KR20200004798A - 리딩 및 트레일링 부품 절삭 변부들을 가진 분할 절삭 변부를 가지는 절삭 인서트 - Google Patents

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Abstract

절삭 인서트(24)는 인서트 전방 표면(28)과 인서트 상부 표면(34)의 교차점에 형성되는 분할 절삭 변부(46)를 포함하며, 상기 분할 절삭 변부(46)는 축 방향 리딩 절삭 변부(48) 및 축 방향 트레일링 절삭 변부(50)를 포함한다. 언더컷(52)은 인서트 전방 표면에 위치하고 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48, 50) 사이에서 연장되는 언더컷 변부 부분(54)에서 분할 절삭 변부(46)를 차단한다. 언더컷 변부 부분(54)은 상기 트레일링 절삭 변부(50)의 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)에서 축 방향 트레일링 절삭 변부(50) 속으로 전이된다.

Description

리딩 및 트레일링 부품 절삭 변부들을 가진 분할 절삭 변부를 가지는 절삭 인서트
본 출원의 주제는 절삭 인서트, 특히 칩 분할 장치를 가진 절삭 인서트에 관한 것이다.
절삭 인서트는 금속 절삭 작업 동안 칩을 분할(splitting)하기 위한 칩 분할 장치를 가질 수 있다. 전형적으로, 칩 분할 장치는 적어도 2개의 이격된 주 절삭 변부에 의해 형성된다.
그루빙(grooving) 및/또는 파팅(parting) 절삭 가공을 위해 설계된 일부 상기 절삭 인서트에서, 적어도 2개의 주 절삭 변부들이 축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 절삭 인서트의 예는 예를 들어 문헌 제CN 101698243 A호 및 제US 5,975,812호에 공개된다.
본 출원의 목적은, 개선된 새로운 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제의 또 다른 목적은 개선된 새로운 칩 분할 장치를 갖는 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제의 또 다른 목적은 절삭 작업 동안 절삭 변부의 마모를 감소시키는 절삭 인서트를 제공하는 것이다.
본 출원의 주제에 관한 제1양태에 따르면, 마주보는 전방 및 후방 방향을 형성하는 인서트 축을 가진 절삭 인서트가 제공되고, 상기 절삭 인서트는:
축 방향으로 마주보는 인서트 전방 및 후방 표면들 및 인서트 전방 및 후방 표면들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면을 포함하고, 상기 인서트 주변 표면은 마주보는 인서트 상부 및 하부 표면들 및 인서트 상부 및 하부 표면들을 연결하고 마주보는 인서트 측부 표면들을 포함하며;
인서트 축에 수직인 인서트 횡 방향 축, 인서트 축 및 인서트 횡 방향 축에 직교하고 인서트 상부 및 하부 표면들과 교차하는 인서트 수직 축, 인서트 축 및 인서트 수직 축에 의해 형성된 제1 수직 평면 및 인서트 수직축 및 인서트 횡 방향 축에 의해 형성된 제2 수직 평면을 포함하고;
인서트 전방 표면과 인서트 상부 표면의 교차점에 형성되고 리딩 및 트레일링 절삭 변부를 포함하는 분할 절삭 변부를 포함하며, 상기 리딩 절삭 변부는 상기 트레일링 절삭 변부에 대해 축 방향으로 전방에 위치하고;
인서트 전방 표면에 위치하고 리딩 및 트레일링 절삭 변부 사이에서 연장되는 언더컷 변부 부분에서 분할 절삭 변부을 차단하는 언더컷을 포함하며;
상기 트레일링 절삭 변부는 직선의 트레일링 절삭 변부 부분을 포함하고;
절삭 인서트의 평면도에서, 인서트 축에 평행한 가상 선은 접점 및 교차점에서 분할 절삭 변부에 접하고 교차하며, 접점 및 교차점은 언더컷 변부 부분의 축 방향 범위를 한정하고;
상기 교차점은 직선의 트레일링 절삭 변부 부분의 단부 점이다.
상기 설명은 요약이며, 하기 특징들은 본 출원의 주제에 대해 임의 조합으로 적용가능하며, 예를 들어, 하기 특징들 중 임의 특징이 절삭 인서트에 대해 적용가능한 것으로 이해된다.
언더컷 변부 부분은 직선 언더컷 변부 부분을 포함하고, 직선 언더컷 변부 부분은 직선 트레일링 절삭 변부 부분과 공선(co lnear)을 형성할 수 있다. 교차점은 직선 언더컷 변부 부분의 단부 점일 수 있다.
