KR100643677B1

KR100643677B1 - 드릴

Info

Publication number: KR100643677B1
Application number: KR1020020017632A
Authority: KR
Inventors: 야나기다카즈야; 타키구치쇼지; 스즈키카츠유키; 이노우에타케시
Original assignee: 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-03-30
Publication date: 2006-11-10
Also published as: EP2366478B1; EP1275458A1; EP1923157B1; EP1923157A3; US20030039522A1; US6916139B2; EP2366478A2; EP2366478A3; KR20030006936A; CN1223428C; EP1923157A2; CN1396030A

Abstract

본 발명은, 회전축선(O)을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크(2)를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체(1); 상기 드릴본체(1)의 외주에 형성되고, 상기 드릴본체(1)의 상기 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈(3); 및 드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈의 벽면(4)이 상기 드릴본체(1)의 상기 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날(5)을 포함하는 드릴을 제공하고, 상기 절삭날(5)은 외주를 향하는 볼록 절삭날(16)과, 상기 볼록 절삭날(16)로부터 매끄럽게 연장하고 있는 오목 절삭날(17)을 포함한다. 이 드릴을 가지고 드릴작업을 수행할 경우, 칩들은 전반적으로 커링되어 칩 배출홈(3)의 벽면(4,9)에 대항하여 과도하게 밀착되지 않고 매끄럽게 배출되고, 결과적으로 칩들이 매끄럽게 배출되고, 드릴본체(1)는 작은 마찰을 받게 되어, 드릴링 동안에 마모가 더 작아지고, 더 작은 구동토크를 필요로 하게 된다. 따라서, 드릴수명은 고속건조 드릴링과 같은 가혹한 드릴조건하에서도 바람직하게 연장될 수 있고, 부드럽고 안정된 드릴작업을 수행할 수 있다.

Description

드릴{DRILL}

도 1은, 회전축선에서 보았을 때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 드릴을 나타내는 정면도;

도 2는, 회전축선에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 3은, 도 1에 나타낸 드릴의 팁부, 특히 그 시닝부를 나타내는 사시도;

도 4에 있어서, 도 4의 (A)는 도 1에 나타낸 드릴에 의해 생성된 칩를 나타내는 사시도이고, 도 4의 (B)는, 도 1에 나타낸 드릴과는 달리 제1 오목면의 곡률반경(R2)이 제2 오목면의 곡률반경(R4)보다 크게 되어 있는 비교용 드릴(3)에 의해 생성된 칩를 나타내는 사시도;

도 5는, 회전축선으로부터의 거리가 최대회전반경(r)에 대하여 0.500 ×r (x = 0.500)인 절삭날상의 지점에 위치되고, 절삭날에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 6은, 회전축선으로부터의 거리가 최대회전반경(r)에 대하여 0.625 ×r (x = 0.625)인 절삭날상의 지점에 위치되고, 절삭날에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 7은, 회전축선으로부터의 거리가 최대회전반경(r)에 대하여 0.750 ×r (x = 0.750)인 절삭날상의 지점에 위치되고, 절삭날에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 8은, 회전축선으로부터의 거리가 최대회전반경(r)에 대하여 0.826 ×r (x = 0.826)인 절삭날상의 지점에 위치되고, 절삭날에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 9는, 회전축선으로부터의 거리가 최대회전반경(r)에 대하여 0.925 ×r (x = 0.925)인 절삭날상의 지점에 위치되고, 절삭날에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 10은, 회전축선으로부터의 거리가 최대회전반경(r)에 대하여 1.000 ×r (x = 1.000)인 외주에 위치되고, 절삭날에 수직인 평면을 따라 취해진 도 1에 나타낸 드릴의 단면도;

도 11은, 제1 실시예에 따른 드릴 절삭날의 경사각도(선Y)의 변화를, ±7°의 바람직한 범위(선 A 및 B)와 함께 나타내는 그래프;

도 12는, 제 1실시예에 따른 드릴(Y)의 절삭날의 경사각도(선Y)의 변화를, 비교용 드릴(E,F)에서의 절삭날의 경사각도(선 E, F)의 변화와 함께 나타내는 그래프;

도 13은, 회전축선에서 보았을 때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 드릴을 나타내는 정면도;

도 14는, 회전축선에 수직인 평면을 따라 취해진 도 13에 나타낸 드릴의 단면도; 및

도 15는 도 13에 나타낸 드릴의 팁부위, 특히 그 시닝부를 나타내는 사시도이다.

본 발명은 특히 고속 건조절삭과 같이 가혹한 조건하에서도 원활하고 안정된 가공이 가능한 드릴에 관한 것이다.
소량의 절삭용 윤활제를 사용하거나 전혀 사용하지 않는 가혹한 드릴조건하에서 사용하기에 적합하도록 설계된 드릴이, 예컨대, 일본특허 공개 2000-198011호에 기재되어 있다. 상술한 공보에 개재된 드릴은, 드릴 본체의 선단에서의 치즐(chisel)로부터 연장하고 있는 중앙절삭날, 중앙절삭날의 단부로부터 외측으로 연장하고 있는 주절삭날, 임의의 회전반경으로 주절삭날의 단부로부터 드릴의 회전방향에 대해 반대방향으로 비스듬이 연장하고 있는 외측코너 절삭날 및 칩 배출홈과 가장자리부로 이루어진 리드날을 포함하고, 코너날에 연결되도록 직선형 또는 곡선형 챔퍼가 리드날에 형성된다. 외측 코너날과 드릴 본체의 외주 가장자리부와의 교차각도는 둔각으로 설정되어, 가혹한 드릴조건하에서 외주에 절삭날이 파손되는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이, 외주부 근처의 절삭날 부분은 드릴회전방향의 반대방향으로 약간 경사진 드릴은 일본특허 공보 평4-46690호에 개재되어 있다. 이 드릴에 있어서, 절삭날 외측부상에 위치된 제1 직선형 능선(ridge) 및 제2 직선형 능선은, 회전축선에서 보았을 때, 예컨대 V자형과 같은 볼록형상을 형성한다. 게다가, 회전축선에서 보았을 때, 잘삭날의 내부 역시 대략 V자형으로 형성되고, 직선형 치즐날에 연결된 직선형 연결 치즐과 시닝에 의해 형성된 직선형 치즐날로 이루어지고, 또한, 제2 직선형 능선을 내부 능선에 연결하는 부분이 둥근 오목형으로 형성된다.

상술한 드릴과 같이, 회전 축선에서 보았을 때 오목형의 절삭날이 형성된 드릴은 일본특허 공개소 61-58246 등에 개재되어 있다. 이 드릴에 있어서, 외주에서의 절삭날의 반경방향 경사각은 0 또는 양수로 설정된다.

일본특허 공고2674124에 개재된 바와 같이, 회전축선을 중심으로 회전가능하고 팁플랭크를 보유하는 선단부 및 섕크(shank)를 구비하고 있는 드릴본체, 드릴의 외주에 형성되고 선단으로부터 드릴 섕크를 향하여 연장하고 있는 칩 배출홈, 및 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면이 드릴본체의 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날을 포함하는 드릴이 공지되어 있다.

일본특허 공개 소61-58246에 개재된 바와 같은 드릴은, 절삭날의 외측부는 정상 조건하에서 둥근 오목형으로 형성되어 부드럽고 안정적인 드릴링의 수행을 가능하게 하고, 커링된 칩를 매끄럽게 배출하지만, 가혹한 드릴조건에서는, 외주에서의 절삭날과 가장자리부에서의 교차각도가 예각이기 때문에, 드릴본체의 강도부족으로 인한 외주에서의 절삭날의 파손 및 치핑(chipping)에 의해 드릴의 제품수명은 대체로 짧아진다.

한편, 일본특허 공개 2000-198011 또는 일본특허 공보평4-46690에 개재된 바와 같이, 회전축선에서 보았을 때, 절삭날의 외측부가 V자형과 같이 볼록형으로 형성되고, 외주 근처의 절삭날이 드릴의 회전방향에 대해 반대방향으로 약간 기울어진 드릴은, 외주에서의 절삭날과 가장자리부 사이의 교차각도를 둔각으로 하여 절삭날의 파손이나 치핑을 방지할 수 있지만, 절삭날에 의해 생성된 칩이 V형의 선단에서 부서지고, 고속의 드릴링 환경하에서 이들이 서로 엉키어 칩 배출홈을 막히게 한다. 게다가, 절삭날에 의해 생성되어 칩 배출홈의 벽의 챔퍼나 V형의 외측으로 흐르는 칩은 드릴의 외부로 이동하기 때문에, 칩의 커링능력이 전반적으로 감소되고, 커링되지 않은 칩이 칩 배출홈의 트레일링 벽면에 강하게 눌려지고, 드릴본체에 큰 마찰 저항을 가하여 드릴의 급격한 마모를 초래하며 드릴작업중 드릴에 가해지는 구동토크를 증가시킨다.

치즐이나 중앙절삭날에 연결된 치즐날 등의 시닝 절삭날이 시닝에 의해 절삭날의 내부에 형성되면, 시닝 절삭날에 의해 생성된 칩은 칩 배출홈의 벽면으로부터 선단까지 연장하고 시닝에 의해 형성된 시닝부(thinning portion)의 바닥면을 따라 흐른다. 일본특허 공보평 4-46690에 개재된 바와 같은 드릴에 있어서, V자형 리세스를 형성하기 위해, 시닝부는 칩 배출홈의 벽의 단부를 단순히 절삭함으로써 형성되고, 시닝 절삭날에 의해 생성된 칩은 V자형 리세스의 바닥에 부착되고, 칩들이 달라붙어서 냉각되지 않기 때문에, 특히 고속 및 건조 드릴링 조건하에서 용융되어 버린다. 시닝부의 V자형 리세스의 바닥은 칩 배출홈의 벽으로부터 절삭날의 내부단을 향해 비스듬히 연장된다. 바닥의 경사각도가 작은 경우, 드릴팁의 바이크 성능은 감소하고, 추력의 증가에 따라 드릴링에 대한 구동 토크가 증가하며, 시닝 절삭날의 최내부 지점, 예컨대 절삭날의 최내부지점이 팁플랭크의 중심으로부터 떨어져 있는 외측에 위치되기 때문에, 이는 치즐을 느슨하게 만든다. 한편, 바닥의 경사각도가 큰 경우, 바닥에 따른 단면에서 측정된 드릴본체의 팁 각도가 작아지므로, 고속건조 드릴조건하에서 드릴팁의 파손을 초래할 수도 있다.

일본특허 공개 2000-198011 또는 일본특허 공고 2674124에 개재된 바와 같은 드릴에 있어서, 절삭날에 수직인 단면에서 보았을 때, 절삭날의 경사각도, 즉 절삭날의 수직경사각도는, 회전반경에 따라 드릴 본체의 중앙으로부터 외주로 갈수록 점차 증가하도록 설계되는 것이 일반적이다(예를들면, 이하 및 도 12에서 참조된 드릴E와 F를 참조). 일본특허 공고 2674124에 기재된 드릴에 있어서, 외주에서의 경사각도가 최대이기 때문에, 절삭날에서는 치핑이나 파손, 그리고 급속한 측면 마멸이 발생하고, 이와 반대로, 절삭날의 최소의 협각도는, 회전축선으로부터의 최장거리, 최고속의 절삭속도, 그리고 가장 가혹한 고속건조 드릴링 환경에서 외주 절삭날의 강도를 감소시킨다.

한편, 일본특허 공개 2000-198001에 개재된 드릴에 있어서, 주절삭날의 단부로부터 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 경사져서 연장하고 있는 외측코너 절삭날이 형성되고, 외측코너 절삭날에서 절삭날의 반경방향 경사각도가 증가할수록 절삭날의 수직경사각도는 감소되며, 수직경사각도는 회전반경에 따라 증가하므로, 상술한 바와 같은 가혹한 환경하에서도 절삭날의 충분한 강도를 보장하기 위해, 수직경사각도는 절삭날 전반에 거쳐서 비교적 작은값으로 설정되어야만 한다. 이 경우에 있어서, 절삭력은 절삭날 전반에 거쳐서 감소되고, 따라서 절삭저항이 증가되어 고속건조 절삭과 같은 가혹한 조건하에서의 급속한 마찰로 인한 드릴의 제품수명을 대략적으로 감소시키고, 증가된 마찰 저항으로 인하여 드릴에 가해진 과도한 토크에 의해 드릴본체까지도 파손될 우려가 있다.

상술한 바에 따라, 본 발명의 목적은 전체 절삭날에서 절삭력이 감소하는 것을 방지하면서, 특히 외주 절삭날에 충분한 강도를 보장하면서, 우수한 칩 배출능력으로 인하여 부드럽고 안정적으로 드릴링을 할 수 있는 드릴을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 특성에 따른 드릴은, 회전축선을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체; 드릴본체의 외주에 형성되고, 드릴본체의 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈; 및 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면이 드릴본체의 상기 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날을 포함하고, 절삭날은 외주를 향하는 볼록 절삭날과, 볼록 절삭날로부터 매끄럽게 연장하고 있는 오목 절삭날을 포함한다.

본 발명의 제 1특성에 따른 드릴에 있어서, 절삭날은 외주에 드릴의 회전방향으로 돌출한 볼록 절삭날을 포함하기 때문에, 볼록 절삭날이 가장자리부와 교차하는 교차부에서의 교차각도, 즉 외주 볼록 절삭날 부분에서의 교차각도가 크게 됨에 따라, 절삭날의 충분한 강도가 보장되고, 따라서 가혹한 드릴링 조건하에서도 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있다. 게다가, 절삭날은 볼록절삭날로부터 내부를 향해 매끄럽게 연장하고 있는 오목절삭날을 더 포함하기 때문에, 오목절삭날로부터 볼록절삭날을 통하여 외주부까지 부드러운 굴곡이 형성되어, 그 외부와 내부 사이에서 칩들이 부서지지 않고 오목절삭날의 효과에 의해 충분하게 커링되어 내측으로 유동하고 매끄럽게 배출될 수 있다.

외주에서의 절삭날의 반경방향 경사각도는, 교차부에서의 드릴의 강도를 더 욱 보장하도록 네거티브값을 갖도록 바람직하게 설정된다.

본 발명의 제 2 특성에 따른 드릴은, 회전축선을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체; 드릴본체의 외주에 형성되고, 드릴본체의 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈; 및 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면이 드릴본체의 상기 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날을 포함하고, 칩 배출홈은 외주를 향하는 볼록면, 볼록면으로부터 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면 및 드릴회전방향에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면상에 형성된 제2 오목면을 포함하고, 회전축선에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 오목면과 제2 오목면 사이에 연결면이 형성되고, 연결면은, 제1 오목면과 제2 오목면이 매끄럽게 연결되도록 제1 오목면에 대응하는 오목선과 제2 오목면에 대응하는 다른 오목선 양측 모두에 접하는 접선을 형성한다.

