KR20230159358A

KR20230159358A - 선삭공구

Info

Publication number: KR20230159358A
Application number: KR1020237022624A
Authority: KR
Inventors: 길 헥트; 유스케 스즈키
Original assignee: 이스카 엘티디.; 가부시키가이샤 탕가로이
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-12-16
Publication date: 2023-11-21
Also published as: JP6961151B1; CN116867592A; JP2022147572A; US20240123516A1; IL305253A; TW202237304A; BR112023017315A2; EP4316705A1; CA3211393A1; WO2022201674A1

Abstract

본 발명은 다른 공구에 간섭하기 어렵고, 충분한 양의 냉각수를 공급할 수 있는 선삭공구(1)를 제공하는 것이다. 선삭공구(1)는, 제1 및 제2 대칭면(M1, M2)에 대하여 거울상 대칭성을 가지는 절삭인서트(10)와, 그 절삭인서트(10)의 제1 절삭날(21E)에 제1 절삭면(21R)측으로부터 냉각수를 공급하는 제1 토출구(5)를 가지는 공구본체(2)를 구비하고 있다. 제1 토출구(5)는, 제2 평탄면(32)과, 그 제2 평탄면(32)에 평행하면서 제1 절삭날(21E)의 능선을 포함하는 제1 기준면(Vxz)과의 사이에 위치하고 있다.

Description

선삭공구

본 발명은, 선삭공구에 관한 것이다.

복수의 선삭공구를 평행하게 늘어놓고 사용하는 공작기계의 종렬형 공구대에 장착된 선삭공구는, 옆에 장착된 선삭공구와의 간격이 좁다. 선삭공구가 이웃하는 Y축 방향에 있어서 선삭공구에 불룩한 부분이 있으면, 종렬형 공구대에 선삭공구를 장착할 때, 종렬형 공구대에 먼저 장착되어 있는 옆 선삭공구와 상술한 불룩한 부분이 간섭하여 선삭공구를 종렬형 공구대에 장착할 수 없게 되는 경우가 있다. 또한, 옆 선삭공구를 사용하여 피삭재를 가공하고 있을 때, 상술한 불룩한 부분이 간섭하여 피삭재에 흠을 낼 우려가 있다.

특허문헌 1에는, 원주의 외주면에 홈을 만드는 홈 생성 가공이나 절단 가공에 있어서, 절삭날에 냉각수를 공급하는 노즐부(볼록부(106))를 구비한 선삭공구가 개시되어 있다. 절삭날에 고압으로 냉각수를 분사하면, 절삭칩을 세분화하여 효율적으로 배출할 수 있다. 더욱이, 절삭면측으로부터 공급된 냉각수가 절삭면을 냉각하여 크레이터 마모를 억제할 수 있다. 플랭크측으로부터 공급된 냉각수가 플랭크를 윤활하여 경계 마모를 억제할 수 있다.

그런데, 홈 생성·절단 가공에서는, 공작기계의 주축에 구동되어 Z축 둘레로 회전하는 피삭재에 대하여 피삭재의 직경방향이 되는 X축 방향으로부터 절삭하기 위하여, 플랭크가 X축 방향에 면하고, 절삭면이 Y축 방향에 면하고 있다. 특허문헌 1에 기재된 선삭공구에서는, 절삭면측으로부터 냉각수를 공급하는 노즐부가 공구본체의 생크부로부터 Y축 방향으로 돌출되어 버린다.

그래서, 특허문헌 2에는, 냉각수의 공급량을 희생으로 하여서 노즐부 토출구의 각도를 변경한 선삭공구가 개시되어 있다. 특허문헌 2와 같이, 절삭날과 토출구를 연결하는 냉각수의 진행방향이 대략 일직선이 아니면, 노즐부가 생크부로부터 돌출되지 않도록 선삭공구를 구성할 수 있다. 반면, 절삭날에 충분한 양의 냉각수를 공급할 수 없을 우려가 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허공보 2016-55360호 특허문헌 2: 일본공개특허공보 2003-71608호

