KR100946083B1 - 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구멍의 가공을 위한 드릴 공구에 관한 것으로, 특히 가공시 발생하는 칩을 원활히 배출하기 위해 드릴 몸체내에 나선 형태의 비틀림 냉각수 공급관을 설치하여서 된 드릴 공구에 관한 것이다.

본 발명은 절삭 인서트를 수용하기 위한 포켓 및 칩 안내면(14a)(14b)(15a)(15b)이 있는 드릴 헤드부와,

상기 헤드부의 포켓(13a)(13b)에 고정되고 중심선과 주변 사이에서 서로 중첩되는 영역을 가지면서 비대칭으로 배치된 절삭 인서트(11)(12)와,

상기 헤드부(1)의 칩 안내면(14a)(14b)(15a)(15b)에서 시작되어 플랜지(4)까지 연장되고 중심선에서 비틀어진 나선 각도로 설치되고, 칩이 잘 구속되도록 단면이 오목한 형태를 가지며, 상기 내측 인서트(12)에 평행한 칩 안내면과 칩 그루버(2)에는 드릴 몸체의 원주 가까운 위치로 오목한 형태의 작은 구속면(21)이 형성되고, 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)에서 발생되는 칩의 폭 크기 비율에 따라 내측 인서트(12)와 연결되는 단면적이 외측 인서트(11)와 연결되는 단면적보다 크게 형성된 칩 그루버(2)와,

상기 칩 그루버(2)의 측면에 설치되고 헤드부(1)가 끝나는 위치에서 플랜지(4)까지 중심선 방향으로 칩 그루버(2)와 동일한 나선 각도로 형성된 리브(3)와,

생크(5)에서 플랜지(4)까지는 중심선에 대해 직선형태로 형성되고, 드릴 헤드부(1)를 제외한 모든 위치의 단면상에서 동일한 거리와 크기를 가지면서 상호 180°의 방사상에 위치되며, 드릴 헤드부(1) 직전의 나선형 칩 그루버(2) 부위에서는 칩 그루버(2)와 동일한 나선 각도로 휘어진 형태로 리브(3)내에 형성되며, 헤드부(1)에서는 냉각수가 드릴 몸체 외측으로 분사되도록 중심에서 동일한 거리로 형성되고 드릴 몸체의 원주 외측 방향으로 5 - 45°범위로 경사지게 형성된 냉각수 출구(6a)(7a)를 가지는 두개의 냉각수 관(6)(7)으로 구성된 드릴 공구이다.

드릴 공구, 냉각수 관

Description

비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구{drilling tool with twisted water hole}

도 1은 본 발명에 따른 드릴 공구의 정면도

도 2는 본 발명에 따른 드릴 공구의 저면도

도 3은 드릴 헤드부의 정면 일부 확대도

도 4는 드릴 헤드부의 저면 일부 확대도

도 5는 드릴 헤드부의 평면 일부 확대도

도 6은 드릴 헤드부의 측면 확대도

도 7은 도 6의 C-C선 단면도

도 8은 도 2의 A-A선 및 B-B선 단면도

도 9a 내지 도 9c는 드릴 헤드부의 경화면의 단면을 나타낸 예시도

도 10은 본 발명에 사용되는 씰의 일예를 나타낸 정면도와 단면도

도 11은 도 2의 좌측면도

도 12는 본 발명에 적용되는 절삭 인서트의 정면도와 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 드릴 헤드부 2 : 칩 그루버

3 : 리브 4 : 플랜지

5 : 생크 6,7 : 냉각수 관

6a,7a : 냉각수 출구 11 : 외측 인서트

12 : 내측 인서트 13a, 13b : 포켓

14a,14b,15a,15b : 칩 안내면 21 : 구속면

51 : 씰 자리 52 : 씰

53 : 단부 60a,60b :경화면

본 발명은 구멍의 가공을 위한 드릴 공구에 관한 것으로, 특히 가공시 발생하는 칩을 원활히 배출하기 위해 드릴 몸체내에 나선 형태의 비틀림 냉각수 공급관을 설치하여서 된 드릴 공구에 관한 것이다.