본 발명의 제 2특성에 따른 드릴에 있어서, 칩 배출홈은 외주에 드릴의 회전방향으로 돌출한 볼록면을 포함하기 때문에, 볼록면이 가장자리부와 교차하는 교차부에서의 교차각도, 즉 외주 볼록면 부분에서의 교차각도가 크게 됨에 따라, 드릴의 충분한 강도가 보장되고, 따라서 가혹한 드릴링 조건하에서도 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있다. 게다가, 칩 배출홈은 볼록면으로부터 내부를 향해 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면을 더 포함하기 때문에, 볼록면상을 흐르는 외측부를 포함하는 전체 칩들이 바람직하게 커링되어 제1 오목면을 따라 안내되면서 내측으로 유도된다.

게다가, 칩 배출홈은 드릴회전방향에 대해 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면상에 형성된 제2 오목면을 더 포함하고, 제1 및 제2 오목면 양측에 매끄럽게 연결된 연결면이 제1 및 제 2 오목면 사이에 형성되기 때문에, 칩들이 전반적으로 커링되고, 칩 배출홈의 트레일링 벽면에 대항하여 과도하게 밀착하지 않고 매끄럽게 배출되고, 결과적으로 드릴본체는 드릴링시에 더 작은 마찰저항을 받게 되어, 드릴링 동안에 드릴의 마모를 줄여주고, 더 작은 구동토크를 필요로 하게 된다. 게다가, 제1 및 제2 오목면 사이에 연결면을 형성함으로써, 칩 배출홈이 제1 및 제2 오목면의 곡률반경에 의해 한정되지 않고 충분한 폭을 갖도록 해주고, 따라서 칩들이 바람직하게 커링되어 배출된다. 이러한 연결면은 볼록면과 제1 오목면 사이, 볼록면과 외주부 사이, 또는 제2 오목면과 외주부 사이에 형성될 수도 있다.

본 발명의 제 3 특성에 따른 드릴은, 회전축선을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체; 드릴본체의 외주에 형성되고, 드릴본체의 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈; 및 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면이 상기 드릴본체의 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날을 포함하고, 칩 배출홈은 외주를 향하는 볼록면과, 상기 볼록면으로부터 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면 및 드릴회전방향에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면상에 형성되고, 상기 제1 오목면으로부터 매끄럽게 연장하는 제2 오목면을 포함하며, 회전축선에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 제2 오목면에 대응하는 오목선의 곡률반경이 제1 오목면에 대응하는 오목선의 곡률반경보다 크다.

제 3 특성에 따른 드릴에 있어서, 칩 배출홈은 외주에 드릴의 회전방향으로 돌출한 볼록면을 포함하기 때문에, 볼록면의 가장자리부와 교차하는 교차부에서의 교차각도, 즉 외주 볼록면 부분에서의 교차각도가 크게 됨에 따라, 드릴의 충분한 강도가 보장되고, 따라서 가혹한 드릴링 조건하에서도 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있다. 게다가, 칩 배출홈은 볼록면으로부터 내부를 향해 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면을 더 포함하기 때문에, 볼록면상을 흐르는 외측부를 포함하는 전체 칩들이 바람직하게 커링되어 제1 오목면을 따라 안내되면서 내측으로 유도된다. 게다가, 칩 배출홈은, 드릴회전방향에 대해 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면상에 형성된, 제1 오목면으로부터 매끄럽게 연장하고 있는 제2 오목면을 더 포함하고, 또한 제2 오목면의 곡률반경이 제1 오목면의 곡률반경보다 더 크기 때문에, 칩들이 전반적으로 커링되어, 칩 배출홈의 트레일링 벽면에 대항하여 과도하게 밀착하지 않고 매끄럽게 배출되고, 결과적으로 드릴본체는 드릴링시에 더 작은 마찰저항을 받게 되어, 드릴링 동안에 드릴 상에 마모를 줄여주고, 더 작은 구동토크를 필요로 하게 된다. 이 경우에 있어서, 제1 및 제2 오목면의 곡률반경 각각은 일정하고 즉, 회전축선에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 오목면은 제1 아크를 나타내고, 제2 오목면은, 하나의 연결점에서 제1 아크에 매끄럽게 연결되고 제1 아크와는 다른 반경을 가지는 제2 아크를 나타낸다. 또한, 곡률반경은 제1 오목면으로부터 제2 오목면까지 점차적으로 증가될 수도 있고, 예컨대 이들 오목면은 타원, 트로크로이드, 사이클로이드, 나선형과 같은 다양한 굴곡 중 하나를 나타낸다.

본 발명의 제2 또는 제3 특성에 따른 드릴에 있어서, 회전방향으로 측정된 오목량이 너무 작은 경우, 칩들은 벽에 의해 충분하게 커링되지 않을 수도 있고, 오목량이 너무 큰 경우에는, 칩들의 밀착에 의한 브레이크 효과가 너무 크게되어 칩들을 부서뜨려 칩의 배출을 불충분하게 하고, 드릴링시의 구동토크를 증가시킨다. 제2 오목면에 있어서, 연결면의 폭에 따라서, 드릴회전방향에서 측정된 오목량이 너무 작은 경우에는, 제1 오목면으로부터 칩의 과도한 밀착에 의한 브레이크 효과가 나타날 수도 있고, 너무 큰 경우에는, 제2 오목면이 커링을 제대로 수행하지 못하여 칩들의 커링이 불충분하게 된다. 이런 사실에 기초하여, 회전축선에 수직인 단면에서 보았을 때, D를 드릴본체의 직경이라고 할 때, 상기 회전축선과 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 최외점을 연결함으로써 형성되는 제1 가상선과 제1 오목면의 바닥부 사이의 오프셋(L1)은 -0.06×D ~ 0 의 범위내에서 설정되고, 회전축선에서 제1 가상선과 수직으로 교차하는 제2 가상선과 제2 오목면의 바닥부 사이의 오프셋(L2)는 -0.06×D ~ 0.06×D의 범위내에서 설정된다.

상술한 제2 특성과 제3 특성이 조합될 수도 있다. 즉, 제2 특성에 따른 드릴에 있어서, 제2 오목면의 곡률반경은 제1 오목면의 곡률반경보다 크게 될 수도 있다. 이 경우에 있어서, 비교적 작은 곡률반경을 갖는 제1 오목면에 의해 칩들이 충분하게 커링된 후, 제2 오목면에 대항하여 과도한 밀착이 방지되면서 제2 오목면을 통해 매끄럽게 배출된다.

칩 배출홈이, 서로 매끄럽게 연결되어 있는 볼록면, 제1 오목면, 및 제2 오목면을, 이와 같은 순서대로 포함하고 있는 경우에, 볼록면에 대응하는 볼록선의 곡률반경은 0.1×D ~ 0.8×D의 범위내에서 설정되고, 여기에서 D는 드릴본체의 직경이다. 볼록선의 곡률반경이 너무 큰 경우에는, 칩들이 충분하게 커링되지 않고, 너무 작은 경우에는, 회전축선에 수직인 단면에서 보았을 때, 볼록 절삭날이 가장자리부와 교차하는 교차부에서의 볼록 절삭날의 강도가 불충분하게 된다. 제1 오목면에 있어서, 회전축선에 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 오목면에 대응하는 오목선의 곡률반경은 0.18×D ~ 0.35×D의 범위내에서 설정되고, 여기에서 D는 드릴본체의 직경이다. 오목선의 곡률반경이 너무 크다면, 칩들이 밀착에 의해 충분하게 커링되지 않고, 너무 작다면, 칩들이 지나치게 커링되어 과도한 브레이크 효과를 발생할 수도 있다. 제2 오목면에 있어서, 회전축선에 수직인 단면에서 보았을 때, 제2 오목면에 대응하는 오목선의 곡률반경은 0.2×D ~ 0.5×D의 범위내에서 설정되고, 여기에서 D는 드릴본체의 직경이다. 오목선의 곡률반경이 너무 큰 경우, 칩들이 제2 오목면에 대항하여 밀착됨이 없이 제1 오목면에 대하여 밀착하여 커링될 수도 있고, 너무 작은 경우에는, 제2 오목면에 대항하여 과도하게 밀착하여 과도한 브레이크 효과를 발생시킬 수도 있다.

본 발명의 제4 특성에 따른 드릴은, 회전축선을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체; 드릴본체의 외주에 형성되고, 드릴본체의 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈; 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면이 드릴본체의 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날; 및 칩 배출홈의 벽의 단부로부터 절삭날의 내부까지 연장하고 있는 시닝부를 포함하고, 시닝부는, 칩 배출홈의 벽의 단부로부터 절삭날의 내부단을 향해 연장하고 있고, 그 바닥부가 둥근 오목면으로 형성되는 리세스형태의 제1 시닝부를 포함한다.

제4 특성에 따른 드릴에 있어서, 시닝부는 칩 배출홈의 벽의 단부로부터 절삭날의 내부단을 향해 연장하고 있고, 그 바닥부가 둥근 오목면으로 형성되는 리세스형태의 제1 시닝부를 포함하기 때문에, 시닝부가 드릴본체의 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 시닐 절삭날에 의해 생성되고, 칩이 절제 1 시닝부의 바닥부내의 둥근 오목면에 의해 매끄럽게 커링되어, 막히는 일 없이 칩 배출홈으로 전달된다.

제1 시닝부의 구멍각도, 예컨대 제1 시닝부와 두개의 팁플랭크(제1 시닝부가 시닝절삭날을 형성하는 칩 배출홈에 인접한 팁플랭크와 교차하는 교차능선들 중 어느 하나)에 의해 형성된 한쌍의 교차능선으로 형성된 각도는 95°~ 105°의 범위내에서 바람직하게 설정된다. 구멍각도가 너무 크다면, 시닝 절삭날에 의해 생성되고 제1 시닝부의 둥근 바닥에 의해 커링된 칩들은 칩 배출홈에 매끄럽게 운반될 수 없고, 너무 작은 경우에는, 시닝절삭날에 의해 생성된 칩들은, 칩 배출홈에 운반되기 전에 불충분하게 커링된다.

단면에 있어서, 제1 시닝부의 바닥부에 의해 형성된 오목곡선의 곡률반경은 0.1mm ~ 0.5mm이 범위내에 바람직하게 설정된다. 곡률반경이 너무 작다면, 칩들은 제1 시닝부의 바닥에 대항하여 과도하게 밀착되어, 드릴상에 과도한 마찰저항 및 급속한 마모를 야기할 수 있고, 너무 작다면, 시닝 절살날에 의해 생성된 칩들이 충분하게 커링되지 않을 수도 있다.

제4 특성에 따른 드릴에 있어서, 시닝부는 제1 시닝부의 내부단으로부터 절삭날의 최고 내측지점까지 연장하고 있는 제2 시닝부를 더 포함한다. 제2 시닝부의 바닥을 따르는 단면에서 보았을 때, 제2 시닝부의 바닥부는 제1 시닝부의 바닥부보다 더 기울어져 있기 때문에, 제2 시닝부의 바닥단이 팁플랭크와 교차하는 교차부에 형성된 치즐의 폭은 작게될 수도 있고, 제1 시닝부의 바닥의 경사각도가 비교적 작더라도, 바닥을 따라 측정된 팁각도가 크게 될 수 있다.

제2 시닝부가 제1 시닝부의 바닥으로부터 연속적으로 연장하고 있는 리세스로서 형성되면, 제2 시닝부의 바닥의 곡률반경은 단면에 있어서 제1 시닝부의 바닥의 곡률반경보다 작게 설정되고, 보다 상세하게는 0.1mm보다 작게 설정된다. 제2 시닝부의 바닥의 곡률반경이 너무 크다면, 제2 시닝부의 바닥단이 팁플랭크와 교차하는 교차부가 팁플랭크의 중심에 대하여 가깝게 위치되지 않을 수 있기 때문에, 비교적 큰 치즐폭으로 인하여 추력이 충분하게 감소되지 않을 수도 있다. 제2 시닝부의 바닥의 곡률반경은 0으로 설정될 수도 있고, 즉 제2 시닝부는 V자형 단면으로 리세스될 수도 있다.

추력을 바람직하게 감소시키면서 드릴본체에 충분한 강도를 보장하기 위해, 드릴본체의 웨브두께는 0.15×D ~ 0.3×D의 범위내에서 바람직하게 설정되고, 여기에서 D는 드릴본체의 직경이다.

본 발명의 제5 특성에 따른 드릴은, 회전축선을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체; 드릴본체의 외주에 형성되고, 드릴본체의 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈; 및 드릴회전방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면이 드릴본체의 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날을 포함하고, 절삭날에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 절삭날의 경사각도는 회전반경에 따라 전환점까지 점차적으로 증가하고 난 후, 경사각도는 드릴본체의 외주까지 점차적으로 감소한다.

제5 특성에 따른 드릴에 있어서, 절삭날의 수직 경사각도는 전환점까지 회전반경에 따라 점차적으로 증가하기 때문에, 우수한 절삭능력이 보장되고, 절삭 저항력이 바람직하게 감소된다. 한편, 경사각도는 전환점으로부터 드릴본체의 외주부까지 회전반경에 따라 점착적으로 감소하기 때문에 협각도가 크게되어, 절삭날의 충분한 강도가 보장되고, 드릴본체의 치핑이나 파손 그리고 급속한 마모가 바람직하게 방지된다.

전환점의 회전반경은 최대회전반경의 70% ~ 90% 의 범위내에서 설정되는 것이 바람직하다. 전환점이, 그 회전반경이 최대 회전반경의 70% 이하인 지점에서 설정된 경우, 경사각도는 절삭날의 비교적 긴 거리를 따라 감소하기 때문에, 절삭 저항이 바람직하게 제한되지 않을 수도 있다. 한편, 전환점이, 그 회전반경이 최대 회전반경의 90% 이상인 지점에서 설정된 경우, 경사각도가 절삭날의 매우 짧은 거리를 따라 점차적으로 감소하기 때문에, 외주 근방의 절삭날에 충분한 강도가 보장되지 않을 수도 있다.

절삭날이 외주에 드릴의 회전방향으로 돌출한 볼록 절삭날과 볼록 절삭날로부터 내측으로 매끄럽게 연장하고 있는 오목절삭날을 포함하는 경우에, 볼록 절삭날이 가장자리부와 교차하는 교차부에서의 교차각도, 즉 외주 볼록 절삭날 부분에서의 교차각도가 크게됨에 따라, 절삭날의 충분한 강도가 보장되고, 따라서 가혹한 드릴링 조건하에서도 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있고, 게다가, 오목절삭날로부터 볼록절삭날을 통하여 외주부까지 부드러운 곡선이 형성되어, 임의의 회전반경에서, 외측 코너 절삭날이 주절삭날의 단부로부터 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 비스듬하게 연장됨에 따라 칩들이 그 외부와 내부 사이에서 부서지는 일본특허 공개 제2000-198011호에 기재된 드릴과는 다르게, 그 외부와 내부 사이에서 칩들이 부서지지 않고 오목절삭날의 효과에 의해 충분하게 커링되어 내측으로 유동하여 매끄럽게 배출될 수 있다. 또한, 전환점은 볼록 절삭날과 오목 절삭날 사이의 변곡점에 바람직하게 위치되고, 따라서 점차 증가하다가 점차 감소하는 경사각도의 전환에 기인하여 절삭날상에 발생한 스트레스를 해소할 수 있고, 고속건조절삭과 같은 가혹한 절삭환경하에서 전환점에 집중하는 스트레스로 인한 절삭날의 파손을 방지할 수 있다.

