KR100795598B1

KR100795598B1 - 절곡된 절단 에지들을 가진 스페이드 드릴 인서트

Info

Publication number: KR100795598B1
Application number: KR1020067007532A
Authority: KR
Inventors: 웬델 이. 마스트; 조셉 피. 너찌
Original assignee: 앨라이드 머신 앤드 엔지니어링 코포레이션
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2008-01-21
Also published as: WO2005046914A3; KR20060069510A; US7241089B2; US20050100420A1; EP1682295A2; CA2542815A1; US7018145B2; EP1682295B1; US20060159534A1; EP1682295A4; WO2005046914A2; CA2542815C

Abstract

스페이드 드릴 인서트 및 드릴 도구 어셈블리가 제공되며, 여기서 상기 스페이드 드릴 인서트 바디는 절단 에지들 및 각각의 인접한 절곡된 절단 에지를 통해 형성된 평면에 실질적으로 평행한 골을 가지는 뚜껑 홈을 포함하여 이루어지며, 절단 작업동안 칩 형성에 있어서 현저한 개선을 제공한다.

Description

절곡된 절단 에지들을 가진 스페이드 드릴 인서트{SPADE DRILL INSERT HAVING CURVED CUTTING EDGES}

[0001] 본 발명은 금속에 구멍을 천공하기 위한 도구 홀더(tool holder)에 위치되는 스페이드 드릴 인서트에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 현존하는 종래 기술 스페이드 드릴 인서트들의 칩 형성에 있어서 현저한 개선을 제공하는 절곡된 절단 에지들을 가진 스페이드 드릴 인서트에 관한 것이다.

[0002] 드릴 시스템은 보통 금속성 제품에 원통형 구멍들을 제공하기 위하여 사용된다. 상기 드릴 시스템의 절단 또는 천공(boring) 동작은 도구 홀더 및 선택적으로 부착되는 스페이드 드릴 인서트의 조합과 같은 연장된, 보통 원통형 드릴 도구에 의해 수행될 수 있다. 그런 장치는 상기 도구 홀더의 일단이 상기 홀더를 그의 세로축 주위로 회전시키는 구동 장치내에 안정적으로 장착된 응용예에서 사용될 수 있다. 상기 연장된 도구 홀더의 대향하는 단부에서, 상기 절단 인서트는 절단될 물체에 결합된다(engages). 대안으로, 상기 제품은 선반의 심압대(tail-stock)등에 있어서 상기 홀더가 위치하는 것과 같이 상기 홀더 및 절단 인서트에 대해 상대적으로 회전될 수 있다. 또한 상기 도구 및 제품은 서로에 대해 상대적으로 회전될 수 있다. 스페이드 드릴 절단 인서트들의 사용은 상기 전체 도구 대신에 상기 절단 표면들의 마모에 따른 상기 인서트의 빠른 변경을 허용하며, 전체 드릴 어셈블리가 아닌 상기 인서트의 간단한 변경에 의해 다양한 다른 천공에 응용하기 위해 하나의 도구를 위해 사용될 수 있다.

[0003] 스페이드 드릴 인서트들은 서로 평행하며 상기 홀더의 클팸핑 암(clamping arms)에 대하여 등록(register) 표면을 제공하는 상기 인서트의 대향측면들 상에 한 쌍의 연결 표면들 또는 면들을 가진 보통 평평한 특징이 있다. 상기 스페이드 드릴의 선단부는 뭉툭한 V 형상으로 보통 한 쌍의 직선의, 횡단 절단 에지를 가진다. 상기 스페이드 드릴 인서트의 트레일링 단부(trailing end) 또는 베이스는 보통 평면형 또는 상기 한 쌍의 연결 표면들에 수직하고 상기 홀더 슬롯의 저면에 결합한다. 상기 인서트의 폭을 가로지르는 상기 측면들은 상기 인서트를 위한 가장자리 및 여유를 제공한다. 가장자리(margin)는 상기 스페이드 드릴의 회전축 주위로 원통형으로 형성되며 드릴 작업동안 상기 구멍의 일측에 접촉한다.

