KR101516826B1

KR101516826B1 - 드릴용 인서트 및 인서트 드릴

Info

Publication number: KR101516826B1
Application number: KR1020090025715A
Authority: KR
Inventors: 히데부미 다카하시; 도우루 나리타
Original assignee: 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2015-05-04
Also published as: JP5365298B2; US7891916B2; JP2009262319A; EP2106868A2; US20090245949A1; CN101549413B; EP2106868A3; KR20090104682A; EP2106868B1; CN101549413A

Abstract

정사각 평판상의 인서트 본체의 레이크면의 4 변 능선부에 각각 형성된 절삭날 1 개를 인서트 드릴의 드릴 본체 선단측으로 돌출시켜 착탈할 수 있도록 장착되는 드릴용 인서트로서, 상기 절삭날을, 상기 레이크면의 코너부에 위치하는 코너날과, 상기 코너날로부터 상기 레이크면의 일방의 둘레 회전 방향을 향하여 순서대로 연장하는 주절삭날과 와이퍼날로 구성하고, 상기 레이크면에 대향하는 평면에서 보았을 때, 상기 주절삭날을 또한, 볼록 곡선상을 이루고 상기 코너날로부터 연장되는 제 1 주절삭날부와, 이 제 1 주절삭날부에 매끄럽게 접하여 직선상으로 연장되는 제 2 주절삭날부로 구성함과 함께, 상기 와이퍼날을, 상기 제 2 주절삭날부에 둔각으로 교차하는 방향으로 연장되는 직선상으로 형성한다.

인서트

Description

드릴용 인서트 및 인서트 드릴 {INSERT FOR DRILL AND INSERT DRILL}

본 발명은, 인서트 착탈식의 드릴에 장착되는 드릴용 인서트, 및 이러한 드릴용 인서트를 장착한 인서트 드릴에 관한 것이다.

본원은, 2008년 3월 31일에 출원된 일본 특허 출원 제 2008-089679 호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

이와 같은 드릴용 인서트 및 인서트 드릴로서는, 예를 들어 특허문헌 1, 2 에, 대략 정사각형 평판상의 드릴용 인서트를, 드릴 본체의 선단에 그 축선을 사이에 두고 서로 반대측의 직경 방향 내주측과 외주측에 착탈할 수 있도록 장착된 것이 개시되어 있다. 이와 같은 인서트 드릴에서는, 드릴용 인서트의 정사각형상을 이루는 레이크면의 각 변에 형성된 절삭날 중 1 개가 드릴 본체 선단으로 돌출되고, 또한 내외주의 드릴용 인서트의 이들 1 개의 절삭날이 상기 축선 둘레의 회전 궤적에 있어서 서로 교차되도록 배치 형성되고, 직경 방향 내주측의 드릴용 인서트에 의해 가공 구멍의 내주측을, 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트에 의해 가공 구멍의 외주측을, 각각 천공하여 소정 직경의 가공 구멍을 형성하게 된다.

그런데, 이 중 특허문헌 1 에 기재된 인서트 드릴에서는, 내외주의 드릴용 인서트가 함께, 그 정사각형상의 레이크면의 코너부에 위치하는 코너날을 드릴 본체의 축선 방향의 가장 최선단으로 돌출시켜 장착되어 있고, 각 드릴용 인서트의 상기 1 개의 절삭날은 이 코너날로부터 피삭재에 접촉하는 것이 되므로, 절삭날의 결손이 쉽게 발생될 우려가 있었다. 또, 이 중 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트에서는, 이 1 개 절삭날의 외주측에 인접하는 다른 1 개의 절삭날과의 코너날이 드릴 본체의 최외주에 위치하는 것이 되므로, 이송을 크게 한 경우에는 가공 구멍 내벽면의 표면 품위가 악화될 우려도 있다.

한편, 특허문헌 2 에 기재된 드릴용 인서트에서는, 상기 1 개의 절삭날에 이행 날 가장자리 부분을 형성하여 단차상으로 하고 있는데, 이와 같은 절삭날이 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트에 있어서 드릴 본체의 외주측을 향했을 때에는, 이 단차가 가공 구멍의 내벽면에 간섭하여 역시 표면 품위의 악화를 초래할 우려가 있다. 또, 이 특허문헌 2 에 기재된 인서트 드릴에서는, 상기 1 개의 절삭날에 있어서 축선 방향의 가장 최선단에 위치하는 절삭날 부분이, 대체로 그 축선에 수직인 방향으로 연장되는 직선상으로 되어 있으므로, 피삭재에의 접촉이 동시에 이루어짐으로써, 큰 충격이 발생되어 밸런스가 쉽게 깨지고, 나아가서는 내주측과 외주측에서 드릴용 인서트가 상이한 것이므로, 그 관리가 번잡해짐과 함께 내외주에서 인서트의 장착 실수를 일으킬 우려도 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공보 소53-15234호

특허문헌 2 : 일본 공표특허공보 2005-527390호

본 발명은, 이와 같은 배경 하에 이루어진 것으로, 피삭재에의 접촉시에 절삭날의 결손이나 진동이 발생되지 않고, 또 가공 구멍 내벽면의 높은 표면 품위를 부여할 수 있고, 인서트 수명의 연장과 가공 정밀도의 향상을 도모할 수 있는 드릴용 인서트를 제공하며, 또 내외주측에서 동일한 이러한 드릴용 인서트를 이용하여 이와 같은 구멍뚫기 가공이 가능한 인서트 드릴을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하고, 이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 양태 (aspect) 의 드릴용 인서트는, 정사각형 평판상의 인서트 본체를 갖고, 상기 인서트 본체는 일방의 정사각형면이 레이크면을 이루고, 이 레이크면의 4 개의 변 능선부에 각각 절삭날이 형성되고, 이들의 절삭날 중 1 개를 인서트 드릴의 드릴 본체 선단측으로 돌출시켜 착탈할 수 있도록 장착되는 드릴용 인서트로서,

상기 절삭날은, 상기 레이크면의 코너부에 위치하는 코너날과, 상기 코너날로부터 상기 레이크면 일방의 둘레 회전 방향을 향하여 순서대로 연장되는 주절삭날과 와이퍼날로 구성되어 있고,

상기 레이크면에 대향하는 평면에서 보았을 때, 상기 주절삭날은 또한, 볼록 곡선상을 이루고 상기 코너날로부터 연장되는 제 1 주절삭날부와, 이 제 1 주절삭날부에 매끄럽게 접하여 직선상으로 연장되는 제 2 주절삭날부로 구성됨과 함께,

상기 와이퍼날은, 이 제 2 주절삭날부에 둔각으로 교차하는 방향으로 연장되는 직선상으로 형성되어 있다.

