KR20240036365A

KR20240036365A - 절삭 인서트

Info

Publication number: KR20240036365A
Application number: KR1020220115116A
Authority: KR
Inventors: 함태선; 바부스킨 안톤; 박근우
Original assignee: 주식회사 와이지-원
Priority date: 2022-09-13
Filing date: 2022-09-13
Publication date: 2024-03-20
Also published as: EP4338875A1

Abstract

본 발명에 따른 절삭 인서트는, 상면부; 하면부; 상기 상면부와 상기 하면부의 폭방향 단부를 연결하는 한 쌍의 부측면부; 상기 상면부와 상기 하면부의 길이방향 단부를 연결하는 한 쌍의 주측면부; 상기 한 쌍의 부측면부와 상기 한 쌍의 주측면부를 연결하는 복수의 코너 측면부; 상기 상면부와 상기 하면부의 중심부를 관통하는 관통홀부; 및 상기 상면부 및 상기 하면부가, 상기 한 쌍의 부측면부, 상기 한 쌍의 주측면부 및 상기 복수의 코너 측면부와 교차하는 부분의 적어도 일부분에 형성되는 절삭부를 포함하고, 상기 상면부는, 중심에 상기 관통홀부가 형성되는 장착면과, 상기 장착면으로부터 상방으로 볼록하게 돌출된 한 쌍의 돌출부를 포함한다.

Description

절삭 인서트 {CUTTING INSERT}

본 발명은 절삭 인서트에 관한 것으로서, 더 상세하게는 절삭 공구의 단부에 형성된 인서트 포켓에 교체 가능하게 장착되어, 피삭재를 절삭 가공할 수 있는 절삭 인서트에 관한 것이다.

절삭 공구는, 절삭 가공을 하는 범용 또는 전용 공작기계에 체결되어 회전에 의해 금속을 자르거나 깎는데 사용되는 공구로서, 그 대표적인 예로는 선반, 밀링 등의 공작기계에 널리 사용되는 절삭 바이트가 있다.

도 1은 절삭 인서트(INS)가 절삭 공구(MC)에 결합되는 모습을 나타낸 도면이다. 일반적으로, 절삭 공구(MC)는, 일측에 절삭날을 구비한 초경합금체의 절삭 인서트(INS)를 공구 몸체의 선단부에 형성된 인서트 포켓(P)에 클램프 나사(SC)를 이용하여 자유롭게 착탈할 수 있는 날끝 교환식 회전 절삭 공구가 실용화되어 사용되고 있다. 이러한, 날끝 교환식 회전 절삭 공구에는, 복수의 절삭 인서트(INS)가 장착되어, 고 이송의 절삭 가공 조건으로 강이나 주철 등의 피삭재에 대하여 고능률로 절삭 가공을 실시하는 것이 가능하다.

이러한 절삭 공구(MC)의 인서트 포켓(P)에 절삭 인서트(INS)가 결합될 때, 클램프 나사(SC)에 의한 체결력이 절삭 공구(MC)와 절삭 인서트(INS)에 작용하기는 하나, 안정적인 절삭 인서트(INS)의 절삭 공구(MC)에 대한 결합 상태 유지를 위해서는 이 밖에도 인서트 포켓(P)과 절삭 인서트(INS)가 얼마나 잘 밀착하였는지가 중요한 요소로 작용한다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 절삭 공구의 인서트 포켓과 절삭 인서트의 체결력을 향상시켜 안정적인 가공을 실시할 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트는, 상면부; 하면부; 상기 상면부와 상기 하면부의 폭방향 단부를 연결하는 한 쌍의 부측면부; 상기 상면부와 상기 하면부의 길이방향 단부를 연결하는 한 쌍의 주측면부; 상기 한 쌍의 부측면부와 상기 한 쌍의 주측면부를 연결하는 복수의 코너 측면부; 상기 상면부와 상기 하면부의 중심부를 관통하는 관통홀부; 및 상기 상면부 및 상기 하면부가, 상기 한 쌍의 부측면부, 상기 한 쌍의 주측면부 및 상기 복수의 코너 측면부와 교차하는 부분의 적어도 일부분에 형성되는 절삭부를 포함하고, 상기 상면부는, 중심에 상기 관통홀부가 형성되는 장착면과, 상기 장착면으로부터 상방으로 볼록하게 돌출된 한 쌍의 돌출부를 포함한다.

이에 따라, 절삭 인서트와 인서트 포켓의 접촉면적을 증가시켜 절삭 인서트에 대한 인서트 포켓의 지지력을 향상시킴에 따라 안정적인 가공이 이루어질 수 있다.

도 1은 절삭 인서트가 절삭 공구에 결합되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 예시적인 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 절삭 인서트를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 도 5의 B-B' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 도 5의 C-C' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트를 도 9의 E-E' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트를 도 9의 F-F' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2는 예시적인 절삭 인서트(100)의 모습을 나타낸 사시도이다.