[0004] 종래 기술의 스페이드 드릴 인서트들의 한가지 문제점은 직선 절단 에지들이 드릴 작업동안 칩들을 효율적으로 형성 및/또는 전송하지 못하는 점이다. 종래 기술의 스페이드 드릴에 있어서, 상기 칩들은 그들의 직선 절단 에지로 인해 상기 인서트의 외경을 향해 외측으로 방사상으로 형성된다. 모서리 깍기 여유(corner clip clearance)을 이용하는 종래 기술의 인서트들의 또 다른 문제점은, 특히 너무 큰 모서리 깍기가 이용될 때, 가장 먼(furthermost) 외측 절단 에지는 상기 덮개(lip)의 중앙선에 더 가깝고 중립 또는 덜 증가하는 경사 외형에 더 가깝다. 이것은 상기 스페이드 드릴 인서트의 상기 외경에서 덜 효율적인 절단의 결과로서 생긴 것이다. 상기 종래 기술 인서트들의 또 다른 문제점은 상기 직선 절단 에지 칩 형성은 상기 도구의 동작 범위들이 적당한 도구 동작을 위해 협소하게 정의되도록 요구할 만큼 타이트(tight)한 것은 아니라는 점이다. 더욱이, 상기 종래 기술 스페이드 드릴의 직선 절단 에지들의 외형은 절단되는 재료 및 도구 및 시스템의 실재 주파수에 의존하는 다양한 동작 속도들에서 일정한 속도 개발 조화에 있어서 회전하는 대칭 평면들을 따라 칩 형성 에너지로 인해 주로 달각달각 소리를 내기 쉬운 경향이 있다. 이것은 작업자가 최상의 범위 이하로 상기 드릴 공정의 동작 조건들을 변경하도록 하는 결과를 가져온다.

[0005] 본 발명의 스페이드 드릴은 개선된 칩 형성을 제공하는 것이다. 상기 종래 기술을 넘는 이런 및 다른 잇점들은 제 2 단부에 대향하는 제 1 단부를 가지는 드릴 인서트 바디, 제 2 표면 측면에 평행하고 대향하는 제 1 표면 측면, 제 2 랜드(land) 측면에 대향하는 제 1 랜드 측면, 상기 단부들 및 표면 측면들사이에 형성된 제 1 및 제 2 랜드 측면들;을 포함하여 이루어지는 드릴 인서트에 의해 제공되며; 여기서 상기 제 2 단부는 서로에 대해 횡으로 형성된 적어도 두 개의 절단 에지들로 이루어지며, 각각의 절단 에지는 절곡되며; 상기 절단 에지에 인접하는 각각의 절단 표면내에 형성된 홈, 상기 홈은 인접 에지들을 통해 형성된 평면에 실질적으로 평행한 골(trough)을 가지는 것을 특징으로 한다.

[0006] 종래 기술을 넘는 이런 또는 다른 잇점들은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 홀더, 여기서 상기 제 2 단부는 드릴 기계내에 고정적으로 부착될 자루(shank) 부분을 포함하여 이루어지며, 여기서 상기 제 1 단부는 홀더 슬릿의 적어도 일부 및 상기 홀더 슬릿의 각각의 측면상에 위치된 적어도 하나는 부착 암을 넘는 저면 안착 표면을 가지는 홀더 슬롯을 포함하여 이루어지며, 여기서 각각의 부착 암은 그 내부에 형성된 적어도 하나의 구멍(aperture)을 가지며; 및 제 2 단부에 대향하는 제 1 단부를 가지는 드릴 인서트 바디, 제 2 표면 측면에 대향하는 제 1 표면 측면, 제 2 랜드(land) 측면에 대향하는 제 1 랜드 측면, 상기 단부들 및 표면 측면들사이에 형성된 제 1 및 제 2 랜드 측면들;을 포함하여 이루어지는 드릴 인서트를 포함하여 이루어지는 드릴 도구 어셈블리에 의해 제공되며, 여기서 상기 드릴 바디의 상기 제 1 단부는 보통 평면 표면이고, 여기서 상기 제 2 단부는 서로에 대해 횡으로 형성된 적어도 두 개의 절단 에지들로 이루어지며, 적어도 두개의 절단 에지들 각각은 절곡되며, 상기 드릴 인서트 바디의 각각의 표면 측면을 통해 형성된 적어도 두개의 구멍들(apertures), 및 상기 절단 에지에 인접하는 상기 드릴 인서트 바디의 각각의 표면 측면내에 형성된 홈, 상기 홈은 상기 절단 에지들에 대해 실질적으로 평행한 골(trough)을 가지는 것을 특징으로 한다.

[0007] 본 발명의 이들 및 다른 잇점들은 이하 첨부도면을 참조로 명백하게 설명될 것이다.

[0008] 본 발명 및 그의 개발은 도면들을 참조로 하는 실시예들에 따르는 다음내용에서 더 상세하게 설명될 것이다.

