KR20220115504A

KR20220115504A - 절삭인서트

Info

Publication number: KR20220115504A
Application number: KR1020210187180A
Authority: KR
Inventors: 히카루 시로마; 사토루 요시다
Original assignee: 가부시키가이샤 탕가로이
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-08-17
Also published as: JP6974808B1; KR102582978B1; EP4043131A1; US20220250174A1; CN114905059B; JP2022122321A; CN114905059A; US11633793B2

Abstract

본 발명은, 파손되기 어려워 안정적으로 구속할 수 있는 절삭인서트를 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 수직 배치 인서트로서 구성된 절삭인서트(2)는, 제1 주절삭날(11)에 인접하는 제1 절삭면(11R)과, 제2 주절삭날(14)에 인접하는 제2 절삭면(14R)과, 제1 및 제2 절삭면(11R, 14R)보다 더 내측에 위치하고, 제2 단면(20)을 사용할 때에 공구본체(3)에 맞닿는 구속면(19)과, 구속면(19)으로부터 돌출된 보강부(40)를 가지고 있다. 보강부(40)는, 제1 절삭면(11R)과 제2 절삭면(14R)의 사이에 가설되며, 또한 구속면(19)을 이분하는 제3 돌기(43)와, 제3 돌기(43)의 일단(431)에 연결되며, 또한 제1 절삭면(11R)과 구속면(19)의 경계(B41)의 적어도 일부를 덮도록 연장되는 제1 돌기(41)와, 제3 돌기(43)의 타단(432)에 연결되며, 또한 제2 절삭면(14R)과 구속면(19)의 경계(B42)의 적어도 일부를 덮도록 연장되는 제2 돌기(42)를 가지고 있다.

Description

절삭인서트{Cutting Insert}

본 발명은, 절삭인서트에 관한 것이다.

사용하는 절삭날과 그 절삭면이 형성되어 있는 면을 절삭인서트의 윗면으로 하면, 윗면과 반대측에 있는 절삭인서트의 아랫면에는 공구본체에 맞닿는 구속면이 형성되어 있다. 상하를 반전시켜서 재사용할 수 있는 절삭인서트에서는, 윗면 및 아랫면의 각각에 절삭면 및 구속면의 양쪽이 형성되어 있다. 수평 배치 인서트에서는, 클램프나사를 삽입 통과시키는 설치구멍이 윗면 및 아랫면을 관통하도록 형성되어 있다. 한편, 수직 배치 인서트에서는, 윗면 및 아랫면이 아니라, 그들을 연결하는 측면을 관통하도록 설치구멍이 형성되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조).

특허문헌 1: 일본특허공보 제6424975호

수직 배치 인서트에서는, 설치구멍에 삽입 관통된 클램프나사에 대하여 축방향이 아닌 직경방향으로 절삭 저항이 작용한다. 클램프나사가 얇으면 직경방향으로 구부러져 버릴 우려가 있으므로, 수직 배치 인서트에서는, 동일한 사이즈의 수평 배치 인서트에 비하여 설치구멍의 내경이 커진다. 설치구멍의 내경이 커지면, 윗면과 설치구멍 사이에 두께가 얇은 부분이 생겨 절삭인서트가 깨지기 쉬워진다.

또한, 수직 배치 인서트에서는, 윗면 및 아랫면에 설치구멍이 없으므로, 동일한 사이즈의 수평 배치 인서트에 비하여 윗면 및 아랫면이 작아진다. 구속면과 절삭날의 고저차가 커지고, 또한 윗면 및 아랫면이 작기 때문에, 수직 배치 인서트는 날끝각이 예리한 것이 많다. 날끝각이 작으면 날끝 강도가 낮아져, 절삭날의 깨짐이 발생하기 쉬워진다.

