JP2001252808A

JP2001252808A - 刃部交換式ドリル

Info

Publication number: JP2001252808A
Application number: JP2000064794A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Horie; 仁堀江
Original assignee: Hitachi Tool Engineering Ltd
Current assignee: Moldino Tool Engineering Ltd
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-09-18

Abstract

(57)【要約】【目的】機械的固着により刃部とシャンク部とを連結
させるドリルであり、シャンク部の材質にとらわれず、
刃部、シャンク部とも高剛性の材質、振動防止等の材質
とすることが可能な刃部交換式ドリルの提供を目的とす
る。【構成】刃部とシャンク部が連結部を介して着脱可能
に固定されてなる刃部交換式ドリルであって、前記刃部
の後端の連結部にはテーパを有する軸部が形成されてお
り、前記シャンク部の連結部にはテーパを有する穴部が
設けられており、前記刃部のテーパ軸部は前記シャンク
部のテーパ穴部に挿入され固定されることにより構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刃部が着脱可能と
された刃部交換式ドリルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、刃部を着脱可能とした刃部交換式
ドリルに関して、刃部及びシャンク部のいずれか一方に
軸部を形成して、また他方には前記軸部に対して所定の
締め代を有するクランプ穴を形成して、これらの軸部と
クランプ穴との焼き嵌めや締まり嵌めを利用することに
よって、刃部とシャンク部とを固定したものが知られて
いる。いわゆるシュリンクフィツトと称される工具の刃
部は高剛性の超硬合金で製作され、工具本体の軸線方向
に先端側から後端側に向かって順に、先端切れ刃部と、
軸状部と、軸部とによって構成され、先端切れ刃部は切
削する部分であり、軸状部は軸線と同軸の円柱状又は円
錐状に形成され、軸部は軸状部より小径の寸法で、軸線
と同軸の円柱状に形成されている。次に、シャンク部は
鋼で製作されており、軸線と同軸の円柱状に形成され
て、刃部の軸状部と等しい又は大きな外径を有してお
り、先端面には前記刃部と嵌合する孔部が設けられ、所
定の焼き嵌め代を有するように設定されている。

【０００３】前記構成の刃部交換式ドリルでは、刃部と
シャンク部とを連結させるには、まず、シャンク部を加
熱して、刃部の軸部が挿入可能となるまで孔部を熱膨張
させて、孔部に軸部を挿入する。次に、シャンク部を冷
却すると、孔部が熱収縮して軸部を締め付けて、刃部の
固定が完了する。一方、シャンク部から刃部を取り外す
場合は、シャンク部３加熱して軸部が抜き出し可能とな
るまで孔部を熱膨張させて、刃部を取り外す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記構成の刃部交換式
ドリルでは、孔部が形成されるシャンク部は、軸部が形
成される刃部よりも大きな膨張係数を有する材質で製作
する必要があり、膨張係数の大きな材質は剛性が低いこ
とからシャンク部の剛性が低く、切削加工時にビビリ振
動が発生しやすいという問題がある。特に、ドリルにお
いては高速度鋼製のドリルが適用できないという課題が
ある。

【０００５】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、機械的固着により刃部とシャンク部とを連結させる
ドリルであり、シャンク部の材質にとらわれず、刃部、
シャンク部とも高剛性の材質、振動防止等の材質とする
ことが可能な刃部交換式ドリルの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、刃部とシャンク部が連結部を介して着脱可能に固定
されてなる刃部交換式ドリルであって、前記刃部の後端
の連結部にはテーパを有する軸部が形成されており、前
記シャンク部の連結部にはテーパを有する穴部が設けら
れており、前記テーパ軸部は前記テーパ穴部に挿入され
固定されることを特徴とする刃部交換式ドリルである。

【０００７】テーパ部による固着はテーパで固着したか
ら固着強度を十分高くすることができる。本発明におい
てはテーパ軸部とテーパ穴部を組み合わせて嵌合させる
から固着強度を高くすることができ、テーパ嵌合のみで
使用が可能となる。テーパ嵌合は刃径等に応じて変化さ
せることができる。また、ドリルは軸方向の切削であ
り、刃部、シャンク部に当接する面を設けて２面拘束と
することにより、強度、振れ精度等を高めても良い。ま
た、テーパを１／１００〜２０／１００としたのは、工
具の径に応じて様々なケースがあるためであり、１／１
００未満ではテーパ嵌合として十分ではなく、２０／１
００を越えると径の変化が大きくなり、回転工具では適
用が難しくなるためテーパを１／１００〜２０／１００
とした。

