KR20170058366A - 회전 절삭 공구와 가변 폭의 부 릴리프 표면을 갖는 회전 절삭 공구용 가역 절삭 인서트 - Google Patents

회전 절삭 공구와 가변 폭의 부 릴리프 표면을 갖는 회전 절삭 공구용 가역 절삭 인서트 Download PDF

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Abstract

밀링 공정에 사용되는 회전 절삭 공구(52)에서, 가역 절삭 인서트(20)가 절삭 몸체(54)에 착탈 가능하도록 고정된다. 절삭 인서트(20)는 연속적인 외연 면(24)에 의해 상호 연결되는 두 개의 대향하는 단부 면(22)을 갖으며, 외연 면(24)은 세 개의 코너 면(28)과 교호하는 세 개의 측면(26)을 포함한다. 측면(26)과 코너 면(28)은 각각 측부 모서리(32)와 코너 모서리(34)에서 양 단부 면(22)과 교차하며, 각 측부 모서리(32)는 주 절삭 날(36)을 갖고, 각 코너 모서리(34)는 코너 절삭 날(38)과 부 절삭 날(40)을 갖는다. 각 부 절삭 날(40)은 단부도에서 투영된 부 절삭 길이(LM)를 갖고, 각 관련된 부 릴리프 표면(48)은 수평 면(PH)에 포함된 두 개의 측 방향 경계점 사이에 부 릴리프 폭(W)을 갖는데, 부 릴리프 폭(W)은 수평 면(PH)과 중앙 면(M) 사이의 오프셋 거리(Do)에 따라 변화한다. 각 투영된 부 절삭 길이(LM)는 그와 관련된 부 릴리프 표면(48)의 최대 부 릴리프 폭(WMAX)보다 더 크다.

Description

회전 절삭 공구와 가변 폭의 부 릴리프 표면을 갖는 회전 절삭 공구용 가역 절삭 인서트{ROTARY CUTTING TOOL AND REVERSIBLE CUTTING INSERT HAVING VARIABLE-WIDTH MINOR RELIEF SURFACES THEREFOR}
본원의 발명은 일반적으로 금속 절삭 공정에 사용되는 절삭 인서트(insert)와 절삭 공구에 관한 것이며, 구체적으로 밀링(milling) 작업을 위한 가역 절삭 인서트를 갖는 회전 절삭 공구에 관한 것이다.
밀링 작업에 사용되는 회전 절삭 공구의 분야에는, 절삭 몸체에 착탈 가능하도록 고정되는 가역 절삭 인서트의 많은 예가 있다. 일부 예에서는, 이러한 절삭 공구들이 사각 숄더(shoulder) 밀링 작업을 수행하도록 구성된다.
US 2013/0004251는 상부 면과 바닥 면뿐만 아니라 상기 표면들을 연결하는 주위 면, 그리고 코너(corner) 주위에 있는 절삭 날을 갖는 삼각형 형상의 인덱싱 가능한(indexable) 인서트를 개시한다. 주 절삭 날은 상부 면과 바닥 면에 종 방향 모서리를 따라 존재한다. 각 주 절삭 날은 오직 그 주 절삭 날에만 관련된 더 짧은 보조 절삭 날을 갖는다. 비유적으로 말하면, 보조 절삭 날은 각 경우에 코너를 트리밍(trimming)하여 성형하는데, 트리밍은 상부 면과 바닥 면으로부터 진행된다. 보조 절삭 날은 두 개의 주 절삭 날에 인접하고 이들과 다른 각도로 연장한다.
본 발명과 공통으로 소유된 US 8,708,616는, 세 개의 코너 면과 교호하는 세 개의 측면을 포함하는 연속적인 외연 면에 의하여 상호 연결된 두 개의 대향 하는 단부 면을 갖는, 가역 절삭 인서트를 개시한다. 측면과 코너 면은 각각 측부 모서리와 코너 모서리에서 양 단부 면과 교차하며, 각 측부 모서리는 주 절삭 날을 갖고 각 코너 모서리는 코너 절삭 날과 부 절삭 날을 갖는다. 각 주 절삭 날과 부 절삭 날은 각각 그와 상호 관련된 코너 절삭 날의 제1 및 제2 단부 점으로부터 멀어지는 방향으로, 중앙 면을 향하여 경사진다. 각 부 절삭 날과 관련된 부 릴리프 표면은 중앙면에 대해 직각을 이루고 일정한 폭을 갖는다.
