KR20190062589A

KR20190062589A - 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구

Info

Publication number: KR20190062589A
Application number: KR1020197014413A
Authority: KR
Inventors: 쇼우지로우 도우마
Original assignee: 미츠비시 히타치 쓰루 가부시키가이샤
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2019-06-05
Also published as: KR102083775B1; EP3552742B1; EP3552742A4; JP6624306B2; WO2018105752A1; CN110023015A; JPWO2018105752A1; EP3552742A1; CN110023015B; US20190283149A1; US11179785B2

Abstract

본 발명의 절삭 인서트는, 1 쌍의 예각 코너부와 1 쌍의 둔각 코너부를 갖는 평면에서 볼 때 대략 평행사변형의 주면과, 주면과 반대측을 향한 착좌면과, 주면과 착좌면의 사이를 연결하는 측면과, 예각 코너부에 형성된 코너날과, 예각 코너부를 사이에 끼고 배치된 주면의 1 쌍의 변릉부에 각각 형성된 주절삭날 및 부절삭날을 구비하고, 주면 및 착좌면에는, 고정 부재가 삽입 통과되는 장착공이 관통하고, 주절삭날은, 예각 코너부로부터 둔각 코너부를 향함에 따라서, 착좌면측에 가까워지도록, 장착공의 축 방향과 직교하는 면을 기준으로 하여 8°이상의 경사각으로 경사지고, 주면은, 1 쌍의 둔각 코너부끼리를 연결하는 대각선을 따라 둔각 코너부로부터 장착공의 가장자리부를 향함에 따라서 착좌면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 영역을 갖는다.

Description

절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구

본 발명은 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구에 관한 것이다.

본원은, 2016년 12월 9일에 일본에 출원된 특허출원 2016-239485호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 특허문헌 1 에 나타나는 기계 가공용의 절삭 인서트 (절삭 팁) 가 알려져 있다.

일본 특허공보 제4489874호 일본 공개특허공보 2003-260607호

특허문헌 1 및 특허문헌 2 에 기재된 절삭 인서트는, 주면 (主面) (상측면) 에 형성된 주절삭날이 길이 방향을 따라 주면과 반대측의 착좌면 (바닥면) 을 향하여 경사져 있다. 따라서, 이 절삭 인서트는, 주절삭날의 길이 방향을 따라 점차로 얇아진다. 또, 이 절삭 인서트는, 2 코너형이기 때문에 가장 얇아지는 부분이 대각선 상에 배치되어, 대각선 상에 크랙이 생기기 쉽다는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 절삭날의 절삭 저항을 저감시킴과 함께, 크랙이 생기기 어려운 절삭 인서트 및 그러한 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 양태의 절삭 인서트는, 회전축 둘레로 회전하는 공구 본체의 선단부에 고정 부재에 의해 착탈 가능하게 장착되는 절삭 인서트로서, 1 쌍의 예각 코너부와 1 쌍의 둔각 코너부를 갖는 평면에서 볼 때 대략 평행사변형의 주면과, 상기 주면과 반대측을 향한 착좌면과, 상기 주면과 상기 착좌면의 사이를 연결하는 측면과, 상기 예각 코너부에 형성된 코너날과, 상기 예각 코너부를 사이에 끼고 배치된 상기 주면의 1 쌍의 변릉부 (邊稜部) 에 각각 형성된 주절삭날 및 부절삭날을 구비하고, 상기 주면 및 상기 착좌면에는, 상기 고정 부재가 삽입 통과되는 장착공이 관통하고, 상기 주절삭날은, 상기 예각 코너부로부터 상기 둔각 코너부를 향함에 따라서, 상기 착좌면측에 가까워지도록, 상기 장착공의 축 방향과 직교하는 면을 기준으로 하여 8°이상의 경사각으로 경사지고, 상기 주면은, 1 쌍의 상기 둔각 코너부끼리를 연결하는 대각선을 따라 상기 둔각 코너부로부터 장착공의 가장자리부를 향함에 따라서 상기 착좌면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 영역을 갖는다.

또, 상기 서술한 절삭 인서트에 있어서, 1 쌍의 상기 둔각 코너부끼리를 연결하는 상기 대각선을 따른 단면에 있어서, 상기 주면에는, 상기 둔각 코너부와 상기 장착공의 가장자리부를 연결하는 직선보다 상측으로 돌출되는 볼록부가 형성되어 있는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 서술한 절삭 인서트에 있어서, 상기 장착공의 축 방향에서 보아, 상기 볼록부는, 상기 착좌면의 변릉부와 겹치거나, 또는 상기 착좌면의 변릉부의 내측에 위치하는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 서술한 절삭 인서트에 있어서, 상기 주절삭날의 레이크각은, 예각 코너부측에 있어서 정각 (正角) 측으로 기울고, 상기 예각 코너부로부터 상기 둔각 코너부측를 향함에 따라서 부각 (負角) 측으로 점차 커져, 둔각 코너부에 있어서 부각측으로 기우는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 서술한 절삭 인서트에 있어서, 상기 주절삭날의 레이크각이 정각측의 기울기로부터 부각측의 기울기로 바뀌는 변화점은, 상기 주절삭날의 길이 방향에 있어서 상기 둔각 코너부 근처에 위치하는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 서술한 절삭 인서트에 있어서, 상기 주면의 상기 예각 코너부에 있어서의 상기 착좌면과의 거리를 L1 로 하고, 상기 주면의 상기 둔각 코너부에 있어서의 상기 상기 착좌면과의 거리를 L2 로 했을 때, 이하의 식의 관계를 만족하는 구성으로 해도 된다.

0.4 ≤ L2/L1 ≤ 0.7

2.0 ㎜ ≤ L2 ≤ 3.9 ㎜

또, 본 발명의 일 양태의 날끝 교환식 회전 절삭 공구는, 중심축 둘레로 회전되어지는 공구 본체와, 상기 공구 본체의 상기 중심축 방향의 선단부에 형성된 장착좌와, 상기 장착좌에 착탈 가능하게 장착되고, 절삭날을 갖는 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구로서, 상기 절삭 인서트의 상기 주절삭날의 축 방향 레이크각이 15°이상이고, 상기 절삭 인서트로서, 상기한 절삭 인서트를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 절삭날의 절삭 저항을 저감시킴과 함께, 크랙이 생기기 어려운 절삭 인서트 및 그러한 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 제공할 수 있다.

