KR20100129024A - 절삭 삽입체 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 절삭 삽입체는 상면, 하면, 상면에 대해 예각으로 하면에 대해 둔각으로 경사져 상면과 하면을 연결하는 복수의 측면들을 포함한다. 측면들은 위에서 보았을 때 서로 둔각을 이루는 제1 측면과 제2 측면을 포함한다. 제1 측면과 상면의 경계부에 주절삭에지가 형성된다. 제2 측면과 상면의 경계부에 부절삭에지와 경사 가공만을 위한 경사절삭에지가 형성된다. 제2 측면이 하면에 대해 이루는 둔각은 제1 측면이 하면에 대해 이루는 둔각보다 크다.
절삭 삽입체, 경사절삭에지, 정면 밀링, 경사 가공, 간섭

Description

절삭 삽입체 {CUTTING INSERT}
본 발명은 밀링 커터와 같은 절삭 공구에 사용되는 절삭 삽입체에 관한 것이다.
밀링 가공과 같은 금속 가공 작업에 사용되는 절삭 공구는 통상적으로 공구 본체와 그에 장착되는 복수 개의 절삭 삽입체를 구비한다. 절삭 삽입체는 공구 본체에 바로 장착되거나 카트리지를 개재하여 공구 본체에 장착된다. 절삭 삽입체는 절삭 가공시 가공물과 접촉하여 절삭을 수행하는 절삭에지를 구비한다.
상면, 하면, 상면에 대해 예각으로 하면에 대해 둔각으로 경사져 상면과 하면을 연결하는 측면들로 이뤄지고, 상면과 측면의 경계부에 형성된 절삭에지를 갖는 절삭 삽입체들이 알려져 있다. 이러한 절삭 삽입체는 상면에만 절삭에지가 형성되기 때문에 편면(片面)형 절삭 삽입체라고도 불리며, 밀링 가공시 절삭 삽입체의 측면과 가공면 사이의 간섭을 방지하고 보다 날카로운 절삭에지를 제공하기에 유리한 형상을 갖는다.
대한민국 특허공개 제10-2008-0107315호에는 이러한 종래의 절삭 삽입체로서 도1 내지 도7에 도시된 절삭 삽입체가 개시되어 있다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(10)는 상면(12), 하면(14), 상면(12)에 대해 예각으로 하면(14)에 대해 둔각으로 경사져 상면(12)과 하면(14)을 연결하는 측면(16)들로 구성된다. 상면(12)과 측면(16)의 경계부에는 4개의 주절삭에지(18)와 4개의 부절삭에지(20)가 형성된다. 절삭 삽입체(10)는 주절삭에지(18)가 양의 축방향 경사각을 갖는 동시에 음의 반경방향 각도를 갖도록 절삭 공구에 장착된다.
도3에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(10)가 절삭 공구에 장착된 때 직립하여 배치되는 주절삭에지(18a)는 직립벽(32)을 절삭하고 횡방향으로 배치된 부절삭에지(20b)은 바닥면(34)의 표면을 매끄럽게 다듬는다. 한편, 도2에 도시된 바와 같이 부절삭에지(20)는 주절삭에지(18) 보다 절삭 삽입체의 하면(14)에 더 가까이 위치하고 있다. 부절삭에지(20)와 주절삭에지(18)가 형성된 측면(16)이 하면(14)에 대해 둔각으로 경사져 있기 때문에, 절삭 삽입체(10)를 위에서 보면 주절삭에지(18)에 비해 낮은 위치에 있는 부절삭에지(20)는 주절삭에지(18)의 연장선으로부터 내측으로 위치한다. 이로 인해 주절삭에지(18a)의 연장선 상에 있는 부절삭에지(20a)는 직립벽(32)으로부터 이격되고, 부절삭에지(20b)의 연장선 상에 있는 주절삭에지(18b)는 바닥면(34)으로부터 이격되어 절삭에 관여하지 않는다. 그러나, 부절삭에지(20)를 주절삭에지(18) 보다 낮게 위치시키는 것만으로는 절삭에 관여하는 절삭에지(18a, 20b)와 절삭에 관여하지 않는 절삭에지(18b, 20a) 사이의 위치 차이를 크게 형성시키기 어렵고, 절삭에 관여하지 않는 절삭에지(18b, 20a)와 가공면(34, 32) 사이의 간섭을 충분히 방지하지 못한다.
