WO2017122926A1 - 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구 - Google Patents

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WO2017122926A1
WO2017122926A1 PCT/KR2016/013826 KR2016013826W WO2017122926A1 WO 2017122926 A1 WO2017122926 A1 WO 2017122926A1 KR 2016013826 W KR2016013826 W KR 2016013826W WO 2017122926 A1 WO2017122926 A1 WO 2017122926A1
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fastening
cutting
cutting tool
screw
adjacent
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PCT/KR2016/013826
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오민석
남기찬
김태균
이남선
김효산
김영흠
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한국야금 주식회사
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    • B23C2210/203—Number of cutting edges four

Definitions

  • the present invention relates to a cutting insert and a cutting tool equipped with the same.
  • a cutting insert is fastened to a cutting tool mounted on a machine tool and used to cut a workpiece composed of ferrous, nonferrous metals, nonmetal materials, and the like.
  • Such cutting inserts typically have a major surface, a fastening surface, and a plurality of side surfaces connecting the major surface and the fastening surface. Pickles are provided between the sides and the main surface.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing main parts of a conventional cutting insert mounted on a fastening surface of a cutting tool, avoiding clamping screws and bores
  • FIG. 2 is a bottom perspective view of the cutting insert of FIG. 1, and FIG. The lower wall of the cutting tool of FIG. 1 is seen from above
  • FIG. 4 is a view showing the side of the cutting tool of FIG.
  • the cutting insert 14 disclosed in Korean Patent No. 10-0830323 in the prior art is formed side by side on the bottom (fastening surface) 60, as shown in Figs. 1 to 3, the cutting tool 12 It includes two grooves (74) parallel to each other, the front projection (40) and the rear projection (42) projecting on the lower wall (26).
  • each of these two grooves 74 as shown in FIGS. 1 and 2, has a distal side wall 76 perpendicular to the bottom surface 60 and is inclined with respect to the bottom surface 60 and distal to the distal side wall 76. More relatively, an upper surface 80 parallel to the bottom surface 60 connecting the leading side wall 78 adjacent the bore 36 of the cutting tool 12 and the distal side wall 76 and the leading side wall 78. ).
  • the protrusions 40, 42 of the insert receiving pocket 16 engage with corresponding grooves 74 in the bottom surface 60 of the cutting insert.
  • the protrusions 40, 42 abuts the cutting insert 14 during cutting. That is, while the end pickling of the cutting insert 14 is being cut while pressing the workpiece in the direction of the rotation axis (A in FIG. 4) of the cutting tool 12, the front face 46 of the front protrusion 40 is the front groove 74. In contact with the front end side wall 76 of the), it supports the force on the cutting insert 14.
  • the conventional cutting insert 14 described above has a front projection 40 in which the distal side wall 76 perpendicular to the bottom surface 60 is perpendicular to the bottom wall (sheet surface) 26 of the cutting tool 12. Since the lower surface 26 of the cutting tool is inclined by " ⁇ " with respect to the axis of rotation A, as shown in FIG. 4, the axis of rotation A is formed on the cutting insert 14. When a force is applied in the direction, the distal side wall 76 is moved along the front surface 46 of the front protrusion 40, so that the cutting insert 14 is lifted from the lower wall 26 of the cutting tool.
  • each of these two protrusions 40, 42 has a length from the outside of its lower wall 26 to the center of the bore 36.
  • the front face 46 of the front protrusion 40 is the front groove 74. In contact with the front end side wall 76 of the), it supports the force on the cutting insert 14.
  • the cutting tool 12 since the protrusions 40 and 42 are formed only up to the center of the bore, the cutting tool 12 is conveyed in a direction perpendicular to the rotation axis (A in FIG. 4). There is a problem that the cutting insert 14 is rotated about the bore 36 by the radial load generated while the side picking of the cutting insert 14 presses the workpiece.
  • the present invention provides a cutting insert capable of minimizing the lifting of the cutting insert from the seat surface of the cutting tool during cutting, and increasing the engagement area between the cutting insert and the cutting tool. It is to provide a cutting tool equipped with this.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a cutting tool capable of minimizing the phenomenon that the cutting insert is rotated with respect to the screw through hole while the cutting is in progress.
  • a cutting insert comprising a screw through hole through which a screw passes through a central portion of the main surface and the fastening surface, the cutting insert comprising: first and second long grooves formed to extend across the fastening surface; And each of the second long grooves includes a front end side wall abutting the first adjacent fastening portion of the fastening surface and forming an acute angle with the first adjacent fastening portion; An end sidewall contacting a second adjacent fastening portion of the fastening surface and angled with the second adjacent fastening portion; And a ceiling wall connecting the tip side wall and the end side wall, wherein the tip side wall is located closer to the screw through hole than the end side wall.
  • the first and second long grooves may be parallel to each other.
  • each of the first and second long grooves may be formed such that one end thereof is exposed to the first tenon side and the other end thereof is exposed to the second tenon side.
  • each of the first and second long grooves may be inclined with respect to the longitudinal center line of the fastening surface.
  • each of the first and second long grooves may be perpendicular to the longitudinal center line of the fastening surface.
  • the cutting tool is mounted with a cutting insert according to an embodiment of the present invention described above, the fastening surface is placed seat surface; A screw fastening hole formed in the seat surface and screwing the screw; And a front protrusion and a rear protrusion protruding from the seat surface and inserted into the first and second long grooves, respectively, wherein the front protrusion and the rear protrusion are in contact with a first adjacent seat portion of the seat surface.
  • the rear projection may be located farther from the end of the cutting tool than the front projection, and the rear surface of the rear projection is one end of the seat surface farthest from the rotation axis of the cutting tool.
  • the other end of the seat surface may be placed between the most adjacent to the rotation axis and the imaginary line, the imaginary line, passing through the edge closest to the rotation axis of the screw fastening hole, is placed in parallel with the rotation axis It may be a virtual line.
  • the rear surface of the rear protrusion may be in contact with the tip sidewall of the second long groove of the cutting insert during the cutting process.
  • the cutting insert according to another embodiment of the present invention, a main surface, a fastening surface for fastening with the seat surface of the cutting tool to the opposite surface of the main surface, and the main surface for fastening with the cutting tool And a screw through hole for passing the screw through the central portion of the fastening surface, the cutting insert comprising a long groove extending across the fastening surface, the long groove being adjacent to the first fastening surface.
  • first surface and the second book side and the first and second end side connecting the main surface and the fastening surface may further include, the first and second book side facing each other, The first and second end sides face each other, the long groove is formed such that one end thereof is exposed to the first tenon side, the other end thereof is exposed to the second tenon side, and the fastening It may be inclined to the longitudinal center line of the face.
  • first and second tenon side and the first and second end side connecting the main surface and the fastening surface may further include, the first and second tenon side facing each other, The first and second end sides face each other, the long groove is formed such that one end thereof is exposed to the first tenon side, the other end thereof is exposed to the second tenon side, and the fastening It may lie perpendicular to the longitudinal centerline of the face.
