KR20190028707A - 전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터용 별 형상의 절삭 인서트 - Google Patents

전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터용 별 형상의 절삭 인서트 Download PDF

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KR20190028707A
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이스카 엘티디.
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Abstract

전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터(20)는 인서트 포켓(30)을 포함하는 커터 몸체(22) 및 인서트 포켓(30) 내에 분리가능하게 보유된 별 형상의 절삭 인서트(32)를 포함한다. 상기 절삭 인서트(32)는 마주보는 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)과 교차하는 주변 표면(46)에 의해 연결된 별 형상의 상부 및 하부 표면(42, 44)을 갖는다. 절삭 인서트(32)는 원주방향으로 교번하는 외부 및 내부 모서리 부분(50, 52)을 포함한다. 각각의 외부 모서리 부분(50)과 전방에 위치된 인접한 제1 내부 모서리 부분(52a) 및 후방에 위치된 인접한 제2 내부 모서리 부분(52b)은 절삭 부분(54)을 형성한다. 각각의 절삭 부분(54)은 인서트 상부 및 주변 표면(42, 46)의 교차부에 형성된 절삭 에지(58)를 포함한다. 절삭 에지(58)는 외부 모서리 부분(50)으로부터 제2 내부 모서리 부분(52b)으로 연장되는 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a) 및 외부 모서리 부분(50)으로부터 제1 내부 모서리 부분(52a)으로 연장되는 제1 챔퍼링 절삭 에지(58a)를 포함한다.

Description

전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터용 별 형상의 절삭 인서트
본 발명의 요지는 회전 절삭 공구, 특히 회전 밀링 커터 및 전방 및 후방 챔퍼링을 수행할 수 있는 회전 밀링 커터에 관한 것이다.
절삭 공구에는 특히 전방 및/또는 후방 챔퍼링 작업을 수행하도록 구성된 절삭 에지가 제공될 수 있다. 전방 챔퍼링(단순히, 챔퍼링)은 가공물의 상부 에지를 베벨링하는 것으로 언급되며, 후방 챔퍼링은 가공물의 하부 에지를 베벨링하는 것으로 언급된다.
이러한 절삭 공구 중 일부는 챔퍼링 절삭 인서트가 분리가능하게 부착된 밀링 절삭 공구이다. 이러한 절삭 공구의 예는 미국 특허 제5,913,643호 및 미국 특허 제7,713,005B2호에 개시되어 있다.
다른 이러한 절삭 공구는 일체로 형성된 밀링 절삭 공구이다. 이러한 절삭 공구의 예는 예를 들어 제US2014/0341661A1호 및 제US7,441,991B2호에 개시되어 있다.
그러나 다른 절삭 공구는 터닝 절삭 공구, 전형적으로 이에 분리가능하게 부착된 챔퍼링 절삭 인서트를 갖는 보링 바이다. 이러한 절삭 공구의 예는 예를 들어 제US7,735,401B2호 및 제WO98/01249호에 개시되어 있다.
본 출원의 목적은 전방 및 후방 챔퍼링을 위한 새롭고 개선된 회전 밀링 커터를 제공하는 것이다.
본 출원의 요지의 또 다른 목적은 분리가능하게 부착된 적어도 하나의 챔퍼링 절삭 인서트를 갖는 회전 밀링 커터를 제공하는 것이다.
본 발명의 요지의 또 다른 목적은 증가된 개수의 인덱서블 위치로 인덱싱될 수 있는 적어도 하나의 챔퍼링 절삭 인서트를 갖는 회전 밀링 커터를 제공하는 것이다.
본원 발명의 또 다른 목적은 비-홀 챔퍼링 및 홀 챔퍼링을 수행할 수 있는 회전 밀링 커터를 제공하는 것이다.
본 발명의 요지의 제1 양태에서, 회전 축을 갖는 전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터가 제공되며, 상기 회전 축 주위에서 회전 밀링 커터가 회전 방향으로 회전하고, 상기 회전 축은 전진 방향으로부터 후진 방향으로 연장되고, 회전 밀링 커터는
인서트 포켓을 포함하는 커터 몸체 및
인서트 포켓 내에 분리가능하게 보유된 별 형상의 절삭 인서트를 포함하고, 상기 절삭 인서트는
마주보는 인서트 상부 및 하부 표면 및 상기 표면들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면,
인서트 상부 및 하부 표면을 통하여 연장되는 중심에 배열된 인서트 축,
원주방향으로 교번하는 외부 및 내부 모서리 부분을 포함하고, 상기 내부 모서리 부분은 외부 모서리 부분보다 인서트 축에 더 근접하게 배열되고,
각각의 외부 모서리 부분(50)과 전방에 위치된 인접한 제1 내부 모서리 부분 및 후방에 위치된 인접한 제2 내부 모서리 부분은 절삭 부분을 형성하고,
각각의 절삭 부분은 인서트 상부 및 주변 표면의 교차부에 형성된 절삭 에지를 포함하고,
절삭 에지는 외부 모서리 부분으로부터 제2 내부 모서리 부분으로 연장되는 후방 챔퍼링 절삭 에지 및 외부 모서리 부분으로부터 제1 내부 모서리 부분으로 연장되는 제1 챔퍼링 절삭 에지를 포함한다.
