KR20140005814A - 밀링 인서트 및 밀링 공구 - Google Patents

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KR20140005814A
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토마스 소그스트룀
쇠렌 시외베리
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산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
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Abstract

본 발명은 공작물 (2) 에 슬롯을 밀링하기 위한 밀링 인서트 (4) 및 밀링 공구 (1) 에 관한 것이다. 밀링 인서트는 하측 측부 (11), 칩 표면을 형성하고 연장 평염에 평행한 반대의 상측 측부 (12), 및 상측 측부와 하측 측부 사이의 날 측부 (13) 를 포함한다. 날 측부와 칩 표면 사이에서 연장되는 절삭 날은 제 1 주 절삭 날 (15), 제 2 주 절삭 날 (16) 및 단부 절삭 날 (17) 을 포함한다. 단부 절삭 날 (17) 은 제 1 주 절삭 날과 제 2 주 절삭 날을 연결하고, 제 1 전이 지점 (15') 에서 제 1 주 절삭 날과 인접하고, 제 2 전이 지점 (16') 에서 제 2 주 절삭 날과 인접한다. 칩 표면의 연장 평면에 대한 법선은 절삭 날을 따라서 날 측부와 예각의 클리어런스 각도를 형성한다. 단부 절삭 날은 제 1 전이 지점으로부터 제 2 전이 지점까지 만곡된다.

Description

밀링 인서트 및 밀링 공구{A MILLING INSERT AND A MILLING TOOL}
본 발명은 공작물에 슬롯들의 밀링을 위해서 형성된 밀링 공구의 밀링 인서트에 관한 것이다. 밀링 인서트는 기어휠들 (gearwheels) 과 스프라인 조인트들 (spline joints) 의 내측 치형 슬롯 또는 외측 치형 슬롯의 밀링을 위해서 형성된다. 밀링 공구는 슬릿팅 커터 (slitting cutter) 공구 및/또는 호브 (hob) 밀링 공구를 포함한다. 좀더 정확하게, 본 발명은 청구항 1 의 시작 부분에 따른 밀링 인서트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 공작물에 슬롯의 밀링을 위해서 형성된 밀링 공구에 관한 것이다.
작동 치형부들 (working teeth) 또는 스프라인들, 비-작동 치형부들을 갖는 기어휠들 내에 슬롯들의 절삭 기계가공에 있어서, 오늘날의 기술로, 소위, 인접한 치형부들 사이 개쉬 (gash) 의 루트 (root), 즉 개쉬의 바닥 표면 및 개쉬의 바닥에 있는 영역의 최종 형상을 제공하는 것이 어렵다. 오늘날, 이러한 슬롯들의 기계가공은 로트의 형상, 또는 최종 형상이 후속 기계가공 단계, 예를 들어 또 다른 기계에서 그리고 또 다른 셋-업에서 그라인딩 됨으로써 달성될 수 있고, 따라서 이는 최종 기계가공 전에 선행하는 공작물의 측정에 대해서 요구조건들을 부여한다.
US 2008/0206007 은 터빈 디스크에 슬롯들을 밀링가공하여 절삭 거친 기계가공 (cutting rough machining) 을 하기 위한 밀링 공구를 개시한다. 후속하는 최종 기계가공 (final machining) 후에, 각 슬롯은 터빈 디스크에 터빈 블레이드를 수용하고 유지하도록 형성된다. 밀링 공구는 복수의 밀링 인서트들을 포함하고, 각각의 밀링 인서트는 하측 측부, 칩 표면을 형성하는 반대측의 상측 측부, 및 상측 측부와 하측 측부 사이의 날 측부를 포함한다. 중심 축은 하측 측부와 상측 측부를 통해서 연장된다. 절삭 날은 날 측부와 칩 표면 사이에서 연장되고 공작물과 맞물림 (engagement) 되도록 형성된다. 절삭 날은 제 1 주 절삭 날, 제 2 주 절삭 날, 및 상기 제 1 주 절삭 날과 상기 제 2 주 절삭 날 사이를 연결하는 단부 절삭 날을 포함한다.
EP-B-580591 은 슬롯들을 밀링하여 절삭 거친 기계가공을 위해서 형성된 다른 밀링 공구를 개시한다. 상기 밀링 공구는 복수의 세그먼트들을 포함하고 각각의 세그먼트는 차례대로 배치된 복수의 절삭 블레이드들을 포함한다. 세그먼트들은 서로 상이하고 거친 기계가공, 반-정밀 (semi-fine) 기계가공 및 최종 기계가공을 위해서 형성된다. EP-B-580591 은 거친 기계가공을 위한 절삭 블레이드들을 개시한다. 각각의 이러한 절삭 블레이드는 하측 측부, 칩 표면을 형성하는 반대의 상측 측부, 및 상부 측부와 하부 측부 사이의 날 측부를 포함한다. 중심 축은 하부 측부와 상부 측부를 통해서 연장된다. 절삭 날은 날 측부와 칩 표면 사이에서 연장되고 부분적으로 공작물과 맞물림 되도록 형성된다. 절삭 날은 상대적으로 짧은 제 1 주 절삭 날, 상대적으로 짧은 제 2 주 절삭 날 (이들은 서로를 향해서 수렴한다), 그리고 제 1 주 절삭 날과 제 2 주 절삭 날을 연결하는 상대적으로 긴 단부 날을 포함한다. 단부 날은 곡률을 갖는 상이한 디자인들을 가질 수도 있다. 단부 날의 이러한 디자인들은 절삭 블레이드의 칩 제거와 강도에 영향을 주기 위한 목적을 갖는다.
US-A-5,593,254 는 슬롯들을 밀링하기 위한 밀링 공구의 밀링 인서트를 개시한다. 밀링 인서트는 하측 측부, 칩 표면을 형성하고 연장 평면에 평행하게 연장된 반대의 상측 측부, 및 상측 측부와 하측 측부 사이의 날 측부를 포함한다. 중심 축은 상측 측부와 하측 측부를 통해서 연장 평면에 수직하게 연장된다. 절삭 날은 날 측부와 칩 표면 사이에서 연장되고 밀링 동안에 공작물과 맞물림 되도록 형성된다. 절삭 날은 제 1 주 절삭 날, 제 2 주 절삭 날, 및 제 1 주 절삭 날과 제 2 주 절삭 날을 연결하는 단부 절삭 날을 포함한다.
본 발명의 목적은 상기 논의된 문제들을 제거하고 외측 기어휠과 내측 기어휠, 스플라인들 및 유사한 공작물들의 개쉬 및 주로 개쉬의 바닥의 최종 기계가공을 자체 내에서 허여하는 향상된 밀링 인서트를 제공하는 것이다. 또한, 밀링 인서트는 많은 경우에 후속의 기계가공 없이 최종 기계가공을 전체적으로 허여하는 것을 목적으로 한다. 본 발명과 다른 경우에 이러한 후속 기계가공은 다른 기계에서 공작물의 다른 셋-업에서 행해지고 새로운 셋-업에서 공작물의 측정이 선행된다.
이 목적은 단부 절삭 날이 제 1 전이 지점으로부터 제 2 전이 지점까지 만곡된 점을 특징으로 하는 처음으로 언급되는 밀링 인서트에 의해서 달성된다.
단부 절삭 날의 이러한 디자인은 단부 절삭 날이 제 1 전이 지점으로부터 제 2 전이 지점까지 곡률부를 갖는다는 점을 의미한다. 상기 곡률부의 곡률 반경은 단부 절삭 날을 따라서 변할 수도 있다. 예를 들어서, 상기 단부 절삭 날 일 구간의 곡률 반경은 음 또는 양 일수도 있다.