접점은 리딩 절삭 변부의 볼록하게 만곡된 리딩 절삭 변부 부분의 단부 점일 수 있다.
접점은 언더컷 변부 부분의 볼록하게 만곡된 언더컷 변부 부분의 단부 점일 수 있다.
인서트 전방 표면은 리딩 및 트레일링 릴리프 표면을 포함할 수 있다. 인서트 상부 표면은 리딩 및 트레일링 레이크 표면을 포함할 수 있다. 리딩 및 트레일링 절삭 변부은 각각 리딩 및 트레일링 릴리프 표면과 트레일링 레이크 표면의 교차점에 형성될 수 있다.
리딩 레이크 표면은 리딩 레이크 평면에 의해 형성될 수 있다. 트레일링 레이크 표면은 트레일링 레이크 평면에 의해 형성될 수 있다. 리딩 및 트레일링 레이크 평면은 서로 평행하고 레이크 평면 거리를 가지며 서로 이격될 수 있다.
레이크 평면 거리는 0.2mm≤D≤0.3mm의 범위를 가질 수 있다.
리딩 및 트레일링 레이크 평면은 후방 방향을 따라 상향으로 기울어질 수 있다.
마주보는 인서트 측부 표면들은 트레일링 절삭 변부 보다 리딩 절삭 변부에 더 가까운 리딩 측부 표면, 및 리딩 절삭 변부 보다 트레일링 절삭 변부에 더 가까운 트레일링 측부 표면을 포함할 수 있다. 리딩 레이크 표면은 리딩 측부 표면을 향해 트레일링 레이크 표면으로부터 상향으로 연장되는 횡 방향 경사 표면을 포함할 수 있다.
횡 방향 경사 표면이 전방 방향으로 언더컷 변부 부분까지 연장될 수 있다.
횡 방향 경사 표면은 리딩 레이크 표면 상에 위치한 칩 제어 장치까지 연장되고 상기 칩 제어 장치에서 릿지 변부를 형성한다.
상기 리딩 및 트레일링 레이크 표면은 각각 상기 분할 절삭 변부로부터 이격된 칩 제어 장치를 포함할 수 있다.
각각의 칩 제어 장치는 각각의 레이크 표면내에 요홈구조를 가지는 칩 제어 요홈부일 수 있다.
절삭 인서트는 인서트 전방 표면내에 위치하고 분할 절삭 변부를 차단하는 정확하게 하나의 언더컷을 포함할 수 있다.
절삭 인서트의 평면도에서 직선 트레일링 절삭 변부 부분은 인서트 축에 대해 수직일 수 있다.
절삭 인서트의 정면도에서 직선 트레일링 절삭 변부 부분은 인서트 횡 방향 축에 대해 평행할 수 있다.
상기 리딩 절삭 변부는 직선 리딩 절삭 변부 부분을 포함할 수 있다.
절삭 인서트의 평면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분은 서로 평행할 수 있다.
절삭 인서트의 평면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분은 인서트 축에 대해 수직일 수 있다.
절삭 인서트의 정면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분은 서로 평행할 수 있다.
절삭 인서트의 정면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분은 인서트 횡 방향 축에 대해 평행할 수 있다.
절삭 인서트의 정면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분은 서로 정렬될 수 있다.
인서트 횡 방향 축을 따라 측정될 때, 리딩 절삭 변부는 리딩 절삭 변부 길이를 가질 수 있다. 트레일링 절삭 변부는 트레일링 절삭 변부 길이를 가질 수 있다. 리딩 절삭 변부 길이는 75%≤L≤125%의 범위를 가질 수 있다.
상기 분할 절삭 변부는 마주보는 측부 표면들사이에서 단일 리딩 절삭 변부 및 단일 트레일링 절삭 변부 만을 포함할 수 있다.
절삭 인서트의 평면도에서, 절삭 인서트는 제1 수직 평면에 대한 거울 대칭성을 가지지 않을 수 있다.
본 출원을 보다 잘 이해하고 본 출원을 실제로 수행할 수 있는 방법을 보여주기 위해, 첨부된 도면을 참고할 것이다.
도 1은 절삭 공구의 부분 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절삭 공구의 분해 사시도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 절삭 인서트의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 절삭 인서트의 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 절삭 인서트의 측면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 절삭 인서트의 정면도이다.
도 7은 도 4의 상세도이다.
도 8은 도 7의 상세도이다.
도 9는 도 5의 상세도이다. 과
도 10은 도 4에 도시된 X-X 선을 따라 본 부분 횡단면도이다.
