KR20140005953A

KR20140005953A - 절삭 공구 및 이를 위한 절삭 인서트

Info

Publication number: KR20140005953A
Application number: KR1020137020441A
Authority: KR
Inventors: 길 헥트
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2012-01-15
Publication date: 2014-01-15
Also published as: BR112013018147A2; CA2822526A1; CN103347630A; RU2013141180A; IL211113A0; US20120201616A1; KR101654967B1; CN103347630B; EP2673100A1; IL211113A; EP2673100B1; WO2012107920A1; JP2014504561A; US8469638B2; RU2579864C2; CA2822526C; JP5931927B2

Abstract

절삭 공구의 인서트 홀더에 장착하기 위한 절삭 인서트가 제공된다. 상기 절삭 인서트는 두개의 돌기를 구비한 후면을 갖는다. 상기 인서트 홀더는 두개의 리세스를 구비한 베이스면을 갖는다. 상기 절삭 인서트가 인서트 홀더에 유지 스크류에 의하여 해제가능하게 보유되는 경우에 상기 두개의 돌기와 두개의 리세스의 측면에 3개의 접합 영역이 형성된다. 상기 두개의 홀더 리세스 하면과 두개의 인서트 돌기 상면 사이에 두개의 추가의 접합 영역이 형성된다.

Description

절삭 공구 및 이를 위한 절삭 인서트{CUTTING TOOL AND CUTTING INSERT THEREFOR}

본 발명의 요지는 절삭 인서트가 유지 스크류에 의해 인서트 홀더에 보유되는 유형의 내부 그루빙 절삭 공구에 관한 것이다.

내부 그루빙(internal grooving) 및 터닝(turning)의 분야에서, 절삭 인서트가 인서트 홀더에 분리가능하게 고정되는 커플링 메커니즘이 알려져 있다. 이러한 절삭 공구에서, 절삭 인서트를 인서트 홀더에 고정하기 위하여 절삭 인서트는 수개의 접합 영역에서 인서트 홀더에 접할 수 있다. 그러나, 이러한 접합 영역은 인서트 홀더에 대한 임의의 변형 또는 이의 재구성 없이 재배치하기 위한 능력 및 또한 동일한 인서트 홀더에 좌우로 돌려지는 인서트를 배치하기 위한 능력을 제한할 수 있다.

독일 특허 DE3448086호는 절삭 인서트 및 내부 그루빙용 인서트 홀더를 개시하고 있다. 상기 인서트는 3개의 반경 방향으로 연장되는 돌기를 갖고, 상기 인서트 홀더는 3개의 반경 방향으로 연장되는 홈을 갖는다. 상기 돌기가 홈에 위치되는 경우에 상기 인서트와 홀더는 함께 결합된다.

미국 특허 US 7,001,114호는 절삭 인서트 및 내부 그루빙용 인서트 홀더를 개시하고 있고, 커플링은 인서트와 홀더에 각각 배치된 두개의 상호작용하는 표면을 포함한다. 상기 상호작용하는 표면은 서로 맞물리도록 프로파일화되어 상기 커플링의 물림 영역(intermeshing region)을 형성한다.

미국 특허 US 7,150,590호는 결합부를 갖는 절삭판을 수용하기 위한 시트를 구비한 홀더를 포함하는 공구를 개시하고 있다. 상기 결합부는 홀더 시트에서 3개의 정합하는 반경 방향으로 향하는 홈과 결합하는 3개의 반경 방향으로 향하는 리브를 갖는다.

본 발명의 요지는 인서트에 대한 보다 확실한 장착을 제공하는 향상된 커플링 메커니즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 원주 방향으로 저항력과 클램핑력 모두를 갖는 향상된 커플링 메커니즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 절삭 인서트가 180°만큼 인덱싱되어 인서트 홀더에 끼워질 수 있는 향상된 커플링 메커니즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지는 인서트 홀더가 좌측이나 우측으로 돌려지는 절삭 인서트를 수용할 수 있는 향상된 커플링 메커니즘을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 요지에 따르면, 내부 그루빙을 위한 절삭 인서트가 제공되고, 상기 절삭 인서트는,

전면;

후면;

상기 전면과 후면 사이에서 연장되는 주연면;

절삭부;

장착부로서,

하부 후면; 및

상기 하부 후면으로부터 상기 전면에서 멀어지는 방향으로 돌출하는 제1 인서트 돌기와 제2 인서트 돌기인 정확히 두개의 인서트 돌기를 포함하고, 각 인서트 돌기는,

