118° vs 135° 드릴 포인트 각도: 완벽한 선택 가이드

드릴 포인트 각도란 무엇이며 왜 중요한가요?

드릴 포인트 각도는 트위스트 드릴 팁의 두 개의 주요 절삭 립이 형성하는 각도입니다. 드릴 비트를 잡고 끝 부분을 똑바로 보면 V 모양의 쐐기가 포인트 각도입니다. 이는 미용적인 디테일이 아닙니다. 이 단일 기하학적 특징은 드릴링 작업을 성사시키거나 중단시키는 세 가지 요소, 즉 필요한 하향 힘의 양, 드릴이 중심을 얼마나 정확하게 찾는지, 칩이 형성되고 배출되는 방식을 직접 제어합니다.

90° 또는 118°와 같은 날카로운 각도는 절삭력을 더 작은 접촉 영역에 집중시킵니다. 드릴은 공격적으로 관통하지만 더 많은 추력이 필요하고 맞물리기 전에 스케이트를 타는 경향이 있습니다. 135° 또는 150°와 같은 평평한 각도는 하중을 더 넓은 영역으로 분산시킵니다. 추력이 떨어지지만 비트는 센터링에 도움이 필요합니다(일반적으로 분할 지점 또는 스팟 드릴). 이러한 절충안은 이론적인 것이 아닙니다. 이는 사이클 시간, 홀 품질 및 공구 비용 측면에서 즉시 나타납니다.

세 가지 매개변수는 점 각도에 따라 이동합니다.

• 추력 - 드릴을 공작물에 밀어 넣는 데 필요한 축 하중. 각도가 날카로울수록 추력이 증가합니다. 평평한 각도는 그것을 줄입니다.
• 센터링 정확도 — 걷지 않고도 표시된 지점에서 정확히 시작할 수 있는 드릴의 능력. 셀프 센터링 그라인드와 결합하지 않으면 평평한 각도가 더 많이 휘어집니다.
• 칩 형태 - 칩의 두께, 컬 및 파손성. 포인트 각도에 따라 칩이 단단히 포장되었는지, 끈으로 묶였는지 또는 쉽게 배출될 수 있도록 깔끔하게 부서졌는지 여부가 결정됩니다.

이 세 가지 레버를 이해하지 않고 드릴 포인트 각도를 선택하는 것은 추측입니다. 재료와 작업에 각도를 맞추면 사이클 시간이 단축되고 불량품이 줄어들며 공구 수명이 연장됩니다. 종종 두 자릿수 비율로 연장됩니다.

두 가지 표준: 118° 대 135° 포인트 각도

기계 공장에 가면 118° 및 135° 드릴 비트 상자를 찾을 수 있습니다. 이 두 가지 측면이 업계를 지배하고 있으며 그럴 만한 이유가 있습니다. 118° 포인트는 고전적인 범용 그라인딩인 반면, 135° 포인트는 더 단단한 재료와 자동화된 설정을 위한 기본값이 되었습니다. 어느 것을 잡을지 알면 결과가 달라집니다.

118° 지점은 컷에 더 날카로운 웨지를 넣습니다. 알루미늄, 황동, 연강, 목재 및 대부분의 플라스틱과 같은 부드러운 재료에 잘 작동합니다. 공격적인 진입 방식으로 절삭날의 마찰과 열 발생을 최소화합니다. 그러나 동일한 선명도는 높은 추력과 처음에 방황하는 경향이라는 두 가지 문제를 야기합니다. 일반적으로 위치를 유지하려면 센터 펀치나 스팟 드릴이 필요합니다. 118° 지점의 칩은 바깥쪽 가장자리가 더 두껍고 중앙 근처에서 더 얇은 경향이 있습니다. 이는 짧은 칩 소재에서는 잘 작동하지만 긴 칩 소재에서는 패킹이 발생할 수 있습니다.

분할 지점 연삭에서 흔히 볼 수 있는 135° 지점은 더 평평한 원뿔 전체에 절단 작업을 분산시킵니다. 이는 공작물에 더욱 부드럽게 진입하고 추력을 30-40%까지 감소시키며 중앙에서 가장자리까지 더욱 균일한 칩 두께를 생성합니다. 깊은 구멍을 뚫거나 스테인리스강, 티타늄, 합금강으로 작업할 때 균일성은 중요합니다. 단점은 더 평평한 지점이 분할 지점 없이 자체 중심을 맞추는 데 어려움을 겪는다는 것입니다. 오늘날 거의 모든 품질의 135° 드릴은 정확한 문제를 해결하기 위해 분할 지점을 갖추고 있습니다.