도 2의 예시적인 절삭 인서트(100)와 같은 절삭 인서트를 생각할 수 있다. 도 2의 예시적인 절삭 인서트(100)와 같이 상면부(101)가 전체적으로 동일 평면을 형성하도록 형성되는 경우, 인서트 포켓의 체결면 역시 동일한 평면으로 형성되어야 한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 4는 도 3의 절삭 인서트를 다른 각도에서 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트의 평면도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 도 5의 B-B' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 도 5의 C-C' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)는, 상면부(10)와, 하면부(20)와, 한 쌍의 부측면부(30)와, 한 쌍의 주측면부(40)와, 복수의 코너 측면부(50)와, 관통홀부(60)와, 절삭부(70)를 포함한다.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(1)는, 전체적으로 육면체 형상으로 형성될 수 있도록, 상면부(10)와 하면부(20) 및 상면부(10)와 하면부(20)를 연결하는 4개의 측면부(30, 40)에 의해 정의될 수 있다. 상면부(10)는 전체적으로 상방을 바라볼 수 있고, 하면부(20)는 전체적으로 하방을 바라볼 수 있다. 즉 상면부(10)와 하면부(20)는 전체적으로 서로 반대방향을 바라볼 수 있다. 하면부(20)는 상면부(10)로부터 하방으로 이격되어 배치될 수 있다.

절삭 인서트(1)의 상면부(10)와 하면부(20)는, 관통홀부(60)를 둘러싸는 형상으로 관통홀부(60)의 인근에 형성되는 장착면(11, 21)을 포함할 수 있다. 장착면(11, 21)은 곡면으로 형성될 수 있으나, 상하방향(Z)에 직교하는 평면상에 위치하거나 불규칙한 형태의 면으로 형성될 수도 있다. 상면부(10)의 장착면(11)과 하면부(20)의 장착면(21)은, 서로 평행한 평면으로 형성될 수도 있다.

상면부(10)는 경사면(12)을 포함할 수 있다. 경사면(12)은 장착면(11)으로부터, 장착면(11)보다 높게 형성되는 후술될 절삭부(70)의 제1 코너 절삭날(75)과 제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72)의 전구간 및 제3 절삭날(73)의 제2 절삭날(72)과 인접한 일부 구간 및 제4 절삭날(74)의 제1 코너 절삭날(75)과 인접한 일부 구간을 향해서 경사지게 형성될 수 있다.

하면부(20)에 형성되는 경사면(22)은, 상면부(10)의 경사면(12)과 180도 회전 대칭된 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 각각 장착면(11, 21) 및 경사면(12, 22)을 포함하는 상면부(10)와 하면부(20)는, 절삭 인서트(1)의 폭방향(Y)의 중심축(A2) 및 길이방향(X)의 중심축(A1)에 대하여 180도 회전 대칭된 형상으로 형성되어, 절삭 공구의 인서트 포켓에 상면부(10)가 안착되도록 하여 사용할 수도 있고, 반대로 뒤집어서 하면부(20)가 인서트 포켓에 안착되도록 하여 사용할 수도 있다.

관통홀부(60)가 상면부(10)와 하면부(20)의 장착면(11, 21)의 중심부를 관통하도록 형성되어, 절삭 인서트(1)를 절삭 공구의 인서트 포켓에 체결 시 클램프 나사가 체결되는 클램핑 홀의 기능을 수행할 수 있다.

또한, 한 쌍의 부측면부(30)는, 상면부(10)와 하면부(20)의 폭방향(Y) 단부를 연결하며 서로 반대 방향을 바라보는 전면부와 후면부를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 주측면부(40)는, 상면부(10)와 하면부(20)의 길이방향(X) 단부를 연결하며 서로 반대 방향을 바라보는 좌측면부와 우측면부를 포함할 수 있다.

한 쌍의 부측면부(30)와 한 쌍의 주측면부(40)는, 곡선 형상으로 형성되는 복수의 코너 측면부(50)에 의해 연결될 수 있다. 한 쌍의 부측면부(30)와 한 쌍의 주측면부(40) 및 복수의 코너 측면부(50)는, 상면부(10)와 하면부(20)의 장착면(11, 21)에 대해 직교하게 형성될 수도 있다.

상면부(10) 및 하면부(20)와, 한 쌍의 부측면부(30), 한 쌍의 주측면부(40) 및 복수의 코너 측면부(50)가 교차하는 부분의 적어도 일부분에 피삭재를 절삭할 수 있는 절삭부(70)가 형성될 수 있다.

