KR20130009215A

KR20130009215A - 드릴비트

Info

Publication number: KR20130009215A
Application number: KR1020110070141A
Authority: KR
Inventors: 조상호; 안대성
Original assignee: 주식회사 동우정밀
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-01-23

Abstract

본 발명은 드릴비트에 관한 것으로서, 특히, 직경이 0.1π이고, 두 개의 나사선에 의해 형성되는 선날각의 폭이 0.07mm로 형성되며, 헬리컬각이 넓게 형성되어 있는, 드릴비트를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 드릴비트는, 드릴장치와 연결되는 생크; 및 일측 끝단에는 두 개의 나사선이 만나 선날각이 형성되어 있으며, 타측은 상기 생크와 연결되어 있는 가공비트를 포함하고, 상기 가공비트의 직경은 0.1π로 형성되며, 상기 선날각의 폭은 0.07mm로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

드릴비트{DRILL BIT}

본 발명은 드릴비트에 관한 것으로서, 특히, 칩배출 능력이 향상된 드릴비트에 관한 것이다.

일반적으로 드릴장치는, 드릴비트의 회전절삭운동과 직선이송운동에 의해, 보드에 고정되어 있는 가공물(Workpiece)에 구멍을 뚫는 공작기계로서, 드릴링 이외에 리밍(Reaming), 보링(Boring), 카운터싱킹(Counter sinking), 스폿페이싱(Spot facing), 탭핑(Tapping) 등에도 폭넓게 사용되고 있다.

도 1은 종래의 드릴비트의 끝단 정면도이며, 도 2는 종래의 드릴비트의 측면도이다.

상기한 바와 같은 드릴장치는, 가공물에 소구경의 구멍을 뚫을 수 있는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 드릴비트를 구비하고 있으며, 이러한 드릴비트의 직경은 뚫고자 하는 구멍의 지름 크기에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 종래의 드릴비트는 그 직경이 0.2파이(π), 즉, 직경이 0.2mm인 드릴비트를 나타낸 것으로서, 이러한 종래의 드릴비트에서는 두 개의 나사선에 의해 형성되는 선날각의 폭(a)이 넓기 때문에, 가공물과의 닿는 면적이 넓어져 가공의 정확성이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래의 드릴비트는 도 2에 도시된 바와 같이, 헬리컬각(helical angle)(b)이 좁으며, 이로 인해, 홀위치 정도의 CPK(공정능력지수)도 낮다는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래의 드릴비트는 상기한 바와 같이 헬리컬각이 좁기 때문에, 칩배출이 잘 되지 않는다는 문제점을 가지고 있다.

즉, 종래의 드릴비트는 도 1에 도시된 바와 같이 직경이 0.2파이로 형성되어 있고, 두 개의 나사선에 의해 형성되는 선날각의 폭(a)이 0.11mm로서 큰 폭을 가지고 있기 때문에, 홀위치정도인 CPK가 1.5이하의 수준에 불과하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 헬리컬각(b)이 크기 때문에 칩 배출(CHIP LOAD)이 우수하지 않다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직경이 0.1π이고, 두 개의 나사선에 의해 형성되는 선날각의 폭이 0.07mm로 형성되며, 헬리컬각이 넓게 형성되어 있는, 드릴비트를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 드릴비트는, 드릴장치와 연결되는 생크; 및 일측 끝단에는 두 개의 나사선이 만나 선날각이 형성되어 있으며, 타측은 상기 생크와 연결되어 있는 가공비트를 포함하고, 상기 가공비트의 직경은 0.1π로 형성되며, 상기 선날각의 폭은 0.07mm로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 해결 수단에 따라 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

