KR100776962B1 - 드릴링 공구 세트, 드릴링 공구 및 드릴링 공구의인덱서블 드릴 비트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다른 드릴 직경을 지닌 복수의 드릴링 공구를 지닌 드릴링 공구에 관한 것이다. 세트의 각 드릴은 본체와, 중앙 비트 (3) 및 주변 비트 (4) 인 두개의 비트를 포함한다. 이것들은 드릴 끝단의 포켓에 탑재된다. 드릴의 균형을 잡기 위해서, 드릴 세트로 두 다른 본체에 다른 두개의 비트 사이의 반경 방향 거리 차는 동일 중심축선과 주변 포켓 사이의 반경 방향 거리 차이와 다르다. 두번째로, 본 발명은 드릴링 공구에 관한 것이다. 세번째로, 본 발명은 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트에 관한 것이다.

Description

드릴링 공구 세트, 드릴링 공구 및 드릴링 공구의 인덱서블 드릴 비트 {DRILLING TOOL SET, DRILLING TOOL AND INDEXABLE DRILL BIT THEREFORE}

제 1 양태에서, 본 발명은 다른 직경을 가지는 구멍의 블레스트 (blast) 드릴링을 위하여 다른 작동 드릴 직경을 가지는 복수의 드릴링 공구 또는 드릴을 포함하는 드릴링 공구 세트에 관한 것이며, 세트의 각 드릴링 공구는 기하학적 중심축선 주위를 회전가능한 본체와 본체의 전단에 형성된 포켓, 보다 구체적으로는, 각각 상기 중심축선과 연결된 중앙 포켓 및 본체의 외주와 연결된 주변 포켓에 탑재가능한 중앙 비트 및 주변 비트로 형성된 교체가능한 두개의 인덱서블 비트를 포함하며, 드릴링 공구 세트는 공구 세트가 포함된 모든 다른 본체에 대해 유사 중앙 비트 및 유사 주변 비트를 포함하며, 드릴링 공구의 다른 작동 드릴 직경은 본체의 주변 포켓이 중심축선으로 부터 다른 큰 반경 방향 거리에 위치되는 즉, 어떤 드릴 직경에 대한 본체의 주변 포켓이 작은 드릴 반경에 대해 본체의 유사 주변 포켓 보다 중심축선으로 부터 반경 방향으로 더 큰 거리에 위치되는 방법에 의해 영향을 받는다.

제 2 양태에서, 본 발명은 상기와 같은 각 드릴링 공구에 관한것이다. 제 3 양태에서, 본 발명은 또한 상기 드릴링 공구에 대한 인덱서블 드릴 비트에 관한 것이다.

본 기술 분야에서 숏 홀 드릴이라 불리우는 본 발명의 드릴 유형은 강, 알루미늄 등과 같은 금속 작업물의 홀 블레스트 드릴링에 대하여 일반적으로 사용된다. 그러나, 상기 드릴은 금속과 다른 물질에도 또한 작업 가능하다.

일반적으로, 드릴은 본체의 끝단 또는 포켓 전방단에 탈착가능하게 탑재되는 두개의 드릴 비트 뿐만 아니라 본체를 포함한다. 일반적으로, 본체는 후면 및 전면 고정부와 원통형 기본 형상의 길고 좁은 섕크로 구성된다. 섕크에는, 비트로 부터 후방의 나선형으로 바람직하게 뻗어 있는 두개의 칩 채널이 형성되어 있고, 상기 비트는 섕크의 기하학적 중앙 축의 근처에 위치된 중앙 포켓에 수용될 수 있는 중앙 비트와 섕크의 외주 테두리면의 근처의 주변 포켓에 탑재 가능한 주변 비트로 구성된다. 상기 비트는 작동 절삭날에 대한 작동 범위가 서로 겹쳐지도록 기하학적 중심축선의 양측에 서로 대향하며 직경방향으로 위치된다. 보다 구체적으로, 작업물에서, 중앙 비트는 원형 영역을 기계가공하도록 배치되었으며, 그 외부 직경은 주변 비트로서 설명된 가상 링 형상 영역의 내부 직경 보다 더 크다. 작업물을 드릴 작업한 홀의 직경 (드릴 직경) 은 중심축선과 주변 비트의 날이 형성된 표면 사이의 반경 방향 거리에 의해 결정된다.

드릴의 유형은 다른 크기의 드릴 구멍을 지닌 세트로 쓸수 있으며, 각 세트는 각각 중앙 비트 및 주변 비트의 하나 또는 동일 유형의 용도에 따른다. 예를 들어, 각 세트는 1 mm 의 직경 차이를 가지는, 예를 들어 16 mm, 17 mm, 18 mm, 19 mm 및 20 mm 의 직경을 가지는 드릴 홀에 대하여 예를 들어 4 - 6 드릴인 특정 번호가 포함될 수 있다. 이와 관련하여, 다른 유형의 비트를 제작하지 않기 위해서, 정해진 세트에서 다른 드릴이 중심축선으로부터 따로 교체되는 동일 유형의 비트를 수용할 수 있도록 모두 유사한 주변 포켓에 의해 작동 드릴 직경이 다르게 되도록, 제조 방법이 적용된다.