  • the cutting tool is mounted to the cutting insert according to another embodiment of the present invention described above, the seat surface on which the fastening surface; A screw fastening hole formed in the seat surface; And a protruding portion protruding from the sheet surface and inserted into the long groove, wherein the protruding portion includes: a first surface contacting a first adjacent sheet portion of the sheet surface and forming an acute angle with the first adjacent sheet portion; A second surface that is in contact with a second adjacent sheet portion of the sheet surface and forms an acute angle with the second adjacent sheet portion; And an upper surface connecting the first surface and the second surface, and the first and second surfaces may be symmetrical with respect to the center of the screw fastening hole.
  • the first surface may be located closer to the end of the cutting tool than the second surface, and the first surface is one end of which is farthest from the rotation axis of the cutting tool among the sheet surfaces, and the sheet
  • the other end may be placed between the virtual line and the portion closest to the rotation axis of the surface, and the virtual line passes through the edge closest to the rotation axis among the screw fastening holes, and is placed in parallel with the rotation axis. It can be a line.
  • the first sidewall may be located closer to the end of the cutting tool than the second sidewall, and the first side may contact the first sidewall of the long groove of the cutting insert during cutting. .
  • the cutting tool according to another embodiment of the present invention, the seat surface on which the engagement surface of the cutting insert is placed; A screw fastening hole formed on the seat surface and screwed thereto; And a protrusion protruding from the seat surface, wherein the protrusion includes: a first surface formed at an angle with respect to the seat surface; A second surface angular with respect to the sheet surface; And an upper surface connecting the first surface and the second surface, wherein the first surface is closer to the end of the cutting tool than the second surface, and the first surface is the cutting of the sheet surface.
  • One end of the tool is positioned at the longest distance from the rotation axis, and the other end is placed between the virtual line and the portion of the seat surface that is closest to the rotation axis, and the virtual line is the most on the rotation axis of the screw fastening holes. It is an imaginary line passing adjacent edges and lying parallel to the axis of rotation.
  • the cutting insert according to the embodiments of the present invention and the cutting tool equipped with the same may have the following effects.
  • the tip sidewall located closer to the screw through hole among the tip sidewall and the end sidewall of the long groove provides a technical configuration that forms an acute angle with the first adjacent fastening portion of the fastening surface which is in contact therewith.
  • the rear side of the rear protrusion located farther from the end of the cutting tool among the front protrusion and the rear protrusion, one end of which is farthest from the rotation axis of the cutting tool in the sheet surface.
  • the cutting tool provides a technical configuration in which the other end is placed between the portion closest to the rotation axis of the seat surface and the imaginary line (an imaginary line passing parallel to the rotation axis after passing the edge closest to the rotation axis among the screw fastening holes).
  • the cutting insert is rotated around the screw through hole even if the radial insert (feed component) generated by the side picking of the cutting insert pressurizes the workpiece while the cutting insert is transported in the direction perpendicular to the axis of rotation is applied to the cutting insert. can do.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing main parts of a conventional cutting insert mounted on a fastening surface of a cutting tool and cut away from a clamping screw and a bore.
  • FIG. 2 is a bottom perspective view of the cutting insert of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a bottom perspective view of the cutting insert of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view from above of the lower wall of the cutting tool of FIG. 1;
  • FIG. 4 is a side view of the cutting tool of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a cutting insert according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a side view of the cutting insert of FIG. 5 viewed in the longitudinal direction of the first and second long grooves.
  • FIG. 7 is a bottom view illustrating the cutting insert of FIG. 5.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically illustrating a cutting tool to which the cutting insert of FIG. 5 is mounted.
  • FIG. 9 is a view illustrating a contact state with a cutting tool when a cutting insert mounted to the cutting tool of FIG. 8 receives a force in a direction of a rotation axis of the cutting tool.
  • FIG. 10 illustrates a state in which a feed component is applied to the cutting insert while the cutting tool of FIG. 8 is transferred in a direction perpendicular to the rotation axis thereof.
  • FIG. 10 shows that the cutting insert is rotated in the case of the short protrusion (a). In the case of (b) where the length of the protrusion is relatively long, the cutting insert is not rotated.
  • FIG. 11 is a bottom view schematically showing a cutting insert according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a side view of the cutting insert of FIG. 11 viewed in the longitudinal direction of the first and second long grooves.
  • FIG. 13 is a bottom view schematically showing a cutting insert according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a side view of the cutting insert of FIG. 13 viewed in the longitudinal direction of the long groove.
  • FIG. 15 is a perspective view schematically showing a cutting tool to which the cutting insert of FIG. 13 is mounted.
  • 16 is a bottom view schematically showing a cutting insert according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a side view of the cutting insert of FIG. 16 viewed in the longitudinal direction of the long groove.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically showing a cutting insert according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a side view of the cutting insert of FIG. 5 viewed in the longitudinal direction of the first and second long grooves
  • FIG. Bottom view showing the cutting insert.
  • FIG. 8 is a perspective view schematically illustrating a cutting tool to which the cutting insert of FIG. 5 is mounted
  • FIG. 9 is a contact state with the cutting tool when the cutting insert mounted to the cutting tool of FIG. 8 receives a force in a direction of the rotation axis of the cutting tool. The figure which shows.
  • Cutting insert 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figs. 5 to 7, the main surface 110 and the cutting tool (Fig. 8 of the opposite surface of the main surface 110)
  • the fastening surface 120 to be placed on the seat surface (210 in FIG. 8) of the 200, and through the central portion of the main surface 110 and the fastening surface 120 for fastening with the cutting tool (200 in FIG. 8)
  • the cutting insert includes first and second long grooves 140a and 140b that are elongated across the fastening surface 120. .
  • the first and second long grooves 140a and 140b will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.
  • Each of the first and second long grooves 140a and 140b includes a tip sidewall 141, a distal sidewall 142, and a ceiling wall 143.
  • the tip side wall 141 is in contact with the first adjacent fastening portion 121 of the fastening surface 120 and forms an acute angle ⁇ 1 with the first adjacent fastening portion 121
  • the distal side wall 142 is formed of the fastening surface 120.
  • the ceiling wall 143 has a tip sidewall 141 and a distal sidewall 142.
  • the leading side wall 141 is located closer to the screw through hole 130 than the distal side wall 142.
  • the first sidewall 141 included in the first and second long grooves 140a and 140b and the front sidewall 141 positioned closer to the screw through hole 130 among the end sidewalls 142 are in contact with this. 1 provides a technical configuration forming an acute angle ⁇ 1 with the adjacent fastening portion 121, so that the rear projection protrudes from the sheet surface (210 of FIG. 8) of the cutting tool (200 of FIG. 8) to correspond to the tip side wall 141.
  • the cutting insert 100 mounted on the cutting tool 200 of FIG. 8 is rotated as shown in FIG. 9.
