KR950006363B1 - 드릴 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

드릴

제1도는 본 발명의 실시예를 도시하는 드릴의 부분절단 측면도.

제2도는 제1도의 그 저면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제4도~제10도는 각각 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 제3도의 상당도.

제11도는 상기 드릴에 의해 생성되는 칩의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 21 : 절삭날 3 : 칩배출홈

4 : 칩 10 : 섕크

22 : 바깥둘레쪽 절삭날 31 : 앞쪽의 벽

32 : 뒷쪽의 벽 40 : 칩의 평판부

A : 홈깊이

본 발명은 칩 배출홈이 섕크에 나선형상 또는 직선형상으로 형성되어 이루어진 깊은 구멍 가공에 적합한 드릴에 관한 것이다.

일반적으로, 드릴은 섕크에 나선형상으로 칩 배출홈이 형성되고, 이 찹배출홈을 통해서 칩을 커얼(curl)시켜서, 원추나선형 칩이라고 불리우는 형상으로하여 배출시키도록 하고 있으며, 배출된 칩은 드릴의 회전과 함께 회전하여 주변의 장치부분에 감아붙여지기 때문에, 무인으로 자동연속작업을 행할경우의 장해가 되고 있다. 또 칩이 연속하지 않도록 짧은 파편형상의 칩을 형성시키는 시도로 이루어지고 있다. 더우기 칩의 배출이 원활히 행하여지게하기 위해 종래의 드릴에에서는 커얼링되 칩이 용이하게 통과할수 있도록 칩 배출홈을 크게 형성하고 있다.

상기와 같이 칩을 커얼시켜서 배출시킬 경우에는 그것을 제어하는 작업이 노력과 시간이 드는 문제가 있고, 특히 깊은 구멍의 가공의 경우에는 칩의 배출이 양호하게 행해지지않고 칩이 배출홈속에 막혀 구멍뚫기 가공의 수행이 불가능하게 된다고 하는 문제가 있다.

또 칩의 배출성을 양호하게 하기위해서 칩배출홈을 크게 형성하면 생클의 비틀림 강성이 작아져서, 효울이 좋은 구멍뚫기 가공을 행할 수 없다고하는 문제가 일어난다.

더우기 이 깊은 구멍가공에 있어서는 절삭부에 오일을 공급할 필요가 있으나 외부로 부터 칩배출홈을 통해서 공급하면 커얼링된 칩이 깔때기 형상으로 되어서 상승하기 때문에 칩배출홈에 공급된 오일을 떠올리고 그 결과 오일을 절삭부에 도달시킬 수가 없다고 하는 문제도 있다.

이에 대한 대책으로서 종래는 나선형 홈을 갖는 드릴에 있어서는 생크에 축방향으로 구멍을 형성한후에 나선부을 부여하여 오일공급구를 형상한다고 하는 복잡한 가공을 할 필요가 있었다.

본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 칩 배출홈을 대략 L자형으로 형성함으로써 드릴의 강성을 높임과 동시에 칩을 연속한 상태에서 커얼링되는 것을 방지하여 배출시키고, 이것을 의해 깊은 구멍 가공에 있어서도 칩배출 홈의 홈깊이를 크게하는 일없이 칩의 배출이 원활하게 행하여지도록 함과 동시에 배출된 칩이 가공구멍에서 나왔을때 또는 드릴에서 떨어질때에 자연적으로 파단되도록한 드릴을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 요지는 칩을 재출하기 위한 홈으로 형성된 섕크, 상기 생크의 한쪽 단부에 형성되어있고, 드릴의 회전중심으로 부터 중간 지점으로 뻗어있는 안쪽 절삭날(21)과 상기 지점으로 부터 드릴의 바깥둘레부로 뻗어있는 바깥둘레쪽 절삭날(22)을 연속한 상태에서 포함하고 있는 한쌍의 절삭날(2), 횡단면에서 L 자형상으로 되어 있고, 드릴의 회전방향에 대하여 앞쪽에 위치된 앞쪽의 벽(31)과 드릴의 회전방향에 대하여 뒷쪽에 위치된 뒷쪽의 벽(32)에 의해 형성되는데 발생된 칩이 커얼링되는 것을 상기 앞쪽의 벽이 방지하도록 상기 뒷쪽의 벽이 상기 앞쪽의 벽에 대하여 85도 내지 100도의 각도에서 배치되는 상태에서 이들 앞·뒷쪽의 벽에 의해 형성되며, 횡단면에서 드릴의 직경에 0.25 내지 0.40배가 되는 홈깊이를 가지고 있는 칩배출홈(3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴에 관한 것이다.

또 상기 칩배출홈은 그 바깥둘레이 회전방향앞쪽으로 넓혀지도록 앞쪽의 벽을 후퇴하여 형성해도 좋다.

