KR20120026070A

KR20120026070A - 절삭 공구 및 절삭 공구용 인서트 홀더

Info

Publication number: KR20120026070A
Application number: KR1020117028353A
Authority: KR
Inventors: 에밀리오 스칸드로글리오
Original assignee: 쎄코 툴스 에이비
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2012-03-16
Also published as: RU2537056C2; SE534506C2; WO2010126430A1; CN102458743A; SE0900587A1; EP2424700B1; BRPI1013910A2; EP2424700A1; EP2424700A4; US9095909B2; RU2011148513A; CN102458743B; US20120051853A1

Abstract

절삭 공구는 인덱서블 인서트 (1), 홀더 부재 (20) 를 갖는 홀더, 및 인서트를 홀더를 고정시키기 위한 수단 (14) 을 갖는다. 직립형 홀더 벽 및 원뿔형 인서트 클리어런스 표면은, 한정된 개수의 고정 상대 위치에서 인서트를 홀더에 고정시킬 수 있도록 디자인된다. 직립형 홀더 벽의 곡선형 부분이 홀더 및 인서트의 각각의 상기 고정 상대 위치에서 상기 원뿔형 클리어런스 표면을 측방향으로 지지한다. 상기 곡선형 부분에서의 상기 원뿔형 클리어런스 표면의 밀착이 제공되어, 오물이 이들 사이에 침입하는 것이 방지된다.

Description

절삭 공구 및 절삭 공구용 인서트 홀더{A CUTTING TOOL AND AN INSERT HOLDER FOR A CUTTING TOOL}

본 발명은,

칩 파괴용 상면, 설치용 저면, 및 상기 상면과 저면 사이에 연장되고 상기 상면과 교차하여 상면과 함께 실질적으로 원형으로 연장된 절삭날을 형성하는 원뿔형 클리어런스 (clearance) 표면을 갖는 적어도 하나의 인덱서블 인서트로서, 상기 인서트가 적어도 하나의 편평한 하측 부분을 포함하여서, 설치용 저면에 평행하게 인덱서블 인서트를 지나는 면에서의 단면이 편평한 하측 부분과 상기 원뿔형 클리어런스 표면 쌍방을 가로지르고, 상기 인덱서블 인서트가 중심를 갖는, 인덱서블 인서트,

상기 인서트의 상기 저면을 지지하기 위한 시트를 형성하는 저면 및 상기 인서트를 측방향으로 지지하도록 구성된 원뿔의 일부를 형성하는 직립형 (upstanding) 벽을 갖는 적어도 하나의 홀더 부재를 포함하는 홀더로서, 상기 홀더 부재가 적어도 하나의 편평한 하측 부분을 포함하여서, 저면에 평행한 홀더 부재에 수용된 상기 인서트의 면에서 보았을 때 홀더 부재의 경계 에지가 편평한 하측 부분 및 상기 직립형 벽 쌍방을 포함하는, 홀더, 및

상기 인서트를 상기 홀더에 고정시키기 위한 수단

을 포함하며,

상기 직립형 홀더 벽 및 상기 인서트 클리어런스 표면은, 한정된 개수의 고정 상대 위치에서 상기 인서트를 상기 홀더에 고정시킬 수 있도록 디자인되어 있는 절삭 공구; 및

그러한 절삭 공구용 인서트 홀더에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로, 예컨대 선삭 또는 밀링과 같은 칩 제거 기계가공용 절삭 공구에 관한 것이지만, 특히, 터빈 블레이드 등의 상이한 거친 기계가공 형태의 밀링에 관한 것이고, 이하에서 설명을 위해 그러한 밀링용 절삭 공구에 대해 설명하지만, 본 발명은 이것에 국한되지 않는다.

이러한 타입의 절삭 공구의 홀더는 복수의 홀더 부재를 가질 수 있고, 홀더 부재 각각은 인서트의 절삭날에 의해 작업물을 택일적으로 또는 동시에 기계가공하기 위해 상기 인서트를 유지한다.

그리고, 기계가공 작업에 사용된 절삭날의 일부가 마모되거나 파손 (파괴 등) 될 때까지, 개별 인서트는 상기 고정 상대 위치에서 고정 수단에 의해 홀더에 단단히 유지될 수 있고, 홀더에 대해 인서트를 이동시켜 홀더에서의 새로운 위치에 인서트를 위치시키기 위해 상기 고정 수단이 풀리고, 즉 인서트의 절삭날의 다른 부분을 활용하기 위해 홀더에 대한 그 새로운 고정 상대 위치에 인서트를 고정시키도록 인덱싱 (indexing) 된다.

