KR20140023405A

KR20140023405A - 드릴 절삭 인서트

Info

Publication number: KR20140023405A
Application number: KR1020137035146A
Authority: KR
Inventors: 요세프 프라스트; 레무스 벤투리니; 우베 슐라인코퍼
Original assignee: 세라티지트 오스트리아 게젤샤프트 엠.베.하
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2014-02-26
Also published as: CN103648691B; EP2729269A1; JP5766351B2; KR101544304B1; EP2729269B1; AT12700U1; RU2568540C2; JP2014518164A; US9586271B2; PL2729269T5; WO2013003874A1; IL230154B; RU2013156100A; CN103648691A; EP2729269B2; ES2618461T3; ES2618461T5; PL2729269T3; US20140212235A1

Abstract

상면(2), 저면(3), 상면(2)과 저면(3)을 함께 연결하는 주연부 측부 표면(4), 및 측부 표면(4)과 상면(2) 사이의 전이부에 형성되는 절삭 에지(5)를 구비하는 드릴 절삭 인서트(1)가 제공된다. 절삭 에지(5)는 n개의 동일한 절삭 모서리(8)와 각각의 경우에 두 절삭 모서리(8) 사이에서 연장되는 n개의 동일한 부분 절삭 에지(9)가 형성되도록 형성되며, 여기에서 n ∈ {3, 4}이다. n개의 부분 절삭 에지(9) 각각은 제1 절삭 모서리(8)에 인접한, 상면(2)의 평면도에서 직선인 주 립(10), 다른 하나의 절삭 모서리(8)에 인접한, 상면(2)의 평면도에서 직선인 부 립(12), 및 주 립(10)과 부 립(12)을 서로 병합시키는 그리고 주 립(10)에 인접한 볼록한 섹션 및 부 립(12)에 인접한 오목한 섹션을 구비하는 전이 섹션(11)을 구비한다. 상면(2)의 평면도에서 주 립(10)과 부 립(12)은 외측에서 서로 각도 α < 180°를 형성한다.

Description

드릴 절삭 인서트{DRILL CUTTING INSERT}

본 발명은 드릴 절삭 인서트와 적어도 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트를 갖춘 드릴링 공구에 관한 것이다.

특히 고체 금속 재료 내로의 드릴링을 위해, 종축을 중심으로 회전가능한 그리고 예를 들어 인덱서블 인서트(indexable insert)에 의해 형성될 수 있는 복수의 교환가능 절삭 인서트를 구비하는 본체를 갖춘 드릴링 공구를 사용하는 것이 알려져 있다.

예를 들어 WO 03/099494 A1은 본체와 2개의 절삭 인서트를 구비하는 드릴링 공구로서, 하나의 절삭 인서트는 중심 인서트를 형성하고, 다른 하나의 절삭 인서트는 에지 인서트를 형성하는 드릴링 공구를 기술한다. 사용시 중심 인서트와 에지 인서트의 활동(active) 절삭 에지는 각각의 경우 축방향으로 본체를 넘어 돌출되고, 드릴링 공구가 작동하고 있을 때 드릴링될 재료로부터 칩이 제거되도록 한다.

깊은 구멍, 특히 드릴링될 다수의 직경 D에 해당하는 깊이 T의 구멍(예컨대, T > 4D)이 전술된 유형의 드릴링 공구를 사용하여 드릴링되도록 의도되면, 드릴링 공구는 드릴 구멍의 정밀하게 규정되는 직경과 함께 정확한 드릴링을 가능하게 하기 위해 상당한 요구를 충족시켜야 한다. 특히, 깊은 구멍이 드릴링될 경우에, 드릴링 중 발생하는 드릴링 공구의 탄성 변형이 획득되는 치수 정확도에 큰 영향을 미칠 수 있다. 비용을 최대한 적게 유지시키기 위해, 다른 요망 사항은 사용되는 절삭 인서트의 최대한 긴 사용 수명을 획득하는 것이다. 처리 정확도 및 사용되는 절삭 인서트의 마손(wear and tear) 둘 모두에 관하여, 초기 드릴링 거동, 즉 드릴링될 재료 내로의 절삭 인서트의 활동 절삭 에지의 초기 침투 중 드릴링 공구의 거동이 특히 중요한데, 왜냐하면 이때에는 아직 제공된 드릴링 공구의 팁의 측방향 안내가 없기 때문이다.

그러한 유형의 드릴링 공구의 최대한 비용-효율적인 작동에 관하여, 사용되는 절삭 인서트가 최대한 많은 부분 절삭 에지(part cutting edge)를 갖춘 인덱서블 인서트로서 실현되고, 이러한 부분 절삭 에지가 하나의 부분 절삭 에지의 마모의 경우에, 아직 마모되지 않은 다음 부분 절삭 에지가 사용될 수 있도록 별개로 사용되도록 의도될 때 유리하다. 다른 한편으로는, 비용-효율적인 작업에 관하여, 절삭 인서트가 최대한 많은 수량으로 제조될 수 있을 때 유리하다.

절삭 인서트를 구비한 드릴링 공구의 경우에 절삭 인서트가 규칙적인 간격을 두고 교환되어야 할 때, 절삭 인서트의 교환 중 최대한 간단한 취급을 제공하는 것이 또한 바람직하다.

본 발명의 목적은 깊은 구멍이 드릴링될 경우에도 최대한 높은 처리 정확도를 획득하고 이러한 경우에 동시에 최대한 비용-효율적인 작동과 간단한 취급을 가능하게 하는 드릴 절삭 인서트와 적어도 2개의 절삭 인서트를 갖춘 드릴링 공구를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 특허청구범위 제1항에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트에 의해 달성된다. 유리한 다른 개발이 종속항에 제공된다.

드릴 절삭 인서트는 상부 표면, 하부 표면, 상부 표면과 하부 표면을 함께 연결하는 원주 방향 측면, 및 측면과 상부 표면 사이의 전이부에 실현되는 절삭 에지를 구비한다. 절삭 에지는 n개의 동일한 절삭 모서리와 각각의 경우에 두 절삭 모서리 사이에서 연장되는 n개의 동일한 부분 절삭 에지가 실현되는 방식으로 실현된다. 이 경우에, n = 3 또는 n = 4인 것이 가능하다. n개의 부분 절삭 에지 각각은 제1 절삭 모서리에 인접한, 상부 표면의 평면도에서 직선인 주 절삭 에지, 다른 하나의 절삭 모서리에 인접한, 상부 표면의 평면도에서 직선인 부 절삭 에지, 및 주 절삭 에지와 부 절삭 에지를 서로 병합시키는 전이 부분을 구비한다. 전이 부분은 주 절삭 에지에 인접한 볼록한 부분 및 부 절삭 에지에 인접한 오목한 부분을 구비한다. 상부 표면의 평면도에서, 주 절삭 에지와 부 절삭 에지는 외측에서 서로 각도 α < 180°를 형성한다.

