KR20200090631A

KR20200090631A - 터닝 툴

Info

Publication number: KR20200090631A
Application number: KR1020200006738A
Authority: KR
Inventors: 만수르 악바리; 안소니 파가노풀로스
Original assignee: 디아메탈아게
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2020-07-29
Also published as: EP3741483A1; CN111451530B; JP2020124798A; DE102019128697A1; CN111451530A; US20200269327A1; US11396049B2

Abstract

본 발명은 재료 가공 기계를 위한 절삭 툴의 인덱서블 인서트(1)에 관한 것으로, 제1 대칭축(A)을 구비하고, 인덱서블 인서트(1)를 제1 대칭축(A)에 평행하거나 동축으로 설치하는 고정 홀(16)이 구비되고, 두 개의 그룹의 주 절삭날(13.1 내지 13.6), 보조 절삭날(14.1 내지 14.6) 및 절삭 모서리(2 내지 5, 7, 8)가 제2 대칭축(B)에 회전 대칭으로 대향한다. 적어도 주 절삭날(13.1 내지 13.6)은 제1 대칭축(A)에 수직으로 배향된 평면(E)과 예각인 절삭각(γ)을 이룬다.
본 발명은 또한 인덱서블 인서트(1)의 수용 및 고정을 위한 인서트 홀더(17)에 관한 것이다. 다각형 단면이 있는 세장형 본체(37)에 인덱서블 인서트(1)의 수용을 위한 리세스(9)가 존재한다. 인덱서블 인서트(1)의 지지를 위한 지지면(38)은 본체(37)의 종축(L)을 중심으로 회전되고, 회전된 지지면(38)과 종축(L)에 수직인 평면 사이의 교차선인 제2축에 대해 기울어져 있다.

Description

터닝 툴{TURNING TOOL}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 재료 가공 기계, 특히 금속 가공 기계용 터닝 툴을 위한 인덱서블 인서트(indexable insert), 청구항 9의 전제부에 따른 인덱서블 인서트의 수용 및 고정을 위한 터닝 툴의 인서트 홀더, 및 재료 가공 기계, 특히 금속 가공 기계용 터닝 툴에 관한 것이다.

이러한 절단 장치는 이미 다양한 형태와 구성으로 공지되어 있고 사용되고 있다. 예를 들어 DE 20 2010 009 471 U 1은 서로에 대해 변위가 가능한 두 개의 쐐기형 홀더 부분에 의해 고정되고 조정되는 절삭 툴을 개시하고 있다.

또한, 예를 들어, EP 2 422 905 A2로부터 양면 인덱서블 인서트가 알려져 있다. 이 인덱서블 인서트는 칩을 효과적으로 제거하기 위해 특별히 디자인되어 있고, 경우에 따라, 인서트의 정중면에 평행한 노즈 에지(nose edge)로부터 3 내지 10도의 경사각으로 기울어진, 부분 에지로 이루어질 수 있는 주 절삭날을 구비하는데, 주 절삭날은 또한 부분적으로 오목한 인서트로 구성되어 있다.

본 발명의 과제는 현재의 기술적 단점을 극복하고, 가능한 다용도이고 오래 사용될 수 있는 인덱서블 인서트 및 인덱서블 인서트와 함께 임의의 희망하는 절삭 형상을 가능한 긴 서비스 수명 동안 달성할 수 있는 인서트 홀더를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제는 특허청구범위에 따른 장치에 의해 달성된다.

시작점은 제1 대칭축을 갖는 인덱서블 인서트이며, 적어도 제1 그룹 주 절삭날이 제1 대칭축에 대해 n중 회전 대칭으로 배치되어 있고, 바람직하게는 n은 2 이상이고, 주 절삭날은 각각 인접한 제1 보조 절삭날과 최대 90도의 모서리각으로 제1 그룹 절삭 모서리 중 하나의 절삭 모서리에서 만나며, 적어도 하나의 인덱서블 인서트를 제1 대칭축에 평행하게 또는 동축으로 설치하는 고정 홀이 존재한다. 또한 인덱서블 인서트는 그 정중면에 놓이고 제1 대칭축에 직교하는 제2 대칭축에 대해 180도 회전 대칭으로 구성되고, 그리고 제1 그룹의 주 절삭날, 보조 절삭날 및 절삭 모서리와 제2 대칭축에 대해 회전 대칭으로 대향하는 제2 그룹의 주 절삭날, 보조 절삭날 및 절삭 모서리를 구비한다.

본 발명에 따르면, 이러한 인서트는, 적어도 주 절삭날이 관련된 절삭 모서리를 포함하며 제1 대칭축과 직교하게 배열된 평면과 예각을 형성한다. 이를 통해 각각의 주 절삭날이 전체 길이에 걸쳐 원하는 절삭 형상을 충족시킬 수 있으며, 최대한의 수의 주 절삭날이 인덱서블 인서트의 각각의 윤곽이 인덱서블 인서트에 원하는 절삭 형상을 갖는 긴 서비스 수명을 부여하는 것을 가능하게 한다.

각도는 0.5 내지 30도가 유리하며, 이로 인해 인덱서블 인서트는 기존의 재료 가공 기계에 적합한 인서트 홀더와 함께 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 서로 회전 대칭으로 대향하는 절삭 모서리들이 대칭으로 진행하는 전방 에지에 의해 연결된다. 적합한 인서트 홀더를 사용하여 주 절삭날 및 이에 속하는 절삭 모서리에 임의의 형상이 실현될 수 있으며, 그 형상은 가능한 최대인 주 절삭날의 수로 인해 가능한 오랫동안 유지된다.

특히 경제적으로 생산 가능하고 또한 기계적으로 안정적인 변형예는 바람직하게는 제1 대칭축과 0도의 각도를 형성하는 직선 전방 에지에 의해 절삭 모서리들이 연결되는 것이다.

주 절삭날이 인접한 측면 에지로 이어지고, 측면 에지는 평면과 평행하게 진행하고, 둔각의 모서리 또는 아치형 연결부를 지나 인접한 보조 절삭날을 향해 진행한다.

본 발명에 따른 인덱서블 인서트의 다른 실시형태에 따르면, 적어도 주 절삭날이 거울 대칭으로 대향하는 보조 절삭날과 자유 평면을 통해 연결되고, 자유 평면은 적어도 주 절삭날에 인접하는 주변 영역에서 제1 대칭축과 직교하게 배향되고 그에 속하는 주 절삭날을 포함하는 평면과 60도 내지 90도, 특히 바람직한 변형예에서는 90˚인 내각을 갖는다.

본 발명에 따른 인덱서블 인서트는, 제2 대칭축에 대해 서로 회전 대칭으로 대향하는 주 절삭날, 보조 절삭날 및 절삭 모서리의 그룹들, 모서리들이 제1 대칭축과 평행하게 배향된 에지 또는 평면에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인덱서블 인서트의 기하학적 디자인은, n이 2 또는 3이며 따라서 각각 4개 또는 6개의 주 절삭날, 보조 절삭날 및 절삭 모서리를 갖는 대칭인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 제1 대칭축에 평행한 평면에서, 인덱서블 인서트의 윤곽은 마름모 또는 삼각별의 형상으로 존재한다. 이는 기계적 안정성, 원하는 절삭 형상을 설정하기 위한 유연성과 개별 인덱서블 인서트의 긴 기능적 수명을 위한 가능한 많은 수의 주 절삭날의 최선의 조합으로 입증되었다.