즉, 본 발명은 직경이 0.1π이고, 두 개의 나사선에 의해 형성되는 선날각의 폭이 0.07mm로 형성됨으로써, 홀위치 정도도 CPK(공정능력지수)가 3.2로 좋아지고, 가공물과의 닿는 면적이 적어져 가공 정도가 보다 더 정확해 진다는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 헬리컬각이 넓어짐으로 인해 칩배출이 잘될 수 있도록 한다는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 드릴비트의 끝단 정면도.
도 2는 종래의 드릴비트의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 드릴비트가 적용되는 드릴장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 드릴비트를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 드릴비트 중 가공비트의 좌측면도.
도 6은 본 발명에 따른 드릴비트 중 가공비트의 좌측끝단의 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 드릴비트 중 가공비트의 몸통부를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 드릴비트가 적용되는 드릴장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명이 적용되는 드릴장치는 드릴비트의 회전절삭운동과 직선이송운동에 의해 보드에 고정되어 있는 소재(Workpiece)에 구멍을 뚫는 공작기계이다.

이러한 드릴장치(100)는 드릴링 이외에 리밍(Reaming), 보링(Boring), 카운터싱킹(Counter sinking), 스폿페이싱(Spot facing), 탭핑(Tapping) 등에도 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)에 소구경의 구멍을 뚫는 용도로 이용되고 있다.

한편, 본 발명에 따른 드릴비트가 적용되는 드릴장치로는 소구경의 구멍을 뚫는 용도로 이용되고 있는 CNC 드릴장치(Computer Numerical Control Drill Machine)가 적용될 수 있다.

즉, 본 발명이 적용되는 드릴장치는 각종 가공물에 구멍을 뚫기 위한 장치로서, 이러한 드릴장치의 주축에는 구멍(hole) 가공 시 제품을 눌러 고정시키고, 구멍 가공에 따라 발생되는 이물질(칩)을 집진하기 위한 프레셔푸트가 구비되어 있다.

이러한 드릴장치(100)를 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 스핀들(Spindle)(104)의 회전절삭운동과 직선이송운동에 의해 인쇄회로기판에 소구경의 구멍을 뚫는 드릴비트(400)를 구비하며, 스핀들(104)은 X축, Y축 및 Z축 방향으로 3축 운동하는 헤드(Head)(118)에 장착된다.

우선, 본 발명에 따른 드릴비트(400)는 인쇄회로기판(300) 또는 금속가공물(이하, 간단히 '가공물'이라 함)에 소구경의 구멍을 뚫기 위한 것으로서, 특히, 그 직경이 0.1㎜(π)로 형성되어 있는바, 이러한 본 발명에 따른 드릴비트의 세부 구성에 대해서는 이하에서 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.

다음, 스핀들(104)은 헤드(118)에 장착된 상태로 드릴비트를 지지하면서 드릴비트를 직선왕복 운동 및 회전운동시키기 위한 것으로서, 스핀들의 회전수는 140,000 ~ 300,000rpm 정도의 고속으로 설계될 수 있다.

다음, 스핀들(104)의 하부에는 원형의 프레셔푸트(Pressure Foot)(110)가 장착되고, 프레셔푸트(110)의 원통형 몸체는 드릴비트(400)의 회전에 의해 발생 되는 칩(Chip)이 외부로 나가지 못하도록 드릴비트(400)를 둘러싸는 챔버(Chamber) 형태로 구성되며, 프레셔푸트(110)의 원통형 몸체 일측에는 가공물에 구멍을 형성할 때 발생 되는 칩을 챔버로부터 배출하기 위한 배출홀(111)이 형성되어 있다.

한편, 프레셔셔푸트(110)의 하부 중앙에는 드릴비트(400)를 가공물에 안내하기 위한 부싱(Bushing)(200)이 장착될 수 있다.

프레셔푸트(110)는 프레셔푸트 가이드(Pressure Foot Guide)(122)에 의해 아래로 이동하여 가공물(300)을 일정한 압력으로 누르게 되며, 특히, 가공물에 가공될 구멍 주위는 부싱(200)에 의해 눌려지게 되어, 가공물이 드릴장치의 보드에 밀착고정될 수 있다.

