KR20110135928A

KR20110135928A - 절삭 인서트 및 인서트 착탈식 절삭 공구

Info

Publication number: KR20110135928A
Application number: KR1020117020573A
Authority: KR
Inventors: 다카요시 사이토; 노부카즈 호리이케; 준 기타지마
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2011-12-20
Also published as: EP2404690A1; US8696257B2; WO2010100953A1; EP2404690A4; CN102341203B; US20120051851A1; KR101618393B1; CN102341203A; JP5494647B2; JPWO2010100953A1; EP2404690B1

Abstract

이 절삭 인서트는, 서로 이간되는 2 개의 다각형면 (3, 3) 과, 양 다각형면 사이에 형성되는 복수의 측면을 갖는 다면 형상의 인서트 본체 (2) 와, 상기 복수의 측면 중, 레이크면으로서의 제 1 측면 (4) 의 둘레 가장자리에 형성되는 절삭날 (8A, 8B, 8C) 을 구비하고, 상기 복수의 측면 중, 상기 제 1 측면의 반대측에 위치하고, 상기 절삭 인서트를 장착하기 위한 공구 본체의 인서트 장착 시트에 접하는 착좌면으로서의 제 2 측면 (6) 은, 상기 인서트 본체의 두께 방향에서 보아 V 자 형상으로 형성되고, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서는 각각이 볼록한 곡선 형상으로 형성된 2 개의 맞닿음부 (6A, 6A) 를 포함하고, 이들 2 개의 맞닿음부는, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서 상기 제 2 측면의 중앙부를 향할수록 깊어지는 오목한 V 자 형상을 이룬다.

Description

절삭 인서트 및 인서트 착탈식 절삭 공구{CUTTING INSET AND TOOL HAVING CUTTING INSERTS}

본 발명은, 특히 전삭 (轉削) 가공에 사용되는 인서트 착탈식 절삭 공구에 착탈 가능하게 장착되는 절삭 인서트, 및 이러한 절삭 인서트를 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구에 관한 것이다.

본원은, 2009년 3월 6일에 출원된 일본 특허출원 2009-53611호, 및 2010년 2월 23일에 출원된 일본 특허출원 2010-37222호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

이와 같은, 전삭 가공용의 인서트 착탈식 절삭 공구에 장착되는 절삭 인서트 및 그 절삭 인서트를 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구로는, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 것이 알려져 있다. 이 특허문헌 1 에 기재된 절삭 인서트 및 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 축선 둘레로 회전하는 원주 형상의 공구 본체의 외주에 절삭 부스러기 배출 홈이 형성되어 있다. 또한, 공구 본체의 외주에는, 이 절삭 부스러기 배출 홈의 공구 본체의 회전 방향의 전방을 향하는 벽면으로 개구되는 복수의 인서트 장착 시트가 형성되어 있다. 이 복수의 인서트 장착 시트에는, 절삭 인서트가 각각 장착되어 있다.

여기서, 상기 절삭 인서트는 대략 정삼각형의 평판 형상이고, 그 1 개의 정삼각형면은, 공구 본체의 직경 방향의 외측을 향하고 있다. 또한, 반대측의 정삼각형면은, 공구 본체의 직경 방향의 외측을 향하는 인서트 장착 시트의 저면에 밀착되어 있다. 이들 정삼각형면 주위의 3 개의 측면 중 하나는, 레이크면으로서 공구 본체의 회전 방향의 전방을 향하고 있다. 그리고, 나머지 2 개의 측면은, 오목한 형상의 인서트 장착 시트의 V 자 형상으로 형성된 1 쌍의 벽면에 각각 밀착되어 있다.

이와 같이 하여 절삭 인서트가 장착된 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 피삭재 (被削材) 의 절삭시에 공구 본체를 축선 둘레로 회전시키면서 그 축선에 교차하는 방향으로 송출한다. 이로써, 절삭 인서트의 상기 레이크면에 있어서, 공구 본체의 직경 방향의 외측에 위치하는 정삼각형면과의 사이의 능선 부분에 형성된 절삭날에 의해 피삭재를 절삭하고, 피삭재에 가공면을 형성해 간다.

미국 특허 제4934878호

그런데, 이 특허문헌 1 에 기재된 절삭 인서트는, 그 특허문헌 1 의 도 2 및 도 6 에도 나타내는 바와 같이, 인서트 장착 시트에 대한 장착시에, 공구 본체의 직경 방향의 내측을 향하는 정삼각형면은, 공구 본체의 직경 방향 외측을 향하는 인서트 장착 시트의 저면에 밀착되어 있다. 또한, 이 때, 절삭 인서트의 레이크면으로 된 측면 이외의 2 개의 측면은, 인서트 장착 시트의 V 자 형상으로 형성된 1 쌍의 벽면에 밀착되어 있다.

그러나, 이와 같이 절삭 인서트의 3 개의 평면을 인서트 장착 시트의 3 개의 평면에, 모두가 전체 면적으로 밀착되도록, 이들 절삭 인서트와 인서트 장착 시트를 형성하는 것은 매우 곤란하다. 특히 절삭 인서트가 초경합금 등의 경질 소결체인 경우에는, 그 치수 공차에 의해 인서트 장착 시트에 대한 절삭 인서트의 장착 강성이나 장착 정밀도에도 큰 영향이 미친다.

예를 들어, 오목한 형상의 인서트 장착 시트의 저면과 V 자 형상으로 형성된 벽면이, 정확하게 수직으로 교차하도록 형성되어 있는 것으로 한다. 이 경우에, 절삭 인서트는, 허용되는 공차의 범위 내여도, 인서트 장착 시트의 저면에 밀착되는 절삭 인서트의 정삼각형면에 대해 측면이 수직이 아니라, 극히 약간의 각도로 경사지는 성형 오차가 발생하는 경우가 있다. 그러면, 이 절삭 인서트의 측면과 정삼각형면 사이의 능선 부분은, 인서트 장착 시트의 V 자 형상으로 형성된 1 쌍의 벽면의 저면에 가까운 부분에 선 접촉한다. 또는, 절삭 인서트의 측면은, 인서트 장착 시트의 벽면과 공구 본체의 외주면 사이의 에지 부분에 선 접촉한다. 이와 같이, 절삭 인서트는, 공구 본체와 선 접촉에 의해 맞닿은 상태에서, 공구 본체의 인서트 장착 시트에 장착된다.

이 때문에, 상기와 같이 장착되는 절삭 인서트에서는, 절삭 인서트의 측면이 인서트 장착 시트의 벽면에 맞닿는 위치에 따라 그 장착 자세도 크게 변화되어, 장착 정밀도가 손상될 우려가 있다. 또한, 절삭 인서트의 인서트 장착 시트에 대한 착좌도 불안정해져, 충분한 장착 강성을 확보할 수 없어, 이들에 의해 가공 정밀도의 저하를 초래할 우려가 있다.

또한, 이 특허문헌 1 에 기재되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서는, 절삭 인서트가 정삼각형의 평판 형상으로서, 절삭 인서트의 레이크면이 되는 측면 이외의 2 개의 측면이 오목한 형상의 인서트 장착 시트의 V 자 형상으로 형성된 벽면에 맞닿은 상태로 공구 본체에 장착되어 있다. 이 경우, 절삭 인서트의 장착 강성을 확보하기 위해서는, 특허문헌 1 의 도 1 에도 나타나 있는 바와 같이 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈에 있어서 인접하는 인서트 장착 시트의 벽면끼리의 사이에 어느 정도의 간격을 두어야 한다.

따라서, 이 경우에는, 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈을 따라 장착 가능한 절삭 인서트의 수가 제한된다. 또한, 인서트 장착 시트의 벽면끼리 사이의 간격 부분을 보완하여, 피삭재에 곧은 가공면을 형성하기 위해서는, 조건이 필요하게 된다. 즉, 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈에 있어서의 절삭 인서트의 절삭날의 축선 둘레의 회전 궤적과, 다른 절삭 부스러기 배출 홈에 형성된 인서트 장착 시트에 장착되는 절삭 인서트의 절삭날의 회전 궤적을 축선 방향으로 오버랩시켜야 한다. 이 경우, 복수의 절삭 부스러기 배출 홈에 배치된 절삭 인서트에 형성된 절삭날에 의해 회전 궤적이 연속된 절삭날열이 구성되므로, 가공 효율을 향상시키기 곤란해진다. 이것은, 예를 들어 축선 방향에 있어서의 상기 절삭날열의 날 길이가 긴 장날 (長刃) 의 전삭 가공용 인서트 착탈식 절삭 공구의 경우에 특히 문제가 된다.

본 발명은, 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로, 절삭 인서트의 치수 공차에 의하지 않고, 인서트 장착 시트에 양호한 정밀도로 안정적으로 장착할 수 있는 절삭 인서트 및 그 절삭 인서트를 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구를 제공하는 것을 목적중 하나로 한다. 또한, 특히 전삭 가공용의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서, 축선 방향의 날 길이가 긴 장날의 절삭 공구로도, 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈을 따라 장착되는 절삭 인서트끼리에서 그 절삭날을 오버랩시켜, 장착 가능한 절삭 인서트 수를 늘림으로써, 효율적인 전삭 가공이 가능한 절삭 인서트 및 그 절삭 인서트를 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구를 제공하는 것을 목적중 하나로 한다.

본 발명의 절삭 인서트의 제 1 양태는, 인서트 착탈식 절삭 공구의 공구 본체에 장착되는 절삭 인서트로서, 상면, 하면 및 복수의 측면을 갖는 인서트 본체를 갖는다. 상기 복수의 측면 중의 레이크면으로서의 제 1 측면과 상기 상면 사이의 능선 부분에는 제 1 절삭날이 형성되고, 상기 하면은, 상기 공구 본체에 밀착 가능한 평면 형상으로 형성된다. 상기 제 1 측면에 대해 상기 공구 본체의 반대측에 위치하고, 상기 절삭 인서트를 장착하기 위한 공구 본체의 인서트 장착 시트에 접하는 착좌면으로서의 제 2 측면은, 상기 인서트 본체를 두께 방향에서 본 평면에서 볼 때 V 자 형상으로 형성되고, 상기 하면 및 상기 제 2 측면과 교차되는 단면에서 볼 때 오목한 V 자 형상으로 형성됨과 함께, 상기 오목한 V 자 형상을 이루는 제 1 맞닿음면과 제 2 맞닿음면 중, 상기 하면보다 상기 상면에 가까운 상기 제 1 맞닿음면에, 상기 공구 본체와 접촉 가능한 제 1 맞닿음부가 형성된다. 상기 제 1 맞닿음부는, 상기 단면에서 볼 때 상기 제 1 맞닿음면을 곡선 형상으로 팽출시켜 형성된다.

상기 절삭 인서트에 있어서는, 상기 인서트 본체에, 상기 하면과 제 1 측면 사이의 능선 부분에 제 2 절삭날이 형성되고, 상기 상면은, 상기 공구 본체에 밀착 가능한 평면 형상으로 형성되고, 상기 제 2 측면의 상기 상면보다 상기 하면에 가까운 상기 제 2 맞닿음면에, 상기 공구 본체와 접촉 가능한 제 2 맞닿음부가 형성되고, 상기 제 2 맞닿음부는, 상기 단면에서 볼 때 상기 제 2 맞닿음면을 곡선 형상으로 팽출시켜 형성되어도 된다.