본 발명은, 이러한 과제에 감안하여 이루어진 것으로, 다른 공구에 간섭하기 어렵고, 충분한 양의 냉각수를 공급할 수 있는 선삭공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 선삭공구는, 교환 가능한 절삭인서트와, 그 절삭인서트를 고정하는 공구본체를 구비하고 있다. 절삭인서트는, 장착구멍의 중심축에 직교하는 제1 대칭면에 대하여 거울상 대칭성을 가지고, 더욱이 중심축을 포함하는 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭성을 가지고 있다. 절삭인서트는, 표면과, 그 표면과는 반대측인 이면과, 표면 및 이면을 연결하는 주측면(周側面)과, 표면 및 이면을 관통하는 장착구멍을 가지고 있다. 주측면은, 중심축에 평행하게 형성되어 있다. 주측면은, 중심축에 평행한 제1 절삭날과 그 제1 절삭날에 임하는 제1 절삭면 및 제1 플랭크로 구성된 제1 날부와, 제1 날부와는 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭이고, 중심축에 평행한 제2 절삭날과 그 제2 절삭날에 임하는 제2 절삭면 및 제2 플랭크로 구성된 제2 날부와, 제1 날부 및 제2 날부가 설치된 선단부와는 반대측인 기단부와, 제1 절삭면에 연속하는 제3 평탄면과, 제3 평탄면과 기단부의 일단과의 사이를 연결하는 제1 평탄면과, 제3 평탄면과는 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭이고, 제2 절삭면에 연속하는 제4 평탄면과, 제1 평탄면과는 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭이며, 제4 평탄면과 기단부의 타단과의 사이를 연결하는 제2 평탄면을 포함하고, 공구본체는, 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 제2 평탄면이 공구본체의 길이방향에 평행해지는 방향으로 절삭인서트를 고정하는 인서트 장착시트와, 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 제1 절삭면측으로부터 제1 절삭날을 향하여 냉각수를 공급하는 제1 토출구를 가지고 있다. 제1 토출구는, 제2 평탄면과, 그 제2 평탄면에 평행하면서 제1 절삭날의 능선을 포함하는 제1 기준면과의 사이에 위치하고 있다.

본 실시형태에 따르면, 선삭공구가 이웃하는 방향에 있어서, 제1 토출구가 제1 절삭날의 날끝보다 공구본체의 내측에 있으므로, 제1 토출구가 설치된 부분이 공구본체의 생크부로부터 돌출되기 어렵다. 그 때문에, 다른 공구에 간섭하기 어려운 선삭공구를 제공할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 제3 평탄면은, 기단부를 향함에 따라서 제2 평탄면에 가까워지도록 경사지고, 제3 평탄면과는 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭인 제4 평탄면은, 기단부를 향함에 따라서 제1 평탄면에 가까워지도록 경사져 있어도 좋다.

본 실시형태에 따르면, 제3 평탄면이 경사져 있는 만큼 제1 기준면과 제3 평탄면과의 사이에 공간이 넓어지기 때문에, 제1 절삭날에 대하여 제1 토출구로부터 직접 냉각수를 공급하기 쉬워진다. 제1 절삭날에 공급할 수 있는 냉각수의 양이 늘어나므로, 충분한 양의 냉각수를 공급할 수 있는 선삭공구를 제공할 수 있다.

상기 실시형태에 있어서, 제1 토출구의 방향은, 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 제1 토출구로부터 제1 절삭날을 향하는 냉각수의 궤적이 제3 평탄면과 대략 평해지도록 구성되어 있어도 좋다.

제3 평탄면이 경사짐에 따라서, 냉각수를 공급하기 쉬워지는 한편, 제1 날부의 날끝의 쐐기각이 작아진다. 본 실시형태에 따르면, 제3 평탄면이 필요 이상으로 경사지지 않고, 제1 절삭날에 대하여 제1 토출구로부터 직접 냉각수를 공급하는 궤적과 평행하다. 제3 평탄면이 최소한의 각도로 경사져 있으므로, 제1 절삭날에 대하여 제1 토출구로부터 직접 냉각수를 공급하기 쉽고, 또한 제1 날부의 날끝에 큰 쐐기각을 확보하기 쉽다.