도 1 은 실시형태에 관련된 절삭 인서트를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 실시형태에 관련된 절삭 인서트를 나타내는 평면도이다.
도 3 은 실시형태에 관련된 절삭 인서트를, 주면의 장변측에 위치하는 측면에서 본 측면도이다.
도 4 는 실시형태에 관련된 절삭 인서트를, 주면의 단변측에 위치하는 측면에서 본 측면도이다.
도 5 는 도 2 의 Ⅴ 선을 따른 단면도이다.
도 6 은 도 2 의 Ⅵ 선을 따른 단면도이다.
도 7 은 도 2 의 Ⅶ 선을 따른 단면도이다.
도 8 은 도 2 의 Ⅷ 선을 따른 단면도이다.
도 9 는 도 2 의 Ⅸ 선을 따른 단면도이다.
도 10 은 도 2 의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따른 단면도이다.
도 11 은 실시형태의 절삭 인서트를 장착한 날끝 교환식 회전 절삭 공구의 사시도이다.
도 12 는 실시형태의 절삭 인서트를 장착한 날끝 교환식 회전 절삭 공구의 측면도이다.
도 13 은 절삭날의 예각 코너부측의 선단으로부터의 거리 (단면 위치) 와 레이크각의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14 는 절삭날의 예각 코너부측의 선단으로부터의 거리 (단면 위치) 와 여유각의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15 는 절삭날의 예각 코너부측의 선단으로부터의 거리 (단면 위치) 와 쐐기각의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 적용한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 도면은, 특징 부분을 이해히기 쉽게 하기 위해서, 특징이 되지 않는 부분을 편의상 생략하고 도시하는 경우가 있다.

도 1 은, 절삭 인서트 (이하, 간단히 인서트) (1) 에 대해 그 일 실시형태를 나타내는 사시도, 도 2 는 도 1 에 나타내는 인서트 (1) 의 상면측에 위치하는 주면 (2) 의 구성을 나타내는 평면도, 도 3 은 인서트 (1) 의 제 1 변릉부 (6a) 에 인접하는 제 1 측면부 (4a) 의 구성을 나타내는 측면도, 도 4 는 인서트 (1) 의 제 2 변릉부 (6b) 에 인접하는 제 2 측면부 (4b) 의 구성을 나타내는 정면도이다.

본 실시형태의 인서트 (1) 는, 예를 들어, 주로 탄화텅스텐과 코발트로 이루어지는 초경합금 등의 경질 재료로 구성되어 있다. 인서트 (1) 는, 평면에서 볼 때 대략 평행사변형 모양의 평판상을 이루고 있다. 인서트 (1) 는, 주면 (2) 과, 주면 (2) 과 반대측을 향한 착좌면 (3) 과, 주면 (2) 과 착좌면 (3) 을 연결하는 측면 (4) 을 구비한다. 측면 (4) 은, 1 쌍의 제 1 측면부 (4a) 및 1 쌍의 제 2 측면부 (4b) 를 갖는다.

후단에 설명하는 도 11 에 나타내는 바와 같이, 인서트 (1) 는, 공구 본체 (31) 의 선단부에 클램프 나사 (고정 부재) (38) 에 의해 착탈 가능하게 장착된다. 주면 (2) 및 착좌면 (3) 에는, 클램프 나사 (38) 가 삽입 통과되는 장착공 (5) 이 관통한다. 장착공 (5) 은, 중심축 (CO) 을 따라서 연장된다. 이하의 설명에 있어서, 중심축 (CO) 을 따른 방향을 간단히 장착공 (5) 의 축 방향이라고 부르고, 중심축 (CO) 과 직교하는 방향을 간단히 장착공 (5) 의 직경 방향이라고 부르는 경우가 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 주면 (2) 은, 대략 평행사변형으로 형성되어 있다. 주면 (2) 은, 측면 (4) 과의 경계에 위치하는 4 개의 변릉부 (1 쌍의 제 1 변릉부 (6a) 및 1 쌍의 제 2 변릉부 (6b)) 를 갖는다. 제 1 변릉부 (6a) 는, 장변측에 위치하고, 주면 (2) 과 제 1 측면부 (4a) 의 경계를 구성한다. 제 2 변릉부 (6b) 는, 단변측에 위치하고, 주면 (2) 과 제 2 측면부 (4b) 의 경계를 구성한다.

제 1 변릉부 (6a) 와 제 2 변릉부 (6b) 가 교차하는 4 개의 모서리부는, 장착공 (5) 을 사이에 두고 대칭이 되는 위치에, 원호 형상을 이루는 코너부가 형성되어 있다. 주면 (2) 은, 평면에서 볼 때 대략 평행사변형이다. 4 개의 코너부는, 1 쌍의 예각 코너부 (21) 와, 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 로 분류된다. 즉, 주면 (2) 은, 1 쌍의 예각 코너부 (21) 및 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 를 갖는다. 또, 예각 코너부 (21) 를 사이에 끼고 배치된 제 1 변릉부 (6a) 와 제 2 변릉부 (6b) 는 예각으로 교차하고, 둔각 코너부 (22) 를 사이에 끼고 배치된 제 1 변릉부 (6a) 와 제 2 변릉부 (6b) 는 둔각으로 교차한다.

예각 코너부 (21) 에는, 코너날 (8) 이 형성되어 있다. 또, 예각 코너부 (21) 를 사이에 끼고 배치된 제 1 변릉부 (6a) 및 제 2 변릉부 (6b) 중, 제 1 변릉부 (6a) 에는 주절삭날 (9) 이 형성되고, 제 2 변릉부 (6b) 에는 부절삭날 (15) 이 형성되어 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 코너날 (8) 은, 원호 형상을 갖는다. 코너날 (8) 의 일방의 단부 (端部) (P) 에는 주절삭날 (9) 이 연속되고, 타방의 단부 (R) 에는 부절삭날 (15) 이 연속된다. 주절삭날 (9) 은, 예각 코너부 (21) 에 있어서 코너날 (8) 과 연속되는 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 측에 위치하는 단부 (Q) 까지 제 1 변릉부 (6a) 를 따라 연장된다. 부절삭날 (15) 은, 예각 코너부 (21) 에 있어서 코너날 (8) 과 연속되는 단부 (R) 로부터 둔각 코너부 (22) 측에 위치하는 단부 (S) 까지 제 2 변릉부 (6b) 를 따라 연장된다.

