KR20200124658A - Cnc-선반을 위한 선삭 방법 및 선삭 공구 - Google Patents

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헨릭 로이카넨
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Abstract

컴퓨터 연산된 수치 제어 선반은 : 절삭 부분 (2) 을 포함하는 선삭 공구 (1) 를 제공하는 단계로서, 절삭 부분 (2) 은 제 1 노즈 부분 (10) 을 포함하고, 제 1 노즈 부분 (10) 은 제 1 절삭 에지 (11), 제 2 절삭 에지 (12), 및 제 1 및 제 2 절삭 에지들 (11, 12) 를 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 를 포함하고, 제 1 및 제 2 절삭 에지들 (11, 12) 은 평면도에서 직선형 또는 실질적으로 직선형인, 상기 선삭 공구 (1) 를 제공하는 단계; 금속 작업 편 (31) 을 제공하는 단계; 작업 편 회전 축선 (R2) 주위로 금속 작업 편 (31) 을 회전시키는 단계; 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되고 제 2 절삭 에지 (12) 가 비활성화되어, 제 1 기계가공된 표면 (38) 이 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성되고, 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에, 진입 각도 (Κ) 및 제 1 절삭 에지 (11) 가 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성되는 각도 (β) 가 동시에 변하도록 제 1 패스 (36) 를 행하는 단계를 포함한다.

Description

CNC-선반을 위한 선삭 방법 및 선삭 공구
본 발명은 금속 절삭의 기술 분야에 속한다. 보다 구체적으로 본 발명은 컴퓨터 또는 컴퓨터 연산된 수치 제어, 즉 CNC, 기계들의 사용에 의해 금속 작업 편의 선삭하는 분야에 속한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 자동화된 컴퓨터-실시된 방법, 및 선삭 공구에 관한 것이다.
CNC-선반을 사용하는 금속 작업 편들의 선삭에서, 많은 선삭 방법들이 공지되어 있다. 종래에, 작업 편과 관련하여 선삭 공구의 배향은 기계가공 중에 일정하고 선삭 작업은 두개의 선형의 축선들에서 수행된다. 또한 세팅 각도로서 공지된 진입 각도는 종래에 선삭 공구를 변경하는 것을 제외하고 다른 수단에 의해서는 선택되지 않을 수 있다.
US 6,715,386 B2 는 절삭 인서트의 다양한 세팅 각도들이 실행되는 방법을 설명한다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트의 선삭 (즉 회전) 은 제 1 기계가공 순서와 제 2 기계가공 순서 사이에서 행해진다.
본 발명자들은 선삭을 위한 방법이 추가로 개선될 수 있다는 것을 발견하었다. 특히, 본 발명자들은 공구 수명 및/또는 칩 제어를 개선할 필요성이 존재한다는 것을 발견하였다.
본 발명자는 공구 수명 및/또는 칩 제어를 개선하기 위한 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다는 것을 발견했다. 특히, 본 발명자들은 복잡한 형상, 특히 외부 그루브를 갖는 사전규정된 특징부를 기계가공할 때에 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다는 것을 발견했다. 그러한 경우에, 본 발명자들은 선삭 공구 및 금속 작업 편의 비활성화 부분들 사이의 간섭의 위험성을 감소시키고, 및/또는 칩 제어 및/또는 공구 수명을 개선하기 위해 진입 각도를 변화시키는 것이 유리하다는 것을 발견했다. 본 발명자들은 진동들의 위험성을 감소시키는 선삭 방법에 대한 필요성이 존재한다는 것을 추가로 발견했다. 본 발명자들은 CNC-선반의 절삭 시간을 최소화시키고, 이로써 제조 비용을 감소시키는 선삭 방법에 대한 필요성이 존재한다는 것을 추가로 발견했다. 그러한 선삭 방법에 의해, 공구 수명이 증가될 수 있는 데 왜냐하면 예를 들면 절삭 깊이에서의 신속한 변경들로부터 절삭력에서 신속한 변경들의 위험성이 감소될 수 있기 때문이다. 그러한 선삭 방법에 의해, 복잡한 형상, 예를 들면 그루브를 갖는 구성요소 또는 구성요소의 특징부는 단일한 선삭 공구를 사용하여 기계가공되어, 이로써 기계가공 시간을 감소시킬 수 있다.
이러한 목적은 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법에 의해 적어도 어느 정도 달성되고, 상기 선삭 방법은, 절삭 부분을 포함하는 선삭 공구를 제공하는 단계로서, 절삭 부분은 제 1 노즈 부분을 포함하고, 제 1 노즈 부분은 제 1 절삭 에지, 제 2 절삭 에지, 및 제 1 절삭 에지 및 제 2 절삭 에지를 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지를 포함하고, 제 1 절삭 에지 및 상기 제 2 절삭 에지는 평면도에서 직선형 또는 실질적으로 직선형인, 상기 선삭 공구를 제공하는 단계; 금속 작업 편을 제공하는 단계; 작업 편 회전 축선 주위로 금속 작업 편을 회전시키는 단계; 제 1 절삭 에지가 활성화되고 제 2 절삭 에지가 비활성화되어, 제 1 기계가공된 표면이 볼록한 노즈 절삭 에지에 의해 생성되고, 적어도 일부의 제 1 패스 중에, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성된 각도가 동시에 변하도록 제 1 패스를 행하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 따라서 선삭 방법, 바람직하게 외부 선삭 방법이고, 여기서 회전 대칭적인 표면이 형성된다. 상기 방법은 컴퓨터 연산된 수치 제어 (CNC) 선반을 위한 것이다. 선삭 공구가 제공된다. 선삭 공구는, 바람직하게 선삭 인서트의 형태의 절삭 인서트의 형태인 절삭 부분이다. 절삭 부분은 제 1 노즈 부분을 포함한다. 바람직하게, 절삭 부분은 제 2 노즈 부분을 포함한다. 제 1 노즈 부분은 제 1 절삭 에지, 제 2 절삭 에지, 및 제 1 및 제 2 절삭 에지들을 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지를 포함하고, 제 1, 제 2 및 노즈 절삭 에지들은 상단 표면 및 측 표면을 연결한다. 상기 상단 표면은 레이크 면으로서 기능하도록 배열된다. 상기 상단 표면은 바람직하게 하나 이상의 돌출부들 및/또는 함몰부들의 형태의 바람직하게 칩 브레이킹 수단을 포함한다. 제 1 및 제 2 절삭 에지들은 평면도에서 직선형 또는 실질적으로 직선형 또는 선형이다. 금속 작업 편은 바람직하게 회전 대칭적 또는 실질적으로 회전 대칭적이도록 제공된다. 금속 작업 편은 클램핑 죠오들과 같은 클램핑 수단에 의해 CNC-선반에 클램핑된다. 금속 작업 편은 하나의 단부 또는 반대쪽의 단부들에 클램핑될 수 있다.
금속 작업 편은 그 작업 편 회전 축선 주위로 회전된다. 바람직하게, 금속 작업 편은 작업 편 회전 축선 주위로 정확하게 일방향으로 회전된다.
제 1 절삭 에지는 바람직하게 전체 절삭 시간 중에 제 1 패스 중에 활성으로 되고, 즉 절삭한다.
패스는 절삭부 내로 들어가는 순간과 절삭부로부터 나오는 순간 사이의 시간, 즉 칩들이 금속 작업 편으로부터 제거되는 시간 기간으로서 시간적으로 규정될 수 있는 선삭 순서로서 이해될 수 있다. 상기 패스는 선삭, 보다 구체적으로 선삭 공구의 절삭 부분이 절삭부 내로 들어가서 절삭부로부터 나올 때까지 금속 작업 편과 관련하여 이동하는 방법으로서 추가로 기하학적 형상으로 또는 공간적으로 규정될 수 있다.
표현 "제 1 절삭 에지가 활성화되고 따라서 제 2 절삭 에지가 비활성화된다" 는 대안적으로 "제 1 절삭 에지가 제 1 패스 중에 제 2 절삭 에지를 앞선다" 라고 말할 수 있다.
제 1 패스 중에, 또는 적어도 일부의 제 1 패스 중에, 제 1 절삭 에지가 활성화되고, 즉 금속을 절삭하고, 제 2 절삭 에지가 비활성화되고, 즉 금속을 절삭하지 않는다. 제 1 기계가공된 표면은 볼록한 노즈 절삭 에지에 의해 생성된다. 적어도 일부의 제 1 패스 중에, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 동시에, 즉 공시적으로 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도는 변하거나 또는 변경된다.
환언하면, 진입 각도는 변하거나 또는 변경되고, 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도는 변하거나 변경된다.
진입 각도는 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점의 이동 방향과 제 1 절삭 에지 사이의 각도로서 규정된다.
진입 각도는 바람직하게 5 - 140°, 심지어 보다 바람직하게 20 - 110°이다.
진입 각도는 제 1 패스 중에 하나 이상의 부분들에서 일정할 수 있다.
제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성되는 각도는 바람직하게 진입 각도가 제 1 패스 중에 변함과 동시에 변한다. 환언하면, 상기 각도들은 바람직하게 공시적으로 제 1 패스 중에 변한다.
상기 각도들의 편차 또는 변화는 작업 편 회전 축선의 회전 또는 이동에 의해 달성될 수 있다. 대안적으로, 및 바람직하게, 상기 각도들의 편차는 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전 또는 이동에 의해 달성된다. 상기 공구 회전 축선은 바람직하게 절삭 부분의 레이크 면 또는 상단 표면을 포함하는 평면에 수직이거나 또는 실질적으로 수직이다. 상기 상단 표면 또는 레이크 면은 바람직하게 평면이 아니지만, 그러나 평면은 상단 표면 또는 레이크 면을 실질적으로 포함하도록 규정될 수 있다.
제 1 패스는 절삭부 내로 들어가는 것으로부터 절삭부로부터 나오는 것, 바람직하게 노즈 절삭 에지가 절삭부 내로 들어가고 노즈 절삭 에지가 절삭부로부터 나오는 곳으로서 규정된다. 절삭부 내로 들어기기 위한 금속 작업 편의 위치는 절삭부로부터 나오기 위한 위치로부터 이격된다.
절삭 깊이는 제 1 패스 중에 일정할 수 있다. 대안적으로, 절삭 깊이는 제 1 패스 중에 변할 수 있다.
제 1 패스 중에, 절삭 스피드는 바람직하게 일정하거나 또는 실질적으로 일정하다. 상기 절삭 스피드는 바람직하게 40 - 1500 m/min, 심지어 보다 바람직하게 50 - 300 m/min 이다.
제 1 패스는 바람직하게 절삭 깊이가 증가하면서 시작하고, 바람직하게 절삭 깊이가 감소하면서 종료된다. 바람직하게, 제 1 패스의 중간 부분의 절삭 깊이는 바람직하게 일정하고, 바람직하게 0.2 - 15 mm, 심지어 보다 바람직하게 0.4 - 4 mm 이다. 상기 중간 부분은 바람직하게 시간적으로 제 1 패스의 50 - 99 % 이다.
실시형태에 따르면, 제 1 패스는 비-선형의 제 1 패스이다.
그러한 방법에 의해, 복잡한 형상을 갖는 특징부는 보다 짧은 시간 안에 기계가공될 수 있다.
방법은 비-선형의 제 1 패스 또는 공구 경로를 행하는 단계를 포함한다. 비-선형이란 제 1 패스로부터 생성된 기계가공된 표면이 완전히 원통형, 원뿔형 또는 플랫형이 아니라는 것을 의미한다.
제 1 패스가 비-선형이라는 것은 생성된 표면이 비-원통형 및/또는 비-원뿔형 및/또는 비-평면이라는 것을 의미한다. 생성된 표면은 예를 들면 원통형 표면 및/또는 평면형 표면 및/또는 오목한 표면 및/또는 볼록한 표면와 같은 하위-표면들의 조합 또는 세트를 포함할 수 있다. 바람직하게, 생성된 표면은 오목한 표면 및 금속 작업 편의 회전 축선과 동심인 원통형 표면을 포함한다. 환언하면, 비-선형의 제 1 패스는 바람직하게 선형의 부분, 예를 들면 원통형 표면이 생성된 부분, 및 만곡된 부분, 예를 들면 오목한 표면이 생성된 부분을 포함한다.
제 1 절삭 에지는 전체 절삭 시간 중에 비선형의 제 1 패스 중에 바람직하게 활성화되고, 즉 절삭한다.
실시형태에 따르면, 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 진입 각도를 증가시키고 표면 생성 피드율을 감소시키는 단계를 추가로 포함한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 간섭 또는 크래쉬의 위험성이 감소된다. 환언하면, 금속 작업 편과 선삭 공구의 비-절삭 부분사이의 접촉 위험성은 감소된다. 그러한 선삭 방법에 의해, 보다 복잡한 형상이 기계가공될 수 있다.
그러한 선삭 방법에 의해, 칩 제어는 추가의 개선되는 데 왜냐하면 절삭의 상대적으로 조기 스테이지에서 상대적으로 낮은 진입 각도가 금속 작업 편의 회전 축선으로부터 상대적으로 보다 멀리 지향되는 칩 방향을 부여하고, 이는 외부 그루브와 같은 복잡한 형상을 기계가공할 때 이점을 가질 수 있기 때문이다.
