KR100654942B1

KR100654942B1 - 트위스트 드릴

Info

Publication number: KR100654942B1
Application number: KR1020060004898A
Authority: KR
Inventors: 이정수
Original assignee: (주)예스툴
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2006-12-08

Abstract

본 발명은 트위스트 드릴에 관한 것으로서, 자루부(10)의 선단에 장착홈(12)이 형성되고, 상기 장착홈에 인서트(20)가 끼워지는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴에 있어서, 상기 인서트(20)는 씨닝날(22)을 포함하는 웨브부(21)가 주절삭날(26)을 포함하는 랜드부(25)에 대해 상대적으로 다른 선단 경사각(θ1)을 가짐으로서, 웨브부(21)가 랜드부(25)에서 돌출되는 것을 특징으로 한다.

Description

트위스트 드릴{Twist drill}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인덱서블 타입의 트위스트 드릴을 도시한 분해 사시도

도 2는 도 1의 인서트를 도시한 측면도

도 3은 도 1의 인서트를 도시한 평면도

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 솔리드 타입의 트위스트 드릴을 도시한 사시도

도 5는 도 4의 절삭날을 도시한 측면도

도 6은 도 4의 절삭날을 도시한 평면도

본 발명은 트위스트 드릴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 씨닝날(thining edge)을 포함하는 웨브부(web portion)가 주절삭날을 포함하는 랜드부(land portion)에 대해 상대적으로 다른 경사각을 갖는 트위스트 드릴에 관한 것이다.

일반적으로, 트위스트 드릴은 드릴링 포인트에 인서트를 끼워 드릴링 작업을 인덱서블 타입(indexable type)의 트위스트 드릴과 솔리드 타입(solid type)의 트위스트 드릴로 구분된다.

대한민국 특허 제83850호(1995년 04월 10일 등록)에 "파이롯트 팁이 있는 자기-중심 드릴비트"가 소개되어 있다.

상기 파이롯트 팁이 있는 자기-중심 드릴비트는 쌩크단부(shank end)와 중간부분 및 작업단부(working end)가 하나로 결합된 드릴몸체를 포함하고 ; 드릴몸체에 형성되고, 각각이 쌩크단부와 중간부분의 연결부로부터 드릴몸체의 자유단부 팁(free end tip)까지 연장하는 연속표면을 가진 세로홈(flutes)을 포함하고 ; 드릴몸체의 작업단부는 규정된 주 드릴직경의 제 1 부분을 포함하고 가공물내에 일차 구멍을 절삭하기 위해 "지느러미"형태로 배열된 주 절삭립을 갖추었고 ; 드릴몸체의 작업단부는 드릴몸체의 쌩크로부터 멀어지는 방향으로 제 1 부분으로부터 연장하고 이것과 하나로 결합한 제 2 부분을 포함하며 ; 드릴몸체의 제 2 부분은 규정된 주 드릴직경보다 더 작은 드릴직경으로 형성되며 ; 드릴몸체의 제 2 부분은 일차구멍의 절삭에 앞서 작업물내에 2차 구멍을 절삭하기 위한 작은 절삭립으로 형성되어 있고 한편, 단계식 드릴비트인 것을 특징으로 한다.

상기 파이롯트 팁이 있는 자기-중심 드릴비트는 센터링 작업 성능의 향상과 드릴링 작업 성능의 향상을 위해, 제 1 부분의 직경보다 작은 직경의 제 2 부분이 제 1 부분에서 단차지게 형성되어 있지만, 제 2 부분이 공작물의 표면을 천공할 때, 제 2 부분의 단차 높이만큼 초기작업시간이 지연되고, 공작물에 홈을 천공할 때,홈의 바닥면이 제 2 부분의 단차 높이만큼 단차부가 형성되는 단점이 있다.