상기 실시형태에 있어서, 제2 토출구는, 제2 절삭날보다 공구본체의 기단측에 위치하고 있어도 좋다.

본 실시형태에 따르면, 제2 평탄면이 공구본체의 길이방향에 평행해지는 방향으로 절삭인서트를 고정하므로, 공구본체의 길이방향에 있어서, 제1 날부와 제2 날부가 같은 위치가 아니라, 제1 날부가 제2 날부보다 공구본체의 기단측으로 후퇴한다. 절삭저항의 절삭력을 막아내는 제1 날부의 바로 아래 위치를 인서트 장착시트에 가까워지게 할 수 있으므로, 제1 날부의 대략 바로 아래로부터 냉각수를 공급하는 제2 토출구에 대하여도, 제2 날부보다 기단측으로 후퇴한 위치에 형성할 수 있다. 공구본체의 선단부에서 제2 토출구를 절삭인서트보다 돌출시킬 필요가 없으므로, 길이방향에 있어서 공구본체를 콤팩트하게 구성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다른 공구에 간섭하기 어렵고, 충분한 양의 냉각수를 공급할 수 있는 선삭공구를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태의 선삭공구의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타난 선삭공구를 투과하여 내부구조를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 1에 나타난 선삭공구를 선단측으로부터 본 정면도이다.
도 4는, 도 1에 나타난 선삭공구를 절삭인서트의 표면측으로부터 본 측면도이다.
도 5는, 도 2에 나타난 제2 토출구를 절삭인서트의 이면측으로부터 본 사시도이다.
도 6은, 도 5에 나타난 제2 토출구를 공작기계 주축의 회전축에 평행한 방향으로부터 본 평면도이다.

첨부하는 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시형태에 대하여 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서, 동일한 부호를 붙인 것은, 동일 또는 마찬가지의 구성을 가진다. 이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 각 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시형태의 선삭공구(1)의 일례를 나타내는 사시도이다. 본 발명의 일 실시형태의 선삭공구(1)는, 공작기계의 종렬형 공구대 등에 장착되어 홈 생성 가공이나 절단 가공에 사용된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 날끝교환식의 선삭공구(1)는, 교환 가능한 절삭인서트(10)와, 절삭인서트(10)를 고정하는 공구본체(2)를 구비하고, 공구대 등에 고정되어 사용된다. 선삭공구(1)를 포함하는 복수의 선삭공구를 공작기계의 종렬형 공구대에 장착하여 사용하는 경우, 그들 선삭공구는 도 1 중의 Y축 방향에 이웃하도록 평행하게 늘어선다. 한편, 작업자로부터 보아, 공구본체(2)의 길이방향인 X축 방향은, 예를 들어 상하방향에 일치하고, 선삭공구(1)가 이웃하는 Y축 방향은, 예를 들어 전후방향에 일치하며, 피삭재의 회전축에 평행한 Z축 방향은, 예를 들어 좌우방향에 일치한다.

도 2는, 도 1에 나타난 선삭공구(1)를 투과하여 내부구조를 나타내는 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 공구본체(2)에 있어서, 공구본체(2)의 선단(2D) 및 그 근방 부분을 포함하는 선단부에는, 절삭인서트(10)를 따르는 형상으로 움푹 패인 인서트 장착시트(3)와, 인서트 장착시트(3)에 고정된 절삭인서트(10)에 냉각수를 공급하는 제1 및 제2 토출구(5, 6)가 설치되어 있다. 제1 토출구(5)는, 후술하는 제1 절삭면(21R)측으로부터 제1 절삭날(21E)을 향하여 냉각수를 공급하고, 제2 토출구(6)는, 후술하는 제1 플랭크(21F)측으로부터 제1 절삭날(21E)을 향하여 냉각수를 공급한다. 제1 및 제2 토출구(5，6)로부터 냉각수를 공급하면, 절삭칩 배출성이 향상되는 동시에, 제1 절삭날(21E)을 냉각할 수 있다.