이러한 단부 절삭 날에 의해서, 개쉬의 루트 또는 바닥부의 최종 기계가공이 단일 작업 단계에서 허여되고, 즉 개쉬가 추가의 기계가공 없이 그 최종 형상을 얻을 수 있다. 따라서, 종래 기술과 비교하여, 후속의 기계가공 단계들이 특정 경우들에 있어서 완전히 생략될 수 있을 때 비용 측면에서 더욱 바람직하게 제조될 수 있다. 매우 높은 정확도가 요구되고 개쉬의 바닥부의 요구사항이 극도로 높은 많은 경우들에 있어서, 최종 형상이 적은 마무리가공 (finishing) 에 의해서 얻어질 수 있으며, 이는, 본 발명에 따른 밀링 인서트에 의해서 제공되는 치형부 형상이 제공되어야 하는 기어휠 등의 최종 형상에 매우 근사하기 때문에, 후속 기계가공 단계, 예를 들어 그라인딩이 종래 기술에 비하여 덜 광범위하다는 것을 의미한다. 또한, 이러한 경우들에 있어서, 본 발명은 비용 절약을 가져온다.
밀링은 순서대로 배치된 복수의 이러한 동일한 밀링 인서트들을 포함하는 밀링 공구에 의해서 행해질 수 있다. 만약 곡률 반경이 양이라면, 단부 절삭 날은 볼록한 형상을 갖고, 이 볼록한 형상은 내측 기어휠들과 스플라인들의 최종 기계가공에 적합하다. 만약 곡률 반경이 음이라면, 단부 절삭 날은 오목한 형상을 갖고, 이 오목한 형상은 외측 기어휠들과 스플라인들의 최종 기계가공에 적합하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 밀링 인서트는, 단부 절삭 날의 접선과 제 1 주 절삭 날의 접선이 제 1 전이 지점에서 서로 평행하고 일치하며 단부 절삭 날의 접선과 제 2 주 절삭 날의 접선이 제 2 전이 지점에서 서로 평행하고 일치하도록 형성된다. 주 절삭 날들과 단부 절삭 날 사이의 이러한 전이부 구성에 의하여, 많은 경우에 있어서, 특히 개쉬가 치형부들의 플랭크 표면과 인접하는 개쉬의 바닥 표면이 단일 기계가공 단계로 그리고 개쉬의 바닥과 치형부들의 플랭크들 사이 표면에 불연속적인 전이부들을 형성하지 않으면서 제공될 수 있는 점이 보장된다. 그렇지 않다면 이러한 전이부들은 치형부 강도를 위해서 중요한 영역 내에 응력 집중지점들로서 역할을 할 수도 있다. 개쉬의 이 부분의 요구조건들이 매우 높은 이러한 경우들에 있어서, 최종 형상이 적은 마무리가공에 의해서 얻어질 수 있다. 또한, 이러한 경우들에 있어서, 본 발명은 비용 절약을 가져온다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 단부 절삭 날은 적어도 하나의 제 1 반경을 갖는다. 최종 기계가공을 제공하기 위해서, 단부 절삭 날은 전체 길이를 따라서 만곡되어야 한다. 그러나, 반경은 개쉬의 바닥 표면의 바람직한 형상에 따라서 변한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 반경은 제 1 전이 지점으로부터 제 2 전이 지점까지 단부 절삭 날에 대해서 일정하다. 이러한 단부 절삭 날은 외측 치형부 및 내측 치형부의 개쉬 바닥 표면의 밀링을 위해서 이용될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 단부 절삭 날은, 제 1 전이 지점으로부터 단부 절삭 날의 중앙 부분까지 연장되는 제 1 부분에 대해서, 그리고 제 2 전이 지점으로부터 중앙 부분까지 연장되는 제 2 부분에 대해서, 제 2 반경을 갖는다. 단부 절삭 날의 이러한 구성은 개쉬의 바닥 표면과 플랭크의 표면 사이 전이부의 바람직한 형상을 위해서 유리하다. 바람직하게는 제 2 반경은 제 1 반경의 절대값보다 작은 절대값을 갖는다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 중앙 부분은 오목하다. 이러한 구성은 외측 치형부의 바닥 표면의 밀링을 위해서 적합하다. 바람직하게는, 중앙 부분은 제 1 반경과 동일한 일정한 곡률 반경을 갖는다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 중앙 부분은 볼록하다. 이러한 구성은 내측 치형부의 바닥 표면의 밀링을 위해서 적합하다. 바람직하게는, 중앙 부분은 제 1 반경과 동일한 일정한 곡률 반경을 갖는다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 부분은 제 1 전이 지점에서 중앙 부분과 인접하고 제 2 부분은 제 2 전이 지점에서 중앙 부분과 인접하고, 제 1 부분의 접선과 중앙 부분의 접선은 제 1 전이 지점에서 서로 평행하고 일치하며, 제 2 부분의 접선과 중앙 부분의 접선은 제 2 전이 지점에서 서로 평행하고 일치한다. 이러한 구성은 특히 개쉬가 치형부의 플랭크 표면과 인접하는 개쉬의 바닥 표면이 많은 경우들에 있어서 단일의 기계가공 단계로 그리고 개쉬의 바닥과 치형부의 플랭크들 사이의 표면에 불연속적인 전이부들을 형성하지 않으면서 제공되는 것을 허여하는데 도움을 준다. 개쉬의 이 부분의 요구조건들이 매우 높은 이 경우들에 있어서, 최종 형상이 적은 마무리가공에 의해서 얻어질 수 있다. 또한, 이러한 경우들에 있어서, 본 발명은 비용 절약을 가져온다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 주 절삭 날과 제 2 주 절삭 날이 서로를 향해서 단부 절삭 날까지 수렴한다. 바람직하게는, 주 절삭 날들은 전체 길이를 따라서 수렴한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 종방향 축은 제 1 주 절삭 날 및 제 2 주 절삭 날 중 각각 하나와 수렴 각도를 형성하고, 수렴 각도는 15-45°구간 내이다. 예를 들어, 수렴 각도는 15-32°구간 내일 수도 있고, 이는 특히 호브 (hob) 공구에서 밀링 인서트를 이용하는데 유리하다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 주 절삭 날은 제 2 주 절삭 날과 종방향 축에 대해서 대칭이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 주 절삭 날 및 제 2 주 절삭 날 중 각각 하나는 단부 절삭 날 보다 더 길다. 이러한 방식으로, 제 1 주 절삭 날 및 제 2 주 절삭 날이 밀링 인서트에 의해서 기계가공되는 두 개의 치형부들의 전체 플랭크 표면을 밀링할 수 있는 점과, 밀링 인서트가 또한 상기 두 개의 치형부들 사이 개쉬의 바닥 표면을 기계가공하도록 닿는 점을 보장한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 주 절삭 날은 제 1 전이 지점까지 연장되는 외측 날 굴절부를 포함하고, 제 2 주 절삭 날은 제 2 전이 지점까지 연장되는 외측 날 굴절부를 포함한다. 이러한 외측 날 굴절부들은 소위 융기부 절삭 (protuberance cutting), 즉 개쉬의 바닥 표면과 플랭크 표면 사이에 더 깊고 또는 더 폭 넓은 절개부를 허여한다. 이러한 융기부 절삭에 의해서, 플랭크 표면들이 그라인딩되어야 하는 이러한 경우들에 있어서 치형부의 플랭크 표면들 상에 그라인딩 여유 (grinding allowance) 를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 하측 측부는 종방향 축에 평행하게 연장되는 종방향 그루브를 포함한다. 하측 측부의 이러한 그루브는 밀링 인서트의 제조 시에 밀링 인서트의 마무리가공 예를 들어 그라인딩의 기준 (reference) 을 구성할 수도 있다. 따라서, 밀링 인서트의 향상된 공차들이 얻어진다. 적합하게는, 종방향 그루브는 밀링 인서트의 다른 표면들이 마무리되기 전에 기계가공, 예를 들어 그라인딩 된다. 이러한 그루브는 또한 공구 몸체의 정확한 위치에 밀링 인서트를 위치시키는 것을 향상시키는 데 도움을 준다. 따라서, 완성된 밀링 공구의 공차들이 향상된다. 