경사각도가 전환점까지 회전반경에 따라 점차적으로 증가하고 난 후, 점차적으로 감소하도록 설정되면, 최대 회전반경에 대한 그 회전반경의 비율이 37.5% ~ 82.6%의 범위내에 있는 지점에서의 경사각도는 y±7°의 범위내에서 설정되고, 이때 y는 이하의 방정식(1)으로 유도되고,

y= -3.958x⁴ + 39.987x³ - 151.2x² + 267.22x - 169.17 (방정식 1)

비율이 82.6% ~ 100%의 범위내에 있는 지점에서의 경사각도는 y±7°의 범위내에서 설정되는 것이 바람직하고, 이때 y는 이하의 방정식(2)으로 유도된다.

y= -10.579x + 68.733 (방정식 2)

y가 방정식 1 또는 방정식 2에 의해 유도될 때, 절삭날의 경사각도가 y+7°을 초과한 범위에서 설정되면, 절삭날의 협각도가 부분적으로 너무 작게 되고, 특히 고속건조 드릴링 조건하에서 절삭날을 파손시킬 수도 있다. 한편, y가 방정식 1 또는 방정식 2에 의해 유도될 때, 절삭날의 경사각도가 y-7°의 미만의 범위에서 설정되면, 그 점에서의 절삭저항이 증가되어, 절삭날의 급속한 마모와 드릴링 동안의 과도한 구동토크를 유발시킨다.

상기 모든 특성에 따른 드릴에 있어서, TiN, TiCN, TiAl 등의 경질성 코팅이 드릴본체의 적어도 팁부분의 표면상에 바람직하게 피막될 수도 있고, 따라서 드릴본체의 팁부의 내마모성을 향상시킬 수 있다.

도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 이하에 설명한다.

도 1에서 12는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸다. 이 실시예에 있어서, 초경합금 등의 경질성 금속으로 제조된 드릴본체(1)는, 중심으로서 회전축선(O)을 갖는 대략 원통형으로 형성되고, 한쌍의 칩 배출홈(3)은, 사용중 드릴회전의 방향에 대해 반대방향으로 일정한 꼬임비율을 갖고 꼬여 있는 채로, 드릴본체(1)의 팁플랭크(2)로부터 섕크를 향해 중심축선(O)에 대하여 대칭적으로 형성되된다. 한쌍의 절삭날(5)은, 회전방향(T)으로 대면하고 있는 칩 배출홈(3)의 벽면(4)이 팁플랭크(2)와 교차하는 능선을 따라 형성된다. 드릴링을 행하는 드릴본체상의 외주부, 팁플랭크(2), 및 칩 배출홈(2)은 TiN, TiCN, TiAl 등의 경질성 코팅으로 피막된다.

벽면(4)은, 외주부 근처에 위치되고 가장자리부(6)와 교차하고 있으며, 도 2에 나타내는 바와 같이 회전축선(O)에 수직인 단면에서 보았을 때, 회전방향으로 돌출한 볼록선으로서 나타내어진 제1 볼록면(7)과, 제1 볼록면의 내측에 위치되고 상술한 단면에서 보았을 때 오목선으로 나타내어진 제1 오목면(8)을 포함한다. 제1 볼록면(7)에 대응하는 볼록선은 접점(P1)에서 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선에 매끄럽게 연결된다. 이 실시예에서, 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(3)의 벽면(9)은, 상술한 단면에서 보았을 때, 드릴 회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 돌출한 볼록선으로 나타낸 바와 같이, 외주부 근처에 위치하여 힐부(10)까지 연장되어 있는 제2 볼록면(11)과, 상술한 단면에서 보았을 때, 오목선으로 나타낸 바와 같이, 제2 볼록면(11)의 내측에 위치하는 제2 오목면(12)을 포함한다. 제2 복록면(11)에 대응하는 볼록선은 점접(P2)에서 제2 오목면에 대응하는 오목선에 매끄럽게 연결된다. 게다가, 상술한 단면에서 보았을 때, 벽면(4)상의 제1 오목면(8)과 벽면(9)상의 제2 오목면(l2) 역시 점접(P3)에서 서로 매끄럽게 연결된다. 가장자리부(6)에서 힐부(10)까지 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 연장하고 있는 랜드의 외측면은 가장자리부(6)로부터 내측을 향하여 단차를 가지는 원통형으로 형성된다.

또한, 이 실시예에 있어서, 제1 볼록면(7) 및 제1 오목면(8)과, 제2 볼록면(11) 및 제2 오목면(12)은, 그 중심이 C1~C4에 각각 위치되고, 그 반경은 R1~R4로 각각 설정되도록, 상술한 단면에서 아크형으로 나타내는 것처럼 형성되고, 제1 볼록면(7)에 대응하는 아크의 중심(C1)은, 가장자리부(6)의 외주점(13), 즉 제1 볼록면(7)과 가장자리부(6)의 교차점에서의 접선인 선(Q1)에 대하여 내측에 위치된다. 제2 볼록면(11)에 대응하는 아크의 중심(C3)은, 회전축선(O)의 주변으로 외주점을 회전시켜서 형성된 원의 교차점(14)에서의 접선이고 또한 제2 볼록면(11)에 대응하는 아크로부터의 연장선인 선(Q2)에 대하여 내측에 위치된다. 따라서, 제1 볼록면(7)은 회전축선(O)과 벽면(4)에서의 외주점(13)을 연결함으로써 형성되는 제1 가상선(S1)으로부터 회전방향(T)으로 돌출하고, 외주점(13)을 지나는 제1 볼록면(7)에 대한 접선은 바깥쪽으로, 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 제1 가상선(S1)과 비스듬하게 연장되어, 제1 가상선(S1)과 수직으로 교차하는 선(Q1)과 둔각을 형성한다. 제2 볼록면(11)은 회전축선(O) 및, 제2 볼록면(11)과 힐부(10)의 교차점을 연결함으로써 형성된 선으로부터 드릴의 회전방향에 대해 반대방향으로 돌출한다.

제1 및 제2 오목면(8,12)에 각각 대응하는 아크는 접점(P3)에서 매끄럽게 연결되고, 아크의 중심 C2 및 C4는 회전축선(O)으로부터 점접(P3)를 통과하는 직선상에 위치된다. 이 실시예에서, 접점(P3)은 칩 배출홈(3)의 바닥에 위치되고, 따라서 회전축선(O)에 그 중심을 가지며, 점점(P3)을 통과하는 원은 드릴본체(1)의 웨브 두께를 결정한다. 직경(d), 즉 드릴의 웨브두께(d)는 0.15 ×D ~ 0.3 ×D의 범위에 있는 것이 바람직하고, 여기에서 D는 절삭날(5)의 외주점(15)을 회전축선(O) 주변으로 회전시켜 형성되는 원의 직경, 즉 절삭날(5)의 직경이다.

제1 볼록면(7)에 대응하는 볼록선이 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선에 연결되는 지점의 접점(P1)은, 회전축선(O)에 그 중심을 가지면서 그 직경이 절삭날(5) 외측직경(D)의 2/3인 원의 외측에 위치되는 것이 바람직하고, 회전축선(O)에 그 중심을 가지면서 그 직경이 외측직경(D)의 5/6인 원의 외측에 위치되는 것이 더욱 바람직하다. 회전축선(O)에 대하여 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 오목면(8)의 오목량는 제1 가상선(S1)과 제1 오목면(8)의 바닥부 사이의 오프셋(L1)이 -0.06 ×D 에서 0의 범위에 있도록 설정되는 것이 바람직하고, 제2 오목면(12)의 오목량는 제2 가상선(S2)과 제2 오목면(12)의 바닥부 사이의 오프셋(L2)이 -0.06 ×D 에서 0.06 ×D 의 범위에 있도록 설정되는 것이 바람직하며, 여기에서 D는 절삭날(5)의 외측직경이다. 단면에 있어서 오프셋(L1)은 제1 가상선(S1)과, 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선에 접촉하면서 제1 가상선(S1)에 평행인 선 사이의 거리로서 결정되고, 오프셋(L1)은 도 2에 나타낸 바와 같이 드릴회전방향(T)에 있어서 포지티브값으로서 측정된다. 동일하게, 단면에 있어서 오프셋(L2)은 제2 가상선(S2)과, 제2 오목면(12)에 대응하는 오목선에 접촉하면서 제2 가상선(S2)에 평행인 선 사이의 거리로서 결정되고, 오프셋(L2)은 도 2에 나타낸 바와 같이 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향에서 포지티브값으로서 측정된다. 이 실시예에 있어서, 제1 오목면(8)의 전체는 드릴의 회전방향(T)에 있어서 가상선(S2)에 의해 정의되는 영역에 위치되지 않는다.

또한, 상술한 단면에서 보았을 때, 제1 볼록면(7)과 제1 오목면(8) 및 제2 볼록면(11)과 제2 오목면(12)에 각각 대응하는 아크의 곡률반경(R1~R4)은, 제1 볼록면(7)의 반경(R1)은 0.1×D~0.8×D의 범위내에, 제1 오목면(8)의 반경(R2)은 0.18×D~0.35×D의 범위내에, 제2 볼록면(11)의 반경(R3)은 0.1×D~0.8×D의 범위내에, 제2 오목면(12)의 반경(R4)은 0.2×D~0.5×D의 범위내에 있도록 설정되는 것이 바람직하고, 여기에서 D는 절삭날(5)의 외측직경이다. 특히, 이 실시예에 있어 서, 제2 오목면(12)의 반경(R4)은 제1 오목면(8)의 반경(R2)보다 크게 설정되어야 한다. 이 실시예에 있어서, 칩 배출홈의 폭에 대한 깊이의 비율은 0.8~1.2 : 1이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

칩 배출홈(3)의 벽면(4)이 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 절삭날(5)이 형성되고, 벽면(4)은 제1 볼록면(7) 및 제1 오목면(8)을 포함한다. 절삭날(5)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 외주점(15) 근방부에 있어서, 드릴의 회전방향(T)으로 돌출하여 제1 볼록면에서부터 섕크를 향해 연장하는 볼록 절삭날(16)과, 볼록 절삭날(16)의 내측에 위치되고 오목한 형상을 보유하면서, 제 1오목면(8)으로부터 섕크를 향하여 연장하고 있는 오목 절삭날(17)을 포함하며, 따라서 회전축선(O)으로부터 보았을 때, 절삭날(5)은 볼록 절삭날(16)과 오목 절삭날(17)을 포함하는 S자로 약간 구부려진 형태로 나타난다. 절삭날(5)은, 내측으로부터 외주로의 회전반경을 따라 드릴본체(1)의 섕크를 향한 팁플랭크(2)의 경사에 의해 형성된 협각도를 가지기 때문에, 또한 칩 배출홈은 나선형으로 형성되기 때문에, 회전축선(O)에서 보았을 때, 볼록 및 오목 절삭날(16,17)에 의해 보여지는 결합 S자형 곡선의 형태는, 제1 볼록 및 벽면(4)의 오목면(7,8)에 대응하는 결합곡선상의 각 점들을, 회전축선(O)에 수직인 단면에서 보았을 때 회전반경의 감소에 따라 점차적으로 증가하는 거리만큼 드릴의 회전방향(T)으로 이동함으로써 결정된다. 회전축선으로부터 보았을 때, 외주점(15)에서 볼록 절삭날(16)에 대한 접선은 외측을 향해 연장되며, 상술한 단면에서 보았을 때, 외주점(13)에서 제1 볼록면에 대응하는 볼록선에 대한 접선의 경우보다 드릴회전방향(T)에 대한 반대방향으로 더 기울어져 있으며, 따라서 외주점(15)에서의 절삭날(5)의 반경방향 경사각도(α)는 네거티브값으로 설정된다.

제1 오목면(8), 제2 오목면(12), 및 제2 볼록면(11)이 팁플랭크와 교차하는 교차능선 근방에서 재료를 절삭함으로써, 칩 배출홈(3)의 벽면(4,9)이 드릴의 팁과 병합하는 영역에 시닝부(18)가 형성됨에 따라, 절삭면이 기울어져서 칩 배출홈(3)의 내측에 대면하고 있고, 시닝부(18)는 힐부(10)까지 연장되어 있다. 절삭날(5)의 내측부는, 시닝부(18)가 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 형성되고, 오목절삭날(17)의 내부단으로부터 회전축선, 즉 팁플랭크(2)의 중앙을 향하여 연장되는 시닝 절삭날(9)이다. 절삭날(5)에 있어서, 시닝절삭날(19)은, 회전축선(O)에서 보았을 때, 드릴의 회전방향(T)으로 돌출하는 볼록곡선이나 직선을 통하여 오목 절삭날(17) 에 매끄럽게 연결된다.

시닝부(18)는 칩 배출홈(3)의 벽면(4,9)과 교차하는 표면에 의해 형성되는 제1 시닝부(20)를 포함한다. 제1 시닝부(20)는 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(3)의 벽면(9)과 교차하고 힐부(10)를 향해 연장되는 평판부와, 도 3에 나타낸 바와 같이, 둥근 바닥(21)을 가지면서 벽면(9)과 드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 벽면(4) 사이의 경계면 근방에 위치되며, 팁플랜트(2)의 중심을 향해 제1 및 제2 오목면(8,12) 사이의 접점(P3)로부터 연장되는 오목부를 포함한다. 둥근 바닥(21)은 드릴본체(1)의 중심을 향해 경사지면서, 벽면(4,9)로부터 절삭날(5)의 내부단, 즉 시닝 절삭날(19)의 내부단을 향해 연장된다. 단면에 있어서, 제1 시닝부의 둥근 바닥(21)의 곡률반경은 0.1mm ~ 0.5mm의 범위에서 설정되는 것이 바람직하다. 이 곡률반경은 드릴본체(1)의 섕크쪽에 위치될수록 점차 증가하도록 설정될 수도 있다.

제1 시닝부(20)의 구멍각도(β), 즉 제1 시닝부(20)가 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 벽면(9)에 인접한 팁플랭크와 교차하는 교차능선(23) 및, 회전축선으로부터 보았을 때, 제1 시닝부(20)가 드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 벽면(4)에 인접한 팁플랭크(2)와 교차하는 다른 교차능선, 즉 시닝 절삭날(19)에 의해 형성된 각도는, 95°에서105°의 범위에 있는 것이 바람직하다.