상기 인덱서블 타입의 트위스트 드릴에는, 센터링 작업 성능의 향상과 드릴링 작업 성능의 향상을 위해, 웨브부가 랜드부에 대해 상대적으로 다른 경사각을 갖는 것이 아직까지 소개되어 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 씨닝날(thining edge)을 포함하는 웨브부(web portion)가 주절삭날을 포함하는 랜드부(land portion)에 대해 상대적으로 다른 경사각을 가짐으로서, 센터링 작업 성능이 향상되고 드릴링 작업 성능이 향상되는 인덱서블 타입과 솔리드 타입의 트위스트 드릴을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인덱서블 타입의 트위스트 드릴은 자루부(10)의 선단에 장착홈(12)이 형성되고, 상기 장착홈에 인서트(20)가 끼워진다.

도 2를 참조하면, 상기 인서트(20)는 씨닝날(22 ; thining edge)을 포함하는 웨브부(21 ; web portion)가 주절삭날(26)을 포함하는 랜드부(25 ; land portion)에 대해 상대적으로 다른 선단 경사각(θ1)을 가짐으로서, 웨브부(21)가 랜드부(25)에서 돌출된다.

상기와 같이 인서트(20)의 웨브부(21)가 랜드부(25)에서 돌출되므로서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인덱서블 타입의 트위스트 드릴은 버(burr)의 발생을 방지하는 스탭 드릴(step drill)의 효과를 얻을 수 있으며, 웨브부의 작용에 의해 초기 드릴링 작업의 센터링 성능이 향상될 뿐만 아니라, 초기작업시간지연을 방지할 수 있고, 공작물을 천공하는 추진력을 얻을 수 있다.

상기 웨브부(21)는 직경(d)이 인서트 직경(D)의 25~35%이고, 바람직하게는 30%이고, 높이(h)가 선단 경사각(θ1)에 의해 결정된다. 그리고, 상기 선단 경사각(θ1)은 일반적으로 130°~ 150°의 범위에서 선택되고, 140°가 바람직하다.

예를들어, 웨브부(21)의 직경(d)이 인서트 직경(D)의 30%이고, 선단 경사각(θ1)이 140°일 때, 웨브부의 높이(h)는 (0.3D/2)×tan20가 된다.

위에서, 웨브부(21)의 직경(d)은 주절삭날(26)의 길이(S)와 밀접한 관계를 갖는다. 즉, 웨브부(21)의 직경(d)이 35%를 초과할 경우, 주절삭날(26)의 길이(S)가 작아져 절삭저항이 커지게 되고, 웨브부(21)의 직경(d)이 25% 이하일 경우, 칩핑(chipping) 현상이 발생하거나 칩의 배출저항이 증가하게 된다. 또한, 선단 경사각(θ1)이 130°이하일 경우에는 웨브부(21)의 높이(h)가 높아져 칩 저항이 커지게 되므로서, 씨닝날(22)의 스러스트 로드(thrust load)가 커지고, 선단 경사각(θ1)이 150°이상일 경우에는 초기 센터링 성능 및 드릴이 구멍을 천공하는 추진력에 크게 도움이 되지 않는다.

상기 랜드부(25)는 제 1 릴리프면(28)과 제 2 릴리프면(29)의 경계선(30)이 드릴의 중심선과 직교하는 직교선(X)과 최소한 일치되거나 상기 직교선(X)에서 하부로 소정의 경사각(θ2)을 갖도록 형성된다.

상기 경사각(θ2)은 0°~ 5° 사이의 범위를 갖는다.

상기 경계선이 직교선(X)과 일치될 경우, 랜드부(25)가 소위 "플랫 버텀 드릴(flat bottom drill)"로 일컬어지는 드릴의 랜드부와 같은 효과를 얻을 수 있으며, 상기 경사각(θ2)이 0°~ 5°일 경우, 마진(31 ; 도 3 참조)의 파손을 줄일 수 있으며, 칩이 강압축되는 것을 방지할 수 있고, 5°를 초과할 경우, 칩의 성장이 늦어질 수 있는 위험이 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 웨브부(21)와 랜드부(25)의 경계선(27)은 라운딩 처리되므로서, 웨브부(21)와 랜드부(25)가 매끄럽게 연결된다.