설명을 단순화하고 이해하기 위해, 도면에 도시된 구성 요소는 반드시 실제 크기로 도시되는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 구성 요소의 치수는 이해를 위해 다른 구성 요소에 비해 과장되거나, 여러 개의 물리적 부품들이 하나의 기능 블록 또는 구성 요소에 포함될 수 있다. 적절한 것으로 고려되는 경우에, 대응하는 구성 요소 또는 유사한 구성 요소를 나타내기 위해 도면들 사이에서 도면 번호들이 반복될 수 있다.
하기 설명에서, 본 출원의 주제에 관한 다양한 특징들이 설명될 것이다. 설명을 위해, 본 출원의 주제를 완전히 이해하기 위해 특정 구성 및 세부 사항이 충분히 상세하게 설명된다. 그러나, 당업자는 본 출원의 주제가 본 출원에 제시된 특정 구성 및 세부 사항 없이도 실시될 수 있는 것을 이해할 것이다.
우선 칩 제거를 위한 절삭 공구(20)를 도시하는 도 1 및 도 2를 주목한다. 도면에 도시된 상기 비 제한적인 예에서, 절삭 공구(20)는 그루빙/파팅(parting) 공구이다. 그러나, 본 출원의 주제는 그루빙/파팅 공구에만 제한되지 않으며, 예를 들어 밀링 공구에도 적용 가능하며 밀링 공구로 제한되지는 않는다. 절삭 공구(20)는 전형적으로 강으로 제조될 수 있은 공구 홀더(22)를 갖는다. 절삭 공구(20)는 또한 공구 홀더(22)에 구속해제 가능하게 부착된 적어도 하나의 절삭 인서트(24)를 갖는다. 도면에 도시된 상기 비 제한적인 예에서, 절삭 인서트(24)는 공구 홀더(22)의 인서트 포켓(26) 내에 탄성 상태로 유지된다. 따라서, 절삭 인서트(24)에는 인서트 포켓 안에 유지 나사를 위치 설정하기 위한 나사 구멍을 가지지 않는다. 절삭 인서트(24)는 전형적으로 초경합금으로 제조될 수 있다.
본 출원의 주제에 따른 절삭 인서트(24)가 도시하는 도 3 내지 도 6을 참고한다. 절삭 인서트(24)는 단일의 일체형 구조를 포함한다. 절삭 인서트(24)는 마주보는 전방 및 후방 방향(DF, DR)을 형성하는 인서트 축(A)을 갖는다. 도 1에 도시된 것처럼, 그루빙/파팅 공구에 있어서, 인서트 축(A)은 절삭 공구(20)의 이송 방향(F)과 동일 방향일 수 있다. 절삭 인서트(24)는 축 방향으로 마주보는 인서트 전방 및 후방 표면(28,30) 및 인서트 전방 및 후방 표면사이에서 연장되는 인서트 주변 표면(32)을 포함한다. 상기 인서트 전방 표면(28)은 절삭 인서트(24)의 전방 단부에 위치하고, 인서트 후방 표면(30)은 절삭 인서트(24)의 후방 단부에 위치한다.
상세한 설명 및 청구 범위 전체에 걸쳐 "전방" 및 "후방"이라는 용어의 사용은 각각 도 4 및 도 5에서 인서트 축(A)을 향해 좌측 및 우측을 향하는 상대 위치를 지칭하는 것을 이해해야 한다.
인서트 주변 표면(32)은 인서트 축(A)을 따라 주변방향으로 연장된다. 따라서, 인서트 축(A)은 인서트 전방 및 후방 표면(28, 30)과 교차한다. 인서트 주변 표면(32)은 마주보는 인서트 상부 및 하부 표면(34,36) 및 상기 인서트 상부 및 하부 표면(34,36)들을 연결하고 마주보는 인서트 측부 표면(38)을 포함한다.
도면에 도시된 상기 비 제한적인 예에서, 인서트 하부 표면(36)은 도 5에 가장 잘 도시된 것처럼 인서트 전방 표면(28)으로부터 인서트 후방 표면(30)을 향해 계단 구조를 가질 수 있다. 상기 구조에서, 인서트 하부 표면(36)은 인서트 전방 표면(28)에 인접한 하부 전방 표면(40), 인서트 하부 표면(36)에 인접한 하부 후방 표면(42) 및 하부 전방 및 후방 표면(40, 42) 사이에서 횡 방향으로 연장되는 하부 중간 표면(44)을 포함할 수 있다. 상기 설명으로부터, 절삭 인서트(24)는 인서트 포켓내에서 한 방향으로만 유지될 수 있고, 따라서 절삭 인서트는 인덱싱될 수 없다(non- indexing)는 것을 알 수 있다.