또, 본 발명의 제 2 양태의 인서트 드릴은, 축선 둘레에 회전되는 드릴 본체와, 적어도 2 개의 상기 제 1 양태와 같은 드릴용 인서트를 구비하고, 각 인서트 본체는 동일한 형상, 동일한 크기이며, 이들 드릴용 인서트가 각각 1 개의 상기 절삭날을 상기 드릴 본체의 선단측으로 돌출시키고, 상기 축선에 대한 직경 방향 내주측과 외주측에 착탈할 수 있도록 상기 드릴 본체의 선단에 장착되고,

이들 직경 방향 내주측과 외주측에 장착된 상기 드릴용 인서트는, 상기 1 개 절삭날의 제 1 주절삭날부가 모두 직경 방향 외주측에 위치하고, 이들 1 개 절삭날의 상기 축선 둘레에 있어서의 회전 궤적끼리가 서로 교차되어 있고,

이 중 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트 (이하, 외주측 인서트라고 칭한다)

는, 그 상기 1 개 절삭날의 직경 방향 외주측에 인접하는 다른 1 개 절삭날의 상기 와이퍼날이 상기 회전 궤적에 있어서 상기 축선 방향으로 연장되도록 배치 형성됨과 함께, 직경 방향 내주측의 드릴용 인서트 (이하, 내주측 인서트라고 칭한다) 는, 그 상기 1 개 절삭날의 제 2 주절삭날부에, 외주측 인서트와의 상기 1 개 절삭날의 회전 궤적끼리의 교점을 통과하고 또한 상기 축선에 직교하는 가상 평면이 교차되어 있고, 이 내주측 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 1 주절삭날부가, 상기 축선 방향의 최선단으로 돌출되어 있다.

따라서, 먼저 상기 구성의 인서트 드릴에서는, 드릴 본체의 직경 방향 내외주에 동일한 형상, 동일한 크기의 인서트 본체를 갖는 동일한 드릴용 인서트가 장 착되므로, 이들 내외주측의 드릴용 인서트에 장착 실수가 발생되지 않고, 또 1 종류의 드릴용 인서트를 준비하면 되므로, 인서트 관리가 간략화된다.

그리고, 이 중 내주측 인서트에서는, 그 드릴 본체 선단측으로 돌출되는 1 개의 절삭날 중, 주절삭날의 제 2 주절삭날부가, 내외주측 인서트의 1 개의 절삭날끼리의 교점을 통과하는 상기 가상 평면과 교차하고 있고, 이로써 주절삭날의 오목 곡선상으로 형성된 제 1 주절삭날부가 최선단에 위치하여 피삭재에 접촉하게 되므로, 코너날이 접촉하는 경우와 같이 결손을 발생시키지 않고, 또 직선상의 절삭날부가 접촉하는 경우와 같이 진동을 발생시키지도 않는다.

한편, 외주측 인서트에 있어서는, 선단측을 향한 1 개 절삭날의 직경 방향 외주측에 인접하는 다른 1 개 절삭날의 와이퍼날이 직선상을 이루고 있고, 드릴 본체의 축선 둘레의 회전 궤적에 있어서 그 축선 방향으로 연장되도록 배치 형성되어 있으므로, 이 와이퍼날로 가공 구멍의 내벽면을 긁어내 마무리 가공할 수 있고, 이로써 그 내벽면에 높은 표면 품위를 확보할 수 있다. 게다가, 이 와이퍼날과 주절삭날의 제 2 주절삭날부와는 둔각으로 교차하는 방향으로 배치되어 있으므로, 그 교차부가 가공 구멍의 내벽면과 간섭하는 경우도 없다.

여기에서, 상기 드릴용 인서트에 있어서는, 상기 제 1 주절삭날부가 상기 평면에서 보았을 때 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경은, 인서트 드릴의 드릴 직경 (D) 에 대해 0.6×D ∼ 1.0×D 의 범위로 되는 것이 바람직하고, 이것보다 곡률 반경이 작으면 접촉시에 결손을 발생시킬 우려가 있는 한편, 이것보다 곡률 반경이 크면 접촉시에 큰 진동을 발생시킬 우려가 있다.

또, 이 제 1 주절삭날부가 이루는 볼록 곡선의 현의 길이는, 상기 평면에서 보았을 때 상기 레이크면에 내접하는 원의 직경 (IC) 에 대해 0.3×IC ∼ 0.7×IC 의 범위로 되어 있는 것이 바람직하고, 현의 길이가 이것보다 짧으면 주절삭날에 있어서 원호상의 제 1 절삭날부가 작아지기 때문에, 피삭재에 접촉시 결손의 우려가 생기는 한편, 이것보다 현의 길이가 길면 내주측 인서트에 있어서 제 1 주절삭날부의 상기 가상 평면으로부터 선단측으로의 돌출량이 지나치게 커져, 접촉시에 이 내주측 인서트만이 피삭재를 천공하는 거리가 길어지고, 밸런스가 부족하여 역시 진동이 쉽게 발생된다.

또한, 상기 와이퍼날의 길이는, 상기 평면에서 보았을 때 0.1㎜ ∼ 0.5㎜ 로 되는 것이 바람직하고, 이것보다 짧으면 이송이 커졌을 때 가공 구멍의 내벽면을 평활하게 마무리하는 것이 곤란해질 우려가 있는 한편, 이것보다 길면 내벽면과의 접촉이 과대해져 절삭 저항의 증대를 초래할 우려가 있다.

또, 이 와이퍼날은, 상기 평면에서 보았을 때 상기 제 2 주절삭날부에 대해 1°∼ 3° 의 각도를 이루어 교차하는 방향으로 연장되어 있는 것이 바람직하고, 이 각도가 지나치게 작으면 제 2 주절삭날부로부터 와이퍼날에 걸쳐 직선상에 가깝게 되어, 제 2 주절삭날부가 가공 구멍의 내벽면에 접촉하여 절삭 저항이 증대할 우려가 생기는 한편, 이 각도가 지나치게 커지면 이들 와이퍼날과 제 2 주절삭날부와의 교차부가 가공 구명 내벽면에 간섭했을 때 흠집을 내어 표면 품위를 해칠 우려가 있다.

한편, 본 발명의 제 2 양태의 인서트 드릴에 있어서는, 내주측 인서트에 있 어서의 상기 1 개 절삭날의 제 1 주절삭날부의 상기 축선 방향 돌출단과, 외주측 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 와이퍼날의 상기 축선 방향 최선단의 그 축선 방향에 있어서의 간격이 0.05㎜ ∼ 0.3㎜ 로 되는 것이 바람직하고, 이것보다 상기 간격이 작으면, 드릴 본체의 이송이 큰 경우에는 외주측 인서트의 선단측을 향한 1 개 절삭날의 와이퍼날이 가공 구멍 바닥면의 절삭에 크게 관여함으로써 마모 등을 일으켜 버려, 이 와이퍼날을 가공 구멍 내벽면의 마무리에 사용할 수 없게 될 우려가 있고, 반대로 이것보다 상기 간격이 크면 내주측 인서트에 있어서의 제 1 주절삭날부의 돌출량이 커져, 역시 접촉시에 이 내주측 인서트만이 피삭재를 천공하는 거리가 길어짐으로써, 진동이 쉽게 발생될 우려가 있다.

또, 상기 내주측 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 2 주절삭날부는, 상기 가상 평면에 대해 3° ∼ 8° 의 교차각으로 교차되어 있는 것이 바람직하고, 이 교차각이 지나치게 작으면 접촉시에 제 1 주절삭날부와 함께 직선상의 제 2 주절삭날부가 크게 피삭재에 접촉하게 되어 진동이 쉽게 발생되는 한편, 교차각이 너무 크면 이 내주측 인서트의 1 개의 절삭날에 있어서의 주절삭날의 제 1 주절삭날부의 상기 코너날측이나 코너날 그 자체가 접촉시나 천공시에 크게 절삭에 관여하게 되어 결손이 쉽게 발생될 우려가 있다.