또한, 밀링 가공시 절삭 삽입체(10)의 코너(22) 부분이 가공물(30)과 처음 접하여 절삭을 시작하기 때문에 코너(22) 및 코너(22)를 통해 연결된 부절삭에지(20b)와 주절삭에지(18a)의 시작 부분에서 가장 큰 절삭 저항이 발생한다. 그러나, 종래의 절삭 삽입체(10)는 부절삭에지(20)가 주절삭에지(18)에 비해 낮은 위치에 있고 그로 인해 부절삭에지(18)와 코너(22) 부분에서 절삭 삽입체(10)의 두께가 얇기 때문에, 큰 절삭 저항에 상응하는 충분한 강성을 갖지 못한다.
한편, 도5는 절삭 삽입체(10)를 공구의 회전축의 반경방향 뿐만 아니라 축방향으로도 동시에 이동시키면서 가공물(30)을 절삭하는 모습을 도시한다. 도5에서와 같이 경사 가공하는 경우 주절삭에지(18b)도 바닥면(34)과 접촉하여 절삭을 하게 된다. 그러나, 주절삭에지(18b)에서 주된 절삭 가공이 이뤄지고 절삭 저항이 크기 때문에 주절삭에지(18b)의 강도가 약해지지 않도록 주절삭에지(18b)로부터 이어지는 측면(16)은 여유각을 작게 설계하고 있다. 이로 인해 도4에 도시된 바와 같이 절삭가공상태에서 측면(16)은 바닥면(34)과 거의 평행하거나 가장 가까운 부분에 배치되고 경사가공시 주절삭에지(18b)가 사용되는 경우 주절삭에지(18b) 아래의 측면(16)과 바닥면(34) 사이에 간섭이 발생하기 쉽다. 따라서, 종래의 절삭 삽입체(10)로는 하향 경사지게 이동시키면서 가공물(30)을 절삭하는 경사 가공을 하기가 어렵다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 절삭에 관여하지 않는 절삭 에지와 가공면 사이의 간섭을 충분히 방지하는 한편, 밀링 가공시 가장 큰 절삭 저항이 발생하는 부분인 코너 부분의 강성을 향상시킬 수 있는 절삭 삽입체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 다른 목적은 절삭 삽입체를 공구의 회전축의 반경방향으로 이동시키면서 가공하는 정면 밀링(face milling) 뿐만 아니라 절삭 삽입체를 회전축의 반경방향 및 축방향으로 동시에 이동시키면서 가공하는 경사 가공(ramp milling)도 용이하게 할 수 있는 절삭 삽입체를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 절삭 삽입체는 상면, 하면, 상면에 대해 예각으로 하면에 대해 둔각으로 경사져 상면과 하면을 연결하는 복수의 측면들을 포함한다. 측면들은 위에서 보았을 때 서로 둔각을 이루는 제1 측면과 제2 측면을 포함한다. 제1 측면과 상면의 경계부에 주절삭에지가 형성된다. 제2 측면과 상면의 경계부에 부절삭에지와 경사 가공만을 위한 경사절삭에지가 형성된다. 제2 측면이 하면에 대해 이루는 둔각은 제1 측면이 하면에 대해 이루는 둔각보다 크다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 주절삭에지는 상면의 코너로부터 아래로 경사진다. 경사절삭에지는 주절삭에지와 만나는 지점으로부터 부절삭에지와 만나는 지점까지 위로 경사진다. 부절삭에지는 경사절삭에지와 만나는 지점으로부터 상면의 다른 코너에 이르기까지 경사지고, 부절삭에지가 하면에 대해 경사진 각도는 경사절삭에지가 하면에 대해 경사진 각도 보다 작다.
제1 측면이 하면에 대해 이루는 각의 크기는 주절삭에지가 상면의 코너로부 터 경사절삭에지로 갈수록 증가한다. 또는, 제1 측면은 주절삭에지와 만나는 제1 곡면과 그 아래의 제2 평면을 포함하고, 제1 곡면이 하면에 대해 이루는 각의 크기는 주절삭에지가 상면의 코너로부터 경사절삭에지로 갈수록 증가한다.