본 발명의 착탈식 절삭 공구의 제 1 양태는, 상기 절삭 인서트의 제 1 양태와, 상기 절삭 인서트를 착탈 가능한 인서트 장착 시트가 형성된 공구 본체를 갖는다. 상기 인서트 장착 시트는, 상기 공구 본체의 직경 방향을 향해 상기 인서트 본체의 상기 상면 또는 상기 하면과 밀착 가능한 평면 형상으로 형성된 저면과, 상기 인서트 본체의 상기 제 2 측면이 맞닿을 수 있도록 형성된 벽면을 갖는다. 상기 벽면은, 상기 공구 본체의 직경 방향에서 볼 때, 상기 인서트 본체의 평면에서 볼 때의 상기 제 2 측면의 상기 V 자 형상과는 요철이 반대인 V 자 형상으로 형성되어, 상기 인서트 본체의 상기 제 2 측면과 끼워 맞추도록 형성되어 있다.

본 발명의 절삭 인서트의 제 2 양태는, 서로 이간되는 2 개의 다각형면과, 양 다각형면 사이에 형성되는 복수의 측면을 갖는 다면 형상의 인서트 본체와, 상기 복수의 측면 중, 레이크면으로서의 제 1 측면의 둘레 가장자리에 형성되는 절삭날을 갖는다. 상기 복수의 측면 중, 상기 제 1 측면의 반대측에 위치하고, 상기 절삭 인서트를 장착하기 위한 공구 본체의 인서트 장착 시트에 접하는 착좌면으로서의 제 2 측면은, 상기 인서트 본체의 두께 방향에서 보아 V 자 형상으로 형성되어, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서는 각각이 볼록한 곡선 형상으로 형성된 2 개의 맞닿음부를 포함한다. 이들 2 개의 맞닿음부는, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서 상기 제 2 측면의 중앙부를 향할수록 깊어지는 오목한 V 자 형상을 이룬다.

본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구의 제 2 양태는, 상기 절삭 인서트의 제 2 양태와, 상기 절삭 인서트를 착탈 가능한 인서트 장착 시트가 형성되고, 축선 둘레로 회전되는 공구 본체를 갖는다. 상기 공구 본체의 외주에는, 상기 벽면을 공구 회전 방향을 향함과 함께 상기 저면을 외주측 또는 상기 축선 방향을 향하여 상기 인서트 장착 시트가 형성되고, 이 인서트 장착 시트에는 저면과 벽면이 형성된다. 상기 2 개의 다각형면 중 일방의 다각형면이 상기 인서트 장착 시트의 저면에 밀착되고, 상기 2 개의 맞닿음부 중 타방의 다각형면에 가까운 맞닿음부가, 상기 제 2 측면이 상기 두께 방향에서 볼때 이루는 V 자와는 요철이 반대인 V 자 형상을 이루는 상기 벽면에 맞닿는다.

본 발명의 절삭 인서트는, 다각형 평판 형상을 이루는 인서트 본체가, 레이크면이 되는 측면과, 이 레이크면에 교차하여 그 레이크면과 반대측을 향하는 1 쌍의 측면과, 레이크면과 반대측에 위치하여 V 자 형상을 이루는 착좌면을 가지고 있다. 또한, 인서트 본체는, 상기 다각형면에 대향하는 인서트 본체 두께 방향에서 볼 때에 적어도 오각형상을 이루고 있다. 인서트 본체는, 1 쌍의 다각형면 중 일방의 다각형면이 인서트 장착 시트의 저면에 밀착됨과 함께, V 자 형상을 이루는 상기 착좌면이 이것과는 요철이 반대인 V 자 형상을 이루는 인서트 장착 시트의 벽면에 맞닿아 그 인서트 장착 시트에 장착된다.

즉, 이와 같이 구성한 절삭 인서트에서는, 레이크면과 착좌면 사이에 연장되는 상기 1 쌍의 측면은 인서트 장착 시트의 벽면 등에 맞닿게 하지 않고, 그 절삭 인서트를 인서트 장착 시트에 장착할 수 있다. 상기 서술한 본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서 인서트 장착 시트의 저면이 공구 본체의 외주측 (직경 방향의 외측) 을 향하고 있는 경우가 있다. 이 경우, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 인서트 착탈식 절삭 공구와 같이 절삭 부스러기 배출 홈을 따라 복수의 절삭 인서트를 장착하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에도, 인접하는 인서트 장착 시트에 이들 1 쌍의 측면이 맞닿는 벽면을 간격을 두고 형성할 필요가 없다. 그 한편으로, 이 착좌면과 인서트 장착 시트의 벽면은 서로 요철 반대의 V 자로 맞닿으므로, 절삭 인서트의 장착 강성이나 착좌 안정성이 저해되는 경우는 없다.

이 때문에, 상기 복수의 절삭 인서트끼리를 근접하여 배치할 수 있어, 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈을 따라 장착 가능한 절삭 인서트 수를 늘릴 수 있다. 또한, 이들 절삭 인서트의 절삭날을 오버랩시켜 회전 궤적이 연속한 절삭날열을 구성할 수도 있다. 따라서, 그와 같이 구성된 인서트 착탈식 절삭 공구에 의하면, 가공 효율의 향상을 도모할 수 있다. 특히 상기 절삭날열의 날 길이가 긴 장날의 인서트 착탈식 절삭 공구에 적용하는 경우에 바람직하다.

그리고, 또한, 본 발명의 절삭 인서트에서는, 상기 두께 방향으로 V 자 형상을 이루는 상기 착좌면이, 이 두께 방향을 따른 단면에 있어서는 오목한 V 자 형상을 이루고 있다. 이 오목한 V 자를 형성하는 두께 방향 중앙부를 향함에 따라 점차 오목한 V 자면은, 동 단면에 있어서 볼록한 곡선 형상을 이루는 1 쌍의 맞닿음부에 의해 구성되어 있다. 절삭 인서트가 장착될 때에는, 이 중 인서트 장착 시트의 저면에 밀착된 상기 일방의 다각형면과는 두께 방향으로 반대측의 맞닿음부가 인서트 장착 시트의 벽면에 맞닿는다.

따라서, 비록 이 착좌면의 단면이 이루는 오목한 V 자의 협각 등이 가공 공차의 범위 내에서 약간 오차를 발생시켜 1 쌍의 맞닿음부가 이루는 V 자면의 경사가 변화되어 있었다고 해도, 그 맞닿음부는 그 단면이 이루는 상기 볼록한 곡선이 둘레 방향으로 어긋나 움직이도록 변화될 뿐이다. 따라서, 벽면과의 맞닿음 위치가 크게 변화되지 않고, 절삭 인서트의 장착 자세도 변화되는 경우는 없다. 또한, 벽면과 맞닿는 맞닿음부는 저면과 밀착된 일방의 다각형면과 두께 방향으로 반대측에 위치하고 있다. 그 때문에, 절삭 부하에 대한 인서트 장착 강성이 높고, 또한, 맞닿음부가 단면이 볼록한 곡선이 됨으로써, 선 접촉보다 면 접촉에 가까운 상태에서 맞닿음부를 상기 벽면에 맞닿게 할 수 있다. 따라서, 착좌 안정성의 향상을 더욱 도모할 수도 있다.

이 때문에, 상기 구성의 절삭 인서트에 의하면, 상기 서술한 바와 같은 치수 공차에 의해 인서트 장착 시트에 대한 장착 정밀도에 미치는 영향을 최대한 억제할 수 있다. 예를 들어 인서트 본체가 초경합금 등의 경질 소결체에 의해 형성되어 있어도, 이것을 소결한 상태에서의 무연마품으로서 인서트 장착 시트에 장착하여 고정밀도의 가공을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같은 효과는, 상기 서술한 바와 같은 전삭 가공용의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서, 인서트 장착 시트의 저면이 공구 본체의 외주측을 향하고 있는 경우에는 물론 얻을 수 있다. 또한, 이와 같은 효과는, 예를 들어 사이드 커터와 같이 인서트 장착 시트의 저면이 공구 본체의 축선 방향을 향하고 있는 경우에도 얻을 수 있다. 따라서 본 발명의 절삭 인서트는 이들 각종 인서트 착탈식 절삭 공구에 사용하는 것이 가능하다.

또한, 이와 같은 절삭 인서트에 있어서, 상기 두께 방향에서 보아 상기 착좌면이 이루는 V 자의 협각은, 이것이 지나치게 커 예를 들어 180°에 가까워져, 즉, 착좌면이 곧게 연장되는 상태에 가까워지면, 이 V 자와 요철이 반대인 V 자 형상을 이루는 인서트 장착 시트의 벽면에 그 착좌면을 맞닿게 했을 때에 안정성을 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 반대로 지나치게 작으면, 상기 서술한 바와 같이 복수의 절삭 인서트를 근접하여 배치했을 때에, 인접하는 인서트 장착 시트의 벽면끼리의 사이에 간격을 두어야만 하게 된다. 그리고, 상기 효과를 확실하게 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 이 때문에, 이 착좌면이 이루는 V 자의 협각은, 90°∼ 150°의 범위 내로 되는 것이 바람직하다.

또한, 이 착좌면이 이루는 V 자는, 상기 1 쌍의 맞닿음부와 같이 오목한 V 자 형상으로 되어 있어도 되는데, 다음의 경우에는 볼록한 V 자 형상을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 절삭 인서트를 인서트 장착 시트에 장착하는 데에, 인서트 본체에는 상기 1 쌍의 다각형면의 사이를 상기 두께 방향으로 관통하는 장착 구멍을 형성하고, 이 장착 구멍에 삽입 통과한 클램프 나사를 인서트 장착 시트 저면의 나사 구멍에 비틀어 넣도록 하는 경우이다. 이 경우에는, 상기 착좌면을 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 이루도록 형성함으로써, 인서트 본체가 이루는 다각형을 불필요하게 크게 하지 않고, 이 착좌면과 장착 구멍 사이에 충분한 두께를 확보하여 보다 안정적인 장착을 도모할 수 있다.

또한, 상기 착좌면이 이루는 V 자의 상기 협각이 상기 치수 공차 등에 의해 인서트 장착 시트의 벽면이 이루는 요철이 반대인 V 자의 협각보다 작아져 있어 경우가 있다. 이 경우, 인서트 장착 시트에 장착되는 절삭 인서트에 경사가 발생할 우려가 있다. 이와 같은 경우에도, 상기 착좌면이 상기 두께 방향에서 볼때 이루는 V 자의 양 단부에, 그 착좌면으로부터 돌출되는 돌기를 형성함으로써, 이들 돌기 중 절삭 인서트가 경사진 측의 돌기를, 예를 들어 인서트 장착 시트의 벽면이 이루는 V 자의 양 단부에 형성한 피맞닿음면에 맞닿게 할 수 있다. 이로써, 안정적인 인서트 착좌성을 확보하는 것이 가능해진다. 또한, 이 돌기는, 상기 피맞닿음면에 확실하고 안정적으로 맞닿도록, 볼록한 곡면 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.