본원 발명의 목표는 가공되는 피삭재의 개선된 표면 마무리를 촉진하는 절삭 인서트와 절삭 공구를 제공하는 것이다.
본원 발명의 목표는 또한 작은 부 릴리프 표면과, 상대적으로 긴 부 절삭 날 또는 와이퍼가 있는 개선된 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본원 발명의 추가적인 목적은 하나의 측면 당 두 개의 주 절삭 날을 갖는 개선된 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본원 발명의 또 다른 목적은 견고한 절삭 날을 갖는 개선된 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본원 발명의 또 다른 목적은 사각 숄더 밀링 공정 수행이 가능한 개선된 절삭 공구를 제공하는 것이다.
본원 발명의 일 태양에 따르면, 가역 절삭 인서트이며,
연속적인 외연 면에 의해 상호 연결되는 대향 제1 및 제2 단부 면으로서, 중앙 면이 제1 및 제2 단부 면 사이에는 위치하고 외연 면과 교차하여 인서트 경계선을 형성하며, 중앙 면에 대해 직각인 인서트 축(A1)으로서 인서트 축을 중심으로 절삭 인서트가 인덱싱 될 수 있는, 제1 및 제2 단부 면을 포함하고;
외연 면은 세 개의 코너 면과 교호하는 세 개의 측면을 포함하며;
측면과 코너 면은 제1 및 제2 단부 면 모두와 각각 측부 모서리 그리고 코너 모서리에서 교차하며, 각 측부 모서리는 주 절삭 날을 갖고 각 코너 모서리는 코너 절삭 날과 부 절삭 날을 갖고;
각 코너 면은 두 개의 부 릴리프 표면을 갖고, 각 부 릴리프 표면은 그와 관련된 부 절삭 날로부터 멀어지는 방향으로 연장하며,
중앙 면에 대해 직각을 이루며 연장하고 그 길이 상의 임의의 점에서 임의의 코너 절삭 날과 교차하는 제1 가상의 직선이 인서트 경계선 내에서 중앙 면을 통과하며,
인서트 축을 따르는 절삭 인서트의 단부도에서 각 부 절삭 날이 투영된 부 절삭 길이를 갖고,
각 부 릴리프 표면은 인서트 축에 직각인 수평 면에 포함된 부 릴리프 표면의 두 개의 축 방향 경계점 사이에 부 릴리프 폭을 갖으며, 부 릴리프 폭은 수평 면과 중앙 면 사이의 오프셋 거리에 따라 변화하고,
각 투영된 부 절삭 길이는 그와 관련된 부 릴리프 표면의 최대 부 릴리프 폭보다 더 큰;
가역 절삭 인서트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 공구 축에 대하여 회전 가능한 절삭 공구가 제공되며, 절삭 공구는 인서트 수용 포켓을 갖는 절삭 몸체, 그리고 인서트 수용 포켓에 착탈 가능하도록 고정된, 위에서 설명된 종류의 하나 이상의 인덱싱 가능한 가역 절삭 인서트를 포함한다.
더 깊은 이해를 위해, 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 예시의 방법으로 설명될 것이며, 도면의 일점 쇄선은 부재의 부분 도시를 위한 절취 경계를 나타낸다.
도 1은 본원 발명의 일부 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다;
도 2a는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 단부도이다;
도 2b는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 상세 단부도이다;
도 3a는 도 2a에 도시된 절삭 인서트의 코너 측부도이며, 제1 수직 면(PV1)을 따라 바라본 것이다;
도 3b는 도 3a에 도시된 절삭 인서트의 상세 코너 측부도이다;
도 4는 도 2a에 도시된 절삭 인서트의 측부도이며, 제2 수직 면(PV2)을 따라 바라본 것이다;
도 5는 도 2b에 도시된 절삭 인서트의 부분 단면도이며, V-V선을 따라 취한 것이다;
도 6은 도 2b에 도시된 절삭 인서트의 부분 단면도이며, VI-VI 선을 따라 취한 것이다;
도 7은 도 2b에 도시된 절삭 인서트의 부분 단면도이며, VII-VII선을 따라 취한 것이다;
도 8은 본원 발명의 일부 실시예에 따른 절삭 공구의 사시도이다;
도 9는 도8에 도시된 절삭 공구의 측부도이다;
도 10은 도 8에 도시된 절삭 공구의 단부도이다; 그리고
도 11은 도 10에 도시된 절삭 공구의 작동하는 절삭 날에 의하여 반경 방향 평면(Pr)상에 그려진 윤곽선의 개략도이다.
