KR20200018356A

KR20200018356A - 절삭 기계를 위한 절삭 공구

Info

Publication number: KR20200018356A
Application number: KR1020190097843A
Authority: KR
Inventors: 라파엘 모굴리스; 알렉산더 오르로브
Original assignee: 바르구스 엘티디
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-02-19
Also published as: KR102413159B1; CN110814370A; US20200047259A1; CN110814370B; US11325192B2; EP3608044A1

Abstract

본 발명은 홀더(holder)(2), 절삭 인서트(cutting insert)(3) 및 나사(4)를 가진 절삭 공구(cutting tool)에 관한 것으로서, 상기 홀더(2)는, 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)을 가진 적어도 하나의 시트(seat)(20)를 가지며, 상기 베이스(21)에 평행한 평면에서 상기 제1 측벽(22)은 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 측벽(23)은 상기 제1 측벽(22)과 예각(C)을 이루며, 상기 베이스(21)는 상기 나사(4)를 수용하기 위한 나사 구멍(24)을 가지고, 상기 절삭 인서트(3)는 상기 나사(4)를 위한 절제부(cut-out)(32)를 가지며, 상기 절삭 인서트(3)는 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)을 가지고, 잠금 위치에서 상기 절삭 인서트(3)의 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)은 상기 적어도 하나의 시트(20)의 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)에 각각 접촉하며, 상기 제2 측벽(23)은 상기 나사 구멍(24)으로부터 제1 방향으로 상기 시트(20)의 전단부(front end)(26)를 향해 오프셋 되고, 상기 나사(4)의 나사 헤드(40)와 상기 절삭 인서트(3)의 절제부(32)는 상보적인 원뿔형 표면들(400, 320)을 구비함으로써, 상기 나사(4)를 조일 때 상기 절삭 인서트(3)의 제1 위치 결정 표면(35)과 제2 위치 결정 표면(36)은 각각 상기 제1 측벽(22)과 제2 측벽(23)에 대하여 가압된다.

Description

절삭 기계를 위한 절삭 공구{Cutting tool for a cutting machine}

본 발명은 절삭 기계, 특히 밀링 기계 또는 선반 기계, 예를 들어 스위스-타입의 선반 기계를 위한 절삭 공구에 관한 것이다.

스위스-타입 또는 스위스-스타일의 선반 기계(lathe machine)에서, 피가공물(workpiece)은 콜릿(collet)과 가이드 부싱(guide bushing)에 의해 홀딩되며, 여기서 콜릿은 가이드 부싱 뒤에 배치된다. 절삭 공구(cutting tool)는 가이드 부싱의 전방에 배치된다. 피가공물을 따라서 길이 방향으로 절삭하기 위해, 절삭 공구는 피가공물을 향해 그리고 피가공물 내부로 이동되고, 피가공물 자체는 그 길이 방향의 축을 따라서 앞뒤로 이동할 것이며, 절삭 공구는 가이드 부싱에 가까운 부근에 유지된다. 스위스-타입 선반 기계에 의한 그루빙(grooving)과 선삭(turning)은, 절삭 인서트(cutting insert)와 그 홀더(holder)의 높은 정밀도를 요구하고, 품질 프로파일(quality profile)을 생성하기 위해 최고의 정밀도로 초기 위치로 절삭 날(cutting edge)의 복귀와 함께 인서트들의 가능한 교체를 요구하는 공정이다.

일반적으로, 예를 들어 WO 03/074217 A1에 도시된 바와 같이, 두 개의 절삭 톱니(cutting teeth)를 가진 소위 평행사변형 인서트를 가진 절삭 공구들을 제공하는 것은 알려져 있으며, 여기서 절삭 인서트는 두 개의 측벽들을 가진 시트(seat) 또는 포켓 내에 배치되고, 절삭 인서트는 제1 위치결정 표면과 제2 위치결정 표면을 가진 측벽들에 접촉되며, 제1 위치결정 표면은 활성(active) 절삭 날이 제공된 표면 반대쪽의 제1 표면에 제공되고, 제2 위치결정 표면은 비활성(non-active) 절삭 톱니의 릴리프 표면(relief surface)에 인접한 인서트의 경사진 표면이다. 신속한 교체 또는 인덱싱(indexing)을 위해, WO 03/074217 A1에 따르면, 잘삭 인서트는 비원형의 단면을 가진 관통 구멍을 구비하고, 나사 클램핑 스크루 대신에 패스너(fastener)가 제공되며, 이 패스너는 절삭 인서트의 부착 및 클램핑, 또는 언클램핑 및 제거의 모든 단계 중에 홀더와 맞물린 상태로 유지된다. 패스너는 하나 또는 두 개의 키(key)에 의해 클램핑 위치와 비-클램핑 위치 사이에서 회전 가능하며, 하나의 키는 패스너의 단부들 중 하나에 맞물릴 수 있고, 다른 키는 패스너의 단부들 중 다른 하나에 맞물릴 수 있다.