상기 언급된, 공지된 제조 방법의 단점은 주변 비트이며, 보다 구체적으로 중앙 포켓이 아닌 주변 비트에 대한 포켓이다. 이 사실은 중앙 비트의 효과적인 절삭날 길이와 주변 비트의 효과적인 절삭날의 길이 간의 관계가 드릴을 교체함에 따라 변경된다는 것을 의미한다. 비트의 두 효과적인 절삭날 길이간의 상호 관계 편차는 복수의 단점을 수반한다. 그래서, 하나의 단점은 드릴 균형이 두개의 비트를 통하여 섕크에 적용된 힘을 결정하는 상대 절삭날 길이에 부정적인 영향을 미친다는 점이다. 더욱이, 편차로 각 드릴이 요구 진입점과는 다른 지점의 작업물로 진입되도록 불량하게 되거나 작업이 진행되게 된다. 예를 들어, 네개의 날을 지닌 비트, 즉 동일 비트의 네개의 날이 작동 위치로 위치맞춤될 수 있는 네개의 유사 절삭날을 가지는 비트에서, 공지의 드릴에서는 부속 절삭날이 작동 위치로 위치맞춤될 때 까지, 작동하지 않는 각 날을 보호해야 하는 다른 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 뱃치식으로 제조된 드릴 또는 드릴링 공구의 상기 언급된 단점들을 제거하고 및 향상된 드릴링 공구 세트를 제공하는 것이다. 그러므로, 본 발명의 주 목적은 다른 드릴의 유효 절삭날 길이가 변하지 않아서 균형 및 진입 문제가 발생하지 않는 드릴링 공구 세트를 제공하는 것이다. 다른 목적은 각 드릴링 공구의 중앙 비트가 단순하며 주변 비트에 있는 비사용 표면가공 날을 효과적으로 보호할 수 있는 드릴링 공구 세트를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 적어도 주요 목적은 청구항 제 1 항에 규정된 특징부에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 드릴링 공구 세트의 바람직한 실시 형태는 청구항 제 2 항의 종속항에 의해 더욱 규정된다.

두번째 목적으로, 본 발명은 상기와 같은 향상된 드릴링 공구에 관한 것이다. 이 드릴링 공구의 특징은 청구항 제 3 항에 나타나 있다. 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태는 청구항 제 4 항 내지 제 9 항의 종속항에 의해 규정된다.

세번째 목적으로, 본 발명은 본 발명에 따른 드릴링 공구에 적합한 인덱서블 드릴 비트에 관한 것이다. 상기 드릴 비트의 특징은 청구항 제 10 항에 나타나 있다. 본 발명에 따른 드릴 비트의 바람직한 실시 형태는 청구항 제 11 항 내지 제 13 항의 종속항에 의해 더욱 규정된다.

하기의 상세한 설명으로 보인 바와 같이, 본 발명은 주어진 드릴 세트에 있는 상이한 드릴의 주변 포켓 뿐만 아니라 중앙 포켓도 드릴의 중심축선으로 부터 다양한 거리에 위치시키는 것을 기본으로 한다. 다시 말하면, 중앙 포켓은 주변 포켓의 "운동" 과 관련하여 대략 비례하여 주변 포켓 후에 이동된다. 그래서, 증가하는 드릴 직경에서 주변 비트가 중심축선으로 부터 밖으로 이동될 때 (주변 포켓은 가장 가까이 있는 드릴의 더 작은 주변 포켓에 대하여 중심축선으로 부터 더 먼 반경 방향 거리에 위치되므로) , 중앙비트는 또한 중심축선으로 부터 비록 짧은 거리일 지라도 밖으로 움직인다. 반대로, 감소하는 드릴 직경에서 중앙 포켓은, 주변 포켓이 내측으로 이동될 때 중심축선을 향해 내측으로 비례적으로 이동된다. 이러한 방법으로, 두 비트의 상대 절삭날 길이는 중심축선으로 부터 주변 비트의 거리만이 종래 기술에 따라 변경되는 종래기술에서처럼 크게 변경되지 않는다.

도 1 은 주변 비트가 탑재된 상태이며, 상부 방향을 향한 팁 및 종속 포켓으로 부터 제거된 중앙 비트를 지닌 드릴이 도시된, 본 발명에 따른 드릴의 제 1 사시도.

도 2 는 방출된 상태의 주변 비트 및 탑재된 상태의 중앙 비트를 도시하는 제 2 사시도.

도 3 은 드릴의 기하학적 형상의 중심축선과 연결된 상태를 도시한, 드릴의 두개의 비트를 도시하는 사시도.

도 4 는 이점쇄선에 의해 도시된 보어 직경 뿐만 아니라 서로 교차하는 두개의 기하학적 직경면 및 두개의 비트를 도시하는 개략도.

도 5 는 드릴의 기하학적 중심축선과 관계된 도 4 에 따른 비트와 동일한 방법으로 위치된 두개의 비트를 도시하는 측면도.

도 6 은 주변 비트가 중앙 비트 보다 관찰자측에 근접하여 도시된, 드릴 중심축선의 일측 및 동일측 (오른측) 에 드릴의 두개의 비트를 가상하여 도시한 개략도.

도 7 은 제 1 드릴 드릴 세트의 끝단에 중앙 및 주변 포켓을 도시하는 부분 및 단순화된 사시도.

도 8 은 도 7 에 따른 드릴의 끝단을 도시하는 도면.

도 9 는 도 7 및 도 8 에 따른 드릴과 동일 세트를 더 큰 직경으로 제작한 제 2 드릴의 비트 포켓을 도시한 도 7 과 대응하는 사시도.

도 10 은 도 9 에 따른 드릴의 끝단을 도시하는 도면.

도 11 은 본 발명에 따르는 중앙 비트의 바람직한 실시 형태를 도시하는 사시도.

도 12 는 도 11 에 따르는 비트의 상부를 도시하는 평면도.

도 13 은 도 11 및 도 12 에 따르는 비트의 측면도.

도 14 는 드릴의 중앙 비트가 어떻게 시작 단계의 드릴 전체 진입면의 작업물로 부분 진입하는가를 도시하는 단순화된 사시도.

도 15 는 드릴이 좀더 회전된 주변 비트가 어떻게 작업물로 진입하는가를 도시하는 도 14 와 대응하는 사시도.

