KR20100004921A

KR20100004921A - 드릴용 인덱서블 인서트와 이의 제조를 위한 블랭크 인서트

Info

Publication number: KR20100004921A
Application number: KR1020097014701A
Authority: KR
Inventors: 배병균
Original assignee: 대구텍 유한회사
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2010-01-13
Also published as: WO2008093901A1; BRPI0721150A2; US20100111627A1; DE112007003304T5

Abstract

본 발명은 절삭 인서트를 인덱싱하더라도 중심절삭부위의 절삭날 형태를 일정하게 유지할 수 있는 드릴용 인덱서블 인서트와 그러한 인서트를 가공할 수 있는 블랭크 인서트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 드릴용 인덱서블 인서트는 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 전방모서리 및 후방모서리와, 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 양 측면을 구비한다. 각 측면에는 제1 절삭날과 제2 절삭날이 형성되어 있고, 상기 제1 절삭날은 인서트의 중심부로부터 상기 제2 절삭날보다 멀리 위치하여 상기 제1 절삭날과 상기 제2 절삭날 사이에는 단차가 존재하고, 상기 제1 절삭날은 상기 전방모서리에 인접하여 배치된다.

Description

드릴용 인덱서블 인서트와 이의 제조를 위한 블랭크 인서트 {INDEXABLE INSERT FOR DRILLING AND BLANK INSERT MANUFACTURING SAME}

본원 발명은 드릴용 인덱서블 인서트 및 이의 제조를 위한 블랭크 인서트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개 이상이 드릴 본체의 선단부에 서로 회전 대칭 관계로 장착되는 인덱서블 인서트와 이의 제조를 위한 블랭크 인서트에 관한 것이다.

드릴은 절삭날이 드릴 본체와 일체로 형성되는지 아니면 별개로 형성되는지 여부에 따라, 솔리드 타입과 스로우어웨이(throw-away) 타입으로 구분될 수 있다. 한편, 스로우어웨이 타입은 다시 절삭 인서트가 드릴 본체의 종축선에 대해 대칭적으로 장착되는지 여부에 따라, 대칭적으로 장착되는 듀얼커팅(dual-cutting)(또는 더블-이펙티브) 드릴과 비대칭적으로 장착되는 하프-이펙티브 드릴로 구분될 수 있다.

도1 및 도2는 종래의 스로우어웨이 듀얼커팅 드릴을 도시한다. 도1에 도시된 드릴은 인덱서블 절삭 인서트(1a)를 이용하는 구조로서, 이러한 구조에서는 절삭 인서트(1a)의 절삭날이 마모되거나 손상되었을 때 곧바로 새로운 절삭인서트로 교환할 필요 없이 절삭인서트(1a)를 회전시켜 다른 모서리를 절삭날로 사용할 수 있 다는 점에서 효율적이고 경제적이다.

한편, 만일 동일한 설계의 블랭크 인서트로부터 여러 크기의 인서트들을 가공하여 하나의 드릴 본체에 사용할 수 있다면 또한 경제적일 것이다. 그러나, 도1에 도시된 구조에서는 여러 크기의 인서트를 하나의 드릴 본체에 사용하기 어렵다. 예컨대, 도1에 도시된 드릴에서 현재 장착된 절삭 인서트(1a)보다 더 작은 크기의 절삭 인서트(1a)가 사용될 경우에는, 절삭 인서트(1a)의 중심으로부터 측면절삭날(3a)까지의 거리가 종전에 비해 짧아지게 된다. 또한, 도1에 도시된 절삭 인서트(1a)는 인덱서블(indexable) 인서트이기 때문에 측면절삭날(3a)에 대향하는 모서리(3a)로부터 절삭 인서트(1a)의 중심까지의 거리도 그만큼 짧아지게 된다. 이 경우, 상기 드릴은 중심절삭부위(c)의 절삭날의 형태가 종전과 달라지게 되어 종전과 동일한 절삭메커니즘을 유지하지 못하게 된다.

인서트의 크기가 변하여 드릴 직경이 달라지더라도 동일한 절삭메커니즘을 유지할 수 있다면, 어떤 조건의 변화에 따라 다른 결과가 나타났을 때 그 결과를 유발한 요인을 찾기가 용이한 이점이 있다. 예컨대, 이러한 이점은 절삭메커니즘의 동일성을 유지하면서 절삭재료에만 변화를 준 경우에 적용될 수 있을 것이다. 위 경우에 있어서, 공구수명이 단축되는 문제가 발생하였다면 문제의 원인이 절삭재료에 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

도1에 도시된 드릴에서는 여러 크기의 인서트를 하나의 드릴 본체에 장착하는 경우 중심절삭부위(c)의 절삭날의 형태가 달라져 동일한 절삭메커니즘을 유지할 수 없기 때문에, 상기 드릴에서는 여러 크기의 인서트를 하나의 드릴 본체에 사용 하기 어렵다.

