KR20190042587A

KR20190042587A - 그루브형 플루트를 갖는 드릴 및 그루브형 플루트를 갖는 드릴을 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20190042587A
Application number: KR1020197005621A
Authority: KR
Inventors: 라르스 비 닐손; 크리스티안 알스트룀; 미카엘 스벤손
Original assignee: 쎄코 툴스 에이비
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2019-04-24
Also published as: WO2018036666A1; KR102642074B1; CN109641290B; US20190193171A1; EP3287216A1; KR20220078724A; CN109641290A; US11358229B2; EP3287216B1

Abstract

본 발명의 드릴 (21) 에 관한 것으로, 상기 드릴 (21) 은 종방향 축선, 전방 단부 (25) 및 전방 단부 부분 (27) 을 가지는 드릴 본체 (23), 상기 전방 단부 부분 (27) 내의 적어도 하나의 플루트 (29), 및 상기 드릴 본체 (23) 의 전방 단부 (25) 에서 적어도 하나의 플루트 (29) 의 각 플루트 (29) 내의 드릴 본체 (23) 에 탑재된 절삭 인서트 (31) 를 포함하고, 상기 적어도 하나의 플루트 (29) 는 다수의 그루브들 (35) 을 포함하고, 상기 그루브들 (35) 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들 (37) 이 상기 그루브들 (35) 을 이격시키는 리지 (39) 를 규정하도록 교차한다.

Description

그루브형 플루트를 갖는 드릴 및 그루브형 플루트를 갖는 드릴을 제조하는 방법

본 발명은 일반적으로 드릴에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 그루브형 플루트를 구비하는 드릴에 관한 것이다.

드릴 본체에서 플루트의 단부에 교체가능한 그리고/또는 인덱스가능한 절삭 인서트를 갖는 드릴을 제공하는 것은 공지되어 있다. EP 0 589 333 A1 는 드릴의 플루트가 반원형 돌출부에 의해 인접한 리세스로부터 이격된 리세스를 구비하는 그러한 드릴을 개시한다. EP 0 549 548 A1 는 드릴의 플루트가 리세스를 구비하는 다른 드릴을 도시한다.

제조가 간단한 드릴을 제공하는 것이 바람직하다. 드릴의 플루트들을 통해 칩들의 제거를 용이하게 하는 드릴을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 냉각제의 사용을 개선시킬 수도 있는 보다 강성의 드릴을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 따라, 드릴은 종방향 축선, 전방 단부 및 전방 단부 부분을 가지는 드릴 본체, 상기 전방 단부 부분 내의 적어도 하나의 플루트, 및 상기 드릴 본체의 전방 단부에서 적어도 하나의 플루트의 각 플루트 내의 드릴 본체에 탑재된 절삭 인서트를 포함하고, 상기 적어도 하나의 플루트는 다수의 그루브들을 포함하고, 상기 그루브들 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들이 상기 그루브들을 이격시키는 리지를 규정하도록 교차하고, 상기 다수의 그루브들의 각 그루브의 깊이가 드릴 본체의 전방 단부 부분의 직경의 0.01 ~ 0.05 이다.

그루브들을 이격시키는 리지를 규정하도록 교차하는 그루브들 중 인접한 그루브들의 오목한 표면을 그루브들에 제공함으로써, 플루트의 표면들과 플루트를 통해 유동하는 칩들 사이의 마찰을 최소화시킬 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따라, 전술한 바와 같은 드릴을 제조하는 방법은 드릴 내에 적어도 하나의 플루트를 형성하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 플루트의 길이의 적어도 일부를 따라서 다수의 그루브들을 밀링하여, 그루브들 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들이 그루브들을 이격시키는 리지를 규정하도록 교차하고 또한 다수의 그루브들의 각 그루브의 깊이가 드릴 본체의 전방 단부 부분의 직경의 0.01 ~ 0.05 가 되게하는 단계를 포함한다.

적어도 하나의 플루트의 길이의 적어도 일부를 따라서 다수의 그루브들을 밀링하여 그루브들 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들이 그루브들을 이격시키는 리지를 규정하도록 교차하게 함으로써, 그루브형 플루트는 인접한 그루브들 사이의 복잡한 기하학적 형상을 형성할 필요 없이 비교적 단순한 밀링 작업을 통해 제작될 수 있다.