본 발명의 요지의 제2 양태에 따라서, 양면 별 형상의 절삭 인서트로서,
마주보는 인서트 상부 및 하부 표면 및 상기 표면들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면,
인서트 상부 및 하부 표면을 통하여 연장되는 중심에 배열된 인서트 축 - 절삭 인서트는 인서트 축 주위에서 각각의 인서트 상부 및 하부 표면 상에서 인덱싱가능함 - ,
원주방향으로 교번하는 외부 및 내부 모서리 부분 - 내부 모서리 부분은 외부 모서리 부분보다 인서트 축에 더 근접하게 위치됨 - ,
복수의 절삭 부분 - 각각의 절삭 부분은 외부 모서리 부분들 중 하나, 인접한 제1 내부 모서리 부분 및 후방에 배열된 인접한 제2 내부 모서리 부분에 의해 형성됨 - ,
상부 및 하부 표면들 사이의 중간에서 인서트 주변 표면을 통과하는 중앙 평면,
각각의 절삭 부분에 형성된 이등분선 평면 - 각각의 이등분선 평면은 인서트 축을 포함하고 연계된 외부 모서리 부분과 교차하며 연계된 외부 모서리 부분과 연계된 마주보는 내부 모서리 부분 둘 모두를 통과함 - 을 포함하고,
각각의 절삭 부분은 인서트 상부 및 주변 표면의 교차부에 형성된 절삭 에지를 포함하고,
각각의 절삭 에지는 외부 모서리 부분으로부터 제1 내부 모서리 부분으로 연장되는 전방 챔퍼링 절삭 에지 및 외부 모서리 부분으로부터 제2 내부 모서리 부분으로 연장되는 후방 챔퍼링 절삭 에지를 포함하고,
절삭 인서트는 N개의 절삭 부분을 가지며, 상부 및 하부 표면 상에서 N가지의 방식으로 인덱싱가능하고 N은 3, 5, 7 또는 9이며,
절삭 인서트는 중앙 평면 주위에서 거울상 대칭이며,
절삭 인서트는 각각의 이등분선 평면 주위에서 거울상 대칭이고,
절삭 인서트는 각각의 중앙 축 주위에서 180° 회전 대칭이고,
절삭 인서트는 인서트 축에 평행한 절삭 인서트의 두께 방향으로 상부 및 하부 표면 사이에서 연장되는 절삭 에지가 없다.
후술된 특징이 예를 들어 본 발명의 요지에 임의의 조합으로 적용될 수 있고, 임의의 하기 특징이 회전 밀링 커터 및/또는 절삭 인서트에 적용될 수 있다.
외부 및 내부 모서리 부분은 인서트 축으로부터 각각 2개의 상이한 반경, 외부 반경 및 내부 반경으로 이격될 수 있다.
절삭 인서트는 인서트 축 주위에서 회전 대칭을 나타낼 수 있다.
절삭 인서트는 양면이고 각각의 절삭 부분은 인서트 하부 및 주변 표면의 교차부에 형성된 추가 절삭 에지를 포함할 수 있다.
하나 이상의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지는 직선형일 수 있다.
인서트 포켓은 절삭 몸체의 전방 단부에 배열될 수 있다.
절삭 에지는 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지들 사이에서 연장되는 만곡된 비-작동 모서리 에지를 포함할 수 있다.
비-작동 모서리 에지의 제1 길이가 전방 또는 후방 챔퍼링 절삭 에지 중 하나의 제2 길이의 25% 미만일 수 있다.
커터 몸체는 회전 축 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면을 포함할 수 있다. 절삭 부분들 중 하나의 절삭 부분의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지가 능동 절삭 부분을 형성하는 생크 주변 표면에 대해 반경방향의 외측을 향하여 배열될 수 있다.
절삭 부분의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지는 복수의 비-능동 절삭 부분을 형성하는 생크 주변 표면에 대해 반경방향의 내측을 향하여 배열될 수 있다.
회전 밀링 커터의 측면도에서, 이등분선 각도는 능동 절삭 부분의 외부 모서리 부분의 이등분선과 회전 축의 후방 방향으로 형성될 수 있다. 이등분선 각도는 70°≤ (β) ≤ 110°의 범위일 수 있다.
이등분선 각도는 90°일 수 있다. 절삭 인서트는 N개의 절삭 부분을 포함할 수 있고, N은 3개 이상 내지 9개 이하일 수 있다. N은 5개일 수 있다. N은 홀수일 수 있다. 회전 밀링 커터는 하나의 절삭 인서트를 포함할 수 있다. 커터 몸체는 회전 축 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면을 포함할 수 있다. 생크 주변 표면은 생크 직경을 가질 수 있다. 회전 밀링 커터의 측면도에서 인서트 축은 축 거리에 의해 회전 축으로부터 이격될 수 있다. 축 거리는 생크 직경의 25% 미만일 수 있다.
생크 주변 표면은 생크 직경을 가질 수 있다. 외부 모서리 부분은 인서트 직경을 갖는 가상 외부 원을 형성할 수 있다. 인서트 직경은 생크 직경보다 클 수 있다.
절삭 인서트의 평면도에서 임의의 주어진 절삭 부분 상의 전방 챔퍼링 절삭 에지 및 인접한 후방 챔퍼링 절삭 에지는 인서트 축에 대해 반경방향의 내측을 향하는 방향으로 서로를 향하여 수렴할 수 있다.
회전 축을 갖는 전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터로서, 상기 회전 축 주위에서 회전 밀링 커터가 회전 방향으로 회전하고, 상기 회전 축은 전진 방향으로부터 후진 방향으로 연장되고, 회전 밀링 커터는 인서트 포켓을 포함하는 커터 몸체 및 인서트 포켓 내에 분리가능하게 보유된 절삭 인서트를 포함하는 커터 몸체를 포함할 수 있다.
