KR20150013160A - 칩­제어 배열체를 구비한 컷팅 삽입체 - Google Patents

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KR20150013160A
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Abstract

컷팅 삽입체(20)는 레이크 표면(28)과 릴리프 표면(30)의 교차부에 형성되는 컷팅 엣지(26)를 가지며, 칩-제어 배열체(22)가 레이크 표면(28)에 위치된다. 칩-제어 배열체(22)는 레이크 표면(28) 내로 하향 연장하는 복수의 리세스(50, 74) 및 레이크 표면(28)으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부(52, 72)를 포함한다. 복수의 리세스(50, 74)는 컷팅 엣지(26)의 전방 부분(25)으로부터 후방 방향(DR)으로 깊이가 증가하는 패턴을 따른다. 복수의 돌출부(52, 72)는 컷팅 엣지(26)의 전방 부분(25)으로부터 후방 방향(DR)으로 높이가 증가하는 패턴을 따른다.

Description

칩­제어 배열체를 구비한 컷팅 삽입체{CUTTING INSERT WITH CHIP­CONTROL ARRANGEMENT}
본원의 청구 대상은 컷팅 삽입체를 위한 칩-제어 배열체에 관한 것이다. 그러한 배열체는, 특히, 나사 선삭 동작(thread turning operation)을 위해서 구성된 삽입체 상에 형성될 수 있다.
컷팅 삽입체는 금속작업 동작으로부터 초래되는 절삭 부스러기(swarf) 및 파편(debris)의 유동을 제어하기 위한 및/또는 그 형상 및 크기를 제어하기 위한 칩-제어 배열체를 구비할 수 있다.
그러한 칩-제어 배열체는 삽입체의 컷팅 엣지 근처에 위치되는 리세스 및/또는 돌출부로 일반적으로 이루어진다. 리세스 및/또는 돌출부와 만나면, 금속 칩이 특정 형상으로 생성될 수 있고 이어서 그로부터 배출될 수 있다.
여러 가지 칩-제어 배열체가 US 7,182,555, US 4,214,845, US 6,742,971, US 6,676,339, US 8,137,035 및 CN101870017에 개시되어 있다.
나사가공(threading) 작업에서, 컷팅 삽입체의 컷팅 엣지의 형상은 나사산(thread) 자체의 희망하는 포인팅된(pointed) 형태에 의해서 결정된다. 그러나, 컷팅 엣지의 상응하는 포인팅된 형태는 선삭 작업을 위한 가장 유리한 형상이 아니고, 컷팅 삽입체가 손상되거나 사용에 적합하지 않게 되는 것을 유도할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 하나의 절충안은, 단일 '통과(pass)'에 반대되는 것으로서, 공작물 상에서 수회 '통과'를 실시하는 것에 의해서 나사산의 희망하는 컷팅 깊이를 달성하는 것이다. 달리 설명하면, 컷팅 동작이 수회 실시된다. 희망하는 나사산 깊이에 도달할 때까지, 매 '통과'마다 공작물 내로 더 깊게 컷팅한다. 또한,다수의 통과가 몇 가지 컷팅 방법 중 하나에서 실시될 수 있다. 예를 들어, 통과가 방사형일 수 있다. 다시 말해서, 공구가 공작물에 대해서 직각으로 이송된다(feed). 대안적으로, 프랭크 인피드(flank infeed) 통과가 실시될 수 있고, 그에 의해서 공구가 공작물 내로 소정 각도로, 일반적으로 3°- 5°로 이송된다. 실시되는 컷팅 방법과 관계없이, 한번 초과의 통과가 일반적으로 요구된다.
본원의 목적은 특히 나사 가공에 효과적인 새로운 칩-제어 배열체를 제공하는 것이다.
본원의 다른 목적은 실시되는 매 통과마다 효과적인 새로운 칩-제어 배열체를 제공하는 것이다. 달리 설명하면, 칩-제어 배열체는 상이한 컷팅 깊이들에서 효과적이다.
본원의 또 다른 목적은 방사상 인피드(radial infeed) 컷팅 방법 및 프랭크 인피드 컷팅 방법 모두에서 효과적인 새로운 칩-제어 배열체를 제공하는 것이다.
본원의 제1 양태의 청구 대상에 따라서 컷팅 삽입체가 제공되고, 컷팅 삽입체는:
전방 대 후방 방향을 형성하는 컷팅 부분 축을 가지는 컷팅 부분으로서, 컷팅 부분이 레이크(rake) 표면과 릴리프(relief) 표면의 교차부에 형성되는 컷팅 엣지를 포함하는, 컷팅 부분; 및
레이크 표면에 위치되는 칩-제어 배열체를 포함하고;
칩-제어 배열체는:
레이크 표면 내로 하향 연장하는 복수의 리세스; 및
레이크 표면으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부를 포함하고,
복수의 리세스는 컷팅 엣지의 전방 부분으로부터 후방 방향으로 깊이가 증가하는 패턴을 따르고; 그리고
복수의 돌출부는 컷팅 엣지의 전방 부분으로부터 후방 방향으로 높이가 증가하는 패턴을 따른다.
