KR200490223Y1 - 트위스트 건드릴 - Google Patents

Abstract

본 고안은 드릴 가공중 발생하는 가공 칩을 배출하기 위한 V자형 홈(50) 및 상기 V자형 홈(50)과 교차하는 가공칩 배출부(40)를 포함하고, 상기 V 자형 홈(50)은 드릴 중심 축에 나란한 바닥면(51) 및 측면(52)을 포함하고, 상기 가공칩 배출부(40)는 내측 가공을 위한 내측 절삭용 인서트(10)가 장착되는 제1 평면(41)과 상기 제1 평면(41)과 연결된 스파이럴 형상의 플루트(43)를 포함하고, 상기 V자형 홈(50)의 바닥면(51)에는 최선단에 배치되는 외측 절삭용 인서트(20)와 상기 절삭용 인서트(20)의 후방에 배치되는 가이드 인서트(30)를 포함하고, 상기 외측 절삭용 인서트(20)와 상기 가이드 인서트(30)의 한쪽 측면(21, 31)은 드릴 중심축에 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴에 관한 것이다.

Description

트위스트 건드릴{Twist Gun Drill}

본 고안은 드릴에 의해 절삭되는 소재의 가공칩이 배출되기 위한 나선형 플루트와 V자형 홈이 서로 교차하는 드릴에 관한 것이다.

도 1 및 도2는 종래 건드릴(200)의 사시도로서 건드릴(200)은 일반적으로 절삭 바디(210), 튜브(220) 및 드라이버(230)로 구성되고, 상기 절삭 바디(210)에 의해 절삭된 소재의 가공칩은 V 형상의 홈(211)을 통하여 배출된다.

건드릴은 V자형 홈(211), 가공 홀과 접촉하는 컨투어(212), 컨투어(212) 부분 보다 직경이 작은 릴리프(213) 및 홀을 가공하는 커팅부(214)가 형성되어 있다.

컨투어(212)가 가공되는 홀의 내면과 접촉되어 절삭 바디(210)가 가공 홀에서 지지될 수 있으며 릴리프(213)는 컨투어(212)와 달리 가공 홀과 접촉되지 않도록 하여 절삭 바디(210)가 가공 홀에서 회전이 가능하게 한다.

절삭 바디(210)의 외주면에 릴리프(213)가 없이 컨투어(212)만 있으면 절삭 바디(10)는 가공 홀에 교착되어 회전이 불가능하게 될 것이다.

이와 같은 구조의 종래 절삭 바디의 소재인 카바이드는 특성상 경도는 높으나 충격에 약하므로 진동이 발생하거나 칩이 교착되는 경우 파괴되는 상황이 발생할 수 있어 건드릴 작업은 표준 작업에 비해 매우 느린 속도로 작업을 하게 된다.

또한, 건드릴은 일정기간 사용시 절단부 마모로 인해 다시 연삭하여 날을 세워야 한다.

이러한 이유로, 건드릴 작업 속도를 향상시키고 마모시 쉽게 절삭날을 교체하고자 특수한 형태의 인서트 팁을 이용하였으나 이러한 특수한 형태의 인서트는 제작비가 비싼 문제점이 있었다.

일반적으로 인서트 드릴에 사용되는 인서트 (정사각 spmt, spmx)는 대량 생산하여 제작되므로 품질과 가격에 있어서 안정화가 되어 있다.

따라서, 본 고안은 정사각형 형상의 인서트를 사용하여 건드릴에 적용하고자 한다.

등록 실용 신안: 제20-0257396-0000호 (2001.12.03) 공개 특허: 제10-2007-0037644호 (2007.04.05)

본 고안은 정사각형 형상의 인서트를 외측 절삭용 인서트 및 내측 절삭용 인서트로 사용하면서 내측 절삭용 인서트에 의해 형성된 가공칩은 스파이럴 형상의 플루트에 의해 배출하고, 외측 절삭용 인서트에 의해 형성된 가공칩은 V자형 홈에 의해 배출하게 하여 대량 생산이 이루어지는 정사각형 인서트를 드릴, 특히 건드릴에 적용할 수 있도록 하고자 한다.

또한, 본 고안에서는 가공중 드릴에 진동이 발생하지 않도록 가공되는 홀 내면과 접하는 인서트를 추가로 설치하고자 한다.

