KR20190089723A

KR20190089723A - 스텝이 형성된 드릴 및 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190089723A
Application number: KR1020187038021A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 야마모토
Original assignee: 오에스지 가부시키가이샤
Priority date: 2018-01-22
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2019-07-31
Also published as: EP3536432A4; KR102178656B1; CN110461515B; US20210229189A1; JP6576573B1; EP3536432A1; CN110461515A; EP3536432B1; JPWO2019142355A1; US11103933B2; WO2019142355A1

Abstract

본 발명은, 스텝부의 절삭날의 절삭 성능을 향상시킬 수 있는 스텝이 형성된 드릴 및 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법을 제공하고자 하는 것으로서, 홈(5)은, 스텝부(3)의 제2 절삭날(30)을 포함하는 영역을 형성하는 제1 연삭부(50)와, 그 제1 연삭부(50)보다 스텝부(3)의 힐(7) 측의 영역을 형성하는 제2 연삭부(51)를 구비함으로써, 제1 연삭부(50)를 연삭하는 공정과, 제2 연삭부(51)를 연삭하는 공정과의 2회의 홈 연삭에 있어서, 제1 연삭부(50)와 제2 연삭부(51)를 교차시켜 연삭함으로써, 제1 절삭날(20)에 볼록형 날부(20a)를 형성할 수 있다. 즉, 제1 연삭부(50)의 연삭 시에 제2 절삭날(30)을 원하는 형상으로 형성할 수 있고, 또한 제2 연삭부(51)의 연삭 시에 지석이 제2 절삭날(30)에 간섭하는 것을 억제할 수 있으므로, 제2 절삭날(30)의 직경 방향 경사각이 큰 마이너스의 각도로 되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제2 절삭날(30)의 절삭 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

스텝이 형성된 드릴 및 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법

본 발명은, 스텝이 형성된 드릴(stepped drill) 및 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법에 관한 것이며, 특히, 스텝부(段部)의 절삭날의 절삭 성능을 향상시킬 수 있는 스텝이 형성된 드릴 및 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법에 관한 것이다.

소경부(小徑部)와 대경부(大徑部)를 접속하는 테이퍼형의 스텝부를 가지고, 그 스텝부에 절삭날이 형성되는 스텝이 형성된 드릴이 알려져 있다. 이와 같은 스텝이 형성된 드릴에서는, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 소경부로부터 스텝부에 걸쳐 일정한 리드(lead)의 홈을 한 번의 연삭(硏削)으로 형성하면, 스텝부의 절삭날이 드릴의 회전 방향 측을 향한 볼록한 만곡 형상으로 형성되기 쉬워진다. 따라서, 스텝부의 절삭날의 직경 방향 경사각이 큰 마이너스의 각도로 되어, 스텝부의 절삭날의 절삭 성능이 저하된다.

일본 실용신안등록출원 공개 평05―053817호 공보(예를 들면, 단락 [0006], 도 5) 일본 공개특허 제2003―025125호 공보(예를 들면, 단락 [0017], 도 1)

여기서, 예를 들면, 특허문헌 2에는, 드릴의 선단부의 절삭날의 외주단 측에, 드릴의 회전 방향으로 볼록한 볼록형 날부(blade)(볼록한 곡선형 커팅부)를 설치함으로써 절삭 성능의 향상을 도모하는 기술이 기재되어 있지만, 전술한 스텝이 형성된 드릴의 소경부의 절삭날에 볼록형 날부를 설치하면, 스텝부의 절삭날의 직경 방향 경사각이 보다 큰 마이너스의 각도로 되기 쉽다는 문제점이 있었다. 이 문제점에 대하여, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4의 (a)는, 스텝이 형성된 드릴(201)에 홈(205)을 연삭하는 종래의 방법을 나타낸 모식도이며, 도 4의 (b)는, 종래의 스텝이 형성된 드릴(201)의 부분 확대 측면도이다.