도 1 및 도 2 에는, 두개의 비트 (3, 4) 뿐만 아니라 본체 (2) 도 포함한 드릴 (1) 형상의 공구가 도시되었다. 본체 (2) 에는 예컨대 후방 고정부 (5) 및 원통형 기본형의 길고 좁은 전방 섕크 (6) 가 형성되어 있다. 섕크 (6) 의 길이는 변경할 수 있다. 간략성을 위해, 섕크는 한정된 길이로 도시되었다. 비트 (3, 4) 가 배열된 전방단 또는 선단 (7) 에서 부터 바람직하게는 나선형으로된 2 개의 칩 채널 (8, 8') 이 형성되어 있다. 이 칩 채널의 전방단에 인접하여 포켓 (9, 10) 이 비트 (3, 4) 의 수용을 위해 형성되어 있다. 보다 구체적으로, 중앙 포켓 (9) 은 중앙 비트 (3) 를 수용하기 위해 드릴의 기하학적 중심축선 근처에 위치된다. 주변 포켓 (10) 은 주변 비트 (4) 를 수용하기 위해서 드릴의 중심축선으로 부터 더 멀리 떨어져 위치된다.

도 1 및 도 2 에서, 드릴의 회전 방향은 화살표 (A) 로 지시되어 있다. 예시된 비트 (3, 4) 는 비트의 중앙 구멍 (12) 를 통하여 삽입되어 드릴 선단 (7) 의 나사 구멍 (13) 에 조여질 수 있는 나사 (11) 로 부속 포켓에 고정된다.

도 3 에서, 두개의 비트 (3, 4) 및 드릴의 중심축선 (C) , 즉 드릴이 회전하는 기하학적 축선에 대한 상기 비트의 위치가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2 에서와 같이, 비트의 작동 절삭날은 도 3 에 상방으로 향한채 도시되어 있다.

도 4 에서, 비트 (3, 4) 는 중심축선 (C) 에 대한 비트의 기하학적 위치를 설명하는 이점 쇄선으로 구성된 기하학적 그림에 포함되어 도시되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 4 는 드릴의 길이 방향을 따라 축선방향으로 뻗어 있으며 서로 수직인 두개의 가상 직경면 (P1, P2) 과 중심축선 (C) 이 어떻게 교차하고 있는가를 나타낸다. 도면 부호 "D" 는 드릴의 직경 즉, 작업물에 형성되는 구멍의 직경이며, 이 직경은 중심축선 (C) 과 주변 비트 (4) 의 절삭날의 최외각부 사이의 반경방향 거리에 의해 결정된다. 비트 (3, 4) (및 부속 포켓 (9, 10)) 는 제 1 직경면 (P1) 을 따라 서로 떨어져 있다. 보다 구체적으로, 주변 비트 (4) 는 중심축선 (C) 과 교차하는 제 2 직경면 (P2) 으로 부터 완전히 분리되고, 중앙 비트 (3) 의 대부분은 직경면 (P2) 의 반대측에 위치된다. 그러나, 중앙 비트 (3) 의 일부분은 (도면 부호 "g" 참조) 는 평면 (P2) 과 교차하여, 중앙 비트의 작동 절삭날의 짧은 내측부는 직경면 (P2) 와 교차한다. 또한 중앙 비트 (3) 의 반경 방향 외곽부는 구멍원 (H) 으로 부터 상당한 반경 방향 거리에 위치된다. 그러나, 비트의 폭 및 위치는 드릴이 회전하는 동안에 비트의 작동 범위가 서로 겹쳐지도록 결정된다. 또한 중앙 비트 (3) 는 회전 (A) 방향에서 볼때 직경면 (P1) 뒤에 위치된다. 더구나, 중앙 비트 (3) 는 평면 (P1) 에 대하여 일반적으로 경사져 있고, 보다 구체적으로는, 비트의 작동 절삭날이 평면 (P1) 에 대해 적정각으로 경사져 있다. 그러나 바람직한 실시 형태에서, 주변 비트 (4) 의 유사 작동 절삭날은 회전 방향에서 볼때 직경면 (P1) 의 전방에 위치된다. 더욱이, 주변 비트의 작동 절삭날은 평면 (P1) 과 대략 평행하다.

도시된 바람직한 실시 형태에서, 주변 비트 (4) 뿐만 아니라 중앙 비트 (3) 는 네개의 날 즉, 비트의 90 °회전으로 작동 위치로 점차 위치맞춤될 수 있는 네개의 유사 절삭날을 가지고 있다.

각각의 주변 비트 (4) 는 4 개의 절삭날을 가지는 단일 사각형 비트로 구성되며, 절삭날 중 3 개는 비작동 날로서 도 5 에서 도면 부호 " 14 " 로 도시되어 있고, 4 번째 절삭날은 작동날로 도면 부호 " 14' " 로 도시되어 있다. 상기 날 사이에는 둥근 코너가 있고, 이들 코너중 3 개는 비작동 코너로서 "15" 로 도시되어 있고, 4 번째 코너 (15') 로 작동 코너로서 표면 가공날의 일부를 이룬다. 비트 (4) 는 네개의 측면 (18, 정(positive) 의 절삭 형상을 가지는 비트를 형성하기 위해 예를 들어 둔각으로 바닥면 (17) 에 이어져 있다) 뿐만 아니라 상부면 또는 전방면 (16) 및 바닥면 또는 후면 (17) 를 가진다. 작동 절삭날 (14') 은 중앙축선 (C) 과 수직인 가상의 교차면과 적정 각도 (α) 를 이룬다. 각도 (α) 는 1 ~ 4 °의 범위에 있을 수 있으며, 2 ~ 3 °가 보다 적합하다. 그래서, 절삭날 (15') 로 부터 축선방향 뒤로 뻗어있는 외곽의 비작동 절삭날 (14) 은 여유각 (α°) 을 가진다.