[0009] 도 1은 바람직한 실시예에 따른 드릴 도구 어셈블리의 분해 조립도이다;

[0010] 도 2는 상기 조립체와 관련된 상기 홀더의 부분 사시도이다;

[0011] 도 3A-3G는 절곡된 절단 에지들을 가지는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다양한 다른 도면들이다;

[0012] 도 4A-4E는 상기 제 1 실시예의 상기 절곡된 절단 에지들보다 더 큰 크기의 절곡된 절단 에지들을 가지는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인서트의 다양한 다른 도면들이다;

[0013] 도 5A-5C는 절곡된 절단 에지 및 도 4A-4E의 상기 인서트들을 나타내는 다양한 다른 부분 상세 도면들이다;

[0014] 도 6A-6B는 상기 본 발명과 관련된 각각의 캠 그라운드 모서리 에지 여유의 부분 정면도 및 평면도이다;

[0015] 도 7A-7B는 상기 본 발명과 관련된 각각의 모서리 따기(clip) 모서리 에지 여유(clearance)의 부분 정면도 및 평면도이다.

[0016] 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 하면, 도 1은 일반적으로 표시된 드릴 도구 어셈블리(10)를 도시한 것이다. 드릴 도구 어셈블리(10)는 바디(14) 및 그와 관련된 헤드부(16)를 가지는 홀더(12)를 포함하여 이루어진다. 바람직한 실시예에서, 보통 홀더(12)는 제 1 단부(20) 및 제 2 단부(22)를 가지는 원통형이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 홀더(12)의 상기 제 1 단부(20)는 상기 헤드부(16)의 전체 지름을 가로지르거나 또는 적어도 홀더(12)의 상기 회전축(18)의 일반적 위치에서 그의 중심부분을 지나 연장될 수 있는 클램핑 또는 홀더 슬롯(30)을 가진다. 상기 홀더 슬롯(30)은 상기 홀더(12)의 상기 회전축(18)에 상대적으로 실질적으로는 수직 방향으로 위치된 저면 벽(32)을 가진다. 바람직한 실시예에서, 상기 어셈블리(10)는 상기 축(18)에 대해 정확하게 위치되며 상기 홀더 슬롯(30)의 상기 저면 벽(32)로부터 연장하는 위치 보스(locating boss) 또는 은못(dowel) 핀(24)을 더 포함 할 수 있다. 상기 핀(24)은 상기 핀(24)을 위치시키기 위한 압착 피트(press fit) 관계에 있어서 상기 홀더 바디의 상기 축(18)을 따라 슬롯(30)의 상기 저면 벽(32)으로부터 하향 연장하는 구멍(26)내에 위치될 수 있다. 대안으로, 바람직한 실시예에서, 상기 위치 보스는 핀(24)의 대응하는 기능성을 달성하기 위하여 다른 방법으로 구성될 수 잇으며, 이를 테면 저면 벽(32)으로부터 연장하는 일체형 부재와 같은 핀(24)을 포함하여 이루어진다. 상기 홀더 슬롯(30)내에서, 드릴 인서트(35)는 그와 관련하여 원하는 드릴 기능을 수행하기 위하여 정확하게 상기 홀더(12)에 대해 위치된다. 이하 자세히 설명되는 것처럼, 상기 인서트(35)는 어셈블리(10)를 이용하는 드릴 동작시 에러를 최소화하기 위하여 상기 홀더(12)의 상기 축(18)에 대해 정확하게 위치된 다수의 절단 표면들을 포함하여 이루어지는 뾰쪽한 외형(point geometry)을 가진다.

[0010] 더욱 상세하게는, 홀더(12)의 바람직한 실시예는 도 2에 도시되었고, 홀더 슬롯(30) 주위로 연장하는 제 1 단부에서 한 쌍의 클램핑 암들(34)을 포함하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 상기 클램핑 암들(34)은 상기 홀더 슬롯(30)내에 그의 위치내에 상기 드릴 인서트(35)를 고정하기 위하여 스크류(38)(도 1 참조)들을 수용하는 구멍들(36)을 포함한다. 바람직한 구성에 있어서, 상기 구멍들(36)은 스크류(38)들을 결합하기 위하여 나사가 형성되며, 이하 상세하게 설명되는 것처럼, 홀더 슬롯(30)내의 소정 위치내에 상기 드릴 인서트를 정확하게 위치시키기 위하여 소정의 방식으로 상기 드릴 인서트(35)내에 형성된 스크류 구멍들과 일치된다. 상기 클램프 암들(34) 각각은 또한 드릴 동작을 용이하게 하기 위하여 상기 드릴 인서트의 상기 절단 표면들에 인접하는 윤활의 적용 및 흐름을 허용하는 윤활 구멍(28)을 포함할 수 있다. 상기 클램프 암들(34)은 또한 상기 홀더(12)의 각각의 측면상에 칩 배출 홈들(37)을 경유하여 칩 제거를 용이하게 하는 각이지고 절곡된 표면들을 포함할 수 있다. 상기 안착 표면(32)은 또한 비록 저면 벽(32)의 다른 구성이 이용될 수 있고 여기에 고려되기는 하였지만, 상기 바람직한 드릴 인서트(35)의 상기 평면 저면 부분에 대응하는 평면 표면으로서 설계된 것으로 도시되었다. 상기 드릴 인서트(35)는 예를 들면 카바이드(carbide), 서밋(cermit), 세라믹, 단결정 및 다결정 다이어몬드 또는 질화붕소(boron nitride)와 같은 소결된(sintered) 금속성 경재료(hard material)로 만들어졌다는 것이 고려되었다. 그 러나, 상기 드릴 인서트(35)는 또한 고속도강(high speed steel)으로 구성될 수도 있다.

