KR19980081835A

KR19980081835A - 드릴

Info

Publication number: KR19980081835A
Application number: KR1019980015337A
Authority: KR
Inventors: 렘버그프레드릭
Original assignee: 레나르트태퀴스트; 세코툴스에이비
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-29
Publication date: 1998-11-25
Also published as: JP4394180B2; CN1198372A; CN1120070C; SE9701664D0; SE511224C2; EP0875322B1; US6039515A; DE69819239T2; KR100561562B1; DE69819239D1; SE9701664L; JPH10315023A; EP0875322A1

Abstract

본 발명은 금속성 작업편의 드릴링용 드릴 및 이 드릴에 사용하기 위한 절삭 삽입체에 관한 것이다. 드릴은 적어도 두개의 직선 또는 나선 칩 세로홈과 실질적 사각형 중앙 삽입체(16) 및 주변 삽입체(17)용 적어도 두개의 삽입체 포켓을 갖는 드릴 섕크(11)로 구성된다. 주변 삽입체(17)의 작업날(26B)은 드릴 홀의 직경이 결정되도록 측방으로 돌출하여 하나의 칩 세로홈을 통한 칩 이송 동안 중앙 삽입체(16)의 작업날(26A)은 다른 칩 세로홈을 통한 칩 이송용 드릴 섕크(11)의 주변에서 방사상 내부로 제공된다. 절삭 삽입체(16, 17)의 작업날(26A, 26B)은 회전축(CL)과 주변 사이의 면적(Z)에서 서로 중첩한다. 중앙 삽입체(16)의 작업날(26A)은 드릴의 회전축(CL)을 지나는 단편으로 연장한다. 중앙 삽입체는 적어도 하나의 레이크 각도를 한정하는 레이크 면을 갖는 4개의 절삭날(26)을 갖는다. 실질적 사각의 중앙 삽입체(16)의 작업날(26A)용 레이크 각도는 중첩하기 위한 면적(Z)에서 드릴(10)의 회전축(CL)에서 보다 크다.

Description

드릴

본 발명은 금속성 작업편의 천공용 드릴뿐만 아니라 첨부된 독립항의 전제부에 따라 드릴에 연결하도록 사용될 수 있는 절삭 삽입체에 관한 것이다.

상술된 형태의 공지된 드릴에서, 드릴은 인덱싱가능한 사각형 삽입체를 갖는다. 드릴은 동일한 설계의 중앙 삽입체와 주변 삽입체를 갖는다. 중앙 삽입체는 드릴의 회전축에 중첩하고 주변 삽입체는 중앙 삽입체를 중첩한다. 중앙 삽입체의 각각의 모서리부는 작업 위치에서 회전축을 중첩하도록 배열된 모따기부로 구성된다. 중앙 삽입체의 인덱싱에서, 상기 이 전에 중앙에 위치된 모따기부가 인덱싱 후에도 작업 위치를 취하여, 절삭 삽입체가 새로운 절삭 삽입체만큼 부드럽게 절삭시키지 않는다는 것을 나타낸다. 이것은 절삭 삽입체가 실제로는 절삭 삽입체마다 두개의 마모되지 않은 절삭날만을 제공할 수 있다는 것을 의미하고 이것은 비경제적이다.

본 발명의 목적은 절삭 삽입체가 4개의 절삭날을 구비하고 마모부는 작업 위치로의 인덱싱을 손상시키지 않는 드릴을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 4개의 절삭날을 갖는 가벼운 절삭 삽입체를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 드릴의 작업 단부의 측면도.

도2는 작업 단부면의 평면도.

도3은 본 발명에 따른 절삭 삽입체의 평면도.

도4는 도3의 선 IV-IV에 따르는 단면도.

도5 및 도6은 도3의 선 V-V 및 VI-VI를 각각 따르는 도면.

도7은 본 발명에 다른 다른 절삭 삽입체의 평면도.

도8은 도7의 선 VIII-VIII을 따르는 단면도.

도9 및 도10은 도7의 선 IX-IX 및 X-X에 각각 따르는 단면도.

도11은 중앙 및 주변 삽입체의 중첩을 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 : 드릴 섕크

14, 15 : 세로홈

16 : 중앙 삽입체

17 : 주변 삽입체

22 : 상부 평면

23 : 하부 평면

24 : 측면

26 : 절삭날

26A, 26B : 작업날

27 : 코너부

31 : 레이크 면

126 : 중간 절삭날

본 발명은 후속 도면과 관련하여 하기에 더욱 상세하게 설명된다.