게다가, 제1 시닝부(20)보다 매우 짧게 되어 있고 리세스 형태를 보유하는 제2 시닝부(22)는 제1 시닝부의 내부단과 드릴본체(1)의 팁부의 정중심 사이에 형성된다. 제2 시닝부(22)의 바닥은 둥근 바닥(21)과는 다르게 기울어지면서 제1 시닝부(20)의 둥근 바닥(21)으로부터 절삭날(5)의 내부단까지 연장된다. 절삭날(5)의 내부단은 제2 시닝부(22)가 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된다. 제2 시닝부(22)의 바닥의 곡률반경은 제1 시닝부(20)의 둥근 바닥(21)의 곡률반경보다 작게 설정되는 것이 좋고, 특히 0.1mm이하가 바람직하다. 곡률반경은 0으로 될 수 있고, 즉 제2 시닝부(22)의 바닥이 V자형일 수도 있다. 곡률반경은 제1 시닝부(20)의 둥근 바닥(21)의 경우와 동일하게, 드릴본체(1)의 섕크쪽으로 위치됨에 따라 점차증가하도록 설정될 수도 있다. 제1 시닝부(20)보다 경사진 제2 시닝부(22)가 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 절삭날(5)의 내부단을 형성함으로써, 한쌍의 절삭날(5) 사이에서 팁플랭크(2)의 중심에 형성된 치즐의 폭은 제1 시닝부(20)를 팁플랭크(2)와 교차시켜 형성된 절삭날(5)의 내부단의 폭보다 짧게된다. 이 실시예에 있어서, 치즐의 폭은 0에서 0.2mm의 범위내에서 설정되고, 이는 한쌍의 절삭날(5)의 단부들이 회전축선(O)에서 서로 일치할 수도 있다는 것을 나타낸다.

상술한 바와 같은 드릴의 조작을 제1 특성부터 이하에 기술한다. 절삭날(5)은 외주점(15)측에 드릴회전방향(T)으로 돌출한 볼록 절삭날(16)을 포함하므로, 회전축선(O)으로부터 보았을 때, 볼록 절삭날(16)이 가장자리부(6)와 교차하는 외주점(15)에서의 교차각도가 커지고, 제1 볼록면과 가장자리부(6)가 교차하는 각도보다 크게되므로, 외주점(15)에서의 드릴본체(1)의 충분한 강도를 보장한다. 따라서, 드릴의 고속회전으로 인해 과도한 압력을 받아 대량의 치핑이 발생되는 외주점(15)에서의 절삭날(5)의 파손이나 치핑이 방지되고, 따라서 가혹한 드릴링 조건하에서도 드릴의 수명을 확실하게 연장할 수 있다. 또한, 이 실시예에서, 볼록 절삭날(16)이 절삭날(5)의 외주점(15)과 회전축선(O)을 연결하여 형성되는 선으로부터, 회전축선(O)에서 보았을 때 드릴회전방향(T)으로 돌출하기 때문에, 외주점(15)에서 드릴본체(1)의 충분한 강도가 더욱 확실하게 보장되고, 외주점(15)에서 절삭날(5)의 반경방향 경사각도(α)는 네거티브값으로 설정되어 볼록 절삭날(16)이 가장자리부(6)와 교차하는 외주점(15)에서의 교차각도는 둔각으로 설정된다.

게다가, 볼록 절삭날(16)은 종래의 V자형으로 꺽인 선과는 다르게 회전방향으로 돌출하는 볼록곡선으로 형성되고, 또한 볼록 절삭날(17)은 볼록 절삭날(16)로부터 내부를 향해서 연장되어 있기 때문에, V자형 절삭날에 의해 칩이 부서지는 종래기술과는 대조적으로 절삭날(5)의 외측부와 내측부 사이에서 칩이 부서지지 않는다. 오목 절삭날에 의해 생성된 칩은 이들이 내측을 향해 흐를 때 부르럽게 커링된다. 본 발명에 의하면, 부서져서 엉켜진 칩에 의해 칩 배출홈(13)이 막히지 않고 칩들을 매끄럽게 배출할 수 있고, 외주부의 외측으로 흐르는 칩에 의해 발생하는 드릴본체(1)의 급속한 마멸을 방지하고, 드릴링 동안의 구동토크를 감소시켜고, 드릴마멸의 감소에 따라 드릴의 수명을 연장할 수 있다. 절삭날을 포함하는 드릴본체의 팁부상에 TiN, TiCN, TiAl 등의 경질성 코팅은 드릴의 수명을 더욱 바람직하게 연장할 수 있게 해준다.

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칩 배출홈(3)의 벽면(4)과 가장자리부(6)의 교차각도는 외주점(13)을 향해 벽면(4)상에 제1 볼록면(7)을 형성함으로써 크게 설정될 수도 있고, 따라서 외주점(13)에서의 드릴본체(1)에 충분한 강도를 보장할 수 있고, 고속건조 드릴링과 같은 가혹한 드릴링 조건하에서 외주점(13)에서의 치핑이나 파손없이 충분한 드릴의 수명이 보장된다. 또한, 제1 오목면(8)은 제1 볼록면(7)으로부터 내측을 향해 매끄럽게 연장되기 때문에, 제1 볼록면상에서 유동하는 외측부를 포함하는 전체 칩은 바람직하게 커링되고, 제1 볼록면(7)에 의해 생성된 칩이 빠져나가려도 할 때에도, 제1 오목면(8)을 따라 안내되면서 내측으로 나아간다.

또한, 본 실시예에 따르는 드릴에서, 칩 배출홈(3)은 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(3)의 벽면(9)상에 형성되어 제1 오목면(8)으로부터 매끄럽게 연장되는 제2 오목면(12)을 더 포함하고, 제2 오목면(12)의 곡률반경(R4)이 제1 오목면(8)의 곡률반경(R2)보다 크게 설정되기 때문에, 칩들은 제1 오목면(8)에서 대부분 커링되고, 제2 오목면(12)에 과도하게 밀착되어 부서지는 일 없이 매끄럽게 배출될 수 있다. 칩은 제2 오목면(12)에 과도하게 밀착되지 않기 때문에, 밀착에 의한 칩 배출홈(3)의 벽의 급속한 마멸과 구동토크의 증가를 바람직하게 방지할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 제2 볼록면(11)은 제2 오목면(12)으로부터 외주를 향해 매끄럽게 연장되기 때문에, 힐부(10)는 칩의 흐름을 방해하지 않고, 따라서 드릴본체(1)의 힐부(10)에 충분한 강도가 바람직하게 보장된다.

이 실시예에 있어서, 회전축선에 수직인 단면에서 보았을 때, 각각 제1 및 제2 오목면(8,12)에 대응하는 오목선은 아크형이고, 그 곡률반경은 각각 R2 및 R4 (R2 < R4)로 설정되며, 이들 아크는 코접선상의 접점(P3)에서 서로 매끄럽게 연결되어 연속적인 오목곡선을 형성한다. 칩들이 제1 오목면(8)에 의해 충분하게 커링되어 작아진 경우, 칩들은 제1 오목면(8)에서 제2오목면(12)으로 매끄럽게 흘러 배출된다. 한편, 제1 오목부(8)에 의해 충분하게 커링되지 않아 작아지지 않은 경우에서도, 공작물의 재질에 따라, 제2오목면(12)에 적당하게 밀착됨으로써 칩들은 적당한 크기로 커링될 수도 있다. 게다가, 제1 및 제2 오목면(8,12)을 연속적으로 형성함으로써, 칩 배출홈(3)의 폭은 너무 넓지 않게 설정될 수도 있고, 이는 드릴본체(1)의 단면영역을 충분하게 보장하여 드릴본체(1)의 충분한 강성을 보장할 수도 있음을 나타낸다. 이 경우에 있어서, 각각의 제1 및 제2 오목면(8,12)에 대응하는 각각의 곡률반경(R2,R4)은 일정하고, 오목선은 접점(P3)에서 서로 매끄럽게 연결되지만, 곡률반경은 제1 오목면(8)에서 제2 오목면(12)으로 점차적으로 증가할 수도 있고, 예컨대, 이들 오목면들은 타원형, 트로코이드형, 원형, 나선형 또는 이들의 조합과 같은 각종의 곡선 중 어느 하나 일수 도 있다.

이 실시예에 있어서, D가 절삭날(5)의 외경일 때, 제1 오목면에 있어서, 회전축선(O)과 칩 배출홈(3)의 벽면(4)의 외주점을 연결하여 형성되는 제1 가상선(S1)과 제1 오목면(8)의 바닥부 사이의 오프셋(L1)은 -0.06×D ~ 0의 범위내에 있는 것이 바람직하고(오프셋(L1)은 드릴회전방향에 있어서 포지티브값으로 측정됨), 제2 오목면(12)에 있어서, 회전축선(O)에서 제1 가상선(S1)과 수직으로 교차하는 제2 가상선(S2)과 제2 오목면(l2)의 바닥부 사이의 오프셋(L2)은 -0.06×D ~ 0.06×D의 범위 내에 있는 것이 바람직하며(오프셋(L2)은 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향에 있어서 포지티브값으로 측정됨), 따라서 제1 및 제2 오목면(8,12)에 대항하여 칩들이 적당하게 밀착하여 적절한 브레이크 효과가 칩들에 가해진다. 따라서, 칩들은 충분하게 커링되어 과도한 브레이크 효과로 인한 구동토크의 증가와 칩에 의한 막힘을 방지하면서 배출될 수도 있다. 이런한 이로운 효과를 보장하기 위해, D가 절삭날(5)의 외경일 때, 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선의 반경(R2)는 0.18×D ~ 0.35×D의 범위내에 바람직하게 설정되고, 제2 오목면(12)에 대응하는 오목선의 반경(R4)는 회전축선(O)에 수직인 단면에서 보았을 때 0.2×D ~ 0.5×D의 범위내에 바람직하게 설정된다.

게다가, 이 실시예에 있어서, D가 절삭날(5)의 외경일 때, 제1 및 제2 볼록면(7,11)에 각각 대응하는 볼록선의 반경(R1,R3)들은 회전축선(O)에 대하여 수직인 단면에서 보았을 때 0.1×D ~ 0.8×D의 범위내에서 바람직하게 설정되기 때문에, 제1 및 제2 오목면(8,12)의 폭이 반경방향으로 협소해지는 것을 방지함으로써 충분한 칩 배출능력을 보장하면서, 가장자리부(6) 근방과 힐부(10) 근방의 드릴본체(1)에 충분한 강도를 보장한다. 고속건조 드릴링과 같은 드릴링 조건하에서 이런 이점을 보장하기 위해, 제1 볼록면(7)에 대응하는 볼록선이 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선에 연결되는 접점(P1)은, 회전축선(O)에 그 중심을 갖고 그 직경은 절삭날의 외측직경(D)의 2/3인 원의 외측에 위치되는 것이 바람직하고, 회전축선(O)에 중심을 갖고 그 직경은 절삭날의 외측직경(D)의 5/6인 원의 외측에 위치되는 것이 보다 바람직하며, 또한 칩 배출홈(3)의 폭에 대한 깊이의 비율은 0.8~1.2:1 정도가 바람직하다.

이 실시예에 있어서, 드릴링에 대한 구동토크는 칩 배출능력을 향상함으로써 바람직하게 감소되고, 드릴링동안에 드릴본체(1)에 가해지는 스트레스 역시 감소됨에 따라서, D가 절삭날의 외경일 때, 드릴본체(1)의 웨브두께(d)는, 0.15×D ~ 0.3×D의 범위내와 같이 비교적 작은값으로 설정되는 바람직하다. 그 결과, 드릴본체(1)에 가해지는 힘 사이에서 추력을 상당히 감소시킬수 있고, 칩 배출홈(3)의 단면영역을 증가시키에 따라, 칩 배출능력을 더욱 향상할 있고, 드릴조작에 요구되는 전력을 더욱 감소될 수도 있다. 드릴본체(1)의 단면영역은 곡률반경(R1~R4)을 소정의 범위내에서 설정하고 외주부 근처의 단면영역을 증가시키는 제1 및 제2 볼록면(7,11)을 형성함으로써 충분하게 보장되고, 따라서 드릴본체(1)의 충분한 강도가 보장될 수도 있다. 드릴링에 필요한 전력이 감소되고 드릴본체(1)의 강도가 충분하기 때문에, 드릴의 수명을 단축시키는 드릴의 파손을 방지할 수 있다.

이 실시예에 있어서, 칩 배출홈(3)의 벽면(4,9)과 드릴의 팁부가 병합되는 영역에 시닝부(18)가 형성되기 때문에, 절삭날(5)의 내부는 시닝 절삭날(19)을 포함하고, 둥근 바닥부(21)를 갖는 리세스의 형태의 제1 시닝부(20)는 시닝 절삭날(19)로부터 연장되기 때문에, 시닝 절삭날(19)에 의해 생성된 칩의 내부는, 단면에 있어서 제1 시닝부(20)의 바닥부(21)에 대응하는 오목선을 따라 커링되고, 도 3에서 뚜거운 화살표로 나타낸 바와 같이 내측을 향하여 운반된다. 따라서, 고속건조 들릴링과 같은 드릴링조건하에서도, 시닝부(18)내에 칩이 용융되거나 막히는 일 없이, 칩 배출홈(3)으로 원할하게 운반하여, 시닝절삭날(19)의 외측에 위치한 오목 및 볼록 절삭날(17,16)에 의해 생성된 칩과 함께 시닝 절삭날(19)에 의해 생성된 칩을 배출할 수 있다. 중요한 것은, 상술한 효과는 기개재료로 만들기 어려운 공작물의 드릴링에 있어서 시닝 절삭날(19)과 시닝부(18)에 의해 획득된다는 것이다.

이 실시예에 있어서, 시닝부(18)는 그 팁부에 제1 시닝부(20)의 바닥부(21)의 경사각도보다 더 경사진 각도로 연장하고 있는 제2 시닝부(22)를 더 포함하기 때문에, 절삭날(5)의 내부단부는 교차능선을 따라 형성되고, 제2 시닝부(22)는 팁플랭크(2)와 교차하며, 제2 시닝부(22)의 바닥부의 곡률반경은 제1 시닝부(20)의 둥근 바닥부(21)의 곡률반경보다 작게, 보다 상세하게는 0.1mm보다 작게 설정되기 때문에, 절삭날(5)의 내부단부는 팁플랭크(2)와 회전축선(O)의 교차점에 매우 근접하여 위치됨에 따라, 치즐의 폭은 0~0.2mm의 범위내에서 매우 작게 된다. 그 결과, 공작물상에서 드릴의 바이트 성능은 바람직하게 향상될 수도 있고, 드릴의 강도를 바람직하게 향상시키며, 안정되고 정밀한 드릴링이 획득되고, 드릴본체에 회전축선(O)의 방향으로 드릴본체(1)에 가해지는 추력이 감소되며, 드릴링에 요구되는 전력이 감소될 수도 있다. 제2 시닝부의 바닥부가 제1 시닝부의 바닥부보다 더 경사진 상태로 제1 및 제2 시닝부(20,22)와 같은 2개의 시닝부가 형성되기 때문에, 제2 시닝부(22)의 바닥부에 따르는 단면에서 보았을 때, 단일 시닝부로써 동일한 폭의 치즐을 형성한 경우보다 드릴본체(1)의 협각도가 더 크게 되고, 따라서 드릴본체(1), 특히 팁부에서의 충분한 강도가 바림직하게 보장될 수도 있고, 즉 순간적으로 힘이 팁부에 가해졌을 때 드릴의 수명을 단축시키는 드릴본체(1)이 팁부의 파손을 방지할 수 있다. 바이트 능력, 강도, 드릴본체(1)의 곧음성의 향상이 보장될 경우, 제2 시닝부(22)는 생략할 수 있다.