재료 가공과 관련된 최적의 결과를 위해, 본 발명에 따라, 주 절삭날에 인접한 경사면(rake face)의 주변 영역이 오목한 리세스를 형성하고 오목한 리세스는 90도 미만의 내부 쐐기 각도를 형성하는 특징이 추가로 제시될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 리세스에 인접한 적어도 하나의 칩 분쇄기가 추가로 구비된다.

새로운 주 절삭날을 설치할 때 사용자의 설정이 용이하도록, 특정한 주 절삭날-보조 절삭날 쌍에 속하는 각각의 경사면이 표식을 구비하며, 이 표식은 다른 경사면의 다른 모든 표식들과 구별되는 것이 바람직하다.

처음에 설정한 과제를 해결하기 위해, 재료 가공 기계, 특히 금속 가공 기계용 터닝 툴의 구성요소로 사용되는 절삭 인서트 홀더가 또한 본 발명의 일부이다. 이는 인덱서블 인서트, 특히 선행하는 단락들 중 하나의 단락에 따른 인덱서블 인서트를 수용 및 고정하는 역할을 하며, 종축을 갖는 본체, 인덱서블 인서트의 수용을 위한 리세스 및 인덱서블 인서트를 위해 고정 수단과 분리 가능하게 연결하기 위한 구조를 갖는다. 세장형 본체의 경우, 종축은 전형적으로 종방향 중심축 및 공작물로의 반송 방향과 일치한다. 다르게 구성된 본체의 경우, 본 발명의 설명을 위해서 공작물로의 툴 반송 방향이 종축으로 정의된다. 리세스는 인덱서블 인서트를 지지하기 위한 적어도 하나의 지지면을 갖는다. 지지면은 본체의 종축에 대해 반경 방향으로 인덱서블 인서트를 지지하는 역할을 한다. 특히 인덱서블 인서트를 지지하기 위한 측벽은 본체의 종축과 평행하게 그리고/또는 원주 방향으로 구비되는 것이 바람직하다.

설정된 과제의 해결을 위해서, 이러한 인서트 홀더는, 지지면이 본체의 종축을 중심으로 회전되고, 회전된 지지면과 본체의 종축에 수직인 평면 사이의 교차선인 제2 축에 대해 기울어지고, 본체의 최소 두께가 본체의 최외측 단부에 있는 지지면 아래에 존재하는 것이 특징이다. 인서트 홀더의 이러한 실시형태에 의해서, 인덱서블 인서트가 적절히 기울어져 위치하여 공작물에 전달됨으로써, 그렇지 않으면 이러한 인서트로는 불가능한 절삭 형상을 가능하게 한다. 이전 단락에서 설명된 바와 같이, 인덱서블 인서트를 사용하면, 이러한 인서트 홀더-인덱서블 인서트의 배치 형태로, 기존의 모든 주 절삭날에 대해 동일하고 정확하게 재생산이 가능한 방식으로 특정한 절삭 형상을 제조할 수 있고 인덱서블 인서트의 긴 기능적 수명을 실현할 수 있다.

특히, 인서트 홀더 및 앞서 설명한 인덱서블 인서트의 조합을 통해, 예를 들면 DIN ISO 1832:2012에 따라 표준 툴과 같은 가공 영역에서, 가공 프로세스를 위한 동일한 기하학적 특징을 보장할 수 있다. 예를 들면, 7˚의 여유 각을 주어야 하는 경우 기존의 절삭 인서트를 사용하면 한쪽에서만 이 작업을 수행할 수 있다. 이와 반대로, 본 발명에 따라 2배로 기울어진 지지면이 있는 인서트 홀더에 0˚의 공칭 여유각을 갖는 인덱서블 인서트가 장착되면 다시 7˚의 여유 각을 얻을 수 있다. 하지만 인덱서블 인서트의 0˚ 공칭 여유각을 통해서 여러 번 대칭적으로 제조될 수 있으므로, 절삭 날이 마모된 후 인서트를 간단히 회전하거나 기울일 수 있으며 동일한 형상 조건을 계속 사용할 수 있다. 인덱서블 인서트의 각도와 인서트 홀더의 지지면이 경사진 각도의 조정은, 복수의 대칭 인덱서블 인서트를 위해, 통상적으로 사용된 기하학적 관계, 특히 통상적으로 사용된 여유 각을 설정한다.

본 발명의 유리한 실시형태에 따르면, 툴의 전진 방향과 주 절삭날의 방향에 걸치는 툴의 작업 평면에 수직인 평면 및 본체의 종축과 직교하는 평면에서 지지면은 희망하는 여유각에 대응하는 예각을 이룬다.

본체의 종축에 평행하고 툴의 작업 평면에 대해 횡인 평면 및 툴의 작업 평면과 평행한 평면에서, 지지면이 사용 중인 인서트의 종방향 정중면과 주 절삭날 사이의 각도에 상응하는 예각을 이루는 실시형태가 또한 바람직하다.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 인서트 홀더는 본체의 종축과 그리고 툴의 작업 평면에 평행한 평면 및 본체의 종축에 평행하고 툴의 작업 평면을 가로지르는 평면에서, 지지면이 사용 중인 인서트의 종방향 정중면과 주 절삭날 사이의 각도에 희망하는 툴-세팅각을 더하거나 뺀 각도에 상응하는 예각을 이루는 것을 특징으로 한다.

처음에 설정한 과제를 해결하기 위한 절단 장치는, 전형적으로 인덱서블 인서트, 인덱서블 인서트를 수용하기 위한 리세스를 단부에 구비한 막대형 인서트 홀더 및 인서트 홀더의 수용부 내에 인덱서블 인서트를 분리 가능하게 고정하기 위한 고정 수단을 포함한다. 특히, 이러한 장치는 재료 가공 기계, 특히 금속 가공 기계를 위한 터닝 툴로 사용된다.

본 발명에 따른 과제의 해결을 위하여, 상술한 인덱서블 인서트 및 선행하는 단락에서 설명한 인서트 홀더의 조합이 바람직하다.

다른 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 절단 장치는 주로 툴 홀더에 수용되는 인서트로 이루어진다. 툴 홀더 자체는 가공 기계의 일부이다. 인서트는 툴 홀더의 교체형 툴이다. 일반적으로, 본 발명의 맥락에서, 절단 장치는 절삭 장치이다. 가공 시에는 항상 절삭각과 여유각이 설정되어야 한다. 이러한 각도들은 인서트의 정확한 위치 및 툴 홀더 자체의 정확한 형상과 이에 따라 정확하게 디자인된 인서트에 의해 보장된다. 각도는 용도에 따른 경험치를 나타내며, 제1 표면과 제2 표면은 서로 평행하게 디자인된다. 제1 표면 또는 제2 표면은 툴 홀더 내의 작업 위치에 있고, 인서트는 지지면과 함께 절삭 평면에 직각으로 고정되는 것이 바람직하다. 툴 홀더, 인서트 홀더의 배치에 따라서, 주 절삭날은 인서트 홀더에 수직으로, 오버헤드로, 비스듬히 또는 수평으로 위치한다. 이 때, 주 절삭날 또는 절삭각이 회전하는 공작물의 중심선 높이 그리고 공작물과의 접촉 지점에서의 접선과 직각으로 놓이는 것, 즉 회전 평면 및 절삭 평면의 벡터에 수직으로 위치하는 것이 특히 중요하다.