상기 구성에서는 칩배출홈의 벽에 의해서 커얼링 되는 것이 지지되어서 중심부의 칩은 바깥쪽의 칩에 의해 잡아 늘여지는 소성변형을 받아, 평판형상으로 되어서 연속하여 가공구멍으로 돌출하여 배출되고 원심력과 배출홈의 끝단부(상단부)에서 바깥쪽으로 절곡됨으로써 파단된다.

그리고 배출 홈속에서는 칩은 연속하여 있기때문에 깊은 구멍가공에 있어서도 홈속에서 막히는 일없이 완할하게 배출된다.

더우기 칩이 커얼링되지않기 때문에 오일을 칩배출홈으로 부터 절삭부로 공급하는 것도 용이하게 가능한 것이다.

제1도~제3도에 있어서, 드릴의 섕크(10)에는 나선형상으로 칩배출홈(3)이 형성되고, 생크 (10)의 정상부는 원추형으로 형성되고, 그 선단의 회전중심(0)을 출발점으로하여 점대칭으로 한쌍의 절삭날(2)이 형성되고 있다.

이 절삭날(2)은 치즐(chisel)부에서 갈아낸 절삭날(21)과 그것보다 바깥둘레쪽의 절삭날(22)로 이루어지고, 이들 절단날(21,22)은 대략 직선으로 형성되게, 저면도에 있어서 절삭날(21)과 절삭날(22)과의 접속접을 정점으로하는 둔각의 선형상으로 형성되어 있다. 이 절삭날(21,22)은 회전방향 앞쪽 또는 뒷쪽중의 어느 한쪽에 만곡한 곡선으로 형성해도 좋다.

섕크(10)의 정상면은 절삭날(2)의 릴리프면(13)과 그 회전방향 뒷쪽의 경사면으로 되는 랜드부(20)로서 구성되고 있다.

각각의 칩 배출홈(3)은 그 횡단면 형상이 대략 L자형으로 형성되고, 이 칩배출홈(3)의 회전방향 앞쪽의 벽(31)과 뒷쪽의 벽(32)이 이루는 각도는 90°로 설정되어 있다.

이 각도는 70°~120°의 범위내로 설정하면 좋고, 바람직하게는 (85°~100°의 범위내로 설정한다.

상기 각도범위보다 큰 각도로하면 후술하는 바와같이 칩이 홈의 한쪽옆부분에 눌려 붙여져서 칩이 커얼되는 것을 방지하는 작용을 다할 수 없고, 또 상기 범위보다 작은 각도로 설정하면 홈의 가공이 곤란해지기 때문이다.

또 상기 칩배출홈(3)은, 그 바깥둘레쪽이 회전방향 앞쪽으로 넓혀지도록 앞쪽의 벽(31)이 후퇴하여(깎여서)형성되고 있다.

즉, 앞쪽의 벽(31)에는 돌기(33)가 형성됨과 동시에, 그것보다 바깥둘레쪽에는 벽(31)으로 부터 후퇴한 위치에 벽(35)이 형성되어 있다.

또 벽(35)을 형성하는 것 대신에 바깥둘레부만큼의 홈쪽이 넓어지도록 경사진 벽(39)을 형성해도 좋다.

이 돌기(33)는 제1도에 도시하는 바와같이 상기 칩배출홈(3)의 거의 중앙부를 따라서 연속하여 뻗어있다.

상기 칩배출홈(3)의 홈깊이(A)는 드릴(10)의 직경(D)의 0.25~0.40배의 범위내에 설정하는 것이 바람직하다.

이것보다 홈깊이(A)가 작으면, 칩의 배출에 지장을 초래하고, 이것보다 깊으면(10)의 강성을 약하게 하기 때문이다. 도면에서는 홈깊이(A)를 드릴의 직경(D)의 0.25배로 설정한 예를 도시하고 있다.

또 칩 배출홈(3)의 바깥둘레부의 확대부의 칫수(B)는 0.15D정도, (C)는 0.1D정도로 설정하면 좋다.

제4도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 칩배출홈(3)이 서로 직교하는 벽(31과 32)으로 형성되어 있는 점은 상기와 같지만, 벽(31)애는 돌기(33)가 형성되지 않고, 벽 (31)이 바깥둘레부까지 뻗어있는 점이 다르다.

상기 칩배출홈(3)을 형성하는 벽(31 및 32)은 각각 횡단면 형상에 있어서 직선으로 형성하고, 양자의 개방 각을 90°로 설장한 예를 도시하였으나, 이것들은 제5~10도에 도시하는 바와같이 여러가지의 변형이 가능하다.