[0017] 도 3A-3G를 참조하면, 상기 스페이드 드릴 인서트(35)의 제 1 실시예가 도시되었다. 상기 드릴 인서트(35)는 조각칼(chisel)(62)의 각 측면 및 얇은 망(web thin)(63)으로부터 방사상 외면상에 절단 에지들(64)을 가지며, 보통 둔각의 V-형태로 그의 상부 표면상에 절단 에지들(64)을 포함하여 이루어진다. 각각의 절단 에지(64)는 절곡되며 상기 절단 에지들(64)을 지나 형성된 평면들은 서로에 대해 횡단하며 상기 포함된 각도를 형성하는 식으로 절단 에지 평면내에 형성된다. 상기 절단 에지들(64)은 회전 방향으로 절곡된다.

[0018] 상기 절곡된 절단 에지들(64)은 상기 재료 및/또는 드릴 적용을 위한 상기 바람직한 절단 표면을 제공하도록 함께 협력하는 칩 브레이커(66)들과 같은 다수의 절단 성분들을 포함할 수 있다. 상기 인서트(35)는 또한 서로 평행하며, 상기 홀더(12)의 상기 클램핑 암들(34)을 위한 등록 표면을 제공하는 상기 인서트(35)의 대향하는 측면들 상에 한 쌍의 연결 표면들(68)을 포함하여 이루어진다. 덮개(lid)로서 언급된 홈(65)은 상기 절단 에지(64)에 인접하고 상기 연관된 절단 에지 평면에 보통 평행한 골을 가지는 각각의 연결 표면(68)내에 형성된다. 상기 절곡된 절단 에지들(64)과 협력하는 홈(65)은 플러스의 축 및 방사상 경사(rake) 각도를 제공하며 칩 형성을 돕는다. 상기 홈(65)의 골은 절곡되거나 또는 선형이다. 상기 골이 선형 일때, 상기 홈(65)은 상기 절단 평면에 평행할 것이지만, 그러나, 상기 선형 홈은 상기 절단 에지(64)를 따라 더 적은 방사상 경사 각도를 제공 할 뿐만 아니라 상기 드릴 바디의 상기 관련된 표면 측면의 평면을 넘어 연장하는 절단 에지를 가지고 상기 절단 에지의 힘에 대해 불리한 효과를 가져올 수 있을 것이다. 이들 문제점들은 상기 홈 깊이가 방사상으로 외측으로 연장된 것처럼 감소하는 식으로 상기 홈의 스큐잉(skewing)에 의해 최소화 될 수 있을 것이다. 상기 골이 절곡되었는지, 비뚤어졌는지, 또는 선형인지는 여부는 상기 홈(65)의 골이 상기 인접하는 절단 에지를 통해 형성된 평면에 실질적으로 평행한지가 고려된다.

[0019] 상기 인서트(35)의 저면(72)은 보통 평면이고 연결 표면(68)에 대해 수직하다. 저면(72)은 또한 상기 홀더(12)의 핀(24)과 협력하는 위치 슬롯(74)을 포함할 수 있을 것이다. 상기 드릴 인서트(35)는 또한 안착 표면(32)에 대항하여 안착되고 홀더 슬롯(30)내에 상기 인서트(35)를 고정하도록 클램프 암들(34)내에서 상기 구멍들(36)과 협력하는 연결 표면들(68)을 지나는 구멍들(70)을 포함하여 이루어진다. 추가적으로, 상기 구멍들(36,70) 각각은 바람직하게는 스크류들 또는 다른 고정 메카니즘(38)상에 대응하는 테이퍼지거나 그와 유사한 표면에 의해 결합되도록 적용된 지지(bearing) 표면으로서 형성된 반침몰(countersunk) 부분을 가지고 형성된다. 상기 스크류(38)의 연장된 클램핑 헤드는 임의의 유용한 형태가 될 수 있는데, 상기 도구 홀더(12) 및 인서트(35)내에 상기 유사한 표면들과 대응하기 위하여 예를 들면, 원뿔형(conical), 볼형(ball-shaped), 또는 다른 형태로서 형성될 수 있다. 전형적인 형태에 있어서, 상기 구멍들(36,70) 축들의 오프셋에 의해, 스크류(38)를 이용하여 슬롯(30)내에 인서트(35)를 고정함에 있어서 상기 인서트(35)는 상기 안착 표면(32)에 대해 하방으로 힘을 가할 것이다.

