KR20130037842A - 접선방향 절삭 인서트 및 이를 장착한 밀링 커터 - Google Patents

접선방향 절삭 인서트 및 이를 장착한 밀링 커터 Download PDF

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Abstract

상면과, 하면과, 상기 상면과 하면 사이에서 연장된 측면을 구비한 육면체 형상의 접선방향 절삭 인서트이며, 측면 각각은 제1 면과 제2 면을 포함한다.
제1 면과 상면이 교차하는 교차부 및 제2 면과 하면이 교차하는 교차부에 주인선이 형성되며, 일 측면의 제1 면과, 인접한 측면의 제2 면이 교차하는 교차부에 부인선이 형성된다. 주인선과 상기 부인선은 모서리 인선으로 연결된다.
상면 및 하면은 주인선 여유면을 포함하며, 측면의 제2 면은 부인선 여유면을 포함하고, 주인선 여유면과 부인선 여유면은 모서리 여유면으로 연결된다.
주인선과 부인선 여유면은 둔각을 형성한다.

Description

접선방향 절삭 인서트 및 이를 장착한 밀링 커터{TANGENTIAL CUTTING INSERT AND MILLING CUTTER PROVIDED WITH THE SAME}
본 발명은 밀링 가공에 사용되는 접선방향 절삭 인서트와 이를 구비한 밀링 커터에 관한 것이다.
접선방향 절삭 인서트는 피삭재의 절삭가공에 따른 절삭력이 절삭 인서트의 폭이 넓은 면(즉, 나사 장착용 관통 구멍이 형성된 상면 및 하면)을 따라 작용하도록 밀링 커터의 측면에 부착되어 강 또는 주철 등 다양한 소재의 피삭재를 가공한다. 접선방향 절삭 인서트는 온-에지(on-edge) 또는 레이 다운(lay down) 절삭 인서트로도 알려져 있다. 이하에 설명되는 절삭 인서트는 접선방향 절삭 인서트를 가리킨다.
도1은 종래의 절삭 인서트를 도시한다. 도1에 도시된 절삭 인서트(1)는 4개의 주인선을 포함하며, 대향하는 측면(2) 각각에 2개의 주인선(3)이 형성되어 있다(특허문헌 1).
도2는 또 다른 종래의 절삭 인서트(1')를 도시한다. 베이스 면(2') 각각이 네 개의 동일한 측면(3')과 교차하는 교차부에 주인선(4')이 형성되어, 절삭 인서트(1')는 총 8개의 주인선을 포함한다(특허문헌 2).
도1에 개시된 종래의 절삭 인서트는 4개의 주인선만을 구비하고 있어, 절삭 인서트를 효율적으로 사용할 수 없다.
도2에 개시된 종래의 절삭 인서트는 8개의 주인선을 구비하고 있으나, 주인선의 강성이 충분히 크지 않아, 절삭 인서트의 내구성에 문제가 있다.
한국특허공개 제10-2005-84127호 2005.8.26. 공개 한국특허공개 제10-2010-16472호 2010.2.12. 공개
본 발명은 종래의 절삭 인서트의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인선의 강성을 강화하여 내구성을 향상시킴과 동시에 8개의 주인선을 구비하여 효율적인 사용이 가능한 절삭 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 따른 접선방향 절삭 인서트는 상면과, 하면과, 상기 상면과 하면 사이에서 연장된 측면을 구비한 육면체 형상이며, 측면 각각은 제1 면과 제2 면을 포함한다.
제1 면과 상면이 교차하는 교차부 및 제2 면과 하면이 교차하는 교차부에 주인선이 형성되며, 일 측면의 제1 면과, 인접한 측면의 제2 면이 교차하는 교차부에 부인선이 형성된다. 주인선과 부인선은 모서리 인선으로 연결된다.
상면 및 하면은 주인선 여유면을 포함하며, 측면의 제2 면은 부인선 여유면을 포함하고, 주인선 여유면과 부인선 여유면은 모서리 여유면으로 연결된다.
주인선과 부인선 여유면은 둔각을 형성한다.
본 발명에 따른 절삭 인서트는 인선이 강화되어 내구성이 향상되었으며, 동일한 승수(좌승수 또는 우승수)의 8개의 주인선을 포함하므로, 효율적이고 경제적인 밀링 가공이 가능하다.
도1은 종래의 절삭 인서트를 도시한다.
도2는 종래의 다른 절삭 인서트를 도시한다.
도3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도4은 도3의 절삭 인서트의 정면도이다.
도5는 도3의 절삭 인서트의 측면도이다.
도6는 도3의 절삭 인서트가 장착된 밀링 커터를 도시한다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
이하의 설명에 있어서, 도3에 도시된 바와 같이, Y-방향이 절삭 인서트의 상면을 나타내고, 절삭 인서트의 두께방향을 나타낸다.
제1 실시예
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이며, 도4 및 도5는 각각 정면도 및 측면도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭 인서트(100)는 Y-방향을 따라 대략 정사각형의 상면(101)과 하면(102)을 포함한다. 상면(101)과 하면(102) 사이에는 동일한 4개의 측면(103 내지 106)이 연장되어, 절삭 인서트는 육면체 형상을 갖는다. 절삭 인서트(100)는 상면(101)과 하면(102)을 관통하는 관통 구멍(107)을 포함한다.
절삭 인서트(100)의 상면(101)과 하면(102)은 대략 평면으로 구성되며, 서로 평행하게 배치된다. 측면(103)은 상면(101)과 접하는 우측 영역에서 하면(102)과 접하는 좌측 영역을 잇는 경계선(I)을 기준으로 제1 면(103-1) 및 제2 면(103-2)으로 나뉘어 지며, 제1 면(103-1)과 제2 면(103-2)은 각각 상면(101)과 하면(102)에 연결된다. 나머지 측면(104 내지 106)도 측면(103)과 같이 각각 제1 면(104-1, 105-1, 106-1) 및 제2 면(104-2, 105-2, 106-2)면을 포함하며, 측면(104 내지 106)의 형상은 측면(103)을 Y-축을 중심으로 연속적으로 90도 회전했을 때의 형상과 동일하다.