상기 하부 후면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 두개의 인서트 돌기 측면; 및

상기 두개의 인서트 돌기 측면 사이에 위치되며 상기 하부 후면 원위에 위치되는 인서트 돌기 상면을 포함하는, 장착부; 및

상기 전면과 후면을 통과하는 관통 보어

를 포함하고,

상기 제1 인서트 돌기 상의 두개의 인서트 돌기 측면은 상기 주연면으로부터 관통 보어를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제1 및 제2 인서트 돌기 측면을 형성하고, 상기 제1 및 제2 인서트 돌기 측면은 이들 사이에 이등분선을 갖는 돌기 쐐기각을 형성하고;

상기 제2 인서트 돌기 상의 두개의 인서트 돌기 측면은 상기 주연면으로부터 관통 보어를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제3 및 제4 인서트 돌기 측면을 형성하고;

상기 절삭 인서트의 배면도에서, 상기 제1 인서트 돌기 측면 상에 위치한 가상선과 상기 제4 인서트 돌기 측면 간의 최소 제1 거리는 상기 제2 인서트 돌기 측면과 상기 제3 인서트 돌기 측면 상에 위치한 가상선 간의 제2 거리보다 크고; 상기 제3 인서트 돌기 측면과 이등분선 간의 각도는 상기 돌기 쐐기각의 절반과 같다.

본 발명의 요지에 따르면, 인서트 홀더를 포함하는 공구체가 또한 제공되고, 상기 인서트 홀더는,

베이스면으로서,

상부 베이스면; 및

상기 상부 베이스면으로부터 리세스된 제1 홀더 리세스와 제2 홀더 리세스인 정확히 두개의 홀더 리세스를 포함하고, 각 홀더 리세스는,

상기 상부 베이스면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되게 위치되는 두개의 홀더 리세스 측면; 및

상기 두개의 홀더 리세스 측면 사이에 위치되며 상기 상부 베이스면 원위에 위치되는 홀더 리세스 하면을 포함하는, 베이스면;

상기 베이스면에 대하여 가로방향으로 배향되고, 상기 베이스면의 경계를 형성하고, 상기 베이스면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 홀더 주연면; 및

상기 베이스면 내의 나사산 보어를 포함하고,

상기 제1 홀더 리세스 상의 두개의 홀더 리세스 측면은 상기 홀더 주연면으로부터 나사산 보어를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제1 및 제2 홀더 리세스 측면을 형성하고, 상기 제1 및 제2 홀더 리세스 측면은 이들 사이에 이등분선을 갖는 리세스 쐐기각을 형성하고;

상기 제2 홀더 리세스 상의 두개의 홀더 리세스 측면은 상기 홀더 주연면으로부터 나사산 보어를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제3 및 제4 홀더 리세스 측면을 형성하고, 상기 제3 및 제4 홀더 리세스 측면은 이들 사이에 이등분선을 갖는 리세스 쐐기각을 형성하고;

상기 인서트 홀더의 정면도에서, 상기 제1 홀더 리세스 측면과 상기 제4 홀더 리세스 측면 상에 위치한 가상선 간의 제3 거리는 상기 제2 홀더 리세스 측면 상에 위치한 가상선과 상기 제3 홀더 리세스 측면 간의 제4 거리와 같다.

본 발명의 요지에 따르면, 길이방향 축을 갖는 절삭 공구가 또한 제공되고, 상기 절삭 공구는 공구체의 대응하는 인서트 홀더에 유지 스크류에 의해 해제가능하게 보유되는 절삭 인서트를 포함하고,

상기 돌기 및 리세스 쐐기각은 양자가 동일하고;

상기 제2, 제3, 및 제4 거리는 모두 동일하며 상기 제1 거리보다 작고;

상기 절삭 인서트의 제1 및 제2 인서트 돌기 측면은 상기 인서트 홀더의 제1 및 제2 홀더 리세스 측면과 각각 접하고;

상기 인서트 홀더의 제3 홀더 리세스 측면은 상기 절삭 인서트의 제3 인서트 돌기 측면과 접하고;

상기 인서트 홀더의 두개의 홀더 리세스 하면은 상기 절삭 인서트의 두개의 인서트 돌기 상면과 접하고;

상기 인서트 홀더의 제4 홀더 리세스 측면은 상기 절삭 인서트의 제4 인서트 돌기 측면과 대향하며 이로부터 이격된다.