또한, 외주측 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 2 주절삭날부는, 상기 가상 평면에 대해 1°∼ 3°의 교차각으로 교차되어 있는 것이 바람직하고, 이 교차각이 너무 작으면 외주측 인서트의 1 개의 절삭날에 있어서의 제 2 주절삭날부가 이 축선에 수직인 가상 평면 상에 위치하는 상태에 가깝게 되어, 이 외주측 인 서트가 접촉할 때에 진동이 쉽게 발생되고, 반대로 이 교차각이 너무 크면 제 2 주절삭날부에 제 1 주절삭날부 및 코너날을 개재하여 이어지는 외주측의 와이퍼날이 축선 방향 후단측에 위치해 버려, 가공 구멍이 막힘 구멍인 경우 등에 구멍 바닥 근처까지 내벽면을 마무리할 수 없게 될 우려가 생긴다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 양태의 드릴용 인서트 및 이것을 장착한 제 2 양태의 인서트 드릴에 의하면, 피삭재에의 접촉시에 절삭날에 결손을 발생시키지 않고, 인서트 수명의 연장을 도모하여 원활한 구멍뚫기 가공을 실시할 수 있음과 함께, 이 접촉시에 드릴 본체에 진동이 발생되거나 하는 것도 방지할 수 있고, 게다가 가공 구멍의 내벽면을 높은 표면 품위로 마무리할 수 있으므로, 진원도나 동축도, 원통도가 우수한 고정밀도인 가공 구멍을 형성할 수 있게 된다. 또, 드릴 본체 선단의 내외주에서 인서트 본체의 치수, 형상이 동일한 드릴용 인서트가 장착되므로, 인서트 관리를 간략화할 수 있어 효율적이다.

도 1 내지 도 9 는 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 것으로서, 이 중 도 1 내지 도 5 는 본 실시형태의 인서트 드릴을, 도 6a 내지 도 6b 및 도 7 내지 도 8 은 본 실시형태의 드릴용 인서트를 나타내고 있다. 본 실시형태의 인서트 드릴은, 그 드릴 본체 (1) 가 강재 등으로 형성되고, 축선 (O) 을 중심으로 한 대략 원주상을 이루며, 그 후단측 (도 1 및 도 2 에 있어서 우측) 이 생크부 (2) 로 됨과 함께, 그 선단측 (도 1 및 도 2 에 있어서 좌측) 에는 플랜지부 (3) 를 개재하여 날부 (4) 가 형성되고, 생크부 (2) 가 공작 기계의 주축에 파지되어 축선 (O) 둘레로 드릴 회전 방향 (T) (본 실시형태에서는 축선 (O) 방향 선단측에서 보았을 때 도 3 에 나타내는 바와 같이 반시계 회전 방향) 으로 회전되어 피삭재의 구멍뚫기 가공에 사용된다.

이 날부 (4) 에는, 그 선단에서부터 상기 플랜지부 (3) 에 걸쳐, 후단측을 향함에 따라 축선 (O) 둘레로 드릴 회전 방향 (T) 의 후방측으로 비틀려 있는 1 쌍의 절삭 부스러기 배출홈 (5) 이, 축선 (O) 에 관하여 서로 반대측에 형성되어 있고, 이들 절삭 부스러기 배출홈 (5) 의 드릴 회전 방향 (T) 을 향하는 벽면의 선단에 인서트 장착 시트 (6) 가 각각 형성되어 있다. 또한, 둘레 방향에 있어서 1 쌍의 절삭 부스러기 배출홈 (5) 사이에는, 생크부 (2) 로부터 연장되는 절삭 유제 공급 구멍 (7) 이 천공 형성되어 있고, 드릴 본체 (1) 의 선단면에 개구되어 있다.

여기에서, 이들 인서트 장착 시트 (6) 는, 도 3 내지 도 5 에 나타내는 바와 같이, 일방의 인서트 장착 시트 (6) 는 드릴 본체 (1) 의 외주측에 위치하여 날부 (4) 의 외주면에 개구하도록 형성됨과 함께, 타방의 인서트 장착 시트 (6) 는 드릴 본체 (1) 의 내주측에 위치하며 축선 (O) 을 타고 넘어 반대측으로 비어져나오도록 형성되어 있다. 그리고, 이들 인서트 장착 시트 (6) 에, 각각 본 실시형태의 드릴용 인서트 (10) 가 클램프 나사 (8) 에 의해 착탈할 수 있도록 장착되어 있다.

이 드릴용 인서트 (10) 는, 그 인서트 본체 (11) 가 초경합금 등의 경질 재료로 형성되고 도 6a 내지 도 6b 및 도 7 내지 도 8 에 나타내는 바와 같이 대략 정사각형의 평판상을 이루고, 그 1 쌍의 정사각형면의 일방이 레이크면 (12) 이 됨 과 함께, 타방은 인서트 장착 시트 (6) 의 바닥면에 착좌하는 착좌면 (13) 이 되고, 그 둘레 4 개의 측면은 플랭크면 (14) 이 되고, 이들 레이크면 (12) 과 플랭크면 (14) 의 교차 능선부, 즉 레이크면 (12) 의 4 개의 변 능선부에 각각 절삭날 (15) 이 형성되어 있다.

또한, 레이크면 (12) 의 중앙으로부터 착좌면 (13) 에 걸쳐서는, 인서트 본체 (11) 를 그 두께 방향 (도 7 에 있어서의 상하 방향) 으로 관통하고 상기 클램프 나사 (8) 가 삽입 통과되는 장착 구멍 (16) 이 형성되어 있고, 인서트 본체 (11) 는 레이크면 (12) 의 중심을 통과하는 이 장착 구멍 (16) 의 중심선 (L) 에 관하여 90°씩 회전 대칭으로 형성되어 있다. 또, 레이크면 (12) 측의 장착 구멍 (16) 의 개구부 주변에는 외부 가장자리가 정사각형상을 이루는 평탄한 보스면 (17) 이 형성됨과 함께, 절삭날 (15) 에는 랜드 (18) 가 형성되어 있다. 보스면 (17) 은 상기 두께 방향으로 돌출되어 있다. 이들 보스면 (17) 과 절삭날 (15) 의 랜드 (18) 사이에는, 단면이 오목 곡면형으로 된 브레이커 홈 (19) 이 레이크면 (12) 의 전체 둘레에 걸쳐 대략 일정한 폭으로 형성되어 있다.

절삭날 (15) 은, 레이크면 (12) 이 이루는 평방형의 코너부 (모서리부) 에 위치하는 1/4 볼록 원호상의 코너날 (20) 과, 이 코너날 (20) 로부터 레이크면 (12) 일방의 둘레 회전 방향 (본 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이 중심선 (L) 방향으로 레이크면 (12) 에 대향하는 방향에서 본 평면에서 보았을 때 중심선 (L) 을 중심으로 하여 시계 회전 방향) 을 향하여 순서대로 연장되는 주절삭날 (21) 과, 와이퍼날 (22) 로 구성되고, 이 와이퍼날 (22) 이 상기 일방의 둘레 회전 방향으로 인접하는 다음 절삭날 (15) 의 코너날 (20) 에 연속되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 레이크면 (12) 의 4 개의 변 능선부에 형성된 4 개의 절삭날 (15) 전부가, 상기 중심선 (L) 에 수직인 1 개의 평면 상에 위치하도록 되어 있다.