또한 중앙 비트 (3) 는 네개의 유사한 주 절삭날을 포함하며, 그 중 3 개는 비작동 날로서 도면 부호 " 19' " 로 도시되어 있고, 4 번째 절삭날은 작동날로 도면 부호 "19" 로 도시되어 있다. 주변 비트 (4) 의 각 절삭날 (14) 과 반대로, 중앙 비트의 각 절삭날 (19) 은 서로 둔각을 이루는 두개의 부분 날 (20, 21) 로 나뉘어져 있다. 보다 구체적으로, 우선, 상대적으로 짧은 부분날 (20) 은 중심축선 (C) 과 수직한 가상 교차면과 각 (β) 를 이룬다. 실제로, 이 각 (β) 는 약 2 °이다. 두번째로, 약간 긴 부분 날 (21) 은 상기 교차면에 각 (χ) 을 이룬다. 본 발명에 따르면, 각 (χ) 는 15 °내지 30 °이어야 하며, 보다 적합하게는 20 °내지 25 °이어야 한다. 도 5 에 따른 예에서, 각 (χ) 는 약 20 °이다. 이것은 부분 날 (21) 과 중심축선 (C) 또는 직경면 (P2) 사이의 각도가 60 °내지 75 °이고, 보다 적합하게는 65 °내지 70 °임을 의미한다.

도 4 및 도 5 에서 도시한 바와 같이, 부분 날 (21) 은 직경면 (P2) 과 교차하는데 즉, 부분 날 (21) 의 내측부는 중심축선 (C) 을 넘어 뻗어있다 (도면에서 중심축선으로 부터 오른쪽으로) . 이러한 방법으로 작동 절삭날의 내측부가 중심축선을 넘어서 돌출된다는 것은, 상기 내측부가 작업물에 잡힘이 없이, 보다 구체적으로는, 15 °이상인 각 (χ) 으로 인해 돌출부가 드릴의 이송에 대하여 충분히 후방으로 떨어지게 된다는 결과로 가능하다.

도 6 에서, 도면 부호 "TP1, TP2, TP3" 는 중심축선 (C) 과 수직을 이루는 서로 다른 세개의 가상교차면을 나타낸다. 부분 날 (20) 의 축선방향 전방부는 제 1 교차면 (TP1) 에 위치된다. 유사한 방법으로, 주변 비트 (4) 의 작동 절삭날 (14') 의 축선방향 전방부는 교차면 (TP2) 에 위치된다. 축선 방향으로 가장 후방의 교차면 (TP3) 은 제 2 부분 날 (21) 의 대략 중간부에서 그 부분날과 교차한다. 그래서, 도 6 은 두개의 비트 (3, 4) 의 절삭날이 어떻게 세개의 다른 단계로 작업물에 진입하는가를 도시한다. 첫번째 단계에서, 중앙 비트의 제 1 부분 날 (20) 이 재료를 절입한다. 두번째 단계에서, 중앙 비트의 외측에 위치된 주변 비트의 절삭날 (14') 의 일부분이 재료를 절입한다. 오직 세번째 단계에서, 중앙 비트의 제 2 부분 날 (21) 이 재료를 절입한다.

도 6 에 두 비트 (3, 4) 의 유효 절삭날 길이가 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 주변 비트 (4) 의 유효 절삭날 길이가 도면 부호 "K4" 로 지시되어 있고, 중앙 비트의 유효 절삭날 길이는 도면 부호 "K3" 로 지시되어 있다. 도 6 에서 보인 바와 같이, 절삭날 길이 (K4) 는, 주변 비트로 부터 최외측에 위치된 날 (15') 과 중앙 비트 부분 날 (20) 의 둥근 외측 코너 사이의 반경 방향 거리로 결정된다. 이와 관련하여, 주변 비트의 사용되지 않는 코너 날 (15) 은 부분 날 (20) 을 포함하는 중앙 비트의 일부분 뒤에 있는 보호 위치에 있다.

도 7 내지 도 10 은 본 발명의 기본 개념을 설명한다. 도 7 및 도 8 에서, 두개의 비트 포켓 (9A, 10A) 을 각각 가지는 제 1 드릴 (1A) 이 도시되었다. 이 드릴, 보다 구체적으로 드릴의 섕크부는 도면 부호 "DA" 로 지시된 직경을 가진다. 도 9 및 도 10 에서, 제 2 드릴 (1B) 은 드릴 (1A) 과 동일한 드릴 세트에 포함되어 있으나 큰 직경 (DB) 을 지닌 것으로 도시되어 있다. 또한, 이 드릴 (1B) 에서, 중앙 포켓 (9B) 및 주변 포켓 (10B) 은 크기 및 형상에 있어서 드릴 (1A) 의 포켓과 동일하게 되어 있다. 이러한 방법으로, 유사한 주변 비트가 두 드릴의 포켓 (10A, 10B) 에 적용될 수 있음 뿐만 아니라 유사한 중앙 비트 (3) 또한 두 드릴의 중앙 포켓 (9A, 9B) 에 적용될 수 있다.

도 8 에서, 도면 부호 "FA" 는 드릴의 중심 중앙 포켓 (9A) 의 중심 사이의 반경 방향 거리를 지시하고, 도면 부호 "EA" 는 드릴의 중심 (C, 또는 반경 방향 평면 (P2)) 과 주변 포켓 (10A) 의 가상 중심 사이의 반경 방향 거리를 나타낸다. 드릴 (1B) 의 비트 포켓 (9B, 10B) 에 대한 대응 반경 방향 거리는 각각 도면 부호 "EB" 및 "FB" 로 지시된다.