일반적으로 드릴링 작업은 폐쇄된 공간에서 이루어지기 때문에 가공시 생성되는 칩의 배출은 절삭 성능에서 매우 중요한 요인이 되며, 양호한 칩 배출을 위해서는 냉각수의 공급이 필수적이다.

또한 칩의 수송 통로인 칩 그루버(Chip Groover)는 되도록 크게 하여 칩과의 간섭이나 저항을 최소로 하는 것이 필요하다.

상기와 같은 조건을 만족시키기 위해 냉각수 관은 드릴 몸체의 내부에 설치되는 것이 효과적이지만, 이는 반대로 드릴 몸체의 강도를 저하시키는 요인이 된다.

한편, 보통의 드릴 공구에서 리브(Rib)의 나선 각도가 작은 경우에는 칩 그루버를 피하여 작은 각도를 가지는 직선형 냉각수관을 설치할 수 있지만, 이는 드릴 몸체의 중심선 방향으로 위치에 따라 냉각수관의 단면 위치가 변하므로 드릴 몸체의 강도를 변화시키게 되고 절삭 가공 중 진동 등의 문제를 유발하여 양호한 절삭효과를 얻기가 어렵다.

반면, 칩 그루버의 나선 각도가 큰 경우에는 근본적으로 직선형 냉각수관의 설치가 불가능하다.

또한 냉각수관은 그 출구 부분에서 보다 강력한 압력이 가해져 많은 양의 냉 각수가 분출되도록 설계되어야 한다.

그리고 가공시 배출되는 칩은 드릴 몸체와 가공된 구멍 사이에 끼어서 진동 등의 문제점을 일으키게 되므로 칩을 최적의 방향으로 유도하여 배출하는 것이 필요하다.

또한 피삭물에서 분리된 칩은 강력한 압력으로 칩 안내면과 충돌하기 때문에 심하게 파임이 발생하여 드릴 몸체의 수명이 짧아질 수 있으므로 드릴 몸체의 강도를 저하시키지 않으면서 칩 배출이 양호해지도록 냉각수 관이 위치되어야 하고 칩 그루버는 칩 배출과 몸체의 강도를 고려하여 설계되어야 하며, 칩 안내면에는 경화처리가 된 부분이 별도로 설치되어야 한다.

특히 드릴 작업은 칩 배출 불량에 의한 돌발적인 트러블이 발생하는 경우가 많으므로 보다 강한 인선을 가진 형태의 절삭 인서트가 필요하다.

본 발명의 목적은 드릴 몸체의 강도를 저하시키지 않으면서 양호한 칩 배출이 가능한 드릴 공구를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 절삭 인서트를 수용하기 위한 포켓 및 발생된 칩을 안내하기 위한 칩 안내면이 있는 드릴 헤드부와; 상기 헤드부의 포켓에 고정되고 중심선과 주변 사이에서 서로 중첩되는 영역을 가지면서 비대칭으로 배치되며 외측 인서트는 드릴 몸체의 원주 밖으로 돌출되고 내측 인서트는 한쪽 코너부가 중심선을 넘어서 위치하도록 중심선 가까이에 배치되어 있는 절삭 인서트와; 상기 헤드부의 칩 안내면에서 시작되어 플랜지까지 연장되고 중심선에서 비틀어진 나선 각도로 설치되고, 칩이 잘 구속되도록 단면이 오목한 형태를 가지며, 상기 내측 인서트(12)에 평행한 칩 안내면과 칩 그루버(2)에는 드릴 몸체의 원주 가까운 위치로 오목한 형태의 작은 구속면(21)이 형성되고, 외측 인서트와 내측 인서트에서 발생되는 칩의 폭 크기 비율에 따라 내측 인서트와 연결되는 단면적이 외측 인서트와 연결되는 단면적보다 크게 형성된 칩 그루버와; 상기 칩 그루버의 측면에 설치되고 헤드부가 끝나는 위치에서 플랜지까지 중심선 방향으로 칩 그루버와 동일한 나선 각도로 형성된 리브와; 생크에서 플랜지까지는 중심선에 대해 직선형태로 형성되고, 드릴 헤드부를 제외한 모든 위치의 단면상에서 동일한 거리와 크기를 가지면서 상호 180°의 방사상에 위치되며, 드릴 헤드부 직전의 나선형 칩 그루버 부위에서는 칩 그루버와 동일한 나선 각도로 휘어진 형태로 리브내에 형성되며, 헤드부에서는 냉각수가 드릴 몸체 외측으로 분사되도록 중심에서 동일한 거리로 형성되고 드릴 몸체의 원주 외측 방향으로 5 - 45°범위로 경사지게 형성된 냉각수 출구를 가지는 두개의 냉각수 관으로 구성된 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구가 제공된다.