도1 및 도2에는 드릴의 중앙 라인(CL)의 양 측면에 위치된 전방부에 두개의 삽입체 포켓이 제공된 원통형 드릴 섕크(11)가 도시된다. 칩 이송용 나선형 홈 또는 칩 세로홈(flute)은 도면 부호 14 및 15로 지시된다. 두개의 삽입체 포켓에는 공지된 방식으로 포켓에서 절삭 삽입체의 체결에 적합한 잠금 스크류(도시되지 않음)를 수용하기 위한 중앙 홀이 제공된다. 포켓은 드릴 섕크(11)의 주연 내부에 방사상으로 제공된 중앙 포켓과 드릴 섕크의 주연에서 종단하는 주변 포켓으로 구성된다. 삽입체 포켓은 이들이 상이한 축상 여유각을 나타내는 방식으로 드릴 섕크(11)에 설계되고 절삭 삽입체와 함께 전체 홀 직경의 완전 천공을 달성한다.

각각의 절삭 삽입체 포켓은 접선 지지면과 축상 지지면뿐만 아니라 방사상 지지면으로 구성된다. 지지면들은 양의 절삭 형상(positive cutting geometry)을 갖는 절삭 삽입체로 설계된다. 접선 지지면은 중앙 라인(CL)을 통하는 방사상 평면과 실질적으로 평행하다.

중앙 포켓은 중앙 삽입체(16)를 수용하도록 제공되고, 그의 작업날(26A)은 중앙 위치된 재료를 절삭하기 위하여 관련된 포켓에 대한 축상 방향으로 돌출한다.

주변 포켓은 사각 주변 삽입체(17)를 수용하도록 제공되고, 그의 작업날(26B)은 방사상 방향으로 드릴 섕크에 대해 돌출하여 드릴 홀 직경이 결정되도록 한다. 주변 포켓 및 주변 삽입체(16)는 주변 삽입체용 소정 틈새를 얻기 위해 약 2 내지 3°의 예각으로 드릴 섕크(11)의 중앙 라인(CL)에 대해 경사진다.

또한, 드릴 섕크(11)에는 칩 세로홈(14, 15)을 경유하여 절삭 칩의 제거를 위한 절삭 영역으로 유동 매체를 이송시키는 다수의 채널(34, 35)이 제공된다.

도3 내지 도6에는 드릴 섕크의 상술된 중앙 포켓에 사용하기 위한 인덱싱가능한 삽입체(16)가 도시된다. 절삭 삽입체(16)는 실질적으로 서로 평행한 상부 평면 (22)와 하부 평면(23)을 포함하는 실질적 사각 기본 형상을 갖는다. 평면(22, 23)들은 실질적으로 동일하게 긴 측면(24)에 의해 연결된다. 하부 평면(23)은 상부 평면(22)보다 작고, 그러므로 절삭 삽입체는 양의 여유각을 얻는다. 상부 평면(22)과 측면(24)의 교차 라인은 4개의 주요 날(26)을 형성하고 이들 중 단지 하나의 날(26A) 만이 작동되어 각각의 드릴 작업에서 작업편을 가공한다.

중앙 삽입체의 각각의 모서리부(27)에서 2등분선(B)이 주요 절삭날(26)의 가상 연장 라인의 교차 지점들 사이의 대각선에 의해 한정된다. 주요 절삭날(26)은 제1 모따기 날(28), 제2 모따기 날(29) 및 중간 절삭날(126)로 구성된다. 주요 절삭날(26)의 일단부에 근접하여, 제1 모따기 날(28)은 주요 절삭날(26)의 타단부의 근처에서 제2 모따기 날(29)에 연결되는 중간 절삭날(126)에 연결된다. 제1 모따기 날(28)은 삽입체의 바람직하게 직선의 중간 날(126)의 종방향 연장과 제1 예각(β1)을 형성하고, 제2 모따기 날(29)은 날(126)의 종방향 연장과 제2 예각(β2)을 형성한다. 제1 예각(β1)은 약 25°이고 제2 예각(β)은 약 25°이다. 다른 주요 절삭날(26)들로부터 모따기 날(28, 29)이 2등분선(B)에서 또는 그 근처에서 교차한다. 날 측면(24)과 주요 절삭날(26)에 연결된 보강 모따기부(30) 사이의 내각은 날 각도(edge angle)로 칭해지고 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 제1 모따기 날(28)보다 절삭날(126)과 제2 모따기 날(29)의 영역에서 작다. 모따기 날(28, 29) 상의 날 각도 차이의 이유는 제1 모따기 날(28)이 드릴링 동안 드릴의 중앙에서 회전축을 중첩하여 제공되기 때문에 절삭 속도가 없거나 또는 느리다는 것이다. 이에 의해서, 모따기 날(28)의 강도는 절삭날 각도가 상대적으로 크고 즉 무르고, 91°내지 110°의 범위, 바람직하게는 94°크기면 양호해진다. 다른 방식으로 설명하면, 모따기 날과 보강 모따기부는 절삭날(126)과 교차하는 평면 내에서 음의 각(γ)을 형성하고, 상기 각도는 약 15°이다. 제2 모따기 날(29)은 절삭날(126)과 유사하게 제1 모따기 날보다 고속 절삭으로 작용하고 모따기에 의해 강화될 필요가 없으며, 그러므로 절삭날 각도는 예각, 즉 90°미만이지만 75°보다는 크게 선택된다. 작업 절삭날(26A)은 바람직하게 직선 중간 절삭날(126)로 구성되지만, 절삭날(126)은 약간 오목 또는 볼록으로 불연속일 수 있다.

