KR101329405B1 - 인서트 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인서트 드릴에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인서트 드릴은, 선단부에 포켓(110)이 형성되고, 외경에 절삭칩의 배출을 유도하는 나선형상의 홀더 플루트(120)가 형성된 홀더(100) 및 포켓(110)에 체결 고정되고 홀더 플루트(120)와 연속되는 형태로 형성되어 절삭칩의 배출을 유도하는 인서트 플루트(220)를 갖는 절삭인서트(200)를 포함하고, 홀더 플루트(120)는 웹의 두께가 절삭인서트(200)가 설치되는 선단부 쪽에서 절삭칩에 배출되는 종단부 쪽으로 갈수록 얇게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

인서트 드릴{the insert drill}

본 발명은 인덱서블 타입(Index-able type)으로 된 절삭공구의 인서트 드릴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절삭칩의 배출을 원활하게 하도록 하는 인서트 드릴에 관한 것이다.

일반적으로 드릴은 가공물을 절삭 가공하도록 하는 절삭인서트와 그 절삭인서트가 고정되는 툴 홀더로 구성된다.

절삭인서트와 툴 홀더의 외경에는 칩 배출을 위한 칩 배출 홈이 나선 형상으로 형성되고, 절삭인서트에는 선단부 절인과 측면 절인이 형성된다.

그러나 종래의 인서트 드릴은 칩 배출 홈의 선단부분에서부터 중간부분을 거처 배출되는 종단부분까지 일정한 폭과 일정한 깊이로 형성되고, 이로써 절삭칩이 배출되는 과정에서 끼이거나 막힐 수 있어 칩 배출이 원활하지 못한 문제점이 있다.

또한, 드릴 작업이 진행되는 과정에서 절삭칩이 발생되는데, 절삭칩의 크기가 적절하게 제어되지 못하여 다소 큰 절삭칩이 발생하고, 크기가 큰 절삭칩은 배출되는 과정에서 칩 배출 홈에 끼여 배출되지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 절삭칩의 배출이 더욱 원활하게 이루어지도록 하고, 절삭칩을 적절하게 끊도록 하여 절삭칩 크기를 제어할 수 있도록 하는 인서트 드릴을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 인서트 드릴은 선단부에 포켓이 형성되고, 외경에 절삭칩의 배출을 유도하는 나선형상의 홀더 플루트가 형성된 홀더; 및 상기 포켓에 체결 고정되고 상기 홀더 플루트와 연속되는 형태로 형성되어 상기 절삭칩의 배출을 유도하는 인서트 플루트를 갖는 절삭인서트;를 포함하고, 상기 홀더 플루트는 웹의 두께가 상기 절삭인서트가 설치되는 선단부 쪽에서 상기 절삭칩에 배출되는 종단부 쪽으로 갈수록 얇게 형성된다.

또한, 상기 절삭인서트는, 상기 인서트 플루트의 한쪽에 상기 인서트 플루트의 표면보다 깊게 파인 홈; 및 상기 홈의 내부에 돌출되게 형성된 도트;를 포함한다.

또한, 상기 도트는 상기 인서트 플루트의 표면보다 같거나 낮은 것일 수 있다.

또한, 상기 절삭인서트는, 상기 인서트 플루트의 한쪽에 볼록하게 형성된 복수의 도트; 및 회전 중심축과 평행하게 인서트 플루트의 표면의 안쪽에 볼록하게 형성된 도트;를 포함하여 상기 절삭칩의 컬 반경을 감소시켜 가공물과의 간섭을 최소화하도록 한 것일 수 있다.

또한, 상기 절삭인서트는, 상기 인서트 플루트의 표면에 오목하게 형성된 복수의 그루브;를 포함하여 절삭칩을 배출할 때에 절삭칩과 인서트 플루트가 접촉되는 면적을 감소시켜 절삭열 및 마찰을 감소시키는 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 인서트 드릴은 절삭칩의 크기는 칩 브레이커에 의해 적절한 크기로 끊어지고, 아울러 절삭칩이 이루는 반경을 줄여 절삭칩의 전체적인 부피를 작게 형성시킬 수 있고, 이로써 절삭칩의 배출이 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 인서트 드릴은 칩 배출 홈의 깊이를 선단부 이후에 중간부와 종단부에는 깊게 형성시켜 절삭칩이 유동될 수 있는 공간을 확보하여 절삭칩의 원활한 배출을 유도할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 3은 도 1의 B - B선 단면도이다.
도 4는 도 1의 C - C선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴에서 절삭인서트를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴에서 절삭인서트를 설명하기 위한 정면도, 평면도, 저면도, 측면도이다.
도 7는 도 6의 D -D선 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭인서트를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 종래의 인서트 드릴에 의해 생성되는 절삭칩과 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴에 의해 생성되는 절삭칩을 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴의 성능을 설명하기 위한 그래프이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴과 그 인서트 드릴에 설치되는 절삭인서트에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴을 설명하기 위한 도면이고, 도 2 내지 도 4는 도 1의 A - A선 단면도, B - B선 단면도 및 C - C선 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴에서 절삭인서트를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴에서 절삭인서트를 설명하기 위한 정면도, 평면도, 저면도, 측면도이며, 도 7는 도 6의 D -D선 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴은 홀더(100)의 선단부에 절삭인서트(200)가 설치되고, 상술한 홀더(100)와 상술한 절삭인서트(200)의 외경에는 절삭칩의 배출을 유도하도록 하는 홀더 플루트(120)와 인서트 플루트(220)가 형성된다.