도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이 본원의 발명은 연속적인 외연 면(24)에 의해 상호 연결된 대향 하는 제1 및 제2 단부 면(20)을 갖고, 외연 면(24)은 3개의 코너 면(28)과 교호하는 3개의 측면(26)을 포함하는, 가역 절삭 인서트(20)에 관한 것이다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 바람직하게는 탄화 텅스텐과 같은 초경합금을 성형 압축 및 소결하여 제조될 수 있으며, 코팅되거나 코팅되지 않을 수 있다.
도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(20)는 제1 및 제2 단부 면(22) 사이에 위치하고 외연 면과 교차하여 인서트 경계선(Lb)을 형성하는 중앙 면(M)을 갖는다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 단부도에서 절삭 인서트(20)의 어떤 부분도 인서트 경계선(Lb)을 넘어 연장하지 않도록 구성 될 수 있다.
도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(20)는 중앙 평면(M)에 직각인 절삭 인서트 축(A1)을 갖는데, 절삭 인서트 축(A1)을 중심으로 절삭 인서트(20)가 인덱싱 될 수 있다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 인서트 축(A1)과 동축인 관통 구멍(30)이 제1 및 제2 단부 면(22) 사이에서 연장하고 제1 및 제2 단부 면 모두에서 밖으로 개방될 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 3개의 측면(26)이 동일할 수 있고, 3개의 코너 면(28)도 동일할 수 있다.
더 나아가, 본원 발명의 일부 실시예에서 외연 면(24)은 정확히 3개의 코너 면(28)과 교호하는 정확히 3개의 측면(26)을 가질 수 있고, 절삭 인서트(20)는 인서트 축(A1)을 중심으로 삼중 회전 대칭을 보일 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 단부도에서 절삭 인서트(20)는 정삼각형의 기초 형상을 가질 수 있다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 인서트 축(A1)의 방향을 따라 직접 압축 성형으로 제조될 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 그것의 최종 형상으로 압축 성형 될 수 있으며, 외연 면(24)은 연마되지 않을 수 있다.
도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 측면(26)과 코너 면(28)은 각각 측부 모서리(32)와 코너 모서리(34)에서 제1 및 제2 단부 면(22) 모두와 교차하며, 각 측부 모서리(32)는 주 절삭 날(36)을 갖고 각 코너 모서리(34)는 코너 절삭 날(38)과 부 절삭 날(40)을 갖는다.
그러므로, 절삭 인서트(20)는 각 측면(26)당 두 개의 주 절삭 날(36)을 갖고 각 코너 면(28) 당 각각 두 개의 코너 절삭 날(28)과 부 절삭 날(40)을 갖도록 유리하게 구성되고, 따라서 인서트 축(A1)에 대하여 삼중 회전 대칭을 나타내는 실시예에서 절삭 인서트(20)는 각각 총 여섯 개의 주 절삭 날(36), 코너 절삭 날(38), 부 절삭 날(40)을 갖는다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 인서트 축(A1)을 따르는 절삭 인서트(20)의 단부도에서 각 코너 절삭 날(38)은 곡선형일 수 있고, 각 부 절삭 날(40)은 직선형일 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 제1 및 제2 단부 면(22)은 동일할 수 있으며, 중앙 면(M)에 실질적으로 평행한 지지면(42)을 각각 갖는다.
더 나아가, 본원 발명의 일부 실시예에서, 두 개의 지지면(42)은 중앙 면(M)으로부터 등거리에 있을 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 코너 절삭 날(38)은 전체적으로 각 지지 면(42)보다 중앙 면(M)으로부터 더 멀리 위치할 수 있다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 각 코너 면(28)은 두 개의 부분적으로 원추형인 코너 릴리프 표면(44)을 포함할 수 있으며, 각 코너 릴리프 표면(44)은 그와 관련된 코너 절삭 날(38)로부터 멀어지는 방향으로 연장한다.