도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 소경부(202)의 선단부의 절삭날에 볼록형 날부(도시하지 않음)를 형성하는 경우, 원하는 홈(205)의 토션각에 대하여, 지석(grindstone)(S)에 소정의 진동각(oscillation angle) θ를 갖도록 한 상태로 홈(205)의 연삭을 행한다. 이 진동각 θ를 가진 지석(S)과 소경부(202)와의 간섭에 의해, 소경부(202)의 절삭날의 외주단 측에 볼록형 날부를 형성할 수 있다. 이 한편, 지석(S)이 진동각 θ를 가지는 것에 의해, 스텝부(203) 및 대경부(204)의 연삭에 있어서도 지석(S)과 스텝부(203)와의 간섭이 커지게 된다.

따라서, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스텝부(203)의 절삭날(230)이 스텝이 형성된 드릴(201)의 회전 방향 측을 향한 볼록한 만곡 형상으로 형성되고, 스텝부(203)의 절삭날(230)의 직경 방향 경사각이 보다 큰 마이너스의 각도로 되기 쉬워진다. 이와 같은 절삭날(230)의 형상으로 접시형 구멍 가공[소경부(202)에 의해 가공된 구멍의 모따기(chamfering)]을 행하면, 모따기 부분의 표면 거칠기(surface roughness) 불량이나, 면의 플러킹(plucking)이 발생한다. 즉, 소경부(202)의 절삭날에 볼록형 날부를 구비하는 종래의 스텝이 형성된 드릴(201)에서는, 스텝부(203)의 절삭날(230)의 절삭 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 스텝부의 절삭날의 절삭 성능을 향상시킬 수 있는 스텝이 형성된 드릴 및 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이 목적을 달성하기 위해 본 발명의 스텝이 형성된 드릴은, 선단부에 제1 절삭날을 가지는 소경부와, 그 소경부의 축 방향 후단(後端)에 접속 제2 절삭날을 가지는 테이퍼형의 스텝부와, 상기 소경부로부터 상기 스텝부에 걸쳐 일정한 리드로 형성되는 홈을 구비하는 것이며, 상기 제1 절삭날은, 그 외주단 측에 형성 상기 소경부의 회전 방향으로 볼록한 형상의 볼록형 날부를 구비하고, 상기 홈은, 상기 스텝부의 상기 제2 절삭날을 포함하는 영역을 형성하는 제1 연삭부(硏削部)와, 그 제1 연삭부보다 상기 스텝부의 힐(heel) 측의 영역을 형성하는 제2 연삭부를 구비하고, 상기 제1 연삭부와 상기 제2 연삭부와의 교차 부분에 의해 상기 볼록형 날부가 형성된다.

본원의 청구항 제1항에 기재된 스텝이 형성된 드릴 및 제3항에 기재된 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법에 의하면, 제1 절삭날은, 그 외주단 측에 형성 소경부의 회전 방향으로 볼록한 형상의 볼록형 날부를 구비함으로써, 제1 절삭날의 절삭 성능(절단감)이 향상된다. 이 경우, 홈은, 스텝부의 제2 절삭날을 포함하는 영역을 형성하는 제1 연삭부와, 그 제1 연삭부보다 스텝부의 힐 측의 영역을 형성하는 제2 연삭부를 구비함으로써, 제1 연삭부를 연삭하는 공정(제1 공정)과, 제2 연삭부를 연삭하는 공정(제2 공정)과의 2회의 홈 연삭에 있어서, 제1 연삭부와 제2 연삭부를 교차시켜 연삭함으로써, 제1 절삭날에 볼록형 날부를 형성할 수 있다. 즉, 제1 연삭부의 연삭 시에(제1 공정에서) 제2 절삭날을 원하는 형상으로 형성할 수 있고, 또한 제2 연삭부의 연삭 시에(제2 공정에서) 지석이 제2 절삭날에 간섭하는 것을 억제할 수 있으므로, 제2 절삭날의 직경 방향 경사각이 큰 마이너스의 각도로 이루어지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제2 절삭날의 절삭 성능을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