도2는 인덱서블 인서트가 아닌 보통 절삭 인서트(1b)를 이용하는 드릴을 도시한다. 이러한 드릴에서는 더 작은 드릴 직경을 구현하기 위해 절삭 인서트(1b)의 측면절삭날(3b)을 절삭 인서트(1b)의 안쪽으로 이동시키더라도 그에 대응하는 중심절삭부위(c)의 모서리는 그 위치를 변경시킬 필요가 없다. 따라서, 이러한 형상의 절삭 인서트(1b)는 그 크기가 변경되더라도 중심절삭부위(c)의 절삭날의 형태를 변경시키지 않을 수 있기 때문에 종전과 동일한 절삭메커니즘을 유지할 수 있다. 다만, 절삭 인서트(1b)가 인덱서블 인서트가 아니므로 절삭날이 마모되거나 손상되면 이를 회전시켜 사용할 수는 없고 새로운 절삭 인서트(1b)로 교환하여야 한다는 점에 문제가 있다.

이와 같이, 도1의 드릴은 인덱서블 절삭 인서트를 사용함으로써 절삭 인서트로 인한 비용을 절감할 수 있는 반면, 하나의 드릴 본체에 대해 여러 개의 드릴 직경을 구현하는 데 한계가 있고, 도2의 드릴은 하나의 드릴 본체로 여러 개의 드릴 직경을 구현할 수는 있으나, 절삭날이 마모되거나 손상되면 절삭 인서트의 다른 모서리를 절삭날로 이용하지 못하는 문제점이 있다.

기술적 과제

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 절삭 인서트를 인덱싱하더라도 중심절삭부위의 절삭날 형태를 일정하게 유지할 수 있는 드릴용 인덱서블 인서트와 그러한 인서트를 가공할 수 있는 블랭크 인서트를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

기술적 해결방법

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 드릴용 인덱서블 인서트를 위한 블랭크 인서트는 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 전방모서리 및 후방모서리와, 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 양 측면을 구비한다. 각 측면에는 제1 절삭날부와 제2 절삭날부가 형성되어 있고, 상기 제1 절삭날부는 블랭크 인서트의 중심부로부터 상기 제2 절삭날부보다 멀리 위치하여 상기 제1 절삭날부와 상기 제2 절삭날부 사이에는 단차가 존재하고, 상기 제1 절삭날부는 상기 전방모서리에 인접하여 배치된다.

또한, 본 발명에 따른 드릴용 인덱서블 인서트는 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 전방모서리 및 후방모서리와, 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 양 측면을 구비한다. 각 측면에는 제1 절삭날과 제2 절삭날이 형성되어 있고, 상기 제1 절삭날은 인서트의 중심부로부터 상기 제2 절삭날보다 멀리 위치하여 상기 제1 절삭날과 상기 제2 절삭날 사이에는 단차가 존재하고, 상기 제1 절삭날은 상기 전방모서리에 인접하여 배치된다.

본 발명에 따른 드릴용 인덱서블 인서트는 분말야금에 의해 제조되고, 제2 절삭날은 연삭가공에 의해 형성되지 않는다.

도1 및 도2는 종래의 스로우어웨이 듀얼커팅 드릴의 사시도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되어 있는 스로우어웨 이 듀얼커팅 드릴의 사시도이다.

도4는 도3에 도시된 드릴의 측면도 및 선단부의 부분 확대도이다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랭크 인서트의 사시도이다.

도6은 도5에 도시된 블랭크 인서트로부터 가공된 절삭 인서트의 정면도, 좌측면도 및 저면도이다.

도7은 도6에 도시된 절삭 인서트의 사시도이다.

도8은 도3 또는 도4에서 절삭 인서트만을 취하여 도시한 평면도이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호들을 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도3 및 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭 인서트가 장착되어 있는 스로우어웨이 듀얼커팅 드릴을 도시한다. 상기 드릴은 드릴 본체(19)와, 드릴 본체(19)의 선단부(27)에 장착되는 인덱서블 절삭 인서트(13, 13')를 포함한다. 드릴 본체(19)는 스핀들의 어댑터(도시되지 않음)에 보유되는 생크(21)와, 칩의 배출 통로를 제공하는 플루트(23, 23')를 구비한다. 드릴 본체(19)에는 또한, 냉매의 유동 통로(25, 25')가 형성되어 있다.