본 발명의 요지에 대한 양호한 이해 및 이것이 실제로 어떻게 수행될 수 있는 지를 나타내기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 이루어질 것이다.
도 1은 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따른 절삭 공구의 사시도이고;
도 2는 도 1에 도시된 절삭 공구의 분해 사시도이고;
도 3은 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따른 절삭 인서트의 정면도이고;
도 4는 도 3에 도시된 절삭 인서트의 배면도이고;
도 5는 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따른 인서트 홀더의 정면도이고;
도 6은 도 3에 도시된 바와 같은 T라인 방향으로 본 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따른 인서트 홀더에 보유된 절삭 인서트의 평면도이고;
도 7은 도 3에 도시된 바와 같은 S라인 방향으로 본 도 6에 도시된 절삭 인서트 및 인서트 홀더의 측면도이다.
설명의 간결성 및 명확성을 위하여 도면에 도시된 요소들은 반드시 정확하게 축척대로 도시되어 있지 않다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 요소들 중 일부의 치수는 명확성을 위하여 다른 요소에 대해 상대적으로 과장될 수 있거나, 또는 여러 물리적 구성요소는 하나의 기능 블럭이나 요소에 포함될 수 있다. 또한, 적절하다고 고려되는 경우, 참조 부호는 대응하거나 유사한 요소를 나타내기 위하여 도면에서 반복될 수 있다.

다음의 설명에서, 본 발명의 요지의 다양한 관점이 설명될 것이다. 설명을 위하여, 구체적인 구성 및 세부사항이 본 발명의 요지의 철저한 이해를 제공하기 위하여 제시된다. 그러나, 본 발명의 요지가 본 명세서에 제공된 구체적인 세부사항 없이 실행될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 공지된 특징은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략되거나 단순화될 수 있다.

먼저, 본 발명의 요지의 실시예들에 따른 절삭 공구(20)를 도시한 도 1 및 2에 대해 설명한다. 상기 절삭 공구(20)는 인서트 홀더(24)를 갖는 공구체(tool body)(22)를 포함하고, 상기 인서트 홀더(24)에 절삭 인서트(26)가 제거가능하게 보유된다. 상기 절삭 공구(20)는 후방 방향에 대해 전방을 규정하는 길이방향 축(A)을 갖고, 상기 절삭 인서트(26)와 인서트 홀더(24)는 절삭 공구(20)의 전방단에 위치된다. 상기 절삭 인서트(26)는 보어 축(D)을 갖는 관통 보어(28)를 갖는다. 상기 인서트 홀더(24)는 나사산 보어(30)를 갖는다. 상기 절삭 인서트(26)는 관통 보어(28)를 통과하며 상기 나사산 보어(30)에 나사식으로 수용되는 유지 스크류(32)에 의해 상기 인서트 홀더(24)에 고정된다. 상기 공구체(22)는 제1 재료로 제조될 수 있고, 상기 절삭 인서트(26)는 더 단단한 제2 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 공구체(22)는 스틸로 이루어질 수 있고, 상기 절삭 인서트(26)는 초경 합금으로 이루어질 수 있다.

도 3 및 4를 참조하면, 상기 절삭 인서트(26)는 전면(34), 후면(36), 및 이들 사이에서 연장되는 주연면(38)을 갖는다. 상기 절삭 인서트(26)는 장착부(42)로부터 연장되는 절삭부(40)를 구비한 단일의 통합된 일체형 구성을 갖는다.

본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 절삭부(40)의 주연면(38)은 레이크면(rake surface)(44), 릴리프면(relief surface)(46), 및 상기 레이크면(44)과 릴리프면(46)이 합쳐지는 경우에 형성될 수 있는 절삭 에지(48)를 포함할 수 있다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 절삭 에지(48)는 절삭 인서트(26)의 전면과 후면(34, 36) 사이의 주연면(38)에 걸쳐 완전히 연장될 수 있다. 상기 절삭 에지(48)는 관통 보어(28)의 보어 축(D)과 대체로 평행할 수 있다. 상기 레이크면(44)은 보어 축(D)과 대체로 반경 방향으로 정렬될 수 있다.

상기 장착부(42)는 하부 후면(50) 및 두개의 인서트 돌기, 제1 인서트 돌기(52) 및 제2 인서트 돌기(54)를 포함한다. 각 인서트 돌기(52, 54)는 하부 후면(50)으로부터 돌출하고, 인서트 돌기 상면(56) 및 상기 하부 후면(50)과 인서트 돌기 상면(56) 사이에 위치된 두개의 인서트 돌기 측면(58)을 포함한다.