제2항에 기재된 스텝이 형성된 드릴 및 제4항에 기재된 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법에 의하면, 제1항에 기재된 스텝이 형성된 드릴 및 제3항에 기재된 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법의 얻을 수 있는 효과에 더하여, 제2 절삭날은, 그 외주단을 향해 대략 직선형으로 형성되므로, 제2 절삭날의 절삭 성능을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

그리고, 「대략 직선형」이란, 스텝부의 회전 방향으로 볼록한 완만한 만곡 형상으로 제2 절삭날이 형성되는 구성도 포함하는 것으로 정의한다. 이러한 만곡 형상으로 제2 절삭날이 형성되는 경우에는, 제2 절삭날의 외주단 측의 직경 방향 경사각을, 절삭 성능의 저하를 억제할 수 있는 정도의 각도(예를 들면, ―20°) 이상으로 설정하면 된다.

제5항에 기재된 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법에 의하면, 제3항 또는 제4항에 기재된 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법의 얻을 수 있는 효과에 더하여, 제1 공정 후에 제2 공정이 행해지므로, 제2 절삭날을 용이하게 형성할 수 있다. 즉, 제2 공정을 먼저 행하면, 제1 공정에서 제2 절삭날을 형성하면서 랜드 폭(land width)[리딩 에지(leading edge)로부터 힐에 걸친 폭]의 치수를 조절할 필요가 있으므로, 제1 공정을 먼저 행함으로써, 제2 절삭날을 형성하면서 랜드 폭의 치수를 조절하는 것을 필요하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 제2 절삭날을 원하는 형상으로 용이하게 형성할 수 있으므로, 제2 절삭날의 절삭 성능을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1의 (a)는, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 스텝이 형성된 드릴을 모식적으로 나타낸 측면도이며, (b)는, 도 1의 (a)의 Ib―Ib선에서의 스텝이 형성된 드릴의 단면도(斷面圖)이며, (c)는, 도 1의 (a)의 Ic―Ic선에서의 스텝이 형성된 드릴의 단면도이다.
도 2의 (a)는, 도 1의 (a)의 IIa―IIa선에서의 스텝이 형성된 드릴의 단면도이며, (b)는, 스텝이 형성된 드릴을 모식적으로 나타낸 부분 확대 측면도이다.
도 3의 (a)는, 1차 홈이 연삭된 상태를 나타낸 스텝이 형성된 드릴의 단면도이며, (b)는, 2차 홈을 연삭하는 방법을 나타낸 스텝이 형성된 드릴의 단면도이다.
도 4의 (a)는, 스텝이 형성된 드릴에 홈을 연삭하는 종래의 방법을 나타낸 모식도이며, (b)는, 종래의 스텝이 형성된 드릴의 부분 확대 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 먼저, 도 1의 (a)를 참조하여, 스텝이 형성된 드릴(1)의 개략적인 구성에 대하여 설명한다. 도 1의 (a)는, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 스텝이 형성된 드릴(1)을 모식적으로 나타낸 측면도이다.

도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 스텝이 형성된 드릴(1)은, 가공 기계(예를 들면, 머시닝 센터)로부터 전달되는 회전력에 의해 피가공물에 구멍내기 가공이나 모따기 가공(chamfered process)을 행하는 절삭 공구이며, 텅스텐 카바이트(WC) 등을 가압 소결한 초경합금(超硬合金)으로 형성된다.

스텝이 형성된 드릴(1)은, 소경부(2)와, 그 소경부(2)의 후단[도 1의 (a)의 우측의 단부(端部)]에 접속되는 스텝부(3)와, 그 스텝부(3)의 후단에 접속 소경부(2)보다 대경(大徑)으로 형성되는 대경부(4)와, 이들 소경부(2), 스텝부(3), 및 대경부(4)의 외주면(外周面)에 형성되는 나선형의 홈(5)[도 1의 (b) 참조]을 구비한다.

소경부(2), 스텝부(3), 및 대경부(4)는, 이들의 축을 이루는 축 O의 방향에서 일체로 형성되고, 스텝부(3)는, 그 직경이 소경부(2)의 직경(본 실시형태에서는, 5㎜)으로부터 대경부(4)의 직경(본 실시형태에서는, 8㎜)로 연속하여 변화하는 테이퍼형으로 형성된다.

