KR20130122754A

KR20130122754A - 플루트 드릴 및 플루트 드릴용 플루트 드릴 절삭헤드

Info

Publication number: KR20130122754A
Application number: KR1020137014978A
Authority: KR
Inventors: 질 헤츠트; 대니 첸
Original assignee: 이스카 엘티디.
Priority date: 2010-12-12
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2013-11-08
Also published as: US8702356B2; IL209924A0; CN103249511A; EP2648869A1; RU2013132203A; US20120148358A1; CN103249511B; BR112013012256A2; JP2013544662A; PL2648869T3; EP2648869B1; ES2611665T3; WO2012081003A1; PT2648869T; KR101670542B1

Abstract

플루트 드릴은, 드릴 몸체에 제거 가능하게 고정되는 플루트 드릴 절삭헤드(14)가 있는 드릴 몸체(12)를 갖는다. 절삭헤드는 축 방향으로 반대 방향을 향하고 있는 두 개의 천공부(18A,18B)를 갖는다. 축 방향으로 볼 때(A), 절삭헤드는 네 개 이상의 관통 개구를 갖는다. 각각의 천공부는 복수의 헤드 플루트 부분(42) 및 복수의 절삭헤드 연결부(19)를 갖는다.

Description

플루트 드릴 및 플루트 드릴용 플루트 드릴 절삭헤드 {FLUTED DRILL AND FLUTED DRILL CUTTING HEAD THEREFOR}

본 발명은 교체 가능한 절삭헤드(cutting head)가 있는 플루트 드릴(fluted drill)에 관한 것이다.

교체 가능한 절삭헤드가 있는 플루트 드릴은, 예를 들면 미국 특허 5,957,631호에 개시되어 있다. 이러한 교체 가능한 절삭헤드는, 그것이 닳았을 때 드릴 전체를 교체할 필요 없이 절삭헤드만 교체할 수 있도록 하고, 따라서 비용과 재료의 낭비를 줄여준다.

새롭고 개선된 플루트 드릴 절삭헤드 및/또는 플루트 드릴을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명의 사상에 따른, 축 방향으로 반대 방향을 향하고 있는 두 개의 천공부(drilling portion)를 포함하는 플루트 드릴 절삭헤드가 제공된다. 이러한 절삭헤드가 가질 수 있는 장점은 뒤집어 사용할 수 있다는 것인데, 그렇게 함으로써 그것의 연장 사용을 가능케 한다. 더 구체적으로, 절삭헤드는 아래 설명되는 어떠한 형상도 가질 수 있다.

예를 들어 하나의 측면에 따라, 헤드 회전축에 대해 축 방향으로 반대 방향을 향하고 있는 두 개의 천공부와, 복수의 절삭헤드 연결부와, 복수의 헤드 플루트 부분을 포함하는 플루트 드릴 절삭헤드가 제공되는데, 축 방향으로 볼 때, 절삭헤드는 4개 이상의 관통 개구를 갖는다.

본 발명 사상의 또 다른 측면에 따라, 몸체 회전축을 갖는 플루트 드릴 몸체가 제공되는데, 플루트 드릴 몸체는 전단의 고정부와, 고정부로부터 축 방향 뒤쪽으로 연장되는 섕크(shank) 부분과, 플루트 드릴 몸체를 따라 연장되는 몸체 플루트를 포함하며, 고정부는 복수의 드릴 몸체 연결부를 포함한다. 각각의 드릴 몸체 연결부는 리딩 및 트레일링 지지면 단부를 포함하는 절삭헤드 지지면과, 각각의 절삭헤드 지지면으로부터 앞쪽으로 연장되는 일체로 형성된 클램핑 조오(clamping jaw)를 포함한다. 각각의 클램핑 조오는 반대 방향의 내측면 및 외측면과, 내측면 및 외측면 사이에서 연장되는 전측면(front side surface) 및 후측면(back side surface)과, 전측면에 위치하며 대체로 회전 방향을 향하고 있는 구동면(drive surface)과, 내측면에 위치하고 있으며, 몸체 회전축을 향해 안쪽을 향하고 있는 몸체 중심결정면(centering surface)과, 인접한 클램핑 조오 윗면에 위치하는 빠짐 방지 부재를 포함한다. 고정부는 절삭헤드 지지면의 뒤쪽에 위치하는 천공부 하우징을 더 포함하고, 몸체 중심결정면은 빠짐 방지 부재와 절삭헤드 지지면 사이에 축 방향으로 위치한다.

본 발명 사상의 다른 측면에 따라, 플루트 드릴 몸체 및 플루트 드릴 몸체에 단단히 고정되는 절삭헤드를 포함하는 플루트 드릴이 제공되는데, 절삭헤드의 하나 이상의 헤드 플루트 부분은 플루트 드릴 몸체의 각각의 몸체 플루트에 정렬된다.

본 발명 사상의 또 다른 측면에 따라, 플루트 드릴 몸체 및 플루트 드릴 몸체의 고정부에 단단하게 고정된 절삭헤드를 포함하는 플루트 드릴이 제공되는데, 각각의 절삭헤드 연결부는

하나의 천공부의 각각의 절삭부는 다른 천공부의 관련된 비절삭부와 합체되어 있으며, 각각의 절삭부는 관련된 헤드 플루트 부분 및 관련된 릴리프면의 교차된 부분에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 절삭날을 포함하는 절삭부 및 절삭날이 없는 비절삭부와,

드릴의 회전 방향의 반대 방향을 향하고 있는 피구동면(driven surface) 및 헤드 회전축으로부터 벗어나는 방향을 향하는 헤드 중심결정면을 포함하며 인접 절삭부 및 인접 비절삭부 사이에 위치한 클램핑 리세스와,

각도 방향으로 인접한 헤드 플루트 부분 사이에 위치하는 절삭헤드 접합면을 포함하며,

사용 천공부와 관련된 각각의 절삭헤드 접합면은 고정부의 각각의 절삭헤드 지지면과 결합하고,

하나 이상의 사용 피구동면은 각각의 구동면에 결합하고,

하나 이상의 헤드 중심결정면은 각각의 몸체 중심결정면에 결합한다.