바람직하게는, 또한 하측 측부는 종방향 그루브에 횡방향으로, 바람직하게는 종방향 그루브에 수직하게 연장되는 횡방향 그루브를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 횡방향 그루브는 밀링 인서트의 마무리가공의 향상에 도움이 되고, 완성된 밀링 공구의 공차들의 향상, 특히 단부 절삭 날이 밀링 공구 회전 축에 대한 거리에 대해서 정확한 위치를 얻는 점에 도움이 된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 날 측부는 제 1 날 표면과 제 2 날 표면을 포함하고, 제 2 날 표면은 절삭 날과 인접하며 제 1 날 표면으로부터 오프-플레인 (off-plane) 된, 즉 제 1 날 표면과 다른 레벨 상에 있다. 이러한 제 2 날 표면은 밀링 인서트의 날 측부 또는 클리어런스 면 상에 셀프 (shelf) 또는 융기부 (elevation) 를 형성한다. 상기 제 2 날 표면은 밀링 인서트가 제조될 때 그라인딩되어 제거될 재료의 양을 감소시키기 때문에, 제 2 날 표면은 밀링 인서트의 제조를 단순화하는데 도움을 준다. 절삭 날에 가장 근접한 상기 제 2 날 표면은 제 1 날 표면보다 더 중요하고 양호한 공차가 얻어지도록 그라인딩되어야 한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상측 측부는 절삭 날과 인접한 둘레 칩 표면 및 둘레 칩 표면 내측에 위치되고 둘레 칩 표면으로부터 오프-플레인된, 즉 둘레 칩 표면과 다른 레벨 상에 있는 중앙 칩 표면을 포함한다. 이러한 둘레 칩 표면은 밀링 인서트의 칩 표면 또는 상측 측부 상에 셀프 또는 융기부를 형성한다. 이 둘레 칩 표면은 밀링 인서트가 제조될 때 그라인딩되어 제거될 재료의 양을 감소시키기 때문에, 둘레 칩 표면은 밀링 인서트의 제조를 단순화하는데 도움을 준다. 절삭 날에 가장 근접한 이 둘레 칩 표면은 중앙 칩 표면보다 더 중요하고 양호한 공차가 얻어지도록 그라인딩되어야 한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 칩 표면은 상기 밀링 동안 형성된 칩들을 굽히고 파단하도록 형성된 칩-형성 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 제 1 주 절삭 날은 제 1 전이 지점과 제 1 단부 지점 사이에서 연장되고, 제 1 전이 지점으로부터 원격으로 배치되고 제 1 단부 지점까지 연장되는 내측 날 굴절부를 포함하고, 제 2 주 절삭 날은 제 2 전이 지점과 제 2 단부 지점 사이에서 연장되고, 제 2 전이 지점으로부터 원격으로 배치되고 제 2 단부 지점까지 연장되는 내측 날 굴절부를 포함한다. 이러한 내측 날 굴절부들에 의하여, 제조되는 치형부들의 플랭크 표면들의 외측 영역들의 정확한 밀링 및 기계가공이 허여된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 밀링 인서트는 날 측부와 칩 표면 사이에서 연장되는 추가의 절삭 날을 포함하고, 추가의 절삭 날은 상기 밀링 동안 공작물과 맞물림 되도록 형성된 제 1 주 절삭 날, 상기 밀링 동안 공작물과 맞물림 되도록 형성된 제 2 주 절삭 날, 및 상기 밀링 동안 공작물과 맞물림 되도록 형성되고 제 1 주 절삭 날과 제 2 주 절삭 날을 연결하는 단부 절삭 날을 포함하며, 제 1 주 절삭 날과 제 2 주 절삭 날은 종방향 축에 대해서 대칭이고, 단부 절삭 날은 제 1 전이 지점에서 제 1 주 절삭 날과 인접하고 제 2 전이 지점에서 제 2 주 절삭 날과 인접하며, 제 1 전이 지점으로부터 제 2 전이 지점까지 만곡되며, 연장 평면에 대한 법선이 추가의 절삭 날을 따라 날 측부와 예각의 클리어런스 각도를 형성하고, 절삭 날과 추가의 절삭 날은, 절삭 날이 상기 공작물과 맞물림 되는 제 1 위치와 추가의 절삭 날이 공작물과 맞물림 되는 제 2 위치 사이에서 밀링 인서트가 중심 축 상의 회전에 의하여 인덱스가능하도록 중심 축으로부터 반대 방향으로 연장된다.
또한, 상기 목적은 처음에 언급된 밀링 공구에 의해서 달성되고, 이 밀링 공구는 회전 축 상에서 회전되도록 형성되고, 공구 몸체와 상기 공구 몸체 상에 장착된 상기에 따른 복수의 밀링 인서트들을 포함한다. 바람직하게는, 각각의 밀링 인서트의 종방향 축은 공구의 회전 축과 교차할 수도 있다. 또한, 공구 몸체는 바람직하게는 각각의 밀링 인서트를 위한 시트를 포함하고, 상기 시트는 밀링 인서트의 하측 측부의 종방향 그루브와 협력하는 리지 (ridge) 를 갖는 제 1 지지 표면을 갖는다.
이제 본 발명은 첨부된 도면을 참조하면서 상이한 실시형태들을 설명함으로써 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1 은 복수의 밀링 인서트들을 포함하는 밀링 공구의 사시도를 도시하고,
도 2 는 도 1 의 밀링 공구의 정면도를 도시하고,
도 3 은 복수의 밀링 인서트들을 포함하는 다른 밀링 공구의 사시도를 도시하고,
도 4 는 도 3 의 밀링 공구의 정면도를 도시하고,
도 5 는 도 3 의 밀링 공구의 측면도를 도시하고,
도 6 의 (a) 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 밀링 인서트의 사시도를 도시하고,
도 6 의 (b) 는 도 6 의 (a) 의 밀링 인서트의 평면도를 도시하고,
도 6 의 (c) 는 도 6 의 (a) 의 밀링 인서트의 정면도를 도시하고,
도 6 의 (d) 는 도 6 의 (a) 의 밀링 인서트의 측면도를 도시하고,
도 6 의 (e) 는 도 6 의 (a) 의 밀링 인서트의 저면도를 도시하고,
도 6 의 (f) 는 도 6 의 (a) 의 밀링 인서트에 의해서 기계가공된 공작물의 단면도를 도시하고,
도 7 의 (a) 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 밀링 인서트의 사시도를 도시하고,
도 7 의 (b) 는 도 7 의 (a) 의 밀링 인서트의 평면도를 도시하고,
도 7 의 (c) 는 도 7 의 (a) 의 밀링 인서트의 정면도를 도시하고,
도 7 의 (d) 는 도 7 의 (a) 의 밀링 인서트의 측면도를 도시하고,
도 7 의 (e) 는 도 7 의 (a) 의 밀링 인서트의 저면도를 도시하고,
도 7 의 (f) 는 도 7 의 (a) 의 밀링 인서트에 의해서 기계가공된 공작물의 단면도를 도시하고,
도 7 의 (g) 는 도 7 의 (a) 의 밀링 인서트의 전방부의 평면도를 도시하고,
도 8 의 (a) 내지 도 8 의 (g) 는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 밀링 인서트에 대한 도 7 의 (a) 내지 도 7 의 (g) 에 대응하는 7 개의 상이한 도면들을 도시하고,
도 9a 내지 도 9 의 (g) 는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 밀링 인서트에 대한 도 7 의 (a) 내지 도 7 의 (g) 에 대응하는 7 개의 상이한 도면들을 도시하고,
도 10 의 (a) 내지 도 10 의 (g) 는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 밀링 인서트에 대한 도 7 의 (a) 내지 도 7 의 (g) 에 대응하는 7 개의 상이한 도면들을 도시하고,
도 11 은 제 2 실시형태에 따른 밀링 인서트의 변형예의 평면도를 도시하고,
도 12 는 제 4 실시형태에 따른 밀링 인서트의 변형예의 평면도를 도시하고,
도 13a 는 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 밀링 인서트의 사시도를 도시하고,
도 13b 는 도 13a 의 밀링 인서트의 평면도를 도시하고,
도 13c 는 도 13a 의 밀링 인서트의 정면도를 도시하고,
도 13d 는 공작물과 맞물려 있는 도 13a 의 밀링 인서트의 사시도를 도시하고,
도 13e 는 공작물과 맞물려 있는 도 13a 의 밀링 인서트의 평면도를 도시한다.