[0020] 상기 드릴 인서트(35)는 또한 상기 인서트(35)의 폭을 가로지르는 랜드들 또는 측면들(80)을 포함하여 이루어지며, 상기 각각의 측면(80)은 가장자리(margin)(82), 측면(80)의 트레일링(trailing) 단부상에 방사상으로 내측으로 위치된 여유 표면(82), 및 상기 인서트(35)의 리딩(leading) 측면(80)상에 상기 가장자리(82)에 인접하는 헬리컬 홈 또는 협곡(88)을 포함하여 이루어진다. 가장자리(82)는 도 3C에 가장 잘 도시된 것처럼 상기 인서트(35)의 일측면 상에 상기 절단 에지로부터 상기 인서트(35)의 타측면상에 상기 배후 위치까지 유지된 일정한 가장자리 폭을 제공하는 평행한 헬리컬(hellical) 가장자리가 될 수 있다. 상기 가장자리 표면(82)은 상기 인서트(35)의 회전축(18) 주위에 원통형으로 형성되며 드릴링된 상기 구멍의 에지들과 접촉한다. 상기 헬리컬 가장자리(82)는 또한 도 3B의 평면도에가장 잘 도시된 것처럼 상기 구멍과 접촉가능하도록 상기 측면(80)의 거의 전체 방사상 폭인 결과를 가져온다. 따라서 상기 드릴 인서트(35)는 종래 기술의 스페이드 드릴 인서트들에 비해 증가된 안정성을 제공한다. 추가로, 상기 가장자리 폭은 종래 기술로부터 감소될 수 있으며, 도구 수명을 더 증가시키거나 및/또는 도구 수명을 유지하는 동안 상기 도구를 더 높은 속도로 가동을 허용할 수 있는 상기 인서트의 상기 측면들(80)에서 마찰로 인해 발생된 열량을 감소시킬 것이다.

[0021] 인서트(35)는 상기 가장자리(82)에 인접하며 상기 스페이드 드릴 인서트(35)의 선도 모서리(leading corner)상에 나선형(hellically)으로 위치된 헬리컬 홈 또는 협곡(88)을 포함하여 이루어진다. 상기 협곡(88)은 상기 구멍밖으로 칩들을 보내는 것을 도울 것이고 칩 형성시 또한 도움을 줄 것이다. 추가로, 상기 협 곡(88)은 상기 가장자리(82)의 선도 에지 측면상에 칩들이 붙잡히지 않도록 할 것이다. 이전에 언급된 것처럼, 모서리 따기 여유를 이용하는 종래 기술에 있어서, 가장 먼 외측 절단 에지는 특히 너무 큰 모서리 깍기가 이용될 때, 가장 먼(furthermost) 외측 절단 에지는 상기 덮개(lip)의 중앙선에 더 가깝고 중립 또는 덜 증가하는 경사 외형에 더 가깝다. 본 발명에 있어서, 상기 협곡(88)은 상기 인서트(35)의 가장 먼 외측 절단 에지가 더욱 증가하는 경사 각도 외형을 보유하는 식으로 덮개를 지나 상방으로 연장한다. 이것은 종래 기술의 스페이드 드릴 인서트들보다 더욱 더 효율적으로 상기 스페이드 드릴 인서트(35)가 절단을 할 수 있게 한다.

[0022] 상기 절단 에지들(64)은 상기 절단 에지들(64)이 양의(positive) 축 경사 각도에 더하여 양의 방사상 경사 각도를 가지는 식으로 절곡된다. 상기 절곡된 절단 에지들(64)은 더욱 더 빽빽한 칩 형성 결과를 가져오는 상기 인서트(35)의 중심을 향하는 방향으로 칩들이 형성되도록 한다. 이러한 칩 형성시의 개선에 잇어서, 상기 드릴 인서트(35)는 탄성 강철 적용에 있어서 칩 형성을 유지하는 동안 더 높은 속도(SFM)로 운행할 수 있을 것이며, 이에 따라 관통 율을 증가시킬 것이다. 상기 절곡된 절단 에지들(64)은 또한 상기 드릴 인서트가 더 넓은 범위의 속도에서 칩 형성을 유지하도록 허용하고 따라서 제한된 추진(thrust) 능력들을 가진 기계와 같이 문제가 있는 기계 환경들에 적합하도록 더욱 다용도로 될 것이다. 상기 절곡된 절단 에지들의 다른 장점은 직선의 절단 에지들을 가지는 종래 스페이드 드릴 인서트들과 관련된 몇가지의 배음(harmonics) 모드들을 제거함으로써 딸깍딸깍 소 리를 줄이는 데 도움을 준다는 것이다.

