KR100507825B1

KR100507825B1 - 절삭 삽입체 및 이를 구비하는 엔드 밀 조립체

Info

Publication number: KR100507825B1
Application number: KR10-1999-7001398A
Authority: KR
Inventors: 사트란아미르; 멘유리
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 1996-08-22
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: KR20000068263A; ATE209992T1; AR009296A1; WO1998007540A1; IL119113A; IL119113A0; CN1228044A; AU3706497A; BR9711333A; PL331518A1; EP0921881A1; TR199900357T2; JP2000516153A; DE69708886D1; JP3046364U; CA2263833A1; HUP9904160A2; JP4104661B2; HUP9904160A3; CZ57199A3

Abstract

본 발명은 절삭 공구 내에 장착하기 위한 절삭 삽입체에 관한 것으로, 대체로 아치형의 절삭날을 갖는 절삭 헤드부와 그와 일체로 형성된 대체로 사다리꼴의 장착 본체부를 포함한다. 장착 본체부는 대체로 평면형의 상하부면과 절삭 헤드부로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측면을 갖는다. 절삭 헤드부의 전체 절삭날은 하나의 구 상에 놓여 거의 90°미만의 원호를 형성하며, 절삭 헤드부는 원호의 주연 단부를 통과하는 가상 활줄 평면을 갖는다. 장착 본체부의 측면은 대체로 구의 중심에 대해 반경 방향으로 향하고 대체로 활줄 평면의 길이보다 짧다.

Description

절삭 삽입체 및 이를 구비하는 엔드 밀 조립체 {CUTTING INSERT AND END MILL ASSEMBLY HAVING THE SAME}

본 발명은 특히 엔드 밀에 사용되는 종류의 교환 가능한 절삭 삽입체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 볼-노우즈 엔드 밀(ball-nose end mill) 등의 엔드 밀에 관한 것이기도 하고 중간 직경의 볼-노우즈 엔드 밀에 특히 유용하다.

볼-노우즈 엔드 밀은 종방향 축에 대한 엔드 밀의 회전시에 절삭날이 원하는 반경의 반구를 형성하도록 선단부에서 사분원의 원호 형태인 적어도 하나의 유효 절삭날을 갖는 것을 특징으로 한다.

볼-노우즈 엔드 밀의 절삭 직경에 따라, 그 유효 절삭날은 매우 작은 절삭 직경을 갖는 공구에 대해 전형적인 90°의 아치형 절삭날을 갖는 단일의 전체 길이 사용 절삭 삽입체를 사용하거나, 대형 공구에서 90°미만의 아치형 길이에 의해 각각 형성되는 중첩하는 아치형 절삭날을 갖는 복수개의 일부 길이 사용 절삭 삽입체를 사용함으로써 얻어질 수 있다.

단일의 절삭 삽입체를 갖는 작은 직경의 볼-노우즈 엔드 밀은 예컨대 본 출원인의 미국 특허 제5,622,460호에 개시되어 있다.

공구 홀더의 선단부에 장착된 복수개의 절삭 삽입체를 포함하는 큰 직경의 볼-노우즈 엔드 밀은 유럽 특허 제370,949호에 개시되어 있다. 상기 절삭 삽입체는 각각 공구 홀더의 반경 방향 치수에 비해 오히려 작고 삽입체가 공구 내에 장착될 때에 중첩하는 비교적 짧은 아치형 절삭날을 가져, 다른 절삭 직경을 갖는 공구 홀더에 의한 동일한 삽입체의 사용 가능성을 제공하고 칩 스플리팅(chip splitting)이 용이해진다. 각각의 절삭 삽입체는 일반적으로 삼각형 형상이고 세 개의 동일한 인덱싱 가능한(indexable) 절삭날을 갖는다. 그러한 절삭 삽입체가 공구 홀더 내에 장착될 때, 그러한 절삭날 중 하나는 작동 위치에 배치되고 다른 두 개의 절삭날은 삽입체를 삽입체 수용 포켓에 장착하기 위한 삽입체 본체부를 형성한다. 결국, 삽입체 장착 공간은 그 절삭날의 길이에 직접 좌우된다.

상기 의존성이 대형 공구에서는 완벽하게 공차 이내일 수도 있지만, 절삭 삽입체의 크기가 공구의 반경 방향 치수와 동일한 소형 절삭 공구에서는 적절하지 못할 수도 있다. 비교적 큰 치수의 절삭체 수용 포켓을 요구하는 그러한 절삭 삽입체 공구의 사용은 공구를 약화시켜 공구 홀더에 형성될 수 있는 포켓의 갯수를 제한한다. 이와 같이, 중간 직경의 공지된 엔드 밀은 대개 요구되는 최소 요건으로서 단지 두 개의 삽입체만을 채용한다. 이러한 종류의 엔드 밀의 예는 미국 특허 제4,252,480호에 개시되어 있다. 상기 엔드 밀은 90°미만의 아치형 길이를 각각 갖고 절삭날이 유효한 전체 길이 사용 절삭날을 얻기 위해 중첩하도록 장착되는 두 개의 인덱싱 가능한 절삭 삽입체를 포함한다. 그러나, 이러한 엔드 밀의 유효성은 높지 않다.

