KR20230002414A

KR20230002414A - 단일 반경방향 연장 절삭 엣지부를 갖는 회전 비대칭 절삭 인서트 및 회전 절삭 공구

Info

Publication number: KR20230002414A
Application number: KR1020227035730A
Authority: KR
Inventors: 길 헤크트
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2023-01-05
Also published as: US20210331256A1; CN115397591A; TW202140196A; IL296356A; DE112021002465T5; WO2021214747A1; US11524344B2

Abstract

축(AI)을 중심으로하는 회전하는 절삭 인서트(20)는 인서트 주연 표면(26)에 의해 상호연결된 대향하는 전방 및 후방 표면(22, 24)을 가지며, 인서트 주연 표면은(26) 제1 및 제2 랜드 표면(32, 34)에 의해 이격된 제1 및 제2 측부 표면(28, 30)을 갖는다. 제1 및 제2 랜드 엣지(36, 38)는 각각 제1 및 제2 랜드 표면을 따라 연장된다. 전방 표면과 제1 측부 표면의 교차부에 형성된 제1 전방 엣지(46)는 절삭 엣지부(48)를 포함하고, 전방 표면과 제2 측부 표면의 교차부에 형성된 제2 전방 엣지(52)는 절삭 엣지부를 갖지 않는다. 축을 중심으로 절삭 엣지부가 회전하는 것에 의해 형성되는 절삭 프로파일(PC)은 제2 전방 엣지의 축 방향 전방에 위치한다. 절삭 인서트(20)는 공구 생크(66)에 의해 해제 가능하게 고정되고, 절삭 인서트는 공구 생크의 전방 단부 부분으로부터 돌출하는 두개의 돌기(68,70) 사이에 위치한다.

Description

단일 반경방향 연장 절삭 엣지부를 갖는 회전 비대칭 절삭 인서트 및 회전 절삭 공구

본 발명은 일반적으로 금속 절삭 과정에서 사용하기 위한, 특히 드릴링 작업을 위한, 단일 반경방향 연장 절삭 엣지부를 갖는, 인서트 축을 중심으로 회전 가능한 절삭 인서트 및 그러한 절삭 인서트를 갖는 회전 절삭 공구에 관한 것이다.

드릴링 작업에서 사용되는 절삭 공구의 분야에는, 단일 반경방향 연장 절삭 엣지부를 갖는 절삭 헤드, 플레이트, 또는 팁을 갖는 회전 절삭 공구의 많은 예가 있으며, 이들 중 일부는 생크에 브레이징(brazed) 또는 용접되고, 이들 중 일부는 착탈식으로 교체 가능하다.

US 7,195,428는 드릴링되는 구멍의 크기에 대응하는 가상의 실린더에 의해 경계지어지는 절삭 팁을 개시하며, 절삭 팁은 일반적으로 그것의 전체 길이로 연장하는 V형상의 팁 플루트를 갖는다. 절삭 팁은 팁 플루트가 일반적으로 생크 플루트와 정렬되도록 통상의 방식으로 브레이징 또는 용접에 의해 생크의 단부에 고정된다. 한 쌍의 융기된 좁은 축 방향 세장형 마모 패드는 절삭 팁의 주연부 주위에 이격 되어 종 방향으로 연장하고, 절삭 팁의 인접한 원통형 표면에 대해 약간 융기된다.

US 7,296,953는 커터 캐리어, 교체 가능 절삭 인서트 및 적어도 하나의 교체 가능한 가이드 스트립을 포함하는 딥 홀 드릴을 개시한다. 드릴 헤드 형태의 커터 캐리어는 그 후방 표면 및 두개의 측부 표면을 갖는 리세스를 갖고, 이는 교체 가능한 절삭 플레이트를 위한 시트를 형성한다. 후방 표면 내의 중앙 나사 구멍은 교체 가능한 절삭 플레이트 내의 관통 구멍을 통해서 가이드되는 나사를 수용한다. 교체 가능한 절삭 플레이트 시트의 축 방향 높이에서, 가이드 스트립을 위한 리세스가 드릴의 원주 위에 제공되고, 각각의 가이드 스트립은 각각의 리세스의 정지 표면에 접하고, 각각의 정지 표면은 각각의 가이드 스트립을 나사 결합하기 위한 중앙 나사 구멍을 갖는다.

US 7,393,162는 생크에 분리 가능하게 고정되고 공통의 종 방향 축을 가지며 정합하는 주연 표면을 포함하는 절삭 헤드를 포함하는 건 드릴을 개시한다. 전향 테이퍼형 생크 고정 표면을 포함하는 생크 결합부가 생크의 전방 단부에 형성되고, 전향 테이퍼형 절삭 헤드 고정 표면을 포함하는 절삭 헤드 결합부가 절삭 헤드의 후방 단부에 형성된다. 생크 및 절삭 헤드 결합부의 양 쪽 모두는 180도를 초과하는 주연부와의 결합 각도에 걸쳐 연장된다. 생크 및 절삭 헤드는 절삭 헤드 선단면을 생크 후단면의 앞에 배치하고, 절삭 헤드 결합부를 회전 축에 대해 측면으로 생크 결합부에 활주 가능하게 삽입하고, 절삭 헤드 결합부와 생크 결합부가 동축으로 상호고정되도록 절삭 헤드를 회전 방향에 반대되는 방향으로 생크에 대해 회전시킴으로써 조립된다.

