KR102133164B1

KR102133164B1 - 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구

Info

Publication number: KR102133164B1
Application number: KR1020197005495A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 고바야시
Original assignee: 미츠비시 히타치 쓰루 가부시키가이샤
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2020-07-13
Anticipated expiration: 2037-07-24
Also published as: US20190210123A1; KR20190034266A; WO2018037804A1; CN109641293B; CN109641293A; US10507535B2

Abstract

본 발명의 절삭 인서트는, 레이크면과, 플랭크면과, 절삭날을 구비하고, 상기 절삭날은, 상기 중심축 방향의 선단에 위치하며 볼록 원호상을 이루는 바닥 절삭날과, 상기 바닥 절삭날의 직경 방향 외단에 연이어 있고, 상기 바닥 절삭날보다 곡률 반경이 큰 볼록 원호상을 이루는 외주 절삭날을 갖고, 상기 바닥 절삭날과 상기 외주 절삭날의 경계점에 있어서의 접선과, 상기 중심축 사이에 형성되는 각도가 45°미만이고, 상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이, 0.3 ∼ 10 ㎜ 이고, 상기 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 ∼ 333 이다.

Description

절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구

본 발명은, 예를 들어 금속 부품 등의 절삭 가공에 적합한 절삭 인서트, 및 이것을 사용한 날끝 교환식 회전 절삭 공구에 관한 것이다.

본원은, 2016년 8월 26일에 일본에 출원된 특허출원 2016-165904호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 예를 들어 하기 특허문헌 1 에 나타내는 바와 같은 날끝 교환식 볼 엔드 밀이 알려져 있다. 날끝 교환식 볼 엔드 밀은, 피삭재에 대해 예를 들어 수직벽부의 곡면 가공 (수직벽면 가공) 등을 실시하는 경우에 사용된다.

일본 공개특허공보 평10-315031호

그러나, 종래의 날끝 교환식 볼 엔드 밀은, 하기의 과제를 가지고 있었다.

피삭재에 대해 수직벽면 가공 등을 실시할 때에, 가공면 정밀도 (표면 조도) 를 양호하게 유지하면서 가공 능률을 높이는 것이 어려웠다. 상세하게는, 도 11(b) 에 나타내는 종래의 볼 엔드 밀로 절삭한 피삭재 (W) 의 가공면의 단면에서 볼 때에 있어서, 가공면에 부여되는 가공흔의 커스프 하이트 (CH) 를 소정값 이하로 억제하면서, 픽 피드의 피치 (P) 를 크게 하는 것이 곤란했다.

또, 피삭재의 수직벽면과 바닥벽면의 접속 부분에 형성되는 오목한 형상의 구석부 (수직벽 바닥 구석부) 의 마무리 가공을 실시할 수 없었다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 가공면 정밀도를 양호하게 유지하면서 가공 능률을 향상시킬 수 있고, 또한, 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공을 실시하는 것이 가능한 절삭 인서트, 및 이것을 사용한 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 일 양태는, 중심축 둘레로 회전되는 공구 본체의 선단부에 착탈 가능하게 장착되는 판상의 절삭 인서트로서, 레이크면과, 플랭크면과, 상기 레이크면과 상기 플랭크면의 교차 능선에 형성된 절삭날을 구비하고, 상기 절삭날은, 상기 중심축 방향의 선단에 위치하며 볼록 원호상을 이루는 바닥 절삭날과, 상기 바닥 절삭날의 직경 방향 외단 (外端) 에 연이어 있고, 상기 바닥 절삭날보다 곡률 반경이 큰 볼록 원호상을 이루는 외주 절삭날을 갖고, 상기 바닥 절삭날과 상기 외주 절삭날의 경계점에 있어서의 접선과, 상기 중심축 사이에 형성되는 각도가 45°미만이고, 상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이, 0.3 ∼ 10 ㎜ 이고, 상기 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 ∼ 333 인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 일 양태는, 중심축 둘레로 회전되는 공구 본체와, 상기 공구 본체의 상기 중심축 방향의 선단부에 형성된 장착 시트와, 상기 장착 시트에 착탈 가능하게 장착되고, 절삭날을 갖는 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구로서, 상기 절삭 인서트로서, 상기 서술한 절삭 인서트를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구에 의하면, 절삭 인서트의 절삭날이, 공구의 중심축 방향의 선단에 형성된 볼록 원호상의 바닥 절삭날과, 그 바닥 절삭날의 직경 방향 외단에 접하여 (공통 접선을 가지고) 연이어 있고, 이 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 보다 큰 곡률 반경 (R2) 을 갖는 볼록 원호상의 외주 절삭날을 구비하고 있다.

또, 바닥 절삭날과 외주 절삭날의 경계점에 있어서의 접선과, 중심축 사이에 형성되는 예각 및 둔각 중, 예각의 각도가 45°미만이다. 요컨대, 상기 접선을 중심축 둘레로 회전시켜 얻어지는 원뿔상의 회전 궤적을, 중심축에 직교하는 직경 방향에서 볼 때, 그 회전 궤적의 직경 방향의 양 외측 가장자리에 위치하는 경사진 1 쌍의 접선끼리의 사이에 형성되는 각도가, 90°미만이다. 그리고, 바닥 절삭날 및 외주 절삭날은, 상기 회전 궤적 (접선) 보다 직경 방향의 내측에 배치된다.

이 때문에, 공구 본체와 함께 중심축 둘레로 회전되는 절삭 인서트의 절삭날을, 피삭재의 수직벽면과 바닥벽면의 접속 부분에 형성된 오목한 형상의 구석부 (수직벽 바닥 구석부) 에 끼워 넣어, 수직벽 바닥 구석부 및 그 근방을 절삭 가공할 수 있다.

또, 절삭날의 선단에 위치하는 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이 0.3 ∼ 10 ㎜ 로 되어 있고, 이 바닥 절삭날은 작은 커브를 가지고 형성되어 있기 때문에, 수직벽 바닥 구석부에 마무리 가공을 실시할 수 있다.

구체적으로, 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이 0.3 ㎜ 미만이면, 바닥 절삭날이 지나치게 뾰족해져, 절삭시에 결손되기 쉬워질 우려가 있다. 또, 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이 10 ㎜ 를 초과하면, 바닥 절삭날의 커브가 지나치게 커져, 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공에는 적합하지 않다.

이 때문에, 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 은, 0.3 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이다.

또한, 상기 서술한 작용 효과를 보다 현저하게 얻기 위한, 바람직한 곡률 반경 (R1) 은 0.3 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하이고, 바람직하게는 1.2 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하이다.

또, 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 이, 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 의 3.6 ∼ 333 배로 크게 되어 있어, 이 외주 절삭날은, 피삭재의 수직벽부의 곡면 가공 (예를 들어 박육 소재에 대한 요철 곡면 (파상 곡면) 가공 등을 포함하는 수직벽면 가공) 등을 실시하기에 적합한 큰 커브를 가지고 있다.

구체적으로는, 예를 들어 4 ∼ 6 축의 다축 제어의 머시닝 센터 등의 공작 기계의 주축에, 본 발명의 절삭 인서트를 갖는 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 장착하여, 피삭재에 수직벽면 가공 등을 실시할 때에, 가공면에 부여되는 가공흔의 커스프 하이트를 소정값 이하로 억제하면서, 픽 피드의 피치를 크게 할 수 있다.

따라서, 종래의 볼 엔드 밀이나 래디어스 엔드 밀 등의 절삭 공구에 비해, 본 발명에 의하면, 가공면 품위를 높이면서 가공 시간을 단축할 수 있다.

보다 상세하게는, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에서는, 절삭날의 중심축 둘레의 회전 궤적이 반구상을 이루고, 이 회전 궤적의 반경은 공구의 날 직경 (절삭날의 회전 궤적의 최대 직경) 의 1/2 이다. 그리고 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 있어서는, 바닥 절삭날에 대응하는 절삭날 부분의 곡률 반경, 및 외주 절삭날에 대응하는 절삭날 부분의 곡률 반경이 모두 날 직경의 1/2 이 된다. 요컨대 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에서는, 날 직경에 따라, 커스프 하이트가 소정값 이하가 되도록 픽 피드의 피치를 설정하고, 절삭 가공을 실시하게 된다. 따라서, 픽 피드의 피치를 늘리려면, 날 직경을 크게 하지 않을 수 없다. 그러나, 날 직경을 크게 하면, 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공을 실시하는 것이 곤란해진다.

또, 래디어스 엔드 밀 타입의 절삭 공구의 경우에는, 수직벽면 가공 등을 실시할 때에 코너 R 절삭날이 사용되는데, 그 코너 R 절삭날의 곡률 반경은, 일반적으로 볼 엔드 밀의 절삭날의 곡률 반경보다 작은 (공구의 날 직경이 동일한 경우) 점에서, 픽 피드의 피치는 볼 엔드 밀보다 더욱 작아진다.