그러한 선삭 방법에 의해, 공구 수명은 개선될 수 있다. 이는 표면 생성 피드가 일정한 경우보다 최대 칩 두께가 덜 변하기 때문이다. 추가의 양태에서 본 발명자들은 상대적으로 낮은 진입 각도가 공구 수명에 대해 유리하고, 높은 진입 각도가 적어도 일반적으로 충돌 위험성을 감소시키는 것과 관련하여 유리하고, 패스가 진행함에 따라 충돌 위험성이 일반적으로 증가한다는 것을 발견했다. 따라서, 그러한 선삭 방법에 의해, 간섭 또는 크래쉬의 위험성이 감소된다. 환언하면, 금속 작업 편과 선삭 공구의 비-절삭 부분사이의 접촉 위험성은 감소된다. 그러한 선삭 방법에 의해, 보다 복잡한 형상이 기계가공될 수 있다.
표면 생성 피드율은 속도이다. 표면 생성 피드율은 바람직하게 선회 당 0.05 - 1.2 mm 일 수 있다. 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점은 바람직하게 노즈 절삭 에지를 따라 이동한다. 그러나, 이러한 효과는 정상적으로 작다.
진입 각도가 변할 때에, 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점이 선회 당 이동하는 거리는 표면 생성 피드율로서 나타낼 수 있고 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점이 금속 작업 편의 선회당 이동하는 거리라는 것을 알 수 있다.
기계가공된 표면은 웨이브-형상인 형상 및/또는 구조를 갖는다. 인접한 상단들 또는 커프스 (cusps) 사이의 거리는 표면 생성 피드율과 동등하다.
그러한 방법의 결과는 예를 들면 기계가공된 구성요소에서 알 수 있고, 여기서 피드 마크들, 예를 들면 커프스 사이의 거리는 패스의 마지막에서 보다 작거나 또는 패스의 마지막을 향해 감소한다.
적어도 일부의 제 1 패스 중에, 진입 각도는 바람직하게 노즈 절삭 에지 또는, 보다 정확하게 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점의 속도가 감소할 때에 동시에, 즉 공시적으로 증가한다. 환언하면, 바람직하게 진입 각도는 표면 생성 피드율이 감소함과 동시에 증가한다.
대안적으로, 피드율이 증분식으로 감소하고, 예를 들면 단계적으로 고정된 값 또는 복수의 고정된 값으로, 예를 들면 단계적으로 선회 당 0.001 또는 0.005 mm 으로 감소함과 동시에, 진입 각도는 증분식으로 증가하고, 예를 들면 단계적으로 고정된 값으로, 예를 들면 단계적으로 1°또는 2°로 증가할 수 있다.
실시형태에 따르면, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도는 연속적으로 변한다.
무단계 또는 무시임 편차에 의해, 본 발명자들은 기계가공된 표면 품질이 개선된다는 것을 발견하였다.
진입 각도는 연속적으로, 즉 중단없이 또는 점진적으로, 변하거나 또는 변경된다.
제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성되는 각도는 연속적으로, 즉 중단없이 또는 점진적으로, 변하거나 또는 변경된다.
실시형태에 따르면, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성된 각도는 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전에 의해 변하고, 공구 회전 축선은 작업 편 회전 축선에 직각이거나 또는 실질적으로 직각이다.
공구 회전 축선이 작업 편 회전 축선에 직각인 그러한 선삭 방법에 의해, 상기 각도들의 편차는 동일한 양의 기계 스핀들의 편차에 의해 달성될 수 있고 상기 기계 스핀들에는 상기 선삭 공구가 연결된다.
표현 "실질적으로 직각인" 이란 공구 회전 축선이 작업 편 회전 축선에 직각으로부터 15°내라는 것을 의미한다.
바람직하게, 선삭 공구는 공구 회전 축선을 따라 세장형이다. 환언하면, 선삭 공구는 공구 회전 축선에 직각인 축선보다 공구 회전 축선을 따는 것이 더 세장형이다.
바람직하게, 제 1, 제 2 및 노즈 절삭 에지들에 연결된 절삭 부분의 상단 표면은 공구 회전 축선에 직각이거나 또는 실질적으로 직각인 평면에 배열된다. 상기 상단 표면은 선삭 공구의 커플링 부분으로부터 멀리 향한다.
그러한 방법에 의해, 진동들에 대한 위험성은 감소된다.
바람직하게, 제 1 패스 중에 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전은 단지 일방향이고, 즉 단지 시계방향 또는 단지 반시계방향이다.
선삭 방법이 제 2 패스, 예를 들면 비-선형의 제 2 패스를 포함한다면, 공구 회전 축선 주위로 선산 공구의 회전은 바람직하게 제 1 패스 중에 회전 방향과 관련하여 반대 방향이다.
금속 작업 편과 관련하여 작업 편 회전 축선 주위로 회전 방향은 양쪽 제 1 및 제 2 패스들 동안 동일하다.
바람직하게, 제 1 패스 중에 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전은 50 - 200°, 심지어 보다 바람직하게 70　- 160°이다.
실시형태에 따르면, 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 상기 작업 편 회전 축선과 관련하여 공구 회전 축선을 이동시키는 단계를 추가로 포함한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 선삭 방법은 공구 회전 축선 및/또는 금속 작업편이 이동하는 경우와 비교하여 보다 용이한 방식으로 수행될 수 있다.
환언하면, 금속 작업 편과 관련하여 선삭 공구의 이동은 작업 편 회전 축선과 관련하여 공구 회전 축선의 이동을 포함한다. 공구 회전 축선의 상기 이동은 바람직하게 평행한 이동이다. 상기 이동은 바람직하게 비-선형의 이동을 포함한다. 작업 편 회전 축선은 이동하지 않는다.
실시형태에 따르면, 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 작업 편 회전 축선을 향해 선삭 공구를 이동시키는 단계를 추가로 포함한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 제 1 기계가공된 표면은 내부의 코너 및/또는 그루브 및/또는 포켓 및/또는 오목부를 포함할 수 있는 외부 표면이다.
상기 내부 코너는 180°미만이고, 바람직하게 90°+/- 10°이다. 90°내부 코너는 원통형 또는 원뿔형 제 1 표면 및 플랫형 또는 원뿔형 제 2 표면을 포함하고, 여기서 제 2 표면은 방사상 외부 표면이고 제 1 표면 및 제 2 표면은 연결된다. 방사상 외부란 방사상 외부 작업 편 회전 축선과 관련하여 즉 작업 편 회전 축선으로부터 보다 큰 거리를 갖는 방사상 외부를 의미한다. 상기 제 1 및 제 2 표면은 바람직하게 오목한 표면에 의해 연결된다. 바람직하게, 상기 내부 코너는 원통형 제 1 표면 및 플랫형 제 2 표면을 포함하고, 여기서 상기 제 1 및 제 2 표면들은 오목한 표면에 의해 연결되고, 상기 제 2 표면은 방사상 외부 표면이다.
실시형태에 따르면, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도는 비-선형의 제 1 패스의 비-선형의 부분 중에 변한다.
환언하면, 양쪽 상기 각도들은 비-선형의 제 1 패스의 비-선형의 부분, 예를 들면 만곡된 세그먼트의 적어도 일부 중에 변한다.
실시형태에 따르면, 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 일정한 사전결정된 값으로 또는 사전결정된 범위 내로 최대 칩 두께를 설정하는 단계를 추가로 포함한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 공구 수명 및/또는 칩 제어는 추가의 개선된다.
그러한 방법의 결과는 예를 들면 기계가공된 구성요소에서 알 수 있고, 여기서 피드 마크들, 예를 들면 커프스 사이의 거리는 패스의 마지막에서 보다 작거나 또는 패스의 마지막을 향해 감소한다.
때때로 "hex" 로 불리우는 또한 비변형된 칩 두께로서 공지된 최대 칩 두께 hx 는 제 2 절삭 에지가 비활성화된다면 칩 생성 제 1 절삭 에지에 직각인 방향으로 측정될 때에 최대 칩 두께이다. 제 2 절삭 에지가 활성화되고 제 1 절삭 에지가 비활성화된다면, 최대 칩 두께는 칩 생성 제 2 절삭 에지에 직각으로 측정된다. 진입 각도 및 피드율이 일정하고 절삭 깊이가 노즈 절삭 에지를 초과하는 선삭에서, 칩 두께 hx 는 일정하고 f x sin Κ 로서 규정되고, f 는 선회 당 피드율이고 Κ 는 진입 각도이다. 예를 들면, 90°진입 각도에서, 칩 두께, 또는 최대 칩 두께는 피드율과 동등하다. 본 경우에 그럼에도 불구하고 진입 각도가 변하고, 피드율은 제 1 절삭 에지를 따라 변할 수 있다.
진입 각도 Κ 가 변할 때에, 최대 칩 두께 hx 는 제 1 절삭 에지에 직각인 라인을 따라 취해진 최대 칩 두께이다.
진입 각도 Κ 가 변할 때에, 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점이 선회 당 이동하는 거리는 선회 당 피드율로서 나타낼 수 있다. 본 경우에 상기 선회 당 피드율은, 진입 각도 Κ 가 변할 때에, 표면 생성 피드율로서 나낼 수 있고, 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점이 금속 작업 편의 선회당 이동하는 거리로서 규정될 수 있다.
실질적으로 일정한 최대 칩 두께란 최대 칩 두께 hx 가 적어도 90 % 의 제 1 및/또는 제 2 패스 중에 +/- 25 % 내에서 변한다는 것을 의미한다. 진입 각도 Κ 는 표면 생성 피드 방향과 활성인 메인 절삭 에지, 즉 제 1 절삭 에지, 또는 제 2 절삭 에지 사이의 각도로서 규정된다. 제 1 패스 중에, 제 1 절삭 에지는 활성인 메인 절삭 에지이다. 제 2 패스 중에, 제 2 절삭 에지는 메인 절삭 에지이다. 상기 진입 각도는 바람직하게 130°이하이고, 바람직하게 5°- 110°이다.
상기 사전결정된 값 또는 사전결정된 범위는 바람직하게 전자 데이터베이스 또는 전자 라이브러리로부터 자동적으로 선택될 수 있다. 바람직하게, 상기 사전결정된 값 또는 사전결정된 범위는, 바람직하게 금속 작업 편의 재료가 고려되고, 절삭 부분의 제조자로부터의 피드 권장과 동등하거나 또는 실질적으로 동등하다.
바람직하게, 최대 칩 두께 hx 는 0.01 - 3 mm, 보다 바람직하게 0.03 - 2 mm, 심지어 보다 바람직하게 0.04 - 1.2 mm 이다.
실시형태에 따르면, 비-선형의 제 1 패스는 외부 그루브의 바닥 표면의 기계가공을 포함한다,
그루브는 제 1 측 벽, 제 2 측 벽, 바닥 표면, 제 1 코너 표면 및 제 2 코너 표면에 의해 제한되고,
제 1 코너 표면은 바닥 표면 및 1 측 벽을 연결하고,
제 2 코너 표면은 바닥 표면 및 제 2 측 벽을 연결하고,
상기 방법은, 제 1 코너 표면을 항해 노즈 절삭 에지를 이동시키는 단계; 및
제 1 절삭 인서트로부터 이격된 선삭 공구의 일부가 상기 제 1 측 벽으로부터 사전결정된 거리에 도달할 때에, 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전 스피드를 증가시키는 단계를 포함한다.
비-선형의 제 1 패스는 따라서 바닥 표면, 및 바람직하게 외부 그루브의 제 1 코너 표면의 기계 가공을 포함한다. 바닥 표면은 바람직하게 작업 편 회전 축선과 동심인 원통형 표면이다.
환언하면, 제 1 기계가공된 표면은 그루브의 바닥 표면을 포함한다.
그루브, 또는 포켓은 외부 그루브이다. 그루브는 바람직하게 작업 편 회전 축선으로부터 먼 방향으로 개방된다. 대안적으로, 그루브는 작업 편 회전 축선에 평행하거나 또는 실질적으로 평행한 방향으로 개방된다.
그루브는 각각 바람직하게 작업 편 회전 축선에 직각이거나 또는 실질적으로 직각인 제 1 측 벽, 즉 제 1 측 벽 표면, 및 제 2 측 벽, 즉 제 2 측 벽 표면에 의해 제한된다. 제 1 측 벽은 제 2 측 벽을 향한다.
그루브는 추가로 제 1 코너 표면 및 제 2 코너 표면에 의해 제한되고, 여기서 상기 코너 표면들은 오목한 표면들이다.
방법은 제 1 코너 표면을 향해 표면 생성 노즈 절삭 에지를 이동시킴으로써 제 1 기계가공된 표면의 일부, 즉 바닥 표면의 적어도 일부를 생성하는 단계; 및 선삭 공구의 일부로서 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전 스피드를 증가시키는 단계를 포함하고, 제 1 절삭 인서트로부터 이격되고 그루브 내측에 존재하는 상기 부분은 제 1 측 벽으로부터 작업 편 회전 축선에 평행하게 측정될 때에 사전결정된 거리에 도달한다.
공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전 스피드의 증가는 대안적으로 진입 각도의 스피드의 증가로서 이해될 수 있다. 환언하면, 진입 각도의 증가율은 선삭 공구의 상기 부분이 제 1 측 벽으로부터 상기 사전결정된 거리에 도달할 때에 일정하지 않다.
환언하면, 선삭 공구의 상기 부분은 표면 생성 노즈 절삭 에지 전에 제 1 측 벽으로부터 상기 사전결정된 거리에 도달한다.
사전결정된 거리는 바람직하게 1 - 30 mm, 심지어 보다 바람직하게 2 - 15 mm 이다.
선삭 공구의 상기 부분은 바람직하게 공구 본체의 전방 단부, 또는 공구 본체의 상기 전방 단부에 연결된 제 2 절삭 인서트이다.
실시형태에 따르면, 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 사전결정된 값 미만으로 또는 사전결정된 범위 내로 칩 면적을 세팅하는 단계를 추가로 포함한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 공구 수명은 개선될 수 있다.