이 중, 주절삭날 (21) 은, 본 실시형태에서는 절삭날 (15) 의 대부분을 차지하고 있고, 레이크면 (12) 에 대향하는 방향에서 본 상기 평면에서 보았을 때, 볼록 곡선상을 이루고 코너날 (20) 로부터 연장되는 제 1 주절삭날부 (21A) 와, 이 제 1 주절삭날부 (21A) 에 매끄럽게 접하여 직선상으로 연장되는 제 2 주절삭날부 (21B) 로 구성되어 있다. 또, 제 1 주절삭날부 (21A) 도 코너날 (20) 에 매끄럽게 접하도록 형성되어 있다.

여기에서, 이 제 1 주절삭날부 (21A) 가 상기 평면에서 보았을 때 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경 (Re) (도 6a 및 도 6b 참조) 은, 코너날 (20) 이 이루는 원호의 반경보다는 충분히 크게 되고, 본 실시형태의 인서트 드릴에 있어서 드릴 본체 (1) 의 외주측에 위치한 일방의 인서트 장착 시트 (6) 에 장착된 외주측 인서트의 축선 (O) 에 대한 외주단이 되는 부분이 축선 (O) 둘레와 이루는 원의 직경, 즉 당해 인서트 드릴의 드릴 직경 (D) 에 대해 0.6×D ∼ 1.0×D 의 범위로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제 1 주절삭날부 (21A) 는 이와 같은 곡률 반경 (Re) 의 원호상으로 되어 있다.

또, 도 6a 및 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 주절삭날부 (21A) 가 이루는 볼록 곡선의 현 (M) 의 길이 (N), 즉 제 1 주절삭날부 (21A) 와 코너날 (20) 및 제 2 주절삭날부 (21B) 의 접점 (P, Q) 끼리를 연결한 직선의 길이는, 상기 평면에서 보았을 때 레이크면 (12) 에 내접하는 내접원 (C) 의 직경 (IC) 에 대해 0.3×IC ∼ 0.7×IC 의 범위로 되어 있다. 또한, 이 현 (M) 은, 접점 (P) 에서 접점 (Q) 을 향함에 따라 레이크면 (12) 이 이루는 정사각형의 외측을 향하도록 매우 약간 경사져 있다.

또한, 제 2 주절삭날부 (21B) 는, 제 1 주절삭날부 (21A) 와의 접점 (Q) 으로부터 와이퍼날 (22) 측을 향함에 따라, 레이크면 (12) 이 이루는 정사각형의 내측으로 후퇴하도록, 예를 들어 제 1 주절삭날부 (21A) 의 현 (M) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 측으로의 연장선에 대해 3° ∼ 8°정도의 각도로 매우 약간 경사져 있다. 또한, 이들 제 1, 제 2 주절삭날부 (21A, 21B) 의 접점 (Q) 은, 본 실시형태에서는 도 6a 및 도 6b 에 나타내는 바와 같이 절삭날 (15) 의 대략 중앙에 위치하고 있고, 따라서 제 1 주절삭날부 (21A) 는 제 2 주절삭날부 (21B) 보다 대체로 와이퍼날 (22) 의 길이만큼 길게 되어 있다. 또한, 상기 내접원 (C) 은, 대략 이 접점 (Q) 에 있어서 레이크면 (12) 에 내접, 즉 절삭날 (15) 에 접하도록 되어 있다.

또한, 와이퍼날 (22) 은, 상기 평면에서 보았을 때 이 제 2 주절삭날부 (21B) 에 교점 (R) 에서 둔각으로 교차하는 방향으로 연장되는 직선상으로 형성되어 있고, 그 교차 각도는 177°∼ 179°로 평각에 가깝고, 즉 도 6a 및 도 6b 에 나타내는 바와 같이 제 2 주절삭날부 (21B) 측으로의 연장선이 제 2 주절삭날부 (21B) 와 이루는 각도 (α) 가 1°∼ 3°가 되도록 되어 있다. 또한, 이 와이 퍼날 (22) 은, 상기 평면에서 보았을 때 0.1㎜ ∼ 0.5㎜ 의 길이 (W) 로 되어 있고, 본 실시형태에서는 이 길이 (W) 는 도 6a 및 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 제 1, 제 2 주절삭날부 (21A, 21B) 는 물론이고 코너날 (20) 보다도 짧게 되어 있다.

또한, 서로 직선상을 이루는 이들 와이퍼날 (22) 과 제 2 주절삭날부 (21B) 는, 본 실시형태에서는 교점 (R) 에서 상기 각도 (α) 로 곡절하도록 접속되어 있는데, 이 교점 (R) 주변에서 볼록 원호 등을 개재하여 매끄럽게 접속되어 있어도 된다. 한편, 와이퍼날 (22) 은 상기 일방의 둘레 회전 방향으로 인접하는 다음 절삭날 (15) 의 코너날 (20) 과는, 접점 (S) 에서 매끄럽게 접하도록 연속되어 있다.

한편, 상기 플랭크면 (14) 은, 도 7 에 나타내는 바와 같이 상기 두께 방향으로 레이크면 (12) 으로부터 이간됨에 따라 점차 후퇴하도록 형성되어 있고, 이로써 본 실시형태의 드릴용 인서트 (10) 는 이 플랭크면 (14) 에 미리 여유각이 주어진 포지티브 인서트로 되어 있다. 단, 이 플랭크면 (14) 은, 절삭날 (15) 에 이어지는 레이크면 (12) 측의 제 1 플랭크면부 (14A) 가, 착좌면 (13) 측의 제 2 플랭크면부 (14B) 에 대해 오목 곡면상의 단차면 (14C) 을 개재하여 일단 돌출하도록 되어 있고, 게다가 상기 제 1 플랭크면부 (14A) 는, 그 여유각이 제 2 플랭크면부 (14B) 의 레이크각보다 작게 되어 있다.

또한, 이 중 제 1 플랭크면부 (14A) 는, 절삭날 (15) 이 상기 서술한 바와 같은 코너날 (20) 과 제 1, 제 2 주절삭날부 (21A, 21B) 로 이루어지는 주절삭날 (21) 과 와이퍼날 (22) 로 구성되어 있는 것에 수반되어, 상기 일방의 둘레 회전 방향을 향하여, 코너날 (20) 에 이어지는 부분에서는 볼록 원통면상 혹은 볼록 원추면상으로 됨과 함께, 제 1 주절삭날부 (21A) 에 이어지는 부분에서는 볼록상으로 만곡되고, 또한 제 2 주절삭날부 (21B) 와 와이퍼날 (22) 에 이어지는 부분에서는 경사 평면상이 되어, 서로 둔각으로 교차하는 방향으로 배치되게 된다.

이에 대하여, 상기 제 2 플랭크면부 (14B) 는, 코너날 (20) 에 이어지는 부분은 볼록 원통면상 혹은 볼록 원추면상이지만, 주절삭날 (21) 및 와이퍼날 (22) 에 이어지는 부분은 단차가 없는 경사 평면상으로 되어 있고, 이 부분은 인서트 장착 시트 (6) 의 벽면에 맞닿게 되어 인서트 본체 (11) 의 회전 등을 구속하는 구속면이 된다. 또한, 이 플랭크면 (14) 과 착좌면 (13) 의 교차 능선부에는, 오목 곡면상의 플랭크부가 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.