이것에 의해, 웨브부(21)의 씨닝날(22)에 의해 생성되는 칩과 랜드부(25)의 절삭날(25)에서 생성되는 칩의 경계선에서 칩이 찢어지는 것이 방지된다.

또한, 상기와 같이 구성된 웨브부(21)에서, 씨닝날(22)은 립거리(L ; lip length)를 반지름으로 하는 원의 곡률을 갖는다.

상기와 같이 씨닝날(22)의 소정의 원호 형상으로 형성되므로서, 이점 쇄선으로 표신된 것처럼 직선으로 형성되었을 때보다 두께가 두꺼워져 씨닝날(22)의 파손을 감소시킬 수 있으며, 칩의 컬링(curling) 효율을 높일 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 솔리드 타입의 트위스트 드릴은 자루부(50)의 외주면에 칩 배출을 위한 2개의 플루트(52, 53)가 형성되고, 상기 자루부의 선단에 절삭날(60)이 형성된다.

도 5를 참조하면, 상기 절삭날(60)은 씨닝날(62 ; thining edge)을 포함하는 웨브부(61 ; web portion)가 주절삭날(66)을 포함하는 랜드부(65 ; land portion) 에 대해 상대적으로 다른 선단 경사각(θ1)을 가짐으로서, 웨브부(61)가 랜드부(65)에서 돌출된다.

상기와 같이 인서트(60)의 웨브부(61)가 랜드부(65)에서 돌출되므로서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 솔리드 타입의 트위스트 드릴은 버(burr)의 발생을 방지하는 스탭 드릴(step drill)의 효과를 얻을 수 있으며, 웨브부의 작용에 의해 초기 드릴링 작업의 센터링 성능이 향상될 뿐만 아니라, 초기작업시간지연을 방지할 수 있고, 공작물을 천공하는 추진력을 얻을 수 있다.

상기 웨브부(61)는 직경(d)이 인서트 직경(D)의 25~35%이고, 바람직하게는 30%이고, 높이(h)가 선단 경사각(θ1)에 의해 결정된다. 그리고, 상기 선단 경사각(θ1)은 일반적으로 130°~ 150°의 범위에서 선택되고, 140°가 바람직하다.

예를들어, 웨브부(61)의 직경(d)이 인서트 직경(D)의 30%이고, 선단 경사각(θ1)이 140°일 때, 웨브부의 높이(h)는 (0.3D/2)×tan20가 된다.

위에서, 웨브부(61)의 직경(d)은 주절삭날(66)의 길이(S)와 밀접한 관계를 갖는다. 즉, 웨브부(61)의 직경(d)이 35%를 초과할 경우, 주절삭날(66)의 길이(S)가 작아져 절삭저항이 커지게 되고, 웨브부(61)의 직경(d)이 25% 이하일 경우, 칩핑(chipping) 현상이 발생하거나 칩의 배출저항이 증가하게 된다. 또한, 선단 경사각(θ1)이 130°이하일 경우에는 웨브부(61)의 높이(h)가 높아져 칩 저항이 커지게 되므로서, 씨닝날(62)의 스러스트 로드(thrust load)가 커지고, 선단 경사각(θ1)이 150°이상일 경우에는 초기 센터링 성능 및 드릴의 추진력에 크게 도움이 되지 않는다.

상기 랜드부(65)는 드릴의 중심선과 직교하는 직교선(X)과 최소한 일치되거나 상기 직교선(X)에서 하부로 소정의 경사각(θ2)을 갖도록 형성된다.

상기 경사각(θ2)은 0°~ 5° 사이의 범위를 갖는다.

상기 랜드부(65)가 직교선(X)과 일치될 경우, 소위 "플랫 버텀 드릴(flat bottom drill)"로 일컬어지는 드릴의 랜드부와 같은 효과를 얻을 수 있으며, 상기 경사각(θ2)이 0°~ 5°일 경우, 마진(81; 도 6 참조)의 파손을 줄일 수 있으며, 칩이 강압축되는 것을 방지할 수 있고, 5°를 초과할 경우, 칩의 성장이 늦어질 수 있는 위험이 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 웨브부(61)와 랜드부(65)의 경계선(67)은 라운딩 처리되므로서, 웨브부(61)와 랜드부(65)가 매끄럽게 연결된다.