그러한 절삭 공구의 중요한 특성은, 상기 고정 상대 위치에서의 홀더 부재의 인서트 시트의 높은 안정성, 즉 이 위치에서 인서트가 상기 홀더에 단단히 클램핑되는 것, 인서트로부터의 효과적인 열 방산, 및 특히 새로운 상기 고정 상대 위치를 찾기 위한 인덱싱 작업의 수행 용이성이다. 작업 공구가 어떤 이유로든 기계가공하기 어려운 (이는 인서트에 큰 힘이 가해지고 높은 레벨로 열이 생성됨을 의미함) 작업물의 기계가공용으로 디자인된 경우, 먼저 언급한 두 가지 특성이 특히 매우 중요하다.

도입부에 기재된 타입의 절삭 공구는 예컨대 US 5　346　336 을 통해 공지되어 있다. 그 절삭 공구의 홀더 부재의 직립형 홀더 벽은 서로 둔각을 이루는 2 개의 편평한 측면 또는 부분에 의해 형성되고, 이 2 개의 편평한 측면은, 나사에 의해 인서트가 홀더 부재에서 고정되는 때 상기 고정 상대 위치를 규정하기 위해, 인서트의 클리어런스 표면의 하측 부분에 있는 2 개의 서로 떨어져 있는 편평한 하측 부분과 상호 작동한다. 따라서, 인서트와 홀더 부재 사이의 접촉은 주로, 상기 편평한 홀더 벽 측면에 맞닿는 상기 편평한 하측 인서트 부분을 통해서만 이루어진다. 이 절삭 공구가 몇몇 타입의 기계가공에 대해 만족스러울 수 있는, 홀더 부재에서의 인서트 시트의 안정성 및 인서트로부터 열을 방산하는 능력을 제공하지만, 이들 특성뿐만 아니라 인덱싱의 용이성 및 신뢰도를 향상시키는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명이 목적은, 도입부에 기재된 타입의 절삭 공구로서, 위에서 언급한 특성 중 적어도 하나에 있어 이미 공지된 그러한 절삭 공구에 비해 향상된 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은, 그러한 절삭 공구로서, 상기 면의 각각의 상기 상대 위치에서, 인서트의 중심과 하측 부분 사이의 제 1 거리가 중심과 홀더 부재의 하측 부분 사이의 제 2 거리보다 더 작고, 이 제 2 거리는 중심과 원뿔형 클리어런스 표면 및 상기 원뿔형 클리어런스 표면을 측방향으로 지지하는 직립형 홀더 벽의 곡선형 부분 사이의 제 3 거리보다 더 작은 것을 특징으로 하는 절삭 공구에 의해 달성된다.

상기 제 1 거리가 상기 제 2 거리보다 더 작다는 것은, 인서트의 저면이 홀더 부재의 저면에 놓이는 상기 고정 상대 위치에서 인서트가 고정되는 때, 직립형 홀더 벽의 하측 부분과 먼저 언급한 하측 부분에 마주하는 인서트의 대응하는 하측 부분 사이에 간극이 존재한다는 것을 의미한다. 이는, 상기 하측 부분들 사이에 그러한 간극이 없는 경우보다, 인서트와 홀더 부재의 제조시에 더 큰 공차가 허용될 수 있고, 이들의 서로에 대한 더 완전한 끼워 맞춤이 획득될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 이는 상기 곡선형 부분에서 상기 원뿔형 클리어런스 표면의 실제 완전한 밀착 (tight abutment) 을 획득하기 더 용이해진다는 것을 의미하며, 이는 상기 하측 부분들을 서로에 대해 정확히 맞출 필요가 없기 때문이다. 이는 인서트로부터 홀더로의 효과적인 열 방산에 기여하고, 칩 또는 오물이 상기 곡선형 부분과 원뿔형 클리어런스 표면 사이에 침입하는 것을 방지한다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 인서트가 상기 홀더에 고정되는 때 상기 직립형 홀더 벽의 전체 둘레방향 연장부 (circumferential extension) 에 걸쳐 인서트의 상기 상측 부분이 홀더 부재의 상기 상측 부분에 대해 밀착되도록, 상기 직립형 홀더 벽의 상측 부분이 인서트의 상기 저면과 상기 인서트 클리어런스 표면의 상측 부분에 의해 형성되는 각도와 실질적으로 동일한 각도를 홀더 부재의 저면과 형성한다.

