KR102027299B1 - Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill - Google Patents

Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill Download PDF

Info

Publication number
KR102027299B1
KR102027299B1 KR1020170158739A KR20170158739A KR102027299B1 KR 102027299 B1 KR102027299 B1 KR 102027299B1 KR 1020170158739 A KR1020170158739 A KR 1020170158739A KR 20170158739 A KR20170158739 A KR 20170158739A KR 102027299 B1 KR102027299 B1 KR 102027299B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drill
composite material
carbon composite
margin
predetermined
Prior art date
Application number
KR1020170158739A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190060487A (en
Inventor
문정수
Original Assignee
(주)우남기공
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)우남기공 filed Critical (주)우남기공
Priority to KR1020170158739A priority Critical patent/KR102027299B1/en
Publication of KR20190060487A publication Critical patent/KR20190060487A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102027299B1 publication Critical patent/KR102027299B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/16—Perforating by tool or tools of the drill type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00—Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006—Cutting members therefor
    • B26D2001/0053—Cutting members therefor having a special cutting edge section or blade section

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 탄소복합소재 가공 형상 드릴에 관한 것으로서, 탄소복합소재의 홀 가공시 표면손상을 최소화할 수 있는 여러 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carbon composite material shaped drill, and relates to various types of carbon composite material shaped drills capable of minimizing surface damage during hole drilling of carbon composite materials.

Description

탄소복합소재 가공 형상 드릴{Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill}Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill

본 발명은 탄소복합소재 가공 형상 드릴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수지와 탄소섬유로 형성되는 탄소복합소재의 홀 가공시 표면손상을 최소화할 수 있는 여러 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon composite material processing shape drill, and more particularly to a carbon composite material processing shape drill that can minimize the surface damage during the hole processing of the carbon composite material formed of resin and carbon fiber. .

일반적으로, 수지와 탄소섬유로 형성되는 탄소복합소재(CFRP)는 고내열성, 고강도, 내열충격성을 보유하며, 섬유배향 및 적층배향을 적절히 선정하여 필요한 강도를 보강할 수 있는 특징이 있어, 특유의 경량, 고강도 특성을 살릴 수 있는 자동차, 우주분야, 항공분야, 전기분야 등의 다양한 첨단산업 분야에서 사용되고 있으며, 그 사용 정도는 점차 증가하고 있는 추세이다.In general, a carbon composite material (CFRP) formed of resin and carbon fiber has high heat resistance, high strength, and thermal shock resistance, and has characteristics of reinforcing required strength by appropriately selecting fiber orientation and laminated orientation. It is used in various high-tech industries such as automotive, aerospace, aviation, and electric fields that can make use of light weight and high strength, and the degree of use thereof is gradually increasing.

이러한 다양한 분야에서 활용성이 높은 탄소복합소재는 매우 고가의 재료여서 가공으로 인해 제품 불량이 발생되면 그로 인한 경제적 손실이 상당하며, 특히 드릴 가공은 대부분 제품의 최종공정에 이루어지는 경우가 많고, 드릴 가공은 탄소복합소재가 자동차, 우주, 항공 등의 분야에서 사용되는 특성상 체결용을 비롯한 많은 부품에 있어 수많은 작업이 수반되어야하는 필수불가결 가공작업으로서, 드릴링시에 제품 불량은 막대한 피해를 가져오기도 한다.Carbon composites, which are highly applicable in these various fields, are very expensive materials, and if the product defects occur due to processing, the economic loss is considerable. Especially, the drilling process is often performed in the final process of the product. Silver composite is an indispensable machining operation that requires a lot of work for many parts including fastening due to the characteristics of carbon composite materials used in the fields of automobiles, aerospace, aviation, and so on.

이에 따라, 종래에는 탄소복합소재 가공은 워터젯 또는 레이저를 등을 이용한 특수가공으로 가공하거나, 한국공개특허 제10-2014-0005946호 '드릴 구멍을 생성하기 위한 천공 기구 및 방법'과 같은 복합 재료용 드릴을 이용하였으나, 특수가공은 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있으며, 복합 재료용 드릴을 이용한 절삭은 탄소복합소재가 높은 인장강도를 지닌 탄소섬유로 형성됨에 따라 탄소섬유의 파손 및 벗겨짐 등에 의한 재료의 손실을 가져오는 문제점이 있다.Accordingly, conventionally, the carbon composite material processing is a special process using a waterjet or a laser or the like, or for composite materials such as Korean Patent Publication No. 10-2014-0005946, 'Perforation mechanism and method for generating drill holes' Although a drill is used, special processing has a disadvantage in that it takes a long time and a cost, and cutting using a drill for a composite material is caused by breakage and peeling of the carbon fiber as the carbon composite material is formed of carbon fiber having a high tensile strength. There is a problem of loss of material.

따라서, 경제적 피해를 최소화 할 수 있는 탄소복합소재 적층판에 대한 최적의 드릴 가공을 위해서는 섬유조직의 배열 및 방향각에 따른 최적의 드릴 형상을 찾아내어 표준적인 절삭조건을 제시하고 더 좋은 홀의 표면을 얻기 위해 각 섬유조직 배열에 따른 드릴이 필요한 실정이다.Therefore, for optimal drilling of carbon composite laminates that can minimize economic damage, find the optimal drill shape according to the arrangement and direction angle of the fibrous structure, suggest standard cutting conditions, and obtain better hole surface. For this purpose, a drill for each fiber arrangement is required.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, CFRP 적층판에 대한 섬유조직의 배열 및 방향각에 따른 다양한 타입의 최적의 드릴 형상을 제공하여 CFRP에 대한 홀 가공시에 박리현상을 해결하고, 표면손상을 최소화하여 구조물의 수명을 향상시키는 데 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides various types of optimal drill shapes according to the arrangement and direction angle of the fiber structure for the CFRP laminate to solve the peeling phenomenon during the hole processing for the CFRP, and minimize the surface damage. The purpose is to improve the life of the structure.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴은, 선단이 소정의 각도로 형성되는 드릴부와; 상기 드릴부에서 연장되되, 소정의 경사각도를 형성하는 경사부와; 상기 경사부에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부가; 플루트 길이(Flute length)를 형성하며, 상기 경사부 및 직선부는 헬릭스 날을 형성하며, 상기 헬릭스 날에는 마진(Margin)이 형성될 수 있다.Carbon composite material processing shape drill according to the first embodiment of the present invention for solving the above problems, the tip of the drill portion is formed at a predetermined angle; An inclined portion extending from the drill portion to form a predetermined inclination angle; A straight portion extending from the inclined portion and formed to have a predetermined length; A flute length may be formed, and the inclined portion and the straight portion may form a helix edge, and a margin may be formed on the helix edge.

여기서, 상기 경사부 및 직선부의 헬릭스 날의 각도(Helix angle)는 30°일 수 있다.Here, the helix angle of the inclined portion and the straight portion of the helix blade may be 30 °.