본원의 제2 양태의 청구 대상에 따라서 컷팅 삽입체가 제공되고, 컷팅 삽입체는:
전방 대 후방 방향을 형성하는 컷팅 부분 축을 가지는 컷팅 부분으로서, 컷팅 부분이 레이크 표면과 릴리프 표면의 교차부에 형성되는 컷팅 엣지를 포함하고, 컷팅 엣지는 컷팅 부분의 평면에서 볼 때 컷팅 부분 축에 의해서 양분되는, 컷팅 부분; 및
레이크 표면에 위치되는 칩-제어 배열체를 포함하고;
칩-제어 배열체는:
레이크 표면 내로 하향 연장하는 복수의 리세스; 및
레이크 표면으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부를 포함하고,
복수의 리세스는 컷팅 엣지가 양분되는 후방 방향으로 깊이가 증가하는 패턴을 따르고; 그리고
복수의 돌출부는 컷팅 엣지가 양분되는 후방 방향으로 높이가 증가하는 패턴을 따른다.
칩-제어 배열체는, 나사 컷팅 삽입체에서, 특히 스테인리스 스틸 작업에서, 유리한 것으로 확인되었다. 그러나, 그러한 칩-제어 배열체는 다른 유형의 동작, 예를 들어, 홈 가공(grooving)에서 유리할 수 있다.
전술한 것이 요약한 것이고, 이하에서 설명되는 특징이 본원의 청구 대상에 대해서 임의 조합으로 적용될 수 있을 것이고, 예를 들어 이하의 특징 중 임의의 특징이 컷팅 삽입체 또는 칩-제어 배열체에 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
복수의 리세스가 리세스 행(row)으로 배열될 수 있고, 각각의 리세스 행이 컷팅 부분 축에 대해서 수직인 리세스 평면 내에서 연장하고, 제1 리세스 행의 각각의 리세스가, 제1 리세스 행 보다 컷팅 엣지로부터 축방향으로부터 더 먼, 인접한 제2 리세스 행의 각각의 리세스의 제2 리세스 깊이 보다 작은 크기의 제1 리세스 깊이를 가진다.
컷팅 엣지에 축방향으로 가장 근접한 제1 리세스 행이 정확히 하나의 리세스를 포함할 수 있다.
컷팅 엣지에 축방향으로 가장 근접한 제1 리세스 행 이외의 각각의 리세스 행이 정확히 2개의 리세스를 포함할 수 있다.
칩-제어 배열체는 정확히 3개의 리세스 행을 포함할 수 있다.
인접한 리세스 행들의 쌍들 사이의 리세스 행 거리는 후방 방향을 따라서 증가될 수 있다.
제3 리세스 행 내의 리세스는 제2 리세스 행 내의 리세스 보다 서로로부터 더 이격될 수 있고, 제3 리세스 행은 제2 리세스 행 보다 컷팅 엣지로부터 더 축방향으로 멀고 그리고 제2 리세스 행에 인접한다.
컷팅 부분 축의 적어도 하나의 측부 상에서, 각각의 리세스 행 내의 최외측 리세스는, 컷팅 부분의 평면에서 볼 때, 직선형 경로를 따라서 놓일 수 있다.
직선형 경로 및 컷팅 엣지가, 컷팅 부분의 평면에서 볼 때, 평행할 수 있다.
복수의 리세스의 각각이 실질적으로 원뿔대-구형(frusto-spherical)일 수 있다.
제2 리세스 행이 컷팅 엣지의 최후방 부분의 전방에 위치될 수 있다.
컷팅 엣지는 교차부에서 모서리 컷팅 엣지를 가지는 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지를 포함할 수 있고, 제1 및 제2 컷팅 엣지는, 컷팅 부분의 평면에서 볼 때, 컷팅 부분 축에 대해서 횡단방향적이다.
컷팅 엣지는 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지로부터 각각 연장하고, 그리고 그 사이에 둔각의 외각(obtuse external angle)을 형성하고 그리고 컷팅 부분의 평면에서 볼 때 컷팅 부분 축에 대해서 실질적으로 수직인 제1 및 제2 측방향 컷팅 엣지를 포함할 수 있다.
복수의 돌출부가 돌출부 행으로 배열될 수 있고, 각각의 돌출부 행은 컷팅 부분 축에 수직인 돌출부 평면에서 연장할 수 있고, 제1 돌출부 행의 각각의 돌출부가, 제1 돌출부 행 보다 컷팅 엣지로부터 축방향으로부터 더 먼, 인접한 제2 돌출부 행의 각각의 돌출부의 제2 돌출부 높이 보다 작은 크기의 제1 돌출부 높이를 가진다.
각각의 돌출부 행이 인접한 리세스 행들의 쌍 사이에 위치될 수 있다.
