KR20110055612A

KR20110055612A - 드릴

Info

Publication number: KR20110055612A
Application number: KR1020117005605A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 야나기다; 고오이찌로오 나루께
Original assignee: 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-05-25
Also published as: JP2010064186A; EP2322303A4; US8876445B2; KR101230107B1; EP2322303A1; US20110211924A1; EP2322303B1; WO2010029891A1; CN102149497A; JP5035189B2; CN102149497B

Abstract

줄넘기 현상에 의한 구멍 휨을 가이드부에 의해 방지하면서, 가공 구멍의 내벽면이 손상되는 것을 방지하여 면 거칠기의 향상을 도모한다. 축선(O) 주위로 회전되는 축 형상의 드릴 본체(1)의 외주에, 그 선단 플랭크면(3)으로부터 후단부측을 향하여 절삭칩 배출 홈(4)이 형성되고, 절삭칩 배출 홈(4)의 드릴 회전 방향(T)을 향하는 벽면(4A)과 선단 플랭크면(3)의 교차 능선부에 절삭날(2A)이 형성되고, 절삭날(2A)이 형성된 드릴 본체(1) 선단측의 절삭날부(2)는, 절삭날(2A)의 외경(D)에 대하여 축선(O) 방향 후단부측의 외경이 작게 되는 동시에, 절삭날부(2)의 후단부측에는, 절삭날부(2) 후단부에 있어서의 외경보다도 대경이고 절삭날(2A)의 외경(D)에 대해서는 소경 또는 동일한 직경의 최대 외경부(6A)를 선단 외주측에 갖는 가이드부(6)가 형성되고, 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)는, 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서 매끄러운 볼록 곡선 형상으로 된다.

Description

드릴 {DRILL}

본 발명은, 피삭재에 드릴링 가공을 행하는 드릴에 관한 것으로, 특히 그 드릴 본체 선단의 절삭날부를 안내하는 가이드부가 형성된 드릴에 관한 것이다.

이러한 종류의 가이드부를 구비한 드릴로서는, 예를 들어 특허 문헌 1에, 드릴 선단으로부터 소정 길이 후퇴된 위치에 있어서 랜드부에, 가공 구멍의 구멍면에 접촉하는 드릴 직경과 동일 직경 또는 드릴 직경보다도 소경의 가이드부를 설치한 가이드 부착 롱 드릴이 제안되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에도, 선단 절삭날과 마진부를 갖고 이루어지는 팁이 부착된 날 부착 드릴에 있어서, 섕크에 나선 형상 혹은 경사 형상의 가이드 패드를 설치한 날 부착 드릴이 개시되어 있다.

이와 같은 가이드부가 형성된 드릴에서는, 드릴 본체 선단의 절삭날부에 의해 형성된 가공 구멍에, 드릴 본체의 이송에 따라 가이드부가 삽입되어 가공 구멍 내벽면에 미끄럼 접촉함으로써, 특히 특허 문헌 1에 기재된 바와 같은 절삭날의 외경에 대하여 드릴 본체의 절삭칩 배출 홈이 형성된 부분의 길이가 긴 드릴에 있어서, 가공 구멍에 파고 든 절삭날부와 공작 기계의 주축에 파지되는 섕크부의 사이에서 드릴 본체가 직경 방향으로 휘듯이 요동하는, 소위 줄넘기(jumping rope) 현상이 억제되어, 가공 구멍의 직진성이 유지되어 구멍 휨을 방지할 수 있다.

일본 특허 출원 공개 제2007-196318호 공보 일본 실용 신안 출원 공개 소56-48416호 공보

그런데, 이와 같은 가이드부가 형성된 드릴에서는, 상술한 바와 같이 가이드부가 가공 구멍의 내벽면에 미끄럼 접촉하면서 절삭날부를 안내하므로, 상기 줄넘기 현상에 의한 드릴 본체의 휨에 의해 이 내벽면에 가이드부가 강하게 압박하거나 하면, 상기 내벽면이 손상되어 그 면 거칠기의 열화를 초래하게 된다. 그리고, 예를 들어 연료 분사(퓨엘 인젝션)식의 엔진의 인젝션 구멍을 형성하는 경우에, 그 내벽면이 손상되어 면 거칠기가 열화되거나 하면, 연소실에의 연료의 분사에 치우침을 발생하여 균일한 연소가 방해될 우려가 발생한다.