이것에 의해, 웨브부(61)의 씨닝날(62)에 의해 생성되는 칩과 랜드부(65)의 절삭날(66)에서 생성되는 칩의 경계선(67)에서 칩이 찢어지는 것이 방지된다.

또한, 상기와 같이 구성된 웨브부(61)에서, 씨닝날(62)은 립거리(L ; lip length)를 반지름으로 하는 원의 곡률을 갖는다.

상기와 같이 씨닝날(62)의 소정의 원호 형상으로 형성되므로서, 이점 쇄선으로 표신된 것처럼 직선으로 형성되었을 때보다 두께가 두꺼워져 씨닝날(62)의 파손을 감소시킬 수 있으며, 칩의 컬링(curling) 효율을 높일 수 있다.

위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 트위스트 드릴은 웨브부가 랜드부에서 돌출되도록 다른 경사각을 가짐으로서, 버(burr)의 발생을 억제하고, 초기 드 릴링 작업의 센터링 성능이 향상될 뿐만 아니라, 초기작업시간지연을 방지할 수 있고, 공작물을 천공하는 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

자루부(10)의 선단에 장착홈(12)이 형성되고, 상기 장착홈에 인서트(20)가 끼워지는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴에 있어서,

상기 인서트(20)는 씨닝날(22)을 포함하는 웨브부(21)가 주절삭날(26)을 포함하는 랜드부(25)에 대해 상대적으로 다른 선단 경사각(θ1)을 가짐으로서, 웨브부(21)가 랜드부(25)에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴.
제 1 항에 있어서,

상기 웨브부(21)는 직경(d)이 인서트 직경(D)의 25~35%이고, 높이(h)가 선단 경사각(θ1)에 의해 결정되고, 상기 선단 경사각(θ1)이 일반적으로 130°~ 150°의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴.
제 1 항에 있어서,

상기 랜드부(25)는 드릴의 중심선과 직교하는 직교선(X)과 최소한 일치되거나 상기 직교선(X)에서 하부로 소정의 경사각(θ2 ; θ2= 0°~ 5°)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴.
제 1 항에 있어서,

상기 웨브부(21)와 랜드부(25)의 경계선(27)은 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴.
제 1 항에 있어서,

상기 씨닝날(22)은 립거리(L)를 반지름으로 하는 원의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 인덱서블 타입의 트위스트 드릴.
자루부(50)의 외주면에 칩 배출을 위한 2개의 플루트(52, 53)가 형성되고, 상기 자루부의 선단에 절삭날(60)이 형성된 솔리드 타입의 트위스트 드릴에 있어서,

상기 절삭날(60)은 씨닝날(62)을 포함하는 웨브부(61)가 주절삭날(66)을 포함하는 랜드부(65)에 대해 상대적으로 다른 선단 경사각(θ1)을 가짐으로서, 웨브부(61)가 랜드부(65)에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 솔리드 타입의 트위스트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 웨브부(61)는 직경(d)이 인서트 직경(D)의 25~35%이고, 높이(h)가 선단 경사각(θ1)에 의해 결정되고, 상기 선단 경사각(θ1)이 130°~ 150°의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 솔리드 타입의 트위스트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 랜드부(65)는 드릴의 중심선과 직교하는 직교선(X)과 최소한 일치되거나 상기 직교선에서 하부로 소정의 경사각(θ2 ; θ2= 0°~ 5°)을 갖도록 형성되는 것을 솔리드 타입의 트위스트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 웨브부(61)와 랜드부(65)의 경계선(67)은 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는 솔리드 타입의 트위스트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 씨닝날(62)은 립거리(L)를 반지름으로 하는 원의 곡률을 갖는 것을 특 징으로 하는 솔리드 타입의 트위시트 드릴.