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KR101330482B1 - 인서트 탈착식 공구 - Google Patents

인서트 탈착식 공구 Download PDF

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KR101330482B1
KR101330482B1 KR1020070030419A KR20070030419A KR101330482B1 KR 101330482 B1 KR101330482 B1 KR 101330482B1 KR 1020070030419 A KR1020070030419 A KR 1020070030419A KR 20070030419 A KR20070030419 A KR 20070030419A KR 101330482 B1 KR101330482 B1 KR 101330482B1
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KR
South Korea
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insert
holder
tightening
jaw
axis
Prior art date
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KR1020070030419A
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히데히코 나가야
노리오 아소
야스하루 이마이
Original Assignee
미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

인서트 탈착식 공구는, 홀더; 및 절삭 날을 갖는 인서트가 홀더의 선단부에 조여져 장착되도록 하는 인서트 장착 인서트를 갖는 헤드 부재를 포함하며,
상기 헤드 부재는, 상기 조임 면 및 바닥 면이 인서트 장착 시트를 구성하도록 서로 대향하는, 조임 면을 갖는 제 1 죠 (jaw) 및 바닥 면을 갖는 제 2 죠를 포함하고, 축 부분 및 가압 부분을 갖는 조임 나사가, 인서트 장착 시트의 연장 방향을 따라 홀더의 선단부를 바라보았을 때, 조임 나사가 인서트 장착 시트의 연장 방향에 대해 기울어지면서 홀더의 안쪽으로 점진적으로 연장되는 한편 제 1 죠로부터 제 2 죠 쪽으로 연장되도록 홀더의 선단부에 배치되고, 상기 홀더에는 조임 나사의 축 부분과 결합가능한 나사 구멍이 제공되고, 상기 제 1 죠에는 조임 나사의 가압 부분을 수용하는 스폿 페이싱 (spot facing) 이 제공되며, 스폿 페이싱의 중심 축선 및 나사 구멍의 축선이 서로 비스듬하게 교차한다.

Description

인서트 탈착식 공구{INSERT-INDEXABLE TOOL}
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인서트 탈착식 공구를 도시하는 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 분해 사시도이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 홀더의 평편도이다.
도 4 는 도 1 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 인서트 장착 시트의 주변을 도시하는 평면도이다.
도 5 는 도 4 에 도시된 인서트 장착 시트의 주변을 도시하는 측면도이다.
도 6 은 도 4 에 도시된 인서트 장착 시트의 주변을 도시하는 정면도이다.
도 7 은 도 5 의 선 (Ⅹ-Ⅹ) 을 따라 취한 단면도이다.
도 8 은 도 1 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 스폿 페이싱에서의 조임 나사의 접촉 부분을 도시하는 설명도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인서트 탈착식 공구를 도시하는 사시도이다.
도 10 은 도 9 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 분해 사시도이다.
도 11 은 도 9 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 홀더의 평면도이다.
도 12 는 도 9 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 인서트 장착 시트의 주변을 도시하는 평면도이다.
도 13 은 도 12 에 도시된 인서트 장착 시트의 주변을 도시하는 측면도이다.
도 14 는 도 12 에 도시된 인서트 장착 시트의 주변을 도시하는 정면도이다.
도 15 는 도 13 의 선 (Ⅹ2-Ⅹ2) 을 따라 취한 단면도이다.
도 16 은 도 9 에 도시된 인서트 탈착식 공구의 스폿 페이싱에서의 조임 나사의 접촉 부분을 도시하는 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200 인서트 탈착식 공구
10, 210 홀더
11, 211 상면
12, 212 밑면
13A, 213B 좌측면
13B, 213A 우측면
15, 215 돌출부
30, 230 헤드 부재
32, 232 상부 죠
33, 233 하부 죠
50 조임 나사
51 축 부분
52 헤드 부분
45, 245 스폿 페이싱
23, 223 홈
17, 217 제 1 수용면
18, 218 제 2 수용면
39, 239 제 1 장착면
42, 242 제 2 장착면
본 발명은 피삭재의 그루빙, 절단 가공 등에 사용되는 인서트 탈착식 공구에 관한 것이다.
그루빙 가공 또는 절단 가공에 사용되는 인서트 탈착식 공구로서, 한 쌍의 죠 (jaw) 가 홀더의 선단부에서 탄성적으로 변형할 수 있도록 형성되어있고, 한 쌍의 죠 중 하나에 제공되는 조임 면 (clamping face) 및 한 쌍의 죠 중 나머지 다른 하나에 제공되는 바닥 면 (base face) 을 서로 마주하도록 구성함으로써 인서트 장착 시트가 형성되고, 조임 면 및 바닥 면은 서로 마주하도록 배치되며, 절삭 날을 갖는 인서트가 인서트 장착 시트에 조여지는 인서트 탈착식 공구가 공지되어있다.
홀더의 선단부에 분리가능하게 부착되어있는 헤드 부재에 인서트 장착 시트를 포함하는 인서트 탈착식 공구가 일본특허공보 제 2902085 호에 제안되어있다.
상기 특허 문서에 개시된 인서트 탈착식 공구에는, 평평한 플레이트 형상으 로 구성된 헤드 부재가 홀더의 선단 단부에서 홀더의 측면에 고정되어있고, 조임 방향으로 한 쌍의 죠 중 하나를 탄성적으로 이동시키기 위한 가압 부분을 갖는 조임 나사가 제공되어있다.
상기 홀더에는, 조임 나사가 나사조임되는 나사 구멍이 제공되어있고, 상기 헤드 부재의 한 쌍의 죠 중 하나에는 스폿 페이싱 (spot facing) 이 제공되어있다. 나사 구멍 및 스폿 페이싱은 공통의 축선을 가지며, 공통의 축선은, 홀더의 전방면 및 측면의 교차하는 축선에 대해 기울어지도록 즉, 인서트 장착 시트의 조임 방향에 대해 기울어지도록 방향이 정해진다.
인서트 탈착식 공구에서는, 헤드 부재가 홀더 쪽으로 밀리면서 고정되도록 조임 나사를 나사조임함으로써 그리고 한 쌍의 죠 중 하나를 조임 방향으로 탄성적으로 이동시키기 위해 조임 나사의 가압 부분을 이용하여 스폿 페이싱을 가압함으로써 인서트가 조여진다.
그러나, 상기 특허 문서에 개시된 인서트 탈착식 공구에서는, 나사 구멍과 스폿 페이싱이 공통의 축선을 갖기 때문에, 즉, 나사 구멍의 축선과 스폿 페이싱의 중심 축선이 일치하도록 구성되기 때문에, 조임 나사가 나사 구멍에 나사조임될 때, 조임 나사의 축선이 스폿 페이싱의 중심 축선과 일치하게 되고, 그러므로, 조임 나사의 가압 부분과 스폿 페이싱 사이의 접촉 위치는 인서트의 정렬, 조임 나사를 조이는 방법 등에 따라 변할 수 있다.
