WO2015194701A1 - 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트 - Google Patents

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WO2015194701A1
WO2015194701A1 PCT/KR2014/008537 KR2014008537W WO2015194701A1 WO 2015194701 A1 WO2015194701 A1 WO 2015194701A1 KR 2014008537 W KR2014008537 W KR 2014008537W WO 2015194701 A1 WO2015194701 A1 WO 2015194701A1
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cutting insert
holder
angle
cutting
present
Prior art date
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PCT/KR2014/008537
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English (en)
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Inventor
이보형
차요한
이효필
Original Assignee
한국교세라정공(주)
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/02—Cutting tools with straight main part and cutting edge at an angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • B23B27/16—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material with exchangeable cutting bits or cutting inserts, e.g. able to be clamped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C5/00—Milling-cutters
    • B23C5/16—Milling-cutters characterised by physical features other than shape
    • B23C5/20—Milling-cutters characterised by physical features other than shape with removable cutter bits or teeth or cutting inserts

Definitions

  • the present invention relates to a three-corner cutting insert for relief machining, which increases the angle between the inserts, mitigates the jamming effect due to the wedge effect, can process a processing area with a depth, and increases the number of cutting edges, thereby increasing the number of cutting edges. Is increased.
  • Relief processing is performed to mitigate the change in shape where there is a sudden change in shape, such as the notch, in order to prevent stress concentration from occurring in the notched portion formed by rapidly changing the shape of the workpiece.
  • FIG. 9 is a view showing a conventional cutting insert for relief machining.
  • the conventional cutting insert for relief cutting 100 for this relief machining is a rhombic cutting insert 100 in which two corners perform cutting and each of the two sides facing each other has four sides.
  • the angle between the two sides 101 and 102 parallel to each other and adjacent to the cutting edge is 35 degrees, and the two sides 101 and 102 adjacent to the cutting edge are inserted into the holder 110 in a wedge shape.
  • the cutting insert 100 mounted on the holder 110 pushes the cutting insert 100 with the eccentric direction A of the clamp screw 120 toward the center of the angle, and is generally supported by the holder 110.
  • the angle between the two sides 101 and 102 is an acute angle, and the smaller the angle, the greater the wedge effect, thereby increasing the phenomenon that the cutting insert 100 is caught in the holder 110. Therefore, when the cutting insert 100 is to be replaced in the holder 110, it is difficult to disassemble and pull out the cutting insert 100 from the holder 110. As a result, the replacement time of the cutting insert 100 becomes long and a processing apparatus (not shown) The long time to stop) decreases profitability.
  • the cutting insert 100 having the cutting edge formed in the two corners of the related art can only form two cutting edges, when the two corners having the cutting edges are worn out, the cutting insert 100 needs to be replaced with a new one. Premature time wasted, resulting in limited resource waste and increased production costs.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the object of the present invention is to facilitate deep penetration into the workpiece to facilitate relief processing while increasing the angle between the inserts to mitigate the phenomenon caused by the wedge effect It is an object of the present invention to provide a three-corner cutting insert for relief machining that can extend the cycle of tool replacement as the number of cutting edges increases.
  • An object of the present invention is a cutting insert for mounting through a clamp screw in the receiving pocket having two support surfaces of the holder, an insert hole is formed in the center of the clamp screw is fastened and the three mounting surfaces are symmetrical around And three slim portions formed between the mounting surfaces and each having a first side surface and a second side surface having an angle between the mounting surfaces and having an angle smaller than the angle between the two mounting surfaces, respectively.
  • a cutting edge is formed at a point where the first side and the second side converge, and when the mounting edge is mounted on the receiving pocket of the holder through the clamp screw, two of the mounting surfaces of the holder are connected to the second side of the holder. It is achieved by a three-corner cutting insert for relief machining, characterized in that the support is in close contact with the two support surfaces.
  • the angle between the two mounting surfaces is 60 degrees and the angle between the first side surface and the second side surface of the slim portion is 35 degrees.
  • the angle between the support surfaces of the receiving pocket of the holder is preferably 60 degrees.
  • the mounting surfaces preferably have a stepped structure inward with respect to the slim portion.
  • a slim part is formed in the cutting insert and a cutting edge is formed in the slim part, so that the cutting edge can be easily entered into the deep part of the workpiece to perform machining.
  • the angle between the mounting surfaces mounted to the holder of the cutting insert is 60 degrees, the jamming effect on the holder is alleviated while the cutting insert is mounted on the holder, so that the cutting insert can be easily removed from the holder when the cutting insert is replaced. It can be withdrawn to shorten the cutting insert replacement time and, as a result, to minimize the downtime of the processing machine, thereby increasing productivity.
