초록 ▼

공작기계의 발달에 따라서 점차로 고속과 고정밀가공에 적합한공구의 츨현이 당연히 기재되어 왔다. 드릴은 특별히 공구 중에서도 가늘고 긴 형상으로인하여 공구재종에 많은 제약으로 인하여 선삭이나 밀링가공에 비하여 가공 효율성이 매우떨어지는 작업이었다. 종전의 고속도강 드릴로부터 고속 구멍가공이 가능한 초경 강력드릴에 있어서의 특징과 성능을 분석한다. 특히 칩형성기구와 구멍가공시 출구부와 입구부에 발생하는 버의 생성기구에 대하여 분석하였다. 또한 불규칙하고 예리한 버형상의 정확한 측정을 위하여 여러 가지 방법에 대한

공작기계의 발달에 따라서 점차로 고속과 고정밀가공에 적합한공구의 츨현이 당연히 기재되어 왔다. 드릴은 특별히 공구 중에서도 가늘고 긴 형상으로인하여 공구재종에 많은 제약으로 인하여 선삭이나 밀링가공에 비하여 가공 효율성이 매우떨어지는 작업이었다. 종전의 고속도강 드릴로부터 고속 구멍가공이 가능한 초경 강력드릴에 있어서의 특징과 성능을 분석한다. 특히 칩형성기구와 구멍가공시 출구부와 입구부에 발생하는 버의 생성기구에 대하여 분석하였다. 또한 불규칙하고 예리한 버형상의 정확한 측정을 위하여 여러 가지 방법에 대한 검토가 이루어졌다.4종류의 드릴에 대하여 구멍가공실험을 실시하였다. 그 결과 초경강력드릴의 경우와종전형상의 드릴의 형상을 점검하여 차이점과 특징을 정리하였다. 초경강력드릴은 공구선단각이 140도 정도이며 web 두께가 약 30%로서 매우 강성이 큰 형상을 지니고 있다.그 결과 절삭저항은 추력은 매우 증가하였고 토오크는 감소하였다. 특히 칩형상이 짧게잘려진 형상으로서 칩배출이 매우 원활하다. 특별히 치즐부의 형상이 초기 접촉시 point접촉을 함으로서 walking 거리가 0.2mm 정도로서 다른 드릴에 비하여 매우 짧음으로서 드릴 가공시 초기 중심잡기 기능이 매우 뛰어나다. 그 결과 드릴가공이 매우 정밀하게 이루어진다. 구멍 확대량이 0.02mm 이내로서 매우 정밀한 가공이 가능하다.드릴가공시 발생하는 버의 종류를 3종류로 분류하였다. 드릴 중심부가 먼저 찢어지는 파열형, 취성재료에서의 분쇄형, 원추형칩이 형성되는 type으로 분류된다. 초경강력드릴의 경우 SS41 가공시 선단각이 140도로서 다른 드릴에 비하여 크기 때문에 출구버의 형상 크기가 가장 작다. 선단각이 커질수록 버의 크기가 증가한다. 이것은 원추형 칩형성시 이송방향으로의 인장력이 증가하여 소성변형량이 많기 때문이다. 원추형 칩 형성시 버형성 크기는 이송량과 절삭속도에 별로 영향을 받지 않는다.구멍가공시 발생하는 미소버의 형상은 매우 예리하고 끝부분의 강성이 약하여 접촉시압력에 의하여 변형 가능성이 크다. 그러므로 비접촉식 측정이 바람직하다. 비접촉식에의한 방식으로서 Laser를 이용한 confocal 방식이 비교적 laser beam spot 크기가 작아서가장 근사한 형상측정이 가능하다. 버의 크기를 정확하게는 알 수 없지만 버발생형태를가장 잘 나타내는 방법은 SEM에 의한 고배율관찰이 가장 효과적이다.

Abstract ▼

It is natural to expect the appearance of powerful tool whichcan be used in High performance machine tools. Due to the slim geometry in drill,there has been much restrictions in selecting tool material for drill. Comparing turningand milling operation, drill requires the toughness in add

It is natural to expect the appearance of powerful tool whichcan be used in High performance machine tools. Due to the slim geometry in drill,there has been much restrictions in selecting tool material for drill. Comparing turningand milling operation, drill requires the toughness in addition to the hardness andstrength. To solve this problem, recently new power drill made of tungsten carbidehas been developed. In this work, the chip formation and burr formation mechanism isanalyzed for the new power drill. Also to measure the burr geometry with very sharpand irregular shape, several measurement method are introduced.4 kinds of drills with different geometry are used for drilling operation. Thecomparison is carried out between the conventional drill and new power drill. Powerdrill contains 140 degree point angle which was 118 degree, contains very high stiffnesswith 30 % as web thickness. As a result, the thrust force increases very much andthe torque decreases comparing the conventional drills. Specially as the behavior ofdrill point at the moment of contact, the "walking distance" in power drill is 0.2mmwhich is very short comparing 06-0.8mm in HSS drill. Due to this very shortcontacting distance, the function for centering is very excellent. Therefore it ispossible to perform very precise drilling operation. The oversize of diameter afterdrilling is less than 0.02mm which is superior to the HSS drill, 0.6-1.0mm.Burr in drilling is classified into three types; fracture type, brittle fracture type,conical chip type. In drilling SS41 with power drill whose point angle is 140 degree,the conical chip is formed when drill finishes drilling and the burr is formed in verysmall size. In conical type burr formation, tension force in feed direction isdetermined by the point angle. Thus the exit burr in power drill is much smaller thanconventional type. Also in this type, the influence of feed rate and velocity is trivial.The dominant factor is the point angle. More experiment is required in severalworkpiece with different mechanical properties.As burr measurement method, laser confocal method as non-contact method, iseffective for the sharp and irregular geometry of the burr in drilling.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 2. 새로운 개념의 강력 드릴의 칩형성기구 분석...10
• 3. 새로운 개념의 강력드릴의 버형성기구 분석...31
• 4. 미소 드릴버의 측정 기술...45
• 5. 결론...56
• 6. 참고문헌...57