  • the tip sidewall 141 is more firmly in contact with the rear side of the rear protrusion (230b in FIG.
  • the lug is larger than the conventional right angled tip side wall (see P1 of FIG. 9), and thus the cutting insert 100 and the cutting tool (200 of FIG. 8) Increasing the fastening area of the liver can increase the friction against each other can ultimately improve the fastening force.
  • first and second long grooves 140a and 140b may be parallel to each other. Therefore, when the first and second long grooves 140a and 140b have the same distance from each other from the screw through hole 130 with the screw through hole 130 at the center, the cutting insert 100 may be inserted into the screw through hole 130. Even if rotated by 180 degrees relative to the first and second long grooves (140a, 140b) are respectively mounted to the front and rear protrusions (230a, 230b) of the cutting tool 200 to be described later cutting insert 100 Other pickles in the diagonal direction of can also be used.
  • the cutting insert 100 according to the first embodiment of the present invention described above, as shown in FIG. 7, the first and second ten side surfaces connecting the main surface 110 and the fastening surface 120 ( 151, 152 and first and second end sides 153, 154.
  • the first and second tenon sides 151, 152 may face each other, and the first and second end sides 153, 154 may face each other.
  • each of the first and second long grooves 140a and 140b may be formed such that one end thereof is exposed to the first tenon side 151 and the other end thereof is exposed to the second tenon side 152. have.
  • the front and rear protrusions 140a and 140b of the cutting tool 200 which will be described later, by pushing the cutting insert 100 in the lateral direction thereof to describe the first and second long grooves 140a and 140b of the cutting insert 100. Can fit into each.
  • each of the first and second long grooves 140a and 140b may be inclined with respect to the longitudinal center line C1 of the fastening surface 120.
  • FIG. 10 illustrates a state in which a feed component is applied to the cutting insert while the cutting tool of FIG. 8 is transferred in a direction perpendicular to the rotation axis thereof.
  • FIG. 10 shows that the cutting insert is rotated in the case of the short protrusion (a). In the case of (b) where the length of the protrusion is relatively long, the cutting insert is not rotated.
  • the cutting tool 200 is a cutting tool on which the cutting insert 100 according to the first embodiment of the present invention is mounted.
  • the cutting surface 200 includes a seat surface 210 and a screw fastening hole 220. ), A front protrusion 230a, and a rear protrusion 230b.
  • each component will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9.
  • the seat surface 210 is a component on which the fastening surface 120 of the above-mentioned cutting insert 100 is laid, as shown in FIGS. 8 and 9.
  • the seat surface 210 is inclined at a set angle with respect to the rotation axis C2 of the cutting tool 200.
  • the screw fastening hole 220 is a component to which the screw 10 passing through the screw through hole 130 of the cutting insert 100 is finally fastened.
  • a screw thread is formed on the inner circumferential surface of the screw fastening hole 220 to fasten the screw 10 in a screw manner.
  • each of the front and rear protrusions 230a and 230b protrude to the seat surface 210 and respectively correspond to the first and second long grooves 140a and 140b of the cutting insert 100 described above.
  • each of the front and rear protrusions 230a and 230b includes a front surface 231, a rear surface 232, and an upper surface 233, as shown in FIG. 8.
  • the front surface 231 is in contact with the first adjacent sheet portion 211 of the sheet surface 210 and forms an angle (for example, an obtuse angle ⁇ 2) with the first adjacent sheet portion 211, and the rear surface 232 is a sheet surface.
  • the upper surface 233 connects the front surface 231 and the rear surface 232.
  • the rear surface 232 is located closer to the screw fastening hole 220 than the front surface 231.
  • the rear surface 232 of the rear projection 230b protruding from the sheet surface 210 of the cutting tool 200 provides a technical configuration forming an acute angle ⁇ 1 with the second adjacent sheet portion 212 in contact with the sheet surface 210.
  • the phenomenon of lifting from 210 may be minimized, and together with the tip sidewall 141 (see P1 of FIG. 9) that forms an acute angle ⁇ 1 with the first adjacent fastening portion 121 of the fastening surface 120.
  • the area is larger than that of the conventional right angled side wall (see P1 of FIG. 9), so that the cutting insert 100 and the cutting tool 200 are separated from each other. Increasing the area to be fastened can increase the friction against each other and ultimately improve the fastening force.
  • the rear protrusion 230b may be located farther from the tip 200E of the cutting tool 200 than the front protrusion 230a, and the rear surface 232 of the rear protrusion 230b.
  • the imaginary line L is an imaginary line passing through the edge closest to the rotation axis C2 among the screw fastening holes 220 and placed in parallel with the rotation axis C2.
  • the rear surface 232 of the rear protrusion 230b located farther from the end 200E end of the cutting tool among the front protrusion 230a and the rear protrusion 230b is the cutting tool 200 of the sheet surface 210. Since one end is placed at the longest distance from the rotation axis (C2) of the), and the other end is placed between the portion adjacent to the rotation axis (C2) of the seat surface 210 and the virtual line (L), As shown in FIG.
  • the rear surface 232 of the rear protrusion 230b may be in contact with the tip sidewall 141 of the second long groove 140b of the cutting insert 100 during cutting. . Therefore, the above-described feed component may be supported by the rear side 232 of the rear protrusion 230b and the tip sidewall 141 of the second long groove 140b.
  • FIG. 11 is a bottom view schematically illustrating a cutting insert according to a second exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a side view of the cutting insert of FIG. 11 viewed in the longitudinal direction of the first and second long grooves.
  • the cutting insert 2100 according to the second embodiment of the present invention as shown in FIGS. 11 and 12, except for the arrangement of the first and second long grooves 2140a and 2140b, the present invention described above. Since it is the same as the first embodiment of the present invention, the following description focuses on the arrangement of the first and second long grooves 2140a and 2140b.
  • each of the first and second long grooves 2140a and 2140b may be perpendicular to the longitudinal center line C1 of the fastening surface 120.
  • FIG. 13 is a bottom view schematically illustrating a cutting insert according to a third exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a side view of the cutting insert of FIG. 13 viewed in the longitudinal direction of the long groove.
  • the cutting insert 3100 according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment of the present invention, except that one long groove 3140 is disposed, as shown in FIGS. 13 and 14. Therefore, it will be described below with respect to the long groove 3140.
  • the long groove 3140 includes a first sidewall 3141, a second sidewall 3314, and a ceiling wall 3143, as shown in FIG. 14.
  • the first sidewall 3141 is in contact with the first adjacent fastening portion 3121 of the fastening surface 3120 and forms an acute angle ⁇ 1 with the first adjacent fastening portion 3121
  • the second sidewall 3314 is the fastening surface 3120.
  • Contact the second adjacent fastening part 3122), and form an acute angle ⁇ 1 with the second adjacent fastening part 3122, and the ceiling wall 3143 connects the first sidewall 3141 and the second sidewall 3314. do.