  • the cutting inserts can be processed using all three cutting edges of the cutting insert, which increases the life cycle of the cutting insert, resulting in reduced resource consumption and lower tool consumption.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-corner cutting insert for relief processing according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view showing a three-corner cutting insert for relief machining according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a side view showing a three-corner cutting insert for relief machining according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a state in which a three-corner cutting insert for relief machining is coupled to a holder according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a front view showing a state in which a three-corner cutting insert for relief machining is mounted on a holder according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an enlarged view of a front end portion of the holder equipped with the cutting insert of FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a state of relief processing using a tool equipped with a three-corner cutting insert for relief machining according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view showing a three-corner cutting insert for relief processing according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view showing a conventional cutting insert for relief machining.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a three-corner cutting insert for relief machining according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view showing a three-corner cutting insert for relief processing according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a side view showing a three-corner cutting insert for relief machining according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing a coupling relationship to the holder of the three-corner cutting insert for relief processing according to a preferred embodiment of the present invention
  • 5 is a front view illustrating a state in which a three-corner cutting insert for relief machining according to a preferred embodiment of the present invention is mounted on a holder
  • FIG. 6 is an enlarged view of a front end portion of the holder of FIG. 5.
  • the three-corner cutting insert (hereinafter referred to as 'cutting insert 1') for relief processing according to the present invention has a substantially triangular shape and is mounted on the holder 30 at the center thereof. Insert hole 2 is inserted into which the clamp screw 40 is inserted.
  • the cutting insert 1 has a cutting edge 20 formed at three corners, and three mounting surfaces 3, 4, and 5 for mounting to the holder 30 are formed along a circumference and two adjacent mounting surfaces ( The slim part 10 is formed between 3, 4, and 5.
  • the slim portion 10 is a portion in which the cutting edge 20 is formed at the end, and the surface formed on the right side with respect to the cutting edge 20 is called the first side surface 11 and the surface formed on the left side is the second side surface 12.
  • the first side face 11 and the second side face 12 meet each other at the cutting edge 20.
  • the angle between the first side surface 11 and the second side surface 12 of the slim portion 10 is 35 degrees, and the two mounting surfaces 3, adjacent to the first side surface 11 and the second side surface 12, respectively, It is smaller than 60 degrees which is the angle between 4 and 5). Therefore, the slim portion 10 of the cutting insert 1 has a shape that is relatively slim than the inner portion of the slim portion 10 in the radial direction.
  • the angle between the first side and the second side of the slim portion may be formed at 25 to 40 degrees depending on the use environment.
  • a cutting edge 20 is formed at the end of the slim portion 10, and a chip breaker 21 is formed inside the cutting edge 20.
  • the flank surface 23 inclined inward for preventing interference with a workpiece (not shown) is formed below the cutting edge 20.
  • Each mounting surface (3, 4, 5) of the cutting insert (1) is formed in a shape recessed inwardly stepped inward with respect to the first side 11 and the second side surface 12 of the slim portion (10). do.
  • the holder 30 is a portion to which the cutting insert 1 is mounted. At the front end of the holder 30, a receiving pocket 31 having a space in which the cutting insert 1 is inserted and mounted is formed.
  • the receiving pocket 31 has a seating surface 32 in close contact with the top or bottom surface of the cutting insert 1, and a fastening hole 33 to which the clamp screw 40 is fastened at one point of the seating surface 32. do.
  • Two support surfaces 34 perpendicular to the mounting surface 32 for supporting the cutting insert 1 in close contact with the mounting surfaces 3, 4, 5 of the cutting insert 1, inside the receiving pocket 31. , 35) are formed.
  • a clearance groove 36 is formed on the upper side of the receiving pocket 31 to prevent interference with the cutting edge 20 of the cutting insert 1, and on the lower left side of the clearance groove 36, the cutting insert 1 is processed.
  • a cutout 37 is formed for exposing the cutting edge 20 to be used to the outside, and a recess for preventing interference with the slim portion 10 of the cutting insert 1 is formed on the lower right side of the clearance groove 36.
  • the part 38 is formed.
  • the clamp screw 40 passes through the insert hole 2 of the cutting insert 1 with the cutting insert 1 seated on the receiving pocket 31 of the holder 30.
  • one of the slim portions 10 of the cutting insert 1 is located in the clearance groove 36 of the receiving pocket 31, the slim portion 10 Two mounting surfaces 3, 5 adjacent to are supported in close contact with the two support surfaces 34, 35 of the receiving pocket 31.