본 발명은, 이와 같은 배경 하에서 이루어진 것으로, 줄넘기 현상에 의한 구멍 휨을 가이드부에 의해 방지하면서도, 가공 구멍의 내벽면이 손상되는 것을 방지하여 면 거칠기의 향상을 도모하는 것이 가능한 드릴을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하여, 이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 축선 주위로 회전되는 축 형상의 드릴 본체의 외주에, 그 선단 플랭크면으로부터 후단부측을 향하여 절삭칩 배출 홈이 형성되어 있어, 이 절삭칩 배출 홈의 드릴 회전 방향을 향하는 벽면과 상기 선단 플랭크면의 교차 능선부에 절삭날이 형성되어 있고, 상기 드릴 본체 선단측의 절삭날부는, 상기 절삭날의 외경에 대하여 상기 축선 방향 후단부측의 외경이 작게 되어 있는 동시에, 이 절삭날부의 후단부측에는, 상기 절삭날부 후단부에 있어서의 외경보다도 대경이고 상기 절삭날의 외경에 대해서는 소경 또는 동일한 직경의 최대 외경부를 선단 외주측에 갖는 가이드부가 형성되어 있고, 이 가이드부의 상기 최대 외경부는, 상기 축선 주위의 회전 궤적에 있어서 매끄러운 볼록 곡선 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 드릴에 따르면, 피삭재에 가공 구멍을 천공하는 절삭날부의 후단부측에 형성된 가이드부가 가공 구멍에 삽입되어 그 내벽면에 미끄럼 접촉함으로써, 절삭날부가 이 가공 구멍 내벽면에 안내되도록 하여 축선 방향으로 직진시켜지므로, 줄넘기 현상에 의한 구멍 휨을 방지할 수 있다. 그리고, 이와 같이 가공 구멍의 내벽면에 미끄럼 접촉하게 되는 이 가이드부의 최대 외경부가, 그 축선 주위의 회전 궤적에 있어서 매끄러운 볼록 곡선 형상을 이루고 있으므로, 이 최대 외경부가 내벽면으로 압박되어도 피삭재가 깎아지도록 파고 들어가는 일이 없고, 이로 인해 상기 내벽면이 손상되는 것이 방지되어 면 거칠기의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 이렇게 하여 가이드부의 최대 외경부가 볼록 곡선 형상을 이루고 있음으로써, 상술한 바와 같이 가이드부가 가공 구멍에 삽입될 때에도 원활한 삽입을 도모할 수 있어 확실하게 절삭날부를 안내하는 것이 가능해진다. 한편, 이 가이드부가 가공 구멍에 삽입될 때의 충격이나 최대 외경부가 가공 구멍 내벽면에 미끄럼 접촉하는 것에 의한 부하는, 이 최대 외경부가 볼록 곡선 형상을 이루고 있음으로써 분산되어 완화되므로, 이와 같은 충격이나 부하에 의해 가이드부에 손상이 발생하거나 하는 것도 방지할 수 있다.

여기서, 상기 가이드부의 최대 외경부가 상기 축선 주위의 회전 궤적에 있어서 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경은, 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 범위 내로 되어 있는 것이 바람직하다. 이 곡률 반경이 상기 범위를 하회할 정도로 작으면, 최대 외경부가 점 접촉으로 가공 구멍 내벽면에 미끄럼 접촉하는 상태에 근접해져 내벽면이 손상될 우려가 발생하고, 반대로 곡률 반경이 상기 범위를 상회할 정도로 크면, 최대 외경부의 가공 구멍 내벽면에의 미끄럼 접촉 길이가 지나치게 길어져 저항의 증대를 초래할 우려가 있다.

또한, 상기 가이드부는, 상기 최대 외경부에 대하여 상기 축선 방향 후단부측의 외경이 작게 되어 있는 동시에, 상기 절삭날부의 후단부측에는 상기 축선 방향에 복수의 당해 가이드부가 형성되어 있는 것이 바람직하고, 이에 의해 개개의 가이드부에 있어서는 최대 외경부의 가공 구멍 내벽면에의 미끄럼 접촉에 의한 저항의 증대를 억제하면서, 복수의 가이드부로 선단의 절삭날부를 한층 더 확실하게 안내하는 것이 가능해진다.