소경부(2)는, 피가공물에 천공 가공을 행하는 부위이며, 그 선단각은 140°로 설정된다. 스텝부(3)는, 소경부(2)에 의해 형성된 구멍의 접시형 구멍 가공을 행하거나, 또는 소경부(2)보다 대경의 구멍을 가공하는 부위이며, 그 스텝각(stepped angle)이 60°로 설정된다. 대경부(4)는, 그 후단측의 일부의 영역에 있어서 홈(5)이 비형성으로 되고, 이러한 영역이 가공 기계에 유지되는 생크(shank)로서 구성된다.

홈(5)[도 1의 (b) 참조]은, 후술하는 제1 절삭날(20) 및 제2 절삭날(30)(도 2 참조)의 경사면을 구성하고, 또한 피가공물의 가공 시에 절삭칩을 배출하기 위한 부위이다. 홈(5)은, 소경부(2), 스텝부(3), 및 대경부(4)의 외주면에 있어서 축 O을 향해 오목하게 형성되는 홈이며, 소경부(2)로부터 대경부(4)에 걸쳐 일정한 리드의 나선형으로 형성된다.

이어서, 도 1의 (b)를 참조하여, 소경부(2)의 제1 절삭날(20)에 대하여 설명한다. 도 1의 (b)는, 도 1의 (a)의 Ib―Ib선에서의 스텝이 형성된 드릴(1)의 단면도이다. 그리고, 도 1의 (b)는, 소경부(2)의 선단각(140°)과 동일한 각도를 따라 절단한 단면(斷面)(이하, 「140°단면」이라고 함)으로서, 제1 절삭날(20)의 능선(稜線)에 따른 단면을 평면으로 투영한 도면이다. 또한, 도 1의 (b)에서는, 도면을 간단화하기 위해 해칭을 생략하고 있고, 도 1의 (c) 이후에 있어서도 마찬가지로 한다.

도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 소경부(2)의 선단면[여유면(flank surface)]과 홈(5)이 교차하는 능선부(稜線部)에 3개의 제1 절삭날(20)이 형성되고, 이들 3개의 제1 절삭날(20)이 축 O을 중심으로 등각도(等角度)의 간격으로 설치된다.

제1 절삭날(20)은, 그 외주단 측에 형성 소경부(2)의 회전 방향(R)으로 볼록한 볼록형 날부(20a)를 구비한다. 제1 절삭날(20)에서의 볼록형 날부(20a)의 선단보다 내주측은, 소경부(2)의 회전 방향(R)의 후방측을 향해 오목한 만곡 형상으로 형성된다.

회전 방향(R) 측을 향한 볼록형 날부(20a)의 선단으로부터 제1 절삭날(20)의 외주(外周) 코너(20b)에 걸친 영역[볼록형 날부(20a)의 외주측]의 직경 방향 경사각은, 마이너스의 각도(본 실시형태에서는, ―20°)로 설정된다. 즉, 볼록형 날부(20a)의 선단은, 축 O과 외주 코너(20b)를 연결하는 직선보다도 회전 방향(R) 측을 향해 돌출되어 형성되어 있다. 이로써, 제1 절삭날(20)에 의한 구멍 가공 시에 외주 코너(20b)에 결함이나 치핑(chipping)이 생기는 것을 억제하고, 또한 제1 절삭날(20)의 절단감을 향상시킬 수 있다.

이어서, 도 1의 (c)를 참조하여, 홈(5)의 구성에 대하여 설명한다. 도 1의 (c)는, 도 1의 (a)의 Ic―Ic선에서의 스텝이 형성된 드릴(1)의 단면도이다. 그리고, 도 1의 (c)에서는, 스텝부(3)의 140°단면이 도시된다. 또한, 스텝부(3)에서의 홈(5)의 단면 형상은, 그 내주측의 일부의 영역이, 소경부(2)에서의 단면 형상과 동일한 형상으로 되고, 이러한 영역이 도 1의 (c)의 파선(破線)(D)에 상당하고, 도 2 이후에 있어서도 마찬가지로 한다. 즉, 소경부(2)의 140°단면에서의 홈(5)의 형상은, 도 1의 (c)의 파선(D)으로 에워싸이는 영역과 동일한 형상으로 된다.

