JP2001096412A - ツイストドリル - Google Patents
ツイストドリルInfo
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- JP2001096412A JP2001096412A JP27392599A JP27392599A JP2001096412A JP 2001096412 A JP2001096412 A JP 2001096412A JP 27392599 A JP27392599 A JP 27392599A JP 27392599 A JP27392599 A JP 27392599A JP 2001096412 A JP2001096412 A JP 2001096412A
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- Japan
- Prior art keywords
- twist drill
- chip
- shape
- chip discharge
- convex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はツイストドリルの切り屑排出溝を改
良し、切り屑排出時における切り屑噛み込みでのチッピ
ング防止や、切削油剤の切り屑排出溝への浸透促進によ
り、安定した性能を発揮するツイストドリルを提供す
る。 【構成】 超硬合金又はＴｉＣＮ系サーメットで構成さ
れたツイストドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸
直角断面視で、切り屑排出溝の心厚と接する近傍からラ
ンド部側にＳ字状に拡げ、該Ｓ字状は、該切り屑排出溝
の底部の凹曲面とヒール部の凸曲面よりなり、かつ、該
凹曲面の曲率を凸曲面の曲率より大きく設ける。
良し、切り屑排出時における切り屑噛み込みでのチッピ
ング防止や、切削油剤の切り屑排出溝への浸透促進によ
り、安定した性能を発揮するツイストドリルを提供す
る。 【構成】 超硬合金又はＴｉＣＮ系サーメットで構成さ
れたツイストドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸
直角断面視で、切り屑排出溝の心厚と接する近傍からラ
ンド部側にＳ字状に拡げ、該Ｓ字状は、該切り屑排出溝
の底部の凹曲面とヒール部の凸曲面よりなり、かつ、該
凹曲面の曲率を凸曲面の曲率より大きく設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超硬合金またはサーメ
ットで構成されたツイストドリル（以下、単にドリルと
略称する。）に係わり、特に、ドリル強度を損なうこと
なく、切り屑処理及び刃先の冷却効果を改善する技術に
関するものである。
ットで構成されたツイストドリル（以下、単にドリルと
略称する。）に係わり、特に、ドリル強度を損なうこと
なく、切り屑処理及び刃先の冷却効果を改善する技術に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、超硬合金製のツイストドリルが多
用されつつある。超硬ドリルは、耐摩耗性に優れ、高送
り切削や重切削を行うことができる半面、靭性が低いた
めに抗折力などの機械的強度に劣り、このため、高速度
鋼のドリルに比べて芯厚を大きくし、ランド幅に対する
溝幅の比率を小さくして強度を補うようにしなければな
らない。例えば、特公昭６１−３０８４５号公報には、
超硬合金製のドリル本体の外周に２つの切り屑排出溝が
形成され、切り屑排出溝の回転方向を向く壁面の先端稜
線部に切刃が形成されたものである。ここで、ドリル本
体の芯厚はドリル直径の２０〜３５％と比較的大きく、
ドリル本体の軸線と直交する断面におけるランド幅Ｂに
対する溝幅Ａの比率Ａ／Ｂは０．６程度と比較的小さい
値に設定されている。また、上記特許の改良として、特
許２６７４１２４号には、溝幅比を大きくしたツイスト
ドリルが提案されている。両例とも切り屑排出溝の形状
は、切刃の外周端縁Ｑにこの端縁Ｑと上記ドリル本体１
の軸線とを結んだ直線Ｎと直交する垂線Ｌを引いたとき
に、この垂線Ｌに対して凹となる形状とされている。こ
のことは、切屑をある程度小さな曲率半径で強制的に曲
げることにより、切屑が加工穴の内壁面と擦過すること
がないように設計している。
用されつつある。超硬ドリルは、耐摩耗性に優れ、高送
り切削や重切削を行うことができる半面、靭性が低いた
めに抗折力などの機械的強度に劣り、このため、高速度
鋼のドリルに比べて芯厚を大きくし、ランド幅に対する
溝幅の比率を小さくして強度を補うようにしなければな
らない。例えば、特公昭６１−３０８４５号公報には、
超硬合金製のドリル本体の外周に２つの切り屑排出溝が
形成され、切り屑排出溝の回転方向を向く壁面の先端稜
線部に切刃が形成されたものである。ここで、ドリル本
体の芯厚はドリル直径の２０〜３５％と比較的大きく、
ドリル本体の軸線と直交する断面におけるランド幅Ｂに