직립형 홀더 벽의 전체 둘레방향 연장부에 걸친 이 상측 부분들의 상기 밀착을 달성하기 위해, 홀더의 홀더 부재를, 그 안에 유지되는 인서트의 상측 부분에 대응하는 상측 부분을 갖도록 디자인함으로써, 인서트 클리어런스 표면과 직립형 홀더 벽의 완전한 상호 접촉이 달성되고, 이 경우 칩 또는 오물이 그 사이에 침입하여 이 접촉을 방해할 가능성은 없다. 이는 인서트로부터 홀더로의 열 방산이 매우 효과적으로 된다는 것을 의미한다. 더욱이, 직립형 홀더 벽의 전체 둘레방향 연장부에 걸친 이러한 밀착은 홀더 부재에서의 인서트의 시트의 높은 안정성에 기여한다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 홀더 부재는, 각각의 상기 고정 상대 위치에서 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분이 인서트 클리어런스 표면의 상기 적어도 하나의 하측 부분과 마주하도록 상기 인서트를 수용하도록 구성되고, 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분 및 인서트 클리어런스 표면의 상기 적어도 하나의 하측 부분은, 각각의 상기 고정 상대 위치에서 인서트 클리어런스 표면의 상기 상측 부분이 직립형 홀더 벽의 상측 부분에 단단히 맞닿고 이들 하측 부분이 서로 마주하는 때, 이들 하측 부분의 전체 연장부에 걸쳐, 그들 사이에 간극을 갖도록 디자인되어 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분은, 상기 간극을 형성하기 위해, 인서트 클리어런스 표면의 상기 적어도 하나의 하측 부분에 의해 형성되는 둔각보다 홀더 부재의 저면에 대해 더 작은 둔각을 형성하고, 홀더의 저면과 직립형 홀더 벽의 적어도 하나의 하측 부분에 의해 형성되는 둔각과 인서트의 저면과 인서트 클리어런스 표면의 적어도 하나의 하측 부분에 의해 형성되는 둔각의 차가 1°~ 20°, 특히 1.5°~ 5°이다. 이는, 상기 바람직한 갭을 획득하여, 직립형 홀더 벽의 하측 부분과 먼저 언급한 하측 부분에 마주하는 인서트의 대응하는 하측 부분의 상호 접촉이 이루어지지 않게 하기에 적합한 가능한 방식이지만, 상기 상측 부분 아래에서 직립형 홀더 벽에 국부적인 리세스를 형성하고 이 홀더 벽의 하측 부분을 인서트의 하측 부분까지 실질적으로 일정한 거리만큼 연장되게 하는 것과 같이, 이를 획득하는 다른 바람직한 방식도 또한 생각할 수 있다. 상이한 상기 둔각을 선택할 때, 바람직하게는 상기 고정 상대 위치의 적절한 규정을 용이하게 하기 위해 각도 차를 가능한 한 작게 유지하면서 맞닿음 위험이 없는 것을 보장하도록 각도 차의 크기가 선택될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분은 직립형 홀더 벽의 둘레방향 연장부의 제한된 부분 (restricted part) 에 걸쳐 연장되고, 상기 인서트는, 고정 상대 위치들 사이에서 인덱싱을 위하여 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분과 마주하는 때 상기 고정 상대 위치를 규정하기 위해, 인서트 클리어런스 표면의 둘레방향 연장부에 걸쳐 서로 떨어져 있고 또한 각각이 인서트 클리어런스 표면의 둘레방향 연장부의 대응하는 제한된 부분에 걸쳐 연장되어 있는 복수의 하측 부분을 갖는다. 이는 인서트를 인덱싱하기 위한 상기 고정 상대 위치를 규정하는 바람직하면서 효과적인 방식을 구성한다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분은, 홀더의 저면과 상기 직립형 홀더 벽의 상기 상측 부분에 의해 형성되는 각도보다 더 큰, 예컨대 3°~ 15°또는 5°~ 10°더 큰 둔각을 홀더의 상기 저면과 형성한다. 이로써, 간단한 조치에 의해, 단지 직립형 홀더 벽의 상기 상측 부분만이 상기 하측 부분이 위치되는 곳에서 인서트 클리어런스 표면에 기대어지게 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 직립형 홀더 벽은 1 초과의 하측 부분을 갖고, 이들 하측 부분의 상호 각도상 간격이 상기 인서트 클리어런스 표면의 하측 부분의 대응하는 하측 부분의 상호 각도상 간격과 동일하다. 직립형 홀더 벽의 1 초과의 상기 하측 부분을 가짐으로써, 상기 고정 상대 위치는 매우 신뢰할 수 있게 정의될 수 있고 용이하게 획득될 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 직립형 홀더 벽의 상기 하측 부분은, 홀더 부재의 상기 저면과 직립형 홀더 벽의 하측 부분에 의해 형성되는 둔각보다 더 작은, 예컨대 3°~ 15°또는 5°~ 10°더 작은 둔각을 홀더 부재의 상기 저면과 형성하는 하측 직립형 홀더 벽 부분에 의해 분리되고, 인서트의 상기 하측 부분은, 인서트의 저면과 상기 하측 부분에 의해 형성되는 각도보다 더 작은 둔각을 인서트의 상기 저면과 형성하는 인서트 클리어런스 표면의 하측 부분에 의해 분리된다. 직립형 홀더 벽의 하측 부분을 분리하는 이러한 하측 직립형 홀더 벽 부분의 존재로 인해, 인덱싱을 실행하는 것이 매우 용이해지는데, 홀더 부재에 대해 상기 고정 상대 위치 이외의 다른 위치에 인서트를 위치시키는 것이 불가능하므로, 홀더 부재의 하측 부분이 직립형 홀더 벽의 하측 부분에 마주하는 채로 홀더 부재의 저면에서 단지 저면과 끼워 맞춰지기 때문이다. 이러한 특징으로 인해, 홀더 부재에서 상기 고정 상대 위치 이외에 인서트를 위치시키고 인서트를 고정시키는 것이 불가능하게 된다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 직립형 홀더 벽 및 인서트 클리어런스 표면의 상기 하측 부분은 편평하다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 직립형 홀더 벽은 2 개의 상기 하측 부분을 갖고, 상기 인서트는 적절하게는 인서트 클리어런스 표면의 상기 하측 부분을 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8 개 갖는다. 그러한 하측 부분의 개수는 절삭 공구가 어떤 타입의 기계가공을 위한 것인지에 의존할 수 있고, 이로써 인덱싱을 위한 바람직한 가능한 고정 상대 위치의 개수가 결정되며, 그러한 개수로서 4 개가 일반적이다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 직립형 홀더 벽의 상기 상측 부분은 그의 상부로부터 상기 저면까지 직립형 홀더 벽의 수직방향 연장부의 10 ~ 50 %, 바람직하게는 10 ~ 30 % 에 걸쳐 연장된다. 그 결과, 인서트와 홀더 부재 사이의 완전한 접촉 면적의 적절한 크기가 형성된다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 직립형 홀더 벽은 90°~ 270°, 바람직하게는 120°~ 200°의 둘레방향 연장부를 갖는다. 그러한 둘레방향 연장부를 증가시키면, 홀더 부재에서의 인서트의 시트의 안정성 및 열 방산 능력을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 절삭 공구는 홀더의 의도된 회전 축선 주위에서 홀더에 분포되어 있는 복수의 상기 인서트 및 홀더 부재를 포함하며, 이는 절삭 공구가 밀링에 이용되는 때 바람직할 수 있다.

