KR19980070951A - 절삭공구의 제조방법 및 절삭공구 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 절삭공구의 제조방법은 생크부(12)와 드릴부(11)를 별개로 형성하고 생크부(12)에 형성된 구멍부(13)의 내경을 드릴부(11)의 외경보다 약간 작게 형성한다. 그리고 상온 하에서 생크부(12)의 구멍부(13)내로 드릴부(11)의 후부(11b)를 강제적으로 압입하므로서 구멍부(13)의 내벽이 범위가 넓혀지고, 서로 긴밀하게 끼워 맞추어 일체로 된다. 생크부(12)의 구멍부(13)내로 압입된 후에 드릴부(11)를 연삭하여 날부를 형성하여도 좋다. 생크부(12)는 드릴부(11)를 끼워 맞추기 전에 진공 담금질 등에 의하여 담금질되어 있어도 좋고, 질화처리하여 표면이 경화되어 있어도 좋다.

Description

절삭공구의 제조방법 및 절삭공구

본 발명은 드릴부와 생크부가 다른 소재로 된 복합형의 공구로서 예컨대 프린트기판에 소경의 구멍을 뚫는데 사용되는 소형 드릴 등의 절삭공구 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 명세서는 일본국 특허출원(특원평9-19485호, 특원평9-161393호, 특원평9-208101호)에 의거하는 것이고, 이 일본출원의 기재 내용은 본 명세서의 일부로서 수용되는 것이다.

일반적으로 소형 드릴로 가공되는 구멍은 극히 소경이다. 그 때문에, 소형 드릴은 드릴본체의 선단으로 예컨대 직경 0.1∼3.175㎜ 정도의 소경막대형상인 드릴부가 설치되며, 후단측으로 드릴본체를 공작기계의 회전축으로 꼭 잡히게 하기 위한 비교적 큰지름의 생크부가 설치되어 있다. 드릴부의 재질은 보통, 경질의 초경합금이 채용되어 있다.

그 때문에 소형 드릴을 제조하는 경우, 드릴부와 생크부가 일체로 되는 고체형의 드릴에서는 예컨대 초경합금인 원기둥형상소재를 깎아내어서 드릴부와 생크부를 일체성형하게 된다. 그런데, 초경합금소재가 고가인 것과 드릴부를 성형하기 위한 가공량이 크므로, 많은 비용이 든다고 하는 결점이 있다.

이것에 대하여, 소경의 드릴부를 대략 원기둥형상인 초경합금소재로 성형하고, 대경의 생크부를 스틸이나 SUS 등 드릴부와 다른 저렴한 소재로 성형하여 생크부의 선단측으로 열려진 구멍내로 드릴부의 후부를 끼워 맞추도록 한 복합 드릴이 제안되어 있다.

이와 같은 종래의 복합 드릴의 제조방법의 일례를 도 12에 의하여 설명한다.

즉, 도 12(A)에 표시하는 대략 원기둥형상인 생크부(1)는 선단으로 테이퍼부가 형성되며, 테이퍼부(1a)의 선단면에 구멍부(1b)가 열려져 있다.

그리고 달구어서 꼭 끼워넣는 방법에 의하면 생크부(1)의 구멍부(1b)를 고주파로 가열하여 확경된 상태에서 대략 원기둥형상인 드릴부(2)를 압입한다(도 12(B) 참조). 드릴부(2)의 외경은 구멍부(1b)보다 약간 크므로 압입시에 구멍부(1b)의 내벽이 깎아져서 절삭분이 생성되고, 이것이 드릴부(2)에서 압압되어서 구멍부(1b)의 깊숙한 곳으로 압입하게 된다. 그후, 냉각하여 구멍부(1b)를 좁힘으로써 긴밀하게 고정된다.

다른 감합방법으로서 구멍부(1b)를 드릴부(2)보다 약간 대경으로 형성하여, 구멍부(1b)내로 드릴부(2)를 삽입하여 납땜으로 접합하는 것이 있다.