인접한 리세스 행들 내의 컷팅 부분 축의 동일한 측부 상의 2개의 최외측 리세스가 복수의 돌출부 중 하나에 의해서, 적어도 부분적으로, 개재(interpose)될 수 있다.
컷팅 엣지에 축방향으로 가장 근접한 돌출부 행이 정확히 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
컷팅 엣지에 축방향으로 가장 근접한, 제1 돌출부 행 이외의 각각의 돌출부 행이 정확히 2개의 돌출부를 포함할 수 있다.
칩-제어 배열체가 정확히 2개의 돌출부 행을 포함할 수 있다.
칩-제어 배열체는 후방 방향을 따라서 최전방의 돌출부로부터 축방향으로 연장하는 축방향 릿지(ridge)를 포함할 수 있다.
칩-제어 배열체는 제2 최전방 돌출부 행 내의 각각의 최외측 돌출부로부터 축방향 릿지의 후방 부분까지 각각 연장하는 2개의 중심의 볼록한 릿지를 포함할 수 있다.
칩-제어 배열체는, 전방 방향으로 연장하고 최후방 리세스 행 내의 최외측 리세스들 사이에 위치되는 세장형 노우즈(elongated nose)를 포함할 수 있다.
칩-제어 배열체는, 각각, 제2 최전방 돌출부 행 내의 각각의 최외측 돌출부와 세장형 노우즈의 전방 부분 사이에서 연장하는 2개의 횡단방향 볼록 릿지를 포함할 수 있다.
최전방 돌출부가 최전방 리세스의 축방향 후방에 위치될 수 있다.
칩-제어 배열체는, 대체로 전방 방향으로 대면하고, 최후방 리세스 행의 후방에 위치되는, 상향 연장하는 경사진 표면을 포함할 수 있다.
컷팅 삽입체는, 컷팅 엣지와 칩-제어 배열체 사이에서 하향 연장하는 칩 편향(deflecting) 표면을 포함할 수 있다.
컷팅 부분의 평면에서 볼 때, 칩-제어 배열체는 컷팅 부분 축에 대해서 대칭적으로 배치될 수 있다.
컷팅 삽입체는 컷팅 삽입체 축을 가질 수 있고, 컷팅 삽입체 주위에서 둘레방향으로 연장하는 삽입체 둘레 표면에 의해서 연결된 삽입체 제1 및 제2 측부를 포함할 수 있다.
컷팅 엣지는 삽입체 둘레 표면 상에 위치될 수 있고, 삽입체 제1 측부와 삽입체 제2 측부로부터 이격되고 그 사이에서 연장한다.
컷팅 삽입체는 정확히 5개의 컷팅 엣지를 포함할 수 있다.
컷팅 부분 축은, 컷팅 부분의 평면에서 볼 때, 컷팅 엣지를 양분할 수 있다.
리세스 행은 후방 방향으로 돌출부 행과 교번될 수 있다.
컷팅 엣지는 컷팅 부분 축을 중심으로 대칭일 수 있다.
컷팅 엣지가 양분되는 곳에 축방향으로 가장 근접한 제1 리세스 행이 정확히 하나의 리세스를 포함할 수 있다.
컷팅 엣지가 양분되는 곳에 축방향으로 가장 근접한 제1 돌출부 행이 정확히 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
본원의 보다 양호한 이해를 위해서 그리고 본원이 실제로 어떻게 실행되는지를 보여주기 위해서, 이제 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 컷팅 삽입체의 사시도이다.
도 2는 도 1의 컷팅 삽입체의 측면도이다.
도 3은 도 1의 컷팅 삽입체의 평면도이다.
도 4는 도 1 내지 3의 컷팅 삽입체의 컷팅 부분의 사시도이다.
도 5는 도 4의 컷팅 삽입체의 컷팅 부분의 평면도이다.
도 6은 도 4의 컷팅 삽입체의 컷팅 부분의 평면도이다.
도 7은 도 5의 선 VII-VII를 따라서 취한 횡단면도이다.
도 8은 도 5의 선 VIII-VIII를 따라서 취한 횡단면도이다.
도 9는 도 8의 리세스 평면을 따라서 취한 3개의 횡단면도들의 중첩도이다.
적절한 경우에, 상응하는 또는 유사한 요소를 나타내기 위해서 도면 사이에서 참조 번호가 반복되어 있을 수 있다.
이하의 설명에서, 본원의 청구 대상의 여러 가지 양태가 설명될 것이다. 설명의 목적을 위해서, 본원의 청구 대상의 완전한 이해를 제공할 수 있을 정도로 특정 구성 및 상세 내용이 충분히 구체적으로 기술되어 있다. 그러나, 또한 본원의 청구 대상이 여기에서 제시된 특정 구성 및 상세 내용이 없이도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다.