본 발명 사상의 또 다른 측면에 따라, 헤드 회전축에 대해 축 방향으로 반대 방향을 향하고 있는 두 개의 천공부와, 각각의 연결부는 원주 방향으로 향하는 하나 이상의 피구동면 및 또한 하나 이상의 축 방향 접합면, 그리고 복수의 공통 헤드 플루트 부분을 포함하는 양단의(double-ended) 플루트 드릴 절삭헤드를 포함한다.

상술된 내용은 요약이며, 상술된 어떠한 측면들도 어떠한 다른 측면들과 관련되어 설명되는 또는 본 명세서의 이하에서 설명되는 어떠한 형상들을 더 포함하거나 또는 그것들로 더 정의될 수 있다고 이해된다. 예를 들어, 이하의 형상들은 상술한 본 발명의 어떠한 측면에 대해서도 적용 가능하다.

절삭헤드는, 헤드 회전축을 따라 절삭헤드의 축 방향 극단 사이에서 측정되는 축 방향 헤드 길이(L)와, 헤드 회전축에 직각인 방향으로 절삭헤드의 반경 방향 극단 사이에서 반경 방향으로 측정되는 헤드 지름(D)을 가질 수 있다. 절삭헤드는 "L<2D" 조건을 충족할 수 있다. 좀 더 엄밀히 절삭헤드는 "L<D" 조건을 충족할 수 있다. 절삭헤드는 반경 방향의 관통 구멍이 없을 수 있다. 절삭헤드는 단일의, 원-피스(one-piece) 구성을 갖는다. 절삭헤드는 내보낼 수 있거나 움직이는 부품이 없을 수 있다. 절삭헤드는 절삭 인서트가 없을 수 있다. 절삭헤드는 초경합금(cemented carbide)으로 만들어질 수 있다. 절삭헤드는 두 천공부 사이에 배치되는 긴 몸체 부분이 없을 수 있다.

하나의 천공부의 각각의 헤드 플루트 부분은 공통 헤드 플루트를 형성하기 위해 다른 천공부의 관련된 헤드 플루트 부분과 합쳐질 수 있다. 헤드 플루트 부분은 편평하지 않을 수 있다. 헤드 플루트 부분은 축 방향으로 볼 때, 오목하게 휘어질 수 있다.

각각의 절삭헤드 연결부는 절삭부 및 비절삭부를 포함할 수 있다. 절삭부 및 비절삭부는 서로 인접할 수 있다. 각각의 절삭헤드 연결부는 α > 10°인 각 연장부(angular extension)를 가질 수 있다. 각각의 절삭헤드 연결부는 원주 방향으로 향하는 하나 이상의 피구동면 및 하나 이상의 축 방향 접합면을 가질 수 있다. 각각의 절삭헤드 연결부는 클램핑 리세스를 포함할 수 있다.

클램핑 리세스는 피구동면 및 헤드 중심결정면을 포함할 수 있다. 클램핑 리세스는 절삭부 및 비절삭부 사이에 위치할 수 있다. 두 천공부 중 하나의 각각의 클램핑 리세스는 공통 헤드 클램핑 리세스를 형성하기 위해 다른 천공부의 관련된 클램핑 리세스와 합체될 수 있다.

각각의 절산부는 헤드 플루트 부분 및 관련된 릴리프면의 교차된 부분에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 절삭날을 포함할 수 있다. 하나의 천공부의 각각의 절삭부는 다른 천공부의 관련된 비절삭부와 합체될 수 있다.

두 천공부 중 하나의 각각의 절삭부는, 절삭코너에서 절삭날에 연결되는 주변날(margin edge)을 포함할 수 있다. 주변날은 절삭코너에서 다른 천공부의 관련된 비절삭부까지 연장될 수 있다. 주변날의 절삭코너에 인접한 부분은 와이퍼(wiper)일 수 있다. 주변날은 교대로 사용 및 미사용 주변날 일 수 있다. 각각의 헤드 플루트 부분은 인접 사용 주변날 및 인접 미사용 주변날 사이에서 연장될 수 있다.

비절삭부는 절삭날이 없을 수 있다.

절삭헤드 접합면은 각도 방향으로 인접한 헤드 플루트 부분 사이에 위치할 수 있다. 각각의 절삭헤드 인접면은 리딩(leading) 및 트레일링(trailing) 접합면 단부를 포함할 수 있다. 리딩 및 트레일링 접합면 단부는 동일한 천공부의 각각의 절삭 및 비절삭부에 인접하여 위치할 수 있다.

절삭헤드의 헤드 중심결정면은 비연속일 수 있다. 각각의 헤드 중심결정면은 각각의 천공부의 관련된 반대편의 절삭헤드 접합면 사이에 축 방향으로 위치할 수 있다.

각각의 피구동면은 하나의 천공부의 절삭부의 리딩 접합면 단부에서, 다른 천공부의 관련된 비절삭부에 위치하는 반대편 트레일링 접합면 단부까지 연장 될 수 있다.

각각의 몸체 플루트는 천공부 하우징에 축 방향으로 인접하여 위치하고 있으며, 양면을 다 사용할 수 있는 플루트 드릴 절삭헤드의 웨브 씨닝(web thinning) 영역에 맞게 형성된 가쉬(gash)를 포함할 수 있다.

몸체 중심결정면은 비연속일 수 있다.

선택적으로, 천공부 하우징은 그것이 장착되는 절삭헤드의 어떠한 부분과도 결합하지 않는다.

각각의 리딩 지지면 단부는 각각의 개별적인 클램핑 조오의 후측면에 인접하여 위치할 수 있다.

각각의 트레일링 지지면 단부는 각각의 개별적인 클램핑 조오의 전측면에 인접하여 위치할 수 있다.