본 발명의 목적은, 높은 강성을 가지며, 특히 짧은 사이클 시간 내에 절삭 인서트의 교체를 허용하는 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 이러한 절삭 공구를 위한 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 제1항과 제9항의 특징들을 가진 절삭 공구와 절삭 인서트에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항들에서 정의된다.

제1 측면에 따르면, 홀더(holder), 절삭 인서트(cutting insert) 및 나사를 가진 절삭 공구(cutting tool)가 제공되며, 상기 홀더는, 베이스, 제1 측벽 및 제2 측벽을 가진 적어도 하나의 시트(seat)를 가지며, 상기 베이스에 평행한 평면에서 상기 제1 측벽은 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 측벽은 상기 제1 측벽과 예각을 이루며, 상기 베이스는 상기 나사를 수용하기 위한 나사 구멍을 가지고, 상기 절삭 인서트는 상기 나사를 위한 절제부(cut-out)를 가지며, 상기 절삭 인서트는 베이스 접촉 표면, 제1 위치결정 표면 및 제2 위치결정 표면을 가지고, 잠금 위치에서 상기 절삭 인서트의 베이스 접촉 표면, 제1 위치결정 표면 및 제2 위치결정 표면은 상기 적어도 하나의 시트의 베이스, 제1 측벽 및 제2 측벽에 각각 접촉하며, 상기 제2 측벽은 상기 나사 구멍으로부터 제1 방향으로 상기 시트의 전단부(front end)를 향해 오프셋 되고, 상기 나사의 나사 헤드와 상기 절삭 인서트의 절제부는 상보적인 원뿔형 표면들을 구비함으로써, 상기 나사를 조일 때 상기 절삭 인서트의 제1 위치 결정 표면과 제2 위치 결정 표면은 각각 상기 제1 측벽과 제2 측벽에 대하여 가압된다.

제2 측면에 따르면, 홀더를 포함하는 절삭 공구를 위한 절삭 인서트(cutting insert)가 제공되며, 상기 절삭 인서트는 베이스 접촉 표면, 제1 위치결정 표면 및 상기 베이스 접촉 표면과 인접한 제2 위치결정 표면을 가지며, 상기 베이스 접촉 표면에 평행한 평면에서 상기 제1 위치결정 표면은 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 위치결정 표면은 상기 제1 위치결정 표면과 예각을 이루며, 상기 절삭 인서트는 나사를 위한 절제부(cut-out)를 구비하고, 상기 제2 위치결정 표면은 상기 절제부로부터 상기 제1 방향으로 상기 절삭 인서트의 전단부를 향해 오프셋(offset) 되며, 상기 나사와 상기 절제부는 상보적인 원뿔형 표면들을 구비함으로써, 상기 나사를 조일 때 상기 절삭 인서트의 제1 위치 결정 표면과 제2 위치 결정 표면은 상기 홀더의 시트(seat)의 측벽들에 대하여 가압된다.

본 출원의 문맥에서, 절삭 인서트의 전단부는 활성(active) 절삭 톱니가 제공되는 단부이다. 시트의 전단부는 활성 절삭 톱니가 돌출되는 단부이다. 본 출원의 문맥에서, 예각은 90°보다 작은 각도이다.

상기 절삭 인서트는, 절삭 인서트의 위치결정 표면들과 홀더의 각각의 측벽들의 페어링(pairing)과 절삭 인서트의 원뿔형 표면과 나사 헤드의 원뿔형 표면의 페어링에 의해 위치결정된다.

비활성 절삭 톱니의 릴리프 표면에 인접한 경사진 표면이 제2 위치결정 표면으로서 사용되고, 경사진 표면은 패스닝(fastening) 요소로부터 시트의 전단부로부터 멀어지도록 오프셋 되는, 평행사변형 절삭 인서트를 가진 종래 기술의 절삭 공구와는 대조적으로, 상기 제2 측벽과 제2 위치결정 표면은 나사로부터 전단부를 향해 오프셋 된다. 상기 제2 측벽과 제2 위치결정 표면을 나사로부터 전단부를 향해, 따라서 절삭 날에 더 가깝도록 오프셋 함으로써, 시스템의 안정성이 향상된다. 일 실시예에서, 제2 측벽은 홀더의 전단부에 제공된다.

