KR20190054725A

KR20190054725A - 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구

Info

Publication number: KR20190054725A
Application number: KR1020170151632A
Authority: KR
Inventors: 최영남; 이상용; 김영흠; 안선용
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2019-05-22
Also published as: EP3674024A4; WO2019098508A1; US11389883B2; EP3674024A1; KR102015290B1; CN111511493B; CN111511493A; US20200338652A1; RU2744729C1

Abstract

본 발명은 시트면과의 체결력을 향상시킬 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 절삭 인서트는, 서로 반대 방향을 향하는 상면 및 하면과, 상기 상면 및 상기 하면 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하는 제1 및 제2 단부 측면과, 상기 상면 및 상기 하면 사이와 상기 제1 및 제2 단부 측면 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 상기 단부 측면보다 길이가 긴 제1 및 제2 장부 측면과, 그리고 상기 상면과 상기 하면을 관통하는 관통홀을 포함하는 절삭 인서트로, 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 장부 측면은, 그 중심부를 기준으로 그 양측부가 경사진 형상을 가진다.

Description

절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구{Cutting insert and cutting tool for mounting the same}

본 발명은 절삭 인서트에 관한 것이다.

일반적으로, 절삭 인서트는, 공작 기계에 장착된 절삭 공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.

이러한 절삭 인서트는, 상면과 하면 사이를 연결하는 각각의 측면이 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되는 형상을 가져 상면측 절인과 하면측 절인을 모두 사용할 수 있는 양면형 절삭 인서트와, 상면측 절인 만을 사용하는 편면형 절삭 인서트로 대별된다.

종래의 기술로 한국 공개특허공보 제10-2009-0108905호에 개시된 교환 가능한 절삭 인서트는, 도 14에 도시된 바와 같이, 서로 대향하는 상부면(150)과 하부면(160), 상부면(150)과 하부면(160)을 연결하는 2개의 종측면(110, 120)과 2개의 횡측면(130, 140), 그리고 상부면(150)과 하부면(160)의 각 중앙부를 가로질러 형성된 관통홀(190)을 포함한다. 참고로, 배경기술에 기재된 도면부호는 특허문헌(한국 공개특허공보 제10-2009-0108905호)에 사용된 것을 그대로 사용한 것으로, 후술할 본 발명의 상세한 설명에 사용되는 도면부호와 중복되더라도 동일한 구성요소를 가리키는 것은 아니다.

하지만, 상술한 종래의 기술은, 2개의 종측면(110, 120) 각각이 전체적으로 평평한 면으로 이루어지므로, 절삭 가공 중 가해지는 충격 등에 의해 밀링 장치의 커터(200)의 시트면에서 움직이는 등 시트면과의 체결력이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 고속 가공시에는 배분력이 크고 진동이 쉽게 발생되어 시트면과의 체결력이 더 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 시트면과의 체결력을 향상시킬 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 체결력을 향상과 더불어 강성을 향상시킬 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 체결력을 향상과 더불어 절삭성을 향상시킬 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트는, 서로 반대 방향을 향하는 상면 및 하면과, 상기 상면 및 상기 하면 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하는 제1 및 제2 단부 측면과, 상기 상면 및 상기 하면 사이와 상기 제1 및 제2 단부 측면 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 상기 단부 측면보다 길이가 긴 제1 및 제2 장부 측면과, 그리고 상기 상면과 상기 하면을 관통하는 관통홀과, 상기 상면과 상기 제1 단부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인부와, 상기 제1 장부 측면과 상기 제1 단부 측면 사이의 코너부와 상기 상면 사이의 경계 부분에 구비되는 제1 코너 절인과, 그리고 상기 제2 장부 측면과 상기 제1 단부 측면 사이의 코너부와 상기 상면 사이의 경계 부분에 구비되는 제2 코너 절인을 포함하며, 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 장부 측면은, 그 중심부를 기준으로 그 양측부가 경사진 형상을 가진다.

일 예로, 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 장부 측면은 그 중심부가 볼록하게 튀어나온 형상을 가질 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 장부 측면은, 그 중심부를 이루며 볼록하게 튀어나온 볼록부, 상기 볼록부를 기준으로 그 양측부를 이루며 상기 볼록부에서 멀어질수록 상기 상면의 내측으로 점점 들어가며 경사를 이루는 제1 및 제2 경사 구간, 및 상기 제1 및 제2 경사 구간의 각 말단부를 이루며 오목하게 들어간 제1 및 제2 오목부를 포함할 수 있다.