절삭부(70)는, 상면부(10)를 평면으로 하는 평면도 상에서, 복수의 코너 측면부(50) 중 어느 하나인 제1 코너 측면(51)을 따라 연장되게 형성되는 제1 코너 절삭날(75)을 포함할 수 있다. 절삭부(70)는 제1 코너 절삭날(75)의 일단으로부터 한 쌍의 주측면부(40)를 따라 볼록한 곡선 형상으로 연장되게 형성되는 제1 절삭날(71)을 포함할 수 있다. 제1 절삭날(71)은 4.5mm 내지 6.5mm의 곡률 반경을 가질 수 있다. 절삭부(70)는 제1 절삭날(71)의 일단으로부터 한 쌍의 주측면부(40)를 따라 직선 형상으로 연장되게 형성되는 제2 절삭날(72)을 포함할 수 있다. 절삭부(70)는 제2 절삭날(72)의 일단으로부터 한 쌍의 주측면부(40)를 따라 제1 절삭날(71)과 동일한 곡률반경의 볼록한 곡선 형상으로 연장되게 형성되는 제3 절삭날(73)을 포함할 수 있다. 절삭부(70)는 제3 절삭날(73)의 일단으로부터 복수의 코너 측면부(50) 중 제1 코너 측면(51)과 폭방향(Y)을 기준으로 반대측에 형성되는 제2 코너 측면(52)을 따라 연장되게 형성되는 제2 코너 절삭날(76)을 포함할 수 있다.

제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72) 및 제3 절삭날(73)이 형성되는 한 쌍의 주측면부(40)는, 제1 절삭날(71)을 따라 볼록한 곡면으로 형성되는 제1 측면(41)을 포함할 수 있다. 주측면부(40)는 제2 절삭날(72)을 따라 평평한 평면으로 형성되고, 한 쌍의 부측면부(30)를 기준으로 수직한 방향으로 형성되는 제2 측면(42)을 포함할 수 있다. 주측면부(40)는 제3 절삭날(73)을 따라 제1 측면(41)과 동일한 곡률반경의 볼록한 곡면으로 형성되는 제3 측면(43)을 포함할 수 있다.

제1 코너 절삭날(75)과 제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72)의 전구간 및 제3 절삭날(73)의 제2 절삭날(72)과 인접한 일부 구간이 상면부(10)의 장착면(11) 보다 높은 위치에 형성되고, 제3 절삭날(73)의 제2 코너 절삭날(76)과 인접한 다른 구간 및 제2 코너 절삭날(76)의 전구간이 상면부(10)의 장착면(11) 보다 낮은 위치에 형성될 수 있다.

한 쌍의 주측면부(40)를 측면으로 하여 절삭 인서트(1)를 바라볼 때, 제1 절삭날(71)은, 제1 코너 절삭날(75)의 일단으로부터 상면부(10)의 장착면(11)을 기준으로 상방으로 경사지게 형성되거나 평행하게 형성될 수 있다. 제2 절삭날(72)은, 제1 절삭날(71)의 일단으로부터 장착면(11)을 향하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 제3 절삭날(73)은, 제2 절삭날(72)의 일단으로부터 장착면(11) 보다 낮게 형성되는 제2 코너 절삭날(76)까지 장착면(11)을 기준으로 하방으로 경사지게 형성되어 일부 구간은 장착면(11) 보다 높은 위치에 형성되고 다른 구간은 장착면(11) 보다 낮은 위치에 형성될 수 있다.

이때, 도면에 도시된 바와 같이, 제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72)과 제3 절삭날(73)과 제1 코너 절삭날(75) 및 제2 코너 절삭날(76)의 랜드면(711, 721, 731, 751, 761)은, 상면부(10)의 경사면(12)과 다른 경사 각도를 가지고 반대 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 국한되지 않고, 각 랜드면(711, 721, 731, 751, 761)은, 상면부(10)의 경사면(12)과 다른 경사 각도를 가지고 동일한 방향으로 경사지게 형성될 수도 있다.

절삭부(70)는, 제1 코너 절삭날(75)의 일단으로부터 볼록한 곡선 형상을 가지도록 연장되는 제1 절삭날(71)과, 직선 형상을 가지도록 연장되는 제2 절삭날(72)과, 볼록한 곡선 형상을 가지도록 연장되는 제3 절삭날(73) 및 제2 코너 절삭날(76)이 순차적으로 배열되는 하나의 절삭날로서 연결된 상태로 구성될 수 있다. 여기서, 곡선 형상으로 형성되는 제1 절삭날(71)이 주절인으로 작용할 수 있고, 직선 형상으로 형성되는 제2 절삭날(72)은 주절인과 부절인으로 모두 작용할 수 있으며, 나머지 다른 절삭날은 부절인으로 작용할 수 있다.