본 발명의 목적은 하나의 반경방향 연장 절삭 엣지부를 갖는, 인서트 축을 중심으로 회전가능한 개선된 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 작업편 내에서의 반경방향 지지가 일체로 제공되는, 드릴링 작업을 위한 개선된 절삭 인서트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 절삭 인서트가 공구 생크에 해제 가능하게 고정되는 개선된 회전 절삭 공구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 인서트 축을 중심으로 절삭 회전 방향으로 회전 가능한 회전 비대칭 절삭 인서트가 제공되며, 인서트 축은 인서트 전후방 방향을 정의하고, 절삭 인서트는,

인서트 주연 표면에 의해 상호 연결되는, 대향하는 전방 및 후방 표면으로서, 인서트 주연 표면은 제1 및 제2 랜드 표면에 의해 이격되는 제1 및 제2 측부 표면을 갖는, 대향하는 전방 및 후방 표면,

제1 랜드 표면을 따라 전방 표면으로부터 후방으로 연장하는 제1 랜드 엣지,

제2 랜드 표면을 따라 전방 표면으로부터 후방으로 연장하는 제2 랜드 엣지;

전방 표면과 제1 측부 표면의 교차부에 형성된 제1 전방 엣지로서, 반경방향 연장 절삭 엣지부를 포함하는, 제1 전방 엣지;

전방 표면과 제2 측부 표면의 교차부에 형성된 제2 전방 엣지로서, 절삭 엣지부를 갖지 않는, 제2 전방 엣지를 포함하고;

제1 측부 표면은 절삭 엣지부에 인접한 레이크 표면을 포함하고, 레이크 표면은 절삭 회전 방향을 향하고;

제1 및 제2 랜드 엣지는 원형 단면 및 인서트 축과 동축인 실린더 축을 갖는 가상의 제1 실린더의 포락면에 포함되고, 가상의 제1 실린더는 제1 직경을 가지며,

인서트 축을 중심으로 절삭 엣지부를 360도 회전시킴으로써 형성되는 가상의 절삭 프로파일은 제2 전방 엣지의 축 방향 전방에 위치되고 제1 직경에 대응하는 절삭 직경을 형성한다.

또한, 본 발명에 따르면, 회전 절삭 공구가 제공되며, 이는

생크의 전후방 방향을 결정하는 생크 축 방향으로 연장하는 공구 생크로서, 공구 생크는 전방 단부 부분으로부터 돌출하는 이격된 제1 및 제2 돌기 및 상기 제1 및 제2 돌기 사이에 위치되는 인서트 수용 슬롯을 포함하는, 공구 생크와

인서트 수용 슬롯 내의 공구 생크에 해제 가능하게 고정되는 전술한 종류의 회전 비대칭 절삭 인서트를 포함하고,

인서트 축은 생크 축과 동축이고;

인서트의 전방 표면은 생크의 전방 방향을 향한다.

더 나은 이해를 위해, 본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이며, 도면에서 일점 쇄선은 부재의 부분도에 대한 컷오프 경계를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 대한 절삭 인서트의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제1 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제2 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제3 측면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 절삭 인서트의 제4 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예에 따른 회전 절삭 공구의 제1 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 회전 절삭 공구의 제2 사시도이다.
도 9는 도 7에 도시된 회전 절삭 공구의 분해 사시도이다.
도 10은 도 7에 도시된 회전 절삭 공구의 전방 단부도이다.
도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따른 공구 생크의 전방 단부도이다.
도 12는 선 XII-XII를 따라 취한, 도 11에 도시된 공구 생크의 단면도이다.

본 발명의 제1 양태는 인서트 주연 표면(26)에 의해 상호 연결된 대향하는 전방 표면(22) 및 후방 표면(24)과, 인서트 전후방 방향(IF, IR)을 정의하는 인서트 축(AI)을 갖는 절삭 인서트(20)에 관한 것이다.

도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(20)는 인서트 축(AI)을 중심으로 절삭 회전 방향(RC)으로 회전가능하고, 인서트 주연 표면(26)은 제1 및 제2 랜드 표면(32, 34)에 의해 서로 이격된 제1 및 제2 측부 표면(28, 30)을 갖는다. 절삭 인서트(20)는 인서트 축(AI)을 중심으로 회전 비대칭적이다(360도의 배가 되는 회전에 대한 것은 제외함).

