드릴에 대하여

[한찬희]

솔리드 드릴
	날 부위와 자루가 동일재료로 만들어진 드릴
이음매 드릴
	어느길이까지 초경합금등의 팁을 드릴선단에 용접한 형태의 드릴
날붙이 드릴
	날끝 절삭부위에 초경합금등의 팁을 용접한 드릴
throw away 드릴
	몸체에 throw away팁을 기계적으로 붙인 드릴
조립 드릴
	2개 이상의 부품을 기계적으로 조립한 드릴

자루형상에 의한 분류

원통형 자루 드릴(straight shank)
	자루가 원통으로 되어 있는 드릴(탱붙이 및 나사붙이 샹크 드릴도 있다.) 일반적으로 시중에는 직경 13mm까지 유통되고 있다.
테이퍼 자루 드릴(morse taper shank)
	자루가 Morse taper 로 되어 있는 드릴 (나사붙이 Morse taper 샹크 드릴도 있다). 주로 13mm이상의 제품이 Morse taper로 제작되고 있다,
밀링척용 원통형 자루 드릴
	밀링척(또는 스프링 콜릿)을 이용한 작업이 가능하도록 자루의 형상 및 공차를 갖추고 있다.

길이에 의한 분류

범용 드릴
	전체길이, 홈길이가 범용인 드릴
스터브 드릴(stub drill)
	전체길이가 보통 드릴보다 짧은 드릴
롱 드릴(long drill)
	전체 길이가 보통 드릴 보다 긴 드릴

비틀림각에 의한 분류

비틀림 드릴
	날홈이 축에 대해 우측비틀림(시계방향) 또는 좌측비틀림 으로 되어 있는 드릴
직선날 드릴
	날홈이 비틀려져 있지 않은 드릴

기능 및 용도에 의한 분류

코어 드릴(core drill)
	드릴의 중심부에 절삭날이 없고 예비구멍 가공후의 마무리 작업, 또는 리이머가공을 하기전에 가공하는 드릴
센타구멍 드릴(center drill)
	센타구멍을 가공하는데에 사용하는 드릴
건 드릴(gun drill)
	절삭날이 1날 또는 2날의 직선홈을 가진 드릴, 주로 깊은 구멍을 뚫는데에 사용한다
리딩 드릴(leading drill)
	구멍의 위치결정 정밀도를 높이기 위하여 구멍가공에 앞서 사용하는 드릴로써 스타팅 드릴이라고도 한다. 모따기 가공에도 사용한다
단붙이 드릴(step drill)
	2개 이상의 지름을 가지고 단이 진 드릴, 단이 진 구멍 또는 구멍뚫기 및 모따기를 동시에 가공할 수 있다. 스텝드릴(홈 1개), 서브랜드 드릴(홈 2개) 등이 있다

날부재료에 의한 분류

탄소공구강 드릴
고속도 공구강 드릴
초경 드릴
기타 : 소결 CBN 및 소결다이아몬드를 날부위에 사용한 드릴

표면처리에 의한 분류 (엔드밀자료 참조)

호모처리 드릴
질화처리 드릴
TiN코팅 드릴

 2.드릴의 기본요소

지름
	날부분 앞끝 바깥지름의 치수
전체길이
	KS 에서는 축에 평행하게 측정한 보통 앞끝 절삭날의 바깥들레 모서리로부터 자루 뒤끝까지의 길이로 한다. 그러나 일반적으로 날끝에서 자루 끝까지로 하는 경우가 많다.
홈길이
	축에 평행하게 측정한 홈의 길이
홈(Flute)
	드릴의 홈은 2개~4개의 비틀림홈으로 되어 있으며 일정한 선단각일 때에 절삭날이 직선으로 되게끔 홈의 형상이 정해져 있다. 비틀림 홈은 절삭날로부터 Chip을 유도하고 구멍 밖으로 배출하는 통로로 됨과 동시에 비틀림각이 경사각을 형성한다.
선단각(point각)
	일반적으로 선단각은 118˚이며, 드릴의 축에 평행한 면에 절삭날을 평행하게 하여 투상했을 때의 각
경사각(Rake angle)
	드릴에는 축방향과 반경방향의 경사각이 있다. 축방향의 경사각은 절삭날의 각 위치에서 변하는 드릴 홈의 비틀림각(Helix angle)이 경사각이 된다. 반경방향의 경사각은 축 직각 단면에 있어서 절삭날부분의 경사각을 말한다.
나선각(Helix angle)
	리딩에지와 그 위의 한점을 지나는 드릴측에 평행한 직선이 이루는 각
백테이퍼(Back taper)
	드릴은 구멍가공중에 구멍 내벽과 드릴 외주가 마찰이 일어나지 않게끔 드릴 샹크 쪽으로 갈수록 외경을 점차 가늘게 하고 있다. 백테이퍼는 날길이 100mm에 대해 0.04∼0.1mm (JIS) 정도 외경을 가늘게 연삭 한다.
여유각
	드릴의 이송운동에 지장을 주지 않게끔 여유각이 주어지며, 드릴의 재연삭은 이 여유면에서 행하여진다.일반적으로 드릴중심의 여유각은 외주부의 여유각보다 크게 되고 드릴의 기능상 합리적이다.
탱(tang, tenon)
	샹크의 뒤끝에 마련된 편평한 부분, 스트레이트 샹크인 경우는 테넌(tenon)이라 부를 때도 있다.
마진(Margin)
	치수 유지성을 높이기 위한 목적으로 드릴 외주부에는 마진을 구비하고 있다. 마진은 구멍 내벽과 접촉하여 회전하며 여유각은 없다.
치즐에지
	드릴의 2개 바닥면의 교선

3. 비틀림 드릴(Twist drill)의 제조공법

비틀림 드릴(Twist drill)의 제조방법

고속도강(HSS) Twist drill의 제조방법은 다음과 같이 4가지로 구분한다
밀링커터(milling cutter)에 의한 가공
	성형 커터를 이용하여 플루트(flutes)의 홈을 절삭한다
연삭숫돌에 의한 가공
	성형된 연삭숫돌을 사용하여 플루트(flutes)와 외경을 가공한다.
압출성형
	성형된 다이(Die)에 드릴의 원소재를 밀어 넣어 외경과 플루트를 가공한다.
롤러에 의한 성형(roll forming)
	원소재를 가열시켜 롤러에 의해 성형시켜 가공한다.