이와 같이, 절삭부(70)를 구성하는 제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72) 및 제3 절삭날(73)이 매끄럽게 접속되어, 각 절삭날의 단부가 우선적으로 소모되는 것을 방지할 수 있으며, 장시간에 걸쳐 절삭부(70)의 형상이 유지되어 절삭 성능을 장시간 동안 유지하는 효과를 가질 수 있다.

또한, 절삭부(70)의 랜드부(L)가 상면부(10)의 경사면(12)과 다른 경사 각도로 반대 방향 또는 동일한 방향으로 경사지게 형성되고, 절삭부(70)의 주절인으로 작용하는 제1 절삭날(71)로부터 제2 코너 절삭날(76)을 향해 제2 절삭날(72) 및 제3 절삭날(73)이 하향 경사지게 형성되어, 제1 절삭날(71)로부터 발생한 절삭 칩이 경사면(12)을 타고 제2 절삭날(72)과 제3 절삭날(73)을 거쳐 제2 코너 절삭날(76) 방향으로 배출될 수 있다.

이때, 절삭 칩의 배출을 더욱 용이하게 할 수 있도록, 제2 코너 측면(52)과 인접한 상면부(10)의 일부는 상하방향(Z)으로 오목하게 형성되는 칩 리세스(13)일 수 있다.

칩 리세스(13)는, 상하방향(Z)을 따라 바라볼 때 장착면(11), 제3 절삭날(73) 및 제2 코너 절삭날(76)에 의해 둘러싸여 정의될 수 있다. 칩 리세스(13)에 의해 제2 코너 절삭날(76) 방향으로 배출되는 절삭 칩이 절삭 인서트(1)의 외부로 용이하게 빠져나갈 수 있도록 유도될 수 있다.

절삭부(70)는 제1 코너 절삭날(75)로부터 한 쌍의 부측면부(30)를 따라 직선 형상으로 연장되게 형성되는 제4 절삭날(74)을 포함할 수 있다. 제4 절삭날(74)을 상하방향(Z)을 따라 바라볼 때, 상면부(10)의 경사면(12)과 다른 경사 각도로 경사지게 형성되는 랜드면(741)의 폭(W1)이 제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72) 및 제3 절삭날(73)의 랜드면(711, 721, 731)의 폭(W2) 보다 넓게 형성될 수 있다.

제4 절삭날(74)의 제1 코너 절삭날(75)과 인접한 일부 구간이 상면부(10)의 장착면(11) 보다 높은 위치에 형성되고, 나머지 다른 구간이 장착면(11) 보다 낮은 위치에 형성될 수 있다.

제4 절삭날(74)은, 제1 코너 절삭날(75)로부터 상면부(10)를 향하는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 제4 절삭날(74)은, 제1 코너 절삭날(75) 로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 상면부(10)를 향해서 소정 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 소정 각도는, 7도 내지 11도일 수 있으며, 그 중에서 9도인 것이 가장 바람직할 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 제4 절삭날(74)은, 절삭 인서트(1)를 지지하는 지지부로서의 기능을 할 수도 있다. 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트(1)가 피삭재를 절삭 가공 시 발생하는 절삭 분력에 대하여 소정 각도로 경사지게 형성되는 제4 절삭날(74)이 절삭 인서트(1)를 지지하는 지지부로서의 역할을 할 수 있다.

따라서, 절삭 인서트(1)가 절삭 공구에 견고하게 지지되어 절삭 인서트(1)의 강성이 강화될 수 있으며, 이에 따라, 높은 이송 속도의 적용이 가능해지므로, 생산성을 증대시키는 효과를 가질 수 있다. 또한, 절삭 인서트(1)가 절삭 공구에 견고하게 지지됨으로써, 절삭 가공시에 절삭 인서트(1)의 떨림을 방지하여 피삭재의 가공면에 양호한 면조도를 얻을 수 있으므로, 절삭 가공의 품질을 증대시키는 효과를 가질 수 있다.

또한, 제1 코너 절삭날(75)과 제2 코너 절삭날(76) 및 제1 절삭날(71)과 제2 절삭날(72)과 제3 절삭날(73)과 제4 절삭날(74)로 이루어지는 절삭부(70)는, 절삭 인서트(1)의 폭방향(Y)의 중심축(A2)과 길이방향(X)의 중심축(A1) 및 관통홀부(60)의 중심축(A3)에 대하여, 각각 180도 회전 대칭된 형상으로 상면부(10) 및 하면부(20)에 형성될 수 있다.

이와 같이, 절삭부(70)가 절삭 인서트(1)의 각 중심축(A1, A2, A3)을 기준으로 180도 회전 대칭된 형상으로 형성되어, 절삭 공구의 인서트 포켓에 절삭 인서트(1)를 어느 방향으로 안착하던 간에 상관없이 동일한 형상의 절삭부(70)의 형상을 유지할 수 있다.