칩-제어 배열체(22)를 가지는 컷팅 삽입체(20)를 도시한 도 1 내지 3을 먼저 주목한다. 컷팅 삽입체(20)는, 전방 대 후방 방향(DF, DR)을 규정하는 컷팅 부분 축(A)을 가지는 컷팅 부분(24)을 포함한다. 상세한 설명 및 청구항 전체를 통한 "전방" 및 "후방"이라는 용어의 이용은, 도 3, 5 및 6에서, 대체로 좌측 및 우측 각각을 향해서, 컷팅 부분 축(A)의 방향을 따른 상대적인 위치를 지칭한다는 것을 이해하여야 할 것이다. 컷팅 부분(24)은 레이크 표면(28) 및 릴리프 표면(30)의 교차부에 형성된 컷팅 엣지(26)를 포함한다. 컷팅 엣지(26)는 컷팅 부분 축(A)을 중심으로 대칭일 수 있다. 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때, 컷팅 부분 축(A)이 컷팅 엣지(26)를 양분할 수 있다.
본원의 청구 대상의 일부 실시예에 따라서, 컷팅 삽입체(20)가 컷팅 삽입체 축(I)을 가질 수 있다. 컷팅 삽입체(20)는, 컷팅 삽입체(20) 주위에서 둘레방향으로 연장하는 삽입체 둘레 표면(34)에 의해서 연결된 삽입체 제1 및 제2 측부(32A, 32B)를 포함할 수 있다. 이러한 비-제한적인 예에서, 컷팅 삽입체(20)에는 (컷팅 삽입체(20)의 측면에서 볼 때) 그의 중간에 위치된 클램핑 홀(36)이 형성되고, 클램핑 홀(36)은 삽입체 제1 및 제2 측부(32A, 32B)로 개방되고 클램핑 부재(미도시)를 관통 수용하도록 구성된다는 것을 주목하여야 한다. 삽입체를 삽입체 홀더에 대해서 체결하는 대안적인 방법, 예를 들어 클램핑 죠우(clamping jaw)가 채택될 수 있고, 그에 따라 그러한 삽입체가 클램핑 홀(36)을 갖지 않을 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
도 4를 참조하면, 컷팅 엣지(26)가 삽입체 둘레 표면(34) 상에 위치될 수 있고 삽입체 제1 측부(32A) 및 삽입체 제2 측부(32B)로부터 이격되고 그 사이에서 연장할 수 있다. 컷팅 엣지(26)는, 교차부에서 모서리 컷팅 엣지(42)를 가지는 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)는, 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때 컷팅 부분 축(A)에 횡단방향적일 수 있다. 컷팅 엣지(26)는, 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)로부터 각각 연장하고 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때 둔각의 외각을 사이에 형성하는 제1 및 제2 측방향 컷팅 엣지(44, 46)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 측방향 컷팅 엣지(44, 46)는, 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때, 컷팅 부분 축(A)에 실질적으로 수직이다. 제1 및 제2 측방향 컷팅 엣지(38, 40)의 목적은 둥글게 처리된 크레스트 절단부(rounded crest truncation)를 가지는 나사산을 제공하는 것이다.
이제 도 5의 컷팅 부분(24)의 평면도를 참조하면, 컷팅 삽입체(20)의 모서리 컷팅 엣지(42)가 미리 결정된 곡률반경(R)으로 만곡될 수 있다. 이러한 비-제한적인 예에서, 모서리 컷팅 엣지(42)는 125°의 모서리 각도(θ)에 대응한다(subtend). 다시 말해서, 모서리 컷팅 엣지(42)는 곡률반경(R)을 가지는 125°원호를 따른다. 다른 비-제한적인 예에서, 모서리 컷팅 엣지(42)는 120°의 모서리 각도(θ)에 대응한다. 곡률반경(R)을 가지는 모서리 컷팅 엣지(42)가, 120°≤θ ≤ 125°의 조건을 충족시키는 모서리 각도(θ)에 대응한다는 것을 이해할 수 있다. 달리 설명하면, 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(32A, 32B)는, 55°이상 및 60°이하 범위의 각도를 형성할 수 있다. 모서리 컷팅 엣지(42) 및 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)의 목적은, 희망하는 포인팅된 나사산 형상을 가지는 나사산을 제공하는 것이다. 구체적으로, 모서리 컷팅 엣지(42)의 형상은 나사산의 기저부(root) 절단부의 형상을 규정한다.
컷팅 삽입체(20)는 정확히 5개의 컷팅 엣지(26A, 26B, 26C, 26D, 26E)를 포함할 수 있다. 이러한 비-제한적인 예에서, 컷팅 삽입체(20)가 칩-제어 배열체(22)로 형성되는 5개의 컷팅 엣지(26A, 26B, 26C, 26D, 26E)의 각각으로 색인될 수 있지만(indexable), 이하의 설명에서는 컷팅 부분(24)에서 컷팅 엣지(26)만을 지칭하는 것으로 충분하다. 또한, 본원의 청구 대상에 따른 컷팅 삽입체가 그러한 칩-제어 배열체(22)를 가지는 하나 이상의 컷팅 부분(24) 및 칩-제어 배열체를 갖지 않는 또는 다른 칩-제어 배열체로 형성된 하나 이상의 다른 컷팅 부분을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 예를 들어, 칩-제어 배열체(22)가 컷팅 삽입체(20)의 임의 수의 컷팅 부분 상에서, 및/또는, 삽입체가 색인가능한 경우에, 적어도 둘 이상의 컷팅 부분 상에서 전개될 수 있다.
