WO2014104431A1

WO2014104431A1 - 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드

Info

Publication number: WO2014104431A1
Application number: PCT/KR2012/011677
Authority: WO
Inventors: 손홍승; 박찬규; 김주오; 김성현; 임효준; 성욱중
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-03
Also published as: KR101674334B1; KR20150068961A

Abstract

본 발명은 깊은 홀 가공을 위한 드릴(1)의 드릴 헤드(2)에 형성된 시트(3)에 체결되는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)에 있어서, 상기 지지패드(10)는 상기 지지패드(10)의 높이(T)가 상기 지지패드(10)의 각 측면(A)의 길이(D)보다 큰 12각기둥 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드에 관한 것이다.

Description

깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드

본 발명은 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지지패드의 높이가 지지패드의 각 측면의 길이보다 큰 12각기둥 형태로 형성되어 지지패드의 강성을 증가시키고, 사용 가능한 지지패드의 가이드면을 증가시켜 지지패드의 수명을 향상시키며, 지지패드의 교체비용을 절감할 수 있는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드에 관한 것이다.

종래 BTA 드릴 또는 건 드릴(gun drill)과 같은 깊은 홀 가공을 위한 드릴에 사용되는 지지패드는 지지패드의 가로길이와 세로길이 보다 지지패드의 두께 방향의 길이가 더욱 작게 형성된 지지패드를 깊은 홀 가공을 위한 드릴의 드릴 헤드에 형성된 시트에 용접하여 사용하였다.

그러나 용접에 의해 지지패드를 드릴 헤드에 형성된 시트에 체결할 경우 지지패드의 마모나 파손 등의 손상에 의해 드릴 헤드를 자주 교체해야 했다.

이러한 종래 용접에 의해 지지패드가 드릴 헤드의 시트에 체결되는 깊은 홀 가공을 위한 드릴에서 발생되는 문제점을 해결하기 위해 지지패드를 드릴 헤드에 형성된 시트에 착탈식으로 결합할 수 있는 지지패드가 개발되었다.

