KR20230118309A - 분할 선단각인이 적용된 평드릴 - Google Patents

Abstract

종래의 드릴 비트는 고강도 소재의 표면에 경사면을 가공할 때, 가공 중심점을 잡지 못해 미끄러지게 되고 홀의 크기와 위치가 바뀌게 되는 등 가공 정밀도가 저하되는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 평드릴비트는 드릴본체의 선단에 위치한 절삭날에 의해 드릴 가공을 수행하면서, 절삭날의 평면부에 위치한 중심돌출날과 외부돌출날에 의해 소재의 경사면에 대해 미끌림 없이 가공 중심점을 정확히 가공 가능하므로 가공 정밀도를 높일 수 있다.

Description

분할 선단각인이 적용된 평드릴 {Flat drill with split tip engraving}

본 발명은 고강도의 금속 소재의 경사진 평면을 드릴링 가공해 홀을 형성하는 분할 선단각인이 적용된 평드릴비트에 관한 것이다.

기계 가공 시에 금속 등의 고강도의 가공 소재의 특정 위치에 홀을 만들기 위해 선단부가 평평하게 형성된 평드릴 비트를 사용한다.

이러한 평드릴 비트는 중심축을 기준으로 하여 길이 방향을 따라 길게 형성된 드릴 본체와, 드릴 본체의 선단부에 수평 하게 형성된 절삭 날, 드릴 본체의 측면에 길이 방향을 따라 나선형으로 절개된 나선 홈으로 구성되어 있다.

종래의 평드릴 비트는 절삭 날 부분이 특정한 각도의 경사를 가지지 않고 평평하게 형성되어 있으므로 고강도 소재를 절삭하는 데에 용이하게 활용되나, 소재의 표면에 경사가 형성되어 있는 경우, 정확한 가공 중심점을 잡지 못해 미끄러지게 된다. 이러한 경우 가공 중심점에 오차가 발생하여 홀의 크기와 위치가 바뀌게 되고 정확한 정밀도의 가공이 어려워진다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 드릴 비트의 일단부만을 돌출시켜 경사진 소재의 표면을 가공하는 방법이 개시되어 있으나, 돌출 단부가 쉽게 마모되어 품질 유지가 어려운 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 고강도의 소재를 가공하는 드릴링 과정에서 소재의 경사진 표면으로부터 중심축이 이탈하는 경우를 방지하여 가공 정밀도를 높일 수 있는 평드릴 비트를 고안하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따른 평드릴비트는, 중심축을 가지며, 길이 방향을 따라 길게 연장 형성된 드릴본체와, 상기 드릴 본체의 선단부에 수평하게 형성되며, 표면의 중심으로부터 반경 방향을 따라 형성된 복수개의 돌출날을 가지는 절삭날, 상기 드릴본체의 외표면으로 부터 길이 방향을 따라 홈을 형성하는 나선배출홈을 가지는 것을 특징으로 하는 평드릴비트를 통해 달성된다.

또한, 상기 돌출날은 상기 중심축의 축선으로부터 소정 간격 각도를 이루는 중심돌출날과, 상기 중심돌출날로부터 회전 반경을 따라 규칙적으로 배치된 복수개의 외부돌출날을 가지는 것을 특징으로 하여 중심돌출날과 외부돌출날이 가공 중심점을 유지하도록 경사진 소재의 표면에 마찰되어 이탈되지 않도록 한다.

그리고, 상기 나선배출홈은 상기 중심축의 축선으로부터 상호 이격된 위치에서 상기 축선을 기준으로 서로 대칭을 이루는 복수개의 홈을 가져, 가공 과정에서 발생하는 칩을 보다 신속하게 배출할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 평드릴비트는, 고강도의 소재를 가공하는 드릴링 과정에서 소재의 경사진 표면으로부터 중심축이 이탈하는 경우를 방지하여 가공 정밀도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 평드릴비트의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평드릴비트의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 평드릴비트의 종단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드릴 비트의 사시도이며, 도 2는 도 1의 드릴 비트의 정면도이다. 도 3은 도 2에 표현된 드릴비트의 종단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평드릴비트(10)는 가공 대상인 고강도의 소재(20)와 소재(20)의 경사진 경사면(21)을 가공하기 위해 구동부에 위치한 척에 물려 회전하여 소재(20)의 표면으로부터 홀(22)을 형성하며, 홀(22)이 형성됨에 따라 소재(20)로부터 칩(23)이 배출된다.