본 발명의 특징들 및 이점들은, 유사한 부호들이 유사한 요소들을 나타내는 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 충분히 이해된다.

도 1 은 본 발명의 일 양태에 따른 드릴의 일부의 분해 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 측면도이다.
도 3 은 도 2 의 측면도에 대해 종방향 축선을 중심으로 90° 회전된 도 1 의 드릴의 측면도이다.
도 4 의 (a) 는 도 3 의 섹션 4A-4A 에서 취해진 드릴의 단면도이다.
도 4 의 (b) 는 도 4 의 (a) 의 부분 확대도이다.
도 5 는 도 1 의 섹션 5-5 에서 취해진 도 1 의 드릴의 일부의 단면 사시도이다.

본 발명의 일 양태에 따른 드릴 (21) 은 도 1 내지 도 3 에 도시되어 있다. 드릴 (21) 은 종방향 축선 (A), 전방 단부 (25), 및 상기 전방 단부로부터 후방으로 연장되는 전방 단부 부분 (27) 을 가지는 드릴 본체 (23) 를 포함한다. 전방 단부 부분 (27) 은, 적어도 하나의 플루트 (29) 가 전방 단부 부분에 제공되고, 가능하게는 마진을 갖는 범위를 제외하고는 일반적으로 원통형이다. 도 1 내지 도 3 에 도시된 실시형태는 2 개의 플루트들 (29) 을 포함하지만, 본 발명에 따른 드릴 내에는 더 많은 또는 더 적은 플루트들이 제공될 수도 있다.

도 2 에서 볼 수 있는 바와 같이, 절삭 인서트 (31) 는 드릴 본체의 전방 단부 (25) 에서 적어도 하나의 플루트의 각 플루트 (29) 내의 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 내의 드릴 본체 (23) 에 탑재되어, 절삭 인서트의 하나 이상의 절삭 엣지들 (33) 의 적어도 일부가 드릴 본체 (23) 의 프로파일을 넘어서 연장하게 된다. 절삭 인서트 (31) 는 바람직하게는 인덱스가능하여, 노출되는 절삭 엣지들 (33) 이 마모됨에 따라, 절삭 인서트는 선삭될 수 있고 또한 다른 절삭 엣지들은 노출될 수 있다. 도 2 에 도시된 절삭 인서트 (31) 는 정사각형 절삭 인서트이지만, 상이한 기하학적 형상들을 갖는 절삭 인서트들이 제공될 수 있다.

플루트들 (29) 은 다수의 그루브들 (35) 을 각각 포함한다. 도 4 의 (b) 는 도 4 의 (a) 에 도시된 드릴 (21) 의 단면의 확대된 부분을 도시하고, 또한 그루브들 (35) 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들 (37) 이 그루브들을 이격시키는 리지 (39) 를 규정하도록 교차한다는 것을 보여준다. 리지 (39) 는 날카로운 엣지이다. 다수의 그루브들 (35) 의 표면들 (37) 은 보통 전체 길이에 걸쳐 각각 만곡된다. 다수의 그루브들의 표면들 (37) 은 반경을 가질 수 있다.

다수의 그루브들 (35) 은 바람직하게는 도 4 의 (b) 에 도시된 바와 같이 스캘럽 형상을 규정한다. 다수의 그루브들 (35) 사이에 날카로운 엣지형 리지 (39) 를 가지는 스캘럽 형상은 그루브들이 단순한 밀링 작업에 의해 형성될 수 있음에 따라 드릴의 제조를 용이하게 한다. 날카로운 엣지형 리지 (39) 는 칩의 배출을 용이하게 할 수 있는데, 왜냐하면 칩과의 마찰을 유발하기 위해 플루트 내에 표면적이 적기 때문이다. 리세스들 사이에 이전의 반원형 돌출부들보다 이러한 리지들로 드릴을 제조하는 것이 더 용이하다.

가상원 또는 타원 (C) 은 110° 초과, 예컨대 150° ~ 185° 의 각도 (α) 에 의해 규정되는 원 또는 타원의 원호를 규정하기 위하여 도 4 의 (a) 에 도시된 드릴 (21) 의 단면에서 3 개의 이산 지점들 또는 대부분의 또는 모든 리지들 (39) 을 터치할 수도 있다.