이와 같이하여 도 12(C)와 같이 형성된 생크부(1)의 테이퍼부(1a)와 드릴부(2)의 접합부(3)의 전후를 전체로 매끈한 테이퍼형상으로 연삭하여, 생크부(1)로부터 드릴부(2)에 이르는 측면에서 보아 직선형상인 테이퍼면(3a)을 형성함(도 12(D) 참조)과 아울러, 테이퍼면(3a)에 계속되는 드릴부(2)의 선단을 연삭가공하여 날부(2a)를 형성한다(도 12(D), (E) 참조).

그런데, 이와 같은 복합 드릴의 제조방법은, 공정수가 많으므로 번잡하고 손이 많이가고 많은 비용이 든다고 하는 결점이 있다. 더욱이 드릴부(2)를 압입하기 위하여 생크부(1)를 가열할 때, 구어서 꼭 끼워넣는 방법에서는 고주파 가열에 의하여, 또는 납땜방법에서는 플럭스에 의하여 생크부(1)가 무디어지고, 경도가 저하되어 드릴부(2)를 끼워 맞추는 것에 의해 체결강도가 저하된다고 하는 결점도 있다.

고주파 가열된 드릴부(2)를 압입할 때에 고온때문에 드릴부(2)가 변형된다고 하는 결점이 있다. 또, 구멍부(1b)의 내벽이 깎이므로 드릴부(2)의 감합체결강도가 마찬가지로 저하되게 되고, 절삭분 때문에 생크부(1)로부터 노출하는 드릴부(2)의 길이가 변동되고, 생크부(1)의 길이를 조정하므로서 소형 드릴의 전체 길이를 일정하게 하지 않을 수 없다.

또 납땜 시에, 구멍부(1b)의 내벽이 플럭스 때문에 부식하기 쉽다고 하는 결점도 있다.

더욱이 생크부(1)와 드릴부(2)의 접합부(3)의 전후에 걸치는 테이퍼면(3a)을 연삭가공할 때에 생크부(1)와 드릴부(2)는 재질이 다르므로 직선형상으로 테이퍼면(3a)을 형성해야할 양자를 동시에 연마하는 것이 곤란하기도 하다.

본 발명은 이와 같은 설정에 감안하여, 생크부와의 접합시에 드릴부가 변형하지 않고, 제조가 용이하고 체결강도의 높은 절삭공구의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 생크부와 드릴부의 감합체결강도가 높고 제조가 용이한 절삭공구를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 관한 절삭공구의 제조방법은 드릴부를 생크부의 구멍부와 끼워 맞추어서 이루어지는 절삭공구에 있어서, 상기한 생크부의 구멍부의 내경을 상기한 드릴부의 외경보다 약간 작게 형성하고, 상온하에서 상기한 생크부의 구멍부내로 상기한 드릴부의 후부를 압입하여 끼워 맞추도록 한 것을 특징으로 한다.

상온 하에서 드릴부의 후부를 생크부의 구멍부내로 강제적으로 압입하므로서, 구멍부의 범위를 넓히면서 구멍부 내벽을 깎고, 드릴부가 생크부의 구멍부와 긴밀하게 끼워 맞추어진다. 접합시에 납땜을 하지않으므로 공정수가 적고 간단하며, 더욱이 상온하로 되어 있으므로 절삭에 사용하는 드릴부가 변형되는 일도 없다.

또한 본 발명의 하나의 바람직한 상태에서는 생크부에 압입한 후에, 상기한 드릴부를 연삭하여 날부를 형성하므로, 생크부를 제외하고 드릴부만을 연삭하여 날부를 형성하면 좋고, 날부의 연삭가공이 용이하다.

본 발명의 다른 바람직한 상태에서는 생크부는 끼워 맞추기 전에 미리 담금질되어 있으므로 경도가 크고, 드릴부를 생크부의 구멍부내로 압입할 시에 구멍부의 내벽을 깎기 어렵고 범위가 확대되므로서, 접합강도가 크며 고정밀도의 절삭공구를 제조할 수 있고, 가공시에 생성되는 절삭분으로 생크부가 상처를 입는 일이 없다. 담금질을 진공 담금질로 하면 변형이 적고 표면의 껍질이 깨끗한 생크부를 제조할 수 있다. 또한, 생크부를 끼워 맞추기 전에 질화처리하여 표면을 경화하면, 생크부의 표면강도가 높고 드릴부와의 접합강도가 크며, 담금질 등의 열처리를 하지 않으므로 변형이 발생하지 않는다.