유효성을 증가시키기 위해, 미국 특허 제4,527,930호는 전체 길이 사용 절삭날을 갖는 두 개의 동일한 인덱싱 불가능한 절삭날의 사용을 제안하고 있으며, 이러한 절삭 삽입체는 절삭 홀더의 선단부 부분에 대칭으로 장착된다. 각각의 절삭 삽입체는 대체로 아치형의 절삭 헤드부와 그와 일체로 형성된 대체로 사다리꼴의 장착 본체부를 포함한다. 절삭 헤드부는 90°의 원호를 형성하는 부분을 갖는 극히 긴 절삭날과 그와 연속된 직선부를 갖는다. 장착 본체부는 대체로 평면형의 상하부면과 절삭 헤드부로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측벽을 갖는다.

그러나, 미국 특허 제4,527,930호에 기재된 삽입체의 절삭날이 매우 길면, 그 장착 본체부도 마찬가지로 상당한 치수를 가져, 결국 비교적 큰 삽입체 수용 포켓을 요구한다. 또한, 공구 내에서의 삽입체의 대칭 배열은 공구 일체성을 크게 감소시키지 않고 중심 절삭을 효과적으로 얻는 것을 허용하지 않는다.미국 특허 제4,623,285호에는 상기 설명한 것과 유사한 문제점을 갖는 절삭 공구가 개시되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 단점이 극복된 새로운 엔드 밀과 그 내부에 사용하기 위한 새로운 절삭 삽입체를 제공하는 것이다.

본 발명의 보다 양호한 이해를 위해 그리고 실시예만을 통해 본 발명이 실제로 수행되는 방법을 나타내기 위해, 첨부 도면을 참조하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 절삭 삽입체의 사시도이다.

도2는 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 직각 측면도이다.

도3은 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 정면도이다.

도4는 도1에 나타낸 절삭 삽입체의 평면도이다.

도5는 도4에 나타낸 절삭 삽입체의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따른 단면도이다.

도6은 도4에 나타낸 절삭 삽입체의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따른 단면도이다.

도7은 도4에 나타낸 절삭 삽입체의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따른 단면도이다.

도8은 본 발명에 따른 엔드 밀의 사시도이다.

도9는 도8에 나타낸 엔드 밀의 정면도이다.

도10은 도8 및 도9에 나타낸 엔드 밀의 삽입체 수용 포켓에 장착될 때에 도1 내지 도7에 나타낸 삽입체의 확대 평면도이다.

도11은 도10에 나타낸 절삭 삽입체의 선 ⅩⅠ-ⅩⅠ을 따른 단면도이다.

도12는 절삭 동작 동안에 도8 및 도9에 나타낸 엔드 밀의 개략도이다.

도13은 도12에 나타낸 엔드 밀의 측면도이다.

도14는 비대칭 절삭 헤드부를 갖는 삽입체의 정면도이다.

도15는 단일 측면을 갖는 삽입체의 측면도이다.

본 발명에 따르면, 대체로 아치형의 절삭날을 갖는 절삭 헤드부와 그와 일체로 형성되어 대체로 사다리꼴의 장착 본체부를 포함하며,

상기 장착 본체부는 대체로 평면형의 상하부면과 상기 절삭 헤드부로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측면을 갖는,

절삭 공구 내에 장착하기 위한 절삭 삽입체이며,

상기 절삭 헤드부의 전체 절삭날은 하나의 구 상에 놓여 대체로 90°미만의 원호를 형성하며, 상기 절삭 헤드부는 상기 원호의 주연 단부를 통과하는 가상 활줄 평면(imaginary chordal plane)을 가지며, 상기 장착 본체부의 상기 측면은 대체로 상기 구의 중심에 대해 반경 방향으로 향하고 대체로 상기 활줄 평면의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체가 제공된다.

양호하게는, 상기 절삭 삽입체는 반구 선단부 부분을 갖는 공구 홀더를 포함하는 볼-노우즈 엔드 밀에 사용하도록 구성되어 있으며, 상기 장착 본체부의 상기 측면은 상기 선단부 부분의 반경 방향 치수보다 짧다.