커터 몸체는 회전 축 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면을 포함할 수 있다. 절삭 부분들 중 하나의 절삭 부분의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지가 능동 절삭 부분을 형성하는 생크 주변 표면에 대해 반경방향의 외측을 향하여 배열될 수 있다. 회전 밀링 커터의 측면도에서, 이등분선 각도는 능동 절삭 부분의 외부 모서리 부분의 이등분선과 회전 축의 후방 방향으로 형성된다. 이등분선 각도는 70°≤ (β) ≤ 110°의 범위일 수 있다.
본 출원의 더 나은 이해를 위해 그리고 본 출원이 실제로 어떻게 실시될 수 있는지를 보여주기 위해서, 이제 첨부 도면에 대한 참조가 이루어질 것이다.
도 1은 하나의 절삭 인서트를 갖는 회전 밀링 커터의 분해된 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 회전 밀링 커터의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 회전 밀링 커터의 측면도.
도 4는 도 2의 회전 밀링 커터의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 절삭 인서트의 평면도.
도 6은 도 5에 도시된 절삭 인서트의 사시도.
도 7은 2개의 절삭 인서트를 갖는 본 발명에 따른 또 다른 회전 밀링 커터의 사시도.
예시의 단순성 및 명료성을 위해, 도면에 도시된 요소는 반드시 일정한 비율로 그려진 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 요소들 중 일부의 치수가 명료성을 위해 다른 요소에 대해 과장될 수 있거나, 몇몇 물리적 구성요소가 하나의 기능 블록 또는 요소에 포함될 수 있다. 적절하다고 여겨지는 경우에, 도면들 중에서 대응 또는 유사한 요소를 지시하기 위해 참조 번호들이 반복될 수 있다.
이하의 설명에서, 본 출원의 요지의 다양한 양태가 설명될 것이다. 설명의 목적으로, 특정 구성 및 상세는 본 출원의 요지의 철저한 이해를 제공하기 위해 충분히 상세하게 제시된다. 그러나, 또한 본 출원의 요지가 본원에 제시된 특정 구성 및 상세 없이 실행될 수 있다는 것이 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 요지의 실시예에 따른 특히 비-홀(비-hole) 및 홀의 전방 및 후방 챔퍼링을 위한 밀링 작업을 위해 사용되는 유형의 전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터(20)가 도시된다. 비-홀 챔퍼링은 가공물의 모서리 에지의 베벨링으로 지칭되며, 여기서 모서리 에지는 비-원형이고 또한 원형 보간 챔퍼링(circular interpolation chamfering)으로 공지된 홀 챔퍼링은 사전제조된 홀의 개구에서 모서리 에지의 베벨링으로 지칭된다. 회전 밀링 커터(20)는 측면 슬로팅(side slotting)(즉, 가공물 내에 요홈 커팅), 및 카운터싱킹(이에 제한되지 않음)과 같은 다른 절삭 작업에 적합할 수 있다. 회전 밀링 커터(20)는 회전 축(A)을 가지며, 상기 회전 축 주위에서 회전 밀링 커터(20)가 회전 방향(R)으로 회전한다. 회전 축(A)은 전진 방향(DF)으로부터 후진 방향(DR)으로 연장된다. 명세서 및 청구범위에 걸쳐 용어 "전방" 및 "후방"의 사용은 도 3에서 각각 좌측 및 우측을 향하여 헤드 종방향 축(A)의 방향으로 상대 위치에 관한 것이다. 도면에서 도시된 비-제한적인 예시에서, 회전 밀링 커터(20)는 오른손 회전 밀링 커터이다.
이제 또한 도 3 및 도 4를 참조하면, 회전 밀링 커터(20)는 커터 몸체(22)를 포함한다. 커터 몸체(22)는 전형적으로 스킬로부터 제조될 수 있다. 커터 몸체(22)는 회전 축(A) 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면(26)을 포함하는 생크 부분(24)을 포함한다. 생크 주변 표면(26)은 회전 축(A)에 수직인 방향으로 측정된 바와 같이 생크 직경(S)을 가질 수 있다. 생크 부분(24)은 생크 주변 표면(26)에 의해 구획되는 생크 부분(24)의 전방 단부에서 생크 전방 표면(28)을 포함한다. 생크 부분(24)은 내부에 절삭 인서트(32)를 분리가능하게 보유하도록 설계된 인서트 포켓(30)을 포함한다. 즉, 커터 몸체(22)는 인서트 포켓(30)을 포함한다. 하기의 설명에서, 하나의 인서트 포켓(30)이 참조되며, 본 발명의 요지에 따른 커터 몸체(22)는 하나 초과의 인서트 포켓(30)을 포함할 수 있다. 인서트 포켓(30)은 생크 주변 표면(26) 내에 오목하게 형성된다. 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 인서트 포켓(30)은 이에 대해 실질적으로 수직으로 배향되고 이의 부분 경계를 형성하는 포켓 주변 표면(36) 및 포켓 기저 표면(34)을 포함할 수 있다. 도면에 도시된 비제한적인 예시에서, 포켓 나사산 보어(38)는 포켓 기저 표면(34) 내에 오목하게 형성될 수 있고 이에 대해 개방될 수 있다. 포켓 나사산 보어(38)는 인서트 포켓(30) 내에 절삭 인서트(32)를 분리가능하게 보유하기 위하여 보유 나사(40)를 나사산방식으로 수용하도록 설계된다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 인서트 포켓(30)은 커터 몸체(22)의 전방 단부에 배열될 수 있고, 생크 전방 표면(28)으로 개방된다.