또, 드릴부의 후단부에는, 원호형상, 평면형상 등의 모서리가 깎인 부분이 형성되어 있으므로, 드릴부를 생크부의 구멍부에 압입할 때에 각 모서리가 깎인 부문이 구멍부의 내벽의 범위를 넓히면서 압입되며, 구멍부의 내벽을 깎는 일이 없으므로 감합체결이 확실한 것이다. 드릴부의 후단부를 날카로운 에지로 하면, 압입시에 구멍부의 내벽이 깎인다.

본 발명에 관한 절삭공구는 대경인 생크부의 구멍부로 소경의 드릴부가 끼워맞추어져 이루어지고, 상기한 생크부와 드릴부의 접합부에 단차가 형성되며, 상기한 드릴부에는 날부가 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

생크부와 드릴부의 접합부의 단차 때문에 단차의 지름방향의 두께만큼 생크부가 드릴부보다 대경으로 되고, 절삭공구의 강도가 높고 공구수명이 길어진다. 또한 접합부를 생크부와 드릴부 등에 걸쳐서 테이퍼형상으로 연마가공하는 일이 없으므로 연마가공이 쉽고 제조가 쉽게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 복합 드릴을 끼워 맞추기 전의 드릴부와 생크부를 표시하는 개략 단면도.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 복합 드릴의 끼워 맞추는 도중의 드릴부와 생크부를 표시하는 개략 단면도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 복합 드릴의 끼워 맞춘 후의 드릴부와 생크부를 표시하는 개략 단면도.

도 4는 드릴부의 후단의 외주변의 변형예를 표시하는 도면.

도 5는 드릴부의 후단의 외주변의 다른 변형예를 표시하는 도면.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 소형 드릴의 개략 측면도.

도 7은 도 6에 표시하는 소형 드릴의 제조공정을 표시하는 것이고, (A)는 생크부의 측면도, (B)는 생크부에 드릴부를 압입하기 전의 상태를 표시하는 도면, (C)는 생크부에 드릴부가 압입된 상태를 표시하는 도면, (D)는 드릴부의 테이퍼형상부와 날부가 연삭가공된 상태의 도면.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 의한 복합 드릴의 압입하기 전의 드릴부와 생크부를 표시하는 개략 단면도.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 복합 드릴의 압입 도중의 드릴부와 생크부를 표시하는 개략 단면도.

도 10은 본 발명의 실시예에 의한 복합 드릴의 압입완료 후의 드릴부와 생크부를 표시하는 개략 단면도.

도 11은 생크부 가공 전의 원통소재의 측면도.

도 12는 종래의 소형 드릴의 제조공정을 표시하는 것이고, (A)는 생크부의 측면도, (B)는 생크부에 드릴부를 압입하기 전의 상태를 표시하는 도면, (C)는 생크부에 드릴부가 압입된 상태를 표시하는 도면, (D)는 드릴부의 테이퍼형상부와 날부가 연삭가공된 상태의 도면, (E)는 자르고 남은 부스러기의 배출홈이 형성된 소형 드릴의 측면도.

아래에서, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의하여 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예를 표시한 것이다. 도 1에 표시하는 소형 드릴(10)은, 예컨대 직경 0.1∼3.175㎜ 정도의 소경이고 대략 원기둥형상으로 되고, 예컨대 초경합금소재로 된 드릴부로서의 드릴부(11)와, 비교적 대경(외경은 예컨대 3∼6㎜)이고 예컨대 SUS나 스틸로 된 대략 원기둥형상인 생크부(12) 등을 보유하고 있다.