즉, 제5도에서는 드릴의 회전방향 앞쪽의 벽(61)과 뒷쪽의 벽(62)이 120°의 개방각으로 형성되고, 횡단면형상에 있어서 각각의 벽(61 및 62)은 각각 직선으로 형성되어 있다.

제6도는 상기 벽(61과 62)대신에 앞쪽(칩배출홈(3)쪽)에 만곡된 벽(63과 64)이 형성되고, 양자의 기초부(교차부부근)에 있어서 실질상의 개방박(θ)은 작게 형성되어 있다. 제7도는 직선의 벽(61,62)대신에 바깥쪽으로 만곡된 벽(65,66)이 형성되어있다.

또 도시하는 생략하고 있으나, 상기 벽(61)과 벽(64), 벽(61)과 벽 (66), 벽(63)과 벽(62), 벽(63)과 벽(66), 벽(65)과 벽(62), 벽(65)과 벽(64)의 조합에 의한 홈형상으로 해도 좋다.

제8도에서는 칩배출홈(3)이 홈폭이 좁은 U자 형상으로 형성되며, 회전방향 뒷쪽의 벽(72)은 직선으로 형성됨과 동시에 회전방향 앞쪽의 벽은 기초끝부분 부근에서는 만곡된 벽(71)이 형성되고 그 바깥쪽에 직선의 벽(73)이 형성되어 잇다.

이경우의 칩배출홈(3)의 크기 및 벽(71)의 곡률(r)은 제8도에 도시되는 바와같이 칩(4)이 지장없이 생성될 정도의 크기, 예를들어 드릴의 직경(D)의 1/10정도, 또는 그 보다도 크게 설정하면 된다.

제9도는 상기벽(72와 73)대신에 앞쪽(칩배출홈(3)쪽)에 만곡된 벽(74 및 75)이 형성되어 있다.

제10도는 직선의 벽(72 와 73)대신에 바깥쪽으로 만곡된 벽(76과 77)이 형성되어 있다.

이 경우에 있어서도, 상기 벽(72)과 벽(75), 벽(72)과 벽(77), 벽(73)과 벽(74), 벽(73)과 벽(76), 벽(75)과 벽(76)과, 벽(74)과 벽(77)의 조합에 의한 홈형상으로 해도 좋다.

상기 구성의 드릴에 의해서 구멍가공을 행하면 제11도에 도시하는 것과 같은 칩(4)이 생성된다.

즉, 칩(4)은 절삭날(2)의 중심부근의 부분에 의해 생성되는 작은 커얼부(41)와, 그 보다 바깥둘레에 생성되는 편판부(40)로 이루어지고, 이 평판부(40)의 한쪽 옆부분으로 부터 일체로 뻗은 커얼부(41)가 평탄부(40)의 길이의 방향으로 단속적으로 형성되고, 또 한쪽 옆부분에는 균열이 생기고 있다.

이와같은 형상의 칩(4)이 생성되는 것은 제4도에 있어서, 절삭날(2)의 바깥둘레부(절삭날(22)에 의해 절삭되어 칩배출홈(3)속으로 압출된 칩의 평탄부(40)가 그 한쪽옆부분을 벽(31)의 기초부에 눌러 붙여짐과 동시에 평판부(40)의 면이 벽(32)에 눌러 붙어짐으로써 칩(4)이 전체적으로 커얼일하려고 하는 것이 저지되고(절삭할때의 소성변형에다가 바깥둘레부의 칩에 의해서 잡아늘려지는 소형변형을 받고), 상기 한쪽 옆부분에 균열(44)이 일어난 평편판띠형상체로되어 칩배출홈(3)속을 올려진다. 그리고 칩배출홈(3)의 완만한 나선현상을 따라서 상승하고 가공구멍에서 나와서 원심력에 의해 균열(44)의 부분에서 전달된다. 또 가공구멍이 깊을 경우에는 제1도에 도시하는바와 같이 그 상단부의 만곡부(38)에서 바깥쪽으로 절곡되고 이 때문에 균열에다가 큰 소성변형을 받아서 취약되어 있는 칩(4)은 파편형상으로 파단된다.

또 제1~제3도의 구성의 것으로는 칩(4)의 평판부(40)는 생성당시는 떠올리는 면(32a)에 압착되면서 배출홈(3)속을 밀어올려져서 한쪽 옆부분은 벽(31)에 압착되어 지지만, 곧 제3도에 도시하는 바와같이 칩(4)의 바깥쪽 부분이 가공구멍 내벽의 간섭을 받아서 벽(35)에 의해 펼쳐진 부분으로 이동하고, 이것에 의해 칩(4)의 배출을 보다 원활하게 행하여 지게 한다.