또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴은, 선단이 소정의 각도로 형성되는 드릴부와; 상기 드릴부에서 연장되되, 소정의 경사각도를 형성하는 경사부와; 상기 경사부에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부가; 플루트 길이(Flute length)를 형성하며, 상기 경사부 및 직선부는 적어도 2개의 버니싱 날을 구비하며, 상기 버니싱 날은 마진(Margin)이 형성될 수 있다.In addition, the carbon composite material processing shape drill according to the second embodiment of the present invention, the front end is formed with a drill portion at a predetermined angle; An inclined portion extending from the drill portion to form a predetermined inclination angle; A straight portion extending from the inclined portion and formed to have a predetermined length; A flute length may be formed, wherein the inclined portion and the straight portion may include at least two burnishing edges, and the burnishing edges may have a margin.

또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴은, 선단이 소정의 각도로 형성되는 드릴부와; 상기 드릴부에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부가; 플루트 길이를 형성하며, 상기 직선부는 헬릭스 날로 구비되되, 상기 헬릭스 날은 마진(Margin)이 형성되고, 상기 드릴부 및 직선부의 연장부는 내측으로 소정의 깊이만큼 오목하게 형성되며, 헬릭스 날의 끝단이 뾰족하게 돌출되어 측면에서 보았을 때 크라운(Crown) 형상을 형성할 수 있다.In addition, the carbon composite material processing shape drill according to the third embodiment of the present invention, the front end is formed with a drill portion at a predetermined angle; A straight portion extending from the drill portion to a predetermined length; To form a flute length, the straight portion is provided with a helix blade, the helix blade is a margin (Margin) is formed, the extension of the drill portion and the straight portion is formed to be concave to a predetermined depth inward, the end of the helix blade It may protrude sharply to form a crown shape when viewed from the side.

여기서, 상기 마진(Margin)은 상기 헬릭스 날의 절삭날부를 따라 형성되는 제1 마진과 상기 제1 마진으로부터 일정간격 이격폭을 형성하여 헬릭스 날의 중단부 형성되는 제2 마진을 포함하는 더블 마진(Double margin)일 수 있다.Here, the margin (Margin) is a double margin including a first margin formed along the cutting edge of the helix edge and a second margin formed at the stop portion of the helix edge by forming a predetermined interval spaced from the first margin ( Double margin).

한편, 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상드릴은, 상기 경사부의 경사각도는 중심축을 기준으로 일측이 7°내지 8°일 수 있다.On the other hand, the carbon composite material processing shape drill according to the first and second embodiments of the present invention, the inclination angle of the inclined portion may be 7 ° to 8 ° one side based on the central axis.

또한, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상드릴은, 상기 드릴부의 선단 각도가 90°일 수 있다.In addition, the carbon composite material processing shape drill according to the first to third embodiments of the present invention, the tip angle of the drill portion may be 90 °.

또한, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상드릴은, 상기 드릴부의 직경과 상기 직선부의 직경은 5:8의 비율일 수 있다.In addition, in the carbon composite material processing shape drill according to the first to third embodiments of the present invention, the diameter of the drill portion and the diameter of the straight portion may be a ratio of 5: 8.

또한, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상드릴은, 상기 직선부에 형성된 각 날의 소정의 위치에서 외주면을 따라 일정 깊이로 홈부가 형성될 수 있다.In addition, the carbon composite material processing shape drill according to the first to third embodiments of the present invention, the groove portion may be formed with a predetermined depth along the outer peripheral surface at a predetermined position of each blade formed on the straight portion.

본 발명의 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴은 CFRP 적층판에 대한 섬유조직의 배열 및 방향각에 따른 다양한 타입의 최적의 드릴 형상으로 형성되어 CFRP에 대한 홀 가공시에 박리현상을 방지하며, 표면손상을 최소화할 수 있다.Carbon composite material processing shape drill according to an embodiment of the present invention is formed in various types of optimal drill shape according to the arrangement and direction angle of the fiber structure for the CFRP laminated plate to prevent the peeling phenomenon during the hole processing for CFRP, Surface damage can be minimized.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헬리컬 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 후면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헬리컬 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 버니싱 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 후면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 버니싱 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 후면 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 측면도이다.
도 7은 실시예 1의 절삭력 측정에 대한 그래프이다.
도 8은 실시예 2의 절삭력 측정에 대한 그래프이다.
도 9는 실시예 3의 절삭력 측정에 대한 그래프이다.
도 10은 비교예 1의 절삭력 측정에 대한 그래프이다.
도 11은 실시예 1의 공구마모도의 측정 사진이다.
도 12는 실시예 2의 공구마모도의 측정 사진이다.
도 13은 실시예 3의 공구마모도의 측정 사진이다.
도 14는 비교예 1의 공구마모도의 측정 사진이다.
도 15는 실시예 1로 가공한 홀 표면에 대한 사진이다.
도 16은 실시예 2로 가공한 홀 표면에 대한 사진이다.
도 17은 실시예 3으로 가공한 홀 표면에 대한 사진이다.
도 18은 비교예 1로 가공한 홀 표면에 대한 사진이다.1 is a rear perspective view of a helical carbon composite material machining shape drill according to a first embodiment of the present invention.
2 is a side view of a helical carbon composite material processing shape drill according to the first embodiment of the present invention.
3 is a rear perspective view of a carbon composite material machining shape drill of the burnishing type according to the second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of a carbon composite material machining shape drill of the burnishing type according to a second embodiment of the present invention.
5 is a rear perspective view of a crown type carbon composite material drill according to a third embodiment of the present invention.
6 is a side view of a crown type carbon composite material drill according to a third embodiment of the present invention.
7 is a graph for cutting force measurement of Example 1. FIG.
8 is a graph for cutting force measurement of Example 2. FIG.
9 is a graph for cutting force measurement of Example 3. FIG.
10 is a graph for cutting force measurement of Comparative Example 1. FIG.
11 is a photograph of measurement of the wear rate of the tool of Example 1. FIG.
12 is a photograph of measurement of a tool wear diagram of Example 2. FIG.
It is a photograph of the measurement of the tool wear degree of Example 3. FIG.
14 is a photograph of the measurement of tool wear of Comparative Example 1. FIG.
15 is a photograph of a hole surface processed in Example 1. FIG.
16 is a photograph of a hole surface processed in Example 2. FIG.
17 is a photograph of a hole surface processed in Example 3. FIG.
18 is a photograph of a hole surface processed in Comparative Example 1. FIG.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to the specific embodiments, various changes may be made and various embodiments may be provided. In addition, the contents described below should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, terms such as “first” and “second” are terms used to describe various components, and are not limited in themselves, and are used only to distinguish one component from other components.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout the present specification refer to like elements.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In addition, the terms "comprise", "comprise" or "have" described below are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist. It is to be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or the addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

이하, 도 1 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a carbon composite material shaped drill according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 18.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헬리컬 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 후면 사시도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헬리컬 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 측면도이다.1 is a rear perspective view of a helical carbon composite material machining shape drill according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of a helical carbon composite material machining shape drill according to a first embodiment of the present invention. .