예컨대, 조임 나사의 가압 부분 및 스폿 페이싱이 인서트 장착 시트의 기저 단부 부분에 가까운 위치 즉, 인서트에서 먼 위치에서 접촉할 때, 인서트를 조이는 힘은 더 작아질 수 있으며, 인서트가 단단히 고정되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 조임 나사의 가압 부분 및 스폿 페이싱이, 조임 나사를 조이는 회전동작의 접선 벡터가 홀더에서 멀어지는 쪽을 향하게 되는 위치에서 접촉하는 경우, 조임 나사가 조여질 때, 한 쌍의 죠 중 하나가 홀더로부터 멀어지도록 변형될 수 있고, 조여진 인서트가 불량하게 정렬될 수 있다.
상기의 상태와 같이, 조임 나사의 가압 부분과 스폿 페이싱 사이의 접촉 위치의 변화로 인해, 인서트가 단단하게 고정되지않는 문제가 발생할 수 있다.
전술한 상황의 관점에서 본 발명을 고려하였고, 본 발명의 목적은, 헤드 부재에 제공되는 스폿 페이싱과 조임 나사의 가압 부분 사이의 접촉 위치가 변화하지않으며, 인서트가 안정적으로 조여질 수 있는 인서트 탈착식 공구를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 홀더; 및 절삭 날을 갖는 인서트가 홀더의 선단부에 조여져 장착되도록 하는 인서트 장착 시트를 갖는 헤드 부재를 포함하는 인서트 탈착식 공구를 제공하며, 상기 헤드 부재는, 조임 면 및 바닥 면이 인서트 장착 시트를 구성하도록 서로 대향하는, 조임 면을 갖는 제 1 죠 및 바닥 면을 갖는 제 2 죠를 포함하며, 축 부분 및 가압 부분을 갖는 조임 나사가, 인서트 장착 시트의 연장 방향을 따라 홀더의 선단부를 바라보았을 때, 조임 나사가 인서트 장착 시트의 연장 방향에 대해 기울어지면서 홀더의 안쪽으로 점진적으로 연장되는 한편 제 1 죠로부터 제 2 죠 쪽으로 연장되도록 홀더의 선단부에 배치되고, 상기 홀더에는 조임 나사의 축 부분과 결합가능한 나사 구멍이 제공되고, 상기 제 1 죠에는 조임 나사의 가압 부분을 수용하는 스폿 페이싱이 제공되며, 스폿 페이싱의 중심 축선 및 나사 구멍의 축선이 서로 비스듬하게 교차한다.
상기와 같이 구성된 인서트 탈착식 공구에 따라, 헤드 부재에 제공되는 스폿 페이싱의 중심 축선 및 나사 구멍의 축선은 서로 비스듬하게 교차하기 때문에, 나사 구멍에 나사조임되는 조임 나사의 축선 및 스폿 페이싱의 중심 축선은 서로 일치하지않고 서로 비스듬하게 교차한다. 그러므로, 조임 나사가 나사조임될 때, 조임 나사의 가압 부분 및 스폿 페이싱은 최소의 상호 갭을 갖는 위치에서 서로 접촉하기 시작하고, 조임 나사의 가압 부분 및 스폿 페이싱은 적절한 위치에서 안정적으로 접촉하게 된다.
또한, 조임 나사는, 인서트 장착 시트의 연장 방향을 따라 홀더의 선단부를 바라보았을 때, 조임 나사가 인서트 장착 시트의 연장 방향에 대해 기울어지면서 홀더의 안쪽으로 점진적으로 연장되는 한편 제 1 죠로부터 제 2 죠 쪽으로 연장되도록 배치되고, 홀더에는 조임 나사의 축 부분과 결합가능한 나사 구멍이 제공되며, 헤드 부재의 제 1 죠에는 조임 나사의 가압 부분을 수용하는 스폿 페이싱이 제공되기 때문에, 헤드 부재가 홀더 쪽으로 밀리면서 고정될 수 있다.
상기 인서트 탈착식 공구에 있어서, 조임 나사는, 조임 나사가 홀더의 선단부로부터 점진적으로 멀어지면서 연장되는 한편 제 1 죠로부터 제 2 죠 쪽으로 연장되도록 인서트 장착 시트의 연장 방향에 대해 기울어질 수 있다. 이 구성에 따라, 제 1 죠에 제공되는 스폿 페이싱 (45) 이 홀더의 선단부 쪽으로 치우치도록 배치되기 때문에, 조임 나사가 조여질 때, 인서트는 단단하게 고정될 수 있고, 헤드 부재는 홀더 쪽으로 밀리면서 고정될 수 있다.
상기 인서트 탈착식 공구에 있어서, 나사 구멍의 축선 및 스폿 페이싱의 중심 축선은, 인서트 장착 시트의 연장 방향을 따라 홀더의 선단부를 바라보았을 때, 서로 비스듬하게 교차할 수 있고, 나사 구멍의 축선 및 스폿 페이싱의 중심 축선은, 인서트 장착 시트의 연장 방향 및 조임 방향 모두에 수직한 방향에서 바라보았을 때, 서로 평행하거나 서로 일치할 수 있다. 이 구성에 따라, 조임 나사의 가압 부분은 인서트 장착 시트의 연장 방향에 실질적으로 평행하게 연장되는 스폿 페이싱의 일부와 접촉한다. 그러므로, 조임 나사의 가압 부분 및 스폿 페이싱이 서로 접촉하는 위치에서, 조임 나사를 조이는 회전의 접선 벡터가 인서트 장착 시트의 연장 방향과 실질적으로 일치하는 방향을 향하게 되어, 제 1 죠는 홀더로부터 멀어지지 않고, 인서트는 안정적으로 조여질 수 있다.
상기 인서트 탈착식 공구에 있어서, 헤드 부재는, 조임 방향에서 바라보았을 때, 서로 교차하는 방향으로 연장되는 제 1 장착 면 및 제 2 장착 면을 포함할 수 있고, 홀더의 선단부는 제 1 장착 면과 접하는 제 1 수용 면 및 제 2 장착 면과 접하는 제 2 수용 면을 포함할 수 있고, 제 1 수용 면 및 제 2 수용 면에는 각각 제 1 장착 면 및 제 2 장착 면에 삽입되는 고정 나사가 나사조임되는 제 1 고정 나사 구멍 및 제 2 고정 나사 구멍이 제공될 수 있으며, 헤드 부재는 고정 나사에 의해 홀더에 고정될 수 있다. 이 구성에 따라, 헤드 부재는 고정 나사에 의해 단단 하게 고정될 수 있다. 그러므로, 헤드 부재를 조임 나사를 이용하여 홀더에 고정할 필요가 없고, 조임 나사의 가압 부분과 스폿 페이싱 사이의 접촉 위치는 인서트가 조여져 있는 상태가 되기 훨씬 전에 결정될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따라, 헤드 부재에 제공되는 스폿 페이싱과 조임 나사의 가압 부분 사이의 접촉 위치가 변하지 않으며 인서트가 안정적으로 조여질 수 있는 인서트 탈착식 공구가 제공된다.