"외측에서(on the outside)" 서로 각도 α < 180°를 형성하는 것은 본 맥락에서 드릴 절삭 인서트 내측에서 주 절삭 에지와 부 절삭 에지 사이에 형성되는 각도가 아니라 드릴 절삭 인서트 외측에서 주 절삭 에지와 부 절삭 에지 사이에 형성되는 각도가 측정되는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 드릴 절삭 인서트는 그것을 중심으로 n중(n-fold) 회전 대칭이 있는 대칭축을 가질 수 있다. 각도 α는 주 절삭 에지와 부 절삭 에지가 그것 내에서 연장되는 또는 주 절삭 에지와 부 절삭 에지가 그것 상에 투영되는 평면 내에서 대칭축에 대해 수직으로 측정되도록 의도된다. 각각의 부분 절삭 에지는 주 절삭 에지, 전이 부분 및 부 절삭 에지 순으로 2개의 인접한 절삭 모서리 사이에서 연장되는 3개의 부분에 의해 형성된다. 절삭 모서리는 특히 인접한 부분 절삭 에지의 주 절삭 에지와 부 절삭 에지를 함께 연결하는 사전결정된 반경을 갖는 영역에 의해 형성될 수 있다. 드릴 절삭 인서트의 상부 표면은 적어도 일부 영역에서 드릴링 중 생성된 칩을 다른 곳으로 안내하기 위한 칩-안내 면으로서 실현될 수 있다. 각도 α는 특히 179° 내지 173°의 범위 내에 있을 수 있고, 바람직하게는 178° 내지 175°의 범위 내에 있을 수 있으며, 더욱 바람직하게는 177°일 수 있다.

주 절삭 에지와 부 절삭 에지를 특정 방식으로 배치함으로써, 본 발명에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트의 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트가 특히 우수한 초기 드릴링 거동으로 인해 우수한 처리 정확도가 달성되고 사용되지 않은 다른 부분 절삭 에지가 마모로부터 신뢰성 있게 보호되는 방식으로 드릴링 공구 내에 배치될 수 있다. 또한, 이러한 특정 배열은 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트의 서로에 대한 상대 반경 방향 위치 설정이 넓은 영역에 걸쳐 달라질 수 있기 때문에, 드릴링될 큰 대역폭의 직경을 위한 동일한 드릴 절삭 인서트의 사용을 가능하게 한다. 특히, 상이한 구멍 직경을 준비하기 위해, 드릴링 공구 상에서의 외측 드릴 절삭 인서트의 반경 방향 위치가 변할 수 있다. 드릴링될 큰 대역폭의 직경을 위한 동일한 드릴 절삭 인서트의 사용가능성은 하나의 드릴링 공구 내에서의 내측 절삭 인서트 및 외측 절삭 인서트로서의 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트의 사용가능성과 마찬가지로 드릴 절삭 인서트가 대량으로 제조될 수 있는 결과를 산출한다. 내측 절삭 인서트 및 외측 절삭 인서트로서의 동일한 드릴 절삭 인서트의 사용가능성은 또한 드릴링 공구의 특히 간단한 취급을 가능하게 한다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 부분 절삭 에지의 주 절삭 에지와 인접한 부분 절삭 에지의 부 절삭 에지는 예리한 절삭 모서리가 형성되도록 서로 예각을 형성한다. 이 경우에 예리한 절삭 모서리는 모서리 각도 < 90°인 절삭 모서리로 이해되어야 한다. n = 4인 경우, 모서리 각도는 예를 들어 89° 내지 83°, 바람직하게는 88° 내지 85°, 특히 바람직하게는 87°일 수 있다. n = 3인 경우, 모서리 각도는 예를 들어 59° 내지 53°, 바람직하게는 58° 내지 55°, 특히 바람직하게는 57°일 수 있다. 절삭 모서리의 예리한 배열은 특히 n = 4인 경우 특히 유리한 초기 드릴링 거동이 달성될 수 있게 하고, 특히 깊은 구멍을 드릴링할 때, 하나의 드릴링 공구 내에서의 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트의 적합한 정렬로 인해 보어의 이미 드릴링된 영역에 대한 손상이 방지될 수 있게 한다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, n개의 주 절삭 에지는 가상 제1 n-모서리의 윤곽을 따라 연장되고, n개의 부 절삭 에지는 가상 제1 n-모서리보다 작은 에지 길이를 갖는 가상 제2 n-모서리의 윤곽을 따라 연장된다. 바꾸어 말하면, 이는 n개의 주 절삭 에지가 제1 원의 접선을 따라 연장되고, n개의 부 절삭 에지가 제1 원에 동심인 제2 원의 접선을 따라 연장되며, 제1 원의 반경이 제2 원의 반경보다 큼을 의미한다. 이 경우에 제1 원의 반경은 제2 원의 반경보다 2% 내지 20%, 예컨대 5%만큼 클 수 있다. 가상 제1 n-모서리와 가상 제2 n-모서리는 정렬될 수 있으며, 예를 들어 그 중심에 대해 1° 내지 7°의 각도, 바람직하게는 2° 내지 5°의 각도, 더욱 바람직하게는 3°만큼 서로를 향해 경사질 수 있다.

드릴 절삭 인서트가 그것을 중심으로 n중 회전 대칭이 있는 대칭축을 갖고, 상부 표면과 하부 표면을 함께 연결하는 그리고 대칭축에 대해 동심으로 연장되는 보어가 제공될 때, 드릴링 공구 상에서의 드릴 절삭 인서트의 인덱싱(indexing) 정렬 및 체결이 특히 간단한 방식으로 가능해진다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 드릴 절삭 인서트는 그것을 중심으로 n중 회전 대칭이 있는 대칭축을 갖고, 절삭 에지는 대칭축에 대해 수직으로 연장되는 평면 내에서 연장된다. 바람직하게는, 절삭 에지는 완전히 그러한 평면 내에서 연장되며, 즉 부분 절삭 에지의 주 절삭 에지, 전이 부분 및 부 절삭 에지와 절삭 모서리의 영역 내의 절삭 에지가 동일한 평면 내에서 연장된다. 이 경우에, 특히 유리한 초기 드릴링 거동이 제공된다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 원주 방향 측면은 전체 절삭 에지를 따라 양의 여유각이 형성되는 방식으로 전개된다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 주 절삭 에지의 길이는 부 절삭 에지의 길이의 20% 내지 80%이다. 이 경우에, 특히 균형잡힌 드릴링 특성이 획득된다.

바람직하게는, n = 4이며, 즉 절삭 에지가 4개의 동일한 부분 절삭 에지 및 4개의 절삭 모서리를 구비한다. 이 경우에, 많은 수의 별도로 이용가능한 부분 절삭 에지가 제공된다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 상부 표면은 칩-안내 구조체를 구비하고, 칩-안내 구조체의 폭은 부분 절삭 에지를 따라 부 절삭 에지로부터 주 절삭 에지 쪽으로 증가한다. 그 결과 칩-안내 구조체의 폭은 부 절삭 에지의 영역에서보다 주 절삭 에지의 영역에서 더욱 크다. 상기 개발의 결과로서, 드릴링 중 특히 바람직한 칩 전개가 달성된다. 이 경우에 칩-안내 구조체의 폭은 드릴 절삭 인서트의 대칭축에 대해 수직으로 연장되는 평면 내에서 절삭 에지에 대해 수직으로 측정된다. 칩-안내 구조체의 폭의 연속적인 증가가 분명히 바람직하지만 필수적이지는 않음에 유의하여야 한다. 또한, 칩-안내 구조체의 깊이가 부 에지의 영역에서보다 주 절삭 에지의 영역에서 더욱 깊은 것이 바람직하다. 이 경우에 깊이는 상기 영역에서 각각의 절삭 에지를 포함하는 그리고 대칭축에 대해 수직으로 연장되는 평면의 대칭축에 평행한 방향으로 측정된다.