'역' 릴리프 표면으로 또한 알려진 부분적으로 원추형인 코너 릴리프 표면(44) 각각이 일반적으로 그와 관련된 코너 절삭 날(38)로부터 외향으로[즉, 인서트 축(A1)으로부터 멀어지는 방향] 중앙 면(M)을 향해 연장하며, 그리하여 각 코너 절삭 날(38)이 이롭게 지지되고 유리하게 견고한 것을 이해해야 한다.
도 2b 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙 면(M)에 대해 직각으로 연장하고 그것의 길이 상의 임의의 점에서 임의의 코너 절삭 날(38)과 교차하는 제1 가상 직선(L1)이 인서트 경계선(Lb) 내에서 중앙 면(M)을 통과한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 가상의 직선(L1)은 절삭 인서트(20)의 단부도에서 점으로 보인다는 것을 이해해야 한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 각각의 코너 면(28)은 인서트 축(A1)을 포함하는 제1 수직 면(PV1)에 의하여 이등분되고, 각각의 측면(26)은 인서트 축(A1)을 포함하는 제2 수직 면(PV2)에 의하여 이등분 된다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 각각의 제1 수직 면(PV1)은 제2 수직 면(PV2)중 하나와 동일 평면일 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 측면(26)은 중앙 면(M)에 직각인 평면 측부 중앙 영역(46)을 가질 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 각 측부 중앙 영역(46)은 인접한 코너 면(28)의 제1 수직 면(PV1)과 함께 예각인 제1 각(α1)을 형성 할 수 있고, 제1 각(α1)은 30°일 수 있다.
더 나아가, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 부 절삭 날(40)은 그와 관련된 제1 수직 면(PV1)과 함께 예각인 제2 각(α2)을 형성할 수 있고(도 2b 참조), 제 2각(α2)은 60°와 80° 사이의 값을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 중앙 면(M)은 각 제1 수직 면(PV1)과 교차하여 코너 축(Ac)을 형성하고, 중앙 면(M)은 각 제2 수직 면(PV2)과 교차하여 측부 축(As)을 형성한다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 각 코너 면(28)은 그와 관련된 코너 축(Ac)에 대하여 이중 회전 대칭을 나타낼 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 측면(26)은 그와 관련된 측부 축(As)에 대하여 이중 회전 대칭을 나타낼 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 각 코너 면(28)은 두 개의 부 릴리프 표면(48)을 가지며, 각 부 릴리프 표면(48)은 그와 관련된 부 절삭 날(40)로부터 멀어지는 방향으로 연장하고, 인서트 축(A1)에 직각인 수평 면(PH)에 포함된 부 릴리프 표면(48)의 두 개의 측방향 경계점 사이에 부 릴리프 폭(W)을 갖는다.
부 릴리프 표면(48)의 측방향 경계점이 외연 면(24)의 다른 하위 표면들과 측방향으로 접하는 지점이라는 것을 이해해야 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 인서트 축(A1)과 동일 평면상에 있고 각 부 릴리프 표면(48) 상의 임의의 점에 접하거나 각 부 릴리프 표면(48)과 일치하는 가상의 릴리프 직선(LR)이 그와 관련된 단부 면(22)이 향하는 방향과 동일한 방향으로 인서트 축(A1)을 향하여 수렴할 수 있다. 따라서, '역' 릴리프 표면으로 또한 알려진 부 릴리프 표면(48) 각각은, 이롭게 지지되고 유리하게 견고하다.
도 2b 및 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 면(M)에 대해 직각을 이루며 연장하고 그 길이 상의 임의의 점에서 임의의 부 절삭 날(40)과 교차하는 제2 가상의 직선(L2)이 인서트 경계선(Lb) 내에서 중앙 면(M)을 통과할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제2 가상의 직선(L2)은 절삭 인서트(20)의 단부도에서 점으로 보인다는 것을 이해해야 한다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 각 부 릴리프 표면(48)은 평면일 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 각각의 코너 면(28)과 관련된 두 개의 부 릴리프 표면(48)은 이격될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 인서트 축(A1)을 따르는 절삭 인서트(20)의 단부도에서, 각 부 절삭 날(40)은 투영된 부 절삭 길이(LM)를 갖는다.
각 부 절삭 날(40)의 투영된 부 절삭 길이(LM)는 인서트 축(A1)에 직각인 가상의 평면으로 투영되었을 때 부 절삭 날의 두 단부점 사이에서 측정된 가장 짧은 거리라는 것을 이해해야 한다.