그루브들 (35) 은 보통 도 4 의 (b) 에 도시된 바와 같이 반경을 가지고, 또한 다수의 그루브들의 각 그루브의 반경 (R) 은 바람직하게는 드릴 본체 (23) 의 전방 단부 부분 (27) 의 지경의 0.05 ~ 0.20 이고, 바람직하게는 드릴 본체의 전방 단부 부분의 직경의 대략 0.10 이다. 본 발명의 사용이 현재 고려되는 대부분의 드릴들에 대해, 다수의 그루브들 (35) 의 각 그루브의 반경 (R) 은 보통 1 mm ~ 10 mm, 바람직하게는 1.5 mm ~ 6 mm 이다. 다수의 그루브들의 각 그루브 (35) 의 깊이 (S) 는 보통 드릴 본체의 전방 단부 부분의 직경의 0.01 ~ 0.05 이고, 바람직하게는 드릴 본체의 직경의 0.02 ~ 0.03 이다. 본 발명의 사용이 현재 고려되는 대부분의 드릴들에 대해, 그루브들의 깊이는 0.1 mm ~ 0.5 mm, 및 더 바람직하게는 0.2 mm ~ 0.3 mm 이다.

플루트 (29) 는 제 1 엣지 (41) 및 제 2 엣지 또는 마진 (43) 을 가진다. 다수의 그루브들 (35) 은 보통 제 1 엣지 (41) 로부터 제 2 엣지 (43) 로 연장한다. 이러한 방식으로, 플루트 (29) 의 표면과의 접촉으로 인해 칩들의 이송과의 마찰 간섭이 최소화될 수 있다. 플루트 (29) 는 제 1 엣지 (41) 및 제 2 엣지 (43) 사이에서 전체 거리에 걸쳐 보통 만곡되고, 통상적으로 드릴 (21) 의 전방 단부 부분 (27) 의 반경보다 더 작은 반경을 가진다.

예를 들어, 도 1 에서 볼 수 있는 바와 같이, 플루트 (29) 는 통상적으로 드릴 본체 (23) 의 제 1 단부 (25) 에서 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 를 포함한다. 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 는 통상적으로 인서트의 저부 표면과 인서트 (31) 의 2 개의 측 표면들을 맞닿게 하기 위해 한쌍의 측벽들 및 저부 표면을 가진다. 절삭 인서트 (31) 는 통상적으로 절삭 인서트를 관통한 구멍을 통해 연장되고 또한 드릴 본체 (23) 내의 구멍에서 내부 스레드들과 맞물리는 스크류를 통해 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 내에 탑재된다. 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 는, 도시된 바와 같이 정사각형 절삭 인서트 (31) 에 대해, 절삭 인서트의 사이드 엣지 또는 사이드 절삭 엣지 (33) 가 드릴 본체 (23) 의 종방향 축선 (A) 과 영이 아닌 각도 (Φ) 를 형성하도록 통상적으로 구성된다. 다른 사이드 엣지 또는 절삭 엣지 (33) 는 드릴 본체의 종방향 축선 (A) 에 대해 수직인 영이 아닌 각도 (Φ) 를 형성한다.

다수의 그루브들 (35) 은 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 에 인접한 전방 단부 (47) 를 구비한다. 다수의 그루브들 (35) 은 적어도 하나의 플루트와 동일한 방향으로 플루트 (29) 의 길이를 따라서 길이 방향으로 연장된다. 예를 들어, 플루트 (29) 가 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 나선형이면, 그루브들 (35) 또한 나선형이다. 플루트는 나선형 대신 직선형일 수도 있다.

도 1 내지 도 3 에서 볼 수 있는 바와 같이, 드릴 본체 (23) 는 일반적으로 원통형인 부분 (51) 및 수렴하는 부분 (53) 을 포함하는 플랜지 부분 (49) 을 통상적으로 가진다. 일반적으로 원통형인 부분 (51) 은 드릴 본체 (23) 의 전방 단부 부분 (27) 보다 큰 직경을 가지고, 또한 수렴 부분은 일반적으로 원통형인 부분으로부터 전방 단부 부분으로 직경이 감소한다. 적어도 하나의 플루트 (29) 의 후방 부분 (55) 은 수렴 부분 (53) 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 또한, 통상적으로, 적어도 하나의 플루트 (29) 의 후방 부분 (55) 은 일반적으로 원통형인 부분 (51) 내에 적어도 부분적으로 배치된다. 다수의 그루브들 (35) 은 통상적으로 플루트 (29) 의 후방 부분 (55) 으로, 즉 수렴 부분 (53) 및 일반적으로 원통형인 부분 (51) 내로 연장된다.