도 5를 참고하면, 인서트 상부 표면(34)은 인서트 축(A)과 평행할 수 있다. 절삭 인서트(24)는 또한 인서트 축(A)에 직각이고 인서트 측부 표면(38)과 교차하는 인서트 횡 방향 축(B)을 갖는다. 인서트 측면(38)은 인서트 횡 방향 축(B)에 수직일 수 있다. 인서트 횡 방향 축(B)은 마주보는 제1 및 제2 횡 방향(DL1, DL2)을 형성한다. 절삭 인서트(24)는 또한 인서트 축(A) 및 인서트 횡 방향 축(B)에 직교하고 인서트 상부 및 하부 표면(34, 36)과 교차하는 인서트 수직축(C)을 갖는다. 인서트 축(A), 인서트 횡 방향 축(B) 및 인서트 수직축(C)은 서로 수직이다. 인서트 수직축(C)은 마주보는 상부 및 하부 방향(DU, DD)을 형성한다. 도 4 및 도 6을 참고할 때, 인서트 축(A) 및 인서트 수직 축(C)은 각각 인서트 측부 표면(38) 사이의 중간으로 연장된다. 인서트 측부 표면(38)은 인서트 축(A) 및 인서트 수직 축(C)과 평행할 수 있다. 인서트 축(A) 및 인서트 수직 축(C)은 인서트 횡 방향 축(B)에 직각인 가상의 제1 수직 평면(P1)을 형성한다. 인서트 횡 방향 축(B) 및 인서트 수직 축(C)은 인서트 축(A)에 수직인 제2 수직 평면(P2)을 형성한다.
상세한 설명 및 청구 범위 전체에 걸쳐 "횡 방향"이라는 용어의 사용은 도 6에서 인서트 횡 방향 축(B)을 따라 각각 좌측 및 우측을 향하는 상대 위치를 지칭한다는 것을 이해해야 한다. 마찬가지로, 상세한 설명 및 청구 범위 전체에 걸쳐 "상부" 및 "하부"는 도 5 및 도 6에서 인서트 수직축(C)을 따라 각각 상측 및 하측을 향하는 상대 위치를 지칭한다. 또한, 절삭 인서트(24)의 정면도는 인서트 축(A)을 따라 인서트 전방 표면(28)의 정면에서 본 도면이다. 절삭 인서트(24)의 측면도는 인서트 축(A)을 따라 인서트 측부 표면(38)들 중 하나를 정면에서 본 도면이다. 절삭 인서트(24)의 평면도는 인서트 수직축(C)을 따라 인서트 상부 표면(34)을 정면에서 본 도면이다.
도 3 및 도 4를 참고할 때, 절삭 인서트(24)는 인서트 전방 표면(28)과 인서트 상부 표면(34)의 교차점에 형성된 절삭 변부(46)를 포함한다. 절삭 변부(46)는 인서트의 폭 방향(즉, 인서트 횡 방향 축(B)을 따라)으로 분할되고 인서트 축(A)을 따라 서로 이격된 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)을 포함한다. 리딩 절삭 변부(48)는 인서트 축(A) 및 인서트 횡 방향 축(B)에 대해 트레일링 절삭 변부(50)의 축 방향으로 전방에 위치한다. 따라서, 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)는 축 방향으로 엇갈리게 배열된다.
리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)는 횡 방향(DL1, DL2)으로 중첩되지 않는다. 그러나, 절삭 인서트(24)의 정면도(도 6)에서 볼 때, 분할 절삭 변부(46)는 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)의 구성에 의해 마주보는 인서트 측부 표면(38)들 사이의 전체 폭으로 연장된다. 도면에서 알 수 있는 것처럼, 분할 절삭 변부(46)는 마주보는 인서트 측부 표면(38)들 사이에 단일 리딩 절삭 변부(48) 및 단일 트레일링 절삭 변부(50)만을 포함한다. 도 7에서 알 수 있듯이, 본 출원의 주제를 따르는 일부 실시예에 의하면, 인서트 횡 방향 축(B)을 따르는 방향으로 측정될 때 리딩 절삭 변부(48)는 리딩 절삭 변부 길이(LL)를 갖고 트레일링 절삭 변부(50)는 트레일링 절삭 변부 길이(LT)를 갖는다. 리딩 절삭 변부 길이(LL)는 75%≤LT≤125% 범위를 가질 수 있다. 바람직하게, 트레일링 절삭 변부 길이(LT)는 리딩 절삭 변부 길이(LL)보다 작을 수 있다.