또한, 본 고안에서는 종래에 가공되는 홀과 접촉하는 절삭 바디의 컨투어를 대신하여 가이드 패드를 설치하고 상기 가이드 패드는 상기 추가된 인서트의 반대쪽에 설치되어 상기 추가된 인서트와 가이드 패드는 함께 가공되는 홀의 내면에 의해 지지 역활을 하도록 하고 이로 인하여 가공중 진동을 방지할 수 있도록 하고자 한다.

또한, 본 고안에서 정사각형 내측 절삭 인서트를 드릴 단부면에서 일정한 각도로 경사지며 돌출되도록 하여, 내측 절삭용 인서트와 외측 절삭용 인서트에 의해 깍여지는 양의 차이를 줄이고 이로 인하여 가공중 진동을 감소시키며, 내측 절삭 인서트와 외측 절삭 인서트의 4각면을 최대한 활용할 수 있도록 하고자 한다.

본 고안은 드릴 가공중 발생하는 가공 칩을 배출하기 위한 V자형 홈(50) 및 상기 V자형 홈(50)과 교차하는 가공칩 배출부(40)를 포함하고, 상기 V 자형 홈(50)은 드릴 중심 축에 나란한 바닥면(51) 및 측면(52)을 포함하고, 상기 가공칩 배출부(40)는 내측 가공을 위한 내측 절삭용 인서트(10)가 장착되는 제1 평면(41)과 상기 제1 평면(41)과 연결된 스파이럴 형상의 플루트(43)를 포함하고, 상기 V자형 홈(50)의 바닥면(51)에는 최선단에 배치되는 외측 절삭용 인서트(20)와 상기 절삭용 인서트(20)의 후방에 배치되는 가이드 인서트(30)를 포함하고, 상기 외측 절삭용 인서트(20)와 상기 가이드 인서트(30)의 한쪽 측면(21, 31)은 드릴 중심축에 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 드릴에 관한 것이다.

또한, 본 고안에서 상기 드릴은 가공 진행 방향에서 단부면(91)을 포함하고, 상기 내측 절삭용 인서트(10)는 상기 단부면(91)에 돌출되며 상기 단부면과는 경사지게 상기 제1 평면(41)에 배치될 수 있다.

또한, 본 고안에서 상기 내측 절삭용 인서트(10)의 최선단에 있는 제1 측면(11)은 상기 단부면(91)과 10°~20°의 각을 이루게 할 수 있다.

또한, 본 고안에서 상기 제1 평면(41)은 상기 바닥면(51)과 15°~ 30°의 각으로 어긋나 있게 할 수 있다.

또한, 본 고안에서 드릴 중심축을 중심으로 가이드 인서트(30)와 서로 반대되는 위치에 제1 가이드 패드(60)가 추가로 배치될 수 있다.

또한, 본 고안에서 드릴 중심축을 중심으로 상기 제1 가이드 패드(60)로 부터 90°되는 위치에 제2 가이드 패드(70)가 배치될 수 있다.

본 고안은 정사각형 형상의 인서트를 외측 절삭용 인서트 및 내측 절삭용 인서트로 사용하면서 내측 절삭용 인서트에 의해 형성된 가공칩은 스파이럴 형상의 플루트에 의해 배출하고, 외측 절삭용 인서트에 의해 형성된 가공칩은 V자형 홈에 의해 배출하게 하여 대량 생산이 이루어지는 정사각형 인서트를 드릴, 특히 건드릴에 적용할 수 있도록 하여 생산 단가 및 유지 비용을 줄일 수 있게 하였다.

또한, 본 고안에서는 가공되는 홀 내면과 접하는 인서트를 추가로 설치하여 절삭 바디가 가공중 진동이 발생하지 않도록 하였다.

또한, 본 고안에서는 종래에 가공되는 홀과 접촉하는 절삭 바디의 컨투어를 대신하여 가이드 패드를 설치하고 상기 가이드 패드는 상기 추가된 인서트의 반대쪽에 설치되어 상기 추가된 인서트와 가이드 패드는 함께 가공되는 홀의 내면에서 지지 역활을 하도록 하고 이로 인하여 가공중 진동을 방지할 수 있게 하였다.

또한, 본 고안에서 정사각형 내측 절삭 인서트를 드릴 선단면에서 일정한 각도로 돌출되도록 하여, 내측 절삭용 인서트와 외측 절삭용 인서트에 의해 깍여지는 양의 차이를 줄이고 이로 인하여 가공중 진동을 감소시키며, 내측 절삭 인서트와 외측 절삭 인서트의 4각면을 최대한 활용할 수 있게 하였다.