또, 주면 (2) 에는, 주절삭날 (9), 부절삭날 (15) 및 코너날 (8) 에 대응하는 레이크면 (9a, 15a, 8a) 이 형성되어 있다. 또, 측면 (4) 에는, 주절삭날 (9), 부절삭날 (15) 및 코너날 (8) 에 대응하는 플랭크면 (9b, 15b, 8b) 이 형성되어 있다.

착좌면 (3) 은, 인서트 (1) 의 바닥면부로서 평면상을 이루고 있다. 착좌면 (3) 은, 중심축 (CO) 과 직교한다. 도 11 에 나타내는 바와 같이, 인서트 장착좌 (33) 에 인서트 (1) 를 장착하고, 클램프 나사 (38) 를 조임으로써 인서트 (1) 를 고정시켰을 때에는, 인서트 (1) 의 착좌면 (3) 은 인서트 장착좌 (33) 의 장착면 (34) (도 11 참조) 에 밀착된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 착좌면 (3) 은, 대략 평행사변형으로 형성되고, 주면 (2) 의 축 방향에 대한 투영 영역의 내측에 포함된다.

본 실시형태의 인서트 (1) 는, 2 코너형의 형상을 이루는 인서트이다. 따라서, 인서트 (1) 를 인서트 장착좌 (33) 에 장착하여 고정시킨 날끝 교환식 회전 절삭 공구에 의해 피삭재의 절삭 가공을 실시했을 때, 이 절삭 가공에 사용한 인서트 (1) 의 일방의 코너날 (8) 을 사이에 끼고 형성되어 있는 주절삭날 (9), 부절삭날 (15), 및 이 코너날 (8) 중 어느 하나가 소정의 마모량에 도달하면, 이 인서트 (1) 의 인서트 장착좌에 대한 고정을 해제하고 180°회전시켜, 미사용의 코너날 (8) 과 이 코너날 (8) 을 사이에 끼고 형성되어 있는 주절삭날 (9) 과 부절삭날 (15) 이 다음 절삭 가공에 사용되도록, 인서트 (1) 의 재장착을 실시한다. 이로써, 하나의 인서트 (1) 의 수명을 길게 할 수 있다.

(주절삭날)

주절삭날 (9) 은, 인서트 (1) 를 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (30) 의 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 피삭재를 절삭 가공할 때에, 주로, 합금 강재의 서있는 벽면, 특히 수직인 벽면의 음각 가공을 실시할 때에 주절삭날로서 사용된다.

주절삭날 (9) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 코너날 (8) 의 일방의 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 의 일방의 단부 (Q) 간의 제 1 변릉부 (6a) 의 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 주절삭날 (9) 은, 단부 (P) 로부터 단부 (Q) 를 향해 인서트 (1) 의 외측 방향 (장착공 (5) 에 대해 직경 방향 외측) 으로 볼록 형상이 되는 원호 형상으로 형성되어 있다.

주절삭날 (9) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 예각 코너부 (21) 측에 위치하는 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 측에 위치하는 단부 (Q) 를 향함에 따라서, 착좌면 (3) 측에 가까워지도록 경사각 (α) 으로 경사진다. 경사각 (α) 은, 장착공 (5) 의 축 방향과 직교하는 면 (본 실시형태에 있어서 착좌면 (3)) 을 기준으로 하는 주절삭날 (9) 의 각도이다. 경사각 (α) 은, 8°이상으로 하는 것이 바람직하다. 경사각 (α) 을 8°이상으로 함으로써, 절삭 가공시에 주절삭날 (9) 에 가해지는 절삭 저항을 저감시킬 수 있어, 주절삭날 (9) 의 결손을 억제할 수 있다. 또, 동일한 이유에 의해, 경사각 (α) 은, 10°이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 경사각 (α) 은, 11.5°이하인 것이 바람직하고, 15°이하인 것이 보다 바람직하지만, 이것으로 한정되지는 않는다.

주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 에 있어서의 장착공 (5) 의 축 방향을 따른 착좌면 (3) 과의 거리를 L1 로 한다. 마찬가지로, 주절삭날 (9) 의 둔각 코너부 (22) 측의 단부 (Q) 에 있어서의 장착공 (5) 의 축 방향을 따른 착좌면 (3) 과의 거리를 L2 로 한다. 이 때, 본 실시형태의 인서트 (1) 는, 이하의 (식 1), (식 2) 의 관계를 만족한다.

0.4 ≤ L2/L1 ≤ 0.7 (식 1)

2.0 ㎜ ≤ L2 ≤ 3.9 ㎜ (식 2)

주절삭날 (9) 은, (식 1) 의 관계를 만족함으로써, 충분한 (8°이상의) 경사각 (α) 을 확보할 수 있기 때문에 바람직하다. 이로써, 절삭 가공시에 주절삭날 (9) 에 가해지는 절삭 저항을 저감시킬 수 있어, 주절삭날 (9) 의 결손을 억제할 수 있다. 한편, L2/L1 ＜ 0.4 의 경우에는, L1 값에 대해 L2 값이 작아지는 경향이 되기 때문에, 인서트의 충분한 강도가 얻어지지 않는다. 따라서, 주절삭날 (9) 이 내결손성이 떨어진다와 같은 문제를 일으킨다. L2/L1 ＞ 0.7 의 경우에는, 절삭 저항의 증대를 초래함과 함께, 적정한 경사각 (α) 값의 설정이 곤란해진다. 또, 주절삭날 (9) 은, (식 2) 의 관계를 만족함으로써, 두께 방향의 강성을 확보하여, 주절삭날 (9) 을 사용한 절삭을 실시할 때의 인서트 (1) 의 손상을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, L2 ＜ 2.0 ㎜ 의 경우에는, 인서트 두께 방향에서의 충분한 강성의 확보가 곤란해진다. L2 ＞ 3.9 ㎜ 의 경우에는, 절삭 저항의 증대를 초래함과 함께, 적정한 경사각 (α) 값의 설정이 곤란해진다. (식 1) 은, 0.50 ≤ L2/L1 ≤ 0.55 인 것이 보다 바람직하고, (식 2) 는, 2.5 ㎜ ≤ L2 ≤ 3.0 ㎜ 인 것이 보다 바람직하지만, 이것으로 한정되지는 않는다.