상기한 목적은 또한 특허청구범위 제11항에서 청구되는 바와 같은 드릴링 공구에 의해 달성된다. 유리한 다른 개발이 종속항에 명시된다.

드릴링 공구는 종축을 중심으로 회전가능한 본체와, 적어도 하나의 내측 절삭 인서트 및 내측 절삭 인서트와 동일하게 실현되는 그리고 반경 방향으로 더욱 외측에 배치되는 하나의 외측 절삭 인서트를 구비한다. 내측 절삭 인서트와 외측 절삭 인서트는 각각의 경우에 본 발명에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트에 의해 형성된다. 드릴 절삭 인서트에 관하여 이미 전술된 이점이 이러한 드릴링 공구로 달성된다. 특히, 깊은 구멍이 드릴링되도록 의도되는 경우에도 고도의 처리 정확도가 획득되고, 이 경우에 동시에 비용-효율적인 작업 및 간단한 취급이 가능해진다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 내측 절삭 인서트는 활동 부분 절삭 에지에 의해 축방향으로 본체를 넘어 돌출되고, 외측 절삭 인서트는 활동 부분 절삭 에지에 의해 축방향으로 본체를 넘어 돌출된다. 이 경우에, 내측 절삭 인서트의 활동 부분 절삭 에지의 경우에, 부 절삭 에지는 축방향으로 전방에 배치되는 주 절삭 에지보다 종축에 더욱 근접하게 배치되고, 외측 절삭 인서트의 활동 부분 절삭 에지의 경우에, 부 절삭 에지는 주 절삭 에지보다 종축에 더욱 근접하게 배치된다. 상기 개발의 결과로서, 특히 드릴링될 재료 내로의 드릴링 공구의 초기 침투시, 특히 견고한 거동이 달성된다. 또한, 이러한 방식으로 동일한 드릴 절삭 인서트가 내측 절삭 인서트 및 외측 절삭 인서트로서 사용될 수 있는 것이 보장된다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 내측 절삭 인서트의 활동 부분 절삭 에지의 주 절삭 에지는 반경 방향으로 종축으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역이 반경 방향으로 종축에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬되고, 외측 절삭 인서트의 활동 부분 절삭 에지의 주 절삭 에지는 반경 방향으로 종축에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역이 반경 방향으로 종축으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬된다. 이 경우에, 드릴링될 재료 내로의 드릴링 공구의 초기 침투시 특히 바람직한 초기 드릴링 거동이 획득된다. 내측 절삭 인서트의 경사진 설치로 인해, 드릴링 중 반경 방향으로 외향으로 미는 약한 힘이 가해지는 반면, 외측 절삭 인서트의 반대-방향 설치로 인해, 반경 방향으로 내향으로 미는 약한 힘이 가해져, 전반적으로 드릴링 공구의 회전 운동이 안정화된다. 주 절삭 에지의 기술된 정렬로 인해, 안정화에 추가로 기여하는 안내면이 또한 드릴링될 재료 내에 드릴링 중 실현된다. 그 결과, 드릴링될 구멍이 깊은 경우에도 특히 유리한 초기 드릴링 거동 및 고도의 처리 정확도가 달성된다.

상기한 목적은 또한 특허청구범위 제14항에서 청구되는 바와 같은 드릴링 공구에 의해 달성된다. 유리한 다른 개발이 종속항에 명시된다.

드릴링 공구는 종축을 중심으로 회전가능한 본체와, 적어도 하나의 교환가능한 내측 절삭 인서트 및 반경 방향으로 더욱 외측에 배치되는 하나의 교환가능한 외측 절삭 인서트를 구비한다. 내측 절삭 인서트와 외측 절삭 인서트는 동일한 방식으로 실현되고, 각각의 경우에 축방향으로 본체를 넘어 돌출되는 그리고 동일한 방식으로 실현되는 그리고 두 절삭 모서리 사이에서 연장되는 적어도 하나의 부분 절삭 에지를 구비한다. 부분 절삭 에지는 제1 절삭 모서리에 인접한 직선 주 절삭 에지, 다른 하나의 절삭 모서리에 인접한 직선 부 절삭 에지, 및 주 절삭 에지와 부 절삭 에지를 서로 병합시키는 그리고 주 절삭 에지에 인접한 볼록한 부분 및 부 절삭 에지에 인접한 오목한 부분을 구비하는 전이 부분을 구비한다. 내측 절삭 인서트의 경우 및 외측 절삭 인서트의 경우 둘 모두에서, 주 절삭 에지는 부 절삭 에지보다 반경 방향으로 종축으로부터 더욱 멀리 이격되어 배치된다. 내측 절삭 인서트는 주 절삭 에지가 축방향으로 부 절삭 에지의 전방에 배치되도록 배치되고, 반경 방향으로 종축으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역이 반경 방향으로 종축에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬된다. 외측 절삭 인서트는 주 절삭 에지가 반경 방향으로 종축에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역이 반경 방향으로 종축으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬되도록 배치된다.

다시 한번, 이미 전술된 이점이 이러한 드릴링 공구로 획득된다. 이러한 특정 배열의 결과로서, 한편으로는 특히 유리한 초기 드릴링 거동이 획득되고, 다른 한편으로는 안내면이 정면에서 드릴링될 재료 내에 실현되기 때문에 드릴링 공정 중 드릴링 공구가 안정화된다. 또한, 상기 배열은 복수의 별도로 사용가능한 동일한 부분 절삭 에지를 갖춘 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트를 내측 및 외측 절삭 인서트로서 사용할 수 있게 한다.

하나의 개발에서 청구되는 바와 같이, 외측 절삭 인서트의 활동 부분 절삭 에지의 부 절삭 에지는 반경 방향으로 종축에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역이 반경 방향으로 종축으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 배치된다. 상기 경우에, 부 절삭 에지의 기술된 정렬은 드릴링 공정의 추가의 안정화를 가져온다.

본 발명의 다른 이점과 편의 사항이 첨부 도면을 참조하는 이하의 예시적인 실시 형태의 설명에 의해 도출된다.

본 발명에 의하면, 깊은 구멍이 드릴링될 경우에도 최대한 높은 처리 정확도를 획득하고 이러한 경우에 동시에 최대한 비용-효율적인 작동과 간단한 취급을 가능하게 하는 드릴 절삭 인서트와 적어도 2개의 절삭 인서트를 갖춘 드릴링 공구가 제공된다.