이에 대해 본 발명에서는, 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 ∼ 333 이며, 외주 절삭날의 커브가 충분히 크게 설정되어 있기 때문에, 공구의 날 직경이 동일한 볼 엔드 밀 타입이나 래디어스 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 비해, 픽 피드의 피치를 용이하게 크게 할 수 있다. 요컨대, 종래의 절삭 공구로 가공한 가공면에 부여되는 가공흔의 커스프 하이트와 동등한 커스프 하이트를 얻음에 있어서 (요컨대 커스프 하이트를 소정값 이하로 함에 있어서), 본 발명에 의하면, 픽 피드의 피치를 크게 설정하여, 고능률 가공을 실현하는 것이 가능하다.

구체적으로는, 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 미만이면, 외주 절삭날을 큰 커브로 형성하기 어려워져, 픽 피드의 피치를 크게 하지 못할 우려가 있다. 또, 상기 비 (R2/R1) 가, 333 을 초과하면, 외주 절삭날이 대략 직선으로 형성되어, 절삭 저항이 커져 채터 진동이 생기거나, 수직벽면 가공 자체를 실시하지 못하게 될 우려가 있다.

이 때문에, 상기 비 (R2/R1) 는, 3.6 이상 333 이하이다.

또한, 상기 서술한 작용 효과를 보다 현저하게 얻기 위한, 바람직한 비 (R2/R1) 는 10 이상 60 이하이고, 바람직하게는 20 이상 30 이하이다.

여기에서, 도 11(a), (b) 를 참조하여, 본 발명과 종래예의 픽 피드 (피치) 의 차이에 대해서 설명한다. 도 11(a) 는, 본 발명의 절삭 인서트 (날끝 교환식 회전 절삭 공구) 로 절삭한 피삭재 (W) 의 가공면 (가공흔) 의 단면을 나타내고 있고, 도 11(b) 는, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구로 절삭한 피삭재 (W) 의 가공면의 단면을 나타내고 있다. 도면 중에 있어서, 부호 P 는 픽 피드의 피치이고, 부호 CH 는 커스프 하이트이다. 도 11(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 커스프 하이트 (CH) 를 서로 동일하게 설정한 경우에는, 도 11(a) 의 본 발명 쪽이, 도 11(b) 의 종래예에 비해 픽 피드의 피치 (P) 를 크게 할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 픽 피드 (피치 (P)) 를 크게 설정할 수 있기 때문에, 피삭재 (W) 의 가공면에 가공흔으로서 부여되는 요철 (스캘럽) 의 수를 줄일 수 있고, 그 결과, 가공면 정밀도를 보다 높일 수 있다. 구체적으로는, 외주 절삭날로 가공한 피삭재 (W) 의 가공면의 산술 평균 조도 (표면 조도) (Ra) 를, 예를 들어 0.27 ㎛ 이하로까지 작게 억제할 수 있다.

또한, 픽 피드를 크게 설정할 수 있는 만큼 툴 패스 길이 (총 가공 길이) 를 삭감할 수 있어, 가공 시간을 단축할 수 있다. 이 때문에, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구 등에 비해 가공 능률을 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 픽 피드의 피치 (가공 피치) 를 크게 설정함으로써, 이송 속도에 영향을 받지 않고, 고능률 가공을 실현할 수 있다. 또, 가공 피치를 크게 함으로써, 절삭 경로 길이가 짧아져, 공구의 장기 수명화에도 효과를 나타낸다. 또, 1 회의 가공으로 보다 넓은 면적을 가공할 수 있는 장점이 있다. 요컨대 본 발명에 의하면, 생산 리드 타임의 단축이나 가공 비용 삭감에 효과를 나타낸다.

이상으로부터 본 발명에 의하면, 피삭재의 가공면 정밀도를 양호하게 유지하면서 가공 능률을 향상시킬 수 있고, 또한, 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공을 실시하는 것이 가능하다.

또, 상기 절삭 인서트에 있어서, 상기 절삭날을 상기 중심축 둘레로 회전시켜 얻어지는 회전 궤적의 최대 직경을 날 직경 (D) 으로 하여, 상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 의 상기 날 직경 (D) 에 대한 비 (R1/D) 가, 0.025 ∼ 0.1 인 것이 바람직하다.

이 경우, 절삭날 전체의 날 직경 (D) 에 대해, 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이 충분히 작게 설정되기 때문에, 그 만큼, 외주 절삭날의 형성 영역 (날 길이) 을 크게 확보하여 고능률 가공을 실현할 수 있고, 또한, 바닥 절삭날에 의해 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공을 고품위로 실시할 수 있다.

구체적으로는, 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R1/D) 가 0.025 이상이기 때문에, 바닥 절삭날이 지나치게 뾰족해지는 것을 억제하여, 바닥 절삭날의 결손 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 상기 비 (R1/D) 가 0.1 이하이기 때문에, 바닥 절삭날의 커브를 확실히 작게 형성하여, 수직벽 바닥 구석부를 고정밀도로 마무리 가공할 수 있다.

또, 상기 절삭 인서트에 있어서, 상기 절삭날을 상기 중심축 둘레로 회전시켜 얻어지는 회전 궤적의 최대 직경을 날 직경 (D) 으로 하여, 상기 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 상기 날 직경 (D) 에 대한 비 (R2/D) 가, 1.1 ∼ 3.5 인 것이 바람직하다.

이 경우, 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 이, 절삭날 전체의 날 직경 (D) 보다 크기 때문에, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 비해, 커스프 하이트를 소정값 이하로 억제하면서 픽 피드의 피치를 배 이상으로 크게 설정할 수 있어, 상기 서술한 작용 효과가 더 각별히 현저한 것이 된다.

구체적으로는, 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R2/D) 가 1.1 이상이기 때문에, 외주 절삭날의 픽 피드의 피치를 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 비해 적어도 2.2 배 이상으로 크게 할 수 있어, 가공 능률이 대폭 향상된다. 또, 상기 비 (R2/D) 가 3.5 이하이기 때문에, 곡률 반경 (R2) 이 큰 외주 절삭날에 의해 가공 능률을 높이면서도, 그 외주 절삭날이 직선상으로 형성되는 것을 억제하여, 절삭 저항의 저감화에 효과를 나타낸다.

또, 상기 절삭 인서트에 있어서, 상기 바닥 절삭날의 레이크면 및 상기 외주 절삭날의 레이크면이, 동일 평면 상에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우, 절삭 인서트의 제조가 용이하다. 또, 바닥 절삭날의 레이크면과 외주 절삭날의 레이크면 사이 (접속 부위) 에 오목부 (골부 (谷部)) 등이 형성되지 않는 점에서, 절삭 가공시에 있어서의 절삭 부스러기의 걸림 등이 억제되어, 절삭 부스러기 배출성을 높일 수 있다.

또, 상기 절삭 인서트에 있어서, 상기 절삭날은, 상기 중심축 방향의 기단에 위치하며 상기 중심축에 평행하게 연장되는 직선날을 갖는 것이 바람직하다.

이 경우, 절삭날의 직선날이, 그 절삭날의 최대 직경 (날 직경 (D)) 이 되도록 절삭 인서트를 형성함으로써, 절삭날의 재연마 마진을 크게 확보하는 것이 가능해진다. 요컨대, 직선날이 형성되어 있음으로써, 재연마 전후에서 날 직경 (D) 이 변화하는 것이 방지되기 때문에, 그 직선날의 중심축 방향의 길이 (날 길이) 에 따라 절삭 인서트의 공구 수명을 연장할 수 있다. 또한, 직선날은, 실제로는 절삭 가공에 기여하는 경우가 없는 겉보기의 절삭날 부분이어도 된다.

또, 상기 절삭 인서트에 있어서, 상기 절삭날은, 상기 외주 절삭날과 상기 직선날을 접속하고, 상기 외주 절삭날보다 곡률 반경이 작은 볼록 원호상을 이루는 접속날을 갖는 것이 바람직하다.

이 경우, 절삭날에 볼록 원호상의 접속날이 형성됨으로써, 외주 절삭날과 직선날의 접속 부분에 뾰족한 각부가 형성되는 경우가 방지된다. 이 때문에, 상기 접속 부분에 있어서의 절삭날의 결손을 억제할 수 있다.