또한, 본 발명은 절삭 공구에서 적어도 하나의 인서트를 유지하기 위한 인서트 홀더에 관한 것이고, 이 인서트 홀더는 본 발명에 따른 절삭 공구의 전술한 임의의 실시형태에 기재된 홀더로서 디자인된다. 그러한 홀더의 이점 및 유리한 특징은 본 발명에 따른 절삭 공구에 대한 이상의 논의에 명백히 드러나 있다.

본 발명의 다른 이점 및 유리한 특징은 이하의 설명에서 분명해질 것이다.

이하에서, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 따른 절삭 공구 및 인서트 홀더에 대해 상세하게 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 절삭 공구용 인서트의 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 인서트의 일부의 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 절삭 공구의 홀더 부재에 도 1 에 따른 인서트가 어떻게 고정되는지를 보여주는 단순화된 부분 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 절삭 공구의 인서트 홀더에서의 홀더 부재를 보여주는 사시도이다.
도 5 는 도 4 와 유사한 도면으로, 도 1 에 따른 인서트가 상기 홀더 부재에 수용 및 고정되어 있다.
도 6 은 도 5 에 나타낸 홀더 부재 및 인서트의 단면도이다.
도 7 은 홀더 부재에 인서트가 어떻게 고정되는지를 보여주는 단면도이다.
도 8 은 홀더 부재의 저면 위에서 저면에 평행한 면 (P1) 에서의 홀더 부재의 단순화된 단면도이다.
도 9 는 상기 면 (P1) 에서의, 상기 홀더 부재에 수용된 인서트의 단순화된 단면도이다.
도 10 은 본 발명에 따른 절삭 공구의 일반적인 구성을 보여주는 단순화된 사시도이다.

도 1 은 본 발명에 따른 절삭 공구에 사용되는 인덱서블 인서트 (1) 를 보여준다. 인서트는 칩 파괴용 상면 (2), 설치용 저면 (3), 및 상기 상면과 저면 사이에 연장된 클리어런스 표면 (4) 을 갖고, 클리어런스 표면은 상기 상면 (2) 과 교차하여 상면과 함께, 실질적으로 원형으로 연장된 절삭날 (5) 을 형성한다. 이 절삭날은 선삭 또는 밀링과 같이 다른 타입의 칩 제거 기계가공에 이용될 수 있다.