또한, 이렇게 하여 착좌면이 이루는 V 자의 양 단부에 돌기가 형성되어 있고, 또한, 착좌면이 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 이루고 있어도 된다. 이 경우에는, 이 착좌면이 이루는 볼록한 V 자의 정상부에, 상기 두께 방향으로 간격을 두고 1 쌍의 볼록부를 형성하고, 상기 돌기를 상기 두께 방향에 있어서 상기 1 쌍의 볼록부 사이에 위치하도록 형성한다. 이로써, 특히 이 절삭 인서트의 인서트 본체를 상기 서술한 바와 같이 경질 소결체에 의해 형성할 때에, 이들 돌기 중 하나와 상기 1 쌍의 볼록부의 3 점 지지에 의해 소결 전의 압분체를 소결판 상에 안정적으로 탑재하는 것이 가능해진다.

본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구는, 특허문헌 1 에 기재된 것과 동일하게 형성되어 있어도 된다. 특허문헌 1 에 기재된 것은, 공구 본체가 상기 축선을 중심으로 한 외형 원주 형상을 이루고, 그 외주면에는 상기 공구 본체의 선단으로부터 후단측을 향하여 상기 축선 둘레로 비틀리는 절삭 부스러기 배출 홈이 형성되어 있다. 그리고, 이 절삭 부스러기 배출 홈의 상기 공구 회전 방향을 향하는 벽면으로 개구되도록, 복수의 상기 인서트 장착 시트가, 각각 상기 저면을 외주측을 향하도록 형성되어 있다. 이와 같은 경우에 있어서는, 이 인서트 장착 시트의 상기 벽면은 상기 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림을 따른 나선 계단 형상을 이루도록 배열함으로써, 상기 절삭날에 의해 생성되는 부스러기의 배출성 향상을 도모하여 원활하고 안정적인 전삭 가공을 실시하는 것이 가능해진다.

즉, 예를 들어 특허문헌 1 에 기재된 것은, 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림을 따라 형성된 인서트 장착 시트에 장착 복수의 절삭 인서트가, 그 레이크면도 이 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림을 따르도록 하여, 절삭 부스러기 배출 홈의 공구 회전 방향을 향하는 벽면으로부터 동일한 높이에서 돌출하도록 배치 형성되어 있다. 그러면, 이들 복수의 절삭 인서트의 절삭날에 의해 생성된 부스러기는, 모든 부스러기가 이 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈에 흘러든다. 그러면, 부스러기가 막히는 경향이 생겨, 원활한 배출을 저해하거나, 부스러기끼리가 서로 얽혀 버리거나 할 우려가 있다.

이에 대하여, 상기 구성의 절삭 인서트에서는, 상기 서술한 바와 같이 레이크면에 대해 상기 1 쌍의 측면을 개재하여 반대측에 배치되는 측면이 인서트 장착 시트의 벽면에 맞닿는 착좌면으로 되어 있다. 따라서 이 벽면을 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림에 따르면서도 단차를 가진 나선 계단 형상으로 하면, 그 벽면에 착좌하는 착좌면의 반대측의 상기 레이크면도, 마찬가지로 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림을 따른 나선 계단 형상으로 단차를 가지고 배치 형성된다. 따라서, 각 절삭 인서트의 절삭날에 의해 생성되는 부스러기는, 각각의 레이크면의 공구 회전 방향측에 형성되는 그 단차부에 개별적으로 수용되어 배출된다. 그 때문에, 부스러기끼리가 서로 얽히거나 부스러기 막힘이 발생하거나 하는 것을 방지하여 배출성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이 나선 계단 형상을 이루는 인서트 장착 시트의 벽면 및 절삭 인서트의 레이크면은, 공구 본체의 축선 방향의 피치가 등피치로 되어 있어도 되고, 또 부등피치로 되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서는, 상기 공구 본체에 복수의 상기 인서트 장착 시트를 형성함과 함께, 이들 인서트 장착 시트에는, 상기 착좌면의 형상·치수가 서로 동일하고, 또한, 상기 레이크면의 변능부 (邊稜部) 의 모서리부 (角部) 에 상기 절삭날로서 형성되는 코너날의 반경이 상이한 복수 종의 상기 절삭 인서트를 장착해도 된다. 이것으로부터, 예를 들어 가공면의 벽면과 저면의 코너부가 단면이 오목한 원호 형상을 이루는 절삭을 실시하는 인서트 착탈식의 래디어스 엔드밀에 있어서, 반경이 상이한 단면 오목 원호의 코너부를 절삭하는 경우에도, 이 코너부를 절삭하는 절삭 인서트를 상기 코너날의 반경이 상이한 것으로 교환할 뿐으로, 1 개의 공구 본체로 이것에 대응하는 것이 가능해진다.

그리고, 이와 같이 착좌면의 형상·치수가 서로 동일하고, 또한, 레이크면의 변능부의 모서리부에 형성되는 코너날의 반경이 상이한 복수 종의 절삭 인서트를 제조할 때에, 본 발명의 절삭 인서트에 있어서는, 상기 다각형면의 상기 레이크면측의 가장자리부를, 이것보다 상기 착좌면측의 부분에 대해 상기 두께 방향으로 돌출하도록 형성해도 된다. 이로써, 코너날의 기점을 이렇게 하여 두께 방향으로 돌출된 다각형면의 레이크면측의 가장자리부 상에 배치할 수 있기 때문에, 코너날의 반경이 커져도, 그 영향이 착좌면측에 미쳐 이 착좌면의 형상이나 치수가 상이한 것이 되거나 하는 것을 확실하게 피할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 절삭 인서트에 의하면, 그 치수 공차에 상관없이 고정밀이고 또한, 고강성으로 인서트 착탈식 절삭 공구의 인서트 장착 시트에 안정적으로 장착할 수 있다. 따라서 이와 같은 절삭 공구를 이용하여 고정밀도의 절삭 가공을 안정적으로 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 복수의 절삭 인서트를 근접시켜 장착할 수 있다. 그 때문에, 특히 장날의 전삭 가공용 인서트 착탈식 절삭 공구에 사용했을 때에, 인접하는 절삭 인서트끼리에서 절삭날을 오버랩시킴과 함께 장착 가능한 절삭 인서트 수를 늘릴 수 있어, 가공 효율의 향상을 도모할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 절삭 인서트의 제 1 실시형태를 나타내는 레이크면측에서 본 사시도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 도면이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 실시형태를 1 쌍의 다각형면에 대향하는 인서트 본체의 두께 방향에서 본 정면도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 실시형태를 레이크면측에서 본 평면도이다.
도 5 는, 도 1 에 나타내는 실시형태를 착좌면측에서 본 저면도이다.
도 6 은, 도 1 에 나타내는 실시형태를 1 쌍의 측면에 대향하는 방향에서 본 측면도이다.
도 7 은, 도 3 에 있어서의 XX 단면도이다.
도 8 은, 도 4 에 있어서의 YY 단면도이다.
도 9 는, 도 1 에 나타내는 실시형태의 절삭 인서트를 장착한 본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구의 일 실시형태를 나타내는 공구 본체 선단측에서 본 사시도이다.
도 10 은, 도 9 에 나타내는 실시형태의 정면도이다.
도 11 은, 도 9 에 나타내는 실시형태의 측면도이다.
도 12 는, 도 9 에 나타내는 실시형태를 축선 방향 선단측에서 본 저면도이다.
도 13 은, 도 9 에 나타내는 실시형태를 축선 방향 후단측에서 본 평면도이다.
도 14 는, 도 9 에 나타내는 실시형태의 절삭 인서트가 장착되어 있지 않은 상태를 나타내는 공구 본체 선단측에서 본 사시도이다.
도 15 는, 도 11 에 있어서의 ZZ 단면도이다.
도 16 은, 본 발명의 절삭 인서트의 제 2 실시형태를 나타내는 레이크면측에서 본 사시도이다.
도 17 은, 도 16 에 나타내는 실시형태를 착좌면측에서 본 사시도이다.
도 18 은, 도 16 에 나타내는 실시형태를 1 쌍의 다각형면에 대향하는 인서트 본체의 두께 방향에서 본 정면도이다.
도 19 는, 도 16 에 나타내는 실시형태를 레이크면측에서 본 평면도이다.
도 20 은, 도 16 에 나타내는 실시형태를 착좌면측에서 본 저면도이다.
도 21 은, 도 16 에 나타내는 실시형태를 1 쌍의 측면에 대향하는 방향에서 본 측면도이다.
도 22 는, 도 16 에 나타내는 실시형태의 절삭 인서트를 장착한 본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구의 제 2 실시형태를 나타내는 측면도이다.
도 23 은, 도 22 에 나타내는 실시형태의 인서트 장착 시트 주변을 나타내는 확대 측면도이다.
도 24 는, 제 2 실시형태의 절삭 인서트의 변형예를 설명하는 평면도이다.
도 25 는, 도 24 에 나타내는 변형예의 절삭 인서트의 정면도이다.
도 26 은, 도 24 에 나타내는 변형예의 절삭 인서트를 장착한 제 2 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 27 은, 도 26 에 나타내는 변형예의 측면도이다.

발명을 실시하기 위한 형태

도 1 내지 도 8 에 나타내는 본 발명의 제 1 실시형태의 절삭 인서트 (1) 에 있어서, 그 인서트 본체 (2) 는, 초경합금 등의 경질 소결체에 의해 도 3 에 나타내는 바와 같은 다각형의 평판 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로, 본 실시형태에서는, 개략적으로 오각형 형상을 이루는 1 쌍의 다각형면 (상면, 하면) (3) 과, 이들 다각형면 (3) 의 주위에 배치되는 레이크면 (제 1 측면) (4), 1 쌍의 측면 (5), 및 착좌면 (제 2 측면) (6) 을 구비하고 있다. 이 착좌면 (6) 이, 상기 다각형면 (3) 에 대향하여 인서트 본체 (2) 의 두께 방향 (도 4 및 도 5 에 있어서 상하 방향, 도 6 에 있어서는 좌우 방향) 에서 보았을 때에 V 자 형상으로 형성되어 있다. 이로써 다각형면 (3) 은, 개략적으로 오각형 형상으로 형성되어 있다.

또한, 인서트 본체 (2) 에 있어서, 착좌면 (6) 을 상기 두께 방향에서 본 V 자 형상의 협각 (θ) 을 이등분하는 평면을 평면 A 로 하고, 이 평면에 직교하여 상기 두께 방향의 중앙에 위치하는 평면 B 와의 교선을 인서트 중심선 C 로 한다. 인서트 본체 (2) 는, 인서트 중심선 C 둘레로 180°회전 대칭, 즉, 1 쌍의 다각형면 (3) 이 표리 반전 대칭이 되도록 형성되어 있다. 또한, 인서트 본체 (2) 에는, 이들 1 쌍의 다각형면 (3) 사이를 상기 두께 방향으로 관통하는 장착 구멍 (7) 이 형성되어 있다. 장착 구멍 (7) 은, 그 중심선을 상기 인서트 중심선 C 와 직교시켜 그 다각형면 (3) 의 대략 중앙으로 개구되도록 형성되어 있다. 장착 구멍 (7) 에는 두께 방향 중앙부측을 향함에 따라 내경이 점차 작아지는 축경부 (7A) 가 형성되어 있다.