일 실시예에서, 상기 절삭 인서트는 두 개의 절삭 톱니들을 가진 평행사변형 인서트이고, 상기 절제부는 관통 구멍이다. 바람직한 실시예에서, 상기 절삭 인서트는 단일의 절삭 톱니를 가지며, 상기 절제부는 절삭 톱니 반대쪽의 절삭 인서트의 단부 표면에 제공된다. 상기 절삭 인서트가 단일의 절삭 톱니를 가진 경우에, 상기 절삭 인서트의 전단부는 단일의 절삭 톱니가 제공되는 단부이다. 시트의 전단부는 삽입된 절삭 인서트의 단일의 절삭 톱니가 돌출되는 단부이다.

단부 표면에 절제부를 제공하면, 나사가 홀더로부터 완전히 풀리지 않아도 되기 때문에, 절삭 인서트의 매우 신속한 교체가 허용된다. 추가적으로, 절삭 톱니의 수를 감소하면, 더욱 견고한 홀더가 허용된다. 상기 절제부는 바람직하게는 반원보다 작다.

본 발명의 실시예들에서, 상기 절삭 공구가 단일의 절삭 톱니를 가지는 경우에, 상기 나사 구멍은 시트의 후단부에 제공되며, 나사의 나사 헤드를 수용하기 위해 바람직하게는 원뿔형 표면이 시트와 일치하지 않는 나사 구멍의 원주에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 상기 나사 구멍의 축은 상기 원뿔형 표면의 축에 대해 오프셋(offset) 됨으로써, 상기 나사를 조일 때, 상기 나사 헤드는 먼저 상기 제2 측벽 반대쪽의 초기 접촉 위치에서 상기 원뿔형 표면에 접촉되고, 상기 초기 접촉 위치는 상기 홀더의 길이 방향과 상기 원뿔형 표면의 원주 방향으로 대략 30° 내지 대략 70° 사이의 예각을 이룬다. 상기 초기 접촉 위치는 절삭 인서트를 나사와 홀더 사이에 클램핑하기 위한 잠금 방향을 규정하며, 오프셋 된 원뿔형 표면으로 인해, 클램핑력이 원뿔형 표면에 의해 제공되고, 나사에 대해 절삭 인서트를 클램핑하기 위한 추가적인 부하가 방지된다. 이 경우에, 조임 토크를 나사에 가하는 것은, 나사 헤드가 절삭 인서트에 접촉하여 절삭 인서트를 제2 측벽을 향해 가압할 때까지, 나사 헤드가 홀더의 원뿔형 표면에 대해 초기 접촉 위치에 의해 규정된 방향으로 미끄러지도록 한다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1 위치결정 표면은 상기 절삭 인서트의 제1 측면에 제공되고, 절삭 날(cutting edge)은 상기 절삭 인서트의 상기 제1 측면 반대쪽 측면에 제공된다. 이러한 구성을 가지면, 절삭력으로 인해 상기 절삭 인서트가 제1 위치결정 표면에 의해 접촉된 제1 측벽 쪽으로 가압되며, 이로 인해 매우 견고한 시스템이 제공된다.

일 실시예에서, 상기 절삭 인서트는 베이스 표면에 단차(step)를 가지며, 상기 베이스 접촉 표면은 상기 단차의 평평한 면에 제공되고 상기 제2 위치결정 표면은 상기 단차의 전면에 제공된다. 오직 하나의 단일 절삭 톱니가 제공되는 경우에, 상기 절삭 톱니는 상기 단차의 전면으로부터 돌출된다. 대조적으로, 상기 제1 위치결정 표면은 바람직하게는 큰 접촉 면적으로 제공하기 위해 단차가 없는 표면에 제공된다.