본원의 청구 대상의 일부 실시예에 따라서, 칩 편향 표면(48)이 컷팅 엣지(26)와 칩-제어 배열체(22) 사이에서 하향 연장할 수 있다. 상세한 설명 및 청구항 전반을 통해서 "상향" 및 "하향"이라는 용어를 사용한 것이, 도 7 내지 9에서, 대체로 상향 및 하향 각각으로, 컷팅 부분 축(A)에 대해서 수직인 방향을 따른 상대적인 위치를 지칭한다는 것을 이해하여야 할 것이다.
이제, 도 5를 참조하면, 칩-제어 배열체(22)가 레이크 표면(28)에 위치된다. 칩-제어 배열체(22)는, 레이크 표면(28) 내로 하향 연장하는 복수의 리세스(50, 74) 및 레이크 표면(28)으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부(52, 72)를 포함한다. 칩-제어 배열체(22)는 금속 작업 동작으로부터 초래된 절삭 부스러기 및 파편의 유동 및/또는 형상 및 크기를 제어하기 위한 것이다. 이제, 서로 중첩되고 후방 방향(DR)으로 컷팅 부분 축(A)을 따라서 본, 각각의 리세스 평면(PR)을 따라서 취한 3개의 횡단면도를 도시한 도 9를 참조하면, 복수의 리세스(50, 74)가 컷팅 엣지(26)의 전방 부분(25)으로부터 후방 방향(DR)으로 깊이가 증가하는 패턴을 따른다. 깊이는 최소 깊이 리세스 위에 위치된 임의의 제1 평면(P1)으로부터 하향 방향(DD)으로 측정된다.
도 6 및 8을 참조하면, 본원의 청구 대상의 일부 실시예에 따라서, 복수의 리세스(50, 74)가 리세스 행(54, 56, 58, 60, 84) 내에 배열될 수 있다. 각각의 리세스 행(54)은, 컷팅 부분 축(A)에 수직인 리세스 평면(PR) 내에서 연장할 수 있다. 도 9를 다시 참조하면, 제1 리세스 행(56)의 각각의 리세스(50)가, 제1 리세스 행(56) 보다 컷팅 엣지(26)로부터 축방향으로부터 더 먼, 인접한 제2 리세스 행(58)의 각각의 리세스(50)의 제2 리세스 깊이(DE2) 보다 작은 크기의 제1 리세스 깊이(DE1)를 가질 수 있으며, 다시 말해서 DE1 < DE2 이다. 유사하게, 제2 리세스(50, 74) 행(58)의 각각의 리세스(50)의 제2 리세스 깊이(DE2)는 제3 리세스 행(60) 내의 각각의 리세스(50)의 제3 리세스 깊이(DE3) 보다 얕고, 제3 리세스 행(60)은 제2 리세스 행(58) 보다 컷팅 엣지(26)로부터 축방향으로부터 더 멀고, 제2 리세스 행(58)에 인접하며, 다시 말해서 DE2 < DE3 이다.
컷팅 엣지(26)에 축방향으로 가장 근접한 제1 리세스 행(56), 즉 축방향으로 최전방인 리세스 행이 정확히 하나의 리세스(50)를 포함할 수 있다. 도 6을 다시 참조하면, 컷팅 엣지(26)에 축방향으로 가장 근접한 제1 리세스 행(56)은, 컷팅 부분 축(A)에 걸쳐지는(straddle) 단일 리세스(50)를 가진다. 제1 리세스 행(56) 이외의 각각의 리세스 행(58, 60, 84)이 정확하게 2개의 리세스(50)를 포함할 수 있다. 컷팅 부분 축(A)을 따른 방향으로, 인접한 리세스 행들(54, 56, 58, 60, 84)의 쌍들 사이의 리세스 행 거리(D1, D2)가 후방 방향(DR)으로 증가될 수 있고, 그에 따라 도 8에서, D2 > D1이 될 수 있다. 컷팅 부분 축(A)에 수직인 방향으로, 제3 리세스 행(60) 내의 리세스(50)가 제2 리세스 행(58) 내의 리세스(50) 보다 서로로부터 더 이격될 수 있다.