첨부의 도면을 참조하여 이하에서 본 발명의 제 1 실시예를 설명할 것이다. 제 1 실시예에 따른 인서트 탈착식 공구 (100) 가 도 1 내지 도 6 에 도시되어있다.
인서트 탈착식 공구 (100) 는 실질적으로 사각형 기둥 모양의 홀더 (10) 및 개방 단부로부터 연결 단부까지 연장되는 인서트 장착 시트 (36) 를 포함하며 홀더 (10) 의 선단부에 장착될 수 있는 헤드 부재 (30) 를 포함한다. 제 1 실시예에 따른 인서트 탈착식 공구 (100) 는, 인서트 장착 시트 (36) 가 연장되는 방향을 따라 인서트 장착 시트 (36) 의 개방 단부 (홀더 (10) 의 선단부) 를 바라보았을 때, 인서트 장착 시트 (36) 를 갖는 헤드 부재 (30) 가 홀더 (10) 의 좌측 부분에 배치되는 이른바 왼손 인서트 탈착식 공구이다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 홀더 (10) 는 실질적으로 사각형 기둥 형상으로 형성되고, 대향하도록 배치되는 상면 (11) 및 밑면 (12), 제 1 측면 (13A) (좌측면), 및 제 2 측면 (13B) (우측면) 을 포함한다. 홀더 (10) 의 기 저부 (proximal portion) (도 1 및 도 2 의 좌상부에 도시된 부분) 는 축선 (L) 을 따라 연장되는 섕크부 (14) 로 형성되고, 상면 (11) 으로부터 상방으로 돌출하는 돌출부 (15) 를 포함하는 홀더 (10) 의 선단부 (도 1 및 도 2 의 우하부에 도시된 부분) 는 이하에서 개별적으로 설명될 헤드 부재 (30) 를 장착하기 위한 장착부 (16) 가 된다.
장착부 (16) 는, 평평한 모양으로 형성되고 홀더 (10) 의 제 1 측면 (13A) 과 평행하게 연장되는 제 1 수용면 (17), 평평한 모양으로 형성되고 제 1 수용면 (17) 및 축선 (L) 모두에 수직으로 연장되며 홀더 (10) 의 선단 단부면을 구성하는 제 2 수용면 (18), 및 평평한 모양으로 형성되고 제 1 수용면 (17) 및 제 2 수용면 (18) 모두를 직교하는 제 3 수용면 (19) 을 포함한다.
제 1 수용부 (17) 는 제 1 측면 (13A) 으로부터 제 2 측면 (13B) 쪽으로 이격되도록 그리고 제 1 측면 (13A) 과 같은 방향을 향하는 돌출부 (15) 의 표면과 합쳐지도록 구성된다. 제 1 수용면 (17) 에는, 제 1 수용면 (17) 에 수직한 방향으로 연장되는 2 개의 제 1 고정 나사 구멍 (20a, 20b) 이 제공되는데, 이 2 개의 고정 나사 구멍은 축선 (L) 의 선단측에 위치하는 제 1 나사 구멍 (20a) 이 하부에 위치하고, 축선 (L) 의 기저측에 위치하는 제 1 나사 구멍 (20b) 은 상부에 위치하도록 배치된다.
제 2 수용면 (18) 은, 제 1 수용면 (17) 의 축선 (L) 방향 선단부와 교차하도록 배치되고, 돌출부 (15) 의 선단 단부면으로부터 기저 단부 쪽으로 이격되도록 구성된다. 제 2 수용면 (18) 에는, 제 2 수용면 (18) 에 수직한 방향으로 연장 되는 2 개의 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 이 제공되며, 이 2 개의 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 은 홀더 (10) 의 종 방향으로 정렬된다.
제 3 수용면 (19) 은 제 2 측면 (13B) 쪽으로 이격된 제 1 수용면 (17) 과 제 1 측면 (13A) 사이에 배치되며 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 수직하면서 제 1 수용면 (17) 에 평행한 방향을 향한다. 제 3 수용면 (19) 의 축선 (L) 방향 선단부가 제 2 수용면 (18) 과 교차한다. 따라서, 제 2 수용면 (18) 은, 제 1 수용면 (17) 과 교차하는 부분 및 제 3 수용면 (19) 과 교차하는 부분을 포함하며, 정면도에서 실질적으로 L 모양으로 형성된다.
축선 (L) 의 선단측에 위치하는 제 1 고정 나사 구멍 (20a) 및 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 은, 축선 (L) 에 수직하고 제 1 수용면 (17) 과 평행한 방향으로, 서로 상이한 위치에 배치된다. 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서, 제 1 고정 나사 구멍 (20a) 은 축선 (L) 에 수직한 방향으로 제 1 수용면 (17) 과 평행하게 정렬되는 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 사이에 위치한다.
도 3 및 도 7 에 도시된 바와 같이, 돌출부 (15) 에는 상면 (11) 으로부터 홀더 (10) 의 밑면 (12) 까지 관통하는 조임 나사 구멍 (22) 이 제공된다. 조임 나사 구멍 (22) 은, 도 6 및 도 7 에서와 같이, 축선 (L) 을 바라보았을 때, 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 이 각 (α1) 을 이루면서 축선 (L) 에 수직인 제 1 수용면 (17) 과 평행하게 연장되는 선과 교차하도록, 도 5 에 도시된 바와 같이, 제 1 수용면 (17) 을 바라보았을 때, 축선 (M) 이 각 (β1) 을 이루면서 축선 (L) 과 교차하도록, 그리고, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상면 (11) 을 바라보았을 때, 축선 (M) 이 각 (
Figure 112007024357899-pat00001
) 을 이루면서 축선 (L) 과 교차하도록 구성된다.
조임 나사 구멍 (22) 보다 더 큰 개구부를 갖는 홈 (23) 이 조임 나사 구멍 (22) 의 상부 개구부 부분에 형성되어있고, 제 1 측면 (13A) 에 가장 가까운 홈 (23) 의 일부는 제 1 수용면 (17) 으로 개방된다. 또한, 홈 (23) 의 밑면 (24) 은 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 과 직교하도록 구성된다.
다음으로, 전술한 장착부 (16) 에 장착될 헤드 부재 (30) 를 설명할 것이다. 헤드 부재 (30) 는 일단부 (도 1 및 도 2 의 좌상부에 도시됨) 의 측면으로부터 선단측 (도 1 및 도 2 의 우하부에 도시됨) 을 향해 연장되고 선단측을 향해 개방되는 한 쌍의 죠 (상부 죠 (32) 및 하부 죠 (33)) 를 포함한다. 상부 죠 (32) 에는 이하에서 개별적으로 설명할 인서트 (60) 를 하방으로 가압하는 조임 면 (34) 이 제공되어있어, 인서트 (60) 가 조여지고, 하부 죠 (33) 에는 조임 면 (34) 을 마주하도록 배치되는 바닥 면 (35) 이 제공된다. 조임 면 (34) 및 바닥 면 (35) 은 인서트 장착 시트 (36) 를 구성한다.