인서트는, 인서트의 상측 부분 (6) 에 의해 그리고 또한 인서트의 클리어런스 표면의 하측 부분 (21) 에서 부분적으로 상기 저면 (3) 과 함께 90°+ A (도 3 참조) 의 각도가 형성되는 절두 원뿔형 형상을 갖는다. A 는 본 실시형태에서 11°로 도시되어 있다. 그러나, 저면 (3) 을 향한 방향에서 보았을 때 상기 상측 부분에 이은 인서트 클리어런스 표면의 하측 부분은 인서트 클리어런스 표면의 둘레방향 연장부에 걸쳐 서로 떨어져 있는 4 개의 하측 부분 (7) 을 갖고, 각각의 하측 부분은 인서트 클리어런스 표면의 둘레방향 연장부의 대응하는 제한된 부분에 걸쳐 연장된다. 이들 하측 부분 (7) 은 인서트 클리어런스 표면 주위에 균일하게 분포되고, 각각의 하측 부분은 클리어런스 표면의 수직방향 연장부의 약 71 ~ 79 % 에 걸쳐 연장된다. 각각의 하측 부분 (7) 은 편평하고, 클리어런스 표면의 상기 상측 부분에 의해 이루어지는 각도 90°+ A 보다 더 큰 각도 90°+ B 을 상기 저면 (3) 과 형성한다. B 는 본 경우에 약 18°이다. 또한, 인서트는 후술하는 방식으로 절삭 공구의 인서트 홀더에 인서트를 고정시키는 나사를 수용하기 위한 중앙 관통 구멍 (8) 을 갖는다.

인서트는 그러한 인서트의 작업에 요구되는 기계적 특성을 갖는 임의의 재료로 이루어질 수 있다. 인서트는 경질 내마모성 재료, 바람직하게는 초경합금으로 이루어질 수 있지만, 대안적으로는 세라믹 또는 입방정 질화붕소 (CBN) 으로 이루어질 수 있다. 초경합금에서 가장 흔한 경질 재료는 탄화텅스텐 (WC) 및 바인더 금속이다. 대안적인 탄화물은 금속 티타늄, 탄탈, 및 니오브의 탄화물 (TiC, TaC, NbC) 일 수 있다. 가장 흔한 바인더 금속은 코발트 (Co) 이지만, 니켈 (Ni) 도 또한 가능하다. 초경합금은 0.5 ~ 10 ㎛ 의 결정립 크기를 갖는 탄화물 입자와 바인더 금속에 의해 이루어지는 분말 혼합물이다. 바인더 금속의 부피 퍼센트는 5 ~ 40 % 이고, 탄화물의 부피 퍼센트는 95 ~ 60 % 이다. 인서트는 예컨대 Al₂O₃, TiN 및/또는 TiCN 의 층으로 코팅될 수 있다.

절삭 공구는 도 1 에 따른 인서트가 고정되는 여러 개의 홀더 부재를 갖는 홀더를 갖고, 이하에서 도 3 내지 도 5 를 참조하여 그러한 홀더 부재의 일반적인 구성에 대해 설명한다. 홀더 부재 (20) 는 인서트의 저면 (3) 을 지지하기 위한 시트 (이른바, 포켓 시트) 를 형성하는 저면 (9) 및 인서트를 측방향으로 지지하도록 구성된 직립형 벽 (10) 을 갖는다. 직립형 홀더 벽 (10) 은 90°~ 270°의 둘레방향 연장부를 구비할 수 있고, 본 경우에는 약 150°의 둘레방향 연장부를 갖는다. 직립형 홀더 벽 (10) 의 상측 부분 (11) 은, 인서트 클리어런스 표면의 상측 부분 (6) 이 인서트의 저면 (3) 과 이루는 각도와 실질적으로 동일한 각도 (90°+ A) 를 홀더 부재의 저면 (9) 과 형성한다. 이는, 인서트가 홀더에 고정되는 때에 직립형 홀더 벽 (10) 의 전체 둘레방향 연장부에 걸쳐 인서트의 상측 부분 (6) 과 홀더 부재의 상측 부분 (11) 의 밀착이 획득될 수 있다는 것을 의미한다.