또, 상기 절삭 인서트는, 상기 중심축을 중심으로 한 표리 반전 대칭 형상을 이루고 있고, 상기 절삭날을 1 쌍 구비하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구에 의하면, 가공면 정밀도를 양호하게 유지하면서 가공 능률을 향상시킬 수 있고, 또한, 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공을 실시하는 것이 가능하다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 날끝 교환식 회전 절삭 공구의 평면도이다.
도 3 은 날끝 교환식 회전 절삭 공구의 측면도이다.
도 4 는 날끝 교환식 회전 절삭 공구의 정면도이다.
도 5 는 날끝 교환식 회전 절삭 공구에 장착되는 절삭 인서트를 나타내는 사시도이다.
도 6 은 절삭 인서트를 나타내는 (a) 평면도, (b) 측면도, (c) 정면도이다.
도 7 은 절삭날의 레이크면을 정면으로 보았을 때의, 절삭 인서트의 (a) 평면도 (절삭날의 레이크면에 수직인 방향으로부터 절삭 인서트를 본 도면), (b) 측면도, (c) 정면도이다.
도 8 은 도 7(a) ∼ (c) 의 절삭날 근방을 확대하여 나타내는 도면이다.
도 9 는 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 사용한 수직벽 바닥 구석부의 절삭 가공 (마무리 가공) 을 설명하는 도면이다.
도 10 은 날끝 교환식 회전 절삭 공구를 사용한 수직벽 바닥 구석부의 절삭 가공 (마무리 가공) 을 설명하는 도면이다.
도 11(a) 는 본 실시형태의 절삭 인서트 (날끝 교환식 회전 절삭 공구) 로 절삭한 가공면의 픽 피드의 피치 및 커스프 하이트를 나타내는 도면, 도 11(b) 는 종래의 절삭 공구로 절삭한 가공면의 픽 피드의 피치 및 커스프 하이트를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 절삭 인서트 (5) 및 이것을 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 절삭 인서트 (5) 는, 그 절삭날 (4) 이 이른바 테이퍼 배럴 형상의 복합 R 절삭날이 된, 복합 R 인서트이다. 그리고, 이 절삭 인서트 (5) 를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 는, 피삭재에 대해 수직벽부의 곡면 가공 (수직벽면 가공) 이나, 수직벽면과 바닥벽면의 접속 부분에 형성된 오목한 형상의 구석부 (수직벽 바닥 구석부) 의 마무리 가공 등을 포함하는 여러 가지 절삭 가공을 실시하기에 적합하여, 피삭재의 가공면이 우수한 면 정밀도를 얻을 수 있는 것이다.

도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 는, 중심축 (C) 둘레로 회전되는 대략 원기둥상의 공구 본체 (1) 와, 공구 본체 (1) 의 중심축 (C) 방향의 선단부 (2) 에 형성된 장착 시트 (3) 와, 장착 시트 (3) 에 착탈 가능하게 장착되고, 절삭날 (4) 을 갖는 절삭 인서트 (5) 를 구비하고 있다.

본 실시형태의 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 는, 강재 등으로 형성된 공구 본체 (1) 와, 공구 본체 (1) 보다 경질의 초경합금 등으로 형성된 절삭 인서트 (5) 를 구비하고 있다. 공구 본체 (1) 의 선단부 (2) 에 형성된 장착 시트 (인서트 장착 시트) (3) 에는, 판상을 이루는 절삭 인서트 (5) 가 그 인서트 중심축을 공구의 중심축 (C) 에 일치시킨 상태로, 떼어낼 수 있게 장착된다. 장착 시트 (3) 에 장착된 절삭 인서트 (5) 는, 그 절삭날 (4) 이, 공구 본체 (1) 의 선단측 및 직경 방향 외측으로 돌출되어 배치된다.

날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 는, 공구 본체 (1) 의 기단부 (섕크부) 가, 공작 기계의 주축 (도시 생략) 에 장착되고, 주축이 회전 구동됨에 따라, 중심축 (C) 둘레의 공구 회전 방향 (R) 으로 회전된다. 그리고, 주축과 함께 공구 본체 (1) 가, 중심축 (C) 에 교차하는 방향이나 중심축 (C) 방향으로 보내짐으로써, 금속 재료 등으로 이루어지는 피삭재에 대해 절삭 인서트 (5) 의 절삭날 (4) 로 깊숙히 베어 가 전삭 (轉削) 가공 (밀링 가공) 을 실시한다. 또한, 본 실시형태의 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 는, 예를 들어 4 ∼ 6 축의 다축 제어의 머시닝 센터 등의 공작 기계에 사용하는 것이 보다 바람직하다.

본 실시형태에 있어서는, 공구 본체 (1) 의 중심축 (C) 이 연장되는 방향, 요컨대 중심축 (C) 을 따르는 방향 (중심축 (C) 에 평행한 방향) 을, 중심축 (C) 방향이라고 한다. 또, 중심축 (C) 방향 중, 공구 본체 (1) 의 섕크부에서부터 장착 시트 (3) 로 향하는 방향 (도 2 및 도 3 에 있어서의 하방) 을 선단측이라고 하고, 장착 시트 (3) 에서부터 섕크부로 향하는 방향 (도 2 및 도 3 에 있어서의 상방) 을 기단측이라고 한다.

또, 중심축 (C) 에 직교하는 방향을 직경 방향이라고 한다. 직경 방향 중, 중심축 (C) 에 접근하는 방향을 직경 방향의 내측이라고 하고, 중심축 (C) 으로부터 이간되는 방향을 직경 방향의 외측이라고 한다.

또, 중심축 (C) 둘레로 주회 (周回) 하는 방향을 둘레 방향이라고 한다. 둘레 방향 중, 절삭시에 주축의 회전에 의해 공구 본체 (1) 가 회전되는 방향을 공구 회전 방향 (R) 이라고 하고, 이것과는 반대의 회전 방향을, 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측 (요컨대 반공구 회전 방향) 이라고 한다.

또한, 상기한 방향 (방향) 의 정의는, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 의 중심축 (C) 에 대해 인서트 중심축이 일치되는 (동축에 배치되는) 절삭 인서트 (5) 에 있어서도, 마찬가지로 적용된다. 따라서, 절삭 인서트 (5) 를 나타내는 도면 6 ∼ 도 8 에 있어서는, 인서트 중심축을, 중심축 (C) 과 동일한 부호 C 를 사용하여 나타낸다. 또, 인서트 중심축을 간단히 중심축 (C) 이라고 부르는 경우가 있다.

도 1 ∼ 도 4 에 있어서, 장착 시트 (3) 는, 공구 본체 (1) 의 선단부 (2) 에, 공구의 중심축 (C) 을 포함하여 직경 방향으로 연장되어 형성된 슬릿상의 인서트 끼워 맞춤홈 (7) 과, 인서트 끼워 맞춤홈 (7) 에 삽입된 절삭 인서트 (5) 를 고정시키기 위한 고정용 나사 (8) 를 구비하고 있다.

인서트 끼워 맞춤홈 (7) 은, 공구 본체 (1) 의 선단면에 개구되고, 공구 본체 (1) 의 직경 방향으로 연장되어 공구 본체 (1) 의 외주면에도 개구되어 있다. 인서트 끼워 맞춤홈 (7) 은, 공구 본체 (1) 의 선단면에서부터 기단측을 향하여 소정 길이 (깊이) 로 형성된 슬릿상을 이루고 있다.

공구 본체 (1) 의 선단부 (2) 에 슬릿상의 인서트 끼워 맞춤홈 (7) 을 형성한 것에 의해, 공구 본체 (1) 의 선단부 (2) 는 2 개로 분할되어, 1 쌍의 선단 반체부 (半體部) (반할편 (半割片)) 가 형성되어 있다. 후술하는 절삭 인서트 (5) 의 두께 방향 (고정용 나사 (8) 가 삽입 통과되는 방향) 을 향하는 1 쌍의 평면부 (16, 17) 가, 선단측으로 향함에 따라 서서히 폭이 좁게 되어 있는 (중심축 (C) 에 수직인 방향에 있어서의 평면부 (16, 17) 의 길이가 짧게 되어 있는) 것에 대응하여, 이들 평면부 (16, 17) 를 상기 두께 방향으로부터 클램프하는 1 쌍의 선단 반체부도, 선단측으로 향함에 따라 서서히 폭이 좁게 되어 있다.

도 2 에 나타내는 공구 평면에서 볼 때, 선단 반체부는, 선단측을 향하여 뾰족해지도록 대략 삼각 형상으로 형성되어 있다. 단 이것에 한정되는 것은 아니고, 이 공구 평면에서 볼 때에 있어서 선단 반체부는, 예를 들어, 선단측을 향하여 팽출되도록 대략 반원 형상으로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 공구 본체 (1) 로서, 기존의 날끝 교환식 볼 엔드 밀의 공구 본체를 사용하는 것으로 해도 된다.

또, 도 3 에 나타내는 공구 측면에서 볼 때에 있어서, 1 쌍의 선단 반체부는, 선단측으로 향함에 따라 서서히 두께가 얇게 되어 있다.

