굴곡되고, 그 굴곡력(F)에 의해 인서트 포켓의 톱니 형상 상부면(32)이 절삭 인서트를 가압하게 된다.

도14는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 지지력을 도시한다. 스크류(50)의 체결에 따른 리프(36)의 굴곡력(F)은 절삭 인서트 상부면에서 체결력 F1 및 F2를 발생시키고, 그 체결력 F1과 F2는 절삭 인서트 반경방향 내측면에 수직인 분력 P1 및 절삭 인서트 하부면에 수직인 분력 P2를 생성한다. P1은 절삭 인서트를 커터 몸체 안쪽에 밀착시키고, 절삭 공구의 회전시에 원심력에 의해 절삭 인서트가 이탈하는 것을 방지한다. P2는 절삭 인서트 하부면의 밀착을 가능하게 한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 상부면, 하부면 및 반경방향 내측면에 의해 3면 지지되어 도2에 도시된 바와 같이 절삭 인서트 상부면에 형성된 세레이션과 하부면에 의해 2면 지지되는 종래 기술보다 훨씬 안정적인 장착을 유도할 수 있으며, 충분한 클램핑력을 제공할 수 있다.

또한, 도1 및 도2에 도시된 종래 기술의 경우 절삭 인서트 상부에 형성된 세레이션의 가공 오차 및 조립 오차로 인하여 장착 후의 절삭 인서트의 반경 방향 위치가 일정하지 않아 절삭 가공의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었으나, 본 발명의 경우 절삭 인서트의 반경방향 내측면에 절삭 인서트 포켓에 완전히 밀착되어 기준면 역할을 하기 때문에, 절삭 가공의 정밀도가 현저히 높아진다.

비록 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트는 F1과 F2의 방향이 동일하지만, P1과 P2의 적절한 분배를 위하여, F1, F2의 방향이 서로 다르게 조절될 수 있다. 즉, 커터 몸체와 접촉하는 두 개의 반경방향 외향 경사면(41, 44)이 각각 절삭 인서트의 하부면과 이루는 각도가 상이할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시예에서는 F2가 0이 되도록, 외향 경사면(44)과 하부면이 이루는 각도 또는 외향 경사면(44)과 인서트 포켓의 돌출부 사이의 간격을 조정하는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 실시예로서, 절삭 인서트의 상부면이 톱니 형상 오목부 대신 톱니 형상 돌출부를 포함하는 경우에는 인서트 포켓의 상부면이 이에 대응하는 톱니 형상의 오목부를 포함하도록 형성된다. 이러한 경우, 절삭 인서트와 인서트 포켓 간의 결합은 상술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 절삭 인서트의 상부면(22)이 톱니 형상 돌출부 또는 오목부로부터 반경방향 외측면(24)으로 연장되는 평탄면(46)을 더 포함하는 경우, 인서트 포켓도 이와 접촉하는 평탄면을 더 포함한다. 도14에 도시된 바와 같이, 스크류(50)의 체결에 따른 리프(36)의 굴곡력(F)은 절삭 인서트 상부면에서 체결력 F1, F2 및 F3를 발생시키고, 체결력 F3는 절삭 인서트 하부면에 수직한 방향으로 작용하게 되므로, F3에 의해 인서트 포켓 하부 지지면과의 밀착이 더욱 확실해진다.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 커터 몸체(10)는 도15 내지 도18에 도시된 바와 같이 카트리지(80)와, 커터 몸체 상에 형성되어 카트리지(80)를 수용하는 카 트리지 포켓(90)을 더 포함한다. 카트리지 포켓(90)은 상부면(91)과, 후방 지지면(92)과, 인서트 포켓(30)의 후방 지지면(31)과 연결되는 하부면(93)을 포함한다. 카트리지(80)는 카트리지 포켓(90)의 상부면(91)에 접촉하는 상부면(81)과, 카트리지 포켓의 후방 지지면(92)과 접촉하는 반경방향 내측면(82)과, 카트리지 포켓의 하부면(93)과 접촉하고 적어도 일부는 인서트 포켓의 상부면(32)을 형성하는 하부면(83)과, 반경방향 외측면(85)을 포함한다. 카트리지의 하부면(83)은 인서트 포켓의 상부면(32)과, 카트리지 포켓의 하부면(93)과 접촉하는 하부 지지면(84)으로 구성된다. 카트리지의 반경방향 외측면(85)에는 인서트 포켓 상부면(32)의 상부 쪽에 스크류 구멍(51)이 형성되고, 슬롯(60)이 스크류 구멍(51)을 따라 형성된다. 스크류 구멍(51)에는 스크류(50)가 삽입된다. 고정용 스크류(50)에 의해 인서트 포켓의 톱니 형상 상부면(32)이 절삭 인서트를 가압하게 되는 작용은 상술한 바와 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략하도록 한다. 본 실시예에 따르면, 인서트 포켓 상부면(32)의 톱니형상 돌출부 또는 오목부가 절삭 인서트 상부면(22)과 빈번히 접촉함에 따라 마모되거나 부서지더라도 커터 몸체 전체를 교체할 필요가 없고 단지 손상된 카트리지만을 교체하면 된다. 따라서, 카트리지를 사용하지 않고 커터 몸체에 직접 인서트 포켓 상부면을 형성하는 방식에 비해, 절삭 공구의 수명을 더욱 연장시킬 수 있어 경제적이다.

전술한 본 발명의 실시예들은 예시적인 목적으로 제시된 것이며, 이러한 구체적인 절차와 형태로 발명을 제한하고자 하는 것은 아니며, 이를 바탕으로 많은 변형과 수정이 가해질 수 있다. 또한, 본 발명은 예컨대, 구멍 가공이나 선삭 가 공과 같은 절삭 인서트가 사용 가능한 다양한 기계 가공에 사용될 수 있다.