상기 상면으로부터 상기 하면까지 이에 수직한 방향으로 잘라 볼 때, 상기 제1 장부 측면은 상기 상면과 수직을 이룰 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 단부 측면은 외측으로 볼록한 형상을 가질 수 있고, 상기 제1 단부 측면의 중심부를 기준으로 그 일 측부는 상기 제1 장부 측면의 상기 경사진 형상의 일 측부와 예각을 이룰 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 단부 측면은 전체적으로 곡선 형상을 가지거나 곡선과 직선이 조합된 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 단부 절인부는 전체적으로 곡선 형상을 가지거나 곡선과 직선이 조합된 형상을 가질 수 있다.

일 예로, 상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 절인은 상기 제2 코너 절인 보다 높은 곳에 위치될 수 있고, 상기 단부 절인부 중 최고 높은 부위는 상기 제2 코너 절인보다 상기 제1 코너 절인에 가까이 위치할 수 있다.

다른 예로, 상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 제1 코너 절인은 상기 제2 코너 절인 보다 낮은 곳에 위치될 수 있고, 상기 단부 절인부 중 최고 높은 부위는 상기 제1 코너 절인보다 상기 제2 코너 절인에 가까이 위치할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때, 상기 제1 및 제2 코너 절인은 동일한 높이에 위치될 수 있고, 상기 단부 절인부 중 최고 높은 부위는 상기 제1 및 제2 코너 절인보다 중앙에 가까이 위치할 수 있다.

상기 제1 장부 측면을 향해 볼 때, 상기 제1 단부 측면은 상기 상면과 수직을 이룰 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 단부 절인부는 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다.

다른 예로, 상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 장부 측면은 그 중심부가 오목하게 들어간 형상을 가질 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 장부 측면은, 그 중심부를 이루며 오목하게 들어간 오목부; 및 상기 오목부를 기준으로 그 양측부를 이루며 상기 오목부에서 멀어질수록 상기 상면의 외측으로 점점 나오며 경사를 이루는 제1 및 제2 경사 구간;을 포함할 수 있다.

상기 상면을 향해 볼 때, 상기 제1 및 제2 경사 구간 각각은 직선 형상을 가질 수 있다.

일 예로, 상기 상면은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있다.

다른 예로, 상기 상면과 상기 하면은 서로 동일한 형상을 가질 수 있고, 상기 상면 및 상기 하면 각각은 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있고, 상기 제1 및 제2 단부 측면 각각은 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있으며, 그리고 상기 제1 및 제2 장부 측면 각각은 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 공구는, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로, 상기 하면이 놓이는 제1 시트면; 상기 제1 장부 측면이 놓이는 제2 시트면; 및 상기 제1 단부 측면이 놓이는 제3 시트면을 포함하고, 상기 제2 시트면은 상기 제1 장부 측면 중에서 상기 경사진 양측부가 각각 안착되는 제1 및 제2 장부측 경사면을 가진다.

