KR20010035199A

KR20010035199A - 초경 드릴

Info

Publication number: KR20010035199A
Application number: KR1020010002010A
Authority: KR
Inventors: 조재용
Original assignee: 조재용
Priority date: 2001-01-13
Filing date: 2001-01-13
Publication date: 2001-05-07

Abstract

본 발명은 각종 기계를 이용하여 공작물에 구멍을 뚫는 기능을 가진 초경 드릴(carbide drill)에 관한 것으로, 본 발명의 특징은 기존 초경 드릴에 있어서, 고속용 드릴의 선단부와 날부위를 개선하므로서 고속 가공시 구멍의 조도, 진원도, 정밀도, 자리잡기에 매우 뛰어나게 하여 각종 구멍 가공용 드릴로서 매우 합리적으로 사용할 수 있게 한 것이다.

본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위한 구성적인 특징을 살펴보면 자루부(14)와 날부(15)로 이루어지고, 날부(15)는 적정의 비틀림각을 갖는 드릴(10)에 있어서, 1개 이상의 공구경(D1)(D2)을 갖고 2날 이상의 절삭날(11)을 가지고 있는 드릴(10)의 각 날 안쪽 곡선값(20)(21)(22)이 적정의 규격을 갖도록 하고, 기본 랜드마진(12) 이외에 적어도 1개 이상의 서브마진(13)을 구비하여 드릴(10)의 절삭가공을 원할하게 한 것이다.

Description

초경 드릴{carbide drill}

본 발명은 각종 기계를 이용하여 공작물에 구멍을 뚫는 기능을 가진 초경 드릴(carbide drill)에 관한 것으로, 본 발명의 특징은 기존 초경 드릴에 있어서, 고속용 드릴의 선단부와 날부위를 개선하므로서 고속 가공시 구멍의 조도, 진원도, 정밀도, 자리잡기를 매우 뛰어나게 하여 각종 구멍 가공용 드릴로서 매우 합리적으로 사용할 수 있게 한 것이다.

통상 금속 등의 공작물에 구멍을 뚫기 위한 수단으로서 다양한 종류의 드릴을 사용하고 있다.

이러한 일반적인 드릴의 경우는 대략 봉상의 몸체 외주연에 와권형의 비틀림홈을 형성하여 상기 비틀림홈의 가장자리부에 대향으로 절삭날을 형성하므로서 상기 드릴이 비틀림 회전을 함에 따라 공작물에 구멍을 뚫게 된다.

상기와 같은 구멍의 가공시에는 일반적인 드릴의 경우는 공작물에 구멍을 뚫기 위한 작업을 할 시 가공된 칩의 배출이 원활하지 못하여 가공 작업도중 연속하여 발생하는 칩에 부하가 발생하게 되어 상기 드릴의 비틀림홈을 따라 외주면을 감고 올라가게 되어 드릴에 과부하게 발생하게 되고, 이로 인해 드릴이 파손되는 등의 현상이 발생하게 된다.

또한 길이가 긴 드릴의 경우는 중간에 가이드부시(guide bush)를 결합하므로서 진동발생에 따른 흔들림을 방지하고 있으나, 이러한 경우는 드릴의 양측에 형성된 랜드마진(land margin)이 가이드부시의 내벽에 지지된 상태로 회전을 하게 되므로 드릴이 가이드부시의 내벽에 지지되는 부위가 양측 2군데밖에 없기 때문에 드릴 외경에 대한 나머지의 직교방향으로는 유격이 발생하여 흔들림이 발생하게 되므로 가이드부시의 내벽이 마모되어 결국 가이드부시의 기능을 완벽하게 달성하기란 사실상 난점이 많은 실정이다.

상기와 같이 양측에만 랜드마진이 형성되어 있으므로 공작물의 뒤쪽이 경사지거나 표면이 불균일하게 형성되어 있을 경우는 구멍의 관통시 경사면측에 구멍이 먼저 뚫릴 경우 완전히 관통되지 못한 부분과 관통부에 편부하가 발생하게 되어 드릴자체에 휨이 발생하여 드릴이 파손되는 등의 문제점이 발생하게 된다.

