모든 공작기계 조작자가 마스터해야 할 10가지 필수 CNC 드릴 형상

CNC 드릴은 공구의 성능, 생산성, 가공 소재에서의 공구 수명에 직접 영향을 미치는 다양한 특징과 형상을 가집니다. 드릴의 다양한 형상을 이해하여 그것들이 응용에 어떻게 영향을 미치는지 인식할 뿐만 아니라, 다음 드릴 선택 시 어떤 형상을 찾아야 하는지 아는 것이 중요합니다. 지속적인 성공을 위해 공작기계 조작자는 CNC 드릴 형상에 들어가는 모든 측면을 알아야 합니다.

1. 포인트 앵글 (Point Angle)

이 드릴 형상은 드릴 절삭 날의 각도를 의미합니다. 드릴의 포인트 앵글이 증가하면 방사 힘이 감소하므로, 앵글 크기는 드릴이 최적화된 소재 유형과 실행해야 할 응용 유형을 결정하는 큰 요소입니다. 포인트 앵글이 작을수록 관통 홀 응용에서 더 잘 작동합니다. 이는 작은 각도가 축 방향 힘을 감소시켜 칩이 덜 밀려나가고 더 많은 절삭이 일어나기 때문입니다.

118° 및 120° 포인트 앵글

많은 공작기계 조작자가 부드럽고 끈적한 소재 가공 시 이 각도를 선택합니다.

135° 포인트 앵글

이 포인트 앵글 크기는 알루미늄과 스테인리스 강 가공에 탁월한 선택입니다.

140° 포인트 앵글

이 더 큰 포인트 앵글 크기는 강철 가공에 훌륭합니다.

150° 포인트 앵글

큰 각도는 종종 스팟 드릴링 응용에 사용되지만, 최적의 스팟 드릴 각도는 사용되는 최종 드릴의 각도 크기에 의해 결정됩니다. 적절한 스팟 드릴 선정은 드릴 워킹(walking) 가능성을 제거하고 더 정확한 최종 제품을 보장하는 데 필수적입니다. 다음 드릴링 작업에 어떤 스팟 앵글을 사용해야 하는지 이 심층 가이드에서 알아보세요.

2. 치즐 에지와 절삭 날 (Chisel and Cutting Edges)

CNC 드릴의 치즐 에지는 절삭 작용을 제공하지 않지만, 소재를 절삭 날 쪽으로 압출하여 드릴 센터링을 담당합니다. 그러면 절삭 날은 칩 생산 과정을 시작할 수 있고, 칩은 드릴의 플루트를 따라 위로 이동합니다.

3. 플루트 (Flutes)

드릴에서 가장 알아보기 쉬운 부분은 플루트입니다. 칩 배출을 허용하는 깊은 홈입니다. 드릴을 생각하면 나선형 플루트 드릴을 상상할 것입니다. 이 나선형 플루트는 포인트 앵글, 치즐 에지, 절삭 날을 보완합니다. 칩을 홀 밖으로 들어 올리는 엘리베이터 시스템처럼 작동하여 탁월한 칩 배출을 제공합니다. 대부분의 소재 유형에서 잘 작동하고 좋은 홀 품질을 제공합니다.

4. 헬릭스 앵글 (Helix Angle)

헬릭스 앵글은 랜드의 선단과 드릴 축을 포함하는 평면이 이루는 각도입니다. 헬릭스 앵글의 주 기능은 칩을 홀 밖으로 이송하는 것이며, 특정 각도는 가공 중인 소재 유형과 실행 중인 특정 응용과 관련이 있습니다.

낮은 헬릭스 (Low Helix)

12°~22°의 낮은 헬릭스는 주철, 황동, 경화 강철 같은 소재에 권장됩니다. 이 '짧은 칩' 소재에서는 칩이 더 자유롭게 이동하며, 냉각수가 칩을 홀 밖으로 적절히 배출하는 데 충분한 도움을 줍니다.

중간 헬릭스 (Medium Helix)

가장 널리 사용되는 헬릭스 앵글은 중간입니다. 최적의 칩 배출과 드릴 강도를 제공하기 때문입니다. 중간 헬릭스 앵글은 28°~32° 범위이며 모든 범용 드릴링 응용에 권장됩니다.

높은 헬릭스 (High Helix)

34°~38°의 높은 헬릭스 앵글은 황동, 알루미늄, 플라스틱 같은 부드러운 비철 금속 같은 긴 칩 소재에 권장됩니다. 높은 헬릭스 드릴은 칩이 더 쉽게 배출될 수 있어 깊은 홀 응용에서도 유리합니다.