절삭 인서트(24)는 인서트 전방 표면(28)에 위치한 언더컷(52)을 포함한다. 유리하게, 언더컷(52)이 인서트 상부 표면(34)과 반대로 인서트 전방 표면(28)에 위치하기 때문에, 절삭 인서트(24)는 추가 연마(grinding) 공정 없이 제조된다. 언더컷(52)은 언더컷 변부 부분(54)에서 분할 절삭 변부(46)을 차단한다. 언더컷(52)으로 인해, 절삭 인서트(24)의 정면도(즉, 도 6)에서, 인서트 전방 표면(28)의 일부분은 보이지 않는다. 도 7에 도시된 것처럼, 언더컷 변부 부분(54)은 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48, 50)들 사이에서 연장된다. 리딩 절삭 변부(48)의 일부분은 횡 방향(DL2)으로 상기 언더컷 변부 부분(54)과 완전히 중첩된다는 것을 주목한다. 따라서, 언더컷 변부 부분(54)은 비 절삭 변부이다. 즉, 언더컷 변부 부분(54)은 공작물의 절삭을 수행하지 않고 절삭 인서트(24)에 대해 칩 분할 장치를 제공하는 역할을 한다.
명확한 이해를 위해, 언더컷 변부 부분(54)은 절삭 인서트(24)의 평면도(즉, 도 4)에서 인서트 축(A)과 평행한 가상 선(L)을 기준으로 형성될 수 있다. 상기 도면에서, 가상 선(L)은 접점(T)과 교차점(I)에서 분할 절삭 변부(46)와 접(tangentiallly touches)하고 교차한다. 접점 및 교차점(T, I)은 언더컷 변부 부분(54)의 축 방향 크기를 한정한다. 언더컷 변부 부분(54)은 접점(T)에서 리딩 절삭 변부(48)로 전이되고 교차점(I)에서 트레일링 절삭 변부(50)로 전이된다.
리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)들이 축 방향으로 엇갈리게 배열(axial staggering)되고 언더컷(54)이 구성되기 때문에, 평면도에서 절삭 인서트(24)는 제1 수직 평면(P1)에 대해 거울 대칭성을 가지지 않을 수 있다.
이제, 도 7을 참고하면, 트레일링 절삭 변부(50)는 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)을 포함한다. 전형적으로, 트레일링 절삭 변부 길이(LT)의 대부분은 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)에 의해 형성될 수 있다. 교차점(I)은 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)의 단부 점이다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따라 도 8을 참고하면, 언더컷 변부 부분(54)은 직선 언더컷 변부 부분(62)을 포함할 수 있다. 교차점(I)은 직선 언더컷 변부 부분(62)의 단부 점일 수 있다. 즉, 직선 언더컷 변부 부분(62)과 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)는 교차점(I)에서 서로 전이된다. 직선 언더컷 변부 부분(62)은 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)과 공선(co linear)을 형성할 수 있다. 따라서, 교차점(I)은 연속적인 직선 변부의 비 단부 점(non-end point)에 위치할 수 있고, 상기 연속적인 직선 변부의 일부분(즉, 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60))은 공작물을 절삭하기 위한 절삭 변부로서 이용되고 연속적인 직선 변부의 분리된 부분(즉, 직선 언더컷 변부 부분(62))은 절삭 변부로서 이용되지 않는다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 직선 언더컷 변부 부분(62)은 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)과 마주보는 단부에서 오목하게 만곡된 언더컷 변부 부분(67)으로 전이될 수 있다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 리딩 절삭 변부(48)는 볼록하게 만곡된 리딩 절삭 변부 부분(64)을 포함할 수 있다. 언더컷 변부 부분(54)은 볼록하게 만곡된 언더컷 변부 부분(66)을 포함할 수 있다. 접점(T)은 볼록하게 만곡된 리딩 언더컷 변부 부분(64)의 단부 점일 수 있다. 접점(T)은 볼록하게 만곡된 언더컷 변부 부분(66)의 단부 점일 수 있다. 다르게 말하면, 볼록하게 만곡된 리딩 절삭 변부 부분(64)과 볼록하게 만곡된 언더컷 변부 부분(66)은 접점(T)에서 서로 전이될 수 있다. 상기 접점(T)은 분할 절삭 변부(46)가 횡 방향(DL1, DL2)을 변경하는 위치이다.