인서트는 제1 전방 에지 및 제2 전방 에지를 형성한다. 두 개의 전방 에지는 동일한 파라미터를 가질 수 있지만, 또한 서로 다른 파라미터를 가질 수도 있다. 이와 관련하여, 파라미터는 제1 전방 에지가 제1 경사 방향으로 배열될 수 있음을 의미한다. 대조적으로, 제2 전방 에지는 비스듬히 편향되게 또는 수평으로 배열될 수 있다. 제1 전방 에지는 그 단부에 각각 제1 절삭 모서리 및 제2 절삭 모서리를 구비한다. 두 개의 절삭 모서리는 제1 전방 에지의 모서리 극점이다. 제2 전방 에지는 그 단부에 각각 제3 절삭 모서리 및 제4 절삭 모서리를 구비한다. 이들은 각각 제2 전방 에지의 양쪽 모서리 극점이다.

제1 절삭 모서리와 제4 절삭 모서리 사이에 제1 표면이 존재한다. 제1 표면은 인서트의 하나의 편평면을 형성한다. 인서트의 반대쪽 다른 편평면 위에 제2 표면이 존재한다. 위에서 보면, 인서트는 전체적으로 평행사변형의 형태를 나타낸다.

관통 고정용 홀이 제1 표면에 천공되는데, 관통 고정용 홀은 제1 표면 전체를 통과하여 인서트 지지대 에지의 중심 영역을 뚫는다. 관통 고정용 홀은 또한 제1 표면의 중앙에 형성된다. 이는 인서트를 상응하는 인서트 홀더에 고정시키기 위한 고정 수단을 수용하는 통로이다. 예를 들어 고정 수단은 나사이지만, 클램프나 고정쇠와 같은 다른 종류의 고정 수단도 제공될 수 있다.

각각의 절삭 모서리로부터, 두 개의 주 절삭날이 연결부까지 연장하도록 배치된다. 그런 다음, 주 절삭날은 에지들로 이어진다. 에지들은 서로 평행하게 진행하며, 원칙적으로 제1 슬라이드 에지 또는 제2 슬라이드 에지와 직각으로 배치된다. 에지들은 각각 제1 슬라이드 에지 또는 제2 슬라이드 에지까지 연장된다. 또한 주 절삭날은 각각 두 개의 전방 에지에 대해 동일한 제1 각도로 혹은 서로 다른 각도로 배치된다.

인서트 홀더는 인서트가 부분적으로 돌출되게 설치될 수 있는 수용부를 구비한다. 수용부는 인서트 홀더 지지부를 가지며, 인서트 홀더 지지부는 바닥에 비스듬하게 배치되고, 제1 각도는 주 절삭날이 수평으로 또는 지면에 평행하게 배치될 수 있도록 설정된다.

여기에서는, 인서트 경사 에지의 수평 정렬, 특히 인서트 홀더에 대한 정확한 각도가 중요한데, 그렇지 않으면 절삭 가공 중, 혹은 가공 기계에서 툴이 사용되는 동안 그 각도가 정확하지 않기 때문이다. 그러나 이러한 인서트의 제조 시의 제조 기술로 인하여, 최대 8개의 주 절삭날이 하나의 인서트에 수용될 때 주 절삭날은 기울어져야 한다. 이러한 경사를 보완하기 위해서, 즉 가공하는 공작물에 사용될 인서트를 다시 수평으로 가져오기 위해서, 인서트 홀더 또는 그 안에 가공된 인서트 수용부도 또한 그에 따라 기울어지도록 디자인되어야 한다.

인서트 홀더 지지부의 경사는 주 절삭날이 수준기에서 수직임을 의미한다. 이는 특히 가공기계의 바닥에 적용된다.

제1 전방 에지는 제1 절삭 모서리로부터 제2 절삭 모서리까지 제2 각도로 비스듬하게 배열될 수 있다. 반면 제2 전방 에지는 제4 절삭 모서리에서 제3 절삭 모서리까지 다른 각도로 비스듬하게 배열될 수 있다. 또한 한편으로 제1 절삭 모서리와 관통 고정용 홀 사이에 제1 코팅면이 형성되고, 다른 한편으로 제4 절삭 모서리와 관통 고정용 홀 사이에 제2 코팅면이 형성된다. 코팅면은 이 때 각각 다양한 기능에 사용될 수 있다. 동일하게, 제2 절삭 모서리와 관통 고정용 홀 사이에 제4 코팅면이 형성되고, 제3 절삭 모서리와 관통 고정용 홀사이에 제3 코팅면이 형성된다. 또한, 제1 표면 또는 인서트 설치 지지대의 에지는 각각 제1 시각적 표식과 제2 시각적 표식을 갖는다. 이 시각적 표식은 어떤 면 또는 어떤 주 절삭날이 이미 사용되었고 어느 쪽이 아직 사용되지 않았는지를 사용자가 알 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 사용자가, 제1표면 또는 제2 표면이 인서트 홀더 지지대 위에 놓이도록 인서트를 인서트 홀더에 삽입할 수 있다. 인서트 홀더에 삽입하는 방식은, 절삭 모서리 중 어떤 것이 인서트 홀더 지지대로부터 돌출 되어야 하고 주 절삭날 중 어떤 것이 사용되어야 하는지를 사용자가 결정할 수 있게 한다. 이로 인해 절삭 인서트가 수 회 사용될 수 있다.

또한, 칩 분쇄기는 각 절삭 모서리의 두 주 절삭날 사이에 배치된다. 이는 전체 구조의 기능 향상을 담당한다. 두 개의 전방 에지와 두 개의 슬라이드 에지 사이에 형성된 매끄러운 자유 표면에도 동일하게 적용된다.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 다음의 도면을 참조하여 설명한다.
각각의 도면은 단순화되고 개략적으로 도시되어 있다.
도 1은 2중 회전 대칭과 마름모 형태의 윤곽을 갖는 본 발명에 따른 인덱서블 인서트를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 인서트 홀더 내에 있는 도1의 인덱서블 인서트를 사용하여 공작물을 향하는 터닝 툴의 단부의 측면도이다.
도 3은 도 2의 터닝 툴의 정면도이다.
도 4는 도 2의 터닝 툴의 선단부 사시도이다.
도 5는 도 4에 상응하는 도면으로, 본 발명에 따른 다른 실시형태에 따른 인덱서블 인서트를 구지한 터닝 툴을 도시한다.
도 6은 도 2의 터닝 툴을 도시한 정면도로, 절삭 모서리 바로 뒤에서 인덱서블 인서트를 관통하는 횡단면을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시형태에 따른 인덱서블 인서트의 절반부를 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 5에 상응하는 인덱서블 인서트의 측면도이다.
도 9는 3중 회전 대칭과 별 모양 윤곽을 갖는, 본 발명에 따른 인덱서블 인서트의 다른 실시형태를 도시하는 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 인서트 홀더 내에 있는 도 9의 인덱서블 인서트를 사용하여 공작물을 향하는 터닝 툴의 단부를 도시하는 측면도이다.
도 11은 도 10의 터닝 툴의 정면도이다.
도 12는 도 2에 상응하는 인서트 홀더의 예시적인 실시형태의 선단부를 도시하는 측면도이다.
도 13은 도 12의 인서트 홀더의 선단부를 가공 영역 및 공작물의 방향에서 본 도면이다.
도 14는 도 12의 인서트 홀더의 선단부를 팁 약간 뒤에서 관통하는 횡단면을 도시한다.