상면과 하면은 삼각형 형상이고, 위에서 보았을 때 코너면을 통해 인접하는 측면들은 서로 직각을 이룬다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위에서 보았을 때 제2 측면은 서로 둔각을 이루는 제1 평면과 제2 평면으로 형성된다. 제1 평면과 상면의 경계부에 경사절삭에지가 형성되고, 제2 평면과 상면의 경계부에 부절삭에지가 형성된다. 주절삭에지는 상면의 코너로부터 아래로 경사진다. 경사절삭에지는 주절삭에지와 만나는 지점으로부터 부절삭에지와 만나는 지점까지 위로 경사진다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상면과 하면은 사각형 형상이고, 위에서 보았을 때 코너면을 통해 인접하는 측면들은 서로 둔각을 이룬다.
본 발명에 따른 절삭 삽입체는 절삭에 관여하지 않는 절삭 에지와 가공면 사이의 간섭을 충분히 방지할 수 있고, 절삭 삽입체를 공구의 회전축의 반경방향으로 이동시키면서 가공하는 정면 밀링 뿐만 아니라 절삭 삽입체를 회전축의 반경방향 및 축방향으로 동시에 이동시키면서 가공하는 경사 가공도 용이하게 할 수 있다. 또한, 밀링 가공시 가장 큰 절삭 저항이 발생하는 부분인 코너 부분의 강성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 절삭 삽입체를 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명한다.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 삽입체의 사시도이다. 도6에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(100)는 서로 마주하고 평행하게 연장하는 대략 삼각형 형상의 상면(110)과 하면(120), 이들을 연결하는 복수의 측면들(130, 140, 150)을 포함한다. 측면(130, 140, 150)들은 하면(120)에 대해 둔각으로 상면(110)에 대해 예각으로 경사져서 상면(110)과 하면(120)을 연결한다. 측면(130, 140)들은 각각 제1 측면(132, 142)과 제2 측면(134, 144)으로 구성된다. 제1 측면(132, 142)은 상면(110)과 만나는 제1 곡면(136, 146)과 그 아래의 제2 평면(138, 148)으로 구성된다. 도시되지는 않았지만 측면(150)도 다른 측면들(130, 140)들과 마찬가지로 제1 측면과 제2 측면으로 구성된다.
제1 측면(132, 142)과 상면(110)의 경계부에는 주절삭에지(160, 170)가 형성된다. 제2 측면(134, 144)과 상면(110)의 경계부에는 경사절삭에지(162, 172)와 부절삭에지(164, 174)가 형성된다. 주절삭에지(160, 170), 경사절삭에지(162, 172), 부절삭에지(164, 174)는 순서대로 연결되어 연속적인 절삭에지를 형성한다. 제2 측면(134)은 코너면(184)을 통해 인접하는 다른 측면(140)의 제1 측면(142)과 연결된다. 코너면(184)과 상면(110)의 경계부인 코너(182)에도 절삭에지가 형성된다. 절삭 삽입체(100)는 상면(110) 및 하면(120)의 중심을 관통하는 축(118)을 중심으로 120°회전 대칭이고, 상면(110)의 모든 테두리에 절삭에지가 형성된다. 절삭 삽입체(100)의 장착 위치를 달리 하여 상면의 테두리 모두를 절삭 에지로 사용 할 수 있다.
상면(110)은 절삭에지로부터 하면(120)을 향하여 내측으로 연장하는 경사면(114)을 포함한다. 경사면(114)은 절삭 가공시 절삭에지로부터 발생되는 칩을 원활하게 배출할 수 있도록 하며, 칩이 적어도 10mm 정도의 가상 직경을 갖고 배출되도록 한다. 절삭 삽입체(100)의 중앙에는 상하면을 관통하는 장착 구멍(116)이 형성되어, 장착 구멍(116)을 통해 나사가 체결되어 절삭 삽입체(100)를 공구 본체 또는 카트리지에 고정한다. 그러나, 이에 한정되지 않고 절삭 삽입체는 다양한 방식으로 공구 본체에 결합될 수 있다.
도7은 도6의 절삭 삽입체의 측면도이다. 도7에 도시된 바와 같이, 주절삭에지(160)는 상면(110)의 코너(180)로부터 다른 코너(182)로 갈수록 대략 3° 내지 10°의 각도로 아래로 경사져 있다. 경사절삭에지(162)는 주절삭에지(160)와 만나는 지점(X)으로부터 부절삭에지(164)와 만나는 지점(Y)까지 대략 15° 내지 50°의 각도로 위로 경사져 있다. 부절삭에지(164)는 경사절삭에지(162)와 만나는 지점(Y)으로부터 상면(110)의 다른 코너(182)에 이르기까지 하면(120)과 평행하다. 그러나, 도시된 바와 달리 부절삭에지(164)는 경사절삭에지(162)와 만나는 지점(Y)으로부터 상면(110)의 다른 코너(182)에 이르기까지 대략 10° 이내의 각도로 위 또는 아래로 경사질 수도 있다.