  • the center of the long groove 3140 may be placed in the screw through hole 3130.
  • the cutting insert 3100 may include first and second tenon side surfaces 3151 and 3152 connecting the main surface 3110 and the fastening surface 3120. And second end sides 3315 and 3154.
  • the first and second tenon sides 3151 and 3152 may face each other, and the first and second end sides 3315 and 3154 may face each other.
  • the long groove 3140 may be formed such that one end thereof is exposed to the first tenon side surface 3151, and the other end thereof is exposed to the second tenon side surface 3152.
  • the long groove 3140 may be inclined at the longitudinal center line C1 of the fastening surface 3120.
  • FIG. 15 is a perspective view schematically showing a cutting tool to which the cutting insert of FIG. 13 is mounted.
  • Cutting tool 2200 according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 15, except that one protrusion 2230 is disposed, the cutting tool 200 according to the embodiment of the present invention described above. Since the same as, it will be described below with respect to the protrusion 2230.
  • the protrusion 2230 is a component protruding from the seat surface 2210 and inserted into the long groove 3140 of the cutting insert 3100 according to the third embodiment of the present invention.
  • the protrusion 2230 may include a first surface 2231, a second surface 2232, and an upper surface 2233.
  • the first surface 2231 is in contact with the first adjacent sheet portion 2211 of the sheet surface 2210 and forms an acute angle ⁇ 1 with the first adjacent sheet portion 2211
  • the second surface 2232 is the sheet surface 2210.
  • Contact the second adjacent sheet portion 2212 and form an acute angle ( ⁇ 1) with the second adjacent sheet portion 2212, and the upper surface 2233 connects the first surface 2231 and the second surface 2232.
  • the first and second surfaces 2231 and 2232 may be symmetrical with respect to the center of the screw fastening hole 2220.
  • first surface 2231 may be closer to the end 2200E of the cutting tool 2200 than the second surface 2232.
  • one end of the first surface 2231 is placed at the farthest distance from the rotational axis C2 of the cutting tool 2200 among the sheet surfaces 2210, and most of the first surface 2223 is on the rotational axis C2 of the sheet surface 2210.
  • the other end may be disposed between the adjacent portion and the virtual line (L).
  • the imaginary line L may be an imaginary line passing through the edge closest to the rotation axis C2 among the screw fastening holes 2220 and placed in parallel with the rotation axis C2.
  • the first sidewall 3141 of the cutting insert 3100 according to the third embodiment of the present invention described above may be located closer to the end 2200E of the cutting tool than the second sidewall 3314, although not shown.
  • the first surface 2231 may be in contact with the first sidewall 3141 of the long groove 3140 of the cutting insert 3100 according to the third embodiment of the present invention while the cutting operation is in progress.
  • FIG. 16 is a bottom view schematically illustrating a cutting insert according to a fourth exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is a side view of the cutting insert of FIG. 16 viewed in the longitudinal direction of the long groove.
  • the cutting insert 4100 according to the fourth embodiment of the present invention is the same as the third embodiment of the present invention described above with the exception of the arrangement shape of the long grooves 4140, as shown in FIGS. 16 and 17.
  • description will be given based on the arrangement shape of the long groove 4140.
  • the long groove 4140 may be perpendicular to the longitudinal center line C1 of the fastening surface 120.
  • the present invention relates to a cutting insert and a cutting tool equipped with the same, there is industrial applicability since it can be applied to cutting a workpiece.

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Abstract

본 발명은 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트가 절삭 공구의 시트면으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있음과 함께 절삭 인서트와 절삭 공구 간의 체결되는 면적을 증대시킬 수 있는 절삭 인서트를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 절삭 인서트는, 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면에 놓이기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈을 포함하고, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은, 상기 체결면의 제1 인접 체결부에 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽; 상기 체결면의 제2 인접 체결부에 접하며 상기 제2 인접 체결부와 각을 이루는 말단 측벽; 및 상기 선단 측벽과 상기 말단 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고, 상기 선단 측벽은 상기 말단 측벽보다 상기 스크류 통과홀에 더 가까이 위치된다.

Description

절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구
본 발명은 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구에 관한 것이다.
일반적으로, 절삭 인서트는 공작 기계에 장착된 절삭 공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.
이러한 절삭 인서트는, 통상적으로, 주표면과, 체결면과, 그리고 주표면과 체결면을 연결하는 다수의 측면을 구비한다. 측면과 주표면 사이에는 절인이 제공된다.
도 1은 종래의 절삭 인서트가 절삭 공구의 체결면에 장착된 상태를 나타낸 것으로 클램핑 나사와 보어를 피해서 잘라 본 요부 단면도이고, 도 2는 도 1의 절삭 인서트를 나타낸 저면 사시도이고, 도 3은 도 1의 절삭 공구의 하부벽을 위에서 바라 본 도면이며, 그리고 도 4는 도 1의 절삭 공구의 측면을 나타낸 도면이다.
종래 기술로 한국등록특허 제10-0830323호에 개시된 절삭 인서트(14)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은, 그 저면(체결면)(60)에 서로 나란히 형성되어, 절삭 공구(12)의 하부벽(26)에 돌출된 전방 돌출부(40)와 후방 돌출부(42)에 각각 걸리는 서로 평행한 두 개의 홈(74)을 포함한다. 특히, 이 두 개의 홈(74) 각각은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 저면(60)에 수직인 말단 측벽(76)과, 저면(60)에 대해서 경사지며 말단 측벽(76) 보다 상대적으로 절삭 공구(12)의 보어(36)에 인접되는 선단 측벽(78)과, 그리고 말단 측벽(76))과 선단 측벽(78)을 연결하며 저면(60)에 대해 평행한 상면(80)을 포함한다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 인서트 수용 포켓(16)의 돌출부(40, 42)는 절삭 인서트의 저면(60) 내의 대응하는 홈(74)들과 결합한다. 그러나, 공차로 인해 절삭 가공시 오직 돌출부(40, 42)의 한 면만이 절삭 인서트(14)에 접한다. 즉, 절삭 인서트(14)의 말단 절인이 절삭 공구(12)의 회전축(도 4의 A) 방향으로 피삭재를 누르면서 절삭 가공을 하는 동안, 전방 돌출부(40)의 전면(46)은 전방 홈(74)의 전방 말단 측벽(76)에 접하여, 절삭 인서트(14)에 미치는 힘을 지지하게 된다.
하지만, 상술한 종래의 절삭 인서트(14)는, 그 저면(60)에 수직한 말단 측벽(76)이 절삭 공구(12)의 하부벽(시트면)(26)에 수직한 전방 돌출부(40)의 전면(46)에 접하게 되므로, 도 4에 도시된 바와 같이 절삭 공구의 하부벽(26)이 회전축(A)에 대해 "α"만큼 경사진 것을 감안할 때 절삭 인서트(14)에 회전축(A) 방향으로 힘이 가해질 경우 말단 측벽(76)이 전방 돌출부(40)의 전면(46)을 타고 이동되면서 절삭 인서트(14)가 절삭 공구의 하부벽(26)으로부터 들어 올려지는 문제가 있다.
