KR100191283B1 - Bta 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 BTA 드릴(Boring Trepanning Association Drill)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드릴의 강성(剛性)을 향상시키고 깊은 구멍 가공시 절삭성을 향상시킬 수 있는 BTA 드릴에 관한 것이다.

본 발명은 생크와 복수개의 팁으로 구성된 BTA 드릴에 있어서, 상기 팁중 중앙팁(2)에 인선방향과 반대방향으로 연삭된 경사면(2a)을 형성하고 상기 경사면의 폭을 드릴 직경의 0.058%-0.070%로 상기 경사각도를 드릴의 중심축선과 직교하는 선에 대해 15°-20°로 형성한 BTA 드릴이며, 상기와 같은 구성에 의해 드릴의 강성을 향상시키고 절삭성의 향상과 공구수명의 연장을 가져오게 된다.

Description

BTA 드릴

본 발명은 BTA 드릴(Boring Trepanning Association Drill)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드릴의 강성(剛性)을 향상시키고 깊은 구멍 가공시 절삭성을 향상시킬 수 있는 BTA 드릴에 관한 것이다.

일반적으로 BTA 드릴은 깊은 구멍을 정밀하게 가공할 수 있고 트위스트 드릴에 비해 생산성이 월등하기 때문에 주로 열교환기용 튜브시트(Tuve Sheet), 포열, 실린더등과 같은 깊은 구멍의 가공에 사용되며, 그 가공깊이는 대략 직경대비 100배까지 가능한 것으로 알려져 있다.

제1도 내지 제4도는 종래에 사용되어온 BTA 드릴을 나타낸 도면으로서, 드릴은 정밀 주조로 제작된 생크(Shank)(1)와 상기 생크의 선단에 부착된 다수개의 팁(Tip) 및 칩배출구(7)로 구성되어 있다.

또한 다수개의 팁은 중앙팁(Central Tip)(2)과 중간팁(Intermediate Tip)(3)과 주변팁(Peripheral Tip)(4)과 지지패드팁(Support Pad Tip)(5)과 가이드팁(Guide Tip)(6)으로 이루어져 있으며, 이들 팁은 초경합금으로 제조된다.

중앙팁(2)과 주변팁(4)을 잇는 직선 및 상기 직선에 대해 직교하는 직선을 기준으로 할 때 지지패드팁(5)의 위치인 θ₁은 8°를 이루고 가이드팁(6)의 위치인 θ₂는 7°를 이룬다.

제3도에서와 같이 중간팁(3)과 주변팁(4)이 이루는 각도(θ₃)를 포인트 앵글(Point Angle)이라 하고 주변팁(4)과 수직선이 이루는 각도(θ₄)를 백 테이퍼(Back Taper)라고 하며, 상기 백 테이퍼는 드릴 가공시 간섭을 방지하여 원활한 가공이 진행될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 팁중 중앙팁(2)의 인선은 제4도와 같이 드릴의 중심축선과 직교하는 선에 대해 소정의 각도로 기울어지게 형성되어 있으며, 모서리부분은 날카롭지 않게 곡면처리 되어있다.

그러나 상기와 같은 BTA 드릴은 중앙팁(20)의 절삭부하가 드릴의 외측으로 향하는 형상이므로 주변팁(4) 외측부의 극심한 마모현상이 발생하여 드릴의 수명을 단축시키게 되고 구멍이 진원으로 가공되지 않고 타원형으로 가공되기 쉬운 문제가 있다.

즉, 절삭작업시 피삭재의 내부와 주변팁(4)이 직접 접촉한 상태에서 회전절삭이 진행되기 때문에 주변팁 외측부가 급속히 마모되고 또한 주변팁과 피삭재 간의 절삭분력이 지지패드팁 및 가이드팁에 작용하는 절삭분력보다 크게되면 구멍이 타원형으로 가공되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 중앙팁의 모서리 부위에 작용하는 집중부하를 다른 팁으로 분산시켜 팁의 국부적인 마모를 방지하고 강성을 향상시킬 수 있는 BTA 드릴을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 생크와 복수개의 팁으로된 드릴에서 중앙팁에 경사면을 형성한 BTA 드릴이 제공된다.