상기 제3 시트면은, 상기 제1 단부 측면의 상기 일 측부가 안착되고 상기 절삭 공구의 외주면에 인접하는 단부측 경사 체결면을 가질 수 있고, 상기 단부측 경사 체결면은 상기 제1 및 제2 장부측 경사 체결면 중 어느 하나의 면과 예각을 이룰 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 상면과, 하면과, 제1 및 제2 단부 측면과, 제1 및 제2 장부 측면과, 상면과 하면을 관통하는 관통홀을 포함하고, 여기서 제1 장부 측면은 상면을 향해 볼 때 그 중심부를 기준으로 그 양측부가 경사진 형상을 가지는 기술구성을 제공하므로, 그 경사진 양측부가 절삭 공구의 시트면에 밀착되면서 절삭 가공 동안 절삭 공구의 시트면과의 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상면을 향해 볼 때 제1 장부 측면은 그 중심부가 볼록하게 튀어나온 형상을 가지므로, 관통홀 및 이에 삽입되는 절삭 공구 체결용 볼트의 직경을 상대적으로 크게 할 수 있어, 절삭 공구와의 체결력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 상면을 향해 볼 때, 제1 단부 측면은 외측으로 볼록한 형상을 가지고, 제1 단부 측면의 중심부를 기준으로 그 일 측부는 장부 측면의 경사진 형상의 일 측부와 예각을 이루는 기술구성을 제공하므로, 절삭 공구의 시트면과 쐐기 결합이 이루어질 수 있어, 절삭 공구와의 체결력을 보다 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 장부 측면을 향해 볼 때 제1 단부 측면은 상면과 수직(일명, 네가티브 타입)을 이루므로, 그 사이가 예각(일명, 포지티브)을 이루는 것에 비해, 상면과 제1 단부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인부의 강성을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예들에 의하면, 상면을 향해 볼 때 제1 장부 측면은 그 중심부가 오목하게 들어간 형상을 가지므로, 그 오목하게 들어간 만큼 절삭 공구의 시트면을 돌출시킬 수 있어, 즉 절삭 공구의 웹(web) 사이즈를 증대시킬 수 있어, 절삭 공구의 홀더 강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 단부 절인부는 제1 단부 측면을 향해 볼 때 곡선 형상을 가지거나 곡선과 직선이 조합된 형상을 가지고, 이와 함께 상면을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가지는 기술구성을 제공하므로, 단부 절인부가 대략 헬릭스(helix) 인선 구조를 가지게 되어, 단부 절인부에 대한 절삭성을 향상시킬 수 있고, 단부 절인부에 대한 절삭 부하가 저감될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 절삭 인서트의 상면을 향해 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 절삭 인서트를 III-III 선으로 잘라본 도면이다.
도 4는 도 1의 절삭 인서트의 제1 단부 측면을 향해 바라본 도면이다.
도 5는 도 1의 절삭 인서트의 제1 장부 측면을 향해 바라본 도면이다.
도 6은 도 1의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도(a)와 제1 단부 측면을 향해 바라본 것(b)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도(a)와 제1 단부 측면을 향해 바라본 것(b)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9의 절삭 인서트의 상면을 향해 바라본 도면이다.
도 11은 도 10의 절삭 인서트를 XI-XI 선으로 잘라본 도면이다.
도 12는 도 9의 절삭 인서트의 제1 장부 측면을 향해 바라본 도면이다.
도 13는 도 9의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 14는 종래의 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 절삭 인서트의 상면을 향해 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 절삭 인서트를 III-III 선으로 잘라본 도면이고, 도 4는 도 1의 절삭 인서트의 제1 단부 측면을 향해 바라본 도면이며, 그리고 도 5는 도 1의 절삭 인서트의 제1 장부 측면을 향해 바라본 도면이다.

도 6은 도 1의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상면(110)과, 하면(120)과, 제1 및 제2 단부 측면(130)(140)과, 제1 및 제2 장부 측면(150)(160)과, 관통홀(170)과, 단부 절인부(180)과, 제1 코너 절인(191)과, 그리고 제2 코너 절인(192)을 포함한다. 이하, 도 1 내지 도 6을 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상면(110) 및 하면(120)은 서로 반대 방향을 향하고, 제1 및 제2 단부 측면(130)(140)은 상면(110) 및 하면(120) 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하며, 그리고 제1 및 제2 장부 측면(150)(160)은 상면(110) 및 하면(120) 사이와 제1 및 제2 단부 측면(130)(140) 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 제1 단부 측면(130)보다 긴 길이를 가질 수 있다. 그리고, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 관통홀(170)은 상면(110)과 하면(120)을 관통하여 절삭 공구 체결용 볼트(도 6의 10)가 삽입될 수 있다.

그리고, 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 단부 절인부(180)는 피삭재를 절삭하는 부분으로 상면(110)과 제1 단부 측면(130) 사이의 경계 부분에 구비될 수 있고, 제1 코너 절인(191)은 제1 장부 측면(150)과 제1 단부 측면(130) 사이의 코너부와 상면(110) 사이의 경계 부분에 구비될 수 있으며, 그리고 제2 코너 절인(192)은 제2 장부 측면(160)과 제1 단부 측면(130) 사이의 코너부와 상면(110) 사이의 경계 부분에 구비될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 3, 도 5, 도 6을 참조하여, 제1 장부 측면(150)에 대해 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 장부 측면(150)은 그 중심부(151 참조)를 기준으로 그 양측부(152 및 153 참조)가 경사진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 경사진 양측부(152 및 153 참조)가 절삭 공구(800)의 제2 시트면(820)의 제1 및 제2 장부측 경사면(821)(822)에 밀착되면서 절삭 가공 동안 절삭 공구(800)의 제2 시트면(820)과의 체결력을 향상시킬 수 있다.