이 실시예에 있어서, 단면에 있어서, 제1 시닝부(20)의 바닥부(21)에 의해 형성된 오목곡선의 곡률반경은 0.1mm~0.5mm의 범위내에서 설정되는 것이 바람직한데, 이는 곡률반경이 상기 범위를 초과하여 설정될 경우 시닝 절삭날에 의해 생성된 칩이 충분하게 커링되지 않을 수도 있고, 상기 범위의 아래에서 설정될 경우 칩이 시닝부(18)내에서 막힐 수가 있기 때문이다. 제2 시닝부(22)의 바닥부의 곡률반경은 제1 시닝부(20)의 바닥부(21)의 곡률반경보다 크게 설정되거나, 0.1mm 크게 설정될 경우, 추력이 충분히 감소되지 않을 수도 있다. 치즐의 폭이 너무 크다면, 추력이 충분하게 감소되지 않을 수도 있다. 제1 시닝부의 구멍각도, 즉 제1 시닝부와 두개의 팁플랭크에 의해 형성된 한쌍의 교차능선으로써 정의되는 각도(제1 시닝부가 시닝절삭날을 형성하는 칩 배출홈에 인접한 팁플랭크와 교차하는 교차능선 중 어느 하나)는 95°~105°의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 제1 시닝부(20)의 구멍각도(β)가 105°보다 크게 설정될 경우, 시닝 절삭날(19)에 의해 생성되고 제1 시닝부(20)의 둥근 바닥부(21)에 의해 커링된 칩들은 제1 시닝부(20)를 따라 외부로 운반될 수도 있어서, 칩 배출홈(3) 속으로 원할하게 운반되지 않을 수도 있으며, 구멍각도(β)가 95°미만으로 설정될 경우, 시닝 절삭날(19)에 의해 생성된 칩들은 칩 배출홈(3) 속으로 운반되기전에 충분하게 커링되지 않을 수도 있다.

일본 특허공개 제2000-198011호, 또는 일본특허 공보 평4-46690호에 개재된 , 절삭날이 V자로 꺽여진 부분을 갖고 형성된 드릴과는 달리, 본 발명에서의 볼록 절삭날(16)은 부드러운 곡선을 나타내고, 시닝절삭날(19)과 오목 절삭날(17) 사이의 경계선에 동일하게 적용하여, 칩들은 절삭날(5)의 전반에 거쳐 연속적으로 생성된다. 오목 절삭날(17)은 볼록 절삭날(16)로부터 내측을 향해 매끄럽게 연장하고 있고, 칩 배출홈(3)의 벽면에서의 제1 오목면(12)은 오목 절삭날(17)로부터 드릴본체(1)의 섕크를 향하여 연장되어 있기 때문에, 절삭날(5)의 전반에 거쳐서 연속적으로 생성된 칩은 내측으로 운반되며, 오목 절삭날(17)에 의해 생성된 칩의 부분은 내측으로 운반되고, 볼록 절삭날(16)에 의해 생성된 칩의 부분은 내측을 향해 당겨져서 제1 오목면(8)에 밀착되어 커링되는 것이 일반적이다. 게다가, 오목 절삭날(17)의 내측에 배치된 시닝 절삭날(19)에 의해 생성된 칩의 부분은, 제1 시닝부(20)의 바닥부(21)에 대항하여 밀착됨으로써 커링되기 때문에, 전체 칩이 내측으로 운반되고, 매끄럽게 커링되며, 칩 배출홈(3)속으로 운반되어 배출된다. 그 결과, 이 실시예에 있어서, 종래의 기술에서 나타나는 부서지거나 꼬여진 칩에 의해 칩 배출홈(3)이 막히는 일 없이 칩들을 원할하게 배출할 수 있고, 외주 바깥측으로 흘러가는 칩에 기인하여 드릴본체(1)의 급격한 마멸을 방지할 수 있으며, 드릴의 구동토크를 감소시킬 수 있고, 드릴의 마모를 감소시킴으로써 드릴의 수명을 연장할 수 있다.

이 실시에에 있어서, 드릴본체(1)의 웨브두께(d)는 전술한 바와 같이 비교적 작은 값으로 설정할 수도 있고, 게다가 치즐의 폭은 시닝부(18)에 있어서의 제2 시닝부(22)에 의해 매우 작게 되기 때문에, 드릴본체(1)에 가해지는 힘들 중 추력을 상당히 감소할 수 있고, 칩 배출홈(3)의 단면 영역을 증가시킬 수 있기 때문에, 칩 배출 능력이 더욱 향상될 수도 있으며, 드릴작동에 필요한 전력이 더욱 감소될 수도 있다.

표 1은, 본 발명에 따른 드릴과, 볼록면(7)의 곡률반경(R1), 제1 및 제2 오목면(8,12)의 크기, 및 웨브두께(d)는 서로 다르고, 다른 항목은 동일한 비교예의 드릴(1~5)을, 고속 및 건조 조건에서 절삭속도를 달리한 드릴링 시험 결과를 나타낸다. 드릴의 조건은 아래와 같다.

드릴직경:8mm;

공작물의 물질: S50C(0.50% 탄소강);

절삭속도: vc=80,150,200m/min;

공급율: fr=0.2mm/rev.;

구멍깊이: L/D=3; 및

공기 공급의 드라이 조건.

표 1에 있어서, ◎는 매우좋음, ○는 좋음, △는 좋지 않음, X는 불량을 나타낸다.

표 1에 나타낸 바와 같이, D가 절삭날(5)의 외측직경일 때, 제1 볼록면(7)의 곡률반경(R1)이 0.1×D미만으로 설정된 드릴의 비교예(1)는, 제1 볼록면(7)의 폭이 좁게 설정됨에 따라 볼록 절삭날(16)의 폭이 좁아지게 됨으로, 볼록 절삭날의 쇼울더, 즉 외주점(15)에서의 치핑이 발생한다. 드릴의 비교예(2)는 드릴의 비교예(1)와는 대조적으로 반경(R1)이 0.8×D 를 초과하여 설정되었고, 볼록면(7)과 볼록 절삭날(17)이 넓고, 오목면(8)과 오목 절삭날(17)이 비교적 좁게 되어, 칩의 커링능력이 감소되고, 칩이 칩 배출홈(3)에 대항하여 밀착되기 때문에 과도한 마모가 나타났다.

본 발명과는 대조적으로, 제1 오목면(8)의 반경(R2)가 제2 오목면(12)의 반경(R4)보다 크게 설정되어 있는 드릴의 비교예(3)에서는, 칩이 제2 오목면(12)에 대항하여 너무 밀착하였기 때문에, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이 반경이 작은 형태로 나타나게 되고, 제2 오목부가 과도하게 마모된다. 게다가, 웨브두께(d)가 0.3×D보다 크게 설정되어 있는 드릴의 비교예(4)는, 칩 배출홈(3)의 단면영역이 작게되고, 칩들이 벽에 대항하여 너무 밀착되기 때문에 과도한 마모가 나타나고, 또한 증가된 추력에 기인하여 드릴링시 구동토크를 더 필요로 하게 된다. 웨브두께(d)가 0.15×D보다 작게 설정되어 있는 드릴의 비교예(5)는 너무 작은 강도로 인하여 추력이 감소되어도 파손된다.

드릴의 비교예(1~5)와는 대조적으로, 본 발명에 따른 드릴에 있어서, 배출된 칩들은 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이 적당한 반경을 갖는 형태로 충분히 커링되고, 칩 배출홈(3)의 벽면(4,9)이 적당하게 마모된다. 특히, 웨브두께(d)가 0.23×D로 설정되어 있는 본 발명의 드릴(2)은, 작은 추력과 수평력성분을 나타내어, 더욱 안정한 드릴의 수행을 가능하게 해준다. 한편, 웨브두께(d)가 0.20×D, 즉 비교적 작은 값으로 설정되어 있는 본 발명의 드릴(3)에서는, 더 작은 강도로 인하여 보다 추력이 증가되지만, 그 수명은 드릴의 비교예(5)와는 비교해서 충분하게 된다.

이하에, 본 발명이 제2 특성에 따라 제1 실시예에 대하여 이하에 더 설명한다. 이 실시예에 따른 드릴에 있어서, 절삭날(5)에 수직인 단면에서 보았을 때, 절삭날(5)의 경사각(γ), 즉 절삭날(5)의 수직 경사각(γ)은, 회전반경에 따라 절삭날(5)상의 전환점(X)에 도달할 때 까지 점차 증가하고, 그 후로 드릴본체(1)의 외주부까지는 감소되도록 설계하는 것이 일반적이다. 도 5에서 도 10에 나타낸 바와 같이, 한점에서 절삭날(5)에 수직인 단면에서 보았을 때, 회전축선(O)을 포함하며 절삭날(5)상에 상기 한점을 지나는 기준면 또한 경사면으로서, 제1 볼록면(7) 또는 절삭날(5)로부터 연장하고 있는 벽면(4)의 제1 오목면(8)에 대응하는 곡선에 의해 경사각(γ)은 절삭날(5)상의 한점에서 형성된다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 회전반경에 따라 경사각(γ)은, 경사각(γ)이 최대인 절삭날(5)상의 전환점(X)에 도달할 때 까지 점차 증가하고, 그 이후로 드릴본체(1)의 외주부까지는 점차 감소하도록 설계되는 것이 일반적이다.

이 실시예에 있어서, 전환점(X)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 오목 절삭날(16)과 볼록 절삭날(17) 사이의 변곡점으로 설정된다. 즉, 전환점(X)은, 회전축선(O)에서 수직인 단면에서 보았을 때, 볼록면(7)과 오목면(8)에 각각 대응하는 볼록선과 오목선 사이의 점접(P1)을 칩 배출홈(3)의 나선을 따라 팁을 향해 이동함으로써 형성된다. 이 경우에 있어서, 전환점(X)은, 회전축선(O)으로부터의 거리가 회전반경(r)에 대하여 0.826×r(x=0.826)인 절삭날상의 한점에 위치된다. 경사각(γ)은, 도 8에 나타내는 바와 같이 전환점(X)에서 33°의 최대값을 갖도록 설정된다.

본 실시예에서의 절삭날(5)은 볼록 및 오목 절삭날(16,17)이 S형 곡선으로 나타나는 곡선형으로 설계되고, 절삭날(5)에 수직인 평면은, 곡선상의 한점에서 곡선에 대한 접선에 수직인 평면으로 정의된다. 팁플랭크(2)를 원추형으로 형성함으로써 협각도가 드릴에 적용되면, 절삭날(5)에 대하여 수직인 평면은 회전축선(O)에 대하여 비스듬하게 연장하고 있는 평면으로서 형성된다. 이 실시예로서, 시닝 절삭날(19)이 절삭날(5)의 내부를 따라 형성될 경우, 경사각(γ)은 외측을 향하여 점차적으로 증가할 필요가 없다. 즉, 경사각(γ)은 점차 증가하고 난 후 시닝 절삭날(19)의 영역을 제외하고 점차 감소할 수도 있다. 드릴본체의 웨브두께(d)에 따라, 경사각(γ)은 점차적으로 증가하고 난 뒤, 최대 회전반경에 대한 회전반경의 비율(x)이 37.5% 이상인 영역, 즉 회전축선으로부터의 거리가 최대 회전반경(r)에 대하여 0.375×r(x=0.375) 이상인 영역에서 감소한다.

이 실시예의 드릴에 있어서, 절삭날(5)에 수직인 단면에서 보았을 때, 절삭날(5)의 경사각(γ)은, 즉 절삭날(5)의 수직 경사각(γ)은 절삭날(5)상의 전환점(X)에 도달할 때 까지 회전반경에 따라 점차적으로 증가한 후, 시닝 절삭날(17)을 제외하고 드릴본체(1)의 외주부까지는 감소하도록 설계되는 것이 일반적이고, 절삭날(5)의 절삭력은, 회전반경에 따라 증가된 절삭속도로 기인하여 절삭저항이 점차적으로 증가하더라도 전환점(X)의 내측에서 증가되기 때문에, 경사각도(Y)가 증가함에 따라 향상되기 때문에, 드릴본체(1)에 과도한 토크가 가해지는 것을 방지할 수 있고, 드릴본체(1)의 파손이나 과도한 마모를 방지할 수 있다. 한편, 경사각(γ)은 전환점(X)의 외측에서 감소하기 때문에, 또한 이와는 대조적으로 절삭날의 협각도는 증가하기 때문에, 절삭날(5)에 최대 절삭저항이 가해지는 외주점(15) 근방의 절삭날(5)에 충분한 강도를 보장할 수 있고, 치핑, 파손, 또는 드릴의 급속한 플랭크 마모를 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 드릴은 고속건조 드릴링과 같은 가혹한 환경하에서도 드릴의 수명을 단축시키는 드릴의 급속한 마모 또는 파손을 일으키지 않고 충분한 기간동안 부드럽고 안정적인 드릴링을 수행할 수 있다. 절삭날을 포함하는 드릴본체의 팁부상의 TiN, TiCN, TiAl 등의 경질성 코팅은, 드릴의 수명을 바람직하게 더 연장하고 있는데 기여할 수도 있다.

전환점(X)의 위치는 회전축선(O)으로부터의 거리가 절삭날(5)의 최대 회전반경(r)의 70%~90%의 범위내의 지점으로 설정하는 것이 바람직하다. 전환점(X)이, 그 회전반경이 최대 회전반경(r)의 70%이하인 지점에서 설정된 경우, 경사각(γ)이 절삭날(5)의 비교적 짧은 거리를 따라 점차적으로 증가하는 반면, 경사각(γ)은 절삭날(5)의 비교적 긴 거리를 따라 감소하기 때문에, 절삭 저항이 바람직하게 제한되지 않을 수도 있다. 한편, 전환점(X)이, 그 회전반경이 최대 회전반경(r)의 90% 이상인 지점에서 설정된 경우, 경사각(γ)이 절삭날(5)의 비교적 짧은 거리를 따라 점차적으로 감소하기 때문에, 특히 고속건조 드릴링시에 최대 절삭저항이 절삭날(5)에 가해지는 외주점(15) 근방의 절삭날(5)에 충분한 강도가 보장되지 않을 수도 있다.

이 실시예에 있어서, 절삭날(5)은 외주점(15)의 근방에 드릴이 회전방향(T)으로 돌출하여 있는 볼록 절삭날(16)과, 볼록 절삭날(16)로부터 내측을 향해 매끄럽게 연장하고 있는 오목형태의 오목 절삭날(17)을 포함하기 때문에, 볼록 절삭날(16), 즉 회전반경에 따라 네거티브측으로 점차적으로 증가하는 절삭날(5)의 반경방향 경사각도에 기인하여 절삭날(5)에 최대 절삭저항이 가해지는 외주점(15) 근방의 절삭날(5)에 충분한 강도를 보장할 수 있다. 게다가, 절삭날(5)이 가장자리부(6)와 교차하는 외주점(15)에서의 교차각도는 크게 설정되기 때문에, 외주부(15)에서 드릴본체(1)의 충분한 강도를 보장하고, 외주점(15)에서의 절삭날(5)의 파손이나 치핑을 바람직하게 방지할 수 있다. 한편, 오목 절삭날(17)로부터 볼록 절삭날(16)을 통해 외주부까지 부드러운 곡선으로 형성되기 때문에, 칩들은 그 외측부와 내측부 사이에서 부서지지 않고, 오목 절삭날(17)의 작용에 의해 충분하게 커링되어 내측을 향해 흘러서, 외측 코너 절삭날이 임의의 회전반경에서의 주절삭날의 단부로부터 드릴의 회전방향에 대하여 반대측으로 경사져서 연장되어 칩들이 그 외측부와 내측부 사이에서 부서지는 일본특허 공개 제2000-198011호에 기재된 드릴과는 다르게, 매끄럽게 배출될 수 있다.