対する溝幅Ａの比率Ａ／Ｂは０．６程度と比較的小さい
値に設定されている。また、上記特許の改良として、特
許２６７４１２４号には、溝幅比を大きくしたツイスト
ドリルが提案されている。両例とも切り屑排出溝の形状
は、切刃の外周端縁Ｑにこの端縁Ｑと上記ドリル本体１
の軸線とを結んだ直線Ｎと直交する垂線Ｌを引いたとき
に、この垂線Ｌに対して凹となる形状とされている。こ
のことは、切屑をある程度小さな曲率半径で強制的に曲
げることにより、切屑が加工穴の内壁面と擦過すること
がないように設計している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これまでは、超硬合金
の靱性が低いために、抗折力などの機械的強度が劣り、
心厚を大きくし、ランド幅に対する溝幅の比率を小さく
して強度を補っていた。しかし、この折損の原因を調べ
てみると、切り屑の噛み込みや切削油剤の不足により、
折損に至ることが分かった。そこで切り屑排出溝をラン
ド部側にＳ字状に拡げることで、切り屑排出時における
切り屑噛み込みでのチッピング防止や、切削油剤の切り
屑排出溝への浸透促進による、切り屑排出溝、加工穴内
壁、生成された切り屑の潤滑を計り、更にはヒール部に
曲率を与えることにより、工具取り扱い時の安全性を備
えた工具を提供するものである。
の靱性が低いために、抗折力などの機械的強度が劣り、
心厚を大きくし、ランド幅に対する溝幅の比率を小さく
して強度を補っていた。しかし、この折損の原因を調べ
てみると、切り屑の噛み込みや切削油剤の不足により、
折損に至ることが分かった。そこで切り屑排出溝をラン
ド部側にＳ字状に拡げることで、切り屑排出時における
切り屑噛み込みでのチッピング防止や、切削油剤の切り
屑排出溝への浸透促進による、切り屑排出溝、加工穴内
壁、生成された切り屑の潤滑を計り、更にはヒール部に
曲率を与えることにより、工具取り扱い時の安全性を備
えた工具を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そのため、本願発明は、
超硬合金又はＴｉＣＮ系サーメットで構成されたツイス
トドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸直角断面視
で、切り屑排出溝の心厚と接する近傍からランド部側に
Ｓ字状に拡げ、該Ｓ字状は、該切り屑排出溝の底部の凹
曲面とヒール部の凸曲面よりなり、かつ、該凹曲面の曲
率を凸曲面の曲率より大きくしたことを特徴とするツイ
ストドリル。
超硬合金又はＴｉＣＮ系サーメットで構成されたツイス
トドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸直角断面視
で、切り屑排出溝の心厚と接する近傍からランド部側に
Ｓ字状に拡げ、該Ｓ字状は、該切り屑排出溝の底部の凹
曲面とヒール部の凸曲面よりなり、かつ、該凹曲面の曲
率を凸曲面の曲率より大きくしたことを特徴とするツイ
ストドリル。
【０００５】
【作用】図１〜図３面を参照しつつ説明する。先ず、ツ
イストドリルの軸直角断面図における切り屑排出溝の心
厚と接する近傍からヒール部にかけてその形状を略Ｓ字
状としたことにより、刃先で生成された切り屑は、切り
屑排出溝と加工穴内壁を擦過しながら、切り屑排出溝に
沿って外部に排出されるが、その際加工穴内壁等との摩
擦により、一部切り屑の流れが変化し、切り屑の噛み込
みを引き起こし、その力が肉厚の薄いヒール部突端に加
わった場合、チッピングが起こすことが分かった。略Ｓ
字状は、ドリルの心厚と接する近傍からヒール部までの
形状を現したものであるが、Ｓ字の上の部分は刃溝底部
の凹曲面により形成する。Ｓ字の下の部分は、刃溝底部
をそのまま延伸させずに、ヒール部で凸曲面を持たせる
ことにより形成する。このように、切り屑排出溝の心厚
と接する近傍からランド部側にＳ字状に拡げることによ
り、まず、Ｓ字状の上の部分、すなわち切り屑排出溝底
部は、切り屑のカール（強圧縮）が行われるため０．１
０Ｄ〜０．２５０Ｄの曲率で設け、更に、切り屑の接触
する長さをヒール部に凸曲面を設けることにより短し、
心厚と接する近傍から３０度〜１２０度で凹曲面から凸
曲面へ変曲させる。従って、切り屑は十分にカールされ
て排出溝に沿って外部へ排出される。更に望ましくは、
心厚と接する近傍から４５度〜９０度である。
イストドリルの軸直角断面図における切り屑排出溝の心
厚と接する近傍からヒール部にかけてその形状を略Ｓ字
状としたことにより、刃先で生成された切り屑は、切り
屑排出溝と加工穴内壁を擦過しながら、切り屑排出溝に
沿って外部に排出されるが、その際加工穴内壁等との摩
擦により、一部切り屑の流れが変化し、切り屑の噛み込
みを引き起こし、その力が肉厚の薄いヒール部突端に加
わった場合、チッピングが起こすことが分かった。略Ｓ
字状は、ドリルの心厚と接する近傍からヒール部までの
形状を現したものであるが、Ｓ字の上の部分は刃溝底部
の凹曲面により形成する。Ｓ字の下の部分は、刃溝底部
をそのまま延伸させずに、ヒール部で凸曲面を持たせる