본원 발명에 따르면, 부 릴리프 폭(W)은 수평 면(PH)과 중앙 면(M) 사이의 오프셋 거리(DO)에 따라 변화하며, 각 투영된 부 절삭 길이(LM)는 그와 관련된 부 릴리프 표면(48)의 최대 부 릴리프 폭(WMAX)보다 크다. 이것은 각 부 절삭 날과 관련된 부 릴리프 표면이 일정한 폭을 갖는 전술된 US 8,708,616과는 대조된다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 부 릴리프 폭(W)은 오프셋 거리(DO)에 따라 연속적으로 변화하며, 그 실시예 중 일부에서는 부 릴리프 폭(W)이 오프셋 거리(Do)에 따라 선형적으로 연속적으로 변화한다.
각 부 절삭 날(40)은 또한 와이퍼로 불릴 수 있고, 각 부 절삭 날(40)의 투영된 부 절삭 길이(LM)를 그와 관련된 부 릴리프 표면(48)의 최대 부 릴리프 폭(WMAX)보다 크게 구성함으로서 절삭 인서트(20)를 사용하여 가공되는 피삭재의 개선된 표면 마무리를 촉진할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 오프셋 거리(DO)가 증가함에 따라 부 릴리프 폭(W)이 증가할 수 있다.
오프셋 거리(DO)가 증가함에 따라 부 릴리프 폭(W)이 증가하도록 구성함에 의해, 작은 부 릴리프 표면(48)과, 상대적으로 긴 부 절삭 날(40) 또는 와이퍼라는 이로운 결과를 낳을 수 있다는 것을 이해해야 한다.
또한, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 부 릴리프 표면(48)의 최소 부 릴리프 폭(WMIN)은 오프셋 거리(Do)가 0일 때 나타날 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 코너 절삭 날(38)은 제1 단부점(E1)과 제2 단부점(E2) 사이에서 연장한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 인서트 축(A1)을 따른 절삭 인서트(20)의 단부도에서 각 코너 절삭 날(38)은 투영된 코너 절삭 길이(LC)를 가질 수 있으며, 각 부 절삭 날(40)의 투영된 부 절삭 길이(LM)는 그와 관련된 코너 절삭 날(38)의 투영된 코너 절삭 길이(LC)보다 클 수 있다.
각 코너 절삭 날(38)의 투영된 코너 절삭 길이(Lc)는 인서트 축(A1)에 직각인 가상의 평면으로 투영되었을 때, 코너 절삭 날(38)의 제1 단부점(E1)과 제2 단부점(E2)의 사이에서 측정된 가장 짧은 거리라는 것을 이해해야 한다.
도 2b 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 제2 단부점(E2)은 그와 관련된 부 절삭 날(40)의 단부점과 일치할 수 있다.
또한 도 3b에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 주 절삭 날(36)과 부 절삭 날(40)은 각각 그와 관련된 코너 절삭 날(38)의 제1 단부점(E1) 및 제2 단부점(E2)으로부터 중앙 면(M)을 향하여 경사질 수 있다.
더 나아가, 본원 발명의 일부 실시예에서는, 각 주 절삭 날(36)은 그와 상호 관련된 코너 절삭 날(38)로부터 그것의 전체 길이를 따라 중앙 면(M)을 향하여 경사질 수 있다.
또한, 본원 발명의 일부 실시예에서는, 각 주 절삭 날(36)은 그와 관련된 제2 수직 면(PV2)과 교차할 수 있다. 이들 실시예에서, 각 주 절삭 날(36)이 그와 관련된 측면(26) 둘레길이의 반보다 크게 연장한다는 것을 이해할 수 있다.
또한, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 주 절삭 날(36)은 제1 단부점(E1)에서 그와 관련된 코너 절삭 날(38)과 합쳐지는 직선 부분을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각 측면(26)은 두 개의 주 릴리프 표면(50)을 가지며, 각 주 릴리프 표면(50)은 그와 관련된 주 절삭 날(36)로부터 멀어지며 연장한다.
'역' 릴리프 표면으로 또한 알려진 주 릴리프 표면(50) 각각이 일반적으로 그와 관련된 주 절삭 날(36)로부터 외향으로[즉, 인서트 축(A1)에서 멀어지는 방향으로] 중앙 면(M)을 향하여 연장하고, 그리하여 각 주 절삭 날(36)은 이롭게 지지되고 유리하게 견고하다는 것을 이해해야 한다.