상부 죠 (32) 는, 상부 죠 (32) 및 하부 죠 (33) 사이에 위치하는 연결부 (37) 를 선회하면서 하부 죠 (33) 를 향해 즉, 조임 방향으로 탄성적으로 이동하도록 구성된다.
인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (36) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 바닥 면 (35) 은 상방으로 돌출하는 역 돌출 V 형상으로 구성되고, 조임 면 (34) 은 하방으로 돌출하는 돌출 V 형상으로 구성된다.
상부 죠 (32) 는 다른 방향을 향하는 그 일측면이 제 1 측면 (13A) 과 같은 방향을 향하는 돌출부 (15) 의 표면과 실질적으로 동일한 형상을 갖도록 구성된다.
하부 죠 (33) 는 인서트 장착 시트 (36) 가 연장되는 방향 및 조임 면 (34) 과 바닥 면 (35) 이 서로 대향하는 방향 (조임 방향) 으로 연장되는 사각형 플레이트 형상으로 구성되고, 그 기저측 부분은 기저측 부분이 그 선단측 부분보다 더 두껍도록 다른 측을 향해 돌출하여, 제 1 플레이트 (38) 를 구성한다.
제 1 플레이트 (38) 에 형성되며 다른 측을 향하는 상부 죠 (32) 및 하부 죠 (33) 의 표면은 홀더 (10) 의 제 1 수용면 (17) 과 접하게 되는 제 1 장착 면 (39) 이 된다. 제 1 장착 면 (39) 은 상부 죠 (32) 및 하부 죠 (33) 로 분할되지만, 제 1 장착 면 (39) 은 일 평면 내에 형성된다.
제 1 플레이트 (38) 에는 제 1 장착 면 (39) 에 수직하게 연장되는 2 개의 제 1 삽입 구멍 (40a, 40b) 이 제공된다.
하부 죠 (33) 에는, 제 1 장착 면 (39) 으로부터 다른 측으로 돌출하며 제 1 장착 면 (39) 에 수직하고 조임 방향으로 연장되는 사각형 플레이트 형상으로 구성되는 제 2 플레이트 (41) 가 제공된다.
기저측을 향하는 제 2 플레이트 (41) 의 표면은 홀더 (10) 의 제 2 수용면 (18) 과 접하게 되는 제 2 장착 면 (42) 이 된다. 제 2 플레이트 (41) 에는 제 2 장착 면 (42) 에 수직하게 연장되는 2 개의 제 2 삽입 구멍 (43a, 43b) 이 제공되고, 이 2 개의 제 2 삽입 구멍 (43a, 43b) 은 조임 방향으로 정렬된다.
하방을 향하는 제 1 플레이트 (38) 의 표면은, 제 1 장착 면 (39) 및 제 2 장착 면 (42) 모두와 직교하는 평면이고, 홀더 (10) 의 제 3 수용면 (19) 과 접하 게 되는 제 3 장착 면 (44) 이 된다. 제 3 장착 면 (44) 은 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향으로 제 2 장착 면 (42) 과 교차하고, 제 2 장착 면 (42) 은 실질적으로 제 2 수용면 (18) 의 L 형상의 대칭 상인 L 형상으로 구성된다.
상부 죠 (32) 에는 상부 죠 (32) 의 상면으로 개방되는 스폿 페이싱 (45) 이 제공된다. 다른 측의 스폿 페이싱 (45) 의 일부는 제 1 장착 면 (39) 으로 개방되고, 스폿 페이싱 (45) 의 단면은 실질적으로 반원 형상으로 구성된다. 스폿 페이싱 (45) 의 밑면 (46) 은, 밑면 (46) 이 제 1 장착 면 (39) 으로부터 멀어지는 쪽으로 연장됨에 따라 밑면 (46) 이 점진적으로 하방으로 이동하도록 제 1 장착 면 (39) 에 대해 기울어진다. 밑면 (46) 의 법선은 스폿 페이싱 (45) 의 반원 형상의 중심 축선 (C) 에 평행하다. 중심 축선 (C) 은, 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (36) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 각 (α2) 을 이루면서 제 1 장착 면 (39) 과 교차하고, 제 1 장착 면 (39) 을 바라보았을 때, 각 (β2) 을 이루면서 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향과 교차하며, 조임 방향으로 바라보았을 때, 각 (
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2) 을 이루면서 제 1 장착 면 (39) 과 교차한다.
상기와 같이 구성된 헤드 부재 (30) 가 홀더 (10) 의 장착부 (16) 에 장착된다. 헤드 부재 (30) 는, 제 1, 제 2, 및 제 3 장착 면 (39, 42, 44) 이 각각 제 1, 제 2, 및 제 3 수용면 (17, 18, 19) 과 접하도록, 홀더 (10) 의 축선 (L) 이 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향에 평행하게 배치되도록, 그리고 인서트 장착 시트 (36) 의 조임 방향은 축선 (L) 에 수직한 방향과 평행하면서 제 1 수용면 (17) 과 평행하게 배치되도록 장착부 (16) 에 두어진다.
제 1 삽입 구멍 (40a, 40b) 에 삽입되는 고정 나사 (47) 가 제 1 고정 나사 구멍 (20a, 20b) 에 나사조임되고, 제 2 삽입 구멍 (43a, 43b) 에 삽입되는 고정 나사 (47) 가 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 에 나사조임되어, 헤드 부재 (30) 가 홀더 (10) 에 장착되며, 인서트 장착 시트 (36) 는 홀더 (10) 의 제 1 면 (13A) (좌측면) 이자 선단부에 배치된다.
축선 (L) 방향으로 헤드 부재 (30) 의 위치는 제 2 장착 면 (42) 및 제 2 수용면 (18) 의 단단한 접촉으로 인해 고정되고, 도 4 및 도 5 에 도시된 바와 같이 헤드 부재 (30) 의 후단부면 과 홀더 (10) 사이에 간극 (δ) 이 제공된다.
상부 죠 (32) 가 돌출부 (15) 와 접할 때, 돌출부 (15) 의 홈 (23) 은 상부 죠 (32) 의 스폿 페이싱 (45) 과 합쳐져, 원형 단면을 갖는 수용부 (48) 가 형성된다. 홈 (23) 의 밑면 (24) 에 수직하도록 형성되는 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 및 스폿 페이싱 (45) 의 중심 축선 (C) 은, 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (36) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 각각 각 (α1) 및 각 (α2) 을 이루면서 조임 방향과 교차하고, 인서트 장착 시트 (36) 가 연장되는 방향 및 조임 방향 모두에 수직한 방향에서 바라보았을 때, 각각 각 (β1) 및 각 (β2) 을 이루면서 축선 (L) 과 교차하며, 조임 방향에서 바라보았을 때, 각각 각 (
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1) 및 각 (
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2) 을 이루면서 축선 (L) 과 교차한다. 이 실시예에 있어서, 각은 α1＞α2, β1=β2,
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1＜
Figure 112007024357899-pat00006
2 를 만족하도록 설정되며, 스폿 페이싱 (45) 의 중심 축선 (C) 및 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 은 서로 비스듬하게 교차한 다.
