JP2001277024A - スローアウェイ式ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２チップ類似の１チップ型スローアウェイチッ
プに関し、従来に比べて切屑の排出性が向上した、新規
なドリル用のスローアウェイチップ用ホルダーを提供す
ることにある。 【解決手段】 外刃側切屑ポケットに備える上稜線を、
外刃フルート溝の上稜線の最っとも穿孔方向寄りの点よ
りも外側に張り出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、穿孔加工に使用す
るスローアウェイ式ドリルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術と課題】穿孔加工に使用するドリルとし
て、その全体が一体に形成された通常のソリッド型ドリ
ルの他に、ドリル本体（ホルダー）と別体のスローアウ
ェイチップ上に切削用の刃を形成し、それをホルダーの
先端に、ネジ等によって着脱自在に装着できるようにし
た、いわゆるスローアウェイ式ドリルがある。

【０００３】このスローアウェイ型ドリルには、２チッ
プ型のものと１チップ型のものとがあり、このうち前者
の２チップ型のスローアウェイ式ドリルは、例えば特開
平１０−２９１０８号公報に記載されているように、穴
の中央部を削る内刃を有するチップと、穴の周縁部を削
る外刃を有するチップの２つのチップを、ホルダーの先
端に装着することで構成されている。そして上記公報記
載の発明では、１つのチップ上に内刃と外刃の両方を形
成しておき、ホルダーに装着する向きと位置とによって
同じチップを内刃チップもしくは外刃チップとして兼用
できるようにも構成されている。

【０００４】しかし、この２チップ型の構成は、加工径
の大きな大型のドリルには適しているものの、例えば加
工径がφ１０前後よりも小さい小型のドリルにこれを適
用しようとすると、ホルダーの先端にチップ取り付けの
ためのスペースや、あるいは切屑排出のためのスペース
が十分に確保できなかったり、チップ取り付けのための
ネジが非常に小さなものとなって十分な取り付け強度が
得られなかったりするといった問題があった。

【０００５】一方、前記１チップ型のスローアウェイド
リル(以下『１チップドリル』と略称する)としては、例
えば特開平１０−３２８９１８号公報に記載されている
ように、従来のソリッド型ドリルの先端形状と類似し
た、穿孔方向に臨み、かつドリルの回転軸上に位置する
頂部から、それぞれ両側へ延びる一対の、加工孔の半径
の全長に亘る長い刃稜を有するチップを使用したものが
一般的である。

【０００６】しかし、上記のチップ形状では、穿孔時に
チップに加わる切削抵抗が大きいため、１つのチップ
を、上記公報の図にみるように２本のネジでもってホル
ダーの先端に強固に固定する必要がある上、チップの肉
厚を大きくとる必要があり、その分、切屑排出のための
スペースを確保するのが容易でないという問題があっ
た。

【０００７】そこで、発明者は先に、孔の中央部を削る
内刃と、孔の周縁部を削る外刃とを、２チップ型のスロ
ーアウェイ型ドリルにおける内刃チップの内刃、および
外刃チップの外刃の配置と同様の配置として１つのチッ
プ上に形成した、２チップ類似の、１チップ型のスロー
アウェイチップを開発した（特開平１１−１８８５１８
号公報）。

【０００８】上記２チップ類似の１チップ型スローアウ
ェイチップ(以下『類似１チップ』と略称する)において
内刃は、孔の中央部を削るに足る長さを有していれば良
く、また外刃も、孔の周縁部を削るに足る長さを有して
いればよいため、従来の１チップドリルのものに比べ
て、穿孔時にチップに加わる切削抵抗を低減することが
でき、内刃および外刃の部分の肉厚を小さくし、ホルダ
ーへの取付けネジを１本として、切屑排出のためのスペ
ースを確保することが可能となった。

【０００９】そこで発明者は、今般、類似１チップおよ
びそのホルダーについてさらに検討した結果、上記公報
に記載の構造では、特に切屑の排出性の点でさらに改善
の余地があることを見出した。

【００１０】本発明の目的は、類似１チップに関し、従
来に比べて切屑の排出性が向上した、新規なスローアウ
ェイ式ドリルを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記課
題を解決するため、本発明の請求項１の発明は、切刃を
前端に形成したスローアウェイチップと、軸状のドリル
本体と、このドリル本体の端部に設けられ、スローアウ
ェイチップを挟んで保持する一対の挟持片と、この挟持
片の側方に形成された切屑処理面と、この切屑処理面に
連続して挟持片の軸方向後ろ側に形成されるフルート溝
を備え、少なくとも一方の切屑処理面の上稜線を、上記
フルート溝の上稜線のうちもっとも挟持片寄りの点より
も外側に張り出させたことを特徴とするスローアウェイ
式ドリルを提供する。