아래 표에는 실제 매장 결정을 내리는 데 영향을 미치는 기능적 차이점이 나와 있습니다.

귀하의 공장에서 소량의 알루미늄 부품을 사용하는 경우 118° 도구가 도움이 될 것입니다. 4140 프리하든강을 일괄 처리하는 경우 135°로 전환하고 공구 수명 차트가 원하는 대로 움직이는 것을 지켜보세요.

재료에 적합한 드릴 포인트 각도를 선택하는 방법

재료 경도는 포인트 각도 선택에 있어서 가장 큰 단일 요소입니다. 그러나 경도만으로는 충분하지 않습니다. 칩 유형, 인장 강도 및 재료의 가공 경화 여부도 고려해야 합니다. 아래 표는 표준 HSS 또는 솔리드 초경 트위스트 드릴을 가정하여 일반적인 작업 재료를 권장 시작 각도에 매핑합니다.

HRC가 30 미만인 모든 재료의 경우 118° 포인트가 가장 비용 효율적인 선택입니다. HRC 30~45 사이에서 135°로 이동하세요. 각도가 편평해지면 절삭날의 칩핑이 줄어들고 열 관리가 더 잘됩니다. 45 HRC 이상에서는 고체 초경 모재와 함께 140° 또는 심지어 150°를 고려하고 공구가 파손되는 것을 방지하기 위해 이송을 약간 줄이십시오.

스테인리스강에서는 초기 경도뿐만 아니라 가공 경화 거동에 따라 결정이 내려집니다. 천천히 관통하는 135° 분할 지점은 회전할 때마다 새로운 재료를 절단하여 표면을 경화시킬 수 있는 마찰을 최소화합니다. 스테인리스강용으로 설계된 솔리드 초경 트위스트 드릴 안정적인 생산을 위해 이 기하학적 구조와 광택이 나는 플루트를 정확하게 결합하십시오.

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드릴 포인트 각도 및 공구 재질: HSS 대 초경

HSS 및 솔리드 초경 드릴은 동일한 방식으로 포인트 각도에 반응하지 않습니다. HSS는 어렵습니다. 날카로운 118° 지점으로 인해 발생하는 더 높은 충격과 모서리 하중을 흡수할 수 있습니다. 초경은 단단하고 내마모성이 있지만 부서지기 쉽습니다. 날카로운 포인트는 절삭날이 절단부에 들어가는 바로 그 지점에 응력을 집중시켜 초경 공구의 마이크로 칩 발생 위험을 높입니다.

HSS 드릴용 , 118° 각도는 일반적인 사용의 표준으로 남아 있습니다. 고속도 강철은 하중을 받으면 약간 구부러질 수 있으며 날카로운 끝은 과도한 열을 발생시키지 않고 부드럽고 중간 정도의 단단한 재료를 통과하는 데 도움이 됩니다. 그러나 단단하거나 마모성이 있는 재료를 드릴링할 때 HSS도 135° 분할 지점으로 전환하면 이점을 얻을 수 있습니다. 추력이 감소하고 점진적인 맞물림이 절삭날의 최고 온도를 낮추고 공구 수명을 눈에 띄게 연장합니다.

솔리드 초경 드릴용 , 135°는 거의 모든 응용 분야의 시작점입니다. 더 평평한 각도는 절단력을 가장자리 전체에 더 균일하게 분산시켜 부서지기 쉬운 모재를 보호합니다. 또한 초경 드릴은 자체 중심을 맞추고 단단한 공구가 부러질 수 있는 약간의 측면 편향을 방지하기 위해 분할 지점 형상에 크게 의존합니다. 사전 경화강의 이송 속도를 높여야 할 때, 분할 지점이 135°인 솔리드 초경 드릴 HSS가 따라올 수 없는 홀 공차와 공구 수명을 제공합니다. 심공 작업에서 135° 포인트와 포물선 플루트의 조합을 사용하면 페킹 없이 단일 패스로 최대 15xD까지 드릴링할 수 있습니다.