본 발명에 따른 드릴 공구는 드릴 몸체의 전면에 형성되어 피가공물과 제일 먼저 접촉되는 부위인 헤드부(1)와, 상기 헤드부에 고정되어 피가공물을 절삭하는 절삭 인서트(11)(12)와, 가공시 배출되는 칩을 수용하는 칩 그루버(2)와, 상기 칩 그루버의 측부로 연장되어 형성된 리브(3)와, 드릴 몸체를 가공 장비에 결합시키기 위한 플랜지(4) 및 생크(5)와, 상기 드릴 몸체 내부에 형성된 냉각수 관(6)(7) 등으로 구성되어 있다.

상기 드릴 헤드부(1)는 내,외측 인서트(11)(12)와 이들을 수용하기 위한 포켓(13a)(13b) 및 가공시 발생된 칩을 칩 그루버 쪽으로 유도하는 칩 안내면으로 구성되며, 상기 칩 안내면은 절삭 인서트 상면보다 약간 낮은 수평면(14a)(14b)과 이 수평면에 대해 80°이상 150°이하의 각을 가지는 수직면(15a)(15b)의 두 면으로 구성된다.

상기 두 면 사이의 각도(θ1)(θ2)(도 6 참조)가 너무 작으면 칩의 구속력이 과다해지고 반대로 너무 크면 칩의 구속이 힘들어지므로 상기 각도는 80°- 150° 사이로 설계되며, 절삭 인서트(11)(12)에 의해 발생된 칩은 상기 칩 안내면을 따라 안내되어 구속된 후 칩 그루버(2)내로 진입하게 된다.

이때 피삭물에서 분리된 칩은 강력한 압력으로 절삭 인서트에 수직인 수직면(15a)(15b)과 충돌하게 되는데, 이는 드릴 몸체의 손상을 일으켜 공구 수명을 극단적으로 단축시키고 칩의 흐름을 비정상적으로 함으로서 칩 배출에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.

이를 방지하기 위해 칩 안내면 중 수직면(15a)(15b)의 칩이 충돌하는 부분에는 도 4 및 도 5와 같이 보다 내마모성이 향상되도록 경화처리를 한 경화면(60a)(60b)이 형성되어 있으며, 상기 경화면(60a)(60b)은 피삭물의 종류나 절삭조건 또는 가공 방법 등에 따라 칩의 형태나 충돌 형태 그리고 충돌 면적 등이 달라지기 때문에 원형이나 사각형 또는 임의의 불규칙한 형태로 설계된다.

또한 상기 경화면(60a)(60b)을 형성하기 위해 칩이 충돌하는 부분에 초경과 같이 단단한 경화물질을 삽입하여 고정할 수도 있고, 레이저나 고주파 열처리 등의 방법에 의해 경화면을 형성할 수도 있다.

그리고 상기 경화면(60a)(60b)은 칩의 배출 시 칩 브레이커와 같은 역할을 함은 물론 칩의 배출 방향과 칩의 형태에 따라 칩의 흐름 방향을 조절하고 최적의 칩 형태를 만들 수 있도록 하기 위해 도 9a 내지 도 9c와 같이 칩 안내면에 대해 수평면이나 볼록면 또는 오목면으로 설계된다.

드릴 헤드부(1)의 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)는 서로 중첩되며, 각 각은 중심선에 대하여 비대칭으로 배치된다.