먼저, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(10)은 헬릭스 날(130)이 플루트 길이(Flute length)를 형성하도록 구비되는 헬리컬타입으로써, 선단이 소정의 각도(θ1)로 형성되는 드릴부(100)와, 드릴부(100)에서 연장되며 소정의 경사각도(θ2x2)를 형성하는 경사부(110)와, 경사부(110)에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부(120)가 플루트 길이(Flute length)를 형성할 수 있으며, 상기 플루트 길이에서는 생크(S)가 소정의 길이로 연장되어 전장을 형성할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the carbon composite material processing shape drill 10 according to the first embodiment of the present invention is a helical type in which the helix blade 130 is provided to form a flute length. , The drill portion 100, the tip of which is formed at a predetermined angle θ1, the inclined portion 110 extending from the drill portion 100 to form a predetermined inclination angle θ2x2, and the inclined portion 110 A straight portion 120 that is extended to form a predetermined length may form a flute length. In the flute length, the shank S may extend to a predetermined length to form a full length.

즉, 경사부(110)와 직선부(120)는 헬릭스 날(130)로 형성될 수 있다. That is, the inclined portion 110 and the straight portion 120 may be formed of a helix blade 130.

보다 구체적으로, 탄소복합소재(CFRP) 가공시 CFRP에 가장 처음으로 인입되는 드릴부(100)는 선단(θ1)이 90°각도로 형성될 수 있다. 이는, CFRP의 섬유 적층 배열 및 방향각에 따른 특성상 90°를 기준으로 초과하게 되면 절삭력은 상승하나 표면이 매끄럽지 못하게 되고, 90°미만일 시에는 절삭력이 하강하여 드릴링이 용이하지 않기 때문이다.More specifically, the drill portion 100 which is first introduced into the CFRP during the processing of the carbon composite material (CFRP) may be formed at a 90 ° angle of the tip (θ1). This is because when the CFRP exceeds 90 ° based on the characteristics of the fiber stacking arrangement and the direction angle of the CFRP, the cutting force is increased but the surface is not smooth, and when the angle is less than 90 °, the cutting force is lowered and drilling is not easy.

드릴부(100)에서 연장되는 경사부(110)는 드릴의 중심축을 기준으로 일측 경사각(θ2)이 7°내지 8°를 형성할 수 있다. 즉, 양측으로 14° 내지 16°의 경사각(θ2x2)을 형성할 수 있으며, 이때 15°로 형성되는 것이 바람직하다.The inclined part 110 extending from the drill part 100 may form a 7 ° to 8 ° of one side inclination angle θ2 based on the center axis of the drill. That is, the inclination angle θ2x2 of 14 ° to 16 ° may be formed on both sides, and in this case, it is preferably formed at 15 °.

이는, 드릴부(100)로 인해 형성되는 홀로부터 천공하기 위한 홀로 점차 확장하며 천공하기 위함으로, 경사부(110)로 인해 홀의 직진도 및 진원도에서 향상된 표면을 얻을 수 있다.This is to gradually expand and drill from the hole formed by the drill portion 100 to the hole for drilling, and the inclined portion 110 can obtain an improved surface in the straightness and roundness of the hole.

경사부(110)의 경사각(θ2x2)이 14°미만이거나 16°를 초과할 시에는 경사각이 너무 완만하거나 급격하여 직진도 및 진원도가 매끄럽지 않을 수 있다.When the inclination angle θ2x2 of the inclination part 110 is less than 14 ° or more than 16 °, the inclination angle may be too gentle or abrupt so that straightness and roundness may not be smooth.

경사부(110)에서 연장되는 직선부(120)는 직경(D2)이 드릴부(100)의 직경(D1) 5 대비 8일 수 있다. 즉, 드릴부(100)의 직경(D1)이 5Ø이면 직선부(120)의 직경(D2)은 8Ø이고, 드릴부(100)의 직경(D1)이 10Ø이면 직선부(120)의 직경(D2)은 16Ø일 수 있다.The straight portion 120 extending from the inclined portion 110 may have a diameter D2 of 8 compared to the diameter D1 5 of the drill portion 100. That is, when the diameter D1 of the drill portion 100 is 5Ø, the diameter D2 of the straight portion 120 is 8Ø, and when the diameter D1 of the drill portion 100 is 10Ø, the diameter of the straight portion 120 may be D2) may be 16Ø.

여기서, 직선부(120)는 드릴부(100) 및 경사부(110)를 통해 천공된 CFRP의 진원을 다듬기 위한 구성일 수 있다. 즉, 본 발명은 드릴부(100) 및 경사부(110)를 통해 진원이 점차 확대되며 드릴링되고, 직선부(120)를 통해 진원이 리밍(reaming)되어 매끄러운 홀이 완성될 수 있다.Here, the straight portion 120 may be configured to trim the origin of the CFRP perforated through the drill portion 100 and the inclined portion 110. That is, according to the present invention, the roundness is gradually drilled and drilled through the drill part 100 and the inclined part 110, and the roundness is reamed through the straight part 120 to complete a smooth hole.

또한, 직선부(120)에 형성된 헬릭스 날(130)의 소정의 위치에는 드릴의 외주를 따라 일정 깊이로 홈부(140)가 형성될 수 있다. 이는, 드릴링 또는 리밍 시에 발생되는 열 및 칩을 배출하기 위함이다. In addition, the groove portion 140 may be formed at a predetermined depth along the outer circumference of the drill at a predetermined position of the helix blade 130 formed on the straight portion 120. This is to discharge heat and chips generated during drilling or reaming.

이때, 홈부(140)의 형상은 사각형일 수 있으며, 직선부(120)의 시작점에서 약 1.5mm 떨어진 위치에 각각 1 내지 1.5mm의 너비와 폭으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로서 반드시 한정되는 것은 아니다.At this time, the shape of the groove 140 may be a quadrangle, and may be formed in a width and width of 1 to 1.5mm, respectively, at a position about 1.5mm away from the starting point of the straight portion 120, but this is necessarily limited. It is not.

한편, 경사부(110) 및 직선부(120)를 구성하는 헬릭스 날(130)은 각도(θ3)가 30°로 형성되는 것이 바람직하며, 경사부(110) 및 직선부(120)의 플루트 길이(Flute length)는 전장 대비 약 40%의 길이를 형성할 수 있다. 즉, 전장 80mm 대비 30mm 내지 35mm 정도 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로서 반드시 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the helix blade 130 constituting the inclined portion 110 and the straight portion 120 is preferably formed with an angle θ3 of 30 °, the flute length of the inclined portion 110 and the straight portion 120 (Flute length) may form about 40% of the total length. That is, it may be formed about 30mm to 35mm compared to the full length 80mm, which is not necessarily limited as an example.