<밀링커터에 의한 가공>	<연삭숫돌에 의한 가공>

<냉간압출에 의한 성형>	<롤러에 의한 성형>

자료 출처 『최신절삭 공구와 가공기술』저자: 강구봉 황영동 공저

선단각
	일반적으로 선단각은 118˚이며, 피삭재의 재질이나 공구재질에 따라 작게하거나 크게 한다. 선단각을 작게하면 작용하는 절삭 토크가 커지고, 선단각을 크게하면 절삭 토크는 작아지고 추력(thrust)은 크게 할 수 있다. 따라서 경도가 낮은 경금속, 구리나 목재, 수지 등은 선단각이 작은 것을 쓰고 칠드주철이나 합금강은 선단각을 크게 쓴다(표 참조)
경사각(Rake angle), 나선각(Helix angle)
	드릴의 경사각은 절삭날의 각 위치에서 변하는 드릴 홈의 비틀림각(Helix angle)이 경사각이 된다. Helix angle은 드릴 외주부의 경사각과 동일한 것으로 이 각도가 크게 되면 절삭성은 좋게되고, 저항력은 감소 하지만 Chip 배출은 나빠지고 드릴의 강성은 저하되어 떨림 발생의 원인이 된다. 따라서 절삭저항이 적고 절삭성에 중점을 두는 알미늄 가공이나, 절삭온도에 의해 가공경화를 동반하는 스텐레스강이나 내열강 등에는 Helix angle을 크게 하는 것이 좋다. 반면에 Chip의 배출에 중점을 두는 베크라이트 등의 가공에는 Helix Angle을 적게 하는 것이 좋다. 연한 피삭재의 경우 Helix Angle을 크게 하면 절삭 Chip의 변형폭이 적어지게 되어 상대적으로 열발생이 적어 드릴의 수명이 연장된다. 강한 피삭재의 경우 Helix Angle이 클 경우에는 진동과 Chipping이 발생하게 되어 드릴의 수명이 저하되므로 Helix Angle을 20°∼ 30°전후에서 조절하면 최대 수명을 얻을 수 있다. Helix angle 은 Standard Helix (21∼37°, 강 및 주철의 가공에 적용)와 Slow Helix (15∼17°, 부스러지기 쉬운 피삭재, 황동, 마그네슘 합금 등)와 Quick Helix (30∼40°, 연질의 칩이 길게 나오며 날부에 접착하기 쉬운 재질, 알미늄, 알미늄 합금)로 구분되어 진다.
여유각
	드릴의 이송운동에 지장을 주지 않게끔 여유각이 주어지며, 드릴의 재연삭은 이 여유면에서 행하여진다. 일반적으로 드릴중심의 여유각은 외주부의 여유각보다 크게 되고 드릴의 기능상 합리적이다. 여유각이 너무 적으면 여유면이 닿게되어 열 발생이 많아지게 되며 Drilling이 잘 되지 않게 되어 드릴의 수명이 저하되며 반대로 여유각이 너무 많으면 인선강도의 부족으로 Chipping이 발생 우려가 높고 구멍뚫기 초기의 자리잡기 과정에서 진동이 발생하여 삼각형이나 오각형의 요철이 생기든지, 상하로 크게 진동을 일으켜 절삭효과가 없어지게 된다.
일반 드릴의 재질별 적정각도

피삭재질	경도		경사각 (POINT ANGLE)	여유각 (LIP RELIEF ANGLE)	나선각 (HELIX ANGLE)
	BRINNEL	ROCKWELL
STEEL(S45C-S50C)	170-196	86-93	118	15-12	24-32
TOOL STEEL	149-402	B80-C32	118-150	15-7	24-32
STAINLESS STEEL	146-477	B78-C49	118-135	12-10	24-32
MANGANESE STEEL	187-217	B90-96	150	12-10	24-32
NICKEL STEEL	196-241	B93-100	90-120	15-12	24-32
CAST IRON	126-302	B70-C33	60-118	15-10	24-32
CAST IRON,CHILLED	402	C42-C43	150	7-5	24-32
MARIABLE CAST IRON	112-126	B66-B70	118	15-12	24-32
CAST STEEL	286-302	C30-33	118	15-12	24-32
ALUMINIUM	99-101	B54-50	90-140	17-12	24-48
DURALUMIN	90-104	B48-53	118	12	32-45
COPPER	80-85	B40-46	100-118	15-12	24-32
COPPER ALLOYS	-	-	100-118	20-12	10-40
BRASS	192-202	B92-94	118	15-12	0-17
BRONZE	149-202	B80-94	118	15-10	0-32

[고슴도치^^..]

잘 읽었습니다^^......

[조용한 자존심]

좋은자료감사합니다

[심용보]

좋은정보감사합니다

[원조공구리]

고맙습니다^^

[뽀로로3]

감사합니다