ことにより形成する。このように、切り屑排出溝の心厚
と接する近傍からランド部側にＳ字状に拡げることによ
り、まず、Ｓ字状の上の部分、すなわち切り屑排出溝底
部は、切り屑のカール（強圧縮）が行われるため０．１
０Ｄ〜０．２５０Ｄの曲率で設け、更に、切り屑の接触
する長さをヒール部に凸曲面を設けることにより短し、
心厚と接する近傍から３０度〜１２０度で凹曲面から凸
曲面へ変曲させる。従って、切り屑は十分にカールされ
て排出溝に沿って外部へ排出される。更に望ましくは、
心厚と接する近傍から４５度〜９０度である。
【０００６】また、従来のドリルでは切り屑が切り屑排
出溝一杯になって排出され、十分に切削油剤をドリル先
端部まで供給できず、切り屑排出溝の潤滑不足により、
一部切り屑の方向が変化する。そのためＳ字状に、特に
Ｓ字の下の部分のスペースにより、切削油剤が浸透し供
給されるため切り屑排出溝の潤滑性を補うことができ
る。
出溝一杯になって排出され、十分に切削油剤をドリル先
端部まで供給できず、切り屑排出溝の潤滑不足により、
一部切り屑の方向が変化する。そのためＳ字状に、特に
Ｓ字の下の部分のスペースにより、切削油剤が浸透し供
給されるため切り屑排出溝の潤滑性を補うことができ
る。
【０００７】ヒール部の凸曲面の曲率を０．０５Ｄ〜
０．２５Ｄの凸曲面としたのは、０．０５Ｄ未満では、
切り屑によりヒール部の欠け、チッピングを生じ切り屑
が絡みついて詰まりを起こすことを減少させることがで
きず、また、０．２５Ｄを越えると相対的に切り屑排出
溝の凹曲面が十分にとれず、切り屑の強圧縮等に支障が
でるため０．０５〜０．２５Ｄの範囲とした。更に、前
記ヒール部の頂部とランド部の切り屑排出溝側の端部と
は、様々な態様がとりうる。図３では曲率をそのまま生
かしてランド部の端部と結んでいる。この部分のスペー
スをより拡げる意味で直線状に結んでも良く、更には、
凹む形状で結んでも良い。これらの場合には、いずれも
切削油剤等の浸透により有効である。以下、実施例に基
づき本発明を具体的に説明する。
０．２５Ｄの凸曲面としたのは、０．０５Ｄ未満では、
切り屑によりヒール部の欠け、チッピングを生じ切り屑
が絡みついて詰まりを起こすことを減少させることがで
きず、また、０．２５Ｄを越えると相対的に切り屑排出
溝の凹曲面が十分にとれず、切り屑の強圧縮等に支障が
でるため０．０５〜０．２５Ｄの範囲とした。更に、前
記ヒール部の頂部とランド部の切り屑排出溝側の端部と
は、様々な態様がとりうる。図３では曲率をそのまま生
かしてランド部の端部と結んでいる。この部分のスペー
スをより拡げる意味で直線状に結んでも良く、更には、
凹む形状で結んでも良い。これらの場合には、いずれも
切削油剤等の浸透により有効である。以下、実施例に基
づき本発明を具体的に説明する。
【０００８】
【実施例】本発明例として、超微粒子超硬合金製のドリ
ル直径＝８ｍｍを用いて、図３に示すようなＳ字状とな
し、凹曲面を０．１８Ｄ、凸曲面を０．１０Ｄの曲率で
設けた。このツイストドリルを１０本用いて、切削速度
＝６０ｍ／ｍｉｎ、１回転当りの送り量＝０．２ｍｍ／
ｒｅｖ、加工深さ＝２４ｍｍ、湿式切削の条件で、ＳＣ
Ｍ４４０（ＨＢ２５０〜３００）を１００穴加工し、加
工後のドリルヒール部分の状態を観察した。尚、本発明
例にはＴｉＡｌＮ膜を被覆し切削試験を行った。比較の
ため、従来のようにヒール部に曲率を設けていないドリ
ルも、同様に試験を１０本、行い、その結果も表１に併
記する。
ル直径＝８ｍｍを用いて、図３に示すようなＳ字状とな
し、凹曲面を０．１８Ｄ、凸曲面を０．１０Ｄの曲率で
設けた。このツイストドリルを１０本用いて、切削速度
＝６０ｍ／ｍｉｎ、１回転当りの送り量＝０．２ｍｍ／
ｒｅｖ、加工深さ＝２４ｍｍ、湿式切削の条件で、ＳＣ
Ｍ４４０（ＨＢ２５０〜３００）を１００穴加工し、加
工後のドリルヒール部分の状態を観察した。尚、本発明
例にはＴｉＡｌＮ膜を被覆し切削試験を行った。比較の
ため、従来のようにヒール部に曲率を設けていないドリ
ルも、同様に試験を１０本、行い、その結果も表１に併
記する。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１より、本発明例のように、ヒール部の
溝形状をＳ字状としたドリルでは、ヒール部のチッピン
グの発生が１／１０と減少し、それを起因として生じる
外周刃のチッピングも無いのに対し、従来例では、８／
１０とヒール部に生じ、また外周刃部にもチッピングが
生じていた。
溝形状をＳ字状としたドリルでは、ヒール部のチッピン
グの発生が１／１０と減少し、それを起因として生じる
外周刃のチッピングも無いのに対し、従来例では、８／
１０とヒール部に生じ、また外周刃部にもチッピングが
生じていた。
【００１１】更に、同様の切削条件で穴加工を継続し
た。２０００穴加工後の逃げ面最大摩耗量ＶＢｍａｘ
（ｍｍ）を測定した結果を表２に示す。
た。２０００穴加工後の逃げ面最大摩耗量ＶＢｍａｘ