이제 도 5 및 도 6이 참조된다. 회전 밀링 커터(20)는 절삭 인서트(32)를 포함한다. 회전 밀링 커터(20)는 절삭 인서트(32)를 포함한다. 하기에서 하나의 절삭 인서트(32)가 참조되며, 본 발명의 요지에 따른 회전 밀링 커터(20)가 하나 초과의 절삭 인서트(32)를 포함할 수 있다. 절삭 인서트(32)는 초경합금으로 제조될 수 있다. 절삭 인서트(32)는 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면(46) 및 서로 마주보는 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)을 포함한다. 절삭 인서트(32)는 이의 중심 부분에서 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)을 통하여 연장되는 인서트 축(C)을 갖는다. 즉, 인서트 축(C)은 중심에 배열된다. 도 4를 참조하면, 절삭 인서트(32)는 인서트 주변 표면(46)을 통과하고 인서트 축(C)에 수직인 인서트 중앙 평면(M)을 갖는다. 인서트 중앙 평면(M)은 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)들 상의 중간에 배열된다.
절삭 인서트(32)는 인서트 포켓(30) 내에 분리가능하게 보유되고 레이-다운(lay-down)(즉, 비-접선) 인서트이다. 도면에 도시된 비제한적인 예시에서, 절삭 인서트(32)는 이를 통해 클램핑 부재(예를 들어, 보유 나사(40))를 수용하도록 구성되고 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)으로 개방되는 이의 중간에(예를 들어, 도 4 및 도 5 참조) 위치된 클램핑 관통 홀(48)을 포함하도록 형성된다. 클램핑 관통 홀(48)은 인서트 축(C)을 따라 연장될 수 있다. 클램핑 관통 홀(48)은 인서트 축(C)을 따라 연장될 수 있다. 상이하게 성형된 클램핑 관통 홀(48)이 없거나 또는 포함할 수 있는 예를 들어, 클램핑 조우와 같이 커터 몸체(22)에 절삭 인서트(32)를 체결하는 대안의 방법이 이용될 수 있고, 이러한 절삭 인서트는 상이하게 성형된 클램핑 관통 홀(48)이 없거나 또는 포함할 수 있다. 절삭 인서트(32)가 인서트 포켓(30) 내에 보유될 때, 인서트 하부 표면(44)의 일부는 포켓 기저 표면(34)의 대응 영역에 접합되고, 인서트 주변 표면(46)의 부분(들)은 포켓 주변 표면(36)의 대응 영역(들)과 접합된다.
인서트 축(C)(즉 도 5)을 따라 취한 절삭 인서트(32)의 평면도에서, 절삭 인서트(32)는 별 형상이다. 절삭 인서트(32)는 N개의 외부 모서리 부분(50)을 포함하고, N은 양의 정수이다. 절삭 인서트(32)는 또한 외부 모서리 부분(50)과 주변방향으로 교번하는 대응 개수(즉, N개)의 내부 모서리 부분(52)을 포함한다. 따라서, 각각의 내부 모서리 부분(52)은 2개의 인접한 외부 모서리 부분(50) 사이에 개재된다. 내부 모서리 부분(52)은 외부 모서리 부분(50)보다 인서트 축(C)에 더 근접하게 배열된다. 외부 모서리 부분(50)은 내부 모서리이고 내부 모서리 부분(52)은 외부 모서리이다. 명확하게, 절삭 인서트(32)의 별 형상은 N개의 지점을 갖는다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 외부 모서리 부분(50)은 외부 반경(RO) 및 외부 직경(DO)을 갖는 가상 외부 원(OC)을 형성할 수 있다. 게다가, 내부 모서리 부분(52)은 내부 반경(RI)을 갖는 가상 내부 원(IC)을 형성할 수 있다. 따라서, 외부 모서리 부분(50)과 내부 모서리 부분(52)은 2개의 상이한 반경으로 이격될 수 있고, 인서트 축(C)으로부터 외부 반경(RO)과 내부 반경(RI)으로 이격될 수 있고, 외부 반경(RO)은 내부 반경(RI)보다 더 크다. 각각의 내부 모서리 부분(52)은 2개의 인접한 외부 모서리 부분(50) 사이의 중간에서 주변방향으로 배열될 수 있다.
절삭 인서트(32)는 인서트 축(C) 주위에서 회전 대칭을 나타낼 수 있다. N은 3 이상 내지 9 이하일 수 있다. 이 범위의 최대 값을 초과하면 증가된 인덱싱가능성의 이점은 달성될 수 있는 챔퍼 길이의 감소로 인해 다소 상쇄된다. 양호하게는, N은 5일 수 있고, 만족스러운 챔퍼의 길이를 유지하면서 높은 수준의 인덱싱가능성이 달성된다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따르면, N은 홀수일 수 있다. 바람직하게는, 절삭 인서트(32)가 홀수의 절삭 부분(50)을 가질 때 능동 절삭 부분(68)에 직경 방향으로 마주보는 절삭 인서트(32)의 영역에는 비-능동 절삭 부분(70)이 제공되지 않는다. 따라서, 비활성 포켓(30)은 생크 주변 표면(26)에 인접한 비-능동 절삭 부분(70)을 수용하도록 구성됨으로써 해를 끼치지 않게 약화되지 않는다.
