리브형 스와프 안내 레벨을 포함하는 절삭 삽입물(CUTTING INSERT COMPRISING A RIBBED SWARF GUIDING LEVEL)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2010-0018576
(43) 공개일자 2010년02월17일
(51) Int. Cl.

B23B 27/14 (2006.01) B23B 27/04 (2006.01)
B23B 27/02 (2006.01) B23B 27/18 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-7026650
(22) 출원일자 2008년05월19일
심사청구일자 없음
(85) 번역문제출일자 2009년12월21일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2008/056094
(87) 국제공개번호 WO 2008/142038
국제공개일자 2008년11월27일
(30) 우선권주장
10 2007 000 506.9 2007년10월15일 독일(DE)
10 2007 023 831.4 2007년05월21일 독일(DE)
(71) 출원인
세람텍 아게
독일, 데-73207 플로힝엔, 파브릭스트라쎄 23-29
(72) 발명자
지츨라프, 볼프강
독일 73230 키르히하임/테크 잘체커 1/3
벤 아모르, 라오우프
독일 73547 로르흐 팔켄베크 5
졸라야, 티나
독일 97080 뷔르츠부르크 모렐리슈트라쎄 9아
(74) 대리인
남상선
전체 청구항 수 : 총 20 항
(54) 리브형 스와프 안내 레벨을 포함하는 절삭 삽입물
(57) 요 약
본 발명은 절삭 플레이트, 특히 주로 금속성 재료를 위한 인덱서블 절삭 플레이트로서, 척 공구를 위한 접촉면으
로서 작용하는 제1 표면(5) 및 절삭 코너 영역 내에 있으며 절삭 에지(2, 4)를 따르는 제1 표면(5)의 스와프 면
으로서 언급되는 요부를 포함하는 절삭 플레이트에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 역시 접촉면으로서 작용하는 제2 표면(27)이 상기 절삭 에지(2, 4)와 상기 절삭 에지(2, 4)를
향하는 스와프 면의 제1 스와프 면 경계(10) 사이에 그리고 절삭 코너(6)와 상기 절삭 코너(6)를 향하는 스와프
면의 제2 스와프 면 경계(30) 사이에 배치된다.
절상 에지(2, 4)를 강화시키고 안정화시키기 위하여, 상기 절삭 코너(6) 및/또는 상기 절삭 에지(2, 4)에 대해
실질적으로 수직하게 스와프 면으로 연장하는 웨브(12, 16, 20)에 의하여 상기 제1 스와프 면 경계(10) 및/또는
상기 제2 스와프 면 경계(30)가 하나 내지 다수의 중단부를 가지며, 상기 웨브(12, 16, 20)는 상기 제2 표면(2
7)과 한 평면 내에 놓인다.
대 표 도 - 도7
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공개특허 10-2010-0018576
특허청구의 범위
청구항 1
절삭 플레이트, 특히 주로 금속성 재료를 기계가공하기 위한 인덱서블 절삭 플레이트로서,
척 공구를 위한 접촉면으로서 작용하는 제1 표면(5) 및 절삭 에지(2, 4)를 따라 절삭 코너 영역 내에 있는 제1
표면(5)의 스와프 면으로서 지칭되는 요부를 가지며,
역시 접촉면으로서 작용하는 제2 표면(27)이 상기 절삭 에지(2, 4)와 상기 절삭 에지(2, 4)를 향하는 스와프 면
의 제1 스와프 면 경계(10) 사이에 그리고 절삭 코너(6)와 상기 절삭 코너(6)를 향하는 스와프 면의 제2 스와프
면 경계(30) 사이에 배치되는, 절삭 플레이트에 있어서,
상기 절삭 코너(6) 및/또는 상기 절삭 에지(2, 4)에 대해 실질적으로 수직하게 스와프 면으로 연장하는 웨브
(12, 16, 20)에 의하여 상기 제1 스와프 면 경계(10) 및/또는 상기 제2 스와프 면 경계(30)가 하나 내지 다수의
중단부를 가지며, 상기 웨브(12, 16, 20)는 상기 제2 표면(27)과 한 평면 내에 놓이는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 웨브(12, 16, 20)가 상기 스와프 면의 평면에서 볼 때 반도형상으로서 형성되는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서,
접촉면으로서 작용하는 상기 제1 표면(5) 및 제2 표면(27)이 하나의 동일한 평면 내에 놓이고 절삭 플레이트의
표면을 형성하는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 4
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 표면(27)이 상기 제1 표면(5)에 대하여 0°보다 크거나 작은 각도로 연장하는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 5
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 스와프 면 경계(10)가 상기 절삭 에지(2, 4)에 대하여 거의 평행한 거리(l2)로 연장하는 것을 특징으
로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 6
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨브(12, 16, 20)가 상기 스와프 면 내의 하나 이상의 연속적으로 기울어진 강화 리브의 출발점을 구성하
고, 상기 강화 리브는 상기 제1 표면(5)에 대하여 오목하게, 상기 절삭 에지(2, 4)에 대하여 거의 수직으로 연
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공개특허 10-2010-0018576
장하고 상기 스와프 면의 가장 깊은 영역(24)까지 이어지는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 7
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨브(12, 16, 20) 사이에는, 상기 제1 스와프 면 경계로부터 시작하는 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23)이
배치되고, 상기 스와프 방출 면은 상기 스와프 면의 가장 깊은 영역(24)까지 경사져서 연장하는 것을 특징으로
하는,
절삭 플레이트.