[0023] 상기 절곡된 절단 에지들(64)은 또한 각각 상기 절곡된 에지에 적용된 인서트(35)의 단면도 및 각도 α에서 형성된 K-랜드의 형태로서 절단 에지 처리(67)의 부분 상세도를 나타낸 것으로서, 도 3F-3G에 가장 잘 도시된 것처럼 절단 에지 처리와 함께 이용될 수 있을 것이다. 다른 에지 처리들은 또한 T-랜드, 숯돌연마(hone) 등과 같은 절곡된 절단 에지들과 관련하여 사용될 수 있을 것이라는 것이 고려된다.

[0024] 도 4A-4E를 참조하면, 상기 스페이드 드릴 인서트(35')의 제2 실시예는 증가된 방사상 경사 각도를 가진 절곡된 절단 에지들(64')을 가지는 것이 도시된다. 상기 증가된 곡률(curvature)은 다른 외형을 위한 경사각도에 있어서의 더 많은 변경을 허용한다.

[0025] 이전 실시예에 있어서, 상기 절곡된 절단 에지(64')는 상기 인서트(35)의 상기 연결 표면(68)의 연장된 평면을 넘어 연장되지 않는다. 도 5A-5C에 가장 잘 도시된 것처럼, 상기 인서트(35')의 상기 증가된 방사상 경사 절곡 절단 에지(64')는 상기 인서트(35')의 상기 연결 표면(68)의 상기 연장된 평면을 넘어 연장된다. 이러한 특징들은 절단 효율을 증가시키는 것을 돕고 더 긴 절단 에지를 따라 상기 작업을 펼치는 것에 의해 상기 절단 에지의 수명을 연장하는 동일한 지름 구멍을 위한 더 긴 절단 에지를 허용한다. 상기 연장된 절곡 절단 에지는 또한 상기 드릴 작업과 연관된 더 많은 배음(harmonics)을 제거함으로써 딸깍딸깍하는 소리를 더 줄이는 데 도움을 준다. 이러한 특징의 다른 이익은 상기 평행 헬리컬 가장자리(82')는 상기 절단 에지(64')의 단부에 인접하며 따라서 상기 인서트(35')의 상기 연결 표면(68)의 상기 평면을 넘어 방사상으로 연장된다는 것이다. 이것은 상기 구멍과 상기 가장자리(82')사이에서의 추가적인 접촉을 제공하며, 상기 인서트(35')의 증가된 안정성을 가져온다.

[0026] 평평한 양태의 스페이드 드릴 인서트와 연관된 상기 절곡된 절단 에지들은 여기에서의 상기 스페이드 드릴 인서트들상에 도시된 특징들에 제한되지 않으며, 상기 절곡된 절단 에지 구성은 스페이드 드릴 인서트 외형들의 다른 특정한 형태들과 연관되어 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 따라서, 상기 절곡된 절단 에지 특징은 망들(webs), 덮개들(lips), 뾰쪽한 여유(point clearance), 모서리 따기(corner clips), 모서리 반경(corner radii) 등의 특정한 형태에 무관할 것이며, 다른 평평한 형태의 스페이드 드릴 인서트들 사이에서 변할 수 있다. 예를 들면, 도 6A-7B에 도시된 바와 같이, 다른 형태의 모서리 처리들은 상기 절곡된 절단 에지들을 제한하지 않고 스페이드 드릴 인서트내에 관련될 것이다. 상기 인서트 모서리의 부분 정면도인 도 6A에 있어서 및 상기 인서트 모서리의 부분 평면도인 도 6B에 있어서, 절곡된 절단 에지들을 가지는 인서트 상에 캠 그라운드 모서리 여유(90)를 보여주도록 결합한다. 상기 인서트 모서리의 부분 정면도인 도 7A에 있어서 및 상기 인서트 모서리의 부분 평면도인 도 7B에 있어서, 절곡된 절단 에지들을 가지는 인서트 상에 제 2의 다른 모서리 여유(90)를 보여주도록 결합한다.

[0011] 상기 설명한 것은 본 발명의 특별한 실시예에 관한 특별한 관계를 가진 것이지만, 상기 청구된 발명은 그에 제한되지 않는다는 것과, 상기 도시된 것과 같이 해석되도록 의도되거나 제한되지 않고 상기 설명과 함께 본 발명의 특허청구범위로부터 벗어남이 없이 어떤 변경들이 만들어질 수 있다는 것으로 이해되어야만 한다.