특히 도 6을 참조하면, 인접한 내부 모서리 부분 (52)과 그 사이의 원주 방향으로 위치된 외부 모서리 부분(50)의 각 쌍이 절삭 부분(54)을 형성한다. 소정의 외부 모서리 부분(50)의 회전 전방의 인접한 내부 모서리 부분(52)은 제1 내부 모서리 부분(52a)을 형성한다. 소정의 외부 모서리 부분(50)의 후방으로 인접한 내부 모서리 부분(52)은 제2 내부 모서리 부분(52b)을 형성한다. 즉, 각각의 절삭 부분(54)은 제1 및 제2 내부 모서리 부분(52a, 52b)과 함께 외부 모서리 부분(50) 중 하나에 의해 형성된다. 상세한 설명 및 청구 범위에 걸쳐 용어 "전진 회전" 및 "후진 회전"의 사용은 절삭 인서트 (32)의 평면도에서 인서트 축(C) 주위의 시계 방향에 관한 것이다. 분명히, 절삭 부분(54)의 개수는 외부 모서리 부분(50)의 개수(즉, N개)에 대응한다. 절삭 인서트(32)의 평면도에서(도 5에서), 각각의 절삭 부분(54) 상의 인서트 주변 표면(36)은 전진 회전 주변 표면(56a) 및 후진 회전 주변 표면(56b)을 포함한다. 전진 회전 및 후진 회전 주변 표면(56a, 56b)은 외부 모서리 부분(50)에 의해 분리된다.
각각의 절삭 부분(54)은 인서트 상부 및 주변 표면(42, 46)의 교차부에 형성된 절삭 에지(58)를 포함한다. 절삭 에지(58)는 외부 모서리 부분(50)으로부터 제1 내부 모서리 부분(52)으로 연장되는 전방 챔퍼링 절삭 에지(58a)를 포함한다. 절삭 에지(58)는 외부 모서리 부분(50)으로부터 내부 모서리 부분(52)으로 연장되는 후방 챔퍼링 절삭 에지(58b)를 포함한다. 따라서, 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 외부 모서리 부분(50)들 중 하나의 마주보는 측면 상에 형성된다. 전방 및 후방 절삭 에지에 인접하고 이로부터 이격되도록 연장되는 인서트 상부 표면(42)의 일부는 레이크 표면(62)으로 기능을 한다. 전방 및 후방 절삭 에지에 인접하고 이로부터 이격되도록 연장되는 인서트 주변 표면(46)의 일부는 릴리프 표면(64)으로 기능을 한다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 각각의 절삭 에지(58)는 절삭 작업을 위해 설계되지 않은 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)들 사이에서 연장되는 비-작동 모서리 에지(66)를 포함할 수 있다. 즉, 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 비-작동 모서리 에지(66)에 의해 분리될 수 있다. 비-작동 모서리 에지(66)는 외부 부분(50)에 배열될 수 있다. 비-작동 모서리 에지(66)는 임의의 절삭을 수행하도록 설계되지 않는다. 도 5를 참조하면, 비-작동 모서리 에지(66)는 제1 길이(L1)를 갖는다. 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 제2 길이(L2)를 가질 수 있다. 제1 길이(L1)는 제2 길이(L2)의 25% 미만일 수 있다. 비-작동 모서리 에지(66)는 만곡될 수 있고 선택적으로 곡률 반경을 가질 수 있다. 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)들 중 적어도 하나가 직선일 수 있다. 바람직하게 이 둘 모두가 직선일 수 있다. 이러한 구성에서, 절삭 부분(54)은 절삭 인서트(32)의 평면도에서 삼각형 형상을 가질 수 있다. 절삭 인서트(32)의 평면도에서, 임의의 주어진 절삭 부분(54) 상의 전방 챔퍼링 절삭 에지(58a) 및 이의 인접한 후방 챔퍼링 절삭 에지(58b)(즉, 상이한 절삭 부분(54))는 인서트 축(C)에 대해 반경방향의 내향으로 서로를 향하여 수렴할 수 있다. 따라서, 상기 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58a)는 180° 미만인 외부 각도를 형성할 수 있다. 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 절삭 인서트(32)는 양면일 수 있다. 즉, 각각의 절삭 부분(54)은 인서트 하부 및 주변 표면(44, 46)의 교차부에 형성된 추가 절삭 에지(58)를 포함할 수 있다. 따라서, 절삭 인서트(32)는 뒤집힐 수 있어서 인서트 상부 표면(42)은 인서트 하부 표면(44)이 되며, 역으로도 가능하여 절삭 인서트(32) 상에서 절삭 에지의 개수가 2배가 된다. 절삭 인서트(32)가 양면일 때, 이는 인서트 중간 평면(M) 주위에서 거울 대칭일 수 있다. 일부 실시예에서, 인서트의 평면도에서, 각각의 절삭 부분(54)은 인서트 축(C)을 수용하는 이등분선 평면(PS)을 가지며 이 평면은 연계된 외부 모서리 부분(50) 및 연계된 마주보는 내부 모서리 부분(52) 둘 모두와 교차한다. 따라서, 평면도에서, 인서트는 이등분선 평면(PS) 주위에서 거울 대칭일 수 있다. 