칩 면적의 일반적인 규정은 절삭부의 깊이 (또한 절삭 깊이로서 공지됨) x 선회 당 피드이다. 선회는 작업 편과 관련된다. 환언하면, 칩 면적은 선회 당 제거된 재료의 면적이다. 보다 구체적으로, 선회 당 피드는 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점이 선회 당 트레블하는 거리로서 규정된다.
실시형태에 따르면, 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 사전결정된 범위 또는 사전결정된 값으로 최대 칩 폭을 세팅하는 단계를 추가로 포함한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 공구 수명은 개선될 수 있다.
용어 최대 칩 폭의 세팅은 제 1 패스 중에 활성화된 제 1 절삭 에지를 따라 사전결정된 지점 또는 범위를 선택하는 것을 의미한다. 환언하면, 제 1 절삭 에지의 일부가 비활성화된다. 최대 칩 폭은 바람직하게 12 mm 이하, 심지어 보다 바람직하게 6 mm 이하, 심지어 보다 바람직하게 3 mm 이하이다. 최대 칩 폭은 바람직하게 0.2 mm 이상, 보다 바람직하게 0.5 mm 이상이다.
바람직하게, 최대 폭은 사전결정된 값으로부터 +/- 40 % 내에서, 심지어 보다 바람직하게 +/- 20 % 내에서 변한다.
대안적으로, 말하자면 방법은 사전결정된 값으로 또는 사전결정된 범위 내로 절삭 깊이를 세팅하는 단계를 포함한다.
실시형태에 따르면, 방법은 제 2 절삭 에지가 활성화되고 제 1 절삭 에지가 비활성화되도록 제 2 패스를 행하는 단계를 추가로 포함하고,
제 1 기계가공된 표면의 적어도 일부가 제 2 패스 중에 기계가공됨으로써, 볼록한 노즈 절삭 에지에 의해 제 2 기계가공된 표면을 생성한다.
그러한 선삭 방법에 의해, 기계가공 시간은 특히 예를 들면 포켓 또는 그루브가 기계가공되어야 할 때 및 큰 깊이의 재료가 제거되어야 할 필요성이 있을 경우에 감소될 수 있다.
바람직하게, 상기 작업 편 회전 축선 주위로 금속 작업 편의 회전 방향은 양쪽 제 1 패스 및 제 2 패스 중에 동일하다.
바람직하게, 제 2 패스의 방향은 제 1 패스에 반대이거나 또는 실질적으로 반대이다.
실시형태에 따르면, 절삭 부분은 절삭 인서트의 형태이고,
절삭 인서트는 상단 표면을 포함하고,
평면도에서 제 1 절삭 에지 및 제 2 절삭 에지 사이의 각도는 90°보다 작고,
평면도에서, 볼록한 노즈 절삭 에지는 0.15 - 1.3 mm 인 곡률 반경을 갖고,
선삭 공구는 공구 본체를 포함하고,
공구 본체는 커플링 부분, 중간 부분, 및 인서트 시트를 포함하고,
중간 부분은 그의 종방향 중심 축선을 따라 연장되고,
절삭 인서트는 인서트 시트에 장착되고,
공구 본체는 공구 본체의 전방 단부와 커플링 부분 사이로 연장되고,
공구 본체의 전방 단부는 인서트 시트를 포함하고,
절삭 인서트의 상단 표면은 커플링 부분으로부터 멀리 향하고,
커플링 부분의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선을 규정하고,
진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 상기 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성된 각도가 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전의 결과로서 상기 제 1 패스 중에 변한다.
그러한 방법에 의해, 진동들에 대한 위험성은 추가로 감소되는 데, 왜냐하면 절삭력들은 보다 큰 정도로 커플링력들을 향해 지향되기 때문이다.
제 1 절삭 에지와 제 2 절삭 에지 사이의 각도는 바람직하게 10-80°, 심지어 보다 바람직하게 10-65°이다. 그러한 선삭 공구에 의해, 보다 복잡한 형상들은 상기 각도가 보다 80°초과인 경우와 비교하여 기계가공될 수 있다.
평면도에서, 절삭 인서트는 바람직하게 완전히 커플링 부분의 외부 주변 표면 내측에 존재한다.
실시형태에 따르면, 평면도에서, 중간 부분은 이등분선에 직각이고 중간 부분의 종방향 중심 축선과 교차하는 라인 보다 제 1 절삭 에지와 제 2 절삭 에지 사이에 형성된 이등분선을 따라 적어도 50 % 더 가늘고 길다.
상이하게 말하자면, 공구 본체의 전방 단부는 이등분선에 직각이고 중간 부분의 종방향 중심 축선과 교차하는 라인 보다 제 1 절삭 에지와 제 2 절삭 에지 사이에 형성된 이등분선을 따라 적어도 50 % 더 가늘고 길다.
실시형태에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 수치 제어 선반에 의해 실행될 때에 컴퓨터 수치 제어 선반이 상기 설명된 방법들을 수행하게 하는 명령들을 갖는다.
상기 컴퓨터 프로그램, 또는 컴퓨터 프로그램 제품은, 따라서 선삭 공구의 공구 경로, 절삭 데이터 및 금속 작업 편의 회전을 제어한다.
그러한 컴퓨터 프로그램에 의해, 상기 선삭 방법은 수많은 CNC-선반들 또는 CNC-기계들에서 용이하게 실시될 수 있다.
상기 컴퓨터 프로그램은 상기 규정된 방법들에 따른 선삭 작업에 의해 스톡 (stock) 을 제거하기 위해, 금속 작업 편의 회전을 위한 명령들 및 선삭 공구의 이동 및 회전을 제어하기 위한 명령들을 갖는다.
상기 명령들은 절삭 스피드, 피드율, 공구 경로 및 절삭 깊이와 같은 절삭 테이터를 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독가능한 매체는 상기 컴퓨터 프로그램을 그에 저장될 수 있다.
데이터 스트림은 상기 컴퓨터 프로그램을 대표할 수 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 임의의 상기 설명된 선삭 공구들에 의해 그 작업 편 회전 축선 주위로 회전 가능한 금속 작업편으로부터 특징부를 제조하도록 컴퓨터 수치 제어된 기계를 제어하기 위한 명령들을 생성하기 위한 자동화된 컴퓨터-실시된 방법이 제공되고,
방법은 상기 설명된 제 1 패스들에 따라 제 1 패스를 구성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 양태에 따르면, 선삭 공구에 의해 그 작업 편 회전 축선 주위로 회전 가능한 금속 작업편으로부터 특징부를 제조하도록 컴퓨터 수치 제어된 기계를 제어하기 위한 명령들을 생성하기 위한 자동화된 컴퓨터-실시된 방법이 제공되고,
선삭 공구는 절삭 부분을 포함하고, 절삭 부분은 제 1 노즈 부분을 포함하고, 제 1 노즈 부분은 제 1 절삭 에지, 제 2 절삭 에지, 및 제 1 절삭 에지 및 제 2 절삭 에지를 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지를 포함하고, 제 1 절삭 에지 및 상기 제 2 절삭 에지는 평면도에서 직선형 또는 실질적으로 직선형이고,
방법은, 제 1 절삭 에지가 활성화되고 제 2 절삭 에지가 비활성화되어, 제 1 기계가공된 표면이 볼록한 노즈 절삭 에지에 의해 생성되고, 적어도 일부의 제 1 패스 중에, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성된 각도가 동시에 변하도록 제 1 패스를 구성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 컴퓨터 수치 제어된 기계를 제어하기 위한 명령들을 생성하기 위한 자동화된 컴퓨터 실시된 방법을 사용하여 공구 경로 설계자는 표준 CAD 포맷에서 특징부의 CAD 드로잉에 액세스한다. 공구 경로 설계자는 메뉴로부터 특징부의 제조 시에 사용될 선삭 공구를 선택한다. 공구 경로 설계자는 예를 들면 다른 수단에 의해 또는 전자 공구 라이브러리로부터 선삭 공구의 특징을 수집함으로써 선삭 공구의 특성들을 규정한다. 상기 공구 특징들은 선삭 공구 및 절삭 데이터 권장들의 지오메트리 또는 외부 경계부 라인들을 포함한다. 간단화를 위해, 예시된 특징부는 단일한 기계가공 기능에 의해 제조될 수 있는 특징부, 예를 들면 외부 그루브로 선택된다. 본 발명의 적용성은 단일한 기계가공 기능에 의해 제조될 수 있는 특징부들에 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다.
공구 경로 설계자는 이때 특징부의 제조시에 사용될 금속 작업 편의 지오메트리를 규정한다. 이는 공구 경로 설계자에 의해 수동으로 또는 본 발명의 자동화된 컴퓨터 실시된 장치에 의해 자동으로 행해질 수 있다. 공구 경로 설계자는 이때 금속 작업 편의 특정한 금속 재료를 구체화한다. 기계가공 단계들 또는 패스들의 세트는 귀납적으로 연산될 수 있고, 이로써 바람직하게 초기에 제 1 패스는 작업편의 초기 영역에 대해 연산되고, 그 이후에 차후의 제 2 패스는 작업편의 나머지 영역에 대해 유사하게 연산된다. 상기 제 1 패스 및 상기 제 2 패스는 바람직하게 비-선형이다. 부가적인 차후의 순차적인 기계가공 단계들 또는 패스들은 원하는 특징부를 기계가공하기 위한 공구 경로가 연산될 때까지 유사하게 연산될 수 있다.
자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 바람직하게 컴퓨터 지원형 제조 시에 사용될 수 있다. 방법은 바람직하게 선삭 공구의 형상 및 특징부의 형상과 같은 제약들을 고려한다. 방법은 바람직하게 금속 작업 편과 선삭 공구 사이의 충돌 위험성을 최소화하는 제약을 포함한다. 자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 바람직하게 임의의 상기 설명된 선삭 방법 실시형태들 또는 그 일부들에 대해 사용될 수 있다.
자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 바람직하게 적어도 일부의 상기 제 1 패스 중에, 바람직하게 동시에 상기 진입 각도를 증가시키고 표면 생성 피드율을 감소시키는 단계를 추가로 포함한다.
실시형태에 따르면, 자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 적어도 일부의 제 1 패스 중에 일정한 사전결정된 값으로 또는 사전결정된 범위 내로 최대 칩 두께를 설정하는 단계를 추가로 포함한다.
바람직하게, 최대 칩 두께의 상기 값 또는 범위는 전자 공구 라이브러리 또는 전자 기계가공 데이터베이스로부터 선택되고, 이는 바람직하게 적어도 하나의 특정한 타입의 금속에 대해 그러한 절삭 부분을 위한 권장된 절삭 데이터 및 절삭 부분의 재료 및 형상 (바람직하게 절삭 인서트의 형태) 을 포함한다. 최대 칩 두께는 환언하면 적어도 금속 작업 편 재료 및/또는 절삭 부분의 재료 및/또는 형상의 결과로서 선택된다.
공구 경로 설계자는 바람직하게 제 1 패스의 제 1 지점과 관련된 제 1 진입 각도 및 제 1 패스의 제 2 지점과 관련된 제 2 진입 각도를 설정하고, 이로써 자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 바람직하게: 제 1 및 제 2 지점들을 위해 식 f = 최대 칩 두께 / sin Κ 에 따라 피드율의 표면 생성 피드율을 연산하는 단계; 및 상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점 사이에 기계가공된 표면을 따라 각각의 지점에 대한 진입 각도 및 피드율 (또는 표면 생성 피드율) 을 선형으로 보간하는 단계를 추가로 포함한다.
실시형태에 따르면, 특징부는 바닥 표면, 제 1 및 제 2 측 벽들, 및 제 1 및 제 2 코너 표면들에 의해 제한된 외부 그루브의 형태이고,
제 1 코너 표면은 바닥 표면 및 제 1 측 벽을 연결하고,
제 2 코너 표면은 바닥 표면 및 제 2 측 벽을 연결하고,
제 1 패스는 바닥 표면 및 제 2 코너 표면의 기계가공을 포함하고,
상기 방법은 코너 진입 각도, 코너 출구 진입 각도, 및 종방향 출구 진입 각도를 설정하는 단계, 및
코너 진입 각도와 코너 출구 진입 각도 사이에서, 그리고 코너 진입 각도와 종방향 출구 진입 각도 사이에서 진입 각도를 무단계식으로 또는 증가식으로 변화시키는 단계를 추가로 포함한다.
바닥 표면은 금속 작업 편의 최전 축선과 동심인 바람직하게 원통형 표면이다. 제 1 및 제 2 측 벽들은 바람직하게 플랫형 또는 실질적으로 플랫형이고 금속 작업 편의 회전 축선에 직각이다. 제 1 및 제 2 코너 표면들은 바람직하게 만곡되고, 바람직하게 일정한 곡률 반경을 갖는다.
제 1 패스는 비-선형이고 바닥 표면 및 제 2 코너 표면, 바람직하게 또한 제 1 코너 표면의 기계가공을 포함한다.
비-선형의 제 1 패스는 회전 축선을 향해 및 바닥 표면을 향해 만곡된 방향으로 제 2 코너 표면의 기계가공 후에 제 2 코너 표면으로부터 먼 방향으로 바닥 표면의 기계가공을 포함한다.
코너 진입 각도는 제 2 코너 표면의 기계가공의 시작 또는 개시 시에 진입 각도이다. 코너 진출부 진입 각도는 제 2 코너 표면의 마지막 또는 진출 시에 진입 각도이다. 코너 진출부 진입 각도는 종방향 진입 각도와 동등하다. 종방향 진출부 진입 각도는 바닥 표면의 기계가공의 시작 또는 개시 시에 진입 각도이다.