상면부(10)는 장착면(11)으로부터 상방으로 볼록하게 돌출된 한 쌍의 돌출부(14)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 돌출부(14)는, 길이방향(X)을 기준으로 관통홀부(60)의 양측에 각각 형성될 수 있다. 한 쌍의 돌출부(14)는 관통홀부(60)를 중심으로 서로 대칭된 형상을 가질 수 있다.

돌출부(14)는, 상하방향(Z)을 따라 봤을 때 길이방향(X)을 기준으로 외측을 향해 볼록한 형태를 가질 수 있다. 돌출부(14)는 상하방향(Z)을 따라 봤을 때 곡선형으로 형성될 수 있다. 상하방향(Z)을 따라 봤을 때 돌출부(14)가 가지는 곡률반경은, 관통홀부(60)의 곡률반경보다 클 수 있다. 길이방향(X)을 기준으로 돌출부(14)의 내측 경계의 곡률반경과 외측 경계의 곡률반경이 서로 다르게 형성될 수 있다. 돌출부(14)가 길이방향(X)을 따라 가지는 폭은 폭방향(Y)을 따라 가면서 균일하게 유지될 수 있으나, 폭방향(Y) 단부에서는 감소할 수 있다.

돌출부(14)는 길이방향(X)을 기준으로 외측을 향해 상방으로 경사진 내측 볼록면(141)을 포함할 수 있다. 돌출부(14)는 길이방향(X)을 기준으로 내측 볼록면(141)의 외측에 배치되고, 내측을 향해 상방으로 경사진 외측 볼록면(142)을 포함할 수 있다. 내측 볼록면(141)과 외측 볼록면(142)이 이어져, 전체적으로 상방으로 볼록한 형상의 돌출부(14)를 형성할 수 있다. 내측 볼록면(141)의 관통홀부(60)와 인접한 일부분에서는, 내측 볼록면(141)의 다른 부분보다 길이방향(X)에 대해 상하방향(Z)으로 경사가 더 급하게 형성될 수 있다.

한 쌍의 돌출부(14)가 돌출된 높이는 절삭부(70)의 부분 중 가장 높은 부분의 높이보다 낮을 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)가 상방으로 볼록한 돌출부(14)를 가지므로, 이러한 절삭 인서트(1)가 결합되어야 하는 절삭 공구의 인서트 포켓의 접촉면은 돌출부(14)의 형상에 대응되어 오목한 형상을 가져야 한다. 따라서 절삭 인서트(1)와 인서트 포켓의 접촉면적이, 평면끼리 만나는 경우보다 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1) 및 그에 대응되는 인서트 포켓 사이에서 증가할 수 있다. 또한 인서트 포켓에는 장착면(11)에 대응되는 평면 역시 형성되어 있을 수 있으므로, 돌출부(14)가 걸림돌기와 같은 역할을 해 인서트 포켓으로부터 절삭 인서트의 이탈이 일어나는 것을 방지하는 역할을 수행할 수도 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)는 인서트 포켓과의 접촉면적을 증가시켜 절삭 인서트(1)에 대한 인서트 포켓의 지지력을 향상시킴에 따라 안정적인 가공이 이루어지도록 할 수 있다.

돌출부(14)가 형성되어, 상면부가 평면형의 장착면만을 가질 경우와 비교하여 클램핑 시 축방향 압력에 의해 절삭 인서트(1)에 가해지는 굽힘 응력을 보다 잘 견딜 수 있게 되어, 절삭 인서트(1)의 수명이 증가할 수 있다.

돌출부(14)가 형성되지 않을 경우, 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 피삭재를 절삭 가공 시 절삭부가 받는 힘은, 길이방향(X)을 기준으로 해당 절삭부의 반대측에 위치하는 주측면부를 절삭 공구가 지지하여 발생하는 힘에 의해 상쇄된다. 돌출부(14)가 형성된 절삭 인서트(1)에서는, 이러한 절삭부(70)가 받는 힘이, 해당 절삭부(70)의 반대측의 주측면부(40)가 받는 힘에 더해, 인서트 포켓과 접촉하여 상하방향(Z)뿐 아니라 길이방향(X)으로도 절삭 공구에 의해 지지되는 돌출부(14)가 받는 힘에 의해 상쇄될 수 있다.

돌출부(14, 24)는 절삭 인서트(1)의 폭방향(Y)의 중심축(A2)과 길이방향(X)의 중심축(A1) 및 관통홀부(60)의 중심축(A3)에 대하여, 각각 180도 회전 대칭된 형상으로 상면부(10) 및 하면부(20)에 형성될 수 있다. 돌출부(14, 24)가 절삭 인서트(1)의 각 중심축(A1, A2, A3)을 기준으로 180도 회전 대칭된 형상으로 형성되어, 절삭 공구의 인서트 포켓에 절삭 인서트(1)를 어느 방향으로 안착하던 간에 상관없이 동일한 체결력 증가 효과를 가질 수 있다.