본 발명에 따른 평드릴비트(10)는 중심축(100)을 기준으로 하여 대칭적으로 형성되어 있으며, 중심축(100)의 길이 방향을 따라 연장 형성된 드릴본체(200)와, 드릴본체(200)의 선단부에 위치한 절삭날(300)을 가진다.

중심축(100)은 평드릴비트(10)의 전체적인 형상에 의해 중심부에 형성되는 축선으로 평드릴비트(10)의 형성 및 가공 과정에서 기준점이 되는 부분이다.

드릴본체(200)는 원통형의 부재로 중심축(100)을 따라 길게 연장 형성된다. 드릴본체(200)의 측부에는 길이 방향을 따라 드릴본체(200)의 외표면으로 부터 중심축(100)에 근접하게 절개된 나선배출홈(210)이 형성된다.

나선배출홈(210)은 드릴본체(200)가 형성된 길이 방향을 따라 소정 간격 연장되어 있으며, 나선배출홈(210)의 길이는 드릴의 목적과 기능에 따라 다르게 형성될 수 있다. 나선배출홈(210)은 소재(20)를 가공하는 과정에서 홀(22)이 형성됨으로 인해 외부로 배출되는 홀(22)을 가이드 하여 드릴링 과정에 방해되지 않고 외부로 쉽게 배출되도록 한다. 나선배출홈(210)은 중심축을 기준으로 하여 상호 대칭한 한쌍의 홈 형태를 가지는 것이 바람직하나, 목적에 따라 피치를 조절하고 위치를 변경하여 하나 또는 복수개의 나선배출홈(210)이 형성될 수 있다.

드릴본체(200)의 선단에는 소재(20)의 표면에 직접적으로 홀(22)을 형성하는 절삭 작업을 수행하는 절삭날(300)이 배치된다. 절삭날(300)은 중심축(100)을 기준으로 하여 수평 하게 형성된다. 이러한 수평 형상은 금속 등의 고강도 소재를 가공하기 위해 구성됨을 목적으로 한다. 절삭날(300)의 일단은 나선배출홈(210)에 의해 절개되어 형성되므로 절삭 작업을 수행하기에 더욱 용이하다.

절삭날(300)의 평면부는 중심축(100)을 기준으로 하였을 때 반경 방향을 따라 중심돌출날(310)과 외부돌출날(320)을 가진다. 중심돌출날(310)은 중심축(100)을 기준으로 절삭날(300)의 표면으로부터 원뿔 형상으로 돌출되는 형성된다. 이러한 중심돌출날(310)의 돌출정도는 드릴본체(200)의 길이 대비 극소량의 돌출량을 가지며 중심돌출날(310)의 지름은 절삭날(300) 평면부의 반지름 이상을 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 외부돌출날(320)은 중심돌출날(310)로 부터 소정 간격 이격된 위치로 부터 중심축(100)의 반경 방향을 따라 규칙적으로 돌출 형성된 부분이다. 외부돌출날(320)은 중심돌출날(310)과 마찬가지로 절삭날(300)의 평면부로 부터 소량 돌출되어있다. 외부돌출날(320)은 복수개가 형성되어 있어 가공 지점에 강한 마찰을 일으킬 수 있으며, 평드릴비트(10)가 가공 과정에서 가공 중심점을 벗어나는 경우를 예방할 수 있다. 중심돌출날(310)과 외부돌출날(320) 복수개의 돌출 형상이 드릴본체(200)로 부터 소량 돌출되어 있으므로, 절삭날(300)의 평면 형상을 유지하면서도 경사면(21)으로부터 미끄러짐 없이 가공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 중심돌출날(310)과 외부돌출날(320)은 소재(20)의 표면에 홀(22)을 형성하는 과정에서 발생되는 칩(23)이 연결되어 계속적으로 연장되지 않게끔, 칩(23)의 생성과정에서 일부를 파단하여 짧은 형상의 홀(22)이 외부로 배출되게 할 수 있다. 이러한 작용을 더욱 원활하게 하기 위해, 중심돌출날(310)과 외부돌출날(320)은 칩(23)을 파단하기 용이하도록 특정한 형상과 각도를 가질 수 있다. 이로 인해, 평드릴비트(10)는 가공 과정에서 발생하는 칩(23)을 파단해 가공 효율을 높이도록 할 수 있다.