（ｍｍ）を測定した結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】表２より、穴加工数を２０００穴まで行う
と、本発明では切削油剤の浸透促進により刃先の冷却を
図ることができるため、摩耗量が減少し、良好な性能を
示したが、従来例では、摩耗量が１．５倍程度大きくな
り、また、切り屑等の絡みつきが多くなり、絡みついた
切り屑等の除去を行いながら穴加工を継続しなければな
らなかった。
と、本発明では切削油剤の浸透促進により刃先の冷却を
図ることができるため、摩耗量が減少し、良好な性能を
示したが、従来例では、摩耗量が１．５倍程度大きくな
り、また、切り屑等の絡みつきが多くなり、絡みついた
切り屑等の除去を行いながら穴加工を継続しなければな
らなかった。
【００１４】
【発明の効果】本願発明を適用することにより、ドリル
の刃溝をよりランド部側に拡げることが出来るため、切
り屑排出溝をより広くする事ができ、安定した切削性能
が可能となった。
の刃溝をよりランド部側に拡げることが出来るため、切
り屑排出溝をより広くする事ができ、安定した切削性能
が可能となった。
【図１】図１は、本発明例のドリルの正面図を示す。
【図２】図２は、図１の軸方向先端視を示す。
【図３】図３は、図１の軸直角断面図を示す。
【図４】図４は、従来例の軸直角断面図を示す。
１ ドリル本体 ２ 外周刃 ３ 先端刃 ４ 切り屑排出溝（凹曲面） ５ ランド部 ６ Ｓ字状 ７ ヒール部（凸曲面） Ｒ１ 切り屑排出溝（凹曲面）の曲率 Ｒ２ ヒール部（凸曲面）の曲率 Ｄ 直径 Ｗ 心厚
Claims (3)
- 【請求項１】 超硬合金又はＴｉＣＮ系サーメットで構
成されたツイストドリルにおいて、前記ツイストドリル
の軸直角断面視で、切り屑排出溝の心厚と接する近傍か
らランド部側にＳ字状に拡げ、該Ｓ字状は、該切り屑排
出溝の底部の凹曲面とヒール部の凸曲面よりなり、か
つ、該凹曲面の曲率を凸曲面の曲率より大きくしたこと
を特徴とするツイストドリル。 - 【請求項２】 請求項１記載のツイストドリルにおい
て、該切り屑排出溝の底部の凹曲面の曲率を０．１０Ｄ
〜０．２５Ｄの凹曲面としたことを特徴とするツイスト
ドリル。 - 【請求項３】 請求項１記載のツイストドリルにおい
て、該ヒール部の凸曲面の曲率を０．０５Ｄ〜０．２５
Ｄの凸曲面としたことを特徴とするツイストドリル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27392599A JP2001096412A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | ツイストドリル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27392599A JP2001096412A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | ツイストドリル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001096412A true JP2001096412A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=17534492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27392599A Pending JP2001096412A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | ツイストドリル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001096412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6923602B2 (en) | 2002-04-03 | 2005-08-02 | Ogo Corporation | Drill having construction for reducing thrust load in drilling operation, and method of manufacturing the drill |
-
1999
- 1999-09-28 JP JP27392599A patent/JP2001096412A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6923602B2 (en) | 2002-04-03 | 2005-08-02 | Ogo Corporation | Drill having construction for reducing thrust load in drilling operation, and method of manufacturing the drill |
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