Claims

제 2 단부에 대향하는 제 1 단부, 제 2 표면 측면에 평행하고 대향하는 제 1 표면 측면, 및 제 2 랜드(land) 측면에 대향하는 제 1 랜드 측면, 상기 단부들 및 표면 측면들사이에 형성된 제 1 및 제 2 랜드 측면들을 가지는 드릴 인서트 바디;

여기서 상기 드릴 바디의 제 2 단부는 서로에 대해 횡으로 형성된 적어도 두 개의 메인 절단 에지들로 이루어지며, 여기서, 상기 두개의 메인(main) 절단 에지의 각각의 절단 에지의 적어도 일부는 절곡되며; 및

서로에 대해 횡으로 형성되며, 상기 드릴 바디의 상기 제2 단부에 인접하는상기 표면 측면들 중 하나에 형성되며, 상기 메인 절단 에지들 중 하나를 형성하도록 상기 드릴 바디의 상기 제2 단부를 가로지르며(intersecting), 골(trough)을 가지며 상기 골의 적어도 일부가 절곡된 적어도 두개의 홈들;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 절단 에지들은 양의(positive) 방사상 경사(rake) 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 절단 에지들은 양의 축상의(axial) 경사 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 절단 에지들은 절단 에지 처리(treatment)를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
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제 1 항에 있어서, 상기 절단 에지들은 K-랜드, T-랜드 및 숯돌연마로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것에 적용된 절단 에지 처리를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 각각의 절곡된 절단 에지의 적어도 하나의 일부는 상기 드릴 인서트 바디의 상기 대응하는 표면 측면의 평면을 넘어 연장하는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 각각의 랜드는 선도하는 측면 및 트레일링 측면 둘다 나선형으로 형성된 식으로 상기 선도하는(leading) 측면 및 트레일링(trailing) 측면과의 사이에 일정한 아치형(arcuate) 폭을 가지고 형성된 가장자리를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 각각의 랜드는 가장자리를 가지며, 상기 각각의 가장자리의 선도하는 측면은 나선형으로 형성되며 여기서 나선형 협곡은 각각의 가장자리의 상기 선도 측면에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 10 항에 있어서, 적어도 두개의 구멍들이 상기 드릴 인서트 바디의 각각의 표면 측면을 지나 형성되고, 상기 나선형 협곡들은 상기 구멍들의 외측면에 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 10 항에 있어서, 상기 나선형 협곡들은 상기 드릴 바디의 각각의 표면 측면상에 있는 상기 홈을 가로지르는(intersect) 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 드릴 바디의 제 1 단부는 그 안에 형성된 적어도 하나의 리세스(recess)를 가지는 보통 평면 표면인 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 각각의 절단 에지를 지나 형성된 칩 브레이커를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 드릴 인서트 바디는 소결된 금속성 경재질(hard material)로 이루어진 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 드릴 인서트 바디는 카바이드, 서밋(cermit), 세라믹, 단결정 및 다결정 다이어몬드, 및 질화붕소로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 항에 있어서, 상기 드릴 인서트 바디는 고강도 강철로 이루어진 것을 특징으로 드릴 인서트.
제 2 단부에 대향하는 제 1 단부, 제 2 표면 측면에 평행하고 대향하는 제 1 표면 측면, 및 제 2 랜드(land) 측면에 대향하는 제 1 랜드 측면, 상기 단부들 및 표면 측면들사이에 형성된 제 1 및 제 2 랜드 측면들을 가지는 드릴 인서트 바디;

상기 제 2 단부는 서로에 대해 횡으로 형성된 적어도 두 개의 절단 에지들로 이루어지며, 여기서, 각각의 절단 에지의 적어도 일부는 절곡되며; 및

