KR0138408B1 - 천공드릴 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두꺼운 적층지(積層紙)를 위에서 눌러 간단하게 천공(穿孔)할 수 있는 천공드릴의 제조방법에 관한 것으로, 평행한 외경과 내경을 갖는 원통형상의 파이프를 구비하는 단계 ; 상기 파이프를 절삭가공하여 자루부와 칼날부를 형성하는 단계 ; 상기 칼날부의 외경을 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하는 단계 ; 상기 칼날부의 끝단부 외경보다 적어도 작은 내경의 인발구멍을 갖는 인발다이를 구비하고, 상기 끝단부를 시작으로 칼날부를 인발구멍에 통과시켜 인발가공하는 단계 ; 상기 인발가공된 칼날부의 외경을 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하는 단계 ; 상기 칼날부의 끝단부 내경을 가공하여 칼날을 형성하는 단계 ; 로 이루어진 것이다. 따라서 제조가 용이하고 제조시간이 단축되어 원가를 절감할 수 있으며, 칼날부의 길이에 관계없이 가공이 가능하여 특히 칼날부의 길이가 긴 천공드릴의 제조에 적합한 효과가 있다.

Description

천공드릴 제조방법

제 1 도는 종래의 천공드릴을 나타낸 반단면구조도이다.

제 2 도는 종래의 천공드릴에 의한 천공과정을 나타내는 단면도이다.

제 3a 도 내지 제 3d 도는 본 발명에 따른 천공드릴의 제조방법을 나타낸 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 천공드릴12 : 자루부

13 : 칼날부13a : 칼날

14 : 인발다이14a : 인발구멍

본 발명은 두꺼운 적층지(積層紙)를 위에서 눌러 간단하게 천공(穿孔)할 수 있는 천공드릴의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 길이가 긴 천공드릴의 제조에 적합한 천공드릴 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 천공드릴은 사무용품의 일종인 천공기나, 앨범 또는 탁상용 일기장을 제조할 때와 같이 두꺼운 적층지를 천공하는 공업용 천공장치에 장착되어 사용되는 것으로서 종류에 따라 하나, 둘 또는 다수개가 장착되어 구멍을 천공하게 된다.

제 1 도는 상기와 같은 종래의 천공드릴을 나타낸 반단면구조도로서, 천공드릴(1)은 크게 천공기에 장착되어지는 자루부(2)와, 적층지를 천공하는 칼날부(3)로 구성되고, 상기 자루부(2)와 칼날부(3)는 일체로 형성된 원통형상이며, 상기 칼날부(3)의 외경은 자루부(2)의 직경보다 대체로 작게 형성된다.

또한 상기 자루부(2)와 칼날부(3)는 각각 내경을 갖는 중공형태이고, 칼날부(3)의 끝단부에는 실제로 적층지를 천공하는 칼날(3a)이 형성되며, 이 칼날(3a)의 내각(θ)은 대략 60도로 가공된다.

상기와 같은 천공드릴(1)의 길이(L)는 자루부(2)로부터 시작하는 선단부에서 실제로 천공이 이루어지는 끝단부까지의 길이로 규정하고 있으며, 천공드릴(1)의 길이(L)와 칼날부의 외경(D1)은 종류에 따라 다양하게 제조되는 것으로, 길이(L)는 약 20~50mm이고, 외경(D1)은 3~10mm가 사용되고 있다.

제 2 도는 상기와 같은 천공드릴(1)에 대한 천공과정을 나타낸 단면도로서, 두꺼운 적층지(4)를 천공하는 과정에서 천공된 적층지(4)가 칼날부(3)의 외주면에 밀착되고, 적층지(4)가 두꺼울수록 칼날부(3)의 외주면에 밀착되는 면적이 크며, 칼날부(3)의 상부로 올라갈수록 밀착력은 커지게 된다.

이로인해 두꺼운 적층지(4)를 천공할 수록 천공드릴(1)의 외주면에 가해지는 저항력이 커지게 되므로 천공작업시 매우 힘이 들게 된다. 따라서 두꺼운 적층지(4)를 천공하기 위한 천공드릴(1)은 제 1 도에 도시된 바와 같이 칼날부(3)의 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 외경을 갖도록 형성된 것으로, 즉 끝단부의 외경(D1)보다 선단부의 외경(D2)이 작게되어 칼날부(3)의 외주면에 미치는 적층지(4)의 저항력이 감소되도록 한 것이다.