한편으로는 절삭날이 형성되는 비틀린홈의 곡선이 대략 원형의 일부를 유지하게 되므로 구멍 가공시 발생하는 칩이 연속해서 배출되어 고속가공시에는 상기 가공칩이 드릴의 외주면에 와권형으로 형성된 비틀림홈을 따라 연속해서 올라오기 때문에 자칫 드릴 부하가 발생하게 되어 파손되는 현상이 발생하게 되고, 특히 칩이 연속해서 나오기 때문에 이를 적정의 규격으로 절단해야 하는 등의 번거로움에 따랐다.

이로 인해 구멍의 가공중 칩이 드릴의 외주연을 감아올라가게 되어 드릴에 과부하가 발생하게 되므로 과열되거나 가공구멍에 긁힘이 발생하고, 심할 경우 부러지거나 파손되는 현상이 발생하게 되며, 특히 상기의 과정에서 부러지거나 파손될 경우 고속으로 회전하는 회전 원심력에 의해 안전사고를 당하는 등의 문제점을 수반하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 공작물 가공용 초경 드릴이 갖는 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 특징은 통상적인 초경 드릴의 랜드마진부의 존재를 데이터화하여 구멍의 가공시 조도를 향상시키고 공작물의 가공시 소재와의 마찰로 발생되는 과열과 과부하를 현격히 감소함은 물론 랜드마진의 인접한 가장자리부에는 적어도 1개 이상의 서브마진(sub margin)을 형성하므로서 경사진 구멍의 가공이나 가이드부시를 사용할 경우 외주부위의 안전성을 증대하여 떨림 현상을 방지하면서 휘는 현상을 방지하여 가공작업 도중 드릴이 부러지거나 파손되는 등의 현상을 방지할 수 있으며, 특히 비틀림홈의 안쪽 곡선을 개선하므로서 가공중 발생하는 칩의 배출을 원할하게 하고, 한편으로는 직진도가 양호할 뿐만 아니라 절삭날의 곡선값 폭을 최대한 넓게 해줌과 동시에 남는 면적을 최대한 살려서 강성을 보강하여 구멍의 가공작업 도중 드릴이 부러지는 등의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 이하 본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위한 구성적인 특징을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 사시도

도 2 는 본 발명의 요부를 확대한 저면도

도 3 은 본 발명의 드릴에 대한 정면도

도 4 는 본 발명의 드릴을 가이드부시에 의해 가공하는 상태도

도 5 는 본 발명의 드릴을 이용하여 경사진 절삭물을 가공하는 상태도

도 6 은 본 발명의 다른 실시예를 보인 정면도

도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

10 : 드릴 11 : 절삭날

12 : 랜드마진 13 : 서브마진

14 : 자루부 15 : 날부

16 : 가이드부시 17 : 절삭물

20 : 1차곡선값 21 : 2차곡선값

22 : 3차곡선값

D1, D2 : 공구경

본 발명은 기존 초경 드릴(10)에 있어서, 상기 드릴(10)의 선단부와 날부위를 개선하므로서 고속 가공시 구멍의 조도, 진원도, 정밀도, 자리잡기에 매우 뛰어나게 하여 각종 구멍 가공용 드릴(10)로 합리적으로 사용할 수 있게 한 것인 바, 이하 본 발명의 특징을 살펴보기로 한다.

본 발명은 자루부(14)와 날부(15)로 이루어지고, 날부(15)는 적정의 비틀림각을 갖는 드릴(10)에 있어서, 1개 이상의 공구경(D1)(D2)을 갖고 2날 이상의 절삭날(11)을 가지고 있는 드릴(10)의 각 날 안쪽 곡선값(20)(21)(22)이 적정의 규격을 갖도록 하고, 기본 랜드마진(12) 이외에 적어도 1개 이상의 서브마진(13)을 구비하여 드릴(10)의 절삭가공을 원할하게 한다.