이러한 종래 착탈식 지지패드도 지지패드를 드릴 헤드의 시트에 체결하고 마모나 파손된 지지패드를 교체하기 위해 홀이 필요하여 지지패드의 강성이 보장되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 종래 착탈식 지지패드의 경우 가공중 지지패드가 마모된 경우 접촉면의 상면과 하면을 교체하여 2회를 사용할 수 있으나, 지지패드의 강성이 보장되지 않고 2회의 사용만으로 일반적으로 초경합금(solid cemented carbide)으로 형성되는 고가의 지지패드를 자주 교체함에 따라 깊은 홀 가공을 위한 드릴의 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 지지패드의 경우 홀 가공에 따라 발생되는 마찰열을 상쇄하기 위해 냉각유체(일반적으로 오일)를 홀 가공면에 분사하나, 지지패드의 형상에 따라 냉각유체가 마찰면에 원활하게 공급되지 않아 지지패드가 마찰열에 의해 마모되거나 크랙이 발생하고 이에 따라 가공물이 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명은 지지패드의 높이가 지지패드의 각 측면의 길이보다 크고 각 측면이 소정의 곡률반경을 갖는 가이드면과 가이드면에 대칭하도록 위치하는 2개의 체결면을 갖는 12각기둥 형태의 지지패드에 의해 지지패드의 강성을 증가시키고, 사용 가능한 지지패드의 가이드면을 증가시켜 지지패드의 수명을 향상시키며, 지지패드의 교체비용을 절감할 수 있는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드는 깊은 홀 가공을 위한 드릴의 드릴 헤드에 형성된 시트에 체결되는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드에 있어서, 상기 지지패드는 상기 지지패드의 높이가 상기 지지패드의 각 측면의 길이보다 큰 12각기둥 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 지지패드의 각 측면은 각각 소정의 곡률반경을 갖는 1개의 가이드면; 및 상기 가이드면에 각각 대칭하도록 위치하는 2개의 평평한 체결면;을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 각각의 상기 가이드면의 곡률반경은 가공되는 홀의 곡률반경과 같거나 작은 곡률반경을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 각각의 상기 가이드면의 길이는 상기 지지패드의 각 측면의 길이의 1/3 내지 1/2 사이의 길이를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 가이드면과 상기 각각의 체결면이 이루는 각도는 10° 내지 25° 사이의 각도로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 지지패드의 상부면 끝단에 제1 챔퍼와 제2 챔퍼가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 지지패드의 하부면 끝단에 제3 챔퍼와 제4 챔퍼가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1, 2, 3, 4 챔퍼는 상기 제2 챔퍼의 길이가 제1 챔퍼의 길이와 같거나 길고, 상기 제4 챔퍼의 길이가 제3 챔퍼의 길이와 같거나 길게 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 제1, 2, 3, 4 챔퍼의 길이는 각각 0.3㎜ 내지 1㎜ 사이의 길이를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 지지패드는 상기 지지패드의 높이를 따라 상기 지지패드를 관통하여 형성되는 관통구멍을 추가로 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드는 12각 기둥형태로 형성되고, 각 측면을 구성하는 가이드면이 소정의 곡률반경을 구비하여 지지패드의 강성을 증가시키고, 지지패드의 수명을 향상할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드는 총 4개의 가이면을 구비하고, 4개의 가이드면을 모두 사용하여 지지패드의 교체비용을 절감하고, 이에 따라 드릴의 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드는 지지패드의 가이드면과 체결면이 소정의 각도로 형성되고, 상부면과 하부면에 챔퍼를 구비하여 칩 배출이 용이하고, 가공면에 냉각유체의 공급이 원활하여 지지패드가 마찰열에 의해 크랙이 발생되는 것을 저감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드가 드릴에 체결된 상태의 사시도를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 사시도를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 평면도를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 측면도를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 가이드면의 곡률반경을 설명하기 위한 평면도를 나타낸다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 가이드면의 길이와 가이드면과 체결면이 이루는 각도를 설명하기 위한 평면도를 나타낸다.

도 7a 내지 7d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 가이드면과 체결면이 이루는 각도가 5도, 15도, 25도, 45도예서의 지지패드의 평면도를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 측단면도를 나타낸다.

도 9는 도 1에 도시된 B부분의 상세 확대도를 나타낸다.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>

1 : 드릴, 2 : 드릴 헤드,

3 : 시트, 4 : 볼트,

10 : 지지패드, 11 : 가이드면,

12, 13 : 체결면, 14 : 상부면,

15 : 하부면,

A : 측면,

C1 : 제1 챔퍼, C2 : 제2 챔퍼,

C3 : 제3 챔퍼, C4 : 제4 챔퍼,

D : 측면의 길이, L : 가이드면의 길이,

R : 가이드면의 곡률반경, R' : 홀의 곡률반경,

T : 높이.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)가 드릴(1)에 체결된 상태의 사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 사시도를 나타낸다. 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 평면도를 나타내고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 측면도를 나타낸다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)를 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)는 깊은 홀 가공을 위한 드릴(1)의 드릴 헤드(2)에 형성된 시트(3)에 체결된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명에 의한 지지패드(10)와 시트(3)는 착탈식으로 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 지지패드(10)는 지지패드(10)의 높이(T)가 지지패드(10)의 각 측면(A)의 길이(D)보다 큰 12각기둥 형태로 형성된다. 지지패드(10)의 높이(T)를 형성하는 지지패드의 두께가 지지패드(10)의 각 측면(A)의 길이(D)보다 크게 형성되어 지지패드(10)의 강성이 종래 지지패드의 강성보다 3배 이상 향상되게 된다.

도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 각 측면(A)은 각각 가이드면(11)과 체결면(12, 13)으로 형성된다.

가이드면(11)은 소정의 곡률반경(R)을 갖도록 형성된다.