청구항 8
제7항에 있어서,
상기 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23)이 상기 강화 리브(13, 17, 21)에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 9
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스와프 면의 가장 깊은 영역(24)이 융기 영역(7, 9)을 통하여 상기 제1 표면(5)으로 이어지는 것을 특징으
로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 10
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절삭 에지(2, 4)에 대해 수직으로 볼 때, 상기 절삭 에지(2, 4)로부터 상기 스와프 면으로 가장 멀리 돌출
하는 웨브(12, 16, 20)의 지점(31)까지의 최대 거리(l1)는 지점(32)에서 상기 절삭 에지(2, 4)로부터 상기 제1
스와프 면 경계(10)까지의 거리(l2)보다 2배까지 더 긴 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 11
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨브(12, 16, 20)는 상기 제1 스와프 면 경계(10) 및/또는 제2 스와프 면 경계(30)를 따라 균일하거나 비
균일한 방식으로 분포되도록 복수로 배치되거나 단독으로 배치되는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 12
제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
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상기 강화 리브(13, 17, 21) 표면의 레이크 각도(a)는 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23)의 레이크 각도(b)보다
크거나 같은 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 13
제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스와프 면은 상기 절삭 에지(2, 4)의 방향에서 물결모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 14
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스와프 면 내에서 대각선(33) 상에 보호용 경계 리브(26)가 절삭 코너(6)로부터 절삭 플레이트 중심부를
향해서 오목하게 연장하며, 이러한 영역에서 상기 물결모양의 스와프 면의 출발부 및 상부 에지를 형성하는 것
을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 15
제6항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강화 리브(13, 17, 21)가 복수로 형성될 때, 상기 강화 리브(13, 17, 21) 표면의 각각의 레이크 각도(b)는
서로 동일하거나 다른 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 16
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23)의 각각의 레이크 각도(a)가 서로 동일하거나 다른 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 17
제6항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이크 각도(a)가 상기 레이크 각도(b)보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 18
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스와프 면은, 평면에서 볼 때, 상기 경계 리브(26)에 의해 몸체가 형성되고 상기 강화 리브(13, 17, 21),
상기 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23) 및 상기 융기 영역(7, 9)에 의해 날개가 형성되는 나비형태와 유사한 형
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상을 가지는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 19
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절삭 플레이트는 세라믹 재료 또는 혼합된 세라믹 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.

청구항 20
제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경계 리브(26)의 후위가 제1 표면(5) 및 제2 표면(27) 또는 접촉면까지 도달하며, 이러한 두 개의 면과 함
께 연속적인 평행 평면 및 동일면을 형성하는 것을 특징으로 하는,
절삭 플레이트.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 절삭 플레이트(cutting plate), 특히 주로 금속성 재료를 기계가공(machining)하기 위한 인덱서블[0001]
(indexable) 절삭 플레이트로서, 척 공구(chucking tool)를 위한 접촉면으로서 작용하는 제1 표면 및 절삭 에지
를 따라 절삭 코너 영역 내에 있는 제1 표면의 스와프 면(swarf face)으로서 언급되는 요부를 가지며, 역시 접
촉면으로서 작용하는 제2 표면이 상기 절삭 에지와 상기 절삭 에지를 향하는 스와프 면의 제1 스와프 면 경계
사이에 그리고 절삭 코너와 상기 절삭 코너를 향하는 스와프 면의 제2 스와프 면 경계 사이에 배치되는 절삭 플
레이트에 관한 것이다.