도 1은 제1 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트의 평면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 선 A-A를 따른 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1로부터의 드릴 절삭 인서트의 측면도를 도시한다.
도 4는 주 절삭 에지 및 부 절삭 에지의 전개를 설명하기 위해 도 1에 상응하는 개략도를 도시한다.
도 5는 제2 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트의 도 4에 상응하는 개략도를 도시한다.
도 6a는 제1 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트를 갖춘 드릴링 공구의 개략도를 도시한다.
도 6b는 도 6a로부터의 상세부 Z의 확대도를 도시한다.
도 7은 드릴링 공구의 종축을 따른 방향으로 제1 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트를 갖춘 드릴링 공구의 도면을 도시한다.
도 8은 드릴링될 제1 직경에 대한 활동 부분 절삭 에지의 정렬을 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 9는 드릴링될 제2 직경에 대한 활동 부분 절삭 에지의 정렬을 설명하기 위한 개략도를 도시한다.
도 10a는 제1 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트의 도 1에 상응하는 평면도를 도시한다.
도 10b는 도 10a의 선 B-B를 따른 단면도의 일부를 도시한다.

제1 실시 형태

이하에서는 제1 실시 형태가 도 1 내지 도 4와 도 6 내지 도 9를 참조하여 기술된다. 도 1은 제1 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트(1)의 평면도를 도시한다. 드릴 절삭 인서트(1)[또한 이하에서 간단히 절삭 인서트(1)로도 불리움]는 상부 표면(2), 하부 표면(3), 및 상부 표면(2)과 하부 표면(3)을 함께 연결하는 원주 방향 측면(4)을 구비한다. 도시된 실시 형태의 경우에 상부 표면(2)의 전체 에지 주위로 연장되어 실현되는 절삭 에지(5)가 측면(4)과 상부 표면(2) 사이의 전이부에 형성된다. 드릴 절삭 인서트(1)는 도시된 실시 형태의 경우에 도 1의 도시면에 대해 수직으로 연장되는 대칭축(S)을 갖는다. 그 형태에 관하여, 드릴 절삭 인서트(1)는 대칭축(S)을 중심으로 n중(n-fold) 회전 대칭을 가지며, 즉 드릴 절삭 인서트(1)는 대칭축(S)을 중심으로 360°/n만큼 회전될 때 상기 동일한 형태를 갖는다. 제1 실시 형태의 경우에, n = 4이며, 즉 드릴 절삭 인서트(1)는 4중 회전 대칭을 갖고, 대칭축(S)을 중심으로 90°만큼 회전함으로써 상기 동일한 형태로 전환될 수 있다. 대칭축(S)에 대해 동심으로 연장되는 그리고 상부 표면(2)으로부터 하부 표면(3)까지 드릴 절삭 인서트(1)를 관통하는 보어(6)가 제공된다. 보어(6)는 평면 내에서 대칭축(S)에 대해 수직으로 연장되는 원주 방향 면(7)에 의해 둘러싸인다.

제1 실시 형태의 경우에, 상부 표면(2)의 평면도에서, 드릴 절삭 인서트(1)는 훨씬 더 상세히 후술될 바와 같이 몇몇 영역에서 변형되는 실질적으로 정사각형의 기본 형태를 갖는다. 드릴 절삭 인서트(1)는 n개의 절삭 모서리(8), 즉 n = 4인 제1 실시 형태의 경우에 4개의 절삭 모서리를 구비한다. 절삭 모서리(8)와 마찬가지로 절삭 에지(5)의 일부를 형성하는 부분 절삭 에지(9)가 각각의 경우에 2개의 인접한 절삭 모서리(8) 사이에서 연장된다. 부분 절삭 에지(9)는 각각의 경우에 동일한 방식으로 실현되고, 주 절삭 에지(10), 전이 부분(11) 및 부 절삭 에지(12)를 구비한다. 주 절삭 에지(10)는 각각의 부분 절삭 에지(9)를 규정하는 하나의 절삭 모서리(8)에 연결되고, 부 절삭 에지(12)는 각각의 부분 절삭 에지(9)를 규정하는 다른 하나의 절삭 모서리(8)에 연결된다. 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)는 전이 부분(11)에 의해 서로 병합되며, 즉 전이 부분(11)은 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)를 함께 연결하는 부분 절삭 에지(9)의 별개의 부분이다. 대칭축(S)에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 상부 표면(2)의 평면도에서, 주 절삭 에지(10)는 직선 방식으로 연장된다. 상부 표면(2)의 평면도에서 부 절삭 에지(12)도 또한 직선 방식으로 연장된다. 전이 부분(11)은 주 절삭 에지(10)에 인접한 볼록한 부분과 부 절삭 에지(12)에 인접한 오목한 부분을 구비한다. 이 경우에 부 절삭 에지(12)의 길이는 주 절삭 에지(10)의 그것보다 길며, 이때 주 절삭 에지(10)의 길이 대 부 절삭 에지(12)의 길이의 비율은 0.2 내지 0.8일 수 있고, 바람직하게는 0.4 내지 0.52이다.

특히 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 절삭 에지(5)는 그 전체 전개에 걸쳐 대칭축(S)에 대해 수직으로 연장되는 평면 내에서 연장되며, 즉 절삭 에지(5)는 절삭 모서리(8)의 영역에서, 주 절삭 에지(10)의 영역에서, 전이 부분(11)의 영역에서 그리고 부 절삭 에지(12)의 영역에서 동일한 평면 내에서 대칭축(S)에 대해 수직으로 연장된다.

각각의 경우에 2개의 인접한 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)는 주 절삭 에지(10)가 가상 제1 n-모서리(E1)(n = 4인 경우 정사각형)의 윤곽을 따라 연장되도록 서로에 대해 90°의 각도로 연장된다(n = 4인 경우). 바꾸어 말하면, 그 연장선에서, 주 절삭 에지(10)는 드릴 절삭 인서트(1)의 대칭축(S)을 중심으로 하는 제1 원(K1)의 접선을 형성한다.

각각의 경우에 2개의 인접한 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12)도 또한 부 절삭 에지(12)가 가상 제2 n-모서리(E2)(n = 4인 경우 정사각형)의 윤곽을 따라 연장되도록 서로에 대해 90°의 각도로 연장된다(n = 4인 경우). 바꾸어 말하면, 그 연장선에서, 부 절삭 에지(12)는 제1 원(K1)에 동심인 제2 원(K2)의 접선을 형성한다. 이 경우에 제2 원(K2)의 반경은 제1 원(K1)의 반경보다 작다. 이 경우에, 제1 원(K1)의 반경과 제2 원(K2)의 반경 사이의 비율은 1.02 내지 1.2이다. 바꾸어 말하면, 제2 n-모서리(E2)의 에지 길이가 제1 n-모서리(E1)의 에지 길이보다 작다.