먼저 서로 다르게 기술된 실시형태들에서, 동일한 부분들은 동일한 참조 번호 또는 동일한 구성요소 명칭을 가지며, 전체 설명에 포함된 개시 내용은 동일한 참조 번호 또는 동일한 구성요소 명칭을 갖는 동일한 부분에 적용될 수 있다. 또한 설명에서 선택된 위치 정보, 예를 들면 상부, 하부, 측면 등은 바로 설명되고 예시된 도면과 관련이 있고, 위치가 변경되는 경우, 새로운 위치에 따라 적용되어야 한다.

도면에는, 본 발명의 특징에 대한 독립적인 실시형태를 도시하며, 동일한 부품에 대해서는 동일한 참조 번호, 또는 구성요소 명칭이 사용된다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 앞선 도면에 대한 상세 설명을 참조한다.

도 1은 재료 가공 기계용 터닝 툴을 위한 인덱서블 인서트(1)의, 본 발명에 따른 제1 실시형태를 도시한다. 여기에는 대칭축(A)이 있고, 이 대칭축을 중심으로 인덱서블 인서트(1)가 상하의 구별 없이 회전 가능하다. 인덱서블 인서트(1)는 대칭축(A)을 중심으로 n중 회전 대칭으로 배열되어 있다. 회전 대칭의 수 n은 적어도 2거나 또는 그보다 큰 것이 바람직하다. n=2 또는 n=3인 것이 특히 바람직하다. 도 1 내지 도 8은 2중 회전 대칭인 실시형태를 도시하는 반면, 도 9 내지 도12는 3중 회전 대칭 인덱서블 인서트(1)를 도시한다.

본 발명에 따른 모든 실시형태에서, 적어도 하나의 제1 그룹 주 절삭날들(13.1 내지 13.3)은 제1 대칭축(A)에 대하여 n중 회전 대칭적으로 배열되어 있다. 이 주 절삭날들(13.1 내지 13.3)은, 각 절삭 모서리(2, 5, 7)(마지막은 도 9 내지 도 11의 3중 대칭적 형태를 위한 것임)에서, 각각의 이웃한 보조 절삭날(14.1 내지 14.3)과 만나는데, 이 제1 그룹 절삭 모서리의 모서리각(ε)은 예각 또는 최대 90˚이다. 바람직하게는 모서리각(ε)은 5 내지 40˚ 범위이다. 여기에서, 모서리는 단일 반경으로 디자인될 수 있을 뿐만 아니라, 여러 반경을 갖거나, 소위 와이퍼 인서트를 갖거나, 혹은 정면 절삭날을 갖는 형태도 가능하다. 인덱서블 인서트(1)를 고정하기 위해서, 인덱서블 인서트(1)를 제1 대칭축(A)을 중심으로 또는 제1 대칭축(A)과 동심으로 관통하는 고정 홀(16)이 구비된다.

상기 회전 대칭에 더하여, 본 발명에 따른 인덱서블 인서트(1)는 정중면에 놓이고 제1 대칭축(A)과 직교하는 제2 대칭축(B)을 중심으로 180˚ 회전 대칭으로 구성되어 있다. 이는 예를 들어, 도 1 및 도 9에서의 예와 같이, 제1 대칭축(A)을 중심으로 하는 모든 회전 대칭 수에 적용된다. 제2 대칭축(B)을 중심으로 인덱서블 인서트(1)의 대향하는 면에 제1 그룹의 주 절삭날(13.1 내지 13.3), 보조 절삭날(14.1, 14.2, 14.3) 및 절삭 모서리(2, 5, 7)에 제2 회전 대칭축(B)을 중심으로 회전 대칭으로 대향하는, 제2 그룹의 주 절삭날(13.4 내지 13.6), 보조 절삭날(14.4 내지 14.6) 및 절삭 모서리(3, 4, 8)(마지막은 도 9 내지 도 11의 중 대칭적 형태를 위한 것임)가 존재한다. 경사면(25, 26)인, 인덱서블 인서트(1)의 두 덮개가 동일하게 디자인되어 있는 것, 즉, 동일한 표면 구성을 보이며, 일반적으로 서로 평편한 구조를 나타내는 것이 회전 대칭에 유리하게 작용한다.

인서트 홀더 상의 고정 장치에 대해 하나의 그리고 동일한 측면에 절삭날들을 구비하는 회전 대칭이 없는 인덱서블 인서트(1)가 또한 사용될 수 있다. 이러한 종류의 절삭 날은, 제2 대칭축(B)을 중심으로 회전 대칭, 바람직하게는 2중 회전 대칭으로 구성되는 것이 유리하다.

도 7에 예시된 2중 인덱서블 인서트(1)의 예에서 알 수 있지만, 본 발명에 따른 인덱서블 인서트(1)의 모든 실시예에 적용되는 바와 같이, 적어도 주 절삭날(13.1 내지 13.6)은 절삭 모서리(2, 5 또는 7)로부터 시작하며, 제1 대칭축(A)과 직교하게 배향되고 절삭 모서리를 포함하는 평면(E)과 예각(γ)을 이룬다. 이 절삭각(γ)은 일반적으로 0.1 내지 70도, 바람직하게는 1 내지 30도, 특히 2 내지 10도이다. 이는 또한 인덱서블 인서트(1)의 모든 회전 대칭적 실시형태에서 보조 절삭날(14.1 내지 14.4)에도 적절하게 적용되는 것이 바람직하다.

서로 회전 대칭으로 대향하는 절삭 모서리들(2와 3, 4와 5, 또는 7과 8)이 대칭 전방 에지(21, 28 또는 31 내지 33)에 의해 제1 대칭축에 대해 0 내지 30도의 전방 에지 각도(δ)로 연결되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 절삭 모서리와 (2)와 제4 절삭 모서리(5) 사이에는 제1 표면이 존재한다. 제1 표면에는 절삭 날(1)의 한 편평면이 있다. 절삭 날(1)의 다른 편평면 위에 제2 표면이 있다. 제1 표면과 제2 표면은 서로 평행하게 디자인되어 있다. 여기서 제1 표면 또는 제2 표면이 툴 홀더 내 작업 위치에 놓여있고, 절삭 날(1)은 툴 홀더 상의 지지면과 협동하여 인서트 평면과 직각으로 고정되는 것이 바람직하다. 각 인서트 홀더의 툴 홀더 배열에 따라서, 주 절삭날(13)이 인서트 홀더에 수직으로, 오버헤드로, 비스듬히 또는 수평으로 위치한다. 이 때, 주 절삭날(13) 또는 절삭각이, 회전하는 공작물의 정중면의 높이에서, 또는 공작물의 접촉 지점에 있는 접선에 직각으로 놓여있는 것, 즉 회전 평면, 또는 절삭 평면의 벡터에 수직인 것이 특히 중요하다. 이를 통해, 적절한 인서트 홀더를 사용하면, 주 절삭날 및 해당 절삭 모서리에 임의의 절삭 형상이 구현될 수 있다. 서로 대향하는 절삭 모서리들 (2와 3, 4와 5)을 연결하는 라인에 대해 도면에 도시된 0도의 전방 에지 각도가 대부분 선택되고, 전방 에지 (21, 28 또는 31 내지 33) 또한 직선으로 이어진다.