각각의 이등분선 평면(PS)은 연계된 외부 모서리 부분(50) 및 연계된 마주보는 내부 모서리 부분(52) 둘 모두를 통과하고 인서트 축(C)과 교차하는 중앙 축(AS)에서 중앙 평면(M)과 교차한다. 따라서, 양면 인서트는 각각의 중앙 축(AS) 주위에 180° 회전 대칭을 가질 수 있다. 양면 실시예에서, N = 5이고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 5개의 절삭 부분(54)을 가질 수 있는 인서트는 상부 및 하부 표면(42, 44) 상에서 5-웨이 인덱싱가능하고, 중앙 평면(M) 주위에서 거울 대칭이고, N = 5 이등분선 평면(PS) 각각 주위에서 거울 대칭일 수 있고 N = 5 중앙 축 주위에서 180° 회전 대칭일 수 있다. 게다가, 도 6에 도시된 바와 같이 이러한 인서트는 인서트 축(C)에 평행한 인서트의 두께 방향으로 상부 및 하부 표면(42, 44) 사이에서 연장되는 절삭 에지가 없을 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 임의의 주어진 절삭 인서트(32)는 절삭 부분(54)들 중 하나의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)이 능동 절삭 부분(68)을 형성하는 생크 주변 표면(26)에 대해 반경방향의 외측을 향하여 배열될 수 있도록 배향된다. 이러한 구성에 의해, 생크 주변 표면(26)은 회전 밀링 커터(20)가 챔퍼링 절삭 작업을 수행할 때 가공물과 간섭되지 않는다. 상기 주어진 절삭 인서트(32)의 경우, 나머지 절삭 부분(54)의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 복수의 비-작동 모서리 부분(70)을 형성하는 생크 주변 표면(26)에 대해 반경방향의 내측을 향하여 배열될 수 있다. 이러한 구성에 따라, 비-능동 절삭 부분(70)은 회전 밀링 커터(20)가 금속 절삭 작업을 수행할 때 가공물과 간섭되지 않는다. 능동 절삭 부분(68)은 모든 절삭 부분(54)의 최대 반경방향의 외측을 향한 부분이다. 절삭 인서트(32)는 인서트 축(C) 주위에서 절삭 인서트(32)를 회전시킴으로써 인덱싱가능할 수 있고, 이에 따라 비-능동 절삭 부분(70)들 중 하나가 능동 절삭 부분(68)이 된다. 전방 및 후방 챔퍼링을 수행할 수 있는 삼각형 및 사각형 절삭 인서트를 갖는 공지된 밀링 커터와 달리, 이러한 인덱싱에 있어서 후방 챔퍼링 절삭 에지는 전방 챔퍼링 절삭 에지가 되지 않거나 또는 역으로도 가능하다.
도 3을 참조하면, 회전 밀링 커터(20)의 측면도에서, 능동 절삭 부분(68)의 전방 챔퍼링 절삭 에지(58a)는 전진 방향(DF)으로 인서트 축(C)을 향하여 기울어지고 이에 따라 전방 챔퍼링 절삭 에지(58a)는 전방 챔퍼링을 수행할 수 있다. 유사하게, 능동 절삭 부분(68)의 후방 챔퍼링 절삭 에지(58b)가 후진 방향(DF)으로 인서트 축(C)을 향하여 기울어지며, 이에 따라 후방 챔퍼링 절삭 에지(58b)가 후방 챔퍼링을 수행할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 임의의 주어진 절삭 부분(54)은 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 작업을 수행할 수 있고, 이에 의해 회전 밀링 커터가 측면 슬로팅을 수행할 수 있다.
게다가, 능동 절삭 부분(68)의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 인서트 축(C)의 후진 방향(DR)과 이등분선 각(β)을 형성하는 이등분선(B)을 갖는 모서리 각(α)을 형성한다. 즉, 이등분선 각(β)은 능동 절삭 부분(68)의 외부 모서리 부분(50)과 인서트 축(C)의 후진 방향(DR)으로 형성된다. 모서리 각(α)의 이등분선(B)은 이등분선 평면(PS)들 중 하나와 일치된다. 또한, 상세한 설명 및 청구 범위에 걸쳐 "회전 밀링 커터의 측면도"라는 용어의 사용은 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 절삭 인서트(32)들 중 하나의 인서트 축(C)에 평행한 방향으로 볼 때 회전 밀링 커터(20)의 측면도로 지칭된다. 본 출원의 요지의 일부 실시예에 따르면, 이등분선 각도(β)는 70°≤ β ≤ 110°의 범위 내에 있을 수 있다. 바람직하게는, 이등분선 각도(β)는 정확히 90°일 수 있다.
본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 회전 밀링 커터(20)는 정확히 하나의 절삭 인서트(32)을 포함할 수 있다. 회전 밀링 커터(20)의 측면도에서, 인서트 축(C)은 축 거리(D)에 의해 인서트 축(C)으로부터 이격된다. 축 거리(D)는 생크 직경(S)의 25% 미만일 수 있다(인서트 축(C)은 능동 절삭 부분(68)과 인서트 축(C)의 동일한 측 상에 있다). 이에 따라 더 큰 절삭 인서트(32)가 인서트 포켓(30) 내에 보유될 수 있다. 예를 들어, 절삭 인서트(32)의 외부 직경(DO)은 커터 몸체(22)의 생크 직경(S)보다 더 클 수 있다.