본 실시형태의 인서트 드릴에서는, 동일한 형상, 동일한 크기의 인서트 본체 (11) 를 갖는 2 개의 이와 같은 구성의 드릴용 인서트 (10) 가, 레이크면 (12) 을 드릴 회전 방향 (T) 측을 향함과 함께, 그 4 개의 절삭날 (15) 중 1 개의 절삭날 (15) 을 드릴 본체 (1) 의 선단측으로 돌출시켜, 직경 방향 내주측과 외주측의 상기 인서트 장착 시트 (6) 에 각각 착탈할 수 있도록 장착된다. 즉, 이들 인서트 장착 시트 (6) 에 장착되는 드릴용 인서트 (10) 는 동일 종류의 것이다.

도 9 는, 이렇게 하여 장착된 내외주측 인서트 (10A, 10B) 의 축선 (O) 둘레의 회전 궤적을 나타내는 것인데, 이 도 9 나, 도 4 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이들 내외주측 인서트 (10A, 10B) 는, 모두 그 1 개의 절삭날 (15) 의 주절삭날 (21) 중 제 1 주절삭날부 (21A) 가 드릴 본체 (1) 의 직경 방향 외주측에 위치 하도록 하여 장착되어 있다. 그리고, 또한 이들 1 개의 절삭날 (15) 은, 회전 궤적에 있어서 대체로 내주측 인서트 (10A) 외주측의 코너날 (20) 과 외주측 인서트 (10B) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 가 서로 교차되어 있다.

이 중, 외주측 인서트 (10B) 는, 본 실시형태에서는 4 개의 절삭날 (15) 이 위치하는 중심선 (L) 에 수직인 상기 평면이 축선 (O) 과 평행이 됨과 함께, 도 9 에 나타내는 바와 같이 상기 1 개의 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 이, 내외주측 인서트 (10A, 10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 끼리의 회전 궤적의 교점을 통과하는 가상 평면 (X) (가상 평면 (X) 은 축선 (O) 에 수직인 면이다) 과 평행이 되도록 배치되어 있다. 특히 이들 1 개의 절삭날 (15) 의 회전 궤적이 외주측 인서트 (10B) 의 상기 교점 (R) 에서 교차하고 있는 경우에는, 그 와이퍼날 (22) 은 이 가상 평면 (X) 상에 위치하도록 배치된다. 따라서, 외주측 인서트 (10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 은, 이 와이퍼날 (22) 과 주절삭날 (21) (제 2 주절삭날부 (21B)) 의 교점 (R) 으로부터 외주측에 위치하는 코너날 (20) 을 향하여 축선 (O) 방향으로 점차 후퇴하도록 연장되는 것이 되고, 이 중 제 2 주절삭날부 (21B) 가 상기 가상 평면 (X) 에 대해 이루는 교차각 (ξ) 은 1°∼ 3°의 범위로 되어 있다.

여기에서, 본 실시형태의 드릴용 인서트 (10) 에서는, 4 개의 절삭날 (15) 이 중심선 (L) 에 관하여 90°회전 대칭으로 형성되어 있으므로, 인접하는 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 끼리는 서로 90°로 교차하는 방향으로 배치되게 되고, 따라서 상기 1 개의 절삭날 (15) 의 직경 방향 외주측에 인접하는 것이 되는 다른 1 개의 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 은, 상기 회전 궤적에 있어서 축선 (O) 과 평 행하게 연장되도록 배치 형성되게 된다. 그리고, 이 다른 1 개 절삭날의 와이퍼날 (22) 은, 드릴 본체 (1) 의 날부 (4) 의 외주면으로부터 외주측으로 돌출하여, 날부 (4) 및 외주측 인서트 (10B) 의 최외주에 위치하게 되고, 이 와이퍼날 (22) 이 축선 (O) 둘레에 이루는 원 (원통) 의 직경이 상기 서술한 드릴 직경 (D) 이 된다.

한편, 내주측 인서트 (10A) 는, 그 1 개의 절삭날 (15) 중 적어도 와이퍼날 (22) 이, 도 5 및 도 9 에 나타내는 바와 같이 드릴 본체 (1) 내주측의 상기 타방의 인서트 장착 시트 (6) 에 있어서의 축선 (O) 를 넘어 반대측으로 비어져나오도록 형성된 부분에 배치되고, 예를 들어 내주측 인서트 (10A) 의 레이크면 (12) 에 대향하는 방향으로부터 본 상기 평면에서 보았을 때 상기 교점 (R) 이 축선 (O) 상에 위치하도록 배치 형성되어 있다. 또, 이 교점 (R) 으로부터 외주측으로 연장되게 되는 주절삭날 (21) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 는, 외주측을 향함에 따라 선단측을 향하도록 연장되고, 상기 가상 평면 (X) 에 대해 3°∼ 8°의 교차각 (β) 으로 교차되어 있다.

그리고, 이와 같이 내주측 인서트 (10A) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 가 상기 가상 평면 (X) 과 교차되어 있음으로써, 본 실시형태의 인서트 드릴에서는, 이 제 2 주절삭날부 (21B) 의 더욱 외주측에 위치하는 볼록 곡선상의 제 1 주절삭날부 (21A) 가, 내외주측 인서트 (10A, 10B) 쌍방의 상기 1 개의 절삭날 (15) 중에서도 축선 (O) 방향 최선단으로 돌출되게 된다. 여기에서, 예를 들어 가상 평면 (X) 이 내주측 인서트 (10A) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 중에서도 제 1 주절삭날부 (21A) 와의 접점 (Q) 에서 교차되어 있고, 제 1 주절삭날부 (21A) 의 상기 현 (M) 이 이 가상 평면 (X) 에 포함되어 있는 경우에는, 제 1 주절삭날부 (21A) 는 그 볼록 곡선의 중앙이 당해 인서트 드릴의 가장 선단에 위치하는 돌출단이 된다.

또한 도 9 에 나타내는 바와 같이, 이 내주측 인서트 (10A) 의 제 1 주절삭날부 (21A) 에 있어서의 축선 (O) 방향의 돌출단과, 외주측 인서트 (10B) 의 상기 1개의 절삭날 (15) 에 있어서의 와이퍼날 (22) 의 축선 (O) 방향 최선단의 그 축선 방향에 있어서의 간격 (d) 은, 본 실시형태에서는 0.05㎜ ∼ 0.3㎜ 로 되어 있다. 예를 들어, 상기 서술한 바와 같이 내주측 인서트 (10A) 의 제 1 주절삭날부 (21A) 가 이루는 볼록 곡선의 현 (M) 과 외주측 인서트 (10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 와이퍼날 (22) 이 함께 상기 가상 평면 (X) 상에 위치하는 경우에는, 이 간격 (d) 은 제 1 주절삭날부 (21A) 에 있어서의 현 (M) 으로부터의 볼록 곡선의 돌출 높이가 된다.

이와 같이 구성된 인서트 드릴에서는, 내주측 인서트 (10A) 의 1 개의 절삭날 (15) 에 의해 가공 구멍의 내주측 (중심측) 이, 외주측 인서트 (1OB) 의 1 개의 절삭날 (15) 에 의해 가공 구멍의 외주측이 각각 절삭되어 피삭재에 가공 구멍이 형성된다. 그리고, 먼저 이들 내외주측 인서트 (10A, 10B) 가 동일한 형상, 동일한 크기의 인서트 본체 (11) 를 갖는 동일한 드릴용 인서트 (10) 이므로, 내외주측 인서트 (10A, 10B) 의 장착을 잘못하는 경우가 없고, 잘못된 인서트 배치에 의한, 절삭 가공 중의 이상 결손 등이 발생되는 경우는 없다. 또, 1 종류의 드릴용 인서트 (10) 를 준비하면 되므로, 인서트 관리도 대폭 간략화할 수 있다.