도 5 및 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 컷팅 부분 축(A)의 적어도 하나의 측부 상의 각각의 리세스 행(54, 56, 58, 60, 84) 내의 최외측 리세스(50)가, 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때, 직선형 경로(P)를 따라서 놓일 수 있다. 단일 리세스(50) 만을 가지는 리세스 행(54)에서, 단일 리세스(50)가 최외측 리세스(50)이다. 상세한 설명 및 청구항 전반을 통해서 "최외측"이라는 용어를 사용한 것은, 각각, 도 5 및 6에서, 컷팅 부분 축(A)으로부터 멀리, 컷팅 부분 축(A)에 수직인 방향을 따른 상대적인 위치를 지칭한다는 것을 이해하여야 할 것이다. 직선형 경로(P) 및 컷팅 엣지(26)가 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때 평행할 수 있다.
본원의 청구 대상의 일부 실시예에 따라서, 복수의 리세스(50)의 각각이 실질적으로 원뿔대-구형일 수 있다.
도 8을 다시 참조하면, 복수의 돌출부(52, 72)는 컷팅 엣지(26)의 전방 부분(25)으로부터 후방 방향(DR)으로 높이가 증가하는 패턴을 따른다. 높이는, 최저 높이 돌출부 아래에 위치된 임의의 제2 평면(P2)으로부터 상향 방향(DU)으로 측정된다.
본원의 청구 대상의 일부 실시예에 따라서, 복수의 돌출부(52)가 돌출부 행(62, 66, 68, 80)으로 정렬될 수 있다. 각각의 돌출부 행(62, 66, 68, 80)은, 컷팅 부분 축(A)에 수직인 돌출부 평면(PP)에서 연장할 수 있다. 제1 돌출부 행(66)의 각각의 돌출부(52)는, 제1 돌출부 행(66) 보다 컷팅 엣지(26)로부터 축방향으로부터 더 먼, 인접한 제2 돌출부 행(68)의 각각의 돌출부(52)의 제2 돌출부 높이(HE2) 보다 작은 크기의 제1 돌출부 높이(HE1)를 가질 수 있으며, 다시 말해서 HE1 < HE2 이다. 각각의 돌출부 행(62, 66, 68, 80)이 인접한 리세스 행들(54)의 쌍 사이에 위치될 수 있다. 달리 설명하면, 리세스 행(54)은 후방 방향(DR)으로 돌출부 행(62)과 교번된다. 인접한 리세스 행(54) 내의, 컷팅 부분 축(A)의 동일한 측부 상의 2개의 최외측 리세스(50)가 복수의 돌출부(52) 중 하나에 의해서, 적어도 부분적으로, 개재될 수 있다. 컷팅 엣지(26)에 축방향으로 가장 근접한 제1 돌출부 행(66) 즉, 축방향으로 최전방인 돌출부 행이 정확히 하나의 돌출부(52)를 포함할 수 있다. 컷팅 엣지(26)에 축방향으로 가장 근접한 제1 돌출부 행(66) 이외의 각각의 돌출부 행(68, 80)이 정확히 2개의 돌출부(52)를 포함할 수 있다. 최전방 돌출부(72)가 최전방 리세스(74)의 축방향 후방에 위치될 수 있다.
본원의 청구 대상의 일부 실시예에 따라서, 칩-제어 배열체(22)가 정확히 3개의 리세스 행(54, 56, 58, 60, 84)을 포함할 수 있다. 칩-제어 배열체(22)는 정확하게 2개의 돌출부 행(62, 66, 68, 80)을 포함할 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 칩-제어 배열체(22)는, 후방 방향(DR)으로 최전방 돌출부(72)로부터 축방향으로 연장하는 축방향 릿지(76)를 포함할 수 있다. 칩-제어 배열체(22)는, 축방향 릿지(76)의 후방 부분을 향해서 제2 최전방 돌출부 행(80) 내의 각각의 최외측 돌출부(52)로부터 연장하는 2개의 중심 볼록 릿지(78)를 포함할 수 있다. 2개의 중심 볼록 릿지(78)가 컷팅 부분 축(A)에 대체로 수직인 방향으로 연장할 수 있다. 칩-제어 배열체(22)는, 전방 방향(DF)으로 연장하고 최후방 리세스 행(84) 내의 최외측 리세스들(50) 사이에 위치되는 세장형 노우즈(82)를 포함할 수 있다. 칩-제어 배열체(22)는, 각각, 제2 최전방 돌출부 행(80) 내의 각각의 최외측 돌출부(52)와 세장형 노우즈(82)의 전방 부분 사이에서 연장하는 2개의 횡단방향 볼록 릿지(86)를 포함할 수 있다. 칩-제어 배열체(22)는, 대체로 전방 방향(DF)으로 대면하고 외후방 리세스 행(84)의 후방에 위치되는, 상향 연장하는, 경사진 표면(88)을 포함할 수 있다. 컷팅 부분의 평면에서 볼 때, 칩-제어 배열체(22)는 컷팅 부분 축(A)을 중심으로 대칭으로 배치될 수 있다.
본원의 청구 대상의 하나의 특징이, 칩-제어 배열체(22)가 나사 컷팅 동작에 대해서 효과적이라는 것임에 주목하여야 한다.
본원의 청구 대상의 다른 특징이, 칩-제어 배열체(22)가 다른 컷팅 깊이들에서 효과적이라는 것임에 더 주목하여야 한다.