또한, 특히 이렇게 상기 절삭날부의 후단부측에는, 상기 축선 방향에 복수의 당해 가이드부가 형성되는 경우는, 이들 가이드부는, 이 중 최 후단부의 가이드부의 최대 외경부가, 절삭날부의 선단으로부터 절삭칩 배출 홈의 축선 방향의 홈 길이(L)에 대하여 L／2까지의 범위 내에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 최 후단부의 가이드부의 최대 외경부가 상기 범위보다도 후단부측에까지 위치하고 있으면, 역시 저항의 증대를 초래할 우려가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가이드부에 의해 절삭날부를 축선 방향으로 똑바로 안내하여 가공 구멍의 직진성을 확보할 수 있는 동시에, 이 가이드부의 미끄럼 접촉에 의해 가공 구멍 내벽면이 손상되는 것을 방지하여 그 면 거칠기의 향상을 도모할 수 있어, 예를 들어 연료 분사식 엔진의 인젝션 구멍을 가공할 경우라도, 연료 분사에 치우침을 발생하는 일이 없이 연소실에서 균일한 연소를 촉구할 수 있는 인젝션 구멍을 높은 진직도로 형성하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태를 도시하는 드릴 본체(1)의 선단부의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 실시 형태의 드릴 본체(1)의 선단부의 축선(O) 주위의 회전 궤적을 도시하는 개략도이다[절삭날부(2) 및 가이드부(6)의 형상이나 백 테이퍼는 간략화, 혹은 과장되어 나타내어져 있다.].

도 1 및 도 2는, 본 발명을 솔리드(향함) 드릴에 적용한 경우의 일 실시 형태를 도시하는 것이다. 즉, 본 실시 형태에 있어서 드릴 본체(1)는, 초경 합금 등의 경질 재료에 의해 일체로 형성되어 축선(O)을 중심으로 한 개략 원기둥 축 형상을 이루고, 도시되지 않는 후단부(도 1 및 도 2에 도시된 부분보다도 우측의 부분)는 섕크부로 되어, 이 섕크부가 공작 기계의 주축에 파지되어 상기 축선(O) 주위로 드릴 회전 방향(T)으로 회전되면서 축선(O) 방향 선단측(도 1 및 도 2에 있어서 좌측)으로 송출됨으로써, 당해 드릴 본체(1) 선단측의 절삭날부(2)에 형성된 절삭날(2A)에 의해 피삭재에 가공 구멍을 형성한다.

여기서, 도 1 및 도 2에 도시되는 드릴 본체(1)의 선단부의 외주에는, 상기 드릴 본체(1)의 선단 플랭크면(3)으로부터 후단부측을 향하여 축선(O) 주위로 드릴 회전 방향(T)의 후방측으로 비틀어지는 절삭칩 배출 홈(4)이, 예를 들어 상기 섕크부의 선단에 이르도록 형성되어 있어, 이 절삭칩 배출 홈(4)의 드릴 회전 방향(T)을 향하는 벽면(4A)과 선단 플랭크면(3)의 교차 능선부에 상기 절삭날(2A)이 형성된다. 또한, 이 드릴 본체(1) 선단부에는 한 쌍의 절삭칩 배출 홈(4) 및 절삭날(2A)이 축선(O)에 관하여 180°회전 대칭으로 되도록 형성되는 동시에, 둘레 방향에 있어서 이들 절삭칩 배출 홈(4)의 사이에 위치하는 랜드부(5)에는, 절삭칩 배출 홈(4)과 마찬가지로 비틀어지는 쿨런트 구멍(1A)이 섕크부 후단부로부터 드릴 본체(1) 내에 천공되어, 상기 선단 플랭크면(3)으로 개방시켜져 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 상기 랜드부(5)의 드릴 회전 방향(T)측의 테두리부에, 이 드릴 회전 방향(T)측의 절삭칩 배출 홈(4)의 상기 벽면(4A)과 교차하는 제1 마진부(5A)가 형성되는 동시에, 드릴 회전 방향(T) 후방측[힐(heel)측]의 테두리부에는, 이 드릴 회전 방향(T) 후방측에 인접하는 절삭칩 배출 홈(4)의 드릴 회전 방향(T) 후방측을 향하는 벽면에 교차하는 제2 마진부(5B)가 형성되어 있다. 이들 제1, 제2 마진부(5A, 5B)는, 축선(O)에 직교하는 단면에 있어서 상기 축선(O)을 중심으로 한 서로 동등한 외경의 원호 형상을 이루도록 형성되는 동시에, 이들 제1, 제2 마진부(5A, 5B) 사이의 랜드부(5) 외주면은, 제1, 제2 마진부(5A, 5B)의 상기 외경보다도 약간 작은 외경으로 되어 있다.