이 실시예에 있어서, 절삭날(5)의 경사각(γ)이 점차적인 증가에서 점차적인 감소로 전환하는 전환점(X)은, 볼록 절삭날(16)이 오목 절삭날(17)에 매끄럽게 연결되는 변곡점에 위치된다. 전환점(X)은, 전환점(X)이 볼록 절삭날(16)의 상부나 오목 절삭날(17)의 하부에 위치되는 경우와는 대조적으로, 볼록 절삭날(16)이 오목 절삭날(17)에 매끄럽게 연결되는 변곡점에 위치되기 때문에, 절삭날(5)에서의 스트레스는 절삭날(5)의 경사각(γ)의 전환점에서 집중되더라도, 스트레스를 분산시켜서 스트레스의 집중으로 인한 절삭날(5)의 파손을 방지할 수 있다.

전환점(X)은, 회전축선(O)으로부터의 거리가 절삭날(5)의 최대 회전반경(r)의 70%~90%의 범위내의 지점에 위치하는 것이 바람직하고, 제1 볼록면(7)에 대응하는 볼록선이 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선에 연결되는 접점(P1)에 따라 위치되는 것이 바람직하고, 반면 접점(P1)은, 회전축선(O)에 그 중심을 가지면서 그 직경은 절삭날(5)의 외측직경(D)의 2/3인 원의 외측에 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 회전축선(O)에 그 중심을 가지면서 그 직경은 외측직경(D)의 5/6인 원의 외측에 위치되는 것이 바람직함으로, 전환점(X)은, 회전축선(O)으로부터의 거리가 절삭날(5)의 최대 회전반경(r)의 70%~83%의 범위내에 있는 지점에 위치하는 것이 보다 바람직하다. 그러나, 전환점(X)은, 볼록 절삭날(16)이 오목 절삭날(17)에 매끄럽게 연결되는 변곡점에 정확하게 위치될 필요는 없고, 전환점(X)이 볼록 절삭날(16)의 최상부나 오목 절삭날(17)의 최하부에 위치되지 않는 한, 변곡점의 주변에 위치될 수도 있다.

경사각(γ)의 변화는 도 11에 나타낸 바와 같고, 이 실시예의 드릴에 있어서, 경사각(γ)은 도 11의 선(A)와 선(B)의 범위내에 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 경사각도는 최대회전반경(r)에 대한 그 회전반경의 비는 37.5%~82.6%의 범위내에 있는 지점에서 y±7°범위내에서 설정되는 것이 바람직하고, 여기에서 y는,

y= -3.958x⁴ + 39.987x³ - 151.2x² + 267.22x - 169.17(방정식 1)에 의해 유도되고, x는 반경비율이며, 또한 경사각도는 비율이 82.6%~100%의 범위내에 있는 지점에서 y±7°의 범위내에서 설정되는 것이 바람직하고, 여기에서 y는 y= -10.579x + 68.733(방정식 2)에 의해 유도된다.

y가 상기 방정식 1 또는 방정식 2 에 의해 유도될 때, 절삭날의 경사각(γ)이 y+7°이상의 범위에서 설정되면, 절삭날의 협각도는 경사각(γ)이 큰 곳에서 너무 작게 되어, 특히 고속 건조 드릴링 조건하에서 절삭날을 파손시킬 수도 있다. 한편, y가 상기 방정식 1 또는 방정식 2 에 의해 유도될 때, 절삭날의 경사각(γ)이 y-7°의 미만의 범위에서 설정되면, 그 점에서의 절삭저항이 증가되어, 절삭날의 급속한 마모와 드릴링시에 과도한 구동토크를 유발시킨다.

표 2는 본 발명에 따른 드릴(Y)과, 절삭날의 경사각(γ)이 y+7°이상의 범위로 설정된 비교예의 드릴(A), 절삭날의 경사각(γ)이 y-7°미만의 범위로 설정된 비교예의 드릴(B), 일본특허 제 2674124호에 따른 비교예의 드릴(E), 및 일본 특허공개 제 2000-198011에 따른 비교예의 드릴(F)을 80m/min ~ 150m/min의 절삭속도(Vc)에서 절삭하여 비교한 드릴수명 검사 결과를 나타낸다. 도 12는 드릴(Y,E,및 F)에 각각 대응하는 경사각(γ)의 변화선(Y,E,및 F)을 나타내는 도이다.

드릴(Y,A,B,E, 및 F)의 절삭날의 외측직경은 모두 8mm 이고, 이들 드릴은 0.5%의 탄소를 함유하는 탄소강(S50C)으로 만들어진 공작물에 0.2mm/rev의 공급률(fr)로 깊이(ld) 25mm의 관통구멍을 형성하는데 사용하였고, 각 드릴의 드릴수명은 제품수명의 끝날때 까지 총 절삭깊이를 측정하여 평가하였다. 검사는 건조조건에서 시작하였지만, 드릴 E 및 F는 절삭속도 80m/min에서도 파괴되어 비교를 위해 모든 드릴들을 물과 혼합가능한 절삭액으로 검사하였다. 표 2에서, Ｏ는 드릴의 적당한 마모를 나타내고, 4000개의 구멍을 형성한 후에도 사용할 수 있으며, 따라서 총 드릴길이는 대략 100m임을 나타내고, △는 드릴의 적당한 마모를 나타내지만, 그 제품수명은 기호(Ｏ)의 드릴수명보다 일찍 종료된 것을 나타내며, X는 드릴의 비정상적인 마모와 그 시점에서 제품수명이 다해버린 것을 나타낸다(서비스 수명이 끝났음).

표 2에 나타낸 바와 같이, 드릴 E 및 F는, 80m/min의 저속 절삭속도(vc)에서도 드릴 Y 및 A 드릴 수명의 70%를 나타내었고, 드릴본체 자체의 파손이나 드릴본체의 쇼울더부, 즉, 절삭날의 외주가 가장자리부와 교차하는 교차부에서의 치핑으로 인해, 이 드릴들은 150m/min의 고속 절삭속도(vc)에서는 매우 짧은 수명을 나타낸다. 한편, 본 발명에 따른 드릴(Y)는 80m/min의 절삭속도(vc) 및 150m/min의 고속 절삭속도(vc)에서 4000개의 구멍을 형성한 후에도 여전히 사용가능하였다. 게다가, 그 경사각(γ)이 선(A)의 상방이나 선(B)의 하방의 영역에서 변화하는 드릴(A,B)은, 드릴(Y)의 수명보다는 짧지만 바람직하게 수명이 연장되는데, 이는 경사각(γ)이 점차적으로 증가였다가 외주부를 향해 점차적으로 감소하기 때문이다. 게다가, 본 발명에 따른 드릴(Y)은 건조 드릴링 조건하에서 사용된 경우일지라도, 4000개의 구멍을 형성할 때까지 파손되거나 비정상적인 마모를 나타내지 않는다.

이 실시예에 있어서, 절삭날(5)은, 드릴 회전방향(T)으로 대면하고 있는 칩배출홈(3)의 벽면(4)상의 제1 볼록면(7)으로부터 연장하고 있는 볼록 절삭날(16)과, 벽면(4)상의 제1 오목면(8)으로부터 연장하고 있는 오목 절삭날(17)을 포함함에 따라, 절삭날(5)에 의해 생성된 칩들은 절삭날(5)의 전반에 걸쳐서 내측을 향해 연속적으로 이동하여, 제1 오목면(8)에 대항하여 밀착되어 커링되며, 드릴의 회전방향을 따라 드릴의 섕크를 향해 배출된다. 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(3)의 벽면(9)상의 제2 오목면(12)은 제1 오목면(8)으로부터 매끄럽게 연장되기 때문에, 제1 오목면(8)에 의해 커링된 칩들이 매끄럽게 배출된다. 게다가, 이 실시예에서, 제2 볼록면(11)은 제2 오목면(12)으로부터 매끄럽게 연장되기 때문에, 힐부(10)에 의해 제지당하지 않고 칩들이 배출되고, 힐부(10)에서의 드릴본체(1)의 충분한 강도가 바람직하게 보장된다.

본 발명의 제2 실시예를 도 13 ~ 도 15를 참조하여 이하에 설명한다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 벽면(104)은 외주 근방에 위치되고, 가장자리부(106)와 교차하고 있으며, 도 14에서 나타낸 바와 같이 회전축선(O')에 수직인 단면에서 보았을 때, 회전방향으로 돌출한 볼록선으로 보여지는 제1 볼록면(107)과, 제1 볼록면(107)의 내측에 위치되고 상술한 단면에서 보았을 때 오목선으로 보여지는 제1 오목면(108)을 보유한다. 제1 볼록면(107)에 대응하는 볼록선은 점점(P1')에서 제 1 오목면(108)에 대응하는 오목선에 매끄럽게 연결된다. 이 실시예에 있어서, 드릴회전방향(T')에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(103)의 벽면(109)은, 외주근방에 위치되어 힐부(110)쪽으로 연장되어 있으며, 상술한 단면에서 보았을 때 드릴회전방향(T')에 대하여 반대방향으로 돌출한 볼록선으로 보여지는 제2 볼록면(111)과, 제2 볼록면(111)의 내측에 위치되고 상술한 단면에서 보았을 때 오목선으로 보여지는 제2 오목면(112)을 보유한다. 제2 볼록면(111)에 대응하는 볼록선은 점점(P2')에서 제2 오목면(112)에 대응하는 오목선에 매끄럽게 연결된다. 게다가, 제1 오목면(108)과 제2 오목면(112)의 사이에는 연결면(124)이 형성된다. 제1 오목면(108)과 제2 오목면(112)은 연결면(124)을 통하여 서로 매끄럽게 연결된다. 회전축선(O')에 수직인 단면에서 보았을 때, 연결면(124)은 점점(P3',P4')에서의 접선으로서 제1 및 제2 오목면(108,112)에 각각 대응하는 오목선 양측에 연결된다. 칩 배출홈(3)은 트위스트된 형태로 형성되기 때문에, 연결면(124)은, 칩 배출홈(3)과 동일하게, 드릴의 섕크를 향하여 트위스트된 트위스트면이다. 가장자리부(106)로부터 힐부(110)까지 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 연장하고 있는 랜드(land)의 외측면은 가장자리부(106)로부터 내측을 향하여 단차가 있는 원통형으로 형성된다.

게다가, 이 실시예에 있어서, 제1 볼록 및 오목면(107, 108), 그리고 제2 볼록 및 오목면(111,112)은, 그 중심이 각각이 점(C1'~C4')에 위치하고, 그 반경은 각각이 반경(R1'~ R4')로 설정되는 상술한 단면에 있어서 아크형으로 보여지도록 형성된다. 제1 볼록면(107)에 대응하는 아크의 중심(C1')은 가장자리부(106)에서의 외주점(113), 즉 제1 볼록면(107)과 가장자리부(106)의 교차점에서의 접선인, 선(Q1')에 대하여 내측에 위치된다. 제2 볼록면(111)에 대응하는 아크의 중심(C3')은, 외주점(113)을 회전축선(O')의 주변으로 회전시킴으로써 형성된 원과 제2 볼록면(111)에 대응하는 아크로부터 연장된 선의 교차점(114)에서의 접선인, 선(Q2')에 대하여 내측에 위치된다. 따라서, 제1 볼록면(107)은 회전축선(O')과 벽면(104)내의 외주점(113)을 연결함으로써 형성된 제1 가상선(S1')으로부터 드릴의 회전방향(T')으로 돌출하고, 외주점(113)을 지나는 제1 볼록면(107)데 대한 접선은 외측으로 연장되고, 제1 가상선(S1')에 대하여 드릴회전방향(T')의 반대방향으로 경사져서 제1 가상선(S1')과 수직으로 교차하는 선(Q1')과 둔각을 형성한다. 제2 볼록면(111)은 회전축선(O') 및, 제2 볼록면(111)과 힐부(110)의 교차점을 연결하여 형성된 선으로부터 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 돌출한다.

제1 및 제2 오목면(108,112)에 각각 대응하는 아크는 연결면(124)에 대응하는 접선과 점점(P3',P4')에서 접촉하기 때문에, 아크의 중심(C2',C4')은 접점(P3',P4')에서 접선과 수직으로 교차하는 서로 평행한 직선상에 각각 위치된다. 이 실시예에 있어서, 연결면(124)은 칩 배출홈(103)의 바닥에 위치하고, 따라서 회전축선(O')에 그 중심을 갖고 연결면(124)에 접해있는 원은 드릴본체(101)의 웨브 두께 범위를 결정한다. 직경(d'), 즉 드릴본체(101)의 웨브두께(d')는 0.15×D' ~ 0.3×D'의 범위내에서 설정되고, 여기에서 D는 절삭날(105)의 외주점(115)을 회전축선(O') 주변으로 외전시켜 형성된 원의 직경, 즉 절삭날(105)의 외측직경이다. 제1 볼록면(107)에 대응하는 볼록선이 제1 오목면(108)에 대응하는 오목선에 연결되는 접점(P1')은, 회전축선(O)에 그 중심을 가지면서 그 직경이 절삭날(105) 외측직경(D')의 2/3인 원의 외측에 위치되는 것이 바람직하고, 회전축선(O')에 그 중심을 가지면서 그 직경이 외측직경(D')의 5/6인 원의 외측에 위치되는 것이 더욱 바람직하다. 회전축선(O')에 대하여 수직인 단면에서 보았을 때, 제1 오목면(108)의 오목량은 제1 가상선(S1')과 제1 오목면(108)의 바닥부 사이의 오프셋(L1')은 -0.06 ×D' 에서 0의 범위내에 있도록 설정되는 것이 바람직하고, 제2 오목면(112)의 오목량은 제2 가상선(S2')과 제2 오목면(112)의 바닥부 사이의 오프셋(L2')이 -0.06×D' 에서 0.06 ×D' 의 범위내에 있도록 설정되는 것이 바람직하며, 여기에서 D'는 절삭날(105)의 외측직경이다. 단면에 있어서의 오프셋(L1')은 제1 가상선(S1')과, 제1 오목면(108)에 대응하는 오목선에 접촉하면서 제1 가상선(S1')에 평행인 선 사이의 거리로서 정의되고, 오프셋(L1')은 도 14에 나타낸 바와 같이 드릴회전방향(T)에 있어서 포지티브값으로서 측정된다. 동일하게, 단면에 있어서의 오프셋(L2')은 제2 가상선(S2')과, 제2 오목면(112)에 대응하는 오목선에 접촉하면서 제2 가상선(S2')에 평행인 선 사이의 거리로서 결정되고, 오프셋(L2')은 도 14에 나타낸 바와 같이 드릴회전방향(T)에 대하여 반대방향에 있어서 포지티브값으로서 측정된다. 이 실시예에 있어서, 제1 오목면(108)의 전체는 드릴의 회전방향(T')에 있어서 가상선(S2')에 의해 정의되는 영역에 위치되지 않는다.