이하, 드릴 (1A) 이 DA = 20 mm 인 직경을 가지며 드릴 (1B) 이 DB = 25 mm 인 직경을 갖는 구체적 실시 형태가 기재되어 있다. 중앙 포켓 (9A) 과 드릴 중심 (C) 사이의 반경 방향 거리 (FA) 가 1.75 mm 이고, 주변 포켓 (10A) 과 드릴 (1A) 의 중심 (C) 사이의 반경 방향 거리 (EA) 는 6.49 mm 이다. 그래서, 두 비트 포켓 사이의 반경 방향 거리차는 6.49 - 1.75 = 4.74 mm 이다.

25 mm 의 드릴 (1B) 에서, 중앙 포켓 (9B) 과 드릴 중심 사이의 거리 (FB) 은 3.00 mm 이고, 주변 포켓 (10B) 과 드릴 중심 사이의 반경 방향 거리 (EB) 는 8.99 mm 이다. 다시 말하면, 두 비트 포켓 사이의 반경 방향 거리차는 8.99 - 3.00 = 5.99 mm 이다.

본 발명에 따라 상이한 드릴의 주변 포켓 뿐만아니라 중앙 포켓도 드릴의 중심으로 부터 다양한 거리에 위치시킴으로써, 두 비트의 절삭날 길이의 최적화가 이루어져, 작은 직경을 가지는 드릴의 중앙 비트의 유효 절삭날 길이가 상대적으로 짧게되고, 큰 직경을 가지는 드릴의 중앙 비트 (중심으로 부터 이동됨) 의 유효 절삭날 길이는 비례적으로 커지게 된다. 드릴 세트의 서로간의 치수에 따르는 본체의 두 비트 포켓 사이의 반경 방향 거리차와, 동일 본체에서 본체의 중심축선과 주변 포켓 사이의 반경 방향 거리차의 비가 소정의 한도내에 있다면 각 비트의 이상적인 절삭날 길이 (K3, K4) 를 얻을 수 있음이 밝혀 졌다. 그래서, 상기 비는 0.4 내지 0.6 이다. 상기 설명된 예에서, 상기 비는 (5.99-4.74)/(8.99-6.49) = 0.5 이다.

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도 11 내지 도 13 는 본 발명에 따른 드릴 비트의 바람직한 실시 형태를 도시한다. 상기 비트는 당해 드릴에서 중앙 비트로서 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 이유로, 도 11 내지 도 13 에서 비트는 상기 설명된 중앙 비트와 마찬가지로 도면 부호 "3" 으로 도시되었다. 비트는 사각형의 기본형으로 되어 있으며, 네개의 유사한 절삭날을 포함하며, 이 절삭날은 일반적으로 도면 부호 "19" 로 도시되어 있다. 개별 절삭날 (19) 은 상부면 (16) 과 이 상부면과 평바닥면 (17) 의 영역 사이에 있는 개별 측면 (18) 사이의 영역에 위치되어 있다. 절삭날 (19) 의 네개 코너는 도면 부호 "15" 로 지시되어 있다. 예에서, 비트의 상부면 (16) 은 평면 형상으로 도시되어 있다. 그러나, 실제로, 상기 상부면은 변하는 표면 형상으로 형성될 수 있고, 그 중에서도 다른 종류의 칩브레이커를 포함한다.

도 3 내지 도 5 에 따른 중앙 비트와는 반대로, 도 11 내지 도 13 에 따른 비트에서는, 각 주 절삭날 (19) 은 세개의 부분 날 즉, 제 1 부분 날 (20) 과 제 2 부분 날 (21) 및 천이부 (22) 를 통하여 제 1 부분 날 (20) 로 부터 이격되어 있는 제 3 부분 날 (21') 을 포함한다. 도면 부호 "IC" 로 나타낸 내접원은 네개의 절삭날의 각부분 날 (21') 과 접해있다. 상기 내접원 (그 직경은 "DIC" 로 지시됨) 에서, 기준면으로서 역활하는 두개의 직경면 (RP1, RP2) 은 서로 마주보는 절삭날의 부분 날 (21') 과 평행하다. 이러한 가상의 기준면은 비트를 두개의 반부로 나누며, 이들 반부는 반전된 상태의 거울 대칭형이다. 그래서, 기준면 (RP1) 은 도 12 에서 상부 반부 (3B) 로 부터 하부 반부 (3A) 를 분리시킨다. 만일 이 반부 (3A, 3B) 중의 하나가 반전된다면 즉, 그 반부의 오른쪽 부분이 왼쪽으로 이동된다면, 두개의 반부는 거울대칭형으로 될 것이다.

도 12 에서 보인 바와 같이, 제 1 부분 날 (20) 의 일부는 제 3 부분 날 (21') 보다 기준면 (RP1) 으로 부터 더 먼 거리에 위치해 있다. 그러므로, 만일 도 12 에 따른 비트가 도면 위에 위치된 작업물 (도시안됨) 로 진입한다면, 부분 날 (20) 은 부분 날 (21') 보다 먼저 작업물과 접촉하게 된다. 부분 날 (20, 21') 사이의 천이부 (22) 는 부분 날 (21') 에 인접한 오목 곡선 (24) 과 제 1 부분 날 (20) 에 인접한 볼록곡선 (23, 도 12 의 바닥 참조) 에 의해 규정된다. 이와 관련하여, 곡선 (23, 24) 사이에서 가상 또는 실제의 접선이 기준면 (RP1) ( 및 기준면 (RP2)) 에 대해 특정각 δ(도 12 의 왼쪽 참조) 으로 뻗어 있다. 상기 각 δ은 10 °내지 30 °이며, 적절하게는 13 °내지 25 °이다. 도시된 실시예에서, 각 δ는 약 15 °이다.