도 1 및 도 2 는 공작물 (2) (도 13d 및 도 13e 를 참조) 에 슬롯들, 예를 들어 내측 기어휠 및 외측 기어휠 및 스플라인 조인트들의 치형 슬롯들, 그리고 또한 랙들 (racks) 의 치형 슬롯들, 유압 펌프들의 임펠러들, 및 유사한 치형의 구성요소들을 밀링하기 위해 형성된 밀링 공구 (1) 를 도시한다. 공작물 (2) 은 공작물 스핀들 (도시 안됨) 에 고정될 수도 있다. 도 1 및 도 2 에 도시된 밀링 공구 (1) 는 소위 슬롯 커터이며, 강으로부터 제조될 수도 있는 공구 몸체 (3) 및 복수의 교체가능한 밀링 인서트들 (4) 을 포함한다. 공구 몸체 (3) 는 밀링 공구 (1) 가 회전 방향 (R1) 으로 회전하는 회전 축 (C1) 을 규정한다.
도 3 내지 도 5 는 공작물 (2) 에 슬롯들, 예를 들어 내측 기어휠 및 외측 기어휠 및 스플라인 조인트들의 치형 슬롯들, 그리고 또한 랙들의 치형 슬롯들, 유압 펌프들의 임펠러들, 및 유사한 치형의 구성요소들을 밀링하기 위해 형성된 다른 밀링 공구 (1) 를 도시한다. 공작물 (2) 은 공작물 스핀들 (도시 안됨) 에 고정될 수도 있다. 도 3 내지 도 5 에 도시된 밀링 공구 (1) 는 소위 호브 공구이며, 강으로부터 제조될 수도 있는 공구 몸체 (3) 및 복수의 교체가능한 밀링 인서트들 (4) 을 포함한다. 공구 몸체 (3) 는 밀링 공구 (1) 가 회전 방향 (R1) 으로 회전하는 회전 축 (C1) 을 규정한다.
도 1 내지 도 5 에서 밀링 공구들 (1) 의 몸체 (3) 는 회전 축 (C1) 둘레로 연장되는 둘레 표면 (7) 을 갖고, 둘레 표면 (7) 에 배치된 복수의 분리된 시트들 (8) 을 포함한다. 각각의 시트 (8) 는 밀링 인서트들 (4) 중 하나를 수용하도록 형성된다.
시트들 (8) 과 밀링 인서트들 (4) 은 라인 (x) 을 따라서 순서대로 배치된다. 도 1 및 도 2 에 도시된 밀링 공구 (1) 에서, 라인 (x) 은 회전 축 (C1) 에 수직한 평면 상에 놓여있다. 도 3 내지 도 5 에서 도시되고 호브 공구인 밀링 공구 (1) 에 있어서, 밀링 인서트들 (4) 은 라인 (x) 을 따라서 공구 몸체 (3) 에 배치된다. 라인 (x) 은 나선형이고, 회전 축 (C1) 에 수직한 평면에 대해서 피치 각도 (β) 를 갖는 일정한 피치를 갖는다. 피치 각도 (β) 는 1-10°일 수도 있다.
이제 도 6 의 (a) 내지 도 13e 를 참조하여 밀링 인서트들 (4) 의 다른 실시형태들이 설명될 것이다. 밀링 공구 (1) 의 모든 밀링 인서트들 (4) 이 동일할 수도 있다는 점이 주의되어야 하지만, 또한 밀링 공구 (1) 내 상이한 위치들에서 상이한 밀링 인서트들 (4) 을 이용하는 것이 가능하다. 밀링 인서트들 (4) 은 공구 몸체 (3) 보다 더 경도가 높은 재료, 예를 들어, 초경합금으로 제조된다.
도 6 의 (a) 내지 도 6 의 (f) 를 참조하여, 하측 측부 (11), 칩 표면을 형성하고 연장 표면 (P) 에 평행하게 연장되는 반대의 상측 측부 (12), 및 상측 측부 (12) 와 하측 측부 (11) 사이에서 연장되는 날 측부 (13) 를 포함하는 밀링 인서트 (4) 의 제 1 실시형태가 도시된다. 중심 축 (A) 은 하측 측부 (11) 와 상측 측부 (12) 를 통해서 연장 평면 (P) 에 수직하게 연장된다. 종방향 축 (S) 은 중심 축 (A) 에 수직하고 교차한다. 또한, 제 1 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 는 상측 측부 (12) 와 하측 측부 (11) 사이에 후측 측부 (14) 를 갖는다. 후측 측부 (14) 는 적어도 연장 평면 (P) 에서, 또는 연장 평면 (P) 과 같은 레벨 상에서 종방향 축 (S) 에 수직하게 연장된다.
밀링 인서트 (4) 는 날 측부 (13) 와 칩 표면, 즉 상측 측부 (12) 사이에서 연장되는 절삭 날을 포함한다. 절삭 날은 제 1 주 절삭 날 (15), 제 2 주 절삭 날 (16), 및 단부 절삭 날 (17) 을 포함한다.
밀링 인서트 (4) 는 양의 절삭 기하학적 형상을 가지며, 이는 연장 평면 (P) 에 대한 법선이 절삭 날을 따라서, 즉 제 1 주 절삭 날 (15), 제 2 주 절삭 날 (16) 및 단부 절삭 날 (17) 을 따라서 날 측부 (13) 와 예각의 클리어런스 각도 (γ) 를 형성한다는 점을 의미한다. 클리어런스 각도 (γ) 는 전체 절삭 날을 따라서 동일할 수도 있으나 또한 제 1 주 절삭 날 (15), 제 2 주 절삭 날 (16), 및/또는 단부 절삭 날 (17) 을 따라서 변하며 상이할 수도 있다. 바람직하게는, 도 1 및 도 2 에서 도시된 공구 몸체 (3) 의 각각의 밀링 인서트 (4) 의 종방향 축 (S) 및 도 3 내지 도 5 에 도시된 공구 몸체 (3) 의 각각의 밀링 인서트 (4) 의 종방향 축 (S) 은 회전 축 (C1) 과 교차하고, 또는 달리 말하면, 각각의 밀링 인서트 (4) 의 칩 표면의 연장 평면 (P) 은 회전 축 (C1) 에 대해서 방사방향 외측으로 연장된다.