  • the bottom face (part not shown in figure) of the cutting insert 1 is supported by the mounting surface 32 of the receiving pocket 31 in close contact.
  • the fastening hole 33 of the receiving pocket 31 is eccentrically positioned in the direction of the clearance groove 36 of the receiving pocket 31 with respect to the insert hole 2 of the cutting insert 1, the clamp screw 40
  • the cutting insert 1 receives the eccentric force B toward the clearance groove 36 so that the cutting insert 1 is in close contact with the supporting surfaces 34 and 35.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a three-corner cutting insert for relief machining according to another embodiment of the present invention.
  • the three-corner cutting insert 60 for relief processing according to the present embodiment has a slim part 62 and a mounting surface 65 on which a cutting edge 61 is formed. It is the same as the cutting insert 1 of the embodiment shown in FIG. 6, except that the inclined flank is not formed below the cutting edge 61 but is formed in a vertical plane. Since the flank is not formed, the cutting edges 61 may use a total of six cutting edges 61, three each on the upper side and the lower side.
  • the cutting insert 1 has a cutting insert from the holder 30 by a configuration in which the angle between the mounting surfaces 3, 4, 5 is increased compared to the slim portion 10 adjacent to the cutting edge 20. 1) can be taken out easily.
  • the cutting insert 1 according to the present invention has an angle between the sides of the slim portion 10 in which the cutting edge 20 is formed, but the angle between the two mounting surfaces 3, 4 is 35 degrees. , The angle between them is 60 degrees. Since the angle between the two mounting surfaces 3, 4, 5 of the cutting insert 1 is 60 degrees, between the support surfaces 34, 35 of the receiving pocket 31 supporting the cutting insert 1. The angle of is also 60 degrees.
  • the angle between the two sides 101 and 102 of the cutting insert 100 and the angle between the supporting surfaces of the holder 110 are all equal. It is 35 degrees.
  • the cutting insert 1 according to the present invention has a weak wedge effect because the angle between the mounting surfaces 3, 4, and 5 at the rear passing through the slim portion 10 is 60 degrees, so that the cutting insert for the holder 30 is reduced.
  • the jamming phenomenon of (1) is greatly alleviated so that the cutting insert 1 can be easily removed from the holder 30.
  • the conventional cutting insert for relief machining has a 35 degree angle between the support surfaces that are in close contact with the holder, so that the cutting insert does not easily fall out of the holder since the friction force between the holder and the cutting insert is large.
  • the cutting insert 1 according to the present invention can easily remove the cutting insert 1 from the holder 30 because the pinching phenomenon on the holder 30 is greatly alleviated, so that the replacement time of the cutting insert 1 In short, the time for stopping the processing device (not shown) for replacing the cutting insert 1 is short, thereby increasing productivity.
  • the cutting insert 1 according to the present invention can form a slim portion 10 to increase the length of the cutting edge 20 by the structure can be processed deep parts.
  • the cutting insert 1 has a slim portion 10 because the slim portion 10 formed at each corner has a smaller angle than the angle between the mounting surfaces 3, 4, and 5.
  • the length a3 to the cutting edge 20 which is the point where the first side surface 11 and the second side surface 12 of 10) converge and meet may be formed long. If the slim part 10 is not present, the length a1 to the cutting edge 20 may be relatively short.
  • the cutting insert 1 of the present invention has a stepped structure in which the boundary between the slim portion 10 and the mounting surfaces 3, 4, and 5 has a step where the slim portion 10 starts relatively to the outside.
  • the cutting edge 20 at the point where the first side surface 11 and the second side surface 12 of the slim portion 10 converge and meet may be formed further from the center of the cutting insert 1. Therefore, the cutting edge 20 of the cutting insert 1 can be formed further from the holder 30. If the cutting insert is not formed between the slim portion and the mounting surface, the length a2 from the center of the cutting insert to the cutting edge is relatively short.
  • the cutting insert 1 according to the present invention can form the cutting edge 20 away from the holder 30 in this way, as shown in FIG. 7, the area requiring the processing of the workpiece 50. Even when the workpiece 50 is located deeply inward from the outside of the workpiece 50, the slim portion 10 of the cutting insert 1 can penetrate deeply without interfering with the workpiece 50, so that the workpiece 10 is located deep in the workpiece 50. Relief processing is possible.
  • the cutting insert 1 has a slim portion 10 formed on the cutting insert 1 and a cutting edge 20 is formed at the end of the slim portion 10. Relief processing is possible.