공구본체(2)에 있어서, 선단(2D)과는 반대측의 기단(2P)으로부터 상술한 선단부까지를 구성하는 생크부(4)는, Y축 방향으로 불룩한 부분이 없는 사각기둥 형상으로 형성되어 있다. 생크부(4)의 내부에는, 제1 및 제2 토출구(5，6)에 연통하는 냉각수의 유로가 형성되어 있다. 냉각수는, 공구본체(2)의 기단(2P)에 호스를 접속하여 급유하여도 좋고, 호스 없이 공구대로부터 직접 급유하여도 좋다.

절삭인서트(10)는, 도시하지 않은 체결나사 등에 의하여, 장착구멍(19)의 중심축(O)이 Z축 방향이 되고, 또한 후술하는 제2 평탄면(32) 및 제1 평탄면(31)의 어느 한 쪽이 XZ 평면과 평행해지는 방향으로 인서트 장착시트(3)에 고정된다. 절삭인서트(10)는, 표면(제1 주면)(11)과, 표면(11)과는 반대측인 이면(제2 주면)(12)과, 표면(11) 및 이면(12)을 연결하는 주측면(13)과, 표면(11) 및 이면(12)을 관통하는 장착구멍(19)과, 주측면(13)에 형성된 제1 및 제2 날부(21, 22)를 가지고 있다. 제1 날부(21)는, 이면(12)을 인서트 장착시트(3)측으로 하여서 사용하고, 제2 날부(22)는, 표리를 반전시켜서 표면(11)을 인서트 장착시트(3)측으로 하여서 사용한다.

도 3은, 도 1에 나타난 선삭공구(1)를 공구본체(2)의 선단(2D)측으로부터 본 정면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 절삭인서트(10)는, 장착구멍(19)의 중심축(O)에 직교하는 제1 대칭면(M1)에 대하여 거울상 대칭성을 가지고 있다. 제1 대칭면(M1)은, XY 평면에 평행하고, 표면(11) 및 이면(12)으로부터 등거리에 위치하여 절삭인서트(10)의 판두께를 이등분하고 있다.

표면(11) 및 이면(12)에는, 표면(11)과 이면(12)과의 판두께가 큰 두꺼운 영역(14)과, 그 두꺼운 영역(14)보다 판두께가 작은 얇은 영역이 구획되어 있다. 장착구멍(19)(도 2에 나타냄)은, 두꺼운 영역(14)에 형성되어 있다. 제1 및 제2 날부(21, 22)는, 얇은 영역(15)에 형성되어 있다.

도 4는, 도 1에 나타난 선삭공구(1)를 절삭인서트(10)의 표면(11)측으로부터 본 측면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 절삭인서트(10)는, 중심축(O)을 포함하는 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭성을 가지고 있다. 제2 대칭면(M2)은, XY 평면에 직교하며 또한 YZ 평면에 대하여, 예를 들어 20°를 이루도록 교차하고, 제1 및 제2 날부(21, 22)로부터 등거리에 위치하여 표면(11) 및 이면(12)을 이등분하고 있다.

다시 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 절삭인서트(10)는, 주측면(13)이 중심축(O)에 평행하게 형성되어 있다. 주측면(13)은, 상술한 제1 및 제2 날부(21, 22)에 더하여, 그 제1 및 제2 날부(21, 22)가 형성된 선단부(21, 22)와는 반대측인 기단부(30)와, 기단부(30)와 제1 날부(21)와의 사이를 접속하는 제1 및 제3 평탄면(31，33)과, 기단부(30)와 제2 날부(22)와의 사이를 접속하는 제2 및 제4 평탄면(32，34)과, 제1 날부(21)와 제2 날부(22)와의 사이를 접속하는 접속면(35)을 더 포함하고 있다.

제1 내지 제4 평탄면(31, 32, 33, 34)의 각각은, 기단부(30)에 가까운 기단과, 선단부(21, 22)에 가까운 선단을 가지고, 기단에서 선단에 걸쳐서 평탄한 평면에 형성되어 있다. 기단부(30)는, 원주면의 일부에 형성되고, 일단(30A)과 그 일단과는 반대측인 타단(30B)을 가지고 있다. 접속면(35)은, 기단부(30)측으로 움푹 패인 만곡면에 형성되고, 일단(35A)과 그 일단과는 반대측인 타단(35B)을 가지고 있다.