바람직한 실시예에서, 상기 베이스 접촉 표면에 대해 직각인 상기 절삭 인서트의 최대 크기(extent)는 상기 베이스에 대해 직각인 상기 제2 측벽의 높이보다 더 크다. 이런 이유로, 상기 절삭 인서트는 제2 측벽을 넘어서 연장되며, 예를 들어 절삭 톱니를 가진 상기 절삭 인서트의 전단부는 상기 단차를 넘어서 연장되고, 따라서 제2 측벽을 넘어서 연장된다. 상기 제1 측벽은 바람직하게는 제2 측벽보다 더 높으며, 이에 따라 상기 절삭 인서트는 적어도 실질적으로 그 전체 범위에 걸쳐 접촉된다.

바람직한 실시예에서, 상기 제2 측벽과 베이스 및 상기 제2 위치결정 표면과 베이스 접촉 표면은 각각 예각, 특히 대략 50° 내지 대략 85° 사이의 예각을 포함한다. 대안으로서 또는 추가적으로, 상기 제1 측벽과 베이스 및 상기 제1 위치결정 표면과 베이스 접촉 표면은 각각 예각, 특히 대략 70° 내지 대략 85° 사이의 예각을 포함한다. 포함되는 예각(들)로 인해, 추가적인 클램핑 효과가 성취된다. 바람직한 실시예에서, 중첩 또는 중복을 피하기 위해, 상기 시트의 인접한 벽들 사이에 언더컷이 제공되고 및/또는 상기 절삭 인서트의 인접한 표면들 사이에 챔퍼가 제공된다.

또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 제1 측벽과 제2 측벽 및 상기 제1 위치결정 표면과 제2 위치결정 표면은 각각 대략 45° 내지 대략 70° 사이의 예각을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 상기 제1 측벽은 홀더, 특히 선반 절삭 공구를 위한 홀더의 길이 방향을 따라 연장된다. 다른 실시예들에서, 상기 제1 측벽은 홀더, 특히 밀링 공구의 홀더의 반경 방향으로 연장된다. 일 실시예에서, 상기 제2 측벽은 상기 시트의 전단부에 제공되며, 상기 제2 측벽은 전단부에 대해 경사진다.

본 발명의 추가적인 특징들과 이점들은 청구항들과 아래의 도면들에 개략적으로 도시된 실시예들의 설명으로부터 드러날 것이다.

이하에서, 본 발명의 실시예가 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 도면들 전체에 걸쳐, 동일한 요소들은 동일한 참조 번호들에 의해 표시될 것이다.
도 1: 홀더, 절삭 인서트 및 나사를 가진 절삭 공구의 제1 실시예의 사시도를 보여준다.
도 2: 도 1의 절삭 공구의 평면도를 보여준다.
도 3: 도 2의 III의 부분 상세 단면도를 보여준다.
도 4: 도 1의 절삭 공구의 정면도를 보여준다.
도 5: 도 1의 절삭 공구의 측면도를 보여준다.
도 6: 도 1의 절삭 공구의 분해도를 보여준다.
도 7: 도 1의 절삭 공구의 홀더의 사시도를 보여준다.
도 8: 도 1의 절삭 공구의 절삭 인서트를 후단부에서 본 사시도를 보여준다.
도 9: 도 8의 절삭 인서트를 전단부에서 본 사시도를 보여준다.
도 10: 도 8의 절삭 인서트의 평면도를 보여준다.
도 11: 도 8의 절삭 인서트의 측면도를 보여준다.
도 12: 홀더와 몇몇의 절삭 인서트들을 가진 절삭 공구의 제2 실시예의 사시도를 보여준다.
도 13: 홀더와 몇몇의 절삭 인서트들을 가진 절삭 공구의 제3 실시예의 사시도를 보여준다.

도 1 내지 6은 절삭 공구(cutting tool)(1)의 제1 실시예를 각각 사시도, 평면도, 부분 단면도, 정면도, 측면도, 및 분해도로 보여준다. 상기 절삭 공구(1)는 홀더(holder)(2), 절삭 인서트(cutting insert)(3), 및 원뿔형 나사 헤드(40)를 가진 나사(4)를 포함한다. 도 7은 상기 홀더(2)를 사시도로 보여준다. 도 8 내지 11은 상기 절삭 인서트(3)를 각각 후단부에서 본 사시도, 전단부에서 본 사시도, 평면도, 및 측면도로 보여준다. 제1 실시예의 절삭 공구(1)는 선반 기계(lathe machine), 예를 들어 스위스-타입 선방을 위한 절삭 공구이다.

이 출원의 문맥에서, "상부(top)", "바닥(bottom)", "좌측", "우측" 등의 표현들은 오직 도면들을 설명하기 위해 사용되며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.