또, 공구 본체 (1) 의 선단부 (2) 에는, 1 쌍의 선단 반체부 중, 일방의 선단 반체부의 외면에서부터 직경 방향 내측을 향하여 연장되고, 인서트 끼워 맞춤홈 (7) 과 교차하여 타방의 선단 반체부 내까지 이르도록, 인서트 고정용 나사공이 형성되어 있다. 인서트 고정용 나사공의 나사공 중심축은, 선단부 (2) 에 있어서 직경 방향으로 연장되어 있고, 구체적으로는 직경 방향 중, 인서트 끼워 맞춤홈 (7) 이 공구 본체 (1) 의 직경 방향으로 연장되는 방향에 대해, 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

인서트 고정용 나사공 중, 일방의 선단 반체부에 형성된 구멍 부분의 내경은, 타방의 선단 반체부에 형성된 구멍 부분의 내경보다 크게 되어 있다. 또, 타방의 선단 반체부에 형성된 구멍 부분의 내주면에는, 고정용 나사 (8) 의 수나사부와 나사 결합하는 암나사부가 형성되어 있다. 인서트 고정용 나사공 중, 적어도 일방의 선단 반체부에 형성된 구멍 부분은, 관통공으로 되어 있다. 본 실시형태의 예에서는, 일방의 선단 반체부 및 타방의 선단 반체부의 각 구멍 부분이, 각각 관통공으로 되어 있다.

도 5 ∼ 도 8 에 나타내는 바와 같이, 절삭 인서트 (5) 는, 판상의 인서트 본체 (15) 와, 인서트 본체 (15) 에 형성된 레이크면, 플랭크면, 및 레이크면과 플랭크면의 교차 능선에 형성된 절삭날 (4) 과, 인서트 본체 (15) 에 형성되고, 그 인서트 본체 (15) 를 두께 방향으로 관통하는 나사 삽입 통과공 (18) 을 구비하고 있다.

본 실시형태의 절삭 인서트 (5) 는, 중심축 (C) 을 중심 (대칭축) 으로 한 표리 반전 대칭 형상 (180°회전 대칭 형상) 을 이루고 있으며, 절삭날 (4) 을 1 쌍 (2 세트) 구비하고 있다. 요컨대 이 절삭 인서트 (5) 는, 2 장 날의 절삭 인서트이다.

인서트 본체 (15) 는, 대략 평판 형상을 이루고 있다. 인서트 본체 (15) 의 두께 방향을 향하는 표리면은, 그 두께 방향에 수직인 평면상을 이루는 1 쌍의 평면부 (16, 17) 로 되어 있다. 나사 삽입 통과공 (18) 은, 인서트 본체 (15) 를 두께 방향으로 관통함과 함께, 일방의 평면부 (16) 와 타방의 평면부 (17) 에 개구되어 형성된 관통공이다. 나사 삽입 통과공 (18) 에는, 절삭 인서트 (5) 를 장착 시트 (3) 에 장착하여 고정시킬 때에, 고정용 나사 (8) 가 삽입 통과된다.

절삭날 (4) 은, 인서트 본체 (15) 에 있어서의 중심축 (C) 방향의 선단부 및 직경 방향 외측의 단부 (端部) 에 배치되어 있다.

절삭날 (4) 은, 그 절삭날 (4) 에 있어서의 중심축 (C) 방향의 선단에 위치하며 볼록 원호상을 이루는 바닥 절삭날 (11) 과, 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 외단에 연이어 있고, 바닥 절삭날 (11) 보다 곡률 반경이 큰 볼록 원호상을 이루는 외주 절삭날 (9) 을 가지고 있다. 또 절삭날 (4) 은, 그 절삭날 (4) 에 있어서의 중심축 (C) 방향의 기단에 위치하며 중심축 (C) 에 평행하게 연장되는 직선날 (13) 과, 외주 절삭날 (9) 과 직선날 (13) 을 접속하고, 외주 절삭날 (9) 보다 곡률 반경이 작은 볼록 원호상을 이루는 접속날 (19) 을 갖는다.

요컨대 본 실시형태에서는, 절삭날 (4) 이, 중심축 (C) 방향의 선단에서부터 기단측을 향하여, 바닥 절삭날 (11), 외주 절삭날 (9), 접속날 (19) 및 직선날 (13) 을 이 순서로 구비하고 있다. 그리고 절삭날 (4) 은, 전체적으로 중심축 (C) 에 대해 경사져 연장되어 있음과 함께, 선단 외주측을 향하여 팽출되도록 형성되어 있다 (전체적으로 테이퍼 배럴 형상이다).

도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 바닥 절삭날 (11) 과 외주 절삭날 (9) 은, 서로의 경계점 (B1) 에 있어서 공통의 접선 (L1) 을 가지고 있으며, 요컨대 경계점 (B1) 에서 서로 접해 있다. 또, 외주 절삭날 (9) 과 접속날 (19) 은, 서로의 경계점 (B2) 에 있어서 공통의 접선 (L2) 을 가지고 있으며, 요컨대 경계점 (B2) 에서 서로 접해 있다. 또, 접속날 (19) 과 직선날 (13) 은, 서로 접해 있다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 바닥 절삭날 (11) 은, 인서트 본체 (15) 의 중심축 (C) 방향의 선단부에 배치되고, 직경 방향을 따르도록 연장됨과 함께, 중심축 (C) 방향의 선단측을 향하여 볼록해지는 원호 형상을 이루고 있다.

바닥 절삭날 (11) 은, 그 외주 절삭날 (9) 에 접속되는 직경 방향 외단 (경계점 (B1)) 에서부터 직경 방향의 내측으로 향함에 따라, 중심축 (C) 방향의 선단측을 향하여 경사져 연장되어 있다. 바닥 절삭날 (11) 에 있어서의, 직경 방향을 따르는 단위 길이당 중심축 (C) 방향을 향한 변위량 (요컨대 중심축 (C) 에 수직인 가상 평면에 대한 기울기) 은, 그 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 외단에서부터 직경 방향 내측으로 향함에 따라 서서히 작아져 가, 직경 방향 내단 (內端) 에 있어서 제로가 된다. 바꾸어 말하면, 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 내단에 있어서의 접선은, 상기 가상 평면에 평행하게 연장되어 있다. 이와 같이 바닥 절삭날 (11) 은, 곡률 중심이 중심축 (C) 상에 위치하고, 일정한 곡률 반경 (R1) 을 갖는 원호를 이룬다.

절삭날 (4) 의 전체 날 길이 (절삭날 전체 길이) 중, 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 내단은, 중심축 (C) 방향의 최선단에 위치하고 있다. 본 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 내단이, 중심축 (C) 상에 배치되어 있다. 요컨대 바닥 절삭날 (11) 은, 그 직경 방향 내단에 있어서 중심축 (C) 에 직교하고 있다.

절삭 인서트 (5) 를 공구 본체 (1) 의 장착 시트 (3) (인서트 끼워 맞춤홈 (7)) 에 장착하여, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 를 중심축 (C) 둘레로 회전시키면, 바닥 절삭날 (11) 의 회전 궤적은, 선단측을 향하여 팽출되는 볼록 렌즈 형상을 이룬다. 또한, 절삭날 (4) 의 회전 궤적의 중심축 (C) 을 지나 중심축 (C) 에 평행한 단면의 형상이, 도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 절삭날 (4) 의 형상에 상당한다.

본 실시형태의 예에서는, 도 7(b) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 바닥 절삭날 (11) 의 축 방향 레이크각 (액시얼 레이크) 이, 0°이다. 단 이것에 한정되는 것은 아니고, 바닥 절삭날 (11) 의 축 방향 레이크각은, 정 (正) 의 값 (포지티브각) 이나 부 (負) 의 값 (네거티브각) 이어도 된다. 또, 도 7(c) 및 도 8(c) 에 나타내는 바와 같이, 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 레이크각 (중심 방향 레이크각. 래디얼 레이크) 은, 0°로 되어 있다. 또한, 도 7(c) 의 상하 방향으로 연장되는 일점 쇄선은, 절삭 인서트 (5) 의 2 개의 최외주점을 연결한 직선과 수직으로 교차하는, 중심축 (C) 을 지나는 직선이다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 외단과, 외주 절삭날 (9) 의 직경 방향 내단은, 경계점 (B1) 에 있어서 서로 완만하게 접속되어 있다. 요컨대, 경계점 (B1) 에서부터 직경 방향 내측으로 향하는 절삭날 (4) 부분이 바닥 절삭날 (11) 이고, 경계점 (B1) 에서부터 직경 방향 외측으로 향하는 절삭날 (4) 부분이 외주 절삭날 (9) 이다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 중심축 (C) 에 직교하는 직경 방향으로부터 절삭날 (4) 의 레이크면을 정면으로 볼 때 (절삭날 (4) 의 회전 궤적에 상당), 바닥 절삭날 (11) 과 외주 절삭날 (9) 의 경계점 (B1) 에 있어서의 접선 (L1) 과 중심축 (C) 사이에 형성되는 각도 θ1 은, 45°미만이다. 상세하게는, 절삭날 (4) 의 레이크면을 정면으로 볼 때, 접선 (L1) 과 중심축 (C) 이 교차하여 형성되는 예각 및 둔각 중, 예각의 각도 θ1 이, 45°미만이다. 또한, 각도 θ1 은 20°∼ 44°인 것이 바람직하고, 각도 θ1 의 하한값은 43°인 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

절삭날 (4) 의 공구 회전 방향 (R) 을 향하는 레이크면 중, 바닥 절삭날 (11) 에 인접하는 부분 (바닥 절삭날 (11) 의 중심축 (C) 방향의 기단측에 인접하는 부분) 에, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12) 이 형성되어 있다. 본 실시형태의 예에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12) 이 평면상을 이루고 있다.