  • the cutting insert 1 according to the present invention is formed by forming a step between the slim portion 10 and the mounting surfaces 3, 4 and 5 to increase the width of the slim portion 10. The rigidity of the area adjacent to the cutting edge 20 of is increased.
  • the cutting insert 1 forms a stepped structure between the mounting surfaces 3, 4, and 5 and the slim portion 10, thereby providing mounting surfaces 3, 4, and the like.
  • the slim part 10 has a structure protruding outward. That is, due to the stepped structure of the slim portion 10 of the cutting insert 1, the slim portion 10 has a width b2 increased in the horizontal direction. Therefore, the strength of the region adjacent to the cutting edge 20 is increased by the shape in which the width of the slim portion 10 in which the cutting edge 20 of the cutting insert 1 is formed is increased.
  • the width b1 of the slim part is relatively small, and thus the strength of the slim part is weaker than that of the stepped structure.
  • the cutting insert is fixed to the holder via a clamp screw, but the present invention is not limited to this, the cutting insert through the pressing clamp fixing means for pressing the cutting insert to clamp the cutting insert It should also be seen that the manner of mounting on the holder is included in the scope of the present invention.
  • the mounting surface of the cutting insert is perpendicular to the upper surface of the cutting insert and at the same time the support surface of the holder is formed perpendicular to the mounting surface, but the present invention is not limited thereto.
  • the mounting surface of the cutting insert is a structure in which the mutual angle is less than 90 degrees with respect to the upper surface of the cutting insert and the supporting surface of the holder is inclined to less than 90 degrees with respect to the seating surface. It should be seen as being.
  • the angle between the first side and the second side of the slim portion of the cutting insert has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the first side and the second side of the slim portion are not limited thereto.
  • the angle between 25 and 40 degrees is also included in the scope of the present invention.

Abstract

본 발명은 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트에 관한 것으로서, 인서트의 사이각을 증가시켜 쐐기 효과에 의한 끼임 현상을 완화하고 슬림부를 형성하여 깊이가 있는 가공영역을 가공할 수 있으며 절삭에지의 수를 증가시켜 절삭인서트의 사용수명을 연장시키고 절삭인서트를 용이하게 교체시킬 수 있도록 함으로써 자원의 낭비를 막고 생산성을 증가시키는 것을 목적으로 한다.

Description

릴리프 가공용 3코너 절삭인서트
본 발명은 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트에 관한 것으로서, 인서트의 사이각을 증가시켜 쐐기 효과에 의한 끼임 현상을 완화하고 깊이가 있는 가공영역을 가공할 수 있으며 절삭에지의 수를 증가시켜 공구교체의 시기를 증가시킨 것이다.
릴리프 가공은 가공물의 형상이 급격하게 변화되어 형성되는 노치부에 응력집중이 발생되는 것을 방지하기 위하여 노치부와 같이 급격한 형상 변화가 있는 곳의 형상의 변화를 완화하기 위하여 수행된다.
도 9는 종래의 릴리프 가공용 절삭인서트를 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이러한 릴리프 가공을 위한 종래의 릴리프 가공용 절삭인서트(100)는 2코너가 절삭을 수행하는 마름모꼴 절삭인서트(100)로서 4개의 변들을 가지며 마주보는 각각의 2개의 변들이 서로 평행하고 절삭에지에 인접한 2개의 변들(101, 102)의 사이각이 35도이며 절삭에지에 인접한 2개의 변들(101, 102)이 홀더(110)에 쐐기형태로 삽입되어 장착된다. 홀더(110)에 절삭인서트(100)가 삽입되어 절삭가공을 실행한 후 인선에 마모가 발생되면 절삭인서트를 교체하게 된다.
홀더(110)에 장착되는 절삭인서트(100)는 클램프 스크류(120)의 편심 방향(A)이 사이각의 중심부를 향하도록 하여 절삭인서트(100)를 밀고 있으며, 일반적으로 홀더(110)에 지지되는 개의 변들(101, 102)의 사이각은 예각으로 형성되어 있고, 예각의 각도가 작을수록 쐐기효과가 커져서 절삭인서트(100)가 홀더(110)에 끼이는 현상이 증가한다. 따라서 홀더(110)에서 절삭인서트(100)를 교체하고자 할 때에 홀더(110)로부터 절삭인서트(100)를 분해하여 빼내기가 어렵고 그 결과 절삭인서트(100)의 교체시간이 길어지고 가공장치(미도시)를 정지시키는 시간이 길어져서 채산성을 떨어뜨린다.