그리고, 이들 내외주측 인서트 (10A, 10B) 중, 내주측 인서트 (10A) 에서는, 드릴 본체 (11) 의 선단측으로 돌출되는 1 개의 절삭날 (15) 중, 그 주절삭날 (21) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 가, 내외주측 인서트 (10A, 10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 끼리의 회전 궤적의 교점을 통과하는 가상 평면 (X) (가상 평면 (X) 은 축선 (O) 에 수직인 면이다) 과 교차되어 있고, 이 제 2 주절삭날부 (21B) 에 연결되는 볼록 곡선상으로 형성된 제 1 주절삭날부 (21A) 가 드릴 본체 (1) 의 최선단에 위치하여 피삭재에 접촉하도록 되어 있다.

이 때문에, 이 1 개의 절삭날 (15) 이 피삭재에 접촉할 때에, 예를 들어 반경이 작은 코너날 (20) 로부터 접촉하는 경우에 비해서는 절삭날 강도가 크기 때문에, 접촉시의 충격에 의해 절삭날 (15) 에 결손이 발생되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 예를 들어 제 2 주절삭날부 (21B) 와 같은 직선상의 절삭날이 한번에 피삭재에 접촉하는 경우에 비해서는, 제 1 주절삭날부 (21A) 가 그 상기 돌출단으로부터 서서히 피삭재에 접촉하게 되므로, 접촉시에 드릴 본체 (1) 에 진동을 발생되거나 하는 것을 억제할 수 있다.

또, 외주측 인서트 (10B) 에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 1 개의 절삭날 (15) 의 직경 방향 외주측에 인접하는 다른 1 개의 절삭날 (15) 의 직선상을 이루는 와이퍼날 (22) 이, 드릴 본체 (1) 의 축선 (O) 과 평행하게 연장되도록 배치 형성되어 있으므로, 내외주측 인서트 (10A, 10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 에 의해 형성된 가공 구멍의 내벽면을, 이 와이퍼날 (22) 에 의해 마무리 가공할 수 있다. 게다가, 이 와이퍼날 (22) 과 그 후단측에 이어지는 제 2 주절삭날부 (21B) 는 대략 평각에 가까운 둔각으로 교차하는 방향으로 배치되어 있으므로, 그 교점 (R) 주변이 가공 구멍의 내벽면과 간섭하여 흠집을 내거나 하지 않아, 높은 표면 품위의 가공 구멍을 형성할 수 있다.

따라서, 상기 구성의 드릴용 인서트 (10) 및 이것을 장착한 인서트 드릴에 의하면, 인서트 수명의 연장이나 인서트 관리의 간략화를 도모하면서도, 진원도나 동축도, 원통도가 우수한 고정밀도이고, 게다가 내벽면의 표면 품위가 높은 가공 구멍을 형성할 수 있게 된다. 또, 드릴 본체 (1) 의 선단으로 돌출된 1 개의 절삭날 (15) 에 마모가 생기거나 했을 때에는, 내외주측 인서트 (10A, 10B) 각각을 중심선 (L) 회전으로 90°회전시켜 재장착함으로써, 각각 4 회의 절삭날 (15) 의 사용이 가능하여, 인서트 수명이 연장되는 것도 더불어 경제적이다.

게다가, 본 실시형태에서는, 상기 회전 궤적에 있어서, 외주측 인서트 (10B) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 2 주절삭날부 (21B) 에, 내주측 인서트 (10A) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 코너날 (20) 이 교차하고, 이 코너날 (20) 에 이어지는 주절삭날 (21) 의 제 1 주절삭날부 (21A) 가 상기 외주측 인서트 (10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 와이퍼날 (22) 보다 선단측으로 돌출되어 있으므로, 후술하는 바와 같이 이 외주측 인서트 (10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 이 절삭에 관여하지 않아, 보다 확실하게 이 외주측 인서트 (10B) 를 상기 서술한 바와 같이 중심선 (L) 방향으로 90°회전시켜 재장착함으로써 가공 구멍 내벽면의 마무리를 실시할 수 있다.

단, 본 실시형태에서는 상기 서술한 바와 같이 상기 회전 궤적에 있어서 외 주측 인서트 (10B) 의 하나의 절삭날 (15) 의 직경 방향 외주측에 인접하는 다른 하나의 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 이 축선 (O) 과 평행하게 연장되도록 배치되어 있는데, 이 와이퍼날 (22) 은 엄밀히 축선 (O) 과 평행하지 않아도 되고, 축선 (O) 방향으로 연장되어 있으면 된다. 예를 들어, 이 와이퍼날 (22) 은, 상기 회전 궤적에 있어서 축선 (O) 방향 후단측을 향함에 따라 2° 이하 정도의 각도로, 바람직하게는 1° 이상의 범위로, 내주측을 향하도록 약간 경사져 있어도 된다

또, 본 실시형태의 드릴용 인서트 (10) 에서는, 내주측 인서트 (10A) 에 있어서 상기 서술한 바와 같이 피삭재에 접촉하는 제 1 주절삭날부 (21A) 가 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경 (Re) 이, 인서트 드릴의 드릴 직경 (D) 에 대해 0.6×D ∼ 1.0×D 의 범위로 되어 있고, 이로써 1 층의 절삭날 (15) 의 결손과 접촉시의 드릴 본체 (1) 의 진동 방지를 도모할 수 있다. 즉, 이것보다 곡률 반경 (Re) 이 작으면 코너날 (20) 이 접촉하는 경우와 동일하게 되어 결손을 일으키기 쉬워지는 한편, 이것보다 곡률 반경 (Re) 이 크면 직선상의 절삭날이 접촉하는 것과 동일하게 되어 진동을 일으키기 쉬워진다.

또한, 이 제 1 주절삭날부 (21A) 가 이루는 볼록 곡선의 현 (M) 의 길이 (N) 가, 본 실시형태에서는 중심선 (L) 을 따라 레이크면 (12) 에 대향하는 평면에서 보았을 때, 이 레이크면 (12) 에 내접하는 원 (C) 의 직경 (IC) 에 대해 0.3×IC ∼ 0.7×IC 의 범위로 되어 있어, 보다 확실하게 접촉시의 진동을 억제하여 고정밀도의 구멍 가공을 실시할 수 있게 된다. 즉, 현 (M) 의 길이 (N) 가 이것보다 짧으면, 형성되는 Re 부분이 작아지기 때문에, 코너날 (20) 로부터 접촉하는 것과 동일해져, 접촉시의 결손이 쉽게 발생되는 한편, 이것보다 현 (M) 의 길이 (N) 가 길면 상기 범위에 비해 곡률 반경 (Re) 이 동일하면, 제 1 주절삭날부 (21A) 의 상기 가상 평면 (X) 로부터 선단측으로의 돌출량이 커지기 때문에, 접촉시에 내주측 인서트 (10A) 만이 피삭재를 천공하는 거리도 길어져, 밸런스가 깨져 역시 진동이 쉽게 발생된다.