바람직하게, 코너 진입 각도는 코너 진출부 진입 각도보다 크다.
바람직하게, 종방향 진출부 진입 각도는 코너 진출부 진입 각도보다 크다.
바람직하게, 코너 진입 각도는 60-120°, 심지어 보다 바람직하게 80-110°로 설정된다.
바람직하게, 코너 진출부 진입 각도는 20-80°, 심지어 보다 바람직하게 25-45°로 설정된다.
바람직하게, 종방향 진출부 진입 각도는 60-120°, 심지어 보다 바람직하게 80-110°로 설정된다.
바람직하게, 비-선형의 제 1 패스는 바닥 표면의 기계가공 직후에 행해지는 제 1 코너 표면의 기계가공을 포함한다.
제 1 코너 표면의 기계가공 시작 또는 개시 시에 진입 각도는 종방향 진출부 진입 각도와 동등하다.
제 1 코너 표면의 마지막 또는 진출 시에 진입 각도는 Κ6 로 나타내고 바람직하게 10-80°, 심지어 보다 바람직하게 25-45°로 설정된다.
비-선형의 제 1 패스는 노즈 절삭 에지가 제 2 코너 표면 전에 절삭부 내로 들어가도록 되어 있다. 그러한 경우에, 진입부 진입 각도는 Κ1 으로 나타낸다.
모든 진입 각도들은 제 1 절삭 에지와 표면 생성 피드 방향 사이의 각도로서 규정된다.
제 1 절삭 에지는 적어도 바닥 표면의 기계가공 중에 활성화된다. 제 1 절삭 에지가 비-선형의 제 1 패스의 일부 중에 비활성화될 지라도, 진입 각도는 여전히 상기 규정을 따라 규정될 수 있다.
진입 각도 Κ 는 바람직하게 적어도 일부의 비-선형의 제 1 패스 중에 연속적으로, 즉 무단계로 변한다. 대안적으로, 진입 각도 Κ 는 바람직하게 2°미만의 단계들로 증분으로 변한다. CNC-선반은 진입 각도의 편차에 대한 제한을 설정한다.
바람직하게, 자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 비-선형의 제 2 패스를 포함하고, 여기서 제 1 코너 표면은 바닥 표면 전에 기계가공되고, 바닥 표면은 제 2 코너 표면 전에 기계가공된다.
환언하면, 비-선형의 제 2 패스는 일반적으로 비-선형의 제 1 패스에 반대 방향이다.
비-선형의 제 2 패스 중에, 진입 각도들은 바람직하게 비-선형의 제 1 패스에 관해 상응하는 방식으로 선택된다.
바람직하게, 자동화된 컴퓨터-실시된 방법은 비-선형의 패스들이 교대하는 순서를 포함한다.
양태에 따르면, 선삭 공구는 공구 본체 및 절삭 부분을 포함하고, 절삭 부분은 제 1 절삭 인서트 및 제 2 절삭 인서트를 포함하고,
공구 본체는 커플링 부분, 중간 부분, 제 1 절삭 인서트를 위한 제 1 인서트 시트 및 제 2 절삭 인서트를 위한 제 2 인서트 시트를 포함하고,
공구 본체는 공구 본체의 전방 단부와 커플링 부분 사이로 연장되고,
공구 본체의 전방 단부는 제 1 인서트 시트 및 제 2 인서트 시트를 포함하고,
제 1 절삭 인서트는 상단 표면에 반대쪽의 바닥 표면을 포함하고, 측 표면은 상단 표면 및 바닥 표면을 연결하고,
중앙-평면은 상단 표면과 바닥 표면 사이에서 중앙으로 연장되고,
제 1 절삭 인서트의 상단 표면은 커플링 부분으로부터 멀리 향하고,
제 2 절삭 인서트는 상단 표면에 반대쪽의 바닥 표면을 포함하고, 측 표면은 상단 표면 및 바닥 표면을 연결하고,
중앙-평면은 상단 표면과 바닥 표면 사이에서 중앙으로 연장되고,
제 2 절삭 인서트의 상단 표면은 커플링 부분으로부터 멀리 향하고,
커플링 부분의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선을 규정하고,
중간 부분은 그의 종방향 중심 축선을 따라 연장되고,
평면도에서, 제 1 절삭 인서트와 제 2 절삭 인서트 사이에서 가장 큰 거리는 공구 본체의 전방 단부의 폭보다 더 크고, 여기에서 공구 본체의 전방 단부의 상기 폭은 상기 제 1 절삭 인서트와 제 2 절삭 인서트 사이에서 가장 큰 거리에 직각으로 측정되고,
종방향 중심 축선을 따라 측정될 때에 중간 부분의 길이는 제 1 과 제 2 절삭 인서트들 사이의 가장 큰 거리보다 더 크다.
그러한 선삭 공구에 의해, 기계 사용은 추가로 개선될 수 있다. 그러한 선삭 공구에 의해, 복잡한 형상들은 보다 효율적으로 기계가공될 수 있다.
선삭 공구는 상기 규정된 선삭 방법에서 사용하는 데 적합하다. 제 1 및 제 2 절삭 인서트들은 바람직하게 예를 들면 초경합금과 같은 금속 절삭을 위해 적합한 내마모성 재료로부터 제조된다.
커플링 부분 및 중간 부분은 바람직하게 강편으로부터 바람직하게 영구적으로 연결되고, 공구 본체를 결합식으로 형성한다.
공구 본체는 CNC-선반의 기계 인터페이스에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되도록 배열된 커플링 부분과 커플링 부분으로부터 멀리 향하는 전방 단부 사이로 연장된다.
공구 본체의 전방 단부는 제 1 절삭 인서트에 대해 제 1 인서트 시트 및 제 2 절삭 인서트에 대해 제 2 인서트 시트를 포함한다.
제 1 절삭 인서트는 안착 표면으로서 기능하도록 배열된 바닥 표면 및 레이크 면을 포함하도록 배열된 반대쪽의 상단 표면을 포함한다. 제 1 절삭 인서트의 상단 표면은 커플링 부분으로부터 멀리 향한다.
상기 상단 표면은 바람직하게 하나 이상의 돌출부들 및/또는 함몰부들의 형태의 바람직하게 칩 브레이킹 수단을 포함한다. 바닥 표면은 바람직하게 제 1 인서트 시트에서 안티-회전 수단과의 협동을 위해 하나 이상의 돌출부들 및/또는 함몰부들의 형태의 안티-회전 수단을 포함한다. 대안적으로, 바닥 표면은 안티-회전 수단을 갖지 않을 수 있다. 예를 들면, 바닥 표면은 플랫형 또는 실질적으로 플랫형일 수 있다. 그러한 경우에, 상단 및 바닥 표면들을 연결하는 측 표면은 안착 표면 또는 접촉 표면으로서 기능하고, 즉 측 표면은 제 1 인서트 시트의 표면과 접촉한다.
하나 이상의 절삭 에지들은 상단 표면과 측 표면 사이의 교차부에 형성된다. 평면도에서, 상단 표면은 임의의 형상을 가질 수 있다.
제 1 및 제 2 절삭 인서트는 각각의 노즈 절삭 에지에 의해 연결되는 각각의 제 1 및 제 2 절삭 에지들을 포함할 수 있다. 평면도에서, 공구 본체의 전방 단부는 제 1 및 제 2 절삭 인서트들의 각각의 제 1 및 제 2 절삭 에지들과 일치하는 라인들 내측에 존재한다. 그러한 선삭 공구에 의해, 보다 복잡한 형상들이 기계가공될 수 있다.
제 1 절삭 인서트는, 평면도에서 볼록하게 만곡되고, 예를 들면 바람직하게 0.15 - 30 mm, 심지어 보다 바람직하게 0.3 - 25 mm 의 곡률 반경을 갖는 원호 또는 원의 형태인, 표면 생성 절삭 에지로 되도록 배열된 절삭 에지를 포함한다.
중앙-평면은 상단과 바닥 표면들 사이에서 중앙으로 연장되고 바람직하게 중간 부분의 종방향 중심 축선에 직각이거나 또는 실질적으로 직각으로 배열된다.
바람직하게, 클램핑 스크류를 위한 구멍, 즉 관통 구멍은 바람직하게 상단 및 바닥 표면들에서 개방된다.
제 2 절삭 인서트는 제 1 절삭 인서트로서 상응하는 방식으로 배열되고, 즉 성형될 수 있다. 대안적으로, 제 2 절삭 인서트는 제 1 절삭 인서트와 상이한 형상을 가질 수 있다. 제 2 절삭 인서트의 상단 표면은 커플링 부분으로부터 멀리 향한다.
평면도에서, 제 1 절삭 및 제 2 절삭 인서트들은 바람직하게 완전히 커플링 부분의 외부 주변 표면 내측에 존재한다.
제 2 절삭 인서트는 제 2 인서트 시트에 위치설정된다.
제 1 및 제 2 절삭 인서트들은 바람직하게 클램핑 스크류의 형태의 클램핑 수단에 의해 각각의 인서트 시트들에 분리가능하게 클램핑되거나 또는 장착된다.
제 1 및 제 2 인서트 시트들은 이격되고 바람직하게 중간 부분의 종방향 중심 축선에 대해 반대 측들에 위치된다. 제 1 및 제 2 절삭 인서트들은 선삭 공구의 자유 단부들을 각각 형성한다. 환언하면, 각각의 제 1 및 제 2 절삭 인서트는 선삭 공구의 자유 단부들을 형성하는 표면 생성 볼록한 절삭 에지들을 형성한다.
제 2 절삭 인서트의 상단과 바닥 표면들 사이에서 중앙으로 연장되는 제 2 절삭 인서트의 중앙-평면은 바람직하게 제 1 절삭 인서트의 상응하는 중앙-평면과 동일한 평면이다.
커플링 부분의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선을 규정하고, 바람직하게 중간 부분의 종방향 중심 축선과 동일-선상이고, 대안적으로 평행하다.
평면도에서, 제 1 과 제 2 절삭 인서트들, 보다 구체적으로 표면 생성 부분들 또는 절삭 에지들로서 기능하도록 배열되는 제 1 및 제 2 절삭 인서트들의 부분들 사이에 가장 큰 거리는 공구 본체의 전방 단부의 폭보다 크고, 공구 본체의 전방 단부의 상기 폭은 제 1 과 제 2 절삭 인서트들 사이에 상기 가장 큰 거리에 직각으로 측정된다.
환언하면, 전방 단부, 및 중간 부분은 정면도로 봤을 때에 세장형이다.
중간 부분은 그의 종방향 중심 축선을 따라 길이 또는 거리를 갖는다. 중간 부분의 횡단면들은 상기 거리의 최대 적어도 50 %, 심지어 보다 바람직하게 최대 적어도 70 % 까지 공구 본체의 전방 단부로부터 바람직하게 균일한 또는 실질적으로 균일하다.
중간 부분의 상기 길이 또는 거리는 제 1 과 제 2 절삭 인서트들 사이의 가장 큰 거리보다 크고, 심지어 보다 바람직하게 50 - 300 % 더 크다.
본 발명은 지금부터 첨부된 도면들을 참조하여 그리고 본 발명의 상이한 실시형태들의 설명에 의해 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1 은 제 1 선삭 공구의 일부인 공구 본체의 사시도이다.
도 2 는 제 1 선삭 공구의 사시도이다.
도 3 은 도 1 의 공구 본체의 인서트 시트의 사시도이다.
도 4 는 도 2 의 선삭 공구의 측면도이다.
도 5 는 도 2 의 선삭 공구의 추가의 측면도이다.
도 6 은 제 2 선삭 공구의 측면도이다.
도 7 는 도 6 의 선삭 공구의 사시도이다.
도 8 은 도 6 의 선삭 공구의 평면도이다.
도 9 는 제 3 선삭 공구의 사시도이다.
도 10 는 도 9 의 선삭 공구의 측면도이다.
도 11 은 도 9 의 공구 본체의 사시도이다.
도 12 는 도 11 의 공구 본체의 인서트 시트의 사시도이다.
도 13 은 도 9 의 절삭 인서트의 사시도이다.
도 14 는 도 13 의 절삭 인서트의 측면도이다.
도 15 는 도 13 의 절삭 인서트의 평면도이다.
도 16 은 도 13 의 절삭 인서트의 추가의 사시도이다.
도 17 은 제 4 선삭 공구의 측면도이다.
도 18 은 도 17 의 선삭 공구의 추가의 측면도이다.
도 19 는 도 17 의 선삭 공구의 사시도이다.
도 20 은 도 17 의 선삭 공구의 평면도이다.
도 21 은 도 9 의 선삭 공구를 사용하는 제 1 선삭 방법의 측면도이다.
도 22 는 도 9 의 선삭 공구를 사용하는 수정된 제 1 선삭 방법의 측면도이다.
도 23 은 도 21 의 제 2 측면도이다.
도 24 는 도 21 에 도시된 금속 작업 편 및 선삭 공구의 사시도이다.
도 25 는 도 17 의 선삭 공구를 사용하는 제 2 선삭 방법의 측면도이다.
도 26 은 도 17 의 선삭 공구를 사용하는 제 2 선삭 방법의 추가의 측면도이다.
도 27 은 도 6 의 선삭 공구를 사용하는 제 3 선삭 방법의 측면도이다.
도 28-도 37 은 제 4 선삭 방법의 예시들이다.
도 38 은 조합된 도 29 및 도 30 를 도시한다.
도 39 는 도 38 의 일부의 확대도이다.
도 40-도 49 는 제 5 선삭 방법의 예시들이다.
도 50 은 제 7 선삭 방법이다.
도 51 은 제 8 선삭 방법이다.
도 52 는 제 5 선삭 공구를 사용하는 제 8 선삭 방법이다.