【０００８】次に、本発明を適用することにより、加熱
及び冷却せずに、機械的に取り付けが出来、刃部とシャ
ンク部の熱膨張係数等を考慮せずに、高速度鋼製のドリ
ルを用いることができ、穴径の異なる様な場合には、刃
部を交換するのみで対応することができる。また、切削
諸元に合った材質を用いることが出来る。例えば、高耐
摩耗性の超硬合金で刃部を製作し、シャンク部を高靱性
な超硬合金等で製作することによって、低硬度材の重切
削加工を可能とするとともに、ドリルの剛性を高めるこ
とができ、切削加工時のビビリ振動の発生を低減するこ
とが可能となる。また、超硬合金は軸方向の応力に対し
ては優れた合成を保つことができるため、刃部を高速度
鋼、シャンク部を超硬合金製にすると安定した切削性能
を示す。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施形態について、図１〜図
３を参照しながら説明する。図１は本発明の刃部交換式
ドリルの正面図で、本発明の実施の形態によるドリル工
具は、刃部１とシャンク部２と、これらを軸線方向にお
いて連結するテーパ嵌合部３とによって構成されてい
る。刃部１は、例えば、高速度鋼からなり、軸線方向に
おいて先端側から後端側に向かって順に、略半球状の先
端切れ刃部４と、軸線に同軸の略円柱状の軸状部５と、
テーパ軸部６とによって構成されている。また、刃部１
のテーパ軸部６はシャンク部２のテーパ穴部７との連結
を担う部分であり、その詳細は図２の右側面図に示すよ
うに、、軸方向後端に向かい１／１００のテーパが設け
られている。シャンク部２のテーパ孔部７は前記テーパ
軸部６と嵌合するため、同様にテーパ溝が設けられてい
る。次に、シャンク部２は、例えば、超硬合金、構造用
鋼等からなり、軸線方向において先端側から基端側に向
かって順に、テーパ穴部７と、前記軸状部よりも外径が
大きく、且つ軸線と同軸とされた円柱状軸部８とによっ
て構成されている。

【００１０】図４には第一の実施例の形態による刃部交
換式ドリルの変形例を示した。図４に示したように、シ
ャンク部を更に２つの部分に分け、それらを固着したも
のである。これにより、更に切削諸元に合った構造を採
用することができる。例えば、深穴用のドリルにおい
て、振動が問題となるような場合には、さらにシャンク
部の刃部側（以下、接続部と称する。）には構造用鋼等
を用い、その振動を吸収させるように設計しても良い。
また、仕上げ切削等の場合には、刃部をＴｉＣＮ系サー
メット、シャンク部を超硬製として、接続部を構造用鋼
で設けると、接続部材のヤング率が低いため振動を吸収
し、高品位な仕上げ面を形成することができる。このよ
うに、機械的な固着によることにより切削諸元等に合わ
せた刃部交換式ドリルを製作することができる。尚、接
続部を設ける場合には、シャンク部と刃部同様にテーパ
嵌合を用いても良いが、２箇所で接続すると振れ精度等
が制御しずらくなるため、シャンク部と接続部の固定は
ロウ付け等の補強手段を用いて、固着しても良い。更
に、上述した例では、刃部及びシャンク部の材質は超硬
合金、ハイスとしたが、これに限定されず、刃部はＣＢ
Ｎ等の高硬度焼結体や、上記各種の工具にＴｉＡｌＮ系
等の被覆を行ってもよい。また、上述した例では、刃部
の軸部及びシャンク部の嵌合軸部の形状を溝状とした
が、これに限定されず、径によっては台形状等などの適
宜の形状が適用できる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のドリルに
よれば、工具本体の軸線に沿って、刃部とシャンク部と
がテーパ嵌め合いによって固定されており、連結部材の
熱膨張率等に限定されずに、刃部及びシャンク部の材質
を選択することができ、剛性の高い材質、振動を吸収す
るような材質を選ぶことによって切削加工時のビビリ振
動の発生を低減することができ、さらに、他に接続部材
を設ければ、刃部、接続部及びシャンク部の材質には切
削諸元により、例えば工具突き出し量に応じて剛性の高
い材質を選ぶことによって、切削加工時のビビリ振動の
発生を低減することができ、仕上げ加工等ではＴｉＣＮ
系サーメットを用いることもでき、その切削諸元にあっ
た組み合わせを選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明例の正面図を示す。

【図２】図２は、図１の刃部の要部拡大図を示す。

【図３】図３は、図１のシャンク部の要部拡大図を示
す。

【図４】図４は、本発明例の他の実施例の正面図を示
す。

【符号の説明】

１刃部２シャンク部３テーパ嵌合部４先端切れ刃部５略円柱状の軸状部６テーパ軸部７テーパ穴部８円柱状軸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】刃部とシャンク部が連結部を介して着脱
可能に固定されてなる刃部交換式ドリルであって、前記
刃部の後端の連結部にはテーパを有する軸部が形成され
ており、前記シャンク部の連結部にはテーパを有する穴
部が設けられており、前記テーパ軸部は前記テーパ穴部
に挿入され固定されることを特徴とする刃部交換式ドリ
ル。
【請求項２】請求項１記載の刃部交換式ドリルにおい
て、前記シャンク部の刃部側に接続部を設けたことを特
徴とする刃部交換式ドリル。
【請求項３】請求項１乃至２記載の刃部交換式ドリル
において、前記刃部、シャンク部に当接する面を設けた
ことを特徴とする刃部交換式ドリル。
【請求項４】請求項１乃至３記載の刃部交換式ドリル
において、前記ドリルがプリント基板穴あけ用ドリルで
あること特徴とする刃部交換式ドリル。
【請求項５】請求項１乃至３記載の刃部交換式ドリル
において、前記刃部が高速度鋼、超硬合金の単体でなる
ドリルであること特徴とする刃部交換式ドリル。