인서트 장착 시트 (36) 의 조임 면 (34) 이 바닥 면 (35) 쪽으로 이동하도록 상부 죠 (32) 를 탄성적으로 변형시키기 위한 조임 수단인 조임 나사 (50) 가 조임 나사 구멍 (22) 에 나사조임된다. 조임 나사 (50) 는 그 외주면에 수나사를 갖는 축 부분 (51) 및 축 부분 (51) 보다 더 큰 직경을 갖는 원통형 형상으로 구성되는 헤드 부분 (52) 을 포함한다. 축 부분 (51) 을 향하는 헤드 부분 (52) 의 표면은 축 부분 (51) 의 축선과 직교하는 평면이며, 스폿 페이싱 (45) 의 밑면 (46) (가압되는 면) 과 접촉하는 가압 면 (53) 이 된다. 조임 나사 (50) 는 시계방향의 회전에 의해 나사조임되는 이른바 오른손 나사이다.
다음으로, 인서트 장착 시트 (36) 에 의해 나사조임되는 인서트 (60) 를 설명할 것이다. 인서트 (60) 는, 초경합금과 같은 경질 재료로 만들어지며, 실질적으로 사각형 봉 형상으로 구성되는 인서트 본체 (61) 및 인서트 본체 (61) 의 단부 부분에 제공되는 절삭 날 부분 (62) 을 포함한다. 인서트 본체 (61) 의 폭은 그 종 방향을 따라 일정하고, 돌출부 (63) 는 인서트 본체 (61) 의 길이방향 중간 부분에 형성된다.
돌출부 (63) 의 상면이 피 조임 면 (64) 이 된다. 피 조임 면 (64) 은 조임 면 (34) 과 접하도록 하방향으로 오목하게 만들어지는 오목 V 형상으로 구성된다. 또한, 인서트 본체 (61) 의 밑면이 시트 면 (65) 이 된다. 시트 면 (65) 은 역 오목 V 형상으로 구성되는 바닥 면 (35) 과 접하도록 상방으로 오목하게 만들어지는 역 오목 V 형상으로 구성된다.
절삭 날 부분 (62) 은 인서트 본체 (61) 의 길이방향 단부의 상면에 각각 제공되며, 인서트 본체 (61) 의 종 방향에 수직한 방향으로 연장되는 절삭 날 (66) 이 각각의 절삭 날 부분 (62) 에 형성된다. 절삭 날 (66) 에 각각 연결되는 인서트 본체 (61) 의 길이방향 단부의 표면은 절삭 날 (66) 의 플랭크 (flanks) 가 된다. 플랭크가 인서트 본체 (61) 의 길이방향 중간 부분 쪽으로 연장되면서 인서트 본체 (61) 의 바닥 부분 쪽으로 연장되도록 플랭크의 기울기가 각각의 플랭크에서 양의 플랭크 각으로 정해진다.
절삭 날 (66) 에 연결되는 인서트 (60) 의 상면 부분이 절삭 면이 된다. 절삭 면은, 절삭 면 (67) 이 절삭 날 (66) 쪽으로 연장됨에 따라, 평면도에서, 절삭 면의 폭이 인서트 본체 (61) 의 폭보다 더 커지도록 대칭 사다리꼴 형상으로 구성된다. 즉, 인서트 (60) 는 길이방향 중심에 대해 대칭적으로 구성되는 이른바 도그본 (dog-bone) 타입 인서트이다.
상기와 같이 구성되는 인서트 (60) 는 홀더 (10) 의 선단부에 장착되는 헤드 부재 (30) 의 인서트 장착 시트 (36) 에 의해 죄어져, 인서트 탈착식 공구 (100) 가 구성된다.
인서트 (60) 는 인서트 장착 시트 (36) 에 삽입되고, 시트 면 (65) 이 바닥 면 (35) 과 접하면서 인서트 (60) 는 바닥 면 (35) 상에 고정된다. 이 상태에서 조임 나사 (50) 를 홀더 (10) 쪽으로 나사조임함으로써, 조임 나사 (50) 의 헤드 부분 (52) 이 상부 죠 (32) 의 스폿 페이싱 (45) 의 밑면 (46) (가압되는 면) 을 가압하고, 헤드 부재 (30) 는 상부 죠 (32) 와 하부 죠 (33) 사이에 피벗과 같 은 연결부 (37) 를 가지면서 상부 죠 (32) 가 하부 죠 (33) 로 접근하도록 탄성적으로 변형된다. 그 결과, 상부 죠 (32) 의 조임 면 (34) 은 인서트 (60) 의 피조임 면 (64) 과 접하고, 인서트 (60) 는 바닥 면 (35) 쪽으로 가압되며, 인서트 (60) 는 바닥 면 (35) 및 조임 면 (34) 에 의해 조여져 고정된다.
상기와 같이 구성된 인서트 탈착식 공구 (100) 는, 선반 또는 복합 공작 기계와 같은 공작 기계에 지지되고, 인서트 (60) 가 고속 회전하는 피삭재에 가압되면서 피삭재에 대해 이동하며, 이에 따라 피삭재의 외주부 또는 단부 부분을 절삭한다.
제 1 실시예의 인서트 탈착식 공구 (100) 에 따라, 도 7 에 도시된 바와 같이, 헤드 부재 (30) 의 상부 죠 (32) 에 형성된 스폿 페이싱 (45) 의 중심 축선 (C) 및 홀더 (10) 의 돌출부 (15) 에 형성된 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 은 서로 비스듬하게 교차하기 때문에, 조임 나사 (50) 의 축선 및 스폿 페이싱 (45) 의 중심 축선 (C) 은 서로 일치하지않고 서로 비스듬하게 교차한다.
이 실시예에 있어서, 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 및 스폿 페이싱 (45) 의 중심 축선 (C) 은, 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트의 개방 단부를 바라보았을 때, 각각 각 (α1) 및 각 (α2) 을 이루면서 조임 방향과 교차하며, 상기 각은 α1＞α2 을 만족하기 때문에, 도 7 에 도시된 바와 같이, 조임 나사 (50) 의 가압 면 (53) 은, 인서트 장착 시트 (36) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (36) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 각 (α1-α2) 을 이루면서 스폿 페이싱 (45) 의 밑면 (46) (가압되는 면) 과 교차한다.
따라서, 조임 나사 (50) 가 나사조임될 때, 조임 나사 (50) 의 가압 면 (53) 및 스폿 페이싱 (45) 의 밑면 (46) 은 접촉하기 시작하며 최소의 상호 갭을 갖는 위치에서 서로 안정적으로 접촉한다.