【００１２】本構成によれば、外刃側切屑ポケットの上
方部分に、屋根（張出部分）が形成されることにより、
切屑の径が大きくなり過ぎることを抑制できる。これに
より、外刃側の切屑の排出性を良好とすることが可能で
ある。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て前記張出量が０．５〜１．２ｍｍであることを特徴と
する。

【００１４】本構成によれば、前記切屑の排出性を向上
させる効果をより確実に得ることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。

【００１６】図１（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施
の形態のスローアウェイチップとこれを取り付けるホル
ダの分解斜視図であり、図１（ａ）はチップの正面側か
ら見た分解斜視図であり、図１（ｂ）はチップの背面側
から見た分解斜視図である。

【００１７】これらの図を参照して、スローアウェイチ
ップ１は、穿孔方向の前端に穴の中央部を削る内刃１１
と、穴の周縁部を削る外刃１２とを形成している。スロ
ーアウェイチップ１は、内刃１１を形成する板状の第１
のブロック１３と、外刃１２を形成する板状の第２のブ
ロック１４とを一体に形成したものである。

【００１８】第１のブロック１３と第２のブロック１４
とは、互いに重なり合う部分１５を残して、その板面方
向に相互にずらされたような形状をなしている。上記の
重なり合う部分１５での板厚方向に貫通する貫通孔１ａ
が形成されている。この貫通孔１ａはチップ１をホルダ
２に取り付けるための取付ねじ３を挿通させるためのも
のである。

【００１９】チップ１は互いに背中合わせの２表面（す
なわち、各ブロック１３、１４の外側の表面に相当）
に、一対の被挟持面としての第１の座面１ｂおよび第２
の座面１ｃを形成しており、上記の貫通孔１ａはこれら
第１および第２の座面１ｂ，１ｃに開口している。

【００２０】図２を参照して、チップ１は、ホルダー２
の穿孔方向の後部に設けられたポケット２３の底により
受けられる後部座面１ｄとを備える。また、チップ１
は、内刃１１を備える第１ブロック１３の後端隅部に一
対の被挟持座面１ｂ，１ｃの間に連続する切り欠き凹部
１ｇを有する 一方、ホルダの側面図である図３（ａ）、および取付ね
じ３にてチップ１を取り付けた状態のホルダの別角度か
らの側面図である図３（ｂ）を参照して、ホルダ２は軸
状のドリル本体４とシャンク５とを同軸上に設けてお
り、シャンク５の周面の一部には、当該ホルダ２がツー
ルホルダ（図示せず）に取り付けられたときに回り止め
の働きをする平坦面５ａが形成されている。

【００２１】図１（ａ）および（ｂ）並びに図３（ａ）
を参照して、ドリル本体４の前端にはチップ１を挟んで
挟持するための一対の挟持片２１，２２が形成されてお
り、これら一対の挟持片２１，２２の挟持面２６，２７
間に、チップ１を挿入するためのポケットが区画されて
いる。このポケット２３にチップ１を挿入した状態で、
取付ねじ３を挟持片２１の貫通孔２１ａおよび貫通孔１
ａに挿通させ、挟持片２２のねじ孔２２ａにねじ込むこ
とにより、チップ１がホルダ２に挟持固定される。

【００２２】一方の挟持片２１は内刃１１を形成する第
１のブロック１３に対応して、その挟持面２６が第１の
ブロック１３としての第１の座面１ｂに当接する。他方
の挟持片２２は外刃１２を形成する第２のブロック１４
に対応して、その挟持面２７が第２のブロック１４の被
挟持面としての第２の座面１ｃに当接する。そして、前
記挟持片２１、２２の側方には、切屑処理のための切屑
ポケット２１ｂ，２２ｂが形成されている。