본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 바람직하게는 탄화 텅스텐과 같은 초경합금(cemented carbide)을 압착 및 소결함으로써 제조될 수 있고, 코팅될 수도, 안될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 일체형 단일체 구조일 수 있다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 랜드 엣지(36)는 제1 랜드 표면(32)을 따라 전방 표면(22)으로부터 후방으로 연장하며, 제2 랜드 엣지(38)는 제2 랜드 표면(34)을 따라 전방 표면(22)으로부터 후방으로 연장된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 랜드 엣지(36, 38)는 원형 단면 및 인서트 축(AI)과 동축인 실린더 축(AC)을 갖는 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함되고, 가상의 제1 실린더(C1)는 제1 직경(D1)을 갖는다.

상세한 설명 및 청구항 전체의 걸쳐, 가상의 제1 실린더(C1)는 제1 직경(D1)이 제1 랜드 엣지(36)의 길이를 따라 0.01mm까지 감소되도록 후방 방향(IR)으로 미세 축 방향 테이퍼형일 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 랜드 엣지(36)는 제1 측부 표면(28)과 제1 랜드 표면(32)의 교차부에 형성될 수 있고, 제2 랜드 엣지(38)는 제2 측부 표면(30)과 제2 랜드 표면(34) 사이의 교차부에 형성될 수 있다.

도 3 및 5에 도시된 바와 같이, 제1 랜드 엣지(36)는 제1 종점(N1)으로부터 후방으로 연장된다.

본 발명의 일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 종점(N1)과 인서트 축(AI)은 제1 인서트 평면(PI1)에 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 랜드 엣지(36)는 직선형이고, 인서트 축(AI)에 대해서 평행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 랜드 엣지(36)는 후방 표면(24)과 교차할 수 있다.

도 2 및 6에 도시된 바와 같이, 제2 랜드 표면(34)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함된 제1 지지 표면(42)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 지지 표면(42)은 제2 랜드 엣지(38)로부터 절삭 회전 방향(RC)의 반대 방향인 원주방향으로 연장할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 지지 표면(42)은 제1 인서트 평면(PI1)에 수직하고 인서트 축(AI)을 포함하는 제2 인서트 평면(PI2)과 교차하는 제1 인서트 평면(PI1)에 의해 정의되는 4개의 가상 사분면(Q1, Q2, Q3, Q4) 중 제1 가상 사분면(Q1)에 완전히 위치할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 지지 표면(42)은 전방 표면(22)과 교차할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 지지 표면(42)은 후방 표면(24)과 교차할 수 있다.

도 2 및 6에 도시된 바와 같이, 제1 지지 표면(42)은 제1 중간 표면(44)에 의해 제1 측부 표면(28)으로부터 이격될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 중간 표면(44)은 가상의 제1 실린더(CI)의 포락면(40)의 반경방향 내측에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 중간 표면(44)은 축 방향으로 연장되는 챔퍼 형태의 평면일 수 있다.

도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 제1 전방 엣지(46)는 전방 표면(22)과 제1 측부 표면(28)의 교차부에 형성되어 있으며, 제1 전방 엣지(46)는 반경방향 연장 절삭 엣지부(48)를 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 엣지부(48)는 제1 랜드 엣지(36)를 향하여 반경방향 외측으로 연장할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 절삭 엣지부(48)는 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함된 반경방향 최외측 절삭 지점(NRO)을 가질 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 반경방향 최외측 절삭 지점(NRO)이 제1 랜드 엣지(36)의 제1 종점(N1)과 일치할 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 제1 측부 표면(28)은 절삭 엣지부(48)와 인접하여 절삭 회전 방향(RC)으로 향하는 레이크 표면(50)을 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 레이크 표면(50)은 제1 측부 표면(28)의 평면형 하위 표면일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서(도시되지 않음), 레이크 표면(50)은 제1 측부 표면(28)내의 리세스 혹은 복수의 리세스를 포함할 수 있다.

도 1, 2, 및 4에 도시된 바와 같이, 전방 표면(22)은 절삭 엣지부(48)에 인접한 릴리프 표면(51)을 포함한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 릴리프 표면(51)은 다면형일 수 있다.

본 발명에 따르면, 제2 전방 엣지(52)는 전방 표면(22)과 제2 측부 표면(30)의 교차부에 형성되고, 제2 전방 엣지(52)는 절삭 엣지부를 갖지 않는다.

반경방향 연장 절삭 엣지부(48)를 갖는 제1 전방 엣지(46) 및 절삭 엣지부를 갖지 않는 제2 전방 엣지(52)를 고려해서, 절삭 인서트(20)는 단일 반경방향 연장 절삭 엣지부를 갖는 것으로 지칭될 수 있다.

도 1 내지 6에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(20)는 인서트 축(AI)을 중심으로 회전 대칭성이 존재하지 않을 수 있다. 이와 같이, 절삭 인서트(20)는 인서트 축(AI)을 중심으로 회전 비대칭인 것으로 간주된다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 회전 절삭 엣지부(48)를 인서트 축(AI)을 중심으로 360도 회전시킴으로써 형성된 가상의 절삭 프로파일(PC)은 전체 제2 전방 엣지(52)의 축 방향 전방에 위치한다.