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또한, 상술한 단면에서 보았을 때, 제1 볼록면(107)과 제1 오목면(108), 및 제2 볼록면(111)과 제2 오목면(112)에 각각 대응하는 아크의 곡률반경(R1'~R4')은, 제1 볼록면(107)의 반경(R1')이 0.1×D' ~ 0.8×D'의 범위내에 있고, 제1 오목면(108)의 반경(R2')이 0.18×D' ~ 0.35×D'의 범위에 있으며, 제2 볼록면(111)의 반경(R3')이 0.1×D' ~ 0.8×D'의 범위내에 있고, 제2 오목면(112)의 반경(R4')이 0.2×D' ~ 0.5×D'의 범위내에 있도록 설정되는 것이 바람직하고, 여기에서 D'는 절삭날(105)의 외측직경이다. 특히, 이 실시예에 있어서, 제2 오목면(112)의 반경(R4')은 제1 오목면(108)의 반경(R2')보다 크게 설정되어야 한다. 이 실시예에 있어서, 칩 배출홈의 폭에 대한 깊이의 비율은 0.8 ~ 1.2 : 1이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

칩 배출홈(103)의 벽면(104)이 팁플랭크(102)와 교차하는 교차능선을 따라 절삭날(105)이 형성되고, 벽면(104)은 제1 볼록면(107) 및 제1 오목면(108)을 포함한다. 절삭날(105)은, 도 13에 나타내는 바와 같이, 외주점(115)의 근방부에서 드릴회전방향(T')으로 돌출하여 제1 볼록면에서부터 섕크를 향해 연장되는 볼록 절삭날(116)과, 볼록 절삭날(116)의 내측에 위치되고, 제 1오목면(108)으로부터 섕크를 향하여 연장되는 오목한 형태의 오목 절삭날(117)을 포함함에 따라, 회전축선(O')에서 보았을 때 절삭날(105)은 볼록 절삭날(116)과 오목 절삭날(117)을 포함하는 S자로 약간 굽어진 형태를 나타낸다. 절삭날(105)은, 내측으로부터 외주로의 회전반경에 따라 드릴본체(101)의 섕크를 향한 팁플랭크(102)의 경사에 의해 형성된 협각도를 가지기 때문에, 또한 칩 배출홈은 나선형으로 형성되기 때문에, 볼록 및 오목 절삭날(116,117)에 의해 나타내여진 결합된 S자형 곡선의 형태는, 회전축선(O')에서 보았을 때, 벽면(104)의 제1 볼록 및 오목면(107,108)에 대응하는 결합곡선상의 각 점의 이동에 의해 결정되고, 회전축선(O')에 수직인 단면에서 보았을 때, 드릴의 회전방향(T')으로 회전반경의 감소에 따라 점차적으로 증가하는 거리에 의해 결정된다. 회전축선(O')으로부터 보았을 때, 외주점(115)에서 볼록 절삭날(116)에 대한 접선은 외측으로 연장되어 있고, 상술한 단면에서 보았을 때, 외주점(113)에서 제1 볼록면에 대응하는 볼록선에 대한 접선의 경우보다 드릴회전방향(T')에 대한 반대방향으로 더 경사져 있으며, 따라서 외주점(115)에서의 절삭날(105)의 반경방향 경사각도(α)는 네거티브값으로 설정된다.

제1 오목면(108), 제2 오목면(112), 및 제2 볼록면(111)이 팁플랭크(102)와 교차하는 교차능선 근방에서 재료를 절삭함으로써, 칩 배출홈(103)의 벽면(104,109)이 드릴의 팁과 병합되는 영역에 시닝부(118)가 형성됨에 따라, 절삭면이 기울어져서 칩 배출홈(103)의 내측과 대면하고, 시닝부(118)는 힐부(110)로 연장되어 있다. 절삭날(105)의 내측부는, 시닝부(118)가 팁플랭크(102)와 교차하는 교차능선을 따라 형성되고, 오목절삭날(117)의 내부단으로부터 회전축선(O'), 즉 팁플랭크(102)의 중앙을 향하여 연장되는 시닝 절삭날(119)이다. 절삭날(105)에 있어서, 시닝절삭날(119)은, 회전축선(O')에서 보았을 때, 드릴의 회전방향(T')으로 돌출하는 볼록곡선이나 직선을 통하여 오목 절삭날(117) 에 매끄럽게 연결된다.

시닝부(118)는 칩 배출홈(103)의 벽면(104,109)과 교차하는 표면에 의해 형성되는 제1 시닝부(120)를 포함한다. 제1 시닝부(120)는, 드릴회전방향(T')에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(103)의 벽면(109)과 교차하고 힐부(110)를 향해 연장되는 평면부와, 도 14에 나타낸 바와 같이, 벽면(109)과 드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 벽면(4) 사이의 경계면 근방에 위치되며, 연결면(124)으로부터 팁플랭크(102)의 중앙을 향해 연장되어 있으며 둥근 바닥(121)을 가지는 오목부를 포함한다. 둥근 바닥(121)은, 드릴본체(101)의 중심을 향하여 경사지면서, 벽면(104,109)로부터 절삭날(105)의 내부단, 즉 시닝 절삭날(119)의 내부단을 향해 연장된다. 단면에 있어서, 제1 시닝부의 둥근 바닥(121)의 곡률반경은 0.1mm ~ 0.5mm의 범위내에서 설정되는 것이 바람직하다. 이 곡률반경은 드릴본체(101)의 섕크를 향해 위치될수록 점차 증가하도록 설정될 수도 있다.

게다가, 제1 시닝부(120)보다 매우 짧게 되어 있으며 리세스 형태를 보유하는 제2 시닝부(122)는, 제1 시닝부의 내부단과 드릴본체(101)의 팁부의 정중심 사이에 형성된다. 제2 시닝부(122)의 바닥은 둥근 바닥(121)과는 다르게 기울어지면서 제1 시닝부(120)의 둥근 바닥(121)으로부터 절삭날(105)의 내부단까지 연장된다. 절삭날(105)의 내부단은, 제2 시닝부(122)가 팁플랭크(102)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된다. 제2 시닝부(122)의 바닥부의 곡률반경은 제1 시닝부(120)의 둥근 바닥(121)의 곡률반경보다 작게 설정되는 것이 좋고, 특히 0.1mm작게 설정되는 것이 바람직하다. 곡률반경은 0으로 될 수 있고, 즉 제2 시닝부(122)의 바닥이 V자형일 수도 있다. 곡률반경은, 제1 시닝부(120)의 둥근 바닥(121)의 경우와 동일하게, 드릴본체(101)의 섕크쪽에 위치될수록 따라 점차 증가하도록 변화하여 설정될 수도 있다. 제1 시닝부(120)보다 경사진 제2 시닝부(122)가 팁플랭크(102)와 교차하는 교차능선을 따라 절삭날(105)의 내부단을 형성함으로써, 한쌍의 절삭날(105) 사이에서 팁플랭크(102)의 중심에 형성된 치즐의 폭은 제1 시닝부(120)를 팁플랭크(102)와 교차시켜 형성된 절삭날(105)의 내부단의 폭보다 짧게된다. 이 실시예에 있어서, 치즐의 폭은 0 ~ 0.2mm의 범위내에서 설정되고, 이는 한쌍의 절삭날(105)의 단부들이 회전축선(O')에서 서로 일치할 수도 있다는 것을 나타낸다.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 드릴의 조작을 제1 특성으로부터 이하에 기술한다. 칩 배출홈(103)의 벽면(104)과 가장자리부(106)의 교차각도는 벽면(104)상의 제1 볼록부(107)를 외주점(113)을 향하여 형성함으로써 크게 설정될 수도 있고, 따라서, 외주점(113)에서 드릴본체(101)의 충분한 강도가 보장될 수 있으며, 고속건조 드릴링과 같은 가혹한 드릴링 조건하에서도 외주점(113)의 파손이나 치핑 없이 드릴의 수명을 확실하게 연장할 수 있다. 또한, 이 실시예에서, 제1 오목면(108)은 제1 볼록면(107)으로부터 내측을 향해 매끄럽게 연장되기 때문에, 제1 볼록면(107)상에서 유동하는 외측부를 포함하는 전체 칩이 바람직하게 커링되고, 제1 볼록면(107)에 의해 생성된 칩이 빠져나가려도 할 때에도, 제1 오목면(108)을 따라 안내되면서 내측으로 나아간다.

게다가, 칩 배출홈(102)은 드릴회전방향(T')에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈(103)의 벽면(109)상에 형성된 제2 오목면(112)을 포함하고, 제1 및 제2 오목면(108,112) 양측에 매끄럽게 연결된 연결면(124)은 제1 및 제2 오목면(108,112) 사이에 형성되기 때문에, 칩들은 전반적으로 커링되어 오목면(112)과 연결면(124)에 대해 과도하게 밀착되지 않고 또한 부서지는 일 없이 매끄럽게 배출될 수 있다. 칩들이 제2 오목면(112)에 과도하게 밀착되지 않기 때문에, 밀착에 의한 칩 배출홈(103)의 벽(109)이 급속히 마멸되고 또한 구동토크가 증가하는 것을 바람직하게 방지할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 제2 볼록면(111)은 제2 오목면(112)으로부터 외주를 향해 매끄럽게 연장되기 때문에, 힐부(110)는 칩의 흐름을 방해하지 않고, 따라서 힐부(110)에서의 드릴본체(101)의 충분한 강도가 바람직하게 보장된다. 절삭날을 포함하는 드릴본체의 팁부상에 TiN, TiCN, TiAl 등의 경질성 코팅은 드릴의 수명을 더욱 연장할 수 있게 해준다.

게다가, 제1 및 제2 오목면(108,112) 사이의 연결면(124)은 칩 배출홈(103)이 제1 및 제2 오목면(108,112)의 곡률반경에 제한되지 않고 충분한 폭을 갖도록 해준다. 따라서, 칩들이 너무 많이 커링된 경우에, 공작물의 재료에 따라, 칩 배출홈(103)의 폭은 너무 넓게 되지 않으면서, 또한 드릴본체(1)의 충분한 강도를 잃지 않은 채로, 연결면(124)의 폭을 좁게함으로써 제1 및 제2 오목면(108,112)의 곡률반경(R2',R4')을 크게 할 수 있다. 한편, 칩들이 너무 적게 커링된 경우에는, 칩 배출홈(103)의 폭을 너무좁게 하지 않으면서, 또한 충분한 칩 배출능력을 잃지 않은채로, 연결면(124)의 넓게 하여 제1 및 제2 오목면(108,112)의 곡률반경(R2',R4')을 작게 할 수 있다.

이 실시예에 있어서, D'가 절삭날(105)의 외경일 때, 제1 오목면(108)에 있어서, 회전축선(O')과 칩 배출홈(103)의 벽면(104)의 외주점(113)을 연결하여 형성되는 제1 가상선(S1')과 제1 오목면(108)의 바닥부 사이의 오프셋(L1')은 -0.06×D' ~ 0의 범위내에서 설정되는 것이 바람직하고(오프셋(L1')은 드릴회전방 향에 있어서 포지티브값으로 측정됨), 제2 오목면(112)에 있어서, 회전축선(O')에서 제1 가상선(S2')과 수직으로 교차하는 제2 가상선(S2')과 제2 오목면(112)의 바닥부 사이의 오프셋(L2')은 -0.06×D'~ 0.06×D'의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하며(오프셋(L2')은 드릴회전방향(T')에 대하여 반대방향에 있어서 포지티브값으로 측정됨), 따라서 제1 및 제2 오목면(108,112)에 대항하여 칩들이 적당하게 밀착하여 적절한 브레이크 효과가 칩들에 가해진다. 따라서, 칩들은 충분하게 커링되어 과도한 브레이크 효과로 인한 구동토크의 증가와 칩에 의한 막힘을 방지하면서 배출될 수 있다. 이런한 이로운 효과를 보장하기 위해, D'가 절삭날(105)의 외측직경일 때, 제1 오목면(108)에 대응하는 오목선의 반경(R2')는 0.18×D' ~ 0.35×D'의 범위내에서 바람직하게 설정되고, 제2 오목면(112)에 대응하는 오목선의 반경(R4')는 회전축선(O')에 수직인 단면에서 보았을 때 0.2×D' ~ 0.5×D'의 범위내에 바람직하게 설정된다.

이 실시예에 있어서, 회전축선(O')에 수직인 단면에서 보았을 때, 제2 오목면(112)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R4')은 제1 오목면(108)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R2')보다 크다. 따라서, 절삭날(105)에 의해 생성된 칩들이 제1 오목면(108)에 의해 충분하게 커링되어, 칩들이 제2 오목면(112)이나 연결면(124)에 대항하여 과도하게 밀착되는 일 없이, 연결면(124)을 통하여 비교적 큰 직경(R4')의 제2 오목면(112)에 매끄럽게 운반될 수 있다. 따라서, 칩들이 매끄럽게 배출되고 드릴에 대한 구동토크가 바람직하게 감소된다.

제2 실시예에 따른 드릴의 드릴링 시험결과를 표 1을 참조하여 설명할 것이 다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 절삭날은 외주부를 향하여 회전방향으로 돌출한 볼록 절삭날을 포함하고, 교차부, 즉 볼록 절삭날이 가장자리부와 교차하는 볼록 절삭날의 외주부의 교차각도가 크게 되기 때문에, 절삭날의 충분한 강도가 보장되고, 따라서 고속건조 드릴링과 같은 가혹한 드릴환경하에서도 드릴의 파손이나 치핑을 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 특성에 따르면, 칩 배출홈은 외주부를 향하여 회전방향으로 돌출한 볼록면을 포함하기 때문에, 드릴의 충분가 강도가 보장되고, 따라서 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있다. 게다가, 칩 배출홈은 볼록면으로부터 내부를 향하여 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면을 포함하기 때문에, 볼록면상에서 유동하는 외측부를 포함하는 전체 칩들이 바람직하게 커링되고, 제1 오목면을 따라서 안내되면서 내측을 향해 유도된다. 또한, 칩 배출홈은 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면에 형성된 제2 오목면을 포함하고, 제1 및 제2 오목면 양측에 매끄럽게 연결된 연결면은 제1 및 제2 오목면 사이에 형성되기 때문에, 칩들은 전반적으로 커링되고 칩 배출홈의 트레일링 벽면에 대항하여 과도하게 밀착되지 않은체로 매끄럽게 배출될 수 있다. 따라서, 드릴링시 드릴본체는 더 작은 마찰저항을 받게 되어, 드릴의 마모를 줄여주고 드릴회전에 필요한 구동토크를 작게 해준다. 또한 연결면의 폭을 소정한 크기로 설정함으로써, 제1 및 제 2 오목면의 곡률반경과는 무관하게 드릴본체의 충분한 강도와 칩 배출홈의 충분한 단면영역을 보장할 수 있다. 따라서, 고속건조 드릴조건과 같은 가혹한 드릴조건하에서도 드릴의 수명이 바람직하게 연장되고, 부드럽고 안정한 드릴링을 수행할 수 있다.