또한, 드릴 본체(1) 선단측의 절삭날부(2)에 있어서는, 이들 제1, 제2 마진부(5A, 5B)에 예를 들어 0.15／100 내지 0.2／100 정도 구배의 백 테이퍼가 부여됨으로써, 각각 그 외경이 선단 플랭크면(3)과의 교차 능선으로부터 후단부측을 향하는 것에 따라 점차 작아지도록 되어 있고, 따라서 상기 절삭날부(2)의 후단부에서의 외경(D1)은, 상기 절삭날(2A)의 외경(D)보다도 약간 작게 된다.

그리고, 이 절삭날부(2)의 후단부측에는, 이 절삭날부(2) 후단부에서의 외경(D1)보다도 대경이고, 단 절삭날(2A)의 외경(D)에 대해서는, 이것보다도 소경 또는 동일한 직경의 외경(D2)의 최대 외경부(6A)를 선단측에 갖는 가이드부(6)가 형성되어 있고, 이 가이드부(6)의 상기 최대 외경부(6A)는, 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서 매끄러운 볼록 곡선 형상을 이루도록 형성되어 있다. 환언하면, 드릴 본체(1) 선단측에 있어서, 그 최 선단의 절삭날(2A)로부터 이 가이드부(6) 직전의 외경(D1)으로 된 부분까지가, 본 실시 형태에 있어서의 절삭날부(2)로 된다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 이 가이드부(6)는, 상기 가이드부(6)에 있어서의 상기 제1, 제2 마진부(5A, 5B)가, 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서, 상기 절삭날부(2) 후단부로부터 반경(R)의 볼록 원호 형상을 이루어 외주측에 직경 확장되면서 후단부측을 향하여 연장되어 상기 최대 외경부(6A)에 도달하고, 이 최대 외경부(6A)로부터 상기 반경(R)의 볼록 원호인 채로 아주 약간 후단부측을 향하여 내주측으로 연장된 후에, 상기 볼록 원호에 원활하게 접하는 직선 형상을 이루어 후단부측을 향하는 것에 따라 내주측을 향하여 연장되도록 형성됨으로써, 상술한 바와 같은 최대 외경부(6A)가 선단측에 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 상기 반경(R)은, 본 실시 형태에서는 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 범위 내로 되어 있다.

따라서, 이 가이드부(6)에 있어서도, 상기 최대 외경부(6A)가 이루는 볼록 원호보다도 후단부측에서는, 제1, 제2 마진부(5A, 5B)에 백 테이퍼가 부여되게 되어, 그 구배는 예를 들어 0.10／100 내지 0.15／100 정도로, 절삭날부(2)의 백 테이퍼보다 완만하게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 이렇게 백 테이퍼가 부여됨으로써, 가이드부(6)의 후단부에서의 외경(D3)은 최대 외경부(6A)의 외경(D2)보다도 작아진다. 단, 이 가이드부(6) 후단부에서의 외경(D3)은, 본 실시 형태에서는 절삭날부(2) 후단부의 외경(D1)과 동등하게 되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 이러한 가이드부(6)가, 절삭날부(2)의 후단부측에 축선(O) 방향을 향하여 복수(도 2에서는 4개) 연속되도록 형성되어 있다. 이들 가이드부(6)는, 축선(O) 주위의 회전 궤적이 서로 동일 형상ㆍ동일 크기이고, 선단측 가이드부(6)의 외경(D3)으로 된 상기 후단부로부터, 그 후단부측의 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서 상술한 바와 같이 볼록 원호 형상을 이루어 외주측으로 상승하도록 형성되어 있고, 따라서 최대 외경부(6A)의 축선(O) 방향의 간격은 등간격으로 되도록 배치된다.

