KR20160096129A - 도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 절삭 인서트 - Google Patents

도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 절삭 인서트 Download PDF

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Abstract

절삭 인서트는 절삭 인서트를 공구에 고정시키기 위한 도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는다. 절삭 인서트의 슬립 방지 배열체는 각각이 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 도브테일 각도를 형성하는 도브테일 부분을 갖는 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면을 포함한다. 도브테일 부분은 절삭 인서트의 절삭 에지 기하학적형상에 관계되는 하나 이상의 기하학적 특징부를 가지도록 구성된다.

Description

도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 절삭 인서트{CUTTING INSERT HAVING A DOVETAIL ANTI-SLIP ARRANGEMENT}
본 출원의 주제는 절삭 인서트를 기계 공구에 고정시키기 위한 도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 절삭 인서트에 관한 것이다.
공구에서의 절삭 인서트의 정확한 위치설정은 고정밀 기계가공을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 절삭 인서트는 대개 기계가공 동작 동안 높은 힘에 노출되고, 이는 절삭 인서트를 보유지지하고 있는 기계 공구에 대한 절삭 인서트의 배향의 변위 또는 변화를 유발할 수 있다.
US 4,335,983은 그 참고물의 도 6에 도시된 바와 같이 경사진 측부 표면(22, 23)을 갖는 절삭 인서트(5)를 개시한다. 절삭 인서트(5)는 그 다른 경사진 측부 표면(25)에 적용되는 편향력에 의해 제자리에 클램핑된다.
US 5,746,549는 "스냅-작용 로킹 수단"을 갖는 절삭 인서트를 개시한다. 절삭 인서트는 인서트 기부 표면으로부터 하방으로 연장되는 돌기("돌출부(23)")를 갖고, 돌기는 로킹 요소 또는 부재(29)에 결합가능한 "로크 표면(27)"을 갖는다. 공구는 또한 로킹 요소(29)에 의해 적용되는 장력에 대해 퇴출력을 적용하기 위한 퇴출 요소(39)를 포함할 수 있다. 돌기를 도시하는 다른 공보는 EP 1 753 576이다.
본 발명의 목적은 도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 새롭고 향상된 절삭 인서트 및/또는 공구를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제의 제1 양태에 따르면, 절삭 인서트의 인서트 기부 표면에 인접하는 인서트 도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 절삭 인서트가 제공된다.
본 출원의 주제의 추가적인 양태에 따르면, 인서트 주연 표면에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면, 및 인서트 기부 표면에 인접하며 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면을 포함하는 인서트 도브테일 슬립-방지 배열체를 포함하는 절삭 인서트가 제공되며; 제1 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제1 도브테일 각도를 형성하는 제1 도브테일 부분을 포함하고; 제2 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제2 도브테일 각도를 형성하는 제2 도브테일 부분을 포함하고; 제3 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제3 도브테일 각도를 형성하는 제3 도브테일 부분을 포함하고; 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 제1 도브테일 부분은 제2 도브테일 부분과 평행하지 않고; 절삭 인서트는 중실 구조를 갖는다.
본 출원의 모든 슬립-방지 배열체(인서트 또는 공구)는 이른바 "도브테일" 슬립-방지 배열체, 즉 연관된 기부 표면과 예각인 도브테일 각도를 형성하는 비-평형 도브테일 부분을 포함하는 배열체라는 것을 유의하라. 간결성을 위해, "슬립-방지 배열체"라는 단어는 이후에서는 앞쪽의 "도브테일"이라는 단어 없이 나타날 수 있지만 동일한 의미를 갖는 것으로서 해석되어야 한다. 마찬가지로, 간결성을 위해, "슬립-방지 배열체"라는 단어는, 문맥이 하나 또는 다른 것의 슬립-방지 배열체를 명확하게 지칭한다면, 이하에서는 앞쪽의 "인서트" 또는 "공구"라는 단어 없이 나타날 수 있다.
기부 표면에 수직인 모습은 단면도일 수도 있고 대안적으로는 인서트 기부 표면의 중심에 대해 직각으로 그리고 그것을 통해 연장되는 인서트 중앙 축을 따르는 모습일 수 있다는 것을 또한 유의하라.
본 출원의 주제의 또 다른 양태에 따르면, 인서트 주연 표면에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면, 인서트 기부 표면으로부터 연장되고 인서트 기부 표면에 의해 둘러싸이며 인서트 주연 표면으로부터 이격되는 돌기, 및 돌기에 형성된 도브테일 슬립-방지 배열체를 포함하는 절삭 인서트가 제공되고; 도브테일 슬립-방지 배열체는 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 도브테일 각도를 각각 형성하는 제1, 제2 및 제3 도브테일 부분을 각각 포함하는 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면을 포함하고; 적어도 제1 및 제2 도브테일 부분은 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 서로 평행하지 않다.
본 출원의 주제의 다른 양태에 따르면, 인서트 주연 표면에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면, 및 인서트 기부 표면에 인접하고 적어도 세 개의 인서트 접합 표면을 포함하는 인서트 도브테일 슬립-방지 배열체를 포함하는 절삭 인서트가 제공되고; 제1 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제1 인서트 도브테일 각도를 형성하는 제1 인서트 도브테일 부분을 포함하고; 제2 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제2 인서트 도브테일 각도를 형성하는 제2 인서트 도브테일 부분을 포함하고; 제3 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제3 인서트 도브테일 각도를 형성하는 제3 인서트 도브테일 부분을 포함하며; 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제3 인서트 접합 표면은 제1 및 제2 인서트 접합 표면이 모이는 위치의 반대측 방향을 향한다.
본 출원의 주제의 다른 양태에 따르면, 공구의 공구 기부 표면에 인접하는 공구 도브테일 슬립-방지 배열체를 갖는 공구가 제공된다.
본 출원의 주제의 또 다른 양태에 따르면, 공구 기부 표면에 수직인 모습에서 공구 주연 영역에 근접할수록 서로를 향해 모이는 제1 및 제2 공구 접합 표면을 갖는 공구가 제공된다.
본 출원의 주제의 추가적인 양태에 따르면, 전-후 방향을 형성하는 회전 축을 갖고, 공구 절삭 단부; 공구 절삭 단부로부터 후방으로 연장되는 공구 주연 표면; 공구 절삭 단부에 인접하는 인서트 시팅 영역; 및 인서트 시팅 영역의 대향 측들에 위치되는 공구 내측 및 주연 영역을 포함하는 공구가 제공되고; 공구 주연 영역은 공구 절삭 단부 및/또는 공구 주연 표면을 따라 연장되고; 인서트 시팅 영역은 공구 기부 표면, 공구 기부 표면으로부터 공구 안으로 오목해지고 적어도 부분적으로 그에 의해 둘러싸이는 시팅 리세스, 및 제1 및 제2 공구 접합 표면을 포함하고; 제1 공구 접합 표면은 공구 기부 표면과 내각이며 예각인 제1 공구 도브테일 각도를 형성하는 제1 공구 도브테일 부분을 포함하고; 제2 공구 접합 표면은 공구 기부 표면과 내각이며 예각인 제2 공구 도브테일 각도를 형성하는 제2 공구 도브테일 부분을 포함하고; 공구 기부 표면에 수직인 모습에서 제1 공구 도브테일 부분은 제2 공구 도브테일 부분과 평행하지 않으며; 공구에는 추가로 제1 단부에서 시팅 리세스로 개방되고 그로부터 공구 내측으로 연장되는 클램프 구멍 존재한다.
본 출원의 주제의 다른 양태에 따르면, 공구 주연 표면으로 개방되는 나사 구멍 및 나사 구멍과 교차하며 공구 주연 영역을 향해 지향되는 클램프 구멍을 포함하는 공구가 제공된다.
본 출원의 주제의 추가적인 양태에 따르면, 공구 절삭 단부; 공구 절삭 단부로부터 후방으로 연장되는 공구 주연 표면; 공구 절삭 단부에 인접하는 인서트 시팅 영역; 인서트 시팅 영역의 대향 측들에 위치되는 공구 내측 및 주연 영역을 포함하는 공구가 제공되고, 공구 주연 영역은 공구 절삭 단부 및/또는 공구 주연 표면을 따라 연장되고; 나사 구멍은 제1 단부에서 공구 주연 표면으로 개방되고 공구 내측 영역 안으로 연장되고; 클램프 구멍은 제1 단부에서 인서트 시팅 영역으로 그리고 제2 단부에서 나사 구멍으로 개방되고, 클램프 구멍의 중심을 통해 그리고 공구 주연 영역을 향해 연장되는 클램프 구멍 축을 갖고; 인서트 시팅 영역은 공구 기부 표면, 및 공구 기부 표면에 수직인 모습에서 공구 주연 영역에 근접할수록 서로를 향해 모이는 제1 및 제2 공구 접합 표면을 포함한다.
본 출원의 주제의 또 다른 양태에 따르면, 상기 양태 중 임의의 것에 따른 공구로서, 클램프 및 클램프를 이동시키도록 구성되는 나사를 더 포함하는 공구가 제공된다.
본 출원의 주제의 추가적인 양태에 따르면, 공구, 나사 및 클램프를 포함하는 공구가 제공되고; 공구는 제1 단부에서 공구 주연 표면으로 개방되고 공구 안으로 연장되는 나사 구멍, 및 제1 단부에서 인서트 시팅 영역으로 개방되고 제2 단부에서 나사 구멍로 개방되는 클램프 구멍을 포함하고; 나사는 나사 구멍에 위치되고; 클램프는 클램프 구멍에 위치되고; 나사는 액추에이터 부분, 확장 부분 및 확장 부분보다 얇고 액추에이터 부분과 확장 부분 사이에 위치되는 중앙 부분을 포함하고, 나사의 액추에이터 부분은 확장 부분보다 공구 주연 표면에 더 가깝고, 클램프는 확장 부분에 접하고; 공구는 나사가 공구로부터 외향 방향으로 이동될 때 확장 부분과의 그 접합을 통해 클램프를 인서트 시팅 영역을 향해 이동시키도록 구성된다.
이하에서 더 상세해지는 바와 같이, 절삭 인서트의 도브테일 슬립-방지 배열체는 대응하는 공구 도브테일 슬립-방지 배열체 표면을 갖는 공구와 함께 사용되도록 구성되는 표면을 가질 수 있다.
본 출원의 주제의 다른 양태에 따르면, 상기 양태 중 어느 하나에 따른 공구 및 상기 양태 중 어느 하나에 다른 절삭 인서트를 포함하는 공구 조립체가 제공된다.
더 구체적으로는, 공구 조립체는 상기 양태 중 어느 하나에 따른 절삭 인서트; 상기 양태 중 어느 하나에 따른 공구; 및 클램프 구멍 내에 위치되는 클램프를 포함할 수 있고; 절삭 인서트는 제1 공구 접합 표면에 접합하는 제1 인서트 접합 표면; 제2 공구 접합 표면에 접합하는 제2 인서트 접합 표면; 제3 인서트 접합 표면에 접합하는 클램프; 및 공구 기부 표면에 접합하는 인서트 기부 표면에 의해서만 공구의 인서트 시팅 영역에 장착된다.
본 출원의 주제의 또 다른 양태에 따르면, 절삭 인서트를 공구에 클램핑하는 방법이 제공되고, 이들 각각은 상기 양태 중 하나에 따른 구조를 갖는다.
이하의 장점 중 하나 이상이 인서트 기부 표면에 인접하여 형성되는 인서트 도브테일 슬립-방지 배열체에 의해 달성될 수 있다:
- 인서트 측부 표면은 클램핑 기능과 독립적일 수 있다. 달리 설명하면, 인서트 측부 표면은 공구의 모든 표면으로부터 이격되도록 구성(크기설정 및/또는 배향)될 수 있다. 역시 달리 설명하면, 인서트 측부 표면은 공구와의 접촉이 없도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 공구 도브테일 슬립-방지 배열체(단일-크기설정 도브테일 슬립-방지 배열체에 대응)를 갖는 단일 공구가 상이한 형상 및/또는 크기설정 절삭 인서트를 유지하도록 구성될 수 있다(즉, 인서트의 측부 표면은 상이한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다). 대비하여, US 4,335,983에 개시된 공구는 특정 주연 형상의 인서트를 사용하도록 보다 억제된다(도브테일 측부 표면(22, 23)에 접촉하도록 구성되는 공구의 표면 및 나아가 그 절삭 인서트의 후방 측부 표면(25)이 미리결정된 위치에서 절삭 인서트에 접촉하도록 구성되기 때문).
- 절삭 인서트의 인서트 상단 표면은 클램핑 기능과 독립적일 수 있다(예를 들어, 인서트 상단 표면은 돌출 나사 헤드, 나사 구멍에 인접하는 외향 돌출 부분, 또는 클램핑 조를 수용하도록 설계된 구조부를 갖지 않을 수 있다). 결과적으로, 칩은 인서트 상단 표면을 따라 자유롭게 유동하는 것이 허용될 수 있거나 유리한 방식으로 그 유동을 제어하도록 설계될 수 있다.