제1도는 종래의 일반적인 BTA 드릴의 사시도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3도는 제1도의 정면도.

제4도는 제3도의 일부확대도.

제5도는 본 발명에 따른 BTA 드릴의 사시도.

제6도는 제5도의 평면도.

제7도는 제5도의 정면도.

제8도는 제7도의 일부확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 생크 2 : 중앙팁

2a : 경사면

이하 본발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제5도 내지 제8도는 본 발명에 따른 BTA 드릴을 나타낸 도면으로서, 몸체가 되는 생크(10)와 상기 생크에 부착된 복수개의 팁등 기본적인 구성은 종래 BTA 드릴과 같다.

복수개의 팁은 중앙팁(2), 중간팁(3), 주변팁(4), 지지패드팁(5), 가이드팁(6)으로 구성되며 중앙팁(2)에는 인선방향과 반대방향의 경사각도를 가지도록 연삭된 경사면(2a)이 소정의 폭으로 형성되어 있다.

상기 중앙팁(2)에 형성된 경사면(2a)의 폭(W)은 드릴 직경의 0.058%-0.070%범위내에서 설정되며, 드릴의 중심축선과 직교하는 선에 대한 경사각도(θ₅)는 15°-20°범위 내에서 설정된다.

상기 경사면(2a)의 연삭폭(W)이 드릴 직경의 0.058%보다 작으면 주변팁(4)의 외측부에 심한 마모가 발생되어 드릴의 수명이 단축되고 피삭재가 타원형으로 가공되는 현상이 나타나며, 반대로 0.070%보다 크면 가공시 절삭이 이루어지지 않고 뜯겨서 절삭되는 현상이 발생하여 드릴의 강성이 저하된다.

또한 상기 경사면(2a)의 경사각도(θ₅)를 15°-20°범위로 설정한 이유는 절삭시 발생하는 분력을 중간팁(3)과 주변팁(4)의 분력과 같은 방향으로 일치시키기 위한 것이며, 이에 따라 절삭력의 균형이 이루어지고 구멍이 타원형으로 가공되는 현상이 최대한으로 억제된다.

상기와 같이된 본 발명의 BTA 드릴로 가공을 할 때 변형이 이루어지는 상태를 종래의 것과 비교할 때 주변팁(4)의 변위가 미소하게 증가하지만 지지패드팁(5)과 가이드팁(6)은 피삭재 방향이 아닌 드릴 몸체 내부로 변위가 발생되어 절삭시 발생하는 부하를 공구 자체가 흡수하게 되며, 따라서 피삭재의 가공정도가 매우 우수해지고 공구의 수명이 현저하게 증가된다.

[실시예]

직경이 25.65㎜인 드릴의 중앙팁(2)에 인선방향과 반대방향으로 연삭된 경사면을 형성하고 상기 경사면의 연삭폭(W)을 1.6㎜, 경사각도(θ₅)를 18°로 설정하여 피삭물을 가공하였다.

그 결과 평균 공구수명이 17-19m로 종래 드릴의 평균 공구수명인 6-9m에 비해 2.4배 향상되었음을 알수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명은 BTA 드릴의 중앙팁에 소정의 폭과 경사각도를 가진 경사면을 형성하여 드릴의 강성을 향상시키고 절삭성의 향상과 공구수명의 연장을 가져오게 된다.

Claims (2)

1. 생크와 복수개의 팁으로 구성된 BTA 드릴에 있어서, 상기 팁중 중앙팁(2)에 인선방향과 반대방향으로 연삭된 경사면(2a)을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 BTA 드릴.
2. 제1항에 있어서, 상기 경사면의 폭이 드릴 직경의 0.058%-0.070%이고, 경사각도가 드릴의 중심축선과 직교하는 선에 대해 15°-20°로 형성된 BTA 드릴.