【００２３】また、ドリル本体の周面には、穿孔加工時
の切屑を加工穴の外へ排出するためのらせん状のフルー
ト溝２４，２５が形成されている。

【００２４】さらに、シャンク５の端部からドリル本体
の基端部にかけて、その中心を貫くようにして冷却液を
流す孔からなる大径の第１の通液孔６が形成され、ま
た、この第１の通液孔６に連通して、ドリル本体の基端
部からポケット２３の底にまで達する挟持片２１の挟持
面２６には、上記第２の通液孔７に連通し、挟持片２１
の基端から先端まで達する断面片円弧状をなす通液溝８
が形成されている。

【００２５】前記通液溝８は、チップ１の前記切り欠き
凹部１ｇと重なるようになっており、この切り欠き凹部
１ｇを通液路とし、冷却液を切屑排出用の内刃側フルー
ト溝２４内に排出する［図１（ｂ）参照］ことができ
る。そして、内刃側フルート２４溝内に冷却液を排出す
ることにより、傘状に重なって形成され、排出性があま
り良くない内刃からの切屑を確実に孔外に排出させるこ
とが可能となる。

【００２６】本発明のチップ１にとって、重要な特徴
は、外刃側切屑ポケットに備える上稜線を、外刃フルー
ト溝の上稜線のもっとも挟持片寄りの点よりも外側に張
り出させ、切屑の排出性を向上させたことである。以下
に、その特徴とする構成について説明する。

【００２７】図３を参照して、前記ホルダー２は、外刃
側切屑ポケット２１ｂの上稜線２８を外刃側フルート溝
２５の上稜線２５ａの最っとも挟持片２１寄りの点Ｎよ
りも外側に張出量ｗで張り出させたものである。これに
より、外刃側切屑ポケット２１ｂの上方部分に、屋根
（張出部分）が形成されることにより、切屑の径が大き
くなり過ぎることを抑制できる。これにより、切屑の排
出性を良好とすることが可能である。このような構成
は、特に切屑が垂直方向に巻く傾向がある外刃側に有利
な構成である。

【００２８】前記張出量ｗは、特に限定されるものでは
ないが、特に０．５〜１．２ｍｍの範囲内であることが
好ましい。ｗが０．５ｍｍ未満では、切屑の径を小さく
する作用が弱く、他方、１．２ｍｍより大きいと切屑の
排出性が悪化する傾向がある。

【００２９】次に、前記チップ１が切刃の強度に関して
備える他の特徴を説明する。

【００３０】図１のＩ−Ｉ断面図である図４、ＩＩ−Ｉ
Ｉ断面図である図５を参照して、チップ１は、前記内刃
１１の前逃げ角α１が外刃１２の前逃げ角α２よりも大
きい。

【００３１】この点について以下説明する。チップ１の
内刃１１は前逃げ角α１を大きくする必要がある。これ
は、切刃上の特定のポイントについて加工中の軌跡（螺
旋運動軌跡）の穿孔方向角度が内側ほど大きくなるため
である。これに対して、外刃１２は前記切刃上の特定の
ポイントについて加工中の軌跡（螺旋運動軌跡）の穿孔
方向角度が外側ほど大きいので内刃に比べて前逃げ角が
小さくても良い。例えば、図６を参照して、穿孔加工時
の内刃のポイントＰ１において螺旋運動軌跡Ｌ１におけ
る、穿孔方向に対する角度β１は、外刃のポイントＰ２
の螺旋運動軌跡Ｌ２における、穿孔方向に対する角度β
２よりも小さく、そのため、内刃１１側では穴底面との
干渉を避けるため、大きな逃げ角が必要となり、他方、
外刃１２側では相対的に小さな逃げ角でも良い。

【００３２】そこで、本発明では、この点に着目し、前
記内刃１１の前逃げ角α１より外刃１２の前逃げ角を小
さくしたことにより、刃先角度を大きくすることができ
る。これにより、コーナー部を有する外刃１２の強度を
向上させることができる。

【００３３】前記内刃の前逃げ角α１と、外刃の前逃げ
角α２は、α１＞α２の関係である限り、特に大きさが
限定されるものではないが、内刃の前逃げ角α１が９〜
１２°、外刃の前逃げ角α２が６°〜１０°の範囲内で
あることが好ましい。

【００３４】前記内刃の前逃げ角α１が９°未満の場
合、穴底との干渉が起こりやすい傾向があり、他方、１
２°を超えると、切刃の強度が小さくなる傾向がある。
また、外刃の前逃げ角α２が６°未満の場合、穴底との
干渉が起こりやすい傾向があり、他方、１０°を超える
と、切刃の強度が小さくなる傾向がある。