상세한 설명 및 청구범위 전체에 걸쳐, 가상의 절삭 프로파일(PC)에 대한 제2 전방 엣지(52)의 상대적인 축 방향 위치는 제2 전방 엣지(52)와 가상의 절삭 프로파일(PC)의, 인서트 축(AI)으로부터 동일한 반경방향 범위에서 고려된다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 가상의 절삭 프로파일(PC)은 가상의 절삭 프로파일(PC)을 정의하는 절삭 엣지부(48) 자체 이외의, 전방 표면(22)과 연관된 임의의 엣지의 축 방향 전방에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 가상의 절삭 프로파일(PC)은 제1 직경(D1)에 대응하는 절삭 직경(DC)을 정의할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 엣지부(48)는 인서트 축(AI)으로부터 반경방향 외측으로 연장할 수 있다.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 절삭 엣지부(48)는 인서트 축(AI)과 일치하는 반경방향 최내측 절삭 지점(NRI)을 가질 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 반경방향 최내측 절삭 지점(NRI)은 가상의 절삭 프로파일(PC)의 중심 지점(NC)과 일치될 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 반경방향 최내측 절삭 지점(NRI)은 반경방향 최외측 절삭 지점(NRO)의 축 방향 전방에 위치할 수 있다.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 절삭 엣지부(48)는 인서트 축(AI)과 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40) 사이의 반경방향 중간에 위치한 축 방향 최전방 절삭 지점(NF)을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 일체형 단일체 구조이고, 초경합금을 압착(form pressing) 및 소결함으로써 제조되며, 동일한 크기의 압착된 그린 바디로부터 소결 후 가공 단계, 예를 들어, 연삭을 적용하여 상이한 절삭 직경(DC)의 몇몇의 인서트 크기를 유리하게 제조할 수 있음을 인지하여야 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 인서트 평면(PI1)은 전체 절삭 엣지부(48)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 인서트 평면(PI1)은 전체 제1 전방 엣지(46)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 측부 표면(28)은 평면형일 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 절삭 인서트(20)는 드릴링 작업을 위해 사용될 수 있으며, 적어도 일체로 형성된 제1 지지 표면(42)에 의해 작업편(도시되지 않음) 내에서의 반경방향 지지가 유리하게 제공된다.

후방 방향(IR)으로의 가상 제1 실린더(C1)의 이전에 언급된 미세 축 방향 테이퍼는 드릴링 작업에 사용되는 절삭 인서트(20)의 구성에 특히 적합하다는 것을 인지하여야 한다.

도 2, 5, 및 6에 도시된 바와 같이, 견부 부분(54)이 제2 측부 표면(30)으로부터 돌출될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 견부 부분(54)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함되는 제2 지지 표면(56)을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제2 지지 표면(56)은 전방 표면(22)과 교차할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 지지 표면(56)은 제1 가상 사분면(Q1)에 인접하고 제2 인서트 평면(PI2)에 의해 그로부터 분리된 제2 가상 사분면(Q2)에 전체적으로 위치할 수 있다.

두개 이상의 일체로 형성된 지지 표면들, 즉, 인접한 제1 및 제2 사분면(Q1, Q2)에 각각 위치한 제1 및 제2 지지 표면(42, 56)을 갖는 본 발명의 실시예에 대해 작업편(도시되지 않음)의 드릴링된 구멍 내에서 높은 수준의 반경방향 지지가 제공된다.

도 1, 2, 및 5에 도시된 바와 같이, 제1 랜드 표면(32)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함된 제3 지지 표면(58)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제3 지지 표면(58)은 제1 랜드 엣지(36)로부터 절삭 회전 방향(RC)의 반대 방향인 원주방향으로 연장할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제3 지지 표면(58)은 전방 표면(22)과 교차할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제3 지지 표면(58)은 후방 표면(24)과 교차할 수 있다.

도 1, 2, 및 5에 도시된 바와 같이, 제2 지지 표면(56)은 제2 중간 표면(60)에 의해 제3 지지 표면(58)으로부터 이격될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예에서, 제2 중간 표면(60)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)의 반경방향 내측에 위치될 수 있다.

또한, 일부 실시예에서, 견부 부분(54)은 제2 중간 표면(60)을 통해 제1 랜드 표면(32)에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제2 중간 표면(60)은 평면형일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제3 지지 표면(58)을 포함하는 본 발명의 실시예들에 대해, 제3 지지 표면(58)은 제2 가상 사분면(Q2)에 완전히 위치할 수 있다.

제1 및 제2 가상 사분면(Q1, Q2)에 위치한 3개의 일체로 형성된 지지 표면, 즉, 제1, 제2, 제3 지지 표면(42, 56, 58)을 갖는 본 발명의 실시예에 있어서, 제1 인서트 평면(PI1)의 반대측에 위치한 2개의 가상 사분면(Q3, Q4)에는 지지 표면이 없고, 인서트 축(AI)에 수직인 절삭 인서트(20)의 충분한 측면 방향 이동이 작업편 내에서 가능해질 수 있으며, 따라서 절삭 인서트(20)는 걸림(snagging) 없이 작업편으로부터 해제될 수 있다.

