KR950003548Y1 - 밀링용 인서트(insert) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

밀링용 인서트(INSERT)

제1도는 인서트의 사용 설치상태를 예시한 일부절결 단면도.

제2도는 본 고안의 사시도.

제3도는 본 고안의 정면도.

제4도는 본 고안의 측면도.

제5도는 제3도의 I-I'선에서 본 확대도.

제6도는 제3도의 II-II'선에서 본 확대도.

제7도는 종래 인서트의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 인서트 본체 11 : 절삭면

20 : 주절삭부 21 : 곡면

22 : 랜드 23 : 슬릿

30 : 부절삭부

본 고안은 주로 밀링의 커터용 공구로 사용되는 인서트에 관한 것이다.

종래의 인서트는 제7도에서 보는 바와 같이 절삭방향에 대하여 세워지는 절삭면(11)이 배면과 평행한 상태로 그 면이 평편하여 금속류를 절삭하는 역할을 수행함에 있어 절삭저항이 커지는 등의 원인으로 가공 효과가 저하되는 것을 볼 수 있었다.

즉, 제6도에서 예시한 바와 같이 경사지게 형성되는 측면(12)과, 절삭면(11)이 이루는 공구각(θ')이 절삭에 적정한 각도에 비하여 큰 각을 유지하는 관계로 비교적 둔한 상태로 금속을 절삭하며, 절삭저항이 커지게 되어, 가공면이 거칠어지고, 진공과 소음이 크게 발생될 뿐만 아니라 공구의 수명이 저하되는 등의 원인이 되었던 것이다.

따라서, 이러한 종래의 구조에 의해 절삭효과를 증대시킬 수 있는 방법으로는 축방향 경사각과, 반경방향 경사각, 어프로치각과 같이 인서트의 설치위치를 미세하고 정확하게 변화시키는 것과, 또 이 위치를 유지하기 위한 고정수단들로 스크류 방식이나 로케이터 웨지방식에 의한 설치작업을 많은 노력과 기술을 투여 하고, 또 인서트의 자체 재질을 양질로 개선하는 것에 의해서 절삭효과를 증대하는 것을 기대하게 되었던 것이다.

그러므로, 이와 같은 방법들에 의한 효과개선은 많은 숙련과 비용이 투자되는 것이어서 비 효율적이었던 폐단이 있었던 것이다.

본 고안의 목적은 절삭저항을 줄임과 동시에, 이로 인한 절삭효과가 증대될 수 있는 밀링용 인서트를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 가공면을 양호하게 하고, 이때 배출되는 칩의 원활한 유도로 마찰저항이 감소되며, 그 수명이 연장될 수 있는 밀링용 인서트를 제공하는 데 있다.

이하 본 고안을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 공작물(1)의 가공방향에 대하여 세워지는 절삭면(11)의 각 모서리에 측면(12)과 소정의 공구각(χ)을 가지는 주절삭부(20)와, 부절삭부(30)가 구비되는 것에 있어서, 상기 주절삭부(20)는 절삭면(11)에 대하여 수직하게 위치되는 중심으로 부터 가공되는 제1반경(r1)과, 이에 직각방향으로 위치되는 중심으로 부터 가공되는 제2반경(r2)에 의해 원호의 곡면(21)이 정상점으로부터 접선방향으로 측면 경사각(β)을 구비하고, 이 곡면(21)에 인접되게 위치되며 주절삭날을 따라 이어지는 랜드(22)를 형성하며, 상기 부절삭부(30)에는 절삭면(11)에 대하여 양(+)의 값을 갖도록 상면 경사각(α)이 형성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안의 인서트 본체(10)는 제1도에서 도시한 바와 같이 공구바디(2)의 저면에 일정간격으로 스크류등에 의해 고정설치되어, 그 회전에 의해 공작물(1)을 가공하게 된다.

이와 같이 설치되는 인서트 본체(10)는 공작물(1)의 가공방향에 대하여 절삭면(11)에 세워지는 상태로 설치되어 공작물(1)과 비교적 수평하게 접하는 부절삭부(30)를 각 꼭지점의 위치로 형성하게 하고, 각 모서리에 위치되는 주절삭부(20)는 공작물에 대하여 경사진 상태에서 회전되는 것에 의해 공작물(1)이 가공되는 것은 알려진 바와 같다.

본 고안에서 가장 중요한 구성상의 특징은 상기 주절삭부(20)와 부절삭부(30)에 절삭저항과 칩의 배출을 용이하도록 하는 측면 경사각(β)과 상면 경사각(α)을 형성하는 데 있다.

즉, 제3도와 4도의 정면도 및 측면도에서 보는 바와 같이 제1반경(r1)과 제2반경(r2)을 각면에 대하여 직각되게 각각 형성하여, 이때 성형되는 곡면(21)이 정상점으로 부터 접선방향과 이루는 측면 경사각(β)에 의해 절삭저항 및 칩의 배출을 원활하게 하는 것이다.