- 절삭 인서트는 중실 구조를 가질 수 있다(즉, 도브테일 부분은 절삭 인서트가 장착되는 공구에 대한 절삭 인서트의 상방 이동을 억제하도록 구성되기 때문에, 절삭 인서트를 공구에 유지하는데 요구되는 하방력을 제공하도록 구성되는 나사 또는 나사들을 수용하기 위한 비교적 큰 나사 구멍, 또는 복수의 작은 나사 구멍에 대한 요구가 없다). 결과적으로, 절삭 인서트는 고속 기계가공을 위한 알려진 인서트보다 비교적 훨씬 작을 수 있는데(그리고, 결과적으로 더 가벼움), 이는 고속에서 회전될 때 절삭 인서트의 중량과 연관된 큰 힘으로 인해 매우 중요할 수 있다.
- 세 개 이상의 도브테일 부분은 절삭 인서트가 3회 이상 인덱싱가능하도록 허용할 있다.
- 인서트 기부 표면에 인접하는(그리고 인서트 기부 표면 그 자체에 의해 구성되지 않는) 도브테일 부분은 클램핑(즉, 인서트 기부 표면에 수직인 방향의) 및 측방 슬립-방지 기능의 양자 모두를 제공할 수 있다.
마찬가지로, 위에서 설명된 특징 중 임의의 것에 의해 절삭 인서트를 유지하도록 구성되는 공구 및/또는 공구 조립체는 하나 이상의 유사한 장점을 달성할 수 있다.
- 공구 포켓 측부 표면은 클램핑 기능과 독립적일 수 있다. 달리 설명하면, 공구 포켓 측부 표면은 절삭 인서트의 모든 표면으로부터 이격되어 유지되도록 구성(크기설정 및/또는 배향)될 수 있다. 또 달리 설명하면, 공구 포켓 측부 표면은 절삭 인서트와의 접촉이 없도록 구성될 수 있다.
- 공구는 오직 공구 기부 표면 및 시팅 리세스에 위치되는 표면을 통해 절삭 인서트와 접촉하도록 구성될 수 있다. 공구의 나머지 부분은 클램핑 기능을 갖는 추가적인 구성과 독립적일 수 있다(예를 들어, 공구는 절삭 인서트에 클램핑력을 직접적으로 적용하도록 구성되는 나사 또는 절삭 인서트에 클램핑력을 직접적으로 적용하도록 구성되는 클램핑 조를 갖지 않을 수 있다).
- 공구 기부 표면 위의 높이에 있는 공구 내측 영역은 클램핑 기능과 독립적일 수 있다(즉, 클램핑 배열체가 공구 주연 표면으로 개방되는 나사 구멍을 통해 접근될 때). 결과적으로, 칩은 인서트 상단 표면 및 인접하는 공구 내측 영역을 따라 자유롭게 유동하는 것이 허용될 수 있다.
- 공구는 원심력을 사용하여 인서트를 더 클램핑하도록 구성될 수 있다(즉, 회전 동안에, 그리고 클램핑 배열체가 공구 주연 표면으로 개방되는 나사 구멍을 통해 접근되고 나사는 나사를 공구로부터 인출할 때 인서트를 클램핑하도록 설계되는 경우에).
- 공구는 절삭 방향으로 클램핑력을 제공함으로써 절삭 인서트를 클램핑하기 위한 여분의 안정성을 제공할 수 있다.
- 공구는 절삭 인서트 및/또는 클램프의 상방 변위를 방지할 수 있다(클램프의 일부가 공구에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 덮이는 경우, 달리 설명하면 클램프가 부분적으로 공구의 내측에 있는 경우).
- 공구 기부 표면에 인접하는(공구 기부 표면 그 자체에 의해 구성되지 않는) 도브테일 부분은 클램핑(즉, 공구 기부 표면에 수직인 방향으로) 및 측방 슬립-방지 기능의 양자 모두를 제공할 수 있다.
도브테일 부분을 갖는 배열체의 생산은 다소 복잡하지만(나사 구멍 및 나사의 비교적 간단한/저렴한 구성에 비해), 위 장점 중 적어도 하나 또는 이들의 조합이 이러한 단점을 상쇄시킬 수 있는 것으로 생각된다).
중실 구조를 갖는 절삭 인서트에 관한 위 장점과 관련하여, 이러한 장점은 절삭 인서트의 비교적 작은 관통-구멍과 어느 정도까지 공존할 수 있다. 상세히 설명하면, 중실 구조를 가지며 어떠한 관통-구멍도 없는 절삭 인서트는 어떻든 간에 이론적으로 관통-구멍이 형성된 절삭 인서트보다 구조적으로 강하다. 본 출원의 도브테일 슬립-방지 배열체는, 일반적인 관통-구멍/나사 클램핑 배열체와 대비하여, 절삭 인서트의 도브테일 부분을 통해 절삭 인서트에 하방 클램핑력을 제공하지만, 절삭 인서트는 여전히 중실 구조를 가질 수 있으며 예를 들어 절삭 인서트의 구조를 지나치게 약화시키지 않으면서 코팅을 위한 작은 관통-구멍을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 중실 구조를 가지며 관통-구멍을 갖지 않는 절삭 인서트는 그 구조적 강도와 관련하여 유리하지만, 비교적 작은 관통-구멍을 갖는 중실 인서트는 예를 들어 코팅 목적을 위해 유리할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 절삭 인서트를 불필요하게 약화시키는 것을 회피하기 위해서, 이러한 관통-구멍은 가능한 작아야 한다. 따라서, 명세서 및 청구항의 목적을 위해, "중실 구조"를 갖는 것으로 규정되어 있는 절삭 인서트는 3mm의 직경을 갖는 관통-구멍(또는 동등한 부피를 갖는 비원형 구멍)을 여전히 포함할 수 있다. 달리 설명하면, 중실 구조를 갖는 절삭 인서트는 3mm 이상의 직경을 갖는 관통 구멍(또는 동등한 부피를 갖는 비원형 구멍)을 갖지 않는다. 바람직하게, 이러한 관통-구멍은 2mm 이하, 더 바람직하게는 심지어 1mm 이하(또는 동등한 부피를 갖는 비원형 구멍)이어야 한다. 절삭 인서트의 가장 구조적으로 강한 실시형태는 "관통-구멍을 갖지 않는" 것으로서 추가로 규정될 수 있고, 이는 절삭 인서트가 어떠한 직경의 관통-구멍도 갖지 않는다는 것을 의미한다는 것이 이해될 것이다. 대부분의 절삭 인서트는 작업물에 대한 수천 또는 심지어 수백만 회의 충격을 견디기 위해 요구되는 하방 클램핑력을 제공하기 위해 관통-구멍을 포함한다는 사실에도 불구하고(특히 밀링 용례에서), 위 장점 중 적어도 하나 또는 이들의 조합은 이러한 단점을 상쇄시킬 수 있는 것으로 생각된다.
고속 기계가공에 관한 상기 장점과 관련하여, 고속 공구는 마찰 로크가 회전 동안 원심력을 견디기에 불충분한 동작을 위해 구성되는 것으로서 규정될 수 있다는 것을 유의하라. 추가적인 상세한 설명은 ISO 15641에서 찾을 수 있다. 이러한 공구는 연질 금속, 특히 알루미늄과 같은 재료를 기계가공하는데 특히 유리할 수 있다.
공구 기부 표면을 따른 절삭 인서트의 슬립에 관한 위에서 언급한 장점과 관련하여, 이러한 슬립은 회전 및/또는 병진 운동을 포함할 수 있다는 것을 유의하라. 바람직하게 방지되는 슬립은 가시적 슬립인데, 즉 공구 및/또는 절삭 인서트의 가시적인 상대적 운동을 허용하는 공구 및/또는 절삭 인서트 충분한 구조적 공차가 있을 수 있고, 이는 클램프가 절삭 인서트를 적절하게 위치시킬 수 있게 한다. 그러나, 슬립은 또한 비가지적 슬립, 즉 극도로 작은 슬립일 수 있는데, 따라서 슬립은 확대 없이는 볼 수 없지만 절삭 동작 동안 발생할 수 있다.
본 출원의 도브테일 슬립-방지 배열체는 기부 표면에 수직인 클램핑 기능뿐만 아니라 측방 슬립-방지 기능을 제공하도록 구성되기 때문에 - 이러한 슬립은 특히 절삭 인서트의 적어도 하나의 절삭 에지에 대한 절삭력에 의해 유발되는 것이다-, 슬립-방지 배열체는 유리하게는 절삭 인서트의 절삭 에지 기하학적형상에 관한 기하학적 특징부를 갖도록 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 기하학적 특징부의 일부 비제한적 예는 도브테일 부분 길이, 배향 또는 위치 중 하나 이상, 또는 예를 들어 절삭 에지의 절삭 에지 부분의 수에 관한 도브테일 부분의 수일 수 있다. 이하의 유리한 힘 분배에 대한 언급은 고속 기계가공 동작에 특히 적절하다는 것이 이해될 것이다.
대칭적으로 배치된 도브테일 부분을 갖는 절삭 인서트는 비대칭 절삭력을 받을 때 불리한 것으로 고려될 수 있지만, 위 장점 중 적어도 하나 또는 이들의 조합은 이러한 단점을 상쇄시킬 수 있을 것으로 생각된다.
상기의 것은 개요이며 상기 양태 중 임의의 것은 이하에 설명되는 특징 중 임의의 것을 더 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 구체적으로, 이하의 특징은 단독으로 또는 조합되어 상기 양태 중 임의의 것에 적용가능할 수 있다:
i. 절삭 인서트는 인서트 주연 표면에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면을 포함할 수 있다.
ii. 절삭 에지는 인서트 상단 표면과 인서트 주연 표면의 교차부를 따라 형성될 수 있다. 절삭 에지가 인서트 상단 표면과 인서트 주연 표면의 전체 교차부를 따라 연장될 수 있다.
iii. 절삭 에지는, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 직선형 부분을 연결하는 코너 에지 부분을 포함할 수 있다. 더 정확하게는, 코너 에지 부분으로부터 연장될 수 있는 제1 및 제2 절삭 에지 부분이 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 직선형일 수 있다.
iv. 절삭 인서트는 단일 측부 절삭 인서트일 수 있다. 예를 들어, 절삭 인서트가 오직 인서트 상단 표면과 인서트 주연 표면의 교차부를 따르는 절삭 에지를 포함할 수 있다.
v. 절삭 에지가 코너 에지 부분의 상이한 측부로부터 연장되는 제1 및 제2 절삭 에지 부분을 포함할 수 있다. 제1 절삭 에지 부분은 그 제2 절삭 에지 부분보다 길 수 있다. 제1 절삭 에지 부분은, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 인서트 도브테일 부분과 30° 이하의 각도를 형성할 수 있다. 제1 절삭 에지 부분 및 제1 도브테일 부분이 평행한 구성에 접근함에 따라, 절삭 인서트에 의해 더 우수한 힘 분배가 제공될 수 있다는 것을 알았다. 따라서, 제1 절삭 에지 부분 및 제1 인서트 도브테일 부분은 15° 이하의 각도를 형성하는 것이 바람직하다.
vi. 절삭 에지는 하나 이상의 주 절삭 에지 부분을 포함할 수 있다. 주 절삭 에지 부분은 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 인서트의 최장 직선형 절삭 에지이다(동일한 길이의 복수의 주 절삭 에지 부분이 있을 수 있다).
vii. 절삭 인서트는 도일한 수의 직선형 인서트 도브테일 부분(즉, "직선형"이라는 단어는 코너 도브테일 부분을 제외한다) 및 주 절삭 에지 부분을 포함할 수 있다.
viii. 절삭 인서트는 인접하는 직선형 인서트 도브테일 부분과 평행한 적어도 하나의 주 절삭 에지 부분을 포함할 수 있다. 모든 주 절삭 에지 부분은 인접 직선형 인서트 도브테일 부분과 평행할 수 있다.
ix. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 절삭 인서트는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면의 중심을 통해 연장되는 인서트 중앙 축을 중심으로 360°를 주 절삭 에지 부분의 수로 나눈 것과 동일한 회전 대칭성을 가질 수 있다(예를 들어, 아래 도시된 예에서 절삭 인서트는 인서트 중앙 축을 중심으로 120°의 회전 대칭성을 갖는다). 절삭 인서트는 오직 360°를 주 절삭 에지 부분의 수로 나눈 것과 동일한 각도의 회전 대칭성을 가질 수 있다.
x. 절삭 인서트는 인덱싱가능할 수 있다. 각각의 인덱싱된 위치는 동일한 도브테일 부분을 사용할 수 있다. 절삭 인서트가 그 다수의 인덱싱된 위치와 상이한 다수의 절삭 에지 부분을 가질 수 있다. 예를 들어, 세 개의 인덱싱된 위치를 갖도록 구성되는 삼각형 형상 절삭 인서트는 여섯 개의 절삭 에지 부분을 가질 수 있다(예를 들어, 제1 부 절삭 에지 부분은 제1 부 절삭 에지 부분보다 긴 제1 주 절삭 에지 부분과 공통의 제1 코너 에지 부분을 공유하고, 제2 부 절삭 에지 부분은 제2 부 절삭 에지 부분보다 긴 제2 주 절삭 에지 부분과 공통의 제2 코너 에지를 공유하며, 제3 부 절삭 에지 부분은 제3 부 절삭 에지 부분보다 긴 제3 주 절삭 에지 부분과 공통의 제3 코너 에지를 공유한다). 이러한 예에서, 절삭 인서트는 제1 부 및 주 절삭 에지 부분을 사용하여 제1 인덱싱된 위치에서, 제2 부 및 주 절삭 에지 부분을 사용하여 제2 위치에서, 그리고 제3 부 및 주 절삭 에지 부분을 사용하여 제3 위치에서 기계가공하도록 구성될 수 있다. 대칭적 슬립-방지 배열체는 절삭 인서트를 3회 이상 인덱싱가능하도록 구성하는데 유리할 수 있다.
