드릴 각부 명칭과 기능, 포인트 형상, 씨닝(Thinning)

1. 드릴이란?

 드릴은 앞 끝에 절삭날을 가지고, 몸체에 칩을 배출하기 위한 홈을 가진 주로 구멍을 가공하는 데 사용하는 공구를 말한다. ( 나무나 금속에 구멍을 뚫는 공구 )

출처 : 와이지원

1) 드릴의 기본 구성 요소.

자루(SHANK), 몸체(BODY), 날끝(POINT) 등으로 구성된다.

가. 자루(SHANK) : 체결되고 구동되는 부위, 스트레이트와 테이퍼로 구분된다.

나. 몸체(BODY) : 자루 또는 목(NECK) 부위에서 립(LIP)의 최외곽 모서리까지의 거리.

다. 날끝(POINT) : 웨브(WEB)와 랜드(LAND) 끝 부위에서 이루어지고 드릴 절삭날의 끝부분이다. 

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2. 드릴 각부의 명칭과 기능. 

출처 : OSG

1) 홈길이(Flute Length).

가. 드릴의 수명에 큰 영향을 미치는 부분.

나. 홈길이가 길수록 강성이 저하되므로 적절한 선정이 필수

다. 홈길이 = 구멍깊이(부시 등을 포함) + 2.0 X 드릴 직경 + 재연삭 여유 + 관통 여유

2) 홈(Flute).

가. 비틀림 각과 선단각에 의해 절삭날의 경사각을 구성하고 드릴의 성능을 결정지음.

나. 절삭칩을 배출하고 절삭유를 공급해 주는 통로.

다. 가공 구멍의 깊이에 따라 다르게 설계.

3) 웨브(Web).

가. 중심의 두께가 두꺼울수록 강도는 좋아지지만 홈 깊이는 얕아지고( 칩 배출 공간 좁아짐 ) 넓이는 넓어짐.

나. 구부러짐과 파손을 방지하기 위하여 웨브에 테이퍼(Web Taper) 적용하기도 함.

다. 중심두께가 큰 경우에는 적합한 씨닝(Thinning)을 하여 절삭저항을 감소시킴.

4) 비틀림 각(Helix Angle).

가. 절삭날의 경사각의 의미.

나. 비틀림 각 크면 절삭저항이 작아지지만, 드릴의 강성이 저하되므로 일반적으로 30도를 적용.

다. 강한 피삭재에는 약한 비틀림(30도 미만), 연한 가공물에는 강한 비틀림(30도 초과)이 유리.

※ 강한 재질에는 절삭날 강도 높이고, 연한 재질에는 절삭성 부여.

5) 선단각 또는 날 끝 각(Poing angle).

가. 일반 하이스 드릴인 일반적으로 118도인데 이보다 크면 스러스트(Thrust) 저항은 증가, 토크는 감소.

※ 스러스트(Thrust)

- 밀다, 밀치다, 찌르다.

※ 토크(Torque)

- 주어진 회전축을 중심으로 회전시키는 능력, 회전축에서 힘의 작용점까지의 거리와 회전축과 작용점을 잇는 직선에 수직인 힘의 성분과의 곱을 이른다. (단위:N·m 뉴턴미터 또는 kgf·m 킬로그램힘미터, 킬로그램중미터)

나. 초경드릴은 대부분 140˚의 선단각 채용으로 안정적인 절삭 실현.

다. 동일 이송속도일 때 90˚ 드릴에서는 길고 얇은 칩이 나오고 135˚ 드릴에서는 짧고 두꺼운 칩이 나온다.

라. BURRING은 드릴 작업 시 추력은 CHISEL 부위에서 약 65%가 발생하며, CHISEL부가 피삭재를 관통할 때는 추력이 없어지므로 끝 부위에 BURR를 발생시킨다. 따라서 날 끝각부 면적이 작을수록 BURR 발생이 적다.  

6) 포인트 형상.

가. 홈의 선단부에 여유면을 두는 것.

나. 포인트 형상의 종류와 특징.

출처 : OSG

7) 씨닝(Thinning).

가. 드릴의 선단부의 치즐의 길이를 줄여 스러스트 저항을 줄이는 것.

나. 중심을 얇게 만든다는 의미.

다. 씨닝의 종류와 특징.

출처 : OSG

8) 여유각 ( Lip relief angle).

가. 단단한 가공물이나 대경의 드릴의 경우 여유각을 작게 함.

나. 연한 피삭재와 선단각이 작은 드릴, 소경 드릴은 여유각을 크게 설정. 

다. 너무 작으면 발열에 의한 버닝(Burning)의 우려가 있음.

라. 여유각이 너무 크면 날 끝강도의 부족으로 치핑, 날빠짐, 떨림 발생.

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3. 드릴 절삭력.

1) 회전력(TORQUE)

- 기계 전체 동력의 90% 정도를 차지하며 이송속도(FEED)와 절삭속도(Cutting Speed)에 영향을 준다.

2) 추력(THRUST)

- 드릴 직경과 이송속도에 따라 변하며 특히 웨브(Web)의 크기와 드릴이 마모되었을 때 증가한다.

3) 굽힘(BENDING)

- 최초 SET-UP의 잘못으로 드릴이 파손되는 원인이 된다.