상기 제1반경(r1)은 절삭면(11)에 외측 직각방향으로 부터 소정의 길이로 떨어진 중심에서 일정크기로 각면에 가공되며, 또 제2반경은 절삭면(11)의 상부방향으로 일정거리 떨어진 중심위치에서 부터 가공되어, 이 제1반경(r1)과 제2반경(r2)이 동시 가공되는 결과로 곡면(21)이 형성되는 것이다.

이 곡면(21)은 제4도에서 보는 바와 같이 절삭면(11)과 접하는 정상 시작점으로 부터 그 중심에 대해 대칭되게 가공되는 데, 이 시각 정상점으로 부터 접선방향을 따라 인출선을 유도하면 소정의 순각 경사각도를 얻을 수가 있는 바, 이때 얻어진 측면 경사각(β)에 의해 칩이 배출되는 것을 원활하게 곡면(21)으로 유도할 수 있어 결과적으로 절삭저항의 감소와, 그 가공면이 향상되는 것이다.

이때, 이 곡면(21)의 외주면과 주절삭부(20)의 경계에는 경사각을 안정적으로 보강해주는 랜드(22)를 형성하여 공구각(θ)이 작아짐으로 인해서 취약해질 수 있는 인선을 보호하는 것이 바람직하다.

또, 제2도와 3도에서 보는 바와 같이 상기 곡면(21)에는 칩의 배출방향으로 경사각도(ψ)를 갖는 슬릿(23)들을 다수개 반복 성형하여 절삭시 인서트 본체(10)가 받는 저항을 줄이고, 칩이 곡면(21)과 접하는 면적을 축소시킴과 동시에 절삭유가 이 슬릿(23)에 항시 머무를 수 있는 공간을 확보하여 마찰열도 크게 감소시키는 효과를 얻을 수가 있게 된다.

그리고, 상기 부절삭부(30)에도 제5도에서 보는 바와 같이 절삭면(11)에 대하여 양(+)의 상면 경사각(α)을 가지도록 가공하여 이 인서트 본체(10)의 설치시 공작물(1)과 접하는 경사각도가 커지는 결과로 절삭저항을 줄일 수가 있게 되는 것이다.

이와 같은 인서트 본체(10)의 표면에는 내부식성과 내마모성을 증대시키는 효과를 위하여 티타늄 금속의 탄화물이나, 질화물, 탄질화물, A1금속의 산화물과 같은 고경도 물질, 즉 더 상세하게는 이 피복재가 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하트늄(Ht), 알루미늄(Al) 금속의 탄화물, 질화물, 탄화물 및 산화물에서 선택된 1종 이상의 고경도 물질로 1내지 20㎛의 두께로 증착법(PVD)이나 화학적 증착법(CVD)으로 단층 혹은 다충피복하여 고속에서의 공구마모 억제 및 수명향상을 이룰 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하게 된다.

상술한 바와 같은 본 고안은 주절삭부와 부절삭부에 경사각과 측면 경사각을 확보하여 절삭저항을 크게 줄이는 결과로, 가공면이 매끄러워 칩이 원활히 배출될 뿐만 아니라, 절삭시에 발생되는 마찰역을 감소하고, 인선을 보호하는 결과로 전체적인 공구 수명이 연장됨은 물론 정밀가공으로 경제적인 이익을 줄 수 있는 등의 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (4)

1. 공작물(1)의 가공방향에 대하여 세워지는 절삭면(11)의 각 모서리에 측면(12)과 소정의 공구각(θ)을 가지는 주절삭부(20), 부절삭부(30)가 구비되는 인서트 본체(10)에 있어서, 상기 주절삭부(20)는 절삭면(11)에 대하여 수직하게 위치의 중심으로 부터 가공되는 제1반경(r1)과, 이에 직각방향으로 위치의 중심으로 부터 가공되는 제2반경(r2)에 의해 원호의 곡면(21)이 정상점으로 부터 접선방향으로 측면 경사각(β)을 가지며, 상기 부절삭부(30)에는 절삭면(11)에 대하여 양(+)의 값을 갖는 상면 경사각(α)이 형성되고, 곡면(21)에 인접되게 위치되며 주절삭날을 따라 랜드(22)가 이어지게 구비됨을 특징으로 하는 밀링용 인서트.
2. 제1항에 있어서, 상기 곡면(21)에는 칩의 유통 배출각을 감안한 경사각도(ψ)로 다수개의 슬릿(23)들이 형성됨을 특징으로 하는 밀링용 인서트.
3. 제1항에 있어서, 상기 인서트 본체(10)의 표면에는 티타늄 금속 속의 탄화물이나, 질화물, 탄질화물, Al금속의 산화물중 최소한 1개 이상의 물질을 포함하는 고경도 물질로 단층 또는 다층의 피복층이 형성됨을 특징으로 하는 밀링용 인서트.
4. 제3항에 있어서, 상기 피복재는 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하트늄(Ht), 알루미늄(Al)금속의 탄화물, 질화물, 탄화물 및 산화물에서 선택된 1종 이상의 고경도 물질로 1내지 20㎛의 두께로 피복됨을 특징으로 하는 밀링용 인서트.