xi. 절삭 에지는 하나 이상의 나선형 형상 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게, 절삭 에지의 주 및 부 절삭 에지 부분은 모두 나선형으로 형성된다. 이는 예를 들어 알루미늄의 고속 기계가공에 유리할 수 있다.
xii. 절삭 인서트는 인서트 상단 표면에 수직인 모습에서 삼각형 형상을 가질 수 있다.
xiii. 인서트 상단 표면은 경사면으로서 구성될 수 있다.
xiv. 인서트 주연 표면은 여유면으로서 구성될 수 있다.
xv. 절삭 인서트 및/또는 공구의 기부 표면은 평평할 수 있다.
xvi. 공구 슬립-방지 배열체는 제1 및 제2 공구 접합 표면을 포함할 수 있다. 공구 슬립-방지 배열체는 정확히 두 개의 접합 표면, 즉 제1 및 제2 공구 접합 표면을 포함할 수 있다. 공구 슬립-방지 배열체는 액추에이터 표면을 포함할 수 있다. 공구 슬립-방지 배열체는 정확히 하나의 액추에이터 표면을 포함할 수 있다.
xvii. 인서트 슬립-방지 배열체는 정확히 세 개의 접합 표면을 포함할 수 있다.
xviii. 공구 및/또는 절삭 인서트의 제1 및 제2 접합 표면은 각각의 기부 표면에 수직인 모습에서 서로 평행하지 않을 수 있다. 제1 및 제2 접합 표면은 부분적으로 또는 바람직하게는 그 전체 길이를 따라 서로를 향해 모일 수 있다. 액추에이터 표면 평면으로부터 더 멀리 위치되는 제1 및 제2 접합 표면의 지점의 다른 쌍보다 액추에이터 표면 평면에 더 가까운 제1 및 제2 접합 표면의 지점의 각 쌍은 상기 다른 지점의 쌍보다 미리결정된 더 큰 크기의 거리를 가질 수 있다. 제1 및 제2 접합 표면의 가장 가까운 지점의 쌍은 액추에이터 표면 평면에 평행하고 미리결정된 거리로 떨어져 있는 각각의 공통 접합 표면 평면 내에 놓일 수 있다. 미리결정된 거리 중 적어도 하나는 액추에이터 표면 평면으로부터 더 이격된 지점의 쌍과 관련되는 다른 미리결정된 거리보다 큰 크기를 갖는다. 공구 또는 인서트 기부 표면의 수직 모습에서, 제1 및 제2 접합 표면은 서로에 대해 180° 미만의 인서트 또는 공구 접합 각도에서 연장될 수 있다. 제1 및 제2 접합 표면은 서로에 대해 예각인 인서트 또는 공구 접합 각도에서 연장될 수 있다. 20° 내지 90°의 인서트 또는 공구 접합 각도가 더 바람직하다. 50° 내지 70°의 범위가 훨씬 더 바람직하다.
xix. 절삭 인서트 또는 공구의 슬립-방지 배열체는 그 기부 표면에 인접할 수 있다. 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면으로부터 인서트 상단 표면으로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
xx. 절삭 인서트의 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 도브테일 각도를 형성하는 인서트 도브테일 부분을 포함할 수 있다.
xxi. 절삭 인서트의 접합 표면, 바람직하게는 각각의 접합 표면은 그 인서트 도브테일 부분을 인서트 기부 표면에 연결하는 오목 형상 연결 부분을 포함할 수 있다. 각각의 오목 형상 연결 부분은 적어도 0.05mm의 반경(RC)을 가질 수 있다. 이러한 반경은 고속 절삭 동작 동안 구조적 강도를 제공하는데 유리할 수 있다. 인서트 도브테일 부분 및 오목 형성 연결 부분은 함께 인서트 기부 표면으로부터 연장되는 돌기의 돌기 접합 리세스를 형성할 수 있다. 일반적으로 말하면, 도브테일 부분이 거기에의 특정 힘 적용을 견디도록 구성되기 때문에, 공동 평면인 비연속적 도브테일 부분도 명세서 및 청구항의 목적을 위한 단일 도브테일 부분으로 고려된다는 것이 이해될 것이다.
xxii. 제1 및 제2 접합 표면의 도브테일 부분은 상향-내향 방향으로 연장될 수 있다. 인서트 도브테일 각도는 기부 표면과 50° 내지 80°의 외부 각도를 형성할 수 있다. 70° 내지 80°의 인서트 도브테일 각도는 유리한 힘 분배를 제공할 수 있다는 것을 알았다.
xxiii. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 절삭 인서트의 도브테일 부분 또는 모든 도브테일 부분은 절삭 인서트로부터 외향으로 향할 수 있다. 상세히 설명하면, 도브테일 부분 또는 부분들은 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 인서트 기부 표면으로부터 더 멀리 있는 그 위의 지점들이 주연 기부 에지의 인접 부분을 향하는 경향이 있는 상태로 경사질 수 있다. 반대로, 공구 기부 표면에 수직인 단면도에서, 제1 및 제2 공구 접합 표면의 각각은 내향으로 향할 수 있다. 마찬가지로, 공구 액추에이터 표면은 내향으로 향할 수 있다.
xxiv. 주연 기부 에지는 인서트 기부 표면과 인서트 주연 표면의 교차부를 따라 연장될 수 있다.
xxv. 최대 기부 폭은 주연 기부 에지에 대해 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분의 임의의 것(즉, 모두)의 가장 먼 인접 지점들 사이에서 측정가능할 수 있다.
xxvi. 최소 기부 폭은 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분의 임의의 것(즉, 모두)과 주연 기부 에지의 인접 부분의 가장 가까운 인접 지점 사이에서 측정가능할 수 있다. 최소 기부 폭은 최대 기부 폭의 적어도 50%의 크기를 가질 수 있다.
xxvii. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 기부 폭은 제1 도브테일 부분과 주연 기부 에지의 인접 부분 사이에서 측정가능할 수 있다. 도브테일 부분 및 인접하는 주연 기부 에지가 평행하지 않은 경우, 제1 기부 폭은 그것의 가장 가까운 지점 사이에 있는 것으로 고려된다. 제1 기부 폭은 최대 기부 폭의 60% 내지 90%의 크기를 가질 수 있다. 바람직하게, 제1 기부 폭은 최대 기부 폭의 70% 내지 80%의 크기를 가질 수 있다.
xxviii. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 내접된 도브테일 원이 슬립-방지 배열체의 인서트 도브테일 부분에 내접될 수 있고 도브테일 반경(R1)을 가질 수 있다.
xxix. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 내접된 에지 원은 절삭 인서트의 주연 기부 에지에 내접될 수 있고 에지 반경(R2)을 가질 수 있다.
xxx. 도브테일 반경(R1)은 에지 반경(R2)의 40% 내지 70%의 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 도브테일 반경(R1)은 에지 반경(R2)의 45% 내지 65%, 더 바람직하게는 50% 내지 60%의 크기를 갖는다.
xxxi. 제1 및/또는 제2 인서트 도브테일 부분은 세장형일 수 있다. 부가적으로, 절삭 인서트의 제3 인서트 도브테일 부분, 또는 모든 인서트 도브테일 부분은 세장형일 수 있다. 바람직하게, 세장형 부분은 인서트 기부 표면과 평행한 방향에 있을 수 있다. 달리 설명하면, 도브테일 부분의 제1 치수는 인서트 기부 평면에 수직인 방향으로 측정가능하며, 상대적으로 더 큰 치수(즉, 도브테일의 연장부를 따름)가 인서트 기부 표면과 평행한 방향으로 측정가능하다.
xxxii. 제1 및 제2 인서트 도브테일 부분은 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 동일한 길이를 가질 수 있다. 또한, 절삭 인서트의 제3 인서트 도브테일 부분 또는 모든 인서트 도브테일 부분은 제1 및 제2 인서트 도브테일 부분과 동일한 길이를 가질 수 있다.
xxxiii. 인서트 접합 표면의 각각 및 인서트 도브테일 각도의 각각은 동일할 수 있다.
xxxiv. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 인서트 도브테일 부분은 직선형이며 직선형 주 절삭 에지 부분에 인접할 수 있다. 제1 인서트 도브테일 부분은 주 절삭 에지 부분의 제1 절삭 에지 길이(L2)의 63% 내지 83%, 또는 바람직하게는 제1 절삭 에지 길이의 75% 내지 83%의 크기를 갖는 제1 인서트 도브테일 길이(L1)를 가질 수 있다.
xxxv. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 절삭 인서트의 모든 인서트 도브테일 부분은 직선형일 수 있으며 인서트 도브테일 코너에 의해 연결될 수 있다. 직선형 인서트 도브테일 부분 및 인서트 도브테일 코너는 연속적인 형상을 형성할 수 있다. 연속적인 형상을 삼각형일 수 있다.
xxxvi. 인서트 도브테일 코너는 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 코너 인서트 도브테일 각도를 형성할 수 있다.
xxxvii. 강도 고려를 위해, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 인서트 기부 표면은 슬립-방지 배열체를 완전히 둘러싸는 것이 바람직하다. 달리 설명하면, 인서트 기부 표면은 전체 인서트 주연 표면을 따라 연장될 수 있다(즉, 거기에 인접할 수 있다). 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면은 인서트 주연 표면과 인서트 기부 표면의 교차부로부터 이격될 수 있다.
xxxviii. 인서트 도브테일 평면(PID)은 인서트 기부 표면에 수직일 수 있고 제1 및 제2 도브테일 부분의 중심 사이에서 연장될 수 있다. 제1 및 제2 도브테일 부분은 인서트 도브테일 평면(PID)에 대해 대칭일 수 있다. 절삭 인서트의 모든 도브테일 부분은 인서트 도브테일 평면(PID)에 대해 대칭일 수 있다.
xxxix. 인서트 접합 표면 또는 적어도 그 일부는 인서트 액추에이터 표면을 구성할 수 있다(즉, 인서트 액추에이터 표면으로서 기능할 수 있다). 인서트 도브테일 부분 또는 적어도 그 일부는 인서트 액추에이터 표면을 구성할 수 있다.
xl. 절삭 인서트의 인서트 접합 표면은, 클램핑된 위치에서, 적어도 세 개의 그 접합 표면 중 정확히 두 개가 공구 접합 표면과 정합되고 적어도 세 개의 접합 표면 중 다른 것이 클램프의 액추에이터 표면과 정합되도록 구성될 수 있다.
xli. 공구 액추에이터 표면 및 인서트 액추에이터 표면은 양자 모두 평평할 수 있다.
xlii. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제3 인서트 접합 표면은 제1 및 제2 인서트 접합 표면이 모이는 위치의 반대 방향을 향할 수 있다.
xliii. 절삭 인서트는 인서트 기부 표면에 수직인 연장부를 갖는 인서트 액추에이터 표면이 없을 수 있다. 절삭 인서트는 하나 이상의 인서트 도브테일 부분을 사이에 두고 있는 인서트 액추에이터 표면이 없을 수 있다.
xliv. 절삭 인서트는 인서트 기부 표면으로부터 돌출하는 하나 이상의 돌기를 포함할 수 있고, 인서트 슬립-방지 배열체에 속하는 접합 표면 중 일부 또는 바람직하게는 모두는 하나 이상의 돌기에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 절삭 인서트는 단일 돌기를 포함할 수 있다. 단일 돌기는 슬립-방지 배열체를 포함하는 복수의 돌기보다 구조적으로 강할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
xlv. 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 슬립-방지 배열체 또는 그것을 포함하는 돌기는 대칭적 형상(즉, 삼각형, 원형, 정사각형, 육각형 등)을 가질 수 있다.
xlvi. 절삭 인서트는 2 내지 6 그램의 중량을 가질 수 있다. 도브테일 부분을 제공함으로써, 절삭 인서트의 크기 및 결과적으로는 무게는 감소될 수 있다(이론적으로 예를 들어 비교적 큰 관통 구멍이 없는 더 강한 절삭 인서트의 구조로 인해). 이는 연관된 큰 힘을 갖는 고속 동작에서 유리할 수 있다. 그럼에도, 기계가공 동작을 성공적으로 실행하기 위해 요구되는 소정 최소량의 재료에 대한 필요성이 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 절삭 인서트의 바람직한 크기는 2.5 내지 4.5 그램의 무게를 가질 수 있고, 가장 바람직한 설계 무게는 3.2 내지 4.2 그램이다.
xlvii. 절삭 인서트는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면과 그로부터 최원위측에 있는 인서트 상단 표면의 최상위 지점 사이에서 측정되는 절삭 부분 높이를 포함할 수 있다.
xlviii. 절삭 인서트의 무게 중심은 인서트 기부 표면으로부터 절삭 부분 높이의 12% 내지 30%에 위치될 수 있다. 비교적 낮은 무게 중심이 특히 고속 동작 동안 절삭 인서트의 안정화를 보조할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 출원의 절삭 인서트에 대한 무게 중심은 바람직하게는 인서트 기부 표면으로부터 절삭 부분 높이의 21% 내지 29% 사이에 위치되는 것이 바람직할 수 있다.