도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 홈(5)은, 스텝부(3)의 리딩 에지(6) 측의 영역을 구성하는 제1 연삭부(50)와, 그 제1 연삭부(50)보다 힐(7) 측의 영역을 구성하는 제2 연삭부(51)를 구비한다. 홈(5)은, 제1 연삭부(50)와 제2 연삭부(51)에 의해 축 O을 향해 오목한 만곡 형상으로 형성되지만, 제1 연삭부(50) 및 제2 연삭부(51)의 교점(交点)(P)은, 회전 방향(R)을 향해 볼록형으로 형성된다. 교점(P)은, 파선(D)보다 약간 내주측에 형성되고, 이 교점(P)은, 홈(5)의 연삭 시에 제1 절삭날(20)의 볼록형 날부(20a)[도 1의 (b) 참조]를 형성했을 때 나타나는 부위이다.

즉, 140°단면에서의 교점(P)의 단면 형상(볼록 형상)은, 140°단면에서의 볼록형 날부(20a)의 형상과 대략 동일한 형상으로 된다[도 1의 (b) 및 도 1의 (c)의 확대 부분 참조]. 그리고, 「대략」동일한 형상이란, 홈(5)의 형성 후에 볼록형 날부(20a)에 챔퍼(chamfer) 가공이 행해지므로, 실제의 볼록형 날부(20a)의 형상과 교점(P)의 형상이 약간 상이한 것을 나타내고 있지만, 볼록형 날부(20a)와 대략 동일 형상의 교점(P)의 능선이 소경부(2)로부터 스텝부(3)에 걸쳐 홈(5)에 형성되어 있다.

이어서, 도 2를 참조하여, 스텝부(3)의 제2 절삭날(30)에 대하여 설명한다. 도 2의 (a)는, 도 1의 (a)의 IIa―IIa선에서의 스텝이 형성된 드릴(1)의 단면도이며, 도 2의 (b)는, 스텝이 형성된 드릴(1)을 모식적으로 나타낸 부분 확대 측면도이다. 그리고, 도 2의 (a)는, 스텝부(3)의 스텝각 60°을 따라 절단한 단면(이하, 「60°단면」이라고 함)으로서, 제2 절삭날(30)의 능선을 따른 단면을 평면에 투영한 도면이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 스텝부(3)의 선단면(여유면)과 홈(5)이 교차하는 능선부에 3개의 제2 절삭날(30)이 형성되고, 이들 3개의 제2 절삭날(30)이 축 O을 중심으로 등각도의 간격으로 설치된다. 제2 절삭날(30)은, 60°단면[스텝이 형성된 드릴(1)의 선단에서 봄]에 있어서, 그 내주측의 단부로부터 외주단을 향해[소경부(2) 측으로부터 대경부(4) 측에 걸쳐] 대략 직선형으로 형성된다. 즉, 제2 절삭날(30)의 외주단 측의 일부는, 회전 방향(R)을 향해 볼록한 완만한 만곡 형상으로 형성되지만, 제2 절삭날(30)의 외주단의 직경 방향 경사각 θ은, ―20°로 설정되어 있다.

이로써, 도 4에 나타낸 바와 같은 스텝부(203)의 절삭날(230)이 회전 방향 측을 향한 볼록한 만곡 형상으로 형성되는[절삭날(230)의 직경 방향 경사각이 큰 마이너스의 각도인] 종래의 스텝이 형성된 드릴(201)에 비해, 제2 절삭날(30)로 접시형 구멍 가공[제1 절삭날(20)과 가공된 구멍의 모따기]를 행한 경우에, 모따기 부분의 표면 거칠기 불량이나, 면의 플러킹이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