절삭 인서트(100)의 상면(101)과 측면(103 내지 106)의 제1 면(103-1 내지 106-1)이 교차하는 교차부에 주인선(108)이 형성되며, 절삭 인서트(100)의 하면(102)과 측면(103 내지 106)의 제2 면(103-2 내지 106-2)이 교차하는 교차부에도 주인선(108)이 형성된다. 따라서, 절삭 인서트(100)는 총 8개의 주인선을 포함한다.
절삭 인서트(100)의 일 측면의 제1 면과, 인접한 측면의 제2 면이 교차하는 교차부에 부인선(109)이 형성되며, 주인선(108)과 부인선(109)은 모서리 인선(110)으로 연결된다. 따라서, 본 발명에 따른 절삭 인서트는 8개의 부인선 및 모서리 인선을 구비한다.
상면(101)과 하면(102)에는 주인선(108)으로 연결되는 주인선 여유면(111)이 형성되고, 측면(103 내지 106)의 제2 면(103-2 내지 106-2)에는 부인선(109)으로 연결되는 부인선 여유면(112)이 형성되며, 주인선 여유면(111)과 부인선 여유면(112)은 모서리 여유면(113)으로 연결된다. 모서리 여유면(113)은 모서리 인선(110)에 연결된다.
도4에 도시된 바와 같이, 상면(101)에 형성된 주인선(108)과 하면(102)에 형성된 주인선(108)은 관통 구멍(107)을 통과하는 절삭 인서트의 중심축을 중심으로 소정의 각도(A)를 형성한다. 바람직하게 각도(A)는 3도 내지 10도이다.
절삭 인서트(100)를 상면(101) 또는 하면(102)에서 보았을 때, 직선의 주인선(108)은 부인선 여유면(112)과 각도(B)를 형성한다. 각도(B)는 둔각이며, 바람직하게는 93도 내지 100도이다. 각도(B)를 형성함으로써, 인선의 강성을 증가시킬 수 있으며, 각도(B)가 너무 커지게 되면 밀링 커터에 절삭 인서트를 장착했을 때에 축방향 경사각(도6의 (C)의 도면부호 "AA")이 커져 절삭성이 나빠지게 된다.
도5는 절삭 인서트(100)의 측면을 도시한다. 도5에 도시된 바와 같이, 상면(101)과 하면(102) 사이의 두께(T)가 상면의 주인선(108)과 하면의 주인선(108) 사이의 두께(T1)보다 크다. 주인선(108)과 부인선(109)은 예각의 각도(C)을 형성하며, 바람직하게 각도(C)는 80도 내지 88도이다.
또한, 일 측면의 제1 면에 형성된 주인선과 인접한 측면에 형성된 제1 면은 각도(D)를 형성한다. 예컨대, 도5에 도시된 바와 같이, 측면(103)의 제1 면(103-1)과 측면(104)의 제1 면(104-1)에 형성된 주인선(108)은 각도(D)를 형성한다. 각도(D)는 둔각이며, 바람직하게 각도(D)는 92도 내지 100도이다. 절삭 인서트(100)의 상면(101) 또는 하면(102)에 형성된 주인선 여유면(111)은 상면(101) 또는 하면(102)에 대해 각도(E)를 형성하며, 바람직하게 각도(E)는 5도 내지 15도이다.
제1 실시예의 절삭 인서트가 장착된 밀링커터
이하에서는 제1 실시예의 절삭 인서트가 장착된 밀링 커터(150)에 대해 설명한다.
도6의 (A)에 도시된 바와 같이, 밀링 커터(150)는 절삭 인서트(100)가 장착되는 복수의 포켓(151)을 포함하며, 본 발명에 따른 절삭 인서트를 포켓 내에서 고정하기 위한 고정 수단을 포함한다. 고정 수단은 예컨대 절삭 인서트의 관통 구멍(107)을 통과하는 스크류가 고정되는 나사 체결구멍일 수 있다.
절삭 인서트(100)가 밀링 커터(150)에 장착될 때, 도6의 (B) 및 (C)에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(100)는 밀링 커터(150)에 네가티브 축방향 경사각(AA)과 네가티브 반경방향 경사각(RA)으로 장착된다. 바람직하게는 축방향 경사각(AA)은 6 내지 15도이며, 반경방향 경사각(RA)은 10도 내지 20도이다.
상술한 바와 같이 장착된 밀링 커터(150)를 이용하여 피삭재를 가공할 시에, 도6의 (D)에 도시된 바와 같이, 주인선의 회전 궤적은 밀링 커터의 축선과 대략 평형이다.
이로 인해, 절입깊이가 깊은 직각 가공이나, 측면가공에서도 절삭 인서트와 피삭재 사이의 간섭이 발생하지 않아 절삭 인서트의 8개의 주인선, 부인선 및 모서리 인선을 완전히 사용할 수 있다.
제2 실시예
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(200)를 도시한다. 절삭 인서트(200)는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)와 같이 대략 정사각형 형상의 상면(201)과, 하면(202)을 포함하고, 동일한 4개의 측면(203 내지 206)이 상면(201)과 하면(202) 사이에 연장되는 육면체이다. 또한, 절삭 인서트(200)는 상면(201)과 하면(202)을 관통하는 관통 구멍(207)을 포함한다.
절삭 인서트(200)는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트와 동일하며, 절삭 인서트(200)의 측면(203 내지 206)에 리세스부(214)가 형성된다는 점에서 차이가 있다. 리세스부(214)는 상면(201) 또는 하면(202)의 주인선(208)에 연결되는 레이크면(215)을 포함한다.
절삭 인서트(200)가 장착되는 밀링 커터의 포켓에는 절삭 인서트의 리세스부(214)에 대응되는 형상을 갖는 돌출부가 형성될 수 있고, 돌출부와 리세스부의 접촉에 의해 절삭 인서트가 포켓 내에서 보다 확실히 고정될 수 있다. 또한, 리세스부(214)에 형성된 레이크면(215)으로 인해, 절삭 인서트가 피삭재를 가공할 때 발생하는 절삭저항을 줄일 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.
100: 절삭 인서트
101: 상면
102: 하면
103 내지 106: 측면
107: 관통 구멍
108: 주인선
109: 부인선
110: 모서리 인선
111: 주인선 여유면
112: 부인선 여유면
113: 모서리 여유면
150: 밀링 커터
151: 포켓