xlix. 슬립-방지 배열체 높이는 절삭 부분 높이와 평행하게 그리고 인서트 기부 표면으로부터 인서트 상단 표면으로부터 멀어지는 방향으로 절삭 인서트의 최원위 최하위 지점까지 측정될 수 있다. 절삭 부분 높이는 슬립-방지 배열체 높이의 것보다 큰 크기를 가질 수 있다.
l. 도브테일 높이는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면으로부터 절삭 인서트의 도브테일 부분의 최원위 지점까지 측정가능하다. 도브테일 높이는 절삭 부분 높이의 70% 미만의 크기를 가질 수 있다. 훨씬 더 바람직하게는, 도브테일 높이는 절삭 부분 높이의 50% 미만의 크기를 가져야 한다. 그러나, 도브테일 높이 크기는 절삭 부분 높이의 30%보다 큰 것이 바람직하다.
li. 절삭 인서트는 중실 구조를 가질 수 있다. 절삭 인서트는 관통 구멍을 갖지 않을 수 있다.
lii. 공구는 전후 방향을 규정하는 중앙 축을 가질 수 있다. 중앙 축은 회전 축일 수 있다.
liii. 공구는 절삭 단부를 포함할 수 있다.
liv. 공구는 공구 주연 표면을 포함할 수 있다. 공구 주연 표면은 원주방향으로 연장될 수 있다. 공구 주연 표면은 공구 절삭 단부로부터 후방으로 연장될 수 있다.
lv. 공구 주연 영역은 절삭 단부 및/또는 공구 주연 표면을 따라 연장될 수 있다.
lvi. 공구는 제1 단부에서 공구 주연 표면으로 개방되고 공구 내측 영역 안으로 연장되는 나사 구멍을 포함할 수 있다.
lvii. 공구는 클램프를 포함할 수 있다.
lviii. 공구에는 클램프 구멍이 형성될 수 있다. 클램프 구멍은 제1 단부에서 인서트 시팅 영역으로 개방될 수 있다. 클램프 구멍은 제2 단부에서 나사 구멍로 개방될 수 있다. 더 정확하게는, 클램프 구멍의 제1 단부는 시팅 리세스로 개방될 수 있다. 클램프 구멍은 공구 내측 영역에 형성될 수 있다. 클램프 구멍 축은 클램프 구멍의 중심을 통해 공구 주연 영역을 향해 연장될 수 있다. 클램프 구멍 축은 제1 및 제2 공구 접합 표면이 모이는 위치까지 연장될 수 있다.
lix. 공구는 인서트 시팅 영역을 포함할 수 있다. 인서트 시팅 영역은 공구 절삭 단부에 인접할 수 있다. 인서트 시팅 영역은 공구 기부 표면을 포함할 수 있다. 인서트 시팅 영역은 시팅 리세스를 포함할 수 있다. 인서트 시팅 영역은 제1 및 제2 공구 접합 표면을 포함할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 및 제2 공구 접합 표면은 시팅 리세스에 위치될 수 있다.
lx. 제1 및 제2 공구 접합 표면은 공구 기부 표면에 수직인 모습에서 공구 주연 영역에 근접할수록 서로를 향해 모일 수 있다.
lxi. 공구 접합 표면은 공구 기부 표면과 내각이며 예각인 공구 도브테일 각도를 형성하는 공구 도브테일 부분을 포함할 수 있다.
lxii. 공구 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 공구 도브테일 부분은 제2 공구 도브테일 부분과 평행하지 않을 수 있다.
lxiii. 공구 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 및 제2 공구 접합 표면 및 공구 액추에이터 표면은 삼각형 구성에 있을 수 있다.
lxiv. 공구는 인서트 시팅 영역의 대향 측들에 위치되는 공구 내측 및 주연 영역을 포함할 수 있다.
lxv. 공구는 절삭 방향을 가질 수 있다. 절삭 방향은 공구 주연 영역을 향해 공구 내측 영역으로부터 연장되는 것으로서 규정될 수 있다.
lxvi. 시팅 리세스는 공구 기부 표면으로부터 공구 안으로 오목해질 수 있고 그에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다.
lxvii. 공구에는 제1 단부에서 시팅 리세스로 개방되며 그로부터 공구 내측으로 연장되는 클램프 구멍이 형성될 수 있다.
lxviii. 공구는 클램프를 포함할 수 있다.
lxix. 클램프는 공구 내측 영역에 위치될 수 있다. 클램프에는 공구 액추에이터 표면이 형성될 수 있다. 클램프는 절삭 방향의 그리고/또는 제1 및 제2 공구 접합 표면이 모이는 위치에서의 공구 액추에이터 표면을 통한 힘 적용을 위해 구성될 수 있다. 공구 액추에이터 표면의 편향은 공구 기부 표면에 대해 횡방향의 평면에서 클램프를 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 더 정확하게는, 클램프는 상방-외향 방향으로 이동될 수 있다(외향은 절삭 단부 및/또는 공구 주연 표면을 향한다).
lxx. 공구 조립체는, 인서트 기부 표면이 공구 기부 표면에 접촉하고 공구의 클램프가 인서트 제3 접합 표면에 대해 공구 액추에이터 표면을 평향시키도록 구성되도록 구성될 수 있다. 이러한 편향은 결과적으로 제1 및 제2 공구 접합 표면에 대해 제1 및 제2 인서트 접합 표면을 평향시킬 수 있거나, 더 정확하게는 제1 및 제2 공구 도브테일 부분에 대해 제1 및 제2 인서트 도브테일 부분을 평향시킬 수 있다. 이 배열체는 공구 기부 표면을 따른 절삭 인서트의 슬립을 방지하고 또한 클램핑력을 공구 기부 표면에 대해 인서트 기부 표면에 적용하도록 구성된다.
lxxi. 공구는 단일 공구 액추에이터 표면만을 포함할 수 있다.
lxxii. 클램프는 핀-형상일 수 있다. 더 정확하게는, 클램프는 클램프 섕크 부분 및 클램프 헤드 부분을 가질 수 있다.
lxxiii. 클램프 헤드 부분은 클램프 섕크 부분의 종방향 클램프 축에 수직인 방향으로 클램프 섕크 부분보다 더 넓을 수 있다.
lxxiv. 공구 액추에이터 표면은 클램프 섕크 부분에 대해 원위측에 있는 클램프 헤드 부분의 단부에 형성될 수 있다. 공구 액추에이터 표면은 서로와 내각 예각 클램프 각도를 형성하는 제1 및 제2 클램프 여유면 사이에 위치될 수 있다. 공구 액추에이터 표면은 클램프 축에 대해 평행하지 않고 수직이지 않을 수 있다. 공구 액추에이터 표면은, 핀이 공구에 장착될 때, 공구 기부 표면이 향하는 방향으로부터 멀어지는 방향을 향할 수 있다. 더 정확하게는, 공구 액추에이터 표면은 공구 기부 표면에 대해 기울어질 수 있고 부분적으로 하방을 향한다.
lxxv. 인서트 하방 방향(DID)은 인서트 기부 표면이 향하는 방향의 반대 방향으로서 규정될 수 있다. 공구 하방 방향(DTD)은 공구 기부 표면이 향하는 방향의 반대 방향으로서 규정될 수 있다. 절삭 인서트가 공구에 클램핑될 때, 인서트 하방 방향(DID)은 공구 하방 방향(DTD)과 동일할 수 있다.
lxxvi. 클램프 섕크 부분은 원통형일 수 있다. 클램프 섕크 부분의 단부는 리세스를 포함할 수 있다. 리세스는 오목 형상 리세스일 수 있다. 리세스는 클램프 섕크 부분의 단부 모습에서 비대칭적으로 형성될 수 있다.
lxxvii. 제1 및 제2 공구 접합 표면 및 공구 액추에이터 표면은 인서트 시팅 영역 내에서 오목해질 수 있다. 더 정확하게는, 제1 및 제2 공구 접합 표면은 시팅 영역의 시트 리세스에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 공구 접합 표면은 공구 주연 표면 및/또는 공구 절삭 단부에 근접할 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 공구 접합 표면은 공구 주연 표면 및 공구 절삭 단부의 교차부에 근접할 수 있다.
lxxviii. 공구는 절삭 인서트를 공구에 직접적으로 클램핑하도록 구성되는 나사-체결 배열체를 갖지 않을 수 있다. 마찬가지로, 공구 조립체는 절삭 인서트와 접촉하는 나사를 갖지 않을 수 있다.
lxxix. 공구는 나사 구멍에 위치되는 나사 및 클램프 구멍에 위치되는 클램프를 포함할 수 있다.
lxxx. 나사는 제1 나사 단부, 제2 나사 단부 및 그 사이에 연장되는 중앙 부분을 포함할 수 있다.
lxxxi. 제1 나사 단부에는 공구 수용 배열체가 형성될 수 있다. 공구 수용 배열체는 나사 리세스에 위치될 수 있다.
lxxxii. 나사 제2 단부("확대 부분")은 중앙 부분에 인접하며 중앙 부분보다 더 클 수 있다.
lxxxiii. 중앙 부분은 원통형일 수 있다.
lxxxiv. 공구는, 나사가 공구로부터 외향 방향으로 이동될 때, 클램프가 나사의 확대 부분에 의해 절삭 인서트를 향해 이동되도록 위치될 수 있도록 구성될 수 있다.
lxxxv. 공구 액추에이터 표면 및 제1 및 제2 공구 접합 표면은 단일의 연속적인 형상의 부분일 수 있다. 예를 들어, 공구 액추에이터 표면이 클램핑 위치에 올 때, 형상은 삼각형일 수 있다.
lxxxvi. 클램프에 의해 완료된 부분을 제외하고 공구 기부 표면이 연속적으로 연장될 수 있다. 공구 기부 표면은 클램프에 의해 완료된 부분을 제외하고 시팅 리세스의 전체 경계를 따라 연장될 수 있다. 공구는 제1 접합 표면 및 제2 접합 표면을 포함하는 단일의 연속적인 벽을 포함할 수 있다.
lxxxvii. 제1 공구 접합 표면의 제1 공구 기부 폭은 공구 기부 표면에 평행하게 그리고 제1 공구 접합 표면의 연장 방향에 수직으로 측정가능한 최대 폭이다. 제2 공구 접합 표면의 제2 공구 기부 폭은 공구 기부 표면에 평행하게 그리고 제2 공구 접합 표면의 연장 방향에 수직으로 측정가능한 최대 폭이다. 명백히, 제1 공구 접합 표면은 공구 절삭 단부보다 공구 주연 표면에 더 가까운 접합 표면일 수 있고, 제2 공구 접합 표면은 공구 주연 표면보다 공구 절삭 단부에 더 가까운 공구 접합 표면일 수 있다. 제1 공구 기부 폭은 제2 공구 기부 폭보다 큰 크기를 가질 수 있다. 이는 기계가공 동작 동안, 가장 특히 공구의 회전 동안 힘 분배와 관련하여 유리할 수 있다.
lxxxviii. 공구 슬립-방지 배열체 및 인서트 슬립-방지 배열체는 공구 기부 표면과 평행한 평면 및 또한 거기에 수직인 방향에서의 절삭 인서트의 운동을 방지하도록 구성될 수 있다. 달리 설명하면, 슬립-방지 배열체의 도브테일 부분은 공구 기부 표면에 대해 인서트 기부 표면을 편향시키도록 구성되는 편향 배열체를 구성할 수 있다.
lxxxix. 편향 배열체는 공구 기부 표면을 따라 절삭 인서트의 슬립을 허용하도록 구성될 수 있다. 허용된 슬립은 가시적인 슬립일 수 있다. 더 정확하게는, 공구 기부 표면은 절삭 인서트가 그 위에 시팅되고 그 위에서 절삭 방향으로 그리고 그 반대 방향으로 이동되는 것을 허용하도록 충분히 크기설정될 수 있다. 공구에 대한 절삭 인서트의 클램핑은 공구 기부 표면을 따른 절삭 인서트의 인서트 기부 표면의 활주 운동을 포함할 수 있다.
xc. 공구 조립체는, 그 절삭 인서트의 주연부와 접촉하는 그 공구의 접촉 표면만이 공구 액추에이터 표면 및 제1 및 제2 공구 접합 표면이 되도록 구성될 수 있다.
xci. 공구 조립체는, 클램핑된 위치에서 절삭 인서트 및 공구의 접촉 표면만이 공구 액추에이터 표면, 공구 및 인서트 접합 표면, 및 공구 및 인서트 기부 표면이 되도록 구성될 수 있다. 달리 설명하면, 절삭 인서트 및/또는 공구는 그들이 정확히 네 개의 표면에서 서로 접촉하도록 구성된다.
xcii. 제1 및 제2 공구 접합 표면은 공구와 일체로 형성될 수 있다.
xciii. 제1 및 제2 인서트 접합 표면은 절삭 인서트와 일체로 형성될 수 있다.
xciv. 방법은 인서트 기부 표면이 공구 기부 표면과 접촉하는 위치에서 절삭 인서트를 공구에 장착하는 단계, 및 클램프의 공구 액추에이터 표면을 제3 인서트 접합 표면에 대해 편향시킴으로써 평행하지 않은 제1 및 제2 인서트 접합 표면을 각각 평행하지 않은 제1 및 제2 공구 접합 표면에 대해 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
xcv. 방법은, 공구를 포함할 수 있고, 공구는, 공구 기부 표면을 포함하는 인서트 시팅 영역; 인서트 시팅 영역의 대향 측들에 위치되는 공구 내측 및 주연 영역; 및 공구 슬립-방지 배열체를 포함하고; 공구 슬립-방지 배열체는 공구 기부 표면에 인접하게 형성되고 서로에 대해 및 공구 기부 표면에 대해 평행하지 않은 제1 및 제2 공구 접합 표면, 및 공구 내측 영역에 위치되고 공구 기부 표면에 수직으로 배향되는 공구 액추에이터 표면을 포함하는 클램프를 포함하고; 절삭 인서트는 인서트 주연 표면에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면, 절삭 에지, 및 인서트 기부 표면에 인접하게 형성되는 인서트 슬립-방지 배열체를 포함하고; 인서트 슬립-방지 배열체는 서로에 대해 그리고 인서트 기부 표면에 대해 평행하지 않고 도브테일 부분을 각각 포함하는 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면을 포함하고; 상기 방법은, 인서트 기부 표면이 공구 기부 표면에 접촉하는 위치에서 절삭 인서트를 공구에 장착하는 단계; 및 클램프의 공구 액추에이터 표면을 제3 인서트 접합 표면에 대해 편향시킴으로써 제1 및 제2 인서트 접합 표면의 도브테일 부분을 각각 제1 및 제2 공구 접합 표면의 도브테일 부분에 대해 편향시켜 공구 기부 표면을 따른 절삭 인서트의 슬립을 방하고 그 사이에 클램핑력을 제공하는 단계를 포함한다.