배 경 기 술
강철과 회주철 및 이들의 합금을 기계가공(machining)하기 위한 종래 기술에서는, 초경합금(hard metal) 및 도[0002]
성합금(cermet) 절삭 플레이트에 많은 종류의 스와프 형성(swarf-forming) 및 스와프 안내(swarf-guiding) 형
상이 존재하지만, 세라믹 재료로 제조된 절삭 플레이트의 경우에는 그렇지 않았다. 따라서 세라믹으로 제조된
절삭 플레이트의 경우에는 복잡한 형상을 사용하지 않았다. 처리될 주조 재료(회주철)로 제조된 소재의 취성과
복잡한 형상을 가지는 절삭 세라믹 재료를 제조하기 위한 종래 기술의 비용으로 인해서 지금까지는 대부분의 경
우 이러한 것이 가능할 수 없었거나 이를 요구하지 않았었다.
그러나 오늘날의 높은 수준의 합금 조성물을 가지는 현대 주조 재료는 세라믹 재료, 혼합 세라믹 재료, 큐빅 보[0003]
론 니트라이트(cubic boron nitrite) 또는 다결정 다이아몬드로 제조된 절삭 플레이트에 스와프 안내 형상의 사
용을 필요로 한다. 향상된 스와프(swarf) 방출 기능과 기계에 대한 낮은 전력의 요구가 동시에 요청된다. 정
레이크 각도(positive rake angle)를 통한 "더 매끄럽고(softer)" 더 용이한 절삭은 더 작은 웨지(wedge) 각도
및 이에 따라 주로 더 불안정한 절삭 에지를 가져야 한다는 단점을 가지고서만 실현될 수 있다. 긴 사용 수명
을 위한 절삭 플레이트의 높은 에지 안정성에 더하여 경제적이고 공정 신뢰성이 있는 기계 가공에 대한 요구 및
절삭 조건을 만족시키는 소재 표면도 금속-제거(metal-removing) 산업에서 요구된다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 목적은 절삭 에지를 강화시키고 안정성을 제공하는 것이다.[0004]
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 절삭 코너 및/또는 절삭 에지에 대해 실질적으로 수직하게 스와프 면으로 연[0005]
장하는 웨브(webs)에 의하여 상기 제1 스와프 면 경계 및/또는 제2 스와프 면 경계가 하나 내지 다수의 중단부
(interruption)를 가지며, 상기 웨브가 상기 제2 표면과 한 평면 내에 놓임으로써 달성된다. 이러한 구성은 절
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공개특허 10-2010-0018576
삭 에지를 강화시키고 안정화시키는 역할을 한다.
본 발명의 향상된 실시예에서는 상기 웨브가 상기 스와프 면의 평면에서 볼 때 반도형상(peninsulas)으로서 형[0006]
성된다. 이에 따라서 절삭 에지는 최적의 방식으로 강화되고 안정화된다. 이들은 가능한 한 넓고 이에 따라
안정된 접촉부를 절삭 에지 영역에서 가지기 위하여 반도의 형태를 가진다. 본 발명에 따라 웨브는 스와프 방
출을 위한 보다 큰 공간을 형성하기 위하여 후방을 향해 점점 가늘어진다(taper).
본 발명의 다른 향상된 실시예에서는, 접촉면으로서 작용하는 제1 표면 및 제2 표면이 하나의 동일한 평면 내에[0007]
놓여 절삭 플레이트의 표면을 형성한다. 이로써 절삭 플레이트는 척 고정(chucked)되거나 클램핑(clamped)된
상황에서 중심에 놓일 뿐만 아니라, 그 전체 경계 영역이 기부(base) 상에 놓인다.