상기 설계에 따라, 사다리꼴 장착 본체부가 상기 활줄 평면을 따른 치수와 그에 수직한 치수를 모두 감소시켜, 장착 본체부의 면적은 사실상 클램핑 요구 조건에 의해서만 한정되는 최소로 감소될 수 있다. 장착 본체부는 상기 가상 활줄 평면이 장착 본체부에 형성된 클램핑 나사 보어를 가로지르는 정도로 감소될 수도 있다. 이와 같이, 삽입체 장착 본체부가 감소되면, 공구 홀더에 형성된 삽입체 수용 포켓과 결국 그와 관련된 칩 걸릿(chip gullet)이 비교적 얕아져, 공구 홀더는 기본적으로 강화될 수 있다.

양호하게는, 상기 삽입체의 상기 절삭날은 주연 단부 중 적어도 하나에 인접한 절삭 헤드부의 두께가 최소가 되도록 절삭날의 중심 구역으로부터 삽입체 하부면을 향한 방향으로 하향으로 경사져 있다. 이러한 설계와 특히 주연 단부 구역에서의 절삭 헤드부의 최소 두께는 중심 절삭을 제공하기 위해 삽입체를 공구 홀더의 선단부 근방에 위치 설정하는 것을 가능케 한다. 한편, 절삭 헤드부의 중심 구역이 비교적 두꺼우면, 그러한 경우의 절삭 헤드부는 장착부에 형성된 클램핑 나사 보어에 가장 근접한 영역에서 강화된다.

양호하게는, 상기 장착 본체부의 상하부면 사이에 형성된 장착 본체부의 두께는 절삭날의 대부분이 장착 본체부의 상부면 위로 돌출하도록 대체로 절삭 헤드부의 최소 두께와 동일하다. 이러한 경우에, 절삭날을 따른 레이크면(rake surface)이 절삭날로부터 장착 본체부의 상부면을 향해 하향으로 경사져, 삽입체의 적절한 크기의 레이크각(rake angle)은 절삭 웨지(wedge)의 불필요한 약화 없이 성취될 수 있다.

양호하게는, 상기 레이크면은 삽입체가 공구 내에 장착될 때에 불변의 레이크각을 제공하기 위해 절삭날을 따라 연속적으로 만곡되어 있다.

양호하게는, 상기 절삭날에 인접한 삽입체의 릴리프 플랭크면(relief flank surface)이 절삭 헤드부로부터 외향으로 경사져, 그에 의해 삽입체의 절삭 웨지는 기본적으로 강화될 수 있다. 대안으로서, 상기 릴리프 플랭크면은 대체로 절삭날의 외형과 일치하는 원통형일 수도 있다.

양호하게는, 상기 절삭 헤드부의 절삭날과 절삭 삽입체의 장착 본체부는 장착 본체부의 측면 사이에 형성된 각을 이등분하는 평면에 대해 대칭이다. 이것에 의해, 삽입체의 절삭날은 중립 상태가 되고 삽입체는 좌측 및 우측 작업 적용에 동일하게 사용될 수 있다. 대안으로서, 상기 절삭날은 비대칭이고 우측 또는 좌측 설계를 가질 수도 있다. 상기 절삭날의 양호한 형상은 이러한 절삭날이 놓인 구와 실린더의 교차에 의해 형성된 3차원 원호로서 형성될 수 있다. 이는 삽입체가 공구 내에 장착될 때에 축방향 레이크각이 절삭날의 전체 길이를 따르기보다는 오히려 삽입체의 선단부만을 따라 음이 되는 것을 보장한다.

양호하게는, 상기 절삭 삽입체는 이중 측면을 갖고 장착 본체부의 상기 상하부면 사이를 평행하게 통과하는 대칭 평면을 가지며, 상기 평면은 삽입체 장착부를 대칭하는 상하부 부분으로 그리고 절삭 헤드부를 대칭이거나 반대칭인 인덱싱 가능한 상하 절삭날을 갖는 두 개의 부분으로 분할하며, 상기 절삭날은 상하 레이크면 사이와 상호 연결되는 릴리프 플랭크면의 교차에 의해 형성된다. 각각의 절삭날은 중립 상태이거나 특정한 작업 방향을 갖는다.

양호하게는, 상기 릴리프 플랭크면은 각각의 상하 절삭날에 인접하게 배치되어 대체로 원통형 또는 둥근 고리형일 수도 있는 중간 릴리프 플랭크부를 통해 서로 병합되는 상하 릴리프 플랭크부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 종방향 회전축과, 절삭 삽입체가 클램핑 수단에 의해 내부에 해제 가능하게 장착되는 적어도 하나의 삽입체 수용 포켓을 갖는 공구 홀더를 포함하며,

상기 절삭 삽입체는 대체로 아치형의 절삭날을 갖는 절삭 헤드부와 그와 일체로 형성되는 대체로 사다리꼴의 장착 본체부를 포함하며,

상기 장착 본체부는 대체로 평면형의 상하부면과 상기 절삭 헤드부로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측면을 가지며,

상기 삽입체 수용 포켓은 삽입체 본체부의 형상과 결합하는 형상을 갖는,

엔드 밀 조립체이며,

상기 절삭 삽입체의 상기 절삭 헤드부의 전체 절삭날은 하나의 구 상에 놓여 대체로 90°미만의 원호를 형성하며, 상기 절삭 헤드부는 상기 원호의 주연 단부를 통과하는 가상 활줄 평면을 가지며, 상기 장착 본체부의 상기 측면은 대체로 상기 구의 중심에 대해 반경 방향으로 향하고 대체로 상기 활줄 평면의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 엔드 밀 조립체도 제공된다.