또한, 헬릭스 날(130) 중 일부는 시작단이 경사지게 절삭되어 마감될 수 있다. 이는 드릴링 시작시에 절삭면을 간섭하지 않기 위함으로, 보다 이해가 쉽도록 설명하면, 일반적으로 헬릭스 날은 4개가 구비될 수 있는데, 이 중 양단의 날은 절삭의 시작시부터 관여하며, 나머지 2개의 날은 절삭이 시작된 후에 관여하도록 형성된다.In addition, some of the helix blade 130 may be finished by cutting the inclined start end. This is because it does not interfere with the cutting surface at the start of drilling, so that it is easier to understand, in general, four helix blades may be provided, of which blades at both ends are involved at the beginning of cutting. The dog blades are formed to engage after cutting begins.

이때, 절삭이 시작된 후에 관여하도록 형성되는 2개의 날은 절삭의 시작시부터 관여하는 날과 같이 절삭면에 간섭하게 되면 표면을 손상시킬 수 있어 진원도가 매끄럽지 않음과 더불어 버(burr) 및 층간 박리현상을 발생시킬 수 있다.At this time, the two blades formed to engage after cutting starts may damage the surface if they interfere with the cutting surface, such as blades involved at the beginning of cutting, resulting in a smooth roundness and burr and delamination. Can be generated.

아울러, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(10)은 통상적인 드릴과 같이 헬릭스 날(130)에 홀의 내주면과 맞닿는 마진(132)이 형성될 수 있음은 물론이다.In addition, the carbon composite material processing shape drill 10 according to the first embodiment of the present invention may be formed of a margin 132 in contact with the inner circumferential surface of the hole in the helix blade 130, like a conventional drill.

상기와 같이 형성되는 제1 실시 예에 따른 헬리컬 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴(20)은 헬릭스 날(130)로 드릴링(Drilling)과 리밍(Reaming)을 함께 수행하면서 CFRP의 버(burr) 및 층간 박리현상 없이 매끄럽게 천공할 수 있는 특징이 있다.The helical carbon composite material processing shape drill 20 according to the first embodiment formed as described above is a burr of CFRP while drilling and reaming together with the helix blade 130. There is a feature that can be perforated smoothly without delamination.

이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the carbon composite material processed shape drill according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 버니싱 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 후면 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 버니싱 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 측면도이다.Figure 3 is a rear perspective view of the burnishing type carbon composite material machining shape drill according to the second embodiment of the present invention, Figure 4 is a burnishing type carbon composite material machining shape drill according to a second embodiment of the present invention Side view.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(20)은 적어도 2개의 버니싱 날(230)이 플루트 길이를 형성하도록 구비되는 버니싱타입으로써, 선단이 소정의 각도(θ1)로 형성되는 드릴부(200)와, 상기 드릴부(200)에서 연장되며 소정의 경사각도(θ2x2)를 형성하는 경사부(210)와, 경사부(210)에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부(220)가 플루트 길이(Flute length)를 형성할 수 있으며, 상기 플루트 길이에서는 생크(S)가 소정의 길이로 연장되어 전장을 형성할 수 있다.3 to 4, the carbon composite material processing shape drill 20 according to the second embodiment of the present invention is a burnishing type having at least two burnishing blades 230 to form a flute length, The drill portion 200, the tip of which is formed at a predetermined angle θ1, the inclined portion 210 extending from the drill portion 200 to form a predetermined inclination angle θ2x2, and the inclined portion 210 A straight portion 220 that is extended to form a predetermined length may form a flute length. In the flute length, the shank S may extend to a predetermined length to form a full length.

즉, 경사부(210)와 직선부(220)는 적어도 2개의 버니싱 날(230)로 형성될 수 있다.That is, the inclined portion 210 and the straight portion 220 may be formed of at least two burnishing blades 230.

여기서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(20)은 경사부(210)와 직선부(220)가 적어도 2개의 버니싱 날(230)로 형성되는 것을 제외하고는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(10)과 구성이 실질적으로 동일할 수 있다.Here, the carbon composite material processing shape drill 20 according to the second embodiment of the present invention, except that the inclined portion 210 and the straight portion 220 is formed of at least two burnishing blades 230, Carbon composite material processing shape drill 10 according to the first embodiment of the present invention may be substantially the same configuration.

즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(20)은 드릴부(200)가 선단(θ1)이 90°각도로 형성될 수 있으며, 드릴부(200)에서 연장되는 경사부(210)는 드릴의 중심축을 기준으로 일측(θ2)이 7°내지 8°를 형성할 수 있고(바람직하게는 7.5°), 경사부(210)에서 연장되는 직선부(220)는 직경(D2)이 드릴부(220)의 직경(D1) 5 대비 8일 수 있다.That is, in the carbon composite material processing shape drill 20 according to the second embodiment of the present invention, the drill part 200 may have a tip θ1 formed at an angle of 90 °, and the inclination extending from the drill part 200. The part 210 may have a side (θ2) of 7 ° to 8 ° based on the center axis of the drill (preferably 7.5 °), and the straight part 220 extending from the inclined part 210 may have a diameter ( D2) may be 8 compared to the diameter (D1) 5 of the drill unit 220.

또한, 직선부(220)에 형성된 버니싱 날(230)의 소정의 위치에는 드릴의 외주를 따라 일정 깊이로 홈부(240)가 형성될 수 있으며, 이때 홈부(240)는 직선부(220) 시작점에서 약 1.5mm 떨어진 위치에 각각 1 내지 1.5mm의 너비와 폭으로 형성될 수 있다. (단, 한정되는 것은 아님)In addition, the groove portion 240 may be formed at a predetermined depth along the outer circumference of the drill at a predetermined position of the burnishing blade 230 formed on the straight portion 220, wherein the groove portion 240 is the starting point of the straight portion 220. At about 1.5mm away from each other may be formed with a width and width of 1 to 1.5mm. (But not limited to)

또한, 경사부(210) 및 직선부(220)의 플루트 길이(Flute length)는 전장 대비 약 40%의 길이를 형성할 수 있으며, 버니싱 날(230)이 4개 이상 구비시에는 절삭 시작날 외에 나머지 절삭날은 시작단이 경사지게 마감될 수 있고, 버니싱 날(230)에는 통상적인 마진(232)이 형성될 수 있다.In addition, the flute length of the inclined portion 210 and the straight portion 220 may form a length of about 40% of the total length, and when the burnishing edge 230 is provided with four or more, the cutting start edge In addition, the remaining cutting edge may be finished inclined at the start end, and the burnishing edge 230 may have a conventional margin 232.

이에 따라, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Accordingly, duplicate descriptions will be omitted.

상기와 같이 형성되는 제2 실시 예에 따른 버니싱 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴(20)은 버니싱 날(230)로 드릴링(Drilling)과 리밍(Reaming)을 함께 수행하면서 CFRP의 버(burr) 및 층간 박리현상 없이 매끄럽게 천공할 수 있는 특징이 있다.The carbon composite material processing shape drill 20 of the burnishing type according to the second embodiment formed as described above is a burr of CFRP while drilling and reaming together with the burnishing blade 230. ) And can be perforated smoothly without delamination.