본 발명의 제 3특성에 의하면, 칩 배출홈은 외주부를 향해 회전방향에서 돌출한 볼록면을 포함하기 때문에, 드릴본체의 충분한 강도가 보장될 수 있고, 따라서 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있다. 게다가, 칩 배출홈은 볼록면으로부터 내부를 향하여 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면을 더 포함하기 때문에, 전체 칩들이 바람직하게 커링되고, 제1 오목면을 따라서 안내되면서 내측을 향해 유도된다. 또한, 칩 배출홈은 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면에 형성된 제2 오목면을 포함하고, 이 제2 오목면은 제1 오목면으로부터 매끄럽게 연장되어 있으며, 제2 오목면의 곡률반경이 제1 오목면의 곡률반경보다 크기 때문에, 칩들이 전반적으로 커링되어 제2 오목면에 대항하여 과도하게 밀착되지 않고 매끄럽게 배출될 수 있고, 따라서, 드릴링시 드릴본체는 더 작은 마찰저항을 받게 되어, 드릴의 마모를 줄여주고 드릴회전에 필요한 구동토크를 작게 해준다. 따라서, 고속건조 드릴조건과 같은 가혹한 드릴조건하에서도 드릴의 수명이 바람직하게 연장되고, 부드럽고 안정한 드릴링을 수행할 수 있다.

본 발명의 제4 특성에 의하면, 시닝부는 칩 배출홈의 벽의 일단으로부터 절삭날의 내부까지 연장되고, 그 바닥부가 둥근 오목면으로 형성되어 있고, 또한 칩 배출홈의 일측벽으로부터 절삭날의 내부단을 향하여 연장된 리세스형태의 제1 시닝부를 포함하기 때문에, 칩들의 내측부는 제1 시닝부의 바닥부의 둥근 오목면에 의해 매끄럽게 커링되어 막힘없이 칩 배출홈 속으로 전달된다. 또한 제1 시닝부로부터 절삭날의 가장 깊은 지점까지 연장하고 있는 제2 시닝부를 형성함으로써, 공작물 상에서의 드릴의 바이트 능력이 바람직하게 향상될 수도 있고, 추력은 짧아진 치즐폭으로 인하여 바람직하게 감소되며, 드릴본체의 팁부의 충분한 협각도 및 충분한 강도를 보장할 수 있고, 따라서, 고속건조 드릴조건과 같은 가혹한 드릴조건하에서도 드릴의 수명이 바람직하게 연장되고, 부드럽고 안정한 드릴링을 수행할 수 있다.

본 발명의 제5 특성에 의하면, 절삭날의 경사각도는 회전반경에 따라 전환점까지 점차적으로 증가하다가 드릴본체의 외주부를 향하여 점차적으로 감소하기 때문에, 뛰어난 절삭능력이 보장될 수 있고, 절삭저항이 바람직하게 감소되며, 절삭날, 특히 큰 저항이 가해지는 외주에서의 절삭날에 충분한 강도가 보장된다. 따라서, 고속건조 드릴조건과 같은 가혹한 드릴조건하에서도 드릴의 수명이 바람직하게 연장되고, 부드럽고 안정한 드릴링을 수행할 수 있다.

본 발명의 제1 특성에 의하면, 절삭날은 외주부를 향하여 회전방향으로 돌출한 볼록 절삭날을 포함하고, 교차부, 즉 볼록 절삭날이 가장자리부와 교차하는 볼록 절삭날의 외주부의 교차각도가 크게 되기 때문에, 절삭날의 충분한 강도가 보장되고, 따라서 고속건조 드릴링과 같은 가혹한 드릴환경하에서도 드릴의 파손이나 치핑을 방지할 수 있다.

본 발명의 제2 특성에 따르면, 칩 배출홈은 외주부를 향하여 회전방향으로 돌출한 볼록면을 포함하기 때문에, 드릴의 충분가 강도가 보장되고, 따라서 드릴의 파손이나 치핑이 방지될 수 있다. 게다가, 칩 배출홈은 볼록면으로부터 내부를 향하여 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면을 포함하기 때문에, 볼록면상에서 유동하는 외측부를 포함하는 전체 칩들이 바람직하게 커링되고, 제1 오목면을 따라서 안내되면서 내측을 향해 유도된다. 또한, 칩 배출홈은 드릴의 회전방향에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 칩 배출홈의 벽면에 형성된 제2 오목면을 포함하고, 제1 및 제2 오목면 양측에 매끄럽게 연결된 연결면은 제1 및 제2 오목면 사이에 형성되기 때문에, 칩들은 전반적으로 커링되고 칩 배출홈의 트레일링 벽면에 대항하여 과도하게 밀착되지 않은채로 매끄럽게 배출될 수 있다. 따라서, 드릴링시 드릴본체는 더 작은 마찰저항을 받게 되어, 드릴의 마모를 줄여주고 드릴회전에 필요한 구동토크를 작게 해준다. 또한 연결면의 폭을 소정한 크기로 설정함으로써, 제1 및 제 2 오목면의 곡률반경과는 무관하게 드릴본체의 충분한 강도와 칩 배출홈의 충분한 단면영역을 보장할 수 있다. 따라서, 고속건조 드릴조건과 같은 가혹한 드릴조건하에서도 드릴의 수명이 바람직하게 연장되고, 부드럽고 안정한 드릴링을 수행할 수 있다.

본 발명의 제4 특성에 의하면, 시닝부는 칩 배출홈의 벽의 일단으로부터 절삭날의 내부까지 연장되고, 그 바닥부가 둥근 오목면으로 형성되어 있고, 또한 칩 배출홈의 일측벽으로부터 절삭날의 내부단을 향하여 연장된 리세스형태의 제1 시닝부를 포함하기 때문에, 칩들의 내측부는 제1 시닝부의 바닥부의 둥근 오목면에 의해 매끄럽게 커링되어 막힘없이 칩 배출홈 속으로 전달된다. 또한 제1 시닝부로부터 절삭날의 가장 깊은 지점까지 연장하고 있는 제2 시닝부를 형성함으로써, 공작물 상에서의 드릴의 바이트 능력이 바람직하게 향상될 수도 있고, 추력은 짧아진 치즐폭으로 인하여 바람직하게 감소되며, 드릴본체의 팁부의 충분한 협각도 및 충분한 강도를 보장할 수 있고, 따라서, 고속건조 드릴조건과 같은 드릴조건하에서도 드릴의 수명이 바람직하게 연장되고, 부드럽고 안정한 드릴링을 수행할 수 있다.

Claims

회전축선(O)을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크(2)를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체(1);

상기 드릴본체(1)의 외주에 형성되고, 상기 드릴본체(1)의 상기 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈(3); 및

드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈의 벽면(4)이 상기 드릴본체(1)의 상기 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날(5)을 포함하며,

상기 절삭날(5)은 외주를 향하는 볼록 절삭날(16)과, 상기 볼록 절삭날(16)로부터 매끄럽게 연장하고 있는 오목 절삭날(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 1항에 있어서, 외주에서의 상기 절삭날의 반경방향 경사각도(α)는 네거티브값을 갖도록 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
회전축선(O')을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크(102)를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체(101);

상기 드릴본체(101)의 외주에 형성되고, 상기 드릴본체(101)의 상기 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈(103); 및

드릴회전방향(T')으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈(103)의 벽면(104)이 상기 드릴본체(101)의 상기 팁플랭크(102)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날(105)을 포함하며,

상기 칩 배출홈(103)은 외주를 향하는 볼록면(107), 상기 볼록면(107)으로부터 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면(108) 및 드릴회전방향(T')에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈(103)의 벽면(109)상에 형성된 제2 오목면(112)을 포함하며,

상기 회전축선(O')에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 제1 오목면(108)에 대응하는 오목선과 상기 제2 오목면(112)에 대응하는 다른 오목선 양측 모두에 접하는 접선을 형성하여 제1 오목면(108)과 제2 오목면(112)을 매끄럽게 연결하도록 상기 제1 오목면(108)과 상기 제2 오목면(112) 사이에 연결면(124)이 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 3항에 있어서, 상기 회전축선(O')에 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 제2 오목면(112)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R4')이 상기 제1 오목면(108)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R2')보다 큰 것을 특징으로 하는 드릴.
회전축선(O)을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크(2)를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체(1);

상기 드릴본체(1)의 외주에 형성되고, 상기 드릴본체(1)의 상기 선단부로부 터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈(3); 및

드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈의 벽면(4)이 상기 드릴본체(1)의 상기 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날(5)을 포함하며,

상기 칩 배출홈(3)은 외주를 향하는 볼록면(7), 상기 볼록면(7)으로부터 매끄럽게 연장하고 있는 제1 오목면(8) 및 드릴회전방향에 대하여 반대방향으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈(3)의 벽면(9)상에 형성되고 상기 제 1오목면(8)으로부터 매끄럽게 연장하는 제2 오목면(12)을 포함하며,

상기 회전축선(O)에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 제2 오목면(12)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R4)이 상기 제1 오목면(8)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R2)보다 큰 것을 특징으로 하는 드릴.
제 3항 또는 제 5항에 있어서, D를 드릴본체(1,101)의 직경이라고 할 때, 상기 회전축선(O,O')에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 회전축선(O,O')과 드릴회전방향(T,T')으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈(3,103)의 상기 벽면(4,404)의 최외측지점(13,113)을 연결함으로써 형성되는 제1 가상선(S1,S1')과 상기 제1 오목면(8,108)의 바닥부 사이의 오프셋(L1,L1')은 -0.06×D ~ 0 의 범위내에서 설정되고, 상기 회전축선(O,O')에서 상기 제1 가상선(S1,S1')과 수직으로 교차하는 제2 가상선(S2,S2')과 상기 제2 오목면(12,112)의 바닥부 사이의 오프셋(L2,L2')은 -0.06×D ~ 0.06×D의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 3항 또는 제 5항중 한 항에 있어서, D를 드릴본체(1,101)의 직경이라고 할 때, 상기 회전축선(O,O')에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 볼록면(7,107)에 대응하는 볼록선의 곡률반경(R1,R1')은 0.1×D ~ 0.8×D의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 3항 또는 제 5항중 한 항에 있어서, D를 드릴본체(1,101)의 직경이라고 할 때, 상기 회전축선(O,O')에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 제1 오목면(8,108)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R2,R2')은 0.18×D ~ 0.35×D의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 3항 또는 제 5항중 한 항에 있어서, D를 드릴본체(1,101)의 직경이라고 할 때, 상기 회전축선(O,O')에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 제2 오목면(12,112)에 대응하는 오목선의 곡률반경(R4,R4')은 0.2×D ~ 0.5×D의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
회전축선(O)을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크(2)를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체(1);

상기 드릴본체(1)의 외주에 형성되고, 상기 드릴본체(1)의 상기 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈(3);

드릴회전방향으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈의 벽면이 상기 드릴본체의 상기 팁플랭크와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날(5); 및

상기 칩 배출홈(3)의 상기 벽의 단부로부터 상기 절삭날(5)의 내부까지 연장하고 있는 시닝부(18)를 포함하고,

상기 시닝부(18)는, 그 바닥부(21)가 둥근 오목면으로 형성되어 상기 칩 배출홈(3)의 상기 벽의 단부로부터 상기 절삭날(5)의 내부단을 향해 연장하고 있는 리세스형태의 제1 시닝부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 10항에 있어서, 상기 제1 시닝부(20)의 구멍각도는 95°~ 105°의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 10항에 있어서, 단면에 있어서, 상기 제1 시닝부(20)의 바닥부(21)에 의해 형성되는 오목곡선의 곡률반경은 0.1mm ~ 0.5mm의 범위내로 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 10항에 있어서, 상기 시닝부(18)는 상기 제1 시닝부(20)의 내부단으로부터 상기 절삭날(5)의 최내측지점까지 연장하고 있는 제2 시닝부(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 13항에 있어서, 상기 제2 시닝부(22)는, 단면에 있어서의 그 곡률반경이 상기 제1 시닝부(20)의 상기 바닥부(21)에 의해 형성된 오목곡선의 곡률반경보다 작은 리세스 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 13항에 있어서, 상기 제2 시닝부(22)는 단면에 있어서의 그 곡률반경이 0.1mm미만으로 설정되는 리세스형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 1항, 제 3항, 제 5항, 및 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, D를 드릴본체(1)의 직경이라고 할 때, 상기 드릴본체(1)의 웨브두께(d)는 0.15×D ~ 0.3×D의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
회전축선(O)을 중심으로 회전가능하고, 팁플랭크(2)를 구비한 선단부 및 섕크를 보유하고 있는 드릴본체(1);

상기 드릴본체(1)의 외주에 형성되고, 상기 드릴본체(1)의 상기 선단부로부터 섕크를 향해 연장되어 있는 칩 배출홈(3); 및

드릴회전방향(T)으로 대면하고 있는 상기 칩 배출홈(3)의 벽면(4)이 상기 드릴본체(1)의 상기 팁플랭크(2)와 교차하는 교차능선을 따라 형성된 절삭날(5)을 포함하고,

상기 절삭날(5)에 대해 수직인 단면에서 보았을 때, 상기 절삭날(5)의 경사각(γ)은 회전반경에 따라 전환점(X)까지 점차적으로 증가하고 난 후, 상기 드릴본체(1)의 외주까지 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 17항에 있어서, 상기 전환점(X)의 회전반경은 최대회전반경의 70% ~ 90% 의 범위내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 17항에 있어서, 상기 절삭날(5)은 외주를 향하는 볼록 절삭날(16)과, 상기 볼록 절삭날(16)로부터 매끄럽게 연장하고 있는 오목 절삭날(17)을 포함하고,

상기 전환점(X)은 상기 볼록 절삭날(16)과 상기 오목 절삭날(17) 사이의 변곡점에 위치되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제 17항에 있어서, 최대 회전반경에 대한 그 회전반경의 비율이 37.5% ~ 82.6%의 범위내에 있는 지점에서의 상기 경사각(γ)은, y±7°의 범위내에서 설정되고, 이때 y는 이하의 식:

y= -3.958x⁴ + 39.987x³ - 151.2x² + 267.22x - 169.17 로부터 유도되며,

상기 비율이 82.6% ~ 100%의 범위내에 있는 지점에서의 상기 경사각(γ)은, y±7°의 범위내에서 설정되고, 이때 y는 이하의 식:

y= -10.579x + 68.733 로부터 유도되는 것을 특징으로 하는 드릴.
제1 항, 제 3항, 제 5항, 제 10항 및 제 17항 중 어느 한 항에 있어서, 경질성 코팅이 적어도 상기 드릴본체(1,101)의 팁부분 표면상에 피막되는 것을 특징으로 하는 드릴.