그래서, 본 발명은, 파손되기 어려워 안정적으로 구속할 수 있는 절삭인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 절삭인서트는, 공구본체에 고정되어 날끝 교환식 전삭공구를 구성한다. 절삭인서트는, 제1 단면과, 그 제1 단면과는 반대측인 제2 단면과, 제1 단면 및 제2 단면을 연결하는 둘레측면을 가지고, 그 둘레측면을 관통하는 설치구멍이 형성된 수직 배치 인서트로서 구성되어 있다. 제2 단면은, 제2 단면의 외주에 형성된 제3 주절삭날을 가지고, 제1 단면은, 제1 단면의 외주에 형성된 제1 주절삭날과, 제1 주절삭날보다 제1 단면의 내측에 위치하고, 또한 제1 주절삭날에 인접하는 제1 절삭면과, 제1 단면의 외주에 형성되고, 또한 제1 주절삭날에 대향하는 제2 주절삭날과, 제2 주절삭날보다 제1 단면의 내측에 위치하고, 또한 제2 주절삭날에 인접하는 제2 절삭면과, 제1 절삭면 및 제2 절삭면보다 더욱 내측에 위치하고, 제3 주절삭날을 사용할 때에 공구본체에 맞닿는 구속면과, 제2 단면에서 제1 단면으로의 방향으로 구속면으로부터 돌출된 보강부를 가지고 있다. 보강부는, 제1 절삭면과 제2 절삭면 사이에 가설(架設)되고, 또한 구속면을 이분하는 제3 돌기와, 제3 돌기의 일단에 연결되고, 또한 제1 절삭면과 구속면과의 경계의 적어도 일부를 덮도록 연장되는 제1 돌기와, 제3 돌기의 타단에 연결되고, 또한 제2 절삭면과 구속면과의 경계의 적어도 일부를 덮도록 연장되는 제2 돌기를 가지고 있다.

본 실시형태에 따르면, 제1 내지 제3 돌기를 일체화한 보강부가 제1 절삭면에서 제2 절삭면까지 연속하여 형성되어 있다. 이 보강부에 의하여 제1 단면의 강성이 향상되므로, 날끝각이 예리한 수직 배치 인서트여도 파손되기 어렵다. 더욱이, 본 실시형태에 따르면, 제1 주절삭날을 보강하는 제1 돌기가 제1 절삭면과 구속면의 사이를 분단하므로, 제1 주절삭날을 사용할 때에, 제1 절삭면을 찰과한 절삭칩이 구속면까지 도달하기 어렵다. 제2 주절삭날을 사용할 때에도 마찬가지로 구속면이 보호된다. 구속면의 표면이 거칠어지기 어렵기 때문에, 절삭인서트의 구속 상태가 안정된다. 만약, 유출된 절삭칩에 의하여 구속면 표면이 거칠어지면, 상하를 반전시켜서 미사용 절삭날을 사용할 때, 절삭인서트의 구속 상태가 불안정해질 우려가 있었다.

상기 실시형태에 있어서, 제1 단면의 외주는, 제1 내지 제4 코너를 가지는 대략 직사각형으로 형성되고, 제1 주절삭날은, 코너절삭날이 형성된 제1 코너와, 코너절삭날이 형성되어 있지 않은 제4 코너와의 사이의 긴 변에 위치하며, 제1 돌기는, 제3 돌기의 일단과 제1 코너의 사이에 배치되는 한편, 제3 돌기의 일단과 제4 코너의 사이에 배치되지 않아도 좋다.

본 실시형태에 따르면, 보강부의 배치를 최적화하여 제1 단면을 보호하면서 구속면의 면적을 크게 확보할 수 있다. 코너절삭날이 형성되어 있는 제3 돌기의 일단보다도 제1 코너측의 영역은, 절삭 깊이의 변화에 상관없이 항상 응력을 받는 사용 빈도가 높은 부분이고, 절삭날에서 구속면까지의 고저차가 큰 부분이기도 하다. 그와 같은 절삭력에 따른 응력이 집중되기 쉬운 영역에서는, 제1 절삭면을 따라서 설치된 제1 돌기에 의하여 강성을 확보할 수 있다. 더욱이, 제1 절삭면과 구속면을 제1 돌기가 분단하고 있으므로, 절삭칩이 구속면에 도달하기 어렵다. 코너절삭날이 형성되어 있지 않고 사용 빈도가 낮은 제3 돌기의 일단보다도 제4 코너측의 영역에서는, 제1 돌기가 생략되어 있어, 인서트 설치시트와의 접촉 면적을 크게 할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 보강부는, 제1 단면의 중심에 위치하면서 제2 단면에서 제1 단면으로의 방향으로 제3 돌기로부터 돌출된 돌기부를 더 가지고 있어도 좋다.

본 실시형태에 따르면, 구속면으로부터 돌출된 제3 돌기보다 더욱 돌출된 돌기부가 있으므로, 제1 단면의 중심을 넘는 절삭칩의 이동이 저해된다. 제1 주절삭날의 중앙부로부터 유출된 절삭칩이, 제3 돌기의 표면을 찰과하여 제2 절삭면을 향할 우려가 있다. 돌기부가 있으면, 그와 같은 절삭칩에서 제2 주절삭날 및 제2 절삭면을 보호할 수 있다. 코너 체인지하여 절삭인서트를 재이용할 때, 상처가 적은 제2 주절삭날 및 제2 절삭면을 사용할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 제1 단면에서 제2 단면으로의 방향으로 제1 단면을 보았을 때, 제3 돌기는, 설치구멍의 축선에 중첩하여 있어도 좋다.