나아가, 도 2에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 장부 측면(150)은 그 중심부(151 참조)가 볼록하게 튀어나온 형상을 가질 수 있다. 따라서, 관통홀(170) 및 이에 삽입되는 절삭 공구 체결용 볼트(10)의 직경을 상대적으로 크게 할 수 있어, 절삭 공구(800)와의 체결력을 더욱 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 장부 측면(150)은, 볼록부(151), 제1 및 제2 경사 구간(152)(153), 그리고 제1 및 제2 오목부(154)(155)를 포함할 수 있다. 여기서, 볼록부(151)는 볼록하게 튀어나온 부분으로 제1 장부 측면(150)의 중심부를 이룰 수 있고, 제1 및 제2 경사 구간(152)(153)은 볼록부(151)를 기준으로 그 양측부를 이루며 볼록부(151)에서 멀어질수록 상면(110)의 내측으로 점점 들어가며 경사를 이룰 수 있으며, 그리고 제1 및 제2 오목부(154)(155)는 오목하게 들어간 부분으로 제1 및 제2 경사 구간(152)(153)의 각 말단부를 이룰 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 경사 구간(152)(153)이 절삭 공구(800)의 제2 시트면(820)의 제1 및 제2 장부측 경사면(821)(822)에 밀착되면서 절삭 가공 동안 절삭 공구(800)의 제2 시트면(820)과의 체결력을 향상시킬 수 있고, 제1 장부 측면(150)의 중심부를 이루는 제1 볼록부(151)에 의해 상면(110)의 해당 부분이 넓어지면서 관통홀(170) 및 이에 삽입되는 절삭 공구 체결용 볼트(10)의 직경을 상대적으로 크게 할 수 있어, 절삭 공구(800)와의 체결력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상면(110)으로부터 하면(120)까지 이에 수직한 방향으로 잘라 볼 때, 제1 장부 측면(150)은 상면(110)과 수직(일명, 네가티브 타입)(θ11)을 이룰 수 있다. 따라서, 그 사이가 예각(일명, 포지티브)을 이루는 것에 비해, 상면(110)과 제1 장부 측면(150) 사이의 경계 부분의 강성을 증대시킬 수 있다.

이하, 도 1, 도 2, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 제1 단부 측면(130)에 대해 상세히 설명한다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 단부 측면(130)은 외측으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 특히, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 단부 측면(130)의 중심부를 기준으로 그 일 측부[도 2의 제1 단부 측면(130)에서 윗부분]는 제1 장부 측면(150)의 경사진 형상의 일 측부에 해당하는 제2 경사 구간(153)과 예각(θ12)을 이룰 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(800)의 제3 시트면(830)의 단부측 경사 체결면(831)과 제2 시트면(820)의 제2 장부측 경사 체결면(822) 사이(θ14 참조)로 쐐기 결합이 이루어질 수 있어, 절삭 공구(800)와의 체결력을 보다 더 향상시킬 수 있다.

일 예로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 단부 측면(130)은 전체적으로 곡선 형상을 가질 수 있다.

다른 예로, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 제1 단부 측면(1130)은, 그 중심부를 이루는 곡선 구간(1131)과, 곡선 구간(1131)을 기준으로 그 양측부를 이루는 제1 및 제2 직선 구간(1132)(1133)을 포함하는 조합된 형상을 가질 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 장부 측면(150)을 향해 볼 때, 제1 단부 측면(130)은 상면(110)과 수직(일명, 네가티브 타입)(θ13)을 이룰 수 있다. 따라서, 그 사이가 예각(일명, 포지티브)을 이루는 것에 비해, 상면(110)과 제1 단부 측면(130) 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인부(180)의 강성을 증대시킬 수 있다.

이하, 도 1, 도 2 및 도 4을 참조하여, 단부 절인부(180)에 대해 상세히 설명한다.

도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때, 단부 절인부(180)는 외측으로 볼록한 곡선 형상을 가질 수 있다. 따라서, 볼록한 곡선 형상으로 단부 절인부(180)에 대한 인선 강도가 증대될 수 있고, 피삭재와의 접촉 저항의 감소로 절삭 부하가 감소될 수 있어, 궁극적으로 이러한 형상의 단부 절인부(180)를 가진 본원의 절삭 인서트(100)는 고이송 가공용으로 사용되기에 적합할 수 있다. 또한, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상면(110)을 향해 볼 때 단부 절인부(180)의 중심이 가장 많이 돌출될 수 있다.