도 53-도 58 은 제 5 선삭 공구를 사용하는 제 9 선삭 방법의 예시이다.
도 59 는 제 5 선삭 공구의 사시도이다.
도 60 은 도 59 에 도시된 선삭 공구의 측면도이다.
도 61 은 도 59 에 도시된 선삭 공구의 추가의 측면도이다.
도 62 는 도 59 에 도시된 선삭 공구의 평면도이다.
모든 선삭 공구 및 절삭 인서트 도면들은 축척으로 도시된다.
본 발명은 지금부터 보다 상세하게 설명되고, 본 발명에 따른 방법을 수행하는 데 사용될 수 있는 선삭 공구들의 예가 설명된다. 5개의 선삭 공구들이 보다 상세하게 설명된다. 그러한 선삭 공구들은 상기 설명된 선삭 방법을 수행하기 위해 특히 적합하다는 것이 발견되었다. 9개의 선삭 방법들이 일부 일반적인 용어로, 일부 보다 상세하게 설명될 것이다. 모든 설명된 선삭 공구들이 임의의 설명된 선삭 방법들에 대해 사용될 수 있다.
공구 본체 (3) 및 제 1 절삭 인서트 (2) 를 포함하는 제 1 선삭 공구 (1) 를 도시하는 도 1-도 5 가 참조된다. 공구 본체 (3) 는 절삭 인서트 (2) 를 갖지 않는 도 1 에 도시된다. 선삭 공구는 도 3 에 도시된 인서트 시트 (6) 를 포함한다. 선삭 공구 (1) 는 커플링 부분 (4), 중간 부분 (5) 및 절삭 부분 (2) 을 포함하는 선삭 공구이다. 커플링 부분 (4) 및 중간 부분 (5) 은 영구적으로 연결되고 강으로부터 제조된 공구 본체 (3) 를 결합식으로 형성한다. 제 1 절삭 인서트 (2) 는 초경합금으로부터 제조된다. 제 1 선삭 공구 (1) 는 단지 하나의 절삭 인서트를 포함한다. 커플링 부분 (4) 은 회전가능한 기계 인터페이스 (도시 생략), 예를 들면 기계 스핀들에 연결되는 데 적합하다. 커플링 부분 (4) 은 ISO 26623-1:2014 에 따른 실질적으로 원뿔형 또는 테이퍼링된 부분 (39) 및 링 형상의 부분 (40) 을 포함한다. 대안적으로, 다른 날카로운 형상 커플링 부분들이 사용될 수 있다.
공구 본체 (3) 의 전방 단부 (20) 또는 전향의 단부는 제 1 절삭 인서트 (2) 에 대한 제 1 인서트 시트 (6) 로써 규정된다. 제 1 절삭 인서트 (2) 는 클램핑 수단 (14) 에 의해 제 1 인서트 시트 (6) 에 의해 분리가능하게 클램핑되고, 상기 클램핑 수단은 클램핑 스크류 (14) 의 형태이다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 상단 표면 (7) 에 반대쪽의 바닥 표면 (8) 을 포함한다. 측 표면 (9) 은 상단 및 바닥 표면들 (7, 8) 을 연결한다.
도 4 에 도시된 바와 같이 중앙-평면 (M1) 은 상단 표면 (7) 과 바닥 표면 (8) 사이에서 중앙으로 연장된다.
중간 부분 (5) 은 커플링 부분 (4) 과 절삭 부분 (2) 사이로 연장된다.
커플링 부분 (4) 의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선 (R1) 을 규정한다.
중간 부분 (5) 은 그의 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 연장된다.
제 1 선삭 공구 (1) 에 대해, 종방향 중심 축선 (A1) 은 도 2, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 공구 회전 축선 (R1) 과 동일-선상이거나 또는 동-축방향이다.
중앙-평면 (M1) 은 중간 부분 (5) 의 종방향 중심 축선 (A1) 에 직각이고, 회전 축선 (R1) 에 직각이다.
제 1 절삭 인서트 (2) 의 상단 표면 (7) 은 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향한다. 상단 표면 (7) 은 비-평면이고, 돌출부들의 형태의 칩 브레이킹 수단 또는 칩 브레이커들을 포함한다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 선삭 공구 (1) 의 자유 단부들을 각각 형성하는 제 1 및 제 2 노즈 부분 (10, 10') 을 포함한다,
제 1 노즈 부분 (10) 은 평면도에서 양쪽 직선으로 제 1 절삭 에지 (11), 제 2 절삭 에지 (12), 및 제 1 절삭 에지 (11) 및 제 2 절삭 에지 (12) 를 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 를 포함한다. 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 는 평면도에서 볼록하다. 노즈 절삭 에지 (13) 는 평면도에서 볼록하게 만곡되고 0.15 - 1.3 mm 의 곡률 반경을 갖는다. 제 1 실시형태에 따른 선삭 공구의 평면도는 도시 생략되지만, 제 1 실시형태에 따른 제 1 절삭 인서트 (2) 의 평면도가 동일한 절삭 인서트를 도시하는 도 8 에 도시된다.
제 1 실시형태에 따르면, 곡률 반경은 0.4 mm 이다.
제 1 및 제 2 절삭 에지들 (11, 12) 은 35°인 노즈 각도를 형성한다.
평면도에서, 제 1 노즈 부분 (10) 및 상기 제 2 노즈 부분 (10') 은 중간 부분 (5) 의 종방향 중심 축선 (A1) 주위에서 측정될 때에 서로에 대해 180°의 각도를 형성한다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 평면 및 바닥도들에서 180°대칭적이다. 제 1 절삭 인서트는 평면도에서 평행사변형-형상이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 제 1 인서트 시트 (6) 는 리지들 (23-26) 을 포함하는 제 1 인서트 시트 회전 로킹 수단을 포함하고, 여기서 두개의 리지들 (23, 26) 이 동일-선상이고, 두개의 리지들 (24, 25) 이 평행하다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 제 1 인서트 시트 회전 로킹 수단 (23-26) 과 협동하는 바닥 표면 (8) 에 형성된 그루브들 (도시 생략) 의 형태의 제 1 절삭 인서트 회전 로킹 수단을 포함한다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 클램핑 스크류 (14) 를 위한 구멍 (27) 을 포함한다. 상기 구멍 (13) 은 상단 및 바닥 표면들 (8, 9) 과 교차하고, 그 중심 축선은 회전 축선 (R1) 및 종방향 중심 축선 (A1) 과 동일-선상인 제 1 절삭 인서트 중심 축선을 규정한다.
선삭 공구 (1) 는 커플링 부분 (4) 과 노즐 (28) 사이로 연장되고 공구 본체 (3) 에 형성된 냉각재 채널을 포함한다. 상기 노즐 (28) 은 중간 부분 (5) 에 형성되고, 냉각재 채널 및 노즐 (28) 은 제 1 및 제 2 노즈 부분들 (10, 10') 을 향해 냉각재 유체를 지향시키도록 배열된다.
지금부터 제 1 절삭 인서트 (2) 를 포함하는 제 3 선삭 공구 (1) 를 도시하는 도 9-도 16 이 도시된다. 제 1 선삭 공구와 비교되는 주요한 차이들은 절삭 인서트 (2) 및 인서트 시트 (6) 의 설계들과 관련된다.
도 15 에 도시된 평면도에서, 제 1 절삭 에지 (11) 와 동일-선상인 제 1 연장 라인 (21) 및 제 2 절삭 에지 (12) 와 동일-선상인 제 2 연장 라인 (22) 은 제 1 절삭 인서트 중심 축선 (A2) 에 대해 반대 측들로 연장되고, 상기 축선은 절삭 인서트 (2) 가 인서트 시트 (6) 에 장착될 때에 회전 축선 (R1) 및 종방향 중심 축선 (A1) 과 동일-선상이다. 이전의 문장은 또한 제 1 실시형태에 따른 선삭 공구 (1) 에 대해 적용된다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 세개의 노즈 부분들 (10, 10', 10'') 을 포함한다. 제 1 절삭 인서트 (2) 는 평면 및 바닥도들에서 120°대칭적이다.
도 15 에 도시된 평면도에서 제 1 및 제 2 절삭 에지들 (11, 12) 은 35°인 노즈 각도 (α) 를 형성한다.
도 12 에 도시된 바와 같이, 제 1 인서트 시트 (6) 는 리지들 (23-25) 을 포함하는 제 1 인서트 시트 회전 로킹 수단을 포함하고, 여기서 상기 리지들 (23-25) 은 제 1 인서트 시트 (6) 에 형성된 클램핑 스크류 (14) 에 대해 구멍 (32) 과 관련하여 방사상으로 연장된다.
제 1 절삭 인서트 (2) 는 제 1 인서트 시트 회전 로킹 수단 (23-26) 과 협동하는 바닥 표면 (8) 에 형성된 그루브들 (16-18) 을 포함하는 제 1 절삭 인서트 회전 로킹 수단을 포함한다.
지금부터 제 4 선삭 공구 (1) 를 도시하는 도 17-도 20 이 참조된다. 제 4 선삭 공구 (1) 는 주로 선삭 공구 (1) 가 각각 제 2 및 제 3 인서트 시트에 클램핑되거나 또는 장착되는 제 2 및 제 3 절삭 인서트 (29, 30) 를 포함한다는 점에서 제 1 선삭 공구와 상이하다. 상기 제 2 및 제 3 인서트 시트들은 종방향으로 제 1 절삭 인서트 (2) 와 커플링 부분 (4) 사이로 그리고 그들로부터 이격된 공구 본체 (3) 의 중간 부분 (5) 에 형성된다.
제 2 절삭 인서트 (29) 및 제 3 절삭 인서트 (30) 는 제 1 절삭 인서트 (2) 와 비교하여 평면도에서 형상이 각각 상이하다. 제 3 절삭 인서트 (30) 는 나사산형 인서트이다.
제 2 및 제 3 절삭 인서트 (29, 30) 는 노즈 부분들을 각각 포함하고, 상기 노즈 부분들의 각각은 절삭 에지들의 세트를 포함한다.
제 1 절삭 인서트 (2) 와 비교하여, 제 2 및 제 3 절삭 인서트들 (29, 30) 은 중간 부분 (5) 의 종방향 중심 축선 (A1) 으로부터 보다 먼 거리에 위치된다.
도 20 에 도시된 바와 같이 평면도에서, 제 2 및 제 3 절삭 인서트들 (29, 30) 은 제 1 및 제 2 노즈 부분들과 관련하여 동등하게 큰 각도들 또는 실질적으로 동등하게 큰 각도들을 형성한다. 도 20 에서, 제 1 절삭 인서트는 각각 6 시 및 12 시에 위치되는 두개의 노즈 부분들 (10, 10') 을 포함한다. 제 2 절삭 인서트 (29) 는 9 시에 위치되고, 제 3 절삭 인서트 (30) 는 9 시에 위치되고, 여기서 시간 기준들은 아날로그 12-시간 와치를 참조하고 종방향 중심 축선 (A1) 과 관련하여 상대적인 포지션에 관한 것이다. 그러한 선삭 공구에 의해, 클리어런스는 추가로 개선된다.
도 17 에 도시된 바와 같이, 제 2 및 제 3 절삭 인서트들 (29, 30) 은 클램핑 부분 (4) 으로부터 종방향으로 동등한 거리들 또는 실질적으로 동등한 거리들에 위치설정된다.
지금부터 제 2 선삭 공구 (1) 를 도시하는 도 6-도 8 이 참조된다. 제 2 선삭 공구 (1) 는 주로 제 2 선삭 공구 (1) 에 대해, 종방향 중심 축선 (A1) 이 공구 회전 축선 (R1) 에 평행하고 그로부터 이격되고, 제 1 노즈 부분 (10) 의 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 가 공구 회전 축선 (R1) 과 교차하거나 또는 실질적으로 교차한다는 점에서 제 1 선삭 공구와 상이하다. 환언하면, 중간 부분 (5) 은 공구 회전 축선 (R1) 과 관련하여 오프셋된다. 제 1 노즈 부분 (10) 의 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 의 중앙-지점은 공구 회전 축선 (R1) 으로부터 0.5 mm 이하로 위치설정된다.
다른 양태들에서, 제 2 선삭 공구 (1) 는 제 1 선삭 공구와 동일하거나 또는 유사하다. 예를 들면, 도 8 에 도시된 평면도에서 제 1 절삭 에지 (11) 와 동일-선상인 제 1 연장 라인 (21) 및 제 2 절삭 에지 (12) 와 동일-선상인 제 2 연장 라인 (22) 은 중간 부분 (5) 의 종방향 중심 축선 (A1) 에 대해 반대 측들로 연장된다.
제 1, 제 3 및 제 4 실시형태에 따르면, 도 8 에 도시된 바와 같은 평면도에서, 중간 부분 (5) 및 제 1 절삭 인서트 (2) 는 커플링 부분 (4) 의 외부 경계부 라인 내측에 있다.
제 1 선삭 방법을 수행할 때에 금속 작업 편 (31) 및 제 3 선삭 공구 (1) 의 상대적인 포지션 및 배향을 측면도로 도시하는 도 21 이 지금부터 참조된다. 대안적으로, 임의의 다른 상기 설명된 선삭 공구들이 사용될 수 있다. 선삭 공구 (1) 는 CNC-선반 (도시 생략) 의 기계 인터페이스 (40) 에 클램핑된 커플링 부분 (4), 중간 부분 (5) 및 절삭 인서트의 형태의 절삭 부분 (2) 을 포함한다. CNC-선반 (도시 생략) 은 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 판독가능한 매체 또는 데이터 스트림에서 명령에 의해 선삭 방법을 수행하도록 지시될 수 있다. 커플링 부분 (4) 의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선 (R1) 을 규정한다. 중간 부분 (5) 은 그의 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 연장된다. 절삭 부분 (2) 은 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향하는 상단 표면을 포함한다.