더욱이, 직립형 홀더 벽 (10) 이 그의 하측 부분에서, 인서트의 하측 부분 (7) 과 동일한 둘레방향 상호 거리만큼 서로 떨어져 있는 2 개의 편평한 하측 부분 (12) 을 또한 갖는다. 이 하측 부분 (12) 은 직립형 홀더 벽 (10) 의 수직방향 연장부의 약 71 ~ 79 % 에 걸쳐 연장되고, 인서트의 하측 부분 (7) 과 인서트의 저면 (3) 에 의해 형성되는 둔각 (90°+ B) 과 실질적으로 동일한 둔각 (90°+ B) 을 홀더 부재의 저면 (9) 에 대해 형성한다. 그러나, 각각의 상기 하측 부분 (12) 과 상측 부분 (11) 사이에서 상기 직립형 홀더 벽에 리세스 (23) 가 형성되고, 따라서 이들 하측 부분들 사이에 간극 (16) 이 형성된다. 이는 예컨대 대략 0.03 ㎜ 일 수 있다. 그러나, 직립형 홀더 벽의 하측 부분 (12) 은, 벽의 하측 부분과 홀더 부재 저면에 의해 형성되는 둔각보다 더 작은 둔각을 홀더 부재의 저면 (9) 과 형성하는 하측 직립형 홀더 벽 부분 (13) 에 의해 분리될 수 있고, 여기서 상기 부분 (13) 에 의해 형성되는 각도는 상측 부분 (11) 과 저면 (9) 에 의해 형성되는 각도, 즉 90°+ A 와 동일하다.

전술한 인서트와 홀더 부재의 디자인은 인서트가 단지 한정된 개수, 즉 4 개의 고정 상대 위치에서 홀더에 고정될 수 있다는 것을 의미하며, 이는 인서트의 하측 부분 (7) 이 직립형 홀더 벽의 하측 부분 (12) 과 마주하지 (face) 않는다면 인서트의 중앙 구멍 (8) 내로 그리고 홀더 부재의 저면의 나사산구비 보어 (threaded bore; 15) 내로 나사 (14) 를 안내하는 것이 불가능하기 때문이다. 만약 이 4 개의 고정 상대 위치 이외의 다른 상대 위치를 획득하려 한다면, 하측 부분 (7) 을 분리하는 클리어런스 표면의 하측 부분 (21) 이 직립형 홀더 벽의 하측 부분 (12) 과 적어도 일부 마주하게 되어, 인서트의 상기 하측 부분보다 상기 저면과 더 큰 둔각을 형성하므로, 인서트의 중앙 구멍 (8) 이 보어 (15) 와 같은 높이가 되지 않을 수 있다. 그러므로, 인덱싱할 때에 상기 홀더 부재의 상기 4 개의 위치 이외에서 인서트를 클램핑하는 것이 불가능하고, 이로 인해 그러한 인덱싱은 실행하기 매우 용이하다.

더욱이, 각각의 상기 고정 위치에서 인서트와 홀더 부재의 하측 부분들 사이에 접촉을 갖지 않는 상기 작은 간극 (16) (도 3 참조) 은, 이 하측 부분들 사이에 그러한 간극이 없는 경우보다, 인서트와 홀더 부재의 제조시에 더 큰 공차가 허용될 수 있고, 이들의 서로에 대한 더 완전한 끼워 맞춤이 획득될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 이러한 간극의 존재는 상측 부분들 (6, 11) 의 실제 완전한 밀착을 획득하기 더 용이해진다는 것을 의미하며, 이는 상기 하측 부분들을 서로에 대해 정확히 맞출 필요가 없기 때문이다. 이들 상측 부분들 사이의 접촉 영역이 직립형 홀더 벽의 전체 둘레방향 연장부에 걸쳐 연장되게 되는 이러한 완전한 끼워 맞춤은, 칩 또는 오물이 상기 직립형 홀더 벽과 인서트 사이에 침입하는 것을 효과적으로 방지하고, 따라서 이 상측 부분을 통한 인서트로부터 홀더 부재로의 열 방산이 매우 효과적일 수 있다. 물론, 그러한 열은 저면들 (3, 9) 사이의 완전한 접촉을 통해 홀더 부재로 효과적으로 유출될 수 있다.

인서트의 원형 절삭날 (5) 의 부분이 마모된 경우, 인서트를 들어올려서 인서트의 저면 (3) 이 직립형 홀더 벽의 하측 부분 (12) 의 상한 위에 놓이도록 나사 (14) 를 풀어서 인덱싱을 행하고, 그 후에 인서트는 90°회전된 후, 새로운 상기 고정 상대 위치에서 홀더 부재의 저면 (9) 으로 하강하게 된다. 그리고 나서, 절삭날 (5) 의 다른 부분을 기계가공에 이용하기 위해, 이제 90°만큼 인덱싱된 인서트를 효과적으로 클림핑하도록 나사 (14) 는 다시 조여진다.

도 8 및 도 9 는, 본 발명에 따른 홀더 부재의 직립형 벽과 그 안에 수용되는 인서트의 벽 사이의 관계를 더 보여주고 설명하는데 이용되는 단순화된 도면이다. 홀더 부재 (20) 의 저면 (9) 에 평행한 면 (P1) 의 단면에 있어서 (도 5 참조), 각각의 상기 고정 상대 위치에 있는 홀더 부재 및 인서트 (1) 에 이하의 내용이 적용되는 것이 도시되어 있다: 인서트의 중심 (C) 과 인서트의 하측 부분 (7) 사이의 제 1 거리 (L1) 가 중심 (C) 과 홀더 부재의 하측 부분 (12) 사이의 제 2 거리 (L2) 보다 더 작고, 이 제 2 거리는 중심 (C) 과 원뿔형 클리어런스 표면 (4) 및 상기 원뿔형 클리어런스 표면을 측방향으로 지지하는 직립형 홀더 벽 (10) 의 곡선형 부분 (13) 사이의 제 3 거리 (L3) 보다 더 작다.