도 6과 7에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 홀더(2)는 하나의 시트(seat)(20)를 가지며, 상기 시트(20)는 베이스(21), 상기 홀더(2)의 길이 방향인 제1 방향으로 연장된 제1 측벽(22), 및 상기 제1 측벽(22)과 예각(C)을 이루는 제2 측벽(23)을 가진다. 상기 베이스(21)는 나사(4)를 수용하기 위한 나사 구멍(24)을 가진다. 상기 나사 구멍(24)은 상기 시트(20)의 후단부에 제공된다. 상기 시트(20)와 일치하지 않는, 상기 나사 구멍(24)의 원주에, 상기 나사(4)의 원뿔형 나사 헤드(40)를 수용하기 위한 원뿔형 표면(25)이 제공된다. 상기 제2 측벽(23)은 나사 구멍(24)으로부터 시트의 전단부를 향해 제1방향으로 오프셋 되며, 상기 홀더(2)의 전단부(26)에 제공된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2 측벽(23)과 베이스(21)는 예각(A)을 포함한다. 상기 예각(A)은 예를 들어 대략 50° 내지 대략 85° 사이이다. 도시된 실시예에서, 상기 예각(A)은 대략 60°이지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 도 4와 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(21)와 제2 측벽(23) 사이의 전이부에, 중첩을 피하기 위해 언더컷(undercut)(213)이 제공된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 측벽(22)과 베이스(21)는 예각(B)을 포함한다. 상기 예각(B)은 예를 들어 대략 70° 내지 대략 85° 사이이다. 도시된 실시예에서, 상기 예각(B)은 대략 80°이지만, 본 발명은 이 실시예에 한정되지 않는다. 상기 베이스(21)와 제1 측벽(22) 사이의 전이부에, 중첩을 피하기 위해 언더컷(212)이 제공된다.

상기 절삭 인서트(3)는 도 8 내지 11에 더욱 상세하게 도시된다. 도시된 실시예의 절삭 인서트(3)는 절삭 날(cutting edge)(300)을 가진 단일의 절삭 톱니(cutting tooth)(30)를 가진다.

상기 절삭 인서트(3)는 나사(4)를 위한 절제부(cut-out)(32)를 더 가진다. 상기 절제부(32)는 절삭 인서트(3)의 절삭 톱니(30) 반대쪽 단부 표면(33)에 제공된다.

상기 홀더(2)의 시트(20) 내에 절삭 인서트(3)를 위치결정 하기 위해, 상기 절삭 인서트는 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)을 가지며, 도 1 내지 5에 도시된 잠금 위치(locking position)에서, 상기 절삭 인서트(3)의 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)은 상기 시트(20)의 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)에 각각 접촉한다. 상기 제1 위치결정 표면(35)은 상기 절삭 인서트(3)의 제1 측면(37)에 제공되고, 상기 절삭 날(300)은 상기 절삭 인서트(3)의 상기 제1 측면(37) 반대쪽의 측면(38)과 전면(39) 사이의 전이부 에지(transition edge)에 제공된다.

상기 제1 위치결정 표면(35)과 상기 베이스 접촉 표면(34)은 예각을 포함하며, 이는 시트(20)의 제1 측벽(22)과 베이스(21) 사이의 각도(B)와 적어도 실질적으로 동일하다. 상기 베이스 접촉 표면(34)과 제1 위치결정 표면(35) 사이의 전이부에 챔퍼(chamfer)(345)가 제공된다.

상기 제2 위치결정 표면(36)과 베이스 접촉 표면(34)은 예각을 포함하며, 이는 상기 시트(20)의 제2 측벽(23)과 베이스(21) 사이의 각도(A)와 적어도 실질적으로 동일하다. 상기 베이스 접촉 표면(34)과 제2 위치결정 표면(36) 사이의 전이부에 챔퍼(346)가 제공된다.

상기 절삭 인서트(3)는 그 베이스 표면에 단차(step)(31)를 가지며, 상기 베이스 접촉 표면(34)은 상기 단차(31)의 평평한 면에 제공되고 상기 제2 위치결정 표면(36)은 상기 단차(31)의 경사진 전면에 제공된다. 상기 절삭 톱니(30)는 상기 단차(31)로부터 상기 절삭 인서트(3)의 전단부를 향해 돌출된다.