나아가, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 단부 측면(130)을 향해 볼 때, 단부 절인부(180)는 곡선을 이룰 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 단부 측면(130)을 향해 볼 때, 제1 코너 절인(191)은 제2 코너 절인(192) 보다 높은 곳에 위치될 수 있고, 단부 절인부(180) 중 최고 높은 부위는 제2 코너 절인(192)보다 제1 코너 절인(191)에 가까이 위치할 수 있다. 따라서, 단부 절인부(180)가 제1 단부 측면(130)을 향해 볼 때 곡선을 이루고(도 4 참조), 이와 함께 상면(110)을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선 형상(도 2의 (a) 참조)을 가지거나 곡선과 직선이 조합된 형상(도 2의 (b) 참조)을 가지므로, 단부 절인부(180)가 대략 헬릭스(helix) 인선 구조를 가지게 되어, 단부 절인부(180)에 대한 절삭성을 향상시킬 수 있고, 단부 절인부(180)에 대한 절삭 부하가 저감될 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)의 기술적 특징들은, 편면형 절삭 인서트와 양면형 절삭 인서트 모두에 적용될 수 있다.

편면형 절삭 인서트에 적용될 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 상면(110)은 그 중심(C1)을 기준으로 180도 회전 대칭되는 구조를 가질 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 어느 한 방향으로 회전되는 절삭 공구(도 6의 800 참조)에 대해 대각 방향에 놓이는 2 개의 코너를 절인으로 번갈아 사용할 수 있다. 나아가, 상면(110) 중 2개의 코너에 대응되는 부분에는 피삭재에서 절삭된 부분이 말리면서 잘리도록 칩브레이커(도 1의 111)가 형성될 수 있다.

양면형 절삭 인서트에 적용되기 위해서는, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상면(110)과 하면(120)은 서로 동일한 형상을 가지고, 상면(110) 및 하면(120) 각각은 그 중심(도 2의 C1)을 기준으로 180도 회전 대칭되고, 제1 및 제2 단부 측면(130)(140) 각각은 그 중심(도 4의 C2)을 기준으로 180도 회전 대칭되며, 그리고 제1 및 제2 장부 측면(150)(160) 각각은 그 중심(도 5의 C3)을 기준으로 180도 회전 대칭되는 구조를 가질 필요가 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 어느 한 방향으로 회전되는 절삭 공구(도 6의 800 참조)에 대해 상면(110)에 대해 대각 방향에 놓이는 2 개의 코너와 하면(120)에 대해 대각 방향에 놓이는 2개의 코너를 절인으로 번갈아 사용할 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구(800)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구(800)는, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)가 장착되는 절삭 공구로, 그 포켓부에 마련된 제1 시트면(810)과, 제2 시트면(820)과, 그리고 제3 시트면(830)을 포함한다.

제1 시트면(810)은 상술한 절삭 인서트(100)의 하면(120)이 놓이는 곳이고, 제2 시트면(820)은 상술한 절삭 인서트(100)의 제1 단부 측면(130)이 놓이는 곳이며, 그리고 제3 시트면(830)은 상술한 절삭 인서트(100)의 제1 장부 측면(150)이 놓이는 곳이다.

특히, 제2 시트면(820)은 제1 장부 측면의 경사진 양측부에 해당하는 제1 및 제2 경사 구간(152)(153)이 각각 안착되는 제1 및 제2 장부측 경사 체결면(821)(822)을 가질 수 있고, 제3 시트면(830)은 제1 단부 측면의 일 측부가 안착되고 절삭 공구의 외주면에 인접하는 단부측 경사 체결면(831)을 가질 수 있으며, 그리고 단부측 경사 체결면(831)은 제2 장부측 경사 체결면과 예각(θ14)을 이룰 수 있다. 따라서, 상술한 절삭 인서트(100)가 절삭 공구의 단부측 경사 체결면(831)과 제2 장부측 경사 체결면 사이로 쐐기 결합될 수 있어, 그 체결력을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(200)에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도(a)와 제1 단부 측면을 향해 바라본 것(b)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 단부 측면(230)(240)의 형상 변경에 따라 이와 관련된 단부 절인부(280), 제1 및 제2 코너 절인(291)(292) 등을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 이를 위주로 설명한다.

도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 단부 측면(230)을 향해 볼 때, 제1 코너 절인(291)은 제2 코너 절인(292) 보다 낮은 곳에 위치될 수 있고, 단부 절인부(280) 중 최고 높은 부위는 제1 코너 절인(291)보다 제2 코너 절인(292)에 가까이 위치할 수 있다.