또한, 본 실시형태에서는 상기 와이퍼날 (22) 의 길이 (W) 가, 상기 평면에서 보았을 때 0.1㎜ ∼ 0.5㎜ 로 되어 있고, 이 와이퍼날 (22) 에 의한 가공 구멍의 내벽면의 마무리를 확실하고 또한 효율적으로 실시할 수 있다. 즉, 와이퍼날 (22) 의 길이 (W) 가 0.1㎜ 보다 짧으면 구멍 가공시에 있어서의 드릴 본체 (1) 의 이송이 커졌을 때에 가공 구멍의 내벽면을 평활하게 마무리하는 것이 곤란해질 우려가 있고, 반대로 0.5㎜ 보다 길면 가공 구멍 내벽면과의 와이퍼날 (22) 의 접촉 길이가 지나치게 길어져 절삭 저항의 증대를 초래하고, 드릴 본체 (1) 의 회전 구동력이 필요 이상으로 증대하는 등 가공 효율의 저하를 초래할 우려가 있다.

게다가, 이 와이퍼날 (22) 은, 본 실시형태에서는 상기 평면에서 보았을 때 제 2 주절삭날부 (21B) 에 대해 1°∼ 3°의 각도 (α) 로 교차하는 방향으로 연장되어 있고, 이로써도 와이퍼날 (22) 에 의한 가공 구멍 내벽면의 마무리를 확실하고 또한 효율적으로 실시할 수 있다. 즉, 이 각도 (α) 가 상기 범위보다 작아 0°에 가까워, 요컨대 외주측 인서트 (10B) 의 외주측을 향하는 상기 다른 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서, 와이퍼날 (22) 로부터 제 2 주절삭날부 (21B) 가 직선상으로 연장되는 상태에 가까워져, 가공 구멍 내벽면과의 간극이 작아지고 이 제 2 주 절삭날부 (21B) 가 접촉하거나 함으로써 절삭 저항의 증대를 초래할 우려가 있는 한편, 이 각도 (α) 가 너무 크면 이송이 커져 이들 와이퍼날 (22) 과 제 2 주절삭날부 (21B) 의 교점 (R) 주변이 가공 구멍 내벽면과 간섭했을 때, 이 내벽면에 흠집이 생겨 그 표면 품위가 손상될 우려가 있다.

한편, 본 실시형태의 인서트 드릴에 있어서는, 내주측 인서트 (10A) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 1 주절삭날부 (21A) 의 축선 (O) 방향의 돌출단에 대해, 외주측 인서트 (10B) 가 동일하게 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 와이퍼날 (22) 의 축선 (O) 방향의 최선단이, 이 축선 (O) 방향으로 0.05㎜ ∼ 0.3㎜ 의 간격 (d) 을 두고 후단측에 위치되어 있고, 역시 접촉시의 진동을 억제하면서, 이 외주측 인서트 (10B) 의 1 개의 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 이 구멍 바닥면의 절삭에 관여해 버려 내벽면의 마무리에 사용할 수 없게 되는 사태를 방지할 수 있다.

즉, 이 간격 (d) 이 상기 범위보다 작으면, 특히 드릴 본체 (1) 의 이송이 큰 경우에, 이 외주측 인서트 (10B) 의 와이퍼날 (22) 이 내주측 인서트 (10A) 의 주절삭날 (21) (제 1 주절삭날부 (21A)) 에 의해 형성된 가공 구멍의 바닥면에 절입(切入)되어 절삭에 관여함으로써 마모 등이 생기고, 상기 서술한 바와 같이 외주측 인서트 (10B) 를 중심선 (L) 방향으로 90°회전시켜 이 와이퍼날 (22) 이 외주측을 향하도록 재장착해도, 가공 구멍 내벽면의 마무리를 실시할 수 없게 될 우려가 있다.

한편, 이 간격 (d) 이 지나치게 커도, 내주측 인서트 (10A) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 1 주절삭날부 (21A) 의 선단이 피삭재에 접촉하고 나서 외주측 인서트 (10B) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 이 피삭재에 접촉할 때까지의 거리가 길어지고, 따라서 내주측 인서트 (10A) 만이 접촉되어 절삭을 실시하는 상태가 오래 계속되므로, 드릴 본체 (1) 에 직경 방향으로 작용하는 절삭 부하의 밸런스가 깨져 진동이 쉽게 발생된다.

또, 본 실시형태에서는 내주측 인서트 (10A) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 2 주절삭날부 (21B) 가, 상기 가상 평면 (X) 에 대해 3° ∼ 8°의 교차각 (β) 으로 교차되어 있고, 이로써도 접촉시의 드릴 본체 (1) 의 진동이나 드릴용 인서트 (10) 의 절삭날 (15) 의 결손 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 이 교차각 (β) 이 너무 작으면, 축선 (O) 에 수직에 가까운 방향으로 연장되게 되는 직선상의 제 2 주절삭날부 (21B) 가 제 1 주절삭날부 (21A) 와 함께 크게 피삭재에 접촉하게 되어 진동이 쉽게 발생되고, 반대로 교차각 (β) 이 너무 크면, 제 1 주절삭날부 (21A) 중에서도 코너날 (20) 측이나, 이 코너날 (20) 그 자체가 피삭재에 접촉하게 되어, 접촉시의 충격에 의해 그 코너날 (20) 에 결손이 쉽게 발생된다.

또한 본 실시형태의 인서트 드릴에서는, 외주측 인서트 (10B) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 2 주절삭날부 (21B) 가, 상기 가상 평면 (X) 에 대해 1° ∼ 3°의 교차각 (ξ) 으로 교차되어 있어, 역시 접촉시의 진동을 확실하게 방지함과 함께, 가공 구멍의 내벽면도 확실하게 마무리하는 것이 가능해진다. 즉, 이 교차각 (ξ) 이 너무 작으면 외주측 인서트 (10B) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 2 주절삭날부 (21B) 가 축선 (O) 에 수직인 이 가상 평면 (X) 에 가까워져 외주측 인서트 (10B) 가 접촉할 때에 진동이 쉽게 발생되고, 반대로 이 교차각 (ξ) 이 너무 크면 이 제 2 주절삭날부 (21B) 에 제 1 주절삭날부 (21A) 및 코너날 (20) 을 개재하여 이어지는 외주측의 와이퍼날 (22) 이 축선 (O) 방향 후단측에 위치되어 버려, 가공 구멍이 막힘 구멍인 경우 등에 구멍 바닥 근처까지 내벽면을 마무리할 수 없게 될 우려가 생긴다.

또한, 상기 서술한 바와 같이 내주측 인서트 (10A) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 제 1 주절삭날부 (21A) 의 현 (M) 과, 외주측 인서트 (10B) 의 상기 1 개의 절삭날 (15) 에 있어서의 와이퍼날 (22) 이 상기 가상 평면 (X) 상에 위치하고 있는 경우에는, 상기 교차각 (ξ) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이 드릴용 인서트 (10) 에 있어서 와이퍼날 (22) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 측으로의 연장선이 그 제 2 주절삭날부 (21B) 에 대해 이루는 각도 (α) 와 대략 동일해지고, 또한 상기 각도 (β) 는, 드릴용 인서트 (10) 에 있어서 제 2 주절삭날부 (21B) 가 제 1 주절삭날부 (21A) 의 현 (M) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 측으로의 연장선에 대해 이루는 각도와 동일해진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였는데, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 밖의 변경이 가능하다. 본 발명은 상기 서술한 설명에 의해 한정되는 것은 아니고, 첨부한 클레임의 범위에 의해서만 한정된다.

도 1 은 본 발명의 인서트 드릴의 일 실시형태를 나타내는 평면도이다.