본원의 청구 대상의 다른 특징은, 칩-제어 배열체(22)가 방사상 인피드 컷팅 방법 및 프랭크 인피드 컷팅 방법 모두에 대해서 효과적이라는 것이다.
본원의 청구 대상에 따른 칩-제어 배열체(22)가 희망 칩-제어를 달성하기 위한 부가적인 요소를 갖지 않을 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
달리 설명하면, 본원의 청구 대상에 따른 칩-제어 배열체는 a) 컷팅 엣지(26)의 전방 부분(25)으로부터 후방 방향(DR)으로 깊이가 증가하는 패턴을 따르는 레이크 표면(28) 내로 하향 연장하는 복수의 리세스(50); 및 b) 컷팅 엣지(26)의 전방 부분(25)으로부터 후방 방향(DR)으로 높이가 증가하는 패턴을 따르는 레이크 표면(28)으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부(52) 만을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 칩-제어 배열체가 임의의 부가적인 리세스 및/또는 돌출부를 갖지 않을 수 있다.
비록 특정 정도의 상세한 사항까지 본원의 청구 대상을 설명하였지만, 이하에서 청구된 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고도, 여러 가지 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.

Claims (29)

  1. 컷팅 삽입체(20)이며,
    전방 대 후방 방향(DF, DR)을 형성하는 컷팅 부분 축(A)을 가지는 컷팅 부분(24)으로서, 컷팅 부분(24)이 레이크 표면(28)과 릴리프 표면(30)의 교차부에 형성되는 컷팅 엣지(26)를 포함하고, 컷팅 엣지(26)가 전방 부분(25)을 가지는, 컷팅 부분(24); 및
    레이크 표면(28)에 위치되는 칩-제어 배열체(22)를 포함하고;
    칩-제어 배열체(22)는:
    레이크 표면(28) 내로 하향 연장하는 복수의 리세스(50, 74); 및
    레이크 표면(28)으로부터 상향 연장하는 복수의 돌출부(52, 72)를 포함하고,
    복수의 리세스(50, 74)는 컷팅 엣지(26)의 전방 부분으로부터 후방 방향(DR)으로 깊이가 증가하는 패턴을 따르고; 그리고
    복수의 돌출부(52, 72)는 컷팅 엣지(26)의 전방 부분으로부터 후방 방향(DR)으로 높이가 증가하는 패턴을 따르는, 컷팅 삽입체(20).
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 리세스(50, 74)는 리세스 행(54, 56, 58, 60, 84) 내에 배열되고, 각각의 리세스 행(54)은, 컷팅 부분 축(A)에 수직인 리세스 평면(PR) 내에서 연장하고; 그리고
    제1 리세스 행(56)의 각각의 리세스(50, 74)는, 제1 리세스 행(56) 보다 컷팅 엣지(26)로부터 축방향으로부터 더 먼, 인접한 제2 리세스 행(58)의 각각의 리세스(50, 74)의 제2 리세스 깊이(DE2) 보다 작은 크기의 제1 리세스 깊이(DE1)를 가지는, 컷팅 삽입체(20).
  3. 제2항에 있어서,
    컷팅 엣지(26)에 축방향으로 가장 근접한 제1 리세스 행(56)은 정확히 하나의 리세스(50)를 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  4. 제3항에 있어서,
    제1 리세스 행(56) 이외의 각각의 리세스 행(58, 60, 84)은 정확하게 2개의 리세스(50)를 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  5. 제2항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는 정확히 3개의 리세스 행(54, 56, 58, 60, 84)을 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  6. 제2항에 있어서,
    인접한 리세스 행들(54, 56, 58, 60, 84)의 쌍들 사이의 리세스 행 거리(D1, D2)가 후방 방향(DR)으로 증가되는, 컷팅 삽입체(20).
  7. 제2항에 있어서,
    제3 리세스 행(60) 내의 리세스(50)는 제2 리세스 행(58) 내의 리세스(50) 보다 서로로부터 더 이격되고, 제3 리세스 행(60)은, 제2 리세스 행(56) 보다 컷팅 엣지(26)로부터 축방향으로 더 멀고 제2 리세스 행(56)에 인접하는, 컷팅 삽입체(20).
  8. 제2항에 있어서,
    컷팅 부분 축(A)의 적어도 하나의 측부 상에서, 각각의 리세스 행(54, 56, 58, 60, 84) 내의 최외측 리세스(50)는, 컷팅 부분(24)에서 볼 때, 직선형 경로(P)를 따라서 놓이는, 컷팅 삽입체(20).
  9. 제8항에 있어서,
    직선형 경로(P) 및 컷팅 엣지(26)가, 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때, 평행한, 컷팅 삽입체(20).
  10. 제1항에 있어서,
    복수의 리세스(50)의 각각은 실질적으로 원뿔대-구형인, 컷팅 삽입체(20).