또한, 종래 기술로 한국등록특허 제10-0830323호에 개시된 절삭 공구(12)는, 도 3에 도시된 바와 같은, 그 하부벽(26)에 돌출된 전방 돌출부(40)와 후방 돌출부(42)를 포함한다. 특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 이 두 개의 돌출부(40, 42) 각각은, 그 하부벽(26)의 외측에서 보어(36)의 중심까지의 길이를 가진다.
따라서, 절삭 인서트(14)의 말단 절인이 절삭 공구(12)의 회전축(도 4의 A) 방향으로 피삭재를 누르면서 절삭 가공을 하는 동안, 전방 돌출부(40)의 전면(46)은 전방 홈(74)의 전방 말단 측벽(76)에 접하여, 절삭 인서트(14)에 미치는 힘을 지지하게 된다.
하지만, 상술한 종래의 절삭 공구(12)는, 각각의 돌출부(40, 42)가 보어의 중심까지만 형성되므로, 절삭 공구(12)가 그 회전축(도 4의 A)에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트(14)의 측부 절인이 피삭재를 가압하면서 발생되는 반경 방향 하중에 의해 절삭 인서트(14)가 보어(36)를 중심으로 회전되는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트가 절삭 공구의 시트면으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있음과 함께 절삭 인서트와 절삭 공구 간의 체결되는 면적을 증대시킬 수 있는 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트가 스크류 통과홀을 기준으로 회전되는 현상을 최소화할 수 있는 절삭 공구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트는, 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면에 놓이기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈을 포함하고, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은, 상기 체결면의 제1 인접 체결부에 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽; 상기 체결면의 제2 인접 체결부에 접하며 상기 제2 인접 체결부와 각을 이루는 말단 측벽; 및 상기 선단 측벽과 상기 말단 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고, 상기 선단 측벽은 상기 말단 측벽보다 상기 스크류 통과홀에 더 가까이 위치된다.
상기 제1 및 제2 장홈은 서로 평행하게 놓일 수 있다.
상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은, 그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고, 그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성될 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은 상기 체결면의 길이 방향 중심선에 대해 경사져 놓일 수 있다.
다른 예로, 상기 제1 및 제2 장홈 각각은 상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로, 상기 체결면이 놓이는 시트면; 상기 시트면에 형성되며 상기 스크류가 나사체결되는 스크류 체결홀; 및 상기 시트면에 돌출되며 상기 제1 및 제2 장홈에 각각 삽입되는 전방 돌출부와 후방 돌출부를 포함하고, 상기 전방 돌출부와 상기 후방 돌출부 각각은, 상기 시트면의 제1 인접 시트부와 접하며 상기 제1 인접 시트부와 각을 이루는 전면; 상기 시트면의 제2 인접 시트부와 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 후면; 및 상기 전면과 후면을 연결하는 상면을 포함하고, 상기 후면은 상기 전면 보다 상기 스크류 체결홀에 더 가까이 위치된다.
상기 후방 돌출부는, 상기 전방 돌출부 보다 상기 절삭 공구의 끝단에서 더 멀리 떨어져 위치될 수 있고, 상기 후방 돌출부의 상기 후면은, 상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓일 수 있고, 상기 가상선은, 상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선일 수 있다.
상기 후방 돌출부의 상기 후면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 제2 장홈의 상기 선단 측벽에 접할 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트는, 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면과 체결되기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 장홈을 포함하고, 상기 장홈은, 상기 체결면의 제1 인접 체결부와 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 제1 측벽; 상기 체결면의 제2 인접 체결부와 접하며 상기 제2 인접 체결부와 예각을 이루는 제2 측벽; 및 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고, 상기 장홈의 중심은 상기 스크류 통과홀에 놓일 수 있다.
일 예로, 상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 장홈은, 그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고, 그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되며, 그리고 상기 체결면의 길이방향 중심선에 경사져 놓일 수 있다.
다른 예로, 상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고, 상기 장홈은, 그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고, 그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되며, 그리고 상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓일 수 있다.
또 다른 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구는, 상술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로, 상기 체결면이 놓이는 시트면; 상기 시트면에 형성되는 스크류 체결홀; 및 상기 시트면에 돌출되어 상기 장홈에 삽입되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는, 상기 시트면의 제1 인접 시트부에 접하며 상기 제1 인접 시트부와 예각을 이루는 제1 면; 상기 시트면의 제2 인접 시트부에 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 제2 면; 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 면은 상기 스크류 체결홀의 중심을 기준으로 좌우 대칭될 수 있다.
상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓일 수 있고, 상기 제1 면은, 상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓일 수 있으며, 그리고 상기 가상선은, 상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선일 수 있다.
상기 제1 측벽은 상기 제2 측벽보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 위치될 수 있고, 상기 제1 면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 장홈의 상기 제1 측벽에 접할 수 있다.
또 다른 한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절삭 공구는, 절삭 인서트의 체결면이 놓이는 시트면; 상기 시트면에 형성되며 스크류가 나사체결되는 스크류 체결홀; 및 상기 시트면에 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는, 상기 시트면에 대해 각을 이루는 제1 면; 상기 시트면에 대해 각을 이루는 제2 면; 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓이고, 상기 제1 면은, 상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고, 상기 가상선은, 상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선이다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 장홈의 선단 측벽과 말단 측벽 중 스크류 통과홀에 더 가까이 위치되는 선단 측벽이 이에 접하는 체결면의 제1 인접 체결부과 예각을 이루는 기술구성을 제공하므로, 선단 측벽에 대응되도록 절삭 공구의 시트면에 돌출되는 후방 돌출부의 후면이 형성될 경우, 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 절삭 공구의 회전축 방향의 힘을 받는 동안 선단 측벽이 후방 돌출부의 후면을 더욱 견고히 타고 들면서 접촉되어 절삭 인서트가 절삭 공구의 시트면으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있고, 이와 함께 체결면의 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽의 경우 종래의 직각을 이루는 선단 측벽에 비해 면적이 커지므로 절삭 인서트와 절삭 공구 간의 체결되는 면적의 증대로 서로에 대해 마찰력을 높일 수 있어 궁극적으로 체결력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 전방 돌출부와 후방 돌출부 중 절삭 공구의 끝단에서 더 멀리 떨어져 위치된 후방 돌출부의 후면은, 시트면 중 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면 중 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선(스크류 체결홀 중 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선) 사이에 그 타단이 놓이는 기술구성을 제공하므로, 절삭 공구가 그 회전축에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트의 측부 절인이 피삭재를 가압하면서 발생되는 반경 방향 하중(이송분력)이 절삭 인서트에 가해지더라도 스크류 통과홀을 중심으로 절삭 인서트가 회전되는 현상을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 절삭 인서트가 절삭 공구의 체결면에 장착된 상태를 나타낸 것으로 클램핑 나사와 보어를 피해서 잘라 본 요부 단면도이다.