이어서, 도 3을 참조하여, 스텝이 형성된 드릴(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 3의 (a)는, 1차 홈(G1)이 연삭된 상태를 나타낸 스텝이 형성된 드릴(1)의 단면도이며, 도 3의 (b)는, 2차 홈(G2)을 연삭하는 방법을 나타낸 스텝이 형성된 드릴(1)의 단면도이다. 도 3에서는, 140°단면에서의 홈(5)의 단면 형상이 도시된다. 또한, 도 3의 (b)에서는, 2차 홈(G2)의 홈형상을 2점 쇄선으로 도시하고 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 스텝이 형성된 드릴(1)의 제조 방법은, 1차 홈(G1)을 연삭하는 제1 공정[도 3의 (a) 참조]과, 2차 홈(G2)을 연삭하는 제2 공정[도 3의 (b) 참조]을 구비한다. 제1 공정 및 제2 공정은, 지석에 의한 연삭에 의해 홈(5)을 형성함으로써, 제1 절삭날(20) 및 제2 절삭날(30)을 형성하는[홈(5)의 형상을 따라 절삭날 형상을 결정하는] 공정이다.

보다 구체적으로는, 제1 공정은, 축 O을 향해 원하는 심 두께(core diameter)보다 얕게 1차 홈(G1)을 연삭하여, 홈(5)의 제1 연삭부(50)를 포함하는 영역을 연삭하는 공정이다. 즉, 1차 홈(G1)은, 제1 절삭날(20)의 볼록형 날부(20a)의 외주측의 부위[볼록형 날부(20a)의 선단으로부터 외주 코너(20b)까지의 영역]와, 제2 절삭날(30)의 전체 형상을 결정하기 위한 홈이며, 소경부(2)로부터 스텝부(3)[대경부(4)]에 걸쳐 일정한 리드의 나선형으로 형성된다.

제1 공정 후에 행해지는 제2 공정은, 1차 홈(G1)의 홈바닥보다 축 O을 향해 깊게 2차 홈(G2)을 연삭하여, 홈(5)의 제2 연삭부(51)를 연삭하는 공정이다. 즉, 2차 홈(G2)은, 볼록형 날부(20a)의 선단보다 내주측의 제1 절삭날(20)의 형상을 결정하기 위한 홈이며, 소경부(2)로부터 스텝부(3)[대경부(4)]에 걸쳐 일정한 리드[1차 홈(G1)과 동일한 리드]의 나선형으로 형성된다.

이들 제1 공정 및 제2 공정의 2회의 홈 연삭에 있어서, 파선(D)보다 약간 내주 측에서 1차 홈(G1)과 2차 홈(G2)을 교차시키는[회전 방향(R)의 후방측으로 오목한 만곡면끼리를 교차시키는] 것에 의해, 회전 방향(R)을 향해 볼록한 형상의 볼록형 날부(20a)[교점(P)]를 제1 절삭날(20)의 외주단 측에 형성하면서, 볼록형 날부(20a)보다 내주측을, 소경부(2)의 회전 방향(R)의 후방측을 향해 오목한 만곡 형상[즉, 제1 절삭날(20)을 훅형(hook type)의 절삭날]으로 형성할 수 있다.

이 경우, 1차 홈(G1)과 2차 홈(G2)을 교차시켜 볼록형 날부(20a)를 형성함으로써, 2차 홈(G2)을 연삭할 때의 지석이 제1 연삭부(50)[1차 홈(G1)으로 형성한 것]에 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제2 절삭날(30)의 절삭날 형상이 원하는 형상으로 되도록, 60°단면에서의 제1 연삭부(50)[1차 홈(G1)]의 단면 형상을 설정하면, 제2 절삭날(30)을 원하는 형상으로 형성하면서, 제1 절삭날(20)에 볼록형 날부(20a)를 형성할 수 있다.