도 2 는 도 1 에 나타내는 실시형태의 인서트 드릴의 측면도이다.

도 3 은 도 1 에 나타내는 실시형태의 인서트 드릴을 축선 (O) 방향 선단측에서 본 정면도이다.

도 4 는 도 1 에 나타내는 실시형태의 인서트 드릴의 외주측 인서트 주변을 나타내는 사시도이다.

도 5 는 도 1 에 나타내는 실시형태의 인서트 드릴의 내주측 인서트 주변을 나타내는 사시도이다.

도 6a 내지 도 6b 는, 본 발명의 일 실시형태의 드릴용 인서트를 나타내는 평면도이다.

도 7 은 도 6a 내지 도 6b 에 나타내는 실시형태의 드릴용 인서트의 측면도이다.

도 8 은 도 6a 내지 도 6b 에 나타내는 실시형태의 드릴용 인서트의 사시도이다.

도 9 는 도 1 에 나타내는 실시형태의 인서트 드릴 선단에 장착된 내외주측 인서트의 축선 (O) 둘레의 회전 궤적을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 드릴 본체

6 : 인서트 장착 시트

10 : 드릴용 인서트

11 : 인서트 본체

12 : 레이크면

15 : 절삭날

20 : 코너날

21 : 주절삭날

21A : 제 1 주절삭날부

21B : 제 2 주절삭날부

22 : 와이퍼날

O : 드릴 본체의 축선

T : 드릴 회전 방향

L : 인서트 본체 (11) 의 중심선 (장착 구멍 (16) 의 중심선)

M : 제 1 주절삭날부 (21A) 가 이루는 볼록 곡선의 현

N : 현 (M) 의 길이

Re : 제 1 주절삭날부 (21A) 의 곡률 반경

W : 와이퍼날 (22) 의 길이

C : 레이크면 (12) 에 내접하는 내접원

IC : 내접원 (C) 의 직경

D : 드릴 외경 (드릴 직경)

d : 내주측 인서트 (10A) 에 있어서의 1 개의 절삭날 (15) 의 제 1 주절삭날 부 (21A) 의 축선 (O) 방향 돌출단과, 외주측 인서트 (10B) 에 있어서의 1 개의 절삭날 (15) 의 와이퍼날 (22) 의 축선 (O) 방향 최선단의 축선 (O) 방향 간격

α : 드릴용 인서트 (10) 에 있어서 와이퍼날 (22) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 측으로의 연장선이 그 제 2 주절삭날부 (21B) 에 대해 이루는 각도

β : 내주측 인서트 (10A) 에 있어서의 1 개의 절삭날 (15) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 가 가상 평면 (X) 에 대해 이루는 교차각

ξ : 외주측 인서트 (10B) 에 있어서의 1 개의 절삭날 (15) 의 제 2 주절삭날부 (21B) 가 가상 평면 (X) 에 대해 이루는 교차각

Claims

정사각형 평판상의 인서트 본체를 갖고,

상기 인서트 본체는 일방의 정사각형면이 레이크면을 이루고, 이 레이크면의 4 개의 변 능선부에 각각 절삭날이 형성되고, 이들의 절삭날 중 1 개를 인서트 드릴의 드릴 본체 선단측으로 돌출시켜 착탈할 수 있도록 장착되는 드릴용 인서트로서,

상기 절삭날은, 상기 레이크면의 코너부에 위치하는 코너날과, 상기 코너날로부터 상기 레이크면 일방의 둘레 회전 방향을 향하여 순서대로 연장되는 주절삭날과 와이퍼날을 갖고,

상기 레이크면에 대향하는 평면에서 보았을 때, 상기 주절삭날은 또한, 볼록 곡선상을 이루고 상기 코너날로부터 연장되는 제 1 주절삭날부와, 이 제 1 주절삭날부에 매끄럽게 접하여 직선상으로 연장되는 제 2 주절삭날부를 가짐과 함께,

상기 와이퍼날은, 이 제 2 주절삭날부에 둔각으로 교차하는 방향으로 연장되는 직선상으로 형성되어 있고,

상기 제 1 주절삭날부가 이루는 볼록 곡선의 현의 길이가, 상기 평면에서 보았을 때 상기 레이크면에 내접하는 원의 직경 (IC) 에 대해 0.3×IC ∼ 0.7×IC 의 범위로 되어 있는 드릴용 인서트.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 주절삭날부가 상기 평면에서 보았을 때 이루는 볼록 곡선의 곡률 반경은, 상기 인서트 드릴의 드릴 직경 (D) 에 대해 0.6×D ∼ 1.0×D 의 범위로 되어 있는 드릴용 인서트.
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제 1 항에 있어서,

상기 와이퍼날은, 상기 평면에서 보았을 때 0.1㎜ ∼ 0.5㎜ 의 길이로 되어 있는 드릴용 인서트.
제 1 항에 있어서,

상기 와이퍼날은 상기 평면에서 보았을 때 상기 제 2 주절삭날부에 대해 1°∼ 3°의 각도를 이루어 교차하는 방향으로 연장되어 있는 드릴용 인서트.
인서트 드릴로서,

축선 둘레로 회전되는 드릴 본체와, 적어도 2 개의 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 드릴용 인서트를 구비하고,

각 인서트 본체는 동일한 형상, 동일한 크기이며,

이들 드릴용 인서트가 각각 1 개의 상기 절삭날을 상기 드릴 본체의 선단측으로 돌출시키고, 상기 축선에 대한 직경 방향 내주측과 외주측에 착탈할 수 있도록 상기 드릴 본체의 선단에 장착되고,

이들 직경 방향 내주측과 외주측에 장착된 상기 드릴용 인서트는, 상기 1 개 절삭날의 제 1 주절삭날부가 모두 직경 방향 외주측에 위치하고, 이들 1 개 절삭날의 상기 축선 둘레에 있어서의 회전 궤적끼리가 서로 교차되어 있고,

이 중 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트는, 그 상기 1 개 절삭날의 직경 방향 외주측에 인접하는 다른 1 개 절삭날의 상기 와이퍼날이 상기 회전 궤적에 있어서 상기 축선 방향으로 연장되도록 배치 형성됨과 함께,

직경 방향 내주측의 드릴용 인서트는, 그 상기 1 개 절삭날의 제 2 주절삭날부에, 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트와의 상기 1 개 절삭날의 회전 궤적끼리의 교점을 통과하고 또한 상기 축선에 직교하는 가상 평면이 교차되어 있고, 이 직경 방향 내주측의 드릴용 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 1 주절삭날부가, 상기 축선 방향의 최선단으로 돌출되어 있는 인서트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 직경 방향 내주측의 드릴용 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 1 주절삭날부의 상기 축선 방향 돌출단과, 상기 외주측의 드릴용 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 와이퍼날의 상기 축선 방향 최선단과의 그 축선 방향으로의 간격이 0.05㎜ ∼ 0.3㎜ 로 되어 있는 인서트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 직경 방향 내주측의 드릴용 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 2 주절삭날부가, 상기 가상 평면에 대해 3°∼ 8°의 교차각으로 교차되어 있는 것을 특징으로 하는 인서트 드릴.
제 6 항에 있어서,

상기 직경 방향 외주측의 드릴용 인서트에 있어서의 상기 1 개 절삭날의 제 2 주절삭날부가, 상기 가상 평면에 대해 1°∼ 3°의 교차각으로 교차되어 있는 인서트 드릴.