또한, 조임 나사 구멍 (22) 의 축선 (M) 및 스폿 페이싱 (45) 의 중심 축선 (C) 은, 인서트 장착 시트 (36) 및 조임 방향의 연장 방향 모두에 수직한 방향에서 바라보았을 때, 각각 각 (β1) 및 각 (β2) 를 이루면서 축선 (L) 과 교차하고, 도 8 에 도시된 바와 같이, 각 (β1, β2) 은 서로 일치하도록 즉, β1=β2 이 되도록 설정되며, 조임 나사 (50) 의 가압 면 (53) 은 인서트 장착 시트 (36) 가 연장되는 방향과 실질적으로 평행하게 연장되는 스폿 페이싱 (45) 의 일부 (도 8 의 해칭 부분 (S)) 와 접촉한다. 따라서, 조임 나사 (50) 의 헤드 부분 (52) 및 스폿 페이싱 (45) 이 서로 접촉하는 위치에서, 조임 나사 (50) 를 조이는 회전의 접선 벡터가 인서트 장착 시트 (36) 가 연장되는 방향과 실질적으로 일치하는 방향을 향하게 되고, 그러므로, 상부 죠 (32) 가 홀더 (10) 로부터 멀어지지 않게 되어, 인서트 (60) 가 안정적으로 조여질 수 있게 된다.
또한, 조임 나사 (50) 는, 조임 나사 (50) 가 상부 죠 (32) 로부터 하부 죠 (33) 쪽으로 연장되면서 개방 단부로부터 점진적으로 멀어져 인서트 장착 시트 (36) 의 연결 단부 쪽으로 (홀더 (10) 의 선단부로부터) 연장되도록 조임 방향에 대해 기울어지기 때문에, 스폿 페이싱 (45) 은 인서트 장착 시트 (36) 의 개방 단부 쪽으로 치우치도록 배치되고, 그러므로, 조임 나사 (50) 가 나사조임될 때, 인서트 (60) 는 안정적으로 조여져 단단하게 고정될 수 있다.
또한, 헤드 부재 (30) 는, 조임 방향에서 바라보았을 때, 서로 교차하는 제 1 장착 면 (39) 및 제 2 장착 면 (42) 을 포함하고, 홀더 (10) 는 그 선단부에서 제 1 장착 면 (39) 과 접하는 제 1 수용 면 (17) 및 제 2 장착 면 (42) 과 접하는 제 2 수용 면 (18) 을 포함하고, 제 1 수용 면 (17) 및 제 2 수용 면 (18) 에는 각각 제 1 장착 면 (39) 및 제 2 장착 면 (43) 에 삽입되는 고정 나사 (47) 가 나사조임되는 제 1 고정 나사 구멍 (20a, 20b) 및 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 이 제공되며, 헤드 부재 (30) 는 고정 나사 (47) 에 의해 홀더 (10) 에 고정되기 때문에, 헤드 부재 (30) 는 홀더 (10) 의 기저 단부 쪽 및 제 2 측면 (13b) 쪽으로 밀리면서 단단하게 지탱될 수 있다. 따라서, 헤드 부재 (30) 를 조임 나사 (50) 를 이용하여 홀더 (10) 에 고정시킬 필요가 없고, 조임 나사 (50) 의 헤드 부분 (52) 과 스폿 페이싱 (45) 사이의 접촉 위치는 인서트 장착 시트 (36) 에 인서트 (60) 가 조여져 있는 상태가 되기 훨씬 전에 결정될 수 있어, 인서트 (60) 가 안정적으로 조여질 수 있다.
또한, 축선 (L) 의 선단측에 위치하는 제 1 고정 나사 구멍 (20a) 및 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 은 조임 방향으로 서로 상이한 위치에 배치되기 때문에, 제 1 고정 나사 구멍 (20a) 및 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 이 홀더 (10) 에서 서로 간섭되지않아, 고정 나사 (47) 를 충분히 길게 할 수 있다. 또한, 홀더 (10) 의 선단부 가까이에 위치하는 제 1 고정 나사 구멍 (20a) 및 홀더 (10) 의 상면 (11) 가까이에 위치하는 제 2 고정 나사 구멍 (21a) 에 고정 나사 (47) 를 각각 나사조임함으로써, 헤드 부재 (30) 를 인서트 (60) 에 더 가까운 위치에 고정 할 수 있다.
또한, 조임 나사 구멍 (22) 은 조임 방향에 대해 기울어지도록 형성되기 때문에, 제 1 고정 나사 구멍 (20a, 20b) 과 제 2 고정 나사 구멍 (21a, 21b) 사이의 간섭이 방지될 수 있다.
또한, 제 3 수용면 (19) 은 홀더 (10) 의 축선 (L) 에 수직한 방향 및 제 1 수용면 (17) 에 평행한 방향을 향하도록 홀더 (10) 의 장착부 (16) 에 형성되며 제 3 수용면 (19) 과 접하게 되는 제 3 장착 면 (44) 은 헤드 부재 (30) 에 형성되기 때문에, 절삭 작업 동안에 인서트 (60) 에 가해지는 절삭력의 주 성분이 제 3 수용면 (19) 에 의해 수용될 수 있어, 절삭력으로 인한 헤드 부재 (30) 의 이동이 방지될 수 있고 절삭 작업을 높은 정확도로 실행할 수 있다.
또한, 제 3 수용면 (19) 은, 축선 (L) 의 방향에서 바라보았을 때, 그 선단부에서 제 2 수용면 (18) 과 실질적으로 교차하기 때문에, 절삭력의 주 성분은 제 3 수용면 (19) 에 의해 수용될 수 있고, 추력은 제 2 수용면 (18) 에 의해 수용될 수 있다. 그러므로, 절삭력에 의한 헤드 부재 (30) 의 이동을 안정적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예를 이하에서 설명할 것이다. 제 2 실시예에 따른 인서트 탈착식 공구 (200) 가 도 9 내지 도 16 에 도시되어있다. 인서트 탈착식 공구 (200) 는, 실질적으로 사각형 기둥 형상의 홀더 (210) 및 개방 단부로부터 연결 단부까지 연장되는 인서트 장착 시트 (236) 를 포함하며 홀더 (210) 의 끝에 장착될 수 있는 헤드 부재 (230) 를 포함한다. 제 2 실시예에 따른 인서트 탈 착식 공구 (200) 는, 인서트 장착 시트 (236) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (236) 의 개방 단부 (홀더 (210) 의 선단부) 를 바라보았을 때, 인서트 장착 시트 (236) 를 갖는 헤드 부재 (230) 가 홀더 (210) 의 오른쪽에 배치되는 이른바 오른손 인서트 탈착식 공구이다.
도 9 및 도 11 에 도시된 바와 같이, 홀더 (210) 는, 실질적으로 사각형 기둥 형상으로 형성되며, 대향하도록 배치되는 상면 (211) 및 밑면 (212), 제 1 측면 (213A) (우측면), 및 제 2 측면 (213B) (좌측면) 을 포함한다. 홀더 (210) 의 기저부 (도 9 및 도 10 의 우상부에 도시된 부분) 는 축선 (200L) 을 따라 연장되는 섕크부 (214) 로서 형성되며, 상면 (211) 으로부터 상방으로 돌출하는 돌출부 (215) 를 포함하는 홀더 (210) 의 선단부 (도 9 및 도 10 의 좌하부에 도시된 부분) 는 이하에서 개별적으로 설명할 헤드 부재 (230) 를 장착하기 위한 장착부 (216) 가 된다.