금속 작업 편 (31) 은 도 21 에서 시계방향으로 작업 편 회전 축선 (R2) 주위로 회전한다.
공구 회전 축선 (R1) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이다. 공구 회전 축선 (R1) 은 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 와의 접촉 지점에서 금속 작업 편 (31) 의 접선 라인이 커플링 부분 (4) 과 교차하도록 배열된다. 접선 절삭력은 기계 인터페이스 (40) 를 향해 지향된다. 공구 회전 축선 (R1) 은 금속 작업 편 (31) 의 주변 표면으로부터 거리를 두어 이격된다. 공구 회전 축선 (R1) 은 상기 접선 라인에 평행하다.
제 1 선삭 방법의 대안예를 수행할 때에 금속 작업 편 (31) 및 제 3 선삭 공구 (1) 의 상대적인 포지션 및 배향을 도시하는 도 22 이 지금부터 참조된다. 도 22 의 배열은 단지 공구 회전 축선 (R1) 이 상기 접선 라인에 평행하지 않지만, 그러나 상기 접선 라인과 관련하여 10°이하의 각도를 형성하다는 점이 도 21 과 상이하다.
지금부터 외부 포켓 또는 그루브 (52) 의 형태의 사전결정된 특징부의 기계가공 중에 선삭 공구 (1) 를 포함하는 절삭 인서트 (2) 의 중심 포지션의 측면도를 도시하는 도 23 이 참조된다. 외부 그루브 (52) 의 기계 가공은 제 1 절삭 에지가 활성화되고 제 2 절삭 에지가 비활성화되어, 제 1 기계가공된 표면이 볼록한 노즈 절삭 에지에 의해 생성되고, 적어도 일부의 제 1 패스 중에, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성된 각도가 동시에 변하도록 비-선형의, 즉 만곡된 제 1 패스를 포함한다. 외부 그루브의 기계가공은 제 2 절삭 에지가 활성화되고, 제 1 절삭 에지가 비활성화되는 비-선형의, 즉 만곡된, 제 2 패스를 포함하고 제 1 기계가공된 표면의 적어도 일부는 제 2 패스 중에 기계가공되고, 이로써 볼록한 노즈 절삭 에지에 의해 제 2 기계가공된 표면을 생성한다. 도 23 에서 상기 제 1 패스는 일반적으로 좌측을 향하고 상기 제 2 패스는 일반적으로도 우측을 향한다.
도 21 에 도시된 배열의 사시도를 도시하는 도 24 이 지금부터 참조된다. 도시된 금속 작업 편 (31) 은 원통형이고 측방향 표면 (31), 즉 작업 편 회전 축선 (R2) 으로부터 멀리 향하는 표면, 및 베이스 표면 (42), 즉 작업 편 회전 축선 (R2) 에 평행하는 방향으로 향하는 표면을 포함한다. 금속 작업 편 (31) 은 뷰어로부터 멀리 향하는 제 2 베이스 표면을 포함한다. 위에 설명된 제 1 선삭 방법에서, 기계가공은 금속 작업 편 (31) 의 측방향 표면 (41) 에서 행해진다. 도 27 에 도시된 제 3 선삭 방법에서, 기계가공은 금속 작업 편 (31) 의 베이스 표면 (42) 에서 행해진다.
지금부터 제 4 선삭 공구 (1) 를 사용하는 제 2 선삭 방법을 도시하는 도 25 및 도 26 이 참조된다. 방법은 제 1 절삭 인서트 (2) 를 사용하는 것을 포함하고 여기서 제 4 선삭 공구 (1) 는 도 25 에 도시된 금속 작업 편 (31) 에 대해 제위치에 존재한다. 제 2 선삭 방법은 임의의 상기 또는 아래에 설명된 선삭 방법들에 따라 제 1 선삭 인서트 (2) 를 사용하여 기계가공하는 단계를 포함한다. 제 2 선삭 방법은 금속 작업 편 (31) 으로부터 선삭 공구 (1) 를 회수 (withdraw) 하는 단계 및 도 26 에 도시된 포지션으로 공구 회전 축선 (R1) 을 따라 전향의 방향으로 선삭 공구 (1) 를 이동시키는 단계를 추가로 포함한다. 방법은 제 2 절삭 인서트 (29) 가 활성 포지션에 있도록 사전결정된 각도만큼 공구 회전 축선 (R1) 주위로 선삭 공구 (1) 를 회전시키는 단계를 추가로 포함한다. 상기 사전결정된 각도는 80°- 100°의 범위 내이다.
지금부터 제 2 선삭 공구 (1) 를 사용하는 선삭 방법을 도시하는 도 27 이 참조되지만, 임의의 상기 설명된 선삭 공구들이 사용될 수 있다. 금속 작업 편 (31) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 주위로 회전하도록 제공된다. 공구 회전 축선 (R1) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이다. 기계가공 또는 선삭 방법은 금속 작업 편 (31) 의 베이스 표면 또는 단부 면에서 행해진다.
공구 회전 축선 (R1) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이다. 예에서, 양쪽 작업 편 회전 축선 (R2) 및 공구 회전 축선 (R1) 은 수평의 포지션에 있다. 하나의 가능한 대안예는 양쪽 작업 편 회전 축선 (R2) 및 공구 회전 축선 (R1) 을 수직의 포지션에 배열하는 것이다.
절삭 인서트 (2) 는 제 1 및 제 2 노즈 부분들 (10, 10') 을 포함한다. 도 27 의 방법에서, 제 2 노즈 부분 (10') 은 활성 포지션에 있다. 방법은 대안적으로 제 1 노즈 부분 (10) 이 활성 포지션에 있는 경우에 수행될 수 있다. 그러한 경우에, 선삭 공구 (1) 는 공구 회전 축선 (R1) 주위로 180°회전된다.
방법은 제 1 절삭 에지 (11') 가 활성화되어, 제 2 절삭 에지 (12') 가 비활성화되고 기계가공된 표면이 노즈 절삭 에지 (13') 에 의해 형성되도록 선삭 공구를 이동시킴으로써 제 1 패스 (36) 를 행하는 단계를 포함한다.
방법은 제 1 절삭 에지 (11') 가 비활성화되어 제 2 절삭 에지 (12') 가 활성화되고, 제 1 패스 (37) 로부터 기계가공된 표면의 적어도 일부가 기계가공되도록 선삭 공구를 이동시킴으로써 제 2 패스 (37) 를 행하는 단계를 포함한다.
제 1 패스 중에 선삭 공구는 공구 회전 축선 (R1) 주위로 도 34 에서 반시계방향인 제 1 방향으로 회전한다.
제 2 패스 중에 선삭 공구 (37) 는 공구 회전 축선 주위로 제 2 방향으로 회전하고, 여기서 도 27 에서 시계방향인 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 반대 방향이다.
제 1 패스 (36) 중에, 선삭 공구는 비-선형의 또는 만곡된 경로를 따라 이동된다. 제 1 패스는 도 27 에서 하향으로 작업 편 회전 축선 (R2) 을 향하는 그리고 그에 직각인 방사상 성분 (34) 을 포함한다.
제 2 패스 (37) 중에 선삭 공구는 비-선형의 또는 만곡된 경로를 따라 이동된다. 제 2 패스는 도 27 에서 상향으로, 즉 제 1 패스의 방사상 성분 (34) 에 반대로 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이고 그로부터 떨어진 방사상 성분 (35) 을 포함한다.
각각 적어도 일부의 상기 제 1 패스 및 상기 제 2 패스 (36, 37) 중에, 진입 각도 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성하는 각도는 동시에 변한다.
제 1 패스 (36) 후에 그러나 제 2 패스 (37) 전에, 선삭 공구는 금속 작업 편 (31) 으로부터 회수된다.
지금부터 도 28-도 37 가 참조된다. 절삭 인서트 (2) 의 형태의 절삭 부분 (2) 이 도시된다. 선삭 공구의 나머지 부품들은 도시 생략된다. 제 1, 제 2, 제 4 또는 제 5 선삭 공구로서 설명된 바와 같은 선삭 공구가 사용될 수 있다. 도 28 - 도 37 은 제 1 패스를 함께 형성하는 선삭 방법의 순서 또는 단계들을 도시한다. 도면들은 시간적 순서로 존재한다. 절삭 인서트 (2) 가 도 28 - 도 31 에서는 도면들에서 상향으로, 즉 작업 편 회전 축선 (R2) 을 향해, 즉 방사상 모션으로 이동된다. 절삭 인서트 (2) 가 도 33 - 도 37 에서는 도면들에서 우측으로, 즉 작업 편 회전 축선 (R2) 에 실질적으로 평행하게, 즉 종방향 모션으로 이동된다. 도 32 는 방사상 모션의 마지막, 및 종방향 모션의 시작을 도시한다. 기계가공 순서는 제 1 기계가공된 표면 (38) 이 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성되고 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되는 비-선형의 제 1 패스를 예시한다. 공구 회전 축선 (도시 생략) 은 뷰어를 향해 지향되거나 배향되고, 환언하면, 공구 회전 축선은 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이거나 또는 실질적으로 직각이다.
적어도 일부의 상기 제 1 패스 중에, 진입 각도 Κ 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성하는 각도 (β) 는 동시에 변한다.
도 38 은 도 29 및 도 30 를 함께 도시하고, 여기서 도 30 은 금속 작업 편이 도 29 의 선삭 인서트 (2) 포지션으로부터 그 회전 축선 주위로 일 선회를 행한 후에 제 위치에 선삭 인서트 (2) 의 포지션을 도시한다. 선삭 인서트 (2) 의 표면 생성 노즈 절삭 에지 (13) 가 전향으로 이동될 때에 진입 각도가 증가한다는 것을 알 수 있다. 도 29 와 도 30 사이에, 노즈 절삭 에지 (13) 의 표면 생성 지점 (56) 의 이동은 회전 축선 (R2) 을 향해 선형이다. 표면 생성 피드율 (선회 당) 은 적어도 거의, 도 29 및 도 30 에서 노즈 절삭 에지 (13) 의 각각의 표면 생성 지점들 (56) 사이의 거리이다.
도 39 는 도 38 의 단면도를 도시한다. 칩 면적 (44) 은 선회 당 제거된 재료의 면적을 나타낸다. 칩 면적 (44) 은 선삭 프로세스 중에 제거된 칩의 횡단면으로서 적어도 이론적으로 이해되어야 한다. 알 수 있는 바와 같이 칩 면적 (44) 은 균일하지 않다.
진입 각도 Κ 가 변할 때에, 최대 칩 두께 hx 는 제 1 절삭 에지 (11) 에 직각인 라인을 따라 취해진 최대 칩 두께이다.
진입 각도 Κ 가 변할 때에, 노즈 절삭 에지 (13) 의 표면 생성 지점 (56) 이 선회 당 이동하는 거리는 선회 당 피드율로서 나타낼 수 있다. 본 경우에 상기 선회 당 피드율은, 진입 각도 Κ 가 변할 때에, 표면 생성 피드율로서 나타낼 수 있고, 노즈 절삭 에지의 표면 생성 지점 (56) 이 금속 작업 편의 선회당 이동하는 거리로서 규정될 수 있다.
최대 칩 두께 (43) 는 바람직하게 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에 사전결정된 범위 내에 존재하거나 일정한 사전결정된 값으로 되도록 설정된다.
지금부터 도 40 - 도 49 가 참조된다. 절삭 인서트 (2) 의 형태의 절삭 부분 (2) 이 도시된다. 선삭 공구의 나머지 부품들은 도시 생략된다. 제 1, 제 2, 제 4 또는 제 5 선삭 공구로서 설명된 바와 같은 선삭 공구가 사용될 수 있다. 도 28 - 도 37 은 제 1 패스를 함께 형성하는 선삭 방법의 순서 또는 순서의 단계들을 도시한다. 도면들은 시간적 순서로 존재한다. 절삭 인서트 (2) 가 도 40 -도 41 및 도 48 -도 49 에서는 도면들에서 우측으로, 즉 작업 편 회전 축선 (R2) 에 실질적으로 평행하게, 즉 종방향 모션으로 이동된다. 도 40-도 41 은 제 1 종방향 모션을 도시하고, 도 48 - 도 49 는 제 1 종방향 모션보다 작은 직경으로 제 2 종방향 모션을 도시한다. 도 42 -도 48 은 절삭 인서트가 도면들에서 우측을 향해 및 작업 편 회전 축선 (R2) 을 향해 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 각지게 이동되는 프로파일링 모션을 도시한다. 도 48 은 또한 제 2 종방향 모션에서 절삭 인서트 (2) 의 시작 포지션인 프로파일링 모션에서 절삭 인서트 (2) 의 마지막 포지션을 도시한다.
적어도 일부의 상기 제 1 패스 중에, 진입 각도 Κ 및 제 1 절삭 에지가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도 (β) 는 동시에 변한다.