본 실시형태에 따르면, 제1 단면이 얇아지기 쉬운 설치구멍 바로 위의 영역을 중점적으로 보강할 수 있다.

본 발명에 따르면, 파손되기 어려워 안정적으로 구속할 수 있는 절삭인서트를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전삭공구의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태의 절삭인서트의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 2에 나타난 절삭인서트를 제1 측면에서 본 측면도이다.
도 4는, 도 2에 나타난 절삭인서트를 제2 측면에서 본 측면도이다.
도 5는, 도 2에 나타난 절삭인서트를 제1 단면에서 본 평면도이다.
도 6은, 도 5 중의 VI-VI선을 따르는 단면도이다.
도 7은, 도 5 중의 VII-VII선을 따르는 단면도이다.
도 8은, 도 5 중의 VIII-VIII선을 따르는 단면도이다.
도 9는, 그 상반부가 도 5 중의 IX-IX선을 따르는 단면도이고, 하반부가 X-X선을 따르는 단면도이다.

첨부하는 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서, 동일한 부호를 붙인 것은, 동일 또는 마찬가지의 구성을 가진다. 본 발명의 일 실시형태의 절삭인서트(2)는, 예를 들어, 직각 숄더 가공이 가능한 전삭공구(1)에 적합한 수직 배치 인서트이고(도 1을 참조), 제1 및 제3 측면(31, 33)을 관통하도록 설치구멍(39)이 형성되어 있다(도 2를 참조).

본 실시형태의 절삭인서트(2)는, 제1 및 제2 단면(10, 20)에 보강부(40, 50)가 형성되어 있는 것이 특징 중 하나이다(도 5 내지 도 9를 참조). 보강부(40)는, 일체화된 제1 내지 제3 돌기(41, 42, 43)를 가지고 있다. 제3 돌기(43)는, 제1 및 제2 돌기(41, 42)를 연결하도록 연장되고, 설치구멍(39) 바로 위를 중점적으로 보강하고 있다(도 6 및 도 9를 참조).

제1 및 제2 돌기(41, 42)는, 제1 및 제2 절삭면(11R, 14R)과 구속면(19)의 경계(B41, B42)를 따라서 연장되고 있다. 제1 및 제2 돌기(41, 42)에 보강되어 제1 및 제2 주절삭날(11)의 강성이 높아지므로(도 7을 참조), 날끝각이 예리하여도 절삭인서트(2)가 파손되기 어렵다. 제1 및 제2 절삭면(11R, 14R)과 구속면(19)의 사이가 제1 및 제2 돌기(41, 42)에 의하여 분단되어 있으므로(도 5를 참조), 구속면(19)에 절삭칩이 도달하기 어렵다. 구속면(19)의 표면이 거칠어지기 어려우므로, 절삭인서트(2)의 구속 상태가 안정된다. 이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태의 절삭인서트(2)를 구비한 전삭공구(1)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 날끝 교환식의 전삭공구(1)는, 교환 가능한 절삭인서트(2)와, 절삭인서트(2)를 고정하는 공구본체(3)를 구비하고 있다. 공구본체(3)의 기단 및 그 근방을 포함하는 기단부는, 공작기계에 고정되어 회전 구동된다. 공구본체(3)의 선단 및 그 근방을 포함하는 선단부에는, 복수의 인서트 설치시트(8)가 설치되어 있다. 도시한 예에서는, 인서트 설치시트(8)가 2곳에 설치되어 있다. 인서트 설치시트(8)의 수는 특별히 한정되지 않으며, 1곳이어도 좋고, 3곳 이상이어도 좋다.

공구본체(3)는, 클램프나사(9)를 설치구멍(관통구멍)(39)에 삽입 통과하여 절삭인서트(2)를 인서트 설치시트(8)에 고정하는 스크류온식으로 구성되어 있다. 각각의 인서트 설치시트(8)는, 공구본체(3)의 직경방향(Dr)에 면한 착좌면(81)과, 공구본체(3)의 축방향(Dz)에 면한 착좌면(82)과, 공구본체(3)의 둘레방향(Dθ)에 면한 착좌면(83)을 가지고 있다. 직경방향(Dr)의 착좌면(81)에는, 클램프나사(9)와 나사 결합하는 나사구멍이 형성되어 있다.