주 절삭날(13.1 내지 13.6)은 절삭 모서리(2 내지 5, 7, 8)에서 멀리 떨어진 단부에서 평면(E)과 평행한 측면 에지(6)로 병합된다. 이 측면 에지(6)는 2중 인덱서블 인서트(1)의 중심 영역에서 둔각을 갖는 모서리를 형성하고, 이웃한 보조 절삭날의 모서리 영역으로 이어지는데, 예를 들면, 주 절삭날(13.4)은 보조 절삭날(14.2)을 향해 또는 주 절삭날(13.4)은 보조 절삭날(14.4)을 향해 이어진다(도 1 참조). 측면 에지(6)의 진행에서, 대칭축(A)에 대하여 동일한 측면에 위치한 모서리는 슬라이드 에지(29, 30)와 서로 연결되는데, 슬라이드 에지는 대칭으로 진행하며 바람직하게는 직선이다. 제1 주 절삭날(13.1)과 다른 주 절삭날(13.2 내지 13.6)은, 본 발명의 특정한 실시형태에 따르면, 슬라이드 에지(29, 30)가 두 전방 에지(21, 28)에 비해 더 짧은 길이를 갖도록 측면 에지(6)에 대해 비스듬한 각도로 배열된다. n=2인 이 실시형태는 각각 4개의 보조 절삭날과 4개의 절삭 모서리를 갖는다. 이는 제1 대칭축(A)에 평행한 평면도에서, 인덱서블 인서트(1)의 마름모 또는 평행사변형 윤곽이 나타나는 것이 바람직하며, 제1 슬라이드 에지(29)와 제2 슬라이드 에지(30)는 제1 전방 에지(21)와 제2 전방 에지(28) 사이에서 대략 중앙에 존재한다.

축(A)에 대해 더 많은 수 n의 회전 대칭을 갖는 실시형태에서, 측면 에지는 오목한 형태로 진행된다. 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 측면 에지는 꺾임이 없는 연속적인 아치 형태로 대칭축(A)에 대해 만곡되거나 혹은 축(A)과 가장 가까운 위치에서 대칭축을 향하는 모서리를 형성할 수 있다. 예를 들어, 3개의 전방 에지로 연결된 각각 6개의 주 절삭날, 6개의 보조 절삭날 및 6개의 절삭 모서리를 가지며 n=3인 경우, 인덱서블 인서트(1)의 윤곽은 여기에서도 예각(ε)으로 인하여 3각별 모양을 나타낸다. 수 n이 클수록, 인덱서블 인서트(1)의 윤곽이 n개의 꼭지점을 갖는 별 모양이 된다.

주 절삭날(13.1 내지 13.6)은 거울 대칭으로 대향하는 보조 절삭날(14.1 내지 14.6)에 각각 자유 평면(15.1 내지 15.6)에 의해 연결된다. 이러한 자유 평면(15.1 내지 15.6)은 주 절삭날에 인접하고, 터닝 툴(1, 17)의 전진 방향 후방에 뒷면에 위치한다. 서로 인접한 자유 평면은 전방 에지 (21, 28, 31 내지 33)에 의해 그리고 또한 슬라이드 에지(29, 30)에 의해 서로 분리된다. 자유 평면 (51.1 내지 15.6) 사이에 만곡된 연결부가 있는 3중 회전 대칭 인덱서블 인서트(1)의 경우, 이들은 만곡된 평면으로 서로 겹쳐진다. 또한, 자유 평면(15.1 내지 15.6)은 적어도 주 절삭날(13.1 내지 13.6)에 인접한 그 주변 영역에서, 하나의 특정한 절삭 모서리(2 내지 5, 7, 8)에 인접한 주 절삭날(13.1 내지 13.6)과 보조 절삭날(14.1 내지 14.6)에 의해 걸치고 도 2와 도 6에 명확히 표시된 평면(H)과 60 내지 90도의 쐐기각(β)을 이룬다.

쐐기 각도(β)는 정확히 90˚가 바람직하며, 그로 인하여 자유 평면(15.1 내지 15.8)이 제1 대칭축(A)에 평행하게 놓인다. 이는, 대칭축(A)에 평행하게 진행하는 직선의 전방 에지와 함께, 공칭 여유각이 0˚인 인덱서블 인서트의 바람직한 실시형태를 이룬다. 완전히 직선인 전방 에지와 완전히 평평한 자유 평면으로 인하여, 이러한 인덱서블 인서트(1)는 특히 간단하게 그리고 공정을 통한 후처리 없이 생산될 수 있다. 이 인덱서블 인서트(1)는 몰드에서 제거하기 쉽고, 몰드에서 제거한 직후에 원하는 기하학적 형상을 갖고 있기 때문에 후 처리가 불필요하다.

2중 회전 대칭 구성을 갖는 도 1 내지 도 8의 실시형태에서, 예를 들어 인덱서블 인서트(1)의 상면에 2개의 평면(H)이 있는데, 하나의 평면은 절삭 모서리(2)의 주 절삭날(13.1)과 보조 절삭날(14.1)에 의해 획정되고, 다른 하나의 평면은 절삭 모서리(5)의 주 절삭날(13.2)과 보조 절삭날(14.2)에 의해 획정된다. 도 9 내지 도 12의 3각별 형태의 인덱서블 인서트(1)의 경우, 예를 들면 도 9에서만 보여지는 상면 위에 3개의 평면(H)이 걸쳐질 수 있다. 제1 상부 평면(H)은 절삭 모서리(2)의 주 절삭날(13.1)과 보조 절삭날(14.1)에 의해 획정되고, 제2 상부 평면(H)은 절삭 모서리(5)의 주 절삭날(13.2)과 보조 절삭날(14.2)에 의해 획정되며, 제3 평면(H)은 절삭 모서리(7)의 주 절삭날(13.3)과 보조 절삭날(14.3)에 의해 획정된다. 동일한 방식으로, 하면에, 3개의 평면(H)이 절삭 모서리 (3, 4, 8)에 걸쳐질 수 있다. "내각"이라는 표현은 인덱서블 인서트(1)의 내부를 가리키는 각도를 나타낸다.

자유 평면(15.1 내지 15.6)은 또한 서로 거울 대칭으로 대향하는 인서트들(13, 14) 사이에서 오목하거나 안쪽으로 만곡되게 진행하는 것이 가능하다. 하지만 이들은 제1 대칭축에 평행하게 배향된 평면이다.

인덱서블 인서트(1)의 모든 실시형태에서, 주 절삭날(13.1 내지 13.6)에 인접한 도 1 내지 도 8의 2중 실시형태의 각 경사면(25, 26) 또는 도 9 내지 도 11의 3중 실시형태의 각 경사면(40 내지 42)의 주변 영역이 주 절삭날(13.1 내지 13.6)에 90˚ 미만의 내부 쐐기 각도(λ)를 형성하는 칩 분쇄기로서의 오목한 리세스를 형성하면 유리하다. 또한, 다른 표면 구조들이 추가 칩 분쇄기(18)(도 5, 도 8 참조)로서 이 리세스 영역 내에 또는 경사면의 다른 위치에 배치될 수 있다.