상면부(10)는 장착면(11)보다 하측에 위치하는 한 쌍의 오목부(15)를 포함할 수 있다. 상하방향(Z)을 따라 봤을 때, 길이방향(X)을 기준으로 한 쌍의 오목부(15)는 한 쌍의 돌출부(14) 사이에 위치할 수 있다. 한 쌍의 오목부(15)는, 장착면(11)과 한 쌍의 부측면부(30)의 사이에 형성될 수 있다. 한 쌍의 오목부(14)는 폭방향(Y)을 따라 관통홀부(60)의 양측에 위치할 수 있다. 한 쌍의 오목부(14)는 관통홀부(60)를 중심으로 대칭되는 형상을 가질 수 있다.

오목부(15)는 폭방향(Y)을 기준으로 외측에 대해 하방으로 경사진 형상을 가질 수 있다. 오목부(15)는 하방으로 오목하게 파인 형상을 가질 수 있다.

폭방향(Y)을 기준으로 오목부(15)의 내측 경계는, 외측으로 볼록한 형태를 가질 수 있다. 폭방향(Y)을 기준으로 오목부(15)의 내측 경계는, 관통홀부(60)와 동일한 곡률반경을 가질 수 있다. 길이방향(X)을 기준으로 오목부의 내측 경계는, 길이방향(X)에 직교할 수 있다. 오목부(15)와 장착면(11) 사이에 단차가 형성될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)는 절삭 칩의 배출 흐름을 개선하는 오목부(15)를 가져, 절삭 가공 시에 발생하는 절삭 칩의 흐름을 원활하게 유도함으로써 절삭 칩의 배출성을 향상시킬 수 있다. 오목부(15)가 형성되어, 절삭부(70)로부터 절삭 칩이 장착면(11)과 접촉하며 이동하는 경로의 길이를 줄일 수 있어, 절삭 칩이 용이하게 배출되고 절삭 인서트(1)의 수명이 증가할 수 있다.

오목부(15, 25)는 절삭 인서트(1)의 폭방향(Y)의 중심축(A2)과 길이방향(X)의 중심축(A1) 및 관통홀부(60)의 중심축(A3)에 대하여, 각각 180도 회전 대칭된 형상으로 상면부(10) 및 하면부(20)에 형성될 수 있다. 오목부(15, 25)가 절삭 인서트(1)의 각 중심축(A1, A2, A3)을 기준으로 180도 회전 대칭된 형상으로 형성되어, 절삭 공구의 인서트 포켓에 절삭 인서트(1)를 어느 방향으로 안착하던 간에 상관없이 동일한 칩 배출성 향상 효과를 가질 수 있다.

도 6에서와 같이 절삭 인서트(1)를 바라볼 때, 절삭 인서트(1)의 폭방향(Y) 외측 양단은 내측 양단보다 상하방향(Z)을 따라 하측에 위치할 수 있다. 외측 양단과 내측 양단을 연결하는 프로파일은 상방을 향해 볼록한 곡선 및 오목한 곡선 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

제2 실시예

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(1b)의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(1b)의 평면도이다. 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(1b)를 도 9의 E-E' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다. 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(1b)를 도 9의 F-F' 선을 따라 자른 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(1b)는 돌출부(14b)의 형상과 오목부(15b)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)와 차이점을 가지므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)에 대한 설명이 적용될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(1b)의 상면부(10b)의 돌출부(14b)는 길이방향(X)을 기준으로 외측을 향해 상방으로 경사진 내측 볼록면(141b)을 포함한다. 돌출부(14b)는 길이방향(X)을 기준으로 내측 볼록면(141b)의 외측에 배치되고, 내측을 향해 상방으로 경사진 외측 볼록면(142b)을 포함한다. 돌출부(14b)는 내측 볼록면(141b)과 외측 볼록면(142b) 사이에 배치되는 평탄면(143b)을 포함한다. 평탄면(143b)은 상하방향(Z)에 직교하는 평면에 대하여 0도 내지는 3도의 각도를 형성하며 경사질 수 있다.

제3 실시예

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(1c)의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(1c)의 평면도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(1c)는 돌출부(14c)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)와 차이점을 가지므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)에 대한 설명이 적용될 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(1c)의 상면부(10c)의 돌출부(14c)는 내측 볼록면(141c), 외측 볼록면(142c) 및 그 사이에 위치한 평탄면(143c)을 포함할 수 있다. 이 때 외측 볼록면(142c)은 제2 실시예에서와 같이 연속적으로 이어진 것이 아니라, 경사면(12c)에 의해서 복수의 부분으로 구분될 수 있다.