대안으로, 본 발명의 요지의 일부 실시예에 따라서, 회전 밀링 커터(20)는 정확히 2개 또는 3개의 절삭 인서트(32)를 포함할 수 있다. 회전 절삭 공구인 밀링 커터(20)에 의해(즉, 가공물이 축 주위에서 회전하는 터닝 절삭 공고와는 달리 가공물이 정지된 상태에서 절삭 작업을 수행할 때 축 주위에서 회전함), 회전 밀링 커터(20)는 홀 및 비-홀 챔퍼링을 수행할 수 있다. 축 거리(D)가 생크 직경(S)의 25% 미만일 때(하나의 절삭 인서트(32)를 갖는 회전 밀링 커터(20)의 경우), 축(A)에 대해 수직인 평면에서 측정된 바와 같이 회전 밀링 커터(20)의 최대 공구 치수(DMAX)가 감소되어 종래 기술에 공지된 다른 홀 챔퍼링 공구에 비해 회전 밀링 커터(20)가 더 작은 직경의 후방 챔퍼 홀에 유입될 수 있다.
본 출원의 요지를 어느 정도 상세하게 설명하였으나, 이하에 청구된 본 발명의 사상 또는 범주를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 회전 축(A)을 갖는 전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터(20)로서, 상기 회전 축(A) 주위에서 회전 밀링 커터(20)가 회전 방향(R)으로 회전하고, 상기 회전 축(A)은 전진 방향(DF)으로부터 후진 방향(DR)으로 연장되고, 회전 밀링 커터(20)는
    인서트 포켓(30)을 포함하는 커터 몸체(22) 및
    인서트 포켓(30) 내에 분리가능하게 보유된 별 형상의 절삭 인서트(32)를 포함하고, 상기 절삭 인서트(32)는
    마주보는 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44) 및 상기 표면들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면(46),
    인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)을 통하여 연장되는 중심에 배열된 인서트 축(C),
    원주방향으로 교번하는 외부 및 내부 모서리 부분(50, 52)을 포함하고, 상기 내부 모서리 부분(52)은 외부 모서리 부분(50)보다 인서트 축(C)에 더 근접하게 배열되고,
    각각의 외부 모서리 부분(50)과 전방에 위치된 인접한 제1 내부 모서리 부분(52a) 및 후방에 위치된 인접한 제2 내부 모서리 부분(52b)은 절삭 부분(54)을 형성하고,
    각각의 절삭 부분(54)은 인서트 상부 및 주변 표면(42, 46)의 교차부에 형성된 절삭 에지(58)를 포함하고,
    절삭 에지(58)는 외부 모서리 부분(50)으로부터 제2 내부 모서리 부분(52b)으로 연장되는 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a) 및 외부 모서리 부분(50)으로부터 제1 내부 모서리 부분(52a)으로 연장되는 제1 챔퍼링 절삭 에지(58a)를 포함하는 회전 밀링 커터(20).
  2. 제1항에 있어서, 외부 및 내부 모서리 부분(50, 52)은 인서트 축(C)으로부터 각각 2개의 상이한 반경, 외부 반경(RO) 및 내부 반경(RI)으로 이격되는 회전 밀링 커터(20).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 절삭 인서트(32)는 인서트 축(C) 주위에서 회전 대칭을 나타내는 회전 밀링 커터(20).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(32)는 양면이고 각각의 절삭 부분(54)은 인서트 하부 및 주변 표면(44, 46)의 교차부에 형성된 추가 절삭 에지(58)를 포함하는 회전 밀링 커터(20).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 직선형인 회전 밀링 커터(20).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 포켓(30)은 절삭 몸체(22)의 전방 단부에 배열되는 회전 밀링 커터(20).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 에지(58)는 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)들 사이에서 연장되는 만곡된 비-작동 모서리 에지(66)를 포함하는 회전 밀링 커터(20).
  8. 제7항에 있어서, 비-작동 모서리 에지(66)의 제1 길이(L1)가 전방 또는 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b) 중 하나의 제2 길이(L2)의 25% 미만인 회전 밀링 커터(20).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 커터 몸체(22)는 회전 축(A) 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면(26)을 포함하고, 절삭 부분(54)들 중 하나의 절삭 부분의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)가 능동 절삭 부분(68)을 형성하는 생크 주변 표면(26)에 대해 반경방향의 외측을 향하여 배열되는 회전 밀링 커터(20).
  10. 제9항에 있어서, 절삭 부분(54)의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)는 복수의 비-능동 절삭 부분(70)을 형성하는 생크 주변 표면(26)에 대해 반경방향의 내측을 향하여 배열되는 회전 밀링 커터(20).
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 회전 밀링 커터(20)의 측면도에서, 이등분선 각도(β)는 능동 절삭 부분(68)의 외부 모서리 부분(50)의 이등분선(B)과 회전 축(A)의 후방 방향(DR)으로 형성되고, 이등분선 각도(β)는 70°≤ (β) ≤ 110°의 범위인 회전 밀링 커터(20).
  12. 제11항에 있어서, 이등분선 각도(β)는 90°인 회전 밀링 커터(20).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(32)는 N개의 절삭 부분(50)을 포함하고, N은 3개 이상 내지 9개 이하인 회전 밀링 커터(20).
  14. 제13항에 있어서, N은 5개인 회전 밀링 커터(20).
  15. 제13항에 있어서, N은 홀수인 회전 밀링 커터(20).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 회전 밀링 커터(20)는 하나의 절삭 인서트(32)를 포함하는 회전 밀링 커터(20).
  17. 제16항에 있어서, 커터 몸체(22)는 회전 축(A) 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면(26)을 포함하고, 생크 주변 표면(26)은 생크 직경(S)을 가지며, 회전 밀링 커터(20)의 측면도에서 인서트 축(C)은 축 거리(D)에 의해 회전 축(A)으로부터 이격되고, 축 거리(D)는 생크 직경(S)의 25% 미만인 회전 밀링 커터(20).