그리고, 도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 절삭날 (4) 의 레이크면을 정면으로 볼 때, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 은, 0.3 ∼ 10 ㎜ 이다. 또한, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 은, 바람직하게는 0.3 ∼ 3 ㎜ 이고, 바람직하게는 1.2 ∼ 3 ㎜ 이다.

또, 인서트 본체 (15) 에 있어서 중심축 (C) 방향의 선단측을 향하는 선단면 중, 바닥 절삭날 (11) 에 인접하는 부분 (바닥 절삭날 (11) 의 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측에 인접하는 부분) 에, 바닥 절삭날 (11) 의 플랭크면이 형성되어 있다. 바닥 절삭날 (11) 의 플랭크면은, 선단측을 향하여 볼록해지는 곡면상을 이루고 있다. 바닥 절삭날 (11) 의 플랭크면은, 그 바닥 절삭날 (11) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측으로 향함에 따라 중심축 (C) 방향의 기단측을 향하여 경사져 있고, 이로써 바닥 절삭날 (11) 에는 플랭크각이 부여되어 있다.

본 실시형태의 예에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 플랭크면이 그 바닥 절삭날 (11) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측을 향하여 연장되는 길이 (플랭크면의 폭) 가, 절삭날 (4) 중 바닥 절삭날 (11) 이외의 부위에 있어서의 플랭크면의 폭보다 작게 되어 있다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 외주 절삭날 (9) 은, 인서트 본체 (15) 의 선단 외주부에 배치되고, 중심축 (C) 에 대해 경사져 연장됨과 함께, 선단 외주측을 향하여 볼록해지는 원호 형상을 이루고 있다. 외주 절삭날 (9) 은, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 보다 큰, 일정한 곡률 반경 (R2) 을 갖는 원호를 이룬다.

외주 절삭날 (9) 은, 그 바닥 절삭날 (11) 에 접속되는 중심축 (C) 방향의 선단 (경계점 (B1)) 에서부터 기단측으로 향함에 따라, 직경 방향 외측을 향하여 경사져 연장되어 있다. 외주 절삭날 (9) 에 있어서의, 중심축 (C) 방향을 따르는 단위 길이당 직경 방향을 향한 변위량 (요컨대 중심축 (C) 에 평행한 가상 평면에 대한 기울기) 은, 그 외주 절삭날 (9) 의 중심축 (C) 방향의 선단에서부터 기단측으로 향함에 따라 서서히 작게 되어 있다.

외주 절삭날 (9) 의 날 길이는, 절삭날 (4) 중에서 가장 길게 되어 있다. 요컨대, 외주 절삭날 (9) 의 날 길이는, 바닥 절삭날 (11), 접속날 (19) 및 직선날 (13) 의 각 날 길이보다 크다. 본 실시형태의 예에서는, 외주 절삭날 (9) 의 날 길이가, 바닥 절삭날 (11), 접속날 (19) 및 직선날 (13) 의 각 날 길이의 합보다 크게 되어 있다. 외주 절삭날 (9) 의 날 길이는, 절삭날 (4) 의 전체 날 길이에 대해 적어도 1/2 이상이고, 바람직하게는 2/3 이상이며, 바람직하게는 3/4 이상이다.

절삭 인서트 (5) 를 공구 본체 (1) 의 장착 시트 (3) 에 장착하여, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 를 중심축 (C) 둘레로 회전시키면, 외주 절삭날 (9) 의 회전 궤적은, 선단 외주측을 향하여 팽출되는 테이퍼 배럴 형상 (이경 (異徑) 나무통 형상) 을 이룬다. 요컨대 외주 절삭날 (9) 의 회전 궤적은, 중심축 (C) 방향의 선단측으로 향함에 따라 서서히 축경된다.

본 실시형태의 예에서는, 도 7(b) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 외주 절삭날 (9) 의 축 방향 레이크각 (비틀림각) 이 0°이다. 단 이것에 한정되는 것은 아니고, 외주 절삭날 (9) 의 축 방향 레이크각은, 정의 값이나 부의 값이어도 된다. 또, 도 7(c) 및 도 8(c) 에 나타내는 바와 같이, 외주 절삭날 (9) 의 직경 방향 레이크각은, 0°로 되어 있다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 외주 절삭날 (9) 의 중심축 (C) 방향의 기단과, 접속날 (19) 의 중심축 (C) 방향의 선단은, 경계점 (B2) 에 있어서 서로 완만하게 접속되어 있다. 요컨대, 경계점 (B2) 에서부터 중심축 (C) 방향의 선단측으로 향하는 절삭날 (4) 부분이 외주 절삭날 (9) 이고, 경계점 (B2) 에서부터 중심축 (C) 방향의 기단측으로 향하는 절삭날 (4) 부분이 접속날 (19) 이다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 중심축 (C) 에 직교하는 직경 방향으로부터 절삭날 (4) 의 레이크면을 정면으로 볼 때 (절삭날 (4) 의 회전 궤적에 상당), 외주 절삭날 (9) 과 접속날 (19) 의 경계점 (B2) 에 있어서의 접선 (L2) 과 중심축 (C) 사이에 형성되는 각도 θ2 는, 40°미만이다. 상세하게는, 절삭날 (4) 의 레이크면을 정면으로 볼 때, 접선 (L2) 과 중심축 (C) 이 교차하여 형성되는 예각 및 둔각 중, 예각의 각도 θ2 가, 40°미만이다. 각도 θ2 는, 각도 θ1 보다 작다. 또한, 각도 θ2 는 0°∼ 30°인 것이 보다 바람직하고, 각도 θ2 의 하한값은 26°인 것이 더욱 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

절삭날 (4) 의 공구 회전 방향 (R) 을 향하는 레이크면 중, 외주 절삭날 (9) 에 인접하는 부분 (외주 절삭날 (9) 의 직경 방향 내측에 인접하는 부분) 에, 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10) 이 형성되어 있다. 본 실시형태의 예에서는, 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10) 이 평면상을 이루고 있다.

그리고, 도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 절삭날 (4) 의 레이크면을 정면으로 볼 때, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 의 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 는, 3.6 ∼ 333 이다. 또한, 비 (R2/R1) 는, 바람직하게는 10 ∼ 60 이고, 바람직하게는 20 ∼ 30 이다.

또, 인서트 본체 (15) 에 있어서 직경 방향 외측을 향하는 외주면 중, 외주 절삭날 (9) 에 인접하는 부분 (외주 절삭날 (9) 의 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측에 인접하는 부분) 에, 외주 절삭날 (9) 의 플랭크면이 형성되어 있다. 외주 절삭날 (9) 의 플랭크면은, 직경 방향 외측을 향하여 볼록해지는 곡면상을 이루고 있다. 외주 절삭날 (9) 의 플랭크면은, 그 외주 절삭날 (9) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측으로 향함에 따라 직경 방향 내측을 향하여 경사져 있고, 이로써 외주 절삭날 (9) 에는 플랭크각이 부여되어 있다.

본 실시형태의 예에서는, 외주 절삭날 (9) 의 플랭크면이 그 외주 절삭날 (9) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측을 향하여 연장되는 길이 (플랭크면의 폭) 가, 외주 절삭날 (9) 의 날 길이 전역 중 선단부 이외의 부위에 있어서 일정해지고, 선단부에 있어서 최소로 되어 있다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 접속날 (19) 은, 외주 절삭날 (9) 의 중심축 (C) 방향의 기단과 직선날 (13) 의 중심축 (C) 방향의 선단을 연결함과 함께, 직경 방향 외측을 향하여 볼록해지는 원호 형상을 이루고 있다.

접속날 (19) 은, 그 외주 절삭날 (9) 에 접속되는 중심축 (C) 방향의 선단에서부터 기단측으로 향함에 따라, 직경 방향 외측을 향하여 경사져 연장되어 있다. 접속날 (19) 에 있어서의, 중심축 (C) 방향을 따르는 단위 길이당 직경 방향으로 향한 변위량 (요컨대 중심축 (C) 에 평행한 가상 평면에 대한 기울기) 은, 그 접속날 (19) 의 중심축 (C) 방향의 선단에서부터 기단측으로 향함에 따라 서서히 작아져 가, 중심축 (C) 방향의 기단에 있어서 제로가 된다. 바꾸어 말하면, 접속날 (19) 의 중심축 (C) 방향의 기단에 있어서의 접선 (직선날 (13) 에 상당) 은, 중심축 (C) 에 평행하게 연장되어 있다.