상기 드릴(10)의 1차곡선값(20)이 공구경(D1)에 대비하여 약 500~550%, 2차곡선값(21)이 5~8%, 3차곡선값(22)이 120~150%가 되도록 하여 절삭날(11)에 의해 절삭이 원할하게 이루어질 수 있도록 구성한다.

그리고 랜드마진(12)이 대향으로 형성된 드릴(10)에 있어서, 상기 랜드마진(12)을 제외한 드릴(10)의 한날당 적어도 1개 이상의 서브마진(13)을 형성하여 가이드부시(16)의 사용시 지지력을 증대하여 흔들림 현상을 방지할 수 있게 구성한다.

또한 드릴(10)의 세로축(X0-X+)을 기준으로 공구경(D1)의 10~20%값이 축(Z0) 방향으로 적정의 간격(Cb)으로 이동한 축(Xa)이 드릴(10) 선단 모서리(P01)의 안쪽과 만나는 시점에서 하측으로 공구경(D1) 대비 200~300% 이동하여 가로축(Z0-Z+)이 만나는 점을 중심으로 공구경(D1) 대비 200~300%를 반경값(R01)으로 가지는 곡선을 나타내도록 하여 드릴(10)의 절삭효율을 높일 수 있게 구성한다.

이상과 같은 구성으로 될 수 있는 본 발명은 통상적인 초경 드릴(10)의 랜드마진(12)의 존재를 데이터화하여 구멍의 가공시 조도를 향상시키고 공작물의 가공시 소재와의 마찰로 발생되는 과열과 과부하를 현격히 감소함은 물론 랜드마진(12)의 인접한 가장자리부에는 적어도 1개 이상의 서브마진(13)(sub margin)을 형성하므로서 드릴 출구가 소재의 경사진 면의 구멍 가공이나 가이드부시(16)를 사용할 경우 외주부위의 안전성을 증대하여 떨림 현상을 방지하면서 휘는 현상을 방지하여 가공작업 도중 드릴(10)이 부러지거나 파손되는 등의 현상을 방지할 수 있으며, 특히 비틀림홈의 안쪽 각 곡선값(20)(21)(22)을 개선하므로서 가공중 발생하는 칩의 배출을 원할하게 하고, 한편으로는 직진도가 양호할 뿐만 아니라 절삭날(11)의 곡선값을 최대한 넓게 해줌과 동시에 남는 면적을 최대한 살려서 강성을 보강하여 구멍의 가공작업 도중 드릴(10)이 부러지는 등의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이하 본 발명의 상기한 구성에 따른 사용방법과 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 발명은 랜드마진(12) 부위의 존재를 데이터화하여 구멍의 가공시 조도를 향상시키고 공작물을 절삭할 시 소재와의 마찰로 발생되는 열과 부하를 현저히 감소시키고, 랜드마진(12)을 제외한 가장자리부에 적어도 한개 이상의 서브마진(13)을 별도로 마련하므로서 가이드부시(16)를 사용할 경우 지지력을 증대하여 드릴(10) 출구가 경사지거나 고르지 못한 면을 가진 구멍을 가공할 경우 드릴(10)이 휘거나 부러지는 등의 현상을 방지하여 가공구멍의 정밀도와 사용수명을 일층 연장하는 등의 효과를 기대할 수 있다.

또한 비틀림홈의 규격을 최대한 넓게 배려하므로서 절삭날(11) 부위에서 발생하는 칩이 어떠한 방향으로도 간섭을 받지 않게 되어 원할하게 배출되어 별도로 설계된 1차곡선값(20), 2차곡선값(21), 3차곡선값(22)이 각각 공구경(D1) 대비 500~550%, 5~8%, 120~150%가 되도록 하므로서 절삭날(11)에 의해 절삭이 원할하게 이루어지게 되며, 비틀림홈의 규격을 넓게 하므로서 가공의 능률성을 크게 증대하는 효과가 있다.