제4 실시예

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(1d)의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(1d)의 평면도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(1d)는 상면부(10d)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)와 차이점을 가지므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)에 대한 설명이 적용될 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(1d)의 상면부(10d)의 돌출부(14d)는 내측 볼록면(141d), 외측 볼록면(142d) 및 그 사이에 위치한 평탄면(143d)을 포함할 수 있다. 길이방향(X)을 따라 평탄면(143d)이 가지는 길이는, 내측 볼록면(141d)과 외측 볼록면(142d)이 가지는 길이의 합보다 크다. 돌출부(14d)는 평탄면(143d)의 폭방향(Y) 양단에 형성되는 전/후측 볼록면을 더 포함할 수 있어서, 이러한 볼록면들이 평탄면(143d)을 둘러싸도록 할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(1d)의 상면부(10d)는 경사면(12d)과 돌출부(14d) 사이에 연결부(16d)를 포함할 수 있다. 연결부(16d)는 길이방향(X)을 기준으로 내측에 위치하여 돌출부(14d)와 연결되는 내측 연결면(161d), 외측에 위치하여 경사면(12d)과 연결되는 외측 연결면(162d) 및 내측 연결면(161d)과 외측 연결면(162d)을 연결하는 중간 연결면(163d)을 포함할 수 있다.연결부(16d)는 평면도에서 봤을 때 길이방향(X) 외측으로 돌출된 삼각형과 같은 형상을 가질 수 있다. 중간 연결면(163d)은 경사면(12d) 및 돌출부(14d)보다 상하방향(Z)을 기준으로 하측에 위치할 수 있고, 내측 연결면(161d)과 외측 연결면(162d)은 이러한 중간 연결면(163d)을 각각 돌출부(14d) 및 경사면(12d)에 연결해주기 위해 길이방향(X)에 대해 상하방향(Z)을 기준으로 경사진 형상을 가질 수 있다.

제5 실시예

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트(1e)의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트(1e)의 평면도이다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트(1e)는 상면부(10e)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)와 차이점을 가지므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)에 대한 설명이 적용될 수 있다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트(1e)의 상면부(10e)의 돌출부(14e)는 내측 볼록면(141e), 외측 볼록면(142e) 및 그 사이에 위치한 평탄면(143e)을 포함할 수 있다. 길이방향(X)을 따라 평탄면(143e)이 가지는 길이는, 내측 볼록면(141e)과 외측 볼록면(142e)이 가지는 길이의 합보다 크다. 돌출부(14e)는 평탄면(143e)의 폭방향(Y) 양단에 형성되는 전/후측 볼록면을 더 포함할 수 있어서, 이러한 볼록면들이 평탄면(143e)을 둘러싸도록 할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(1d)의 돌출부(14d)는 평면도에서 폭방향(Y)을 따라 연장된 직선을 기준으로 선대칭한 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트(1e)의 돌출부(14e)는 평면도에서 폭방향(Y)을 따라 연장된 직선을 기준으로 선대칭한 구조를 가지지 않고, 상술된 관통홀부의 중심축이 지나가는 점을 중심으로 점대칭한 구조를 가질 수 있다. 도면에서는 제4 실시예에 따른 돌출부(14d)와 비교하여, 제5 실시예에 따른 돌출부(14e)가 폭방향(Y)을 따라 더 연장된 부분을 가지는 것으로 표시되었다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 절삭 인서트(1e)의 상면부(10e)는 경사면(12e)과 돌출부(14e) 사이에 연결부(16e)를 포함할 수 있다. 연결부(16e)는 길이방향(X)을 기준으로 내측에 위치하여 돌출부(14e)와 연결되는 내측 연결면(161e), 외측에 위치하여 경사면(12e)과 연결되는 외측 연결면(162e) 및 내측 연결면(161e)과 외측 연결면(162e)을 연결하는 중간 연결면(163e)을 포함할 수 있다.연결부(16e)는 평면도에서 봤을 때 길이방향(X) 외측으로 돌출된 삼각형과 같은 형상을 가질 수 있다. 중간 연결면(163e)은 경사면(12e) 및 돌출부(14e)보다 상하방향(Z)을 기준으로 하측에 위치할 수 있고, 내측 연결면(161e)과 외측 연결면(162e)은 이러한 중간 연결면(163e)을 각각 돌출부(14e) 및 경사면(12e)에 연결해주기 위해 길이방향(X)에 대해 상하방향(Z)을 기준으로 경사진 형상을 가질 수 있다.