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결론: 연강 수동 기계에서 HSS를 실행하는 경우 118°가 작동합니다. 초경 공구를 사용하여 CNC 생산으로 전환한 경우 135°가 바닥이고 경도가 올라감에 따라 더 높아져야 할 수도 있습니다.

비표준 각도를 사용하는 경우: 90°, 140°, 150°

표준 118° 및 135° 각도는 드릴링 작업의 약 80%를 차지합니다. 그러나 나머지 20%(얇은 판금, 경화 공구강, 주철 또는 특수 구멍 가공 작업)는 해당 범위를 벗어나는 각도를 요구합니다. 이러한 비표준 연삭은 표준 각도로 인해 발생하는 문제를 해결합니다.

A 90° 포인트 각도 주로 센터 드릴과 챔퍼링의 두 가지 용도로 사용됩니다. 팁이 90°인 센터 드릴은 선반 중심의 60° 또는 90° 포함 각도와 일치하는 완벽하게 중앙에 위치한 원추형 시트를 만듭니다. 모따기 시 90° 드릴 또는 모따기 도구는 한 번의 패스로 깨끗한 45° 가장자리 파손을 생성합니다. 이 각도는 일반적인 드릴링을 위한 것이 아닙니다. 메인 드릴이 진입하기 전 위치 정확도를 보장하는 정밀 시동 공구입니다. 트위스트 드릴이 처음부터 방황하는 것을 발견했다면, 올바른 끼인각을 가진 텅스텐 강철 센터 드릴 시작하기 전에 문제를 해결합니다.

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A 140° 포인트 각도 일반적인 135°와 더 극단적인 150° 사이에 위치합니다. 이는 적극적으로 가공 경화되는 스테인리스강 등급, 인코넬과 같은 고온 합금, 티타늄 심공 드릴링에 가장 적합합니다. 135° 지점에 5도가 더 추가되어 절단 부하가 더욱 분산되고 열 집중이 줄어들며 스테인리스 스틸 드릴링을 방해하는 구성인선이 최소화됩니다. 많은 항공우주 공장에서는 초합금 ​​작업을 위해 기본적으로 140°를 사용합니다.

A 150° 포인트 각도 HRC 45 이상의 경질 재료(경화 공구강, 냉각 주철 및 일부 표면 경화 부품용)입니다. 극도로 평평한 지점은 최소한의 추력으로 재료에 들어가고 예리한 각도로 칩을 만드는 갑작스러운 가장자리 충격을 방지합니다. 칩 단면이 매우 얇고 넓어져 열 방출에 도움이 되지만 칩 브레이킹이 어려울 수 있습니다. 경강 관통 구멍의 경우 150°가 135°보다 공구 수명이 두 배 더 나은 경우가 많습니다.

분할점과 표준점: 어느 것이 필요합니까?

포인트 각도는 이야기의 절반만을 말해줍니다. 포인트 구성(표준 또는 분할)에 따라 끌 가장자리의 작동 방식과 드릴 중심 여부가 결정됩니다. 표준 포인트에는 웹 전체에 단일 끌 모서리가 있습니다. 그 가장자리는 잘리지 않습니다. 재료를 옆으로 밀어내므로 높은 추력이 필요하고 드릴이 흔들리게 됩니다. 분할 지점은 끌에 추가 면을 갈아서 첫 번째 회전부터 재료를 자르는 진정한 절삭날로 만듭니다.

아래 표는 분할 포인트로 얻을 수 있는 금액을 수량화한 것입니다.

특정 조건에서는 분할 지점이 선택 사항이 아닙니다. 1mm 미만의 얇은 판금을 드릴링하는 경우 표준 지점이 흔들리고 찢어집니다. 스폿 드릴링 사이클 없이 CNC를 실행하는 경우 표준 지점이 구멍 위치를 분산시킵니다. 35 HRC 이상의 스테인리스강이나 합금강을 드릴링하는 경우 표준 포인트가 빠르게 연소됩니다. 이 모든 경우에 분할점이 필요합니다. 깊은 홀 가공의 경우 분할 지점을 포물선 플루트와 결합하면 펙 주기가 줄어들고 칩 배출이 크게 향상됩니다. 솔리드 초경 심공 드릴 종종 135°-140° 분할 지점과 포물선 플루트를 결합하여 단일 플런지에서 8xD 이상의 깊이를 처리합니다.