따라서, 단부 절인부(280)가 상면(210)을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선을 이루고(도 2 및 도 7의 (a) 참조), 이와 함께 제1 단부 측면(230)을 향해 볼 때 곡선과 직선이 조합된 형상을 가지므로(도 7의 (b) 참조), 단부 절인부(280)가 대략 헬릭스(helix) 인선 구조를 가지게 되어, 단부 절인부(280)에 대한 절삭성을 향상시킬 수 있고, 단부 절인부(280)에 대한 절삭 부하가 저감될 수 있다.

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(300)에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도(a)와 제1 단부 측면을 향해 바라본 것(b)을 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(300)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 단부 측면(330)(340)의 형상 변경에 따라 이와 관련된 단부 절인부(380), 제1 및 제2 코너 절인(391)(392) 등을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 이를 위주로 설명한다.

도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 단부 측면(330)을 향해 볼 때, 제1 및 제2 코너 절인(391)(392)은 동일한 높이에 위치될 수 있고, 단부 절인부(380) 중 최고 높은 부위는 제1 및 제2 코너 절인(391)(392)보다 중앙에 가까이 위치할 수 있다.

따라서, 단부 절인부(380)가 상면(310)을 향해 볼 때 외측으로 볼록한 곡선을 이루고(도 2 및 도 8의 (a)참조), 이와 함께 제1 단부 측면(330)을 향해 볼 때 볼록한 곡선을 이루므로(도 8의 (b) 참조), 단부 절인부(380)가 대략 헬릭스(helix) 인선 구조를 가지게 되어, 단부 절인부(380)에 대한 절삭성을 향상시킬 수 있고, 단부 절인부(380)에 대한 절삭 부하가 저감될 수 있다.

이하, 도 9 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(400)에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 절삭 인서트의 상면을 향해 바라본 도면이고, 도 11은 도 10의 절삭 인서트를 XI-XI 선으로 잘라본 도면이며, 그리고 도 12는 도 9의 절삭 인서트의 제1 장부 측면을 향해 바라본 도면이다. 도 13는 도 9의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(400)는, 도 9 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장부 측면(450)(460)과 상면(410) 및 하면(420) 등을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 이를 위주로 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상면(410)을 향해 볼 때, 제1 장부 측면(450)은 그 중심부(451 참조)를 기준으로 그 양측부(452 및 453 참조)가 경사진 형상을 가질 수 있다. 따라서, 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이, 그 경사진 양측부(452 및 453 참조)가 절삭 공구(900)의 제2 시트면(920)의 제1 및 제2 장부측 경사면(921)(922)에 밀착되면서 절삭 가공 동안 절삭 공구(900)의 제2 시트면(920)과의 체결력을 향상시킬 수 있다.

나아가, 도 10에 도시된 바와 같이, 상면(410)을 향해 볼 때, 제1 장부 측면(450)은 그 중심부가 오목하게 들어간 형상을 가질 수 있다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 그 오목하게 들어간 만큼 절삭 공구(900)의 제2 시트면(920)을 돌출시킬 수 있어, 즉 절삭 공구(900)의 웹(web) 사이즈를 증대시킬 수 있어, 절삭 공구(900)의 홀더 강성을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 상면(410)을 향해 볼 때, 제1 장부 측면(450)은, 오목부(451)와 제1 및 제2 경사 구간(452)(453)을 포함할 수 있다. 여기서, 오목부(451)는 오목하게 들어간 부분으로 제1 장부 측면(450)의 중심부를 이룰 수 있고, 제1 및 제2 경사 구간(452)(453)은 오목부를 기준으로 그 양측부를 이루며 오목부(451)에서 멀어질수록 상면(410)의 외측으로 점점 나오며 경사를 이룰 수 있다. 따라서, 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 경사 구간(452)(453)이 절삭 공구(900)의 제2 시트면(920)의 제1 및 제2 장부측 경사면(921)(922)에 밀착되면서 절삭 가공 동안 절삭 공구(900)의 제2 시트면(920)과의 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 상면(410)으로부터 하면(420)까지 이에 수직한 방향으로 잘라 볼 때, 제1 장부 측면(450)은 상면(410)과 수직(일명, 네가티브 타입)(θ41)을 이룰 수 있다. 따라서, 그 사이가 예각(일명, 포지티브)을 이루는 것에 비해, 상면(410)과 제1 장부 측면(450) 사이의 경계 부분의 강성을 증대시킬 수 있다.