외측 인서트(11)는 가공되는 구멍의 크기를 결정하는 것으로 드릴 몸체의 원주 밖으로 돌출되며, 내측 인서트(12)는 중심선 가까이에 배치되면서 한쪽 코너부가 중심선을 넘어서 위치된다.

이는 회전축이 되는 중심선에서 그 속도가 제로가 되므로 도 6과 같이 중심선을 피하여 일정 간격(a)만큼 떨어져서 절삭 인선을 위치시키기 위함이다.

도 3과 같이 외측 인서트(11)는 피가공물의 가공 벽면과 인서트와의 마찰을 줄이기 위해 (+)의 클리어런스 각(θ3)으로 배치되고 내측 인서트(12)는 외측 인서트에서 걸리는 절삭력을 상쇄시키고 절삭력의 밸런스를 맞추기 위하여 (-)의 클리어런스 각(θ4)으로 배치된다.

따라서 내측 인서트(12)와 외측 인서트(11)는 동일한 방향으로 배치되어 서로 상대적인 힘이 발생하지 않으므로 드릴 몸체는 한쪽 방향으로 휨이 발생하게 되는데, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 3과 같이 내측 인서트(12)가 외측 인서트(11)의 인선 보다 앞선 단차(L1)를 가지게 함으로서 힘의 균형이 이루어지게 하였다.

즉, 원주속도가 큰 외측 인서트(11)에는 내측 인서트(12)에 비해 보다 큰 절삭력이 부가되므로 내측 인서트의 인선을 외측 인서트의 인선보다 드릴 몸체의 길이방향의 단부를 향하여 돌출되게 하여 각 인서트에 균일한 절삭력이 걸리도록 하였다.

그러나 내측 인서트(12)를 과도하게 돌출시키면 내측 인서트(12)에 걸리는 절삭력이 너무 커져 드릴 몸체에 큰 휨이 발생하고 이에 따라 정상적인 절삭 가공이 힘들어 지므로 사각형 인서트를 사용하는 경우 내측 인서트의 코너 인선은 외측 인서트 보다 0.1 - 0.2mm 정도 앞선 단차를 가지도록 설계된다.

상기 절삭 인서트(11)(12)는 보다 강인하고 생산성 높은 작업이 가능하도록 도 12와 같이 코너각(θ5)이 90도로 형성되어 있으며, 이 경우 4 코너를 사용할 수 있다.

또한 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)는 어느 포켓에도 장착이 가능하도록 동일한 모양과 크기로 되어 있으며, 장착 시 방향으로 인한 문제점이 발생하지 않도록 인선은 평행한 형태로 되어 있다.

이는 보다 많은 수의 코너 사용이 가능하고 최대의 코너각을 보유하여 절삭 인서트의 인선 강도가 보다 강하게 되도록 하기 위한 것이며, 이에 따라 높은 이송 조건에서도 트러블이 없이 안정된 작업이 가능하고 양호한 표면조도를 얻는 것이 가능해 진다.

또한 인선 강도가 강해지면 코너 반경의 크기를 작게하는 것이 가능해지고 이는 절삭력을 줄여 보다 양호한 절삭성을 얻을 수 있도록 하여 준다.

상기 칩 안내면(14a)(14b)(15a)(15b)과 연결되는 두개의 칩 그루버(2)는 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)에서 생성되는 칩을 수용하는 통로이다.

도 1과 같이 각각의 칩 그루버(2)의 나선 각도(θ6)는 드릴 몸체의 강도를 약화시키지 않는 범위내에서 되도록 크게 형성하는데, 이는 드릴 몸체가 회전할 때 보다 많은 양의 칩을 배출할 수 있도록 하기 위함이다.

그러나 상기 나선 각도(θ6)가 너무 크게 형성되는 경우 공구의 강도가 저하 되므로 이 각도는 10 - 25°로 설계된다.

도 8과 같이 칩 그루버 부위에서 각각의 칩 구루버의 단면적(S1)(S2)은 되도록 크게 형성되지만, 그 칩 그루버의 단면적이 너무 크게 형성되는 경우 드릴 몸체의 강도를 저하시키므로 전체 단면적에서 40 - 60%의 범위를 넘지 않도록 하여야 한다.