도 2는 도 1의 절삭 인서트를 나타낸 저면 사시도이다.
도 3은 도 1의 절삭 공구의 하부벽을 위에서 바라 본 도면이다.
도 4는 도 1의 절삭 공구의 측면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
도 7은 도 5의 절삭 인서트를 나타낸 저면도이다.
도 8은 도 5의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 절삭 공구의 회전축 방향의 힘을 받을 때 절삭 공구와의 접촉 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 8의 절삭 공구가 그 회전축에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트에 이송분력이 가해지는 상태를 나타낸 것으로, 돌출부의 길이가 짧은 (a)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전됨을 보이고, 돌출부의 길이가 상대적으로 긴 (b)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전되지 않음을 보이기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 12는 도 11의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 14는 도 13의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
도 15는 도 13의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 17은 도 16의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이며, 그리고 도 7은 도 5의 절삭 인서트를 나타낸 저면도이다.
도 8은 도 5의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 절삭 공구에 장착된 절삭 인서트가 절삭 공구의 회전축 방향의 힘을 받을 때 절삭 공구와의 접촉 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 주표면(110)과, 주표면(110)의 반대되는 면으로 절삭 공구(도 8의 200)의 시트면(도 8의 210)에 놓이기 위한 체결면(120)과, 절삭 공구(도 8의 200)와 체결되기 위해 주표면(110)과 체결면(120)의 각 중심부를 관통하여 스크류(도 8의 10)를 통과시키는 스크류 통과홀(130)을 포함하는 절삭 인서트에 있어서, 체결면(120)에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)을 포함한다. 이하, 도 5 내지 도 7을 계속 참조하여, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)에 대해 상세히 설명한다.
제1 및 제2 장홈(140a)(140b) 각각은, 선단 측벽(141), 말단 측벽(142), 그리고 천장벽(143)을 포함한다. 선단 측벽(141)은 체결면(120)의 제1 인접 체결부(121)에 접하며 제1 인접 체결부(121)와 예각(θ1)을 이루고, 말단 측벽(142)은 체결면(120)의 제2 인접 체결부(122)에 접하며 제2 인접 체결부(122)와 각[일 예로, 둔각(θ2)]을 이루며, 그리고 천장벽(143)은 선단 측벽(141)과 말단 측벽(142)을 연결한다. 특히, 선단 측벽(141)은 말단 측벽(142)보다 스크류 통과홀(130)에 더 가까이 위치된다.
따라서, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)에 각각 포함되는 선단 측벽(141)과 말단 측벽(142) 중 스크류 통과홀(130)에 더 가까이 위치되는 선단 측벽(141)이 이에 접하는 제1 인접 체결부(121)과 예각(θ1)을 이루는 기술구성을 제공하므로, 선단 측벽(141)에 대응되도록 절삭 공구(도 8의 200)의 시트면(도 8의 210)에 돌출되는 후방 돌출부(도 8의 230b)의 후면(도 8의 232)이 형성될 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 절삭 공구(도 8의 200)에 장착된 절삭 인서트(100)가 절삭 공구의 회전축(C2)의 축 방향 힘을 받는 동안 선단 측벽(141)이 후방 돌출부(도 8의 230b)의 후면(도 8의 232)을 더욱 견고히 파고 들면서 접촉되어 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(도 8의 200)의 시트면(도 8의 210)으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있고, 이와 함께 체결면(120)의 제1 인접 체결부(121)와 예각(θ1)을 이루는 선단 측벽(141)(도 9의 P1 참조)의 경우 종래의 직각을 이루는 선단 측벽(도 9의 P1 참조)에 비해 면적이 커지므로 절삭 인서트(100)와 절삭 공구(도 8의 200) 간의 체결되는 면적의 증대로 서로에 대해 마찰력을 높일 수 있어 궁극적으로 체결력을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)은 서로 평행하게 놓일 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)이 스크류 통과홀(130)을 가운데 두고 스크류 통과홀(130)로부터 서로 서로 동일한 거리를 가질 경우, 절삭 인서트(100)를 스크류 통과홀(130)을 기준으로 180도 회전시키더라도 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)이 후술할 절삭 공구(200)의 전방 및 후방 돌출부(230a)(230b)에 각각 장착이 되므로 절삭 인서트(100)의 대각 방향의 다른 절인을 또한 사용할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 주표면(110)과 체결면(120)을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면(151)(152)과 제1 및 제2 단부 측면(153)(154)을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 장부 측면(151)(152)은 서로 마주하여 놓이고, 제1 및 제2 단부 측면(153)(154)은 서로 마주하여 놓일 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b) 각각은, 그 일단이 제1 장부 측면(151)에 노출되게 형성되고, 그 타단이 제2 장부 측면(152)에 노출되게 형성될 수 있다. 따라서, 절삭 인서트(100)를 그 측면 방향으로 밀어서 절삭 인서트(100)의 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)을 후술할 절삭 공구(200)의 전방 및 후방 돌출부(140a)(140b)에 각각 끼워 넣을 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(140a)(140b) 각각은 체결면(120)의 길이 방향 중심선(C1)에 대해 경사져 놓일 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구(200)에 대해 설명한다.
도 10은 도 8의 절삭 공구가 그 회전축에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트에 이송분력이 가해지는 상태를 나타낸 것으로, 돌출부의 길이가 짧은 (a)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전됨을 보이고, 돌출부의 길이가 상대적으로 긴 (b)의 경우에 대해서는 절삭 인서트가 회전되지 않음을 보이기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구(200)는, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 절삭 인서트(100)가 장착되는 절삭 공구로, 시트면(210)과, 스크류 체결홀(220)과, 전방 돌출부(230a)와, 그리고 후방 돌출부(230b)를 포함하다. 이하, 도 8 및 도 9를 계속 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
시트면(210)은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 절삭 인서트(100)의 체결면(120)이 놓이는 구성요소이다. 이러한 시트면(210)은 절삭 공구(200)의 회전축(C2)에 대해 설정 각도 경사진다.
스크류 체결홀(220)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 절삭 인서트(100)의 스크류 통과홀(130)을 통과한 스크류(10)가 최종적으로 체결되는 구성요소이다. 스크류 체결홀(220)의 내주면에는 스크류(10)가 나사 방식으로 체결되도록 나사산이 형성된다.