각각의 절삭인서트(2)는, 각각의 인서트 설치시트(8)에 고정된다. 후술하는 제1 및 제2 단면(10, 20)의 각각에는, 착좌면(83)에서 둘레방향(Dθ)에 있어서 지지되는 구속면(19，29)이 형성되어 있다. 구속면(19，29)은, 인서트 설치시트(8)에 절삭인서트(2)가 고정된 상태로, 인서트 설치시트(8)의 착좌면(83)에 맞닿는다.

마찬가지로, 후술하는 제1 및 제3 측면(31, 33)은, 착좌면(81)에서 직경방향(Dr)에 있어서 지지되는 구속면으로서 구성되어 있다. 제1 및 제3 측면(31, 33)은, 인서트 설치시트(8)에 절삭인서트(2)가 고정된 상태로, 인서트 설치시트(8)의 착좌면(81)에 맞닿는다. 후술하는 제2 및 제4 측면(32, 34)은, 착좌면(82)에서 축방향(Dz)에 있어서 지지되는 구속면으로서 구성되어 있다. 제2 및 제4 측면(32, 34)은, 인서트 설치시트(8)에 절삭인서트(2)가 고정된 상태로, 인서트 설치시트(8)의 착좌면(82)에 맞닿는다.

도 2는, 본 발명의 일 실시형태의 절삭인서트(2)의 일례를 나타내는 사시도이다. 절삭인서트(2)의 재료는, 특별히 한정되지 않으며, 초경합금을 비롯한 다양한 절삭인서트용 재료를 적용할 수 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 절삭인서트(2)는, 제1 단면(10)과, 제1 단면(10)과는 반대측인 제2 단면(20)과, 제1 및 제2 단면(10, 20)을 연결하는 둘레측면(30)을 가지고 있다.

도시한 예에서는, 제1 단면(10)이, 중심(O1)의 둘레에 180° 대칭으로 형성되어 있다. 마찬가지로, 제2 단면(20)은, 중심(O2)의 둘레에 180° 대칭으로 형성되어 있다. 이하의 설명에 있어서, 제1 단면(10)의 중심(O1)과 제2 단면(20)의 중심(O2)을 연결한 직선을, 절삭면의 중심축(O)이라고 한다. 한편, 제1 및 제2 단면(10, 20)이 점대칭 형상이 아닌 경우, 그들의 중심(O1，O2)은, 예를 들어 무게중심이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 절삭인서트(2)는, 중심축(O)을 따라서 연장되는 사각기둥 형상으로 형성되고, 둘레측면(30)은, 4개의 코너(C1, C2, C3, C4)를 포함하고 있다. 도시한 예에서는, 제1 단면(10)의 외주(R1)가 대략 직사각형으로 형성되어 있다. 제2 단면(20)의 외주(R2)는, 제1 단면(10)의 외주(R1)와 같은 대략 직사각형으로 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 제1 및 제2 단면(10, 20)이 대략 동일한 형상 및 기능을 가지고 있으며, 제1 단면(10)이 절삭날(11~16)을 사용하는 윗면이 되고, 제2 단면(20)이 인서트 설치시트(8)에 고정되는 아랫면이 되어도 좋으며, 제2 단면(20)이 윗면이 되고, 제1 단면(10)이 아랫면이 되어도 좋다. 그 때문에, 대표로서 제1 단면(10)에 대하여 상세하게 설명하고, 제2 단면(20)에 대하여는 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 단, 제1 및 제2 단면(10, 20)은, 반드시 동일한 형상이 아니어도 좋다.

둘레측면(30)은, 제1 내지 제4 측면(31, 32, 33, 34)을 포함하고 있다. 제1 및 제3 측면(31, 33)은, 외주(R1，R2)의 긴 변에 임하는 부위에 형성되어 있다. 제2 및 제4 측면(32，34)은, 대략 직사각형의 외주(R1，R2)의 짧은 변에 임하는 부위에 형성되어 있다. 각각의 측면(31，32，33，34)은, 중심축(O)에 평행하게 형성되어 있다. 제1 및 제3 측면(31, 33)은, 인서트 설치시트(8)에 맞닿는 구속면 중에서 가장 큰 면적을 가지고, 클램프나사(9)(도 1을 참조)를 삽입 통과하는 설치구멍(39)이 형성되어 있다. 그 때문에, 측면(31, 33)을 주된 구속면이라고 하는 경우가 있다.

제1 단면(10)의 외주(R1)의 적어도 일부에는, 절삭날이 형성되어 있다. 각각의 절삭날은, 그 절삭날에 임하는 여유면이 둘레측면(30)에 대하여 마이너스의 여유각을 가지는 역포지티브 형상으로 형성되어 있다. 도시한 예에서는, 제1 단면(10)의 외주(R1)의 한쪽 긴 변에는, 제1 주절삭날(11)이 형성되고, 다른 쪽 긴 변에는, 제2 주절삭날(14)이 형성되어 있다. 제1 및 제2 주절삭날(11，14)은, 중심축(O)에서 멀어지는 방향으로 원호 형상으로 약간 부풀어져 있다.