도 1은 종래 건드릴의 사시도이다.
도 2는 종래 건드릴의 절삭 바디(10)의 사시도이다.
도 3a 및 3b는 본 고안 드릴의 평면도 및 측면도이다.
도 4a 및 4b는 상기 도 3a 및 3b가 90°회전한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 고안의 입체 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 고안의 진동 방지 효과를 설명하고자 하는 비교 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 고안의 인서트 활용도 효과를 설명하고자 하는 비교 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세히 설명한다.

첨부된 도면은 본 고안의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 고안을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 고안의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 3a 및 3b는 본 고안 드릴의 평면도 및 측면도이고, 도 4a 및 4b는 상기 도 3a 및 3b가 90°회전한 도면이며, 도 5a 내지 도 5c는 본 고안의 입체 사시도로서, 본 고안을 설명하고자 한다.

본 고안의 드릴에는 드릴의 길이 방향 축 (이하 '드릴 중심축')과 나란한 바닥면(51)과 측면(52)을 구비한 V자형 홈(50)이 형성되어 있다.

또한, 드릴 중심축에 대하여 상기 V자형 홈(50)의 반대편에는 드릴 중심축과 나란한 제1 평면(41)과 상기 제1 평면(41)과 연결된 스파이럴 형상의 플루트(43)를 포함하는 가공칩 배출부(40)가 형성되어 있다.

상기 플루트(43)는 스파이럴 형상으로 제작되어 도 3a 및 도 4a에서 알수 있는 것과 같이, V자형 홈(50)가 만나게 된다.

상기 바닥면(51)의 최선단에는 외측 절삭용 인서트(20)가 설치되어 있고, 상기 제1 평면(41)에는 내측 절삭용 인서트(10)가 설치되어 있다.

상기 제1 평면(41)은 단부면(91)과 만나는 곳에서 제1 모서리(41a)가 형성되고, 내측 절삭용 인서트(10)의 최선단에 위치하는 제1 측면(11)은 상기 제1 모서리(41a)와 10°~ 20°, 바람직하게는 15°를 이루면서 상기 내측 절삭용 인서트(10)는 단부면(91)에 대하여 경사지게 돌출되어 설치되어 있다.

또한, 상기 V자형 홈(50)의 바닥면(51)과 상기 제1 평면(41)은 도 5b에 도시된 것과 같이 서로 경사지게 형성되며, 바람직하게는 20°가 되도록 한다.

또한, 드릴 중심축에 대하여 상기 바닥면(51)의 반대편에는 제1 가이드 패드(60)가 설치된다.

상기 바닥면(51)에는 외측 절삭용 인서트(20)의 후방에 가이드 인서트(30)가 설치되어 있고, 상기 가이드 인서트(30)의 제1 측면(31) 및 외측 절삭용 인서트(20)의 제1 측면(21)은 드릴 중심축과 나란하게 바닥면(51)에 설치된다.

상기 가이드 인서트(30)는 외측 절삭용 인서트(20)와 나란하게 배치하도록 하여 상기 외측 절삭용 인서트(20)의 제1 측면(31)이 가공되는 홀의 내면과 접촉하면서 드릴의 진동을 줄이고자 한다.

상기 제1 가이드 패드(60)의 중심과 제1 바닥면(51)을 지나는 선은 도 5b에 도시된 것과 드릴 중심축을 지나도록 하여, 드릴 가공중에 제1 가이드 패드(60)와 가이드 인서트(30)는 서로 반대편에서 가공 홀의 내면을 지지하도록 하여 드릴의 진동을 방지하도록 한다.

상기 제1 가이드 패드(60)가 가이드 인서트(30)와 서로 반대되는 위치에 배치될 수 있도록 상기 제1 평면(42)은 상기 바닥면(51)과 15°~ 30°, 보다 바람직하게는 20°의 각으로 어긋나 있는 것이 필요하다.

또한, 드릴 중심축을 중심으로 상기 제1 바닥면(41)으로부터 90°되는 위치에 제2 가이드 패드(70)가 설치되어 있어서, 상기 제2 가이드 패드(70)도 가공중에 가공되는 홀의 내면과 접촉하여 진동을 방지하게 된다.

도 6a내지 도 6b는 본 고안에서 내측 절삭용 인서트(10)가 단부면(91)에 대하여 15° 경사져 있는 경우의 효과를 설명하는 도면이다.

도 6a는 내측 절삭용 인서트(110) 및 외측 절삭용 인서트(120)가 평행하게 위치하는 경우, 도면 번호 130의 영역이 외측 절삭용 인서트(120)만에 의해 가공되는 제1 영역이고, 도면 번호 140은 내측 절삭용 인서트(110)와 외측 절삭용 인서트(12)에 의해 중복 가공되는 제2 영역이며, 도면 번호 150은 내측 절삭용 인서트(110)에 의해 가공되는 제3 영역이다.