드릴부(11)는, 그 후부(11a)의 후단 외주변(11b)을 날카로운 에지의 각부(예컨대 90도 또는 90도 미만)로 하고 모서리가 깎여 있지 않다. 생크부(12)는 그 선단면(12a)으로부터 긴쪽방향으로 대략 원기둥형상인 구멍부(13)가 동심형상으로 형성되고, 그 내경은 예컨대 Φ1.4㎜ 정도로 되고, 드릴부(11)의 외경보다 약간(예컨대 10㎛ 정도) 소경으로 형성되어 있다.

구멍부(13)의 내경과 드릴부(11)의 외경의 길이차는 드릴부(11)나 생크부(12)의 크기칫수에 의하여 상위하지만, 예컨대 0보다 크고, 100㎛ 정도 이하로 한다. 100㎛보다 크면 압입이 곤란하게 된다. 바람직하게는 50㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이하로 한다.

생크부(12)의 구멍부(13)의 개구부는 모서리가 깎여있지 않고, 선단면(12a)의 외주변은 구멍부(13)와의 사이로 윗부분(12b)을 남기고 모서리가 깎여 있다. 구멍부(13)의 길이가 깊숙한 곳은, 끼워 맞추어지는 드릴부(11)의 후부(11a)보다 약간 긴 것으로 하고, 그 가장 깊숙한 곳은 구멍부(13)의 내벽(13a)이 점차 축경되어 있고, 드릴부(11)의 후부(11a)가 끼워 맞추어진 상태에서 절삭분수용 때문의 공간(13b)이 남겨져 있다(도 3 참조).

본 실시예는 상술한 바와같은 구성을 구비하고 있고, 다음에 이 소형 드릴(10)의 접합방법에 대하여 설명한다.

상온하에서 드릴부(11)의 후부(11a)를 생크부(12)의 선단면(12a)의 구멍부(13)에 동축형상으로 넣어서, 강한 힘으로 압입한다(도 1 참조). 그러면, 구멍부(13)의 내벽(13a)은 드릴부(11)의 후단 외주변(11b)에 의하여 전체 둘레에 걸쳐서 약간씩 범위가 넓혀지며, 적게 절삭되어서, 구멍부(13)내로 드릴부(11)의 후부(11a)가 압입된다(도 2 참조). 절삭되고 남은 절삭분은 점차 구멍부(13)의 가장 깊숙한 곳으로 들어가게 된다.

그리고, 도 3에 표시하듯이, 드릴부(11)의 후부(11a)가 구멍부(13)의 가장 깊숙한 곳까지 압입된 상태에서 드릴부(11)와 생크부(12)의 끼워 맞추어짐이 완료되고, 이 상태에서 구멍부(13)의 가장 깊숙한 곳의 공간(13b)으로 내벽(13a)이 깎인 절삭분이 수납되게 된다.

또한, 그 후에 도 3에서 1점 쇄선으로 표시하듯이, 드릴부(11)를 절삭하여, 보다 세경의 드릴부(11)를 성형하여도 좋다.

상술한 바와같이 본 실시예에 의하면, 드릴부(11)와 생크부(12)를 납땜하거나 구워서 꼭 끼우는 일 없이 상온 하에서 긴밀하게 끼워 맞출 수 있고, 공정수가 적어서 저렴하며, 더욱이 드릴부(11)나 생크부(12)가 열로 변형되는 일이 없으므로 고정밀도의 소형 드릴을 쉽게 제조할 수 있다. 드릴부의 후단 외주변(11b)은 날카로운 에지로 형성되어 있으므로, 제조가 쉽고 제조 비용이 낮으며, 압입시에는 후단 외주변(11b)에서 구멍부 내벽을 깎게 된다.