상기 절단 에지에 인접하는 상기 드릴 인서트 바디의 각각의 표면 측면내에 형성되며 골(trough)을 가지는 홈을 포함하여 이루어지며, 상기 골(trough)의 적어도 일부는 절곡되고 상기 골을 통해 형성된 평면은 상기 인접한 절곡된 절단 에지를 통해 형성된 평면에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 18 항에 있어서, 상기 절단 에지들은 양의 방사상 경사 각도 및 양의 축방향 경사 각도를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 18 항에 있어서, 각각의 랜드는 가장자리를 가지며, 각각의 가장자리의 선도(leading) 측면은 나선형(helix)으로 형성되며 헬리컬 협곡은 각각의 가장자리의 선도 측면에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 20 항에 있어서, 상기 헬리컬 협곡(flutes)들은 상기 구멍들의 외측에 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 20 항에 있어서, 상기 헬리컬 협곡들은 상기 드릴 바디의 각각의 표면 측면 상의 상기 홈을 가로지르는 특징으로 드릴 인서트.
제 18 항에 있어서, 각각의 절곡된 절단 에지의 적어도 일부는 상기 드릴 인서트 바디의 대응하는 표면 측면으로부터 연장하는 평면을 넘어 연장하는 것을 특징으로 하는 드릴 인서트.
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지는 홀더, 상기 제 2 단부는 드릴 기계내에 고정적으로 부착될 자루(shank) 부분을 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 단부는 홀더 슬릿의 적어도 일부 및 상기 홀더 슬롯(slot)의 각각의 측면상에 위치된 적어도 하나는 부착 암(attachment arm) 상의 저면 안착 표면을 가지는 홀더 슬롯을 포함하여 이루어지며, 여기서 각각의 부착 암은 그 내부에 형성된 적어도 하나의 구멍(aperture)을 가지며; 및

제 2 단부에 대향하는 제 1 단부를 가지는 드릴 인서트 바디, 제 2 표면 측면에 대향하는 제 1 표면 측면, 제 2 랜드(land) 측면에 대향하는 제 1 랜드 측면, 상기 단부들 및 표면 측면들사이에 형성된 제 1 및 제 2 랜드 측면들을 포함하는 드릴 인서트를 포함하여 이루어지며, 여기서 상기 드릴 바디의 상기 제 1 단부는 보통 평면 표면이고, 상기 드릴 인서트의 제 2 단부는 서로에 대해 횡으로 형성된 적어도 두 개의 메인 절단 에지들, 상기 적어도 두개의 메인 절단 에지들 중 적어도 일부는 절곡되며, 상기 드릴 인서트 바디의 각각의 표면 측면을 통해 형성된 적어도 두 개의 구멍들(apertures), 및 서로에 대해 횡으로 형성된 적어도 두개의 홈들을 포함하여 이루어지며, 상기 적어도 두개의 홈들 각각은 상기 드릴 인서트 바디의 제 2 단부에 인접하는 표면 측면들중 하나에 형성되고 상기 메인 절단 에지들 중 하나를 형성하도록 상기 드릴 인서트 바디의 상기 제 2 단부를 가로지르며, 각각의 홈은 골을 가지며, 골의 적어도 일부가 절곡되어 이루어진 것을 특징으로 하는 드릴 도구 어셈블리.
제 24 항에 있어서, 상기 드릴 인서트 바디의 각각의 랜드 측면은 가장자리의 선도 측면 및 가장자리의 트레일링 측면을 가지는 가장자리를 포함하며, 상기 각각의 가장자리의 선도 측면(leading side)은 나선형으로 형성되며 나선형 협곡(helical flute)은 각각의 가장자리의 선도 측면에 인접하여 형성된 것을 특징으로 하는 드릴 도구 어셈블리.
제 25 항에 있어서, 상기 나선형 협곡들은 상기 드릴 인서트 바디 표면 측면에 형성된 구멍들의 외측에 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 드릴 도구 어셈블리.
제 24 항에 있어서, 상기 홀더 슬롯은 상기 저면 안착 표면으로부터 연장하는 위치 보스를 포함하며, 상기 드릴 인서트 바디의 제 1 단부는 상기 인서트가 상기 저면 안착 표면에 대항하여 안착되도록 허용하는 상기 저면 안착 표면의 상기 위치 보스와 협력하는 적어도 하나의 리세스를 가지는 것을 특징으로 하는 드릴 도구 어셈블리.
제 24 항에 있어서, 상기 홀더는 적어도 하나의 수세용(flushing) 채널을 포함하는 것을 특징으로 드릴 도구 어셈블리.
제 24 항에 있어서, 고정 메카니즘은 상기 드릴 인서트 바디 표면 측면에 형성된 상기 적어도 두 개의 구멍들 중 각각의 구멍과 상기 홀더 슬롯내에 위치하는 상기 드릴 인서트를 고정하기 위하여 각각의 클램프 암내에서의 상기 적어도 하나의 구멍의 대응 구멍과 결합하는 것을 특징으로 하는 드릴 도구 어셈블리.
제 29 항에 있어서, 상기 각각의 클램프 암내의 상기 드릴 인서트 바디 표면 측면에 형성된 상기 적어도 하나의 구멍은 상기 홀더 슬롯의 상기 저면 안착 표면에 대해 상기 드릴 인서트를 적어도 추진시키기 위하여 상기 드릴 인서트내의 상기 대응 구멍으로부터 오프셋(offset)된 것을 특징으로 하는 드릴 도구 어셈블리.