가상 제1 n-모서리(E1)는 전이 부분(11)에 연결되는 부 절삭 에지(12)의 단부가 2개의 인접한 절삭 모서리(8)를 연결하는 연결선에 대하여 대칭축(S)의 방향으로 편위되어 배치되도록 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)가 서로 각각의 경우에 180°보다 작은 외각 α(= 180° - β)를 형성하는 방식으로 가상 제2 n-모서리(E2)에 대하여 대칭축(S)에 대해 각도 β만큼 경사진다. 이 경우에 각도 β는 1° 내지 7°이고, 바람직하게는 2° 내지 5°이며, 가장 바람직하게는 3°이다.

상기 전개의 결과로서, 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)와 인접한[절삭 모서리(8)에 의해] 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12) 사이에 예각(n = 4인 경우 90° - β)이 형성되어, 예리한 절삭 모서리(8)가 형성된다. 절삭 모서리(8) 그 자체는 본 실시 형태의 경우에 일정한 모서리 반경을 갖는다.

제1 실시 형태의 경우에, 원(K1, K2) 사이의 반경 비율은 부 절삭 에지(12)가 인접한 절삭 모서리(8)에 병합되는 점에서 주 절삭 에지(10)의 연장선이 절삭 에지(5)와 교차하는 방식으로 선택된다. 그러나, 상기 전개가 절대적으로 필요한 것은 아님에 유의하여야 한다.

원주 방향 측면(4)은 상부 표면(2)을 향하는 상부 부분(4a)과 하부 표면(3)을 향하는 하부 부분(4b)을 구비한다. 이 경우에 측면(4)은 상부 부분(4a)이 각각의 경우에 대칭축(S)에 대하여 일정한 여유각 ε1으로 부분 절삭 에지(9)를 따라 연장되는 방식으로, 즉 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)가 동일한 여유각 ε1을 이루는 방식으로 실현된다. 여유각 ε1은 예를 들어 대략 8°일 수 있다. 하부 부분(4b)도 또한 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)를 따라 대칭축(S)에 대하여 일정한 각도 ε2를 갖지만, 상기 각도는 상부 부분(4a)에서보다 크다. 각도 ε2는 예를 들어 대략 15°일 수 있다.

드릴 절삭 인서트(1)의 상부 표면(2)은 이하에서 도 10a와 도 10b에 관하여 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 칩-안내 구조체(13)를 구비한다. 칩-안내 구조체(13)는 칩-안내 구조체(13)가 상부 표면(2) 내의 중공 채널의 형태이도록 절삭 에지(5)로부터 하부 표면(3)의 방향으로 아래로 경사지는 경사면(14)과 그것에 연결되는 그리고 드릴 절삭 인서트(1)의 중심을 향해 위로 경사지는 면(15)에 의해 형성된다. 특히 도 1과 도 10a에서 볼 수 있는 바와 같이, 칩-안내 구조체(13)의 폭은 칩-안내 구조체(13)의 폭이 부 절삭 에지(12)의 영역에서보다 주 절삭 에지(10)의 영역에서 크도록 각각의 부분 절삭 에지(9)를 따라 부 절삭 에지(12)로부터 주 절삭 에지(10) 쪽으로 증가한다. 또한, 칩-안내 구조체(13)는 또한 부 절삭 에지(12)의 영역에서보다 주 절삭 에지(10)의 영역에서 더욱 깊게 실현된다[대칭축(S)에 평행한 방향으로 절삭 에지(5)의 높이로부터 측정됨]. 이러한 방식으로, 드릴링 중, 특히 유리한 칩 형성이 달성되며, 이는 특히 초기 드릴링 중, 즉 드릴링될 재료 내로의 진입시 활동 절삭력의 완만한 증가를 유발한다.

이하에서는 전술된 드릴 절삭 인서트(1) 2개를 구비하는 드릴 공구(20)가 기술된다. 도 6은 2개의 드릴 절삭 인서트(1)가 그것 상에 배치되는 축방향 단부의 영역에서 드릴링 공구(20)의 상세도를 도시한다.

드릴링 공구(20)는 드릴링을 위해 종축(L)을 중심으로 회전가능한 본체(21)를 구비한다. 본체(21)는 각각의 경우에 하나의 드릴 절삭 인서트(1)를 수용하기 위한 2개의 수용 부분을 구비한다. 2개의 수용 부분 중 하나는 내측 수용 부분의 역할을 하고, 다른 하나의 수용 부분은 외측 수용 부분의 역할을 한다. 수용 부분은 그것 내에 드릴 절삭 에지가 더욱 상세히 후술될 포획 및 회전불가 방식으로 정렬되어 수용될 수 있도록 실현된다. 수용 부분은 특히 각각의 경우에 각각의 드릴 절삭 인서트(1) 내의 보어(6)를 통해 안내되는 스크류를 수용하기 위한 나사형성된 보어를 구비한다. 또한, 수용 부분은 각각의 경우에 그곳에 수용되는 각각의 드릴 절삭 인서트(1)가 그것에 맞대어져 폼-피팅(form-fitting) 방식으로 지지될 수 있는 하나 또는 수개의 접촉면을 구비할 수 있다. 본체(21)는 또한 이하에서 덜 상세히 기술될 하나 또는 수개의 칩-안내 홈을 구비할 수 있다. 이들 유형의 개발은 주지되어 있으며, 따라서 여기에서 더 이상 상세히 기술되지 않는다. 이하에서는 드릴 절삭 인서트(1)가 본체(21) 상에 체결되는 정렬이 더욱 상세히 기술될 것이다.

도 7은 종축(L)을 따른 드릴링 공구(20)의 축방향 단부의 평면도를 도시한다. 제1 드릴 절삭 인서트(1)가 내측 절삭 인서트(1a)로서 본체(21) 상에 체결되고, 동일한 제2 드릴 절삭 인서트(1)가 외측 절삭 인서트(1b)로서 본체(21) 상에 체결된다. 내측 절삭 인서트(1a)와 외측 절삭 인서트(1b)는 종축(L)으로부터 상이한 반경 방향 거리를 두고 그리고 실질적으로 종축(L)을 포함하는 제1 평면(P1) 내에 배치된다. 역시 종축(L)을 포함하는 제2 평면(P2)이 제1 평면(P1)에 대해 수직으로 연장된다. 내측 절삭 인서트(1a)는 그것이 제2 평면(P2)과 교차하고 축방향으로[종축(L)에 대해] 본체(21)를 넘어 돌출되는 활동 부분 절삭 에지(9)가 제1 평면(P1)에 대해 각도 γ로 연장되는 방식으로 배치된다. 각도 γ는 예를 들어 대략 5°일 수 있다. 이 경우에 내측 절삭 인서트(1a)는 작동시 활동 부분 절삭 에지(9)가 종축(L)을 중심으로 하는 회전에 관하여 제1 평면(P1) 약간 뒤에 배치되도록 활동 부분 절삭 에지(9)가 종축(L)으로부터 작은 거리를 두고 제2 평면(P2)과 교차하는 방식으로 배치된다. 따라서, 내측 절삭 인서트(1a)는 "중심 아래에" 배치된다.

외측 절삭 인서트(1b)는 축방향으로 본체(21)를 넘어 돌출되는 그 활동 부분 절삭 에지(9)가 제1 평면(P1)에 적어도 실질적으로 평행하게 연장되고 드릴링 공구(20)가 작동하고 있을 때, 종축(L)을 중심으로 하는 회전에 관하여 제1 평면(P1) 약간 앞에 배치되는 방식으로 배치된다.