본 발명의 다른 향상된 실시예에서는, 제2 표면이 제1 표면에 대하여 0°보다 크거나 작은 각도로 연장한다.[0008]
이러한 경우 제2 표면의 접촉면은 단지 절삭 에지의 선 접촉(line contact)만이며, 더 이상 표면 접촉은 아니게
된다.
본 발명의 향상된 실시예에서는, 제1 스와프 면 경계가 상기 절삭 에지에 대하여 거의 평행한 거리로 연장하며,[0009]
이로써 제2 표면은 전체적으로 동일한 크기가 된다.
본 발명의 향상된 실시예에서는, 웨브가 상기 스와프 면 내의 하나 이상의 연속적으로 기울어진 강화 리브의 출[0010]
발점을 구성하고, 상기 강화 리브는 표면에 대하여 오목하게 상기 절삭 에지에 대하여 거의 수직으로 연장하고
상기 스와프 면의 가장 깊은 영역까지 이어진다. 절삭 플레이트는, 그 특별한 표면 형상으로 인해서, 축적된
스와프를 전환(diversion)하기 위한 특별한 특성을 가지는 스와프 면으로서의 요부(depression)를 가진다. 이
러한 스와프 면 또는 스와프 안내 형상 또는 스와프 안내 단의 특별한 특징은 그 내부에 위치하는 강화 리브인
데, 이는 웨브로부터 시작되어 절삭 에지에 대해 거의 직각으로 연장하여 스와프 면이 물결 형상 특성
(undulating character)을 가지게 한다. 이것도 마찬가지로, 정(positive) 레이크 각도를 동시에 이용하여,
절삭 에지를 강화시키고 안정화시키는 역할을 한다.
상기 웨브 사이에는, 제1 스와프 면 경계로부터 시작하는 스와프 방출 면이 바람직하게 배치되고, 상기 스와프[0011]
방출 면은 상기 스와프 면의 가장 깊은 영역까지 경사져서 연장한다. 이로써 특히 정 레이크 각도(positive
rake angle)가 형성된다.
본 발명의 향상된 실시예에서는, 스와프 방출 면이 강화 리브에 인접하게 배치된다.[0012]
본 발명의 향상된 실시예에서는, 스와프 면의 가장 깊은 영역이 융기 영역을 통하여 제1 표면으로 이어진다.[0013]
본 발명의 다른 향상된 실시예에서는, 절삭 에지에 대해 수직으로 볼 때, 상기 절삭 에지로부터 스와프 면으로[0014]
가장 멀리 돌출하는 웨브의 지점까지의 최대 거리는 상기 절삭 에지로부터 상기 제1 스와프 면 경계까지의 거리
보다 2배까지 더 길다. 이로써 절삭 에지가 충분히 강화된다.
본 발명의 향상된 실시예에서는, 웨브가 제1 스와프 면 경계 및/또는 제2 스와프 면 경계를 따라 균일하거나 비[0015]
균일한 방식으로 분포되도록 복수로 배치되거나 단독으로 배치된다. 따라서 스와프 면 경계상에서 웨브의 간격
은 필요에 따라 조정될 수 있다.
스와프 전환을 향상시키기 위하여, 강화 리브 표면의 레이크 각도(a)는 스와프 방출 면의 레이크 각도(b)보다[0016]
크거나 같다.
본 발명의 향상된 실시예에서는, 스와프 면이 절삭 에지의 방향에서 물결모양(undulating manner)으로[0017]
형성된다.
본 발명의 다른 향상된 실시예에서는, 스와프 면 내에서 대각선 상에 보호용 경계 리브가 절삭 코너로부터 절삭[0018]
플레이트 중심부를 향해서 오목하게 연장하며, 이러한 영역에서 상기 물결모양의 스와프 면의 시작부 및 상부
에지를 형성한다.
본 발명의 향상된 실시예에서는, 강화 리브가 여러 개로 형성될 때, 강화 리브 표면의 각각의 레이크 각도(b)는[0019]
서로 동일하거나 다르다. 상이한 레이크 각도로 인해서 더 긴 스와프가 발생하는데, 이러한 스와프는 비 균일
한 방식으로 만곡되어 보다 쉽게 부서지도록 형성된다.
본 발명의 다른 향상된 실시예에서는, 스와프 방출 면의 각각의 레이크 각도(a)가 서로 동일하거나 다르다. 상[0020]
이한 레이크 각도는 스와프 압착(compression)을 가능하게 한다.