지금부터 도 50 이 참조된다. 제 5 선삭 공구 (1) 가 도시된다. 선삭 공구 (1) 는 제 1 절삭 인서트 (2), 제 2 절삭 인서트 (3), 및 공구 본체 (3) 를 포함한다. 공구 본체 (3) 는 커플링 부분 (4), 중간 부분 (5), 및 인서트 시트들을 포함하고 상기 인서트 시트에는 제 1 및 제 2 절삭 인서트들이 장착된다. 커플링 부분 (4) 의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선 (R1) 을 규정하고 상기 공구 회전 축선 (R1) 주위로 선삭 공구 (1) 가 회전가능하다. 각각의 제 1 및 제 2 절삭 인서트들 (2, 45) 의 상단 표면들은 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향한다. 금속 작업 편 (31) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 주위로 회전가능하다. 공구 회전 축선 (R1) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이다. 선삭 공구 (1) 는 기계 외부 그루브 (52) 의 형태의 사전규정된 특징부를 기계가공하는 데 사용된다. 외부 그루브 (52) 는 바람직하게 작업 편 회전 축선 (R2) 으로부터 먼 방향으로 개방된다. 그루브 (52) 는 제 1 측 벽 (48), 제 2 측 벽 (49), 상기 바닥 표면 (47), 제 1 코너 표면 (50) 및 제 2 코너 표면 (51) 에 의해 제한된다. 제 1 코너 표면 (50) 은 바닥 표면 (47) 및 제 1 측 벽 (48) 을 연결한다. 제 2 코너 표면 (51) 은 바닥 표면 (47) 및 제 2 측 벽 (49) 을 연결한다. 그루브 (52) 의 기계가공은 비-선형의 패스들의 순서를 포함하고, 여기서 기계가공된 표면들의 순서는 제 1 절삭 인서트 (2) 의 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성된다. 기계가공 순서의 패스들은 대안적으로 종방향으로 실질적으로 반대 방향들로, 환언하면 대안적으로 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되는 실질적으로 우측을 향한, 그리고 대안적으로 제 2 절삭 에지 (12) 가 활성화되는 좌측을 향한 기계가공을 포함한다.
기계가공 순서는 제 1 기계가공된 표면 (38) 이 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성되고 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되는 비-선형의 제 1 패스 (36) 를 예시한다. 비-선형의 제 1 패스 (36) 이후에 제 2 기계가공된 표면 (39) 이 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성되고 제 2 절삭 에지 (12) 가 활성화되는 비-선형의 제 2 패스 (37) 가 이어진다.
지금부터 도 51 이 참조된다. 외부 그루브 (52) 는 제 1 절삭 인서트 (2) 를 포함하는 선삭 공구 (도시 생략) 에 의해 기계가공된다. 제 1, 제 2, 제 4 또는 제 5 선삭 공구로서 설명된 바와 같은 선삭 공구가 사용될 수 있다. 비-선형의 제 1 패스 중에 제 1 절삭 인서트 (2) 의 복수의 포지션들이 도시되고, 여기에서 제 1 절삭 인서트는 우측을 향해 이동된다. 그루브 (52) 는 제 1 측 벽 (48), 제 2 측 벽 (49), 상기 바닥 표면 (47), 제 1 코너 표면 (50) 및 제 2 코너 표면 (51) 에 의해 제한된다. 제 1 코너 표면 (50) 은 바닥 표면 (47) 및 제 1 측 벽 (48) 을 연결한다. 제 2 코너 표면 (51) 은 바닥 표면 (47) 및 제 2 측 벽 (49) 을 연결한다. 바닥 표면 (47) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 과 동심인 원통형 표면이다.
비-선형의 제 1 패스 중에, 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되고 제 2 절삭 에지 (12) 가 비활성화된다. 제 1 기계가공된 표면 (38) 은 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성된다. 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에, 진입 각도 Κ 및 제 1 절삭 에지 (11) 가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도 (β) 는 동시에 변한다.
선삭 방법은 제 2 코너 표면 (51) 진입 각도 Κ2, 제 2 코너 표면 (51) 진출부 진입 각도 Κ3, 바닥 표면 (47) 종방향 진출부 진입 각도 Κ5 및 제 1 코너 표면 (50) 의 진출 시에 진입 각도 Κ6 를 세팅하는 단계들을 포함한다.
비-선형의 제 1 패스는 노즈 절삭 에지 (13) 및/또는 제 1 절삭 에지 (11) 가 제 2 코너 표면 (51) 전에 절삭부 내로 들어가도록 되어 있다. 그러한 경우에, 진입부 진입 각도는 Κ1 (도시 생략) 로 나타내어진다. 유사한 방식으로, 비-선형의 제 1 패스는 노즈 절삭 에지 (13) 및/또는 제 1 절삭 에지 (11) 가 제 1 코너 표면 (50) 후에 절삭부로부터 나오도록 되어 있다.
코너 진입 각도 Κ2 는 코너 진출부 진입 각도 Κ3 보다 크다. 종방향 진출부 진입 각도 Κ5 는 코너 진출부 진입 각도 Κ3 보다 크다.
코너 진입 각도 Κ2 는 60-120°, 심지어 보다 바람직하게 80-110°로 설정된다. 바람직하게, 코너 진출부 진입 각도 Κ3 은 20-80°, 심지어 보다 바람직하게 25-45°로 설정된다. 바람직하게, 종방향 진출부 진입 각도 Κ5 는 60-120°, 심지어 보다 바람직하게 80-110°로 설정된다.
Κ6 은 바람직하게 10-80°, 심지어 보다 바람직하게 25-45°로 설정된다.
비-선형의 제 1 패스 중에, 진입 각도 Κ 는 바람직하게 연속적으로, 즉 무단계로, 즉 보다 적은 단계로, 적어도 일부의 비-선형의 제 1 패스 중에 변한다. 대안적으로, 진입 각도 Κ 는 바람직하게 2°미만의 단계들로 증분으로 변한다.
비-선형의 제 1 패스 중에, 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전은 단지 한 방향, 커플링 부분이 뷰어로부터 먼 도 51 에서 봤을 때 시계방향이다.
지금부터 도 52 가 참조된다. 외부 그루브 (52) 는 제 1 절삭 인서트 (2) 및 제 2 절삭 인서트 (45) 를 포함하는 제 5 선삭 공구 (1) 에 의해 기계가공된다. 비-선형의 제 1 패스 중에 제 1 절삭 인서트 (2) 의 복수의 포지션들이 도시되고, 여기에서 선삭 공구 (1) 는 우측을 향해 이동된다. 그루브 (52) 는 제 1 측 벽 (48), 제 2 측 벽 (49), 상기 바닥 표면 (47), 제 1 코너 표면 (50) 및 제 2 코너 표면 (51) 에 의해 제한된다. 제 1 코너 표면 (50) 은 바닥 표면 (47) 및 제 1 측 벽 (48) 을 연결한다. 제 2 코너 표면 (51) 은 바닥 표면 (47) 및 제 2 측 벽 (49) 을 연결한다. 바닥 표면 (47) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 과 동심인 원통형 표면이다.
비-선형의 제 1 패스 중에, 절삭 인서트 (2) 의 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되고 제 2 절삭 에지 (12) 가 비활성화된다. 제 2 절삭 인서트 (45) 는 비활성화된다. 제 1 기계가공된 표면 (38) 은 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성된다. 노즈 절삭 에지 (13) 는 제 1 코너 표면 (50) 을 향해 이동된다. 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에, 진입 각도 Κ 및 제 1 절삭 에지 (11) 가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도 (β) 는 동시에 변한다. 선삭 방법은 상기 제 1 절삭 인서트 (2) 로부터 이격된 상기 선삭 공구 (1) 의 일부가 상기 제 1 측 벽 (48) 으로부터 사전결정된 거리 (46) 에 도달할 때에, 상기 공구 회전 축선 (도시 생략) 주위로 상기 선삭 공구 (1) 의 회전 스피드를 증가시키는 단계를 포함한다. 따라서, 충돌의 위험성은 감소될 수 있다. 진입 각도 Κ 는 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에 증가된다.
비-선형의 제 1 패스 중에, 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구의 회전은 단지 한 방향, 커플링 부분이 뷰어로부터 먼 도 51 에서 봤을 때 시계방향이다.
지금부터 도 53 - 도 58 가 참조된다. 외부 그루브 (52) 는 제 1 절삭 인서트 (2) 및 제 2 절삭 인서트 (45) 를 포함하는 제 5 선삭 공구 (1) 에 의해 기계가공된다. 일부의 비-선형의 제 1 패스 중에 제 1 선삭 공구 (1) 의 포지션들은 도 53 - 도 56 에서 시간적 순서로 도시된다. 선삭 공구 (1) 가 도 53 - 도 56 에서 우측을 향해 일반적으로 이동되고, 그후 도 56-도 58 에서의 하향으로의 일반적인 이동이 이어진다. 그루브 (52) 는 제 1 측 벽 (48), 제 2 측 벽 (49), 바닥 표면 (47), 제 1 코너 표면 (50) 및 제 2 코너 표면 (51) 에 의해 제한된다. 제 1 코너 표면 (50) 은 바닥 표면 (47) 및 제 1 측 벽 (48) 을 연결한다. 제 2 코너 표면 (51) 은 바닥 표면 (47) 및 제 2 측 벽 (49) 을 연결한다. 바닥 표면 (47) 은 작업 편 회전 축선 (R2) 과 동심인 원통형 표면이다.
비-선형의 제 1 패스 중에, 절삭 인서트 (2) 의 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되고 제 2 절삭 에지 (12) 가 비활성화된다. 제 2 절삭 인서트 (45) 는 비활성화된다. 제 1 기계가공된 표면 (38) 은 단지 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성된다. 노즈 절삭 에지 (13) 는 제 1 코너 표면 (50) 을 향해 이동된다. 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에, 진입 각도 Κ 및 제 1 절삭 에지 (11) 가 작업 편 회전 축선과 관련하여 형성하는 각도 (β) 가 동시에 변한다. 선삭 방법은 제 1 절삭 인서트 (2) 로부터 이격된 선삭 공구 (1) 의 일부가 제 1 측 벽 (48) 으로부터 사전결정된 거리 (46) 에 도달할 때에, 선삭 공구 (1) 의 공구 본체의 중간 부분 (5) 의 종방향 중심 축선 (A1) 과 동일-선상의, 공구 회전 축선 주위로 선삭 공구 (1) 의 회전 스피드를 증가시키는 단계를 포함한다. 따라서, 충돌의 위험성은 감소될 수 있다. 진입 각도 Κ 는 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에 증가된다.
바닥 표면 (47) 의 기계가공 중에, 진입 각도 Κ 및 제 1 절삭 에지 (11) 가 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성된 각도 (β) 는 동일한 값을 갖는다. 도 56 에 도시된 바와 같이 제 1 코너 표면 (50) 의 적어도 일부의 기계가공 중에, 상기 각도들은 상이한 값들을 갖는다.
지금부터 특히 임의의 상기 설명된 선삭 방법들에 대해 적절한 제 5 선삭 공구 (1) 를 도시하는 도 59 - 도 62 가 참조된다. 제 5 선삭 공구 (1) 는 공구 본체 (3), 제 1 절삭 인서트 (2) 및 제 2 절삭 인서트 (45) 를 포함한다. 공구 본체 (3) 는 커플링 부분 (4), 중간 부분 (5), 제 1 절삭 인서트 (2) 를 위한 제 1 인서트 시트 (6) 및 제 2 절삭 인서트 (45) 를 위한 제 2 인서트 시트를 포함한다. 공구 본체 (3) 는 공구 본체 (3) 의 전방 단부 (20) 와 커플링 부분 (4) 사이로 연장된다. 공구 본체 (3) 의 전방 단부는 제 1 인서트 시트 (6) 및 제 2 인서트 시트를 포함한다. 제 1 절삭 인서트 (2) 는 상단 표면 (7) 에 반대쪽의 바닥 표면 (8), 및 상단 표면 (7) 및 바닥 표면 (8) 을 연결하는 측 표면 (9) 을 포함한다. 중앙-평면 (M1) 은 상단 표면 (7) 과 바닥 표면 (8) 사이에서 중앙으로 연장된다. 제 1 절삭 인서트 (2) 의 상단 표면 (7) 은 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향한다. 상기 제 2 절삭 인서트 (45) 는 상단 표면 (7') 에 반대쪽의 바닥 표면 (8'), 및 상기 상단 표면 (7') 및 바닥 표면 (8') 을 연결하는 측 표면 (9') 을 포함한다. 중앙-평면 (M1') 은 상단 표면 (7') 과 바닥 표면 (8') 사이에서 중앙으로 연장된다. 제 2 절삭 인서트 (45) 의 상단 표면 (7') 은 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향한다. 커플링 부분 (4) 의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선 (R1) 을 규정한다. 중간 부분 (5) 은 그의 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 연장된다. 도 62 에 도시된 바와 같이 평면도에서, 상기 제 1 절삭 인서트 (2) 와 제 2 절삭 인서트 (45) 사이에서 가장 큰 거리 (52) 는 공구 본체 (3) 의 전방 단부 (20) 의 폭 (53) 보다 더 크고, 여기에서 공구 본체 (3) 의 전방 단부 (20) 의 상기 폭 (53) 은 제 1 절삭 인서트 (2) 와 제 2 절삭 인서트 (45) 사이에서 가장 큰 거리 (52) 에 직각으로 측정된다. 도 61 에 도시된 바와 같이, 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 측정될 때에 중간 부분 (5) 의 길이 (54) 는 제 1 절삭 인서트 (2) 와 제 2 절삭 인서트 (45) 사이의 가장 큰 거리 (52) 보다 더 크다.
제 1 및 제 2 절삭 인서트들 (2, 45) 의 각각의 상단 표면 (7, 7') 은 바람직하게 하나 이상의 돌출부들 및/또는 함몰부들의 형태의 칩 브레이킹 수단 또는 칩 브레이커들을 포함한다. 도 59 -도 64 에서, 절삭 인서트들 양쪽은 평면도에서 마름모 형상을 갖는다. 그러나, 제 1 및 제 2 절삭 인서트들은 상응하는 형상을 가질 필요는 없다. 추가의, 평면도에서, 제 1 및 제 2 인서트들은 임의의 형상을 가질 수 있다. 제 5 선삭 공구 (1), 및 제 2, 제 3 및 제 4 선삭 공구의 커플링 부분 (4) 은 제 1 선삭 공구 (1) 의 커플링 부분 (4) 에 따른다.