상기 베이스(21)에 대해 직각인 상기 시트(20)의 제2 측벽(23)의 높이는 상기 베이스 접촉 표면(34)에 대해 직각인 단차(31)의 크기(extent)(S)(도 10 참조)에 적어도 실질적으로 대응된다. 상기 베이스 접촉 표면(34)에 대해 직각인 절삭 인서트(3)의 최대 크기(E)는 상기 제2 측벽(23)의 높이보다 더 크다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 나사(4)의 나사 헤드(40)와 상기 절삭 인서트(3)의 절제부(32)는 상보적인 원뿔형 표면들(400, 320)을 구비함으로써, 상기 나사(4)를 조일 때, 상기 절삭 인서트(3)의 제1 위치결정 표면(35)과 제2 위치 결정 표면(36)은 각각 제1 측벽(22)과 제2 측벽(23)에 대하여 가압된다.

상기 나사(4)는 양단부에 나사(2)를 조이거나 풀기 위한 키(key)(미도시)와 맞물리기 위한 키잉 요소들(keying elements)(41, 42)을 구비한다.

도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이, 처음에 상기 절삭 인서트(3)는 상기 홀더(2)의 시트 내에 배치되며, 상기 절삭 인서트(3)는 홀더(2)의 시트(20)와 나사(4)의 원뿔형 표면(400) 사이에 배치된다. 상기 나사 구멍(24)의 축(도 7 참조)은 원뿔형 표면(25)의 축에 대해 약간 오프셋(offset) 되며, 이에 의해 상기 나사 헤드(4)는 처음에는 도 5에 개략적으로 표시된 초기 접촉 위치(401)에서 홀더(2)와 접촉된다. 상기 오프셋은, 초기 접촉 위치(401)가 원주 방향으로 홀더(2)의 길이 방향과 각도(D)를 포함하도록 선택되며, 이는 절삭 인서트(3)를 위한 잠금 방향을 규정한다. 바람직한 실시예들에서, 상기 각도(D)는 제2 측벽(23)과 제1 측벽(22) 사이의 각도(C)와 상이하며, 이에 의해 상기 잠금 방향은 제1 측벽(22)과 제2 측벽(23)에 대해 직각인 성분을 가진다. 상기 나사(4)에 조임 토크를 가함으로써 상기 절삭 인서트(3)는 최종 잠금 위치로 강제되며, 이는 나사 헤드(40)가 절삭 인서트(3)에 접촉할 때까지 나사 헤드(40)가 상기 홀더(2)의 원뿔형 표면(25)에 대하여 미끄러지도록 한다.

상기 홀더(2)의 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)은 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35)과 제2 위치결정 표면(36) 및 나사(4)와 함께 클램핑 시스템을 형성한다. 위에서 언급된 바와 같이, 도 1 내지 11에 도시된 실시예에서, 상기 클램핑 시스템은 선반 기계를 위한 절삭 공구(1) 내에 사용된다. 그러나, 상기 클램핑 시스템은 다른 애플리케이션들에도 사용될 수 있다.

도 12와 13은 각각 도 1 내지 10에 도시된 절삭 공구(1)와 동일하거나 유사한 클램핑 시스템을 가진 밀링 헤드(milling head) 형태의 절삭 공구(1)를 보여준다. 동일하거나 유사한 요소들을 위해 일관된 참조 번호가 사용된다. 도 12와 13에 도시된 절삭 공구(1)는 몇몇의, 도시된 실시예에서 6개의 시트들(20)을 가진 홀더(2)를 가지며, 상기 시트들(20)은 홀더(2)의 원주방향 둘레로 분배되어 배치된다. 각각의 시트(20) 내에, 절삭 인서트(3)가 배치되어 나사(4)에 의해 시트(20)에 고정된다. 하나의 홀더(2)의 모든 시트들(20)은 동일한 디자인이다.

각각의 시트(20)는 베이스(21), 제1 방향으로 연장된 제1 측벽(22) 및 상기 제1 측벽(22)과 예각을 이루는 제2 측벽(23)을 가진다. 도 12에 도시된 실시예에서, 상기 제1 방향은 홀더(2)의 길이 방향과 평행하다. 도 13에 도시된 실시예에서, 상기 제1 방향은 홀더(2)의 반경 방향이다. 각각의 시트(20)의 베이스(21)는 아사(4)를 수용하기 위한 나사 구멍을 가지며, 이 나사 구멍은 도 12와 13에서 보이지 않는다.