절삭 인서트 (5) 를 공구 본체 (1) 의 장착 시트 (3) 에 장착하여, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 를 중심축 (C) 둘레로 회전시키면, 접속날 (19) 의 회전 궤적은, 직경 방향 외측을 향하여 팽출되는 배럴 형상 (나무통 형상) 을 이룬다.

본 실시형태의 예에서는, 도 7(b) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 접속날 (19) 의 축 방향 레이크각 (비틀림각) 이 0°이다. 단 이것에 한정되는 것은 아니고, 접속날 (19) 의 축 방향 레이크각은, 정의 값이나 부의 값이어도 된다. 또, 도 7(c) 및 도 8(c) 에 나타내는 바와 같이, 접속날 (19) 의 직경 방향 레이크각은, 0°로 되어 있다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 접속날 (19) 의 중심축 (C) 방향의 기단과, 직선날 (13) 의 중심축 (C) 방향의 선단은, 서로 완만하게 접속되어 있다.

절삭날 (4) 의 공구 회전 방향 (R) 을 향하는 레이크면 중, 접속날 (19) 에 인접하는 부분 (접속날 (19) 의 직경 방향 내측에 인접하는 부분) 에, 접속날 (19) 의 레이크면 (20) 이 형성되어 있다. 본 실시형태의 예에서는, 접속날 (19) 의 레이크면 (20) 이 평면상을 이루고 있다.

또, 인서트 본체 (15) 에 있어서 직경 방향 외측을 향하는 외주면 중, 접속날 (19) 에 인접하는 부분 (접속날 (19) 의 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측에 인접하는 부분) 에, 접속날 (19) 의 플랭크면이 형성되어 있다. 접속날 (19) 의 플랭크면은, 직경 방향 외측을 향하여 볼록해지는 곡면상을 이루고 있다. 접속날 (19) 의 플랭크면은, 그 접속날 (19) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측으로 향함에 따라 직경 방향 내측을 향하여 경사져 있고, 이로써 접속날 (19) 에는 플랭크각이 부여되어 있다.

본 실시형태의 예에서는, 접속날 (19) 의 플랭크면이 그 접속날 (19) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측을 향하여 연장되는 길이 (플랭크면의 폭) 가, 접속날 (19) 의 날 길이 전역에 있어서 일정하게 되어 있다.

도 7(a) 및 도 8(a) 에 나타내는 바와 같이, 직선날 (13) 은, 절삭날 (4) 의 중심축 (C) 방향의 기단부에 배치되고, 중심축 (C) 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태의 예에서는, 직선날 (13) 이, 절삭날 (4) 에 있어서 가장 직경 방향 외측에 위치하고 있다.

절삭 인서트 (5) 를 공구 본체 (1) 의 장착 시트 (3) 에 장착하여, 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 를 중심축 (C) 둘레로 회전시키면, 직선날 (13) 의 회전 궤적은, 중심축 (C) 을 중심으로 한 원통상을 이룬다.

본 실시형태의 예에서는, 도 7(b) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 직선날 (13) 의 축 방향 레이크각 (비틀림각) 이 0°이다. 또, 도 7(c) 및 도 8(c) 에 나타내는 바와 같이, 직선날 (13) 의 직경 방향 레이크각은, 0°로 되어 있다.

절삭날 (4) 의 공구 회전 방향 (R) 을 향하는 레이크면 중, 직선날 (13) 에 인접하는 부분 (직선날 (13) 의 직경 방향 내측에 인접하는 부분) 에, 직선날 (13) 의 레이크면 (14) 이 형성되어 있다. 본 실시형태의 예에서는, 직선날 (13) 의 레이크면 (14) 이 평면상을 이루고 있다.

또, 인서트 본체 (15) 에 있어서 직경 방향 외측을 향하는 외주면 중, 직선날 (13) 에 인접하는 부분 (직선날 (13) 의 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측에 인접하는 부분) 에, 직선날 (13) 의 플랭크면이 형성되어 있다. 직선날 (13) 의 플랭크면은, 원통면의 일부를 이루도록, 또는 평면상으로 형성되어 있다. 직선날 (13) 의 플랭크면은, 그 직선날 (13) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측으로 향함에 따라 직경 방향 내측을 향하여 경사져 있고, 이로써 직선날 (13) 에는 플랭크각이 부여되어 있다.

본 실시형태의 예에서는, 직선날 (13) 의 플랭크면이 그 직선날 (13) 에서부터 공구 회전 방향 (R) 과는 반대측을 향하여 연장되는 길이 (플랭크면의 폭) 가, 직선날 (13) 의 날 길이 전역 중, 선단 부분에서는 일정하고, 기단 부분에서는 기단측으로 향함에 따라 서서히 작게 되어 있다.

그리고, 절삭날 (4) 을 중심축 (C) 둘레로 회전시켜 얻어지는 회전 궤적의 최대 직경 (본 실시형태의 예에서는 직선날 (13) 의 회전 궤적 (가상 원통체) 의 직경) 을 날 직경 (D) 으로 하여, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R1/D) 가, 0.025 ∼ 0.1 이다.

또, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R2/D) 가, 1.1 ∼ 3.5 이다.

또, 절삭날 (4) 의 레이크면 중, 적어도 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12) 및 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10) 이, 동일 평면 상에 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12), 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10), 접속날 (19) 의 레이크면 (20), 및 직선날 (13) 의 레이크면 (14) 이, 모두 동일 평면 상에 형성되어 있다. 요컨대, 절삭날 (4) 의 레이크면 전체가, 1 개의 평면에 의해 형성되어 있다.

이상 설명한 본 실시형태의 절삭 인서트 (5) 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 에 의하면, 절삭 인서트 (5) 의 절삭날 (4) 이, 공구의 중심축 (C) 방향의 선단에 형성된 볼록 원호상의 바닥 절삭날 (11) 과, 그 바닥 절삭날 (11) 의 직경 방향 외단에 접하여 (공통 접선 (L1) 을 가지고) 연이어 있고, 이 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 보다 큰 곡률 반경 (R2) 을 갖는 볼록 원호상의 외주 절삭날 (9) 을 구비하고 있다.

또, 바닥 절삭날 (11) 과 외주 절삭날 (9) 의 경계점 (B1) 에 있어서의 접선 (L1) 과, 중심축 (C) 사이에 형성되는 예각 및 둔각 중, 예각의 각도 θ1 이 45°미만이다. 요컨대, 접선 (L1) 을 중심축 (C) 둘레로 회전시켜 얻어지는 원뿔상의 회전 궤적을, 중심축 (C) 에 직교하는 직경 방향에서 볼 때, 그 회전 궤적의 직경 방향의 양 외측 가장자리에 위치하는 경사진 1 쌍의 접선 (L1) 끼리의 사이에 형성되는 각도 (각도 θ1 × 2) 가 90°미만이다. 그리고, 바닥 절삭날 (11) 및 외주 절삭날 (9) 은, 상기 회전 궤적 (접선 (L1)) 보다 직경 방향의 내측에 배치된다.

이 때문에, 공구 본체 (1) 와 함께 중심축 (C) 둘레로 회전되는 절삭 인서트 (5) 의 절삭날 (4) 을, 도 9 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 피삭재 (W) 의 수직벽면 (WS1) 과 바닥벽면 (WS2) 의 접속 부분에 형성된 오목한 형상의 구석부 (수직벽 바닥 구석부) (WC) 에 끼워 넣어, 수직벽 바닥 구석부 (WC) 및 그 근방을 절삭 가공할 수 있다.

또, 절삭날 (4) 의 선단에 위치하는 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 이 0.3 ∼ 10 ㎜ 로 되어 있어, 이 바닥 절삭날 (11) 은 작은 커브를 가지고 형성되어 있기 때문에, 수직벽 바닥 구석부 (WC) 에 마무리 가공을 실시할 수 있다.

구체적으로, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 이 0.3 ㎜ 미만이면, 바닥 절삭날 (11) 이 지나치게 뾰족해져, 절삭시에 결손되기 쉬워질 우려가 있다. 또, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 이 10 ㎜ 를 초과하면, 바닥 절삭날 (11) 의 커브가 지나치게 커져, 수직벽 바닥 구석부 (WC) 의 마무리 가공에는 적합하지 않다.

이 때문에, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 은, 0.3 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하이다.

또, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 이, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 의 3.6 ∼ 333 배로 크게 되어 있어, 이 외주 절삭날 (9) 은, 피삭재 (W) 의 수직벽부의 곡면 가공 (예를 들어 박육 소재에 대한 요철 곡면 (파상 곡면) 가공 등을 포함하는 수직벽면 가공) 등을 실시하기에 적합한 큰 커브를 가지고 있다.

구체적으로는, 예를 들어 4 ∼ 6 축의 다축 제어의 머시닝 센터 등의 공작 기계의 주축에, 본 실시형태의 절삭 인서트 (5) 를 갖는 날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6) 를 장착하여, 피삭재 (W) 에 수직벽면 가공 등을 실시할 때에, 가공면에 부여되는 가공흔의 커스프 하이트를 소정값 이하로 억제하면서, 픽 피드의 피치를 크게 할 수 있다.