따라서, 내측 절삭 인서트(1a)와 외측 절삭 인서트(1b)는 드릴링 공구(20)가 작동하고 있을 때 종축(L)을 중심으로 하는 회전에 관하여 상이한 반경 방향 위치에 배치되고, 서로에 대해 대략 반 회전만큼 편위된다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 내측 절삭 인서트(1a) 및 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 정렬이 종축(L)에 대해 수직한 평면에 관하여 후술된다. 이 경우에 단지 절삭 인서트(1a, 1b)만이 도 8과 도 9에 도시되고, 드릴링 공구(20)의 본체(21)는 설명을 위해 생략되었다. 또한, 도 8과 도 9에서, 외측 절삭 인서트(1b)는 내측 절삭 인서트(1a)의 활동 부분 절삭 에지(9)와 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 서로에 대한 상대 정렬을 나타내기 위해 그 실제 위치에 대하여 종축(L)을 중심으로 대략 반 회전만큼 회전되어 도시된다.

도 8은 주어진 절삭 인서트로 드릴링될 최소 직경에 대한 절삭 인서트(1a, 1b)의 배열, 즉 외측 절삭 인서트(1b)가 반경 방향(R)으로 가장 내측에 배치되는 배열의 도면이다. 도 9는 주어진 절삭 인서트로 드릴링될 최대 직경에 대한 절삭 인서트(1a, 1b)의 배열, 즉 외측 절삭 인서트(1b)가 반경 방향(R)으로 가장 외측에 배치되는 배열의 도면이다. 드릴링될 상이한 직경은 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트(1)의 기술된 배열의 경우에 외측 절삭 인서트(1b)의 반경 방향 위치의 변화에 의해 제공된다. 외측 절삭 인서트(1b)가 도 8과 도 9에 도시된 극단 위치 사이에 위치되는 반경 방향 위치에 배치되는 경우에, 드릴링될 직경을 드릴링될 최대 직경과 드릴링될 최소 직경 사이에서 조절하는 것이 가능하다.

도 8과 도 9에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 내측 절삭 인서트(1a) 및 외측 절삭 인서트(1b)의 이동 경로는 종축(L)을 중심으로 회전할 때 부분적으로 중첩된다. 이러한 방식으로, 절삭 인서트(1a, 1b)의 각각의 정렬에 의해, 비활동(inactive) 부분 절삭 에지(9)와 절삭 모서리(8)가 드릴링될 재료와 맞물리지 않아 마모되지 않도록 그것들이 보호 방식으로 배치되는 것이 달성된다. 상기 효과가 드릴링될 직경 모두에 대해 실현된다. 내측 절삭 인서트(1a)는 그것이 외측 절삭 인서트(1b)보다 본체(21)로부터 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 배치된다.

우선 내측 절삭 인서트(1a)의 정렬이 도 8(또는 도 9)에 의해 기술될 것이다.

도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 내측 절삭 인서트(1a)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)는 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역[즉, 절삭 모서리(8)에 인접한 영역 또는 반경 방향 외측 영역]이 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역[즉, 전이 부분(11)에 인접한 그 영역 또는 그 반경 방향 내측 영역]보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 종축(L)에 대해 경사지게 정렬된다. 주 절삭 에지(10)는 도 6b에 도시된 바와 같이 종축(L)에 대해 수직한 평면에 대하여 각도 δ1으로 연장된다. 이는 드릴링 공구(20)가 드릴링될 재료 내로 진입할 때, 반경 방향(R)으로 더욱 외측에 위치되는 상기 주 절삭 에지(10)의 영역이 반경 방향으로 더욱 내측에 위치되는 상기 주 절삭 에지(10)의 영역보다 빨리 드릴링될 재료와 맞물림을 의미한다. 내측 절삭 인서트(1a)의 주 절삭 에지(10)의 상기 정렬의 결과로서, 내측 절삭 인서트(1a)가 드릴링 중 본체(21) 상에 인가되는 작은, 외향으로 작용하는 합력을 유발한다.

내측 절삭 인서트(1a)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12)도 또한 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역[즉, 전이 부분(11)에 인접한 영역 또는 반경 방향 외측 영역]이 반경 방향(R)으로 더욱 내측에 배치되는 그 영역[즉, 절삭 모서리(8)에 인접한 영역 또는 반경 방향 내측 영역]보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 종축(L)에 대해 경사지게 정렬된다. 부 절삭 에지(10)는 도 6b에 도시된 바와 같이 종축(L)에 대해 수직한 평면에 대하여 각도 δ2로 연장된다. 이러한 방식으로, 내측 절삭 인서트(1a)의 상기 정렬의 경우에 내측에 위치되는 절삭 모서리(8)가 드릴링될 재료와 맞물리지 않아 마모되지 않는 것이 달성된다.

이하에서는 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 정렬이 더욱 상세히 기술된다.

도 8(및 도 9)에서 볼 수 있는 바와 같이, 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)는 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역[즉, 전이 부분(11)에 인접한 영역 또는 반경 방향 내측 영역]이 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역[즉, 절삭 모서리(8)에 인접한 영역 또는 반경 방향 외측 영역]보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 종축(L)에 대해 정렬된다. 주 절삭 에지(10)는 도 6b에 도시된 바와 같이 종축(L)에 대해 수직한 평면에 대하여 각도 δ3로 연장된다. 이러한 방식으로, 드릴링 중, 외측 절삭 인서트(1b)의 주 절삭 에지(10)가 드릴링 공구(20)의 본체(21) 상에 약한, 내향으로 작용하는 힘을 가하는 것이 달성된다. 따라서, 상기 힘은 내측 절삭 인서트(1a)의 주 절삭 에지(10)에 의해 유발되는 힘에 반대이며, 이는 드릴링 공구(20)가 드릴링 중 안정되도록 한다.

외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12)는 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 영역[즉, 절삭 모서리(8)에 인접한 영역 또는 반경 방향 내측 영역]이 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 영역[즉, 전이 부분(11)에 인접한 영역 또는 반경 방향 외측 영역]보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 종축(L)에 대해 경사지게 정렬된다.

내측 절삭 인서트(1a) 및 외측 절삭 인서트(1b)의 주 절삭 에지(10) 및 부 절삭 에지(12)의 기술된 정렬의 결과로서, 드릴링될 재료 내로의 침투 중 단지 비교적 작은 힘만이 발생하고, 드릴링 공정이 매우 신속히 안정된다. 활동 부분 절삭 에지(9)의 개별 부분의 서로에 대한 정렬의 결과로서, 드릴링 중 드릴링될 재료의 정면 내에 채널이 생성되고, 상기 채널은 안내와 안정을 가져오며, 이는 특히 깊은 구멍이 드릴링될 때 고도의 처리 정확도를 가능하게 한다.