특히, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 단부 측면(130)의 중심부를 기준으로 그 일 측부[도 10의 제1 단부 측면(130)에서 윗부분]는 제1 장부 측면(450)의 경사진 형상의 일 측부에 해당하는 제1 경사 구간(452)과 예각(θ42)을 이룰 수 있다. 따라서, 도 13에 도시된 바와 같이, 절삭 공구(900)의 제3 시트면(930)의 단부측 경사 체결면(931)과 제2 시트면(920)의 제1 장부측 경사 체결면(921) 사이(θ44 참조)로 쐐기 결합이 이루어질 수 있어, 절삭 공구(900)와의 체결력을 보다 더 향상시킬 수 있다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 장부 측면(450)을 향해 볼 때, 제1 단부 측면(130)은 상면(410)과 수직(일명, 네가티브 타입)(θ43)을 이룰 수 있다. 따라서, 그 사이가 예각(일명, 포지티브)을 이루는 것에 비해, 상면(410)과 제1 단부 측면(130) 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인부(180)의 강성을 증대시킬 수 있다.

이하, 도 13을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구(900)에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 또 실시예에 따른 절삭 공구(900)는, 상술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(400)가 장착되는 절삭 공구로, 그 포켓부에 마련된 제1 시트면(910)과, 제2 시트면(920)과, 그리고 제3 시트면(930)을 포함한다.

제1 시트면(910)은 상술한 절삭 인서트(400)의 하면(420)이 놓이는 곳이고, 제2 시트면(920)은 상술한 절삭 인서트(400)의 제1 단부 측면(130)이 놓이는 곳이며, 그리고 제3 시트면(930)은 상술한 절삭 인서트(400)의 제1 장부 측면(450)이 놓이는 곳이다.

특히, 제2 시트면(920)은 제1 장부 측면(450)의 경사진 양측부에 해당하는 제1 및 제2 경사 구간(452)(453)이 각각 안착되는 제1 및 제2 장부측 경사 체결면(921)(922)을 가질 수 있고, 제3 시트면(930)은 제1 단부 측면(130)의 일 측부가 안착되고 절삭 공구(900)의 외주면에 인접하는 단부측 경사 체결면(931)을 가질 수 있으며, 그리고 단부측 경사 체결면(931)은 제1 장부측 경사 체결면(921)과 예각(θ44)을 이룰 수 있다. 따라서, 상술한 절삭 인서트(400)가 절삭 공구(900)의 단부측 경사 체결면(931)과 제1 장부측 경사 체결면(921) 사이로 쐐기 결합될 수 있어, 그 체결력을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100, 200, 300, 400: 절삭 인서트
110, 210, 310, 410: 상면 120, 220, 320, 420: 하면
130, 1130, 230, 330: 제1 단부 측면
140, 240, 340: 제2 단부 측면
150, 450: 제1 장부 측면 151: 볼록부
152, 452: 제1 경사 구간 153, 453: 제2 경사 구간
160: 제2 장부 측면 170: 관통홀
180, 280, 380: 단부 절인부 191, 291, 391: 제1 코너 절인
192, 292, 392: 제2 코너 절인 452: 오목부
800, 900: 절삭 공구 810, 910: 제1 시트면
820, 920: 제2 시트면
821, 921: 제1 장부측 경사 체결면
822. 922: 제2 장부측 경사 체결면
830, 930: 제3 시트면 831, 931: 단부측 경사 체결면