이와 같은 드릴장치는, 제어부(미도시)로부터 공급되는 제어 신호에 따라 헤드(118)가 가공물 쪽으로 하강하고 스핀들(104)이 회전운동을 시작하게 되며, 이에 따라, 드릴비트(400)가 회전하게 된다.

이때, 부싱(200)이 가공물(300)의 가공할 지점으로 하강하여 가공물을 일정한 압력으로 누르면, 드릴비트(400)는 부싱(200)에 형성된 부싱홀을 따라 가공물로 안내되어 가공물(300)에 구멍을 형성하게 된다.

이때, 드릴비트(400)의 회전에 의해 가공물에 구멍이 가공됨과 아울러, 구멍 가공에 따라 가공물로부터 칩이 발생하게 된다.

구멍 가공시 발생된 칩은 드릴비트에 형성되어 있는 헬리컬각을 통해 가공물의 외부로 빠져나온 후, 배출홀(111)을 통해 연결되어 있는 집진수단(미도시)에 의해 흡입되어 제거될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 드릴비트를 나타낸 예시도이다.

즉, 도 3에 도시된 드릴장치(100)에 적용되는 본 발명에 따른 드릴비트(400)는 도 4에 도시된 바와 같이, 생크(410), 가공비트(420) 및 플루트(430)를 포함하여 구성되어 있다.

우선, 생크(shank)(410)는 가공비트를 지지하면서 드릴장치의 스핀들(104)과 결합되는 부분으로서, 가공비트보다 직경이 넓게 형성되어 있다. 즉, 생크(10)의 일측에는 드릴장치(스핀들)가 연결되며, 생크의 타측에는 가공비트(420)가 형성되어 있다 .

다음, 가공비트(420)는 가공물과 접촉하여, 가공물에 구멍을 뚫는 기능을 수행하는 것으로서, 일측(도 4에서 좌측) 끝단에는 두 개의 나사선이 만나 선날각이 형성되어 있고, 표면에는 일측 끝단으로부터 홈(헬리컬각)이 형성되어 있으며, 타측(도 4에서 우측)은 생크(410)와 연결되어 있다 .

마지막으로, 플루트(430)는 실질적으로 가공물과 접촉하여, 가공물에 구멍을 뚫는 부분으로서, 플루트(430)의 홈(헬리컬각)은 가공비트(420)의 외주면에 나선형으로 형성될 수 있다. 즉, 플루트(430)는 가공비트(420)의 일부에 형성되어 있는 것으로서, 이러한 플루트를 포함하는 가공비트(20)의 타측은 생크(410)와 결합되어 있다. 따라서, 이하에서 설명되는 가공비트(420)라 함은, 플루트(430)를 포함하는 것으로 볼 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 드릴비트 중 가공비트의 좌측면도로서, 도 4에 도시된 가공비트(420)의 좌측면을 나타낸 예시도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 드릴비트 중 가공비트의 좌측끝단의 사시도로서, 도 4에 도시된 가공비트(420)의 좌측끝단을 사시도로 나타낸 것이다. 또한, 도 7은 본 발명에 따른 드릴비트 중 가공비트의 몸통부를 나타낸 예시도로서, 도 6에 도시되어 있는 가공비트의 좌측끝단과 연결되어 있는 몸통부를 나타낸 것이며, 가공비트의 몸통부에는 헬리컬각이 연속적으로 형성되어 있다.

본 발명에 따른 드릴비트(400) 중 가공비트(420)는 상기한 바와 같이 가공물과 실질적으로 접촉하여, 가공물에 구멍을 뚫기 위한 것으로서, 가공비트(420)의 타측은 상기한 바와 같이 생크(shank)와 연결되어 있으며, 일측 끝단은 도 5에 도시된 바와 같이 형성되어 있다.