또한, 드릴부(11)의 후단 외주변(11b)은 날카로운 에지가 아니라도 좋다. 예컨대 도 4에 표시하듯이, 후단 외주변(11b)은 원호형상(R＝0.1㎜ 이하)으로 모서리가 깎여 있어도 좋고, 이 경우에, 구멍부(13)내로의 압입이 쉽고 배럴연마 등으로 쉽게 제조할 수 있는 이점이 있다. 또, 후단 외주변(11b)은 도 5에 표사하듯이, 평면형상(C＝0.1㎜ 이하)으로 경사져 있어도 좋다. 이들의 형상은, 상기한 다른 형상보다 가공비용은 높지만 압입할 때에 구멍부(13)의 내벽의 범위를 넓혀서 드릴부(11)를 끼워 맞출 수 있고, 압입할 때에 구멍부(13)의 내벽이 깎아져 절삭분이 생성되는 일이 없다. 그 때문에, 소형 드릴(10)의 길이칫수를 드릴부(11)와 생크부(12)에서 각각 일정한 칫수로 설정할 수 있고, 드릴부(11)와 생크부(12)의 끼워 맞춤에 의한 체결이 확실하며, 압입이 쉽다.

본 발명의 다른 실시예를 아래에 설명하지만, 상술한 제1실시예와 동일한 부재에는 동일한 부호를 사용하여 그 설명을 생략한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예를 표시하는 것이다.

도 6에 표시하는 소형 드릴(20)은 비교적 소경이고 대략 막대형상인 드릴부(21)(드릴부)와 비교적 대경으로 대략 원기둥형상인 생크부(22) 등을 보유하고 있다.

생크부(22)는 그 선단부에 원뿔주면형상으로 점차 지름이 작아지는 테이퍼부(22a)가 형성되며, 테이퍼부(22a)의 선단면은 원모양 평면형상인 윗부분(22b)으로 되어 있다. 윗부분(22b)은 그 직경이 드릴부(21)의 외경보다 크며, 윗부분(22b)과 동축의 구멍부(13)가 윗부분(22b)으로부터 생크부(22)내로 향해서 동축형상으로 설치되어 있다.

드릴부(21)는 비교적 대경의 원기둥형상인 축부(21a)의 후부가 생크부(22)의 구멍부(13)내로 압입되어서 끼워 맞추어져 있고, 구멍부(13)로부터 외측으로 위치하는 축부(21a)의 선단측으로 점차 축경된 테이퍼형상부(21b)와 소경의 원기둥형상인 날부(21c) 등을 보유하고 있다. 그리고, 날부(21c)에는 예컨대 나선형상으로 절삭분배출홈(24)이 형성되고, 절삭분배출홈(24)의 회전방향을 향하는 벽부와 날부(21c)의 선단면의 교차능선은 자르는 칼날(25)로 되어 있다.

그 때문에, 생크부(22)의 테이퍼부(22a)와 드릴부(21)의 축부(21a)의 사이에 윗부분(22b)으로 된 단차(26)가 형성되고, 더욱이 드릴부(21)의 단차(26)로부터 소정거리 떨어진 선단측부분에 테이퍼 형상부(21b) 및 날부(21c)가 연속하여 형성되어 있다.

본 제2실시예에 의한 소형 드릴(20)은 상술한 바와같이 구성되어 있고, 다음에 이 소형 드릴(20)의 제조방법에 대하여, 도 7(A) 내지 (D)에 의하여 설명한다.

도 7(A) 및 (B)에 있어서, 생크부(22)는 도 6에 표시하는 것과 동일형상이고, 생크부(22)와 끼워 맞추어야할 드릴부(21)는 도 6에 있어서의 축부(21a)와 동일 외경의 대략 원기둥 막대형상으로 되고, 후단부가 테이퍼형상으로 모서리가 깎여 가공되어서 경사부(c)로 되고, 경사부(c)는 가장 소경이 생크부(22)의 구멍부(13)의 내경보다 작고 가장 대경이 축부(21a)와 동일하고 구멍부(13)의 내경보다 약간 크게 설정되어 있다.

생크부(22)의 구멍부(13)의 내경은 예컨대 Φ1.4㎜ 정도로 되며, 경사부(c)를 제외한 드릴부(21)(축부(21a))의 외경보다 약간 소경(예컨대 10㎛ 정도)으로 형성되어 있다.

