KR950006364B1 - 인서트 팁 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

인서트 팁
제1도는 종래 인서트 팁의 사시도.
제2도는 제1도의 A-A선에 따른 단면도.
제3도는 종래 인서트 팁을 사용한 절삭 상태도.
제4도는 본 발명인 인서트 팁의 사시도.
제5도는 제4도의 'B'부분의 확대사시도.
제6도는 제5의 평면도.
제7도는 제6도의 X방향으로 바라본 정면도.
제8도는 제6도의 Y방향으로 바라본 정면도.
제9도는 본 발명의 다른 일실시예를 나타낸 사시도.
제10도는 제9도의 'C'부분의 확대 평면도.
제11도는 제10도의 정면도.
제12도는 본 발명의 또다른 일실시예를 나타낸 사시도.
제13도는 제12도의 'D'부분의 확대 평면도.
제14도는 제13도의 정면도.
제15도는 종래 인서트 팁의 절삭 상태 설명도.
제16도는 본 발명의 인서트 팁의 절삭 상태 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,11,21,31 : 인서트 팁 2,12,22,32 : 주절삭날
3,13,23,33 : 부절삭날 4,14,24,34 : 모서리부
5 : 네가티 브랜드 16,17 : 연결부
18 : 랜드
본 발명은 정면 밀링 커터, 보오링 커터, 앤드 밀링 커터, 시이드 커터등의 각종 회전 절삭공구에 사용되는 절삭 작업을 수행하는 인서트 팁(insert tip)의 형상에 관한 것이다.
종래 사용되었던 인서트 팁중에서 정면 밀링용으로 삼각형상을 갖는 인서트 팁을 첨부 도면 제1도 내지 제3도에 도시하였다.
인서트 팁(1)에 있어서 긴 가장 자리부분이 주절삭날(2)이고, 주절삭날(2)사이의 짧은 가장 자리부분이 부절삭날(3)이다.
그리고, 주절삭날(2)과 부절삭날(3)이 교차하는 모서리부(4)는 점 또는 변경 코너로 이루어져 있다.
또한, 제3도의 단면 형태와 같이 주절삭날(2)과 부절삭날(3)의 주변을 따라 일정한 폭(L)을 갖는 네가티브 랜드(negative land)(5)를 형성하여, 강이나 난삭재를 가공하는데 있어서, 절삭 초기에 발생하는 인서트 팁의 절손을 방지하고 날의 강도를 유지하도록 하고 있다.
이와같이 구성된 종래의 인서트 팁(1)은 제2도와 같은 형태로 잘식작업을 수행하는데, 이때 주절삭날(2)은 이송방향(F)에 따라 피삭재(W)를 제거하며, 부절삭날(3)은 커터축에 수직인 면을 가공한다.
이와같은 가공 작업중 반복적인 충겨이 주절삭날(2)과 부절삭날(3)이 교차하는 모서리부(4)에 집중적으로 기해지게 되는데, 상기한 바와같은 종래 형태의 인서트 팁은 모서리부(4) 에 가해지는 집중응력에 의하여 절삭 초기에 모서리부가 절손되는 현상이 자주 발생하여, 공구수명을 단축시키고,절순부가 가공물에 손상을 주는 원인이 되었다.
특히, 정면 밀링 커터의 축 방향 경사각이 양(+)방향으로 큰 밀링일수록, 절삭 저항의 주분력이 주로 인서트 팁의 모서리부분에 가해져 더욱 취약하였다.즉, 인서트 팁의 주절삭날(2)과 부절삭날(3)사이의 모서리부(4)가 절삭 작업중에 더욱 절손되기 쉬우며, 절삭 저항이 큰 강재나 난삭재에는 이와같은 현상이 더욱 자주 발생하게 되는것이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 인서트 팁에서 발생하는 주절삭날과 부절삭날 사이의 모서리부의 결손 현상을 억제하여, 공구수명을 향상시켜 주도록 함에 따라 경제적 밀링 가공을 실현하기 위한 목적을 갖는다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 인서트 팁의 주절삭날과 부절삭날 사이의 모서리부의 초기 충격점의 위치를 변경하고, 순간적으로 진행되는 칩과 인서트 접촉 길이를 길게하여 절삭날이 피삭재에 침투되는 시간을 길게하여줌에 따라 인서트 날에 가해지는 충격치를 줄여주도록 하고, 인서트 날끝에 일정 범위로 기하학적 형상을 형성하여 절삭날이 피삭재에서 나올때 발생되는 인장력을 극복할 수 있도록 인서트 팁의 형상을 개선토록 한 것이다.