도8은 도6의 절삭 삽입체의 평면도로서 절삭 삽입체(100)를 위에서 바라 본 도면이다. 도8에서 주절삭에지는 도시의 편의상 곧은 직선으로 도시하였지만, 실제로는 큰 곡률 반경을 갖고 외측으로 볼록하게 되어 있다. 도8에 도시된 바와 같 이 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 제1 측면(132, 142)은 제2 측면(134, 144)과 둔각을 이루고 있다. 즉, 제2 측면(134, 144)은 제1 측면(132, 142)의 연장선에 대해 대략 30° 정도의 각을 이루고 있고, 따라서 제2 측면(134, 144)에 형성된 부절삭에지(164, 174)는 제1 측면(132, 142)에 형성된 주절삭에지(160, 170)의 연장선에 대해 대략 30° 정도의 각을 이루고 있다. 제2 측면(134)은 코너면(184)을 통해 인접하는 다른 측면(140)의 제1 측면(142)과 대략 직각으로 연결되고, 따라서 제2 측면(134)에 형성된 부절삭에지(164)는 인접하는 다른 측면(140)의 제1 측면(142)에 형성된 주절삭에지(170)와 코너(182)의 절삭에지를 통해 직각으로 연결된다.
절삭 삽입체(100)에서 경사절삭에지(162)와 부절삭에지(164)가 형성된 제2 측면(134)은 하면(120)에 대해 둔각으로 경사져 있고, 경사절삭에지(162)는 주절삭에지(160)와 만나는 지점(X)으로부터 부절삭에지(164)와 만나는 지점(Y)까지 하면(120)에 대해 위로 경사져 있는 반면 부절삭에지(164)는 하면(120)과 평행하기 때문에, 도9에 도시된 바와 같이 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 경사절삭에지(162)는 부절삭에지(164)의 연장선으로부터 대략 20°의 각도로 내측으로 멀어진다. 한편, 부절삭에지(164)는 하면(120)에 대해 평행하지 않고, 경사절삭에지(162)가 하면(120)에 대해 경사진 각도보다 작은 각도로 하면(120)에 대해 경사질 수 있다. 이 경우 각도 크기의 변화는 있겠지만, 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 경사절삭에지(162)가 부절삭에지(164)의 연장선으로부터 내측으로 멀어지는 것은 마찬가지이다.
도10 내지 도13은 각각 도8의 A-A, B-B, C-C, D-D 선에 따른 단면도이다. 도10 내지 도12에 나타난 바와 같이, 제1 측면(132)의 제1 곡면(136)은 하면(120)에 대해 각각 99°, 100°, 102°정도의 각을 이루고 있다. 이와 같이, 제1 곡면(136)이 하면(120)에 대해 이루는 각은 주절삭에지(160)가 상면(110)의 코너(180)로부터 경사절삭에지(162)로 갈수록 증가한다. 한편, 제2 평면(138)은 하면(120)에 대해 일정한 각을 이루고, 평평한 제2 평면(138)을 사용하여 절삭 삽입체를 공구 본체에 쉽고 안정적으로 고정할 수 있다. 도13에 나타난 바와 같이 제2 측면(134)이 하면(120)에 대해 이루는 각은 108°정도이다. 이와 같이, 제2 측면(134)이 하면(120)에 대해 이루는 둔각은 제1 측면(132)이 하면(120)에 대해 이루는 둔각보다 크게 형성된다.
다음으로, 제1 실시예에 따른 절삭 삽입체를 절삭 공구의 외주 포켓 내에 장착하여 절삭 가공시 절삭 삽입체의 형상적 특징으로 인한 이점에 대하여 설명한다.