본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 하부 후면(50)은 평탄할 수 있다. 상기 인서트 돌기 상면(56)은 내부 및 외부(60, 62)로 분할될 수 있고, 상기 내부(60)는 관통 보어(28)에 인접하고, 상기 외부(62)는 주연면(38)에 인접하다. 상기 외부(62)는 평탄하고 동일 평면상에 있을 수 있고, 상기 내부(60)보다 하부 후면(50)으로부터 더 이격될 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 제1 인서트 돌기(52) 상의 두개의 인서트 돌기 측면(58)은 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)을 형성하고, 상기 제2 인서트 돌기(54) 상의 두개의 인서트 돌기 측면(58)은 제3 및 제4 인서트 돌기 측면(68, 70)을 형성한다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2, 및 제3 인서트 돌기 측면(64, 66, 68)은 하부 후면(50)과 대략 수직하게 배향될 수 있고, 상기 절삭 인서트(26)를 인서트 홀더(24)에 견고하게 체결하기 위하여 상기 인서트 홀더(24)와 접합 영역을 형성하는데 사용된다. 상기 레이크면(44)과 제4 인서트 돌기 측면(70)은 관통 보어(28)를 중심으로 대체로 동일한 원주 방향으로 대향할 수 있다.

상기 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)은 관통 보어(28)를 향해 주연면(38)으로부터 멀어지는 방향으로 서로를 향해 수렴하고, 이등분선(B)을 갖는 돌기 쐐기각(2α)을 형성한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 보어 축(D)은 이등분선(B)으로부터 오프셋된다. 상기 제3 및 제4 인서트 돌기 측면(68, 70)은 관통 보어(28)를 향해 주연면(38)으로부터 멀어지는 방향으로 서로를 향해 수렴한다. 상기 제3 인서트 돌기 측면(68)과 이등분선(B) 간의 각도는 상기 돌기 쐐기각(2α)의 절반과 같다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 돌기 쐐기각(2α)은 40°보다 클 수 있다.

상기 절삭 인서트(26)의 배면도(도 4)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 인서트 돌기 측면(64)을 통해 연장되는 가상선과 상기 제4 인서트 돌기 측면(70) 간의 최소 제1 거리(L1)는 상기 제2 인서트 돌기 측면(66)과 상기 제3 인서트 돌기 측면(68)을 통해 연장되는 가상선 간의 제2 거리(L2)보다 크다.

본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 절삭부(40)로부터 가장 먼 이등분선(B)의 측부에 위치되는 주연면(38)의 일부는 반타원 형상일 수 있다. 상기 제1 및 제3 인서트 돌기 측면(64, 68)은 관통 보어(28)의 중심보다 상기 절삭부(40)로부터 먼 거리에 위치될 수 있고, 상기 제2 인서트 돌기 측면(66)은 관통 보어(28)의 중심보다 상기 절삭부(40)에 가깝게 위치될 수 있다.

본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)은 주연면(38)으로부터 상기 관통 보어 축(D)으로부터 오프셋된 관통 보어(28)에서의 제1 위치로 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴한다. 유사하게, 상기 제3 및 제4 인서트 돌기 측면(68, 70)은 주연면(38)으로부터 상기 관통 보어 축(D)으로부터 오프셋된 관통 보어(28)에서의 제2 위치로 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴한다. 상기 절삭 인서트(26)의 배면도에서, 상기 이등분선(B) 상의 중심점(G)에 중심을 두며 원주 방향으로 대향하는 제1 및 제3 인서트 돌기 측면(64, 68) 사이에서 연장되는 가상원(E)의 제1 원호(A1)는 원주 방향으로 대향하는 제2 및 제4 인서트 돌기 측면(66, 70) 사이에서 연장되는 가상원(E)의 제2 원호(A2)보다 짧은 길이를 갖는다. 상기 중심점(G)은 관통 보어(28) 내에 포함된 이등분선(B) 상의 임의의 지점에 위치될 수 있다.

이제, 인서트 홀더(24)를 도시한 도 5에 대해 설명한다. 상기 인서트 홀더(24)는 상부 베이스면(74)을 갖는 베이스면(72)과 두개의 홀더 리세스, 제1 홀더 리세스(76)와 제2 홀더 리세스(78)를 포함한다. 각 홀더 리세스(76, 78)는 상부 베이스면(74)으로부터 이격되고, 홀더 리세스 하면(80) 및 두개의 홀더 리세스 측면(82)을 포함한다. 상기 두개의 홀더 리세스 측면(82)은 상부 베이스면(74)과 홀더 리세스 하면(80) 사이에 위치된다. 상기 상부 베이스면(74)은 대략 평탄할 수 있다. 상기 두개의 홀더 리세스 하면(80)은 평탄하고 동일 평면상에 있을 수 있다.