또한, 이렇게 하여 복수 형성된 가이드부(6)는, 그 중 최 후단부의 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가, 상기 절삭날부(2)의 선단 즉 드릴 본체(1)의 최 선단으로부터 상기 섕크부 선단까지의 절삭칩 배출 홈(4)의 축선(O) 방향에 있어서의 홈 길이(L)에 대하여, L／3 내지 L／2의 범위 내로 위치하도록 되어 있다. 따라서, 이것보다도 후단부측에서는, 가이드부(6)는 형성되지 않고 축선(O) 주위의 드릴 본체(1)의 회전 궤적은 도 2에 도시하는 바와 같이 외경(D3)의 외형 원기둥 형상을 이루게 되어, 이러한 외형에 절삭칩 배출 홈(4)이 형성되어 섕크부 선단에까지 연장 설치되어 있다.

또한, 이 절삭날부(2) 선단으로부터의 절삭칩 배출 홈(4)의 축선(O) 방향에 있어서의 홈 길이(L)는, 본 실시 형태에서는 절삭날(2A)의 외경(D)에 대한 비 L／D가 10 이상으로 되는 동시에, 절삭날(2A)의 외경(D) 자체는 예를 들어 0.1㎜ 내지 6㎜로 되어 있어, 즉 본 실시 형태의 드릴은 소경 장척의 솔리드 드릴(2매날 트위스트 드릴)로 된다. 또한, 절삭날부(2)의 축선(O) 방향의 길이(M)는, 절삭날(2A)의 외경(D)에 대한 비 M／D가 2 내지 5의 범위로 되어, 본 실시 형태에서는 절삭칩 배출 홈(4)의 리드보다도 짧게 되어 있는 동시에, 개개의 가이드부(6)의 축선(O) 방향의 길이(N)의 외경(D)에 대한 비 N／D는 1 내지 4의 범위로 되어, 본 실시 형태에서는 이 가이드부(6)의 길이(N)가 절삭날부(2)의 길이(M)보다 약간 짧게 되어 있다.

이와 같이 구성된 드릴에 있어서는, 절삭날부(2)의 후단부측에 설치된 가이드부(6)가 드릴링 가공시의 드릴 본체(1)의 이송에 수반하여 절삭날부(2)에 후속하여 가공 구멍에 삽입되고, 그 최대 외경부(6A)가 이 가공 구멍의 내벽면에 미끄럼 접촉함으로써, 절삭날부(2) 부분에 있어서의 축선(O)이 가공 구멍의 중심과 일치하도록 상기 절삭날부(2)를 지지하여 안내한다. 따라서, 이것보다도 후단부측의 드릴 본체(1)가 섕크부와의 사이에서 휘어 직경 방향으로 요동함으로써 줄넘기 현상이 발생해도, 가공 구멍은 축선(O)을 따라 똑바로 천공할 수 있어, 즉 구멍 휨을 방지하여 그 직진성이나 진직도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 또한 상기 구성의 드릴에 있어서는, 이 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서 매끄러운 볼록 곡선(볼록 원호) 형상으로 형성되어 있으므로, 상술한 바와 같이 이 최대 외경부(6A)가 가공 구멍의 내벽면에 미끄럼 접촉할 때에 피삭재에 파고 들어 흠집을 내는 일이 없어, 이와 같은 흠집에 의해 내벽면의 면 거칠기가 손상되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 예를 들어 당해 드릴에 의해 연료 분사식 엔진의 인젝션 구멍을 천공하는 경우에, 연료 분사에 치우침을 발생하는 일이 없는 균일한 연소를 촉구하는 것이 가능한 인젝션 구멍을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 이와 같이 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가 매끄러운 볼록 곡선 형상으로 형성됨으로써, 이 가이드부(6)가 가공 구멍에 삽입될 때에도 걸림을 발생하거나 하는 일 없이, 원활하게 가이드부(6)를 삽입하여 확실하고 또한 신속하게 절삭날부(2)를 가이드하는 것이 가능해진다. 또한, 이 가이드부(6)가 가공 구멍에 삽입될 때의 충격이나 최대 외경부(6A)가 내벽면에 미끄럼 접촉하는 것에 의한 부하를 분산하여 완화할 수 있으므로, 가이드부(6)에 절결 등의 손상이 발생하는 것도 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 이 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서 이루는 상기 볼록 곡선의 곡률 반경(R)이 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 범위 내로 되어 있어, 이것에 의해 상술한 바와 같은 효과를 한층 확실하게 발휘하는 것이 가능해진다. 즉, 이 곡률 반경이 상기 범위를 하회할 정도로 작으면, 최대 외경부(6A)가 가공 구멍 내벽면에 점 접촉으로 미끄럼 접촉하는 상태에 가까워지므로, 내벽면에 파고 들어 흠집을 낼 수 있는 우려가 발생한다. 한편, 반대로 곡률 반경이 상기 범위를 상회할 정도로 크면, 최대 외경부(6A)가 가공 구멍 내벽면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉 길이가 지나치게 길어져, 드릴 본체(1)를 회전시킬 때의 저항이 증대하여, 특히 상술한 바와 같은 소경의 드릴에서는 드릴 본체(1)의 절손을 초래할 우려가 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 이와 같은 가이드부(6)가 절삭날부(2)의 후단부로부터 축선(O) 방향 후단부측을 향하여 복수 형성되어 있는 동시에, 그 최대 외경부(6A)는 개개의 가이드부(6)의 선단측에 위치하여 이것보다도 후단부측은 백 테이퍼가 부여됨으로써 최대 외경부(6A)보다도 소경으로 되어 있다. 이로 인해, 가이드부(6)가 그 전체 길이에 걸쳐 최대 외경부(6A)와 동일한 직경인 경우 등에 비해 미끄럼 접촉 길이가 지나치게 길어지는 것을 방지할 수 있고, 그러나 복수의 가이드부(6)에 의해 절삭날부(2)를 확실하게 안내할 수 있어 직진성을 한층 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 이렇게 복수의 가이드부(6)가 설치되어 있는 경우에 있어서, 본 실시 형태에서는, 그 중 최 후단부의 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가, 절삭날부(2)의 선단으로부터 절삭칩 배출 홈(4)의 축선(O) 방향의 홈 길이(L)에 대하여 L／2까지의 범위 내로 위치하도록 형성되어 있고, 이에 의해, 역시 드릴 본체(1)를 회전시킬 때의 저항은 저감하면서도, 보다 확실한 절삭날부(2)의 안내를 도모할 수 있다.