도 10 은 본 발명에 따른 밀링용 절삭 공구를 보여주는데, 본 절삭 공구는 홀더의 의도된 회전 축선 (18) 주위에서 홀더 (17) 에 분포되어 있는 복수의, 실제로 4 개의, 인서트 및 홀더 부재 (20) 를 갖는다. 그러나, 도 10 에는 인서트를 도시하지 않았다.

본 발명은 어떤 식으로도 전술한 실시형태로 제한되지 않으며, 본 기술분야의 당업자는, 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에 많은 수정을 가할 수 있을 것이다.

홀더 부재의 직립형 홀더 벽의 둘레방향 연장부는 도시된 것과 다를 수 있고, 홀더 부재의 하측 부분의 개수는 2 개 이외, 예컨대 1 개 또는 심지어 2 개 초과일 수 있다.

본 출원의 우선권 주장의 기초인 스웨덴 특허출원 제 0900587-7 호의 개시내용은 여기서 참조로 인용된다.

Claims

칩 파괴용 상면 (2), 설치용 저면 (3), 및 상기 상면과 저면 사이에 연장되고 상기 상면과 교차하여 상면과 함께 실질적으로 원형으로 연장된 절삭날 (5) 을 형성하는 원뿔형 클리어런스 표면 (4) 을 갖는 적어도 하나의 인덱서블 인서트 (1) 로서, 상기 인서트가 적어도 하나의 편평한 하측 부분 (7) 을 포함하여서, 설치용 저면 (3) 에 평행하게 인덱서블 인서트를 지나는 면 (P1) 에서의 단면이 편평한 하측 부분 (7) 과 상기 원뿔형 클리어런스 표면 (4) 쌍방을 가로지르고, 상기 인덱서블 인서트가 중심 (C) 를 갖는, 인덱서블 인서트 (1),
상기 인서트의 상기 저면을 지지하기 위한 시트를 형성하는 저면 (9) 및 상기 인서트를 측방향으로 지지하도록 구성된 원뿔의 일부를 형성하는 직립형 벽 (10) 을 갖는 적어도 하나의 홀더 부재 (20) 를 포함하는 홀더 (17) 로서, 상기 홀더 부재가 적어도 하나의 편평한 하측 부분 (12) 을 포함하여서, 저면에 평행한 홀더 부재에 수용된 상기 인서트의 면 (P1) 에서 보았을 때 홀더 부재의 경계 에지가 편평한 하측 부분 (12) 및 상기 직립형 벽 (10) 쌍방을 포함하는, 홀더 (17), 및
상기 인서트를 상기 홀더에 고정시키기 위한 수단 (8, 14, 15)
을 포함하며,
상기 직립형 홀더 벽 및 상기 인서트 클리어런스 표면은, 한정된 개수의 고정 상대 위치에서 상기 인서트를 상기 홀더에 고정시킬 수 있도록 디자인되어 있는 절삭 공구에 있어서,
상기 면 (P1) 의 각각의 상기 상대 위치에서, 인서트의 중심 (C) 과 하측 부분 (7) 사이의 제 1 거리 (L1) 가 중심 (C) 과 홀더 부재의 하측 부분 (12) 사이의 제 2 거리 (L2) 보다 더 작고, 이 제 2 거리는 중심 (C) 과 원뿔형 클리어런스 표면 (4) 및 상기 원뿔형 클리어런스 표면을 측방향으로 지지하는 직립형 홀더 벽 (10) 의 곡선형 부분 (13) 사이의 제 3 거리 (L3) 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항에 있어서,
인서트가 상기 홀더에 고정되는 때 상기 직립형 홀더 벽의 전체 둘레방향 연장부에 걸쳐 인서트의 상기 상측 부분이 홀더 부재의 상기 상측 부분에 대해 밀착되도록, 상기 직립형 홀더 벽 (10) 의 상측 부분 (11) 이 인서트의 상기 저면 (3) 과 상기 인서트 클리어런스 표면 (4) 의 상측 부분 (6) 에 의해 형성되는 각도와 실질적으로 동일한 각도 (90°+ A) 를 홀더 부재의 저면 (9) 과 형성하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 홀더 부재는, 각각의 상기 고정 상대 위치에서 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 이 인서트 클리어런스 표면의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (7) 과 마주하도록 상기 인서트를 수용하도록 구성되고,
직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 및 인서트 클리어런스 표면의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (7) 은, 각각의 상기 고정 상대 위치에서 인서트 클리어런스 표면의 상기 상측 부분이 직립형 홀더 벽의 상측 부분에 단단히 맞닿고 이들 하측 부분이 서로 마주하는 때, 이들 하측 부분의 전체 연장부에 결쳐, 그들 사이에 간극을 갖도록 디자인되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항에 있어서,
직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 은, 상기 간극을 형성하기 위해, 인서트 클리어런스 표면의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (7) 에 의해 형성되는 둔각보다 홀더 부재의 저면 (9) 에 대해 더 작은 둔각을 형성하고,