도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9 는, 각각 도 2 의 Ⅴ 선, Ⅵ 선, Ⅶ 선, Ⅷ 선, Ⅸ 선을 따른 단면도이다. 또한, Ⅴ 선은, 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 를 통과하고, Ⅸ 선은, 주절삭날 (9) 의 둔각 코너부 (22) 측의 단부 (Q) 를 통과한다. Ⅶ 선은, 주절삭날 (9) 의 길이 방향의 중앙에 위치하는 중심점 (C) 을 통과한다. Ⅵ 선은, Ⅴ 선과 Ⅶ 선의 사이에 위치하고, Ⅷ 선은, Ⅶ 선과 Ⅸ 선의 사이에 위치한다. 또, Ⅴ 선, Ⅵ 선, Ⅶ 선, Ⅷ 선, Ⅸ 선은, 각각의 위치에 있어서의 주절삭날 (9) 과 직교하는 직선이다.

도 5 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 주절삭날 (9) 을 사이에 끼고 주면 (2) 측에는 주절삭날 (9) 의 레이크면 (9a) 이 형성되고, 측면 (4) 측에는 주절삭날 (9) 의 플랭크면 (9b) 이 형성되어 있다. 여기서, 장착공 (5) 의 중심축 (CO) 에 수직이고 주절삭날 (9) 을 통과하는 평면을 제 1 면 (HP) 으로 하고, 제 1 면 (HP) 과 주절삭날 능선 상에서 수직으로 교차하는 가상면을 제 2 면 (VP) 으로 한다. 이 때, 레이크면 (9a) 은, 제 1 면 (HP) 에 대해 레이크각 (β) 으로 경사진다. 또, 플랭크면 (9b) 은, 제 2 면 (VP) 에 대해 여유각 (γ) 으로 경사진다.

일반적으로 레이크각 (β) 은, 제 1 면 (HP) 에 대해 주절삭날 (9) 로부터 내측을 향함에 따라서 내려가는 방향으로 경사지는 경우에 정각으로 하고, 오르는 방향으로 경사지는 경우에 부각으로 한다. 보다 엄밀하게는, 레이크각 (β) 은, 레이크면 (9a) 이 내측을 향함에 따라서 착좌면 (3) 측에 근접하도록 경사지는 경우를 정각으로 하고, 반대로 착좌면 (3) 에 대해 융기하는 측으로 돌출되는 경우를 부각으로 한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 레이크면 (9a) 의 레이크각 (β) 은, 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 에 있어서 정각측으로 기울어져 있다. 또, 도 5 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 레이크각 (β) 은, 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 측의 단부 (R) 를 향함에 따라서, 부각측으로 점차 커진다. 도 5 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 주절삭날 (9) 의 단부 (P) 로부터 단부 (Q) 를 향함에 따라서, 레이크각 (β) 의 절대값이 작아져, Ⅷ 선과 Ⅸ 선의 사이에서 레이크면 (9a) 이 제 1 면 (HP) 보다 상측이 된다. 따라서, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (Q) 에 있어서 레이크면 (9a) 의 레이크각 (β) 은, 부각측으로 기울어져 있다.

본 실시형태에 있어서, 주절삭날 (9) 은, 예각 코너부 (21) 에 있어서, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (이하, 간단히 공구) (30) (도 11 참조) 의 축 방향의 가장 선단측에 위치한다. 따라서, 예각 코너부 (21) 의 근방에서 주절삭날 (9) 에는, 채터링이 발생하기 쉽다. 일반적으로, 레이크각 (β) 은, 정각측으로 기우는 경우에 주절삭날 (9) 의 예리함을 높이는 것이 되고, 부각측으로 기우는 경우에, 주절삭날 (9) 의 절삭날 강도를 높이는 것이 된다.

본 실시형태에 의하면, 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 의 근방의 단부 (P) 에 있어서, 레이크각 (β) 을 가장 정각측으로 기울임으로써, 공구 (30) 의 선단측에서의 예리함을 확보하고, 절입 (切入) 시의 채터링의 발생을 억제하여, 주절삭날 (9) 의 이가 빠지는 것이나 결손을 억제할 수 있다.

이에 추가하여, 주절삭날 (9) 의 둔각 코너부 (22) 의 근방의 단부 (Q) 에 있어서, 레이크각 (β) 을 가장 부각측으로 기울임으로써, 공구 (30) 의 기단측에서 강성을 높여 채터링의 발생을 억제함과 함께, 채터링이 발생한 경우라도 주절삭날 (9) 의 결손을 억제할 수 있다.