언더컷 변부 부분(54)은 볼록하게 만곡된 언더컷 변부 부분(66)과 오목한 만곡된 언더컷 변부 부분(67) 사이에서 연장되는 직선의 중앙 언더컷 변부 부분(68)을 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 것처럼, 직선의 중앙 언더컷 변부 부분(68)과 직선의 트레일링 절삭 변부 부분(60)은 외부 각도(α)를 형성한다. 외부 각도는 60°≤α≤70°범위를 가질 수 있다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 리딩 절삭 변부(48)는 직선 리딩 절삭 변부 부분(70)을 포함할 수 있다. 전형적으로, 리딩 절삭 변부 길이(LL)의 대부분은 직선 리딩 절삭 변부 부분(70)에 의해 형성될 수 있다. 절삭 인서트(24)의 평면도(즉, 도 4)에서, 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 서로 평행할 수 있다. 또한, 직선 리딩 절삭 변부 부분(70)은 인서트 축(A)에 수직일 수 있다. 마찬가지로, 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)은 인서트 축(A)에 수직일 수 있다. 절삭 인서트(24)의 정면도(즉, 도 6)에서, 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 서로 평행할 수 있다. 더욱이, 직선 리딩 절삭 변부 부분(70)은 인서트 횡 방향 축(B)과 평행할 수 있다. 마찬가지로, 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)은 인서트 횡 방향 축(B)과 평행할 수 있다. 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 서로 정렬될 수 있다.
인서트 측부 표면(38)은 트레일링 절삭 변부(50)보다 리딩 절삭 변부(48)에 더 가까운 리딩 측부 표면(56) 및, 리딩 절삭 변부(48)보다 트레일링 절삭 변부(50)에 가까운 트레일링 측부 표면(58)을 포함한다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 절삭 인서트(24)는 인서트 전방 표면(28)에 위치하고 분할 절삭 변부(46)를 차단하는 정확하게 하나의 언더컷(52)을 포함한다. 따라서, 분할 절삭 변부(46)는 정확하게 하나의 언더컷 변부 부분(54)을 포함할 수 있다. 상기 구성에서, 리딩 절삭 변부(48)는 리딩 측부 표면(56)으로 연장되고 트레일링 절삭 변부(50)는 트레일링 측부 표면(58)으로 연장된다.
인서트 전방 표면(28)은 각각 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)로부터 연장되는 리딩 및 트레일링 릴리프 표면(72,74)을 포함한다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 언더컷(52)은 리딩 및 트레일링 릴리프 표면(72, 74) 사이에 위치될 수 있다. 도면들에 도시된 상기 비 제한적인 예에서, 절삭 인서트(24)의 정면도(즉, 도 6)에 도시된 것처럼, 리딩 릴리프 표면(72)은 인서트 하부 표면(36)을 향해 감소하는 가변 폭을 갖는 사다리꼴 기본 형상을 가질 수 있다.
인서트 상부 표면(34)은 각각 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48, 50)로부터 후방 방향(DR)으로 연장되는 리딩 및 트레일링 레이크 표면(76, 78)을 포함한다. 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48, 50)는 각각 리딩 및 트레일링 릴리프 표면(72, 74)과 트레일링 레이크 표면(76, 78)의 교차점에 형성된다. 본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 리딩 레이크 표면(76)은 리딩 레이크 평면(PL)에 의해 형성될 수 있고 트레일링 레이크 표면(78)은 트레일링 레이크 평면(PT)에 의해 형성될 수 있다. 절삭 인서트(24)에 관한 도 5의 측면도(또는 절삭 인서트의 상세도, 예를 들어 도 8)에 도시된 것처럼, 리딩 및 트레일링 레이크 평면(PL, PT)은 서로 평행하고 레이크 평면 거리(D)에 의해 서로 이격될 수 있다. 레이크 평면 거리(D)는 0.2 mm ≤ D ≤ 0.3 mm의 범위를 가질 수 있다. 리딩 및 트레일링 레이크 평면(PL, PT)은 후방 방향(DR)을 따라 상향으로 기울어질 수 있다. 다르게 말하면, 리딩 및 트레일링 레이크 평면(PL, PT)은 각각의 절삭 변부(48, 50)로부터 후방 방향(DR)으로 연장될 때 인서트 축(A)으로부터 거리가 멀어질 수 있다. 리딩 레이크 표면(76)은 트레일링 레이크 표면(78)으로부터 리딩 측부 표면(56)을 향해 상향으로 연장되는 횡 방향 경사 표면(80)을 포함할 수 있다. 횡 방향 경사 표면(80)은 전방 방향(DF)을 따라 언더컷 변부 부분(54)까지 연장될 수 있다. 리딩 및 트레일링 레이크 표면(76, 78)은 후방 방향(DR)을 따라 인서트 축(A)에 대해 횡 방향으로 형성된 칩 편향 돌출부(chip deflection projection)(82)까지 연장될 수 있다.