도 2, 4, 및 6에 도시된 바와 같이, 견부 부분(54)은 제1 랜드 표면(32)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 접합 표면(62)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 접합 표면(62)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)의 반경방향 내측에 위치할 수 있고, 제2 지지 표면(56)에 인접할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 접합 표면(62)은 제2 가상 사분면(Q2)에 위치할 수 있고, 제2 인서트 평면(PI2)을 마주할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 접합 표면(62)은 평면형일 수 있다.

더 나아가서, 본 발명의 일부 실시예에서, 인서트 축(AI)을 따라 볼 때, 접합 표면(62)은 제2 인서트 평면(PI2)과 10도 미만의 접합 각도로 경사질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 접합 표면(62)은 제2 인서트 평면(PI2)에 대하여 평행할 수 있다.

본 발명의 제2 양태는 생크의 전후방 방향(SF, SR)을 정의하는 생크 축(AS)을 따라 연장하는 공구 생크(66) 및 공구 생크(66)에 해제 가능하게 고정되는 절삭 인서트(20)를 갖는 회전 절삭 공구(64)에 관한 것이다.

도 7 내지 12에 도시된 바와 같이, 공구 생크(66)는 그것의 전방 단부(72)로부터 돌출하는 이격된 제1 및 제2 돌기(68, 70)를 갖고, 절삭 인서트(20)는 제1 및 제2 돌기(68, 70) 사이의 인서트 수용 슬롯(74)에 위치한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 공구 생크(66)는 제1 돌기(68)를 통해 축 방향으로 연장하는 하나 이상의 냉각제 통로(75a, 75b)를 포함할 수 있다.

도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 인서트 축(AI)은 생크 축(AS)과 동축이고, 인서트의 전방 표면(22)은 생크 전방 방향(SF)을 향한다.

공구 생크(66)내에 보유될 때, 인서트 전방 표면(22)의 적어도 일부가 원래의 절삭 엣지부(48)의 마모 및/ 또는 손상 후에 전방 표면(22)의 재연마 및 절삭 인서트(20)의 재사용을 허용하는 정도까지 제1 및 제2 돌기(68, 70)의 축 방향 전방에 위치할 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 공구 생크(66)는 생크 직경(DS)을 갖는 일반적으로 원통형 생크 주연 표면(76)을 가질 수 있고, 생크 직경(DS)은 제1 직경(D1)보다 작을 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 생크 플루트(78)가 전방 단부 부분(72)으로부터 후방으로 연장하는 생크 주연 표면(76)에 형성될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 생크 플루트(78)는 생크 축(AS)을 따라 볼 때, 실질적으로 V 형상일 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 생크 플루트(78)는 공구 생크(66)의 전체 축 방향 길이를 따라 연장하지 않을 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 회전 절삭 공구(64)는 드릴링 작업을 위해 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 회전 절삭 공구(64)는 절삭 직경(DC)에 대해 상당한 깊이의 드릴링, 즉 딥 드릴링, 또한 딥 홀 드릴링이라 불리는 구멍을 드릴링하기 위해 사용될 수 있다.

절삭 인서트(20)를 축 방향 전향 돌출된 제1 및 제2 돌기(68, 70) 사이의 인서트 수용 슬롯(74)내에 위치시킴으로써, 전술한 US 7,393,162호의 건-드릴과 대조적으로- 전술한 특허에 개시된 절삭 헤드는 종방향 회전 축을 중심으로 한 상대적인 회전에 의해 전술한 특허에 개시된 생크에 분리 가능하게 고정됨 -, 작업편 내에서의 회전 절삭 공구(64)의 짧은 역회전 동안 절삭 인서트(20)가 공구 생크(66)로부터 부주의하게 분리될 위험이 없다는 것을 인지하여야 한다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 인서트의 제1 측부 표면(28)은 절삭 회전 방향(RC)의 반대 방향을 향하는 제1 고정 표면(80)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제1 고정 표면(80)은 제2 랜드 표면(34)과 교차할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 고정 표면(80)은 제1 측부 표면(28)의 평면형 하위 표면일 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(68)의 제1 클램핑 표면(81)은 제1 고정 표면(80)과 접촉할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 인서트의 제2 측부 표면(30)은 서로 이격된 3개의 동일 평면상의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 3개의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c)은 제1 고정 표면(80)과 평행할 수 있다.