그리고 소형 드릴(20)의 제조시에 상온하에서, 드릴부(21)의 후단부의 경사부(c)를 생크부(22)의 선단의 윗부분(22b)의 구멍부(13)와 동축형상으로 넣어서 압입한다. 그러면, 구멍부(13)의 내벽은 드릴부(21)의 경사부(c)에 압압되어서 전체 둘레에 걸쳐서 약간씩 범위를 넓히면서, 드릴부(21)의 후부가 구멍부(13)내로 압입되어 간다.

그리고, 생크부(22)의 후단으로부터 드릴부(21)의 선단까지의 길이가 소정의 칫수로 될 때까지 압입되므로서 소형 드릴(20)의 전장이 설정되고, 압입에 의한 드릴부(21)와 생크부(22)의 감합공정이 완료한다(도 7(C) 참조). 이 상태에서, 생크부(22)와 드릴부(21)의 접합부에서는, 테이퍼부(22a)와 드릴부(21)와의 사이로 윗부분(22b)에 의한 단차(26)가 형성되어 있다.

다음에, 드릴부(21)의 윗부분(22b)으로부터 소정거리 떨어진 부분으로부터 선단에 걸쳐서 연삭가공하여, 테이퍼형상부(21b) 및 소경의 원기둥형상인 날부(21c)를 형성하고, 날부(21c)에 나선형상인 절삭분배출홈(24)과 자르는 칼날(25)을 형성한다.

이와 같이하여 도 6에 표시하는 소형 드릴(20)이 제조된다.

상술하듯이 본 실시예에 의한 소형 드릴(20)에 의하면, 생크부(22)에는 드릴부(21)와의 접합부에 윗부분(22b)에 의한 단차(26)가 설치되어 있으므로, 종래의 소형 드릴과 비교하여, 단차(26)의 지름방향의 두께만큼 절삭가공시의 소형 드릴(20)의 강도가 높고 공구수명이 길어진다.

또, 본 제2실시예에 의한 소형 드릴(20)의 제조방법에 의하면, 제1실시예의 효과에 가하여, 생크부(22)의 테이퍼부(22a)와 드릴부(21)의 테이퍼부(21b)를 연속하여 1직선형상으로 형성하지 않고, 드릴부(21)의 테이퍼형상부(21b)만을 연마하므로서, 연삭가공작업이 용이하고 정확하게 된다.

또한, 상술한 제2실시예에서는, 생크부(22)의 단차(26)로부터 소정거리 이간된 부분에 드릴부(21)의 테이퍼형상부(21b)를 형성하도록 하지만, 이것에 한정되지 않고, 단차(26)(윗부분(22b))에 계속하여 테이퍼형상부(21b)를 형성하여도 좋다. 또, 생크부(22)에 테이퍼부(22a)를 설치하지 않아도 좋고, 그 경우에, 단차(26)는 생크부(22)와 드릴부(21)의 외경차로 된다.

아래에서, 본 발명의 제3실시예를 도 8 내지 도 11에 의하여 설명한다.

도 8에 표시하는 소형 드릴(30)은 예컨대 직경 0.1∼3.175㎜ 정도의 소경에서 대략 원기둥형상으로 된 드릴부(31)(드릴부)와, 비교적 대경(외경은 예컨대 3∼6㎜)이고 대략 원기둥형상인 생크부(32) 등을 보유하고 있다.

드릴부(31)는 그 후부(31a)의 후단 외주변(31b)을 날카로운 에지의 각부로 한다. 생크부(32)는 그 선단면(32a)으로부터 긴쪽방향으로 대략 원기둥형상인 구멍부(13)가 동심형상으로 형성되고, 그 내경은 예컨대 Φ1.4㎜ 정도로 되며, 드릴부(31)의 외경보다 약간(예컨대 10㎛ 정도) 소경으로 형성되어 있다.