이와 같은 경우, 제1 영역(130)은 제3영역(150)에 비하여 반지름이 크므로 약 3.9: 1의 비율로 제1 영역(130)이 크다.

즉, 외측 절삭용 인서트(120)만에 의하여 절삭되는 양이 내측 절삭용 인서트만에 의하여 절삭되는 양에 비하여 3.9배가 많아 진동이 많이 발생한다.

이에 비하여, 도 6b에 도시된 것과 같이 내측 절삭용 인서트(10)를 15°각도로 경사진 경우 단부면(91)에 비하여 돌출되어 있는 내측 절삭용 인서트(10)의 제1 측면(11)과 제2 측면(12)에 의해 가공된 영역은 외측 절삭용 인서트(20)가 가공할 필요가 없게 된다.

즉, 도 6b의 상태에서는 도 6a에서의 제2 영역(140)이 없어지고, 내측 절삭용 인서트 가공 영역(250)과 외측 절삭용 인서트 가공 영역(230)으로 나뉘어 진다.

상기 외측 절삭용 인서트 가공 영역(230)과 내측 절삭용 인서트 가공 영역(250)의 비율은 2.45: 1배가 되어 도 6a와 같이 나란하게 배치한 경우에 비하여 절삭양의 비율이 줄어들어, 진동을 줄일수 있다.

또한, 도 7a에 도시된 것과 같이 내측 절삭용 인서트(110)와 외측 절삭용 인서트(120)를 나란하게 배치하는 경우, 제1 측면(111, 121), 제1 모서리(111a, 121a) 및 제2 모서리(112a, 122a)가 마모되게 된다.

모서리가 마모되면 절삭용 인서트는 사용이 불가능 하므로, 도 7a의 경우 제1 측면(111, 121)의 반대편 측면(123)만을 한번 더 사용할 수 있을 뿐이다.

이에 비하여 도 7b와 같이 내측 절삭용 인서트(10)를 10~20° 경사지도록 하면, 내측 및 외측 절삭용 인서트(10, 20)의 제1측면(11, 21)의 일부, 제2 모서리(12a, 22a) 및 제2 측면(12, 22)의 일부만이 마모되므로 90°씩 회전시키면서 총 4회를 사용할 수 있다.

이와 같이, 내측 인서트를 단부면에 비하여 10~20° 경사지도록 하면 진동의 감소와 가이드 인서트의 활용도를 증가시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 고안의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 개시된 실시예는 본 고안의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 고안의 권리범위 에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200: 건드릴 10, 210: 드릴팁
20, 220: 튜브 30, 230: 드라이버
211: 절삭 인서트 212, 213: 가이드 인서트

Claims (4)

1. 드릴 가공중 발생하는 가공 칩을 배출하기 위한 V자형 홈(50) 및 상기 V자형 홈(50)과 교차하는 가공칩 배출부(40)를 포함하고,
   상기 V자형 홈(50)은 드릴 중심 축에 나란한 바닥면(51) 및 측면(52)을 포함하고,
   상기 가공칩 배출부(40)는 내측 가공을 위한 정사각형 내측 절삭용 인서트(10)가 장착되는 제1 평면(41)과 상기 제1 평면(41)과 연결된 스파이럴 형상의 플루트(43)를 포함하고,
   상기 V자형 홈(50)의 바닥면(51)에는 최선단에 배치되는 정사각형 외측 절삭용 인서트(20)와 상기 외측 절삭용 인서트(20)의 후방에 배치되는 가이드 인서트(30)를 포함하고,
   상기 외측 절삭용 인서트(20)와 상기 가이드 인서트(30)의 한쪽 측면(21, 31)은 드릴 중심축에 나란하게 배치되고,
   상기 드릴은 가공 진행 방향에서 단부면(91)을 포함하고,
   상기 내측 절삭용 인서트(10)는 상기 단부면(91)으로 돌출되며 상기 단부면과는 경사지게 상기 제1 평면(41)에 배치되어, 상기 내측 절삭용 인서트(10)의 최선단에 있는 제1 측면(11)은 상기 단부면(91)과 10°~20°의 각을 이루고,
   드릴 중심축에 대하여 상기 바닥면(51)의 반대편에는 제1 가이드 패드(60)가 설치되도록 상기 제1 평면(41)은 상기 바닥면(51)과 15°~ 30°의 각으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
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