3개의 동일 평면상의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c)의 제공은 그에 평행한 제1 고정 표면(80)의 제조를 유리하게 용이하게 한다는 것을 인지하여야 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제2 돌기(70)의 제2 클램핑 표면(83)은 3개의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c) 중 적어도 하나와 접촉할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제2 클램핑 표면(83)은 제1 클램핑 표면(81)과 마주할 수 있다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 인서트 개구(84)는 인서트의 제1 측부 표면(28)으로부터 인서트의 제2 측부 표면(30)으로 연장할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 인서트 개구(84)는 인서트 축(AI)에 대하여 비대칭적으로 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 인서트 개구(84)는 후방 표면(24)으로 연장할 수 있다. 따라서, 인서트 개구(84)는 인서트의 제1 및 제2 측부 표면(28, 30)으로, 그리고 또한 인서트의 후방 표면(24)으로 개방될 수 있다.

인서트 개구(84)가 후방 표면(24)으로 연장하는 본 발명의 실시예에 대해서, 인서트 개구(84)는 세장형 슬롯 형상을 가질 수 있다.

또한, 인서트 개구(84)가 후방 표면(24)까지 연장하는 본 발명의 실시예에서, 후방 표면(24)은 두개의 이격된 후방 하위 표면(24a, 24b)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서(도시되지 않음), 인서트 개구(84)는 제1 측부 표면(28)으로부터 제2 측부 표면(30)으로 연장하는 인서트 관통 보어의 형태일 수 있다.

도 8 내지 10에 도시된 바와 같이, 클램핑 볼트(86)가 인서트 개구(84)를 통해서 연장할 수 있고, 인서트의 제1 및 제2 측부 표면(28, 30)에 대해 각각 제1 및 제2 돌기(68, 70)를 클램핑 할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 인서트 개구(84)는 인서트의 제1 측부 표면(28)의 제1 고정 표면(80)으로 개방될 수 있다.

인서트 개구(84)를 인서트 축(AI)에 대해 비대칭적으로 위치하도록 구성하는 것은 회전 절삭 공구(64)가 부정확하게 조립될 위험을 유리하게 줄일 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 클램핑 볼트(86)는 제2 돌기(70)내의 생크 관통 보어(88)을 통해 연장할 수 있고, 제1 돌기(68)의 생크 나사 보어(90)와 나사 결합될 수 있다.

인서트 개구(84)가 후방 표면(24)으로 연장하는 본 발명의 실시예에 대해, 인서트 관통 보어의 형태가 되는 것과는 대조적으로, 절삭 인서트(20)는 제1 돌기(68)내의 생크 나사 보어(90)로부터 클램핑 볼트(86)를 분리하지 않고, 대신 단지 제1 및 제2 돌기(68, 70) 사이의 클램핑 힘을 해제함으로써 제거 및 교체될 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제2 돌기(70)는 생크 관통 보어(88)와 동축이고, 생크 주연 표면(86)으로 개방되는 카운터 싱크 구멍(92)을 포함할 수 있다.

카운터 싱크 구멍(92)은 클램핑 볼트(86)의 볼트 헤드(94)를 위한 충분한 공간을 제공하기 위해 생크 관통 보어(88)보다 큰 직경을 가질 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 인서트의 후방 표면(24)은 인서트 수용 슬롯(74)의 바닥 표면(96)과 접촉할 수 있다.

후방 표면(24)이 두개의 이격된 후방 하위 표면(24a, 24b)을 포함하는 본 발명의 실시예에서, 후방 하위 표면(24a, 24b)의 두개의 동일 평면상의 영역은 인서트 수용 슬롯(74)의 바닥 표면(96)과 접촉할 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 인서트의 후방 표면(24)은 제1 랜드 표면(32)으로부터 제2 랜드 표면(34)으로 인서트 후방 방향(IR)으로 경사질 수 있다.

인서트의 후방 표면(24)이 제1 랜드 표면(32)으로부터 제2 랜드 표면(34)으로 인서트 후방 방향(IR)으로 경사지는 본 발명의 실시예에서, 인서트 수용 슬롯의 바닥 표면(96)은 대응하여 그와 함께 경사질 수 있다.

인서트의 후방 표면(24)을 경사지게 구성하는 것은 회전 절삭 공구(64)가 부정확하게 조립되는 위험을 유리하게 줄일 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 인서트의 견부 부분(54)의 접합 표면(62)은 제2 돌기(70)의 접합 벽(98)과 접촉할 수 있다.

회전 절삭 공구(64)의 조립 중에 공구 생크(66)가 '직립'위치로, 즉 생크 전방 방향(SF)이 중력의 방향에 반하는 상태로 배향될 때, 인서트의 후방 표면(24)과 인서트 수용 슬롯의 바닥 표면(96)의 경사는 접합 표면(62)과 접합 벽(98) 사이의 접촉을 유리하게 촉진한다는 것을 인지하여야 한다.

또한, 인서트의 후방 표면(24)과 인서트 수용 슬롯의 바닥 표면(96)의 경사는 드릴링 작업에서 회전 절삭 공구(64)의 사용 동안 접합 표면(62)과 접합 벽(98) 사이의 접촉을 유리하게 촉진할 수 있음을 인지하여야 한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 제조 공차 및 부정확성 때문에, 접합 표면(62)은 오직 접합 벽(98)의 수직 엣지(99)와만 접촉할 수 있다는 것을 인지하여야 한다.