새로운 주 절삭날을 설치할 때 사용자의 편리한 설정을 위해서, 상면 위에 있는 특정한 주 절삭날-보조 절삭날 쌍에 속하는 각 경사면(25, 26 및 40-42) 및 도면에서 보이지 않는 인덱서블 인서트(1)의 하면의 대향하는 경사면은 다른 경사면의 모든 다른 표식과 구별이 되는 표식(11, 12, 34, 35, 36)을 갖는다. 4개의 경사면을 갖는 도 1 내지 도 8의 2중 회전 대칭 실시형태는 경사면들이 서로 다른 4개의 표식을 가지며, 도 9 내지 도 11의 3중 회전 대칭적 변형례는 6개의 경사면의 명확한 표식을 위해 6개의 개별적인 표식을 사용한다. 도 1 내지 도 8에 도시된 실시형태에서, 관통 고정용 홀(16)과 제1 절삭 모서리 사이의 제1 표면에, 제1 시각적 표식(11)이 있고, 관통 고정용 홀(16)과 제1 절삭 모서리(5) 사이에 제2 시각적 표식(12)이 존재한다. 또한, 각 절삭 모서리(2, 3, 4, 5)의 각 두 주 절삭날(13) 사이에 하나의 칩 분쇄기(18)가 배치되어 있고, 이 칩 분쇄기(18)는 각이 있는 표면 구조를 나타낸다. 두 개의 전방 에지(21, 28)와 두 개 슬라이드 에지(29, 30) 사이에는 각각 매끈한 자유 평면(15)이 존재한다.

재료 가공 기계에서 사용하기 위해, 설명한 인덱서블 인서트(1)는 인서트 홀더(17)에 삽입되어 함께 터닝 툴을 형성한다. 인서트 홀더의 예시적인 실시형태는 도 2 내지 도 6에서는 삽입된 인서트(1)가 있는 상태로 그리고 도 12 내지 도 14에서는 인서트(1)가 없는 상태로 도시되어 있다. 인서트 홀더(17)는 바람직하게는 나사인 고정 수단(19)을 이용하여 분리 가능하게 고정될 수 있는 인덱서블 인서트(1)를 수용, 고정하는 역할을 한다. 두 개의 구성 요소로 이루어진 툴은 우회전용(right-handed), 좌회전용(left-handed), 중립 또는 임의의 각도로 디자인될 수 있다. 또한, 전방 에지(21)에 대한 제1 주 절삭날(13.1)의 90도 이하의 각도를 나타내는 제1 각도가 도 2에서 나타나 있다. 다른 주 절삭날(13.2 내지 13.6)의 전방 에지(21, 28)에 대한 다른 연결지점에도 동일한 각이 존재한다.

도 2 내지 도 6은 인서트 홀더 지지부(38)가 인서트(1)의 제2 표면을 지지하는 방법을 도시하고 있다. 또한, 인서트(1)가 제1 슬라이드 에지(29)까지 자세히 기술되지 않은 본체(37)의 수용 홀 안으로 삽입되는 것을 볼 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자가 툴 홀더의 본체(37)에 인서트(1)를 올바로 설치하였는지 쉽고 빠르게 확인할 수 있다. 상세히 기술되지 않은 본체(37) 내의 수용부는 본질적으로 인서트(1)의 절반의 네거티브 몰드를 갖는다. 이 때, 인서트 홀더의 베이스에 비스듬히 진행하는 인서트 홀더의 평면이 있다. 인서트(1)에 대한 지지대(38)가 툴 홀더의 본체(37) 내에서 인서트 홀더 베이스에 비스듬히 배치되었기 때문에, 삽입된 인서트(1)가 낮아지고, 지지대(38)의 경사는 사용을 위해 수용부로부터 돌출된 제1 주 절삭날(13.1) 또는 다른 주 절삭날들(13.2 내지 13.6) 중 하나가 바닥과 수평이도록 설정된다. 이는, 주 절삭날(13)이 수준기를 사용하면 본체(37)를 삽입, 고정할 때 정확할 수 있고, 심지어는 정확하게 수직임을 의미한다.

도 3은 또한 제2 각도가 제1 전방 에지(21)가 제2 절삭 모서리(2)에서 제2 절삭 모서리(3)로 재설정되게 하는 방식을 도시한다. 이러한 경사는 지지대(38)가 인서트 홀더 베이스에 비스듬하게 배치된 것으로부터 기인한다.

여기서 예시적으로 도시하고 설명하는 인서트 홀더(17)는 다각형 단면, 바람직하게는 사각형 단면을 갖는 세장형 본체(37)를 구비한다. 다른 형태의 본체(37)가 가능한데, 예를 들어 공작 기계에 장착하기 위한 원통형 마개 형상부 및 임의의 방식으로 디자인될 수 있고 인서트를 부착하기 위한 선단부가 다양하게 적용될 수 있다. 공작물과 접촉하는 이 선단부에, 본체(37)는 인덱서블 인서트(1)의 수용을 위한 리세스(9), 인덱서블 인서트(1)를 위한 고정 수단(19) 및 분리가능한 연결부를 갖는다. 도 2 및 도 3에서는 나사 형태의 고정 수단(19)이 관통 고정용 홀(16) 내에 존재하는 것을 도시한다. 도 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 고정 수단은 툴 홀더의 본체(37)에 인서트(1)를 고정하는 역할을 한다. 리세스(9)는 본체(37)의 종축(L)에 대해 반경 방향으로 인덱서블 인서트(1)를 지지하기 위한 적어도 하나의 지지면(38)을 구비한다. 고정 수단(19)이 바람직하게는 나사로 구성되면, 본체(37)는 이 나사를 위한 고정용 홀(10)을 갖는다. 특히 바람직하게는, 인덱서블 인서트(1)를 지지하기 위한 측벽이 또한 본체(37)의 종축(L)과 평행하게 그리고/또는 원주 방향으로 구비된다.

본 발명에 따르면, 터닝 툴 지지대(38)는 종축(L)과 평행하지 않고 터닝 툴(1, 17)의 전진 방향과 수직하지도 않고, 도 12 내지 도 14에서 볼 수 있듯이 두 축에 대해 기울어져 있다. 한편, 지지면(38)은 종축(L)을 중심으로 회전되어 있고, 활성화된 주 절삭날(13.1 내지 13.6)이 위치하는 그 외측에서의 본체(37) 두께가 본체(37)의 중앙 영역에서보다 작다. 지지면(38)의 기울기는 회전된 지지면(38)과 본체(37)의 종축(L)에 수직인 평면, 즉 도 12의 도시 평면에 수직이고 도 13 및 도 14의 도시 평면에 평행한 평면 사이의 교차선에 의해 획정된다. 지지면(38)에 대한 종축(L)을 따르는 제2 평면의 위치에 따라서, 종축(L)에 대한 지지면(38)의 가파르거나 평평한 위치가 결정된다. 제2 축의 기울기는, 도 14의 인서트 홀더의 선단부를 관통하는 단면 영역에서 특히 잘 볼 수 있듯이, 본체(37)의 최소 두께가 지지면(38)과 본체의 최외측 단부에 있는 본체의 외부경계 사이에 존재하도록 발생된다. 도 3에서는, 제1 전방 에지(21)가 제1 절삭 모서리(2)로부터 제2 절삭 모서리(3)까지 본체(37)의 정중면에 대해 비스듬하게 배열되는 것을 볼 수 있다. 이는 제2 각도로 지시된다.

또한, 인서트(1)는 제1 절삭 모서리(2)와 관통 고정용 홀(16) 사이에 제1 코팅면이 형성되어 있고, 제4 절삭 모서리(5)와 관통 고정용 홀(16) 사이에 제2 코팅면이 형성되어 있다. 동일한 방식으로, 제2 절삭 모서리(3)와 관통 고정용 홀 사이에 제4 코팅면이 형성되어 있고, 제3 절삭 모서리(4)와 관통 고정용 홀(16)사이에 제3 코팅면이 형성되어 있다.