또한 종래의 2코너에 절삭에지가 형성된 절삭인서트(100)는 절삭에지를 2개밖에 형성할 수 없기 때문에 절삭에지가 형성된 2코너의 마모가 다 되면 새것으로 교체해야하므로 절삭인서트(100)의 교체시기를 앞당기어 한정된 자원의 낭비와 생산비용 상승을 가져온다.
릴리프 가공용 인서트에 관한 종래기술로는 한국공개특허 제10-2011-0108369호인 "절삭인서트 및 절삭공구"가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가공물에 대한 깊숙한 침투가 가능하여 릴리프 가공이 용이하면서도 인서트의 사이각을 증가시켜 쐐기 효과에 의한 끼임 현상을 완화할 수 있고 절삭에지의 수가 증가됨에 따라 공구교체의 주기를 연장시킬 수 있도록 하는 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 본 발명의 목적은 홀더의 2개의 지지면들을 갖는 수용포켓에 클램프 스크류를 통해 장착하여 사용하는 절삭인서트이며,중앙에 클램프 스크류가 체결되는 인서트홀이 형성되고 3개의 장착면들이 둘레를 따라 대칭으로 형성되고, 상기 장착면들의 사이에 형성되며 2개의 상기 장착면들의 사이의 각도보다 작은 사이 각도를 갖는 제1측면 및 제2측면을 각각 구비한 3개의 슬림부가 구비되고, 상기 각각의 슬림부의 상기 제1측면 및 상기 제2측면이 수렴하는 지점에 절삭에지가 형성되고, 상기 홀더의 상기 수용포켓에 상기 클램프 스크류를 통해 장착하면 상기 장착면들 중의 2개의 상기 장착면들이 상기 홀더의 상기 2개의 지지면들에 밀착하여 지지되는 것을 특징으로 하는 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트에 의해 달성된다.
여기서 상기 2개의 장착면들의 사이의 각도는 60도이고 상기 슬림부의 상기 제1측면 및 상기 제2측면의 사이의 각도는 35도인 것이 바람직하다.
또한 상기 홀더의 상기 수용포켓의 상기 지지면들의 사이의 각도는 60도인 것이 바람직하다.
또한 상기 장착면들은 상기 슬림부에 대하여 내측으로 단차진 구조를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 3코너 절삭인서트에 의하면 절삭인서트에 슬림부가 형성되고 슬림부에 절삭에지가 형성되어 있어서 가공물의 깊숙한 부분에도 절삭에지를 용이하게 진입하여 가공을 수행할 수 있다.
또한 절삭인서트의 홀더에 장착되는 장착면들의 사이의 각도를 60도로 형성하였기 때문에 절삭인서트를 홀더에 장착한 상태에서 홀더에 대한 끼임 현상이 완화되어 절삭인서트를 교체하는 경우에 홀더로부터 절삭인서트를 쉽게 빼낼 수 있어서 절삭인서트의 교체시간이 단축되고 그 결과 가공장치의 정지 시간을 최소화할 수 있어서 생산성을 높일 수 있다.
또한 절삭인서트의 3코너의 절삭에지들을 모두 사용하여 가공을 수행할 수 있기 때문에 절삭인서트의 사용주기가 길어지고 그 결과 자원낭비를 줄이고, 공구 소모비용을 줄여서 채산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 정면도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 측면도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트가 홀더에 결합되는 상태를 도시한 분해사시도이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트가 홀더에 장착된 상태를 도시한 정면도이고,
도 6은 도 5의 절삭인서트가 장착된 홀더의 전단부분의 확대도이고,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트가 장착된 공구를 사용하여 릴리프 가공을 하는 상태를 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 사시도이고,
도 9는 종래의 릴리프 가공용 절삭인서트를 도시한 도면이다.
<부호의 설명>
1 : 절삭인서트
2 : 인서트홀
3,4,5 : 장착면
10 : 슬림부
11, 12 : 제1측면, 제2측면
20 : 절삭에지
30 : 홀더
31 : 수용포켓
32 : 안착면
33 : 체결공
34, 35 : 지지면
36 : 여유홈
37 : 절개부
38 : 리세스부
40 : 클램프 스크류
50 : 가공물
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트의 홀더에 대한 결합관계를 도시한 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트가 홀더에 장착된 상태를 도시한 정면도이고, 도 6은 도 5의 홀더의 전단부분의 확대도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트(이하 '절삭인서트(1)'라고 함)는 대략 삼각의 형상을 가지며 중앙에는 홀더(30)에 장착을 하기 위한 클램프 스크류(40)가 삽입되는 인서트홀(2)이 형성되어 있다.