양호하게는, 상기 엔드 밀 조립체는 볼-노우즈 엔드 밀 종류이고 공구 홀더는 반구형의 선단부 부분을 가지며, 상기 삽입체 장착 본체부의 상기 측면은 상기 공구 홀더 선단부의 반경 방향 치수보다 짧다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 상기 하나의 삽입체 수용 포켓은 절삭 삽입체의 하나의 단부가 중심 절삭을 제공하기 위해 상기 종방향 축에 인접하게 위치되도록 공구 홀더의 선단부 근방에 형성된다.

본 발명의 추가의 양호한 실시예에서, 상기 엔드 밀 조립체는 적어도 두 개의 양호하게는 세 개의 동일한 절삭 삽입체를 포함하며, 상기 공구 홀더에는 내부에 장착된 절삭 삽입체의 동작 절삭날이 공구 조립체의 회전시에 원하는 반경의 반구를 형성하는 중첩하는 회전면을 형성하도록 서로에 대해 동일하지 않은 각도 피치로 공구 홀더의 선단부로부터 상이한 거리에 배열된 대응하는 갯수의 삽입체 수용 포켓이 형성된다.

세 개의 절삭 삽입체를 포함하는 엔드 밀 조립체에서, 제1 삽입체 수용 포켓은 공구 홀더의 선단부에 인접하게 배치되고 공구의 선단부로부터 가장 먼 거리에 배치된 제2 삽입체 수용 포켓은 대체로 공구 홀더의 종방향 축을 통과하는 평면의 하나의 측면 상에 위치되고 제3 삽입체 수용 포켓은 대체로 상기 평면의 다른 측면 상에 위치되는 것이 양호하다. 제1 및 제2 삽입체 수용 포켓에 장착된 절삭 삽입체는 그 동작 절삭날이 공구의 90°의 아치형 절삭날을 한정하도록 중첩하고 제3 삽입체 수용 포켓에 장착된 절삭 삽입체가 그 주연에서 엔드 밀에 의해 얻어진 절삭의 유효성을 배가시키기 위해 장착되도록 배치된다.

본 발명에 따른 엔드 밀 조립체에 따라, 삽입체 수용 포켓의 감소된 면적이 비교적 작은 직경의 공구 홀더가 복수개의 절삭 삽입체를 효과적으로 수용하는 것을 가능케 하여, 절삭 동작의 유효성은 상당히 증가될 수 있다.

도1 내지 도7은 도8 내지 도13에 나타낸 종류의 볼-노우즈 엔드 밀에 사용되고 원하는 반경(R)을 갖는 본 발명에 따른 절삭 삽입체(1)를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(1)는 상하의 인덱싱 가능한 절삭날(3 및 4)이 상하의 레이크면(5 및 6)과 전방 릴리프면(7)의 교차에 의해 한정된 대체로 아치형의 절삭 헤드부(2)와, 이러한 절삭 헤드부(2)와 일체로 형성된 대체로 사다리꼴 형상의 장착 본체부(9)를 갖는다. 장착 본체부(9)는 서로에 대해 평행하고 절삭 헤드부(2)의 각각의 상하 레이크면(5 및 6)과 병합되는 대체로 평면형의 상하부면(10 및 11)과, 절삭 헤드부(2)로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측면(12 및 13)을 갖는다.

도2, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(1)는 이중 측면을 갖고, 그 절삭날(3 및 4) 및 장착 본체부(9)는 두 개의 상호 수직한 대칭 평면, 즉 장착 본체부(9)의 상부면 및 하부면(10 및 11) 사이를 통과하여 삽입체를 동일한 상하부 부분(14 및 15)으로 분할하는 평면(E)과, 장착 본체부(9)의 측면(12 및 13) 사이에 형성된 각을 이등분하고 대칭 평면(E)에 수직한 평면(B)에 대한 경면 대칭을 갖는다. 이러한 설계에 의해, 절삭날(3 및 4)은 그들 각각이 좌측 및 우측 작업 적용에 동일하게 사용될 수 있도록 인덱싱 가능하고 중립 상태이다. 각각의 절삭날(3 및 4)이 동일한 상하부 부분(14 및 15)이 동일하다는 관점에서, 이하에서는 상부 절삭날(3)을 갖는 상부 부분(14)만을 설명하기로 한다.