예를 들어, 도 1, 도 4 의 (a) 및 도 5 에서 볼 수 있는 바와 같이, 드릴 (21) 은 드릴의 섕크 단부 (59) 로부터 드릴의 전방 단부 (25) 로 또는 드릴의 전방 단부 부근의 지점으로 연장되는 하나 이상의 냉각제/윤활제 채널들 (57) 을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 드릴 (21) 을 제조하기 위한 방법에서, 적어도 하나의 플루트 (29) 는 드릴 본체 (23) 내에 형성된다. 그루브들 (35) 은 적어도 하나의 플루트 (29) 의 길이의 적어도 일부를 따라서 밀링되어, 그루브들 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들 (37) 이 그루브들을 이격시키는 리지 (39) 를 규정하도록 교차한다.

각 절삭 인서트 탑재 리세스 (45) 에 인접한 영역은 엔드 밀에 의해 밀링될 수도 있다.

플루트 (29) 는 더 작은 직경의 엔드 밀에 의해서만 제조될 수도 있고, 후자는 전체 절삭 깊이를 고속으로 직접적으로 취한다. 스캘럽의 반경 (R) 은 더 작은 엔드 밀의 반경과 같을 수도 있다.

종래의 해결책들에 비해 더 얕은 깊이의 그루브들은 더 큰 코어 또는 웨브 직경을 유지할 수 있게 하고, 따라서 비교적 강성의 드릴을 달성할 수 있게 한다. 더욱이, 누출이 감소되고, 즉 냉각제가 그루브들을 따라서 칩 아래로 통과하게 되는 영역이 적어져서, 플루트 밖으로 칩들을 플러싱하는 효과를 덜 감소시킬 것이다.

본 출원에서, "포함하는" 과 같은 용어들의 사용은 제한이 없으며, "가지는" 것과 같은 용어와 동일한 의미를 가지지만 다른 구조, 재료 또는 행위의 존재를 배제하지 않는 것으로 의도된다. 유사하게, "할 수 있다" 또는 "할 수도 있다" 와 같은 용어의 사용은 제한이 없으며 또한 구조, 재료 또는 행위가 불필요하다는 것을 반영하는 것으로 의도되지만, 이러한 용어의 사용 부재는 구조, 재료 또는 행위가 필요하다는 것을 반영하는 것으로 의도되지 않았다. 구조, 재료, 또는 행위가 현재 필수적인 것으로 고려되는 범위 내에서, 구조, 재료 또는 행위가 그러한 것으로서 확인된다.

본 발명이 바람직한 실시형태에 따라 예시 및 설명되었지만, 여러 변형 및 변경이 청구범위 내에서 전술한 바와 같이 본 발명으로부터 벗어남 없이 그 안에서 행해질 수도 있다는 것이 인식된다.

본 출원이 우선권을 주장하는 EP 특허 출원 제 16185956.6 호의 개시물은 본원에서 참조로 원용된다.