따라서, 종래의 볼 엔드 밀이나 래디어스 엔드 밀 등의 절삭 공구에 비해, 본 실시형태에 의하면, 가공면 품위를 높이면서 가공 시간을 단축할 수 있다.

보다 상세하게는, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에서는, 절삭날의 중심축 둘레의 회전 궤적이 반구상을 이루고, 이 회전 궤적의 반경은 공구의 날 직경 (절삭날의 회전 궤적의 최대 직경) 의 1/2 이다. 그리고 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 있어서는, 바닥 절삭날에 대응하는 절삭날 부분의 곡률 반경, 및 외주 절삭날에 대응하는 절삭날 부분의 곡률 반경이 모두 날 직경의 1/2 이 된다. 요컨대 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에서는, 날 직경에 따라, 커스프 하이트가 소정값 이하가 되도록 픽 피드의 피치를 설정하고, 절삭 가공을 실시하게 된다. 따라서, 픽 피드의 피치를 늘리려면, 날 직경을 크게 하지 않을 수 없다. 그러나, 날 직경을 크게 하면, 수직벽 바닥 구석부 (WC) 의 마무리 가공을 실시하는 것이 곤란해진다.

이에 대해 본 실시형태에서는, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 의 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 ∼ 333 이며, 외주 절삭날 (9) 의 커브가 충분히 크게 설정되어 있기 때문에, 공구의 날 직경이 동일한 볼 엔드 밀 타입이나 래디어스 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 비해, 픽 피드의 피치를 용이하게 크게 할 수 있다. 요컨대, 종래의 절삭 공구로 가공한 가공면에 부여되는 가공흔의 커스프 하이트와 동등한 커스프 하이트를 얻음에 있어서 (요컨대 커스프 하이트를 소정값 이하로 함에 있어서), 본 실시형태에 의하면, 픽 피드의 피치를 크게 설정하여, 고능률 가공을 실현하는 것이 가능하다.

구체적으로는, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 의 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 미만이면, 외주 절삭날 (9) 을 큰 커브로 형성하기 어려워져, 픽 피드의 피치를 크게 하지 못할 우려가 있다. 또, 상기 비 (R2/R1) 가, 333 을 초과하면, 외주 절삭날 (9) 이 대략 직선으로 형성되어, 절삭 저항이 커져 채터 진동이 생기거나, 수직벽면 가공 자체를 실시할 수 없게 될 우려가 있다.

이 때문에, 상기 비 (R2/R1) 는, 3.6 이상 333 이하이다.

여기에서, 도 11(a), (b) 를 참조하여, 본 실시형태와 종래예의 픽 피드 (피치) 의 차이에 대해서 설명한다. 도 11(a) 는, 본 실시형태의 절삭 인서트 (5) (날끝 교환식 회전 절삭 공구 (6)) 로 절삭한 피삭재 (W) 의 가공면 (가공흔) 의 단면을 나타내고 있고, 도 11(b) 는, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구로 절삭한 피삭재 (W) 의 가공면의 단면을 나타내고 있다. 도면 중에 있어서, 부호 P 는 픽 피드의 피치이고, 부호 CH 는 커스프 하이트이다. 도 11(a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 커스프 하이트 (CH) 를 서로 동일하게 설정한 경우에는, 도 11(a) 의 본 실시형태 쪽이, 도 11(b) 의 종래예에 비해, 픽 피드의 피치 (P) 를 크게 할 수 있다.

그리고 본 실시형태에 의하면, 픽 피드 (피치 (P)) 를 크게 설정할 수 있기 때문에, 피삭재 (W) 의 가공면에 가공흔으로서 부여되는 요철 (스캘럽) 의 수를 줄일 수 있고, 그 결과, 가공면 정밀도를 보다 높일 수 있다. 구체적으로는, 외주 절삭날 (9) 로 가공한 피삭재 (W) 의 가공면의 산술 평균 조도 (표면 조도) Ra 를, 예를 들어 0.27 ㎛ 이하로까지 작게 억제할 수 있다.

또한, 픽 피드를 크게 설정할 수 있는 만큼 툴 패스 길이 (총 가공 길이) 를 삭감할 수 있어, 가공 시간을 단축할 수 있다. 이 때문에, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구 등에 비해, 가공 능률을 대폭 향상시킬 수 있다.

또, 픽 피드의 피치 (가공 피치) 를 크게 설정함으로써, 이송 속도에 영향을 받지 않고, 고능률 가공을 실현할 수 있다. 또, 가공 피치를 크게 함으로써, 절삭 경로 길이가 짧아져, 공구의 장기 수명화에도 효과를 나타낸다. 또, 1 회의 가공으로 보다 넓은 면적을 가공할 수 있는 장점이 있다. 요컨대 본 실시형태에 의하면, 생산 리드 타임의 단축이나 가공 비용 삭감에 효과를 나타낸다.

이상으로부터 본 실시형태에 의하면, 피삭재 (W) 의 가공면 정밀도를 양호하게 유지하면서 가공 능률을 향상시킬 수 있고, 또한, 수직벽 바닥 구석부 (WC) 의 마무리 가공을 실시하는 것이 가능하다.

또 본 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R1/D) 가, 0.025 ∼ 0.1 이기 때문에, 하기의 작용 효과를 나타낸다.

즉 이 경우, 절삭날 (4) 전체의 날 직경 (D) 에 대해, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 이 충분히 작게 설정되기 때문에, 그 만큼, 외주 절삭날 (9) 의 형성 영역 (날 길이) 을 크게 확보하여 고능률 가공을 실현할 수 있고, 또한, 바닥 절삭날 (11) 에 의해 수직벽 바닥 구석부 (WC) 의 마무리 가공을 고품위로 실시할 수 있다.

구체적으로는, 바닥 절삭날 (11) 의 곡률 반경 (R1) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R1/D) 가, 0.025 이상이기 때문에, 바닥 절삭날 (11) 이 지나치게 뾰족해지는 것을 억제하여, 바닥 절삭날 (11) 의 결손 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 상기 비 (R1/D) 가 0.1 이하이기 때문에, 바닥 절삭날 (11) 의 커브를 확실히 작게 형성하여, 수직벽 바닥 구석부 (WC) 를 고정밀도로 마무리 가공할 수 있다. 상기 비 (R1/D) 는 바람직하게는 0.03 ∼ 0.10 이고, 보다 바람직하게는 0.06 ∼ 0.10 인데, 이것에 한정되지 않는다.

또 본 실시형태에서는, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R2/D) 가, 1.1 ∼ 3.5 이기 때문에, 하기의 작용 효과를 나타낸다.

즉 이 경우, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 이, 절삭날 (4) 전체의 날 직경 (D) 보다 크기 때문에, 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 비해, 커스프 하이트 (CH) 를 소정값 이하로 억제하면서 픽 피드의 피치 (P) 를 배 이상으로 크게 설정할 수 있어, 상기 서술한 작용 효과가 더 각별히 현저한 것이 된다.

구체적으로는, 외주 절삭날 (9) 의 곡률 반경 (R2) 의 날 직경 (D) 에 대한 비 (R2/D) 가, 1.1 이상이기 때문에, 외주 절삭날 (9) 의 픽 피드의 피치 (P) 를 종래의 볼 엔드 밀 타입의 절삭 공구에 비해 적어도 2.2 배 이상으로 크게 할 수 있어, 가공 능률이 대폭 향상된다. 또, 상기 비 (R2/D) 가 3.5 이하이기 때문에, 곡률 반경 (R2) 이 큰 외주 절삭날 (9) 에 의해 가공 능률을 높이면서도, 그 외주 절삭날 (9) 이 직선상으로 형성되는 것을 억제하여, 절삭 저항의 저감화에 효과를 나타낸다. 상기 비 (R2/D) 는 바람직하게는 2.0 ∼ 3.0 이고, 보다 바람직하게는 2.3 ∼ 2.7 인데, 이것에 한정되지 않는다.

또 본 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12) 및 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10) 이, 동일 평면 상에 형성되어 있기 때문에, 절삭 인서트 (5) 의 제조가 용이하다. 또, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12) 과 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10) 사이 (접속 부위) 에 오목부 (골부) 등이 형성되지 않는 점에서, 절삭 가공시에 있어서의 절삭 부스러기의 걸림 등이 억제되어, 절삭 부스러기 배출성을 높일 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12), 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10), 접속날 (19) 의 레이크면 (20), 및 직선날 (13) 의 레이크면 (14) 이, 모두 동일 평면 상에 형성되어 있기 때문에, 상기 서술한 작용 효과가 보다 각별한 것이 된다.

또 본 실시형태에서는, 절삭날 (4) 이, 중심축 (C) 방향의 기단에 위치하며 중심축 (C) 에 평행하게 연장되는 직선날 (13) 을 가지고 있기 때문에, 하기의 작용 효과를 나타낸다.