또한, 기술된 정렬에 의해, 반경 방향 외측에 위치되는 외측 절삭 인서트(1b)의 부분 절삭 에지(9)가 드릴링된 구멍의 측벽과 맞물리지 않고 그것에 대한 간격을 실현하는 것이 달성된다. 이러한 방식으로, 외측 절삭 인서트(1b)의 주어진 정렬의 경우에 상기 비활동 부분 절삭 에지(9)가 마모되지 않는 것이 보장된다.

제2 실시 형태

이하에서는 드릴 절삭 인서트(1)의 제2 실시 형태가 도 5를 참조하여 기술된다.

제2 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트(1)는 그것이 전술된 실질적으로 정사각형의 기본 형태 대신에 실질적으로 삼각형의 기본 형태를 갖는다는 점에서 전술된 제1 실시 형태와 상이하다. 제2 실시 형태는 상부 표면(2) 상으로 볼 때 단지 형태의 상이한 개발에 있어 제1 실시 형태와 상이하며, 따라서 이하에서는 단지 그 차이만이 상부 표면(2)의 평면도에 의해 기술된다. 또한, 제2 실시 형태에 관하여 상응하는 영역에 대해 동일한 도면 부호가 사용된다.

제2 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트(1)는 상부 표면(2), 하부 표면(3), 및 상부 표면(2)과 하부 표면(3)을 함께 연결하는 원주 방향 측면(4)을 구비한다. 제2 실시 형태의 경우에 역시 상부 표면(2)의 전체 에지를 따라 원주 방향 방식으로 실현되는 절삭 에지(5)가 측면(4)과 상부 표면(2) 사이의 전이부에 형성된다. 드릴 절삭 인서트(1)는 도 5의 도시면에 대해 수직으로 연장되는 대칭축(S)을 갖는다. 제2 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 드릴 절삭 인서트(1)는 대칭축(S)을 중심으로 3중 회전 대칭(n = 3)을 가지며, 즉 드릴 절삭 인서트(1)는 대칭축(S)을 중심으로 120°만큼 회전될 때 이러한 동일한 형태를 갖는다. 대칭축(S)에 동심으로 연장되는 그리고 상부 표면(2)으로부터 하부 표면(3)까지 드릴 절삭 인서트(1)를 관통하는 보어(6)가 제공된다. 보어(6)는 대칭축(S)에 대해 수직한 평면 내에서 연장되는 원주 방향 면(7)에 의해 둘러싸인다.

상부 표면(2)의 평면도에서, 드릴 절삭 인서트(1)는 더욱 상세히 후술될 바와 같이 몇몇 영역에서 변형되는 실질적으로 삼각형의 기본 형태를 갖는다. 드릴 절삭 인서트(1)는 3개의 절삭 모서리(8)를 구비한다. 절삭 모서리(8)와 마찬가지로 절삭 에지(5)의 일부를 형성하는 부분 절삭 에지(9)가 각각의 경우에 2개의 인접한 절삭 모서리(8) 사이에서 연장된다. 부분 절삭 에지(9)는 각각의 경우에 동일한 방식으로 실현되고, 주 절삭 에지(10), 전이 부분(11) 및 부 절삭 에지(12)를 구비한다. 주 절삭 에지(10)는 각각의 부분 절삭 에지(9)를 규정하는 하나의 절삭 모서리(8)에 연결되고, 부 절삭 에지(12)는 각각의 부분 절삭 에지(9)를 규정하는 다른 하나의 절삭 모서리(8)에 연결된다. 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)는 전이 부분(11)에 의해 서로 병합되며, 즉 전이 부분(11)은 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)를 함께 연결하는 부분 절삭 에지(9)의 별개의 부분이다. 대칭축(S)에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 상부 표면(2)의 평면도에서, 주 절삭 에지(10)는 직선 방식으로 연장된다. 상부 표면(2)의 평면도에서 부 절삭 에지(12)도 또한 직선 방식으로 연장된다. 전이 부분(11)은 주 절삭 에지(10)에 인접한 볼록한 부분과 부 절삭 에지(12)에 인접한 오목한 부분을 구비한다.

제1 실시 형태의 경우에서와 같이, 절삭 에지(5)는 그 전체 전개에 걸쳐 대칭축(S)에 대해 수직으로 연장되는 평면 내에서 연장되며, 즉 절삭 에지(5)는 절삭 모서리(8)의 영역에서, 주 절삭 에지(10)의 영역에서, 전이 부분(11)의 영역에서 그리고 부 절삭 에지(12)의 영역에서 대칭축(S)에 대해 수직으로 동일한 평면 내에서 연장된다.

각각의 경우에 2개의 인접한 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)는 주 절삭 에지(10)가 가상 제1 삼각형(n = 3인 경우 n-모서리)의 윤곽을 따라 연장되도록 서로에 대해 60°의 각도로 연장된다(n = 3인 경우). 바꾸어 말하면, 그 연장선에서, 주 절삭 에지(10)는 드릴 절삭 인서트(1)의 대칭축(S)을 중심으로 하는 제1 원의 접선을 형성한다.

각각의 경우에 2개의 인접한 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12)도 또한 부 절삭 에지(12)가 가상 제2 삼각형(n = 3인 경우 n-모서리)의 윤곽을 따라 연장되도록 서로에 대해 60°의 각도로 연장된다(n = 3인 경우). 바꾸어 말하면, 그 연장선에서, 부 절삭 에지(12)는 제1 원에 동심인 제2 원의 접선을 형성한다. 이 경우에 제2 원의 반경은 (제1 실시 형태의 경우에서와 같이) 제1 원의 반경보다 작다. 바꾸어 말하면, 제2 삼각형의 에지 길이가 제1 삼각형의 에지 길이보다 작다.

가상 제1 삼각형은 전이 부분(11)에 연결되는 부 절삭 에지(12)의 단부가 2개의 인접한 절삭 모서리(8)를 연결하는 연결선에 대하여 대칭축(S)의 방향으로 편위되어 배치되도록 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)가 서로 각각의 경우에 180°보다 작은 외각 α(= 180° - β)를 형성하는 방식으로 가상 제2 삼각형에 대하여 대칭축(S)에 대해 각도 β만큼 경사진다. 이 경우에 각도 β는 1° 내지 7°이고, 바람직하게는 2° 내지 5°이며, 가장 바람직하게는 3°이다. 절삭 모서리(8) 그 자체는 또한 제2 실시 형태의 경우에도 일정한 모서리 반경을 갖는다.

제2 실시 형태에서도 원의 반경 비율은 부 절삭 에지(12)가 인접한 절삭 모서리(8)에 병합되는 점에서 주 절삭 에지(10)의 연장선이 절삭 에지(5)와 교차하는 방식으로 선택된다. 제1 실시 형태에 관하여 이미 설명된 바와 같이, 제2 실시 형태의 경우에도 상기 실현이 절대적으로 필요한 것은 아니다.

드릴 절삭 인서트(1)의 상부 표면(2)은 제2 실시 형태의 경우에도 공지된 방식으로 적합한 칩-안내 구조체를 구비할 수 있다.