제6 실시예

도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 절삭 인서트(1f)의 모습을 나타낸 사시도이다. 도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 절삭 인서트(1f)의 평면도이다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 절삭 인서트(1f)는 돌출부(14f)의 형상에 있어서만 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)와 차이점을 가지므로, 차이가 있는 부분에 대해서만 더 설명하고, 나머지 부분에 대해서는 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(1)에 대한 설명이 적용될 수 있다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 절삭 인서트(1f)의 상면부(10f)의 돌출부(14f)는 내측 볼록면(141f), 외측 볼록면(142f) 및 그 사이에 위치한 평탄면(143f)을 포함할 수 있다. 길이방향(X)을 따라 평탄면(143f)이 가지는 길이는, 내측 볼록면(141f)과 외측 볼록면(142f)이 가지는 길이의 합보다 크다. 도시된 것과 같이 평탄면(143f)은 상면부(10f)의 거의 대부분의 영역을 차지하도록 형성되어, 돌출부(14f)의 볼록면들이 평탄면(143f)을 둘러싸 경계를 이루도록 할 수 있다. 내측 볼록면(141f)은 관통홀부(60f)와 인접하게 형성되고, 외측 볼록면(142f)은 경사면(12f), 칩 리세스(13f) 등과 인접하게 형성될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 100, INS, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f : 절삭 인서트
10, 101, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f : 상면부
11, 11b, 11c, 21 : 장착면
12, 12b, 12c, 12d, 12f, 22 : 경사면
13, 13f : 칩 리세스
14, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 24 : 돌출부
15, 15b, 15 : 오목부
16d, 16e : 연결부
20 : 하면부
30 : 부측면부
40 : 주측면부
41 : 제1 측면
42 : 제2 측면
43 : 제3 측면
50 : 코너 측면부
51 : 제1 코너 측면
52 : 제2 코너 측면
60, 60f : 관통홀부
70 : 절삭부
71 : 제1 절삭날
72 : 제2 절삭날
73 : 제3 절삭날
74 : 제4 절삭날
75 : 제1 코너 절삭날
76 : 제2 코너 절삭날
141, 141b, 141c, 141d, 141e, 141f : 내측 볼록면
142, 142b, 142c, 142d, 142e, 142f : 외측 볼록면
143b, 143c, 143d, 143e, 143f : 평탄면
161d, 161e : 내측 연결면
162d, 162e : 외측 연결면
163d, 163e : 중간 연결면
711, 721, 731, 741, 751, 761 : 랜드면
L : 랜드부
P : 인서트 포켓
MC : 절삭 공구
SC : 클램프 나사

Claims

상면부;
하면부;
상기 상면부와 상기 하면부의 폭방향 단부를 연결하는 한 쌍의 부측면부;
상기 상면부와 상기 하면부의 길이방향 단부를 연결하는 한 쌍의 주측면부;
상기 한 쌍의 부측면부와 상기 한 쌍의 주측면부를 연결하는 복수의 코너 측면부;
상기 상면부와 상기 하면부의 중심부를 관통하는 관통홀부; 및
상기 상면부 및 상기 하면부가, 상기 한 쌍의 부측면부, 상기 한 쌍의 주측면부 및 상기 복수의 코너 측면부와 교차하는 부분의 적어도 일부분에 형성되는 절삭부를 포함하고,
상기 상면부는,
중심에 상기 관통홀부가 형성되는 장착면과, 상기 장착면으로부터 볼록하게 돌출된 한 쌍의 돌출부를 포함하는, 절삭 인서트.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌출부는, 길이방향을 기준으로 상기 관통홀부의 양측에 각각 형성되는, 절삭 인서트.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌출부는, 상하방향을 따라 봤을 때 길이방향을 기준으로 외측을 향해 볼록한 형태를 가지는, 절삭 인서트.
제1항에 있어서,
상기 상면부는, 상기 장착면보다 하측에 위치하는 한 쌍의 오목부를 더 포함하는, 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
상하방향을 따라 봤을 때, 길이방향을 기준으로 상기 한 쌍의 오목부는 상기 한 쌍의 돌출부 사이에 위치하는, 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 오목부는, 폭방향을 기준으로 외측에 대해 하방으로 경사진 형상을 가지는, 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 오목부는, 하방으로 오목하게 파인 형상을 가지는, 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
폭방향을 기준으로 상기 한 쌍의 오목부의 내측 경계는, 외측으로 볼록한 형태를 가지는, 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 오목부는, 상기 장착면과 상기 한 쌍의 부측면부의 사이에 형성되는, 절삭 인서트.
제4항에 있어서,
상기 오목부와 상기 장착면 사이에 단차가 형성되는, 절삭 인서트.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌출부는,
길이방향을 기준으로 외측을 향해 상방으로 경사진 내측 볼록면;
길이방향을 기준으로 상기 내측 볼록면의 외측에 배치되고, 내측을 향해 상방으로 경사진 외측 볼록면; 및
상기 내측 볼록면과 상기 외측 볼록면 사이에 배치되는 평탄면을 포함하는, 절삭 인서트.