본 출원의 주제의 더 낳은 이해를 위해 그리고 본 출원의 주제가 실제로 어떻게 실행되는지를 나타내기 위해, 이제 첨부의 도면을 참조한다.
도 1a는 공구 조립체의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 공구 조립체의 단부도이다.
도 1c는 도 1a 및 도 1b의 공구 조립체의 측면도이고 또한 이 도면에서 14로 지정된 절삭 인서트의 인서트 상단 표면에 수직인 모습니다.
도 1d는 이 도면에서 14로 지정된 절삭 인서트의 인서트 주연 표면에 수직인 모습을 나타내기 위해 도 1c의 모습으로부터 회전된 도 1a 내지 도 1c의 공구 조립체의 다른 측면도이다.
도 1e는 도 1a 내지 도 1d의 공구 조립체의 분해 측면 사시도이다.
도 2는 도 1a 내지 도 1e의 공구 조립체의 공구의 공구 기부 표면의 평면도이다.
도 3a는 도 1a 내지 도 1e의 공구 조립체의 절삭 인서트의 저부 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 절삭 인서트의 측면도이다(중심 인서트 축(AIC)을 중심으로한 절삭 인서트의 120° 회전 마다 동일한 모습이 나타날 것이라는 것을 유의하라).
도 3c는 도 3a 및 도 3b의 절삭 인서트의 저면도이다.
도 4a는 도 1a 내지 도 1e의 공구 조립체의 클램프의 상부 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 클램프의 측면도이다.
도 4c는 도 4a 및 도 4b의 클램프의 후방 단부도이다.
도 4d는 도 4a 내지 도 4c의 클램프의 저면도이다.
도 5a는 도 1a 내지 도 1e의 공구 조립체의 나사의 사시도이다.
도 5b는 클램프의 다른 단부로부터 도시된 도 4a의 클램프의 다른 사시도이다.
도 5c는 도 4a 및 도 4b의 클램프의 측면도이다.
도 6은 도 1a 내지 도 1e의 공구 조립체의 공구 및 클램프의 평면도이다.
도 7a는 절삭 인서트가 공구에 클램핑되어 있는 도 1c의 라인 7A-7A를 따라 취한 단면도이다.
도 7b는 클램프가 절삭 인서트로부터 이격되어 있는 도 7a에서와 유사한 단면도이다.
도 7c는 도 7b의 일부의 확대도이다.
도 8a는 절삭 인서트가 공구에 클램핑되어 있는 상태의 도 1c의 라인 8A-8A를 따라 취한 단면도이다.
도 8b는 클램프가 절삭 인서트로부터 이격되어 있는 상태의 도 8a에서와 유사한 단면도이다.
도 2 및 도 6은 공구 기부 표면에 수직인 모습이고, 도 1c 및 도 8a 및 도 8b는 공구 기부 표면 및 인서트 기부 표면에 수직인 모습이며, 도 3c는 인서트 기부 표면에 수직인 모습이다.
밀링 공구-헤드 형태의 공구(12) 및 거기에 클램핑된 적어도 하나의 절삭 인서트(14)를 포함하는 예시적인 공구 조립체(10)를 도시하는 도 1a 내지 도 1e를 참고하라.
공구 조립체(10)는 이 비제한적인 예에서 회전 방향(DR)으로의 공구 중앙 축(AT)을 중심으로 한 회전에 의해 작업물(도시되지 않음)을 밀링하도록 구성된다(도 1b). 공구 중앙 축(AT)은 또한 전후 방향(DFR)을 규정한다(도 1c).
공구(12)는 공구(12)의 일 단부에 위치되는 공구 절삭 단부(15A) 및 공구 절삭 단부(15A)로부터 공구 섕크 단부(15C)까지 후방으로 연장되는 원주방향 공구 주연 표면(15B)을 포함할 수 있다.
또한 도 2를 참고하면, 공구(12)는 평평한 공구 기부 표면(18)을 포함하는 인서트 시팅 영역(16), 인서트 시팅 영역(16)의 양 측부에 위치되는 공구 내측 및 주연 영역(20, 22), 및 공구 슬립-방지 배열체(24)를 포함할 수 있다.
더 정확하게는, 공구 슬립-방지 배열체(24)는 공구 기부 표면(18)에 인접하여 형성되는 제1 및 제2 공구 접합 표면(26A, 26B), 및 클램프(28)에 형성되는 공구 액추에이터 표면(30)(도 4a, 도 4b)을 포함할 수 있다.
클램프(28)는 공구 내측 영역(20)에 위치될 수 있다. 더 정확하게는, 클램프(28)는 공구 내측 영역(20)에서 인서트 시팅 영역(16)으로부터 공구(12) 안으로 연장될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c를 참고하면, 절삭 인서트(14)는 중실 구조를 갖고 이 예에서는 관통-구멍을 갖지 않는다.
절삭 인서트(14)는 인서트 주연 표면(36)에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면(32, 34)(도 3c)을 포함할 수 있다. 절삭 에지(38)가 인서트 상단 표면(32) 및 인서트 주연 표면(36)의 교차부를 따라 형성된다.
인서트 도브테일 슬립-방지 배열체(40)(도 3c)가 인서트 기부 표면(34)에 인접하여 형성된다. 더 정확하게는, 인서트 슬립-방지 배열체(40)는 인서트 상단 표면(32)으로부터 멀어지는 방향으로(일반적으로 말하면, 도 3b에 도시되는 인서트 하방 방향(DID)으로) 인서트 기부 표면(34)으로부터 연장될 수 있다.
인서트 상단 표면(32)은 경사면으로서 구성되며 도시된 바와 같이 돌출부를 갖지 않을 수 있고, 이는 기계가공된 칩(도시되지 않음)이 그 위를 자유롭게 지나가게 할 수 있다).
도 1c에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(14) 및 더 구체적으로는 인서트 상단 표면(32)의 평면도는 삼각형 형상을 가질 수 있고(명세서 및 청구항의 목적을 위해서, 더 우수한 표면 마무리를 생성하기 위해 종래의 삼각형 형상으로부터 약간 변형되는 일반적인 "트리곤(trigon)" 형상 인서트를 포함함), 또한 그 중심을 향해 오목해질 수 있다.
도 3c를 참고하면, 인서트 기부 표면(34)은 삼각형 형상을 가질 수 있고 평면을 따라 연장될 수 있다(즉, 평평할 수 있다).
본 예는 그에 따라 제1, 제2 및 제3 주 코너 에지 부분(38B, 38B', 38B'') 사이에 제1, 제2 및 제3 부 코너 에지 부분(38A, 38A', 38A'')을 포함하는 트리곤 형상을 나타낸다. 부 코너 에지 부분(38A, 38A', 38A'')은 내 둔각(φ)을 각각 형성하고, 주 코너 에지 부분(38B, 38B', 38B'')은 내 예각(φ')을 각각 형성한다.
인서트 주연 표면(36)은 여유면으로서 구성될 수 있다. 인서트 주연 표면(36)은 내향-하방 방향으로 연장되어 예각 여유각(ε)을 형성할 수 있다(도 3b).
도 3a 내지 도 3c를 참고하면, 절삭 에지(38)는 이 예에서는 인서트 상단 표면(32) 및 인서트 주연 표면(36)의 전체 교차부를 따라 연장된다. 절삭 인서트(14)의 각각의 코너의 일례로서 제1 주 코너 에지 부분(38B)을 사용하면, 제1 주 코너 에지 부분(38B)은 일 측에서 제1 주 절삭 에지 부분(38C)에 그리고 다른 측에서 제1 부 절삭 에지 부분(38D)에 연결될 수 있다.
제1 부 절삭 에지 부분(38D)은 유리하게는 제1 주 절삭 에지 부분(38C)보다 길이가 짧을 수 있다(제1 부 절삭 에지 부분(38D)은 전체 기계가공 중 더 작은 비율을 전형적으로 구성하는 램핑(ramping)을 위해 구성된다).
제2 및 제3 코너 에지 부분(38B', 38B'')은 마찬가지로 주 및 부 절삭 에지 부분(38C, 38C'', 38D, 38D'')에 연결될 수 있다. 절삭 에지 부분의 각각은 다른 것과 동일할 수 있다.
각각의 부 절삭 에지 부분(38D, 38D', 38D'')은 램프(ramp) 부분(44B, 44B', 44B'')에 연결된 와이퍼(wiper) 부분(44A, 44A', 44A'')을 더 포함할 수 있다. 와이퍼 부분(44A, 44A', 44A'')은, 인서트 기부 표면(34)에 수직인 모습에서, 연결된 램프 부분(44B, 44B', 44B")보다 짧을 수 있다. 와이퍼 부분(44A, 44A', 44A")은 인접 제1 주 코너 에지 부분(38B)보다 램프 부분(44B, 44B', 44B")에 더 가까울 수 있다. 램프 부분(44B, 44B', 44B")은 인접 부 코너 에지 부분(38A, 38A', 38A'')보다 와이퍼 부분(44A, 44A', 44A'')에 더 가까울 수 있다.
도 1c에 도시된 장착 위치에서, 절삭 인서트(14)의 유효 절삭 단부(46)는 오직 제1 주 코너 에지 부분(38B), 제1 주 절삭 에지 부분(38C) 및 제1 부 절삭 에지 부분(38D)을 포함한다. 절삭 인서트(14)는 하나 이상의 그리고 이 예에서는 두 개의 무효 절삭 단부(46', 46'')를 더 포함할 수 있다. 각각의 무효 절삭 단부(46', 46'')는 유효 절삭 단부(46)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 이른바 무효 절삭 단부(46', 46'')의 각각은, 절삭 인서트(14)가 인덱싱된 후에, 각각 유효 절삭 단부가 인덱싱된다.
인서트 슬립-방지 배열체(40)는 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)을 포함할 수 있다.
동일한 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)은 절삭 인서트가 인덱싱될 때마다 절삭 인서트(14)를 클램핑하기 위해 사용될 수 있다.
절삭 인서트(14)의 주연부(48)(도 3b)는 인서트 주연 표면(36)뿐만 아니라 인서트 기부 표면(34)에 대해 횡방향으로 배향되는 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)도 포함하는 것으로 고려될 수 있다.
도 3b를 참고하면, 예시 목적을 위한 일반적인 지정을 사용하면, 각각의 인서트 접합 표면(42)은 인서트 기부 표면(34)과 외각이며 예각인 도브테일 각도(μ)를 형성하는 도브테일 부분(A1) 및 인서트 기부 표면(34)에 연결되고 도브테일 부분(A1)보다 인서트 기부 표면에 더 가까운 오목 형상 부분(A2)을 포함할 수 있다.
더 구체적으로는, 도 3a를 참고하면 그리고 이 예에서는 동일한 기하학적형상을 갖는 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)의 각각에 대한 일례로서 제1 인서트 접합 표면(42A)을 사용하면, 제1 인서트 접합 표면(42A)은 인서트 기부 표면(34)과 외각이며 예각인 제1 도브테일 각도(μ1)를 형성하는 제1 도브테일 부분(42A1) 및 인서트 기부 표면(34)에 연결되고 제1 도브테일 부분(42A1)보다 인서트 기부 표면에 더 가까운 오목 형상 제1 연결 부분(42A2)을 포함한다. 제1 인서트 도브테일 부분(42A1) 및 오목 형상 제1 연결 부분(42A2)은 인서트 기부 표면(34)으로부터 연장되는 돌기(50)에 함께 형성될 수 있다. 제1 인서트 도브테일 부분(42A1) 및 오목 형상 제1 연결 부분(42A2)은 돌기(50)에 돌기 접합 리세스(52)를 함께 형성할 수 있다.
도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)은 인서트 도브테일 코너(42A3, 42B3, 42C3)(도 3a)에 의해 연결될 수 있고 연속적인 형상을 형성할 수 있다.
이 비제한적인 예에서, 연결 부분(42A2, 42B2, 42C2)은 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)에 접선방향으로 그리고 직접적으로 연결된다. 만곡된 연결 부분은 절삭 인서트(14)에 구조적인 강도를 제공한다.
오목 형상 연결 부분(42A2, 42B2, 42C2)의 각각은 적어도 0.05mm의 반경(RC)(도 3b)을 가질 수 있다.
도 3c에 주목하면, 절삭 인서트(14)는 인서트 기부 표면(34)에 수직으로 연장되고 제1 및 제2 도브테일 부분(42A1, 42B1)의 중심 사이에서 연장되는 인서트 도브테일 평면(PID)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 도브테일 부분(42A1, 42B1)은 제3 도브테일 부분(42C1)의 중간을 통과할 수도 있는 인서트 도브테일 평면(PID)에 대해 대칭일 수 있다.
도 7a 및 도 8a에 도시된 위치에서, 유효 절삭 단부가 번호 46으로 지정된 절삭 단부인 상태에서, 제3 인서트 접합 표면(42C1)의 일부가 공구 액추에이터 표면(30)에 접합하도록 구성되는 인서트 액추에이터 표면을 구성한다.
절삭 인서트(14)는 이 예에서는 인서트 기부 표면(34)의 중심에 수직으로 그리고 그 중심을 통해 연장되는 인서트 중앙 축(AIC)(도 3c)을 중심으로 120° 회전 대칭성을 갖는다.
인서트 기부 표면(34)에 수직인 모습에서, 직선형 제1 인서트 도브테일 부분(42A1)은 직선형일 수 있고 직선형 제1 주 절삭 에지 부분(38C)에 인접할 수 있다.
제1 인서트 도브테일 부분(42A1)은 제1 인서트 접합 길이(L1)를 가질 수 있다. 인접하는 그리고 이 경우에는 평행한 제1 주 절삭 에지 부분(38C)은 제1 절삭 에지 길이(L2)를 가질 수 있다. 이 예에서, L1는 6.3mm이고 L2는 7.8mm이다.
제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)은 절삭 인서트(14)로부터 외향으로 향할 수 있다(54A, 54B, 54C로 지정된 외향 지향 화살표에 의해 예시됨).
명백히, 제3 인서트 접합 표면(42C)은 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)이 모이는 위치(56)의 반대 방향을 향한다.
도 3c에 도시된 모습에서, 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)은 평행하지 않다. 제1 및 제2 인서트 접합 표면은 제1 코너 에지 부분(38B)에 근접할수록 모일 수 있다. 더 정확하게는, 다른 수직 모습, 즉 도 8b를 사용하면, 제1 및 제2 인서트 접합 표면 사이(또는 정확하게는 그것의 도브테일 부분(42A1, 42B1) 사이)의 내부 절삭 인서트 접촉 각(
Figure pct00001
) 또는 제1 및 제2 공구 접촉 표면 사이(또는 더 정확하게는 그것의 도브테일 부분(26A1, 26B1) 사이)의 동일한 내부 공구 접촉 각(
Figure pct00002
)은 서로 180° 미만인 것으로 도시되어 있고 나아가 예각인 것으로 도시되어 있다. 접촉 표면(26A, 26B 및/또는 42A, 42B)의 각 쌍은 쐐기-형상 배열체를 형성할 수 있다.
일반적으로 말하면, 복수의 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)은 하나 이상의 돌기에 형성될 수 있다. 본 예에서, 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)은 비접촉 하위 돌기 표면(58)을 갖는 단일 돌기(50)(도 3b)에 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 인서트 접합 표면(42A, 42B, 42C)은 단일 돌기(50)의 모든 측부를 형성할 수 있거나 단일 돌기를 둘러쌀 수 있다.
인서트 슬립-방지 배열체(40)가 단일 돌기(50)에 형성되는지의 여부와 관계없이, 그것의 모든 접촉 표면(42A, 42B, 42C)은 인서트 기부 표면(34)에 대해 수직인 모습에서 인서트 주연 표면(36)으로부터 이격될 수 있다. 인서트 기부 표면(34)의 크기 및 치수는 절삭 인서트(14) 및/또는 공구(12)의 정합 성능에 상당한 영향을 줄 수 있다.
인서트 기부 표면(34) 치수를 자세히 말하기 전에, 도시된 예에서는 제1, 제2 및 제3 주 절삭 에지 부분(38C, 38C', 38C'') 및 각각의 인접 제1, 제2 및 제3 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)은 모두 평행하고 따라서 각각의 부분 사이의 각도는 0°이라는 것을 이해해야 한다(예를 들어, 제1 주 절삭 에지 부분(38C)과 제1 도브테일 부분(42A1) 사이의 각도는 0°이다).
주연 기부 에지(60)는 인서트 기부 표면(34) 및 인서트 주연 표면(36)의 교차부를 따라 연장될 수 있다.
최대 기부 폭(WI1)은 주연 기부 에지(60)에 대한 인서트 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)의 가장 먼 인접 지점들(60A, 60B) 사이에서 측정가능하다. 최대 기부 폭(WI1)은 이 예에서 2.9mm이다. 가장 먼 인접 지점(60A, 60B)은 지점(60A)을 통과하며 각각의 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너에 접하는 라인(T1)에 수직인 최장 선분(S1)에 의해 연결되는 것으로서 규정될 수 있다.
최소 기부 폭(WI2)은 인서트 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)과 주연 기부 에지(60)의 가장 가까운 인접 지점들(60C, 60D) 사이에서 측정가능하다. 최소 기부 폭(WI2)은 이 예에서 1.6mm이다(즉, 최대 기부 폭(WI1)의 55%의 크기를 가짐). 가장 가까운 인접 지점(60C, 60D)은 지점(60C)을 통과하며 각각의 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너에 접하는 라인(T2)에 수직인 최단 선분(S2)에 의해 연결되는 것으로서 규정될 수 있다.
제1 기부 폭(WI3)은 제3 도브테일 부분(42C1)과 주연 기부 에지(60)의 인접 부분의 가장 가까운 지점(60E, 60F) 사이에서 측정가능하다. 제1 기부 폭(WI3)은 제3 도브테일 부분(42C1)에 수직하는 것으로서 규정될 수 있다. 이 예에서는, 제3 도브테일 부분(42C1) 및 주연 기부 에지(60)의 인접 부분이 평행하기 때문에, 임의의 두 개의 인접 지점은 동일한 제1 기부 폭(WI3)을 초래할 것이다. 마찬가지로, 절삭 인서트(14)의 대칭적인 설계로 인해, 유사한 제1 기부 폭(WI3)은 다른 도브테일 부분(42A1, 42B1) 중 임의의 것의 사용을 초래할 것이다. 제1 기부 폭(WI3)은 이 예에서는 2.2mm이다(즉, 최대 기부 폭(WI1)의 76%의 크기를 가짐).
내접된 도브테일 원(C1)은 인서트 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)에 내접된 것으로 도시되어 있으며 도브테일 반경(R1)을 갖는다. 이 예에서, 도브테일 반경(R1)은 2.5mm이다.
내접된 에지 원(C2)은 주연 기부 에지(60)에 내접된 것으로 도시되어 있으며 에지 반경(R2)을 갖는다. 이 예에서, 에지 반경(R2)은 4.6mm이다(즉, 도브테일 반경(R1)은 에지 반경(R2)의 54%이다).
도 3b를 참고하면, 절삭 인서트는 이론적으로 절삭 인서트의 절삭 부분(62A) 및 나머지 부분(62B)으로 분할될 수 있다.
절삭 부분(62A)은 인서트 주연 표면(36)에 의해 둘러싸인 절삭 인서트(14)의 부분에 의해 구성될 수 있다.
나머지 부분(62B)은 이 예에서 슬립-방지 배열체(40)를 포함하는 절삭 인서트(14)의 슬립-방지 배열체 부분(64A) 및 테이퍼 부분(64B)을 포함할 수 있다. 절삭 인서트(14)의 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)은 나머지 부분(62B)의 최대폭 부분일 수 있다. 달리 설명하면, 도 3b의 모습에서, 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)은 나머지 부분(62B)의 임의의 다른 부분보다 더 외향으로 돌출한다.
절삭 부분 높이(H1)는 인서트 기부 표면(34)에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면(34)과 최상위 지점 사이에서 측정가능하며, 최상위 지점은 이 예에서는 제1 코너 에지 부분(38B)(또는 동일한 높이를 각각 가질 수 있는 제2 또는 제3 코너 에지 부분(38B', 38B''))이다.
슬립-방지 배열체 높이(H2)("나머지 부분 높이")는 인서트 기부 표면(34)에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면으로부터 인서트 상단 표면(32)으로부터 멀어지는 방향으로(즉, 인서트 하방 방향(DID)으로) 절삭 인서트(14)의 최원위 최하위 지점까지 측정가능하며, 절삭 인서트의 최원위 최하위 지점은 이 예에서는 비접촉 하위 돌기 표면(58)이다.
도브테일 높이(H3)는 인서트 기부 표면(34)에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면으로부터 인서트 상단 표면(32)으로부터 멀어지는 방향으로(즉, 인서트 하방 방향(DID)으로) 절삭 인서트(14)의 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)의 최원위 지점까지 측정가능하다.
테이퍼 부분 높이(H4)는 절삭 인서트(14)의 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)의 최원위 지점에 수직으로 그리고 최원위 지점으로부터 인서트 상단 표면(32)으로부터 멀어지는 방향으로(즉, 인서트 하방 방향(DID)으로) 테이퍼 부분(64B)의 최원위 지점까지 측정될 수 있으며, 테이퍼 부분의 최원위 지점은 이 예에서는 하위 돌기 표면이 평평하고 도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)의 모두가 동일한 위치를 갖기 때문에 하위 돌기 표면(58)의 임의의 지점일 수 있다.
인서트 총 높이(H5)는 이 예에서는 절삭부 높이(H1), 도브테일 높이(H3) 및 테이퍼 부분 높이(H4)의 합계이다. 테이퍼 부분(64B)을 갖지 않는 절삭 인서트에 대해, 인서트 총 높이(H5)는 절삭 부분 높이(H1) 및 도브테일 높이(H3)의 합계이다.
무게 중심 높이(H6)가 인서트 기부 표면(34)에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면으로부터 인서트 상단 표면(32)을 향하는 방향으로(즉, 인서트 하방 방향(DID)의 반대의 상방 방향(DIU)으로) 절삭 인서트(14)의 무게 중심(CG)까지 측정가능하다.
예시적인 높이 값은 H1 = 3.1mm; H2 = 1.5mm; H3 = 1.1mm; H4 = 0.4mm; H5 = 4.6mm; 및 H6 = 0.79mm일 수 있다.
도브테일 부분(42A1, 42B1, 42C1)의 각각은 세장형일 수 있다. 예를 들어, 제1 도브테일 부분(42A1)은 도 3c에 도시된 바와 같이 도 3b에 도시된 도브테일 높이(H3)보다 훨씬 긴 것으로 보여질 수 있는 제1 인서트 접합 길이(L1)를 갖고, H3는 제1 도브테일 부분이 제1 연결 부분(42A2)을 포함하기 때문에 크기가 제1 도브테일 부분(42A1)의 실제 높이보다 훨씬 크다는 것을 유의하라.
제1 및 제2 공구 접촉 표면(26A, 26b)(도 2)은 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)(도 3c)과의 결합을 위해 구성된다. 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 접합 표면(26A, 26B, 42A, 42B)은 그들과 접촉하도록 의도된 접합 표면(26A, 26B, 42A, 42B)에 대응하는 형상을 가질 수 있다(이 예에서, 각각의 기부 표면(18, 34)에 수직인 모습에서 직선을 따르며 또한 대응하는 접합 표면과 유사한 길이를 가짐).
마찬가지로, 이제 예시적인 도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참고하면, 제1 및 제2 공구 접합 표면(26A, 26B)은 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)에 대응하는 도브테일 부분을 갖는 다는 것이 이해될 것이다.
제2 공구 접합 표면(26B)은 대응하는 구조를 갖기 때문에, 제1 공구 접합 표면(26A)만을 참고하면, 제1 공구 접합 표면(26A)은 공구 기부 표면(18)과 내각이며 예각인 제1 공구 도브테일 각도(μ2)를 형성하는 제1 공구 도브테일 부분(26A1)을 포함하며, 제1 공구 도브테일 각도는 제1 도브테일 각도(μ1)와 동일하다는 것을 유의하라(도 3a). 공구(12) 및 절삭 인서트(14)의 모든 도브테일 각도(μ)는 동일한 값을 가질 수 있는 것이 이해될 것이다.
제1 공구 접합 표면(26A)은 또한 모따기형이거나 리세스형(26A2)일 수 있으므로 제1 연결 부분(42A2)으로부터 이격될 수 있다. 이는 도 7c에 도시된 바와 같이 제1 공구 도브테일 부분(26A1) 만이 절삭 인서트(14)의 제1 인서트 도브테일 부분(42A1)과 접촉할 수 있도록 한다. 공구 주연 표면(15b)과 연관된 주연 벽(75)이 고속 회전 동안 외향으로 굴곡될 수 있다는 것을 알았다. 따라서, 공구 기부 표면(18)에는 이러한 조건 하에 절삭 인서트(14)의 장착의 증가된 안정성을 위한 내측 리세스형 부분(76)이 형성될 수 있다.