도1, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 절삭날(3)은 양호하게는 약 70°의 각을 갖고 엔드 밀의 절삭 반경 R과 동일한 반경을 갖는 가상 구면 상에 놓인 원호 형태이다. 절삭날(3)은 양호하게는 구와 실린더의 교차에 의해 형성된다. 도3 및 도4에 도시된 바와 같은 그러한 절삭날의 직각 돌기는 주 직경과 부 직경 사이의 비가 각각 1.2 내지 2.7 및 1.1 내지 2.4의 범위에 있는 타원 함수에 의해 설명될 수 있다. 두 개의 돌기에 대한 비의 양호한 값은 각각 1.8 및 1.6이다. 형상에 따라, 도3에 도시된 바와 같은 절삭날(3)은 그 중심 구역으로부터 절삭날의 주연 단부(16 및 17)를 향해 하향으로 경사져 있고, 두 개의 절삭날(3 및 4) 사이에서 전방 릴리프 면(7)의 높이에 의해 형성된 절삭 헤드부(2)의 두께는 주연 단부(16 및 17)에 인접한 곳에서 최소이고 절삭날의 중심 구역에 인접한 곳에서 최대이다.

도2에 도시된 바와 같이, 절삭날(3)의 대부분은 절삭 헤드부(2)의 레이크면(5)이 절삭날(3)로부터 장착 본체부(9)의 상부면(10)을 향해 하향으로 경사지도록 장착 본체부(9)의 상부면(10) 위로 돌출한다. 이는 상하부면(10 및 11) 사이에 형성되는 장착 본체부(9)의 두께에 의해 얻어지며, 대체로 주연 단부(16 및 17)에서의 절삭 헤드부(2)의 최소 두께와 동일하다. 이러한 기하학적 형상은 전체 절삭날을 따라 깊은 칩 형성 홈을 제공할 필요 없이 향상된 크기의 레이크각를 성취하는 결과를 나타낸다. 이와 같이, 도6에 도시된 바와 같이, 비교적 얕은 칩 형성 홈은 주연 단부(16 및 17)를 향해서만 나타난다.

삽입체가 공구 내에 장착될 때에 상부면(10)의 평면과 그에 따라 형성된 각이 불변 레이크각을 제공하기 위해 약간 변하도록 레이크면(5)이 절삭날(3)을 따라 연속적으로 만곡되는 것이 도1, 도6 및 도7에 도시될 수도 있다.

도2, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 절삭 헤드부(2)의 릴리프 플랭크면(7)은 상하 릴리프 플랭크부(18 및 19) 및 중간 원통형 릴리프 플랭크부(20)를 포함한다. 상하 릴리프 플랭크부(18 및 19)는 대체로 일정한 웨지각(α)을 형성하기 위해 각각의 절삭날로부터 외향으로 경사져 있다.

도4는 대체로 절삭날(3)의 길이에 대한 사다리꼴 형상의 삽입체 장착 본체부(9)의 크기비를 도시하고 있다. 지시된 바와 같이, 절삭 헤드부(2)와의 병합부에서 장착 본체부의 최대 폭은 절삭날(3 및 4)의 주연 단부(16 및 17)를 통과하는 가상 활줄 평면(H)의 길이(L)로 정의된다. 장착 본체부(9)의 길이는 측면의 길이(l)로 정의된다. 측면의 길이(l)가 대체로 활줄 평면(H)의 길이(L)보다 짧다는 것을 쉽게 알 수 있다.

도5에 도시된 바와 같이, 장착 본체부(9)의 측면(12 및 13)에는 각각 인접한 상하부면(10 및 11)에 대해 외향하는 방향을 갖는 각각의 상하 베벨부(22, 23 및 24, 25) 쌍이 형성된다. 도1, 도2 및 도4에 도시된 바와 같이, 상하부면(10 및 11)과 삽입체 측면(12 및 13)의 상하부 부분(22, 23 및 24, 25)에는 공구에 장착될 때에 삽입체 수용 포켓의 대응면과 삽입체의 접촉을 도면 부호 27로서 나타낸 분명한 영역을 이루도록 비교적 얕은 리세스(26)가 형성된다.

도8 내지 도13은 본 발명에 따른 엔드 밀을 도시하고 있다. 도8에 도시된 바와 같이, 엔드 밀은 엔드 밀의 종방향 축(A)에 대해 통상적으로 반경방향으로 지향되도록 내부에 장착된 세 개의 삽입체 수용 포켓(31, 31a 및 31b)과 내부에 장착된 상기 종류의 세 개의 절삭 삽입체(1, 1a 및 1b)가 형성된 공구 홀더(30)를 포함한다. 종방향 축(A)에 대한 엔드 밀의 회전시, 각각의 절삭 삽입체(1, 1a, 1b)의 동작 절삭날(3, 3a, 3b)은 중심(O) 및 반경(R)을 갖는 구면 부분을 형성한다.