【００３５】次に、前記チップ１が切屑の排出性に関し
て備える他の特徴について説明する。 図１のＩＩＩ
−ＩＩＩ断面図である図７、ＩＶ−ＩＶ断面図である図
８を参照して、挟持片２１、２２の端面は、切屑ポケッ
ト２１ｂ，２２ｂに隣接する部位の逃げ角γ１がその他
の部位の逃げ角γ２よりも小さい。前記チップ１は、こ
のような構成により、切屑が瞬間的に穴底側へ向かった
場合であっても、ホルダー２の端面と穴底との間に入り
込むことが防止される。したがって、切屑の排出性が良
好なものである。

【００３６】前記切屑ポケット２１ｂ，２２ｂに隣接す
る部位の逃げ角γ１と、その他の部位の逃げ角γ２は、
γ１＜γ２の関係である限り、特に大きさが限定される
ものではないが、切屑ポケット２１ｂ，２２ｂに隣接す
る部位の逃げ角γ１が０°〜５の範囲内であることが好
ましい。前記切屑ポケット２１ｂ，２２ｂに隣接する部
位の逃げ角γ１が０°未満の場合、穴底との干渉が起こ
りやすい傾向があり、他方、５°を超えると、ホルダー
２の端面と穴底との間に切屑が入り込みやすくなる傾向
がある。

【００３７】なお、端面をこのような構成にするのは、
挟持片２１、２２の両方でなくても良く、片方のみであ
っても構わない。

【００３８】次に、図１のＶ−Ｖ断面図である図９を参
照して、ホルダー２の前記内刃側フルート溝２４の断面
形状は、２円弧形状に形成している。これにより、傘状
に重なって形成され、排出性があまり良くない内刃から
の切屑が、どちらか１つの円弧に緩やかに嵌合し、ホル
ダーの径方向の揺れが小さく、排出されていくので、切
屑の詰まりを防止することが可能となる。

【００３９】なお、本発明のスローアウェイチップ、お
よびスローアウェイチップ用ホルダーの構成は、以上で
説明した図の例に限定されるものではなく、本発明の要
旨を変更しない範囲で適宜、設計変更を施すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるスローアウェイチ
ップおよびスローアウェイチップ用ドリルの分解斜視図
であり、（ａ）はチップの背面側から見た図、（ｂ）は
チップの正面側から見た図である。

【図２】同図（ａ）は上記チップ１の正面側から見た斜
視図、同図（ｂ）は背面側から見た斜視図である。

【図３】同図（ａ）は、上記スローアウェイチップ用ド
リルの正面図、同図（ｂ）は上記ドリルホルダーの側面
図である。

【図４】図１のＩ−Ｉ断面図である。

【図５】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図６】図１のチップについて、切刃の特定ポイントに
おける加工中の螺旋運動の態様を示すための説明図であ
る。

【図７】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図８】図１のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図９】図１のＶ−Ｖ断面図である。

【符号の説明】

１ チップ ２ ホルダー １ａ 貫通孔 １１ 内刃 １２ 外刃 ２１、２１ 挟持片 ２３ チップポケット ２１ｂ，２２ｂ 切屑ポケット ２４，２５ フルート溝 ２５ａ，２８ 上稜線 Ｎ もっとも挟持片寄りの点 ｗ 張出量

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切刃を前端に形成したスローアウェイチッ
   プと、軸状のドリル本体と、このドリル本体の端部に設
   けられ、スローアウェイチップを挟んで保持する一対の
   挟持片と、この挟持片の側方に形成された切屑処理面
   と、この切屑処理面に連続して挟持片の軸方向後ろ側に
   形成されるフルート溝を備え、 少なくとも一方の切屑処理面の上稜線を、上記フルート
   溝の上稜線のうちもっとも挟持片寄りの点よりも外側に
   張り出させたことを特徴とするスローアウェイ式ドリ
   ル。
2. 【請求項２】上記スローアウェイチップは、孔の中央部
   を削る内刃と孔の周縁部を削る外刃とを、また上記ドリ
   ル本体は上記挟持片の側方に、内刃側の切屑処理面と外
   刃側の切屑処理面とをそれぞれ備えるとともに、上記外
   側に張り出した上稜線を有する切屑処理面が、外刃側処
   理面である請求項１記載のスローアウェイ式ドリル。
3. 【請求項３】上記切屑処理面の上稜線の張出量が０．５
   〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至２記
   載のスローアウェイ式ドリル。