천이 날부 (22) 때문에, 제 1 부분 날 (20) 과 내접된 원 (IC) 사이에 반경 방향 거리차 (a1) 가 존재한다. 실제로, 상기 거리차는 내접원의 직경 (DIC) 의 2 % 내지 15 % , 적절하게는, 최대 5 % 이다. 기준 평면 (RP) 와 이에 평행한 부분 날 (21) 사이의 거리는 도면 부호 "a2" 로 지시되었다. 이 거리 "a2" 는 내접원의 반경과 동일하다.

부분 날 (21) 과 부분 날 (21') 의 가상 연장선 사이의 각 ε은 크게 변할수 있으나, 1 °~ 30 °이어야 하며, 적절하게는 10 °~ 20 °이다. 실시예에서, 각 ε는 약 16 °이다. 도 5 및 도 12 를 같이 참조하여, 부분 날 (21') 과 관련된 부분 날 (21) 은 중심축선 (C) 을 지나있다 (또한 평면 (P2) 과 교차함). 도 11 내지 도 13 에 따른 비트에서, 부분 날 (21) 은 도 5 의 각 (χ) 와 동일한 각을 이룬다.

도 11 및 도 13 에서 보인 바와 같이, 주어진 절삭날 (19) 의 제 1 부분 날 (20) 및 근방의 절삭날 (19) 의 제 2 부분 날 (21) 은 공통의 브라켓형 돌출부 (25) 에 형성되어 있고, 이 돌출부의 두께 (T1) 는 비트의 총 두께 (T) 보다 얇다. 따라서, 돌출부 또는 숄더 (25) 밑의 영역에는, 부분지지면 (18A) 이 존재하며, 이 부분지지면은 비트의 상부면 (16) 으로 부터 비트의 바닥면 (17) 영역까지 형성된 측면 (18) 에 의해 형성된 주지지면의 연장부에 있다. 상부면으로 부터 바닥면 영역까지 이르는 돌출부와는 달리 한정된 두께를 가지는 돌출부에 부분 날 (20, 21) 이 형성되기 때문에 최적 영역을 가지는 실질적으로 L 자 형상의 지지면이 얻어진다. 두께 (T1) 는 비트의 총 두께 (T) 의 25 % 내지 40 % 이어야 한다. 실시예에서, 두께 (T1) 는 총 두께 (T) 의 약 33 % 이다. 그래서, 비트 높이 의 절반 이상을 따라, 하부지지면이 비트의 폭 대부분을 따라 뻗어있다.

이와 관련하여, 각 부분 날 (20, 21, 21') 은 도 11 내지 도 13 에서 도시된 바와 같이 직선일 수 있거나 또는 적어도 부분적으로 볼록 또는 오목 기본형상을 지닌 약간 아치형일 수 있다. 예를 들어, 부분 날 (20) 은 볼록 기본 형상일 수 있으며, 부분 날 (21') 은 오목 기본 형상일 수 있으며, 부분 날 (21) 은 볼록 형상일 수 있다.

도 12 에서, 도면 부호 "B" 는 절삭날 (19) 의 두 코너 (15) 사이의 길이를 나타낸다. 치수 (B1) 는 코너 (15) 로 부터 천이부 (22) 가 부분 날 (21') 에 이어진 지점까지의 길이인 부분 날 (20) 과 천이부 (22) 의 총 길이를 지시한다. 도 9 에서 알수 있는 바와 같이, 치수 (B1) 는 치수 (B) 의 절반 미만이다. 실시예에서, "B1" 은 "B" 의 43 % 이다. 실제로, 대응 길이의 반경 방향 거리에 따라 주변 절삭날의 내측 및 전방 비작동 코너날을 보호하기 위해서, 길이 (B1) 는 길이 (B) 의 10 % 내지 60 % 이며, 적절하게는 20 % 내지 50 % 이며, 상기 코너는 드릴 회전에 따른다.

도 14 는 작업물 (11) 로 초기 진입하는 중앙 비트 (3) 를 도시하며, 도 15 는 작업물로 초기 진입하는 주변 비트 (4) 를 도시한다. 도 6 과 관련하여 설명한 바와 같이, 작업물로 두개의 비트 (3, 4) 가 진입하는 것은 여러 다른 단계로 이루어진다. 도 14 에 도시된 첫번째 단계에서, 중앙 비트 (3) 에서 작동된 절삭날의 제 1 부분 날 (20) 은 작업물에 홈 (28) 을 형성하면서 칩을 분리하기 시작한다. 상기 홈은 부분 날 (20) 이 드릴 중심으로 부터 일정 거리에 놓여 드릴 중심축선으로 부터 반경방향으로 일정 거리에 형성된다. 도 15 에 도시된 다음 단계에서, 주변 비트 (4) 는 드릴의 계속된 회전에 따라서 작업물에 진입하게 된다. 주변 비트 (4) 의 작동 절삭날 (14') 이 다소 경사져 있기 때문에 (참조: 도 5 의 각 α) , 상기 절삭날의 반경방향 내측 코너는 처음에 오목한 홈 (27) 에 수용되다가 절삭날 (14') 의 반경방향 외측부가 작업물에 제 2 홈 (28) 을 연속적으로 형성하게 된다. 잇따른 추가 회전 및 드릴이 동시에 축선방향으로 이송되면서, 또한 중앙 비트 (3) 의 제 2 부분 날 (21, 또는 부분 날 (21, 21')) 은 재료를 절삭해 들어가며 (이 과정은 도 14 또는 도 15 에 도시되지 않았다) , 두개의 비트는 작업물에 완전히 진입하게 된다. 중앙 비트의 작동 절삭날의 전부분이 재료를 절삭해 들어갈 때, 길이가 아닌 폭이 연속적인 칩이 분리되며, 선택된 각 (δ) 의 결과로서 천이 날부 (22) 는 부분 날 (20, 21') 사이에서 완만하거나 편평한 천이를 형성한다.