즉, 드릴 본체(1)가 상기 홈 길이(L)의 절반 이상이나 가공 구멍에 삽입되어버리면, 그보다 후단부측에서 줄넘기 현상이 발생해도 선단의 절삭날부(2)에 영향이 미칠 일은 없고, 오히려 가이드부(6)가 있으면 회전 저항이 증대할 우려가 있다. 그 한편으로, 이 절삭날부(2)의 선단으로부터 홈 길이(L)의 L／2까지의 범위 내에는 복수의 가이드부가 배치되게 되므로, 이들에 의해 확실하게 절삭날부(2)의 직진성을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가 축선(O) 주위의 회전 궤적에 있어서, 절삭날부(2)의 후단부 혹은 선단측에 인접하는 가이드부(6)의 후단부로부터 볼록 원호 형상을 이루어 외주측에 직경 확장되도록 형성되어 있지만, 이 회전 궤적이 매끄러운 볼록 곡선 형상이면, 예를 들어 타원호 형상 등의 다른 볼록 곡선이라도 좋고, 또한 예를 들어 절삭날부(2)나 선단측의 가이드부(6)의 후단부로부터 최대 외경부(6A)에 이르는 앞 부분에서는, 회전 궤적이 직선 형상이나 오목 곡선 형상을 이루어 직경 확장되도록 되어 있어도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는 복수의 가이드부(6)가 축선(O) 방향으로 등간격으로 배치되어 있지만, 이들 가이드부(6)의 간격은 부등간격이어도 좋다. 예를 들어, 복수의 가이드부(6)가 설치된 부분에 있어서, 드릴 본체(1)의 후단부측에서는 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)끼리의 축선(O) 방향의 간격을 크게 하는 한편, 절삭날부(2)에 가까운 드릴 본체(1)의 선단측에서는 이 후단부측보다도 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)끼리의 축선(O) 방향의 간격을 작게 하면, 저항의 저감을 도모하면서 절삭날부(2)의 안내성을 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 드릴 본체(1)의 랜드부(5) 외주에 있어서 그 드릴 회전 방향(T)측과 드릴 회전 방향(T)의 후방측에 제1, 제2 마진부(5A, 5B)가 형성되고, 이들 제1, 제2 마진부(5A, 5B)의 회전 궤적이 상술한 바와 같은 볼록 곡선 형상을 이루어 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)를 형성하고 있지만, 예를 들어 마진부를 제1 마진부(5A)만으로 하여 이 제1 마진부(5A)에 가이드부(6)를 형성하고, 상기 제1 마진부(5A)의 드릴 회전 방향(T) 후방측의 랜드부(5) 외주면은 이 제1 마진부(5A)에 대하여 직경 방향 내주측으로 후퇴된 플랭크면으로 해도 된다. 또한, 이것과는 반대로, 제1 마진부(5A)로부터 제2 마진부(5B) 까지의 사이의 랜드부(5) 외주의 전체를, 축선(O)에 직교하는 단면이 상기 축선(O)을 중심으로 한 원호 형상을 이루는 마진부로 하여, 그 회전 궤적이 볼록 곡선 형상의 최대 외경부(6A)를 갖는 가이드부(6)로 되도록 해도 된다.