체결면(12, 13)은 가이드면(11)에 각각 대칭하도록 위치하고, 가이드면(11)과 달리 각각 평평한 면으로 형성된다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)는 총 4개의 가이드면(11)을 구비하고, 사용되고 있는 가이드면(11)이 마모되거나 파손된 경우 드릴 헤드(2)의 시트(3)에 체결된 지지패드(10)를 90도씩 회전씨켜 총 4번까지 사용할 수 있어 지지패드의 교체비용을 절감하고 이에 따라 드릴(1)의 유지비용을 절감할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 가이드면(11)의 곡률반경(R)을 설명하기 위한 평면도를 나타낸다. 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 각각의 가이드면(11)의 곡률반경(R)은 가공되는 홀의 곡률반경(R')과 같거나 작은 곡률반경(R)을 갖게 된다. 이에 따라 다양한 종류와 다양한 크기의 드릴(1)에 지지패드(10)가 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 가이드면(11)의 길이(L)와 가이드면(11)과 체결면(12, 13)이 이루는 각도(α)를 설명하기 위한 평면도를 나타낸다. 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 각각의 가이드면(11)의 길이(L)는 지지패드(10)의 각 측면(A)의 길이(D)의 1/3 내지 1/2 사이의 길이를 갖도록 형성된다. 가이드면(11)의 길이(L)가 1/3보다 작을 경우에는 홀 가공시 지지패드의 본래 기능이 수행되지 않을 수 있고, 마모되어 90도를 회전하여 다른 가이드면을 사용할 때 시트(3)에 지지패드(10)가 견고하게 장착되지 않을 수 있다. 가이드면(11)의 길이(L)가 1/2보다 클 경우에는 홀 가공시 지지패드에 지나치게 큰 힘이 작용할 수 있고, 마모되어 90도를 회전하여 다른 가이드면을 사용할 때 시트(3)에 지지패드가(10)가 견고하게 장착되지 않을 수 있다.

도 7a 내지 7d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드의 가이드면과 체결면이 이루는 각도가 5도, 15도, 25도, 45도예서의 지지패드의 평면도를 나타낸다. 도 6 및 도 7a 내지 도 7d에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 가이드면(11)과 각각의 체결면(12, 13)이 이루는 각도(α)는 10°(도) 내지 25°(도) 사이의 각도로 이루어진다.

도 7a 내지 도 7d에 도시된 것처럼, 각도(α)가 10도 보다 작은 5도인 경우에는 지지패드의 가이드면의 길이가 적정한 길이로 형성될 수 없고, 각도(α)가 25도보다 커서 45도가 되는 경우에는 지지패드의 형태가 12각 기둥이 아닌 8각 기둥형태로 형성되어 원하는 강성을 확보할 수 없게 된다.

따라서, 지지패드(10)의 가이드면(11)과 각각의 체결면(12, 13)이 이루는 각도(α)는 10°내지 25° 사이의 각도인 경우에 지지패드(10)의 원하는 강성이 유지되고, 칩배출 등이 용이하여 지지패드의 파손이나 마모의 방지를 최소화 할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 측단면도를 나타낸다. 도 8에 도시된 것처럼 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)의 상부면(14) 끝단에 제1 챔퍼(C1)와 제2 챔퍼(C2)가 형성될 수 있고, 지지패드(10)의 하부면(15) 끝단에 제3 챔퍼(C3)와 제4 챔퍼(C4)가 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 제2 챔퍼(C2)의 길이가 제1 챔퍼(C1)의 길이와 같거나 길고, 제4 챔퍼(C4)의 길이가 제3 챔퍼(C3)의 길이와 같거나 길게 형성된다. 만약, 제2 챔퍼(C2)의 길이가 제1 챔퍼(C2)의 길이보다 짧게 형성되는 경우에는 칩 배출이 용이하지 않고, 체결면(12, 13)에 냉각유체가 원활하게 공급되지 않아 가이드면(11)에 크랙 등이 발생할 수 있기 때문이다. 제4 챔퍼(C4)의 길이가 제3 챔퍼(C3)의 길이보다 짧은 경우에도 마찬가지이다.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 제1, 2, 3, 4 챔퍼(C1, C2, C3, C4)의 길이는 각각 0.3㎜ 내지 1㎜ 사이의 길이에서 상술한 상관관계를 갖도록 형성된다. 이에 따라 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 지지패드(10)는 칩배출이 용이하고, 체결면(12, 13)을 따라 가공부에 냉각유체가 원활하게 공급되어 마찰열에 의한 지지패드(10)의 강성이 저감되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 9는 도 1에 도시된 B부분의 상세 확대도를 나타낸다. 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)는 지지패드(10)의 높이(T)를 따라 지지패드(10)를 관통하여 형성되는 관통구멍(16)을 추가로 구비할 수 있다. 관통구멍(16)을 통해 볼트와 같은 공지의 수단에 의해 지지패드(10)가 드릴(1)의 드릴 헤드(2)에 형성된 시트(3)에 착탁가능하게 체결될 수 있다.