빠짐 방지 부재는 클램핑 나사일 수 있다. 빠짐 방지 부재는 클램핑 조오 연장부일 수 있는데, 각각은 클램핑 조오로부터 직각으로 회전 방향으로 연장된다.

몸체 중심결정면은 내측면으로부터 반경 방향 안쪽으로 돌출될 수 있다.

선택적으로, 미사용 천공부는, 플루트 드릴 몸체의 천공부 하우징에 의해 수용되고, 천공부 하우징에 접촉하지는 않는다.

플루트 드릴 몸체의 각각의 빠짐 방지 부재는 절삭헤드의 각각의 절삭헤드 나사 지지면과 결합할 수 있다.

헤드 플루트 부분 및 몸체 플루트는 돌출부가 없을 수 있다.

플루트 드릴은 절삭헤드의 축 방향 깊이를 넘어서는 천공 깊이로 천공하기 위해 구성될 수 있다.

각각의 연결부는 공통 헤드 클램핑 리세스를 포함할 수 있다. 절삭헤드의 단부에서 보았을 때, 공통 헤드 클램핑 리세스는 공통 헤드 플루트 부분으로부터 원주방향으로 떨어져 있을 수 있다.

각각의 공통 헤드 플루트 부분은 절삭헤드의 제1 절삭 단부에 속하는 제1 절삭날에 관련된 제1 트레일링 플루트 단부 및 제1 리딩 플루트 단부와, 절삭헤드의 제2 절삭 단부에 속하는 제2 절삭날에 관련된 제2 트레일링 플루트 및 제2 리딩 틀루트 단부를 포함할 수 있다.

본 발명의 내용에 대한 더 나은 이해와 그것이 실질적으로 어떻게 구현될 수 있는지를 보여주기 위해, 이하의 첨부된 도면에 대한 설명이 제시된다.
도 1은 플루트 드릴에 대한 등각도이다.
도 2는 도 1의 드릴 일부에 대한 등각 분해도이다.
도 3은 도 1의 드릴의 절삭헤드에 대한 등각도이다.
도 4는 도 2의 드릴 일부에 대한 측면 분해도이다.
도 5는 도 1의 드릴에 대한 단부도이다.
도 6은 도 3의 절삭헤드에 대한 단부도이다.
도 7은 다른 드릴의 부분에 대한 등각도이다.
도 8은 도 7의 드릴 일부분에 대한 등각 분해도이다.
적절히 고려되어, 도면 부호가 숫자들 가운데 상응하거나 유사한 구성요소를 지시하기 위해 반복될 수 있다.

이하의 설명에서, 본 출원의 사상에 대한 다양한 측면이 설명될 것이다. 설명을 위한 목적으로, 특정 형상과 상세한 내용이 본 출원의 사상에 대해 완전한 이해를 제공하려는 목적으로 충분히 상세하게 제시된다. 그러나 당업자에게는, 본 출원의 사상이 본 명세서에서 제시된 특정 형상이나 상세한 내용 없이도 실현 가능하다는 것이 명백할 것이다.

도 1 내지 도 6에 대해 언급된다. 플루트 드릴(10)은 플루트 드릴 몸체(12)와, 플루트 드릴 몸체(12)의 고정부(16)에 장착된 플루트 드릴 절삭헤드(14)를 포함한다. 절삭헤드(14)는 헤드 회전축(A)을 가지며, 여기 제한 없는 예에서, 절삭헤드(14)의 축 방향 반대쪽 끝에 위치하는 한 쌍의 동일한 천공부(18)(18A,18B)를 포함한다. 따라서 절삭헤드(14)는 양면을 다 사용할 수 있는 절삭헤드(14)가 된다. 일부 실시예에 따르면, 각각의 천공부(18)는 정반대편에(diametrically) 배치된 한 쌍의 절삭헤드 연결부(19)를 포함한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 각각의 연결부(19)는 α>10°인 각 연장부를 갖는다. 절삭헤드(14)의 축 방향 헤드 길이(L)는 각각의 천공부(18)의 축 방향으로 가장 바깥쪽 두 끝(tip)(20) 사이에서, 헤드 회전축(A)을 따라 측정된다. 헤드 지름(D)은 천공부(18)의 반경 방향의(radial) 맨 끝에 의해 정의된다. 절삭헤드(14)의 헤드 길이(L)는 그것의 헤드 지름(D)보다 짧을 수, 즉 L<D 일 수 있다. 다른 실시예에 따라, 축 방향 길이(L)는 헤드 지름(D)보다 길 수 있는데, 즉 비율(L/D)이 2보다 작을 수 있다. 따라서 절삭헤드(14)는 컴팩트한 형상을 갖는다. 절삭헤드(14)가 양면을 다 사용할 수 있고, 컴팩트한 형상을 가지기 때문에, 절삭헤드는 소위 절삭 인서트(cutting insert)로 고려될 수 있다. 절삭헤드(14)의 길이 및 지름 사이의 이러한 관계는, 플루트 드릴(10)에 반경 방향 안정성을 제공할 수 있다. 더욱이, 이는 고정부(16)에서 발생하는 의도하지 않은 굽힘 모멘트를 방지할 수 있다.

절삭헤드(14)가 플루트 드릴 몸체(12)에 장착될 때, 하나의 천공부(18)는 사용(operative) 천공부(18A)가 되고, 드릴 몸체(12)를 향하고 있는 다른 천공부(18)는 미사용(non-operative) 천공부(18B)가 된다.

각각의 천공부(18)는 두 개의 절삭헤드 연결부(19)와 두 개의 헤드 플루트 부분(42)을 포함할 수 있다.