절삭인서트(1)는 3코너에 절삭에지(20)가 형성된 것으로서 둘레를 따라 홀더(30)에 대한 장착을 위한 3개의 장착면(3, 4, 5)들이 형성되어 있고 인접한 2개의 장착면(3, 4, 5)들의 사이에 슬림부(10)가 형성되어 있다.
슬림부(10)는 단부에 절삭에지(20)가 형성되는 부분으로서 절삭에지(20)를 기준으로 우측에 형성된 면을 제1측면(11)이라하고 좌측에 형성된 면을 제2측면(12)이라 하며 제1측면(11)과 제2측면(12)은 절삭에지(20)에서 서로 만난다. 슬림부(10)의 제1측면(11)과 제2측면(12)의 사이의 각도는 35도로서 제1측면(11)과 제2측면(12)에 각각 인접한 2개의 장착면(3, 4, 5)들의 사이의 각도인 60도보다 작다. 따라서 절삭인서트(1)의 슬림부(10)는 반경방향으로 슬림부(10)의 안쪽부분보다 상대적으로 슬림한 형상을 갖는다. 본 발명의 절삭인서트에서 슬림부의 제1측면과 제2측면의 사이의 각도는 사용환경에 따라 25 내지 40도로 형성하는 것도 가능하다.
슬림부(10)의 끝단에는 절삭에지(20)가 형성되어 있고 절삭에지(20)의 내측으로는 칩브레이커(21)가 형성되어 있다. 절삭에지(20)의 아래쪽에는 가공물(미도시)과의 간섭을 방지하기 위한 내측으로 경사진 플랭크면(23)이 형성되어 있다.
절삭인서트(1)의 각각의 장착면(3, 4, 5)은 슬림부(10)의 제1측면(11) 및 제2측면(12)에 대하여 내측으로 단차져서 내측으로 함몰된 형태로 형성된다.
홀더(30)는 절삭인서트(1)가 장착되는 부분으로 홀더(30)의 전단부에는 절삭인서트(1)가 삽입되어 장착되는 공간을 구비한 수용포켓(31)이 형성되어 있다. 수용포켓(31)은 절삭인서트(1)의 상면 또는 저면과 밀착하는 안착면(32)이 형성되고 안착면(32)의 일지점에는 클램프 스크류(40)가 체결되는 체결공(33)이 형성된다. 수용포켓(31)의 내측에는 절삭인서트(1)의 장착면(3, 4, 5)에 밀착하여 절삭인서트(1)를 지지하기 위해 안착면(32)에 대하여 수직한 2개의 지지면(34, 35)들이 형성되어 있다. 수용포켓(31)의 위쪽에는 절삭인서트(1)의 절삭에지(20)와의 간섭을 방지하기 위한 여유홈(36)이 형성되고 여유홈(36)의 아래쪽 좌측에는 절삭인서트(1)의 가공에 사용되는 절삭에지(20)를 외측으로 노출시키기 위한 절개부(37)가 형성되어 있고 여유홈(36)의 아래쪽 우측에는 절삭인서트(1)의 슬림부(10)와의 간섭을 방지하기 위한 리세스부(38)가 형성되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭인서트(1)를 홀더(30)의 수용포켓(31)에 안착한 상태에서 클램프 스크류(40)를 절삭인서트(1)의 인서트홀(2)을 통과시켜서 수용포켓(31)의 체결공(33)에 나사결합하면 절삭인서트(1)의 슬림부(10)들 중의 하나는 수용포켓(31)의 여유홈(36)에 위치하고 그 슬림부(10)에 인접한 2개의 장착면(3, 5)들이 수용포켓(31)의 2개의 지지면(34, 35)에 밀착하여 지지된다. 그리고 절삭인서트(1)의 저면(도면에 보이지 않는 부분)은 수용포켓(31)의 안착면(32)에 밀착하여 지지된다. 이 때 수용포켓(31)의 체결공(33)은 절삭인서트(1)의 인서트홀(2)에 대하여 수용포켓(31)의 여유홈(36)의 방향으로 편심되게 위치하므로 클램프 스크류(40)를 체결하면 절삭인서트(1)는 여유홈(36)을 향하는 편심력(B)을 받게되어 절삭인서트(1)가 지지면(34, 35)에 더욱 밀착하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트를 도시한 사시도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트(60)는 절삭에지(61)가 형성된 슬림부(62)와 장착면(65)을 갖는 등의 다른 구성은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예의 절삭인서트(1)와 동일하지만, 다만 절삭에지(61)의 아래에 경사진 플랭크면이 형성되지 않고 수직한 면으로 형성된 점에서만 차이가 있다. 플랭크면이 형성되지 않았기 때문에 절삭에지(61)는 상측 및 하측에 각각 3개씩 총 6개의 절삭에지(61)를 사용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트의 작용효과에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 절삭에지(20)에 인접한 슬림부(10)에 비해 장착면(3, 4, 5)들의 사이각도를 증가시킨 구성에 의해 홀더(30)로부터 절삭인서트(1)를 쉽게 빼낼 수 있다.