Claims

서로 반대 방향을 향하는 상면 및 하면과, 상기 상면 및 상기 하면 사이를 연결하며 서로 반대 방향을 향하는 제1 및 제2 단부 측면과, 상기 상면 및 상기 하면 사이와 상기 제1 및 제2 단부 측면 사이를 연결하고 서로 반대 방향으로 향하며 상기 단부 측면보다 길이가 긴 제1 및 제2 장부 측면과, 상기 상면과 상기 하면을 관통하는 관통홀과, 상기 상면과 상기 제1 단부 측면 사이의 경계 부분에 구비되는 단부 절인부와, 상기 제1 장부 측면과 상기 제1 단부 측면 사이의 코너부와 상기 상면 사이의 경계 부분에 구비되는 제1 코너 절인과, 그리고 상기 제2 장부 측면과 상기 제1 단부 측면 사이의 코너부와 상기 상면 사이의 경계 부분에 구비되는 제2 코너 절인을 포함하며,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
그 중심부를 기준으로 그 양측부가 경사진 형상을 가지는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
그 중심부가 볼록하게 튀어나온 형상을 가지는
절삭 인서트.
제2항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
그 중심부를 이루며 볼록하게 튀어나온 볼록부;
상기 볼록부를 기준으로 그 양측부를 이루며 상기 볼록부에서 멀어질수록 상기 상면의 내측으로 점점 들어가며 경사를 이루는 제1 및 제2 경사 구간; 및
상기 제1 및 제2 경사 구간의 각 말단부를 이루며 오목하게 들어간 제1 및 제2 오목부;
를 포함하는
절삭 인서트.
제2항에서,
상기 상면으로부터 상기 하면까지 이에 수직한 방향으로 잘라 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
상기 상면과 수직을 이루는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 단부 측면은,
외측으로 볼록한 형상을 가지고,
상기 제1 단부 측면의 중심부를 기준으로 그 일 측부는,
상기 제1 장부 측면의 상기 경사진 형상의 일 측부와 예각을 이루는
절삭 인서트.
제5항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 단부 측면은,
전체적으로 곡선 형상을 가지거나 곡선과 직선이 조합된 형상을 가지는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때,
상기 단부 절인부는,
전체적으로 곡선 형상을 가지거나 곡선과 직선이 조합된 형상을 가지는
절삭 인서트.
제7항에서,
상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때,
상기 제1 코너 절인은 상기 제2 코너 절인 보다 높은 곳에 위치되고,
상기 단부 절인부 중 최고 높은 부위는,
상기 제2 코너 절인보다 상기 제1 코너 절인에 가까이 위치하는
절삭 인서트.
제7항에서,
상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때,
상기 제1 코너 절인은 상기 제2 코너 절인 보다 낮은 곳에 위치되고,
상기 단부 절인부 중 최고 높은 부위는,
상기 제1 코너 절인보다 상기 제2 코너 절인에 가까이 위치하는
절삭 인서트.
제7항에서,
상기 제1 단부 측면을 향해 볼 때,
상기 제1 및 제2 코너 절인은 동일한 높이에 위치되고,
상기 단부 절인부 중 최고 높은 부위는,
상기 제1 및 제2 코너 절인보다 중앙에 가까이 위치하는
절삭 인서트.
제7항에서,
상기 제1 장부 측면을 향해 볼 때,
상기 제1 단부 측면은
상기 상면과 수직을 이루는
절삭 인서트.
제11항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 단부 절인부는,
외측으로 볼록한 곡선 형상을 가지는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
그 중심부가 오목하게 들어간 형상을 가지는
절삭 인서트.
제13항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
그 중심부를 이루며 오목하게 들어간 오목부; 및
상기 오목부를 기준으로 그 양측부를 이루며 상기 오목부에서 멀어질수록 상기 상면의 외측으로 점점 나오며 경사를 이루는 제1 및 제2 경사 구간;
을 포함하는
절삭 인서트.
제14항에서,
상기 상면을 향해 볼 때,
상기 제1 및 제2 경사 구간 각각은 직선 형상을 가지는
절삭 인서트.
제13항에서,
상기 상면으로부터 상기 하면까지 이에 수직한 수직면으로 잘라 볼 때,
상기 제1 장부 측면은,
상기 상면과 수직을 이루는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 상면은,
그 중심을 기준으로, 180도 회전 대칭되는
절삭 인서트.
제1항에서,
상기 상면과 상기 하면은, 서로 동일한 형상을 가지고,
상기 상면 및 상기 하면 각각은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되고,
상기 제1 및 제2 단부 측면 각각은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되고,
상기 제1 및 제2 장부 측면 각각은, 그 중심을 기준으로 180도 회전 대칭되는
절삭 인서트.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
상기 하면이 놓이는 제1 시트면;
상기 제1 장부 측면이 놓이는 제2 시트면; 및
상기 제1 단부 측면이 놓이는 제3 시트면을 포함하고,
상기 제2 시트면은 상기 제1 장부 측면 중에서 상기 경사진 양측부가 각각 안착되는 제1 및 제2 장부측 경사면을 가지는
절삭 공구.
제5항의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
상기 하면이 놓이는 제1 시트면;
상기 제1 장부 측면이 놓이는 제2 시트면; 및
상기 제1 단부 측면이 놓이는 제3 시트면을 포함하고,
상기 제2 시트면은,
상기 제1 장부 측면 중에서 상기 경사진 양측부가 각각 안착되는 제1 및 제2 장부측 경사 체결면을 가지고.
상기 제3 시트면은,
상기 제1 단부 측면의 상기 일 측부가 안착되고 상기 절삭 공구의 외주면에 인접하는 단부측 경사 체결면을 가지고,
상기 단부측 경사 체결면은 상기 제1 및 제2 장부측 경사 체결면 중 어느 하나의 면과 예각을 이루는
절삭 공구.