본 발명의 드릴에서는, 가이드부에 의해 절삭날부를 축선 방향으로 똑바로 안내하여 가공 구멍의 직진성을 확보할 수 있는 동시에, 이 가이드부의 미끄럼 접촉에 의해, 이 가공 구멍 내벽면이 손상되는 것을 방지하여, 그 표면 상태가 향상된 천공 가공이 가능해진다. 예를 들어 연료 분사식 엔진의 인젝션 구멍을 가공하는 경우라도, 연료 분사에 치우침을 발생하는 일이 없이 연소실에서 균일한 연소를 촉구할 수 있는 인젝션 구멍을 높은 진직도로 형성하는 것이 가능해진다.

1 : 드릴 본체
2 : 절삭날부
2A : 절삭날
3 : 선단 플랭크면
4 : 절삭칩 배출 홈
5 : 랜드부
5A : 제1 마진부
5B : 제2 마진부
6 : 가이드부
6A : 가이드부(6)의 최대 외경부
O : 드릴 본체(1)의 축선
T : 드릴 회전 방향
D : 절삭날(2A)의 외경
R : 가이드부(6)의 최대 외경부(6A)가 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경
L : 절삭날부(2)의 선단으로부터의 절삭칩 배출 홈(4)의 축선(O) 방향에 있어서의 홈 길이

Claims

축선 주위로 회전되는 축 형상의 드릴 본체의 외주에, 그 선단 플랭크면으로부터 후단부측을 향하여 절삭칩 배출 홈이 형성되어 있고, 이 절삭칩 배출 홈의 드릴 회전 방향을 향하는 벽면과 상기 선단 플랭크면의 교차 능선부에 절삭날이 형성되어 있고, 상기 드릴 본체 선단측의 절삭날부는, 상기 절삭날의 외경에 대하여 상기 축선 방향 후단부측의 외경이 작게 되어 있는 동시에, 이 절삭날부의 후단부측에는, 상기 절삭날부 후단부에 있어서의 외경보다도 대경이고 상기 절삭날의 외경에 대해서는 소경 또는 동일한 직경의 최대 외경부를 선단 외주측에 갖는 가이드부가 형성되어 있고, 이 가이드부의 상기 최대 외경부는, 상기 축선 주위의 회전 궤적에 있어서 매끄러운 볼록 곡선 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는, 드릴.
제1항에 있어서, 상기 가이드부의 최대 외경부가 상기 축선 주위의 회전 궤적에 있어서 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경이, 0.1㎜ 내지 0.5㎜의 범위 내로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 드릴.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 최대 외경부에 대하여 상기 축선 방향 후단부측의 외경이 작게 되어 있는 동시에, 상기 절삭날부의 후단부측에는 상기 축선 방향으로 복수의 당해 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 드릴.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절삭날부의 후단부측에는 상기 축선 방향으로 복수의 당해 가이드부가 형성되어 있고, 이 중 최 후단부의 가이드부의 상기 최대 외경부가, 상기 절삭날부의 선단으로부터 상기 절삭칩 배출 홈의 상기 축선 방향의 홈 길이(L)에 대하여 L／2까지의 범위 내에 위치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 드릴.