상기 절삭 인서트들(3)은 도 8 내지 11에 도시된 절삭 인서트들(3)과 동일하거나 유사한 디자인이다. 각각의 절삭 인서트(3)는 절삭 날(300)과 나사(4)를 위한 절제부(32)를 가진 단일의 절삭 톱니(30)를 가지며, 절제부(32)는 절삭 톱니(30) 반대쪽 단부 표면에 배치된다.

위에서 도 8 내지 11을 참조하여 설명된 바와 같이, 각각의 절삭 인서트(3)는 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)을 가지며, 각각의 절삭 인서트(3)는 도시된 잠금 위치에 있고, 절삭 인서트(3)의 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)은 관련된 시트(20)의 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)에 각각 접촉된다.

상기 시트의 제2 측벽(23)은 나사 구멍(24)으로부터 시트(20)의 전단부(26)를 향해 제1 방향으로 오프셋 된다. 도 12에 도시된 실시예에서, 상기 시트의 전단부(26)는 상기 홀더(2)의 전단부에 있다. 도 13에 도시된 실시예에서, 상기 시트(20)의 전단부는 상기 홀더(2)의 원주면(27)에 배치된다.

상기 제2 측벽(23)과 베이스(21) 및 제2 위치결정 표면(36)과 베이스 접촉 표면(34)은 각각 예각(A)을 포함한다. 유사하게, 상기 제1 측벽(22)과 베이스(21) 및 제1 위치결정 표면(35)과 베이스 접촉 표면(34)은 각각 예각(B)을 포함한다.

위에서 서술된 바와 같이, 나사(4)의 나사 헤드(40)와 절삭 인서트(3)의 절제부(32)는 상보적인 원뿔형 표면들을 구비하며, 이에 의해 나사들(4) 중 하나를 조일 때 각개의 절삭 인서트(3)의 제1 위치결정 표면(35)과 제2 위치결정 표면(36)은 각각 제1 측벽(22)과 제2 측벽(22)에 대하여 가압된다.