제1 레이크 면(31)이 중간 절삭날(126)의 보강 모따기(30)의 방사상 내부 날과 제2 모따기 날(29)에 연결되고, 레이크 면은 칩 파쇄용으로 형성되고 홈(32)의 형상을 갖는다. 홈(32)은 서로로부터 분리하는 돌출부 또는 홈들과 합체될 수 있다. 홈(32)은 명확한 교차선을 갖는다.

레이크 면(31)은 보강 모따기(30)를 통해 전개하는 평면 또는 도시되지 않은 작업편의 표면에 수직인 라인과 레이크 각도(α1)를 형성한다. 레이크 각도(α1)는 5°내지 20°의 간격 내에 놓인다. 홈(32)은 상부 평면(22)에 더 연결된다.

제2 레이크 면(33)이 제1 모따기 날(28)에 연결되고, 레이크 면은 실질적으로 평면을 형성한다. 레이크 면(33)는 모서리부를 보강시키기 위해 약 0°인 레이크 각도(α2)를 형성한다. 레이크 면(33)는 오목형 릿지(36)를 경유하여 상부 평면(22)에 계속 연결된한다.

이것은 레이크 각도가 절삭날이 강도를 요구하는 곳에서 중립이고 절삭날이 용이하게 절삭할 필요가 있는 곳에서 양인 것을 의미한다. 이것은 절삭날(126, 29)을 따라 제1 레이크 면(31)에 대해 모서리부(27)에서 제2 레이크 면(33)를 상승시킴으로써 얻어진다.

달리 말하면, 실질적 사각 중앙 삽입체(16)의 작동 모서리(26A)용 레이크 각도(α1, α2)가 이등분선(B)의 일 측면에서 이등분선의 타측면보다 크다. 그러나, 2개의 인접 위치한 모따기 날(28, 29)은 동시에 재료를 절삭하도록 의도된 것은 아니고, 드릴링 동안 모따기 날(28)은 연결된 중간 절삭날(126)뿐만 아니라 인접하는 모서리부(27)에서 제2 모따기 날(29)과 협동한다는 것을 알 수 있다.

두개의 평행한 중간 날(126)들 사이의 거리에 의해 한정된 절삭 삽입체(16)의 길이는 L로 표시되고, 도3에서 절삭 삽입체 경우에는 약 8 mm이다.

도7 내지 도10에는 동일 부분이 동일 도면 부호로 표시된 본 발명에 따른 다른 절삭 삽입체(16')가 도시된다. 절삭 삽입체(16')는 작은 치수에 적합하고, 거리(L)는 6 mm이고 얇다. 상술된 절삭 삽입체와 절삭 삽입체(16')의 상이한 점은 부분적으로는 레이크 면(33')가 동일 평면에서 평면(22)의 상부에 접촉하는 것이고 홈(32')은 명확한 교차선이 없다는 것이다. 또한, 제1 예각(β1)은 여기에서 약 30°이고 제2 예각(β2)은 약 30°이다.