생크부(32)는 미리 진공 담금질되어서, 경도가 HRC35∼50 정도로 된 상태의 둥근막대소재(혹은, 원통이 아니고 각기둥 등의 각종 형상인 소재라도 좋다)를 절삭가공된 것이고, 그 구멍부(13)의 개구부는 모서리가 깎여 있지 않고, 선단면(32a)의 외주변은 구멍부(13)와의 사이로 윗부분(32b)을 남기고 모서리가 깎여 있다. 구멍부(13)의 깊숙한 곳은 끼워지는 드릴부(31)의 후부(31a)보다 약간 긴 것으로 하고, 그 가장 깊숙한 곳은 구멍부(13)의 내벽(13a)이 점차 축경되어 있고, 드릴부(31)의 후부(31a)가 끼워 맞추어진 상태에서 절삭분을 수용하기 위한 공간(13b)이 남겨져 있다(도 10 참조).

본 실시예는 상술한 바와같은 구성을 구비해 있고, 다음에 이 소형 드릴(30)의 접합방법에 대하여 설명한다.

우선 생크부(32)를 제작하기 위한 도 11에 표시하게 되는 원통소재(40)를 진공 담금질하므로서, 담금질을 하지 않는 경우(경도:HRC24 정도)보다도 고경도이고, HRC35∼50 정도의 경도를 얻는다. 진공 담금질처리를 하므로서, 보통의 대기 중에서의 담금질처리의 경우와 비교하여, 변형이 적고 산화하지 않으므로 표면 껍질이 깨끗하며, 치수정밀도의 악화를 작게 할 수 있는 데다가, 담금질 후에 표면을 처리하기 위한 연마공정이 필요 없게 되거나 간단히 할 수 있다.

그리고 이 원통소재(40)를 연삭가공하여 도 8에 표시하게 되는 생크부(32)를 제작한다.

다음에, 상온 하에서, 드릴부(31)의 후부(31a)를 생크부(32)의 선단면(32a)의 구멍부(13)에 동축형상으로 넣어서, 강한 힘으로 압입한다. 그러면, 구멍부(13)의 내벽(13a)은 드릴부(31)의 후단 외주변(31b)에 의하여 전주에 걸쳐서 약간씩 범위가 넓혀지며, 구멍부(13)내로 드릴부(31)의 후부(31a)가 압입된다(도 8, 도 9 참조).

이때에, 생크부(32)는 담금질에 의하여 경화시켜져 있으므로 생크부(32) 전체의 경도가 높고, 드릴부(31)의 후단 외주변(31b)에서 생크부(32)의 구멍부(13)의 내벽(13a)을 넓힐 때에, 내벽(13a)이 삭제되는 일이 적고 점차 범위가 넓혀지므로 드릴부(31)를 체결하고, 드릴부(31)와의 접합력이 증가하게 된다.

이것에 대하여, 가령 담금질하지 않은 자연그대로의 SUS 등의 재질에 의한 생크부(32)에 드릴부(31)를 압입하면, 구멍부(13)의 내벽(13a)이 절삭되므로 내벽(13a)에 상처가 생기거나, 소형 드릴(30)에 의한 절삭가공시에 절설에 의해서 생크부(32)가 상처를 입게 되는 결점도 있다.

그리고, 도 10에 표시하듯이, 드릴부(31)의 후부(31a)가 구멍부(13)의 가장 깊숙한 곳까지 압입되며, 이 상태에서 구멍부(13)의 가장 깊숙한 곳의 공간(13b)으로 내벽(13a)이 절삭된 약간의 절삭분이 수납되게 된다.

또한, 그후에, 드릴부(31)가 도 10에서 1점 쇄선으로 표시하듯이 절삭되어서 보다 세경의 드릴부(31)를 성형하여도 좋다.

상술하듯이 본 제3실시예에 의하면, 생크부(32)는 미리 진공 담금질에 의하여 경도가 크게되어 있으므로, 드릴부(31)를 끼울때에 범위가 넓혀진 내벽(13a)에 의한 체결접합강도가 크고, 더욱이 드릴부(31)가 열로 변형하는 일이 적고 표면의 껍질이 깨끗하며, 고정밀도의 소형 드릴을 제조할 수 있다. 또, 소형 드릴(30)에 의한 절삭가공시에 절삭분으로 생크부(32)가 상처를 입게 되는 일이 없다.