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공개특허 10-2010-0018576
본 발명의 다른 향상된 실시예에서는, 레이크 각도(a)가 레이크 각도(b)보다 크거나 같다. 여기서는 스와프가[0021]
비 균일한 곡률 및 비틀림(distortion)을 가지도록 특유의 균일한 파형(wave form)을, 다른 가능한 변형예에서
는, 비 균일한 방식으로 형성하는 것이 과제이다.
본 발명의 향상된 실시예에서 스와프 면은, 평면에서 볼 때, 경계 리브에 의해 몸체가 형성되고 강화 리브, 스[0022]
와프 방출 면 및 융기 영역에 의해 날개가 형성되는 나비형태와 유사한 형상을 가진다.
본 발명에 따른 절삭 플레이트는 바람직하게 세라믹 재료 또는 혼합된 세라믹 재료로 이루어지는데, 이는 설명[0023]
된 형상이 이러한 재료에 맞춰진 것이기 때문이다.
바람직하게 본원발명에 따른 절삭 플레이트는, 선삭(turning), 밀링 및 보어링 기계가공 작업시에 한정된 소재[0024]
상에서 일정 재료 층을 제거하는데 사용되는 인덱서블(indexable) 절삭 플레이트이다.
본 발명의 과제는 특정한 스와프 안내 형상을 구비하여 세라믹 재료 또는 혼합 세라믹 재료로 제조되는, 앞서[0025]
언급된 요청에 부응하는 특별한 절삭 플레이트를 제공하는 것이다. 물론 본 발명에 따른 이러한 스와프 안내
형상을 다른 단단한 재료에서 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는, 경계 리브의 후위가, 특히 강한 응력에 대한 변형된 구성으로서, 도면에서 도면부[0026]
호 5 및 27로 표시되는 제1 표면 및 제2 표면 또는 접촉면까지 도달하며, 이러한 두 개의 면과 함께 연속적인
평행 평면 및 동일면을 형성한다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.[0027]
실 시 예
도 1 내지 도 4는, 기계가공 산업에서 사용되는, 다양한 절삭 플레이트 형태로 도시된, 스와프 면으로서 언급되[0039]
는 특정 스와프 안내 형상을 구비하는 본 발명에 따른 절삭 플레이트의 예들을 도시한다. 도시된 모든 절삭 플
레이트는 인덱서블 절삭 플레이트(1)이다. 도 1은 정사각형의 기본 형태를 가지는 인덱서블 절삭 플레이트(1)
를 도시하는데, 이는 이하에서 더욱 자세하게 설명된다. 도 2 및 도 3은 평행사변형 형태의 기본 형태를 가지
는 인덱서블 절삭 플레이트(1)를 도시하며, 도 4는 삼각형 형태의 기본 형태를 가지는 인덱서블 절삭 플레이트
(1)를 도시한다.
도 5는 정사각형 인덱서블 절삭 플레이트(1)의 사시도를 도시하며; 도 6은 이러한 플레이트의 평면도를 도시한[0040]
다.
절삭 플레이트 또는 인덱서블 절삭 플레이트(indexable cutting plate)(1) - 이하에서는 절삭 몸체 또는 절삭[0041]
삽입물(insert)로도 지칭됨 - 는 항상 주 에지(main edge)로서의 하나 이상의 절삭 에지(2), 코너 반경(3) 및
보조 에지(minor edge)로서의 절삭 에지(4) 및 적절한 운반 공구(carrier tool) 내의 척 고정(chucking)을 위
한 면으로서의 제1 표면(5)을 가진다. 선택된 절삭-몸체 형태에 따라, 도 6에서 볼 수 있듯이, 4개까지의 절삭
코너(6)가 존재할 수 있다. 인덱서블 절삭 플레이트(1)는 마모를 확인할 수 있는 신호(sign) 및 일정한 가공
시간 이후에, 사용하지 않은 코너 에지(6)를 다시 사용하기 위하여, 운반 공구상의 적절한 플레이트 시트(sea
t)에서 사용 중에 몇 차례 회전될 수 있다. 일부 유형의 절삭 몸체에서는, 하면(underside)도 위를 향하게 뒤
집어 질 수 있어서 절삭 코너(6) 개수의 2배가 사용될 수 있다. 이러한 이유로 인해 본 발명이 속하는 기술분
야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 유형의 절삭 몸체에 대해 인덱서블 절삭 플레이트(1)라는 용어를 사용
한다. 인덱서블 절삭 플레이트(1)는, 본 명세서에서 도시되고 설명되는 바와 같이, 매끄러운 표면을 구비하거
나 절삭-몸체 중심에 골(trough)이나 구멍을 구비하여 구성될 수 있다. 이러한 형상 및 영역들은 운반 공구상
의 적절한 플레이트 시트 내에 인덱서블 절삭 플레이트(1)를 고정하는데 사용된다. 이러한 경우에, 본 발명이
속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 대부분, 이를 위해 특별히 제공된 스크루나 척 클로(chucking
claws) 또는 클램핑 웨지(clamping wedges)를 이용한다.