  18. 제17항에 있어서, 생크 주변 표면(26)은 생크 직경(S)을 가지며, 외부 모서리 부분(50)은 인서트 직경(ID)을 갖는 가상 외부 원(OC)을 형성하고, 인서트 직경(ID)은 생크 직경(S)보다 큰 회전 밀링 커터(20).
  19. 양면 별 형상의 절삭 인서트(32)로서,
    마주보는 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44) 및 상기 표면들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면(46),
    인서트 상부 및 하부 표면(42, 44)을 통하여 연장되는 중심에 배열된 인서트 축(C) - 절삭 인서트(32)는 인서트 축(C) 주위에서 각각의 인서트 상부 및 하부 표면(42, 44) 상에서 인덱싱가능함 - ,
    원주방향으로 교번하는 외부 및 내부 모서리 부분(50, 52) - 내부 모서리 부분(52)은 외부 모서리 부분(50)보다 인서트 축(C)에 더 근접하게 위치됨 - ,
    복수의 절삭 부분(54) - 각각의 절삭 부분(54)은 외부 모서리 부분(50)들 중 하나, 인접한 제1 내부 모서리 부분(52a) 및 후방에 배열된 인접한 제2 내부 모서리 부분(52b)에 의해 형성됨 - ,
    상부 및 하부 표면(42, 44)들 사이의 중간에서 인서트 주변 표면(46)을 통과하는 중앙 평면(M),
    각각의 절삭 부분(54)에 형성된 이등분선 평면(PS) - 각각의 이등분선 평면(PS)은 인서트 축(C)을 포함하고 연계된 외부 모서리 부분(50)과 교차하며 연계된 외부 모서리 부분(50)과 연계된 마주보는 내부 모서리 부분(52) 둘 모두를 통과함 - 을 포함하고,
    각각의 절삭 부분(54)은 인서트 상부 및 주변 표면(42, 46)의 교차부에 형성된 절삭 에지(58)를 포함하고,
    각각의 절삭 에지(58)는 외부 모서리 부분(50)으로부터 제1 내부 모서리 부분(52a)으로 연장되는 전방 챔퍼링 절삭 에지(58a) 및 외부 모서리 부분(50)으로부터 제2 내부 모서리 부분(52b)으로 연장되는 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a)를 포함하고,
    절삭 인서트(32)는 N개의 절삭 부분을 가지며, 상부 및 하부 표면 상에서 N가지의 방식으로 인덱싱가능하고 N은 3, 5, 7 또는 9이며,
    절삭 인서트(32)는 중앙 평면(M) 주위에서 거울상 대칭이며,
    절삭 인서트(32)는 각각의 이등분선 평면(PS) 주위에서 거울상 대칭이고,
    절삭 인서트(32)는 각각의 중앙 축(AS) 주위에서 180° 회전 대칭이고,
    절삭 인서트(32)는 인서트 축(C)에 평행한 절삭 인서트(32)의 두께 방향으로 상부 및 하부 표면(42, 44) 사이에서 연장되는 절삭 에지가 없는 양면 별 형상의 절삭 인서트(32).
  20. 제19항에 있어서, N은 5인 양면 별 형상의 절삭 인서트(32).
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 절삭 에지(58)는 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)들 사이에서 연장되는 만곡된 비-작동 모서리 에지(66)를 포함하는 양면 별 형상의 절삭 인서트(32).
  22. 제21항에 있어서, 비-작동 모서리 에지(66)의 제1 길이(L1)는 전방 또는 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)의 제2 길이(L2)의 25% 미만인 양면 별 형상의 절삭 인서트(32).
  23. 제19항 또는 제22항에 있어서, 절삭 인서트(32)의 평면도에서 임의의 주어진 절삭 부분(54) 상의 전방 챔퍼링 절삭 에지(58a) 및 인접한 후방 챔퍼링 절삭 에지(58b)는 인서트 축(C)에 대해 반경방향의 내측을 향하는 방향으로 서로를 향하여 수렴하는 양면 별 형상의 절삭 인서트(32).
  24. 회전 축(A)을 갖는 전방 및 후방 챔퍼링 회전 밀링 커터(20)로서, 상기 회전 축(A) 주위에서 회전 밀링 커터(20)가 회전 방향(R)으로 회전하고, 상기 회전 축(A)은 전진 방향(DF)으로부터 후진 방향(DR)으로 연장되고, 회전 밀링 커터(20)는
    인서트 포켓(30)을 포함하는 커터 몸체(22) 및
    인서트 포켓(30) 내에 분리가능하게 보유된 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 다른 절삭 인서트(32)를 포함하는 회전 밀링 커터(20).
  25. 제24항에 있어서, 커터 몸체(22)는 회전 축(A) 주위에서 원주방향으로 연장되는 생크 주변 표면(26)을 포함하고, 절삭 부분(54)들 중 하나의 절삭 부분의 전방 및 후방 챔퍼링 절삭 에지(58a, 58b)가 능동 절삭 부분(68)을 형성하는 생크 주변 표면(26)에 대해 반경방향의 외측을 향하여 배열되고, 회전 밀링 커터(20)의 측면도에서, 이등분선 각도(β)는 능동 절삭 부분(68)의 외부 모서리 부분(50)의 이등분선(B)과 회전 축(A)의 후방 방향(DR)으로 형성되고, 이등분선 각도(β)는 70°≤ (β) ≤ 110°의 범위인 회전 밀링 커터(20).
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