이 도면에는 도시되지 않았지만, 유일한 다른 접촉 표면(제1 공구 및 인서트 도브테일 부분(26A1, 42A1), 및 공구 및 인서트 기부 표면(18, 34)은 제외하고)은 접합하는 제2 공구 및 인서트 도브테일 부분(26B1, 42B1), 및 공구 액추에이터 표면(30)(도 7a)에 접합하는 제3 공구 도브테일 부분(42C1)이라는 것이 이해될 것이다. 절삭 인서트(14)의 과도한 제약을 회피하기 위해서, 절삭 인서트의 모든 다른 표면은 유리하게는 공구(12)로부터 이격될 수 있다. 예를 들어, 슬립-방지 배열체(40)가 위치되는 시팅 영역(16)의 시팅 리세스(77)(도 2)는 제1 공구 도브테일 부분(26A1) 및 리세스 기부 표면(77B) 사이에서 연장되는 오목 형상 코너 리세스(77A)를 가질 수 있다. 추가로, 시팅 리세스(77)는 도시된 도면에서 그 내부의 절삭 인서트(14)의 부분보다 더 넓다는 것을 유의해야 한다. 위에서 언급된 이유로, 인서트 주연 표면(36)은 유리하게는 인접하는 공구 벽(77C)으로부터 이격될 수 있다(도 7a).
절삭 인서트(14)를 공구(12)에 클램핑하기 위해서, 절삭 인서트(14)는 인서트 기부 표면(34)이 공구 기부 표면(18)에 접촉하는 위치에서 공구(12)에 시팅된다. 후속하여, 클램프의 공구 액추에이터 표면(30)은 제3 인서트 도브테일 부분(42C1)에 대해 평향되어 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)이 제1 및 제2 공구 접촉 표면(26A, 26B)에 대해 각각 평향되게 한다(또는, 더 정확하게는, 도브테일 부분이 접촉된다)
공구 액추에이터 표면(30)을 절삭 방향(DC)(도 2 및 도 8a)으로 편향시킴으로써 추가적인 이점이 가능하게 달성될 수 있다. 절삭 인서트(14)가 원하는 위치로부터 활주되거나 이동되는 경향은 그것이 작업물(도시되지 않음)과 접촉하고 있을 때 절삭 인서트의 유효 제1 절삭 단부(46)(도 1c)에서 가장 클 수 있다는 것이 이해될 것이다. 절삭 인서트(14)의 유효 제1 절삭 단부(46)를 고정시킴으로서, 공구(12)로부터 외향으로 클램핑력을 적용하는 것을 통해, 절삭 인서트(14) 또는 더 정확하게는 유효 제1 절삭 단부(46)의 정확한 위치의 유지가 달성될 수 있다.
절삭 방향(DC)은 공구 내측 영역(20)으로부터 공구 주연 영역(22)을 향해 연장되는 것으로서 규정될 수 있다. 이 예에서, 공구 주연 영역은 절삭 단부(15A) 및 거기에 인접하는 공구 주연 표면(15B)을 따라 연장된다. 더 정확하게는, 절삭 방향(DC)은 제1 및 제2 공구 접합 표면(26A, 26B)이 모이는 위치로 지향된다.
오직 축 방향으로, 즉 공구 중앙 축(AT)을 따라 기계가공하도록 구성되는 공구(도시되지 않음)에 대해, 공구 주연 영역(22)은 오직 절삭 단부(15A)만을 따를 것이다. 오직 공구 중앙 축(AT)에 수직인 방향으로 기계가공하도록 구성되는 공구(도시되지 않음)에 대해, 공구 주연 영역(22)은 오직 공구 주연 표면(15B)만을 따를 것이다. 공구가 축 방향 및 반경 방향의 양쪽 모두로 기계가공되도록 구성되는 이 예에서, 절삭 방향(Dc)은 절삭 단부(15A) 및 공구 주연 표면(15B)의 교차부를 향해 지향된다.
더 정확하게는, 절삭 인서트는 일반적으로 공구의 주연 부분에 장착되고, 그로부터 돌출하여 오직 절삭 인서트만이 작업물(도시되지 않음)에 접촉하고 공구는 작업물에 접촉하지 않는 것을 보장한다. 그러므로, 공구 주연 영역(22)은 공구(12)에 장착될 때 절삭 인서트(14)의 돌출하는 절삭 에지(38B)(도 1a)에 근접하는 주연 에지(22A)(도 6)를 포함하는 것으로서 고려될 수 있다.
도 8a를 참조하면, 인서트 접합 표면 평면, 예를 들어 제1 및 제2 인서트 접합 표면 평면(P1, P2)이 있을 수 있다는 것이 이해될 것이며, 이 평면의 각각은 인서트 기부 표면(34)에 수직으로 연장되고 제3 인서트 도브테일 부분(42C1)에 교차하는 인서트 액추에이터 표면 평면(PIA)에 평행하다. 제1 인서트 접합 표면 평면(P1)은 인서트 액추에이터 표면 평면(PIA)에 더 가깝고, 제1 인서트 접합 표면 평면(P1)에 놓이는 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)의 한 쌍의 지점(78A, 78B)은 제2 인서트 접합 표면 평면(P2)에 놓이는 한 쌍의 지점(80A, 80B)보다 더 큰 크기의 거리로 서로로부터 이격된다는 것을 유의해야 한다. 따라서, 제1 및 제2 인서트 접합 표면(42A, 42B)은 제1 절삭 단부(46)에 근접할수록 모이게 된다.
상기 구조는 또한 공구(12)의 구조에 대응한다. 공구 액추에이터 표면 평면(PTA)은 인서트 액추에이터 표면 평면(PIA)에 대응하고, 제1 및 제2 공구 접촉 표면 평면(P3 및 P4)은 제1 및 제2 인서트 접합 표면 평면(P1, P2)에 대응하고, 지점(78C, 78D)은 지점(78A, 78B)에 대응하며, 지점(80C, 80D)은 지점(80A, 80B)에 대응한다. 마찬가지로, 공구 접촉 표면(26A, 26B)은 공구 주연 영역(22)에 근접할수록 모이게 된다.
공구 기부 표면(18)은 클램프(28)에 의해 완료된 부분을 제외하고 전체 인서트 시팅 영역(16)을 따라 연장된다. 도 8b를 참고하면, 공구 기부 표면(18)은 제1 및 제2 공구 접촉 표면(26A, 26B)을 연결하는데, 즉 제1 접촉 표면(26A)으로부터 제2 접촉 표면(26B)까지 연속적인 벽(81)을 제공한다. 벽(81)은 제1 접촉 표면(26A)에 인접하는 제1 벽 부분(81A), 제2 접촉 표면(26B)에 인접하는 제2 벽 부분(81B), 및 제1 및 제2 벽 부분(81A, 81B)을 연결하는 코너 벽 부분(81C)을 포함한다. 이러한 연결은 절삭 동작 동안 제1 및 제2 공구 접촉 표면(26A, 26B)의 편향에 대해 추가적인 구조적 강도를 제공할 수 있다(특히, 고속에서 현저함).
도 6을 참고하면, 제1 벽 부분(81A)은 공구 중앙 축(AT)에 더 가까운 제2 벽 부분(81B)보다 그 아래에 더 적은 재료를 갖는다. 이러한 경우에, 제1 벽 부분(81A)을 제2 벽 부분(81B)보다 크게 형성하는 것이 가능하게는 특히 고속에서 회전하도록 구성되는 이러한 원통형 공구에서 유리한 구조적 강도를 제공할 수 있다.
이러한 확대는 제1 벽 부분(81A)을 확장함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 제1 벽 부분(81A)의 제1 공구 기부 폭(WT1)은 제2 벽 부분(81B)의 제2 공구 기부 폭(WT2)보다 클 수 있다. 공구 기부 폭(WT1, WT2)은 공구 주연 표면(15B), 또는 공구 절삭 단부(15A)의 축 표면(81E), 및 연관 벽 부분(81A, 81B)의 가장 넓은 지점(예를 들어, 도 7c의 지점 81D 참조) 사이에서 측정된다.
도 4a 내지 도 4d에 주목하면, 클램프(28)는 원통형 클램프 섕크 부분(28A) 및 거기에 연결된 클램프 헤드 부분(28B)을 포함 할 수 있다.
클램프 섕크 부분(28A)은 클램프 축(ACS)을 따라 연장될 수 있고 섕크 후방 단부(28A1) 및 클램프 전방 단부(28A2)를 포함할 수 있으며, 섕크 원주방향 표면(28A3)이 그 사이에서 연장된다.
섕크 후방 단부(28A1)는 클램프 접촉 표면(28A4) 및 클램프 접촉 표면(28A4)으부터 섕크 원주방향 표면(28A3)까지 클램프 섕크 부분(28A) 안으로 오목해져 있는 클램프 리세스(28A5)를 포함할 수 있다.
클램프 섕크 부분(28A)은 클램프 섕크 폭(WC1)을 가질 수 있다. 클램프 헤드 부분(28B)은 클램프 전방 단부(28A2)에 연결될 수 있고 클램프 축(ACS)에 수직인 방향으로 클램프 섕크 부분(28A)보다 넓은 클램프 헤드 폭(WC2)을 가질 수 있다. 더 정확하게는, 클램프 헤드 폭(WC2)은 공구 액추에이터 표면(30)의 연장 방향과 평행하다. 클램프 축(ACS)에 대해 횡방향 또는 이 예에서는 클램프 축에 수직인 방향으로의 공구 액추에이터 표면(30)의 연장된 또는 증가된 길이는 절삭 인서트(14)를 클램핑할 때 안정성을 증가시킬 수 있다는 것이 이해될 것이다.
클램프 헤드 부분(28B)은 서로 내 예각 클램프 각도를 형성하고 측면도에서 공구 액추에이터 표면(30)의 양 측에 연결되는 제1 및 제2 클램프 여유면(28B1, 28B2)을 더 제공할 수 있다(도 4b).
클램프 헤드 부분(28B)은 클램프 섕크 부분(28A)으로부터 더 오프셋될 수 있다. 상세하게 설명하면, 클램프 헤드 부분(28B)은 측면도에서 섕크 원주방향 표면(28A3)의 인접 부분(28A6)보다 낮은 클램프 최상위 표면(28B3) 및 측면도에서 섕크 원주방향 표면(28A3)의 인접 부분(28A7)보다 낮은 클램프 최하위 표면(28B4)을 가질 수 있다. 클램프 최하위 표면(28B4)은 일 측에서 내향 연장 클램프 정지부 표면(28B5)에 의해 클램프 섕크 부분(28A)에 연결되고 다른 측에서 제2 클램프 여유면(28B2)에 연결된다.
도 7a에 또한 주목하면, 클램프(28)가 공구(12)에 장착될 때, 클램프 헤드 부분(28B)의 일부가 시팅 리세스(77)에 형성된 클램프 리세스(29) 내에 위치된다. 클램프 리세스(29)는 클램프 구멍(31)에 인접하는 제1 클램프 리세스 벽(29B) 및 클램프 구멍(31)에 대해 원위측의 대향 제2 클램프 리세스 벽(29C)을 갖는 클램프 리세스 기부 표면(29A)을 포함할 수 있다.
절삭 인서트(14)가 공구(12)에 장착되지 않을 때, 제2 클램프 리세스 벽(29C)은 제2 클램프 여유면(28B2)에 접촉함으로써 클램프(28)가 공구(12)로부터 탈락되는 것을 방지할 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어 나사(82)가 존재하지 않을 때, 클램프 정지부 표면(28B5)은 제1 클램프 리세스 벽(29B)에 접촉할 수 있고 이에 의해 클램프(28)가 클램프 구멍(31) 안으로 탈락하는 것을 방지할 수 있다. 클램프 헤드 부분(28B)의 오프셋은 클램프(28)가 회전될 수 있도록 하며 후속하여 삽입되거나 클램프 구멍(31)로부터 인출될 수 있도록 한다.
도 5a 내지 도 5c에 주목하면, 클램프(28) 및/또는 나사(82)는 클램프(28)의 운동을 유발하도록 서로 접촉되도록 구성될 수 있다.
나사(82)는 제1 나사 단부(84), 제2 나사 단부(86), 및 그 사이에서 연장되는 원통형 중앙 부분(88)을 포함할 수 있다.
제1 나사 단부(84)("액추에이터 부분")에는 나사 리세스(92)에 위치될 수 있는 공구 수용 배열체(90)(예를 들어, 토륵스(torx) 배열체)가 형성될 수 있다. 나사(82)는 또한 바람직하게는 제1 나사 외주연 표면(94)에 위치될 수 있는 외부 나사산부(도시되지 않음)를 포함한다.
나사 제2 단부(86)("확장된 부분")는 비교적 더 큰데, 즉 반경 방향으로 중앙 부분(88)보다 크다. 나사 제2 단부(86)는 원통형 부분(96) 및 중앙 부분(88)으로 테이퍼지는 원뿔형 부분(98)을 더 포함할 수 있다.
도 5c를 면밀히 검토해보면, 원뿔형 부분(98)은 그 측면 모습에서 약간 볼록한 만곡부를 갖고 이는 클램프(28)와의 정밀한 접합 접촉을 가능하게 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 1e를 참고하면, 공구 조립체(10)를 조립하는 단계는 나사(82)를 나사 구멍(100)에 배치하고 클램프(28)를 클램프 구멍(31)에 배치함으로써 실행된다.
나사 구멍(100)은 제1 단부(102)에서 공구 주연 표면(15B)으로 개방되고 그로부터 공구 내측 영역(20) 안으로 연장될 수 있다.