본 출원의 주제의 일부 실시예에 따르면, 리딩 및 트레일링 레이크 표면(76, 78) 각각은 분할 절삭 변부(46)로부터 이격된 칩 제어 장치(84)를 포함할 수 있다. 각각의 칩 제어 장치(84)는 각각의 레이크 표면(76, 78) 내에서 요홈구조를 가지는 칩 제어 요홈부(86)를 포함할 수 있다. 상기 리딩 및 트레일링 레이크 표면(76, 78)과 관련된 칩 제어 장치(84)는 동일하지 않을 수 있다. 각각의 칩 제어 장치(84)는 후방 방향(DR)을 따라 종 방향으로 연장될 수 있다. 인서트 축(A)에 수직인 평면에서 보이고 전방 방향(DF)으로 보이는 횡단면도(예를 들어, 도 10)에서 알 수 있듯이, 횡 방향 경사 표면(80)은 리딩 레이크 표면(76)에 위치하는 칩 제어 장치(84)까지 연장되어 칩 제어 장치(84)에서 리지 변부(88)를 형성한다.
종래 기술에 도시된 것처럼, 트레일링 절삭 변부는(곡률이 상대적으로 작을지라도) 오목하게 만곡된 축 방향 리딩 부분(axially leading portion)을 가질 수 있는 것을 주목한다. 상기 오목하게 만곡된 부분은 절삭 작업 동안 공작물과 만나는 트레일링 절삭 변부의 제1부분이며 마모되기 쉽다. 트레일링 절삭 변부(50)의 마모는 칩 형성 능력에 치명적이고 공구 수명을 단축시킨다. 따라서, 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)의 단부점인 교차점(I)으로 인해 분할 절삭 변부(46) 또는 보다 구체적으로 트레일링 절삭 변부(50)는 덜 마모된다.
본 출원의 주제가 어느 정도 특정되어 설명되었지만, 아래에 청구되는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있는 것을 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 마주보는 전방 및 후방 방향(DF,DR)을 형성하는 인서트 축(A)을 가진 절삭 인서트(24)로서, 상기 절삭 인서트(24)는:
    축 방향으로 마주보는 인서트 전방 및 후방 표면(28,30)들 및 인서트 전방 및 후방 표면들 사이에서 연장되는 인서트 주변 표면(32)을 포함하고, 상기 인서트 주변 표면(32)은 마주보는 인서트 상부 및 하부 표면(34,36)들 및 인서트 상부 및 하부 표면(34,36)들을 연결하고 마주보는 인서트 측부 표면(38)들을 포함하며;
    인서트 축(A)에 수직인 인서트 횡 방향 축(B), 인서트 축(A) 및 인서트 횡 방향 축(B)에 직교하고 인서트 상부 및 하부 표면(34,36)들과 교차하는 인서트 수직 축(C), 인서트 축(A) 및 인서트 수직 축(C)에 의해 형성된 제1 수직 평면(P1) 및 인서트 수직 축(C) 및 인서트 횡 방향 축(B)에 의해 형성된 제2 수직 평면(P2)을 포함하고;
    인서트 전방 표면(28)과 인서트 상부 표면(34)의 교차점에 형성되고 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48,50)를 포함하는 분할 절삭 변부(46)를 포함하며, 상기 리딩 절삭 변부(48)는 상기 트레일링 절삭 변부(50)에 대해 축 방향으로 전방에 위치하고;
    인서트 전방 표면(28)에 위치하고 리딩 및 트레일링 절삭 변부(48, 50) 사이에서 연장되는 언더컷 변부 부분(54)에서 분할 절삭 변부(46)을 차단하는 언더컷(52)을 포함하며;
    상기 트레일링 절삭 변부(50)는 직선의 트레일링 절삭 변부 부분(60)을 포함하고;
    절삭 인서트(24)의 평면도에서, 인서트 축(A)에 평행한 가상 선(L)은 접점(T) 및 교차점(I)에서 분할 절삭 변부(46)에 접하고 교차하며, 접점 및 교차점(T, I)은 언더컷 변부 부분(54)의 축 방향 범위를 한정하고;
    상기 교차점(I)은 직선의 트레일링 절삭 변부 부분(60)의 단부 점인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  2. 제1항에 있어서, 언더컷 변부 부분(54)은 직선 언더컷 변부 부분(62)을 포함하고, 직선 언더컷 변부 부분(62)은 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)과 공선(co linear)을 형성하고;
    교차점(I)은 직선 언더컷 변부 부분(62)의 단부 점인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접점(T)은 리딩 절삭 변부(48)의 볼록하게 만곡된 리딩 절삭 변부 부분(64)의 단부 점인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접점(T)은 언더컷 변부 부분(54)의 볼록하게 만곡된 언더컷 변부 부분(66)의 단부 점인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    인서트 전방 표면(28)은 리딩 및 트레일링 릴리프 표면(72,74)을 포함하고;
    인서트 상부 표면(34)은 리딩 및 트레일링 레이크 표면(76,78)을 포함하며;
    리딩 및 트레일링 절삭 변부(48, 50)은 각각 리딩 및 트레일링 릴리프 표면(72, 74)과 트레일링 레이크 표면(76, 78)의 교차점에 형성되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  6. 제5항에 있어서,
    리딩 레이크 표면(76)은 리딩 레이크 평면(PL)에 의해 형성되고, 트레일링 레이크 표면(78)은 트레일링 레이크 평면(PT)에 의해 형성되며;