도 11 및 도 15 에 도시된 바와 같이, 돌출부 (215) 에는 상면 (211) 으로부터 홀더 (210) 의 밑면 (212) 까지 관통하는 조임 나사 구멍 (222) 이 제공된다. 조임 나사 구멍 (222) 은, 도 14 및 도 15 에 도시된 바와 같이, 축선 (200L) 을 바라보았을 때, 조임 나사 구멍 (222) 의 축선 (200M) 이 각 (α3) 을 이루면서 홀더 (210) 의 축선 (200L) 에 수직하면서 제 1 수용면 (217) 에 평행하게 연장되는 선과 교차하도록, 도 13 에 도시된 바와 같이, 제 1 수용면 (217) 을 바라보았을 때, 축선 (200M) 이 각 (β3) 을 이루면서 축선 (200L) 과 교차하도록, 그리고, 도 12 에 도시된 바와 같이, 상면 (211) 을 바라보았을 때, 축선 (200M) 이 각 (
Figure 112007024357899-pat00007
3) 을 이루면서 홀더 (210) 의 축선 (200L) 과 교차하도록 구성된다.
조임 나사 구멍 (222) 보다 더 큰 개구부를 갖는 홈 (223) 이 조임 나사 구멍 (222) 의 상부 개구부 부분에 형성되고, 제 1 측면 (213A) 에 가장 인접해 있는 홈 (223) 의 일부가 제 1 수용면 (217) 으로 개방된다. 또한, 홈 (223) 의 밑면 (224) 이 조임 나사 구멍 (222) 의 축선 (200M) 과 직교하도록 구성된다.
헤드 부재 (230) 는 일 단부의 측면 (도 9 및 도 10 의 우하부에 도시됨) 으로부터 선단 단부측 (도 9 및 도 10 의 좌상부에 도시됨) 쪽으로 연장되며 선단 단부측 쪽으로 개방되는 한 쌍의 죠 (상부 죠 (232) 및 하부 죠 (233)) 를 포함한다. 상부 죠 (232) 에는 이하에서 개별적으로 설명할 인서트 (60) 가 조여지도록 인서트 (60) 를 하방으로 가압하는 조임 면 (234) 이 제공되고, 하부 죠 (233) 에는 조임 면 (234) 과 마주하도록 배치되는 바닥 면 (235) 이 제공된다. 조임 면 (234) 및 바닥 면 (235) 은 인서트 장착 시트 (236) 를 구성한다. 상부 죠 (232) 는, 상부 죠 (232) 와 하부 죠 (233) 사이에 위치하는 연결부 (237) 를 선회하면서 하부 죠 (233) 쪽으로 즉, 조임 방향으로 탄성적으로 이동하도록 구성된다.
상부 죠 (232) 에는 상부 죠 (232) 의 상면으로 개방되는 스폿 페이싱 (245) 이 제공된다. 다른 측의 스폿 페이싱 (245) 의 일부가 제 1 장착 면 (239) 으로 개방되고, 스폿 페이싱 (245) 의 단면은 실질적으로 반원 형상으로 구성된다. 스폿 페이싱 (245) 의 밑면 (246) 은, 밑면 (246) 이 제 1 장착 면 (239) 으로부터 멀어짐에 따라 밑면 (246) 이 점진적으로 하방으로 치우치도록 제 1 장착면 (239) 에 대해 기울어진다. 밑면 (246) 의 법선은 스폿 페이싱 (245) 의 반원 형상의 중심 축선 (200C) 과 일치한다. 중심 축선 (200C) 은, 인서트 장착 시트 (236) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (236) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 각 (α4) 을 이루면서 제 1 장착 면 (239) 과 교차하고, 제 1 장착 면 (239) 을 바라보았을 때, 각 (β4) 을 이루면서 인서트 장착 시트 (236) 의 연장 방향과 교차하며, 조임 방향에서 바라보았을 때, 각 (
Figure 112007024357899-pat00008
4) 을 이루면서 제 1 장착 면 (239) 과 교차한다.
헤드 부재 (230) 는 홀더 (210) 의 장착부 (216) 에 장착되고, 인서트 장착 시트 (236) 는 제 1 면 (213A) (우측면) 이자 홀더 (210) 의 선단부에 배치된다.
도 12 및 도 13 에 도시된 바와 같이, 헤드 부재 (230) 의 위치는 제 2 장착 면 (242) 및 제 2 수용 면 (218) 의 단단한 접촉으로 인해 축선 (200L) 방향으로 고정되고, 헤드 부재 (230) 의 후단부 면과 홀더 (210) 사이에는 간극 (δ2) 이 제공된다.
상부 죠 (232) 가 돌출부 (215) 와 접할 때, 돌출부 (215) 의 홈 (223) 은 상부 죠 (232) 의 스폿 페이싱 (245) 과 합쳐져, 원형 단면을 갖는 수용부 (248) 를 형성한다. 홈 (223) 의 밑면 (224) 에 수직으로 형성되는 조임 나사 구멍 (222) 의 축선 (200M) 및 스폿 페이싱 (245) 의 중심 축선 (200C) 은, 인서트 장착 시트 (236) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (236) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 각각 각 (α3) 및 각 (α4) 을 이루면서 조임 방향과 교차하고, 인서트 장착 시트 (236) 가 연장되는 방향 및 조임 방향 모두에 수직한 방향에서 바라보았을 때, 각각 각 (β3) 및 각 (β4) 을 이루면서 축선 (200L) 과 교차하며, 조임 방향 에서 바라보았을 때, 각각 각 (
Figure 112007024357899-pat00009
3) 및 각 (
Figure 112007024357899-pat00010
4) 을 이루면서 축선 (200L) 과 교차한다. 이 실시예에 있어서, 각은 α3＞α4, β3＜β4,
Figure 112007024357899-pat00011
3＜
Figure 112007024357899-pat00012
4 을 만족하도록 설명되며, 스폿 페이싱 (245) 의 중심 축선 (200C) 및 조임 나사 구멍 (222) 의 축선 (200M) 은 서로 비스듬하게 교차한다.
인서트 장착 시트 (236) 의 조임 면 (234) 이 바닥 면 (235) 쪽으로 이동하도록 상부 죠 (232) 를 탄성적으로 변형시키는 조임 수단인 조임 나사 (50) 가 조임 나사 구멍 (222) 에 나사조임된다. 조임 나사 (50) 는 그 외주면에 수나사를 갖는 축 부분 (51) 및 축 부분 (51) 보다 직경이 더 큰 원통형 형상으로 구성되는 헤드 부분 (52) 을 포함한다. 축 부분 (51) 과 마주하는 헤드 부분 (52) 의 표면은, 축 부분 (51) 의 축선과 직교하는 평면이고 스폿 페이싱 (245) 의 밑면 (246) (가압되는 면) 과 접촉하는 가압 면 (53) 이 된다. 조임 나사 (50) 는 시계방향의 회전에 의해 나사조임되는 이른바 오른손 나사이다.