그리고, 제2 절삭날(30)의 원하는 형상이란, 바람직하게는, 외주단을 향해 직선형의 형상이지만, 내주측의 일부의 영역만을 직선형으로 형성하는 구성이라도 된다. 즉, 제2 절삭날(30)로 접시형 구멍 가공[제1 절삭날(20)로 형성한 구멍의 모따기]를 행하는 경우, 제2 절삭날(30)의 전체를 사용하지 않을 경우가 있으므로, 이러한 경우에는, 적어도 접시형 구멍 가공을 행하는 영역보다 긴 치수로 제2 절삭날(30)을 내주측으로부터 외주측에 걸쳐 직선형으로 형성하면 된다. 또한, 완전한 직선형이 아니고, 회전 방향(R)으로 볼록한 완만한 만곡 형상으로 제2 절삭날(30)을 형성해도 된다. 이러한 만곡 형상으로 제2 절삭날(30)이 형성되는 경우에는, 제2 절삭날(30)의 외주단의 직경 방향 경사각을, 절삭 성능의 저하를 억제할 수 있는 정도의 각도(예를 들면, ―20°) 이상으로 설정하면 된다.

제1 절삭날(20)로 형성한 구멍보다 대경의 구멍을 제2 절삭날(30)로 형성하는 경우에는, 제2 절삭날(30)의 전체를 직선형으로 형성하면 되지만, 완전한 직선형이 아니고, 회전 방향(R)으로 볼록한 완만한 만곡 형상으로 제2 절삭날(30)을 형성해도 된다. 이 경우에도, 제2 절삭날(30)의 외주단 측의 직경 방향 경사각을, 절삭 성능의 저하를 억제할 수 있는 정도의 각도(예를 들면, ―20°) 이상으로 설정하면 된다.

또한, 제2 절삭날(30)로 구멍 가공을 행하는 경우에는, 제1 절삭날(20)과 마찬가지로, 제2 절삭날(30)의 외주단에 볼록형 날부[회전 방향(R) 측을 향해 볼록한 형상의 날부]를 형성해도 된다. 제2 절삭날(30)에 볼록형 날부를 형성함으로써, 제2 절삭날(30)에 의한 구멍 가공 시에, 제2 절삭날(30)의 외주단에 결함이나 치핑이 생기는 것을 억제하고, 또한 제2 절삭날(30)의 절단감을 향상시킬 수 있다.

즉, 제2 절삭날(30)의 형상은, 목적에 따라 원하는 형상으로 형성하면 된다. 제2 절삭날(30)을 어느 형상으로 형성한 경우라도, 본 실시형태와 같이 2회의 홈 연삭을 행하면, 제1 절삭날(20)에 볼록형 날부(20a)를 형성하면서, 제2 절삭날(30)의 원하는 형상으로 형성할 수 있다. 환언하면, 1번의 홈 연삭으로 볼록형 날부(20a)를 형성하는 경우와 비교하여, 제2 절삭날(30)의 직경 방향 경사각을 큰 각도(예를 들면, ―20°이상)로 설정할 수 있다.

여기서, 2번의 홈 연삭에 의해 볼록형 날부(20a)를 형성하는 경우, 2차 홈(G2)을 먼저 연삭한 후, 1차 홈(G1)을 형성하는 공정을 채용하는 것도 가능하다. 그러나, 이러한 공정에서는, 스텝부(3)의 랜드 폭[리딩 에지(6)로부터 힐(7)까지의 폭]을 조절하면서 제2 절삭날(30)을 형성할 필요가 있다[1차 홈(G1)을 연삭하여 제2 절삭날(30)을 형성하는 경우, 반드시 스텝부(3)의 랜드 폭이 변화한다]. 따라서, 1차 홈(G1)의 연삭[제2 절삭날(30)을 원하는 형상으로 형성하는 것]에 높은 정밀도가 필요해진다.

이에 대하여, 본 실시형태에서는, 1차 홈(G1)을 먼저 연삭하고 나서 2차 홈(G2)을 연삭하므로, 제2 절삭날(30)을 형성할 때 랜드 폭의 치수를 조절하는 것을 필요하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 2차 홈(G2)을 먼저 연삭하는 경우와 비교하여, 제2 절삭날(30)을 원하는 형상으로 용이하게 형성할 수 있으므로, 제2 절삭날(30)의 절삭 성능을 향상시킬 수 있다.