제2 실시 형태에서 청구되는 바와 같은 2개의 동일한 드릴 절삭 인서트(1)는 각각의 경우에 하나의 부분 절삭 에지(9)가 축방향으로 드릴링 공구(20)의 본체(21)를 넘어 돌출되는 활동 부분 절삭 에지(9)를 형성하는 방식으로 드릴링 공구(20) 상에 내측 절삭 인서트(1a) 및 외측 절삭 인서트(1b)로서 배치될 수 있다. 이 경우에 내측 절삭 인서트(1a) 및 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)는 그것들이 제1 실시 형태에 관하여 전술된 바와 같이, 즉 종축(L)에 대해 동일한 정렬을 갖고서 연장되는 방식으로 제2 실시 형태에서 청구되는 바와 같이 배치된다.

1: 드릴 절삭 인서트 2: 상부 표면
3: 하부 표면 4: 원주 방향 측면
5: 절삭 에지 8: 절삭 모서리
9: 부분 절삭 에지 10: 주 절삭 에지
11: 전이 부분 12: 부 절삭 에지
13: 칩-안내 구조체 20: 드릴링 공구
21: 본체

Claims

드릴 절삭 인서트(1)로서,
상부 표면(2),
하부 표면(3),
상부 표면(2)과 하부 표면(3)을 함께 연결하는 원주 방향 측면(4); 및
측면(4)과 상부 표면(2) 사이의 전이부에 실현되는 절삭 에지(5)
를 구비하고,
절삭 에지(5)는 n개의 동일한 절삭 모서리(8)와 각각의 경우에 두 절삭 모서리(8) 사이에서 연장되는 n개의 동일한 부분 절삭 에지(9)가 실현되는 방식으로 실현되며,
여기에서 n ∈ {3, 4}이고,
n개의 부분 절삭 에지(9) 각각은,
제1 절삭 모서리(8)에 인접한, 상부 표면(2)의 평면도에서 직선인 주 절삭 에지(10);
다른 하나의 절삭 모서리(8)에 인접한, 상부 표면(2)의 평면도에서 직선인 부 절삭 에지(12); 및
주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)를 서로 병합시키는 그리고 주 절삭 에지(10)에 인접한 볼록한 부분 및 부 절삭 에지(12)에 인접한 오목한 부분을 구비하는 전이 부분(11)
을 구비하며,
상부 표면(2)의 평면도에서, 주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)는 외측에서 서로 각도 α < 180°를 형성하는 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
제1항에 있어서,
부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)와 인접한 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12)는 예리한 절삭 모서리(8)가 형성되도록 서로 예각을 형성하는 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
n개의 주 절삭 에지(10)는 가상 제1 n-모서리(E1)의 윤곽을 따라 연장되고, n개의 부 절삭 에지(12)는 가상 제1 n-모서리(E1)보다 작은 에지 길이를 갖는 가상 제2 n-모서리(E2)의 윤곽을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
그것을 중심으로 n중 회전 대칭이 있는 대칭축(S)을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
상부 표면(2)과 하부 표면(3)을 함께 연결하는 그리고 대칭축(S)에 대해 동심으로 연장되는 보어(6)를 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
제4항 또는 제5항에 있어서,
절삭 에지(5)는 대칭축(S)에 대해 수직으로 연장되는 평면 내에서 연장되는 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
원주 방향 측면(4)은 전체 절삭 에지(5)를 따라 양의 여유각이 형성되는 방식으로 전개되는 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
주 절삭 에지(10)의 길이는 부 절삭 에지(12)의 길이의 20% 내지 80%인 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
n = 4인 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상부 표면(2)은 칩-안내 구조체(13)를 구비하고, 상기 칩-안내 구조체의 폭은 부분 절삭 에지(9)를 따라 부 절삭 에지(12)로부터 주 절삭 에지(10) 쪽으로 증가하는 것을 특징으로 하는 드릴 절삭 인서트.
드릴링 공구(20)로서,
종축(L)을 중심으로 회전가능한 본체(21); 및
적어도 하나의 내측 절삭 인서트(1a) 및 내측 절삭 인서트(1a)와 동일하게 실현되는 그리고 반경 방향(R)으로 더욱 외측에 배치되는 하나의 외측 절삭 인서트(1b)
를 구비하고,
내측 절삭 인서트(1a)와 외측 절삭 인서트(1b)는 각각의 경우에 선행하는 항들 중 어느 한 항에 따른 드릴 절삭 인서트(1)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
제11항에 있어서,
내측 절삭 인서트(1a)는 활동 부분 절삭 에지(9)에 의해 축방향으로 본체(21)를 넘어 돌출되고, 외측 절삭 인서트(1b)는 활동 부분 절삭 에지(9)에 의해 축방향으로 본체(21)를 넘어 돌출되며,
내측 절삭 인서트(1a)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 경우에, 부 절삭 에지(12)는 축방향으로 전방에 배치되는 주 절삭 에지(10)보다 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되고, 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 경우에, 부 절삭 에지(12)는 주 절삭 에지(10)보다 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
제11항 또는 제12항에 있어서,
내측 절삭 인서트(1a)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)는 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역이 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬되고, 외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 주 절삭 에지(10)는 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역이 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
드릴링 공구로서,
종축(L)을 중심으로 회전가능한 본체(21); 및
적어도 하나의 교환가능한 내측 절삭 인서트(1a) 및 반경 방향(R)으로 더욱 외측에 배치되는 하나의 교환가능한 외측 절삭 인서트(1b)
를 구비하고,
내측 절삭 인서트(1a)와 외측 절삭 인서트(1b)는 동일한 방식으로 실현되고, 각각의 경우에 축방향으로 본체(21)를 넘어 돌출되는 그리고 동일한 방식으로 실현되는 그리고 두 절삭 모서리(8) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 부분 절삭 에지(9)를 구비하며,
부분 절삭 에지(9)는,
제1 절삭 모서리(8)에 인접한 직선 주 절삭 에지(10);
다른 하나의 절삭 모서리(8)에 인접한 직선 부 절삭 에지(12); 및
주 절삭 에지(10)와 부 절삭 에지(12)를 서로 병합시키는 그리고 주 절삭 에지(10)에 인접한 볼록한 부분 및 부 절삭 에지(12)에 인접한 오목한 부분을 구비하는 전이 부분(11)
을 구비하고,
내측 절삭 인서트(1a)의 경우 및 외측 절삭 인서트(1b)의 경우 둘 모두에서 주 절삭 에지(10)는 부 절삭 에지(12)보다 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되어 배치되며,
내측 절삭 인서트(1a)는 주 절삭 에지(10)가 축방향으로 부 절삭 에지(12)의 전방에 배치되도록 배치되고, 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역이 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬되며,
외측 절삭 인서트(1b)는 주 절삭 에지(10)가 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역이 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 정렬되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
외측 절삭 인서트(1b)의 활동 부분 절삭 에지(9)의 부 절삭 에지(12)는 반경 방향(R)으로 종축(L)에 더욱 근접하게 배치되는 그 영역이 반경 방향(R)으로 종축(L)으로부터 더욱 멀리 이격되는 그 영역보다 축방향으로 더욱 멀리 돌출되는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.