상기 제1 홀더 리세스(76)의 두개의 홀더 리세스 측면(82)은 제1 및 제2 홀더 리세스 측면(84, 86)을 형성하고, 상기 제2 홀더 리세스(78) 상의 두개의 홀더 리세스 측면(82)은 제3 및 제4 홀더 리세스 측면(88, 90)을 형성한다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2, 및 제3 홀더 리세스 측면(84, 86, 88)은 상부 베이스면(74)과 대략 수직하게 배향될 수 있고, 상기 절삭 인서트(26)를 인서트 홀더(24)에 견고하게 체결하기 위하여 상기 절삭 인서트(26)와 접합 영역을 형성하는데 사용된다.

상기 제1 및 제2 홀더 리세스 측면(84, 86)은 나사산 보어(30)를 향해 홀더 주연면(92)으로부터 멀어지는 방향으로 서로를 향해 수렴하고, 이등분선(C)을 갖는 리세스 쐐기각(2θ)을 형성한다. 상기 제3 및 제4 홀더 리세스 측면(88, 90)은 나사산 보어(30)를 향해 홀더 주연면(92)으로부터 멀어지는 방향으로 서로를 향해 수렴하고, 상기 이등분선(C)을 갖는 리세스 쐐기각(2θ)을 형성한다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 리세스 쐐기각(2θ)은 40°보다 클 수 있다.

상기 인서트 홀더(24)의 정면도(도 5 참조)에서, 상기 제1 홀더 리세스 측면(84)과 상기 제4 홀더 리세스 측면(90)을 통해 연장되는 가상선 간의 제3 거리(L3)는 상기 제2 홀더 리세스 측면(86)을 통해 연장되는 가상선과 상기 제3 홀더 리세스 측면(88) 간의 제4 거리(L4)와 같다.

본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 인서트 홀더(24)는 이등분선(C)을 포함하는 제1 대칭 평면(P1)에 대하여 거울 대칭일 수 있다. 상기 인서트 홀더(24)는 제1 평면(P1)과 수직한 제2 대칭 평면(P2)에 대하여 거울 대칭일 수 있다. 상기 인서트 홀더(24)는 타원 형상일 수 있다.

도 1, 2, 4, 5, 및 6을 참조하여 상기 인서트 홀더(24)에 절삭 인서트(26)의 안착 및 지지를 설명할 것이다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 인서트 홀더(24)와 절삭 인서트(26)의 정확한 커플링을 보장하기 위하여, 상기 돌기 및 리세스 쐐기각(2α, 2θ)은 동일하고, 상기 제1 거리(L1)는 제2, 제3, 및 제4 거리(L2, L3, 및 L4)보다 각각 크고, 상기 제2, 제3, 및 제4 거리(L2, L3, 및 L4)는 모두 동일하다. 상기 절삭 인서트(26)가 인서트 홀더(24)에 위치되는 경우, 상기 절삭 인서트(26)의 두개의 인서트 돌기(52, 54)는 상기 인서트 홀더(24)의 두개의 홀더 리세스(76, 78)에 위치된다. 상기 절삭 인서트(26)와 인서트 홀더(24)가 서로 치합하는 5개의 접합 영역이 있다. 제1 및 제2 접합 영역은 상기 인서트 홀더(24)의 두개의 홀더 리세스 하면(80)과 상기 절삭 인서트(26)의 두개의 인서트 돌기 상면(56) 사이에 형성된다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, 상기 인서트 돌기 상면(56)이 내부 및 외부(60, 62)를 포함하는 경우, 이때 상기 제1 및 제2 접합 영역은 상기 인서트 홀더(24)의 두개의 홀더 리세스 하면(80)과 상기 인서트 돌기 상면(56)의 두개의 외부(62) 사이에 형성된다. 가능한 서로 멀리 위치된 이러한 접합 영역을 가짐으로써 상기 절삭 인서트(26)의 안정성을 향상시킨다. 제3 및 제4 접합 영역은 상기 절삭 인서트(26)의 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)과 상기 인서트 홀더(24)의 제1 및 제2 홀더 리세스 측면(84, 86) 사이에 형성된다. 제5 접합 영역은 상기 인서트 홀더(24)의 제3 홀더 리세스 측면(88)과 상기 절삭 인서트(26)의 제3 인서트 돌기 측면(68) 사이에 형성된다. 상기 인서트 홀더(24)의 상부 베이스면(74)과 상기 절삭 인서트(26)의 하부 후면(50) 사이에 공간이 있는 것을 유념하는 것이 중요하다.