이상, 상기 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 형태에 특별히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 각종 변형 개량이 가능한 것은 용이하게 추측할 수 있는 것이다. 예를 들면, 소경부(2)의 직경이나 선단각, 스텝부(3)의 스텝각, 대경부(4)의 직경, 볼록형 날부(20a)의 외주측의 직경 방향 경사각, 및 제2 절삭날(30)의 외주단의 직경 방향 경사각의 수치는 예시이며, 적절히 설정할 수 있다.

상기 실시형태에서는, 1차 홈(G1)의 후에 2차 홈(G2)을 연삭하는 경우를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 2차 홈(G2)의 후에 1차 홈(G1)을 연삭해도 된다. 이 경우에도, 2차 홈(G2) 및 1차 홈(G1)의 교차 부분에서 볼록형 날부(20a)를 형성하면서, 1차 홈(G1)과 제2 절삭날(30)을 원하는 형상으로 형성할 수 있다.

1: 스텝이 형성된 드릴
2: 소경부
20: 제1 절삭날
20a: 볼록형 날부
3: 스텝부
30: 제2 절삭날
5: 홈
50: 제1 연삭부
51: 제2 연삭부
O: 축

Claims

선단부에 제1 절삭날을 구비하는 소경부(小徑部)와, 상기 소경부의 축 방향 후단(後端)에 접속되고 또한 제2 절삭날을 구비하는 테이퍼형의 스텝부(step portion)와, 상기 소경부로부터 상기 스텝부에 걸쳐 일정한 리드(lead)로 형성되고 또한 상기 소경부의 축을 향해 오목하게 형성되는 홈을 포함하는 스텝이 형성된 드릴(stepped drill)에 있어서,
상기 제1 절삭날은, 상기 제1 절삭날의 외주단 측에 형성 상기 소경부의 회전 방향으로 볼록한 형상의 볼록형 날부(blade)를 구비하고,
상기 홈은, 상기 스텝부의 상기 제2 절삭날을 포함하는 영역을 형성하는 제1 연삭부(硏削部)와, 상기 제1 연삭부보다 상기 스텝부의 힐(heel) 측의 영역을 형성하는 제2 연삭부를 구비하고,
상기 제1 연삭부와 상기 제2 연삭부와의 교차 부분에 의해 상기 볼록형 날부가 형성되는,
스텝이 형성된 드릴.
제1항에 있어서,
상기 제2 절삭날은, 상기 제2 절삭날의 외주단을 향해 대략 직선형으로 형성되는, 스텝이 형성된 드릴.
선단에 제1 절삭날을 구비하는 소경부와, 상기 소경부의 축 방향 후단에 접속되고 또한 제2 절삭날을 구비하는 테이퍼형의 스텝부와, 상기 소경부로부터 상기 스텝부에 걸쳐 일정한 리드로 형성되고 또한 상기 소경부의 축을 향해 오목하게 형성되는 홈과, 상기 제1 절삭날의 외주단에 형성되고 또한 상기 소경부의 회전 방향으로 볼록한 형상의 볼록형 날부를 포함하는 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법에 있어서,
상기 홈을 연삭하는 단계로서 상기 소경부의 회전 방향으로 볼록한 형상의 볼록형 날부를 상기 제1 절삭날의 외주단 측에 형성하는 홈 연삭(硏削) 단계를 포함하고,
상기 홈 연삭 단계는,
상기 스텝부의 상기 제2 절삭날을 포함하는 영역을 형성하는 제1 연삭부를 연삭하는 제1 단계; 및
상기 제1 연삭부보다 상기 스텝부의 힐 측의 영역을 형성하는 제2 연삭부를 연삭하는 제2 단계;를 포함하고,
상기 제1 단계 및 상기 제2 단계의 2회의 연삭에 있어서, 상기 제1 연삭부와 상기 제2 연삭부를 교차시켜 연삭으로써 상기 볼록형 날부를 형성하는,
스텝이 형성된 드릴의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 단계에서는, 외주단을 향해 대략 직선형으로 상기 제2 절삭날을 형성하는, 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 단계 후에 상기 제2 단계가 행해지는, 스텝이 형성된 드릴의 제조 방법.