각각의 절삭헤드 연결부(19)는 절삭부(22), 비절삭부(24), 절삭헤드 접합면(28) 및 클램핑 리세스(clamping recess)(26)를 포함할 수 있다. 비절삭부(24)에는 절삭날이 없다. 절삭헤드(14)의 축 방향으로 볼 때(도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이) 각각의 비절삭부(24)는 두 절삭부(22)사이에 각도 방향으로 위치 할 수 있다. 더욱이 각각의 클램핑 리세스(26)는 인접 절삭부(22) 및 인접 비절삭부(24) 사이에 각도 방향으로 위치할 수 있다. 달리 말해서, 절삭헤드(14)의 축 방향으로 볼 때, 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 각각의 클램핑 리세스(26)에 의해 분리된다. 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 절삭부(22) 또는 비절삭부(24)에 의해 각각의 클램핑 리세스(26)로부터 분리된다. 축 방향으로 볼 때, 즉 평면도에서 절삭헤드(14)는 X자 모양이다. 달리 말하면, 헤드 회전축(A)을 따라가는 관점에서 볼 때, 절삭헤드(14)는 하나의 절삭부에서 다른 절삭부까지 연장되는 네 개의 관통 개구를 가질 수 있다. 관통 개구는 반경 방향으로 뚫려 있거나 막혀 있을 수 있다. 다시 말해, 각각의 개구는 두 절삭부로 뚫려있으며, 헤드 회전축(A)에 수직인 통상적인 방향으로 뚫려 있을 수 있다. 여기 제한 없는 실시예에서, 한 쌍의 개구는 클램핑 리세스(26)에 관련되고, 다른 한 쌍의 개구는 헤드 플루트 부분(42)에 관련된다. 따라서, 부스러기의 흐름이 오로지 헤드 플루트 부분(42) 안으로만 유도하기 위해서, 클램핑 리세스(26)는 헤드 플루트 부분(42)으로부터 분리되어 있다. 이러한 배치는, 절삭 부스러기가 헤드 플루트 부분(42)에서 방해물 없이 흐를 수 있기 때문에 유리하며, 드릴 몸체의 어떠한 클램핑 수단도 절삭 부스러기로부터 보호된다.

절삭헤드(14)의 축 방향으로 볼 때, 각각의 절삭부(22)는 헤드 회전축(A) 및 절삭코너(34) 사이에서 반경 방향으로 연장된다. 각각의 절삭부(22)는 절삭날(36) 및 주변날(margin edge)(38)(도 3)을 포함할 수 있다. 절삭코너(34) 인근에 있는 주변날(38)의 일부분은 와이퍼(wiper)(39)일 수 있다. 절삭헤드(14)의 방향에 따라, 주변날(38)은 사용 또는 미사용 주변날(38A, 38B)일 수 있다. 하나의 천공부(18)의 각각의 절삭부(22)는 회전축(A) 방향으로 연장될 수 있다. 하나의 천공부(18)의 각각의 절삭부(22)는 다른 천공부(18)(도 4에 도시된 바와 같이)의 비절삭부(24)와 합쳐진다. 일부 실시예에 따른 각각의 절삭날(36)은 헤드 회전축(A)으로부터 절삭부(22)의 절삭코너(34)까지 연장된다.

절삭헤드(14)의 축 방향으로 볼 때, 각각의 절삭헤드 연결부(19)의 각 연장부(angular extension) α는 헤드 회전축(A)에 수직인 두 가상의 선 사이에서 측정된다. 제1선은 하나의 천공부(18)의 절삭부(22)의 절삭코너(34)를 관통하여 지나간다. 제2선은 다른 천공부(18)의 절삭부(22)의 절삭코너(34)를 관통하여 지나간다.

각각의 천공부(18)는 두 개의 헤드 플루트 부분(42)(도 4에 도시된 바와 같이)을 포함할 수 있다. 이 제한 없는 예시에 따르면, 헤드 플루트 부분(42)은 축 방향으로 볼 때, 오목하게 굽어진 형상일 수 있다. 휘어진 설계는 부스러기가 플루트를 따라 효과적으로 빠져나갈 수 있게 부스러기를 형성하는 것을 도울 수 있다. 하나의 천공부(18)의 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 공통의 헤드 플루트(44)를 형성하기 위해, 다른 천공부(18)의 관련된 헤드 플루트 부분(42)과 합쳐진다. 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 인접 사용 주변날(38A) 및 인접 미사용 주변날(38B) 사이에서 연장된다. 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 플루트 드릴(10)의 회전 방향(T)에 대하여(도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이) 리딩(leading) 및 트레일링(trailing) 플루트 단부(46,48)를 포함할 수 있다. 각각의 천공부(18)에 대해, 리딩 플루트 단부(46)는 절삭부(22)에 위치할 수 있고, 트레일링 플루트 단부(48)는 각도 방향으로 인접한 비절삭부(24)에 위치할 수 있다. 리딩 플루트 단부(46)는 회전 방향(T)을 향할 수 있다. 하나의 천공부(18)의 절삭부(22)의 각각의 리딩 플루트 단부(46)는 관련된 절삭날(36)로부터 연장될 있으며, 다른 천공부(18)의 관련된 비절삭부(24)의 관련된 트레일링 플루트 단부(48)와 합쳐질 수 있다. 각각의 트레일링 플루트 단부(48)는 관련된 트레일링 접합면 단부(32)에서 끝날 수 있다. 각각의 리딩 플루트 단부(46)는 각도 방향으로 인접한 비절삭부(24)의 트레일링 플루트 단부(48)와 합쳐질 수 있다. 일부 실시예에 따른 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 웨브 씨닝 영역(50)에 제공된다. 여기 제한 없는 예시에서, 웨브 씨닝 영역(50)은 각각의 플루트 부분(42)(도 3)에 하나씩 있는, 각각의 천공부(18)의 각각의 팁(20)에 인접한 두 개의 가쉬(gash)를 포함한다.

각각의 절삭부(22)는 절삭날(36)로부터 연장되며, 대체로 회전 방향(T) 반대 방향인 릴리프(relief)면(40)을 더 포함할 수 있다. 릴리프면(40)은 절삭날(36)에서, 적어도 부분적으로 헤드 플루트 부분(42)과 만난다.

사용 천공부(18)의 절삭날이 닳았을 때, 절삭헤드(14)는 뒤집어지고, 미사용 천공부(18B)가 사용 천공부(18A)로 된다.

각각의 절삭헤드 접합면(28)은 주어진 천공부(18)의 각도 방향 인접 헤드 플루트 부분(42) 사이에 위치할 수 있다. 절삭헤드 접합면(28)은 헤드 회전축(A)에 대해 수직일 수 있다. 각각의 절삭헤드 접합면(28)은 리딩 및 트레일링 접합면 단부(30,32)를 포함할 수 있다. 각각의 천공부(18)에 대해, 각각의 트레일링 접합면 단부(32)는 비절삭부(24)에 위치할 수 있으며, 각각의 리딩 접합면 단부(30)는 각도 방향 인접 절삭부(22)에 위치할 수 있다. 사용 천공부(18A)와 관련된 각각의 트레일링 접합면 단부(32)는 회전 방향(T)과 반대 방향으로 각각의 트레일링 플루트 단부(48)로부터 관련된 클램핑 리세스(26)를 향해 연장될 수 있다. 사용 천공부(18A)와 관련된 각각의 리딩 접합면 단부(30)는 인접한 각각의 릴리프면(40)으로부터, 회전 방향(T)으로, 관련된 클램핑 리세스(26)를 향해 연장될 수 있다.

주변날(38)(도 3 참조)은 절삭코너(34)에서 절삭날(36)과 만난다. 주변날(38)은 대체로 절삭헤드(14)의 주변부를 따라 위치한다. 일부 실시예에 따른 각각의 주변날(38)은, 각각의 트레일링 접합면 단부(32)에서 끝나도록 절삭코너(34)로부터 비절삭부(24)로 연장된다. 일부 실시예에 따른 각각의 절삭부(22)는 단일 절삭날(36), 단일 절삭코너(34) 및 단일 주변날(38)을 포함한다.

헤드 회전축(A)을 따르는 절삭헤드(14)의 축 방향으로 볼 때, α를 변경함으로써,(적용내용에 따라) 공통 헤드 플루트(44) 부분의 전체적인 크기를, 클램핑 리세스(26) 부분의 크기를 희생하면서 결정 또는 제어할 수 있다는 것이 발견된다.

일부 실시예에 따른 클램핑 리세스(26)는 두 천공부(18) 모두에 대해 공통되는데, 즉 하나의 천공부(18)의 클램핑 리세스(26)는 공통 헤드 클램핑 리세스(52)를 형성하기 위해 다른 천공부(18)의 관련된 클램핑 리세스(26)와 합쳐진다. 각각의 클램핑 리세스(26)는 헤드 중심결정면(54) 및 두 개의 피구동면(56)을 포함할 수 있다. 헤드 중심결정면(54)은 아치형일 수 있다. 헤드 중심결정면(54)은 그것이 부분으로 분리될 수 있다는 의미에서 비연속일 수 있다. 헤드 중심결정면(54)은 절삭헤드(14)에서 반경 안쪽 방향으로, 헤드 회전축(A) 쪽으로, 그것으로부터 바깥쪽을 향해 위치할 수 있다. 일부 실시예에 따른 헤드 중심결정면(54)은 동일한 천공부(18) 상에서 각각의 절삭 및 비절삭부(22,24) 사이에서 연장된다. 각각의 헤드 중심결정면(54)은 각각의 천공부(18)의 각각의 반대편 헤드 접합면(28) 사이에서 축 방향으로 위치한다. 일부 실시예에 따르면, 헤드 중심결정면(54)은 절삭헤드(14)의 축 방향 맨 끝 사이의 대체로 중간에 축 방향으로 위치하고 있다. 조립되었을 때, 이는 굽힘 모멘트를 최소화하고 드릴의 전체적인 안정을 도울 수 있다. 다시 말해, 회전축(A)에 대해서, 측 방향(lateral) 또는 반경 방향 중심결정력(centering force)은, 측 방향 기계가공력이 발생하는 절삭날에 가능한 가깝게 유도되고, 따라서 굽힘 모멘트를 최소화한다.

피구동면(56)은, 드릴 몸체(12)에 있는 절삭헤드(14)의 위치에 따라 교대되는, 반대편의 사용 및 미사용 피구동면(56A,56B)으로 분리된다. 다시 말해, 각각의 피구동면(56)은 사용 천공부(18A)와 관련되었을 때는 사용 피구동면(56A)이 되고, 절삭헤드(14)를 뒤집은 이후에는 미사용 피구동면(56B)이 된다. 일부 실시예에 따르면 각각의 사용 피구동면(56A)은, 미사용 천공부(18B)와 관련된 리딩 접합면 단부(30)로부터 사용 천공부(18A)와 관련된 반대편 트레일링 접합면 단부(32)까지 연장된다. 사용 피구동면(56A)은 대체로 회전 방향(T)의 반대 방향을 향한다.

드릴 몸체(12)는, 뒤쪽 방향에 대해 앞쪽을 형성하는 몸체 회전축(B) 및 고정부(16)로부터 뒤쪽으로 연장되는 섕크(shank)(62)부를 갖는다. 드릴 몸체(12)는, 드릴 몸체(12)를 따라 연장되며, 절삭헤드(14)의 공통 헤드 플루트(44)의 형상으로 계속되고 공통 헤드 플루트에 맞게 형성된, 2개의 부스러기 배출용 몸체 플루트(64)를 가질 수 있다. 일부 실시예에 의하면, 각각의 몸체 플루트(64)는 몸체 플루트(64)의 앞 부분에 형성된 단일 가쉬(66)를 갖는다. 가쉬(66)는 각각의 헤드 플루트 부분(42)의 웨브 씨닝 구역(50)의 형상으로 계속되고 웨브 씨닝 구역에 맞게 형성되므로, 부스러기로 하여금 헤드 플루트 부분(42)에서 몸체 플루트(64)로 자유롭게 흐를 수 있도록 한다. 고정부(16)는, 일부 실시예에 따르면, 두 개의 절삭헤드 지지면(68)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 절삭헤드 지지면(68)은 몸체 회전축(B)에 대해 대체로 수직이다.

일부 실시예에 따르면, 고정부(16)는 절삭헤드(14)를 드릴 몸체(12)에 고정할 때, 절삭헤드 연결부(19)에 연동시키기 위한, 정반대편에 배치된 두 개의 드릴 몸체 연결부(69)를 포함한다. 각각의 드릴 몸체 연결부(69)은, 각각의 절삭헤드 지지면(68)으로부터 앞쪽으로 연장된, 일체로 형성된 클램핑 조오(70)를 포함한다. 각각의 클램핑 조오(70)는 내측면 및 외측면(72,74)과, 내측면 및 외측면(72,74) 사이 그리고 각각의 절삭헤드 지지면(68)과 클램핑 조오 윗면(80) 사이에서 연장되는 전측면 및 후측면(76,78)을 포함한다. 각각의 절삭헤드 지지면(68)은 리딩 및 트레일링 지지면 단부(82,84)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 리딩 지지면 단부(82)는, 회전 방향(T)과 반대로, 후측면(78)으로부터 드릴 몸체(12)의 주변부를 향해 연장된다. 일부 실시예에 따르면, 각각의 트레일링 지지면 단부(84)는 회전 방향(T)으로, 관련된 전측면(76)으로부터 관련된 몸체 플루트(64)로 연장된다. 굽힘 모멘트에 대한 저항의 측면에서(절삭헤드가 조립될 때), 이러한 리딩 및 트레일링 접합면 단부(30,32)로의 분리는, 접합력(abutment force)의 분배를 제공함으로써 전체적인 드릴 안정성을 개선한다.

각각의 클램핑 조오(70)는 전측면(76)에 위치하며, 대체로 회전 방향(T)을 향하는 구동면(86)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 각각의 클램핑 조오(70)는, 내측면(72)에 위치하며 몸체 회전축(B)을 향해 대체로 안쪽으로 향하고 있는 몸체 중심결정면(88)을 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 몸체 중심결정면(88)은 내측면(72)으로부터 반경 방향 안쪽으로 돌출된다. 몸체 중심결정면(88)은 아치형일 수 있다. 몸체 중심결정면(88)은 부분으로 나누어질 수 있다는 의미에서 불연속일 수 있다.

고정부(16)는 빠짐(pullout) 방지 부재를 포함한다. 일부 실시예(도 7 및 도 8에 도시된)에서 빠짐 방지 부재는, 구동면(86)에서 돌출된 클램핑 조오 연장부(90)이다. 이러한 실시예에 따르면, 각각의 클램핑 조오(70)는, 회전 방향(T)으로 클램핑 조오(70)의 전측면(76)의 가장 앞부분으로부터 수직으로 돌출된 하나의 클램핑 조오 연장부(90)를 포함한다. 몸체 중심결정면(88)은, 드릴 몸체(12)에 대하여 절삭헤드(14)의 중심을 맞추기 위해서 헤드 중심결정면(54)에 억지끼움식으로 결합한다. 헤드 및 몸체 중심결정면(54,88)의 곡률 반경 사이의 차이가 클램핑 조오(70) 및 절삭헤드(14) 사이에 단단한 마찰결합을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예에서, 절삭헤드(14)가 드릴 몸체(12)에 조립된 이후에, 몸체 중심결정면(88)은, 절삭헤드(14)의 중심을 맞추는 것에 추가하여, 절삭헤드(14)의 드릴 몸체(12)에 대한, 축 방향 회전(축(B)에 대해 회전 방향(T)와 반대 방향으로)을 방지하는 추가적인 역할을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 빠짐 방지 부재는 클램핑 나사(58)이다. 이러한 실시예에서, 각각의 클램핑 조오(70)는 클램핑 나사(58)를 나사깍기식으로(threadingly) 수용하기 위한 나사 보어(bore)(92)를 포함한다. 나사 보어(92)는 대체로 클램핑 조오(70)의 종 방향으로 연장된다. 각각의 클램핑 조오(70)는 클램핑 나사(58)를 위한 지지대를 제공하기 위한 몸체 나사 지지면(94)을 더 포함할 수 있다. 몸체 나사 지지면(94)은, 각각의 클램핑 조오(70)가 돌출되는 절삭헤드 지지면(68)의 리딩 지지면 단부(82) 및 클램핑 조오의 윗면(80) 사이의 위치에서 각각의 클램핑 조오(70)의 후측면(78)으로부터 절벽 돌출(ledge projecting)을 형성한다.

고정부(16)는, 회전축(B)에 중심이 맞춰진 천공부 하우징(96)을 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 천공부 하우징(96)은 절삭헤드 지지면(68)으로부터 뒤쪽으로 연장되며, 절삭헤드(14)의 미사용 천공부(18B)를 수용하도록 형성되어 있다. 천공부 하우징(96)은 절삭헤드(14)의 표면에 결합하도록 형성된 어떠한 표면도 포함하고 있지 않으며, 절삭헤드(14)의 어떠한 부분과도 결합되지 않는다.

플루트 드릴(10)의 조립된 위치에서, 절삭헤드(14)는 드릴 몸체(12)의 고정부(16)에 단단히 고정된다. 플루트 드릴은 절삭헤드(14)의 축 방향 길이(L)을 넘어서는 천공 깊이로 천공하도록 구성된다. 이 위치에서, 사용 천공부(18A)와 관련된 각각의 절삭헤드 접합면(28)은 드릴 몸체(12)의 각각의 절삭헤드 지지면(68)에 접한다. 각각의 클램핑 리세스(26)는 각각의 클램핑 조오(70)을 수용하는데, 즉, 각각의 클램핑 조오(70)는 사용 천공부(18A)의 주어진 절삭헤드 연결부(19)의 한 쌍의 인접한 절삭 및 비절삭부(22,24) 사이에 위치한다. 각각의 클램핑 리세스(26)의 하나 이상의 사용 피구동면(56A)은, 토크를 드릴 몸체(12)에서 절삭헤드(14)로 전달하기 위해, 드릴 몸체(12)의 각각의 클램핑 조오(70)의 각각의 구동면(86)에 접한다. 빠짐 방지 부재가 클램핑 나사(58)인 실시예에서, 각각의 클램핑 나사(58)는 각각의 나사 보어(92)에 조여지고, 절삭헤드(14)의 절삭헤드 나사 지지면(60)과 드릴 몸체(12)의 몸체 나사 지지면(94) 모두에 접한다.

절삭헤드(14)는 금속 절삭 작업에 사용되는 종류일 수 있고, 따라서 금속 절삭에 사용될 수 있는 절삭헤드(14)를 의미하는, 반드시 금속으로 만들어진 절삭헤드(14)일 필요는 없는, 금속 절삭헤드를 칭할 수 있다. 일부 실시예에서, 절삭헤드(14)는 초경합금(cemented carbide)과 같은 높은 내마모성 재료로 만들어질 수 있으며, 드릴 몸체(12)는 철 또는 다른 금속 또는 금속화합물로 만들어질 수 있다. 일부 실시예에서, 절삭헤드(14)는 초경합금과 같은 높은 내마모성 재료로 만들어질 수 있으며, 드릴 몸체(12) 또한 초경합금과 같은 높은 내마모성 재료로 만들어질 수 있다. 절삭헤드(14)는 단일의 원-피스(one-piece) 구성을 가질 수 있다. 다시 말해, 절삭헤드(14)는 인서트와 같은 기계 부품이 없을 수 있다. 절삭헤드는, 대체로 헤드 회전축(A)에 수직으로 향해 있는 반경 방향 관통 구멍이 없을 수 있다. 절삭헤드는 긴 몸체 부분이 없을 수 있다. 특히, 절삭헤드(14)는 두 천공부 사이에 배치된 긴 몸체 부분이 없을 수 있다. 절삭헤드(14)는 핵심적인 재료로 만들어지고 적어도 부분적으로 적어도 다른 물질로 코팅될 수 있다. 핵심적인 재료는 초경합금 또는 유사한 재료가 될 수 있다.

앞서 개시된 바와 같이, 절삭헤드(14)는 헤드 플루트 부분(42)으로 설계된다. 그 결과, 초기에 절삭 부스러기는 헤드 플루트 부분(42)에만 부딪힌다. 따라서 절삭헤드(14)는 드릴 몸체(12)의 고정부(16)를 절삭 부스러기에 의해 마모되는 것으로부터 보호한다.

상술한 내용은 바람직한 실시예와, 필요한 경우 청구범위 사상의 구현을 위한 상세한 내용을 포함하고 있으며, 예시되지 않은 실시예 및 상세한 내용을 본 출원의 청구범위로부터 배제하는 것은 아니다.

Claims

헤드 회전축(A)에 대해 축 방향으로 반대쪽을 향하고 있는 두 개의 천공부(18A,18B)와,
복수의 절삭헤드 연결부(19)와,
복수의 헤드 플루트 부분(42)을 포함하며,
축 방향으로 볼 때, 절삭헤드(14)는 네 개 이상의 관통 개구를 가지고 있는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항에 있어서,
절삭헤드(14)는 반경 방향 관통 구멍이 없는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제2항에 있어서,
하나의 천공부(18)에 있는 각각의 헤드 플루트 부분(42)은 공통 헤드 플루트(44)를 형성하기 위해, 다른 천공부(18)의 관련된 헤드 플루트 부분(42)과 합체되는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
헤드 플루트 부분(42)은 편평하지 않은
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
헤드 플루트 부분(42)은 축 방향으로 볼 때, 오목하게 굽어진
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 절삭헤드 연결부(19)는 α > 10°인 각 연장부를 갖는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
절삭헤드(14)는 절삭헤드(14)의 축 방향 극단 사이에서 헤드 회전축(A)을 따라 측정되는 축 방향 헤드 길이(L)와, 절삭헤드(14)의 반경 방향 극단 사이에서 헤드 회전축(A)에 직각인 방향에서 반경 쪽으로 측정되는 헤드 지름(D)을 가지며, L < 2D 인
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
절삭헤드(14)는 절삭헤드(14)의 축 방향 극단 사이에서 헤드 회전축(A)을 따라 측정되는 축 방향 헤드 길이(L)와, 절삭헤드(14)의 반경 방향 극단 사이에서 헤드 회전축(A)에 직각인 방향에서 반경 쪽으로 측정되는 헤드 지름(D)을 가지며, L < D 인
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 절삭헤드 연결부(19)는 클램핑 리세스(26), 절삭부(22) 및 비절삭부(24)를 포함하며,
클램핑 리세스(26)는 절삭부(22)와 비절삭부(24) 사이에 위치하는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제9항에 있어서,
비절삭부(24)는 절삭날이 없는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제9항 또는 제10항에 있어서,
두 천공부(18) 중 하나에 있는 각각의 클램핑 리세스(26)는 공통 헤드 클램핑 리세스(52)를 형성하기 위해, 다른 천공부(18)의 관련된 클램핑 리세스(26)와 합체되는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 절삭헤드 연결부(19)는 절삭부(22) 및 비절삭부(24)와, 인접 절삭부(22) 및 인접 비절삭부(24) 사이에 위치하는 클램핑 리세스(26)와, 각도 방향으로 인접한 헤드 플루트 부분(42) 사이에 위치하는 절삭헤드 접합면(28)을 포함하며,
각각의 절삭부(22)는 관련된 헤드 플루트 부분(42) 및 관련된 릴리프면(40)의 교차된 부분에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 절삭날(36)을 포함하며, 비절삭부(24)는 절삭날이 없으며, 하나의 천공부(18)의 각각의 절삭부(22)는 다른 천공부(18)의 관련된 비절삭부(24)와 합체되고,
클램핑 리세스(26)는 피구동면(56) 및 헤드 중심결정면(54)을 포함하는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제12항에 있어서,
각각의 헤드 중심결정면(54)은 각각의 천공부(18)의 관련된 반대편 절삭헤드 접합면(28) 사이에서 축 방향으로 위치하는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 연결부는 원주 방향을 향하는 하나 이상의 피구동면(56A,58B) 및 하나 이상의 축 방향 접합면(28)을 갖는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
절삭헤드(14)는 단일의, 원-피스 구성을 갖는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
절삭헤드(14)는 분리 가능하거나 움직이는 부품이 없는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
절삭헤드(14)는 두 개의 천공부(18A,18B) 사이에 배치되는 긴 몸체 부분이 없는
플루트 드릴 절삭헤드(14).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
절삭헤드(14)는 복수의 공통 헤드 플루트 부분(44)을 포함하고, 각각의 연결부(19)는 공통 헤드 클램핑 리세스(52)를 포함하며,
절삭헤드(14)의 단면도상에서, 공통 헤드 클램핑 리세스(52)는 공통 헤드 플루트 부분(44)으로부터 원주 방향으로 떨어져 있는
플루트 드릴 절삭헤드.
몸체 회전축(B)을 갖는 플루트 드릴 몸체(12)이며,
플루트 드릴 몸체(12)는 전단의 고정부(16)와, 고정부(16)로부터 축 방향 뒤쪽으로 연장되는 섕크 부분(62)과, 플루트 드릴 몸체(12)를 따라 연장되는 몸체 플루트(64)를 포함하며,
고정부(16)는 복수의 드릴 몸체 연결부(69)를 포함하며,
각각의 드릴 몸체 연결부(69)는 리딩 및 트레일링 지지면 단부(82,84)를 포함하는 절삭헤드 지지면(68)과, 각각의 절삭헤드 지지면(68)으로부터 앞쪽으로 연장되는 일체로 형성된 클램핑 조오(70)를 포함하며,
각각의 클램핑 조오(70)는 반대 방향의 내측면 및 외측면(72,74)과, 내측면 및 외측면(72,74) 사이에서 연장되는 전측면 및 후측면(76,78)과, 전측면(76)에 위치하고 있으며 대체로 회전 방향(T)을 향하고 있는 구동면(86)과, 내측면(72)에 위치하고 있으며 몸체 회전축(B)을 향해 안쪽을 향하고 있는 몸체 중심결정면(88)과, 클램핑 조오 윗면(80)에 인접하여 위치하는 빠짐 방지 부재(58,90)를 포함하며,
고정부(16)는 절삭헤드 지지면(68)의 뒤쪽방향으로 위치하는 천공부 하우징(96)을 더 포함하고,
몸체 중심결정면(88)은 빠짐 방지 부재(58,90) 및 절삭헤드 지지면(68) 사이에서 축 방향으로 위치하는
플루트 드릴 몸체(12).
제19항에 있어서,
각각의 몸체 플루트(64)는, 양면을 다 사용할 수 있는 절삭헤드(14)의 웨브 씨닝 구역(50)에 맞게 형성되었으며 천공부 하우징(96)에 축 방향으로 인접하여 위치하고 있고 가쉬(66)를 포함하는
플루트 드릴 몸체(12).
제19항 또는 제20항에 있어서,
천공부 하우징(96)은 천공부 하우징(96) 안에 장착되는 절삭헤드(14)의 어떠한 부분과도 결합하지 않는
플루트 드릴 몸체(12).
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
빠짐 방지 부재는 클램핑 나사(58)인
플루트 드릴 몸체(12).
제19항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
빠짐 방지 부재는 클램핑 조오 연장부(90)이며, 각각의 클램핑 조오 연장부는 회전 방향(T)으로 클램핑 조오(70)로부터 직각으로 연장되는
플루트 드릴 몸체(12).
제19항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
몸체 중심결정면(88)은 내측면(72)으로부터 반경 방향 안쪽으로 돌출된
플루트 드릴 몸체(12).
제19항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 플루트 드릴 몸체(12)와, 플루트 드릴 몸체(12)에 단단히 고정되어 있는 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 절삭헤드(14)를 포함하는 플루트 드릴(10)이며,
절삭헤드(14)의 하나 이상의 헤드 플루트 부분(42)은 플루트 드릴 몸체(12)의 각각의 몸체 플루트(64)에 정렬되는
플루트 드릴(10).
제25항에 있어서,
미사용 천공부(18B)는 플루트 드릴 몸체(12)의 천공부 하우징(96)에 수용되고, 천공부 하우징(96)에 접촉하지는 않는
플루트 드릴(10).
제25항 또는 제26항에 있어서,
플루트 드릴 몸체(12)의 각각의 빠짐 방지 부재(58,90)는 절삭헤드(14)의 각각의 절삭헤드 나사 지지면(60)에 결합하는
플루트 드릴(10).
제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
헤드 플루트 부분(42) 및 몸체 플루트(64)는 돌출부가 없는
플루트 드릴(10).
제25항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
플루트 드릴(10)은 절삭헤드(14)의 축 방향 길이(L)를 넘어서는 천공 깊이로 천공하도록 구성된
플루트 드릴(10).
실질적으로 본 명세서 및 도면에서 설명되고 도시된
플루트 드릴 절삭헤드(14).
실질적으로 본 명세서 및 도면에서 설명되고 도시된
플루트 드릴 몸체(12).
실질적으로 본 명세서 및 도면에서 설명되고 도시된
플루트 드릴(10).