상기 제3, 제4, 및 제5 접합 영역은 상기 관통 보어(28)를 나사산 보어(30)에 대하여 적절하게 편심되도록 설계함으로써 발생된다. 상기 편심으로 인하여, 상기 유지 스크류(32)가 조여지는 경우, 상기 절삭 인서트(26)에 편의력(biasing force)이 가해져서 상기 절삭 인서트(26)가 상기 제3, 제4, 및 제5 접합 영역에서 상기 인서트 홀더(24)에 대해 힘을 가한다. 동일한 편의력은 상기 제4 인서트 돌기 측면(70)이 제4 홀더 리세스 측면(90)으로부터 떨어지게 이동되게 하여 이들은 이격된다, 즉 상기 전술한 두 표면 사이에 갭이 있어서 이들은 서로 접하지 않는다.

그루빙 작업시, 상기 절삭 인서트(26)에 절삭력이 작용하는 경우, 상기 제3, 제4, 및 제5 접합 영역은 접촉하여 유지되고, 상기 제4 인서트 돌기 측면(70)과 제4 홀더 리세스 측면(90)은 이격되어 유지된다. 상기 제4 및 제5 접합 영역은 절삭 인서트(26)에 작용하는 절삭력에 저항해서 상기 절삭 인서트(26)에 주로 접선방향 지지를 제공하고, 상기 제3 접합 영역은 유지 스크류(32)의 편심에 의해 유지되어 상기 절삭 인서트(26)가 인서트 홀더(24)에서 만족스럽게 구속되는 것을 가능하게 한다. 또한, 상기 제1 및 제2 접합 영역은 내부 그루빙 작업시에 절삭 인서트(26)에 작용하는 절삭력에 저항해서 상기 절삭 인서트(26)에 축방향 지지를 제공한다.

또한 그루빙 작업시에, 상기 절삭 공구(20)는 고정되게 유지되고, 상기 관통 보어(28)를 중심으로 원주방향의 힘(F)을 갖는 절삭력이 상기 절삭 인서트(26)에 가해지도록 워크 피스가 회전된다. 상기 원주방향의 힘(F)에 대향하는 홀더의 제2 및 제3 홀더 리세스 측면(86, 88)은 저항력으로서의 역할을 하고, D2로 나타낸 원주방향 힘에 저항력을 제공한다. 상기 원주방향 힘(F)과 또한 대향하는 제4 홀더 리세스 측면(90)은 접하지 않게 유지되는 반면에 상기 원주방향 힘(F)과 대향하는 제1 홀더 리세스 측면(84)은 클램핑면(C2)으로서 역할을 한다. 그러나, 상기 절삭 인서트(26)를 180°만큼 회전시키면, 상기 제1 홀더 리세스 측면(84)이 접하지 않게 유지되는 동안에 상기 제4 홀더 리세스 측면(90)은 클램핑면(C2')으로서 역할을 한다.

또한 그루빙 작업시에, 상기 원주방향 힘(F)과 대향하는 절삭 인서트의 제2 및 제3 인서트 돌기 측면(66, 68)은 D1으로 표시된 원주방향 힘으로 가압된다. 상기 원주방향 힘(F)과 대향하는 제1 인서트 돌기 측면(64)이 클램핑면(C1)으로서 역할을 하는 동안에 상기 원주방향 힘(F)과 또한 대향하는 제4 인서트 돌기 측면(70)은 접하지 않게 유지된다. 상기 절삭 인서트(26)를 180°만큼 회전시키더라도, 상기 제1 인서트 돌기 측면(64)은 여전히 클램핑면(C1)으로서 역할을 하고, 상기 제4 인서트 돌기 측면(70)은 여전히 접하지 않게 유지된다.

본 발명의 요지의 하나의 특징은 인서트 홀더(24)의 변경이나 재배치할 필요 없이 좌측이나 우측으로 돌려지는 절삭 인서트를 동일한 인서트 홀더(24)에 끼울 수 있다는 것을 유념하여야 한다. 유사하게, 상기 절삭 인서트(26)는 180°만큼 인덱싱될 수 있어서, 상기 전술한 인서트 홀더(24)를 다시 변경하거나 재배치할 필요가 없다.

다른 특징은 타원형 절삭 인서트(26)를 갖는 것이고, 이는 예를 들어 내부 그루빙을 위하여 튜브에 위치될 수 있는 장착부(42)의 크기가 최대화되게 할 수 있고, 이에 따라 큰 유지 스크류(32)가 배치되는 것을 가능하게 하여 강한 커플링을 제공한다.