절삭 삽입체(1)에 대해서만 도시된 도8, 도10 및 도12를 제외한 모든 절삭 삽입체에 대한 경우와 같이, 삽입체 장착 본체부(9)의 측면(12 및 13)은 그들이 구면의 중심(O)에 대해 방향 방향을 향하도록 삽입체의 절삭 헤드부(2)로부터 멀어지는 방향으로 수렴한다. 도12에 가장 잘 나타난 바와 같이, 장착 본체부(9)의 측면(12 및 13)은 대체로 공구 홀더(30)의 반경 방향 치수(R')보다 짧다.

삽입체 본체부가 상기된 바와 같은 설계 및 비를 가지면, 엔드 밀 공구 홀더의 삽입체 본체부의 장착에 필요한 영역은 기본적으로 감소되어, 사실상 클램핑 나사 보어(32)에 필요한 영역에 의해서만 한정된다. 결국, 공구 홀더가 중간 또는 작은 직경을 갖더라도, 두 개를 초과하는 절삭 삽입체를 효과적으로 수용할 수 있어서, 그에 의해 절삭 동작의 유효성은 상당히 증가될 수 있다.

도10에 나타난 바와 같이, 특히 절삭 삽입체에 대해 도11에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체(1, 1a, 1b)는 도8에 도시된 것처럼 각각의 절삭 삽입체가 그 안에서 통상적으로 지향된 반경방향의 평면에 횡방향으로 지향된 클램핑 접시 머리 나사(33)에 의해 더브테일(dovetail) 배열로 각각의 삽입체 수용 포켓(31, 31a 및 31b)에 보유된다.

삽입체 수용 포켓(31)은 포켓 기부(35)와 상부 베벨부(38 및 39)를 갖는 측벽(36 및 37)을 가지며, 이는 하부면(11)과 측면(12 및 13)의 상부 부분(22 및 24)의 대응 구역(27)에서 삽입체 장착 본체부(9)를 지지한다.

다시 도8 및 도9를 참조하면, 삽입체 수용 포켓(31, 31a 및 31b)은 삽입체 수용 포켓(31)이 공구 홀더(30)의 선단부(40) 근방에 위치되고 다른 두 개의 삽입체 수용 포켓(31a, 31b)이 선단부(40)로부터 다른 거리에 형성되도록 서로에 대해 동일하지 않은 각도 피치로 배열된 공구 홀더(30) 내에 형성된다. 공구 홀더의 선단부(40)에 인접하게 위치된 삽입체 수용 포켓(31)과 공구의 선단부로부터 가장 먼 거리에 위치된 삽입체 수용 포켓(31a)은 대체로 공구 홀더의 종방향 축이 놓인 가상 평면의 하나의 측면에 위치되며, 삽입체 수용 포켓(31b)은 대체로 상기 평면의 다른 측면 상에 위치된다.

도12 및 도13에는, 상기 배열에 의해, 각각의 삽입체 수용 포켓(31a, 31b)에 장착된 절삭 삽입체(1a, 1b)가 기계 가공된 표면(S)의 주연에서 절삭하면서 삽입체 수용 포켓(31)에 장착된 절삭 삽입체(1)가 상기 표면의 중심 구역을 절삭하는 것으로 도시되어 있다. 삽입체의 절삭 헤드부가 절삭날의 주연 단부에서 최소 두께를 갖는 본 발명에 따른 절삭 삽입체의 독특한 설계는 도9에 가장 잘 나타난 바와 같이 중심 절삭을 위해 동작 절삭날(3)이 종방향 회전축(A)과 교차하는 공구 홀더의 선단부(40) 최근방에 절삭 삽입체(1)가 배치된다는 점을 고려하여 삽입체 수용 포켓(31)에 장착된 절삭 삽입체(1)를 위해 특히 유리하다는 것을 본 명세서에서 언급하기로 한다.

도12에 나타난 바와 같이, 상기 엔드 밀의 유효한 절삭날은 엔드 밀의 회전시에 반경(R)의 반구를 형성하는 절삭 삽입체(1 및 1a)의 상호 중첩하는 동작 절삭날(3 및 3a)에 의해 구성된다. 절삭 삽입체(1b)의 동작 절삭날(3b)의 사용은 기계 가공된 표면의 주연에서 절삭 동작의 유효성을 증가시킨다. 반구가 완벽할 필요가 없을 때, 평균 절삭 반경의 제한된 범위는 다른 공구를 갖는 동일한 삽입체의 사용에 의해 얻어질 수 있으며, 여기에서 삽입체 수용 포켓 및 그 내부의 삽입체의 방향의 상호 배치가 적절하게 선택된다.

상기 주요 특징에 비추어 본 발명에 따른 절삭 삽입체 및 엔드 밀에 대한 다수의 변형예 및 변경예가 가능하다.