이와같이 벽(35)을 형성시키면 벽(31)에서 평판부(40)의 한쪽옆부분을 눌려붙여지게하여 칩이 커얼되는 것을 방지하는 작용을 다함과 동시에, 그보다 바깥족의 부분의 배출홈(3)이 넓혀진 부분에서 칩의 통과를 용이하게시킴으로, 특히 깊은 구멍가공을 할때에 칩(4)의 배출을 원활하게 하는 효과가 유효하게 발휘된다.

또 제5도의 구성의 것으로는 칩(4)은 그 평판부(40)가 벽(62)에 눌러붙여짐과 동시에 그 끝부분이 벽(61)의 기초부에 맞닿음으로써 칩(4)이 칩 배출홈(3)속에서 전체적으로 커얼되는 것이 방지되어서 배출되고 제8도의 구성의 것으로는 칩(4)은 그 평판부(40)가 벽(72)에 눌려붙짐과 동시에 그끝부분이 벽(71)에 맞음으로써 칩(4)이 칩배출홈(3)속에서 커얼하는 것이 방지되어서 배출된다.

제6도, 제7도 및 제9도, 제10도의 구성의 것은 각각 제5도 및 제8도의 것과 같은 작용효과가 달성된다.

또 상기 구성에서는 칩(4)을 배출홈(3)속에저 전체적으로 커얼을 시키지않고 평판형 상대로 밀어내도록하고 있기 때문에, 칩배출홈(3)은 그 깊이를 깊게할 필요는 없고, 이때문에 섕크(10)의 심두께(홈의 제일깊은 부분사이의 칫수 ; d)(제4도 참조)를 두껍게 할수가 있고, 이것에 의해서 섕크의 강성을 향상시킬 수가 있으며, 따라서 드릴의 가공중의 축심진동을 방지할 수가 있다. 더우기 상기 구성으로는 배출되는 칩이 칩배출 홈속에 공급되는 오일을 떠올리는 일이 없기 때문에, 외부에서 오일을 칩배출홈을 통해서 공급할 수가 있으며, 따라서 드릴에 오일 공급구를 형성하지 않아도 좋다고 하는 이점이 있다.

또 상기 실시예에서는 칩배출홈(3)을 섕크에 나선형상으로 형성한예만을 제시하였으나, 이것에 한하지 않고 섕크에 칩배출홈을 직선형상으로 형성해도 좋다.

이와 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 칩은 칩배출홈의 벽에 의해서 커얼되는 것이 저지되어서 소성변형을 받고, 평판형상으로 되어 연속하여 배출되어서 가공구멍으로부터 일정량 돌출했을때에 원심력에 의해 절단되고 또 깊은 구멍의 경우는 배출홈의 끝단부(상단부)에서 바깥쪽으로 절곡됨으로서 파단된다.

그리고 배출홈속에서는 칩은 연속하여 있지 않기 때문에 깊은 구멍 가공에 있어서도 홈속에서 막히는 일은 없고, 원활하게 배출된다.

또 칩 배출홈의 홈깊이는 얕아지기 때문에 섕크의 강성이 향상되고, 이 때문에 특히 깊은 구멍가공도 고능율로 고정밀도로 행할 수가 있고, 고속이송 가공도 용이하다. 더우기 외부로부터 오일을 칩배출홈을 통해서 공급할 수가 있으며, 따라서 드릴에 오일공급구를 형성하지 않아도 좋다고 하는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 칩을 배출하기 위한 홈으로 형성된 섕크, 상기 섕크의 한쪽 단부에 형성되어 있고, 드릴의 회전중심으로 부터 중간 지점으로 뻗어있는 안쪽 절삭날(31)과 중간 지점으로 부터 드릴의 바깥둘레부로 뻗어있는 바깥둘레쪽 절삭날(22)을 연속한 상태에서 포함하고 있는 한쌍의 절삭날(2), 횡단면에서 L자 형상으로 되어 있고, 드릴의 회전방향에 대하여 앞쪽에 위치된 앞쪽의 벽(31)과 드릴의 회전방향에 대하여 뒷쪽에 위치된 뒷쪽의 벽(32)에 의해 형성되는데 발생된 칩이 커얼링되는 것을 상기 앞쪽의 벽이 방지하도록 상기 뒷쪽의 벽이 상기 앞쪽의 벽에 대하여 85도 내지 100도의 각도에서 배치되는 상태에서 이들 앞·뒷쪽의 벽에 의해 형성되며, 횡단면에서 드릴의 직경에 0.25 내지 0.40배가 되는 홈깊이를 가지고 있는 칩배출홈(3)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 드릴.
2. 제1항에 있어서, 상기 칩배출홈은 그 바깥둘레쪽이 회전방향쪽으로 넓혀지도록 앞쪽의 벽이 후퇴하여 형성되는 있는 것을 특징으로 하는 드릴.

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