제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 모두 밀링 동안 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된다. 제 1 주 절삭 날 (15) 과 제 2 주 절삭 날 (16) 은 제조될 치형부의 플랭크 표면들을 밀링하도록 의도된다.
도시된 실시형태들에서, 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 종방향 축 (S) 에 대해서 대칭이고, 이 실시형태들에서 종방향 축 (S) 은 대칭 축을 형성한다. 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 단부 절삭 날 (17) 까지 서로를 향해서 수렴한다. 도시된 실시형태들에서, 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 전체 각각의 주 절삭 날을 따라서 단부 절삭 날을 향해서 수렴한다. 종방향 축 (S) 은 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 과 수렴 각도 (α) 를 형성한다. 도시된 실시형태들에서, 특히 도 3 내지 도 5 에 도시된 호브 공구의 밀링 인서트들 (4) 에 대해서, 수렴 각도 (α) 는 15-32°의 구간 내에 있다. 그러나 수렴 각도 (α) 는 전체 제 1 주 절삭 날 (15) 및 전체 제 2 주 절삭 날 (16) 을 따라서 일정할 필요는 없으며 변할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 오목하거나 또는 볼록할 수도 있다.
또한, 수렴 각도 (α) 는 위에서 주어진 값들 외의 다른 값들을 가질 수도 있고 응용 분야에 의존해서 15-45°의 구간 내에 있을 수도 있다. 스플라인들 또는 스플라인 조인트들의 밀링을 위해서, 수렴 각도 (α) 는 30-45°의 구간 내에 있을 수도 있고, 예를 들어, 표준에 따르면, 30, 37.5 또는 45° 일 수도 있다. 기어 밀링을 위해서, 상기 언급된 15-32°의 구간, 특히 18-32°의 구간이 적절할 수도 있다.
또한, 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 종방향 축 (S) 에 대해서 대칭일 필요는 없다. 예를 들어, 제 1 주 절삭 날 (15) 의 수렴 각도 (α) 는 제 2 주 절삭 날 (16) 의 수렴 각도 (α) 와 바람직하게는 적은 양만큼 상이할 수도 있다. 이러한 비대칭 밀링 인서트들은, 예를 들어 기어휠들을 지배적인 하중 방향에 대해서 최적화하는 것이 바람직할 때, 예를 들어 이용될 수도 있다.
도시된 실시형태들에서, 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 은 단부 절삭 날 (17) 보다 더 길거나 또는 상당히 더 길다.
또한, 단부 절삭 날 (17) 은 밀링 동안 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된다. 단부 절삭 날 (17) 은 공작물 (2) 의 인접한 두 개의 치형부 사이 개쉬 내 바닥 표면의 최종 형상을 제공하도록 형성된다. 단부 절삭 날 (17) 은 제 1 주 절삭 날 (15) 과 제 2 주 절삭 날 (16) 을 연결한다. 단부 절삭 날 (17) 은 제 1 전이 지점 (15') 에서 제 1 주 절삭 날 (15) 에 인접하고, 제 2 전이 지점 (16') 에서 제 2 주 절삭 날 (16) 에 인접한다.
특히 도 6 의 (c) 및 도 6 의 (e) 에서 도시될 수도 있는 바와 같이, 밀링 인서트 (4) 의 하측 측부 (11) 는 종 방향 축 (S) 을 따라서 연장되는 종방향 그루브 (20) 를 포함한다. 종방향 그루브 (20) 는 밀링 인서트 (4) 가 밀링 공구 (1) 에 장착되었을 때, 즉 회전 축 (C1) 에 대해서 방사방향, 또는 필수적으로 방사방향 연장선을 갖는다. 제 1 종방향 그루브 (20) 는 바닥 표면 (21) 과 두 개의 측 표면들 (22) 을 포함한다. 측 표면들 (22) 은 바닥 표면 (21) 을 하측 측부 (11) 와 연결한다.
바닥 표면 (21) 과 측 표면들 (22) 은, 밀링 인서트 (4) 가 공구 몸체 (3) 에 장착될 때, 공구 몸체 (3) 의 시트 (8) 의 제 1 지지 표면 (24) 으로부터 위로 연장되는 리지 (23) (도 2 또는 도 3 참조) 의 대응하는 표면들과 협력하도록 형성된다. 측 표면들 (22) 은 서로 각도를 형성한다. 이 각도는 리지 (23) 의 대응하는 측 표면들의 각도와 동일하거나 같다. 따라서, 밀링 인서트 (4) 가 시트 (8) 에 장착될 때, 세장형 그루브 (20) 와 리지 (23) 는 서로 맞물린다. 이 연결에 있어서, 측 표면들 (22) 은 리지 (23) 의 대응하는 측 표면들에 대해서 접하고 있다. 바닥 표면 (21) 과 대응하는 리지 (23) 의 상부 표면 사이에는 간극이 있을 수도 있다.
제 1 실시 형태에 따른 각각의 밀링 인서트 (4) 는 고정 스크류 (26) 에 의해서 안쪽으로, 대략 방사방향으로 안쪽으로 가압되는 웨지 (25) 에 의해서 시트 (8) 에 장착된다 (도 2 및 도 3 참조). 웨지 (25) 가 안쪽으로 변위 될 때, 후측 측부 (14) 가 제 2 지지 표면 (27) 에 대해서 접하게 하는 방식으로, 웨지는 밀링 인서트 (4) 를 제 1 지지 표면 (24) 및 리지 (23) 에 대해서 하방으로 그리고 동시에 제 2 지지 표면 (27) 을 향해서 안쪽으로 가압한다. 밀링 인서트 (4) 가 시트 (8) 에 장착될 때, 상측 측부 (12) 의 연장 평면 (P) 또는 밀링 인서트 (4) 의 칩 표면은 밀링 공구 (1) 의 회전 축 (C1) 에 대해서 방사방향 외측으로 연장될 것이다.
도 6 의 (a) 내지 도 6 의 (b) 에서 도시될 수도 있는 바와 같이, 단부 절삭 날 (17) 은 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 제 2 전이 지점 (16') 까지 만곡된다. 도 1 및 도 2 에 도시된 밀링 공구 (1) 에 의해서, 제 1 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 는 공작물 (2) 에 도 6 의 (f) 에 도시된 단면을 갖는 슬롯을 제공한다. 여기서, 슬롯의 바닥 표면은 단부 절삭 날 (17) 의 형상에 대응한다.
제 1 실시형태에 있어서, 단부 절삭 날 (17) 은 적어도 하나의 제 1 반경 (r1) 을 갖고, 좀 더 정확하게는 제 1 반경 (r1) 은 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 제 2 전이 지점 (16') 까지 말단 절삭 날 (17) 에 대해서 일정하다.
바람직하게는, 단부 절삭 날 (17) 의 접선과 제 1 주 절삭 날의 접선 (15) 은 제 1 전이 지점 (15') 에서 서로 일치한다. 같은 방식으로, 바람직하게는, 단부 절삭 날 (17) 의 접선과 제 2 주 절삭 날의 접선 (16) 은 제 2 전이 지점 (16') 에서 서로 일치할 수도 있다. 이와 같은 방식으로, 단부 절삭 날 (17) 과 각각의 주 절삭 날 (15 및 16) 사이에서 매끄러운 전이가 얻어지고, 이는 밀링 인서트 (4) 의 파손 또는 손상의 위험을 감소하고 밀링될 슬롯의 바람직한 단면 형상을 보장한다.