이와 같이, 예컨대, 엔드 밀에 사용되는 절삭 삽입체의 갯수는 세 개 미만이거나 이를 초과할 수 있다. 절삭 삽입체는 도15에 도시된 바와 같이 단일 측면을 가질 수 있으며, 이러한 경우에 삽입체는 대칭 평면(E)을 포함하는 것이 아니라 오히려 상하부면(52 및 53)을 가질 것이다.

도14에 도시된 바와 같이, 절삭 삽입체의 절삭날은 삽입체 장착 본체부의 이등분 평면(B')에 대해 비대칭일 수 있고 삽입체를 상하 부분으로 분할하는 대칭 평면(E')에 대해 반대칭일 수 있다. 따라서, 삽입체의 절삭날은 우측 또는 좌측 작업 적용에 따라 전문화된다.

절삭 헤드부의 레이크면에는 적절한 칩 형성 수단이 제공될 수도 있고 전방 릴리프 플랭크면의 중간부는 대체로 둥근 고리 형상일 수도 있다.

<도면 부호 목록>

1절삭 삽입체

2절삭 헤드부

3, 4절삭날

5, 6상하 레이크면

7전방 릴리프면

9장착 본체부

10, 11장착 본체부의 상하부면

12, 13장착 본체부의 측면

14, 15삽입체의 상하부 부분

16, 17절삭날(3 및 4)의 주연 단부

18, 19상하 릴리프 플랭크부

20중간 릴리프 플랭크부

22, 23, 24, 25측면(10 및 11)의 상하 베벨부

26리세스

30공구 홀더

31, 31a, 31b삽입체 수용 포켓

32클램핑 나사 보어

33클램핑 나사

35포켓 기부

36, 37포켓 측벽

38, 39포켓 측벽의 베벨부

40공구 홀더(30)의 선단부

50엔드 밀의 절삭날

52, 53단일 측면을 갖는 삽입체의 상하부면

A종방향 회전축

B이등분 평면

E대칭 평면

H활줄 평면

L활줄 평면의 길이

l장착 본체부의 측면의 길이

O반구의 중심

R절삭 반경

Claims

대체로 아치형인 상부 절삭날을 갖는 절삭 헤드부와 그와 일체로 형성되는 대체로 사다리꼴의 장착 본체부를 포함하며, 상기 장착 본체부는 대체로 평면형의 상하부면과 상기 절삭 헤드부로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측면을 갖고, 상기 절삭 헤드부의 전체 절삭날은 하나의 구 상에 놓여 대체로 90°미만의 원호를 형성하며, 상기 절삭 헤드부는 상기 절삭날의 주연 단부들 사이에서 연장하는 가상 활줄 평면을 가지며, 상기 장착 본체부의 상기 측면은 대체로 상기 구의 중심에 대해 반경 방향으로 향하고 대체로 상기 활줄 평면의 길이보다 짧은 절삭 공구 내에 장착하기 위한 절삭 삽입체이며,

상기 절삭날이 그 중심 영역으로부터 주연 단부를 향해 하향으로 경사져 있는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 적어도 상기 중심 영역은 장착 본체부의 상부면 위로 돌출되는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 주연 단부 중 적어도 하나에 인접한 절삭 헤드부의 두께가 최소인 절삭 삽입체.
제3항에 있어서, 상기 장착 본체부의 상하부면 사이에 형성된 장착 본체부의 두께는 절삭 헤드부의 최소 두께와 대체로 동일한 절삭 삽입체.
제4항에 있어서, 상기 절삭 헤드부의 레이크면은 인접한 절삭날로부터 장착 본체부의 상부면을 향해 하향으로 경사져 있는 절삭 삽입체.
제5항에 있어서, 상기 레이크면은 삽입체가 공구 내에 장착될 때에 불변의 레이크각을 제공하기 위해 절삭날을 따라 연속적으로 만곡되어 있는 절삭 삽입체.
제4항에 있어서, 상기 절삭날에 인접한 절삭 헤드부의 전방 릴리프면은 절삭 헤드부로부터 외향으로 경사져 있는 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 절삭 헤드부의 절삭날과 절삭 삽입체의 장착 본체부는 장착 본체부의 측면 사이에 형성된 각을 이등분하는 평면에 대해 대칭인 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 절삭날은 장착 본체부의 이등분 평면에 대해 비대칭인 절삭 삽입체.
제1항에 있어서, 상기 절삭날의 형상은 이러한 절삭날이 놓인 구와 실린더의 교차에 의해 형성된 3차원 원호로서 형성되는 절삭 삽입체.
제1항, 제8항, 제9항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭 삽입체는 이중 측면을 갖고 장착 본체부의 상기 상하부면 사이를 평행하게 통과하는 대칭 평면을 가지며, 상기 평면은 삽입체를 상하부 부분으로 분할하며, 상기 삽입체는 상하 레이크면 사이와 상호 연결되는 전방 릴리프 플랭크면의 교차에 의해 형성된 인덱싱 가능한 상하 절삭날을 갖는 절삭 삽입체.
제11항에 있어서, 상기 절삭날은 상기 대칭 평면에 대해 대칭 또는 비대칭인 절삭 삽입체.
제11항에 있어서, 상기 장착 본체부는 상부 및 하부면에 대해 횡방향으로 통과하고 장착 본체부의 상기 면들이 지향된 반경 방향에 대해 횡방향으로 통과하는 클램핑 나사 보어로 형성된 절삭 삽입체.
제11항에 있어서, 상기 상호 연결되는 릴리프 플랭크면은 각각의 상하 절삭날에 인접하게 배치되어 중간 릴리프 플랭크부를 통해 서로 병합되는 상하 릴리프 플랭크부를 포함하는 절삭 삽입체.
종방향 회전축을 갖는 공구 홀더와, 절삭 삽입체가 상기 축을 통해 공구 홀더의 반경 방향 평면에서 지향되도록 클램핑 수단에 의해 내부에 해제 가능하게 장착되는 적어도 하나의 삽입체 수용 포켓을 갖는 인입 단부를 포함하며,