또한 제 2 도에 도시된 바와 같이 천공된 천공조각(4a)은 칼날부(3)의 내주면에 쌓이게 되고, 이 천공조각(4a)도 칼날부(3)의 내주면에 밀착되어 높이 쌓일수록 저항력이 커지게 된다. 따라서 제 1 도에서와 같이 칼날부(3)의 내경은 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 커지는 내경을 갖도록 형성된 것으로, 즉 끝단부의 내경(d1)보다 선단부(d2)의 내경이 크게 되어 칼날부의 내주면에 미치는 천공조각의 저항력이 감소되도록 구성된 것이다.

종래에는 상기와 같은 구조의 천공드릴(1)을 제조함에 있어, 일일이 절삭가공에 의존하여 제조하였다. 즉 종래의 제조과정을 보면, 먼저 속이 빈 중공형태의 원형 파이프나 봉상부재를 마련하여 선반의 바이트에 의한 절삭가공으로 자루부(2)와 칼날부(3)를 가공한다.

이어서, 외경이 점점 작아지는 형태의 절삭공구(도시 안됨)를 자루부(2)의 내경을 통해 삽입하여 칼날부(3)의 내경을 가공함으로써 칼날부(3)의 내경이 선단부로부터 끝단부로 갈수록 점점 작아지는 형태가 되도록 테이퍼 가공하였다.

그리고 칼날부(3)의 외경은 선반의 바이트에 의한 절삭가공으로 선단부에서 끝단부로 갈수록 점점 커지는 형태로 테이퍼가공하여 형성하였다.

그러나 상기와 같은 천공드릴 제조방법에서 칼날부(3)의 외경을 테이퍼가공하는 것은 매우 쉽지만 칼날부(3)의 내경을 테이퍼가공하는 것은 매우 어렵다. 즉 칼날부(3)의 내경을 테이퍼가공함에 있어, 칼날부(3)의 길이에 해당하는 테이퍼를 형성하기 위해서는 이보다는 적어도 긴 절삭공구가 필요하게 되고, 길이가 긴 절삭공구가 칼날부(3)의 내경에 삽입되어 회전하면서 가공하는 것이므로 절삭공구의 일단이 고정된 회전축의 회전중심과 절삭공구 끝단의 회전중심에 편심오차가 발생하여 절삭공구의 끝단에서 떨림이 발생하게 되며, 이러한 편심오차에 의한 떨림은 절삭공구의 길이가 길수록 커지게 된다.

따라서 종래에는 상기와 같이 길이가 긴 절삭공구에 의한 내경가공시 편심오차로 인하여 제조할 수 있는 칼날부의 길이가 약 50mm 이하로 한정되어 있고, 칼날부의 길이를 50mm 이상으로 제조하는 경우에는 편심오차가 커짐으로 인해 원하는 치수를 얻을 수 없기 때문에 제조가 불가능하다. 또한 종래의 제조방법은 모든 공정이 절삭가공에 의해 이루어지고, 하나의 천공드릴을 제조하는 데 많은 시간이 소요되므로 제조원가가 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 비교적 길이가 긴 천공드릴을 간단하게 제조할 수 있는 천공드릴 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인발가공(引拔加工)을 이용하여 제조함으로써 하나의 천공드릴을 제조하는 데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 제조비용을 절감할 수 있는 천공드릴 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적은 평행한 외경과 내경을 갖는 원통형상의 파이프를 구비하는 단계 ; 상기 파이프를 절삭가공하여 자루부와 칼날부를 형성하는 단계 ; 상기 칼날부의 외경을 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하는 단계 ; 상기 칼날부의 끝단부 외경보다 적어도 작은 내경의 인발구멍을 갖는 인발다이를 구비하고, 상기 끝단부를 시작으로 칼날부를 인발구멍에 통과시켜 인발가공하는 단계 ; 상기 인발가공된 칼날부의 외경을 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하는 단계 ; 상기 칼날부의 끝단부 내경을 가공하여 칼날을 형성하는 단계 ; 를 포함하여 됨을 특징으로 하는 천공드릴 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 천공드릴 제조방법을 첨부도면에 의하여 상세하게 설명한다. 제 3a 도 내지 제 3d 도는 본 발명의 제조방법에 의한 천공드릴의 제조과정을 나타낸 것으로, 먼저 제 3a 도에서와 같이 소정길이를 갖고, 평행한 외경(D)과 내경(d)을 갖는 원통형상의 파이프(11)를 구비한다. 이러한 원통형상의 파이프(11)는 봉상의 부재를 직접 절삭가공하여 제작할 수도 있고, 평행한 외경과 내경을 갖는 압출관을 소정길이로 절단하여 구비할 수 있으며, 재질은 특수공구강으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구비된 파이프(11)의 외경은 제 3b 도에서와 같이 절삭가공하여 자루부(12)와 칼날부(13)를 형성하고, 상기 칼날부(13)의 외경은 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하여 칼날부(13)의 끝단부 외경(D1)이 선단부의 외경(D2)보다 크게 형성한다. 이때 칼날부(13)의 끝단부 내경(d1)과 선단부 내경(d2)은 동일한 평행상태이다.