도 7 의 (a) 내지 도 7 의 (g) 를 참조하면, 밀링 인서트 (4) 의 제 2 실시형태가 도시된다. 제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 단부 절삭 날 (17) 에 대해서 상이하다. 제 2 실시형태에 따르면, 단부 절삭 날 (17) 은 제 1 부분 (31), 제 2 부분 (32), 및 제 1 부분 (31) 과 제 2 부분 (32) 사이에 배치되고 이들과 인접하는 중앙 부분 (33) 을 포함한다. 따라서, 제 1 부분 (31) 은 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 중앙 부분 (33) 까지 연장되고 제 1 전이 지점 (31') 에서 중앙 부분 (33) 과 인접한다. 제 2 부분 (32) 은 제 2 전이 지점 (16') 으로부터 중앙 부분 (33) 까지 연장되고 제 2 전이 지점 (32') 에서 중앙 부분 (33) 과 인접한다.
단부 절삭 날 (17) 은 제 1 부분 (31) 에 대해서 그리고 제 2 부분 (32) 에 대해서 제 2 반경 (r2) 을 갖는다. 또한 특히 도 7 의 (g) 에서 도시된 바와 같이, 제 2 반경 (r2) 은 제 1 반경 (r1) 의 절대값 보다 작은 절대값을 갖는다. 제 2 실시형태에서, 제 1 반경 (r1) 과 제 2 반경 (r2) 은 상이한 방향을 갖고 중앙 부분 (33) 은 오목하다.
바람직하게는, 제 1 부분 (31) 의 접선과 중앙 부분 (33) 의 접선은 제 1 전이 지점 (31') 에서 서로 일치한다. 같은 방식으로, 바람직하게는, 제 2 부분 (32) 의 접선과 중앙 부분 (33) 의 접선은 제 2 전이 지점 (32') 에서 서로 일치할 수도 있다. 이러한 방식으로, 중앙 부분 (33) 과 제 1 부분 (31) 과 제 2 부분 (32) 각각의 사이에 또한 매끄러운 전이부들이 제공되고, 이것은 밀링 인서트 (4) 의 파손 또는 손상의 위험을 감소시키고 밀링될 슬롯의 바람직한 단면 형상을 보장한다.
도 1 및 도 2 에 도시된 밀링 공구 (1) 에 의해서, 제 2 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 는 공작물 (2) 에 도 7 의 (f) 에 도시된 단면을 갖는 슬롯을 제공할 것이다. 또한, 여기서 슬롯의 바닥 표면은 단부 절삭 날 (17) 의 형상에 대응한다. 단부 절삭 날 (17) 의 형상은 외측 기어휠들 및 유사한 공작물의 치형부 간극들의 밀링에 특히 적합하다. 특히, 예를 들어, 외측 치형부들을 갖는 기어휠의 바닥 표면들은 중앙 부분 (33) 의 제 1 반경 (r1) 과 같은 반경을 갖는 동일 원 및 원의 일부 및 동심적일 수도 있다.
도 8 의 (a) 내지 도 8 의 (g) 를 참조하면, 밀링 인서트 (4) 의 제 3 실시형태가 도시된다. 제 3 실시형태는 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 이 각각 외측 날 굴절부 (35 및 36) 를 포함한다는 점에서 제 2 실시형태와 상이하다. 제 1 주 절삭 날 (15) 의 외측 날 굴절부 (35) 는 제 1 전이 지점 (15') 까지 연장된다. 제 2 주 절삭 날 (16) 의 외측 날 굴절부 (36) 는 제 2 전이 지점 (16') 까지 연장된다. 외측 날 굴절부들 (35 및 36) 은 융기부 절삭, 즉 개쉬의 바닥 표면과 플랭크 표면 사이에 더 깊거나 또는 더 폭넓은 절개부를 허여한다. 이러한 융기부 절삭에 의해서, 플랭크 표면들이 그라인딩되어야 하는 이러한 경우들에 있어서, 치형부들의 플랭크 표면들 상에 그라인딩 여유를 제공하는 것이 가능하다.
도 9 의 (a) 내지 도 9 의 (g) 를 참조하면, 밀링 인서트 (4) 의 제 4 실시형태가 도시된다. 제 4 실시형태는 단부 절삭 날 (17) 의 중앙 부분 (33) 에 관해서 제 2 실시형태와 상이하다. 제 4 실시형태에 있어서, 이 중앙 부분 (33) 은 볼록하다. 또한, 이 경우에 제 2 반경 (r2) 은 제 1 반경 (r1) 보다 작다. 도 1 및 도 2 에 도시된 밀링 공구에 있어서, 제 4 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 는 공작물 (2) 에 도 9 의 (f) 에 도시된 단면을 갖는 슬롯을 제공할 것이다. 이 밀링 인서트 (4) 는 특히 내측 치형부 간극의 밀링에 적합하다.
도 10 의 (a) 내지 도 10 의 (g) 를 참조하면, 밀링 인서트 (4) 의 제 5 실시형태가 도시된다. 제 5 실시형태는 제 1 주 절삭 날 (15) 및 제 2 주 절삭 날 (16) 이 각각 내측 날 굴절부 (37 및 38) 를 포함한다는 점에서 제 4 실시형태와 상이하다. 제 1 주 절삭 날 (15) 은 제 1 전이 지점 (15') 과 제 1 단부 지점 (15") 사이에서 연장된다. 제 2 주 절삭 날 (16) 은 제 2 전이 지점 (16') 과 제 2 단부 지점 (16") 사이에서 연장된다. 제 1 주 절삭 날 (15) 의 내측 날 굴절부 (37) 는 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 가장 먼 거리에 배치되고 제 1 단부 지점 (15") 까지 연장된다. 대응되게, 제 2 주 절삭 날 (16) 의 내측 날 굴절부 (38) 는 제 2 전이 지점 (16') 으로부터 가장 먼 거리에 배치되고 제 2 단부 지점 (16") 까지 연장된다. 내측 날 굴절부들 (37 및 38) 은 제작될 치형부의 플랭크 표면들의 외측 영역들의 정확한 밀링과 기계가공을 허여하고, 여기서 플랭크 표면들의 상부 영역들은 챔퍼가공된다 (도 10 의 (f) 참조).
제 5 실시형태는 도 9 의 (a) 내지 도 9 의 (g) 의 제 4 실시형태의 단부 절삭 날과 유사한 단부 절삭 날 (17) 에 관한 것이다. 그러나, 여기서, 내측 날 굴절부들 (37 및 38) 이 또한 제 1, 제 2 및 제 3 실시형태들에서 의도된 밀링 인서트들 (4) 에 배치될 수도 있다는 점이 주의 되어야 한다.
같은 방식으로, 제 3 실시형태를 위해서 도시된 외측 날 굴절부들 (35 및 36) 이 단부 절삭 날 (17) 의 볼록 중앙 부분 (33) 을 갖는 제 4 실시형태 및 제 5 실시형태에 따른 밀링 인서트들 (4) 에 또한 적용될 수도 있다. 이러한 외측 날 굴절부들 (35 및 36) 은 도 6 의 (a) 내지 도 6 의 (f) 에서 제 1 실시형태를 위해서 도시된 단부 절삭 날 (17) 에 또한 적용될 수도 있다.