코너(C1)에는, 제1 주절삭날(11)에 인접하는 제1 코너절삭날(12)이 형성되고, 그 대각에 있는 코너(C3)에는, 제2 주절삭날(14)에 인접하는 제2 코너절삭날(15)이 형성되어 있다. 제2 및 제4 코너(C2，C4)에는, 코너절삭날이 형성되어 있지 않다. 외주(R1)의 한쪽 짧은 변의 일부에는, 제1 코너절삭날(12)에 인접하는 제1 부절삭날(13)이 형성되어 있다. 다른 쪽 짧은 변의 일부에는, 제2 코너절삭날(15)에 인접하는 제2 부절삭날(16)이 형성되어 있다.

절삭날의 구성은, 도시한 예로 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 단면(10)의 외주(R1)의 짧은 변은, 공구본체(3)의 직경방향(Dr)에 있어서 제1 및 제2 주절삭날(11，14)보다 내측에 위치하고, 제1 및 제2 주절삭날(11，14)이 남기고 절삭한 피절삭재를 절삭하기 위한 안날을 더 포함하고 있어도 좋다. 그 경우, 제1 부절삭날(13)과 제2 주절삭날(14) 사이에 제1 안날을 형성하고, 제2 부절삭날(16)과 제1 주절삭날(11) 사이에 제2 안날을 형성하면 좋다.

예를 들어, 제1 및 제2 부절삭날(13，16)에 대하여, 제1 및 제2 주절삭날(11，14)에 의하여 공구본체(3)의 직경방향(Dr)으로 절삭된 피삭재의 마무리면을 쳐내는 마무리날로 구성하여도 좋다. 그 경우, 마무리날의 여유면이, 마무리면에 대하여 대략 평행해지도록 형성하면 좋다. 절삭날(11~16)에는, 호닝이 형성되어 있어도 좋고, 랜드가 형성되어 있어도 좋다. 호닝은 둥근 호닝이어도 좋고, 챔퍼 호닝이어도 좋다.

도 3은, 도 2에 나타난 절삭인서트(2)를 설치구멍(39)이 형성된 제1 측면(31)에서 본 측면도이다. 도 3에 나타난 제2 단면(20)의 외주(R2)는, 제3 주절삭날(21)과, 제3 코너절삭날(22)과, 제3 부절삭날(23)과, 제4 주절삭날(24)과, 제4 코너절삭날(25)과, 제4 부절삭날(26)을 포함하고 있다. 제2 단면(20)의 외주(R2)의 절삭날(21~26)은, 제1 단면(10)의 외주(R1)의 절삭날(11~16)과 같은 형상 및 기능을 가지고 있다.

제1 단면(10)과 제2 단면(20) 사이를 연결하는 둘레측면(30), 즉 제1 내지 제4 측면(31，32，33，34)은, 제1 및 제2 단면(10, 20)의 외주(R1，R2)에 절삭날(11~16，21~26)이 형성되어 있지 않은 부위에서는, 제1 및 제2 단면(10, 20)의 외주(R1，R2)까지 연장되어 있다. 한편, 외주(R1，R2)에 절삭날(11~16，21~26)이 형성되어 있는 부위에서는, 외주(R1，R2)의 근방까지 둘레측면(30)이 연장되어 있다. 그와 같은 부위에서는, 절삭날 바로 밑의 여유면을 통하여, 둘레측면(30)이 제1 단면(10)과 제2 단면(20)을 연결하고 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 주절삭날(11)에 임하는 여유면(11F)은, 제1 주절삭날(11)의 양단에서 제1 주절삭날(11)의 중앙을 향함에 따라서 폭이 좁게 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 제1 단면(10)과 설치구멍(39) 사이의 두께가 얇은 부분에 있어서, 여유면(11F)은 폭이 좁게 형성되어 있다.