특히, 상술한 홀더 플루트(120)와 인서트 플루트(220)는 연속된 형태로 배치될 수 있다.

또한, 상술한 홀더(100)의 상측에는 포켓(110)이 형성되고, 그 포켓(110)에 상술한 절삭인서트(200)가 장착되는 것이다.

또한, 상술한 포켓(110)의 한쪽에 포켓 체결 홀(112)이 형성되고, 상술한 절삭인서트(200)에도 인서트 체결 홀(212)이 형성되며, 상술한 포켓 체결 홀(112)과 상술한 인서트 체결 홀(212)에 체결 볼트(300)가 체결되어 상술한 홀더(100)에 상술한 절삭인서트(200)를 고정시키는 것이다.

한편, 상술한 홀더 플루트(120)는 웹의 두께가 상기 절삭인서트(200)가 설치되는 선단부 쪽에서 상기 절삭칩에 배출되는 종단부 쪽으로 갈수록 얇게 형성되는 것이고, 이를 첨부도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1에는 선단부의 일측과 중간부분 및 종단부 쪽의 단면을 도 2 내지 도 4에 나타낸 것이다.

도 2는 홀더(100)의 선단부 쪽의 단면으로서 웹(130)의 두께(t1)가 두껍게 형성되고 이로써 상술한 포켓 체결 홀(112)이 웹(130)을 관통하여 형성되더라도 홀더(100)의 선단부분은 강성을 유지할 수 있는 것이다.

한편, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 홀더(100)의 중간부분 또는 종단부의 단면에서는 나타낸 바와 같이 웹(130)의 두께(t2)(t3)는 상술한 선단부의 웹 두께(t1)에 비교하여 얇게 형성되는 것을 알 수 있다.

또한, 상술한 종단부의 웹(130)의 두께(t3)는 상술한 중간부분의 웹(130)의 두께(t2)보다 얇거나 동일할 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 웹(130)의 두께의 변화에 따라 상대적으로 홀더 플루트(120)의 공간이 크게 확보될 수 있고, 이로써 절삭칩이 배출될 때에 홀더 플루트(120)의 원활한 흐름을 유도할 수 있으며, 나아가 홀더 플루트(120)의 내부에서 절삭칩이 끼이거나 막히는 문제를 해소할 수 있게 된다.

상술한 절삭인서트(200)는 상술한 인서트 플루트(220)의 한쪽에 칩 브레이커(230)가 더 형성될 수 있다.

상술한 칩 브레이커(230)는 상술한 인서트 플루트(220)의 한쪽에 상술한 인서트 플루트(220)의 표면보다 깊게 파인 그루브(232) 및 상술한 그루브(232)의 내부에 돌출되게 형성된 도트(234)를 포함한다.

상술한 칩 브레이커(230)는 절삭칩의 크기를 적절한 크기로 끊는 작용을 하고, 아울러 절삭칩이 구부러지는 반경을 작게 하여 절삭칩의 전체적인 외형 크기를 작게 생성시킨다.

또한, 상술한 도트(234)는 상술한 인서트 플루트(220)의 표면보다 같거나 낮은 것일 수 있고, 이로써 도트(234)에 의해 절삭칩이 배출될 때에 절삭칩의 흐름에 방해되지 않는 것이다.

또한, 상술한 절삭인서트(200)는 다양하게 변형할 수 있는 것으로 이는 첨부도면 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절삭인서트를 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 나타낸 절삭인서트(200)는 인서트 플루트(220)의 한쪽에 볼록한 복수의 도트(234a)가 형성되고 회전 중심축과 평행하게 인서트 플루트(220)의 표면의 안쪽에 볼록한 도트(234b)가 형성되어 절삭칩의 컬 반경을 감소시켜 가공물과의 간섭을 최소화하도록 한 것이다.