도 11 은 밀링 인서트 (4) 가 두 개의 정반대로 분리된 절삭 날들을 갖는 인덱스가능한 밀링 인서트 (4) 로서 형성되었다는 점에서만 제 2 실시형태와 상이하한 제 2 실시형태의 변형예를 도시한다. 밀링 인서트 (4) 는 중심 축 (A) 상에서 180°회전에 의해서 인덱스될 수 있다.
도 12 는 도 9 의 (a) 내지 도 9 의 (g) 에 도시된 제 4 실시형태의 인덱스가능한 밀링 인서트 (4) 를 도시한다. 또한 제 4 실시형태의 변형예는 중심 축 (A) 상에서 180°회전에 의해서 인덱스될 수 있다. 또한 제 1 실시형태, 제 3 실시형태 및 제 5 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 가 일 방향에서 서로 대향하는 두 개의 절삭 날들을 갖는 인덱스가능한 밀링 인서트들로 형성될 수도 있다는 점이 주의되어야 한다.
도 13a 내지 도 13e 를 참조하면, 상측 측부 (12) 가 절삭 날과 인접한 융기된 둘레 칩 표면 (41) 및 둘레 칩 표면 (41) 의 내측에 위치되고 둘레 칩 표면 (41) 으로부터 오프 플레인된 중앙 칩 표면 (42) 을 포함한다는 점에서 도 12 에 도시된 제 2 실시형태의 변형예와 상이한 제 6 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 가 도시된다. 좀더 정확하게는, 중앙 칩 표면 (42) 은 둘레 칩 표면 (41) 보다 낮은 레벨 상에 있다. 그라인딩 셀프로 불리는 이러한 둘레 칩 표면 (41) 은, 밀링 인서트의 마무리 및 최종 그라인딩에서 재료가 둘레 칩 표면 (41) 의 층만큼도 기계가공되어 제거될 필요가 없다는 사실에 의해서 밀링 인서트 (4) 의 제조를 단순화시킨다.
또한, 제 6 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 는 제 1 날 표면 (43) 및 융기된 제 2 날 표면 (44) 을 갖고, 제 2 날 표면 (44) 은 절삭 날과 인접하고 제 1 날 표면 (43) 으로부터 오프-플레인된다. 또한, 그라인딩 셀프로 불리는 이러한 제 2 날 표면 (44) 은, 단지 제 2 날 표면 (44) 만 밀링 인서트 (4) 의 최종 마무리와 관련하여 그라인딩될 필요가 있으므로, 밀링 인서트 (4) 의 제조를 단순화한다.
제 6 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 는 인덱스가능한 변형예로 형성된다 (도 11 및 도 12 비교). 융기된 둘레 칩 표면 (41) 및/또는 융기된 제 2 날 표면 (44) 이 인덱스가능하지 않은 밀링 인서트 (4) 를 위해서 이용될 수도 있다는 점이 주의 되어야 한다. 같은 방식으로, 또한 제 6 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 가 제 1 실시형태 및 제 4 실시형태에 따른 단부 절삭 날들 (17) 을 구비할 수도 있다. 또한, 제 6 실시형태에 따른 밀링 인서트 (4) 가 내측 날 굴절부들 (37, 38) 및/또는 외측 날 굴절부들 (35, 36) 을 구비할 수도 있다.
또한, 제 6 실시형태에 따른 인덱스가능한 밀링 인서트 (4) 는 종방향 그루브 (20) 에 부가하여, 종방향 그루브 (20) 에 횡방향으로 연장되는 두 개의 횡방향 그루브들 (46) 을 갖는다. 횡방향 그루브들 (46) 은 시트 (8) 의 제 1 지지 표면 (24) 의 대응하는 횡방향 라스들 (도시 안됨) 과 협력하도록 형성된다.
여기서, 체결 구멍 (47) 을 통해서 공구 몸체 (3) 의 시트의 제 1 지지 표면 (24) 의 나사산식 구멍 안으로 연장되는 고정 스크류에 의해서 밀링 인서트 (4) 를 체결하기 위한 중앙 체결 구멍 (47) 을 갖는 인덱스가능한 밀링 인서트들 (4) 이 도시되었음이 주의되어야 한다.
제 6 실시형태는 상측 측부 (12) 또는 이 경우에 중앙 칩 표면 (42) 으로부터의 융기부 형태인 중앙에 배치된 칩-형성 수단 (48) 의 예를 도시한다는 점이 주의되어야 한다. 또한 다른 모든 실시형태들에 따른 밀링 인서트들 (4) 이, 필요할 때, 칩-형성 수단을 구비할 수도 있다는 점이 주의 되어야 한다.
도시된 실시형태들에 따른 밀링 인서트들 (4) 은 또한 도 3 내지 도 5 에 따른 밀링 공구들 (1) 에서 이용될 수 있다. 그러면, 밀링된 슬롯들은 중심 축 (A) 의 방향에서 보았을 때의 밀링 인서트들 (4) 의 형상에 직접적으로 대응하지 않는 형상을 얻을 것이다. 예를 들어서, 슬롯들의 플랭크 표면들은 직선의 주 절삭 날들 (15, 16) 로도 인벌류트 (involute) 형상을 얻을 수도 있다.
본 발명은 도시된 실시형태들에 한정되지 않으며 다음의 청구항의 범위 내에서 변경 및 수정될 수도 있다.
1 밀링 공구 2 공작물
3 공구 몸체 4 밀링 인서트
7 둘레 표면 8 시트
11 하측 측부 12 상측 측부
13 날 측부 14 후측 측부
15 제 1 주 절삭 날 15' 제 1 전이 지점
16 제 2 주 절삭 날 16' 제 2 전이 지점
17 단부 절삭 날 20 종방향 그루브
21 바닥 표면 22 측 표면
23 리지 24 제 1 지지 표면
25 웨지 26 고정 스크류
27 제 2 지지 표면 31 제 1 부분
31' 제 1 전이 지점 32 제 2 부분
32' 제 2 전이 지점 33 중앙 부분
35 외측 날 굴절부 36 외측 날 굴절부
37 내측 날 굴절부 38 내측 날 굴절부
41 둘레 칩 표면 42 중앙 칩 표면
43 제 1 날 표면 44 제 2 날 표면
46 횡방향 그루브 47 체결 구멍
48 칩-형성 수단 C1 회전 축
R1 회전 방향 A 중심 축
S 종방향 축 P 연장 평면
α 수렴 각도 β 피치 각도
γ 클리어런스 각도 r1 제 1 반경
r2 제 2 반경

Claims (24)

  1. 공작물 (2) 에 슬롯을 밀링하기 위해서 형성된 밀링 공구 (1) 의 밀링 인서트로서,
    하측 측부 (11),
    칩 표면을 형성하고 연장 평면 (P) 에 평행하게 연장되는 반대의 상측 측부 (12),
    상기 상측 측부 (12) 와 상기 하측 측부 (11) 사이의 날 측부 (13),
    상기 하측 측부 (11) 와 상기 상측 측부 (12) 를 통해서 상기 연장 평면 (P) 에 수직하게 연장되는 중심 축 (A),
    상기 중심 축 (A) 에 수직이고 교차하는 종방향 축 (S), 및
    상기 날 측부 (13) 와 상기 칩 표면 사이에서 연장되는 절삭 날을 포함하고,
    상기 절삭 날은,
    상기 밀링 동안 상기 공작물 (2) 과 맞물림되도록 형성된 제 1 주 절삭 날 (15),
    상기 밀링 동안 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된 제 2 주 절삭 날 (16),
    상기 밀링 동안 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된 단부 절삭 날 (17) 로서, 상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 을 연결하고 제 1 전이 지점 (15') 에서 상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 인접하고 제 2 전이 지점 (16') 에서 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 과 인접하는, 상기 단부 절삭 날 (17) 을 포함하고,
    상기 연장 평면 (P) 에 대한 법선이 상기 절삭 날을 따라서 상기 날 측부 (13) 와 예각의 클리어런스 각도 (γ) 를 형성하고,
    상기 단부 절삭 날 (17) 은 상기 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 제 2 전이 지점 (16') 까지 만곡됨을 특징으로 하는, 밀링 인서트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단부 절삭 날 (17) 의 접선과 상기 제 1 주 절삭 날 (15) 의 접선은 상기 제 1 전이 지점 (15') 에서 서로 평행하고 일치하며, 그리고