도1, 도2 및 도11을 참조하여, 드릴의 기능이 언급된다. 절삭 삽입체(16, 17)는 드릴의 중앙 라인(CL)의 양측면에 약 180°간격으로 제공되고: 그들의 작업 주요 날(26A, 26B)은 드릴 섕크(11)의 직경보다 약간 큰 구멍(40)을 형성하도록 작업편으로부터 칩을 절삭하기 위하여 개별적으로 협력하는 반면에, 그들의 비작업 주요 날의 측면(24)은 포켓의 축상 및 방사상 지지면에 대항하여 지지한다. 도11에는 절삭 삽입체가 회전축(CL)의 일측면에서 절삭 작업을 어떻게 나누는 가가 개략적으로 도시된다. 중앙 삽입체(16, 16')는 이송 방향(F)에서 주변 삽입체(17)의 1 밀리미터 이하로 축상으로 짧게 중앙 포켓에서 위치된다. 절삭날(126)은 회전축(CL)과 예각을 형성한다. 이것은 소위 스택 드릴 작업에 알맞은 형상을 드릴에 제공한다. 절삭 삽입체(16)는 회전축과 둔각을 형성하도록 교번적으로 각형일 수 있다. 중앙 삽입체의 제1 강한 모따기 날(28A)은 회전축 및 이에 근접하여 제공되고, 절삭 속도는 드릴링시 낮다. 주변 삽입체(17)는 그의 작업날(26B)이 드릴링 동안 회전축으로부터 거리(O)에서 포인트 또는 라인(Z)인 영역에서 중앙 삽입체의 제2 모따기 날(29)을 중첩할 것이다. 중앙 삽입체 및 주변 삽입체는 중첩을 위해 이등분선(B)이 회전축(CL)과 포인트(Z)를 방사상 외부에 항상 놓이도록 드릴 본체에 제공된다. 이것은 도면에서 좌측까지 이등분선의 타 측면 상의 중절삭 제1 모따기 날(28b)이 주변 삽입체의 날(26B)의 음영화(shadowed)될 것을 의미하고, 즉 회전축으로부터 원거리인 제1 모따기 날은 절삭날(26B)이 그 절삭 작업을 고려하기 때문에 작업편과 절대로 접촉하지 않는다. 이는 드릴링 동안 드릴이 상대적으로 작은 에너지 소모로 작업을 할 수 있고 레이크 면(31)의 더 많은 주변부에 저속 절삭에 적합할 필요가 없는 칩 형성부가 제공될 수 있는 결과를 발생시킨다. 레이크 면(31)은 바람직하게 나선형으로 형성된 칩 세로홈(14)을 경유하여 제거될 수 있는 양호한 형상의 칩을 형성시킨다. 주변 삽입체(17)는 상대적 고속 절삭으로 가공할 것이고, 그러므로 열 발생을 저감시키기 위한 양 레이크 각도를 갖고 이에 의해서 절삭 삽입체의 양호한 수명 기간을 얻는다. 모따기 날(28A)에 인접한 제2 모따기 날(29C)은, 절삭날(28A)의 축상으로 후방에 제공될 뿐만 아니라 회전 축의 대향 측 상에 제공되는 절삭날(29c)에 기인하여 절삭날(28A)의 음영에 숨겨질 것이다. 회전축은 이등분선(B) 또는 그 근처에서 모따기 날(28A)을 교차한다.

도시된 형상을 갖는 절삭 삽입체로부터 4개의 절삭날이 얻어지고, 절삭날(28A, 126 및 29A)의 각각의 새로운 3개는 인접하는 절삭날에 의한 사전의 드릴링에 영향을 받지 않을 것이다.

절삭 삽입체(16, 16')는 경질 재료, 바람직하게는 소결된 텅스텐 카바이드와 같은 초경합금으로 제작된다.

본 발명은 결론적으로 드릴 및 절삭 삽입체에 관한 것이므로, 절삭 삽입체는 부드럽게 절삭하고 경제적인 드릴을 제작하도록 개발된다. 절삭 삽입체는 4개 절삭날을 제공하기 위해 개발된다.

비록 본 발명은 바람직한 실시예와 관련하여 기재되었지만, 기술 분야에 숙련된 당업자에 의해서 첨부된 청구범위 한정된 것과 같은 본 발명의 요지로부터 벗어남이 없이 특별히 언급되지 않은 첨가, 삭제, 수정 및 교체가 이루어진다는 것을 인식될 것이다.

본 발명에 따르면, 4개의 절단날을 구비하고 마모부가 작업 위치로의 인덱싱을 손상시키지 않는 절삭 삽입체를 갖는 드릴을 제공한다.