도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 생크 축(AS)에 평행한 제1 생크 평면(PS1)은 슬롯의 길이를 따라 인서트 수용 슬롯(74)을 양분하고, 제1 및 제2 돌기(68, 70)는 제1 생크 평면(PS1)의 대향하는 제1 및 제2 평면 측부(S1, S2) 상에 각각 위치한다.

본 발명의 일부 실시예에서, 생크 플루트(78)는 제1 생크 평면(PS1)의 제1 평면 측부(S1)에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 생크 축(AS)은 제1 생크 평면(PS1)의 제1 평면 측부(S1)에 위치할 수 있다.

또한, 본 발명의 일부 실시예에서, 제1 인서트 평면(PI1)은 제1 생크 평면(PS1)에 평행하고, 그로부터 오프셋될 수 있다.

더 나아가서, 본 발명의 일부 실시예에서, 생크 플루트(78)는 인서트 수용 슬롯(74)과 연통할 수 있다.

본 발명이 어느정도 구체적으로 설명되었지만, 이하에서 청구되는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

절삭 회전 방향(RC)으로 인서트 축(AI)을 중심으로 회전 가능한 회전 비대칭 절삭 인서트(20)이며, 인서트 축(AI)은 인서트 전후방 방향(IF, IR)을 정의하고, 절삭 인서트(20)는
인서트 주연 표면(26)에 의해 상호 연결되는 대향하는 전방 및 후방 표면(22, 24)으로서, 인서트 주연 표면(26)은 제1 및 제2 랜드 표면(32, 34)에 의해 이격되는 제1 및 제2 측부 표면(28, 30)을 갖는, 대향하는 전방 및 후방 표면;
전방 표면(22)으로부터 제1 랜드 표면(32)을 따라 후방으로 연장하는 제1 랜드 엣지(36);
전방 표면(22)으로부터 제2 랜드 표면(34)을 따라 후방으로 연장하는 제2 랜드 엣지(38);
전방 표면(22)과 제1 측부 표면(28)의 교차부에 형성되며, 반경방향 연장 절삭 엣지부(48)을 포함하는 제1 전방 엣지(46); 및
전방 표면(22)와 제2 측부 표면(30)의 교차부에 형성되며, 절삭 엣지부를 갖지 않는 제2 전방 엣지(52)를 포함하고,
제1 측부 표면(28)은 절삭 엣지부(48)에 인접한 레이크 표면(50)을 포함하고, 레이크 표면(50)은 절삭 회전 방향(RC)을 향하고,
제1 및 제2 랜드 엣지(36, 38)는 원형 단면 및 인서트 축(AI)과 동축인 실린더 축(AC)을 갖는 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함되며, 가상의 제1 실린더(C1)는 제1 직경(D1)을 갖고,
인서트 축(AI)을 중심으로 360도로 절삭 엣지부(48)를 회전시킴으로써 형성되는 가상의 절삭 프로파일(PC)은 제2 전방 엣지(52)의 축 방향 전방에 위치되고, 제1 직경(D1)에 대응하는 절삭 직경(DC)을 형성하는, 절삭 인서트(20).
제1항에 있어서, 가상의 절삭 프로파일(PC)은 절삭 엣지부(48) 이외에, 전방 표면(22)과 연관된 임의의 엣지의 축 방향 전방에 위치하는, 절삭 인서트(20).
제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 랜드 엣지(36)는 제1 측부 표면(28)과 제1 랜드 표면(32)의 교차부에 형성되고, 제2 랜드 엣지(38)는 제2 측부 표면(30)과 제2 랜드 표면(34)의 교차부에 형성되는, 절삭 인서트(20).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 랜드 엣지(36)는 직선형이고, 인서트 축(AI)에 대해서 평행한, 절삭 인서트(20).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 엣지부(48)는 제1 랜드 엣지(36)를 향하여 반경방향 외측으로 연장하는, 절삭 인서트(20).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 엣지부(48)는 인서트 축(AI)으로부터 반경방향 외측으로 연장하는, 절삭 인서트(20).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 랜드 엣지(36)는 제1 종점(N1)으로부터 후방으로 연장하고,
제1 종점(N1) 및 인서트 축(AI)은 제1 인서트 평면(PI1)에 포함되는, 절삭 인서트(20).
제7항에 있어서, 전체 절삭 엣지부(48)가 제1 인서트 평면(PI1)에 포함되는, 절삭 인서트(20).
제7항 또는 제8항에 있어서, 제2 랜드 표면(34)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함되는 제1 지지 표면(42)을 포함하는, 절삭 인서트(20).
제9항에 있어서, 견부 부분(54)은 제2 측부 표면(30)으로부터 돌출되고,
견부 부분(54)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함되는 제2 지지 표면(56)을 갖는, 절삭 인서트(20).
제10항에 있어서,