도 4는, 도 2에 나타난 절삭인서트(2)를 제2 측면(32)에서 본 측면도이다. 상술한 바와 같이, 제1 및 제2 주절삭날(11，14)은, 그 절삭날에 임하는 여유면(11F，14Ｆ)이 제1 및 제3 둘레측면(31, 33)에 대하여 마이너스의 여유각을 가지는 역포지티브 형상으로 형성되어 있다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2 주절삭날(11，14)의 여유면(11F，14F)은, 제2 단면(20)에서 그 제2 단면(20)과는 반대측인 제1 단면(10)을 향함에 따라서, 제1 주절삭날(11)에서 그 제1 주절삭날(11)에 대향하는 제2 주절삭날(14)을 향하는 안쪽 방향으로 경사져 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 수직 배치 인서트로서 구성된 절삭인서트(2)는, 제1 단면(10)의 바닥에 형성된 구속면(19)과 절삭날(11~16)과의 고저차가 크다. 제1 및 제2 단면(10, 20)에 설치구멍(39)이 없어 제1 및 제2 단면(10, 20)이 작고 제1 주절삭날(11)과 제2 주절삭날(14) 사이의 폭이 좁다. 그 때문에, 절삭날(11~16)의 날끝각이 예리하다. 날끝각이 작으면 날끝 강도가 낮으므로, 절삭날의 깨짐이 발생하기 쉬워진다.

도 5는, 도 2에 나타난 절삭인서트(2)를 제1 단면(10)에서 본 평면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 단면(10)은, 외주(R1)에 형성된 절삭날(11~16)과, 절삭날(11~16)보다도 제1 단면(10)의 내측, 즉 제1 단면(10)의 중심(O1) 근처에 위치한 절삭면(11R~16R)과, 절삭면(11R~16R)보다도 제1 단면(10)의 더욱 내측에 위치한 구속면(19)과, 제2 단면(20)에서 제1 단면(10)으로의 방향으로 구속면(19)으로부터 돌출되어 제1 단면(10)을 보강하는 보강부(40)를 가지고 있다.

절삭면(11R~16R)은, 대응하는 절삭날(11~16)에 인접하고 있다. 이하의 설명에 있어서, 제1 주절삭날(11)에 인접하는 절삭면(11R)을 제1 절삭면(11R)이라고 하고, 제2 주절삭날(14)에 인접하는 절삭면(14R)을 제2 절삭면(14R)이라고 하는 경우가 있다. 보강부(40)는, 제1 내지 제3 돌기(41, 42, 43)와, 돌기부(44)를 가지고 있다.

제3 돌기(43)는, 제1 절삭면(11R)과 제2 절삭면(14R) 사이에 가설되어 구속면(19)을 제1 구속면(191)과 제2 구속면(192)으로 이분하고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 단면(10)에서 제2 단면(20)으로의 방향으로 제1 단면(10)을 보았을 때, 제3 돌기(43)는, 설치구멍(39)의 축선(X)에 중첩하고 있다. 돌기부(44)는, 제1 단면(10)의 중심(O1)에 위치하고, 제2 단면(20)에서 제1 단면(10)으로의 방향으로 제3 돌기(43)로부터 더욱 돌출되어 있다.

제1 돌기(41)는, 제3 돌기(43)의 일단(431)에 연결되고, 제1 절삭면(11R)과 구속면(19)의 경계(B41)의 적어도 일부를 덮도록 연장되어 있다. 도시한 예에서는, 제1 돌기(41)가, 제3 돌기(43)의 일단(431)과 제1 코너(C1)의 사이에 배치되는 한편, 제3 돌기의 일단(431)과 제4 코너(C4)의 사이에 배치되어 있지 않다.

상세하게 서술하면, 제1 돌기(41)는, 제3 돌기(43)의 일단(431)에서 제1 코너절삭날(12)의 절삭면(12R)의 직전까지 연장되어 있다. 제1 돌기(41)의 기단(41P)은, 제3 돌기(43)의 일단(431) 근방에 위치하고, 기단(41P)과는 반대측인 제1 돌기(41)의 선단(41D)은, 제1 코너절삭날(12)의 절삭면(12R)과 구속면(19)의 경계 근방에 위치하고 있다.

제2 돌기(42)의 기단은, 제3 돌기(43)의 타단(432)에 연결되고, 제2 절삭면(14R)과 구속면(19)의 경계(B42)의 적어도 일부를 덮도록 연장되어 있다. 상술한 바와 같이, 제1 단면(10)은, 중심(O1)의 둘레에 180° 대칭으로 형성되어 있어도 좋다. 도시한 예에서는, 제2 돌기(42)가, 제1 돌기(41)와 180° 대칭으로 형성되고, 제3 돌기(43)의 타단(432)에서 제2 코너절삭날(15)의 절삭면(1５R)의 직전까지 연장되어 있다.