    리딩 및 트레일링 레이크 평면(PL, PT)은 서로 평행하고 레이크 평면 거리(D)를 가지며 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  7. 제6항에 있어서, 레이크 평면 거리(D)는 0.2mm≤D≤0.3mm의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 리딩 및 트레일링 레이크 평면(PL, PT)은 후방 방향(DR)을 따라 상향으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    마주보는 인서트 측부 표면(38)들은 트레일링 절삭 변부(50) 보다 리딩 절삭 변부(48)에 더 가까운 리딩 측부 표면(56), 및 리딩 절삭 변부(48) 보다 트레일링 절삭 변부(50)에 더 가까운 트레일링 측부 표면(58)을 포함하고;
    리딩 레이크 표면(76)은 리딩 측부 표면(56)을 향해 트레일링 레이크 표면(78)으로부터 상향으로 연장되는 횡 방향 경사 표면(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  10. 제9항에 있어서, 횡 방향 경사 표면(80)이 전방 방향(DF)으로 언더컷 변부 부분(54)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 횡 방향 경사 표면(80)은 리딩 레이크 표면(76) 상에 위치한 칩 제어 장치(84)까지 연장되고 상기 칩 제어 장치(84)에서 릿지 변부(88)를 형성하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  12. 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리딩 및 트레일링 레이크 표면(76,78)은 각각 상기 분할 절삭 변부(46)로부터 이격된 칩 제어 장치(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  13. 제12항에 있어서, 각각의 칩 제어 장치(84)는 각각의 레이크 표면(76,78)내에 요홈구조를 가지는 칩 제어 요홈부(86)인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(24)는 인서트 전방 표면(28)내에 위치하고 분할 절삭 변부(46)를 차단하는 정확하게 하나의 언더컷(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 평면도에서 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)은 인서트 축(A)에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 정면도에서 직선 트레일링 절삭 변부 부분(60)은 인서트 횡 방향 축(B)에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리딩 절삭 변부(48)는 직선 리딩 절삭 변부 부분(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  18. 제17항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 평면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  19. 제18항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 평면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 인서트 축(A)에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 정면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  21. 제20항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 정면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 인서트 횡 방향 축(B)에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  22. 제21항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 정면도에서 직선 리딩 및 트레일링 절삭 변부 부분(70, 60)은 서로 정렬되는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 횡 방향 축(B)을 따라 측정될 때:
    리딩 절삭 변부(48)는 리딩 절삭 변부 길이(LL)를 가지고;
    트레일링 절삭 변부(50)는 트레일링 절삭 변부 길이(LT)를 가지며;
    리딩 절삭 변부 길이(LL)는 75%≤LT≤125%의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분할 절삭 변부(46)는 마주보는 측부 표면(38)들사이에서 단일 리딩 절삭 변부(48) 및 단일 트레일링 절삭 변부(50) 만을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 인서트(24)의 평면도에서, 절삭 인서트(24)는 제1 수직 평면(P1)에 대한 거울 대칭성을 가지지 않는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트(24).
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