본원발명의 특징 및 특성은 도 5의 절삭 코너(6)의 절단면(cutaway) 부분의 확대도를 도시하는 도 7에서 계속[0042]
설명된다. 이러한 인덱서블 커팅 플레이트(1)의 특징은 절삭 코너(6)의 영역 내에 제공되는 요부(depression)
인데, 이러한 요부는 스와프(swarf)를 전환시키므로 스와프 면(swarf face)으로 불리며 스와프-안내 단(swarf-
guiding step)으로도 불린다.
본 명세서에 개시된 인덱서블 절삭 플레이트(1)는 척 고정 공구(chucking tool)를 위한 접촉면으로서 사용되는[0043]
제1 표면(5) 및 절삭 에지(2, 4)를 따라서 절삭 코너 영역에 제1 표면(5) 내의 스와프 면으로 작용하는 요부
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공개특허 10-2010-0018576
(depression)를 가진다. 절삭 에지(2, 4)를 향하는 스와프 면의 제1 스와프 면 경계(10)와 절삭 에지(2, 4) 사
이, 그리고 절삭 코너(6)를 향하는 스와프 면의 제2 스와프 면 경계(30)와 절삭 코너(6) 사이에는 제2 표면(2
7)이 배치되는데, 이것 역시 접촉면으로서 작용한다. 이러한 제1 스와프 면 경계(10)는 절삭 에지(2, 4)를 향
하는 스와프 면의 경계를 형성하며, 따라서 스와프-안내 단의 출발부(start)로서 언급될 수도 있다. 이러한 스
와프 면 경계(10)는 한정되고 거의 평행한 거리(l2)(도 8의 선 A-A를 다른 단면이 도시된 도 10 참조)를 두고
절삭 에지(2) 뒤에 배치된다.
절삭 에지(2, 4)로부터 멀리 스와프를 전환시키기 위하여, 스와프 면 내에 스와프 방출면(11, 15, 19, 23)이 배[0044]
치되는데, 이는 스와프 면의 가장 깊은 영역(24)까지 특별하게 형성된, 양의 기울기로 기울어진 영역으로서 이
어진다. 여기서 이들은 인덱서블 절삭 플레이트(1)의 제1 표면(5)으로 되돌아가 종결되기 위하여, 역시 특별하
게 형성된 스와프-안내 융기 영역(7, 9)을 통해서, 방향을 변경한다.
여기서 도면부호 "5" 및 "27"로 도시된 제1 및 제2 표면은 평행한 평면(plane-parallel)이거나 동일한 평면이며[0045]
본 실시예에서는 인덱서블 절삭 플레이트(1)의 표면(5)을 형성하는데, 이는 계속해서, 거울역상(mirror-
inverted) 방식으로 볼 때, 인덱서블 절삭 플레이트(1)의 평행한 하면상에 접촉면을 형성한다. 이러한 접촉면
(5, 27)은, 인덱서블 절삭 플레이트(1)가 상응하는 운반 공구 내의 플레이트 시트 기부 내에 가능한 최대의 접
촉면을 가지도록 그리고 나아가 기계가공작업 동안에 발생하는 절삭력을 견디도록 가능한 최대로 절삭 에지를
지지하도록 충분히 크며 평탄해야 한다.