도 6은, 도 5 중의 VI-VI선을 따르는 단면도이고, 도 7은, 도 5 중의 VII-VII선을 따르는 단면도이며, 도 8은, 도 5 중의 VIII-VIII선을 따르는 단면도이다. 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 단면(10)의 구속면(19)은, 제1 단면(10)의 바닥에 위치하고, 제1 및 제2 단면(10, 20)의 중심축(O)(도 6에 나타냄)에 직교하는 방향으로 확산되고 있다. 마찬가지로, 제2 단면(20)의 구속면(29)은, 제2 단면(20)의 바닥에 위치하고, 제1 및 제2 단면(10, 20)의 중심축(O)에 직교하는 방향으로 확산되고 있다.

도 6 내지 도 ８에 나타내는 바와 같이, 구속면(19)으로부터 돌출된 제2 돌기(42)의 돌출량은, 제3 돌기(43)의 타단(432)에서 제3 코너(C3)를 향함에 따라서 서서히 작게 형성되어 있다. 마찬가지로, 구속면(19)으로부터 돌출된 제1 돌기(41)의 돌출량은, 제3 돌기(43)의 일단(431)에서 제1 코너(C1)를 향함에 따라서 서서히 작게 형성되어 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 구속면(19)으로부터 제3 돌기(43)가 돌출된 돌출량은, 제1 절삭면(11R)에서 제2 절삭면(14R)에 걸쳐서 대략 일정하게 형성되어 있다. 돌기부(44)는, 제3 돌기(43)의 중심으로부터 더욱 돌출되어 있다.

도 9는, 그 상반부가 도 5 중의 IX-IX선을 따르는 단면도이고, 하반부가 X-X선을 따르는 단면도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 구속면(19)에서 돌기부(44)의 꼭대기부까지의 돌출량은, 구속면(19)에서 제3 돌기(43)의 꼭대기부까지의 돌출량보다 더 크다. 도 6 내지 도 9에 나타내는 바와 같이, 제1 단면(10)의 보강부(40)와 제2 단면(20)의 보강부(50)는, 제1 및 제2 단면(10, 20)의 중심축(O)과 설치구멍의 축선(X)에 교차하는 축 둘레에 180° 대칭으로 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시형태의 절삭인서트(2)에 따르면, 제1 내지 제3 돌기(41, 42, 43)를 일체화한 보강부(40)에 의하여 제1 단면(10)을 제1 절삭면(11R)에서 제2 절삭면(14R)까지 연속하여 보호할 수 있다. 보강부(40, 50)에 의하여 제1 및 제2 단면(10, 20)의 강성이 향상되므로, 날끝각이 예리한 수직 배치 인서트여도 파손되기 어렵다.

제1 주절삭날(11)을 보강하는 제1 돌기(41)는, 제1 주절삭날(11)의 법선 상에 형성되고, 제1 코너절삭날(12)의 절삭면(12R) 직전까지 연장되어 있다. 마찬가지로, 제2 주절삭날(14)을 보강하는 제2 돌기(42)는, 제2 주절삭날(14)의 법선 상에 형성되고, 제2 코너절삭날(15)의 절삭면(15R) 직전까지 연장되어 있다. 절삭 중에 발생하는 절삭칩은, 절삭날의 법선방향으로 유출된다. 제1 주절삭날(11)로부터 유출된 절삭칩과 제1 코너절삭날(12)로부터 유출된 절삭칩이 연속하고 있으므로, 실제 절삭칩의 유출방향은, 각각의 절삭날의 사용 비율에 따라서 합성된 방향이 된다.

본 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 돌기(41, 42)가 제1 및 제2 절삭면(11R, 14R)과 구속면(19)의 사이를 분단하므로, 절삭 중에 발생한 절삭칩이 구속면(19)까지 도달하기 어렵다. 구속면(19)의 표면이 거칠어지기 어려우므로, 상하 반전하여 제2 단면(20)의 외주(R2)에 형성된 절삭날(21~26)을 사용할 때, 절삭인서트(2)의 구속 상태가 안정된다.

이상 설명한 실시형태는, 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하여 해석하기 위한 것이 아니다. 실시형태가 구비하는 각 요소 및 그 배치, 재료, 조건, 형상 및 사이즈 등은, 예시한 것으로 한정되지 않으며 적절히 변경할 수 있다. 또한, 다른 실시형태에서 나타낸 구성끼리를 부분적으로 치환하거나 조합하는 것이 가능하다.