드릴 본체(19)의 선단부(27)에는 인덱서블 절삭 인서트(13, 13')가 수용되는 리세스(11, 11')가 형성되어 있다. 각 리세스(11, 11')는 절삭 인서트(13, 13')가 안착되는 기부면을 구비하고, 상기 기부면에는 (도시되지 않은) 나사 구멍이 형성되어 있다. 절삭 인서트(13, 13')의 중앙에는 관통 구멍이 형성되어 있다. 절삭 인서트(13, 13')는 절삭 인서트(13, 13')의 상기 관통 구멍을 통과하여 리세스(11, 11')의 기부면에 형성된 상기 나사 구멍에 체결되는 로킹 나사(15)에 의해 드릴 본체(19)에 고정된다. 절삭 인서트(13, 13')를 교환이나 인덱싱을 위해 탈거할 필요가 있을 때에는 로킹 나사(15)를 해제한다. 절삭 인서트(13, 13')들은 드릴 본체(19)의 종축(Z)에 대해 회전 대칭적으로 장착된다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블랭크 인서트(30)를 도시한다. 블랭크 인서트(30)는 서로 대향하는 전방모서리(29)와 후방모서리(29')를 포함하고, 전방모서리(29)와 후방모서리(29')는 블랭크 인서트(30)의 중심축에 대하여 회전대칭의 관계를 갖는다. 또한, 블랭크 인서트(30)는 서로 대향하는 양 측면(34, 34')을 포함하고, 양 측면(34, 34')은 블랭크 인서트(30)의 중심축에 대하여 회전대칭의 관계를 갖는다.

블랭크 인서트(30)의 측면(34)에는 제1 절삭날부(34a)와 제2 절삭날부(34b)가 형성되어 있다. 제1 절삭날부(34a)는 블랭크 인서트(30)의 중심부로부터 제2 절삭날부(34b)보다 멀리 위치하여 제1 절삭날부(34a)와 제2 절삭날부(34b) 사이에는 단차가 존재한다. 제1 절삭날부(34a)는 전방모서리(29)에 인접하여 형성되어 있다. 블랭크 인서트(30)의 전방모서리(29)와 제1 절삭날부(34a)는 연삭가공되는데, 제1 절삭날부(34a)의 연삭가공되는 양을 조절함으로써 여러 드릴 직경을 구현할 수 있 다. 제2 절삭날부(34b)는 천공되는 구멍의 측면 절삭에 이용되지 않는 부분으로서, 연삭가공하지 않고 사용할 수 있다.

블랭크 인서트(30)는 분말야금에 따라 초경합금과 같은 금속재료의 분말을 가압, 성형하여 굳히고, 가열하여 소결함으로써 얻어질 수 있다. 도시된 블랭크 인서트(30)에서 제1 절삭날부(34a)와 제2 절삭날부(34b)가 이루는 단차는 대략 0.85mm 정도이다. 또한, 제1 절삭날부(34a)와 제2 절삭날부(34b)의 길이 비율은 대략 6 대 4이다. 블랭크 인서트(30)는 전방모서리(29)의 중간의 한 부분이 그 양측 부분보다 더 돌출되어 대략 육각형 형상을 이룬다.

도6 및 도7은 도5에 도시된 블랭크 인서트(30)로부터 만들어진 절삭 인서트(13)를 도시한다. 절삭 인서트(13)는 대략 여섯 개의 모서리를 가진다. 여섯 개의 모서리 중 대향하는 좌우 두 개의 모서리는 천공되는 구멍의 측면절삭을 위한 측면절삭날(35, 35')을 형성하고, 나머지 네 개의 모서리는 천공되는 구멍의 바닥 절삭을 위한 전방모서리(29)와 후방모서리(29')를 형성한다. 도3 및 도4를 참조하면, 실제 절삭 작업시에는 전방모서리(29)와 측면절삭날(35)이 제1 세트를 이루어 절삭을 수행함을 알 수 있다. 나머지 후방모서리(29')와 측면절삭날(35')은 제2 세트를 이루고, 상기 제2 세트는 제1 세트를 이루는 절삭날의 일부가 마모되거나 손상되는 경우, 180도 회전되어 장착됨으로써 절삭을 수행할 수 있다.