상기 절삭 삽입체는 대체로 아치형의 상부 절삭날을 갖는 절삭 헤드부와 그와 일체로 형성되는 대체로 사다리꼴의 장착 본체부를 포함하며,

상기 장착 본체부는 대체로 평면형의 상하부면과 상기 절삭 헤드부로부터 멀어지는 방향으로 수렴하는 대체로 직선형의 측면을 가지며,

상기 삽입체 수용 포켓은 장착 본체부의 형상과 결합하는 형상을 갖고,

상기 절삭 삽입체의 상기 절삭 헤드부의 전체 절삭날은 하나의 구 상에 놓여 대체로 90°미만의 원호를 형성하며, 상기 절삭 헤드부는 상기 절삭날의 주연 단부들 사이로 연장하는 가상 활줄 평면을 가지며, 상기 장착 본체부의 상기 측면은 대체로 상기 구의 중심에 대해 반경 방향으로 향하고 대체로 상기 활줄 평면의 길이보다 짧고,

상기 장착 본체부의 상기 측면은 상기 공구 홀더 선단부의 반경 방향 치수보다 짧은 엔드 밀 조립체.
제15항에 있어서, 상기 엔드 밀 조립체는 볼-노우즈 형태인 엔드 밀 조립체.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 하나의 삽입체 수용 포켓은 절삭 삽입체의 하나의 단부가 중심 절삭을 제공하기 위해 상기 종방향 축에 인접하게 위치되도록 공구 홀더의 선단부 근방에 형성되는 엔드 밀 조립체.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 엔드 밀 조립체는 세 개의 동일한 절삭 삽입체를 포함하며, 상기 공구 홀더에는 내부에 장착된 절삭 삽입체의 동작 절삭날이 공구 조립체의 회전시에 원하는 반경의 반구를 형성하는 중첩하는 회전면을 형성하도록 서로에 대해 동일하지 않은 각도 피치로 공구 홀더의 선단부로부터 상이한 거리에 배열된 대응하는 갯수의 삽입체 수용 포켓이 형성되어 있는 엔드 밀 조립체.
제18항에 있어서, 제1 삽입체 수용 포켓은 공구 홀더의 선단부에 인접하게 배치되고 공구의 선단부로부터 가장 먼 거리에 배치된 제2 삽입체 수용 포켓은 대체로 공구 홀더의 종방향 축이 놓인 평면의 하나의 측면 상에 위치되고 제3 삽입체 수용 포켓은 대체로 상기 평면의 다른 측면 상에 위치되며, 제1 및 제2 삽입체 수용 포켓에 장착된 절삭 삽입체는 그 동작 절삭날이 공구의 90°의 아치형 절삭날을 형성하도록 중첩하고, 제3 삽입체 수용 포켓 내에 장착된 절삭 삽입체는 그 주연에서 엔드 밀에 의해 얻어진 절삭의 유효성을 배가시키기도록 장착되는 엔드 밀 조립체.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 장착 본체부는 상부 및 하부면에 대해 횡방향으로 통과하고 장착 본체부의 상기 면들이 지향된 반경 방향에 대해 횡방향으로 통과하는 클램핑 나사 보어로 형성되며, 상기 절삭 삽입체는 상기 클램핑 나사 보어가 공구 홀더의 반경방향 평면에 대체로 수직하도록 장착된 엔드 밀 조립체.
제13항에 있어서, 상기 가상 활줄 평면은 상기 클램핑 나사 보어를 가로지르는 절삭 삽입체.