절삭 에지(2, 4)를 따라 절삭 코너 영역 내에 있는 주변 제2 표면(27)은 인덱서블 절삭 플레이트(1)의 둘레에서[0046]
표면(5)에 대하여 0°보다 크거나 또는 0°보다 작은 각도로 연장할 수도 있다.
절삭 에지면으로도 불리는, 이러한 주변 제2 표면(27)의 특별한 형상은 반도(peninsulas) 형태의 웨브(webs) 또[0047]
는 랜드(lands)(12, 16, 20)인데, 이는 제2 표면으로부터 돌출하여 각각 제1 스와프 면 경계(10)(스와프 안내
단의 출발부)를 가로막으며(interrupt), 절삭 에지(2)를 따라 절삭 에지 표면(27)을 부분적으로 확장시키고, 특
히 절삭 에지를 안정화시키고 평탄한 접촉부를 증가시키는 역할을 한다.
이러한 웨브(12, 16, 20)는 길이(l1)(도 10 참조)가 실제 절삭 에지(2)를 따른 절삭 에지면(27)의 폭(l2)(도 8[0048]
의 선 B-B를 따른 단면을 도시하는 도 11 참조)보다 최대 2배까지 더 길고, 또한 단독으로 배치되거나 절삭 에
지(2, 4)를 따라 거의 평행하게 복수로 배치된다. 동시에 웨브(12, 16, 20)(웨브면으로도 지칭됨)는 오목하게
휘어진 추가 강화 리브(ribs)(13, 17, 21)의 출발부(start)를 구성하며, 이러한 강화 리브는 절삭 플레이트 중
심 방향으로, 앞서 기술된, 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23) 사이에서 연장한다.
웨브(12, 16, 20) 및 이로부터 이어지는 강화 리브(13, 17, 21)는 스와프 방출면(11, 15, 19, 23)을 동일하거[0049]
나 또는 다른 간격으로 분할한다. 웨브(12, 16, 20)의 폭은 대부분 최소한 절삭 에지면(27) 자체의 폭과 동일
하며, 절삭 에지 길이 및 웨브의 개수에 따라 형상 및 개수가 상이하게 형성될 수 있다.
주 에지의 폭(l2)(도 11 참조)은 대부분의 사용에 있어서 0.05mm 내지 2mm 달하며, 대체로 추가로 라운딩 부분[0050]
(rounded portions), 베벨(bevels) 또는 이중 베벨(double bevels)과 같은 특정 절삭 에지 예비부
(preparations)를 가진다. 절삭 에지 예비부의 선택은 기계가공에서 중요한 역할을 한다. 이들이 본 발명의
주제에 속하는 것은 아니므로 본 명세서에서 이에 대한 더 이상의 설명은 생략한다. 또한, 웨브 및 강화 리브
의 간격, 크기 및 개수는 인덱서블 플레이트의 유형, 재료, 필요한 절삭 깊이 및 사용례에 따라 조정될 수
있다. 절삭 에지(2, 4)의 제1 스와프 면 경계(10)까지 거리는, 절삭 에지(2)에 대해 수직으로 볼 때, 주 에지
폭(l2)이다(도 11의 도면 부호 l2 및 32 참조).
이러한 특징들은 도 8 내지 도 12에서 웨브 및 강화 리브를 통한 단면 경로 A-A, 스와프 방출 면을 통한 단면[0051]
경로 B-B, 경계 리브(26)를 통한 단면 경로 C-C, 및 절삭 에지(2)에 평행한 단면 경로 D-D로 더욱 명확하게 다
시 도시되고 있다.
강화 리브(13, 17, 21)에 의해 형성된 스와프 면의 융기 영역의 기울기 각도(a)는 아래에 놓인 스와프 방출면[0052]
(11, 15, 19, 23)의 각도(b)보다 더 크거나 같다(각각이 도 8의 단면을 도시하는 도 10 및 11 참조). 절삭 에
지(2)의 폭, 즉 절삭 에지(2)와 제1 스와프 면 경계(10)(도 11에서 도면 부호 32로 도시됨) 사이의 거리(l2)(주
에지 폭)는 대부분의 사용의 경우에 0.05mm 내지 2mm 이며, 대체로 추가로 라운딩 부분, 베벨 및 이중 베벨과
같은 특정 절삭 에지 예비부를 가진다.