도 2b 및 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙 면(M)에 대해 직각으로 연장하고 그것의 길이 상의 임의의 점에서 임의의 주 절삭 날(36)과 교차하는 제3 가상의 직선(L3)이 인서트 경계선(Lb) 내에서 중앙 면(M)을 통과할 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 제3 가상의 직선(L3)은 절삭 인서트(20)의 단부도에서 점으로 보인다는 것을 이해해야 한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 각 부 절삭 날(40)은 그와 상호 관련된 코너 절삭 날(38)로부터 그 전체 길이를 따라 중앙 면(M)을 향하여 경사질 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 부 절삭 날(40)은 그와 관련된 제1 수직 면(PV1)과 교차할 수 있다.
또한 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 코너 면(28)과 관련된 두 개의 코너 절삭 날(38)은 각각 그와 관련된 제1 수직 면(PV1)의 반대편에 전체적으로 위치할 수 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본원 발명은 또한 공구 축(A2)을 중심으로 회전방향(Z)으로 회전 가능하고, 절삭 몸체(54)와 하나 이상의 전술된 가역 절삭 인서트(20)를 갖는 절삭 공구(52)에 관한 것이다. 각각의 절삭 인서트(20)는 절삭 몸체(54)의 인서트 수용 포켓(56) 내에 착탈 가능하도록 고정된다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 각 절삭 인서트(20)는, 그 관통 구멍(30)을 통과하고 인서트 수용 포켓(56)의 장착 면(도시되지 않음) 내의 나사 구멍(도시되지 않음)과 나사 결합하는, 클램핑 나사(58)에 의하여 인서트 수용 포켓(56) 내에 착탈 가능하도록 고정될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 각 절삭 인서트(20)는 공구 축(A2)에 대한 절삭 공구(52)의 회전 중에, 작동하는 코너 절삭 날(38)이 공구 축(A2)을 중심으로 한 반경 방향 평면(Pr) 상에 원호 형상의 제1 윤곽선(C1)을 그리도록 절삭 공구(52) 내에 구성될 수 있으며, 제1 윤곽선(C1)은 90°인 코너 절삭 각도(δ)에 대응하는 일정한 곡률반경(R)을 갖는다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 각 절삭 인서트(20)는 공구 축(A2)을 중심으로 한 절삭 공구(52)의 회전 중에, 작동하는 주 절삭 날(36) 및 부 절삭 날(40)이 각각 직선인 제2 윤곽선(C2) 및 제3 윤곽선(C3)을 반경 방향 평면(Pr) 상에 그리도록 절삭 공구(52) 내에 구성될 수 있으며, 제2 윤곽선(C2)은 실직적으로 공구 축(A2)에 평행하며 제3 윤곽선(C3)은 실직적으로 공구 축(A2)과 직각을 이룬다.
상세한 설명을 통하여, 각각 공구 축(A2)에 대한 제2 윤곽선(C2)과 제3 윤곽선(C3)의 평행도와 직각도는 정확도 공차 0.5°를 갖는다는 것을 이해해야 한다.
본원 발명의 일부 실시예에서, 회전 절삭 공구(52)는 밀링 공정에 사용될 수 있다.
밀링 공정중에, 작동하는 코너 절삭 날(38)이 90°인 코너 절삭 각도(δ)에 대응하는 일정한 곡률반경(R)을 갖는 피삭재(도시되지 않음)의 코너를 자르고, 코너에서의 응력 집중이 감소 되는 유리한 결과를 낳으며, 따라서 피삭재의 균열 위험을 최소화한다는 것을 이해해야 한다.
또한 밀링 공정 중에, 주 '역' 릴리프 표면(50)은 이롭게 각 가역 절삭 인서트(20) 후단의 작동하지 않는 주 절삭 날(36)에 대해 피삭재로부터의 더 큰 간극을 제공하며, 따라서 상대적으로 작은 직경의 절삭 공구(52) 상에 그들의 배치를 유리하게 가능하게 한다는 것을 이해해야 한다.
도 11로부터 쉽게 이해할 수 있듯이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 절삭 인서트(20)는 작동하는 주 절삭 날(36), 코너 절삭 날(38), 부 절삭 날(40)이 피삭재에 사각 또는 90° 숄더 밀링 공정을 수행할 수 있도록 절삭 공구(52) 내에 구성될 수 있다.