인서트 홀더(17)의 실시형태를 통해, 리세스(9)에 삽입되고, 하면으로 지지면(38) 위에 지지되는 인덱서블 인서트(1)도 또한 그에 따라 경사지게 배치되고 경사진 배향으로 공작물로 전달되는데, 이는 그렇지 않은 경우에 인서트(1)로는 실현이 불가능한 절삭 형상을 가능하게 한다. 상술한 2중 및 3중 회전 대칭 구성으로 예시된 인덱서블 인서트(1)를 사용하는 경우, 이러한 인서트 홀더(17)-인덱서블 인서트(1)의 배치 형태를 사용하여, 각각 회전 위치에서, 모든 기존의 모든 주 절삭날(13.1 내지 13.6)에 대해 그리고 인덱서블 인서트(1)의 상면 뿐만 아니라 하면에 대해, 동일하고 정확하게 재생산이 가능한 방식으로 희망하고 사전 정의된 절삭 형상을 달성할 수 있고, 이를 통해 개별적이고 아주 복잡하게 제작된 인덱서블 인서트(1)의 긴 기능적 수명을 실현할 수 있다. 이러한 방식으로 달성할 수 있는 기하학적 관계는, 기존의 배치 형태에 주어진 조건과 정확히 일치하지만, 본 발명에 따른 배치 형태에서 더 많은 수의 인서트를 사용할 수 있다는 차이점이 있다.

예를 들어, 표준 DIN ISO 1832:2012에 따른 7˚의 여유 각이 있는 경우, 인서트의 한쪽에만 그것이 적용된다. 공칭 여유 각이 0˚인 본 발명에 따른 인서트를 사용하면, 인서트에 대해 기울어진 지지면이 있는 적절한 인서트 홀더에 설치함으로써, 가능한 모든 회전된 그리고 기울어진 위치에서 희망하는 7˚의 여유 각에 도달할 수 있고, 그 결과 인서트는 훨씬 더 오래 사용될 수 있다. 따라서 인서트의 교환 없이 기계를 더 오래 사용할 수 있어, 그 생산성이 크게 향상된다.

주 절삭날(13.1 내지 13.6)이, 제1 대칭축(A)에 수직으로 배향되고 관련된 절삭 모서리를 포함하는 평면(E)과 이루는 각각의 절삭각(γ)으로 적절하게 기울어진 지지면(38)이 있는 인서트 홀더(17)를 선택하는 것을 통해 배치에 달성할 수 있으며, 이러한 배치에서 각각의 활성화 된 주 절삭날(13.1 내지 13.6)은 터닝 툴(1, 17)의 이송 방향(V)과 원하는 각도를 이루며, 이 이송 방향(V)과 수직 방향으로 서 있는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 설명에서 본 발명을 판형 절삭 인서트를 예시로 하여 설명했지만, 본 발명을 다른 형태의 절삭 인서트에 적용하는 것이 가능하며, 이러한 임의적인 적용은 통상의 기술자의 범위 내에 있다.

1: 인서트
2: 절삭 모서리
3: 절삭 모서리
4: 절삭 모서리
5: 절삭 모서리
6: 측면 에지
7: 절삭 모서리
8: 절삭 모서리
9: 리세스
10: 고정용 홀
11: 표식
12: 표식
13: 주 절삭날
14: 보조 절삭날
15: 자유 평면
16: 고정용 홀
18: 칩 분쇄기
19: 고정 수단
21: 전방 에지
25: 경사면
26: 경사면
28: 전방 에지
29: 슬라이드 에지
30: 슬라이드 에지
31: 전방 에지
32: 전방 에지
33: 전방 에지
34: 표식
35: 표식
36: 표식
37: 본체
38: 지지면
40: 경사면
41: 경사면
42: 경사면
A: 제1 대칭축
B: 제2 대칭축
E: 대칭축(B)의 평면과 평행한 평면
H: 주 절삭날과 이웃한 보조 절삭날의 평면
L: 본체 종축
β: 쐐기각
γ: 절삭각
δ: 전방 에지각
ε: 모서리각
λ: 내부 쐐기각