이하, 도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴을 구체적을 설명하기로 한다.Hereinafter, a carbon composite material shaped drill according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 6.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 후면 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 측면도이다.5 is a rear perspective view of a crown type carbon composite material drill shape drill according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view of a crown type carbon composite material drill shape drill according to a third embodiment of the present invention. .

도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(30)은, 소정의 각도로 형성되는 드릴부(300)와, 상기 드릴부(300)에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부(320)가 플루트 길이를 형성하며, 직선부(320)는 헬릭스 날(330)로 구비될 수 있다. 또한, 플루트에서는 생크(S)가 연장될 수 있다.5 to 6, the carbon composite material processing shape drill 30 according to the third embodiment of the present invention, the drill portion 300 is formed at a predetermined angle, and extends from the drill portion 300 The straight portion 320 is formed to a predetermined length to form a flute length, the straight portion 320 may be provided as a helix blade 330. In addition, the shank (S) may be extended in the flute.

이때, 제3 실시 예의 드릴(30)은 크라운(crown)형상으로 형성될 수 있는데, 구체적으로 설명하면, 드릴부(300) 및 직선부(320)를 연결하는 연장부(310)는 내측 즉, 타단방향으로 소정의 깊이만큼 오목하게 형성될 수 있다. 또한, 직선부(320)에 형성되는 헬릭스 날(330)은 끝단이 즉, 날의 시작단이 뾰족하게 돌출될 수 있다.In this case, the drill 30 of the third embodiment may be formed in a crown shape. Specifically, the extension part 310 connecting the drill part 300 and the straight part 320 is inward, that is, It may be formed concave by a predetermined depth in the other end direction. In addition, the helix blade 330 formed on the straight portion 320 may have a sharp tip protruding from the end thereof, that is, the beginning of the blade.

이를 통해, 제3 실시 예의 드릴을 측면에서 보게 되면 크라운(crown) 형상으로 형성될 수 있다.Through this, when viewed from the side of the drill of the third embodiment may be formed in a crown (crown) shape.

또한, 헬릭스 날(330)에는 통상적인 드릴과 같이 마진(Margin)이 형성될 수 있는데, 이때 제3 실시예의 마진은 더블 마진(332)이 구비될 수 있다.In addition, a margin may be formed on the helix blade 330 as in a conventional drill. In this case, the margin of the third embodiment may be provided with a double margin 332.

구체적으로, 더블 마진(332)은 절삭 방향측에 형성되는 헬릭스 날(330)의 절삭날부를 따라 형성되는 제1 마진(332a)과 제1 마진(332a)으로부터 일정간격 이격폭을 형성하도록 헬릭스 날(330)의 중단부에 형성되는 제2 마진(332b)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제3 실시 예에 따른 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴(30)은 헬릭스 날(330)이 가공면에 접촉할 때에 2단으로 절삭함으로써 절삭력이 배가되는 장점이 있다.Specifically, the double margin 332 is a helix edge so as to form a predetermined interval from the first margin 332a and the first margin 332a formed along the cutting edge of the helix edge 330 formed on the cutting direction side. It may include a second margin (332b) formed in the stop portion of the (330). Through this, the crown-type carbon composite material machining shape drill 30 according to the third embodiment has the advantage that the cutting force is doubled by cutting in two stages when the helix edge 330 contacts the machining surface.

또한, 제3 실시 예에 따른 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴(30)은 제1 실시 예와 제2 실시 예에 따른 드릴부(100, 200)와 동일하게 드릴부(300)의 선단 각도(θ1)가 90°일 수 있으며, 드릴부(300)의 직경(D1)과 직선부(320)의 직경(D2)은 5:8일 수 있고, 직선부(320)에 형성된 헬릭스 날(330)의 소정의 위치에서 외주면을 따라 일정 깊이로 홈부(340)가 형성될 수 있다. 또한, 절삭 시작날 부분 외에는 절삭면에의 간섭을 피하기 위해 경사절삭 될 수 있다.In addition, the crown type carbon composite material processing shape drill 30 according to the third embodiment is the tip angle of the drill portion 300 in the same manner as the drill portions 100 and 200 according to the first and second embodiments. (θ1) may be 90 °, the diameter D1 of the drill part 300 and the diameter D2 of the straight part 320 may be 5: 8, and the helix blade 330 formed on the straight part 320. The groove portion 340 may be formed at a predetermined depth along the outer circumferential surface at a predetermined position. In addition, it can be inclined cutting to avoid interference with the cutting surface except for the cutting start edge portion.

이는, 제1 실시 예에서 모두 상세히 설명한 중복 구성이므로 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since this is a redundant configuration described in detail in the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

상기의 크라운 타입의 탄소복합소재 가공 형상 드릴(30)은 절삭시에 절단날 외에도 양단의 뾰족한 시작단을 통해 절삭력이 향상될 수 있으며, 더불어 2단 절삭구성의 더블 마진(330)을 형성함으로써 절삭력이 배가될 수 있는 장점이 있다.The crown type carbon composite material processing shape drill 30 of the crown type can be improved through the sharp starting end of both ends in addition to the cutting edge at the time of cutting, and also by cutting the double margin 330 of the two-stage cutting configuration This has the advantage of being doubled.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(10, 20, 30)의 효과를 입증하기 위해 하기 실험예를 제시하나, 다음에 제시하는 실험예는 예시적인 것일 뿐 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to Figures 4 to 7 to demonstrate the effect of the carbon composite material processing shape drill (10, 20, 30) according to the first to third embodiments of the present invention, the following experimental example Experimental examples presented are illustrative only and not intended to be limiting.

[실험에 사용된 공구][Tools used in experiment]

이하, 실험에서는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴과 종래의 CFRP의 드릴 가공에 사용하던 범용 초경드릴을 사용하였으며, 각 드릴의 스펙(Spec)은 하기와 같다.Hereinafter, in the experiment, a carbon composite material shaped drill according to the first to third embodiments of the present invention and a general-purpose carbide drill used for conventional drilling of CFRP were used, and specifications of each drill are as follows. .