사각 또는 90° 숄더 밀링 공정 중에, 가공된 숄더의 높이는 절삭 인서트(20)에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 일부 실시예에서, 각 절삭 인서트(20)는 작동하는 주 절삭 날(36)이 양의 축방향 경사각(β)을 갖고, 작동하는 부 절삭 날(40)이 양의 반경 방향 경사각(θ)을 갖도록 절삭 공구(52) 내에 구성될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
작동하는 주 절삭 날(36)과 부 절삭 날(40)에 양의 축방향 경사각(β)과 양의 반경 방향 경사각(θ)을 각각 제공함으로서 더 적은 절삭력이 발생하고, 기계 스핀들은 더 적은 작동 동력을 필요로 하며, 피삭재는 더 부드러운 절삭 과정을 거친다는 것을 이해해야 한다. 또한 생성된 절삭 칩(chip)은 작동하는 절삭 날로부터 유리하게 배출된다.
비록 본원 발명이 특정 정도의 구체도로 설명이 되었지만, 이하에서 청구된 바와 같이 다양한 변형과 수정이 본원 발명의 사상과 범주에서 내에서 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 가역 절삭 인서트(20)이며,
    연속적인 외연 면(24)에 의해 상호 연결되는 대향 제1 및 제2 단부 면(22)으로서, 중앙 면(M)이 제1 및 제2 단부 면(22) 사이에 위치하고 외연 면(24)과 교차하여 인서트 경계선(Lb)을 형성하며, 중앙 면(M)에 대해 직각인 인서트 축(A1)으로서 인서트 축(A1)을 중심으로 절삭 인서트(20)가 인덱싱 될 수 있는, 제1 및 제2 단부 면(22)을 포함하고,
    외연 면(24)은 세 개의 코너 면(28)과 교호하는 세 개의 측면(26)을 포함하며;
    측면(26)과 코너 면(28)은 제1 및 제2 단부 면(22) 모두와 각각 측부 모서리(32) 그리고 코너 모서리(34)에서 교차하며, 각 측부 모서리(32)는 주 절삭 날(36)을 갖고 각 코너 모서리(34)는 코너 절삭 날(38)과 부 절삭 날(40)을 갖고,
    각 코너 면(28)은 두 개의 부 릴리프 표면(48)을 갖으며, 각 부 릴리프 표면(48)은 그와 관련된 부 절삭 날(40)로부터 멀어지는 방향으로 연장하고,
    중앙 면(M)에 대하여 직각으로 연장하고 그 길이 상의 임의의 점에서 임의의 코너 절삭 날(38)과 교차하는 제1 가상의 직선(L1)이 인서트 경계선(Lb) 내에서 중앙 면(M)을 통과하며,
    인서트 축(A1)을 따르는 절삭 인서트(20)의 단부도에서 각 부 절삭 날(40)이 투영된 부 절삭 길이(LM)를 갖고,
    각 부 릴리프 표면(48)이 인서트 축(A1)에 직각인 수평 면(PH)에 포함된 부 릴리프 표면(48)의 두 개의 축 방향 경계점 사이에 부 릴리프 폭(W)을 갖으며, 부 릴리프 폭(W)은 수평 면(PH)과 중앙 면(M) 사이의 오프셋 거리(DO)에 따라 변화하고,
    각 투영된 부 절삭 길이(LM)가 그와 관련된 부 릴리프 표면(48)의 최대 부 릴리프 폭(WMAX)보다 더 큰
    가역 절삭 인서트.
  2. 제1 항에 있어서,
    오프셋 거리(DO)가 증가함에 따라 부 릴리프 폭(W)이 증가하는
    가역 절삭 인서트.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    각 부 릴리프 표면(48)의 최소 부 릴리프 폭(WMIN)이 오프셋 거리(DO)가 0일 때 나타나는
    가역 절삭 인서트.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 코너 절삭 날(38)은 제1 단부점(E1)과 제2 단부점(E2) 사이에서 연장하며,
    각 주 절삭 날(36)과 부 절삭 날(40)은 각각 그와 관련된 코너 절삭 날(38)의 제1 단부점(E1)과 제2 단부점(E2)으로부터 중앙 면(M)을 향하여 경사진
    가역 절삭 인서트.
  5. 제4 항에 있어서,
    각 주 절삭 날(36)은 제1 단부점(E1)으로부터 그것의 전체 길이를 따라 중앙 면(M)을 향하여 경사진
    가역 절삭 인서트.