특히 본 발명은 드릴(10) 중심 끝단부 웨브의 두께를 줄여 초기 가공부를 거의 점상(點狀)으로 형성하므로서 마찰력을 최소로 줄여 가공도중 과부하의 발생을 방지하여 절삭의 효율성을 일층 증대함은 물론이고, 가공구멍의 정밀도(精密度)를 개선하면서 고속가공을 가능하게 하는 효과도 기대할 수 있다.

한편 가이드부시(16)를 사용하여 구멍을 가공할 시 가이드부시(16)와 드릴(10) 외주부의 안정성이 증대되어 가공시 진동을 충분히 안정시켜 절삭물(17)의 정도를 얻을 수 있고, 또한 절삭물(17)의 출구가 경사지거나 불균일하게 형성되어 있을 경우 어느 한쪽이 먼저 빠져 나옴에 있어 편방향 추력(推力)이 발생하여 불균형적인 구멍이 뚫리는 폐단이 방지될 뿐만 아니라 드릴(10)이 부러지거나 파손되는 등의 현상도 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 드릴(10)은 비틀림홈을 이루는 각 1차곡선값(20)과 2차곡선값(21) 및 3차곡선값(22)을 각각 공구경(D1) 대비 500~550%, 5~8%, 120~150%가 되도록 하므로서 기존의 경우에 비해 비틀림홈의 규격이 증대되어 구멍의 가공중 발생하는 칩이 끼이는 등의 현상도 방지할 수 있으며, 각 곡선값의 규격에 따라 칩이 자체적으로 절단되어 배출이 용이하게 이루어지는 장점도 기대할 수 있다.

또한 드릴(10)의 선단부에 볼록한 형상의 콘벡스(convex) 타입의 여유각을 주므로서 고속가공이 가능하고, 절삭날(11)의 강성을 증대하는 등의 효과도 기대할 수 있다.

본 발명은 전술한 바와 같이 한쌍으로 이루어진 랜드마진(12)을 제외한 적정의 부위에 최소한 한개 이상의 서브마진(13)을 부가하므로서 구멍의 가공시 가공의 과정에서 구멍 자체가 벽체로서의 기능을 수행하므로서 상기 랜드마진(12)과 서브마진(13)이 동시에 구멍의 내벽에 지지되어 안전한 드릴(10)작업이 가능하고, 가이드부시(16)를 설치하여 작업할 시 상기 가이드부시(16)의 내벽에 지지되는 랜드마진(12)과 서브마진(13)이 기존에 비해 적어도 2배 이상 확보되므로 지지력이 증대되어 안전하고 정밀한 구멍의 가공을 할 수 있게 된다.

한편 본 발명은 드릴(10)의 세로축(X0-X+)을 기준으로 공구경(D1)의 10~20%값이 축(Z0) 방향으로 적정의 간격(Cb)으로 이동한 축(Xa)이 드릴(10) 선단 모서리(P01)의 안쪽과 만나는 시점에서 하측으로 공구경(D1) 대비 200~300% 이동하여 가로축(Z0-Z+)이 만나는 점을 중심으로 공구경(D1) 대비 200~300%를 반경값(R01)으로 가지는 곡선을 나타내도록 구성하므로서 드릴(10)의 절삭효율을 높일 수 있다.