도8은 도3 및 도4에 도시된 드릴에서 절삭 인서트(13, 13')만을 도시한 것이다. 절삭 인서트(13)는 전방모서리(29)와 양 측면(35, 35')을 포함한다. 측면(35)에는 제1 절삭날(35a)과 제2 절삭날(35b)이 형성되어 있다. 제1 절삭날(35a)은 인 서트(13)의 중심부로부터 제2 절삭날(35b)보다 멀리 위치하여 제1 절삭날(35a)과 제2 절삭날(35b) 사이에는 단차가 존재한다. 제1 절삭날(35a)은 전방모서리(29)에 인접하여 형성되어 있다. 이에 따라, 절삭인서트(13)를 180도 회전시켜 장착하였을 때, 제1 절삭날(35a)은 중심절삭부위(c)로부터 이격되어 배치될 수 있다.

앞서 도5와 관련하여 설명한 바와 같이, 제1 절삭날(35a)은 블랭크 인서트(30)로부터 다른 연삭량으로 가공될 수 있고, 어느 정도의 연삭량으로 가공되는지에 따라 절삭 인서트(13)가 드릴에 장착되었을 때 여러 크기의 드릴직경을 구현할 수 있다. 반면, 제2 절삭날(35b)은 드릴직경의 변화를 위해 다른 연삭량으로 연삭할 필요가 없기 때문에 절삭인서트(13)를 180도 회전시켜 장착하더라도 중심절삭부위(c)의 절삭날 형태는 변하지 않는다. 따라서, 절삭인서트(13)가 장착된 드릴은 드릴 직경이 달라지더라도 동일한 절삭메커니즘을 유지할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 블랭크 인서트(30)는 분말야금에 따라 만들어지기 때문에, 제2 절삭날(35b)은 굳이 이를 연삭가공하지 않더라도 중심절삭부위(c)의 절삭날로 기능할 수 있는 정도로 예리하게 형성될 수 있다.

도7에 도시된 바와 같이, 절삭 인서트(13)의 상면에는 다수의 리세스(50)들이 형성되어 있다. 리세스(50)들은 절삭시 발생하는 열이 더 빨리 배출될 수 있게 함으로써 절삭 인서트(13)가 절삭시 발생하는 열로부터 손상되는 것을 최소화시킬 수 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 이로부터 다양한 변형 실시가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

본 발명은 절삭 인서트를 인덱싱하더라도 중심절삭부위의 절삭날 형태를 일정하게 유지할 수 있는 드릴용 인덱서블 인서트와 그러한 인서트를 가공할 수 있는 블랭크 인서트를 제공한다. 이에 따라, 동일한 설계의 블랭크 인서트로부터 여러 크기의 인덱서블 인서트를 가공하여 하나의 드릴 본체에 사용할 수 있다.

Claims

서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 전방모서리 및 후방모서리와, 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 양 측면을 구비하고, 각 측면에는 제1 절삭날부와 제2 절삭날부가 형성되어 있고, 상기 제1 절삭날부는 블랭크 인서트의 중심부로부터 상기 제2 절삭날부보다 멀리 위치하여 상기 제1 절삭날부와 상기 제2 절삭날부 사이에는 단차가 존재하고, 상기 제1 절삭날부는 상기 전방모서리에 인접하여 배치되는, 드릴용 인덱서블 인서트를 위한 블랭크 인서트.
제1항에 있어서, 상기 전방모서리의 중간의 한 부분이 그 양측 부분보다 더 돌출되어 대략 육각형 형상을 이루는, 드릴용 인덱서블 인서트를 위한 블랭크 인서트.
서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 전방모서리 및 후방모서리와, 서로 대향하며 회전대칭 관계를 갖는 양 측면을 구비하고, 각 측면에는 제1 절삭날과 제2 절삭날이 형성되어 있고, 상기 제1 절삭날은 인서트의 중심부로부터 상기 제2 절삭날보다 멀리 위치하여 상기 제1 절삭날과 상기 제2 절삭날 사이에는 단차가 존재하고, 상기 제1 절삭날은 상기 전방모서리에 인접하여 배치되는, 드릴용 인덱서블 인서트.
제3항에 있어서, 상기 인서트는 분말야금에 의해 제조되는, 드릴용 인덱서블 인서트.
제3항에 있어서, 상기 제2 절삭날은 연삭가공에 의해 형성되지 않는, 드릴용 인덱서블 인서트.
제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 전방모서리의 중간의 한 부분이 그 양측 부분보다 더 돌출되어 대략 육각형 형상을 이루는, 드릴용 인덱서블 인서트.