본 발명에 따라 리브의 형태로 스와프 면으로부터 돌출하며 절삭 에지(2)로부터 스와프 면의 중심의 가장 깊은[0053]
영역(24)까지 이어지는 강화 리브(13)의 특별한 형상은 전체적으로 물결모양의(undulating)의 스와프 면을 형성
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공개특허 10-2010-0018576
시킨다. 이는 도 8의 단면 D-D를 도시하는 도 12로부터 특히 명확하게 알 수 있다. 이러한 스와프 면의 파 마
루(wave crests)는 강화 리브(13, 17, 21) 및 이들의 경로(course)에 의해 형성되며, 이들의 리브 형태로 인해
서 스와프 방출 면(11, 15, 19, 23)의 하부 영역의 파골(wave troughs) 사이의 강화가 가능하게 된다. 결과적
으로, 더 매끄럽고(softer) 보다 확실한(positive) 스와프 방출이 가능하게 되며 높은 에지 안정성을 동시에 가
지는 더 작은 웨지(wedge) 각이 형성된다.
웨브(12, 16, 20)에서 시작되는 파형(wave form)은 절삭 에지(2)를 안정되게 하며, 이로써 제2 표면(27), 즉 절[0054]
삭 에지 면이 확대되고 강화된다.
추가적인 특징은 도 8의 단면 C-C를 도시하는 도 9에 도시된 경계 리브(26)인데, 이는 절삭 플레이트 중심부까[0055]
지 오목하게 그리고 휘어진 형태로 연장하며 스와프 면의 가장 깊은 영역(24)보다 더 높도록 형성된다. 이러한
경계 리브(26)는 기계가공 프로세스 동안에 축적된 스와프를 코너 반경(3) 및 절삭 에지(2)로부터 후방으로 보
내며, 리브가 형성되는 그 높이에 의해서, 주 에지인 절삭 에지(2)에 의해 발생되어 운반되어야 할 스와프의 충
돌에 의한 손상으로부터 보조 에지(4)를 보호한다. 본 명세서에서 설명된 특유한 스와프 안내 단 형상을 가지
는 인덱서블 절삭 플레이트(1)가 밀링 작업에 사용될 때 이러한 점이 특히 유리하다. 이러한 경우에, 소재의
평탄한 면은 대부분 보조 에지인 절삭 에지(4)에 의해 형성된다. 여기서 소재의 높은 표면 품질을 얻기 위한
제어된 스와프-전환(diversion)이 이루어지고 보조 에지인 절삭 에지(4)가 손상되지 않게 되는데, 이는 경제적
및 효율적 기계가공을 위해 매우 중요하다. 본 발명의 실시예에서는, 특히 강한 응력에 대한 변형 실시예로서,
경계 리브(26)의 후위(back)가 도면부호 5 및 27로 도시된 제1 및 제2 표면 또는 접촉면까지 도달하여, 이러한
두 개의 면과 함께 연속적인 평행 평면 및 동일면을 형성할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 정사각형의 기본 형태를 가지는 인덱서블 절삭 플레이트(1)를 도시한다.[0028]
도 2 및 도 3은 평행사변형 형태의 기본 형태를 가지는 인덱서블 절삭 플레이트(1)를 도시한다. [0029]
도 4는 삼각형 형태의 기본 형태를 가지는 인덱서블 절삭 플레이트(1)를 도시한다.[0030]
도 5는 정사각형 인덱서블 절삭 플레이트(1)의 사시도를 도시한다.[0031]
도 6은 이러한 플레이트의 평면도를 도시한다.[0032]
도 7은 도 5의 절삭 코너(6)의 절단면(cutaway) 부분의 확대도를 도시한다.[0033]
도 8은 도 7의 평면도이다.[0034]
도 9는 도 8의 단면 C-C를 도시한다.[0035]
도 10은 도 8의 단면 A-A를 도시한다.[0036]
도 11은 도 8의 단면 B-B를 도시한다.[0037]
도 12는 도 8의 단면 D-D를 도시한다.[0038]
도면
도면1
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공개특허 10-2010-0018576
도면2
도면3
도면4
도면5
도면6
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공개특허 10-2010-0018576
도면7
도면8
도면9
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공개특허 10-2010-0018576
도면10
도면11
도면12
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공개특허 10-2010-0018576