본 실시형태의 인서트 (1) 는, 코너각이 대략 90°이기 때문에, 주절삭날 (9) 이 작용하는 범위는, 그 가공 조건에 의존한다. 가공 능률 향상에는, 절입량을 크게 설정함으로써 가능해진다. 이 때에 절삭에 작용하는 주절삭날 (9) 의 범위는, 코너날 (8) 로부터 공구 (30) 의 축 방향의 기단측을 향하여, 둔각 코너부 (22) 까지가 된다. 주절삭날 (9) 은, 예각 코너부 (21) 측으로부터 둔각 코너부 (22) 측에 가까워짐에 따라서 착좌면 (3) 에 가까워지기 때문에, 인서트 (1) 는 둔각 코너부 (22) 의 근방에서 두께가 얇아진다. 이로써, 인서트 (1) 는, 둔각 코너부 (22) 의 근방에서 크랙이 생기기 쉬워진다. 본 실시형태에 의하면, 주절삭날 (9) 을 부각측으로 기울임으로써, 둔각 코너부 (22) 에 있어서의 인서트 (1) 의 두께를 확보하여, 인서트 (1) 의 강도를 높일 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 주절삭날 (9) 은, 예각 코너부 (21) 측으로부터 둔각 코너부 (22) 측을 향해 레이크각 (β) 이, 부각측으로 점차 커진다. 이로써, 예각 코너부 (21) 측에서 주절삭날 (9) 에 날카로운 예리함을 부여하면서, 둔각 코너부 (22) 측에서 주절삭날 (9) 의 날끝 강도를 확보하여 결손을 방지할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 주절삭날 (9) 의 레이크각이 정각측의 기울기에서 부각측의 기울기로 바뀌는 점을 변화점 (U) 으로 한다. 변화점 (U) 은, Ⅷ 선과 Ⅸ 선의 사이에 위치한다. 변화점 (U) 에 있어서의 주절삭날 (9) 의 레이크각 (β) 은, 0°가 된다. 본 실시형태에 있어서 변화점 (U) 은, 주절삭날 (9) 의 길이 방향에 있어서 둔각 코너부 (22) 근처에 위치한다. 변화점 (U) 을 상기 서술한 바와 같이 배치함으로써, 주절삭날 (9) 의 예리함과 날끝 강도의 밸런스를 적절한 관계로 유지할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 주절삭날 (9) 에 직교함과 함께 주면 (2) 에 있어서의 장착공 (5) 의 가장자리부 (5a) 의 접선을 포함하는 1 쌍의 면 (W1, W2) 가운데, 주절삭날 (9) 의 길이 방향에 있어서 둔각 코너부 (22) 측에 위치하는 일방의 면을 기준면 (W2) 으로 한다. 변화점 (U) 은, 기준면 (W2) 보다 둔각 코너부 (22) 측에 위치하는 것이 바람직하다. 장착공 (5) 의 축 방향을 따른 인서트 (1) 의 두께는, 주절삭날 (9) 의 길이 방향을 따라서 둔각 코너부 (22) 를 향함에 따라서 얇아진다. 한편, 장착공 (5) 의 직경 방향을 따른 두께는, 주절삭날 (9) 의 길이 방향의 중심점 (C) 을 중심으로 하여 1 쌍의 면 (W1, W2) 의 사이에서 가장 얇아진다. 변화점 (U) 을 기준면 (W2) 보다 둔각 코너부 (22) 측에 위치시킴으로써, 얇아지는 부분을 균형있게 배치하여 전체적으로 크랙이 발생하기 어려운 인서트 (1) 를 제공할 수 있다.

도 5 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 여유각 (γ) 은, 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 측의 단부 (Q) 를 향함에 따라서 커진다. 제 2 단부측에 있어서, 주절삭날 (9) 의 여유각 (γ) 을 크게 함으로써, 공구 (30) 의 축 방향의 가장 기단측에 있어서 플랭크면 (9b) 과 피삭재의 접촉을 보다 확실하게 억제한다.

주절삭날 (9) 의 레이크각 (β) 및 여유각 (γ), 또한, 주절삭날 (9) 의 쐐기각 (σ) 에 대해, 보다 바람직한 구체예를 이하에 설명한다. 주절삭날의 쐐기각 (σ) 은, 도 5 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 쐐기각 (σ) = 90°－ (레이크각 (β)＋여유각 (γ)) 으로 표현된다.

주절삭날 (9) 의 레이크각 (β) 은, 예각 코너부 (21) 측으로부터 둔각 코너부 (22) 측을 향해, 부각측으로 점차 커진다. 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 측의 단부 (R) 를 향하는 레이크각 (β) 의 변화량 (F) 은, 주절삭날 (9) 의 전체 길이에 걸쳐서 -1.30°/㎜ ≤ F ≤ -0.8°/㎜ 이면 바람직하다. 이 경우, 인서트 (1) 를 공구 (30) 에 장착했을 때, 레이크각의 값을 대략 일정하게 할 수 있어, 날끝의 강도를 확보할 수 있는 점에서 바람직하다. 단, 본 발명은 이것으로 한정되지는 않는다.

주절삭날 (9) 의 여유각 (γ) 은, 예각 코너부 (21) 측으로부터 둔각 코너부 (22) 측을 향함에 따라서 커진다. 주절삭날 (9) 의 예각 코너부 (21) 측의 단부 (P) 로부터 둔각 코너부 (22) 측의 단부 (R) 를 향하는 여유각 (γ) 의 변화량 (G) 은, 주절삭날 (9) 의 전체 길이에 걸쳐서 1.0°/㎜ ≤ F ≤ 1.5°/㎜ 이면 바람직하다. 이 경우, 공구 (30) 의 축 방향의 가장 기단측에 있어서 플랭크면 (9b) 과 피삭재의 접촉을 보다 확실하게 억제하는 점에서 바람직하다. 단, 본 발명은 이것으로 한정되지는 않는다.

주절삭날 (9) 의 쐐기각 (σ) 은, 예각 코너부 (21) 측으로부터 둔각 코너부 (22) 측을 향해 대략 일정한 것이 바람직하다. 본 실시형태의 쐐기각 (σ) 은, 주절삭날 (9) 의 전체 길이에 걸쳐서 72°±5°가 바람직하고, 72°±4°가 보다 바람직하고, 72°±3.5°가 더욱 바람직하다. 이 경우, 절삭 저항을 저감시키면서, 날끝 강도를 확보할 수 있다. 단, 본 발명은 이것으로 한정되지는 않는다.

이하에, 도 13 ∼ 도 15 를 참조하여, 본 실시형태의 레이크각 (β), 여유각 (γ) 및 쐐기각 (σ) 의 일례에 대해, 특허문헌 2 에 기재되는 인서트의 레이크각, 여유각 및 쐐기각과의 비교와 함께 설명한다. 도 13 ∼ 도 15 에서는, 동그라미의 플롯이 본 실시형태의 일례를 나타내고, 삼각의 플롯이 특허문헌 2 의 인서트를 나타낸다.

도 13 은, 인서트 (1) 의 장변 방향을 따른 예각 코너부 (21) 측의 선단으로부터의 거리와 레이크각 (β) 의 관계의 일례를 나타낸다. 도 13 으로부터, 특허문헌 2 에서는, 절삭날의 레이크각이 일정한 값으로 되어 있다. 그 때문에, 인서트를 공구에 장착했을 때에, 둔각 코너부측에서 레이크각이 커져, 날끝 강도가 저하된다. 한편, 본 실시형태의 일례를 나타낸 주절삭날 (9) 의 레이크각 (β) 은, 인서트 (1) 의 장변 방향을 따른 예각 코너부 (21) 측의 선단으로부터 멀어짐에 따라서, 부각측으로 점차 커지고 있다. 그 때문에, 인서트 (1) 를 공구 (30) 에 장착했을 때에, 레이크각의 값을 대략 일정하게 할 수 있어, 날끝의 강도를 확보할 수 있다. 도 13 에 있어서의 본 실시형태의 일례의 주절삭날 (9) 의 레이크각 (β) 의 변화량 (F) 은, 약 -1.24°/㎜ 였다.