도14는 밀링 커터에 장착된 절삭 삽입체(100)가 서로 90°를 이루는 직립벽(192)과 바닥면(194)을 가공물(190)로부터 밀링 가공하는 모습을 도시한다. 직립벽(192)은 직립한 상태로 배치된 주절삭에지(170)에 의해 절삭되고, 바닥면(194)은 주절삭에지(170)와 직각을 이루고 횡방향으로 배치된 부절삭에지(164)에 의해 절삭된다. 주절삭에지(170)에 의해 주된 절삭가공이 이뤄지고, 부절삭에지(164)는 주절삭에지(170)가 가공한 바닥면(194)의 표면을 매끄럽게 다듬는 절삭 가공(wiping)을 수행한다. 한편, 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 주절삭에지(160)는 부절삭에지(164)의 연장선으로부터 대략 30°의 각도로, 경사절삭에 지(162)는 부절삭에지(164)의 연장선으로부터 대략 20°의 각도로 내측으로 위치하고 있다. 따라서, 직립 주절삭에지(170)로부터 공구 본체 방향으로 연결되는 경사절삭에지(172)와 부절삭에지(174)는 직립벽(192)으로부터 이격되고, 횡방향으로 배치된 부절삭에지(164)로부터 공구 중심축 방향으로 연결되는 경사절삭에지(162)와 주절삭에지(160)는 바닥면(194)으로부터 이격되며, 절삭에 관여하지 않는 절삭 에지가 가공물 표면과 접촉하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 도14에서는 주절삭에지(170)와 부절삭에지(164)에 의해 절삭 가공이 이뤄지지만, 절삭 삽입체(100)의 장착 위치를 달리 하여 다른 주절삭에지와 부절삭에지를 사용하여 마찬가지로 밀링 가공할 수 있다.
또한, 절삭 삽입체(100)의 경사절삭에지(162)는 주절삭에지(160)와 만나는 지점(X)으로부터 부절삭에지(164)와 만나는 지점(Y)까지 위로 경사져 형성되므로, 부절삭에지(164)와 코너(182) 부분에서 충분한 두께(t)가 확보된다. 도7에 도시된 바와 같이 부절삭에지(164) 부분에서 하면(120)으로부터의 거리가 가장 멀고 두께가 가장 두껍다. 따라서, 밀링 가공시 가공물(190)과 처음 접하여 절삭을 시작하기 때문에 가장 큰 절삭 저항이 발생하고 파손되기 쉬운 부분의 강성을 강화할 수 있다.
일반적으로 절삭 삽입체는 프레스 본체 내에 분말을 넣고 압축 성형한 후 소결하여 제조되는데, 소결 후 생성되는 평면의 평면도가 충분하지 않아 절삭 삽입체의 하면을 연마하는 과정을 거친다. 도7에 도시된 바와 같이 부절삭에지(164)가 하면(120)에 대해 평행하게 형성되는 경우, 상면(110)의 부절삭에지(164)를 가공 기준으로 하여 절삭 삽입체(100)를 안정적으로 지지할 수 있기 때문에 절삭 삽입체의 하면(120)을 용이하게 연마할 수 있다.
도15는 절삭 공구에 장착된 절삭 삽입체를 측방향에서 본 것이다. 절삭 삽입체(100)는 주절삭에지(170)가 공구의 회전축에 대하여 양의 축방향 경사각(도15의 α)을 갖고 부절삭에지(164)는 공구의 반경 방향의 축선에 대하여 음의 반경방향 경사각(도시 안됨)을 갖도록 장착된다. 절삭 삽입체(100)의 주절삭에지(170)는 상면(110)의 코너(182)로부터 아래로 경사져 형성되기 때문에, 그만큼 절삭 삽입체(100)를 기울이지 않고 주절삭에지(170)의 축방향 경사각(α)을 크게 할 수 있다. 따라서, 주절삭에지(170)에 걸리는 절삭 저항을 감소시키고 칩의 배출을 원활하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 절삭 삽입체(100)가 장착되는 포켓의 장착면의 경사각을 크게 증가시킬 필요가 없기 때문에 절삭 삽입체(100)를 포켓에 안정적으로 장착할 수 있다. 또한, 주절삭에지(170)는 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 외측으로 볼록하기 때문에, 도16에 도시된 바와 같이 주절삭에지(170)가 공구의 회전축에 대하여 양의 축방향 각도(α)를 갖고 장착되더라도 주절삭에지(170)의 전체 길이에 걸쳐서 공구의 회전축으로부터의 회전반경 길이가 일정하여 절삭 성능을 향상시킬 수 있다. 한편, 주절삭에지(170) 아래의 제1 곡면(146)이 하면(120)에 대해 이루는 각은 주절삭에지(170)가 상면(110)의 코너(182)로부터 경사절삭에지(172)로 갈수록 증가하므로, 주절삭에지(170)가 공구의 회전축에 대하여 양의 축방향 각도(α)를 갖고 장착되더라도 제1 곡면(146)이 가공물의 가공면과 이루는 여유각이 주절삭에지(170)의 전체 길이를 따라서 일정하게 유지된다. 따라서, 절삭 에지에 걸리는 절삭 저항이 균일하고 절삭 에지의 마모가 균일하게 진행되어 우수한 강성 및 수명의 향상을 얻을 수 있다.
도17은 절삭 삽입체(100)를 공구의 회전축의 반경방향 뿐만 아니라 축방향으로도 동시에 이동시키면서, 즉 일정 경사를 갖고 하향 이동시키면서 가공물(190)을 절삭하는 모습을 도시한다. 이와 같이 경사 가공하는 경우 부절삭에지(164) 뿐만 아니라 경사절삭에지(162)도 바닥면(194)과 접촉하여 절삭을 하게 된다. 경사 가공 각도를 크게 하는 경우에는 주절삭에지(160)도 바닥면(194)과 접촉하여 절삭할 수도 있다. 그런데, 주절삭에지는 주된 절삭 기능을 수행하므로 충분한 강성을 부여하기 위해 일반적으로 여유각이 작게 형성되고, 경사 가공시 종래 기술에서와 같이 주절삭에지 아래의 측면이 바닥면과 접촉할 가능성이 높다. 반면, 본 발명에 따른 절삭 삽입체(100)는 경사절삭에지(162)를 주절삭에지(160)와 다른 측면에 구비하고 있기 때문에, 경사절삭에지(162)가 형성된 제2 측면(134)이 하면(120)에 대해 이루는 둔각을 주절삭에지(160)가 형성된 제1 측면(132)이 하면(120)에 대해 이루는 둔각보다 크게 형성할 수 있다. 경사절삭에지(162)가 형성된 제2 측면(134)이 하면(120)에 대해 이루는 둔각을 크게 함으로써, 절삭 삽입체가 공구 본체에 장착된 상태에서 경사가공시 경사절삭에지(162) 아래의 측면이 바닥면과 접촉하는 것을 확실히 방지하고, 경사절삭에지(162)를 사용하여 경사 가공할 수 있다. 도17의 선 E-E에 따른 단면도인 도18에 도시된 바와 같이, 경사절삭에지(162) 아래의 제2 측면(134)은 가공면에 대해 여유각(γ)을 갖고 가공면과 접촉하지 않는다. 이와 같이, 경사절삭에지(162)는 정면 밀링시에는 절삭에 관여하지 않지만 경사 가공시 에 유용하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 절삭 삽입체(100)는 절삭 삽입체를 공구의 회전축의 반경방향으로 이동시키면서 가공하는 정면 밀링 뿐만 아니라, 경사절삭에지(162)를 사용하여 절삭 삽입체를 회전축의 반경방향 및 축방향으로 동시에 이동시키면서 가공하는 경사 가공에도 용이하게 사용될 수 있다.
이어서, 도19 내지 도22를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체를 설명한다. 도19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체의 사시도이고, 도20은 도19에 도시된 절삭 삽입체의 측면도이고, 도21은 도19에 도시된 절삭 삽입체의 평면도이고, 도22는 도21의 Z'로 표시한 부분의 확대도이다.
제2 실시예에 따른 절삭 삽입체(200)는 제1 실시예의 절삭 삽입체(100)와 기본적으로 동일한 기술 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략하고, 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체(200)와 제1 실시예의 절삭 삽입체(100)의 차이점을 설명한다. 제1 실시예에 따른 절삭 삽입체(100)에서는 경사절삭에지(162)와 부절삭에지(164)가 하나의 제2 측면(134)에 함께 형성되었지만, 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체(200)에서는 제2 측면(134)이 두 개의 평면(234', 234")으로 형성되고 경사절삭에지(162)와 부절삭에지(164)는 각각 다른 평면(234', 234")에 형성되어 있다. 제1 실시예에 따른 절삭 삽입체(100)에서는 경사절삭에지(162)와 부절삭에지(164)가 하면(120)에 대해 경사진 각도가 다르기 때문에, 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 경사절삭에지(162)가 부절삭에지(164)의 연장선으로부터 내측으로 멀어지고 있다. 반면, 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체(200)에서는 경사절삭에지(262)가 형성된 측면(234')과 부절삭에지(264)가 형성된 측면(234")이 서로 둔각을 이루기 때문에, 절삭 삽입체(200)를 위에서 보았을 때 경사절삭에지(262)가 부절삭에지(264)의 연장선으로부터 내측으로 멀어지고 있다.
이러한 차이는 있지만, 절삭 삽입체(200)는 절삭 삽입체(100)와 마찬가지의 이점을 갖는다. 도22에 도시된 바와 같이 절삭 삽입체(200)를 위에서 보았을 때 부절삭에지(264)는 주절삭에지(260)의 연장선으로부터 대략 30°의 각도로, 부절삭에지(264)는 경사절삭에지(262)의 연장선으로부터 대략 20°의 각도로 내측으로 연장하기 때문에, 절삭 삽입체(200)로 절삭 가공시 절삭에 관여하지 않는 절삭 에지가 가공물 표면과 접촉하는 것을 확실히 방지할 수 있다. 절삭 삽입체(200)의 경사절삭에지(262)는 주절삭에지(260)와 만나는 지점으로부터 부절삭에지(264)와 만나는 지점까지 위로 경사져 형성되고 부절삭에지(264)와 코너(282) 부분에서 충분한 두께가 확보되기 때문에, 밀링 가공시 가공물과 처음 접하여 절삭을 시작하여 가장 큰 절삭 저항이 발생하고 파손되기 쉬운 부분의 강성을 강화할 수 있다. 또한, 절삭 삽입체(200)는 경사절삭에지(262)가 형성된 측면(234)이 하면(220)에 대해 이루는 둔각을 주절삭에지(260)가 형성된 제1 측면(232)이 하면(220)에 대해 이루는 둔각보다 크게 형성하여, 절삭 삽입체가 공구 본체에 장착된 상태에서 경사가공시 경사절삭에지(262) 아래의 측면이 바닥면과 접촉하는 것을 확실히 방지하고, 경사절삭에지(262)를 사용하여 경사 가공할 수 있다.
다음으로, 도23 내지 도25를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 삽입체를 설명한다. 도23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 삽입체의 사시도이고, 도24는 도23에 도시된 절삭 삽입체의 측면도이고, 도25는 도23에 도시된 절삭 삽입체의 평면도이다. 제3 실시예에 따른 절삭 삽입체(300)는 제1 실시예의 절삭 삽입체(100)와 기본적으로 동일한 기술 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 부분에 대한 자세한 설명은 생략하고, 제3 실시예에 따른 절삭 삽입체(300)와 제1 실시예의 절삭 삽입체(100)의 차이점을 설명한다.
제1 실시예에 따른 절삭 삽입체(100)에서는 상면(110)과 하면(120)이 대략 삼각형 형상으로 상면(110) 및 하면(120)의 중심을 관통하는 축(118)을 중심으로 120°회전 대칭인 반면, 제3 실시예에 따른 절삭 삽입체(300)는 상면(310)과 하면(320)이 대략 사각형 형상이고 상면(310) 및 하면(320)의 중심을 관통하는 축(318)을 중심으로 90°회전 대칭이다. 절삭 삽입체(100)를 위에서 보았을 때 제2 측면(134)은 인접하는 다른 측면(140)의 제1 측면(142)과 거의 직각으로 연결되는 반면, 절삭 삽입체(300)를 위에서 보았을 때 제2 측면(334)은 인접하는 다른 측면(340)의 제1 측면(342)과 105°정도의 각을 이룬다. 절삭 삽입체(100)의 주절삭에지는 바닥면에 수직한 직립벽을 절삭하지만, 절삭 삽입체(300)의 주절삭에지는 75°의 절입각을 갖고 절삭 가공한다. 이러한 차이는 있지만, 절삭 삽입체(300)는 절삭 삽입체(100)의 형상적 특징과 그로 인한 이점을 포함하고 있다. 이와 마찬가지로, 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체(200)도 그 형상적 특징을 그대로 포함하면서 상면(210)과 하면(220)의 형상을 사각형 형상으로 변경할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 이로부터 다양한 변형 실시가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따른 절삭 삽입체는 상면과 측면 사이의 모든 경계부에 절삭에지를 형성하고 있지만, 필요에 따라 일부 경계부에만 절삭에지를 형성할 수도 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 절삭 삽입체는 제1 측면을 제1 곡면과 그 아래의 제2 평면으로 구성하고 있지만, 제1 측면을 하나의 평면으로 구성할 수도 있다. 이와 같이 당업자에게 자명한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도1은 종래의 절삭 삽입체의 사시도.
도2는 도1의 절삭 삽입체의 측면도.
도3은 가공물의 직립벽과 바닥면을 절삭하고 있는 종래의 절삭 삽입체의 정면도.
도4는 도3의 선 A-A에 따른 단면도.
도5는 하향 경사지게 이동하면서 가공물을 절삭하는 종래의 절삭 삽입체의 모식도.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 삽입체의 사시도.
도7은 도6에 도시된 절삭 삽입체의 측면도.
도8은 도6에 도시된 절삭 삽입체의 평면도.
도9는 도8의 Z로 표시한 부분의 확대도.
도10은 도8의 선 A-A에 따른 단면도.
도11은 도8의 선 B-B에 따른 단면도.
도12는 도8의 선 C-C에 따른 단면도.
도13은 도8의 선 D-D에 따른 단면도.
도14는 가공물의 직립벽과 바닥면을 절삭하고 있는 도6의 절삭 삽입체의 정면도.
도15는 절삭 공구에 장착된 절삭 삽입체를 측방향에서 바라본 도면.
도16은 절삭 가공시 주절삭에지의 공구의 회전축으로부터의 길이를 나타낸 모식도.
도17은 하향 경사지게 이동하면서 가공물을 절삭하는 도6의 절삭 삽입체의 모식도.
도18은 도17의 선 E-E에 따른 단면도.
도19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 삽입체의 사시도.
도20은 도19에 도시된 절삭 삽입체의 측면도.
도21은 도19에 도시된 절삭 삽입체의 평면도.
도22는 도21의 Z'로 표시한 부분의 확대도.
도23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 삽입체의 사시도.
도24는 도23에 도시된 절삭 삽입체의 측면도.
도25는 도23에 도시된 절삭 삽입체의 평면도.

Claims (8)

  1. 상면, 하면, 상기 상면에 대해 예각으로 상기 하면에 대해 둔각으로 경사져 상면과 하면을 연결하는 복수의 측면들을 포함하고,
    상기 측면들은 위에서 보았을 때 서로 둔각을 이루는 제1 측면과 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면과 상기 상면의 경계부에 주절삭에지가 형성되고, 상기 제2 측면과 상기 상면의 경계부에 부절삭에지와 경사 가공만을 위한 경사절삭에지가 형성되고,
    상기 제2 측면이 하면에 대해 이루는 둔각은 상기 제1 측면이 하면에 대해 이루는 둔각보다 큰 절삭 삽입체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주절삭에지는 상기 상면의 코너로부터 아래로 경사지고, 상기 경사절삭에지는 상기 주절삭에지와 만나는 지점으로부터 상기 부절삭에지와 만나는 지점까지 위로 경사지고, 상기 부절삭에지는 상기 경사절삭에지와 만나는 지점으로부터 상기 상면의 다른 코너에 이르기까지 경사지고, 상기 부절삭에지가 상기 하면에 대해 경사진 각도는 상기 경사절삭에지가 상기 하면에 대해 경사진 각도보다 작은 절삭 삽입체.
  3. 제1항에 있어서, 위에서 보았을 때 상기 제2 측면은 서로 둔각을 이루는 제1 평면과 제2 평면으로 형성되고,
    상기 제1 평면과 상기 상면의 경계부에 상기 경사절삭에지가 형성되고, 상기 제2 평면과 상기 상면의 경계부에 상기 부절삭에지가 형성된 절삭 삽입체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주절삭에지는 상기 상면의 코너로부터 아래로 경사지고, 상기 경사절삭에지는 상기 주절삭에지와 만나는 지점으로부터 상기 부절삭에지와 만나는 지점까지 위로 경사진 절삭 삽입체.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측면이 하면에 대해 이루는 각의 크기가 상기 주절삭에지가 상기 상면의 코너로부터 상기 경사절삭에지로 갈수록 증가하는 절삭 삽입체.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 측면은 상기 주절삭에지와 만나는 제1 곡면과 그 아래의 제2 평면을 포함하고,
    상기 제1 곡면이 하면에 대해 이루는 각의 크기가 상기 주절삭에지가 상기 상면의 코너로부터 상기 경사절삭에지로 갈수록 증가하는 절삭 삽입체.
  7. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상면과 상기 하면은 삼각형 형상이고, 위에서 보았을 때 코너면을 통해 인접하는 측면들은 서로 직각을 이루는 절삭 삽입체.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상면과 상기 하면은 사각형 형상이고, 위에서 보았을 때 코너면을 통해 인접하는 측면들은 서로 둔각을 이루는 절삭 삽입체.
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