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드릴 포인트 각도와 공구 수명: 데이터가 말해주는 것

공구 수명은 단순히 코팅이나 절삭유의 기능이 아닙니다. 포인트 각도는 직접적이고 측정 가능한 영향을 미칩니다. 45 HRC 공구강에 대한 제어 테스트에서 분할점이 있는 135° 솔리드 초경 드릴은 동일한 속도, 이송 및 절삭유 조건에서 118° 초경 드릴보다 약 40% 더 오래 지속되었습니다. 그 이유는 신비롭지 않습니다. 135° 지점은 대부분의 마모가 시작되는 절삭날 코너의 최고 온도를 낮추고 기계적 부하를 더 긴 절삭 립에 분산시킵니다.

더 날카로운 118° 각도는 절삭날이 이송 방향에 거의 수직으로 재료에 들어가도록 하여 작은 영역에 응력을 집중시킵니다. 경도가 높아짐에 따라 가장자리 마이크로 칩이 측면 마모를 가속화하고 결국 치명적인 실패를 초래합니다. 135° 각도는 가공물에 더 얕은 절삭날을 제공하여 순간 칩 두께를 줄이고 온도 프로파일을 평탄화합니다.

연마성 분말(주철, 일부 복합재)을 생성하는 재료에서는 드릴 모서리가 꾸준한 침식을 경험합니다. 135° 또는 140° 지점은 더 긴 모서리 길이에 걸쳐 마모를 분산시켜 드릴의 공차를 더 오래 유지합니다. 생산량이 많은 작업장에서는 50HRC 단조품을 118°에서 135°로 전환하면 교대당 공구 교환 횟수를 4회에서 2회로 줄여 스핀들 가동 시간을 두 배로 늘릴 수 있습니다.

데이터는 한 가지 점을 명확하게 보여줍니다. HRC 30 이상을 드릴링하고 일관된 공구 수명을 원한다면 135°가 기준선입니다. 40을 초과하는 HRC가 5씩 증가할 때마다 포인트 각도에 5°를 추가합니다(45 HRC에서 140°, 50 HRC에서 150°). 이를 솔리드 카바이드 모재 및 고품질 분할 포인트 연삭과 일치시킵니다.

빠른 참조: 드릴 포인트 각도 선택 흐름도

작업 현장에서 빠른 결정을 내려야 할 경우 이 단순화된 논리를 따르십시오. 가공물 재료부터 시작하여 경도를 확인한 다음 구멍 깊이와 드릴 재료를 고려하십시오. 경로는 권장 지점 각도로 곧장 연결됩니다.

1. 알루미늄, 강철, 스테인리스, 티타늄, 주철 또는 플라스틱 등 재료 그룹을 식별합니다.
2. HRC 또는 HB의 경도를 측정하거나 추정합니다. 30HRC 미만에서는 118°를 유지하십시오. 30HRC 이상에서는 최소 135°로 이동합니다.
3. 재료가 경화되는 경우(스테인리스, 니켈 합금) 초기 경도에 관계없이 분할점을 사용하여 135°~140°를 사용합니다.
4. 5xD를 초과하는 홀 깊이의 경우 칩 추출을 돕기 위해 포물선 홈이 있는 135° 또는 140° 분할 지점을 선택하십시오.
5. 솔리드 초경 드릴을 사용하는 경우 기본적으로 분할점은 135°이고 경도가 40HRC를 초과하면 각도를 늘립니다.
6. 얇은 시트(< 1mm)의 경우 분할 지점을 사용하여 스케이트를 방지합니다. 정확한 각도는 시트 재료에 따라 118° 또는 135°가 될 수 있습니다.
7. 센터 드릴링 및 챔퍼링의 경우 개조된 트위스트 드릴이 아닌 전용 90° 센터 드릴 또는 챔퍼 도구를 사용하십시오.

이 순서는 일반적인 작업장이나 생산 환경에서 대부분의 드릴링 작업을 다룹니다. 의심스러울 경우 30HRC 이상의 재료에 대해 먼저 135° 분할점을 테스트하십시오. 잘못된 선택에 대한 대가는 부품이 망가지거나 도구가 부러지는 것입니다. 올바른 선택에 대한 보상은 조용한 스핀들, 정확한 구멍, 예측 가능한 공구 비용입니다.