도 14 는, 인서트 (1) 의 장변 방향을 따른 예각 코너부 (21) 측의 선단으로부터의 거리와 여유각 (γ) 의 관계의 일례를 나타낸다. 특허문헌 2 에서는, 여유각이 인서트의 장변 방향을 따른 예각 코너부측의 선단으로부터 멀어짐에 따라서 커지지만, 선단으로부터 11 ㎜ 정도 떨어지면, 여유각은 일정한 값을 나타낸다. 특허문헌 2 의 인서트에서는, 선단으로부터 11 ㎜ 정도 떨어진 위치까지는, 상단 플랭크면과 하단 플랭크면의 2 단 (段) 의 플랭크면을 구비하고 있고, 선단으로부터 11 ㎜ 정도 떨어진 위치에 있어서, 상단 플랭크면이 존재하지 않도록 형성되어 있다. 상단 플랭크면이 존재하지 않는 위치에 있어서는, 플랭크면 (구속면) 과 절삭날 능선이 동일면 상에 형성되어, 여유각이 일정해진다. 그 때문에, 특허문헌 2 에서는, 여유각을 크게 할 수 없어, 피삭재와의 접촉을 방지하는 것이 곤란해진다.

한편, 본 실시형태의 일례의 주절삭날 (9) 의 여유각 (γ) 은, 인서트 (1) 의 장변 방향을 따른 예각 코너부 (21) 측의 선단으로부터 멀어짐에 따라서 커지고 있다. 그 때문에, 공구 (30) 의 축 방향의 가장 기단측에 있어서 플랭크면 (9b) 과 피삭재의 접촉을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 도 14 에 있어서의 본 실시형태의 일례의 주절삭날 (9) 의 여유각 (γ) 의 변화량 (G) 은, 약 1.42°/㎜ 였다.

도 15 는, 인서트 (1) 의 장변 방향을 따른 예각 코너부 (21) 측의 선단으로부터의 거리와 쐐기각 (σ) 의 관계의 일례를 나타낸다. 도 15 로부터, 특허문헌 2 에서는, 쐐기각이 인서트 (1) 의 장변 방향을 따른 예각 코너부 (21) 측의 선단으로부터 멀어짐에 따라 감소되고 있다. 그 때문에, 특허문헌 2 에서는, 인서트의 두께가 얇은 둔각 코너부측에서 쐐기각이 작아져, 날끝 강도가 부족하다. 한편, 본 실시형태의 일례에서는, 주절삭날 (9) 의 쐐기각 (σ) 이 예각 코너부 (21) 측으로부터 둔각 코너부 (22) 측을 향해 대략 일정한 점에서, 날끝 강도를 확보할 수 있다.

(부절삭날)

부절삭날 (15) 은, 인서트 (1) 를 공구 (30) 의 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 피삭재를 절삭 가공할 때에 (도 11 참조), 피삭재의 바닥면부를 절삭 가공한다. 부절삭날 (15) 은, 피삭재의 마무리 가공용의 플랫 커팅날, 또는 램핑 가공용의 램핑날로서 사용된다.

부절삭날 (15) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 코너날 (8) 의 타방의 단부 (R) 로부터 둔각 코너부 (22) 의 타방의 단부 (S) 간의 제 2 변릉부 (6b) 의 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 부절삭날 (15) 은, 평면에서 볼 때 (장착공 (5) 의 축 방향에서 본 상태), 단부 (R) 측이 외측으로 볼록해지도록 만곡하여 형성되어 있다. 또, 부절삭날 (15) 은, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 측면에서 볼 때 (장착공의 축 방향과 직교하고 부절삭날 (15) 과 정면으로 마주 대하는 방향에서 본 상태), 단부 (R) 측이 상측으로 볼록해지도록 만곡하여 형성되어 있다.

(주면)

이어서, 인서트 (1) 의 주면 (2) 의 구성에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 주면 (2) 에는, 주절삭날 (9) 에 인접하는 부분에 주절삭날 (9) 의 레이크면 (9a) 이 형성되고, 코너날 (8) 에 인접하는 부분에 코너날 (8) 의 레이크면 (8a) 이 형성되고, 부절삭날 (15) 에 인접하는 부분에 부절삭날 (15) 의 레이크면 (15a) 이 형성되어 있다.

도 10 은, 도 2 의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따른 단면도이다. Ⅹ-Ⅹ 선은, 주면 (2) 의 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 끼리를 연결하는 직선이다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 주면 (2) 은, 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 끼리를 연결하는 대각선 (도 2 의 Ⅹ-Ⅹ 선) 을 따라 둔각 코너부 (22) 로부터 장착공 (5) 의 가장자리부 (5a) 를 향함에 따라서 착좌면 (3) 으로부터 멀어지는 방향으로 경사진다. 즉, 도 10 에 나타내는 상태에 있어서, 주면 (2) 은, 대각선을 따라 둔각 코너부 (22) 로부터 가장자리부 (5a) 를 향해 항상 올라가고 있어, 수평인 지점도 강하하는 지점도 없다.

본 실시형태에 의하면, 인서트 (1) 에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

인서트 (1) 는, 인서트 장착좌 (33) 에 장착하여 고정시킨 공구 (30) 에 의해 피삭재의 절삭 가공을 실시했을 때에, 코너날 (8) 에 있어서 가장 큰 절삭력을 받는다. 이 때문에, 절삭 가공 중의 인서트 (1) 에는, 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 끼리를 연결하는 대각선 (도 2 의 Ⅹ-Ⅹ 선) 을 따라 굽힘 응력이 커진다. 또, 인서트 (1) 는, 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 의 근방에 있어서 얇아져 있다. 따라서, 일반적인 2 코너형의 절삭 인서트는, 대각선 연변에 크랙이 생기기 쉽다.