또한, 이를 통해 지지패드(10)의 가이드면(11)이 손상된 경우 관통구멍(16)을 관통하여 체결된 볼트(4)를 풀고 지지패드(10)를 90도 회전시켜 사용하여 총 4면의 가이드면(11)을 사용할 수 있다. 이에 따라, 지지패드(10)의 사용수명이 늘어나고 전체적으로 드릴의 유지비용을 절감할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.

본 발명은 지지패드의 높이가 지지패드의 각 측면의 길이보다 크고 각 측면이 소정의 곡률반경을 갖는 가이드면과 가이드면에 대칭하도록 위치하는 2개의 체결면을 갖는 12각기둥 형태의 지지패드에 의해 지지패드의 강성을 증가시키고, 사용 가능한 지지패드의 가이드면을 증가시켜 지지패드의 수명을 향상시키며, 지지패드의 교체비용을 절감할 수 있는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드를 제공하는 것이다.

Claims

깊은 홀 가공을 위한 드릴(1)의 드릴 헤드(2)에 형성된 시트(3)에 체결되는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드(10)에 있어서,

상기 지지패드(10)는,

상기 지지패드(10)의 높이(T)가 상기 지지패드(10)의 각 측면(A)의 길이(D)보다 큰 12각기둥 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제1항에 있어서,

상기 지지패드(10)의 각 측면(A)은 각각,

소정의 곡률반경(R)을 갖는 1개의 가이드면(11); 및

상기 가이드면(11)에 각각 대칭하도록 위치하는 2개의 평평한 체결면(12, 13);을 포함하는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제2항에 있어서,

각각의 상기 가이드면(11)의 곡률반경(R)은 가공되는 홀의 곡률반경(R')과 같거나 작은 곡률반경(R)을 갖는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제3항에 있어서,

각각의 상기 가이드면(11)의 길이(L)는 상기 지지패드(10)의 각 측면(A)의 길이(D)의 1/3 내지 1/2 사이의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제4항에 있어서,

상기 가이드면(11)과 상기 각각의 체결면(12, 13)이 이루는 각도(α)는 10° 내지 25° 사이의 각도로 이루어지는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제5항에 있어서,

상기 지지패드(10)의 상부면(14) 끝단에 제1 챔퍼(C1)와 제2 챔퍼(C2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제6항에 있어서,

상기 지지패드(10)의 하부면(15) 끝단에 제3 챔퍼(C3)와 제4 챔퍼(C4)가 형성되는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제7항에 있어서,

상기 제1, 2, 3, 4 챔퍼(C1, C2, C3, C4)는,

상기 제2 챔퍼(C2)의 길이가 제1 챔퍼(C1)의 길이와 같거나 길고,

상기 제4 챔퍼(C4)의 길이가 제3 챔퍼(C3)의 길이와 같거나 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제8항에 있어서,

상기 제1, 2, 3, 4 챔퍼(C1, C2, C3, C4)의 길이는,

각각 0.3㎜ 내지 1㎜ 사이의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지패드(10)는,

상기 지지패드의 높이(T)를 따라 상기 지지패드(10)를 관통하여 형성되는 관통구멍(16)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 깊은 홀 가공을 위한 드릴용 지지패드.