클램프 구멍(31)은 제1 단부(31A)에서 시팅 리세스로 개방되고 그로부터 클램프 구멍 축(ACH)(도 7b)을 따라 공구 내측 영역(20) 안으로 연장된다.
클램프 구멍(31) 및 나사 구멍(100)은 서로 교차할 수 있다.
나사(82) 및 클램프(28)가 공구(12)에 장착될 때, 제2 나사 단부(86) 또는 더 정확하게는 그 원뿔형 부분(98)은 클램프 접합 표면(28A4)(도시되지 않음)에 접촉한다.
도 7b 및 도 8b를 참고하면, 절삭 인서트(14)를 장착하기 위해서, 클램프(28)는 초기에는 도시된 위치에 있고 절삭 인서트(14)는 시팅 리세스(77)에 장착될 수 있다. 명백히, 절삭 인서트(14)와 클램프(28) 사이에는 간극(103)이 있다. 나사(82)는 그 후 공구 수용 배열체(90)에 결합되는 공구(도시되지 않음, 예를 들어 토륵스 나사 드라이버)를 통해 회전된다. 명백히, 나사(82)는 회전되고(예를 들어, 시계 방향으로), 이는 나사를 공구 주연 표면(15B)을 향하는 방향(및 공구(12) 안으로의 방향이 아님)으로 이동시킨다. 나사의 원뿔형 부분(98)은 클램프(28)를 그 클램프 접합 표면(28A4)을 통해 밀어서 공구 조립체(10)가 도 7a 및 도 8a에 도시된 클램핑 위치에 오게 한다(즉, 서로 접촉하는 공구 액추에이터 표면(30)과 공구 및 인서트 도브테일 표면에 의함). 공구(12)가 회전될 때 나사(82)에 적용되는(즉, 공구(12)로부터 외향 방향으로) 원심력이 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 힘은 가능하게는 클램프(28)에의 힘 적용에 있어서 나사(82)를 보조하여 클램핑력을 절삭 인서트(12)에 더욱 적용할 수 있게 한다.
절삭 인서트(14)를 해방시키기 위해서, 나사는 반대 방향으로 회전될 수 있다.
구체적으로는 도 7b를 참고하면, 공구 액추에이터 표면(30)은, 클램프(28)가 공구(12)에 장착될 때, 공구 기부 표면(18)에 대해 기울어지고 적어도 부분적으로 공구 하방 방향(DTD)으로 향할 수 있다(공구 하방 방향(DTD)은 공구 기부 표면(18)이 향하는 방향과 반대 방향이다). 클램프(28)가 클램프 구멍 축(ACH)을 따라 이동할 때, 공구 액추에이터 표면(30)에 의해 제3 인서트 도브테일 부분(42C1)에 적용된 클램핑력은 언급된 기울어진 방향(즉, 하방 방향(DTD))과 절삭 방향(DC)(즉, 기울어진 하향-외향 방향)으로 지향된다.
이러한 방향으로 클램핑력을 적용하는 것은 그 반대 방향의 불안정력을 초래할 수 있고(하방 방향(DTD)의 반대 방향의 적어도 상향 성분을 가짐), 이는 절삭 인서트(14) 및/또는 클램프(28)를 불안정화시킬 수 있다. 이론으로의 한정 없이, 공구 내측에 있는 클램프(28)(즉, 그 위에 공구의 재료(104)가 있음)는 클램프(28)에 충분한 안정성을 제공하여 불안정력을 견딜 수 있을 것으로 생각된다.

Claims (28)

  1. 절삭 인서트이며, 인서트 주연 표면에 의해 연결되는 대향하는 인서트 상단 및 기부 표면, 및 인서트 기부 표면에 인접하고 제1, 제2 및 제3 인서트 접합 표면을 포함하는 인서트 도브테일 슬립-방지 배열체를 포함하고; 제1 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제1 인서트 도브테일 각도를 형성하는 제1 인서트 도브테일 부분을 포함하고; 제2 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제2 인서트 도브테일 각도를 형성하는 제2 인서트 도브테일 부분을 포함하고; 제3 인서트 접합 표면은 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 제3 인서트 도브테일 각도를 형성하는 제3 인서트 도브테일 부분을 포함하고; 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 제1 인서트 도브테일 부분은 제2 인서트 도브테일 부분과 평행하지 않고; 절삭 인서트는 중실 구조를 갖는, 절삭 인서트.
  2. 제1항에 있어서, 절삭 에지가 인서트 상단 표면과 인서트 주연 표면의 교차부를 따라 형성되며; 절삭 에지는 코너 에지 부분의 상이한 측으로부터 연장되는 제1 및 제2 절삭 에지 부분을 포함하는, 절삭 인서트.
  3. 제2항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 절삭 에지 부분은 직선형이고, 제2 절삭 에지 부분 이상의 길이를 가지며, 제1 인서트 도브테일 부분과 30° 이하, 바람직하게는 15° 이하의 각도를 형성하는, 절삭 인서트.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 및 제2 절삭 에지 부분은 직선형인, 절삭 인서트.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 에지는 인서트 상단 표면과 인서트 주연 표면의 전체 교차부를 따라 연장되며, 직선형 부분을 연결하는 코너 에지 부분을 포함하는, 절삭 인서트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 인서트 도브테일 부분은 세장형이며, 바람직하게는 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분의 모두는 세장형인, 절삭 인서트.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 및 제2 인서트 도브테일 부분은 동일한 길이를 가지며, 바람직하게는 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분의 모두는 동일한 길이를 갖는, 절삭 인서트.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분의 모두는 직선형이고 인서트 도브테일 코너에 의해 연결되어 연속적인 형상, 바람직하게는 삼각형을 형성하고, 또한 인서트 도브테일 코너는 인서트 기부 표면과 외각이며 예각인 코너 인서트 도브테일 각도를 형성하는, 절삭 인서트.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트는 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 길이가 동일하고 최장 직선형 절삭 에지 부분인 주 절삭 에지 부분을 포함하고; 상기 모습에서 절삭 인서트는 동일한 수의 직선형 인서트 도브테일 부분 및 주 절삭 에지 부분을 포함하는, 절삭 인서트.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 절삭 인서트는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면의 중심을 통해 연장되는 인서트 중앙 축을 중심으로 360°를 주 절삭 에지 부분의 수로 나눈 것과 동일한 회전 대칭성을 가지며; 주 절삭 에지 부분은 길이가 동일하고 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서 최장 직선형 절삭 에지 부분인, 절삭 인서트.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제1 인서트 도브테일 부분은 직선형이고 직선형 주 절삭 에지 부분에 인접하고; 제1 인서트 도브테일 부분은 주 절삭 에지 부분의 제1 절삭 에지 길이의 63% 내지 83%의 크기, 및 바람직하게는 제1 절삭 에지 길이의 75% 내지 83%의 크기를 갖는 제1 인서트 도브테일 부분 길이를 갖는, 절삭 인서트.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 주연 기부 에지가 인서트 기부 표면과 인서트 주연 표면의 교차부를 따라 연장되고, 제1 기부 폭은 제1 인서트 도브테일 부분에 수직으로 그리고 제1 인서트 도브테일 부분과 주연 기부 에지의 인접 부분 사이에서 규정되고, 최대 기부 폭은 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너 중 임의의 것을 따른 지점과 인접 주연 기부 에지 사이의 최장 선분에 의해 형성되고, 최장 선분은 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너를 따른 선택된 지점을 통과하는 접선에 수직이며; 제1 기부 폭은 최대 기부 폭의 60% 내지 90%, 바람직하게는 70% 내지 80%의 크기를 갖는, 절삭 인서트.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 주연 기부 에지는 인서트 기부 표면과 인서트 주연 표면의 교차부를 따라 연장되고, 최소 기부 폭은 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너 중 임의의 것을 따른 지점과 인접 주연 기부 에지 사이의 최단 선분에 의해 형성되고, 최단 선분은 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너를 따른 선택된 지점을 통과하는 접선에 수직이고, 최대 기부 폭은 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너 중 임의의 것을 따른 지점과 인접 주연 기부 에지 사이의 최장 선분에 의해 형성되고, 최장 선분은 인서트 도브테일 부분 또는 도브테일 코너를 따른 선택된 지점을 통과하는 접선에 수직이며; 최소 기부 폭은 최대 기부 폭의 적어도 50%의 크기를 갖는, 절삭 인서트.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 슬립-방지 배열체의 인서트 도브테일 부분에 내접된 내접 도브테일 원은 도브테일 반경(R1)을 갖고; 절삭 인서트의 주연 기부 에지에 내접된 내접 에지 원은 에지 반경(R2)을 갖고; 도브테일 반경(R1)은 에지 반경(R2)의 40% 내지 70%의 크기, 바람직하게는 45% 내지 65%의 크기, 및 가장 바람직하게는 50% 내지 60%의 크기를 갖는, 절삭 인서트.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면으로부터 하나 이상의 돌기가 돌출하고, 절삭 인서트의 모든 인서트 접합 표면은 하나 이상의 돌기에 형성되는, 절삭 인서트.
  16. 제15항에 있어서, 하나 이상의 돌기는 단일 돌기인, 절삭 인서트.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 인서트 기부 표면은 슬립-방지 배열체를 완전히 둘러싸는, 절삭 인서트.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 기부 표면에 수직인 모습에서, 제3 인서트 접합 표면은 제1 및 제2 인서트 접합 표면이 모이는 위치의 반대 방향을 향하는, 절삭 인서트.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 인서트 도브테일 각도는 인서트 기부 표면과 50° 내지 80°의 외각을 형성하는, 절삭 인서트.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트는 2 내지 6 그램, 바람직하게는 2.5 내지 4.5 그램의 무게를 갖는, 절삭 인서트.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트는 인서트 기부 표면에 대해 수직으로 그리고 인서트 기부 표면과 그로부터 최원위측에 있는 인서트 상단 표면의 지점 사이에서 측정되는 절삭 부분 높이를 포함하고, 절삭 인서트의 무게 중심은 인서트 기부 표면으로부터 절삭 부분 높이의 12% 내지 30%, 바람직하게는 21% 내지 29%에 위치되는, 절삭 인서트.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 부분 높이는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면과 그로부터 최원위측에 있는 인서트 상단 표면의 최상위 지점 사이에서 측정가능하고; 슬립-방지 배열체 높이는 인서트 기부 표면으로부터 인서트 상단 표면으로부터 멀어지는 방향으로 절삭 인서트의 최원위 최하위 지점까지 절삭 부분 높이와 평행하게 측정가능하며; 절삭 부분 높이는 슬립-방지 배열체 높이의 크기보다 큰 크기를 갖는, 절삭 인서트.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 부분 높이는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면과 그로부터 최원위측의 인서트 상단 표면의 최상위 지점 사이에서 측정가능하고; 도브테일 높이는 인서트 기부 표면에 수직으로 그리고 인서트 기부 표면으로부터 절삭 인서트의 인서트 도브테일 부분의 최원위 최하위 지점까지 측정가능하며; 도브테일 높이는 절삭 부분 높이의 70% 미만, 바람직하게는 50% 미만의 크기를 갖는, 절삭 인서트.
  24. 제23항에 있어서, 도브테일 높이는 절삭 부분 높이의 30%보다 큰, 절삭 인서트.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트는 관통-구멍을 갖지 않는, 절삭 인서트.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 접합 표면의 각각은 인서트 도브테일 부분의 각각의 하나를 인서트 기부 표면에 연결하는 오목 형상 연결 부분을 더 포함하는, 절삭 인서트.
  27. 공구이며, 전후 방향을 규정하는 회전 축을 갖고, 공구 절삭 단부; 공구 절삭 단부로부터 후방으로 연장되는 공구 주연 표면; 공구 절삭 단부에 인접하는 인서트 시팅 영역; 및 인서트 시팅 영역의 대향 측들에 위치되는 공구 내측 및 주연 영역을 포함하고; 공구 주연 영역은 공구 절삭 단부 및/또는 공구 주연 표면을 따라 연장되고; 인서트 시팅 영역은 공구 기부 표면, 공구 기부 표면으로부터 공구 안으로 오목해지고 이에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 시팅 리세스, 및 제1 및 제2 공구 접합 표면을 포함하고; 제1 공구 접합 표면은 공구 기부 표면과 내각이며 예각인 제1 공구 도브테일 각도를 형성하는 제1 공구 도브테일 부분을 포함하고; 제2 공구 접합 표면은 공구 기부 표면과 내각이며 예각인 제2 공구 도브테일 각도를 형성하는 제2 공구 도브테일 부분을 포함하고; 공구 기부 표면에 수직인 모습에서 제1 공구 도브테일 부분은 제2 공구 도브테일 부분과 평행하지 않으며; 공구에는 제1 단부에서 시팅 리세스로 개방되고 그로부터 공구 내측으로 연장되는 클램프 구멍이 더 형성되어 있는, 공구.
  28. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 절삭 인서트; 제27항에 따른 공구; 및 클램프 구멍 내에 위치되는 클램프를 포함하고, 절삭 인서트는 제1 공구 접합 표면에 접합하는 제1 인서트 접합 표면; 제2 공구 접합 표면에 접합하는 제2 인서트 접합 표면; 제3 인서트 접합 표면에 접합하는 클램프; 및 공구 기부 표면에 접합하는 인서트 기부 표면에 의해서만 공구의 인서트 시팅 영역에 장착되는, 공구 조립체.
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