Claims

홀더(holder)(2), 절삭 인서트(cutting insert)(3) 및 나사(4)를 가진 절삭 공구(cutting tool)로서,
상기 홀더(2)는, 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)을 가진 적어도 하나의 시트(seat)(20)를 가지며, 상기 베이스(21)에 평행한 평면에서 상기 제1 측벽(22)은 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 측벽(23)은 상기 제1 측벽(22)과 예각(C)을 이루며, 상기 베이스(21)는 상기 나사(4)를 수용하기 위한 나사 구멍(24)을 가지고, 상기 절삭 인서트(3)는 상기 나사(4)를 위한 절제부(cut-out)(32)를 가지며, 상기 절삭 인서트(3)는 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)을 가지고, 잠금 위치에서 상기 절삭 인서트(3)의 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 제2 위치결정 표면(36)은 상기 적어도 하나의 시트(20)의 베이스(21), 제1 측벽(22) 및 제2 측벽(23)에 각각 접촉하며,
상기 제2 측벽(23)은 상기 나사 구멍(24)으로부터 제1 방향으로 상기 시트(20)의 전단부(front end)(26)를 향해 오프셋 되고, 상기 나사(4)의 나사 헤드(40)와 상기 절삭 인서트(3)의 절제부(32)는 상보적인 원뿔형 표면들(400, 320)을 구비함으로써, 상기 나사(4)를 조일 때 상기 절삭 인서트(3)의 제1 위치 결정 표면(35)과 제2 위치 결정 표면(36)은 각각 상기 제1 측벽(22)과 제2 측벽(23)에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제1항에 있어서,
상기 절삭 인서트(3)는 단일의 절삭 톱니(cutting tooth)(30)를 가지며, 상기 절제부(32)는 상기 절삭 톱니(30) 반대쪽의 상기 절삭 인서트(3)의 단부 표면(33)에 제공되고, 특히 상기 나사 구멍(24)은 상기 시트(20)의 후단부에 제공되는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제2항에 있어서,
상기 시트(20)와 일치하지 않는 상기 나사 구멍(24)의 원주에 상기 나사(4)의 나사 헤드(40)를 수용하기 위한 원뿔형 표면(25)이 제공되고, 특히 상기 나사 구멍(24)의 축은 상기 원뿔형 표면(25)의 축에 대해 오프셋(offset) 됨으로써, 상기 나사(4)를 조일 때, 상기 나사 헤드(40)는 먼저 상기 제2 측벽(23) 반대쪽의 초기 접촉 위치(401)에서 상기 원뿔형 표면(25)에 접촉되고, 상기 초기 접촉 위치(401)는 상기 홀더(2)의 길이 방향과 상기 원뿔형 표면(400)의 원주 방향으로 대략 30° 내지 대략 70° 사이의 예각(D)을 이루는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 위치결정 표면(35)은 상기 절삭 인서트(3)의 제1 측면(37)에 제공되고, 절삭 날(cutting edge)(300)은 상기 절삭 인서트(3)의 상기 제1 측면(37) 반대쪽 측면(38)과 전면(39) 사이의 전이부 에지(transition edge)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절삭 인서트(3)는 베이스 표면에 단차(step)(31)를 가지며, 상기 베이스 접촉 표면(34)은 상기 단차(31)의 평평한 면에 제공되고 상기 제2 위치결정 표면(36)은 상기 단차(31)의 전면에 제공되며, 특히 상기 베이스 접촉 표면(34)에 대해 직각인 상기 절삭 인서트(3)의 최대 크기(extent)(E)는 상기 베이스(21)에 대해 직각인 상기 제2 측벽(23)의 높이보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 측벽(23)과 베이스(21) 및/또는 상기 제2 위치결정 표면(36)과 베이스 접촉 표면(34)은 각각 예각(A), 특히 대략 50° 내지 대략 85° 사이의 예각을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 측벽(22)과 베이스(21) 및/또는 상기 제1 위치결정 표면(35)과 베이스 접촉 표면(34)은 각각 예각(B), 특히 대략 70° 내지 대략 85° 사이의 예각을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 측벽(22)과 제2 측벽(23) 및/또는 상기 제1 위치결정 표면(35)과 제2 위치결정 표면(36)은 각각 예각(C), 특히 대략 45° 내지 대략 70° 사이의 예각을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 공구.
홀더(2)를 포함하는 절삭 공구(1)를 위한 절삭 인서트(cutting insert)로서,
상기 절삭 인서트(3)는 베이스 접촉 표면(34), 제1 위치결정 표면(35) 및 상기 베이스 접촉 표면(34)과 인접한 제2 위치결정 표면(36)을 가지며, 상기 베이스 접촉 표면(34)에 평행한 평면에서 상기 제1 위치결정 표면(35)은 제1 방향으로 연장되고 상기 제2 위치결정 표면(36)은 상기 제1 위치결정 표면(35)과 예각(C)을 이루며, 상기 절삭 인서트(3)는 나사(4)를 위한 절제부(cut-out)(32)를 구비하고,
상기 제2 위치결정 표면(36)은 상기 절제부(32)로부터 상기 제1 방향으로 상기 절삭 인서트(3)의 전단부를 향해 오프셋(offset) 되며, 상기 나사(4)와 상기 절제부(32)는 상보적인 원뿔형 표면들(400, 320)을 구비함으로써, 상기 나사(4)를 조일 때 상기 절삭 인서트(3)의 제1 위치 결정 표면(35)과 제2 위치 결정 표면(36)은 상기 홀더(2)의 시트(seat)(20)의 측벽들(22, 23)에 대하여 가압되는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.
제9항에 있어서,
상기 절삭 인서트(3)는 단일의 절삭 톱니(cutting tooth)(30)를 가지며, 상기 절제부(32)는 상기 절삭 톱니(30) 반대쪽의 상기 절삭 인서트(3)의 단부 표면(33)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제1 위치결정 표면(35)은 상기 절삭 인서트(3)의 제1 측면(37)에 제공되고, 절삭 날(cutting edge)(300)은 상기 절삭 인서트(3)의 상기 제1 측면(37) 반대쪽 측면(38)과 전면(39) 사이의 전이부 에지(transition edge)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절삭 인서트(3)는 베이스 표면에 단차(step)(31)를 가지며, 상기 베이스 접촉 표면(34)은 상기 단차(31)의 평평한 면에 제공되고 상기 제2 위치결정 표면(36)은 상기 단차(31)의 전면에 제공되는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 위치결정 표면(36)과 상기 베이스 접촉 표면(34)은 예각(A), 특히 대략 50° 내지 대략 85° 사이의 예각을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 위치결정 표면(35)과 상기 베이스 접촉 표면(34)은 예각, 특히 대략 70° 내지 대략 85° 사이의 예각(B)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 위치결정 표면(35)과 상기 제2 위치결정 표면(36)은 대략 45° 내지 대략 70° 사이의 예각(C)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 절삭 인서트.