이때 각각의 칩 그루버 단면적은 칩과의 마찰을 최소화하고 칩의 배출을 보다 용이하게 하기 위해 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)에서 발생되는 칩의 폭 크기 비율에 따라 형성된다. 즉, 내측 인서트(12)에서 발생되는 칩의 폭이 외측 인서트(11)보다 크므로 배출되는 칩의 폭 크기 비율에 따라 내측 인서트에 연결되는 칩 그루버 단면적(S1)이 외측 인서트에 연결되는 칩 그루버 단면적(S2)보다 크게 형성된다.

그러나 각 단면적 크기의 차이가 너무 큰 경우에는 드릴 몸체의 강도가 저하되고 힘의 균형이 무너지므로 그 차이는 10%를 벗어나지 않도록 해야 한다.

그리고 칩 그루버(2)의 단면은 원심력에 의해 칩이 원주 외측으로 벗어나지 않고 칩 그루버 내에서 잘 구속될 수 있도록 오목한 형태로 되어 있다.

내측 인서트(12)는 외측 인서트(11)에 비해 상대적으로 낮은 절삭속도로 가공되므로 작은 크기의 칩이 발생하게 되고 이러한 작은 크기의 칩은 배출 시 원심력에 의해 드릴 몸체의 밖으로 빠져나와 가공된 구멍 사이로 끼이는 경우가 많으며, 이는 가공 중 격렬한 진동을 일으키는 원인이 된다.

따라서 이들 칩이 드릴 몸체의 내부에서 보다 잘 유도되어 배출될 수 있도록하기 위해 내측 인서트(12)와 평행한 칩 안내면과 이에 연결되는 칩 그루버에는 도 8과 같이 오목한 형태의 작은 구속면(21)이 별도로 설치되어 있다.

이러한 경우 원심력에 의해 몸체 원주 외부로 빠져 나가려던 작은 크기의 칩이 구속면(21)에 의해 제어되면서 칩 그루버 내부로 다시 유도된다.

칩 그루버(2) 측면의 리브(3)는 드릴 몸체를 유지하기 위해 설치되며, 드릴 헤드부가 끝나는 위치에서부터 플랜지(4)까지 중심선 방향으로 칩 그루버(2)와 동일한 나선 각도로 형성되고 단면상의 어느 위치에서도 동일한 크기와 형태를 가지도록 설계되어 리브(3)가 형성되는 부위에서는 드릴 몸체의 강도가 변화 없이 균일하도록 되어 있다.

또한 리브(3)가 형성되는 부분에서의 웨브 두께(t)는 단면상에서 어느 위치에서나 동일하며, 드릴 몸체의 강도를 저하시키지 않으면서도 칩의 흐름을 좋게 하기 위하여 웨브 두께(t)는 원주 직경에서 15 - 25%의 비율을 가지도록 설계되어 있다.

냉각수는 드릴 작업에서 필수적이다.

이는 발생된 칩을 강력한 압력으로 밖으로 배출시키고 칩 그루버(2)내에서의 마찰을 감소시키며, 발생된 칩이 절삭 인서트(11)(12)를 손상시키지 않도록 하기 위해 사용된다.

이를 위해 냉각수 관(6)(7)이 리브(3) 내부에 설치되는데, 이 냉각수 관은 드릴 몸체의 강도를 저하시키지 않으면서 충분한 양의 냉각수가 공급될 수 있고 또한 칩이 방해받지 않고 배출될 수 있도록 설계되어야 한다.

상기 두개의 냉각수 관(6)(7)은 후면의 생크(5)에서 플랜지(4)부위 까지는 중심선과 평행하면서 동일한 거리로 상호 180°에 위치하는 2개의 구멍으로 설치되 고 리브(3)내에서도 단면상에서 원주 중심선과 동일한 크기로 상호 180°에 위치하면서 칩 그루버(2)와 동일한 나선 각도(θ6)로 휘어진 형태로 리브(3)내에 설치된다.