전방 및 후방 돌출부(230a)(230b)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 시트면(210)에 돌출되며 상술한 절삭 인서트(100)의 제1 및 제2 장홈(140a)(140b)에 각각 삽입되는 구성요소이다. 특히, 전방 및 후방 돌출부(230a)(230b) 각각은, 도 8에 도시된 바와 같이, 전면(231), 후면(232), 그리고 상면(233)을 포함한다. 전면(231)은 시트면(210)의 제1 인접 시트부(211)와 접하며 제1 인접 시트부(211)와 각[일예로, 둔각(θ2)]을 이루고, 후면(232)은 시트면(210)의 제2 인접 시트부(212)와 접하며 제2 인접 시트부(212)와 예각(θ1)을 이루며, 그리고 상면(233)은 전면(231)과 후면(232)을 연결한다. 이와 함께, 후면(232)은 전면(231) 보다 스크류 체결홀(220)에 더 가까이 위치된다.
따라서, 절삭 공구(200)의 시트면(210)에 돌출되는 후방 돌출부(230b)의 후면(232)이 이에 접하는 제2 인접 시트부(212)와 예각(θ1)을 이루는 기술구성을 제공하므로, 후면(232)에 대응되도록 상술한 절삭 인서트(100)의 선단 측벽(141)이 형성될 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 절삭 공구(200)에 장착된 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(200)의 회전축(C2)의 축 방향 힘을 받는 동안 선단 측벽(141)이 후방 돌출부(230b)의 후면(232)을 더욱 견고히 파고 들면서 접촉되어 절삭 인서트(100)가 절삭 공구(200)의 시트면(210)으로부터 들어 올려지는 현상을 최소화할 수 있고, 이와 함께 체결면(120)의 제1 인접 체결부(121)와 예각(θ1)을 이루는 선단 측벽(141)(도 9의 P1 참조)의 경우 종래의 직각을 이루는 선단 측벽(도 9의 P1 참조)에 비해 면적이 커지므로 절삭 인서트(100)와 절삭 공구(200) 간의 체결되는 면적의 증대로 서로에 대해 마찰력을 높일 수 있어 궁극적으로 체결력을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(230b)는 전방 돌출부(230a) 보다 절삭 공구(200)의 끝단(200E)에서 더 멀리 떨어져 위치될 수 있고, 후방 돌출부(230b)의 후면(232)은, 시트면(210) 중 절삭 공구(200)의 회전축(C2)에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면(210) 중 회전축(C2)에 가장 인접되는 부분과 가상선(L) 사이에 그 타단이 놓일 수 있다. 여기서, 가상선(L)은, 스크류 체결홀(220) 중 회전축(C2)에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 회전축(C2)과 평행하게 놓이는 가상의 선이다.
따라서, 전방 돌출부(230a)와 후방 돌출부(230b) 중 절삭 공구의 끝(200E)단에서 더 멀리 떨어져 위치된 후방 돌출부(230b)의 후면(232)은, 시트면(210) 중 절삭 공구(200)의 회전축(C2)에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면(210) 중 회전축(C2)에 가장 인접되는 부분과 가상선(L) 사이에 그 타단이 놓이는 기술구성을 제공하므로, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 절삭 공구(200)가 그 회전축(C2)에 수직한 방향으로 이송되는 동안 절삭 인서트(100)의 측부 절인이 피삭재를 가압하면서 발생되는 반경 방향 하중(이송분력)이 절삭 인서트(100)에 가해지더라도 스크류 통과홀(130)을 중심으로 절삭 인서트(100)가 회전되는 현상을 최소화할 수 있다.
나아가, 도 9에 도시된 바와 같이, 후방 돌출부(230b)의 후면(232)은, 절삭 가공이 진행되는 동안 절삭 인서트(100)의 제2 장홈(140b)의 선단 측벽(141)에 접할 수 있다. 따라서, 상술한 이송분력은 후방 돌출부(230b)의 후면(232)과 제2 장홈(140b)의 선단 측벽(141)에 의해 지지될 수 있다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(2100)에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 12는 도 11의 절삭 인서트를 제1 및 제2 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 절삭 인서트(2100)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(2140a)(2140b)의 배치 형상을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 제1 및 제2 장홈(2140a)(2140b)의 배치 형상 위주로 설명한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 장홈(2140a)(2140b) 각각은 체결면(120)의 길이방향 중심선(C1)에 수직이 되게 놓일 수 있다.
이하, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)에 대해 설명한다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 14는 도 13의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 장홈(3140)이 하나 배치되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 장홈(3140) 위주로 설명한다.
장홈(3140)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 측벽(3141), 제2 측벽(3142), 그리고 천장벽(3143)을 포함한다. 제1 측벽(3141)은 체결면(3120)의 제1 인접 체결부(3121)와 접하며 제1 인접 체결부(3121)와 예각(θ1)을 이루고, 제2 측벽(3142)은 체결면(3120)의 제2 인접 체결부(3122)와 접하며 제2 인접 체결부(3122)와 예각(θ1)을 이루며, 그리고 천장벽(3143)은 제1 측벽(3141)과 제2 측벽(3142)을 연결한다. 특히, 장홈(3140)의 중심은 스크류 통과홀(3130)에 놓일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)는, 주표면(3110)과 체결면(3120)을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면(3151)(3152)과 제1 및 제2 단부 측면(3153)(3154)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 장부 측면(3151)(3152)은 서로 마주하여 놓이고, 제1 및 제2 단부 측면(3153)(3154)은 서로 마주하여 놓일 수 있다. 장홈(3140)은, 그 일단이 제1 장부 측면(3151)에 노출되게 형성되고, 그 타단이 제2 장부 측면(3152)에 노출되게 형성될 수 있다. 이와 함께, 장홈(3140)은 체결면(3120)의 길이방향 중심선(C1)에 경사져 놓일 수 있다.
이하, 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구(2200)에 대해 설명한다.
도 15는 도 13의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭 공구(2200)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 돌출부(2230)가 하나 배치되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 공구(200)와 동일하므로, 이하에서는 돌출부(2230) 위주로 설명한다.
돌출부(2230)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 시트면(2210)에 돌출되어 상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)의 장홈(3140)에 삽입되는 구성요소이다. 이러한 돌출부(2230)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 면(2231), 제2 면(2232), 그리고 상면(2233)을 포함할 수 있다. 제1 면(2231)은 시트면(2210)의 제1 인접 시트부(2211)에 접하며 제1 인접 시트부(2211)와 예각(θ1)을 이루고, 제2 면(2232)은 시트면(2210)의 제2 인접 시트부(2212)에 접하며 제2 인접 시트부(2212)와 예각(θ1)을 이루며, 그리고 상면(2233)은 제1 면(2231)과 제2 면(2232)을 연결한다. 특히, 제1 및 제2 면(2231)(2232)은 스크류 체결홀(2220)의 중심을 기준으로 좌우 대칭될 수 있다.
나아가, 제1 면(2231)은 제2 면(2232) 보다 절삭 공구(2200)의 끝단(2200E)에 더 가까이 놓일 수 있다. 이와 함께, 제1 면(2231)은, 시트면(2210) 중 절삭 공구(2200)의 회전축(C2)에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 시트면(2210) 중 회전축(C2)에 가장 인접되는 부분과 가상선(L) 사이에 그 타단이 놓일 수 있다. 여기서, 가상선(L)은, 스크류 체결홀(2220) 중 회전축(C2)에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 회전축(C2)과 평행하게 놓이는 가상의 선일 수 있다.