레이크면 (4) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이 각 모서리부가 외측으로 볼록한 원호 형상으로 모따기된 개략적으로 평행사변형 형상으로 형성되어 있다. 이 평행 경사변형의 4 변 중, 레이크면 (4) 과 상기 다각형면 (3) 사이의 능선 부분에는 주절삭날 (제 1 절삭날, 제 2 절삭날) (8) 이 형성되어 있다. 또한, 레이크면 (4) 과 측면 (5) 사이의 능선 부분에는 부절삭날 (8B) 이 형성되어 있다. 또한, 볼록한 원호 형상으로 모따기된 모서리부 중 상기의 평행사변형의 예각 모서리부에는, 주절삭날 (8A) 과 부절삭날 (8B) 에 매끄럽게 늘어선 코너날 (8C) 이 형성되어 있다. 또한, 이들 절삭날 (8A∼8C) 은, 코너날 (8C) 이 상기 인서트 중심선 C 방향으로 가장 돌출되어 있다. 주절삭날 (8A) 및 부절삭날 (8B) 은, 코너날 (8C) 로부터 완만한 볼록한 곡선을 그린 후에 오목 곡선을 그리면서 인서트 중심선 C 방향으로 후퇴하여 상기 평행사변형의 둔각 모서리부에 각각 늘어서 있다.

또한, 레이크면 (4) 에 있어서, 이들의 절삭날 (8A∼8C) 의 내측에는 대략 일정한 폭의 포지티브 랜드 (Positive Land) (4A) 가 형성되어 있다. 이 포지티브 랜드 (4A) 의 더 안쪽에는 오목부 (4B) 가 형성되어 있다. 이 오목부 (4B) 의 저면은, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서는 도 7 에 나타내는 바와 같이 오목 곡선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 오목부 (4B) 의 저면은, 이 두께 방향으로 직교하는 단면에 있어서는 도 8 에 나타내는 바와 같이 포지티브 랜드 (4A) 로부터 오목 곡선을 그리면서 후퇴한 후, 인서트 중심선 C 에 수직으로 곧게 연장되도록 형성되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 상기 1 쌍의 측면 (5) 은, 레이크면 (4) 과 예각으로 교차되어, 착좌면 (6) 에 가까워짐에 따라 서로 접근하도록 경사져 있다. 또한, 1 쌍의 측면 (5) 은, 착좌면 (6) 에 이르는 약간 앞에서 서로 평행하고 또한, 상기 평면 A 에도 평행하게 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 다각형면 (3) 은, 주절삭날 (8A) 로부터 대략 일정한 폭의 레이크면 (4) 에 인접하는 가장자리부가 상기 두께 방향으로 일단 (一段) 돌출되어 있다. 또한, 다각형면 (3) 은, 이 가장자리부보다 착좌면 (6) 에 가까운 부분은 두께 방향으로 수직인 평면 형상으로 형성되어 있다. 장착 구멍 (7) 은, 다각형면 (3) 의 평면 형상의 부분으로 개구되어 있다. 또한, 레이크면 (4) 의 외측으로 볼록한 원호 형상의 각 모서리부에 늘어선 1 쌍의 다각형면 (3) 과 측면 (5) 사이의 능선 부분은, 외측으로 볼록한 원통면 형상으로 형성되어 있다.

또한, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 착좌면 (6) 은 본 실시형태에서는 상기 두께 방향에서 볼때 인서트 중심선 C 방향으로 볼록해지는 V 자 형상으로 형성되어 있다. 단 이 볼록한 V 자 형상으로 형성된 착좌면 (6) 의 정상부와 경사면 사이의 능선 부분, 및, 착좌면 (6) 과 1 쌍의 측면 (5) 사이의 능선 부분은, 동 두께 방향에서 볼때 인서트 중심선 C 에 수직인 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 이와 같이 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상으로 형성된 착좌면 (6) 은, 이 두께 방향을 따른 단면에 있어서는, 도 7 이나 도 15 에 나타내는 바와 같이 그 두께 방향의 중앙부에 가까워짐에 따라 점차 움푹 패인 오목한 V 형상으로 형성되어 있다. 이 착좌면 (6) 의 오목한 V 자 형상으로 형성된 V 자면, 즉, 1 쌍의 경사면 (제 1 맞닿음면, 제 2 맞닿음면) 은, 두께 방향을 따른 단면에 있어서 팽출하는 볼록한 곡선 형상으로 형성되고, 1 쌍의 맞닿음부 (제 1 맞닿음부, 제 2 맞닿음부) (6A) 가 형성되어 있다.

도 15 는, 두께 방향에서 본 착좌면 (6) 의 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 V 자 형상의 경사변 및 다각형면 (3) 에 직교하는 두께 방향을 따른 단면도이다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 이들 1 쌍의 맞닿음부 (6A) 는, 외측으로 볼록한 원호 형상으로 형성되어 있다. 맞닿음부 (6A) 는, 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 V 자 형상을 갖는 착좌면 (6) 과 다각형면 (3) 사이의 능선 부분의 경사변을 따라 연장되는 일정 반경의 원통면 형상으로 형성되어 있다. 착좌면 (6) 의 다각형면 (3) 에 인접하는 가장자리부에는, 도 15 에 나타내는 단면에 있어서 두께 방향으로 직선 형상으로 연장되는 일정 폭의 평탄한 평탄면 (6B) 이 형성되어 있다. 착좌면 (6) 의 두께 방향 중앙부에 있어서의 오목한 V 자 형상의 골짜기 바닥 부분에는, 이 단면에 있어서 두께 방향으로 직선 형상으로 연장되는 일정 폭의 평탄한 평탄면 (6C) 이 형성되어 있다. 따라서, 다각형면 (3) 에 인접하는 평탄면 (6B) 과 다각형면 (3) 은, 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 V 자 형상을 갖는 착좌면 (6) 과 다각형면 (3) 사이의 능선 부분의 각 경사변에 있어서 서로 수직으로 교차하고 있다.

그리고, 1 쌍의 맞닿음부 (6A) 는, 상기 도 15 에 나타내는 단면에 있어서 이 다각형면 (3) 에 인접하는 평탄면 (6B) 에 접점 (접선) (P) 에 있어서 매끄럽게 접속되어 있다. 1 쌍의 맞닿음부 (6A) 는, 두께 방향 중앙부에 가까워짐에 따라 볼록한 형상으로 굴곡되면서 인서트 중심선 C 방향으로 움푹 패이고, 착좌면 (6) 의 골짜기 바닥 부분의 평탄면 (6C) 과는 교점 (교선) (Q) 에서 둔각으로 교차하고 있다. 여기서, 이 도 15 에 나타내는 단면에 있어서 맞닿음부 (6A) 가 갖는 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 원호 형상의 반경 (R) 은, 본 실시형태에서는 착좌면 (6) 의 근방에 있어서의 인서트 본체 (2) 의 두께 (U) 보다는 작고, 또한, 동 단면에 있어서의 1 쌍의 맞닿음부 (6A) 의 상기 접점 (P) 끼리의 두께 방향의 간격 (S) 보다는 크다. 또 동 단면에 있어서 상기 접점 (P) 과 교점 (Q) 을 연결하는 직선 (맞닿음부 (6A) 가 갖는 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 원호 형상의 현 (弦)) 이 상기 두께 방향에 대해 이루는 경사각 α 는 8°∼18°의 범위 내이다. 또한, 착좌면 (6) 은, 상기 평면 (A, B) 에 관해서 각각 대칭이다.

이와 같은 절삭 인서트 (1) 가 장착되는 본 발명의 일 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구는, 축선 O 둘레의 공구 회전 방향 (T) 으로 회전하는 공구 본체 (11) 를 가지고 있다. 공구 본체 (11) 는, 그 축선 O 를 중심으로 한 외형이 대략 원주 형상으로 형성되어 있다. 공구 본체 (11) 의 외주면에는, 공구 본체 (11) 의 선단으로부터 후단을 향하여, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 이 형성되어 있다. 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 은, 축선 O 둘레로 공구 회전 방향 (T) 의 후방으로 비틀리도록 형성되고, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 (본 실시형태에서는 5 개) 형성되어 있다.

그리고, 이들 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 공구 회전 방향 (T) 의 전방을 향한 벽면으로 개구되도록 각각 복수 (본 실시형태에서는 4 개씩) 의 인서트 장착 시트 (13) 가 형성되어 있다. 이들 인서트 장착 시트 (13) 에 상기 실시형태의 절삭 인서트 (1) 가 클램프 나사 (14) 에 의해 각각 착탈 가능하게 장착된다. 즉, 본 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구는, 전삭 공구 (엔드밀. 특히 래디어스 엔드밀) 이다.

인서트 장착 시트 (13) 는, 도 14 에 나타내는 바와 같이 공구 본체 (11) 의 직경 방향의 외측을 향하는 저면 (15) 과 공구 회전 방향 (T) 의 전방을 향하는 벽면 (16) 을 구비하고 있다. 이 중 저면 (15) 은 평면 형상으로 형성되고, 그 대략 중앙에는 나사 구멍 (15A) 이 형성되어 있다. 절삭 인서트 (1) 는, 인서트 본체 (2) 의 상기 장착 구멍 (7) 에 삽입 통과한 클램프 나사 (14) 를 이 나사 구멍 (15A) 에 비틀어 넣음으로써, 인서트 장착 시트 (13) 에 장착된다. 절삭 인서트 (1) 는, 저면 (15) 측을 향한 일방의 다각형면 (3) 의 착좌면 (6) 에 인접하는 평탄면 형상의 부분을 이 저면 (15) 에 밀착시켜, 인서트 장착 시트 (13) 에 장착된다.

또한, 벽면 (16) 은, 공구 본체 (11) 를 외측으로부터 직경 방향에서 보아, 둘레 방향으로 오목한 V 자 형상으로 형성되어 있다. 즉, 벽면 (16) 은, 절삭 인서트 (1) 의 착좌면 (6) 을 절삭 인서트 (1) 의 두께 방향에서 본 볼록한 V 자 형상과는 요철이 반대인 V 자 형상으로 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 벽면 (16) 은 오목한 V 자 형상으로 되고, 이 V 자 형상의 벽면 (16) 의 협각은, 절삭 인서트 (1) 착좌면 (6) 의 볼록한 V 자 형상 경사면의 협각 (θ) 과 동일하게 되어 있다. 여기서, 저면 (15) 에 형성된 상기 나사 구멍 (15A) 은, 벽면 (16) 의 V 자 형상의 이등분선 상에 중심을 가지고 있다. 단, 나사 구멍 (15A) 은, 이 벽면 (16) 에 절삭 인서트 (1) 의 착좌면 (6) 을 맞닿게 한 상태에서, 나사 구멍 (15A) 의 중심선이, 절삭 인서트 (1) 의 장착 구멍 (7) 의 중심선보다 약간 벽면 (16) 에 가까운 위치에 편심하여 배치되어 있다. 이로써, 상기 서술한 바와 같이 클램프 나사 (14) 를 비틀어 넣어 그 헤드부가 장착 구멍 (7) 의 상기 축경부 (7A) 를 가압하면, 절삭 인서트 (1) 의 착좌면 (6) 이 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 가압된 상태에서, 절삭 인서트 (1) 가 인서트 장착 시트 (13) 에 고정된다.