1: 전삭공구
2: 절삭인서트
3: 공구본체
8: 인서트 설치시트
9: 클램프나사
10: 제1 단면
11: 제1 주절삭날
11F: 제1 주절삭날의 여유면
11R: 제1 절삭면(제1 주절삭날의 절삭면)
12: 제1 코너절삭날
12R: 제1 코너절삭날의 절삭면
13: 제1 부절삭날
13R: 제1 부절삭날의 절삭면
14: 제2 주절삭날
14F: 제2 주절삭날의 여유면
14R: 제2 절삭면(제2 주절삭날의 절삭면)
15: 제2 코너절삭날
15R: 제2 코너절삭날의 절삭면
16: 제2 부절삭날
16R: 제2 부절삭날의 절삭면
19: 구속면
20: 제2 단면
21: 제3 주절삭날
22: 제3 코너절삭날
23: 제3 부절삭날
24: 제4 주절삭날
25: 제4 코너절삭날
26: 제4 부절삭날
30: 둘레측면
31: 제1 측면
32: 제2 측면
33: 제3 측면
34: 제4 측면
39: 설치구멍
40: 보강부
41: 제1 돌기
41D: 제1 돌기의 선단
41P: 제1 돌기의 기단
42: 제2 돌기
43: 제3 돌기
44: 돌기부
50: 제2 단면의 보강부
191: 제1 구속면
192: 제2 구속면
431: 제3 돌기의 일단
432: 제3 돌기의 타단
B41, B42: 경계
C1: 제1 코너
C2: 제2 코너
C3: 제3 코너
C4: 제4 코너
Dr: 공구본체의 직경방향
Dz: 공구본체의 축방향
Dθ: 공구본체의 둘레방향
X: 설치구멍의 축선
O: 제1 및 제2 단면의 중심축
O1: 제1 단면의 중심
O2: 제2 단면의 중심
R1: 제1 단면의 외주
R2: 제2 단면의 외주

Claims

공구본체에 고정되어 날끝 교환식의 전삭공구를 구성하는 절삭인서트로서,
제1 단면과, 그 제1 단면과는 반대측인 제2 단면과, 상기 제1 단면 및 상기 제2 단면을 연결하는 둘레측면을 가지고, 그 둘레측면을 관통하는 설치구멍이 형성된 수직 배치 인서트로서 구성되며,
상기 제2 단면은,
상기 제2 단면의 외주에 형성된 제3 주절삭날을 가지고,
상기 제1 단면은,
상기 제1 단면의 외주에 형성된 제1 주절삭날과,
상기 제1 주절삭날보다 상기 제1 단면의 내측에 위치하며, 또한 상기 제1 주절삭날에 인접하는 제1 절삭면과,
상기 제1 단면의 외주에 형성되며, 또한 상기 제1 주절삭날에 대향하는 제2 주절삭날과,
상기 제2 주절삭날보다 상기 제1 단면의 내측에 위치하며, 또한 상기 제2 주절삭날에 인접하는 제2 절삭면과,
상기 제1 절삭면 및 상기 제2 절삭면보다 더 내측에 위치하고, 상기 제3 주절삭날을 사용할 때에 상기 공구본체에 맞닿는 구속면과,
상기 제2 단면에서 상기 제1 단면으로의 방향으로 상기 구속면으로부터 돌출된 보강부를 가지며,
상기 보강부는,
상기 제1 절삭면과 상기 제2 절삭면의 사이에 가설되며, 또한 상기 구속면을 이분하는 제3 돌기와,
상기 제3 돌기의 일단에 연결되며, 또한 상기 제1 절삭면과 상기 구속면의 경계의 적어도 일부를 덮도록 연장되는 제1 돌기와,
상기 제3 돌기의 타단에 연결되며, 또한 상기 제2 절삭면과 상기 구속면의 경계의 적어도 일부를 덮도록 연장되는 제2 돌기를 가지고 있는,
절삭인서트.
제 1 항에 있어서,　
상기 제1 단면의 외주는, 제1 내지 제4 코너를 가지는 대략 직사각형으로 형성되고,
상기 제1 주절삭날은, 코너절삭날이 형성된 제1 코너와, 코너절삭날이 형성되어 있지 않은 제4 코너의 사이의 긴 변에 위치하며,
상기 제1 돌기는, 상기 제3 돌기의 일단과 상기 제1 코너의 사이에 배치되는 한편, 상기 제3 돌기의 일단과 상기 제4 코너의 사이에 배치되어 있지 않은,
절삭인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,　
상기 보강부는, 상기 제1 단면의 중심에 위치하며, 또한 상기 제2 단면에서 상기 제1 단면으로의 방향으로 상기 제3 돌기로부터 돌출된 돌기부를 더 가지고 있는,
절삭인서트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 단면에서 상기 제2 단면으로의 방향으로 상기 제1 단면을 보았을 때, 상기 제3 돌기는, 상기 설치구멍의 축선에 중첩하고 있는,
절삭인서트.