제1 날부(21)는, 중심축(O)에 평행한 제1 절삭날(21E)과, 제1 절삭날(21E)에 임하는 제1 절삭면(21R) 및 제1 플랭크(21F)로 구성되어 있다. 마찬가지로, 제2 날부(22)는, 중심축(O)에 평행한 제2 절삭날(22E)과, 제2 절삭날(22E)에 임하는 제2 절삭면(22R) 및 제2 플랭크(22F)로 구성되어 있다. 제1 절삭면(21R)과 제1 플랭크(21F)가 교차하는 능선이 제1 절삭날(21E)이고, 제2 절삭면(22R)과 제2 플랭크(22F)가 교차하는 능선이 제2 절삭날(22E)이다.

제3 평탄면(33)의 선단(33D)은, 제1 날부(21)의 제1 절삭면(21R)에 연속하고 있다. 제1 평탄면(31)은, 제3 평탄면(33)의 기단(33P)과, 기단부(30)의 일단(30A)과의 사이를 연결하고 있다. 마찬가지로, 제4 평탄면(34)의 선단(34D)은, 제2 날부(22)의 제2 절삭면(22R)에 연속하고 있다. 제2 평탄면(32)은, 제4 평탄면(34)의 기단(34P)과, 기단부(30)의 타단(30B)과의 사이를 연결하고 있다. 제1 및 제2 평탄면(31，32)의 각각은, 주측면(13)이 상술한 두꺼운 영역(14)에 임하는 부분과 주측면(13)이 얇은 영역(15)에 임하는 부분에 걸쳐서 형성되어 있다.

한편, 제1 평탄면(31)과 제3 평탄면(33)과의 경계부분에 있어서 R모따기나 C모따기가 실시되어 있을 경우, 제1 평탄면(31)의 선단(31D) 및 제3 평탄면(33)의 기단(33P)의 위치는, R모따기의 곡률이 변하는 기점과 종점의 중간위치이고, C모따기의 한쪽 능선과 다른 쪽 능선의 중간위치이다. 마찬가지로, 제2 평탄면(32)의 선단(32D) 및 제4 평탄면(34)의 기단(34P)의 위치는, R모따기나 C모따기로 모따기 가공된 가공면의 중간위치이다.

표면(11) 및 이면(12)은, 상술한 제1 대칭면(M1)에 대하여 거울상 대칭이다. 제1 날부(21)를 구성하는 제1 절삭날(21E), 제1 절삭면(21R) 및 제1 플랭크(21F)의 각각과, 제2 날부(22)를 구성하는 제2 절삭날(22E), 제2 절삭면(22R) 및 제2 플랭크(22F)의 각각과는, 상술한 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭이다. 마찬가지로, 제1 및 제2 평탄면(31，32)은, 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭이고, 제3 및 제4 평탄면(33，34)은, 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭이다.

즉, 이면(12), 제2 날부(22), 제2 및 제4 평탄면(32，34)의 각각은, 표면(11), 제1 날부(21), 제1 및 제3 평탄면(31，33)의 각각과 대략 동일한 형상 및 기능을 가지고 있다. 그 때문에, 대표로서 제1 날부(21), 제1 및 제3 평탄면(31，33)에 대하여 상세하게 설명하고, 제2 날부(22), 제2 및 제4 평탄면(32，34)에 대하여는 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.

다시 도 4를 참조하여 설명한다. 본 실시형태의 선삭공구(1)는, 절삭인서트(10)의 제2 대칭면(M2)이 아니라, 제2 평탄면(32) 및 제1 평탄면(31)의 어느 한쪽이 공구본체(2)의 길이방향 X에 평행해지도록 구성되어 있는 것이 특징 중 하나이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 절삭면(21R)은, 제1 절삭날(21E)의 능선, 즉 제1 절삭면(21R)과 제1 플랭크(21F)가 교차하는 능선을 포함하고, 또한 제2 평탄면(32)에 평행한 제1 기준면(Vxz)에 대하여 양의 경사각(α1)을 가지고 있다. 제1 플랭크(21F)는, 제1 절삭날(21E)의 능선, 즉 제1 절삭면(21R)과 제1 플랭크(21F)가 교차하는 능선을 포함하고, 또한 제2 평탄면(32) 또는 그 제2 평탄면(32)을 연장한 가상면(제2 가상면)(Q)에 직교하는 제3 기준면(Vyx)에 대하여 양의 여유각(β1)을 가지고 있다.