이와같은 본 발명을 각 실시예로서 도시한 첨부 도면들과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명에 따른 인서트 팁(12)을 도시한 사시로서, 인서트 팁(10)을 구성하는 주절삭날(12)과 부절삭날(13)의 구성 및 그 주요기능은 종래와 동일하게 이에 대한 자세한 설명은 여기에서 생략한다.
본 발명의 특징은 주절삭날(12)과 부절삭날(13)사이의 모서리부(14)의 형태를 개선한 것이다.
제6도는 모서리부 (14)를 확대한 평면도로서, 인서트 팁(11)의 모서리부(14)의 네가티브 랜드(18) 방향을 주절삭날(12)에서 일정 각도 C도만큼 기울여 형성하고, 모서리부 랜드(18)의 폭을 주절삭날(2)에서 각도 C만큼 기울인 선과 평행하게 모서리부(14)날끝부에서 일정 폭 M으로 설정하여 준다.
각도 C의 설정은 커터의 현상에 따라 인서트 팁의 취약한 부분에 대해 자유롭게 변경할 수 있다.
그러므로, 인서트 팁의 모리시부분에서 네가티브 랜드 (18)의 폭 M도 가장 취약한 부분에서 최대값을 가지며, 윗방향으로 올라갈수록 점차 좁아지면서 주절삭날(12)의 랜드(15)의 폭과 접하게 된다.
따라서, 충격의 초기 위치점은 모서리 절삭날 부위에서 보다 안쪽으로 이동되어져 초기 충격시에 발생되는 절손을 미연에 방지하게 되는 것이다.
이때 주절삭날의 랜드(15)와 모서리부의 랜드(18)가 연결되는 연결부(16)에 각이 생겨도 무방하나 자연스런 곡선으로 연결하는 것이 바람직 하다.
또한, 부절삭날의 랜드(15)와 모서리부의 랜드(18)가 연결되는 연결부(17)에도 각이 생기는 것이 무방하나 자연스러운 곡선으로 연결하는 것이 바람직하다.
또한, 모서리부(14)의 랜드(18)의 랜드는 랜드의 기울기 각도 C대신에 최대 랜드 폭 M과 랜드각을 이루며 주절삭날 랜드 및 부절삭날 랜드(15)와 연결하는 큰 곡률 반경으로 형성될 수 있다.
이때, 주절삭날(12)과 부절삭날(13)사이의 모서리부(14)에 형성되는 모서리날은 일반적으로 곡률 반경으로 처리하거나, 예각 또는 둔각으로 처리한 것들이 있으나, 본 발명에 있어서 이들 형상에는 무관하게 어느 타입에서도 좋은 효과를 나타낼 수 있는 것이다.
제7도 및 제8도는 제6도에 도시된 모서리부를 각각 서로 다른 방향에서 도시한것으로, 제8도에서 모서리부(14)의 랜드(18)는 기울어진 각도 C를 따라 랜드폭이 변하므로 랜드 (18)의 각도를 절삭날을 따라 변하고 있다.따라서 주절삭날(12)의 연결 부위도 종래의 직선에도 곡선으로 변화되어 있음을 나타낸다.
또한, 종래의 평평한 랜드보다 칩의 접촉 길이가 길어지게 되어 칩을 형성하기 위한 침투시간이 길어졌다.
침투시간은 전체 거리를 속도로 나눈값을 나타내는 것으로, 이에따라 충격치는 종래에 비해 적어져 인서트 날에 걸리는 부하가 감소하게 되므로 공구 수명이 길어지게 된다.
즉, 이를 다시 설명하면 충격치는 칩단면적을 침투 시간으로 나눈값이기 때문에, 일정한 칩 단면적에 대하여 침투 시간이 길어지게 되면 충격치의 값이 적어지게 되는 것이다.
또한, 제7도와 같이 모서리부(14)의 랜드(18)폭 M은 주절삭날(12)의 랜드폭에 비하여 커다란 값을 가지고,랜드(18)의 각도 K는 주절삭날의 랜드 각도와 동일값을 갖도록 형성할 수도 있고, 카터의 형상과 피삭재의 재질에 따라 이를 변경시켜 주어도 무방하다.
이때,모서리부(149)의 랜드(18)의 폭 M도 피삭재의 재질에 따라 변경 가능함은 물론이다.
제9도 내지 제11도는 본 발명의 다른 일실시 예를 도시한 것으로, 리드각 45도 커터에 장착 사용되는 대략 4각 형상을 갖는 인서트 팁이다.