이 벽면 (16) 은, 도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이 저면 (15) 으로부터 간격을 두고 공구 본체 (11) 의 직경 방향의 외측에만 형성되어 있다. 저면 (15) 과 벽면 (16) 사이에는 홈 형상의 도피부 (17) 가 형성되어 있다. 이 도피부 (17) 는, 벽면 (16) 의 오목한 V 자 형상의 골짜기 바닥 부분을 서로 향하는 위치로도 연장되어 있다. 도 15 는, 벽면 (16) 의 오목한 V 자 형상의 경사변 및 저면 (15) 에 직교하는 방향을 따른 단면도이다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 벽면 (16) 은, 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 (15) 의 수선 (垂線) 에 대해 공구 본체 (1) 의 직경 방향의 외측을 향함에 따라 공구 회전 방향 (T) 의 후방을 향하여 약간 경사지는 평면 형상으로 형성되어 있다. 벽면 (16) 의 저면 (15) 의 수선에 대한 경사각 (β) 은, 본 실시형태에서는 절삭 인서트 (1) 의 맞닿음부 (6A) 에 있어서의 상기 경사각보다 작다.

또한, 저면 (15) 으로부터 수직으로 공구 본체 (11) 의 외주면까지의 인서트 장착 시트 (13) 의 깊이는, 도 15 에 나타내는 바와 같이 인서트 본체 (2) 의 상기 착좌면 (6) 측의 두께 (U) 보다 약간 작다. 또한, 벽면 (16) 은, 두께 방향의 폭이, 인서트 본체 (2) 의 상기 두께 (U) 의 1/2 보다는 작고, 또한, 상기 간격 (S) 의 1/2 보다는 크다. 벽면 (16) 은 일정한 폭을 갖고, 오목한 V 자 형상의 각 경사변을 따라 연장되도록 형성되어 있다.

인서트 장착 시트 (13) 는, 공구 본체 (11) 의 하나의 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 에 대해 복수 형성되어 있다. 인서트 장착 시트 (13) 는, 각각의 상기 벽면 (16) 이, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 비틀림을 따라 나선 계단 형상으로 배열되어 있다. 즉, 선단측의 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 대해, 그 후단측에 인접하는 다음의 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 은, 공구 회전 방향 (T) 의 후방을 향하여 일단 어긋나게 하여 배치되어 있다.

따라서, 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 에 있어서 인접하는 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 끼리의 사이에는, 공구 본체 (11) 의 둘레 방향으로 연장되는 단차면 (18) 이 형성된다. 인서트 장착 시트 (13) 에 장착되는 절삭 인서트 (1) 의 공구 본체 (11) 의 선단측을 향하는 상기 측면 (5) 은, 이 단차면 (18) 과 대향하도록 배치된다. 단, 이렇게 하여 장착되는 절삭 인서트 (1) 의 상기 측면 (5) 은, 본 실시형태에서는 이 단차면 (18) 에 접촉하지 않고, 약간의 간격을 두고 배치된다.

또한, 각 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 (15) 보다 공구 회전 방향 (T) 의 전방에는, 이 저면 (15) 에 밀착하는 다각형면 (3) 의 상기 평면 형상의 부분보다 레이크면 (4) 측의 일단 돌출된 부분을 수용하는 도피부 (19) 가 형성되어 있다. 이 도피부 (19) 보다 더욱 공구 회전 방향 (T) 전방의, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 공구 본체 (11) 의 직경 방향 외측을 향하는 저면에는, 이 저면보다 더욱 움푹 패이도록 오목부 (20) 가 형성되어 있다. 이 오목부 (20) 는, 공구 본체 (11) 의 둘레 방향을 따른 단면에 있어서도, 축선 O 방향을 따른 단면에 있어서도, 매끄러운 오목 곡선을 이루도록 움푹 패여 있다. 또 오목부 (20) 는, 각 인서트 장착 시트 (13) 마다 그 공구 회전 방향 (T) 의 전방에 위치하도록, 서로 간격을 두고 형성되어 있다.

절삭 인서트 (1) 는, 이와 같은 공구 본체 (11) 의 인서트 장착 시트 (13) 에, 상기 서술한 바와 같이 클램프 나사 (14) 를 나사 구멍 (15A) 에 비틀어 넣음으로써 고정되어 있다. 절삭 인서트 (1) 는, 인서트 본체 (2) 의 일방의 다각형면 (3) 의 평면 형상의 부분이 저면 (15) 에 밀착한 상태에서 인서트 장착 시트 (13) 에 장착된다. 또한, 절삭 인서트 (1) 는, 볼록한 V 자 형상을 갖는 착좌면 (6) 이, 이것과는 요철이 반대인 오목한 V 자 형상을 갖는 벽면 (16) 에 맞닿아 가압된 상태에서 장착된다. 이 때, 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 (15) 과 벽면 (16) 사이에 도피부 (17) 가 형성되어 있다. 그 때문에, 두께 방향을 따른 단면 형상이 오목한 V 자 형상인 착좌면 (6) 의 한 쌍의 맞닿음부 (6A) 중, 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 (15) 으로부터 먼 쪽의 맞닿음부 (6A) 만이 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 맞닿는다.

이와 같이, 본 실시형태의 절삭 인서트 (1) 및 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 다각형면 (3) 과 저면 (15) 이 밀착되어 있다. 또한, 착좌면 (6) 과 벽면 (16) 의 요철이 반대인 V 자 형상에 의해 끼워 맞추어 맞닿아 있다. 또한, 착좌면 (6) 중 저면 (15) 과 밀착되는 일방의 다각형면 (3) 으로부터 먼 쪽의 맞닿음부 (6A) 가 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 맞닿는다. 이들에 의해, 절삭 인서트 (1) 를 인서트 장착 시트 (13) 에 안정적이고 또한, 강고하게 장착할 수 있다. 즉, 상기의 요철이 반대인 V 자 형상에 의한 맞닿음에 의해 절삭 인서트 (1) 가 공구 본체 (11) 의 축선 O 방향으로 위치 결정되어 안정된다. 또한, 서로 맞닿는 맞닿음부 (6A) 와 벽면 (16) 이, 서로 밀착한 다각형면 (3) 과 저면 (15) 으로부터 떨어져 있다. 그 때문에, 공구 본체 (11) 의 직경 방향에 있어서도 절삭 인서트 (1) 의 설치 안정성이나 설치 강도를 확보할 수 있다.

그리고, 이 맞닿음부 (6A) 는 단면 형상이 볼록한 원호 형상인 볼록한 곡선 형상으로 팽출하여 형성되어 있다. 그 때문에, 비록 인서트 본체 (2) 를 성형할 때의 치수 공차에 의해 이 맞닿음부 (6A) 에 오차가 생겨, 예를 들어 맞닿음부 (6A) 의 원호 형상의 현의 경사각 α 에 변화가 생겨도, 맞닿음부 (6A) 의 볼록한 곡선 형상 자체는 그 만곡 방향 (볼록한 원호 형상의 원주 방향) 으로 어긋나 움직일 뿐이 된다. 그 때문에, 벽면 (16) 과의 맞닿음 위치에 큰 변화가 발생하는 경우는 없다. 따라서, 이와 같은 치수 공차에 의해 인서트 장착 시트 (13) 에 대한 장착 자세나 장착 정밀도, 안정성에 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 구성의 절삭 인서트 (1) 에 의하면, 그 인서트 본체 (2) 로서 초경합금 등의 경질 소결체를 소결한 상태에서의 무연마품을 사용해도, 고정밀도로 안정적인 절삭 가공이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에서는, 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 이 저면 (15) 에 수직인 방향에 대해, 공구 본체 (11) 의 직경 방향의 외측을 향함에 따라 공구 회전 방향 (T) 의 후방으로 경사지는 경사면으로서 형성되어 있다. 또한, 벽면 (16) 의 저면 (15) 에 수직인 방향에 대한 경사각 (β) 은, 절삭 인서트 (1) 의 맞닿음부 (6A) 의 단면 형상에 있어서의 볼록한 원호의 현이 일방의 다각형면 (3) 에 수직인 방향에 대해 이루는 경사각 α 보다 작게 되어 있다. 그 때문에, 이 볼록한 원호 형상을 갖는 맞닿음부 (6A) 중, 서로 밀착되는 저면 (15) 및 다각형면 (3) 으로부터 떨어진 맞닿음부 (6A) 를, 공구 본체 (11) 의 직경 방향의 외측의 상기 접점 (P) 에 가까운 위치에서, 벽면 (16) 에 맞닿게 할 수 있다. 이 때문에, 공구 본체 (11) 의 직경 방향에 있어서의 절삭 인서트 (1) 의 안정성을 더욱 확실하게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구는, 축선 O 방향을 향하여 복수의 인서트 장착 시트 (13) 가 형성되고, 인서트 장착 시트 (13) 의 각각에 절삭 인서트 (1) 가 장착된 전삭 가공용의 공구이다. 그리고, 축선 O 둘레의 회전 궤적에 있어서 이들 절삭 인서트 (1) 의 공구 본체 (11) 의 직경 방향의 외측을 향한 주절삭날 (8A) 이 축선 O 방향으로 연속하여 피삭재에 세로벽 등을 형성하도록 형성되어 있다. 또한, 상기의 절삭 인서트 (1) 는, 일방의 다각형면 (3) 과 착좌면 (6) 이 인서트 장착 시트 (13) 에 접촉하고 있다. 즉, 절삭 인서트 (1) 는, 일방의 다각형면 (3) 이 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 (15) 에 밀착되고, 레이크면 (4) 에 대해 1 쌍의 측면 (5) 을 개재하여 반대측에 위치하는 착좌면 (6) 이 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 맞닿는다. 따라서, 측면 (5) 이 절삭 인서트 (1) 의 장착에 관여하는 것을 피할 수 있고, 그러고도 상기 서술한 바와 같은 절삭 인서트 (1) 의 설치 강도나 강성, 장착 정밀도나 안정성을 확보하는 것이 가능하다.

이 때문에, 이 측면 (5) 에 맞닿는 벽면을 인서트 장착 시트 (13) 에 형성할 필요가 없다. 이것에 수반하여 축선 O 방향으로 인접하는 인서트 장착 시트 (13) 끼리에서 이러한 벽면 간의 공구 본체 (11) 의 두께를 확보할 필요가 없다. 그 때문에, 인서트 장착 시트 (13) 의 사이에 간격을 둘 필요도 없다. 이로써, 인서트 장착 시트 (13) 를 축선 O 방향으로 최대한 접근하여 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 1 개의 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 을 따라 형성된 인서트 장착 시트 (13) 에 장착되는 절삭 인서트 (1) 의 수를 늘릴 수 있다. 또한, 이들 절삭 인서트 (1) 만으로 서로의 주절삭날 (8A) 의 회전 궤적이 연속하도록, 그 주절삭날 (8A) 의 회전 궤적을 축선 O 방향으로 오버랩시켜 배치하는 것이 가능해진다. 따라서, 보다 효율적인 전삭 가공을 실시할 수 있다. 이것은, 특히 연속된 주절삭날 (8A) 의 회전 궤적이 축선 O 방향으로 길어지는 장날의 인서트 착탈식 전삭 공구의 경우에 효과적이다.

또한, 본 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 착좌면 (6) 이 맞닿는 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 이, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 비틀림을 따라 비틀리도록 늘어서 있지 않다. 즉, 벽면 (16) 의 오목한 V 자 형상의 이등분선이 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 비틀림에 직교하도록 배치되어 있지 않다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 인접하는 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 끼리의 사이에 공구 본체 (11) 의 둘레 방향으로 연장되는 단차면 (18) 이 형성되어 있다. 그리고, 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 은, 이 단차면 (18) 을 개재하여, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 비틀림에 대응하여 나선 계단 형상으로 형성되어 있다. 이들 인서트 장착 시트 (13) 에 장착되는 절삭 인서트 (1) 는, 같은 형상 및 같은 크기의 인서트 본체 (2) 를 구비하고 있다. 그 때문에, 공구 회전 방향 (T) 의 전방을 향하는 레이크면 (4) 은, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 비틀림에 따르면서 단차를 갖는 나선 계단 형상으로 배치된다. 또한, 절삭 인서트 (1) 의 레이크면 (4) 은 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 맞닿는 착좌면 (6) 과는 인서트 본체 (2) 의 반대측에 형성되어 있다.