도 9에 나타낸 절삭인서트(200)는 인서트 플루트(220)의 표면에 오목한 그루브를 복수로 형성하여 절삭칩을 배출할 때에 절삭칩과 인서트 플루트(220)가 접촉되는 면적을 감소시켜 절삭열 및 마찰을 감소시켜 절삭인서트(200)의 수명을 연장하도록 한 것이다.

도 10에 나타낸 절삭인서트(200)는 인서트 체결 홀(212)을 복수 개로 형성한 실시예로서, 절삭인서트(200)의 인서트 플루트(220)에 칩 브레이커(230)를 형성한 것이다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 인서트 드릴의 작용을 첨부도면 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.

첨부도면 도 11은 종래의 인서트 드릴에 의해 생성되는 절삭칩과 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴에 의해 생성되는 절삭칩을 비교하여 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴의 성능을 설명하기 위한 그래프이다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절삭인서트에 의해 생성되는 절삭칩의 높이(b1), 버(burr)의 폭(b2) 및 컬 반경(b3)는 종래의 절삭인서트에 의해 생성되는 절삭칩의 높이(a1), 버(burr)의 폭(a2) 및 컬 반경(a3)에 비교하여 상대적으로 작게 형성됨을 알 수 있다.

이로써 작은 크기의 절삭칩은 동일한 단면적을 갖는 플루트에서 칩 배출이 더욱 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

나아가 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 드릴은 홀더 플루트(120)의 깊이가 선단부보다 종단부가 크게 형성됨으로써 절삭 칩의 배출이 더욱 원활해지는 것이다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 인서트 드릴과 종래의 기술에 따른 인서트 드릴을 다양한 조건에서 테스트하여 나타낸 그래프이다.

상술한 테스트의 조건을 좀 더 상세하게 설명하면, 절삭공구의 회전속도, 이송속도를 4가지 조건으로 설정하고, 각각의 조건에서 3번씩 테스트하여 표면 조도를 계측하고 그 계측 결과 값을 그래프로 나타낸 것이다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 본 발명이 일 실시예에 따른 인서트 드릴에 의해 가공된 피삭재의 표면조도가 종래 기술의 인서트 드릴에 의해 가공된 피삭재의 표면도조에 비교하여 2배 이상의 성능이 향상됨을 알 수 있다.

즉, 절삭칩의 배출을 원활하게 함으로써 피삭재의 가공 품질을 더욱 향상시킬 수 있고, 나아가 더욱 정밀한 가공이 가능한 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 인서트 드릴은 소재에 구멍을 뚫도록 하는 절삭가공에 이용될 수 있다.

100: 홀더 110: 포켓
112: 포켓 체결 홀 120: 홀더 플루트
130: 웹
200: 절삭 인서트 210: 바디
212: 인서트 체결 홀 220: 인서트 플루트
230: 칩 브레이커 232: 그루브
234, 234a, 234b: 도트

Claims (5)

1. 선단부에 포켓(110)이 형성되고, 외경에 절삭칩의 배출을 유도하는 나선형상의 홀더 플루트(120)가 형성된 홀더(100); 및
   상기 포켓(110)에 체결 고정되고 상기 홀더 플루트(120)와 연속되는 형태로 형성되어 상기 절삭칩의 배출을 유도하도록 하는 인서트 플루트(220)를 갖는 절삭인서트(200);를 포함하고,
   상기 홀더 플루트(120)는, 상기 절삭인서트(200)가 설치되는 선단부쪽에서 중간부분까지 웹의 두께가 감소되어 상기 절삭칩의 배출의 원활한 흐름을 유도하고, 상기 중간부분에서 종단부까지 상기 웹의 두께가 동일한 두께로 형성되어 선단부의 강성을 유지하며,
   상기 절삭인서트(200)는, 상기 인서트 플루트(220)의 한쪽에 상기 인서트 플루트(220)의 표면보다 낮게 형성된 그루브(232);와 상기 그루브(232)의 내부에 상기 인서트 플루트(220)의 표면보다 같거나 낮게 돌출되어 형성된 도트(234);를 포함하여, 상기 절삭칩을 배출할 때에 상기 절삭칩과 상기 인서트 플루트(220)가 접촉되는 면적을 감소시켜 절삭열 및 마찰을 감소시키는 것을 특징으로 하는 인서트 드릴.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 절삭인서트(200)는,
   상기 인서트 플루트(220)의 한쪽에 볼록하게 형성된 복수의 도트(234a); 및
   회전 중심축과 평행하게 상기 인서트 플루트(220)의 표면의 안쪽에 볼록하게 형성된 도트(234b);를 포함하여
   상기 절삭칩의 컬 반경을 감소시켜 가공물과의 간섭을 최소화하도록 한 것을 특징으로 하는 인서트 드릴.
   
5. 삭제

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