    상기 단부 절삭 날 (17) 의 접선과 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 의 접선은 상기 제 2 전이 지점 (16') 에서 서로 평행하고 일치하는, 밀링 인서트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 단부 절삭 날 (17) 은 적어도 하나의 제 1 반경 (r1) 을 갖는, 밀링 인서트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 반경 (r1) 은 상기 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 상기 제 2 전이 지점 (16') 까지 상기 단부 절삭 날 (17) 에 대해서 일정한, 밀링 인서트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 단부 절삭 날은, 상기 제 1 전이 지점으로부터 상기 단부 절삭 날의 중앙 부분까지 연장되는 제 1 부분에 대해서, 그리고 상기 제 2 전이 지점으로부터 상기 중앙 부분까지 연장되는 제 2 부분에 대해서 제 2 반경 (r2) 을 갖는, 밀링 인서트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 반경 (r2) 은 상기 제 1 반경 (r1) 의 절대값보다 작은 절대값을 갖는, 밀링 인서트.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙 부분 (33) 은 오목한, 밀링 인서트.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙 부분 (33) 은 볼록한, 밀링 인서트.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 (31) 은 제 1 전이 지점 (31') 에서 상기 중앙 부분 (33) 과 인접하고, 상기 제 2 부분 (32) 은 제 2 전이 지점 (32') 에서 상기 중앙 부분 (33) 과 인접하고,
    상기 제 1 부분 (31) 의 접선과 상기 중앙 부분 (33) 의 접선은 상기 제 1 전이 지점 (31') 에서 서로 평행하고 일치하며, 그리고
    상기 제 2 부분 (32) 의 접선과 상기 중앙 부분 (33) 의 접선은 상기 제 2 전이 지점 (32') 에서 서로 평행하고 일치하는, 밀링 인서트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 은 서로를 향해서 상기 단부 절삭 날 (17) 까지 수렴하는, 밀링 인서트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 종방향 축 (S) 은 상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 제 2 주 절삭 날 (16) 중 각각의 주 절삭 날과 수렴 각도 (α) 를 형성하고, 여기서 상기 수렴 각도 (α) 는 15-45°의 구간 내에 있는, 밀링 인서트.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 은 상기 종방향 축 (S) 에 대해서 대칭인, 밀링 인서트.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 중 각각의 주 절삭 날은 상기 단부 절삭 날 (17) 보다 더 긴, 밀링 인서트.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주 절삭 날 (15) 은 상기 제 1 전이 지점 (15') 까지 연장되는 외측 날 굴절부 (35) 를 포함하고, 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 은 상기 제 2 전이 지점 (16') 까지 연장되는 외측 날 굴절부 (36) 를 포함하는, 밀링 인서트.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하측 측부 (11) 는 상기 종방향 축 (S) 에 평행하게 연장되는 종방향 그루브 (20) 를 포함하는, 밀링 인서트.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 하측 측부 (11) 는 상기 종방향 그루브 (20) 에 횡방향으로 연장되는 횡방향 그루브 (46) 를 포함하는, 밀링 인서트.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 날 측부 (13) 는 제 1 날 표면 (43) 과 제 2 날 표면 (44) 을 포함하고, 상기 제 2 날 표면은 상기 절삭 날과 인접하고 상기 제 1 날 표면 (43) 으로부터 오프-플레인 (off-plane) 된, 밀링 인서트.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상측 측부는 상기 절삭 날과 인접하는 둘레 칩 표면 (41) 및 상기 둘레 칩 표면 (41) 의 내측에 위치되고 상기 둘레 칩 표면 (41) 으로부터 오프 플레인된 중앙 칩 표면 (42) 을 포함하는, 밀링 인서트.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 칩 표면은 상기 밀링 동안 형성되는 칩들을 굽히고 파단하도록 형성된 칩-형성 수단 (48) 을 포함하는, 밀링 인서트.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 주 절삭 날 (15) 은 상기 제 1 전이 지점 (15') 과 제 1 단부 지점 (15") 사이에서 연장되고, 상기 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 원격으로 배치되고 상기 제 1 단부 지점 (15") 까지 연장되는 내측 날 굴절부 (37) 를 포함하고, 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 은 상기 제 2 전이 지점 (16') 과 제 2 단부 지점 (16") 사이에서 연장되고, 상기 제 2 전이 지점 (16') 으로부터 원격으로 배치되고 상기 제 2 단부 지점 (16") 까지 연장되는 내측 날 굴절부 (38) 를 포함하는, 밀링 인서트.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀링 인서트는 상기 날 측부 (13) 와 상기 칩 표면 사이에서 연장되는 추가의 절삭 날을 포함하고,
    상기 추가의 절삭 날은,
    상기 밀링 동안 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된 제 1 주 절삭 날 (15),
    상기 밀링 동안 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된 제 2 주 절삭 날 (16),
    상기 밀링 동안 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되도록 형성된 단부 절삭 날 (17) 로서, 상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 을 연결하고 제 1 전이 지점 (15') 에서 상기 제 1 주 절삭 날 (15) 과 인접하고 제 2 전이 지점 (16') 에서 상기 제 2 주 절삭 날 (16) 과 인접하며, 상기 제 1 전이 지점 (15') 으로부터 상기 제 2 전이 지점 (16') 까지 만곡된, 상기 단부 절삭 날 (17) 을 포함하고,
    상기 연장 평면 (P) 에 대한 법선이 상기 추가의 절삭 날을 따라서 상기 날 측부 (13) 와 예각의 클리어런스 각도를 형성하고, 상기 절삭 날과 상기 추가의 절삭 날은, 상기 절삭 날이 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되는 제 1 위치와 상기 추가의 절삭 날이 상기 공작물 (2) 과 맞물림 되는 제 2 위치 사이에서 상기 밀링 인서트 (4) 가 상기 중심 축 (A) 상의 회전에 의하여 인덱스가능하도록 상기 중심 축 (A) 으로부터 반대 방향으로 연장되는, 밀링 인서트.
  22. 공작물 (2) 에 슬롯을 밀링하기 위해 형성된 밀링 공구로서,
    상기 밀링 공구 (1) 는 회전 축 (C1) 상에서 회전되도록 구성되고, 상기 밀링 공구 (1) 는 공구 몸체 (3) 및, 상기 공구 몸체 (3) 상에 장착되고 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 복수의 밀링 인서트들 (4) 을 포함하는, 밀링 공구.
  23. 제 22 항에 있어서,
    각각의 밀링 인서트 (4) 의 종방향 축 (S) 은 상기 회전 축 (C1) 과 교차하는, 밀링 공구.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
    상기 공구 몸체 (3) 는 각각의 밀링 인서트 (4) 를 위한 시트 (8) 를 포함하고, 상기 시트 (8) 는 상기 밀링 인서트 (4) 의 하측 측부 (11) 의 종방향 그루브 (20) 와 협력하는 리지 (23) 를 갖는 제 1 지지 표면 (24) 를 갖는, 밀링 공구.
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