이에 반해 본 실시형태의 인서트 (1) 는, 대각선을 따른 방향에 있어서 둔각 코너부 (22) 로부터 장착공 (5) 의 가장자리부 (5a) 를 향해 항상 축 방향의 두께 (축 방향의 주면 (2) 과 착좌면 (3) 의 거리) 가 늘어나는 구조로 되어 있다. 이로써, 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 끼리를 연결하는 대각선을 따라 인서트 (1) 의 강도를 높일 수 있어, 대각선을 따른 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다.

또한, 주면 (2) 은, 대각선 (Ⅹ-Ⅹ 선) 을 따라 둔각 코너부 (22) 로부터 장착공 (5) 의 가장자리부 (5a) 를 향함에 따라서 착좌면 (3) 으로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 영역을 일부에 가지면, 상기 서술한 효과를 발휘할 수 있다.

도 10 에 나타내는 단면에 있어서, 주면 (2) 에는, 둔각 코너부 (22) 와 장착공 (5) 의 가장자리부 (5a) 를 연결하는 직선 (B) 보다 상측으로 돌출되는 볼록부 (7) 가 형성되어 있다. 볼록부 (7) 의 둔각 코너부 (22) 측의 하단부 (7a) 및 장착공 (5) 측의 하단부 (7b) 는, 직선 (B) 보다 하측 (착좌면 (3) 측) 에 위치하고 있다. 볼록부 (7) 가 형성되어 있음으로써, 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 끼리를 연결하는 대각선 연변의 인서트 (1) 의 강도를 한층 더 높일 수 있다.

도 2 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 볼록부 (7) 는, 장착공 (5) 의 축 방향에서 보아, 착좌면 (3) 의 변릉부 (3a) 와 겹치거나, 또는 변릉부 (3a) 의 내측에 위치하는 것이 바람직하다. 인서트 (1) 는, 절삭 가공시에 피삭재로부터 절삭력을 받으면, 착좌면 (3) 에 있어서 공구 (30) 의 장착면 (34) 으로부터 반력을 받는다. 따라서, 인서트 (1) 는, 장착공 (5) 의 축 방향에서 보아, 착좌면 (3) 의 변릉부 (3a) 의 내측에 있어서 보다 큰 응력이 부여된다. 볼록부 (7) 를 장착공 (5) 의 축 방향에서 보아 변릉부 (3a) 의 내측에 배치함으로써, 큰 응력이 부여되는 영역을 볼록부 (7) 에 의해 두껍게 할 수 있어, 인서트 (1) 의 크랙 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 도 2 의 Ⅹ-Ⅹ 선은, 이하의 방법에 의해 묘화된 선이다. 즉, 평면에서 볼 때에, 중심축 (CO) 을 중심으로 하여 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 에 접하는 가상원을 그리고, 가상원과 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 의 접점을 연결한 직선이 Ⅹ-Ⅹ 선이다. 본 명세서에 있어서, 주면 (2) 의 1 쌍의 둔각 코너부 (22) 끼리를 연결하는 대각선은, 상기 서술한 Ⅹ-Ⅹ 선과 동일한 방법으로 묘화된 선인 것으로 한다.

(측면)

이어서, 인서트 (1) 의 측면 (4) 의 구성에 대해 보다 상세하게 설명한다.

측면 (4) 의 제 1 측면부 (4a) 는, 제 1 변릉부 (6a) 에 인접한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 측면부 (4a) 에는, 구속면부 (23) 와 주절삭날 (9) 의 플랭크면 (9b) 이 형성되어 있다. 구속면부 (23) 는, 인서트 (1) 를 공구 (30) 의 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 고정시켰을 때에, 인서트 장착좌 (33) 에 형성한 장변측 구속 벽면 (36) (도 11 참조) 과 강고하게 밀착시켜, 절삭 가공 중에 있어서 인서트 (1) 의 회동 (回動) 을 방지하는 측면부로서, 평면 형상을 이루고 있다.

측면 (4) 의 제 2 측면부는, 제 2 변릉부 (6b) 에 인접한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 2 측면부 (4b) 는, 부절삭날 (15) 의 플랭크면 (15b) 을 갖는다. 제 2 측면부 (4b) 는, 인서트 (1) 를 공구 (30) 의 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 고정시켰을 때에, 인서트 장착좌 (33) 에 형성한 단변측 구속 벽면 (37) (도 11 참조) 과 강고하게 밀착시켜 절삭 가공 중에 있어서의 인서트 (1) 의 회동을 방지하기 위한 측면 (구속면) 부가 된다.

또한, 도 3, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 측면 (4) 의 제 1 측면부 (4a) 와 제 2 측면부 (4b) 에는, 코너날 (8) 의 하방에 플랭크면 (8b) 이 형성되어 있다.

(날끝 교환식 회전 절삭 공구의 구성)

도 11 은, 인서트 (1) 를 장착한 공구 (30) 의 사시도이고, 도 12 는, 측면도이다.

공구 (30) 는, 공구 본체 (31) 가 회전축 (O) 을 중심으로 하여 회전 방향 (T) 으로 회전함으로써, 밀링 가공을 실시한다. 공구 (30) 는, 공구 본체 (31) 와 3 개의 인서트 (1) 를 갖는다. 공구 본체 (31) 의 선단부에는, 3 개의 인서트 장착좌 (33) 가 형성되어 있다. 인서트 장착좌 (33) 는, 장착면 (34) 과, 장착면 (34) 에 형성한 나사공 (35) 과, 장변측 구속 벽면 (36) 과, 단변측 구속 벽면 (37) 을 구비하고 있다.

인서트 장착좌 (33) 에 형성되어 있는 장착면 (34) 은, 인서트 (1) 를 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 클램프 나사 (38) 를 조임으로써 고정시켰을 때에, 인서트 (1) 의 착좌면 (3) 과 밀착되는 평면상의 면이다. 나사공 (35) 은, 인서트 (1) 를 인서트 장착좌 (33) 에 고정시킬 때에, 인서트 (1) 의 장착공 (5) 을 삽입 통과시킨 클램프 나사 (38) 의 나사부와 나사 결합시키기 위한 나사공이다.

장변측 구속 벽면 (36) 은 인서트 (1) 를 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 고정시켰을 때에, 인서트 (1) 의 제 1 변릉부 (6a) 에 인접하는 제 1 측면부 (4a) 에 형성한 구속면부 (23) 와 밀착시키기 위한 벽면이다. 단변측 구속 벽면 (37) 은, 마찬가지로, 인서트 (1) 를 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 고정시켰을 때에, 인서트 (1) 의 제 2 변릉부 (6b) 에 인접하는 제 2 측면부 (4b) 와 밀착시키기 위한 벽면이다.