본 발명의 제1 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(이하 '실시예 1'이라 함)은 드릴부가 선단각이 90°이며, 직경이 5Ø이고, 경사부와 직선부에는 헬릭스 날이 형성되되, 헬릭스 각도는 30°이며, 경사부의 테이퍼각도는 중심축을 기준으로 양측으로 15°이고 직선부의 직경은 8 Ø이며, 직선부의 시작점으로부터 5mm 떨어진 위치에 1.5mm 너비의 1mm 폭으로 열배출 및 칩배출을 위한 홈부가 형성되었다.Carbon composite material processing shape drill according to the first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "Example 1") is the drill portion has a tip angle of 90 °, a diameter of 5 Ø, helix blades are formed on the inclined portion and the straight portion The helix angle is 30 °, the taper angle of the inclined part is 15 ° on both sides with respect to the central axis, the diameter of the straight part is 8 Ø, and the heat dissipation and chips are 1.5mm wide and 1mm wide at a position 5mm away from the starting point of the straight part. Grooves for discharge have been formed.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(이하 '실시예 2'라 함)은 드릴부가 선단각이 90°이며, 직경이 5Ø이고, 경사부와 직선부에는 버니싱 4개 날이 동일반경으로 형성되되, 경사부의 테이퍼각도는 중심축을 기준으로 양측으로 15°이고 직선부의 직경은 8 Ø이며, 직선부의 시작점으로부터 5mm 떨어진 위치에 1.5mm 너비의 1mm 폭으로 열배출 및 칩배출을 위한 홈부가 형성되었다.Carbon composite material processing shape drill according to the second embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "Example 2") is the drill portion has a tip angle of 90 °, a diameter of 5 Ø, four burnishing on the inclined portion and the straight portion The blades are formed with the same radius, but the taper angle of the inclined part is 15 ° on both sides with respect to the center axis, the diameter of the straight part is 8 Ø, and the heat and chip discharge are 1.5mm wide and 1mm wide at a position 5mm away from the starting point of the straight part. Grooves were formed for.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴(이하 '실시예 3'이라 함)은 드릴부가 선단각이 90°이며, 직경이 5Ø이고, 직선부에는 헬릭스 날이 형성되되, 헬릭스 날의 시작단은 뾰족하게 돌출되어 측면에서 보았을 때 드릴부와 함께 크라운(crown)형상을 형성하며, 헬릭스 날에는 더블 마진(double margin)이 형성되고, 직선부의 직경은 8 Ø이며, 직선부의 시작점으로부터 5mm 떨어진 위치에 1.5mm 너비의 1mm 폭으로 열배출 및 칩배출을 위한 홈부가 형성되었다.Carbon composite material processing shape drill according to the third embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "Example 3") is a drill tip angle of 90 °, a diameter of 5Ø, helix blade is formed on the straight portion, helix The tip of the blade protrudes sharply to form a crown with the drill when viewed from the side, and a double margin is formed on the helix blade, the diameter of the straight part is 8 Ø, the starting point of the straight part. Grooves for heat dissipation and chip evacuation were formed in a 1 mm width of 1.5 mm width at a position 5 mm away from.

종래의 CFRP의 드릴 가공에 사용하던 범용 초경드릴은(이하 '비교예 1'이라 함)은 드릴의 선단각이 140°이며, 드릴 선단에서 직선부가 연장되되, 직선부의 직경은 8Ø이며, 직선부에는 30°각도의 헬릭스 날이 형성되는 솔리드 타입의 통 초경 드릴이다.The general-purpose carbide drill used in conventional CFRP drilling (hereinafter referred to as 'Comparative Example 1') has a tip angle of 140 ° of the drill, a straight portion extends from the drill tip, and a straight portion has a diameter of 8Ø. Is a solid carbide drill with a 30 ° helix blade.

[실험예 1] 절삭력 평가Experimental Example 1 Evaluation of Cutting Force

본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 절삭력을 평가하기 위하여 실시예 1 내지 3과 비교예 1과의 절삭력 비교를 수행하였다.In order to evaluate the cutting force of the carbon composite material shaped drill according to the first to third embodiments of the present invention, the cutting force of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was compared.

실험방식은 머시닝센터에 각 드릴을 장착하여 CFRP를 절삭하되, 1회에 30번 연속가공 방식으로 총 300회 절삭수행하였으며, 공구 동력계를 이용하여 절삭력을 측정하였다.Experimental method was to cut the CFRP by mounting each drill in the machining center, a total of 300 cutting was carried out 30 times in a continuous machining method, the cutting force was measured using a tool dynamometer.

그 결과에 대한 그래프는 각각 도 7 내지 도 10에 도시하였다. Graphs of the results are shown in FIGS. 7 to 10, respectively.

그래프의 X축 범주는 데이터의 개수이며, 초당 500개씩 총 10초의 데이터를 받았고, 그래프의 Y축 범주는 절삭력(단위 : 뉴턴(N))이다.The X-axis category of the graph is the number of data, and received 500 seconds per second for a total of 10 seconds. The Y-axis category of the graph is the cutting force (Newton (N)).

여기서, 절삭력은 홀을 뚫는데 들어가는 힘을 의미한다.Here, the cutting force means a force entering the hole.

도 7은 실시예 1의 절삭력 측정에 대한 그래프이며, 도 8은 실시예 2의 절삭력 측정에 대한 그래프이고, 도 9는 실시예 3의 절삭력 측정에 대한 그래프이며, 도 10은 비교예 1의 절삭력 측정에 대한 그래프이다.7 is a graph for measuring the cutting force of Example 1, Figure 8 is a graph for the cutting force measurement of Example 2, Figure 9 is a graph for the cutting force measurement of Example 3, Figure 10 is a cutting force of Comparative Example 1 Graph of the measurement.

도 7 내지 도 10을 참조한 결과를 보면, 실시예 2의 경우에는 다소 높은 흐름을 보였지만, 그럼에도 불구하고 비교예 1에 비해 실시예 1 내지 실시예 3은 절삭력이 모두 낮은것으로 확인되었다. 즉, CFRP를 가공시에 비교예 1에 비해 실시예 1 내지 실시예 3이 한 홀을 가공하는데 힘이 적게 듦을 알 수 있다.7 to 10, the flow rate of Example 2 was somewhat high, but nonetheless, Examples 1 to 3 were found to have low cutting forces compared to Comparative Example 1. That is, it can be seen that Examples 1 to 3 have less force to process one hole than CF 1 when machining CFRP.

[실험예 2] 공구마모도 측정Experimental Example 2 Tool Wear Measurement

본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴의 공구마모도를 평가하기 위하여 실시예 1 내지 3과 비교예 1과의 공구마모도 비교를 수행하였다.In order to evaluate the tool wear degree of the carbon composite material shaped drill according to the first to third embodiments of the present invention, the tool wear degree of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was compared.

공구마모도는 공구 마모 현미경을 이용하여 측정하였으며, 절삭 전의 공구 마모도를 먼저 측정하고 실험예 1의 절삭력 평가 후에(총 300회 절삭 가공) 공구마모도를 다시 측정하여 그 편차를 기록하였다.Tool wear degree was measured using a tool wear microscope, the tool wear degree before cutting was measured first, and after the evaluation of the cutting force of Experimental Example 1 (total 300 cutting operations), the tool wear degree was again measured and the deviation was recorded.

(즉, 공구마모도 = 절삭 전 공구 마모정도 - 절삭 후 공구 마모정도)(Ie tool wear = tool wear before cutting-tool wear after cutting)

그 결과에 대한 사진은 도 11 내지 도 14에 표기하였다.Photographs of the results are shown in FIGS. 11 to 14.

도 11은 실시예 1의 공구마모도의 측정 사진이며, 도 12는 실시예 2의 공구마모도의 측정 사진이고, 도 13은 실시예 3의 공구마모도의 측정 사진이며, 도 14는 비교예 1의 공구마모도의 측정 사진이다.11 is a measurement photograph of the tool wear degree of Example 1, FIG. 12 is a measurement photograph of the tool wear degree of Example 2, FIG. 13 is a measurement photograph of the tool wear degree of Example 3, FIG. 14 is a tool of Comparative Example 1 A photograph of the measurement of wear.