본 발명의 요지가 특히 어느 정도로 설명되었지만, 다양한 변경 및 변형이 후술할 청구범위와 같은 본 발명의 사상이나 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

Claims

내부 그루빙을 위한 절삭 인서트(26)로서,
전면(34);
후면(36);
상기 전면과 후면(34, 36) 사이에서 연장되는 주연면(38);
절삭부(40);
장착부(42); 및
상기 전면과 후면(34, 36)을 통과하는 관통 보어(28)
를 포함하고, 상기 장착부(42)는,
하부 후면(50); 및
상기 하부 후면(50)으로부터 상기 전면(34)에서 멀어지는 방향으로 돌출하는 제1 인서트 돌기(52)와 제2 인서트 돌기(54)인 정확히 두개의 인서트 돌기를 포함하고, 각 인서트 돌기(52, 54)는,
상기 하부 후면(50)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 두개의 인서트 돌기 측면(58); 및
상기 두개의 인서트 돌기 측면(58) 사이에 위치되며 상기 하부 후면(50) 원위에 위치되는 인서트 돌기 상면(56)을 포함하고,
상기 제1 인서트 돌기(52) 상의 두개의 인서트 돌기 측면(58)은 상기 주연면(38)으로부터 관통 보어(28)를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)을 형성하고, 상기 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)은 이들 사이에 이등분선(B)을 갖는 돌기 쐐기각(2α)을 형성하고;
상기 제2 인서트 돌기(54) 상의 두개의 인서트 돌기 측면(58)은 상기 주연면(38)으로부터 관통 보어(28)를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제3 및 제4 인서트 돌기 측면(68, 70)을 형성하고;
상기 절삭 인서트(26)의 배면도에서, 상기 제1 인서트 돌기 측면(64) 상에 위치한 가상선과 상기 제4 인서트 돌기 측면(70) 간의 최소 제1 거리(L1)는 상기 제2 인서트 돌기 측면(66)과 상기 제3 인서트 돌기 측면(68) 상에 위치한 가상선 간의 제2 거리(L2)보다 크고;
상기 제3 인서트 돌기 측면(68)과 이등분선(B) 간의 각도는 상기 돌기 쐐기각(2α)의 절반과 같은
내부 그루빙을 위한 절삭 인서트(26).
제1항에 있어서, 상기 제1, 제2, 및 제3 인서트 돌기 측면(64, 66, 68)은 상기 하부 후면(50)과 대략 수직하게 배향되는 절삭 인서트(26).
제1항에 있어서, 상기 돌기 쐐기각(2α)은 40°보다 큰 절삭 인서트(26).
제1항에 있어서, 상기 하부 후면(50)은 대략 평탄한 절삭 인서트(26).
제1항에 있어서,
상기 두개의 인서트 돌기 상면(56)은 내부와 외부(60, 62)를 더 포함하고,
적어도 상기 외부(62)는 평탄하고 동일 평면상에 있고;
상기 외부(62)는 주연면(38)에 인접하고;
상기 외부(62)는 내부(60)보다 상기 하부 후면(50)으로부터 더 멀리 있는
절삭 인서트(26).
제1항에 있어서, 정면도에서, 상기 절삭부(40)로부터 가장 먼 이등분선(B)의 측부에 위치되는 주연면(38)의 일부는 반타원 형상인 절삭 인서트(26).
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제3 인서트 돌기 측면(64, 68)은 관통 보어(28)의 중심보다 상기 절삭부(40)로부터 먼 거리에 위치되고;
상기 제2 인서트 돌기 측면(66)은 관통 보어(28)의 중심보다 상기 절삭부(40)에 가깝게 위치되는
절삭 인서트(26).
제1항에 있어서, 상기 절삭부(40)의 주연면(38)은 절삭 에지(48)에서 합쳐지는 레이크면(44) 및 릴리프면(46)을 포함하고, 상기 레이크면(44)과 제4 인서트 돌기 측면(70)은 상기 관통 보어(28)를 중심으로 대체로 동일한 원주방향으로 대향하는 절삭 인서트(26).
제8항에 있어서, 상기 절삭 에지(48)는 절삭 인서트(26)의 전면과 후면(34, 36) 사이에서 연장되는 절삭 인서트(26).
인서트 홀더(24)를 포함하는 공구체(22)로서,
상기 인서트 홀더(24)는,