홀더의 저면과 직립형 홀더 벽 (10) 의 적어도 하나의 하측 부분 (12) 에 의해 형성되는 둔각과 인서트의 저면과 인서트 클리어런스 표면 (4) 의 적어도 하나의 하측 부분 (7) 에 의해 형성되는 둔각의 차가 1°~ 20°, 특히 1.5°~ 5°인 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 은 직립형 홀더 벽 (10) 의 둘레방향 연장부의 제한된 부분에 걸쳐 연장되고,
상기 인서트 (1) 는, 고정 상대 위치들 사이에서 인덱싱을 위하여 직립형 홀더 벽의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 과 마주하는 때 상기 고정 상대 위치를 규정하기 위해, 인서트 클리어런스 표면의 둘레방향 연장부에 걸쳐 서로 떨어져 있고 또한 각각이 인서트 클리어런스 표면 (4) 의 둘레방향 연장부의 대응하는 제한된 부분에 걸쳐 연장되어 있는 복수의 하측 부분 (7) 을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
직립형 홀더 벽 (10) 의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 은, 홀더의 저면과 상기 직립형 홀더 벽의 상기 상측 부분 (11) 에 의해 형성되는 각도 (90°+ A) 보다 더 큰, 예컨대 3°~ 15°또는 5°~ 10°더 큰 둔각 (90°+ B) 을 홀더의 상기 저면과 형성하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직립형 홀더 벽 (10) 은 1 초과의 하측 부분 (12) 을 갖고,
이들 하측 부분의 상호 각도상 간격이 상기 인서트 클리어런스 표면 (4) 의 하측 부분의 대응하는 하측 부분 (7) 의 상호 각도상 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 7 항에 있어서,
직립형 홀더 벽의 상기 하측 부분 (12) 은, 홀더 부재의 상기 저면 (9) 과 직립형 홀더 벽의 하측 부분에 의해 형성되는 둔각 (90°+ B) 보다 더 작은, 예컨대 3°~ 15°또는 5°~ 10°더 작은 둔각 (90°+ A) 을 홀더 부재의 상기 저면 (9) 과 형성하는 하측 직립형 홀더 벽 부분에 의해 분리되고,
인서트의 상기 하측 부분 (7) 은, 인서트의 저면과 상기 하측 부분에 의해 형성되는 각도 (90°+ B) 보다 더 작은 둔각 (90°+ A) 을 인서트의 상기 저면과 형성하는 인서트 클리어런스 표면의 하측 부분 (21) 에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트의 상기 하측 부분 (7) 은, 홀더 부재의 저면 (9) 과 직립형 홀더 벽 (10) 의 상기 적어도 하나의 하측 부분 (12) 에 의해 형성되는 둔각 (90°+ B) 보다 더 작은, 예컨대 2°~ 15°또는 3°~ 10°더 작은 둔각 (90°+ A) 을 인서트의 상기 저면 (3) 과 형성하는 인서트 클리어런스 표면의 하측 부분 (21) 에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
직립형 홀더 벽 및 인서트 클리어런스 표면의 상기 하측 부분 (7, 12) 은 편평한 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직립형 홀더 벽 (10) 은 2 개의 상기 하측 부분 (12) 을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인서트 (1) 는 인서트 클리어런스 표면 (4) 의 상기 하측 부분 (7) 을 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8 개 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직립형 홀더 벽의 상기 상측 부분 (11) 은 그의 상부 (22) 로부터 상기 저면 (9) 까지 직립형 홀더 벽의 수직방향 연장부의 10 ~ 50 %, 바람직하게는 10 ~ 30 % 에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직립형 홀더 벽 (10) 은 90°~ 270°, 바람직하게는 120°~ 200°의 둘레방향 연장부를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
홀더의 의도된 회전 축선 (18) 주위에서 홀더 (17) 에 분포되어 있는 복수의 상기 인서트 (1) 및 홀더 부재 (20) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구.
절삭 공구에서 적어도 하나의 인서트를 유지하기 위한 인서트 홀더에 있어서, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 홀더 (17) 로서 디자인되어 있는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더