또한, 상술한 제3실시예에서는, 생크부(32)를 원통소재(40)의 단계에서 진공 담금질하지만, 이것 대신에 생크부(32)를 연삭성형된 뒤에서 진공 담금질하여도 좋다. 이 경우에, 생크부(32)의 성형정밀도가 다소 저하하게 된다. 또 성형정밀도가 떨어지고 표면처리가 필요하게 되지만, 진공이 아닌 보통의 대기중에서의 담금질을 실시하여도 좋다.

또, 담금질 대신에 질화처리하여도 좋다. 즉, 원통소재(40)를 도 8에 표시하게 되는 생크부(32)에 성형한 후, 예컨대 암모니아가스 분위기 중에서 500℃ 정도의 열로 18∼19시간 가열하여 자연히 냉각시킨다. 이것에 의하여, 생크부(32)는 표면이 경화된다. 더욱이 질화 후, 담금질 등의 열처리의 필요가 없으므로 변형이 발생하지 않는다.

또, 드릴부(11,21,31)의 재질은 초경합금으로 한정되지 않고, 서멧 등, 생크부보다 경도가 높은 다른 적당한 재질을 채용할 수 있고, 생크부(12,22,32)의 재질도 SUS나 스틸에 한정되지 않고, 알루미늄합금 등 적당한 재질을 채용할 수 있다.

또, 생크부(12,22,32)의 구멍부(13)나 드릴부(11,21,31)의 후부(11a)는 원기둥형상으로 한정되는 일이 없고 각기둥 등이라도 좋다.

본 발명은 소형 드릴만으로 한정되지 않고 그 외의 구멍뚫는 공구나 소경의 엔드밀 등 각종의 절삭공구에 적용할 수 있다.

본 발명에 관한 절삭공구는 대경인 생크부의 구멍부로 소경의 드릴부가 끼워맞추어져 이루어지고, 상기한 생크부와 드릴부의 접합부에 단차가 형성되며, 상기한 드릴부에는 날부가 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

생크부와 드릴부의 접합부의 단차 때문에 단차의 지름방향의 두께만큼 생크부가 드릴부보다 대경으로 되고, 절삭공구의 강도가 높고 공구수명이 길어진다. 또한 접합부를 생크부와 드릴부 등에 걸쳐서 테이퍼형상으로 연마가공하는 일이 없으므로 연마가공이 쉽고 제조가 쉽게 된다.

Claims (10)

1. 드릴부(11)를 생크부(12)의 구멍부(13)에 끼워 맞추어서 이루어지는 절삭공구에 있어서, 상기한 생크부(12)의 구멍부(13)의 내경을 상기한 드릴부(11)의 외경보다 약간 작게 형성하고, 상온하에서, 상기한 생크부(12)의 구멍부(13) 내에 상기한 드릴부(11)의 후부(11b)를 압입하여 끼워 맞추도록 한 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 생크부(12)에 압입한 후에, 상기한 드릴부(11)를 연삭하여 날부를 성형하도록 한 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기한 생크부(12)는 끼워 맞추기 전에 미리 담금질되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기한 담금질은 진공 담금질인 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기한 생크부(12)는 끼워 넣기 전에 미리 질화처리하여 표면 경화되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기한 드릴부(11)가 끼워 맞추어진 후, 상기한 생크부(12)의 구멍부(13) 내의 가장 깊숙한 곳에 이 구멍부(13)의 내벽 절삭분을 수납하는 공간이 남겨져 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기한 드릴부(11)의 후단 외주변은 원호형상으로 모서리가 깎여 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 상기한 드릴부(11)의 후단 외주변은 평면으로 모서리가 깎여 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 상기한 드릴부(11)의 후단 외주변은 날카로운 에지로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.
10. 대경의 생크부(12)의 구멍부에 소경의 드릴부(11)가 끼워 맞추어져 이루어지며, 상기한 생크부(12)와 드릴부(11)와의 접합부에 단차가 형성되며, 상기한 드릴부(11)에는 날부가 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 절삭공구의 제조방법.