Claims (9)

  1. 상면과, 하면과, 상기 상면과 하면 사이에서 연장된 측면을 구비한 육면체 형상의 접선방향 절삭 인서트이며,
    상기 측면 각각은 제1 면과 제2 면을 포함하며,
    상기 제1 면과 상기 상면이 교차하는 교차부 및 상기 제2 면과 상기 하면이 교차하는 교차부에 주인선이 형성되고,
    일 측면의 상기 제1 면과, 인접한 측면의 상기 제2 면이 교차하는 교차부에 부인선이 형성되며,
    상기 주인선과 상기 부인선은 모서리 인선으로 연결되고,
    상기 상면 및 하면은 주인선 여유면을 포함하며,
    상기 측면의 제2 면은 부인선 여유면을 포함하고,
    상기 주인선 여유면과 상기 부인선 여유면은 모서리 여유면으로 연결되며,
    상기 주인선과 상기 부인선 여유면은 둔각을 형성하는 것을 특징으로 하는, 접선방향 절삭 인서트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주인선과 상기 부인선 여유면이 형성하는 각도는 93도 내지 100도인, 접선방향 절삭 인서트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상면과 하면을 관통하는 관통 구멍을 더 포함하며,
    상기 상면에 형성된 주인선은 상기 하면에 형성된 주인선에 대해 상기 관통 구멍을 통과하는 중심선을 중심으로 3도 내지 10도의 각도를 형성하는, 접선방향 절삭 인서트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 주인선과 부인선은 80도 내지 88도의 각도를 형성하는, 접선방향 절삭 인서트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주인선의 여유면은 상기 상면 또는 하면에 대해 5도 내지 15도의 각도를 형성하는, 접선방향 절삭 인서트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 측면에 리세스부가 형성되며,
    리세스부는 레이크면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 접선방향 절삭 인서트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의한 접선방향 절삭 인서트가 장착되는 복수의 포켓을 포함하는, 밀링 커터.
  8. 제7항에 있어서, 밀링 커터에 장착된 절삭 인서트는 네가티브 축방향 경사각과 네가티브 반경방향 경사각으로 장착되는, 밀링 커터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 축방향 경사각은 6도 내지 15도이며, 상기 반경방향 경사각은 10도 내지 20도인, 밀링 커터.
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