즉, 도 5는 도 4에 도시된 가공비트(420)의 좌측 끝단을 나타낸 측면도로서, 가공비트의 좌측 끝단은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 나사선(421a, 421b)이 서로 맞닿아 있으며, 두 개의 나사선 각각의 끝단은 서로 반대측면을 향해 휘어져 있어서, 가공물을 절삭할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 본 발명은, 가공비트(420)의 두 개의 나사선(421a, 421b)이 맞닿아 있는 부분, 즉, 선날각의 폭(W)이 0.07mm의 작은 크기로 형성되어 있다는 특징을 가지고 있다.

즉, 종래의 드릴비트의 경우, 가공비트(420)의 직경이 0.2파이로 형성된 경우에도 그 선날각의 폭(W)이 0.11mm로 형성되어 있으나, 본 발명에 따른 드릴비트의 경우, 가공비트(420)의 직경이 0.1파이 임에도 불구하고, 그 선날각의 폭(W)이 0.07mm로 작게 형성되어 있다는 특징을 가지고 있다.

본 발명과 같이 가공비트의 직경 대비 선날각의 폭(W)이 좁아짐에 따라, 가공비트(420)와 가공물이 닿는 면적이 줄어들게 되면, 가공되는 표면에서의 버(Burr)가 줄어들고, 가공되는 표면의 거칠기가 양호해 지며, 따라서, 홀위치 정도도인 CPK(공정능력지수)가 3.2로 좋아진다는 효과가 발생된다.

또한, 본 발명은 가공비트(420)의 몸통부에 형성되어 있는 헬리컬각(helical angle)(B)을 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 종래의 드릴비트에 형성되어 있는 헬리컬각의 크기보다 크게 형성함으로써, 칩배출이 보다 용이하게 이루어질 수 있다는 효과가 발생된다.

이러한 헬리컬각의 크기는 0.25±0.02mm로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 헬리컬각의 기울기(θ)는 42±2도로 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 가공비트(420)의 몸통부에서 꽈배기처럼 꼬여 움푹 들어간 부분을 헬리컬각(B)이라 하며, 이러한 헬리컬각(B)을 통해 가공시 발생되는 칩들이 배출된다.

부연하여 설명하면, 본 발명은 이러한 칩이 보다 양호하게 배출될 수 있도록, 가공비트의 직경 대비 그 헬리컬각(B)의 크기를 크게 형성하고 있다는 특징을 가지고 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 드릴비트의 특징을 정리하면 다음과 같다.

즉, 본 발명에 따른 드릴비트(400)는, 가공비트(420)의 직경이 0.1파이로 작게 형성되어 있고, 두 개의 나사선에 의해 형성되는 선날각의 폭(W)이 0.07mm로 작게 형성되어 있어서, 홀위치정도를 나타내는 CPK가 3.2이하로 우수하게 나타나며, 몸통부에 형성된 헬리컬각(B)의 크기가 가공비트의 직경과 대비해 볼 때, 넓게 형성되어 있기 때문에, 칩 배출이 우수하다는 특징을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 따른 드릴비트는 상기한 바와 같이 선날각의 폭(W)이 작게 형성되어 있기 때문에, 홀가공면적이 적어짐으로, 홀위치 정확도가 상승된다는 특징을 가지고 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 드릴장치 400 : 드릴비트
410 : 생크 420 : 가공비트
421, 421a, 421b : 나사선 430 : 플루트
W : 선날각 폭 B : 헬리컬각

Claims

드릴장치와 연결되는 생크; 및
일측 끝단에는 두 개의 나사선이 만나 선날각이 형성되어 있으며, 타측은 상기 생크와 연결되어 있는 가공비트를 포함하고,
상기 가공비트의 직경은 0.1π로 형성되며, 상기 선날각의 폭은 0.07mm로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴비트.
제 1 항에 있어서,
상기 가공비트의 표면에는 상기 두 개의 나사선에 의해 상기 일측 끝단으로부터 연속적으로 헬리컬각이 형성되어 있으며, 상기 헬리컬각의 크기는 0.25±0.02mm인 것을 특징으로 하는 드릴비트.
제 2 항에 있어서,
상기 헬리컬각의 기울기는 42±2도인 것을 특징으로 하는 드릴비트.