본 발명은 기계를 이용하여 공작물에 구멍을 내는 초경 드릴(10)로서, 기존 드릴(10)의 불합리한 점을 개선 보완하므로서 가공의 능률성을 크게 개선하고, 구멍의 가공시 구멍의 조도, 진원도, 정밀도, 자리잡기가 뛰어나 공구의 사용수명을 일층 연장함은 물론이고, 직진도가 양호하고 칩의 배출이 원할하므로 드릴작업 도중 과부하가 발생하는 등의 문제점도 해결할 수 있으며, 특히 구멍의 가공시 칩에 의해 발생되는 절삭유제의 도달방해를 없애고 또한 절삭날(11)의 비틀림홈을 최대한 넓게 해줌과 동시에 남는 면적을 최대한 살려 초경 드릴(10)의 최대 약점인 취성(脆性)을 보완하여 강성(强性)을 향상시키므로서 고속 드릴(10)의 작업이 매우 원할하게 이루어질 수 있게 하고, 한편으로는 선단부의 여유각을 볼록한 콘벡스 타입으로 구성하므로서 외관이 미려함과 아울러 고속작업과 고이송작업을 가능하도록 이루어지므로 각종 구멍 가공용 초경 드릴(10)로서 사용할 경우 그 기대되는 가치가 대단히 우수한 발명이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 통상적인 초경 드릴(10)의 랜드마진(12)의 인접한 가장자리부에는 적어도 1개 이상의 서브마진(13)(sub margin)을 형성하므로서 출구가 경사진 구멍의 가공이나 가이드부시(16)를 사용할 경우 외주부위의 안전성을 증대하여 떨림 현상을 방지하면서 휘는 현상을 방지하여 가공작업 도중 드릴(10)이 부러지거나 파손되는 등의 현상을 방지할 수 있으며, 특히 절삭날(11)부에 형성되는 비틀림홈의 안쪽 각 곡선값(20)(21)(22)을 개선하므로서 칩의 배출을 원할하게 하고, 한편으로는 직진도가 양호할 뿐만 아니라 절삭날(11)의 곡선값을 최대한 넓게 해줌과 동시에 남는 면적을 최대한 살려서 취성을 보강하여 구멍의 가공작업 도중 드릴(10)이 부러지는 등의 문제점을 동시에 해결할 수 있으므로 각종 구멍 가공용 초경 드릴(10)로서 그 기대되는 가치가 대단히 우수한 발명이다.

Claims

자루부(14)와 날부(15)로 이루어지고, 날부(15)는 적정의 비틀림각을 갖는 드릴(10)에 있어서, 1개 이상의 공구경(D1)(D2)을 갖고 2날 이상의 절삭날(11)을 가지고 있는 드릴(10)의 안쪽 각 곡선값(20)(21)(22)이 적정의 규격을 갖도록 하고, 기본 랜드마진(12) 이외에 적어도 1개 이상의 서브마진(13)을 구비하여 드릴(10)의 절삭가공을 원할하게 한 것을 특징으로 하는 초경 드릴.
제 1 항에 있어서, 상기 드릴(10)의 1차곡선값(20)이 공구경(D1)에 대비하여 약 500~550%, 2차곡선값(21)이 5~8%, 3차곡선값(22)이 120~150%가 되도록 하여 절삭날(11)에 의해 절삭된 칩이 원할하게 배출될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 초경 드릴.
제 1 항에 있어서, 단일의 공구경(D1)을 갖는 드릴(10)의 양단에 대향으로 형성된 랜드마진(12)을 제외한 드릴(10)의 한날당 적어도 1개 이상의 서브마진(13)을 형성하여 가이드부시(16)의 사용시 지지력을 증대한 것을 특징으로 하는 초경 드릴.
제 1 항에 있어서, 드릴(10)의 세로축(X0-X+)을 기준으로 공구경(D1)의 10~20%값이 축(Z0) 방향으로 적정의 간격(Cb)으로 이동한 축(Xa)이 드릴(10) 선단 모서리(P01)의 안쪽과 만나는 시점에서 하측으로 공구경(D1) 대비 200~300% 이동하여 가로축(Z0-Z+)이 만나는 점을 중심으로 공구경(D1) 대비 200~300%를 반경값(R01)으로 가지는 곡선을 나타내도록 하여 드릴(10)의 절삭효율을 높일 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 초경 드릴.