*도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 절삭에지(20)가 형성된 슬림부(10)의 측면들의 사이의 각도는 35도 이지만 2개의 장착면(3, 4, 5)들의 사이의 각도는 60도를 이루고 있다. 절삭인서트(1)의 2개의 장착면(3, 4, 5)들이 이루는 사이의 각도가 60도이기 때문에 절삭인서트(1)를 지지하는 수용포켓(31)의 지지면(34, 35)들의 사이의 각도도 역시 60도를 이룬다.
이에 반해 종래의 릴리프 가공용 절삭인서트는, 도 9에 도시된 바와 같이, 절삭인서트(100)의 2개 변(101, 102)들의 사이의 각도와 홀더(110)의 지지면들의 사이의 각도가 모두 35도를 이루고 있다.
쐐기 구조에 따른 홀더의 지지면의 마찰력을 계산하면 사잇각이 60도인 경우와 사잇각이 35도인 경우의 마찰력은 "사잇각 60도 인서트: 사잇각 35도 인서트=3:5"의 비율을 갖는다. 즉 마찰력의 상대적인 비율이 100 : 166 정도가 되는 것이다.
따라서 본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 슬림부(10)를 지난 뒤쪽의 장착면(3, 4, 5)의 사이각도가 60도이기 때문에 쐐기효과가 미약하여 홀더(30)에 대한 절삭인서트(1)의 끼임 현상이 크게 완화되어 홀더(30)로부터 절삭인서트(1)를 쉽게 빼낼 수 있다. 이에 반해 종래의 릴리프 가공용 절삭인서트는 홀더에 밀착되는 지지면의 사잇각이 35도이기 때문에 홀더와 절삭인서트의 사이의 마찰력이 크기 때문에 홀더로부터 절삭인서트가 잘 빠지지 않는다.
따라서 본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 홀더(30)에 대한 끼임 현상이 크게 완화되기 때문에 홀더(30)로부터 절삭인서트(1)를 쉽게 분리할 수 있고 따라서 절삭인서트(1)의 교체시간이 짧으며, 결국 절삭인서트(1)의 교체를 위해 가공장치(미도시)를 정지시키는 시간이 짧아서 생산성이 증대된다.
본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 슬림부(10)를 형성하여 절삭에지(20)까지의 길이를 증가시킨 구조에 의해 가공물의 깊은 부분의 가공이 가능하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 각 코너에 형성된 슬림부(10)가 장착면(3, 4, 5)들의 사이각보다 작은 사이각을 가지기 때문에 슬림부(10)의 제1측면(11) 및 제2측면(12)이 수렴되어 만나는 지점인 절삭에지(20)까지의 길이(a3)를 길게 형성할 수 있다. 슬림부(10)가 없는 경우에는 절삭에지(20)까지의 길이(a1)가 상대적으로 짧을 수 밖에 없다.
이에 더해서 본 발명의 절삭인서트(1)는 슬림부(10)와 장착면(3, 4, 5)의 경계가 단차진 구조를 가지기 때문에 슬림부(10)가 시작되는 지점을 상대적으로 더 외측에 형성할 수 있어서 슬림부(10)의 제1측면(11) 및 제2측면(12)이 수렴하여 만나는 지점의 절삭에지(20)를 절삭인서트(1)의 중심으로부터 더 멀리 형성할 수 있다. 따라서 절삭인서트(1)의 절삭에지(20)를 홀더(30)로부터 더 멀리 형성할 수 있는 것이다. 만약 슬림부와 장착면의 사이에 단차가 형성되지 않은 절삭인서트의 경우에는 절삭인서트의 중심으로부터 절삭에지까지의 길이(a2)가 상대적으로 짧게 된다.