상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)의 제1 측벽(3141)은 제2 측벽(3142)보다 절삭 공구의 끝단(2200E)에 더 가까이 위치될 수 있고, 도시되지는 않았지만, 제1 면(2231)은 절삭 가공이 진행되는 동안 상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 절삭 인서트(3100)의 장홈(3140)의 제1 측벽(3141)에 접할 수 있다.
이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트에 대해 설명한다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트를 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 17은 도 16의 절삭 인서트를 장홈의 길이 방향으로 바라본 측면도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 절삭 인서트(4100)는, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 장홈(4140)의 배치 형상을 제외하고는 상술한 본 발명의 제3 실시예와 동일하므로, 이하에서는 장홈(4140)의 배치 형상 위주로 설명한다.
도 16에 도시된 바와 같이, 장홈(4140)은 체결면(120)의 길이방향 중심선(C1)에 수직이 되게 놓일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명은 절삭 인서트 및 이를 장착한 절삭 공구에 관한 것이므로 피삭재를 절삭하는데 적용될 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (15)

  1. 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면에 놓이기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서,
    상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 제1 및 제2 장홈을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장홈 각각은,
    상기 체결면의 제1 인접 체결부에 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 선단 측벽;
    상기 체결면의 제2 인접 체결부에 접하며 상기 제2 인접 체결부와 각을 이루는 말단 측벽; 및
    상기 선단 측벽과 상기 말단 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고,
    상기 선단 측벽은 상기 말단 측벽보다 상기 스크류 통과홀에 더 가까이 위치되는
    절삭 인서트.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 및 제2 장홈은
    서로 평행하게 놓이는
    절삭 인서트.
  3. 제2항에서,
    상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 제1 및 제2 장홈 각각은,
    그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되는
    절삭 인서트.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 및 제2 장홈 각각은
    상기 체결면의 길이 방향 중심선에 대해 경사져 놓이는
    절삭 인서트.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 및 제2 장홈 각각은
    상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓이는
    절삭 인서트.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
    상기 체결면이 놓이는 시트면;
    상기 시트면에 형성되며 상기 스크류가 체결되는 스크류 체결홀; 및
    상기 시트면에 돌출되며 상기 제1 및 제2 장홈에 각각 삽입되는 전방 돌출부와 후방 돌출부를 포함하고,
    상기 전방 돌출부와 상기 후방 돌출부 각각은,
    상기 시트면의 제1 인접 시트부와 접하며 상기 제1 인접 시트부와 각을 이루는 전면;
    상기 시트면의 제2 인접 시트부와 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 후면; 및
    상기 전면과 후면을 연결하는 상면을 포함하고,
    상기 후면은 상기 전면 보다 상기 스크류 체결홀에 더 가까이 위치되는
    절삭 공구.
  7. 제6항에서,
    상기 후방 돌출부는,
    상기 전방 돌출부 보다 상기 절삭 공구의 끝단에서 더 멀리 떨어져 위치되고,
    상기 후방 돌출부의 상기 후면은,
    상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고,
    상기 가상선은,
    상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선인
    절삭 공구.
  8. 제7항에서,
    상기 후방 돌출부의 상기 후면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 제2 장홈의 상기 선단 측벽에 접하는
    절삭 공구.
  9. 주표면과, 상기 주표면의 반대되는 면으로 절삭 공구의 시트면과 체결되기 위한 체결면과, 상기 절삭 공구와 체결되기 위해 상기 주표면과 상기 체결면의 각 중심부를 관통하여 스크류를 통과시키는 스크류 통과홀을 포함하는 절삭 인서트에 있어서,
    상기 체결면에 가로 질러 길게 형성되는 장홈을 포함하고,
    상기 장홈은,
    상기 체결면의 제1 인접 체결부와 접하며 상기 제1 인접 체결부와 예각을 이루는 제1 측벽;
    상기 체결면의 제2 인접 체결부와 접하며 상기 제2 인접 체결부와 예각을 이루는 제2 측벽; 및
    상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 연결하는 천장벽을 포함하고,
    상기 장홈의 중심은 상기 스크류 통과홀에 놓이는
    절삭 인서트.
  10. 제9항에서,
    상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 장홈은,
    그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    상기 체결면의 길이방향 중심선에 경사져 놓이는
    절삭 인서트.
  11. 제9항에서,
    상기 주표면과 상기 체결면을 연결하는 제1 및 제2 장부 측면과 제1 및 제2 단부 측면을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 제1 및 제2 단부 측면은 서로 마주하여 놓이고,
    상기 장홈은,
    그 일단이 상기 제1 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    그 타단이 상기 제2 장부 측면에 노출되게 형성되고,
    상기 체결면의 길이방향 중심선에 수직이 되게 놓이는
    절삭 인서트.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 절삭 인서트가 장착되는 절삭 공구로,
    상기 체결면이 놓이는 시트면;
    상기 시트면에 형성되는 스크류 체결홀; 및
    상기 시트면에 돌출되어 상기 장홈에 삽입되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는,
    상기 시트면의 제1 인접 시트부에 접하며 상기 제1 인접 시트부와 예각을 이루는 제1 면;
    상기 시트면의 제2 인접 시트부에 접하며 상기 제2 인접 시트부와 예각을 이루는 제2 면; 및
    상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 면은 상기 스크류 체결홀의 중심을 기준으로 좌우 대칭되는
    절삭 공구.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓이고,
    상기 제1 면은,
    상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고,
    상기 가상선은,
    상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선인
    절삭 공구.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 측벽은 상기 제2 측벽보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 위치되고,
    상기 제1 면은, 절삭 가공이 진행되는 동안 상기 절삭 인서트의 상기 장홈의 상기 제1 측벽에 접하는
    절삭 공구.
  15. 절삭 인서트의 체결면이 놓이는 시트면;
    상기 시트면에 형성되며 스크류가 나사체결되는 스크류 체결홀; 및
    상기 시트면에 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는,
    상기 시트면에 대해 각을 이루는 제1 면;
    상기 시트면에 대해 각을 이루는 제2 면; 및
    상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 상면을 포함하고,
    상기 제1 면은 상기 제2 면 보다 상기 절삭 공구의 끝단에 더 가까이 놓이고,
    상기 제1 면은,
    상기 시트면 중 상기 절삭 공구의 회전축에서 가장 먼 거리에 그 일단이 놓이고, 상기 시트면 중 상기 회전축에 가장 인접되는 부분과 가상선 사이에 그 타단이 놓이고,
    상기 가상선은,
    상기 스크류 체결홀 중 상기 회전축에 가장 인접된 가장자리를 지나고, 상기 회전축과 평행하게 놓이는 가상의 선인
    절삭 공구.
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