마찬가지로, 제1 절삭면(21R)과는 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭인 제2 절삭면(22R)은, 제2 절삭날(22E)의 능선, 즉 제2 절삭면(22R)과 제2 플랭크(22F)가 교차하는 능선을 포함하고, 또한 제1 평탄면(31)에 평행한 제2 기준면(Wxz)에 대하여 양의 경사각(α2)을 가지고 있다. 제1 플랭크(21F)와는 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭인 제2 플랭크(22F)는, 제2 절삭날(22E)의 능선, 즉 제2 절삭면(22R)과 제2 플랭크(22F)가 교차하는 능선을 포함하고, 또한 제1 평탄면(31) 또는 그 제1 평탄면(31)을 연장한 가상면(제1 가상면)(P)에 직교하는 제4 기준면(Wyz)에 대하여 양의 여유각(β2)을 가지고 있다.

가상면(P)과 가상면(Q)과는, 30~45° 정도의 교차각(γ)으로 교차하고 있다. 도시한 예에서는, 교차각(γ)이 40°이다. 가상면(P，Q)이 교차하는 교선(T)에서 장착구멍(19)의 중심축(O)까지의 거리(d1)는, 제1 날부(21)의 제1 절삭날(21E)의 능선에서 중심축까지의 거리(d2)보다 길다. 절삭인서트(10)를 고정하는 체결나사와 절삭저항의 절삭력이 작용하는 제1 날부(21)나 제2 날부(22)와의 거리(d2)가 가깝기 때문에, 선삭공구(1)의 강성이 뛰어나다.

제3 평탄면(33)은, 기단부(30)를 향함에 따라서 제2 평탄면(32)에 가까워지도록 경사지고, 제3 평탄면(33)과는 제2 대칭면(M2)에 대하여 거울상 대칭인 제4 평탄면(34)은, 기단부(30)를 향함에 따라서 제1 평탄면(31)에 가까워지도록 경사져 있다. 가상면(P，R)의 교차각(δ)은, 제1 플랭크가 양의 여유각(β1)을 가지고, 또한 제1 날부(21)의 날끝의 쐐기각(90°-α1-β1)이 극단적으로 작아지지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있다. 가상면(P，Q)의 교차각(γ)이 40° 전후일 때, 교차각(δ)은, 예를 들어 100° 이상 160° 이하이고, 바람직하게는 135° 이상 160° 이하이다. 도시한 예에서는, 교차각(δ)이 150°이다.

본 실시형태의 선삭공구(1)는, 제1 절삭면(21R)측으로부터 제1 절삭날(21E)을 향하여 냉각수를 공급하는 제1 토출구(5)가 제1 기준면(Vxz)과 제2 평탄면(32)과의 사이에 위치하고 있는 것이 특징 중 하나이다. 도시한 예에서는, 제3 평탄면(33)이 기단부(30)를 향함에 따라서 제2 평탄면(32)에 가까워지도록 경사져 있으므로, 제1 기준면과 제3 평탄면과의 사이에 냉각수가 진행 가능한 공간이 넓어진다. 제1 절삭날(21E)에 대하여 제1 토출구(5)로부터 직접 냉각수를 공급하기 쉽다.

제3 평탄면(33)이 제2 평탄면(32)에 대하여 경사져 있는 경우, 제1 날부(21)의 날끝의 쐐기각이 너무 작아지지 않도록, 제1 토출구(5)의 유로(5C)의 방향은, 제1 날부(21)를 사용 가능한 상태에 있어서, 제1 토출구(5)로부터 제1 절삭날(21E)을 향하는 냉각수의 궤적이 제3 평탄면(33)과 대략 평행해지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 제3 평탄면(33)을 제2 평탄면(32)에 평행하게 형성하고, 제4 평탄면(34)을 제1 평탄면(31)에 평행하게 형성하여도 좋다. 제3 평탄면(33)이 제2 평탄면(32)에 평행한 경우, 제2 평탄면(32)과 제1 기준면(Vxz)과의 사이에 위치한 제1 토출구(5)로부터는 제1 절삭날(21E)에 대하여 직접 냉각수를 공급할 수 없다. 그 때문에, 제1 절삭면(21R)을 향하여 회전하는 피삭재를 향하여 냉각수를 분사하고, 피삭재에 충돌하여 반사된 냉각수를 제1 절삭면(21R)에 공급하도록 제1 토출구(5)의 유로(5C)의 방향을 변경하여도 좋다.