본 출원에서, "갖는다" 및 "갖는" 과 같은 용어의 사용은 개방된 개념이고 "포함한다" 및 "포함하는" 과 같은 용어들과 동일한 의미를 갖도록 의도되고 다른 구조, 재료, 또는 작용들의 존재를 배제하는 것은 아니다. 유사하게 그러나 "할 수 있다" 또는 "할 수도 있다" 의 용어의 사용은 개방된 개념으로 그리고 구조, 재료, 또는 작용들이 필수적이지 않다는 것을 반영하도록 의도되지만, 그러한 개념들의 사용하지 않는 것은 구조, 재료, 또는 작용들이 본질적이지 않다는 것을 반영하도록 의도된 것은 아니다. 구조, 재료, 또는 작용들이 현재 본질적이라고 고려되는 한, 그것들은 그와 같이 인식된다. "상부", "상향", "보다 낮은", "상단", "바닥", "전향", "우측", "좌측", "전방" 및 "후방" 과 같은 용어들은 당업자에 의해 인지되는 바와 같이 그리고 현재 도면들에서 도시된 바와 같은 특징들을 칭한다.

Claims (20)

  1. 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법으로서,
    - 절삭 부분 (2) 을 포함하는 선삭 공구 (1) 를 제공하는 단계로서, 상기 절삭 부분 (2) 은 제 1 노즈 부분 (10) 을 포함하고, 상기 제 1 노즈 부분 (10) 은 제 1 절삭 에지 (11), 제 2 절삭 에지 (12), 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 및 상기 제 2 절삭 에지 (12) 를 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 를 포함하고, 상기 제 1 절삭 에지 (11) 및 상기 제 2 절삭 에지 (12) 는 평면도에서 직선형 또는 실질적으로 직선형인, 상기 선삭 공구 (1) 를 제공하는 단계;
    - 금속 작업 편 (31) 을 제공하는 단계;
    - 작업 편 회전 축선 (R2) 주위로 상기 금속 작업 편 (31) 을 회전시키는 단계;
    - 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되고 상기 제 2 절삭 에지 (12) 가 비활성화되어 제 1 기계가공된 표면 (38) 이 상기 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성되고 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에, 진입 각도 (Κ) 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성된 각도 (β) 가 동시에 변하도록, 상기 제 1 패스 (36) 를 행하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 패스 (36) 는 비-선형의 제 1 패스 (36) 인, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방법은 적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 상기 진입 각도 (Κ) 를 증가시키고 표면 생성 피드율을 감소시키는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진입 각도 (Κ) 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성된 상기 각도 (β) 는 연속적으로 변하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성된 상기 진입 각도 (Κ) 및 상기 각도 (β) 가 공구 회전 축선 (R1) 주위로 상기 선삭 공구 (1) 의 회전에 의해 변하고,
    상기 공구 회전 축선 (R1) 은 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 에 직각이거나 또는 실질적으로 직각인, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 상기 공구 회전 축선 (R1) 을 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 을 향해 상기 선삭 공구 (1) 를 이동시키는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  8. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진입 각도 (Κ) 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성되는 상기 각도 (β) 가 상기 비-선형의 제 1 패스 (36) 의 비-선형의 부분 중에 변하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 일정한 사전결정된 값으로 또는 사전결정된 범위 내로 최대 칩 두께 (43) 를 설정하는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비-선형의 제 1 패스 (36) 는 외부 그루브 (52) 의 바닥 표면 (47) 의 기계가공을 포함하고,
    상기 그루브 (5) 는 제 1 측 벽 (48), 제 2 측 벽 (49), 상기 바닥 표면 (47), 제 1 코너 표면 (50) 및 제 2 코너 표면 (51) 에 의해 제한되고,
    상기 제 1 코너 표면 (50) 은 상기 바닥 표면 (47) 및 상기 제 1 측 벽 (48) 을 연결하고,
    상기 제 2 코너 표면 (51) 은 상기 바닥 표면 (47) 및 상기 제 2 측 벽 (49) 을 연결하고,
    상기 방법은,
    상기 제 1 코너 표면 (50) 을 항해 상기 노즈 절삭 에지 (13) 를 이동시키는 단계; 및
    상기 제 1 절삭 인서트 (2) 로부터 이격된 상기 선삭 공구 (1) 의 일부가 상기 제 1 측 벽 (48) 으로부터 사전결정된 거리 (46) 에 도달할 때에, 상기 공구 회전 축선 (R1) 주위로 상기 선삭 공구 (1) 의 회전 스피드를 증가시키는 단계를 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 사전결정된 값 미만으로 또는 사전결정된 범위 내로 칩 면적 (44) 을 세팅하는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 사전결정된 값 또는 사전결정된 범위로 최대 칩 폭을 세팅하는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 절삭 에지 (12) 가 활성화되고 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 비활성화되도록 제 2 패스 (37) 를 행하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 제 1 기계가공된 표면 (38) 의 적어도 일부가 상기 제 2 패스 (37) 중에 기계가공됨으로써, 상기 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 제 2 기계가공된 표면 (39) 을 생성하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절삭 부분 (2) 은 절삭 인서트 (2) 의 형태이고,
    상기 절삭 인서트 (2) 는 상단 표면 (7) 을 포함하고,
    평면도에서 상기 제 1 절삭 에지 (11) 와 제 2 절삭 에지 (12) 사이의 각도 (α) 는 90°보다 작고,
    평면도에서, 상기 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 는 0.15 - 1.3 mm 인 곡률 반경을 갖고,
    상기 선삭 공구 (1) 는 공구 본체 (3) 를 포함하고,
    상기 공구 본체 (3) 는 커플링 부분 (4), 중간 부분 (5), 및 인서트 시트 (6) 를 포함하고,
    상기 중간 부분 (5) 은 그의 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 연장되고,
    상기 절삭 인서트 (2) 는 상기 인서트 시트 (6) 에 장착되고,
    상기 공구 본체 (3) 는 상기 공구 본체 (3) 의 전방 단부 (20) 와 상기 커플링 부분 (4) 사이로 연장되고,
    상기 공구 본체 (3) 의 상기 전방 단부는 상기 인서트 시트 (6) 를 포함하고,
    상기 절삭 인서트 (2) 의 상기 상단 표면 (7) 은 상기 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향하고,
    상기 커플링 부분 (4) 의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선 (R1) 을 규정하고,
    상기 진입 각도 (Κ) 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성된 상기 각도 (β) 가 공구 회전 축선 (R1) 주위로 상기 선삭 공구 (1) 의 회전의 결과로서 상기 제 1 패스 (36) 중에 변하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    평면도에서, 상기 중간 부분 (5) 은 이등분선 (19) 에 직각이고 상기 중간 부분 (5) 의 상기 종방향 중심 축선 (A1) 과 교차하는 라인 보다 상기 제 1 절삭 에지 (11) 와 상기 제 2 절삭 에지 (12) 사이에 형성된 이등분선 (19) 을 따라 적어도 50 % 더 가늘고 긴, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  16. 컴퓨터 수치 제어 선반에 의해 실행될 때에 상기 컴퓨터 수치 제어 선반이 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하게 하는 명령을 갖는 컴퓨터 프로그램.
  17. 선삭 공구 (1) 에 의해 작업 편 회전 축선 (R2) 주위로 회전가능한 금속 작업편 (31) 으로부터 특징부 (52) 를 제조하도록 컴퓨터 수치 제어된 기계를 제어하기 위해 커맨드들을 생성하기 위한 자동화된 컴퓨터-실시된 방법으로서,
    선삭 공구 (1) 는 절삭 부분 (2) 을 포함하고, 상기 절삭 부분 (2) 은 제 1 노즈 부분 (10) 을 포함하고, 상기 제 1 노즈 부분 (10) 은 제 1 절삭 에지 (11), 제 2 절삭 에지 (12), 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 및 상기 제 2 절삭 에지 (12) 를 연결하는 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 를 포함하고, 상기 제 1 절삭 에지 (11) 및 상기 제 2 절삭 에지 (12) 는 평면도에서 직선형 또는 실질적으로 직선형이고;
    상기 방법은,
    상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 활성화되고 상기 제 2 절삭 에지 (12) 가 비활성화되어, 제 1 기계가공된 표면 (38) 이 상기 볼록한 노즈 절삭 에지 (13) 에 의해 생성되고, 적어도 일부의 제 1 패스 (36) 중에, 진입 각도 (Κ) 및 상기 제 1 절삭 에지 (11) 가 상기 작업 편 회전 축선 (R2) 과 관련하여 형성된 각도 (β) 가 동시에 변하도록 상기 제 1 패스 (36) 를 구성하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    적어도 일부의 상기 제 1 패스 (36) 중에 일정한 사전결정된 값으로 또는 사전결정된 범위 내로 최대 칩 두께 (43) 를 설정하는 단계를 추가로 포함하는, 컴퓨터 연산된 수치 제어 선반을 위한 선삭 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 따른 자동화된 컴퓨터-실시된 방법으로서,
    상기 특징부 (52) 는 바닥 표면 (47), 제 1 및 제 2 측 벽들 (48, 49), 및 제 1 및 제 2 코너 표면들 (50, 51) 에 의해 제한된 외부 그루브 (52) 의 형태이고,
    상기 제 1 코너 표면 (50) 은 상기 바닥 표면 (47) 및 상기 제 1 측 벽 (48) 을 연결하고,
    상기 제 2 코너 표면 (51) 은 상기 바닥 표면 (47) 및 상기 제 2 측 벽 (49) 을 연결하고,
    상기 제 1 패스 (36) 는 비-선형이고 상기 바닥 표면 (47) 및 상기 제 2 코너 표면 (51) 의 기계가공을 포함하고,
    상기 방법은 코너 진입 각도 (Κ2), 코너 출구 진입 각도 (Κ3), 및 종방향 출구 진입 각도 (Κ5) 를 설정하는 단계, 및
    상기 코너 진입 각도 (Κ2) 와 상기 코너 출구 진입 각도 (Κ3) 사이에서, 그리고 상기 코너 진입 각도 (Κ2) 와 상기 종방향 출구 진입 각도 (Κ5) 사이에서 상기 진입 각도 (Κ) 를 무단계식으로 또는 증가식으로 변화시키는 단계를 추가로 포함하는, 자동화된 컴퓨터-실시된 방법.
  20. 공구 본체 (3) 및 절삭 부분 (2) 을 포함하는 선삭 공구 (1) 로서,
    상기 절삭 부분 (2) 은 제 1 절삭 인서트 (2) 및 제 2 절삭 인서트 (45) 를 포함하고,
    상기 공구 본체 (3) 는 커플링 부분 (4), 중간 부분 (5), 상기 제 1 절삭 인서트 (2) 를 위한 제 1 인서트 시트 (6) 및 상기 제 2 절삭 인서트 (45) 를 위한 제 2 인서트 시트를 포함하고,
    상기 공구 본체 (3) 는 상기 공구 본체 (3) 의 전방 단부 (20) 와 상기 커플링 부분 (4) 사이로 연장되고,
    상기 공구 본체 (3) 의 상기 전방 단부는 상기 제 1 인서트 시트 (6) 및 상기 제 2 인서트 시트를 포함하고,
    상기 제 1 절삭 인서트 (2) 는 상단 표면 (7) 에 반대쪽의 바닥 표면 (8) 을 포함하고, 측 표면 (9) 은 상기 상단 표면 (7) 및 상기 바닥 표면 (8) 을 연결하고,
    중앙-평면 (M1) 은 상기 상단 표면 (7) 과 상기 바닥 표면 (8) 사이에서 중앙으로 연장되고,
    제 1 절삭 인서트 (2) 의 상기 상단 표면 (7) 은 상기 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향하고,
    상기 제 2 절삭 인서트 (45) 는 상단 표면 (7') 에 반대쪽의 바닥 표면 (8') 을 포함하고, 측 표면 (9') 은 상기 상단 표면 (7') 및 상기 바닥 표면 (8') 을 연결하고,
    중앙-평면 (M1) 은 상기 상단 표면 (7) 과 상기 바닥 표면 (8) 사이에서 중앙으로 연장되고,
    제 2 절삭 인서트 (45) 의 상기 상단 표면 (7) 은 상기 커플링 부분 (4) 으로부터 멀리 향하고,
    상기 커플링 부분 (4) 의 종방향 중심 축선은 공구 회전 축선 (R1) 을 규정하고,
    상기 중간 부분 (5) 은 그의 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 연장되고,
    평면도에서, 상기 제 1 절삭 인서트 (2) 와 제 2 절삭 인서트 (45) 사이에서 가장 큰 거리 (52) 는 상기 공구 본체 (3) 의 상기 전방 단부 (20) 의 폭 (53) 보다 더 크고, 상기 공구 본체 (3) 의 상기 전방 단부 (20) 의 상기 폭 (53) 은 상기 제 1 절삭 인서트 (2) 와 제 2 절삭 인서트 (45) 사이에서 상기 가장 큰 거리 (52) 에 직각으로 측정되고,
    상기 종방향 중심 축선 (A1) 을 따라 측정될 때에 상기 중간 부분 (5) 의 길이 (54) 는 상기 제 1 절삭 인서트 (2) 와 제 2 절삭 인서트 (45) 사이의 상기 가장 큰 거리 (52) 보다 더 큰, 공구 본체 및 절삭 부분을 포함하는 선삭 공구.
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