본 실시형태의 공구 (30) 에 있어서는, 인서트 (1) 를 인서트 장착좌 (33) 에 장착하고 고정시켰을 때에는, 인서트 (1) 의 주절삭날 (9) 이 공구 본체 (31) 의 외주측에, 부절삭날 (15) 이 공구 본체 (31) 의 선단부의 선단면측에 배치된다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 인서트 (1) 의 주절삭날 (9) 의 축 방향 레이크각 (θ) 은, 15°이상이다. 주절삭날 (9) 의 축 방향 레이크각 (θ) 은, 회전축 (O) 의 전체 및 주절삭날 (9) 의 일부가 통과하는 면과 주절삭날 (9) 의 각도이다. 축 방향 레이크각 (θ) 은, 회전축 (O) 에 대한 장착면 (34) 의 각도와 착좌면 (3) 을 기준으로 하는 주절삭날 (9) 의 경사각 (α) 의 합으로 나타내는 각도이다. 공구 (30) 에 있어서, 주절삭날 (9) 의 축 방향 레이크각 (θ) 을 15°이상으로 함으로써, 절삭 가공시에 주절삭날 (9) 에 가해지는 절삭 저항을 저감시킬 수 있어, 주절삭날 (9) 의 결손을 억제할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 실시형태에 있어서의 각 구성 및 그것들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환 및 그 밖의 변경이 가능하다. 또, 본 발명은 실시형태에 의해 한정되지는 않는다.

예를 들어, 상기 서술한 실시형태에 있어서, 공구 (30) 에는, 회전축 (O) 을 중심으로 하여 등각도로 3 개의 인서트 (1) 를 장착한 경우를 예시했지만, 인서트 (1) 의 수는 3 개로 한정되지 않는다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 절삭날의 절삭 저항을 저감시킴과 함께, 크랙이 생기기 어려운 절삭 인서트 및 그러한 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 제공할 수 있는 점에서, 산업상 이용이 가능하다.

1 : 인서트
2 : 주면
3 : 착좌면
3a, 6a, 6b : 변릉부
4 : 측면
5 : 장착공
5a : 가장자리부
7 : 볼록부
8 : 코너날
9 : 주절삭날
15 : 부절삭날
21 : 예각 코너부
22 : 둔각 코너부
30 : 공구
31 : 공구 본체
38 : 클램프 나사 (고정 부재)
CO : 중심축
O : 회전축
P, Q, R, S : 단부
U : 변화점

Claims

회전축 둘레로 회전하는 공구 본체의 선단부에 고정 부재에 의해 착탈 가능하게 장착되는 절삭 인서트로서,
1 쌍의 예각 코너부와 1 쌍의 둔각 코너부를 갖는 평면에서 볼 때 대략 평행사변형의 주면과,
상기 주면과 반대측을 향한 착좌면과,
상기 주면과 상기 착좌면의 사이를 연결하는 측면과,
상기 예각 코너부에 형성된 코너날과,
상기 예각 코너부를 사이에 끼고 배치된 상기 주면의 1 쌍의 변릉부에 각각 형성된 주절삭날 및 부절삭날을 구비하고,
상기 주면 및 상기 착좌면에는, 상기 고정 부재가 삽입 통과되는 장착공이 관통하고,
상기 주절삭날은, 상기 예각 코너부로부터 상기 둔각 코너부를 향함에 따라서, 상기 착좌면측에 가까워지도록, 상기 장착공의 축 방향과 직교하는 면을 기준으로 하여 8°이상의 경사각으로 경사지고,
상기 주면은, 1 쌍의 상기 둔각 코너부끼리를 연결하는 대각선을 따라 상기 둔각 코너부로부터 장착공의 가장자리부를 향함에 따라서 상기 착좌면으로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 영역을 갖는, 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
1 쌍의 상기 둔각 코너부끼리를 연결하는 상기 대각선을 따른 단면에 있어서, 상기 주면에는, 상기 둔각 코너부와 상기 장착공의 가장자리부를 연결하는 직선보다 상측으로 돌출되는 볼록부가 형성되어 있는, 절삭 인서트.
제 2 항에 있어서,
상기 장착공의 축 방향에서 보아, 상기 볼록부는, 상기 착좌면의 변릉부와 겹치거나, 또는 상기 착좌면의 변릉부의 내측에 위치하는, 절삭 인서트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주면에는, 상기 주절삭날의 레이크면이 형성되고,
상기 레이크면의 레이크각은, 상기 주절삭날의 예각 코너부측의 단부에 있어서 정각측으로 기울고, 상기 예각 코너부측의 단부로부터 상기 둔각 코너부측의 단부를 향함에 따라서 부각측으로 점차 커져, 상기 둔각 코너부측의 단부에 있어서 부각측으로 기우는, 절삭 인서트.
제 4 항에 있어서,
상기 레이크면의 레이크각이 정각측의 기울기로부터 부각측의 기울기로 바뀌는 변화점은, 상기 주절삭날의 길이 방향에 있어서 상기 둔각 코너부 근처에 위치하는, 절삭 인서트.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주절삭날의 상기 예각 코너부측의 단부에 있어서의 상기 장착공의 축 방향을 따른 상기 착좌면과의 거리를 L1 로 하고,
상기 주절삭날의 상기 둔각 코너부측의 단부에 있어서의 상기 장착공의 축 방향을 따른 상기 착좌면과의 거리를 L2 로 했을 때, 이하의 식의 관계를 만족하는, 절삭 인서트.
0.4 ≤ L2/L1 ≤ 0.7
2.0 ㎜ ≤ L2 ≤ 3.9 ㎜
회전축 둘레로 회전하는 공구 본체와,
상기 공구 본체의 상기 회전축의 축 방향의 선단부에 형성된 장착좌와,
상기 장착좌에 착탈 가능하게 장착되고, 절삭날을 갖는 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구로서,
상기 절삭 인서트의 상기 주절삭날의 축 방향 레이크각이 15°이상이고,
상기 절삭 인서트로서 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 절삭 인서트를 사용한 것을 특징으로 하는 날끝 교환식 회전 절삭 공구.