도 5는, 도 2에 나타난 제2 토출구(6)를 절삭인서트(10)의 이면(12)측으로부터 본 사시도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 토출구(6)는, 제1 절삭날(21E)의 대략 바로 아래에 설치되고, 제1 플랭크(21F)측으로부터 제1 절삭날(21E)에 냉각수를 공급한다. 도 6은, 도 5에 나타난 제2 토출구(6)를 공작기계 주축의 회전축에 평행한 방향으로부터 본 측면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 공구본체(2)의 선단(2D)에서 기단(2P)을 향하여 제2 토출구(6)에 냉각수를 급유하는 유로(6C)가 형성되어 있다. 유로(6C)의 선단은 무두렌치볼트 등으로 폐색되어 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태의 선삭공구(1)는, 제2 평탄면(32)이 공구본체(2)의 길이방향인 X축 방향에 평행해지는 방향으로 절삭인서트(10)를 고정한다. 그 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 날부(21)와 제2 날부(22)가 X축 방향에 있어서 동일한 위치로는 되지 않고, 제1 날부(21)가 제2 날부(22)보다 공구본체(2)의 기단(2P)측으로 후퇴한다. 제1 날부(21)의 대략 바로 아래로부터 냉각수를 공급하는 제2 토출구(6)에 대하여도, 제2 날부(22)보다 기단(2P)측으로 후퇴한 위치에 형성할 수 있으므로, X축 방향에 있어서 공구본체(2)의 길이를 콤팩트하게 구성할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 실시형태의 선삭공구(1)에 따르면, 절삭인서트(10)에 제1 및 제2 평탄면(31，32)에 대하여 교차각(δ)을 가지는 제3 및 제4 평탄면(33，34)이 형성되어 있으므로, 제2 대칭면(M2)이 아니라, 제2 평탄면(32) 및 제1 평탄면(31) 중 어느 한쪽이 공구본체(2)의 길이방향(X)에 평행해지도록 배치할 수 있다. 제1 날부(21)가 제2 날부(22)보다 공구본체(2)의 기단(2P)측으로 후퇴하여 인서트 장착시트(3)와의 거리가 작아지므로, 제2 대칭면(M2)이 공구본체(2)의 길이방향(X)에 평행해지도록 배치하는 경우와 비교하여, 강성이 보다 뛰어난 선삭공구(1)를 구성할 수 있다. Y축 방향에 있어서, 제1 절삭면(21R)측으로부터 제1 절삭날(21E)에 냉각수를 공급하는 제1 토출구(5)가 제1 절삭날(21E)의 날끝보다 공구본체(2)의 내측에 있으므로, 제1 토출구(5)가 설치된 부분이 공구본체의 생크부(4)로부터 돌출되기 어렵다. 그 때문에, 다른 공구에 간섭하기 어려운 선삭공구(1)를 제공할 수 있다.

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 한정되는 것이 아니며 적절히 변경할 수 있다. 또한, 다른 실시형태에서 나타낸 구성끼리 부분적으로 치환 또는 조합하는 것이 가능하다.