제1 지지 표면(42)은 제1 인서트 평면(PI1)에 수직하고 인서트 축(AI)을 포함하는 제2 인서트 평면(PI2)과 교차하는 제1 인서트 평면(PI1)에 의해 정의되는 4개의 가상 사분면(Q1, Q2, Q3, Q4) 중 제1 가상 사분면(Q1)에 완전히 위치하고,
제2 지지 표면(56)은 제1 가상 사분면(Q1)에 인접하고 제2 인서트 평면(P12)에 의해 그로부터 분리되는 제2 가상 사분면(Q2)에 전체적으로 위치하는, 절삭 인서트(20).
제11항에 있어서,
제1 랜드 표면(32)은 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40)에 포함된 제3 지지 표면(58)을 포함하고,
제3 지지 표면(58)은 제2 가상 사분면(Q2)에 완전히 위치하는, 절삭 인서트(20).
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 절삭 엣지부(48)는 인서트 축(AI)과 가상의 제1 실린더(C1)의 포락면(40) 사이의 반경방향 중간에 위치한 축 방향 최전방 절삭 지점(NF)을 갖는, 절삭 인서트(20).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트 개구(84)가 인서트의 제1 측부 표면(28)으로부터 인서트의 제2 측부 표면(30)으로 연장하는, 절삭 인서트(20).
제14항에 있어서, 인서트 개구(84)는 인서트 축(AI)에 대하여 비대칭적으로 위치하는, 절삭 인서트(20).
회전 절삭 공구(64)이며,
생크의 전후방 방향(SF, SR)을 형성하는 생크 축(AS) 방향으로 연장하는 공구 생크(66)로서, 공구 생크(66)는 전방 단부 부분(72)으로부터 돌출하는 이격된 제1 및 제2 돌기(68, 70) 및 상기 제1 및 제2 돌기(68, 70) 사이에 위치되는 인서트 수용 슬롯(74)을 포함하는, 공구 생크; 및
인서트 수용 슬롯(74) 내의 공구 생크(66)에 해제 가능하게 고정되는, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 회전 비대칭 절삭 인서트(20)를 포함하고,
인서트 축(AI)은 생크 축(AS)과 동축이고;
인서트의 전방 표면(22)은 생크 전방 방향(SF)을 향하는, 회전 절삭 공구(64).
제16항에 있어서,
공구 생크(66)는 제1 직경(D1)보다 작은 생크 직경(DS)을 갖는, 일반적으로 원통형 생크 주연 표면(76)을 갖고,
생크 플루트(78)는 전방 단부 부분(72)으로부터 후방으로 연장하는 생크 주연 표면(76)에 형성되는, 회전 절삭 공구(64).
제16항 또는 제17항에 있어서,
절삭 인서트(20)는 인서트의 제1 측부 표면(28)으로부터 인서트의 제2 측부 표면(30)으로 연장하는 인서트 개구(84)를 갖고,
클램핑 볼트(86)는 인서트 개구(84)를 통해서 연장하고, 인서트의 제1 및 제2 측부 표면(28, 30)에 대해 각각 제1 및 제2 돌기(68, 70)을 클램핑하는, 회전 절삭 공구(64).
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
인서트 수용 슬롯(74)은 바닥 표면(96)을 갖고,
인서트의 후방 표면(24)은 인서트 수용 슬롯의 바닥 표면(96)과 접촉하며,
인서트의 후방 표면(24)은 제1 랜드 표면(32)으로부터 제2 랜드 표면(34)으로 인서트 후방 방향(IR)으로 경사지고,
인서트 수용 슬롯의 바닥 표면(96)은 대응하여 인서트의 후방 표면(24)과 함께 경사지는, 회전 절삭 공구(64).
제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
생크의 제2 돌기(70)는 접합 벽(98)을 갖고,
절삭 인서트(20)는 제2 측부 표면(30)으로부터 돌출된 견부 부분(54)을 갖고, 견부 부분(54)은 제1 랜드 표면(32)으로부터 멀어지는 방향을 향하는 접합 표면(62)을 포함하고,
접합 표면(62)은 제2 돌기(70)의 접합 벽(98)과 접촉하는, 회전 절삭 공구(64).
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
생크의 제1 돌기(68)는 제1 클램핑 표면(81)을 갖고,
인서트의 제1 측부 표면(30)은 절삭 회전 방향(RC)의 반대 방향을 향하는 제1 고정 표면(80)을 포함하고,
제1 돌기(68)의 제1 클램핑 표면(81)은 제1 고정 표면(80)과 접촉하는, 회전 절삭 공구(64).
제21항에 있어서,
생크의 제2 돌기(70)는 제2 클램핑 표면(83)을 갖고,
인서트의 제2 측부 표면(30)은 3개의 동일 평면상의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c)을 포함하고,
제2 돌기(70)의 제2 클램핑 표면(83)은 3개의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c) 중 적어도 하나와 접촉하는, 회전 절삭 공구(64).
제22항에 있어서, 3개의 제2 고정 표면(82a, 82b, 82c)은 제1 고정 표면(80)에 대해 평행한, 회전 절삭 공구(64).