  11. 제2항에 있어서,
    제2 리세스 행(58)은 컷팅 엣지(26)의 최후방 부분의 전방에 위치되는, 컷팅 삽입체(20).
  12. 제1항에 있어서,
    컷팅 엣지(26)는 교차부에서 모서리 컷팅 엣지(42)를 가지는 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)를 포함하고, 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)는, 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때, 컷팅 부분 축(A)에 대해서 횡단방향적인, 컷팅 삽입체(20).
  13. 제12항에 있어서,
    컷팅 엣지(26)는, 제1 및 제2 측부 컷팅 엣지(38, 40)로부터 각각 연장하고 그 사이에 둔각의 외각을 형성하고 컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때 컷팅 부분 축(A)에 대해서 실질적으로 수직인 제1 및 제2 측방향 컷팅 엣지(44, 46)를 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  14. 제2항에 있어서,
    복수의 돌출부(52)는 돌출부 행(62, 66, 68, 80)으로 배열되고, 각각의 돌출부 행(62, 66, 68, 80)은 컷팅 부분 축(A)에 수직인 돌출부 평면(PP)에서 연장하고, 제1 돌출부 행(66)의 각각의 돌출부(52, 72)는, 제1 돌출부 행(66) 보다 컷팅 엣지(26)로부터 축방향으로부터 더 먼, 인접한 제2 돌출부 행(68)의 각각의 돌출부(52, 72)의 제2 돌출부 높이(HE2) 보다 작은 크기의 제1 돌출부 높이(HE1)를 가지는, 컷팅 삽입체(20).
  15. 제14항에 있어서,
    각각의 돌출부 행(62, 66, 68, 80)은 인접한 리세스 행들(54)의 쌍 사이에 위치되는, 컷팅 삽입체(20).
  16. 제15항에 있어서,
    인접한 리세스 행들(54) 내의 컷팅 부분 축(A)의 동일한 측부 상의 2개의 최외측 리세스(50)는, 복수의 돌출부(52) 중 하나에 의해서, 적어도 부분적으로, 개재되는, 컷팅 삽입체(20).
  17. 제14항에 있어서,
    컷팅 엣지(26)에 축방향으로 가장 근접한 제1 돌출부 행(66)은 정확히 하나의 돌출부(52)를 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  18. 제17항에 있어서,
    제1 돌출부 행(66) 이외의 각각의 돌출부 행(68, 80)은 정확히 2개의 돌출부(52)를 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  19. 제14항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는 정확히 2개의 돌출부 행(62, 66, 68, 80)을 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  20. 제14항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는 후방 방향(DR)을 따라서 최전방의 돌출부(72)로부터 축방향으로 연장하는 축방향 릿지(76)를 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  21. 제20항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는 제2 최전방 돌출부 행(80) 내의 각각의 최외측 돌출부(52)로부터 축방향 릿지(76)의 후방 부분까지 각각 연장하는 2개의 중심 볼록 릿지(78)를 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  22. 제14항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는, 전방 방향(DF)으로 연장하고 최후방 리세스 행(84) 내의 최외측 리세스들(50) 사이에 위치되는 세장형 노우즈(82)를 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  23. 제22항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는, 각각, 제2 최전방 돌출부 행(80) 내의 각각의 최외측 돌출부(52)와 세장형 노우즈(82)의 전방 부분 사이에서 연장하는, 2개의 횡단방향 볼록 릿지(86)를 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  24. 제1항에 있어서,
    최전방 돌출부(72)는 최전방 리세스(74)의 축방향 후방에 위치되는, 컷팅 삽입체(20).
  25. 제1항에 있어서,
    칩-제어 배열체(22)는, 상향으로 연장하고 대체로 전방 방향(DF)으로 대면하며, 최후방 리세스 행(84)의 후방에 위치되는, 경사진 표면(88)을 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  26. 제1항에 있어서,
    컷팅 엣지(26)와 칩-제어 배열체(22) 사이에서 하향 연장하는 칩 편향 표면(48)을 더 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
  27. 제1항에 있어서,
    컷팅 부분(24)의 평면에서 볼 때, 칩-제어 배열체(22)는 컷팅 부분 축(A)을 중심으로 대칭으로 배치되는, 컷팅 삽입체(20).
  28. 제1항에 있어서,
    컷팅 삽입체 축(I)을 가지고,
    컷팅 삽입체(20) 주위에서 둘레방향으로 연장하는 삽입체 둘레 표면(34)에 의해서 연결된 삽입체 제1 및 제2 측부(32A, 32B)를 포함하고,
    컷팅 엣지(26)는 삽입체 둘레 표면(34) 상에 위치되고, 삽입체 제1 측부(32A)와 삽입체 제2 측부(32B)로부터 이격되고 그 사이에서 연장하는, 컷팅 삽입체(20).
  29. 제28항에 있어서,
    정확히 5개의 컷팅 엣지(26A, 26B, 26C, 26D, 26E)를 포함하는, 컷팅 삽입체(20).
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