이와같은 인서트 팁(21)은 기설명한 본 발명의 실시예와 동일하게, 모서리부(24)의 랜드(28)의 방향은 주절삭날(22)에서 각도 C만큼 기울어져 있고, 랜드 (28)의 폭 M은 주절삭날(22)에서 각도 C도만큼 기울인선과 평행한 모서리의 날끝부분까지 형성되어 있다.
또한, 제12도 내지 제14도는 본 발명의 또다른 실시예로서, 리드가 15도 커터에 장착 사용되는 인서트 팁(31)을 나타낸 것으로, 이경우에도 모서리부(34)의 형태를 상술한 바와같이 동일하게 형성할수 있다.
이와같은 본 발명은 정면 밀링 커터, 보오링 커터, 엔드 밀링 커터, 사이트 커터나 그밖의 여러커트등에 사용되는 인서트 팁에 본 발명의 기술적 사상의 범위내 벗어나지 않은 범위에서 적용이 가능하고, 인서트팁과 사용 목적에 따라서 적정한 설계값의 변경이 가능한 것이다.
이와같은 형태로된 본 발명의 인서트 팁을 사용하여 실제적인 절삭을 실시하는 경우를 종래와 용이하게 비교될 수 있도록 이를 제15도와 제16도로서 도시하여 보았다.제15도는 종래의 인서트팁을 이용한 절삭 상태도로서, 인서트와 피삭재의 초기 접촉이 점이나 라인에 의해 시작된다.
이때, 인서트와 피삭재가 초기 접촉이나 진입할때 생기는 점이나 라인은 교차각(i)방향으로 발생된다.
따라서, 절삭시 이송(F)에 대한 칩은 교차각 i에 의하여 생성된다.
칩에 대한 교차각(i)의 진행 방향 윤곽을 시선으로 표시하였다. 교차각(i)은 커터축에 평행한 직선에서 왼쪽 또는 오른쪽으로 기울어지게 된다. 그것은 커터 형상과 피삭재의 상대적 위치에 따라서 이동된다. 그러므로 종래 인서트 팁의 랜드 형상은 주절삭날(2)의 랜드(5)와 부절삭날(3)의 랜드(5)가 교차하는 지점에서 초기 충격이 일어나기 때문에 주로 이 부분에서 절손이나 파손이 시작하여 공구 수명이 단축되어진다.
그러나, 이에 반하여 제16도에 도시된 본 발명의 인서트 팁은, 교차각(i)이 랜드 기울기 각도 C만큼 기울어진 상태에서 주절삭 랜드(15)의 폭(L)보다 큰 랜드 (M)의 값을 갖기 때문에, 교차각(i)방향으로 피삭재의 접촉길이가 종래 보다 길어져 칩생성 침투시간이 길어진다.
따라서 충격치는 적게 걸린다.또한 랜드 기울기 각도(C)에 따라서 주절삭날부의 랜드각도가 달라져 주절삭날이 종래의 직선에서 곡선으로 보다 길어져 절삭 충격치가 적게 걸리며, 충격점도 인서트 내부로 이동되어,모서리 부분의 날이 훨씬 강성이 증가됨에 따라 공구 수명이 증가되는 것이다.

Claims (3)

  1. 주절삭날(2)과 부절삭날(3)이 외주벽과 상면부의 접속부를 따라 형성되고 절삭날을 따라 일정폭(L)을 갖는 네가티브랜드(5)가 형성된 밀링 인서트 팁에 있어서, 상기 주절삭날(2)과 부절삭날(3)이 교차하는 모서리부(4)에 상기 주절삭날의 랜드(5)로 부터 점차 폭이 커져 모서리날 끝 부분에서 최대폭(M)을 이루고 점차 폭이 작아져 부절삭날의 랜드폭과 동일해지는 형상의 랜드(18)를 형성하고 상기 랜드(18)가 1°~45°의 랜드각(K)을 가지도록 함과 동시에 주절삭날로 부터 1°~45°의 기울기 각도 (C)를 가지도록 하여서 됨을 특징으로 하는 인서트 팁.
  2. 제1항에 있어서, 상기 랜드(18)의 최대폭(M)이 0.01mm~2.0mm를 갖도록 형성된 인서트 팁.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주절삭날(2) 및 부절삭날(3)의 랜드 (5)와 모서리부(4)의 랜드(18)사이의 연결부(16)(17)가 각을 이루거나 완만한 곡선으로 형성된 인서트 팁.
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