따라서 두개의 냉각수 관(6)(7)은 생크(5)에서 리브(3)가 형성되는 부분에 걸쳐 단면상의 어느 위치에서나 중심선에 대해 동일한 거리와 크기로 상호 180°의 방사상에 위치하며, 나선형 냉각수 관이 설치되어 있는 부분의 드릴 몸체는 위치에 관계없이 일정한 강도를 유지하게 된다.

특히 깊은 구멍 가공에서는 부위에 따라 드릴 몸체의 강도가 변하는 경우 진동 발생의 가능성은 크게 증가하고 이는 안정적인 절삭 가공을 불가능하게 하므로 부위에 관계없이 드릴 몸체가 일정한 강도를 유지하는 것은 매우 중요하다.

이들 냉각수 관(6)(7)은 그 단면적이 큰 경우 냉각수의 흐름이 많아져서 절삭 가공에 유리하나 너무 크면 드릴 몸체의 강도가 저하되므로 드릴 몸체의 전체 단면적에서 5 - 13%의 단면적을 가지도록 설계된다.

드릴 헤드부(1)의 직전까지 설치되어 있는 나선형 냉각수 관(6)(7)은 드릴 헤드부 끝단부까지 연결되는데, 이들 냉각수 관(6)(7)은 도 7과 같이 드릴 몸체의 원주 외측 방향으로 냉각수가 분출될 수 있는 방향의 각도를 가진 직선 형상의 냉각수 출구(6a)(7a)를 가진다.

이들 각각의 냉각수 출구(6a)(7a)는 중심선에서 동일한 거리에 설치되며, 만약 이들이 다를 거리를 가지는 경우에는 비틀림 냉각수 관과의 연결이 매우 어렵게 되고 이는 냉각수의 현저히 저하시키는 요인이 된다.

또한 이들 냉각수 출구(6a)(7a)는 원주 외측 방향으로 경사지게 설치되어 출구에 가까울수록 원심력이 더욱 증가하게 되고 이는 냉각수의 압력을 증가시켜 냉각수가 강력한 압력으로 분사되게 하여 주며, 이에따라 가공 시 생성되는 칩은 칩 그루버 내부로 빠른 속도로 유도되어 배출된다.

이들 냉각수 출구(6a)(7a)의 경사각도(θ7)가 너무 과다하면 냉각수의 흐름 저항이 증가하고, 반대로 너무 작으면 원하는 원심력의 증가를 얻을 수 없게 되므로 5 - 45°의 범위로 설계된다.

선반 가공 시 냉각수를 공급하기 위해서는 별도의 연결부가 필요하며, 종래의 드릴 공구에서는 플랜지(4)부위에 씰 자리를 설치하여 이 씰 자리를 통해 냉각수를 공급하였는데, 이러한 경우 플랜지 부위의 크기 증가로 드릴 몸체의 전체 길이가 증가되어 가공시 진동이 증가하게 된다.

따라서 본 발명에서는 플랜지의 길이를 최소한으로 짧게하고 씰 자리(51)는 나사 또는 보아(Bore)의 형태로 생크(5) 끝단부에 설치하였으며, 이에따라 드릴 몸체의 길이가 보다 짧게 되어 진동이 최대한 억제된다.

특히 생크(5)에서 냉각수 관(6)(7)이 씰 자리(51)를 오버하여 설치되는 경우에는 냉각수 관의 위치보다 큰 특수한 형태의 씰(Seal)을 생크의 끝단부에 밀착시켜 누수를 방지하는 것이 필요하며, 이 경우에는 도 10과 같이 드릴 몸체의 끝단부와 밀착이 가능한 단부(52a)가 있는 형태의 씰(52)이 사용되어야 한다.

본 발명에 따른 드릴 공구는 칩 그루버의 단면을 오목한 형태로 제작함으로써 배출되는 칩이 원심력에 의해 몸체 원주 외측으로 벗어나지 않고 칩 그루버 내에 잘 구속되도록 하고, 내측 인서트와 평행한 칩 안내면과 이에 연결되는 칩 그루버에 오목한 형태의 작은 구속면을 형성시킴으로써 배출되는 칩이 최적의 방향으로 유도되도록 하고, 배출되는 칩의 폭 크기 비율에 따라 내측 인서트와 연결되는 칩그루버 단면적을 외측 인서트와 연결되는 칩그루버 단면적보다 크게 형성함으로써 배출되는 칩과 칩그루버와의 마찰을 최소화하고 칩의 배출을 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
냉각수 관이 칩 그루버의 모든 부위에서 동일한 나선 각도와 단면 형태를 가지도록 되어 있기 때문에 드릴 몸체의 강도를 저하시키지 않으면서 냉각수를 효과적으로 공급할 수 있게 된다.