측정결과 실시예 1의 공구마모도는 0.052이었으며, 실시예 2의 공구마모도는 0.039이고, 실시예 3의 공구마모도는 0.063이었으며, 비교예 1의 공구마모도는 0.089였다.As a result, the tool wear degree of Example 1 was 0.052, the tool wear degree of Example 2 was 0.039, the tool wear degree of Example 3 was 0.063, and the tool wear degree of Comparative Example 1 was 0.089.

이에 따라, 실시예 1 내지 실시예 3 모두 공구마모도 측면에서 비교예 1보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.Accordingly, it was confirmed that Examples 1 to 3 were all superior to Comparative Example 1 in terms of tool wear.

[실험예 3] 가공홀 표면 측정Experimental Example 3 Surface Measurement of Machined Holes

본 발명의 제 1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴로 가공한 CFRP의 홀의 표면을 평가하기 위하여 실시예 1 내지 3과 비교예 1과의 가공홀 표면 비교를 수행하였다.In order to evaluate the surface of the hole of CFRP processed with a carbon composite material shaped drill according to the first to third embodiments of the present invention, the surface of the processed hole between Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 was compared.

가공홀 표면은 현미경을 이용하여 측정하였으며, 홀의 윗면에서 홀의 형태를 파악하였다.The surface of the processed hole was measured using a microscope, and the shape of the hole was determined from the upper surface of the hole.

그 결과에 대한 사진은 도 15 내지 도 18에 표기하였다.Photographs of the results are shown in FIGS. 15 to 18.

도 15는 실시예 1로 가공한 홀 표면에 대한 사진이며, 도 16은 실시예 2로 가공한 홀 표면에 대한 사진이고, 도 17은 실시예 3으로 가공한 홀 표면에 대한 사진이며, 도 18은 비교예 1로 가공한 홀 표면에 대한 사진이다.FIG. 15 is a photograph of the hole surface processed in Example 1, FIG. 16 is a photograph of the hole surface processed in Example 2, FIG. 17 is a photograph of the hole surface processed in Example 3, and FIG. 18. Is a photograph of the hole surface processed in Comparative Example 1.

도 15 내지 도 18을 참조하면 실시예 1 내지 실시예 3은 모두 비교예 1 보다 홀의 표면 손상이 적어진 것을 확인할 수 있었으며, 이에 따라 실시예 1 내지 실시예 3은 홀의 표면손상을 최소화할 수 있는 최적의 드릴형상인 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIGS. 15 to 18, all of Examples 1 to 3 showed less surface damage than holes of Comparative Example 1, and accordingly, Examples 1 to 3 may minimize surface damage of holes. It was confirmed that the optimum drill shape.

이와 같이, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴은 적은힘으로도 CFRP가공을 용이하게 할 수 있음에 절삭력이 우수함을 확인할 수 있었고, 드릴의 마모율 또한 향상되고, 더불어 피삭재인 CFRP의 홀의 표면거칠기 또한 우수함을 확인할 수 있어, CFRP의 홀 가공시에 버(burr) 발생 또는 섬유의 손상, 박리현상 등의 제품 불량의 문제점을 해결하여 경제적 손실을 최소화 할 수 있는 최적의 드릴 형상인 것을 알 수 있다. As described above, the carbon composite material shaped drills according to the first to third embodiments of the present invention were able to confirm the excellent cutting force because CFRP can be easily processed with a small force, and the wear rate of the drill is also improved. In addition, it can be confirmed that the surface roughness of the hole of CFRP, which is the workpiece, is also excellent, and it is possible to minimize the economic loss by solving the problems of product defects such as burr generation, fiber damage, and peeling phenomenon during hole processing of CFRP. It turns out that it is a drill shape of.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may carry out in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. I can understand that. Accordingly, the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

10 : 제1 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴
100 : 드릴부 110 : 경사부
120 : 직선부 130 : 헬릭스 날
132 : 마진 140 : 홈부
θ1 : 드릴부 선단각 θ2 : 경사부 일측 경사각도
θ3 : 헬릭스 날 각도 D1 : 드릴부 직경
D2 : 직선부 직경 S : 생크
20 : 제2 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴
200 : 드릴부 210 : 경사부
220 : 직선부 230 : 버니싱 날
232 : 마진 240 : 홈부
θ1 : 드릴부 선단각 θ2 : 경사부 일측 경사각도
D1 : 드릴부 직경 D2 : 직선부 직경
S : 생크
30 : 제3 실시 예에 따른 탄소복합소재 가공 형상 드릴
300 : 드릴부 310 : 연장부
320 : 직선부 330 : 헬릭스 날
332 : 더블 마진 332a : 제1 마진
332b : 제2 마진 340 : 홈부
θ1 : 드릴부 선단각 D1 : 드릴부 직경
D2 : 직선부 직경 S : 생크10: carbon composite material machining shape drill according to the first embodiment
100: drill portion 110: inclined portion
120: straight portion 130: helix blade
132: margin 140: groove
θ1 : Tip angle of drill part θ2 : Inclination angle of one side of the inclined part
θ3 : Helix blade angle D1: Drill part diameter
D2: straight part diameter S: shank
20: carbon composite material machining shape drill according to the second embodiment
200: drill portion 210: inclined portion
220: straight portion 230: burnishing blade
232: margin 240: groove
θ1: tip angle of drill part θ2: angle of inclination of one side of inclined part
D1: drill part diameter D2: straight part diameter
S: Shank
30: carbon composite material machining shape drill according to the third embodiment
300: drill portion 310: extension portion
320: straight portion 330: helix blade
332: double margin 332a: first margin
332b: second margin 340: groove
θ1 : Drill part tip angle D1: Drill part diameter
D2: straight part diameter S: shank

Claims (9)