이 때문에, 최첨단의 절삭 인서트 (1) 를 제외한 각 절삭 인서트 (1) 의 레이크면 (4) 의 공구 회전 방향 (T) 의 전방에는, 이 단차에 의해, 큰 공간이 각각 확보된다. 이 공간은, 축선 O 방향의 선단측에 인접하는 절삭 인서트 (1) 의 축선 O 방향 후단측을 향하는 측면 (5) 의 후단 (공구 회전 방향 (T) 의 후방) 측에 형성된다. 피삭재를 인서트 착탈식 절삭 공구에 의해 전삭 가공할 때에는, 절삭 인서트 (1) 의 각 주절삭날 (8A) 에 의해 생성된 부스러기를, 이 공간에 수용하여 배출하는 것이 가능해진다. 따라서, 주절삭날 (8A) 에 의한 부스러기끼리가 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 내에서 서로 얽혀 막힘을 일으키는 경우가 없다. 그 때문에, 원활한 부스러기 처리를 도모할 수 있어 더욱 효율적으로 전삭 가공을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 이렇게 하여 나선 계단 형상으로 형성된 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 및 절삭 인서트 (1) 의 레이크면 (4) 은, 축선 O 방향으로 인접하는 것끼리의 피치 (간격) 가, 본 실시형태와 같이 등피치로 되어 있어도 되고, 또 부등피치로 되어 있어도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 각 인서트 장착 시트 (13) 의 공구 회전 방향 (T) 의 전방에 있어서의 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 저면에, 이 저면 (12) 으로부터 더욱 움푹 패인 오목부 (20) 가 형성되어 있다. 오목부 (20) 는, 인서트 장착 시트 (13) 마다 독립적으로, 즉, 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 의 저면에 대한 개구 가장자리가 닫힌 곡선을 이루도록, 서로 간격을 두고 형성되어 있다. 이 때문에, 상기 서술한 바와 같이 각 절삭 인서트 (1) 의 레이크면 (4) 측에 형성되는 상기 공간을 더욱 크게 확보할 수 있다. 이로써, 더욱 부스러기 처리성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 인접하는 다른 오목부 (20) 측에 부스러기가 흘러나오는 경우도 없다. 나아가서는 단면이 오목한 곡선 형상으로 된 이 오목부 (20) 의 저면에 의해 부스러기를 작게 컬시켜 효율적으로 처리하는 것도 가능해진다.

또한, 상기 절삭 인서트 (1) 에 있어서 인서트 본체 (2) 를 두께 방향에서 보았을 때의 V 자 형상의 착좌면 (6) 의 상기 협각 (θ) 이 지나치게 크면, 공구 본체 (11) 직경 방향에서 보았을 때의 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 의 요철이 반대인 V 자 형상의 협각도 커진다. 그러면, 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 에 맞닿은 착좌면 (6) 의 맞닿음부 (6A) 가 이 V 자 형상을 따라 어긋나 움직이기 쉬워져, 안정성이 손상되어 버릴 우려가 있다. 그 한편으로, 이 V 자 형상의 협각 (θ) 이 지나치게 작으면, 예를 들어 인접하는 인서트 장착 시트 (13) 끼리에서 벽면 (16) 을 상기 서술한 바와 같은 나선 계단 형상으로 되지 않고 둘레 방향으로도 근접시켜 배치했을 때에, 벽면 (16) 끼리의 사이의 두께를 확보할 수 없어질 우려가 있다. 따라서, 이 협각 (θ) 은 90°∼150°의 범위 내인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 절삭 인서트 (1) 에서는, 이 착좌면 (6) 의 V 자 형상이 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 V 자 형상으로 되고, 벽면 (16) 의 V 자 형상이 오목한 V 자 형상으로 되어 있다. 그러나, 이 요철을 반대로 하여, 절삭 인서트 (1) 의 착좌면 (6) 이 두께 방향에서 보았을 때에 오목한 V 자 형상을 갖고, 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 (16) 이, 이 착좌면 (6) 이 맞닿을 수 있는 외측으로 볼록한 V 자 형상을 갖도록 형성되어 있어도 된다. 단, 특히 본 실시형태와 같이 장착 구멍 (7) 에 삽입 통과되는 클램프 나사 (14) 에 의해 절삭 인서트 (1) 를 장착하는 경우에는, 이 장착 구멍 (7) 과 착좌면 (6) 사이의 인서트 본체 (2) 의 두께를 충분히 확보해야 한다. 착좌면 (6) 을 두께 방향에서 본 평면에서 볼 때 오목한 V 자 형상으로 하면, 그 골짜기 바닥 부분과 장착 구멍 (7) 사이에 이와 같은 두께가 설정된다. 이 때문에, 착좌면 (6) 과 측면 (5) 사이의 능선 부분에서 필요 이상으로 두께가 커질 우려가 있다. 따라서, 인서트 본체 (2) 에 장착 구멍 (7) 이 형성될 때는, 착좌면 (6) 은 상기 두께 방향에서 본 평면에서 볼 때 볼록한 V 자 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시형태에서는, 인서트 착탈식 절삭 공구가 피삭재의 세로벽 등에 사용되는 전삭 가공용 공구인 경우에 대해 설명하였다. 구체적으로는, 상기와 같이 외형이 원주 형상인 공구 본체 (11) 의 절삭 부스러기 배출 홈 (12) 에 복수의 인서트 장착 시트 (13) 가 형성되고, 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 (15) 이 공구 본체 (11) 의 직경 방향의 외측을 향하여 형성되어 있는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 동일한 전삭 공구로도, 피삭재에 오목 홈을 형성하는 사이드 커터 등에 본 발명을 적용할 수도 있다. 예를 들어 원판 형상의 공구 본체의 둘레면에, 저면 (15) 을 직경 방향의 외측을 향한 인서트 장착 시트 (13) 가 둘레 방향을 향하여 양 원판면측에 교대로 형성된 사이드 커터에도 본 발명을 적용할 수 있다. 혹은 마찬가지로 원판 형상의 공구 본체의 양 원판면의 외주측에, 저면 (15) 을 축선 방향을 향한 인서트 장착 시트 (13) 가 둘레 방향을 향하여 양 원판면끼리에서 교대로 형성된 사이드 커터에 본 발명을 적용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 절삭 인서트는, 이와 같은 전삭 공구에 한정하지 않고, 인서트 착탈식의 바이트와 같은 선삭 공구에 사용할 수도 있다.

도 16 내지 도 21 은, 본 발명의 절삭 인서트의 제 2 실시형태를 나타내는 것이다. 또 도 22 및 도 23 은, 이 제 2 실시형태의 절삭 인서트가 장착된 본 발명의 인서트 착탈식 절삭 공구의 제 2 실시형태를 나타내는 것이다. 도 1 내지 도 15 에 나타낸 제 1 실시형태의 절삭 인서트 (1) 및 인서트 착탈식 절삭 공구와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 배치하여 설명을 생략한다. 이 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 는, 먼저 첫째로, 착좌면 (6) 을 상기 두께 방향에서 보았을 때의 V 자 형상의 양 단부에, 이 착좌면 (6) 으로부터 돌출하도록 돌기 (22) 가 형성되어 있다.

즉, 본 실시형태에서는, 절삭 인서트 (21) 의 두께 방향에서 볼때 인서트 중심선 C 방향으로 볼록한 V 자 형상으로 형성된 착좌면 (6) 과 1 쌍의 측면 (5) 사이의 능선 부분의 착좌면 (6) 측에, 절삭 인서트 (21) 의 두께 방향에서 볼때 인서트 중심선 C 에 수직인 방향으로 연장되는 평면부 (23) 가 형성되어 있다. 이 평면부 (23) 에 상기 돌기 (22) 가, 착좌면 (6) 의 두께 방향에서 본 V 자 형상이 볼록해지는 방향으로 돌출하도록 형성되어 있다. 여기서, 이들 돌기 (22) 는, 본 실시형태에서는, 그 돌출 방향측을 향하는 면이 상기 인서트 중심선 C 방향으로 편평한 구면 등의 볼록한 곡면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 돌기 (22) 는, 평면부 (23) 에 있어서 상기 두께 방향의 중앙부에 위치하고 있다.

그리고, 이들 돌기 (22) 는, 각각 상기 두께 방향의 양측으로부터 중심의 상기 평면 B 측을 향함에 따라 점차 돌출된다. 돌기 (22) 는, 두께 방향에서 본 착좌면 (6) 의 볼록한 V 자 형상의 정상부로부터 각 측면 (5) 측을 향하는 방향에 있어서도 점차 돌출하고 있다. 돌기 (22) 는, 측면 (5) 의 착좌면 (6) 의 근방에 형성된 평면 A 에 평행한 부분에 인접하고 있다. 따라서, 이들 돌기 (22) 는, 상기 평면 B 과 측면 (5) 의 착좌면 (6) 근방의 평면 A 에 평행한 부분의 교선 상에서 가장 돌출되어 있다. 단, 돌기 (22) 의 평면부 (23) 로부터의 돌출 높이는, 착좌면 (6) 의 V 자 형상의 정상부의 돌출 높이보다 충분히 작다.

또한, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 갖는 착좌면 (6) 의 정상부에도 1 쌍의 볼록부 (24) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 볼록부 (24) 는, 이 착좌면 (6) 의 두께 방향에서 본 V 자 형상이 볼록해지는 방향으로 더 돌출되도록 형성되어 있다. 이들 볼록부 (24) 는, 상기 정상부에 있어서 상기 두께 방향의 양측에 간격을 두고 배치되고, 상기 1 쌍의 다각형면 (3) 으로부터 이 두께 방향의 내측으로 연장되도록 형성되어 있다. 볼록부 (24) 는, 상기 평면 B 에 평행한 단면이 상기 인서트 중심선 C 방향으로 편평한 등변사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 볼록부 (24) 의 정면은 인서트 중심선 C 에 수직인 1 개의 평면 상에 위치하도록 되어 있다. 돌기 (22) 는 상기 두께 방향에 있어서 이들 1 쌍의 볼록부 (24) 사이에 위치하고 있다.

또한, 이와 같은 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 가 장착된 본 발명의 제 2 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서는, 그 인서트 장착 시트 (13) 의 오목한 V 자 형상으로 형성된 벽면 (16) 의 양 단부에, 도 23 에 나타내는 바와 같이 이 오목한 V 자 형상의 이등분선에 수직인 방향으로 연장되는 평면 형상의 피맞닿음부 (16A) 가 형성되어 있다. 이들 피맞닿음부 (16A) 는, 절삭 인서트 (21) 가 그 인서트 중심선 C 를 상기 오목한 V 자 형상의 벽면 (16) 의 이등분선에 일치시켜, 인서트 장착 시트 (13) 에 장착되어 있을 때에는, 상기 돌기 (22) 와의 사이에 0.1 ㎜∼0.3 ㎜ 정도의 간극 (E) 을 가지고 있다. 또한, 1 쌍의 볼록부 (24) 는, 벽면 (16) 의 오목한 V 자 형상의 골짜기 바닥 부분의 도피부 (17) 에 수용된다.

이와 같이 구성된 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 에 의하면, 먼저 상기 돌기 (22) 에 의해 더욱 안정적인 인서트 착좌성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 인서트 본체 (2) 의 치수 공차나 오차에 의해, 착좌면 (6) 의 V 자 형상의 협각 (θ) 이, 공구 본체 (11) 의 인서트 장착 시트 (13) 에 있어서 착좌면 (6) 과 요철이 반대인 V 자 형상으로 형성된 벽면 (16) 의 협각보다 작아지는 경우가 있다. 그러면, 절삭 인서트 (21) 를 인서트 장착 시트 (13) 에 장착했을 때에 경사가 생길 우려가 있다. 이와 같은 경우에도, 착좌면 (6) 의 양 단부에 형성된 돌기 (22) 중 절삭 인서트 (21) 가 경사진 측에 형성된 돌기 (22) 가, 상기 간극 (E) 을 매립하도록 인서트 장착 시트 (13) 의 상기 피맞닿음부 (16A) 에 맞닿는다. 그리고, 이 돌기 (22) 와 피맞닿음부 (16A) 의 맞닿음, 착좌면 (6) 의 피맞닿음부 (16A) 에 맞닿은 돌기 (22) 와는 반대측의 경사면에 형성된 맞닿음부 (6A) 와 벽면 (16) 의 맞닿음, 및 다각형면 (3) 과 저면 (15) 의 밀착에 의해, 안정적인 착좌성을 얻을 수 있다.

또한, 이 돌기 (22) 는, 본 실시형태에서는 그 표면이 구면 등의 볼록한 곡면 형상을 이루고 있다. 그 때문에, 인서트 본체 (2) 의 두께 방향을 따른 단면 형상이 볼록한 곡선 형상으로 형성된 착좌면 (6) 의 맞닿음부 (6A) 가, 인서트 장착 시트 (13) 의 평면 형상의 벽면 (16) 에 맞닿는 것와 동일한 효과가 얻어진다. 즉, 돌기 (22) 자체에 치수 공차에 의한 오차 등이 발생해도, 인서트 장착 시트 (13) 에 대한 장착 자세나 장착 정밀도, 안정성에 영향이 미치는 것을 방지하여, 보다 확실한 착좌 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 착좌면 (6) 의 양 단부의 이들 돌기 (22) 에 추가하여, 볼록한 V 자 형상을 갖는 착좌면 (6) 의 정상부에도 1 쌍의 볼록부 (24) 가 절삭 인서트 (21) 의 두께 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 그리고, 돌기 (22) 는, 절삭 인서트 (21) 의 두께 방향에 있어서 이들 볼록부 (24) 사이에 위치하고 있다. 이로써, 이들 볼록부 (24) 는, 절삭 인서트 (21) 의 장착시에는 인서트 장착 시트 (13) 의 도피부 (17) 에 수용되어, 착좌성에 영향을 미치는 경우는 없다. 그러나, 볼록부 (24) 는, 당해 절삭 인서트 (21) 를 상기 서술한 바와 같은 초경합금 등의 경질의 소결체에 의해 형성하는 경우에, 원료 분말을 성형한 압분체를 소결할 때의 정밀도 향상에 기여한다.

이와 같은 압분체를 소결할 때에는, 압분체를 평판 형상의 소결판에 탑재하여 소결로에 수용, 가열함으로써 소결을 실시한다. 그 때에 상기의 절삭 인서트 (21) 에서는, 압분체에 있어서의 1 쌍의 돌기 (22) 의 하나와 1 쌍의 볼록부 (24) 에 의한 3 점 지지에 의해 압분체를 소결판에 탑재할 수 있다. 이 때문에, 소결 후의 정밀도가 요구되는 레이크면 (4) 측의 주절삭날 (8A), 부절삭날 (8B), 코너날 (8C) 이나 착좌면 (6) 의 맞닿음부 (6A) 등은 소결판에 접촉시키지 않고 압분체를 안정적으로 탑재하여 양호한 정밀도로 소결을 실시할 수 있다. 따라서, 상기 서술한 바와 같이 절삭 인서트 (21) 가 소결된 상태에서의 무연마품의 경질 소결체라도 고정밀도의 절삭 가공을 실시하는 것이 가능해진다.

도 24 및 도 25 는, 상기 제 2 실시형태의 변형예의 절삭 인서트 (31) 를 설명하는 것이다. 도 26 및 도 27 은 이 변형예의 절삭 인서트 (31) 를 장착한 제 2 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구의 변형예를 설명하는 것이다. 변형예의 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 도 26 및 도 27 에 나타내는 바와 같이, 공구 본체 (11) 에 장착되는 복수의 절삭 인서트 중, 공구 본체 (11) 의 최첨단의 인서트 장착 시트 (13) 에 변형예의 절삭 인서트 (31) 가 장착되고, 나머지는 상기 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 가 장착되어 있다.

그리고, 이들 변형예의 절삭 인서트 (31) 에서는, 그 착좌면 (6) 의 형상·치수는 도 25 나 도 27 에 실선으로 나타내는 바와 같이 상기 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 와 동일하다. 또한, 도 24 나 도 26 에 파선 (반경 F1), 일점 쇄선 (반경 F2), 또는 이점 쇄선 (반경 F3) 으로 나타내는 바와 같이, 레이크면 (4) 측에 형성된 코너날 (8C) 의 반경이, 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 와는 상이한 크기이다. 변형예의 코너날 (8C) 의 반경은, 제 2 실시형태 (21) 의 코너날 (8C) 의 반경보다 커져 있다.

따라서, 변형예의 인서트 착탈식 절삭 공구에서는, 착좌면 (6) 의 형상·치수가 동일하고, 코너날 (8C) 의 반경이 상이한 복수 종의 절삭 인서트 (21, 31) 가 인서트 장착 시트 (13) 에 장착된다. 또한, 이 변형예의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서, 공구 본체 (11) 최첨단의 복수의 인서트 장착 시트 (13) 에 장착되는 변형예의 절삭 인서트 (31) 끼리는, 코너날 (8C) 의 반경이 서로 동일해져 있다. 또한, 도 24 및 도 26 에서는 도면 중 하측의 코너날 (8C) 만 파선, 일점 쇄선, 이점 쇄선으로 나타나 있는데, 상측의 코너날 (8C) 도 동일하게 큰 반경으로 되어 있다.

여기서, 상기 제 1, 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (1, 21) 에서는, 인서트 본체 (2) 의 레이크면 (4) 과 상기 다각형면 (3) 사이의 능선 부분에 주절삭날 (8A) 이 형성된다. 또한, 인서트 본체 (2) 의 상기 다각형면 (3) 에 있어서, 그 레이크면 (4) 에 인접하는 가장자리가 착좌면 (6) 에 인접하는 부분에 대해 상기 두께 방향으로 일단 돌출되도록 단 형상으로 형성되어 있다. 코너날 (8C) 의 주절삭날 (8A) 에 인접하는 부분은 이 다각형면 (3) 의 일단 돌출된 부분에 형성되어 있다. 변형예의 절삭 인서트 (31) 에서는, 상기 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 에 대해, 이 코너날 (8C) 의 반경을 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 의 코너날 (8C) 보다 크게 하고 있다. 구체적으로는, 도 25 및 도 27 에 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이 주절삭날 (8A) 과 코너날 (8C) 의 접점 G1 (반경 F1 의 경우), G2 (반경 F2 의 경우), G3 (반경 F3 의 경우) 의 위치를 주절삭날 (8A) 을 따라 후퇴시킴과 함께 인서트 본체 (2) 의 측면 (5) 을 돌출시키고 있다.

이와 같은 복수 종의 절삭 인서트 (21, 31) 가 장착된 상기 변형예의 인서트 착탈식 절삭 공구 (래디어스 엔드밀) 는, 예를 들어 피삭재에 홈 절삭이나 숄더 절삭 등을 실시한다. 이 때, 피삭재에 형성되는 홈 등의 가공면의 저면과 벽면과의 코너부에, 오목한 형상의 원통면 등을 형성하는 경우가 있다. 이 오목한 형상의 원통면 등은, 단면에 있어서의 오목한 원호 형상의 반경이 상이한 경우가 있다. 이 경우에서도, 제 2 실시형태의 인서트 착탈식 절삭 공구에 있어서의 최첨단의 절삭 인서트 (21) 를, 이 오목한 원호 형상의 반경에 따른 반경 (F1, F2, F3) 의 코너날 (8C) 을 갖는 상기 변형예의 절삭 인서트 (31) 와 교환할 뿐으로, 오목한 원호 형상의 반경의 변화에 대응할 수 있다. 따라서, 1 개의 공구 본체 (11) 에서 이와 같은 가공면의 코너부의 반경이 상이한 오목한 원호 형상의 절삭에 대응하는 것이 가능해진다.

그리고, 이와 같이 상이한 반경 (F1, F2, F3) 의 코너날 (8C) 을 레이크면 (4) 의 근방에 형성한 경우라도, 본 발명의 절삭 인서트 (1, 21, 31) 에 있어서는 착좌면 (6) 과 다각형면 (3) 의 착좌면 (6) 에 인접하는 부분에서 그 착좌 안정성이 확보된다. 그 때문에, 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 를 장착할 수 있는 동일한 인서트 장착 시트 (13) 에, 변형예의 절삭 인서트 (31) 를 확실하게 장착하여 절삭을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 이들 인서트 장착 시트 (13) 가 계단 형상으로 배열되어 있으므로, 상기 서술한 바와 같이 측면 (5) 을 돌출시켜도, 인접하는 인서트 장착 시트 (13) 에 장착되는 절삭 인서트 (21) 에 간섭하는 경우도 없다.

또한, 제 1, 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (1, 21) 에서는, 상기 다각형면 (3) 의 레이크면 (4) 에 인접하는 부분이 착좌면 (6) 에 인접하는 부분에 대해 상기 두께 방향으로 돌출하도록 되어 있고, 이 부분에 코너날 (8C) 의 주절삭날 (8A) 측의 부분이 형성된다. 그 때문에, 변형예의 절삭 인서트 (31) 에 있어서 코너날 (8C) 을 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 보다 큰 반경 (F1, F2, F3) 으로 해도, 원래의 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 에 대해, 다각형면 (3) 과 측면 (5) 사이의 능선 부분이 크게 노치되는 것을 피할 수 있다. 이 때문에, 이렇게 하여 코너날 (8C) 의 반경을 크게 한 것에 의한 상기의 능선 부분의 변형이, 착좌면 (6) 의 근방에 이르는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 절삭 인서트 (1, 21) 의 더욱 확실한 착좌 안정성을 확보하는 것이 가능해진다.

또한, 코너날 (8C) 을 다각형면 (3) 의 레이크면 (4) 에 인접하는 돌출된 부분에 형성하고 있다. 이로써, 원래의 제 2 실시형태의 절삭 인서트 (21) 에 대해 그 반경 (F1, F2, F3) 을 크게 하는 경우에도, 주절삭날 (8A) 과의 접점 (G1, G2, G3) 의 위치를 후퇴시켜 코너날 (8C) 을 형성할 수 있다. 이 때문에 단순히 측면 (5) 을 돌출시키는 것만으로 반경 (F1, F2, F3) 을 크게 하는 것과 비교하여, 코너날 (8C) 의 날 각이 필요 이상으로 작아지는 것을 막아 결손 등을 방지할 수 있다. 또한, 도 26 및 도 27 에 나타내는 바와 같이, 서로 상이한 반경 (F1, F2, F3) 의 변형예의 절삭 인서트 (31) 에도, 축선 O 방향 선단측의 코너날 (8C) 의 돌출단의 세트 높이는 일정하게 할 수 있다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 코너부의 단면에 있어서의 오목한 원호 형상의 반경이 상이한 절삭 가공을 NC 공작 기계 등에 의해 실시하는 경우에도, 프로그램의 변경 등을 최소한으로 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했는데, 본 발명은 상기의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 밖의 변경이 가능하다. 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되지 않고, 첨부한 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.

산업상 이용 가능성

본 발명은, 전삭 가공에 사용되는 인서트 착탈식 절삭 공구에 착탈 가능하게 장착되는 절삭 인서트, 및 그러한 절삭 인서트를 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 인서트 장착 시트에 양호한 정밀도로 안정적으로 장착할 수 있는 절삭 인서트 및 그 절삭 인서트를 장착한 인서트 착탈식 절삭 공구를 제공할 수 있다.

1, 21, 31 : 절삭 인서트 2 : 인서트 본체
3 : 다각형면 4 : 레이크면
5 : 측면 6 : 착좌면
6A : 맞닿음부 7 : 장착 구멍
8A : 주절삭날 8B : 부절삭날
8C : 코너날 11 : 공구 본체
12 : 절삭 부스러기 배출 홈 13 : 인서트 장착 시트
14 : 클램프 나사
15 : 인서트 장착 시트 (13) 의 저면 15A : 나사 구멍
16 : 인서트 장착 시트 (13) 의 벽면 17, 19 : 도피부
18 : 단차면 20 : 오목부
22 : 돌기 24 : 볼록부
O : 공구 본체 (11) 의 축선 T : 공구 회전 방향
C : 인서트 중심선
F1, F2, F3 : 코너날 (8C) 의 반경
G1, G2, G3 : 주절삭날 (8A) 과 코너날 (8C) 의 접점
θ : 착좌면 (6) 을 인서트 본체 (2) 의 두께 방향에서 본 V 자 형상의 협각

Claims

인서트 착탈식 절삭 공구의 공구 본체에 장착되는 절삭 인서트로서,
상면, 하면 및 복수의 측면을 갖는 인서트 본체를 갖고,
상기 복수의 측면 중의 레이크면으로서의 제 1 측면과 상기 상면 사이의 능선 부분에 제 1 절삭날이 형성되고,
상기 하면은, 상기 공구 본체에 밀착 가능한 평면 형상으로 형성되고,
상기 제 1 측면에 대해 상기 공구 본체의 반대측에 위치하고, 상기 절삭 인서트를 장착하기 위한 공구 본체의 인서트 장착 시트에 접하는 착좌면으로서의 제 2 측면은, 상기 인서트 본체를 두께 방향에서 본 평면에서 볼 때 V 자 형상으로 형성되고, 상기 하면 및 상기 제 2 측면과 교차되는 단면에서 볼 때 오목한 V 자 형상으로 형성됨과 함께, 상기 오목한 V 자 형상을 이루는 제 1 맞닿음면과 제 2 맞닿음면 중, 상기 하면보다 상기 상면에 가까운 상기 제 1 맞닿음면에, 상기 공구 본체와 접촉 가능한 제 1 맞닿음부가 형성되고,
상기 제 1 맞닿음부는, 상기 단면에서 볼 때 상기 제 1 맞닿음면을 곡선 형상으로 팽출시켜 형성되는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 인서트 본체에, 상기 하면과 제 1 측면 사이의 능선 부분에 제 2 절삭날이 형성되고,
상기 상면은, 상기 공구 본체에 밀착 가능한 평면 형상으로 형성되고,
상기 제 2 측면의 상기 상면보다 상기 하면에 가까운 상기 제 2 맞닿음면에, 상기 공구 본체와 접촉 가능한 제 2 맞닿음부가 형성되고,
상기 제 2 맞닿음부는, 상기 단면에서 볼 때 상기 제 2 맞닿음면을 곡선 형상으로 팽출시켜 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 두께 방향에서 볼때 상기 제 2 측면이 이루는 V 자의 협각이 90°∼150°의 범위 내로 되어 있는 절삭 인서트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 측면은 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 이룸과 함께, 상기 인서트 본체를 상기 두께 방향으로 관통하는 장착 구멍이 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 측면이 상기 두께 방향에서 볼때 이루는 V 자의 양 단부에는, 그 제 2 측면으로부터 돌출하는 돌기가 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 5 항에 있어서,
상기 돌기는 볼록한 곡면 형상을 이루고 있는 절삭 인서트.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 측면은 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 이룸과 함께, 이 제 2 측면이 이루는 볼록한 V 자의 정상부에는, 상기 두께 방향으로 간격을 두고 1 쌍의 볼록부가 형성되어 있고, 상기 돌기는 상기 두께 방향에 있어서 상기 1 쌍의 볼록부 사이에 위치하도록 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 절삭 인서트와,
상기 절삭 인서트를 착탈할 수 있는 인서트 장착 시트가 형성된 공구 본체를 포함하며,
상기 인서트 장착 시트는, 상기 공구 본체의 직경 방향을 향해 상기 인서트 본체의 상기 상면 또는 상기 하면과 밀착 가능한 평면 형상으로 형성된 저면과, 상기 인서트 본체의 상기 제 2 측면이 맞닿을 수 있게 형성된 벽면을 갖고,
상기 벽면은, 상기 공구 본체의 직경 방향에서 볼 때, 상기 인서트 본체를 평면에서 볼 때의 상기 제 2 측면의 상기 V 자 형상과는 요철이 반대인 V 자 형상으로 형성되어, 상기 인서트 본체의 상기 제 2 측면과 끼워맞추도록 형성되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구.
제 8 항에 있어서,
상기 공구 본체는 상기 축선을 중심으로 한 외형 원주 형상을 이루고, 그 외주면에는 상기 공구 본체의 선단으로부터 후단측을 향하여 상기 축선 둘레로 비틀리는 절삭 부스러기 배출 홈이 형성되고, 이 절삭 부스러기 배출 홈의 상기 공구 회전 방향을 향한 벽면으로 개구되도록, 복수의 상기 인서트 장착 시트가, 각각 상기 저면을 외주측으로 향하게 함과 함께, 상기 벽면이 상기 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림을 따른 나선 계단 형상을 이루도록 배열되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 공구 본체에는 복수의 상기 인서트 장착 시트가 형성됨과 함께, 이들 인서트 장착 시트에는, 상기 제 2 측면의 형상·치수가 서로 동일하고, 또한, 상기 제 1 측면의 모서리부에 상기 절삭날로서 형성되는 코너날의 반경이 상이한 복수 종의 상기 절삭 인서트가 장착되는 인서트 착탈식 절삭 공구.
서로 이간되는 2 개의 다각형면과, 양 다각형면 사이에서 형성되는 복수의 측면을 갖는 다면 형상의 인서트 본체와,
상기 복수의 측면 중, 레이크면으로서의 제 1 측면의 둘레 가장자리에 형성되는 절삭날을 구비하고,
상기 복수의 측면 중, 상기 제 1 측면의 반대측에 위치하고, 상기 절삭 인서트를 장착하기 위한 공구 본체의 인서트 장착 시트에 접하는 착좌면으로서의 제 2 측면은, 상기 인서트 본체의 두께 방향에서 볼때 V 자 형상으로 형성되고, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서는 각각이 볼록한 곡선 형상으로 형성된 2 개의 맞닿음부를 포함하고,
상기 2 개의 맞닿음부는, 상기 두께 방향을 따른 단면에 있어서 상기 제 2 측면의 중앙부를 향할수록 깊어지는 오목한 V 자 형상을 이루는 절삭 인서트.
제 11 항에 있어서,
상기 두께 방향에서 볼때 상기 제 2 측면이 이루는 V 자의 협각이 90°∼150°의 범위 내로 되어 있는 절삭 인서트.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 측면은 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 이룸과 함께, 상기 인서트 본체를 상기 두께 방향으로 관통하는 장착 구멍이 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 측면이 상기 두께 방향에서 볼때 이루는 V 자의 양 단부에는, 그 제 2 측면으로부터 돌출하는 돌기가 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 14 항에 있어서,
상기 돌기는 볼록한 곡면 형상을 이루고 있는 절삭 인서트.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 제 2 측면은 상기 두께 방향에서 볼때 볼록한 V 자 형상을 이룸과 함께, 이 제 2 측면이 이루는 볼록한 V 자의 정상부에는, 상기 두께 방향으로 간격을 두고 1 쌍의 볼록부가 형성되어 있고, 상기 돌기는 상기 두께 방향에 있어서 상기 1 쌍의 볼록부의 사이에 위치하도록 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다각형면은, 상기 제 1 측면측의 가장자리가, 이것보다 상기 제 2 측면측의 부분에 대해 상기 두께 방향으로 돌출하도록 형성되어 있는 절삭 인서트.
제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 기재된 절삭 인서트와,
상기 절삭 인서트를 착탈 가능한 인서트 장착 시트가 형성되고, 축선 둘레로 회전되는 공구 본체를 갖고,
상기 공구 본체의 외주에, 상기 벽면을 공구 회전 방향을 향함과 함께 상기 저면을 외주측 또는 상기 축선 방향을 향하여 상기 인서트 장착 시트가 형성되고,
이 인서트 장착 시트에는 저면과 벽면이 형성되고,
상기 2 개의 다각형면 중 일방의 다각형면이 상기 인서트 장착 시트의 저면에 밀착되고,
상기 2 개의 맞닿음부 중 타방의 다각형면에 가까운 맞닿음부가, 상기 제 2 측면이 상기 두께 방향에서 볼때 이루는 V 자와는 요철이 반대인 V 자 형상을 이루는 상기 벽면에 맞닿는 인서트 착탈식 절삭 공구.
제 18 항에 있어서,
상기 공구 본체는 상기 축선을 중심으로 한 외형 원주 형상을 이루고, 그 외주면에는 상기 공구 본체의 선단으로부터 후단측을 향하여 상기 축선 둘레로 비틀리는 절삭 부스러기 배출 홈이 형성되고, 이 절삭 부스러기 배출 홈의 상기 공구 회전 방향을 향하는 벽면으로 개구되도록, 복수의 상기 인서트 장착 시트가, 각각 상기 저면을 외주측을 향함과 함께, 상기 벽면이 상기 절삭 부스러기 배출 홈의 비틀림을 따른 나선 계단 형상을 이루도록 배열되어 있는 인서트 착탈식 절삭 공구.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
상기 공구 본체에는 복수의 상기 인서트 장착 시트가 형성됨과 함께, 이들 인서트 장착 시트에는, 상기 제 2 측면의 형상·치수가 서로 동일하고, 또한, 상기 제 1 측면의 모서리부에 상기 절삭날로서 형성되는 코너날의 반경이 상이한 복수 종의 상기 절삭 인서트가 장착되는 인서트 착탈식 절삭 공구.