도1 및 도2는 종래 기술에 따른 절삭 공구를 도시한다.

도3은 본 발명에 따른 절삭 공구의 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.

도6은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 정면도이다.

도7은 본 발명에 따른 절삭 인서트의 측면도이다.

도8은 본 발명에 따른 커터 몸체에 절삭 인서트, 고정용 스크류 및 조절용 스크류가 모두 장착된 상태를 도시한다.

도9는 본 발명에 따른 커터 몸체에 고정용 스크류 및 조절용 스크류가 장착되기 전 상태를 도시한다.

도10 및 도11은 본 발명에 따른 커터 몸체에 절삭 인서트, 고정용 스크류 및 조절용 스크류가 장착되기 전 상태를 도시한다.

도12는 본 발명에 따른 커터 몸체에 조절용 스크류만이 장착된 상태를 도시한다.

도13은 본 발명에 따른 커터 몸체에 고정용 스크류가 장착되기 전 상태를 도시한다.

도14는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 지지력을 도시한다.

도15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구의 사시도이다.

도16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구의 측면도이다.

도17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구의 정면도이다.

도18은 도17의 점선으로 표시된 부분의 확대도이다.

Claims

하나 이상의 절삭부를 가진 절삭 공구이며,

상기 하나 이상의 절삭부는 절삭 인서트와, 상기 절삭 공구의 몸체 상에 형성되어 상기 절삭 인서트를 수용하는 인서트 포켓을 포함하며,

상기 인서트 포켓은 하나 이상의 톱니 형상 돌출부를 구비하는 상부면과, 후방 지지면과, 하부 지지면을 포함하고,

상기 절삭 인서트는 상기 인서트 포켓의 하나 이상의 톱니 형상 돌출부에 접촉하는 상부면과, 상기 인서트 포켓의 후방 지지면과 접촉하는 제1 측면과, 상기 인서트 포켓의 하부 지지면과 접촉하는 하부면을 포함하고,

상기 절삭 인서트의 상부면은 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서, 상기 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 돌출부와 접촉하는 하나 이상의 외향 경사면과, 상기 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 돌출부와 유격을 두고 위치하는 하나 이상의 내향 경사면을 포함하는 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 인서트 포켓의 상부면은 하나 이상의 돌출부로부터 연장되는 평탄면을 더 포함하고, 상기 절삭 인서트의 상부면은, 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서 상기 인서트 포켓의 평탄면과 접촉하는 평탄면을 더 포함하는 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 인서트 포켓 상부면의 돌출부는 인서트 포켓의 내측에 위치하는 제1 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부의 내향 경사면은 인서트 포켓의 하부 지지면과 30도 내지 45도의 각도를 이루는 절삭 공구.
하나 이상의 절삭부를 가진 절삭 공구이며,

상기 하나 이상의 절삭부는 절삭 인서트와, 상기 절삭 공구의 몸체 상에 형성되어 상기 절삭 인서트를 수용하는 인서트 포켓을 포함하며,

상기 인서트 포켓은 하나 이상의 톱니 형상 오목부를 구비하는 상부면과, 후방 지지면과, 하부 지지면을 포함하고,

상기 절삭 인서트는 상기 인서트 포켓의 하나 이상의 톱니 형상 오목부에 접촉하는 상부면과, 상기 인서트 포켓의 후방 지지면과 접촉하는 제1 측면과, 상기 인서트 포켓의 하부 지지면과 접촉하는 하부면을 포함하고,

상기 절삭 인서트의 상부면은 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서, 상기 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 오목부와 접촉하는 하나 이상의 외향 경사면과, 상기 인서트 포켓 상부면의 하나 이상의 오목부와 유격을 두고 위치하는 하나 이상의 내향 경사면을 포함하는 절삭 공구.
제4항에 있어서, 상기 인서트 포켓의 상부면은 하나 이상의 오목부로부터 연장되는 평탄면을 더 포함하고, 상기 절삭 인서트의 상부면은, 절삭 인서트가 인서트 포켓에 장착된 상태에서 상기 인서트 포켓의 평탄면과 접촉하는 평탄면을 더 포 함하는 절삭 공구.
제4항에 있어서, 상기 인서트 포켓 상부면의 오목부는 인서트 포켓의 내측에 위치하는 제1 오목부를 포함하고, 상기 제1 오목부의 내향 경사면은 인서트 포켓의 하부 지지면과 30도 내지 45도의 각도를 이루는 절삭 공구.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 인서트 포켓 상부면의 상부에 상기 절삭 공구에 일체로 형성되는 나사 구멍과, 상기 나사 구멍을 따라 형성되는 슬롯과, 상기 나사 구멍에 삽입되어 상기 인서트 포켓 상부면을 상기 절삭 인서트의 상부면 쪽으로 가압하는 나사를 포함하는 절삭 공구.
제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 절삭부는 상기 인서트 포켓의 하나 이상의 톱니 형상 돌출부를 갖는 상부면을 하부에 구비하는 카트리지와, 상기 절삭 공구의 몸체 상에 형성되어 상기 카트리지를 수용하는 카트리지 포켓을 더 포함하며,

상기 카트리지는 공구몸체의 반경방향 외측면에서 내측면을 향하여 형성되는 스크류 구멍과, 상기 스크류 구멍을 따라 형성되는 슬롯과, 상기 스크류 구멍에 삽입되어 상기 인서트 포켓 상부면을 상기 절삭 인서트의 상부면 쪽으로 가압하는 스크류를 포함하는, 절삭 공구.