Claims (18)

1. 다른 직경을 가지는 구멍을 블래스트 드릴링 하기 위해서 다른 작동 드릴 직경 (DA, DB) 을 가지는 복수의 드릴링 공구 (1A, 1B) 를 포함하는 드릴링 공구 세트로서, 이 드릴 공구 세트의 각 드릴링 공구 (1) 는 한편으로 기하학적 중심축선 (C) 을 중심으로 회전가능한 본체 (2) 및, 다른 한편으로, 중앙 비트 (3) 와 주변 비트 (14) 의 형태로 된 교체가능한 두개의 인덱서블 비트 (3, 4) 를 포함하며, 이들 두 비트는 본체 (2) 의 전방단 (7) 에 형성된 포켓에, 보다 구체적으로는 상기 중심축선 (C) 과 관련된 중앙 포켓 (9) 과, 본체 (2) 의 주변과 관련된 주변 포켓 (10) 에 각각 배치되며, 또한 상기 드릴링 공구 세트는 포함된 다른 모든 본체를 위해 유사한 중앙 비트 및 유사한 주변 비트를 포함하며, 드릴링 공구의 다른 작동 드릴 직경은 주변 포켓 (10A, 10B) 이 중심축선 (C) 으로 부터 다른 반경 방향 거리 (EA, EB) 에 위치되는 즉, 어떤 드릴 직경에 대한 본체의 주변 포켓 (10B) 이 작은 드릴 직경에 대한 본체의 유사한 주변 포켓 (10A) 보다 중심축선 (C) 으로 부터 더 먼 반경 방향 거리 (EB) 에 위치됨에 의해 영향을 받는 드릴링 공구 세트에 있어서,

   드릴링 공구 세트에서 두 다른 본체의 두 쌍의 비트 포켓 (9, 10) 사이의 반경 방향 거리차는 동일 본체의 중심축선과 주변 포켓 (10) 사이의 반경방향 거리 차와는 다르며 보다 구체적으로는, 다양한 직경을 지닌 드릴의 주변 포켓 (10A, 10B) 뿐만 아니라 중앙 포켓 (9A, 9B) 도 중심축선 (C) 으로 부터 다양한 거리에 위치되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구 세트.
2. 제 1 항에 있어서, 서로간의 치수에 따른 두 본체 세트의 두 비트 포켓 (9, 10) 사이의 반경 방향 거리 차와, 중심축선 (C) 과 동일 본체의 주변 포켓 (10) 의 반경 방향 거리차의 비는 0.4 내지 0.6 인 것을 특징으로 하는 드릴링 공구 세트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른, 드릴링 공구 세트의 일부를 이루는 드릴링 공구로서, 기하학적 중심축선 (C) 을 중심으로 회전가능한 본체 (2) 및 중앙 비트 (3) 와 주변 비트 (4) 의 형태로된 교체가능한 두개의 인덱서블 비트를 포함하며, 상기 본체는 전방단 (7) 으로 부터 후방으로 뻗어있는 두개의 칩 채널 (8, 8') 을 가지며, 또한 축선방향으로 서로 직교하면서 뻗어있는 두 가상 직경면 (P1, P2) 과 교차하며, 상기 두 비트는 칩 채널 (8, 8') 과 관련된 본체의 전방단 (7) 에 형성된 포켓 (9, 10) 에, 보다 구체적으로는, 중심축선 (C) 과 관련된 중앙 포켓 (9) 및 본체의 주변과 관련된 주변 포켓 (10) 에 배치되며 비트와 포켓은 제 1 직경면 (P1) 을 따라 서로 떨어져 있고, 중앙 비트 (3) 는 작동 절삭날 (19') 이 제 2 직경면 (P2) 과 교차하는 곳에 위치되는 드릴링 공구에 있어서,

   중앙 비트 (3) 의 작동 절삭날 (19') 은 복수의 부분 날 (20, 21) 을 포함하며, 내측 부분 날 (21) 은 60 °내지 75 °의 각으로 제 2 직경면 (P2) 과 교차하는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
4. 제 3 항에 있어서, 중앙 비트 (3) 는 하나의 동일한 형상을 가지는 네개의 절삭날 (19) 을 포함하며, 각 절삭날은 천이날부 (22) 에 의해 이격된 두개의 부분 날 (20, 21) 을 포함하며, 작동상태에서는 중심축선 (C) 으로 부터 떨어져 있는 제 1 부분 날 (20) 은 중심축선에 더 가까이 위치된 제 2 부분 날 (21) 앞에 축선방향으로 위치되며, 주변 비트 (4) 의 작동 절삭날 (14') 은 중심축선과 수직한 가상 교차면 (TP2) 에 적어도 부분적으로 위치되며, 중앙 비트의 제 1 반경방향 외측 부분날 (20) 다음에 또한 중앙 비트의 제 2 반경 방향 내측 부분날 (21) 전에 작업물 (26) 을 넣기 위해서 상기 교차면은 중앙 비트 (3) 의 두 부분 날 (20, 21) 의 유사한 교차면 (TP1, TP3) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
5. 제 4 항에 있어서, 중앙 비트의 각 절삭날 (19) 의 천이날부 (22) 와 함께 제 1 부분 날 (20) 은, 대응 길이의 반경 방향 거리를 따라 회전시 뒤따르는 주변 절삭날 (14) 의 내측 전방의 비작동 코너 (15) 를 보호하기 위해서, 절삭날 (19) 전체 길이 (B) 의 10 % 내지 60 % 의 길이 (B1) 를 지니는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
6. 제 4 항에 있어서, 중앙 비트 (3) 의 절삭날 (19) 은 기준면으로 역활하는 직경면 (RP) 을 가지는 가상 내접원 (IC) 에 접하며, 상기 직경면 (RP) 은 제 2 부분 날 (21') 에 평행하며, 또한 비트를 반전된 상태의 거울 대칭형 두 반부 (3A, 3B) 로 가상적으로 나누며, 각 절삭날 (19) 의 두 부분 날 (20, 21') 은 천이날부 (22) 를 통해 서로에 이어지며, 이 천이날부는 한편으로 제 1 부분 날 (20) 에 인접한 볼록 곡선 (23) 및 다른 한편으로 제 2 부분 날 (21') 에 인접한 오목 곡선 (24) 으로 규정되며, 상기 두 곡선 사이의 가상 또는 실제의 접선이 기준면 (RP) 에 대해 10 °~ 30 °의 각 (δ) 을 이루는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
7. 제 6 항에 있어서, 천이날부 (22) 에 의해 발생되는 가상 내접원 (IC) 및 제 1 부분날 (20) 사이의 거리 차 (a1) 는 내접원 직경 (DIC) 의 2 % 내지 15 % 인 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
8. 제 3 항에 있어서, 60 °내지 75 °각도로 제 2 직경면 (P2) 와 교차하는 부분 날은 근방의 부분 날 (21') 보다 기준면에 대해 보다 큰 각도를 이루는 제 3 부분 날 (21) 로 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
9. 제 3 항에 있어서, 중앙 비트 (3) 에서 각 절삭날 (19) 의 제 1 부분 날 (20) 은 브라켓형 돌출부 (25) 에 형성되어 있으며, 상기 돌출부의 두께 (T1) 는 비트의 두께 (T) 보다 작게 되어 있어 돌출부와 비트의 바닥면 (17) 사이에는 지지면 (18A) 이 제공되며, 이 지지면은 제 2 부분 날 (21') 에 인접한 지지면 (18) 의 연장부에 있으며, 또한 해당 절삭날이 작동하지 않을때, 제 2 부분날에 인접한 상기 지지면과 함께 중앙 포켓에 있는 반경 방향 또는 축선방향 지지부에 대해 가압되는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
10. 사각형의 기본 형상 및 네개의 유사한 절삭날 (19) 을 가지는, 제 3 항에 따른, 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트에 있어서,