또한 드릴 헤드부의 냉각수 출구가 각도지게 설치되어 있고 절삭 인서트의 적절한 배치에 의해 작은 크기의 칩도 드릴 몸체의 외주 바깥으로 배출되지 않고 칩 그루버 내부로 유도되게 되어 있으므로 칩의 배출이 양호해 진다.

Claims (13)

1. 절삭 인서트(11)(12)를 수용하기 위한 포켓(13a)(13b) 및 발생된 칩을 안내하기 위한 칩 안내면(14a)(14b)(15a)(15b)이 있는 드릴 헤드부(1)와,

   상기 헤드부(1)의 포켓(13a)(13b)에 고정되고 중심선과 주변 사이에서 서로 중첩되는 영역을 가지면서 비대칭으로 배치되며 외측 인서트(11)는 드릴 몸체의 원주 밖으로 돌출되고 내측 인서트(12)는 한쪽 코너부가 중심선을 넘어서 위치하도록 중심선 가까이에 배치되어 있는 절삭 인서트(11)(12)와,

   상기 헤드부(1)의 칩 안내면(14a)(14b)(15a)(15b)에서 시작되어 플랜지(4)까지 연장되고 중심선에서 비틀어진 나선 각도로 설치되고, 칩이 잘 구속되도록 단면이 오목한 형태를 가지며, 상기 내측 인서트(12)에 평행한 칩 안내면과 칩 그루버(2)에는 드릴 몸체의 원주 가까운 위치로 오목한 형태의 작은 구속면(21)이 형성되고, 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)에서 발생되는 칩의 폭 크기 비율에 따라 내측 인서트(12)와 연결되는 단면적이 외측 인서트(11)와 연결되는 단면적보다 크게 형성된 칩 그루버(2)와,

   상기 칩 그루버(2)의 측면에 설치되고 헤드부(1)가 끝나는 위치에서 플랜지(4)까지 중심선 방향으로 칩 그루버(2)와 동일한 나선 각도로 형성된 리브(3)와,

   생크(5)에서 플랜지(4)까지는 중심선에 대해 직선형태로 형성되고, 드릴 헤드부(1)를 제외한 모든 위치의 단면상에서 동일한 거리와 크기를 가지면서 상호 180°의 방사상에 위치되며, 드릴 헤드부(1) 직전의 나선형 칩 그루버(2) 부위에서는 칩 그루버(2)와 동일한 나선 각도로 휘어진 형태로 리브(3)내에 형성되며, 헤드부(1)에서는 냉각수가 드릴 몸체 외측으로 분사되도록 중심에서 동일한 거리로 형성되고 드릴 몸체의 원주 외측 방향으로 5 - 45°범위로 경사지게 형성된 냉각수 출구(6a)(7a)를 가지는 두개의 냉각수 관(6)(7)으로 구성된 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구.
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7. 제 1 항에 있어서,

   내측 인서트(12)와 연결되는 칩 그루버(2)의 단면적과 외측 인서트(11)에 연결되는 칩 그루버(2)의 단면적 차이가 10% 이내로 형성된 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구.
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9. 제 1 항에 있어서,

   상기 외측 인서트(11)와 내측 인서트(12)의 수직인 각각의 칩 안내면에는 부분적으로 경화처리가 된 경화면(60a)(60b)이 형성된 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 경화면(60a)(60b)은 별도의 경화 물체를 삽입하여 형성하거나 열처리에 의해 형성한 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 경화 물체는 칩 안내면에 대해 수평이나 볼록 또는 오목 형상 중 어느 하나의 형상으로 된 비틀림 냉각수 관을 가진 드릴 공구.
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