제 2 실시예의 인서트 탈착식 공구 (200) 에 따라, 헤드 부재 (230) 의 상부 죠 (232) 에 형성되는 스폿 페이싱 (245) 의 중심 축선 (200C) 및 홀더 (210) 의 돌출부 (215) 에 형성되는 조임 나사 구멍 (222) 의 축선 (200M) 은 서로 비스듬하게 교차하고, 더 구체적으로는, 중심 축선 (200C) 및 축선 (200M) 은, 인서트 장착 시트 (236) 의 연장 방향을 따라 인서트 장착 시트 (236) 의 개방 단부를 바라보았을 때, 각각 각 (α3) 및 각 (α4) 을 이루면서 조임 방향과 교차하는 한편 각은 α3＞α4 을 만족하도록 설정되고, 인서트 장착 시트 (236) 의 연장 방향 및 조임 방향 모두에 수직한 방향에서 바라보았을 때, 각각 각 (β3) 및 각 (β4) 을 이루 면서 축선 (200L) 과 교차하는 한편 각은 β3＜β4 을 만족하도록 설정되어, 도 16 에 도시된 바와 같이, 조임 나사 (50) 의 가압 면 (53) 은 축선 (200L) 의 선단측에 위치하는 스폿 페이싱 (245) 의 일부 (도 16 의 해칭 부분 (S2)) 와 접촉한다.
따라서, 조임 나사 (50) 의 헤드 부분 (52) 과 스폿 페이싱 (245) 이 서로 접촉하는 위치에서, 조임 나사 (50) 를 조이는 회전의 접선 벡터가 홀더 (210) 쪽 방향을 향하게 되므로, 상부 죠 (232) 가 홀더 (210) 쪽으로 눌리면서 헤드 부재 (230) 가 고정될 수 있고, 그러므로, 인서트 (60) 가 안정적으로 조여져 단단하게 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 인서트 탈착식 공구를 기술하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되지않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 이루어질 수 있다.
예컨대, 축 부분을 향하는 헤드 부분의 표면이 축 부분의 축선과 직교하는 평면이 되도록 구성되는 것으로 조임 나사를 설명하였지만, 이 구성은 이것으로 한정되지않고, 축 부분을 향하는 헤드 부분의 표면은 축 부분 쪽으로 연장되어 갈수록 그 직경이 점진적으로 감소하는 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 스폿 페이싱의 밑면의 법선이 스폿 페이싱의 중심 축선과 평행한 것으로 설명하였지만, 그 구성은 이것으로 한정되지않고, 스폿 페이싱의 밑면은 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 조임 나사 및 스폿 페이싱은 도 8 의 해칭 부분 (S) 또는 도 16 의 해칭 부분 (S2) 에서 접촉하는 것으로 설명하였지만, 이 구성은 이것으로 한정되지 않고, 접촉 위치는 절삭 상태, 홀더 및 헤드 부재의 형상 등을 고려하여 적절하게 설정할 수 있다. 예컨대, 공구가 제 1 실시예에서와 같은 왼손 공구여도, 조임 나사로 왼손 나사를 사용하고, 조임 나사와 스폿 페이싱 사이의 접촉 위치를 인서트 장착 시트 가까이에 설정함으로써, 제 2 실시예와 유사한 바람직한 효과를 달성할 수 있다.
또한, 홀더의 제 1 수용면 및 제 2 수용면이 서로 직교하는 것으로 설명하였지만, 이 구성은 이것으로 제한되지않고, 이 면들은 서로 비스듬하게 교차할 수 있다.
또한, 바닥 면 및 조임 면 모두가 돌출 V 형상으로 구성되는 것으로 설명하였지만, 이 구성은 이것으로 제한되지않고, 바닥 면 및 조임 면은 평면 형상 또는 오목한 V 형상으로 구성될 수 있다.
인서트의 형상은 실시예에 기술된 형상으로 한정되지않고, 다른 형상의 인서트를 사용할 수 있다.
헤드 부재에 제공되는 스폿 페이싱과 조임 나사의 가압 부분 사이의 접촉 위치가 변하지 않으며 인서트가 안정적으로 조여질 수 있는 인서트 탈착식 공구가 제공된다.

Claims (4)

  1. 홀더; 및
    절삭 날을 갖는 인서트가 홀더의 선단부에 조여지고 장착되게 하는 인서트 장착 시트를 갖는 헤드 부재를 포함하는 인서트 탈착식 공구이며,
    상기 헤드 부재는, 조임 면 및 바닥 면이 인서트 장착 시트를 구성하도록 서로 대향하는, 조임 면을 갖는 제 1 죠 (jaw) 및 바닥 면을 갖는 제 2 죠를 포함하고,
    축 부분 및 가압 부분을 갖는 조임 나사가, 인서트 장착 시트의 연장 방향을 따라 홀더의 선단부를 바라보았을 때, 조임 나사가 인서트 장착 시트의 연장 방향에 대해 기울어지면서 홀더의 안쪽으로 점진적으로 연장되는 한편 제 1 죠로부터 제 2 죠 쪽으로 연장되도록 홀더의 선단부에 배치되고,
    상기 홀더에는 조임 나사의 축 부분과 결합가능한 나사 구멍이 제공되고,
    상기 제 1 죠에는 조임 나사의 가압 부분을 수용하는 스폿 페이싱 (spot facing) 이 제공되며,
    스폿 페이싱의 중심 축선 및 나사 구멍의 축선이 서로 비스듬하게 교차하며,
    상기 나사 구멍의 축선 및 상기 스폿 페이싱의 중심 축선은, 인서트 장착 시트의 연장 방향을 따라 홀더의 선단부를 바라보았을 때, 서로 비스듬하게 교차되며,
    상기 나사 구멍의 축선 및 상기 스폿 페이싱의 중심 축선은, 인서트 장착 시트의 연장 방향 및 조임 방향 모두에 수직한 방향에서 바라보았을 때, 서로 평행하거나 서로 일치하는 인서트 탈착식 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조임 나사는, 조임 나사가 홀더의 선단부로부터 멀어지는 쪽으로 점진 적으로 연장되는 한편 제 1 죠로부터 제 2 죠 쪽으로 연장되도록 인서트 장착 시트의 연장 방향에 대해 기울어져 있는 인서트 탈착식 공구.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드 부재는, 조임 방향에서 바라보았을 때, 서로 교차하는 방향으로 제 1 장착 면 및 제 2 장착 면을 포함하고,
    상기 홀더의 선단부는 제 1 장착 면과 접하는 제 1 수용 면 및 제 2 장착 면과 접하는 제 2 수용 면을 포함하고,
    상기 제 1 수용 면 및 제 2 수용 면에는 각각 제 1 장착 면 및 제 2 장착 면에 삽입되는 고정 나사가 나사조임되는 제 1 고정 나사 구멍 및 제 2 고정 나사 구멍이 제공되며,
    헤드 부재는 고정 나사에 의해 홀더에 고정되는 인서트 탈착식 공구.
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