선단이 소정의 각도로 형성되는 드릴부와; 상기 드릴부에서 연장되되, 소정의 경사각도를 형성하는 경사부와; 상기 경사부에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부가; 플루트 길이(Flute length)를 형성하며,
상기 경사부 및 직선부는 헬릭스 날을 형성하며, 상기 헬릭스 날에는 마진(Margin)이 형성되고,
상기 경사부 및 직선부의 헬릭스 날의 각도(Helix angle)는 30°이며,
상기 경사부의 경사각도는 중심축을 기준으로 일측이 7°내지 8°이고,
상기 드릴부의 선단 각도는 90°이며,
상기 드릴부의 직경과 상기 직선부의 직경은 5:8의 비율인 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
A drill portion of which a tip is formed at a predetermined angle; An inclined portion extending from the drill portion to form a predetermined inclination angle; A straight portion extending from the inclined portion and formed to have a predetermined length; Form a flute length,
The inclined portion and the straight portion form a helix blade, and the margin is formed on the helix blade,
The Helix angle of the helix edge of the inclined portion and the straight portion is 30 °,
The inclination angle of the inclined portion is 7 ° to 8 ° on one side of the central axis,
The tip angle of the drill portion is 90 °,
The diameter of the drill portion and the diameter of the straight portion is a carbon composite material processing shape drill, characterized in that the ratio of 5: 8.
선단이 소정의 각도로 형성되는 드릴부와; 상기 드릴부에서 연장되되, 소정의 경사각도를 형성하는 경사부와; 상기 경사부에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부가; 플루트 길이(Flute length)를 형성하며,
상기 경사부 및 직선부는 적어도 2개의 버니싱 날을 구비하며, 상기 버니싱 날은 마진(Margin)이 형성되고,
상기 경사부의 경사각도는 중심축을 기준으로 일측이 7°내지 8°이고,
상기 드릴부의 선단 각도는 90°이며,
상기 드릴부의 직경과 상기 직선부의 직경은 5:8의 비율인 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
A drill portion of which a tip is formed at a predetermined angle; An inclined portion extending from the drill portion to form a predetermined inclination angle; A straight portion extending from the inclined portion and formed to have a predetermined length; Form a flute length,
The inclined portion and the straight portion have at least two burnishing blades, and the burnishing blades have a margin.
The inclination angle of the inclined portion is 7 ° to 8 ° on one side of the central axis,
The tip angle of the drill portion is 90 °,
The diameter of the drill portion and the diameter of the straight portion is a carbon composite material processing shape drill, characterized in that the ratio of 5: 8.
선단이 소정의 각도로 형성되는 드릴부와; 상기 드릴부에서 연장되어 소정의 길이로 형성되는 직선부가; 플루트 길이를 형성하며, 상기 직선부는 헬릭스 날로 구비되되, 상기 헬릭스 날은 마진(Margin)이 형성되고,
상기 드릴부 및 직선부의 연장부는 내측으로 소정의 깊이만큼 오목하게 형성되며, 헬릭스 날의 끝단이 뾰족하게 돌출되어 측면에서 보았을 때 크라운(Crown) 형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
A drill portion of which a tip is formed at a predetermined angle; A straight portion extending from the drill portion to a predetermined length; To form a flute length, the straight portion is provided with a helix blade, the helix blade has a margin (Margin) is formed,
The drill portion and the extension portion of the straight portion is formed to be concave inwardly by a predetermined depth, the end of the helix blade sharply protrudes to form a crown (Crown) when viewed from the side to form a carbon composite material processing shape drill .
삭제delete 제 3 항에 있어서,
상기 마진(Margin)은 상기 헬릭스 날의 절삭날부를 따라 형성되는 제1 마진과 상기 제1 마진으로부터 일정간격 이격폭을 형성하여 헬릭스 날의 중단부 형성되는 제2 마진을 포함하는 더블 마진(Double margin)인 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
The method of claim 3, wherein
The margin includes a double margin including a first margin formed along the cutting edge portion of the helix edge and a second margin formed at an interval of the helix edge by forming a predetermined interval from the first margin. Carbon composite material processing shape drill, characterized in that).
삭제delete 제 3 항에 있어서,
상기 드릴부의 선단 각도는 90°인 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
The method of claim 3, wherein
Drilling shape of the carbon composite material, characterized in that the tip angle of the drill portion is 90 °.
제 3 항에 있어서,
상기 드릴부의 직경과 상기 직선부의 직경은 5:8의 비율인 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
The method of claim 3, wherein
The diameter of the drill portion and the diameter of the straight portion is a carbon composite material processing shape drill, characterized in that the ratio of 5: 8.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 직선부에 형성된 각 날의 소정의 위치에서 외주면을 따라 일정 깊이로 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 탄소복합소재 가공 형상 드릴.
The method according to any one of claims 1 to 3,
Carbon composite material processing shape drill, characterized in that the groove is formed at a predetermined depth along the outer peripheral surface at a predetermined position of each blade formed in the straight portion.
KR1020170158739A 2017-11-24 2017-11-24 Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill KR102027299B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170158739A KR102027299B1 (en) 2017-11-24 2017-11-24 Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170158739A KR102027299B1 (en) 2017-11-24 2017-11-24 Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190060487A KR20190060487A (en) 2019-06-03
KR102027299B1 true KR102027299B1 (en) 2019-10-01

Family

ID=66849371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170158739A KR102027299B1 (en) 2017-11-24 2017-11-24 Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102027299B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220011484A (en) 2020-07-21 2022-01-28 창원대학교 산학협력단 Drill blade for natural fiber composite laminates

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111791305B (en) * 2020-06-30 2022-09-06 中航成飞民用飞机有限责任公司 Carbon fiber composite material hole making method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200373377Y1 (en) * 2004-10-21 2005-01-21 김후 Burnishing drill for the increase of cutting accuracy

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5135614B2 (en) * 2009-10-21 2013-02-06 福井県 Drill for composite material and machining method and machining apparatus using the same
KR20140117728A (en) * 2013-03-26 2014-10-08 김건희 Drill tap for forming micro diameter screw tap and manufacturing method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200373377Y1 (en) * 2004-10-21 2005-01-21 김후 Burnishing drill for the increase of cutting accuracy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220011484A (en) 2020-07-21 2022-01-28 창원대학교 산학협력단 Drill blade for natural fiber composite laminates

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190060487A (en) 2019-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5135614B2 (en) Drill for composite material and machining method and machining apparatus using the same
US6007281A (en) Method of producing holes in fiber reinforced composites using a tool with a cutting head having an enlarged diameter and reduced height
EP3305447B1 (en) Step-structured twist drill
JP2018534159A (en) Turning insert and method
CN103282149A (en) Two-material one-iece cutting tool
KR102027299B1 (en) Carbon fiber reinforced plastic processing shape drill
KR102296651B1 (en) Stacked material tool and method for machining
JP6011849B2 (en) Step drill
EP3157698B1 (en) Cutting tool and method of manufacturing a cutting tool
JP2014012302A (en) Drill for composite material, and method and apparatus for machine work using the drill
JP2014172120A (en) Drill for composite material, and machining method and machining device using the same
KR101406612B1 (en) Indexable Drill insert
CN106583534A (en) CNC cutting tool and CNC machining method
JP2014161946A (en) Drilling machine
JP2014193513A (en) Drill
JP2006231430A (en) Centering drill and machining method using the same
JP2010017817A (en) Drill for fiber reinforced plastic
JP6335654B2 (en) Fine tool
KR20200080609A (en) A Tool for CFRP Hole with Good Cutting Performance
JP5890202B2 (en) Drill and method of manufacturing cut product using the same
JP7473711B1 (en) Rotary cutting tool and manufacturing method thereof
RU149613U1 (en) DRILL FOR HANDLING HOLES IN MIXED PACKAGES CONTAINING METALS AND POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS
JP3185869U (en) End mill
CN210789376U (en) Quick chamfer drill bit and drilling machine assembly
US11826835B2 (en) Drilling tool

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant