KR20160076958A

KR20160076958A - 일회용 드릴링 및 밀링 커터

Info

Publication number: KR20160076958A
Application number: KR1020150081612A
Authority: KR
Inventors: 창 신-티엔
Original assignee: 창 신-티엔
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2016-07-01
Also published as: CN105983717A; TWI508805B; US20160175947A1; US10207341B2; JP6208716B2; TW201622853A; EP3037199B1; ES2747725T3; CN105983717B; JP2016117147A; KR101737203B1; EP3037199A1

Abstract

NC 또는 CNC 머신툴과 사용하기 위한 것이고 나선형 방식으로 이송되도록 구성된 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)는 생크 (11), 상기 생크(11)의 일단에 있는 다수의 옵셋 위치 중의 하나에 제공된 칩 제거 홈(chip removal groove) (12); 상기 칩 제거 홈(12)의 원위단부(distal end)에 제공된 블레이드 시트(blade seat) (13); 및 상기 블레이트 시트(13)에 고정된 일회용 블레이드를 포함한다. 상기 일회용 블레이드(20)는 그의 상단부 및 하단부 각각에서 절삭날(23)을 갖고, 각각의 절삭날(23)은 일정하지 않은 높이 및 노치(24)를 갖는다. 일회용 블레이드 (20)의 물결무늬 구조 디자인은 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)가 구획된 방식으로 드릴링하고 밀링할 수 있게 하고, 드릴링/밀링 칩을 자동적으로 파쇄하게 하며, 간헐적 공정을 실시하게 한다.

Description

일회용 드릴링 및 밀링 커터{Disposable drilling and milling cutter}

본 발명은 드릴링(drilling) 및 밀링(milling)을 모두 할 수 있는 개선된 커터(cutter)에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은 드릴링 및 밀링을 실시하기 위하여 수치 제어(NC) 또는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머신툴(machine tool)에 의해 나선형으로 이송되는(fed-sprially) 일회용 드릴링 및 밀링 커터에 관한 것이다.

도 10을 참조하면, 통상의 드릴 비트(drill bit)에 의해 드릴링되는 구멍(hole)의 직경(ψd)은 드릴 비트의 직경(ψD)에 의해 결정되거나, 또는 더욱 자세하게는, 직경(ψd)은 드릴 비트의 절삭날(들)(cutting edges)에 의해 규정된다. 특정 직경의 구멍을 드릴링하기 위해서는 특정 크기의 드릴 비트만이 사용될 수 있으므로, 드릴링하려는 사람은 다양한 크기의 다수의 드릴 비트를 준비하여 소장해야 한다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같은 트위스트 드릴 비트는 특히 연강(mild steel), 알루미늄, 알루미늄 합금, 또는 스테인레스강을 드릴링할 때 작업하는 동안 연속적이고 넓은 드릴링 칩(chips)을 생성한다는 것은 당해 분야에서 널리 공지되어 있다. 이러한 연속적인 칩은 쉽게 부서지지 않고, 칩 제거 홈에 달라붙는 경향이 있으며, 고온 전도성을 가지므로, 콘트롤러(controller), 예컨대 머신툴(machine tool)의 메인 샤프트를 주 샤프트의 하중 능력의 60%만큼 높은 큰 절삭 하중이 걸리게 하고, 메인 샤프트뿐만 아니라 강성, 절삭 정밀도 및 머신툴의 사용 수명에 현저히 악영향을 준다. 칩이 달라붙어서 드릴링을 계속할 수 없게 한다면, 칩을 제거할 때까지는 드릴링 작업을 중지하는 것 이외는 방법이 없다.

도 11은 일회용 블레이드가 칩 파쇄 홈(chip breaking groove)을 구비한 통상의 일회용 드릴 비트를 도시한다. 그러나 드릴링하려는 물질이 연질이면, 칩 파쇄 홈(chip breaking groove)은 드릴링 칩을 파쇄하는데 문제가 있을 수 있어, 상기 칩은 달라붙어서 과열을 초래할 수 있다. 드릴 비트를 냉각하기 위하여, 절삭 유체를 드릴 비트에 붓는 것이 보통 필요하다. 그러나 상기 구멍이 너무 깊게 드릴링되면 생성된 칩이 절삭 유체가 구멍으로 흘러들어가서 드릴 비트의 원위 단부에 있는 절삭날에 도달하는 것을 방해하므로, 상기 절삭날의 온도는 계속 오르고, 칩을 제거하기 위하여 드릴링을 일시적으로 중지해야 한다. 이는 통상의 드릴링 작업이 칩 제거 및 열 발산을 허용하기 위해 간헐적으로 실시되는 이유를 설명한다. 이러한 간헐적 작업은 낮은 작업 효율 및 높은 공정 비용을 초래한다.

상기 기재된 드릴 비트는 연속 절삭용이어서 다량의 연속적인 칩을 생성하고 이는 달라붙어서 과열 문제를 제기한다. 또한, 트위스트 드릴 비트뿐만 아니라 일회용 드릴 비트는 드릴링 깊이에 제한을 갖는데, 드릴링 깊이가 클수록, 생성된 칩을 방출하기가 더 어렵기 때문이다. 상기 칩이 드릴 비트 플루트에 들어가면, 드릴링이 더욱 막힐 것이다.

상술한 바와 같이, 통상의 트위스트 드릴 비트 및 통상의 일회용 드릴 비트는 연속 절삭용으로 설계되므로 달라붙어 과열을 유발하기 쉬운 대형의 연속적인 드릴링 칩을 생성한다. 또한, 특정 크기를 갖는 통상의 드릴 비트는 특정 직경의 구멍만을 드릴링할 수 있기 때문에 사용자는 상이한 사양의 다수의 드릴 비트를 준비해서 소장해 놓아야 한다. 게다가, 드릴링 안정성 측면에서, 드릴 비트를 선택하는 사람은 드릴링 깊이에 대한 드릴 비트 직경의 비율(D/L) 및 드릴링 깊이 제한을 고려해야 한다; 아니면, 드릴링 칩은 드릴 비트 플루트(drill bit flutes)에 포획되어 드릴 비트가 작동하지 않게 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 드릴링 및 밀링을 모두 실시하기 위하여 NC 또는 CNC 머신툴에 의해 제어되고 또 나선형으로 이송되는 일회용 드릴링 및 밀링 커터는 생크(shank), 상기 생크의 일단에 있는 다수의 옵셋 위치 중의 하나에 제공된 칩 제거 홈(chip removal groove), 상기 칩 제거 홈의 원위단부(distal end)에 제공된 블레이드 시트(blade seat), 및 상기 블레이트 시트에 고정된 일회용 블레이드를 포함한다. 상기 일회용 블레이드는 그의 상단부 및 하단부에서 절삭날을 갖고, 또 상기 절삭날 각각은 높이가 일정하지 않고 노치(notched)되어 있다.

바람직하게는, 상기 일회용 드릴링 및 밀링 커터는 수치 제어 또는 컴퓨터 수치 제어 머신툴와 함께 작동하고 또 드릴링 및 밀링을 실시하기 위하여 나선형 방식으로 이송된다.

바람직하게는, 절삭날의 적어도 하나는 나선형 이송을 규정하는 리드각(lead angle)을 갖고, 또 상기 리드각은 절삭날의 곡선에 대하여 탄젠트이고 노치를 통하여 연장되는 측정라인(measuring line)에 의해 규정된다.

바람직하게는, 나선형 이송을 규정하는 리드각은 25.8°이다.

바람직하게는, 절삭날 각각은 일회용 블레이드의 단부 표면에 제공되고, 또 상기 단부 표면 각각은 블레이드 시트의 측면에 대하여 가압된 평탄 표면을 구비한다.

바람직하게는, 일회용 블레이드의 절삭날의 적어도 하나의 노치는 직사각형 또는 사다리꼴이다.

바람직하게는, 상기 생크는 칩 제거 홈과 소통되는 배수(water outlet) 구멍을 중심에 구비하고 있다.

바람직하게는, 상기 일회용 블레이드는 블레이드 본체를 갖고, 상기 절삭날은 블레이드 본체의 상면의 상단 및 하단에서 각각 형성되고, 또 절삭날의 적어도 하나는 다수의 상기 노치를 구비하고 있어 상기 절삭날이 물결 형상을 갖고 또 일련의 교대적으로 배열된 외부 날 부분 및 내부 날 부분을 갖도록 형성되게 한다.

바람직하게는, 2개의 상기 일회용 블레이드가 제공되며, 또 생크의 중심에 대하여 가장 가까운 2개의 일회용 블레이드의 내부 날 부분은 간격에 의해 거리를 두고 있다.

바람직하게는, 상기 일회용 드릴링 및 밀링 커터는 연결 스크류 봉(conncecting screw rod)을 구비한 단부를 갖고, 또 상기 연결 스크류 봉은 연장 봉(extension rod)과 연결될 수 있어 일회용 드릴링 및 밀링 커터의 길이를 증가시킨다.

따라서, 드릴링 및 밀링 작업은 머신툴의 제어하에서 나선형 방식으로 일회용 드릴링 및 밀링 커터를 이송하는 것에 의해 실시될 수 있다. 일회용 블레이드의 나선형 이송법 및 물결 구조 디자인(wavy structural design) 덕분으로, 일회용 블레이드의 절삭날은 구획(sectioned)된 방식으로 드릴링 및 밀링하여, 드릴링/밀링 칩을 자동으로 파쇄하고, 또 간헐적 처리를 실시할 수 있다. 따라서, 상기 드릴링/밀링 칩은 짧고 소형이며, 달라붙지 않고 용이하게 방출될 수 있으며, 신속한 열 발산을 허용하며, 또 더 높은 커터 회전 속도 및 더 높은 물질 제거속도를 위해 절삭 저항의 형성을 방지할 수 있다. 또한, 상기 드릴링 및 밀링 커터는 연장 봉과 조합되어 사용되어 깊은 구멍을 만들 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시양태에서 일회용 드릴링 및 밀링 커터의 확대 사시도이고;
도 2는 도 1의 일회용 드릴링 및 밀링 커터의 전면도이며;
도 3은 도 1의 일회용 드릴링 및 밀링 커터의 말단도이고;
도 4는 도 1의 일회용 드릴링 및 밀링 커터 내의 일회용 블레이드의 개략도로서, 특히 리드각이 어떻게 설정되고 또 절삭날이 어떻게 구획된 방식으로 절단하도록 설계되는지를 도시하고;
도 5는 도 1의 일회용 드릴링 및 밀링 커터의 나선형 드릴링 및 밀링 작업의 상부도이며;
도 6은 도 1의 일회용 드릴링 및 밀링 커터를 사선형으로 이송하는 것에 의해 달성되는 리드(lead)를 개략적으로 도시하고;
도 7은 도 1의 일회용 드릴링 및 밀링 커터가 연장 봉과 연결되는 것에 의해 어떻게 길이가 증가되는지를 개략적으로 도시하며;
도 8은 블레이드가 직사각형 노치를 갖는 본 발명의 다른 실시양태에서 일회용 블레이드를 개략적으로 도시하고;
도 9는 블레이드가 사다리꼴 노치를 갖는 본 발명의 다른 실시양태에서 일회용 블레이드를 개략적으로 도시하며;
도 10은 작업편을 드릴링하는 통상의 트위스트 드릴 비트를 개략적으로 도시하고; 또
도 11은 통상의 일회용 드릴 비트를 개략적으로 도시한다.

도 1 내지 도 3은 NC 또는 CNC 머신툴와 함께 사용하고 또 드릴링 및 밀링하기 위하여 나선형으로 이송되도록 설계된 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)를 도시한다. 상기 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)는 생크(11)를 포함한다. 상기 생크(11)의 일 단부는 서로에 대한 위치에서 옵셋(offset)인 2개의 칩 제거 홈(12)을 구비한다. 각 칩 제거 홈(12)의 원위단부는 일회용 블레이드(20)가 고정될 수 있는 블레이드 시트(13)를 구비한다. 배수 구멍(14)은 생크(11)의 중심에 제공되며 또 칩 제거 홈(12) 각각과 소통한다.

각 일회용 블레이드(20)는 원추형 관통구멍(22)이 중심에 제공된 블레이드 본체(21)를 갖는다. 블레이드 본체(21)는 각각 절삭날(23)을 구비한 2개의 대향 단부를 갖는다. 보다 자세하게는, 상기 2개의 절삭날(23)은 블레이드 본체(21)의 상면(211)의 상단부 및 하단부에서 각각 형성된다. 각 절삭날(23)은 일정하지 않은 높이 및 다수의 노치(24)를 갖고 있어 물결 형상이 형성된다. 각 물결형상 절삭날(23)은 일련의 교대적으로 배열된 외부 날 부분(231) 및 내부 날 부분(232) (도 4 참조)을 포함한다. 각 절삭날(23)이 위치하는 단부 표면은 상응하는 블레이드 시트(13)의 측면(131)에 대하여 가압될 평탄 표면(25)을 구비한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 배수 구멍(14)은 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 중심에 제공되어 있으므로 절삭 공정 동안 냉각 액체가 공급될 수 있다. 2개의 일회용 블레이드(20)가 제공되어 있는 이 실시양태에서, 생크(11)의 중심에 가장 가까운 2개의 일회용 블레이드(20)의 내부 날 부분(232) 사이에는 간격(c)이 존재하므로, 상기 일회용 블레이드(20)는 직접적으로 하방으로 드릴링하는 것에 의해 작업할 수 없다. 상기 커터는 2개의 일회용 블레이드(20)의 최내부 날 부분(232) 사이에 있는 간격(c)로 인하여 드릴링될 수 없는 부분을 밀링하기 위하여 수평적으로 이동해야 한다. 따라서, 본 발명의 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)는 수평적으로 밀링하고 또 하방으로 드릴링을 모두 실시하기 위하여 NC 또는 CNC 머신툴에 의해 제어되고 또 나선형 방식으로 이송됨으로써 의도하는 구멍 밀링 작용을 달성하게 하는 것이 필요하다. 즉, 본 발명은 나선형 이송법을 이용하고 있어 상기 커터는 수평방향으로 밀링하고 또 동시에 하방으로 드릴링할 수 있다.

나선형 이송의 각도는 다음과 같이 설정된다. 도 4의 우측면 상의 일회용 블레이드(20)의 하부 물결형상 절삭날(23)을 예를들어 참조하면, 절삭날(23)은 상술한 바와 같이 일정하지 않은 높이 및 노치(24)를 갖는다. 측정 라인(30)은 절삭날(23)의 곡선에 대하여 탄젠트로 도시되며 또 인접하는 노치(24)를 통하여 연장된다. 보다 자세하게는, 상기 측정 라인(30)은 인접하는 노치(24)의 중심점을 통과하는 것에 비하여 더 가파르지 않고, 또 실제로, 노치(24)의 중심점의 외부로 작은 거리에 있는 노치(24)의 지점을 통과하도록 전형적으로 도시된다. 예를 들어, 나선형 이송을 규정하는 리드각(θ)은 25.8°로 설정된다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시양태에서, 드릴링 및 밀링 커터(10)는 24 mm의 직경(ψD)을 갖고 또 드릴링 및 밀링하는 것에 의해 28 mm의 직경(ψd)을 갖는 구멍을 형성하도록 사용된다. 드릴링 및 밀링에 의해 구멍을 형성하기 위하여, 커터의 중심은 직경 d = 28-24 = 4 mm의 나선형 통로를 따라서 회전해야 한다. 즉, 도 1, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 중심은 ψ4-mm 나선형 통로를 따라 회전하는 동안 형성될 구멍의 중심으로부터 2 mm 떨어져 있다. 그러므로, 리드 L = πd x tanθ = 4π x tan 25.8°= 60.75 mm이며, 이는 1 회전(즉, 구멍을 그의 전체 원주변 근처로 1회 밀링하는 공정)에서 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 하방 드릴링 깊이이다. 반면에, 수평 이송(f)은 0.1 mm로 미리 설정된다(도 4 참조). 따라서, 나선형으로 구동되면, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)는 수평적으로 밀링할뿐만 아니라 하방으로 드릴링한다. 본 발명에서는 ψ24-mm 드릴링 및 밀링 커터가 ψ28-mm 구멍을 만드는 것으로 도시되어 있지만, ψ28 mm는 직경일 뿐임을 유념해야 한다. 구멍 직경은 동일 드릴링 및 밀링 커터를 사용하는 것에 의해 더욱 증가될 수 있다. 그러나, 더 높은 절삭 효율을 달성하기 위하여, 더 큰 구멍을 형성하려 한다면 더 큰 일회용 블레이드(20)를 갖는 더 큰 드릴링 및 밀링 커터가 바람직하다.

도 4를 참조한 다음의 상세한 설명은 일회용 블레이드의 절삭날이 어떻게 구획 방식으로 드릴링하고 밀링하는지, 어떻게 드릴링/밀링 칩이 절단되는지, 및 어떻게 드릴링 및 밀링 공정이 간헐적으로 실시되는지를 설명한다. 상술한 예에서, 각 일회용 블레이드(20)의 측정 라인(30)에 의해 규정된 각(즉, 리드각(θ))은 25.8°이고, 또 각 일회용 블레이드(20)의 수평 이송(f)은 0.1 mm이다. 각 일회용 블레이드(20)가 측정 라인(30)의 방향으로 (즉, 리드각(θ)에서) 드릴링하고 밀링할 때, 그 방향에서 이송(f) (즉, 그 방향에서 드릴링 및 밀링에 의해 제거된 양)은 또한 약 0.1 mm이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 수평 이송의 방향 K가 우측을 향하면, 양쪽 블레이드는 우측 및 하방으로(즉, 리드각(θ)에서) 드릴링하고 밀링하지만, 예들 들어 블레이드를 우측에 오면, 절삭날(23)의 실제 절삭 부분은 각 2개의 인접한 측정 라인(30) 사이에 존재하는 영역이다. 다시말해, 우측에 있는 블레이드의 경우, 하부 절삭날(23)의 외부 날 부분(231)이 실제로 절삭된다. 빗금표시된 영역 P는 1회전에서 각 일회용 블레이드(20)의 이송을 나타낸다. 드릴링 및 밀링 공정 도중의 각 절삭날(23)의 실제 절삭 부분은 서로 분리됨에 따라서, 구획된 절삭 효과가 생성된다. 어느 측면 상의 블레이드를 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 중심선 CC으로부터 볼 때, 2개의 일회용 블레이드(20)의 절삭날(23)의 실제 절삭 부분은 상이한 것으로 밝혀진다. 절삭날(23)이 우측에 있으면, 실제로 절삭하고 밀링하는 것은 내부 날 부분(232)이 아니라 외부 날 부분(231)이다. 절삭날(23)이 좌측에 있는 경우, 실제로 절삭하고 밀링하는 것은 외부 날 부분(231)이 아니라 내부 날 부분(232)(즉, 중심선(CC)과 면하는 날 부분)이다. 커터가 180°회전한 후, 각 블레이드는 대향 측면으로 회전하며, 또 좌측 및 우측 일회용 블레이드(20)의 실제 절삭 부분은 그에 따라 변한다. 도 4의 우측면에 있는 일회용 블레이드(20)를 예로 든다. 이 블레이드가 우측에 있으면, 저부 절삭날(23)의 외부 날 부분(231)이 드릴링 및 밀링을 담당하고, 또 내부 날 부분(232)은 절삭을 중지시킨다. 블레이드가 180° 회전하여 도 4의 좌측면으로 위치하면, 내부 날 부분(232)이 드릴링 및 밀링을 담당하는 한편 외부 날 부분(231)은 절삭을 중지시킨다. 따라서, 드릴링 및 밀링 작업하는 동안, 각 일회용 블레이드(20)의 절삭날(23)의 내부 또는 외부 날 부분은 완전한 회전의 절반(즉, 180°) 내에서만 절삭하고 또 회전의 나머지 절반에서 절삭을 중지한다. 그 때문에, 드릴링/밀링 칩이 자동적으로 절단된다. 또한, 비교적 작은 날 부분은 커터로부터 용이하게 배출될 수 있는 비교적 짧고 소형의 드릴링/밀링 칩을 생성한다. 또한, 절삭날(23)이 구획된 방식으로 절단함에 따라서, 절삭날로부터의 열 발산은 이들의 완전 길이를 갖게 절삭날이 절단할 때보다 더욱 효과적이다.

도 7은 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)가 어떻게 길이로 확대되는지를 도시한다. 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 일개 단부는 연결 스크류 봉(15)을 구비한다. 상기 연결 스크류 봉(15)은 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 길이를 증가시키도록 연장 봉(30)과 연결되도록 구성된다. 칩 제거를 가능하게 하기 위하여, 연장 봉(30)의 직경은 형성될 구멍의 직경보다 작다. 상기 연장 봉(30)은 또한 절삭 유체가 커터의 중심으로 주입되도록 허용하여 칩 제거, 냉각, 및 열 발산이 동시에 달성될 수 있게 한다. 본 발명의 연장 봉(30)은 내충격성 텅스텐강 물질로 제조된다. 드릴링 깊이에 대한 시험 결과에 따르면, 드릴링 깊이에 대한 드릴 비트 직경의 비율(D/L)은 적어도 1:10이며, 이는 커터 산업에는 유례없는 것이다.

통상의 ψ28-mm 드릴 비트 및 본 발명에 따른 ψ24-mm 드릴링 및 밀링 커터를 절삭양 측면에서 비교한다. 통상의 ψ28-mm 드릴 비트는 절삭 속도 Vc = 80~150 m/분 및 회전 속도 N = [1000 x (80~150)]/(π x 28) = 909.5~1705 rpm 를 갖고 또 1회전에서 각 절삭날의 이송은 f = 0.1 mm/회전이며; 따라서, 분당 이송은 F = f x N x Z (절삭날의 개수) = 181.9~341 mm/분이며, 이는 분당 절삭량이 181.9~341 mm 임을 의미한다. 반면에, 본 발명의 ψ24-mm 드릴링 및 밀링 커터는 절삭 속도 Vc = 300 m/분 및 회전 속도 N = (1000 x 300)/(π x 24) = 3979 rpm을 갖고, 또 1회전에서 각 절삭날의 이송은 f = 0.2 mm/회전이다(이처럼 비교적 큰 이송은 구획되어지고 간헐적인 드릴링/밀링 작용 및 칩 파쇄 디자인에 기인한다); 따라서, 분당 이송은 F = f x N x Z (절삭날의 개수) = 1591.6 mm/분이다. 드릴링 및 밀링 커터가 4 mm의 직경(d)을 갖는 나선형 통로를 따라 회전함에 따라서, 분당 회전수는 Nz = 1591.6/(π x 4) = 126.66 회전/분이고, 또 분당 하방 절삭(드릴링) 양은 Fz = Nz x 리드(L) = 126.66 x 6.075 = 769.5 mm/분이다. 본 발명의 드릴링 및 밀링 커터의 분당 절삭량은 4.23이다(즉, 통상의 드릴 비트의 분당 절삭량의769.5/181.9)~2.26 (즉, 769.5/341) 배). 높은 절삭 효율 이외에, 본 발명은 구획된 드릴링/밀링 및 자동적 칩 파쇄를 유리한 특징으로 하므로, 상기 드릴링/밀링 칩은 짧고 소형이며, 달라붙지 않고 용이하게 배출될 수 있으며, 효과적인 열 발산을 허용하고, 또 절삭 로드를 부가하지 않는다. 따라서 드릴링 및 밀링 커터의 사명 수명은 통상의 것에 비하여 다수배 증가할 것으로 예상된다. 본 발명의 다른 이점은 드릴링 및 밀링이 소형의 경량 공작 기계 상에 장착된 소형 커터에 의해서 달성될 수 있는 것이다.

본 발명의 일회용 블레이드는 다양한 형상의 절삭날을 가질 수 있다. 예컨대, 도 8 및 도 9에 도시된 실시양태에서 일회용 블레이드(20)의 절삭날(23)은 물결 형상이고 또 일정하지 않은 높이를 갖는 이외에 직사각형 노치와 사다리꼴 노치(24)를 각각 갖는다. 다른 형상의 절삭날도 또한 고려할 수 있다.

요컨대, 본 발명의 일회용 드릴링 및 밀링 커터는 나선형으로 구동되고 또 물결형상 절삭날을 갖는 일회용 블레이드를 이용하여 작업하여 삼차원 드릴링 및 밀링을 달성한다. 사용자는 동일 커터의 드릴링 및 밀링 작업에 의해 다양한 크기의 구멍을 만들 수 있으므로, 상이한 사양의 드릴 비트로부터 선택하는 문제를 해결한다. 구획된 드릴링 및 밀링, 자동적 칩 파쇄, 및 간헐적 처리와 같은 일회용 블레이드의 절삭날의 특수한 특징으로 인하여, 생성한 칩은 짧고 소형이며 또 달라붙지 않고 용이하게 제거될 수 있다. 따라서, 효과적인 열 발산이 가능하며, 또 내절삭성이 형성되지 않게 유지되므로 상기 커터는 통상의 드릴 비트에 비하여 더 높은 속도로 회전할 수 있고 또 더욱 효율적으로 절삭할 수 있다. 그밖에, 상기 드릴링 및 밀링 커터는 연장 봉과 연결하는 것에 의해 길이를 조정할 수 있으므로, 절삭 깊이에 대한 드릴 비트 직경의 비율(D/L)에 대한 제한으로부터 사용자를 자유롭게 한다. 본 명세서에 개시된 구조적 디자인 및 나선형 이송법은 통상의 드릴 비트 및 공정 방법에 비하여 획기적인 개선점들이고 또 커터 산업분야에서 이러한 종류의 최초의 발견이므로, 본 발명의 신규성과 진보성을 제공한다.

상기 개시된 실시양태는 본 발명의 일부 바람직한 실시양태이며 본 출원인이 본 출원에 의해 추구하는 특허 청구의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 첨부된 특허청구범위 및 본 명세서에 따라 실시된 모든 간단한 등가의 변경이나 치환은 본 바명의 범위에 드는 것이어야 한다.

Claims

생크(11);
상기 생크(11)의 일단에 있는 다수의 옵셋 위치 중의 하나에 제공된 칩 제거 홈(chip removal groove) (12);
상기 칩 제거 홈(12)의 원위단부(distal end)에 제공된 블레이드 시트(blade seat) (13); 및
상기 블레이트 시트(13)에 고정되고, 일회용 블레이드(20)의 상단부 및 하단부 각각에서 절삭날(23)을 갖는 일회용 블레이드(20)를 포함하고,
상기 절삭날(23)의 적어도 하나는 일정하지 않은 높이 및 노치(24)를 갖는,
일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제1항에 있어서, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)는 수치 제어 또는 컴퓨터 수치 제어 머신툴와 함께 작동하고, 드릴링 및 밀링을 실시하기 위하여 나선형 방식으로 이송되는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제2항에 있어서, 절삭날(23)의 적어도 하나는 나선형 이송을 규정하는 리드각(lead angle)(θ)을 갖고, 리드각(θ)은 절삭날(23)의 곡선에 대하여 탄젠트이고 노치(24)를 통하여 연장되는 측정라인(measuring line) (30)에 의해 규정되는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제3항에 있어서, 나선형 이송을 규정하는 리드각(θ)은 25.8°인, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제1항에 있어서, 절삭날(23) 각각은 일회용 블레이드(20)의 단부 표면에 제공되고, 단부 표면 각각은 블레이드 시트(13)의 측면(131)에 대하여 가압된 평탄 표면(25)을 구비하는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제1항에 있어서, 일회용 블레이드(20)의 절삭날(23)의 적어도 하나의 노치(24)는 직사각형 또는 사다리꼴인, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제1항에 있어서, 생크(11)는 칩 제거 홈(12)과 소통되는 배수(water outlet) 구멍(14)을 중심에 구비하는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제1항에 있어서, 일회용 블레이드(20)는 블레이드 본체(21)를 갖고, 절삭날(23)은 블레이드 본체(21)의 상면(211)의 상단 및 하단에서 각각 형성되고, 절삭날(23)의 적어도 하나는 다수의 상기 노치(24)를 구비하고 있어 절삭날(23)이 물결 형상을 갖고 일련의 교대적으로 배열된 외부 날 부분(231) 및 내부 날 부분(232)을 갖도록 형성되는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제8항에 있어서, 2개의 일회용 블레이드(230)가 제공되며, 생크(11)의 중심에 대하여 가장 가까운 2개의 일회용 블레이드(20)의 내부 날 부분(232)은 간격(c)에 의해 거리를 두고 있는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).
제1항에 있어서, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)는 연결 스크류 봉(15)을 구비한 단부를 갖고, 연결 스크류 봉(15)은 연장 봉과 연결될 수 있어 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10)의 길이를 증가시키는, 일회용 드릴링 및 밀링 커터(10).