베이스면(72);
상기 베이스면(72)에 대하여 가로방향으로 배향되고, 상기 베이스면(72)의 경계를 형성하고, 상기 베이스면(72)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 홀더 주연면(92); 및
상기 베이스면(72) 내의 나사산 보어(30)를 포함하고,
상기 베이스면(72)은,
상부 베이스면(74); 및
상기 상부 베이스면(74)으로부터 리세스된 제1 홀더 리세스(76)와 제2 홀더 리세스(78)인 정확히 두개의 홀더 리세스를 포함하고, 각 홀더 리세스(76, 78)는,
상기 상부 베이스면(74)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되게 위치되는 두개의 홀더 리세스 측면(82); 및
상기 두개의 홀더 리세스 측면(82) 사이에 위치되며 상기 상부 베이스면(74) 원위에 위치되는 홀더 리세스 하면(80)을 포함하고,
상기 제1 홀더 리세스(76) 상의 두개의 홀더 리세스 측면(82)은 상기 홀더 주연면(92)으로부터 나사산 보어(30)를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제1 및 제2 홀더 리세스 측면(84, 86)을 형성하고, 상기 제1 및 제2 홀더 리세스 측면(84, 86)은 이들 사이에 이등분선(C)을 갖는 리세스 쐐기각(2θ)을 형성하고;
상기 제2 홀더 리세스(78) 상의 두개의 홀더 리세스 측면(82)은 상기 홀더 주연면(92)으로부터 나사산 보어(30)를 향하는 방향으로 서로를 향해 수렴하는 제3 및 제4 홀더 리세스 측면(88, 90)을 형성하고, 상기 제3 및 제4 홀더 리세스 측면(88, 90)은 이들 사이에 이등분선(C)을 갖는 리세스 쐐기각(2θ)을 형성하고;
상기 인서트 홀더(24)의 정면도에서, 상기 제1 홀더 리세스 측면(84)과 상기 제4 홀더 리세스 측면(90) 상에 위치한 가상선 간의 제3 거리(L3)는 상기 제2 홀더 리세스 측면(86) 상에 위치한 가상선과 상기 제3 홀더 리세스 측면(88) 간의 제4 거리(L4)와 같은
인서트 홀더(24)를 포함하는 공구체(22).
제10항에 있어서, 상기 제1, 제2, 및 제3 홀더 리세스 측면(84, 86, 88)은 상기 상부 베이스면(74)과 대략 수직하게 배향되는 공구체(22).
제10항에 있어서, 상기 리세스 쐐기각(2θ)은 40°보다 큰 공구체(22).
제10항에 있어서, 상기 상부 베이스면(74)은 대략 평탄한 공구체(22).
제10항에 있어서, 상기 두개의 홀더 리세스 하면(80)은 평탄하고 동일 평면상에 있는 공구체(22).
제10항에 있어서, 정면도에서, 상기 인서트 홀더(24)는 이등분선(C)을 포함하는 제1 대칭 평면(P1)에 대하여 거울 대칭인 공구체(22).
제10항에 있어서, 정면도에서, 상기 인서트 홀더(24)는 제1 평면(P1)과 수직한 제2 대칭 평면(P2)에 대하여 거울 대칭인 공구체(22).
제10항에 있어서, 정면도에서, 상기 인서트 홀더(24)는 타원형인 공구체(22).
길이방향 축(A)을 갖는 절삭 공구(20)로서,
청구항 제10항에 따른 공구체(22)의 대응하는 인서트 홀더(24)에 유지 스크류(32)에 의해 해제가능하게 보유되는 청구항 제1항에 따른 절삭 인서트(26)를 포함하고,
상기 돌기 및 리세스 쐐기각(2α, 2θ)은 양자가 동일하고;
상기 제2, 제3, 및 제4 거리(L2, L3, L4)는 모두 동일하며 상기 제1 거리(L1)보다 작고;
상기 절삭 인서트(26)의 제1 및 제2 인서트 돌기 측면(64, 66)은 상기 인서트 홀더(24)의 제1 및 제2 홀더 리세스 측면(84, 86)과 각각 접하고;
상기 인서트 홀더(24)의 제3 홀더 리세스 측면(88)은 상기 절삭 인서트(26)의 제3 인서트 돌기 측면(68)과 접하고;
상기 인서트 홀더(24)의 두개의 홀더 리세스 하면(80)은 상기 절삭 인서트(26)의 두개의 인서트 돌기 상면(56)과 접하고;
상기 인서트 홀더(24)의 제4 홀더 리세스 측면(90)은 상기 절삭 인서트(26)의 제4 인서트 돌기 측면(70)과 대향하며 이로부터 이격되는
길이방향 축(A)을 갖는 절삭 공구(20).