도 3을 참조하여 평드릴비트(10)를 이용한 고강도 소재의 경사면을 가공하는 과정에서 가공 중심점을 유지하는 과정을 상세히 설명한다. 평드릴비트(10)는 드릴본체(200)의 후단이 별로로 구성된 구동부에 물림 고정된다. 이때 물림 고정되는 방식은 척(미도시)을 이용하여 회전을 방지하는 형태로 물림고정될 수 있으며, 드릴본체(200)의 일단에 물림홀(미도시)을 형성하여 척에 드릴본체(200)의 일단이 걸려 고정되는 방식을 사용할 수 있다. 또한, 드릴본체(200)가 원통형이 아닌 다각형의 입방체를 가지고, 이에 대응되는 척도 이를 수용하는 다각형의 홈을 가져 회전을 방지하는 구성을 가질 수 있다.

구동부에 물림 고정된 평드릴비트(10)는 소재(20)의 경사면(21)을 대상으로 하여 가공 중심점을 잡아 위치시키고 구동부의 회전에 따라 동일한 회전속도로 회전하여 소재(20)에 홀(22)을 형성할 수 있다. 평드릴비트(10)는 중심축(100)이 경사면(21)의 길이 방향으로 연장된 가상선에 대해 법선을 이루며 접근하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 가공 중심점은 소재(20)의 평면 및 다른 각도의 접근에서도 동일하게 적용된다.

평드릴비트(10)가 소재(20)의 경사면(21)에 근접함에 따라 평드릴비트(10)의 선단부 즉, 절삭날(300)이 소재에 홀(22)을 형성하게 된다. 이때, 경사면(21)으로 중심돌출날(310)과 외부돌출날(320)이 동시에 닿아 회전하게 되므로 각 돌출날에 의한 마찰이 발생하게 되고, 경사면(21)부터 미끌림 없이 드릴링 가공을 수행할 수 있다. 그리고, 홀(22)이 형성됨에 따라 원래 소재의 일부는 칩(23) 형태로 배출되게 된다.

이상의 구성으로 인해, 본 발명에 따른 평드릴비트(10)는 드릴본체(200)의 선단에 위치한 절삭날(300)에 의해 드릴 가공을 수행하면서, 절삭날(300)의 평면부에 위치한 중심돌출날(310)과 외부돌출날(320)에 의해 소재(20)의 경사면(21)에 대해 미끌림 없이 가공 중심점을 정확히 가공 가능하므로 가공 정밀도를 높일 수 있다.

이러한 구성 외에도 평드릴비트(10)에는 코팅이 적용될 수 있다. 평드릴비트(10)는 전체적으로 동일한 금속 소재로 형성되나, 가공 목적 및 가공 대상에 따라 드릴본체(200)의 일부와 절삭날(300)에 코팅의 적용이 가능하다. 코팅의 소재로는 TiN, TiC, CrN, TiAIN, TiCrN, TiZrN 등 이원계 화합물의 박막이나 삼원계 화합물의 박막이 적용될 수 있다. 이렇게 적용된 코팅은 드릴본체(200) 및 절삭날(300)의 표면이 고속, 고이송 가공 시 높은 경도와 내마모성, 내열성을 가지도록 할 수 있다. 또한, 코팅의 형성은 가공 과정에서 발생되는 마찰열을 감소시켜 가공 효율을 높이는 데 도움을 줄 수 있다.

10 : 드릴비트
20 : 소재
21 : 경사면
22 : 홀
23 : 칩
100 : 중심축
200 : 드릴본체
210 : 나선배출홈
300 : 절삭날
310 : 중심돌출날
320 : 외부돌출날

Claims (3)

1. 본 발명에 따른 평드릴비트는
   중심축을 가지며,
   길이 방향을 따라 길게 연장 형성된 드릴본체와,
   상기 드릴본체의 선단부에 수평 하게 형성되며, 표면의 중심으로부터 반경 방향을 따라 형성된 복수개의 돌출날을 가지는 절삭날,
   상기 드릴본체의 외표면으로 부터 길이 방향을 따라 홈을 형성하는 나선배출홈을 가지는 것을 특징으로 하는 드릴비트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 돌출날은 상기 중심축의 축선으로부터 소정 간격 각도를 이루는 중심돌출날과, 상기 중심돌출날로부터 회전 반경을 따라 규칙적으로 배치된 복수개의 외부돌출날을 가지는 것을 특징으로 하는 드릴비트.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 나선배출홈은 상기 중심축의 축선으로부터 상호 이격된 위치에서 상기 축선을 기준으로 서로 대칭을 이루는 복수개의 홈인 것을 특징으로 하는 드릴비트.

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