즉 이 경우, 절삭날 (4) 의 직선날 (13) 이, 그 절삭날 (4) 의 최대 직경 (날 직경 (D)) 이 되도록 절삭 인서트 (5) 를 형성함으로써, 절삭날 (4) 의 재연마 마진을 크게 확보하는 것이 가능해진다. 요컨대, 직선날 (13) 이 형성되어 있음으로써, 재연마 전후에서 날 직경 (D) 이 변화하는 것이 방지되기 때문에, 그 직선날 (13) 의 중심축 (C) 방향의 길이 (날 길이) 에 따라 절삭 인서트 (5) 의 공구 수명을 연장할 수 있다. 또한, 직선날 (13) 은, 실제로는 절삭 가공에 기여하는 경우가 없는 겉보기의 절삭날 (4) 부분이어도 된다.

또 본 실시형태에서는, 절삭날 (4) 이, 외주 절삭날 (9) 과 직선날 (13) 을 접속하고, 외주 절삭날 (9) 보다 곡률 반경이 작은 볼록 원호상을 이루는 접속날 (19) 을 가지고 있기 때문에, 하기의 작용 효과를 나타낸다.

즉 이 경우, 절삭날 (4) 에 볼록 원호상의 접속날 (19) 이 형성됨으로써, 외주 절삭날 (9) 과 직선날 (13) 의 접속 부분에 뾰족한 각부가 형성되는 것이 방지된다. 이 때문에, 상기 접속 부분에 있어서의 절삭날 (4) 의 결손을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 가하는 것이 가능하다.

예를 들어, 전술한 실시형태에서는, 절삭 인서트 (5) 에 나사 삽입 통과공 (18) 이 형성되어 있는데, 나사 삽입 통과공 (18) 이 형성되어 있지 않은 절삭 인서트 (5) 여도 된다. 이 경우, 절삭 인서트 (5) 는, 공구 본체 (1) 의 장착 시트 (3) 에 클램프 기구 등에 의해 착탈 가능하게 장착된다.

또, 전술한 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11) 의 레이크면 (12), 외주 절삭날 (9) 의 레이크면 (10), 접속날 (19) 의 레이크면 (20), 및 직선날 (13) 의 레이크면 (14) 이, 모두 동일 평면 상에 형성되어 있는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 이들 레이크면 (12, 10, 20, 14) 이, 동일 곡면 (볼록 곡면, 오목 곡면) 상에 형성되어 있어도 된다. 혹은, 이들 레이크면 (12, 10, 20, 14) 이, 서로 상이한 평면이나 곡면에 의해 형성되어 있어도 된다.

또, 전술한 실시형태에서는, 바닥 절삭날 (11), 외주 절삭날 (9), 접속날 (19) 및 직선날 (13) 의 직경 방향 레이크각이, 모두 0°라고 했지만, 이들 각 날의 직경 방향 레이크각은, 정의 값이나 부의 값이어도 된다.

또, 전술한 실시형태에서는, 직선날 (13) 이, 절삭날 (4) 에 있어서 가장 직경 방향 외측에 위치하고 있는 것으로 하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 접속날 (19) 이, 절삭날 (4) 에 있어서 가장 직경 방향 외측에 위치하고 있어도 된다. 이 경우, 접속날 (19) 에 있어서 절삭날 (4) 의 날 직경 (D) 이 설정된다. 혹은, 외주 절삭날 (9) 이, 절삭날 (4) 에 있어서 가장 직경 방향 외측에 배치되어 있어도 된다.

또, 절삭날 (4) 에 직선날 (13) 이나 접속날 (19) 이 형성되어 있지 않아도 된다.

또한, 전술한 실시형태에 있어서, 절삭 인서트 (5) 의 기체 (인서트 본체 (15)) 의 재질은, 탄화텅스텐과 코발트를 포함하는 초경합금 외에, 예를 들어, 서멧, 고속도 강, 탄화티탄, 탄화규소, 질화규소, 질화알루미늄, 산화알루미늄, 및 이들의 혼합체로 이루어지는 세라믹스, 입방정 질화붕소 소결체, 다이아몬드 소결체, 다결정 다이아몬드 혹은 입방정 질화붕소로 이루어지는 경질상과, 세라믹스나 철족 금속 등의 결합상을 초고압하에서 소성하는 초고압 소성체를 사용하는 것도 가능하다.

또, 공구 본체 (1) 는, 예를 들어, SKD61 등의 합금 공구강으로 제조하는 경우 외에, SKD61 등의 합금 공구강과 초경합금을 접합하여 형성한 것을 사용하는 것도 가능하다.

그 밖에, 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서, 전술한 실시형태, 변형예 및 추가 기재 등에서 설명한 각 구성 (구성 요소) 을 조합해도 되고, 또, 구성의 부가, 생략, 치환, 그 밖의 변경이 가능하다. 또 본 발명은, 전술한 실시형태에 의해 한정되는 경우는 없으며, 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

산업상 이용가능성

본 발명의 절삭 인서트 및 날끝 교환식 회전 절삭 공구는, 피삭재의 가공면 정밀도를 양호하게 유지하면서 가공 능률을 향상시킬 수 있고, 또한, 수직벽 바닥 구석부의 마무리 가공을 실시하는 것이 가능하다. 따라서, 산업상 이용가능성을 갖는다.

1 : 공구 본체
2 : 선단부
3 : 장착 시트
4 : 절삭날
5 : 절삭 인서트
6 : 날끝 교환식 회전 절삭 공구
9 : 외주 절삭날
10 : 외주 절삭날의 레이크면
11 : 바닥 절삭날
12 : 바닥 절삭날의 레이크면
13 : 직선날
19 : 접속날
B1 : 경계점
C : 중심축
D : 날 직경
L1 : 접선
R1, R2 : 곡률 반경
θ1 : 각도

Claims

중심축 둘레로 회전되는 공구 본체의 선단부에 착탈 가능하게 장착되는 판상의 절삭 인서트로서,
레이크면과,
플랭크면과,
상기 레이크면과 상기 플랭크면의 교차 능선에 형성된 절삭날을 구비하고,
상기 절삭날은,
상기 중심축 방향의 선단에 위치하며 볼록 원호상을 이루는 바닥 절삭날과,
상기 바닥 절삭날의 직경 방향 외단에 연이어 있고, 상기 바닥 절삭날보다 곡률 반경이 큰 볼록 원호상을 이루는 외주 절삭날을 갖고,
상기 바닥 절삭날과 상기 외주 절삭날의 경계점에 있어서의 접선과, 상기 중심축 사이에 형성되는 각도가 45°미만이고,
상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 이, 0.3 ∼ 10 ㎜ 이고,
상기 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 에 대한 비 (R2/R1) 가, 3.6 ∼ 333 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 절삭날을 상기 중심축 둘레로 회전시켜 얻어지는 회전 궤적의 최대 직경을 날 직경 (D) 으로 하여,
상기 바닥 절삭날의 곡률 반경 (R1) 의 상기 날 직경 (D) 에 대한 비 (R1/D) 가, 0.025 ∼ 0.1 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 절삭날을 상기 중심축 둘레로 회전시켜 얻어지는 회전 궤적의 최대 직경을 날 직경 (D) 으로 하여,
상기 외주 절삭날의 곡률 반경 (R2) 의 상기 날 직경 (D) 에 대한 비 (R2/D) 가, 1.1 ∼ 3.5 인 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 바닥 절삭날의 레이크면 및 상기 외주 절삭날의 레이크면이, 동일 평면 상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
상기 절삭날은, 상기 중심축 방향의 기단에 위치하며 상기 중심축에 평행하게 연장되는 직선날을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 5 항에 있어서,
상기 절삭날은, 상기 외주 절삭날과 상기 직선날을 접속하고, 상기 외주 절삭날보다 곡률 반경이 작은 볼록 원호상을 이루는 접속날을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
제 1 항에 있어서,
당해 절삭 인서트는, 상기 중심축을 중심으로 한 표리 반전 대칭 형상을 이루고 있고, 상기 절삭날을 1 쌍 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 절삭 인서트.
중심축 둘레로 회전되는 공구 본체와,
상기 공구 본체의 상기 중심축 방향의 선단부에 형성된 장착 시트와,
상기 장착 시트에 착탈 가능하게 장착되고, 절삭날을 갖는 절삭 인서트를 구비한 날끝 교환식 회전 절삭 공구로서,
상기 절삭 인서트로서, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 절삭 인서트를 사용한 것을 특징으로 하는 날끝 교환식 회전 절삭 공구.
중심축 둘레로 회전되는 공구 본체로서,
상기 공구 본체의 상기 중심축 방향의 선단부에 형성된 장착 시트를 갖고,
상기 장착 시트에 절삭날을 갖는 절삭 인서트가 착탈 가능하게 장착되고,
상기 절삭 인서트로서, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 절삭 인서트를 사용한 것을 특징으로 하는 공구 본체.