Claims

적어도 두개의 직선 또는 나선 칩 세로홈(14, 15)과 실질적 사각형 중앙 삽입체(16, 16')와 주변 삽입체(17)용 적어도 두개의 삽입체 포켓을 갖는 드릴 섕크(11)로 구성되고 주변 삽입체(17)의 작업날(26B)은 드릴의 홀 직경이 하나의 칩 세로홈(15)을 통한 칩 이송 동안 결정되도록 측방으로 돌출하고, 중앙 삽입체(16, 16')의 작업날(26A)은 제2 칩 세로홈(14)을 통한 칩 이송을 위해 드릴 섕크(11)의 주변에서 방사상 내부로 제공되며, 절삭 삽입체(16, 17, 16', 17)의 상기 작업날(26A, 26B)은 회전축(CL)과 주변 사이의 영역(Z)에서 서로 중첩하고, 중앙 삽입체(16, 16')의 상기 작업날(26A)은 드릴의 회전축(CL)을 지나는 단편으로 연장하고, 상기 절삭 삽입체는 적어도 하나의 레이크 각도(α1, α2)를 한정하는 레이크 면(31)을 갖는 4개의 절삭날(26)을 갖는 드릴에 있어서,

실질적 사각의 중앙 삽입체(16, 16')의 작업날(26A)용 레이크 각도는 드릴(10)의 회전축(CL)에서 보다 중첩하기 위한 영역(Z)에서 더 큰 것을 특징으로 하는 드릴.
제1항에 있어서, 주변 삽입체(17)의 작업날(26B)은 작업편과 결합하는 것으로부터 중앙 삽입체(16, 16')의 방사상 및 축상으로 연장하는 코너부의 일부분(28B)를 보유하도록 제공되고, 상기 일부분(28B)은 영역(Z)에서 중앙 삽입체(16)의 작업날(26A)의 레이크 각도(α1)보다 작은 레이크 각도(α2)를 갖는 것을 특징으로 하는 드릴.
제1항에 있어서, 중앙 삽입체(16, 16')와 주변 삽입체(17)의 형상은 상이하고 중앙 삽입체와 주변 삽입체는 두개의 작업 코너 부분(27, 27')용 이등분선(B)이 항상 중첩하기 위한 영역(Z)과 회전축(CL)의 방사상 외부에 놓이도록 드릴 본체에 제공되는 것을 특징으로 하는 드릴.
실질적 사각 기본 형상을 갖는 상부 및 하부 평면(22, 23)뿐만 아니라 이들을 연결시키는 측면(24)으로 구성되고, 상기 하부 평면(23)은 절삭 삽입체(16)가 양의 절삭 형상을 갖도록 상부 평면(22)보다 작고, 절삭날(26)은 측면(24)의 상부 모서리에 형성되고, 중앙 삽입체는 이등분선(B)에 의해 각각 한정된 4개의 코너부(27)로 구성되고 상기 절삭 삽입체는 적어도 하나의 레이크 각도(α1, α2)를 한정하는 레이크 면을 갖는 제1항에 지시된 형태의 드릴용 중앙 삽입체에 있어서,

각각의 절삭 코너는 관련된 이등분선(B) 주위에 비대칭으로 제공되고 실질적 사각 중앙 삽입체(16)의 작업날(26A)용 레이크 각도(α1)는 이등분선(B)의 일측면에서 이등분선(B)의 다른 측면보다 큰 것을 특징으로 하는 중앙 삽입체.
제4항에 있어서, 중앙 삽입체(16, 16')의 방사상 및 축상으로 외부의 코너부(27, 27')의 일부분(28b)은 작업편을 결합시키는 것으로부터 억제되도록 제공되고, 상기 일부분은 중앙 삽입체(16, 16')의 작업날(26A)용 레이크 각도(α1)보다 작은 레이크 각도(α2)를 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
제5항에 있어서, 중앙 삽입체(16, 16')의 작업날(26A)은 제1 모따기 날(28A)과, 제2 모따기 날(29A)과, 중간 절삭날(126)로 구성되고, 주 절삭날(26A)의 일단부의 근처에서 상기 제1 모따기 날(28)은, 주 절삭날(26A)의 타단부의 근처에서 제2 모따기 날(29A)에 연결하는 중간 절삭날(126)에 연결되는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
제6항에 있어서, 제1 모따기 날(28A)은 삽입체(126)의 바람직하게는 직선의 중간 날의 종방향 연장과 제1 예각(β1)을 형성하고, 제2 모따기 날(29A)은 날(126)의 종방향 연장과 제2 예각(β2)을 형성하는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.
제7항에 있어서, 제1 레이크 면(31)은 제2 모따기 날(29)과 중간 절삭날(126)의 보강 모따기부(30)의 방사상 내부 모서리에 연결하고, 상기 레이크 면은 칩을 분쇄하기 위해 형성되고 홈(32)의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 절삭 삽입체.