다음 단계에서는 상기와 같이 가공된 칼날부(13)를 인발다이(14)를 통해 인발가공한다. 즉 제 3b 도에서와 같이 인발다이(14)의 인발구멍(14a)을 적어도 칼날부(13)의 끝단부 외경(D1)보다 작은 내경으로 형성하여 칼날부(13)의 끝단부부터 통과시킨다.

인발다이(14)의 인발구멍(14a)에 칼날부(13)를 통과시킬 때 인발구멍(13)에 윤활유를 바르고 칼날부(13)를 소정의 회전수로 회전시키면서 통과시키는 것이 좋다. 회전속도는 칼날부(13)의 외경(D1)에 따라서 30~100rpm으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 인발다이(14)를 통해 칼날부(13)가 인발가공 되면, 제 3c 도에 도시된 바와 같이 칼날부(13)의 외경은 끝단부의 외경(D1)과 선단부의 외경(D2)이 동일한 평행상태를 이루게 되고, 반면에 칼날부(13)의 내경은 선단부의 내경으로부터 끝단부의 내경으로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼지게 되어 끝단부의 내경(d1)이 선단부의 내경(d2)보다 작아지게 된다.

이러한 상태에서 제 3d 도에서와 같이 칼날부(13)의 끝단부축 외경(D1)이 선단부측 외경(D2)보다 크게 끝단부에서부터 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하고, 끝단부의 내측을 소정의 각도(θ)로 가공하여 칼날(13a)을 형성하게 되면, 천공드릴(10)이 완성되는 것이다.

이와 같이 제조되는 천공드릴(10)은 칼날부(13)의 외경이 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 테이퍼형태로 형성된 것이므로 적층지를 천공할 때 칼날부(13)의 외주면에 발생하는 저항력이 감소되는 것이고, 또한 칼날부(13)의 내경은 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 커지는 테이퍼형태로 형성된 것이므로 적층지의 천공시 천공조각에 의해 발생하는 칼날부(13) 내부면의 저항력이 감소되므로 두꺼운 적층지의 천공작업이 원활하게 이루어지는 것이다.

또한 본 발명의 천공드릴의 제조방법은 특히 칼날부(13)의 내경가공이 인발가공에 의해 이루어지게 되므로 제조가 용이하고, 칼날부(13)의 길이(L)에 관계없이 가공이 가능하므로 주로 길이가 긴 천공드릴의 제조에 용이하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 천공드릴 제조방법에 의하면, 천공드릴의 내경가공이 인발에 의해 이루어지게 되므로 제조가 용이하고 제조시간이 단축되어 원가를 절감할 수 있는 것이고, 천공드릴의 길이에 관계없이 제조가 가능하여 특히 칼날부의 길이가 50mm 이상인 천공드릴의 제조에 적합하고, 이와 같이 제조된 천공드릴을 천공장치에 장착하게 되면 50mm 이상 적층된 용지를 한 번의 천공작업으로 천공할 수 있는 산업상 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 평행한 외경과 내경을 갖는 원통형상의 파이프를 구비하는 단계 ;

   상기 파이프를 절삭가공하여 자루부와 칼날부를 형성하는 단계 ;

   상기 칼날부의 외경을 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하는 단계 ;

   상기 칼날부의 끝단부 외경보다 적어도 작은 내경의 인발구멍을 갖는 인발다이를 구비하고, 상기 끝단부를 시작으로 칼날부를 인발구멍에 통과시켜 인발가공하는 단계 ;

   상기 인발가공된 칼날부의 외경을 끝단부에서 선단부로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼가공하는 단계 ;

   상기 칼날부의 끝단부 내경을 가공하여 칼날을 형성하는 단계 ;

   를 포함하여 됨을 특징으로 하는 천공드릴 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 원통형의 파이프는 평행한 외경과 내경을 갖는 압출관을 소정길이로 절단하여 구비됨을 특징으로 하는 상기 천공드릴 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 칼날부의 인발가공시 칼날부의 외경에 따라서 칼날부를 30~100rpm 으로 회전시킴을 특징으로 하는 상기 천공드릴 제조방법.