1: 선삭공구
2: 공구본체
2D: 선단
2P: 기단
3: 인서트 장착시트
4: 생크부
5: 제1 토출구
6: 제2 토출구
5C，6C: 유로
10: 절삭인서트
11: 표면
12: 이면
13: 주측면
14: 두꺼운 영역
15: 얇은 영역
19: 장착구멍
21: 제1 날부
21E: 제1 절삭날
21F: 제1 플랭크
21R: 제1 절삭면
22: 제2 날부
22E: 제2 절삭날
22F: 제2 플랭크
22R: 제2 절삭면
(21, 22): 선단부
30: 기단부
30A: 일단
30B: 타단
31: 제1 평탄면
31D: 타단
31P: 일단
32: 제2 평탄면
32D: 타단
32P: 일단
33: 제3 평탄면
33D: 타단
33P: 일단
34: 제4 평탄면
34D: 타단
34P: 일단
35: 접속면
35A: 일단
35B: 타단
d1，d2: 거리
M1: 제1 대칭면
M2: 제2 대칭면
O: 중심축
P，Q，R: 가상면
T，U: 교선
Vxz: 제1 기준면
Vyx: 제3 기준면
Wxz: 제2 기준면
Wyz: 제4 기준면
X: 상하방향
Y: 전후방향
Z: 좌우방향
α1, α2: 경사각
β1, β2: 여유각
γ, δ: 교차각

Claims

교환 가능한 절삭인서트와, 그 절삭인서트를 고정하는 공구본체를 구비한 선삭공구로서,
상기 절삭인서트는,
장착구멍의 중심축에 직교하는 제1 대칭면에 대하여 거울상 대칭성을 가지고, 더욱이 상기 중심축을 포함하는 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭성을 가지며,
표면과, 그 표면과는 반대측인 이면과, 상기 표면 및 상기 이면을 연결하는 주측면(周側面)과, 상기 표면 및 상기 이면을 관통하는 상기 장착구멍을 가지고,
상기 주측면은, 상기 중심축에 평행하게 형성되며,
더욱이 상기 주측면은,
상기 중심축에 평행한 제1 절삭날과 그 제1 절삭날에 임하는 제1 절삭면 및 제1 플랭크로 구성된 제1 날부와,
상기 제1 날부와는 상기 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭이고, 상기 중심축에 평행한 제2 절삭날과 그 제2 절삭날에 임하는 제2 절삭면 및 제2 플랭크로 구성된 제2 날부와,
상기 제1 날부 및 상기 제2 날부가 설치된 선단부와는 반대측인 기단부와,
상기 제1 절삭면에 연속하는 제3 평탄면과,
상기 제3 평탄면과 상기 기단부의 일단과의 사이를 연결하는 제1 평탄면과,
상기 제3 평탄면과는 상기 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭이고, 상기 제2 절삭면에 연속하는 제4 평탄면과,
상기 제1 평탄면과는 상기 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭이며, 상기 제4 평탄면과 상기 기단부의 타단과의 사이를 연결하는 제2 평탄면을 포함하고,
상기 공구본체는,
상기 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 상기 제2 평탄면이 상기 공구본체의 길이방향에 평행해지는 방향으로 상기 절삭인서트를 고정하는 인서트 장착시트와,
상기 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 상기 제1 절삭면측으로부터 상기 제1 절삭날을 향하여 냉각수를 공급하는 제1 토출구를 가지며,
상기 제1 토출구는, 상기 제2 평탄면과, 그 제2 평탄면에 평행하면서 상기 제1 절삭날의 능선을 포함하는 제1 기준면과의 사이에 위치하고 있는, 선삭공구.
제 1 항에 있어서,
상기 제3 평탄면은, 상기 기단부를 향함에 따라서 상기 제2 평탄면에 가까워지도록 경사지고,
상기 제3 평탄면과는 상기 제2 대칭면에 대하여 거울상 대칭인 상기 제4 평탄면은, 상기 기단부를 향함에 따라서 상기 제1 평탄면에 가까워지도록 경사져 있는, 선삭공구.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1 토출구의 방향은, 상기 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 상기 제1 토출구로부터 상기 제1 절삭날을 향하는 냉각수의 궤적이 상기 제3 평탄면과 대략 평행해지도록 구성되어 있는, 선삭공구.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공구본체는, 상기 제1 날부를 사용 가능한 상태에 있어서, 상기 제1 플랭크측으로부터 상기 제1 절삭날에 냉각수를 공급하는 제2 토출구를 더 가지고,
상기 제2 토출구는, 상기 제2 절삭날보다 상기 공구본체의 기단측에 위치하고 있는, 선삭공구.