    각 절삭날 (19) 은 천이날부 (22) 를 통해 서로 이어진 제 1 및 제 2 부분 날 (20, 21') 을 포함하며, 상기 네개의 절삭날은 기준면 (RP) 으로 역활하는 직경면을 가지는 가상 내접원 (IC) 에 접하며, 상기 직경면은 제 2 부분 날 (21') 과 평행하며, 또한 비트를 반전된 상태의 거울 대칭형 두 반부 (3A, 3B) 로 가상적으로 나누며, 제 1 부분 날 (20) 은 제 2 부분 날 (21') 보다 상기 기준면 (RP) 으로 부터 더 먼 거리에 적어도 부분적으로 위치되며, 천이날부 (22) 는 제 1 부분 날 (20) 에 인접한 볼록곡선 (23) 및 제 2 부분 날 (21') 에 인접한 오목 곡선 (24) 에 의해 규정되며, 곡선 (23, 24) 사이의 가상 또는 실제의 접선은 기준면 (RP) 에 대해 10 °~ 30 °의 각 (δ) 을 이루는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트.
11. 제 10 항에 있어서, 천이 날부 (22) 에 의해 발생된, 내접원 (IC) 과 제 1 부분 날 (20) 사이의 길이차 (a1) 는 내접원 직경 (DIC) 의 2 % 내지 15 % 인 것을 특징으로 하는 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트.
12. 제 10 항에 있어서, 제 1 및 제 2 부분 날 (20, 21') 외에 각 절삭날 (19) 은 기준면에 대해 근방의 부분 날과는 다른 각도를 이루는 제 3 부분 날 (21) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트.
13. 제 10 항에 있어서, 제 1 부분 날 (20) 은 브라켓형 돌출부 (25) 에 형성되어있으며, 이 돌출부의 두께 (T1) 는 비트의 두께 (T) 보다 작게 되어 있어 돌출부와 비트의 바닥측면 사이에는 부분 지지면 (18A) 이 제공되며, 이 부분 지지면은 제 2 부분 날 (21') 에 인접한 지지면 (18) 의 연장부에 있는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트.
14. 제 2 항에 있어서, 서로간의 치수에 따른 두 본체 세트의 두 비트 포켓 (9, 10) 사이의 반경 방향 거리 차와, 중심축선 (C) 과 동일 본체의 주변 포켓 (10) 의 반경 방향 거리차의 비는 약 0.5 인 것을 특징으로 하는 드릴링 공구 세트.
15. 제 3 항에 있어서, 내측 부분 날 (21) 은 65 °내지 70 °의 각으로 제 2 직경면 (P2) 과 교차하는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
16. 제 5 항에 있어서, 중앙 비트의 각 절삭날 (19) 의 천이날부 (22) 와 함께 제 1 부분 날 (20) 은, 대응 길이의 반경 방향 거리를 따라 회전시 뒤따르는 주변 절삭날 (14) 의 내측 전방의 비작동 코너 (15) 를 보호하기 위해서, 절삭날 (19) 전체 길이 (B) 의 20 % 내지 50 % 의 길이 (B1) 를 지니는 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
17. 제 7 항에 있어서, 천이날부 (22) 에 의해 발생되는 가상 내접원 (IC) 및 제 1 부분날 (20) 사이의 거리 차 (a1) 는 내접원 직경 (DIC) 의 5 % 이하인 것을 특징으로 하는 드릴링 공구.
18. 제 11 항에 있어서, 천이 날부 (22) 에 의해 발생된, 내접원 (IC) 과 제 1 부분 날 (20) 사이의 길이차 (a1) 는 내접원 직경 (DIC) 의 5 % 이하인 것을 특징으로 하는 드릴링 공구용 인덱서블 드릴 비트.

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