Claims

드릴 (21) 로서,
종방향 축선 (A), 전방 단부 (25) 및 전방 단부 부분 (27) 을 가지는 드릴 본체 (23);
상기 전방 단부 부분 (27) 내의 적어도 하나의 플루트 (29); 및
상기 드릴 본체 (23) 의 상기 전방 단부 (25) 에서 상기 적어도 하나의 플루트 (29) 의 각 플루트 (29) 내의 상기 드릴 본체 (23) 에 탑재된 절삭 인서트 (31) 를 포함하고,
상기 적어도 하나의 플루트 (29) 는 다수의 그루브들 (35) 을 포함하고, 상기 그루브들 (35) 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들 (37) 이 상기 그루브들 (35) 을 이격시키는 리지 (39) 를 규정하도록 교차되고, 상기 다수의 그루브들 (35) 의 각 그루브의 깊이 (S) 가 상기 드릴 본체 (23) 의 상기 전방 단부 부분 (27) 의 직경의 0.01 ~ 0.05 인 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 의 각 그루브의 깊이 (S) 는 상기 드릴 보디 (23) 의 상기 전방 단부 부분 (27) 의 직경의 0.02 ~ 0.03 인 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 의 표면들이 각각 만곡되는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 의 표면들이 반경을 가지는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 은 스캘럽 형상을 규정하는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 의 각 그루브의 반경 (R) 은 상기 드릴 본체 (23) 의 상기 전방 단부 부분 (27) 의 직경의 0.05 ~ 0.20 이고, 바람직하게는 상기 드릴 본체 (23) 의 직경의 대략 0.10 인 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 의 각 그루브의 반경 (R) 은 1 mm ~ 10 mm, 바람직하게는 1.5 mm ~ 6 mm 인 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 플루트 (29) 는 제 1 엣지 (41) 및 제 2 엣지 (43) 를 구비하고, 상기 다수의 그루브들 (35) 은 상기 제 1 엣지 (41) 로부터 상기 제 2 엣지 (43) 로 연장되는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 8 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 플루트 (29) 는 상기 제 1 엣지 (41) 와 상기 제 2 엣지 (43) 사이에서 전체 거리에 걸쳐 만곡되는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 플루트 (29) 는 상기 드릴 본체 (23) 의 상기 전방 단부 (25) 에 절삭 인서트 탑재 표면 (45) 을 포함하고, 상기 다수의 그루브들 (35) 은 상기 절삭 인서트 탑재 표면 (45) 에 인접한 전방 단부 (47) 를 가지는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수의 그루브들 (35) 은 상기 적어도 하나의 플루트 (29) 와 동일한 방향으로 상기 적어도 하나의 플루트 (29) 의 길이를 따라서 길이방향으로 연장되고, 그리고/또는 상기 드릴은 상기 드릴의 섕크 단부 (59) 로부터 상기 드릴의 상기 전방 단부 (25) 로 또는 상기 드릴의 상기 전방 단부 부근의 지점으로 연장되는 하나 이상의 냉각제/윤활제 채널들 (57) 을 구비하는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
가상원 또는 타원 (C) 이 110° 초과, 예컨대 150° ~ 185° 의 각도 (α) 에 의해 규정되는 원 또는 타원의 원호를 규정하기 위하여 3 개의 이산 지점들 또는 대부분의 또는 모든 리지들 (39) 을 터치하는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드릴 본체 (23) 는 일반적으로 원통형인 부분 (51) 과 수렴 부분 (53) 을 포함하는 플랜지 부분 (49) 을 가지고, 상기 일반적으로 원통형인 부분 (51) 은 상기 드릴 본체 (23) 의 상기 전방 단부 부분 (27) 보다 큰 직경을 가지고, 상기 수렴 부분 (53) 은 상기 일반적으로 원통형인 부분으로부터 상기 전방 단부 부분 (27) 으로 직경이 감소하고, 상기 적어도 하나의 플루트 (29) 의 후방 부분 (55) 은 상기 수렴 부분 (53) 내에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 다수의 그루브들 (35) 은 상기 적어도 하나의 플루트 (29) 의 상기 후방 부분 (55) 으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 플루트 (29) 의 상기 후방 부분 (55) 은 상기 일반적으로 원통형인 부분 (51) 내에 적어도 부분적으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 드릴 (21).
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 드릴 (21) 을 제조하는 방법으로서,
드릴 본체 (23) 내에 적어도 하나의 플루트 (29) 를 형성하는 단계;
상기 적어도 하나의 플루트 (29) 의 길이의 적어도 일부를 따라서 다수의 그루브들 (35) 을 밀링하여, 상기 그루브들 (35) 중 인접한 그루브들의 오목한 표면들 (37) 이 상기 그루브들 (35) 을 이격시키는 리지 (39) 를 규정하도록 교차하고 또한 상기 다수의 그루브들 (35) 의 각 그루브의 깊이 (S) 가 상기 드릴 본체 (23) 의 상기 전방 단부 부분 (37) 의 직경의 0.01 ~ 0.05 가 되게하는 단계를 포함하는, 드릴 (21) 을 제조하는 방법.