Claims

재료 가공 기계, 특히 금속가공 기계용 터닝 툴을 위한 인덱서블 인서트(1)로,
제1 대칭축(A)을 구비하되,
적어도 제1 그룹 주 절삭날(13.1 내지 13.3)이 제1 대칭축(A)에 대해 n중 회전 대칭적으로 배치되어 있고, n은 2 이상이고,
주 절삭날(13.1 내지 13.6)은 각각 인접한 제1 보조 절삭날(14.1 내지 14.3)과 최대 90˚의 모서리 각(ε)으로 제1 그룹 절삭 모서리(2, 4, 7) 중 하나의 절삭 모서리에서 만나며,
적어도 하나의 인덱서블 인서트(1)를 제1 대칭축(A)에 평행하거나 동축으로 설치하는 고정 홀(16)이 구비되고,
인덱서블 인서트(1)는 그 정중면에 놓이고 제1 대칭축(A)에 직교하는 제2 대칭축(B)에 대해 180도 회전 대칭으로 구성되고, 그리고 제1 그룹의 주 절삭날(13.1 내지 13.3), 보조 절삭날(14.4 내지 14.6) 및 절삭 모서리(2, 5, 7)와 제2 대칭축(B)에 대해 회전 대칭으로 대향하는 제2 그룹의 주 절삭날(13.4 내지 13.6), 보조 절삭날(14.1 내지 14.3) 및 절삭 모서리(3, 4, 8)를 구비하는, 인덱서블 인서트에 있어서,
적어도 주 절삭날(13.1 내지 13.6)이 제1 대칭축(A)에 직교하는 방향으로 배향되고 관련된 절삭 모서리들을 포함하는 평면(E)과 예각, 바람직하게는 0.1 내지 70도인 절삭각(γ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1에 있어서,
서로 회전 대칭으로 대향하는 절삭 모서리들(2와 3, 4와 5, 7과 8)이 제1 대칭축(A)에 대해 0 내지 30도의 전방 에지 각도(δ)를 갖는 대칭 전방 에지(21, 28 및 31, 32, 33)에 의해, 바람직하게는 0도인 직선 전방 에지에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
주 절삭날(13.1 내지 13.6)이 인접한 측면 에지(6)로 이어지고, 측면 에지(6)는 평면(E)에 평행하게 진행하고, 둔각의 모서리 또는 아치형 연결부를 지나 인접한 보조 절삭날(14.1 내지 14.6)을 향해 진행하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
적어도 주 절삭날(13.1 내지 13.6)이 거울 대칭으로 대향하는 보조 절삭날(14.1 내지 14.6)과 각각 자유 평면(15.1 내지 15.6)을 통해 연결되고, 자유 평면은, 주 절삭날에 인접한 주변 영역에서, 적어도 하나의 특정한 절삭 모서리(2 내지 5, 7, 8)에 이웃한 주 절삭날(13.1 내지 13.6)과 보조 절삭날(14.1 내지 14.6)에 의해 걸치는 평면(H)과 60 내지 90도, 특히 정확히 90도인 내각(δ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
제2 대칭축(B)에 대해 서로 회전 대칭으로 대향하는 주 절삭날(13.1 내지 13.6), 보조 절삭날(14.1 내지 14.6), 절삭 모서리(2 내지 5, 7, 8)의 그룹들, 모서리들 아치형 부분들이 제1 대칭축(A)과 평행하게 배향된 에지(29, 30) 또는 평면(15.1 내지 15.6)에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 청구항에 있어서,
n이 2 또는 3이고, 이에 따라 4개 또는 6개씩의 주 절삭날(13.1 내지 13.6), 보조 절삭날(14.1 내지 14.6), 절삭 모서리(2 내지 5, 7, 8)가 존재하며,
인덱서블 인서트(1)가, 제1 대칭축(A)에 평행한 평면에서 볼 때, 마름모 또는 삼각별의 형상을 나타내는 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 청구항에 있어서,
주 절삭날(13.1 내지 13.6)에 인접한 경사면(25, 26 또는 40 내지 41)의 주변 영역이 오목한 리세스를 형성하고, 오목한 리세스는 90도 미만의 내부 쐐기 각도(λ)가 형성되며, 바람직하게는 하나 이상의 칩 분쇄기(18)가 오목한 리세스에 형성되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 청구항에 있어서,
주 절삭날과 보조 절삭날의 특정한 쌍(예를 들어, 13.1 및 14.1)과 연관된 각각의 경사면(25, 26 및 40 내지 41)이 표식(11, 12 및 34 내지 36)을 구비하며, 이 표식은 다른 경사면의 다른 모든 표식들과 구별이 되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 인서트.
인덱서블 인서트(1), 특히 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 청구항에 따른 인덱서블 인서트(1)의 수용 및 고정을 위한, 재료 가공 기계, 특히 금속 가공 기계용 터닝 툴을 위한 인서트 홀더(7)로,
다각형 단면, 바람직하게는 장방형 단면을 갖는 세장형 본체(37), 인덱서블 인서트(1)를 수용하기 위한 리세스(9) 및 인덱서블 인서트(1)를 위해 고정 수단(19)과 분리 가능하게 연결하기 위한 구조를 구비하며,
리세스(9)는 본체(37)의 종축(L)에 대해 반경 방향으로 적어도 인덱서블 인서트(1)의 지지를 위한 하나의 지지면(38)을 구비하고,
인덱서블 인서트(1)의 지지를 위한 측벽 또한 본체(37)의 종축(L)과 평행하게 그리고/또한 원주 방향으로 구비되는, 인서트 홀더에 있어서,
지지면(38)이 본체(37)의 종축(L)을 중심으로 회전되고, 회전된 지지면(38)과 본체(38)의 종축(L)과 직교하는 평면 사이의 교차선인 제2 축(B)에 대해 기울어지며,
본체(37)의 최소 두께는 본체(37)의 최외측 단부에 있는 지지면(38) 아래에 존재하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
청구항 9에 있어서,
툴의 작업 평면에 수직인 평면 및 본체(37)의 종축(L)에 수직인 평면에서, 지지면(28)이 희망하는 여유각에 상응하는 예각을 갖는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
본체(37)의 종축(L)에 평행하고 툴의 작업 평면에 대해 횡인 평면 및 툴의 작업 평면과 평행한 평면에서, 지지면(38)이, 삽입된 인덱서블 인서트(1)의 종방향 정중면과 평행하게 진행하는 평면(E)과 주 절삭날(13.1 내지 13.6)의 절삭각(γ)에 상응하는 예각을 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
본체의(37)의 종축(L)과 평행하고 툴의 작업 평면을 가로지르는 평면 및 본체(37)의 종축(L)에 그리고 툴의 작업 평면과 평행한 평면에서, 지지면(38)이, 삽입된 인덱서블 인서트(1)의 종방향 정중면과 주 절삭날(13.1 내지 13.6) 사이의 각도에 희망하는 툴 세팅각을 더하거나 뺀 각도에 상응하는 예각을 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트 홀더(7).
재료 가공 기계, 특히 금속 가공 기계를 위한 절단 장치, 특히 터닝 툴로,
인덱서블 인서트(1), 인덱스블 인서트(1)를 수용하기 위한 리세스(9)를 단부에 구비한 막대형 인서트 홀더(17) 및 인서트 홀더(17)의 수용부(9) 내에 인덱서블 인서트(1)를 분리 가능하게 고정하기 위한 고정 수단을 포함하는 절단 장치에 있어서,
인덱서블 인서트(1)는 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 청구항에 따른 인덱서블 인서트이고, 인서트 홀더(7)는 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 청구항에 따른 인서트 홀더인 것을 특징으로 하는 절단 장치.
툴 홀더의 본체(37)를 수용하기 위한 인서트(1)를 구비한 절단 장치로,
제1 전방 에지(21)와 제2 전방 에지(28)를 포함하며, 제1 전방 에지(21)가 그 단부에 각각 제1 절삭 모서리(2) 및 제2 절삭 모서리(3)를 형성하고, 제2 전방 에지(28)는 그 단부에 각각 제3 절삭 모서리(4)와 제4 절삭 모서리(5)를 형성하고, 제1 절삭 모서리(2)와 제4 절삭 모서리(5) 사이에 제1 표면이 존재하고, 관통 고정용 홀(16)이 제1 표면과 제2 표면 각각에 형성되어 있는 절단 장치에 있어서,
제1 표면과 제2 표면이 서로 평행하고,
절삭 모서리(2, 3, 4, 5) 각각의 두 개의 주 절삭날(13)이 각각 하나의 연결부로 진행하고 나서 측면 에지(6)로 이어지고,
측면 에지(6)는 제1 슬라이드 에지(29) 또는 제2 슬라이드 에지(30)까지 진행되며,
주 절삭날(13)로부터 두 개의 전방 에지(21, 28)까지 제1 각도가 제공되고,
본체(37)는 인서트(1)를 위한 지지면(38)이 있는 수용부를 가지며,
지지면(38)은 본체에 대해 비스듬하게 배치되고,
제1 각도는 주 절삭날(13)이 수평으로 또는 본체와 평행하게 배치될 수 있도록 설정된 것을 특징으로 하는 절단 장치.
청구항 14에 있어서,
제1 전방 에지(21)가 제1 절삭 모서리(2)로부터 제2 절삭 모서리(3)까지 제2 각도로 비스듬하게 배열되고 그리고/또는 제2 전방 에지(28)가 제4 절삭 모서리(5)로부터 제3 절삭 모서리(4)까지 다른 각도로 비스듬하게 배열된 것을 특징으로 하는 절단 장치.
청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
본체(37) 내에 인서트(1)를 고정하기 위한 고정 수단(19)이 제1 표면 또는 제2 표면의 관통 고정용 홀(16) 내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 절단 장치.
선행하는 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
제1 절삭 모서리(2)와 관통 고정용 홀(16) 사이에 제1 코팅 면이 구성되어 있고, 제4 절삭 모서리(5)와 관통 고정용 홀(16) 사이에 제2 코팅 면이 구성되어 있고, 그리고/또는
제2 절삭 모서리(3)와 관통 고정용 홀(16) 사이에 제4 코팅 면이 구성되어 있고, 제3 절삭 모서리(4)와 관통 고정용 홀(16) 사이에 제3 코팅 면이 구성된 것을 특징으로 하는 절단 장치.
청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 청구항에 있어서,
절삭 모서리(2, 3, 4, 5) 각각의 두 절삭날 사이에 칩 분쇄기(18)가 배치된 것을 특징으로 하는 절단 장치.
청구항 14 내지 청구항 18 중 어느 한 청구항에 있어서,
양 전방 에지(21, 28)와 양 슬라이드 에지(29, 30) 사이에 각각 하나의 매끈한 자유 평면(15)이 존재하는 것을 특징으로 하는 절단 장치.