  6. 제5 항에 있어서,
    각 측면(26)이 인서트 축(A1)을 포함하는 제2 수직 면(PV2)에 의하여 이등분 되고,
    각 주 절삭 날(36)은 그와 관련된 제2 수직 면(PV2)과 교차하는
    가역 절삭 인서트.
  7. 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 부 절삭 날(40)은 제2 단부점(E2)으로부터 그것의 전체 길이를 따라 중앙 면(M)을 향해 경사지는
    가역 절삭 인서트.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 코너 절삭 날(38)은 인서트 축(A1)을 따르는 절삭 인서트(20)의 단부도에서 투영된 코너 절삭 길이(LC)를 갖고,
    각 부 절삭 날(40)의 투영된 부 절삭 길이(LM)가 그와 관련된 코너 절삭 날(38)의 투영된 코너 절삭 길이(LC)보다 더 큰
    가역 절삭 인서트.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    중앙 면(M)에 대해 직각으로 연장하고, 그 길이 상의 임의의 점에서 임의의 부 절삭 날(40)과 교차하는 제2 가상의 직선(L2)이 인서트 경계선(Lb) 내에서 중앙 면(M)을 통과하는
    가역 절삭 인서트.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인서트 축(A1)과 동일 평면상에 있고 각 부 릴리프 표면(48) 상의 임의의 점과 접하거나 부 릴리프 표면(48)과 일치하는 가상의 릴리프 직선(LR)이 그와 관련된 단부 면(22)이 향하는 방향과 같은 방향으로 인서트 축(A1)을 향해 수렴하는
    가역 절삭 인서트.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    중앙 면(M)에 대해 직각으로 연장하고 그 길이 상의 임의의 점에서 임의의 주 절삭 날(36)과 교차하는 제3 가상의 직선(L3)이 인서트 경계선(Lb) 내에서 중앙 면(M)을 통과하는
    가역 절삭 인서트.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인서트 축(A1)을 따르는 절삭 인서트(20)의 단부도에서, 각 코너 절삭 날(38)은 곡선형이고 각 부 절삭 날(40)은 직선형인
    가역 절삭 인서트.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 부 릴리프 표면(48)은 평면인
    가역 절삭 인서트.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외연 면(24)은 정확히 세 개의 코너 면(28)과 교호하는 정확히 세 개의 측면(26)을 갖고,
    절삭 인서트(20)는 인서트 축(A1)을 중심으로 삼중 회전 대칭을 보이는
    가역 절삭 인서트.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 측면(26)은 중앙 면(M)에 대해 직각을 이루는 평면의 측부 중앙 영역(46)을 갖고,
    각 코너 면(28)은 인서트 축(A1)을 포함하는 제1 수직 면(PV1)에 의해 이등분 되며,
    각 측부 중앙 영역(46)은 인접한 코너 면(28)의 제1 수직 면(PV1)과 함께 예각인 제1 각(α1)을 형성하고, 제1 각(α1)은 30°인
    가역 절삭 인서트.
  16. 제15 항에 있어서,
    각 코너 면(28)과 관련된 두 개의 코너 절삭 날(38)은 각각 그와 관련된 제1 수직 면(PV1)의 반대편에 전체적으로 위치한
    가역 절삭 인서트.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외연 면(24)이 연마되지 않은
    가역 절삭 인서트.
  18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 코너 면(28)은 두 개의 부분적으로 원추형인 코너 릴리프 표면(44)을 갖고, 각 코너 릴리프 표면(44)은 그와 관련된 코너 절삭 날(38)로부터 멀어지는 방향으로 연장하는
    가역 절삭 인서트.
  19. 공구 축(A2)을 중심으로 회전 가능한 절삭 공구(52)이며,
    절삭 몸체(54);
    절삭 몸체(54)의 인서트 수용 포켓(56)에 착탈 가능하게 고정된, 하나 이상의 제1 항에 따른 가역 절삭 인서트(20)를 포함하는
    절삭 공구.
  20. 제19 항에 있어서,
    작동하는 주 절삭 날(36), 코너 절삭 날(38), 부 절삭 날(40)이 피삭재에 사각 숄더 밀링 공정을 수행할 수 있도록 각 절삭 인서트(20)가 구성되고 장착된
    절삭 공구.
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