5. 웹 두께/코어 (Web Thickness/Core)

웹은 두 플루트를 연결하는 드릴 바디의 코어 섹션입니다. 웹 두께는 드릴의 비틀림 강도를 결정합니다. 더 큰 웹 직경의 드릴은 더 작은 웹 직경의 드릴보다 더 큰 비틀림 강도를 가집니다.

적절한 웹 두께는 가공할 소재 유형에 의해 결정됩니다. 긴 칩 소재는 칩 제거를 위한 적절한 클리어런스를 제공하기 위해 더 작은 웹 두께의 드릴이 필요합니다. 주철 같은 짧은 칩 소재를 드릴링할 때는 추가 강도를 위해 드릴 웹을 증가시킬 수 있습니다.

6. 코너 챔퍼 (Corner Chamfer)

코너 챔퍼 또는 라디우스는 플루트와 드릴 외경 교차점의 예리한 모서리를 제거하기 위해 종종 추가됩니다. 이는 홀 출구 시 소재 파손을 방지하는 동시에 진입 및 출구 버 크기를 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 기능은 공구 수명을 크게 연장하는 것으로도 널리 알려져 있습니다.

7. 드릴 마진 (Drill Margin)

마진은 드릴 외경을 따라 있는 표면으로, 드릴 포인트에 의해 방사 방향으로 가해지는 방사 힘을 지지하여 홀에 안정성을 제공합니다.

드릴 마진 크기

마진 크기는 홀의 전반적 품질을 결정합니다. 넓은 마진은 드릴을 더 잘 안정화시키고, 더 엄격한 홀 직경 공차를 유지하며, 홀의 원형도를 개선합니다. 좁은 마진은 마찰과 열을 줄이고, 가공 경화를 제거하며, 빌트업 에지를 완화하고, 더 나은 공구 수명을 제공합니다.

드릴 마진 수

드릴의 마진 수는 보통 가공되는 홀 유형에 의해 결정됩니다. 단일 마진 드릴은 비단속 홀에서 매우 흔합니다. 이중 또는 삼중 마진 드릴은 단속 또는 교차 홀에서 흔합니다. 마진이 많을수록 단속 절삭, 교차 홀, 출구 측의 불규칙하거나 경사진 표면에서 드릴이 직진하도록 더 나은 가이드를 제공합니다. 마진 추가는 이러한 불규칙한 절삭에 이점을 제공하지만 마찰도 증가시켜 공구가 더 많은 열을 발생시킵니다. 이는 마모를 가속화하여 공구 수명을 단축시킵니다.

8. 드릴 랜드 (Land of a Drill)

랜드는 두 인접한 플루트 사이의 드릴 바디 외측 부분입니다. 랜드 폭은 치명적 파손 전 드릴이 견딜 수 있는 비틀림 힘을 결정합니다. 랜드가 작을수록 칩 공간이 많아져 비틀림 강도는 감소합니다. 랜드가 클수록 칩 공간이 적어 더 큰 비틀림 강도를 제공합니다.

9. 쿨런트 스루 채널 (Coolant-Through Channels)

쿨런트 스루 채널은 모든 드릴링 응용에 수많은 이점을 제공할 뿐만 아니라, 4XD(직경의 4배)를 초과하는 홀 깊이에 적극 권장됩니다. 쿨런트 스루 드릴은 더 높은 속도와 이송률 능력, 향상된 윤활성, 더 나은 칩 제어, 개선된 표면 조도, 향상된 공구 수명을 허용합니다.

10. 생크 (Shank)

생크는 구동 메커니즘이자 공구 홀더에 장착되는 부분으로 매우 중요하면서도 간과되기 쉬운 드릴 형상입니다. 생크가 적절한 직경 공차로 유지되고 사용 중인 홀더에 따라 고려사항이 적용되는 것이 필수적입니다. 예를 들어, 슈링크 핏 스타일 공구 홀더 사용 시 h6 공차의 생크가 필수적입니다.

CNC 드릴의 다양한 형상을 배우면 다음 작업에 적합한 드릴을 선택하는 데 큰 도움이 되며, 이러한 기능들을 이해하면 향후 CNC 드릴링 응용에서 마주칠 수 있는 잠재적 가공 문제를 트러블슈팅할 수 있습니다.

Harvey Performance Company의 엔지니어 팀은 공구 선정과 응용 지원부터 다음 작업을 위한 완벽한 맞춤 공구 설계까지 모든 가공 과제가 사려 깊고 포괄적인 솔루션으로 해결되도록 협력합니다.