본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 이와 같이 절삭에지(20)를 홀더(30)로부터 먼 곳에 형성할 수 있기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이, 가공물(50)의 가공을 필요로 하는 영역이 가공물(50)의 외측으로부터 내측방향으로 깊게 위치한 경우에도 절삭인서트(1)의 슬림부(10)가 가공물(50)에 간섭되지 않고 깊이 침투할 수 있어서 가공물(50)에 깊게 위치한 가공영역의 릴리프 가공이 가능하다.
만약 절삭인서트에 슬림부가 형성되지 않았다면 홀더로부터 절삭에지까지의 길이가 짧아서 공구를 가공물의 깊은 영역으로 진입시킬 때에 가공물과 홀더 또는 절삭인서트와의 간섭이 발생하기 때문에 절삭에지를 깊이 위치한 가공영역까지 진입시킬 수 없어서 깊은 가공영역에 대한 릴리프 가공이 불가능하다. 그러나 본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 절삭인서트(1)에 슬림부(10)가 형성되어 있고 슬림부(10)의 끝단에 절삭에지(20)가 형성되어 있으므로 가공물에서 깊이 위치한 가공영역에 대한 릴리프 가공이 가능하다.
본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 슬림부(10)와 장착면(3, 4, 5)의 사이에 단턱을 형성하여 슬림부(10)의 폭을 증가시킨 구조에 의해 절삭인서트(1)의 절삭에지(20)에 인접한 영역의 강성이 증가된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 절삭인서트(1)는 장착면(3, 4, 5)과 슬림부(10)의 사이에 단차진 구조를 형성함로써 장착면(3, 4, 5)에 비해 슬림부(10)가 외측으로 돌출된 구조를 갖는다. 즉 절삭인서트(1)의 슬림부(10)의 단차진 구조에 의해 슬림부(10)는 수평방향으로 증가된 폭(b2)을 갖는다. 따라서 절삭인서트(1)의 절삭에지(20)가 형성된 슬림부(10)의 폭이 증가되는 형상에 의해 절삭에지(20)에 인접한 영역의 강도가 증가된다.
만약 절삭인서트의 슬림부가 장착면에 대하여 단차진 구조를 갖지 않는다면 슬림부의 폭(b1)이 상대적으로 작아서 슬림부가 단차진 구조에 비해 강도가 약하게 된다.
상기 본 발명의 실시예에서는 절삭인서트가 홀더에 클램프 스크류를 통해 고정되는 형태의 것을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 절삭인서트를 클램프로 눌러서 고정하는 가압형 클램프 고정수단을 통해 절삭인서트를 홀더에 장착하는 방식도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 보아야 한다.
또한 상기 본 발명의 실시예에서는 절삭인서트의 장착면이 절삭인서트의 상면에 대하여 수직하고 이와 동시에 홀더의 지지면이 안착면에 대하여 수직하게 형성된 형태의 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 절삭인서트의 장착면이 절삭인서트의 상면에 대하여 상호간의 각도가 90도 미만으로 경사진 구조 및 홀더의 지지면이 안착면에 대하여 90도 미만으로 경사진 구조인 것도 물론 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 보아야 한다.
상기 본 발명의 실시예에서는 절삭인서트의 슬림부의 제1측면과 제2측면의 사이의 각도가 35도인 것을 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 슬림부의 제1측면과 제2측면의 사이의 각도를 25 내지 40도로 하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 홀더의 2개의 지지면들을 갖는 수용포켓에 장착하여 사용하는 절삭인서트이며,
    3코너에 절삭에지가 형성되고 3개의 장착면들이 둘레를 따라 대칭으로 형성되며, 상기 장착면들의 사이에 형성되고 2개의 상기 장착면들의 사이의 각도보다 작은 사이 각도를 갖는 제1측면 및 제2측면을 각각 구비한 3개의 슬림부가 구비되며, 상기 절삭에지는 상기 각각의 슬림부의 상기 제1측면 및 상기 제2측면이 수렴하는 지점에 형성되고,
    상기 홀더의 상기 수용포켓에 고정수단을 통해 장착하면 상기 장착면들 중의 2개의 상기 장착면들이 상기 홀더의 상기 2개의 지지면들에 밀착하여 지지되는 것을 특징으로 하는 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 장착면들의 사이의 각도는 60도이고 상기 슬림부의 상기 제1측면 및 상기 제2측면의 사이의 각도는 25 내지 40도인 것을 특징으로 하는 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홀더의 상기 수용포켓의 상기 지지면들의 사이의 각도는 60도인 것을 특징으로 하는 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 장착면들은 상기 슬림부에 대하여 내측으로 단차진 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 릴리프 가공용 3코너 절삭인서트.
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