JP2001277028A

JP2001277028A - ドリル用スローアウェイチップ

Info

Publication number: JP2001277028A
Application number: JP2000099541A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Kojima; 義秀小島
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】先端に、穿孔方向に交差方向に配置された、
孔の中央部を削る内刃１１および孔の周縁部を削る外刃
１２を有する、２チップ類似の１チップ型であって、従
来に比べてさらに高強度で耐久性に優れた、新規なドリ
ル用スローアウェイチップ１を提供する。【解決手段】チップ１の、第１すくい面１３ａと第１
座面１ｂとが形成された内刃１１側の厚みＴ₁を、第２
すくい面１４ａと第２座面１ｃとが形成された外刃１２
側の厚みＴ₂よりも小さくした。

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
るドリル用のスローアウェイチップに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】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型ド
リルがある。また上記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型ドリルは、例えば
特開平１０−２９１０８号公報に記載されているよう
に、孔の中央部を削る内刃を有するチップと、孔の周縁
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る。

【０００３】また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
る。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φ１
０前後より下といった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。

【０００４】また前記１チップ型のスローアウェイドリ
ルとしては、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。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。

【０００５】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）。上記２チップ類似の１チップ型スローアウェイ
チップにおいて内刃は、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チップ型のも
のに比べて、穿孔時にチップに加わる切削抵抗を小さく
することができる。

【０００６】それゆえ、内刃および外刃の部分の肉厚を
小さくできるとともに、ホルダーへの取り付けネジを１
本にすることができ、切屑排出のためのスペースを十分
に確保することが可能となる。そこで発明者は今般、上
記２チップ類似の１チップ型スローアウェイチップにつ
いてさらに検討した結果、上記公報に記載の構造では、
とくに強度の点でさらに改善の余地があることを見出し
た。

【０００７】本発明の目的は、２チップ類似の１チップ
型であって、従来に比べてさらに高強度で耐久性に優れ
た、新規なドリル用スローアウェイチップを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記課
題を解決するために、発明者は、穿孔加工時のドリル用
スローアウェイチップに加わる切削抵抗を解析した。そ
の結果、内刃と外刃とを比べると、孔の周縁部を削
る外刃よりも、ドリルの回転軸に対応する孔の中心を含
む、孔の中央部を削る内刃のほうが周速が小さく、切削
抵抗が大きいため、とくに内刃を、孔の底面においてそ
の中心を通る線と重なるように配置すると、孔の中心
（周速０）の近傍での切削抵抗が過大となって、チップ
の、内刃側の耐久性が低下すること、チップの外刃
側は上記のように切削抵抗が小さいものの、その耐久性
を向上するためには、孔の最外縁部を削る、チップのコ
ーナー部の強度を確保する必要があること、が判明し
た。

【０００９】そこでさらに検討した結果、チップをホル
ダーに装着した時に、内刃を、孔の底面において、その
中心を通る線と重ならないように、チップの回転方向後
方にずらして位置させる、つまり内刃が芯下がりとなる
ように配置すべく、チップの、内刃側の厚みを外刃側よ
りも小さくすると、穿孔時に内刃側に加わる切削抵抗を
小さくして、内刃側の耐久性を向上できる上、上記のよ
うに外刃側の厚みが大きいので、コーナー部の強度を確
保して、外刃側の耐久性も向上できることを見出し、本
発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち請求項１記載の発明は、チップの
先端に、穿孔方向に交差方向に配置された、孔の中央部
を削る内刃および孔の周縁部を削る外刃を有し、穿孔加
工に使用するドリル用のスローアウェイチップであっ
て、チップの一方表面に第１すくい面、第１すくい面と
背中合わせの他方表面に第１座面、第１すくい面および
第１座面と交差する穿孔方向前端面に第１前逃げ面を形
成することで、第１すくい面と第１前逃げ面との交差稜
によって内刃が形成され、チップの他方表面に第２すく
い面、第２すくい面と背中合わせの一方表面に第２座
面、第２すくい面および第２座面と交差する穿孔方向前
端面に第２前逃げ面を形成することで、第２すくい面と
第２前逃げ面との交差稜によって外刃が形成され、チッ
プの、第１すくい面と第１座面とが形成された内刃側の
厚みが、第２すくい面と第２座面とが形成された外刃側
の厚みよりも小さくされたことを特徴とするドリル用ス
ローアウェイチップである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下には、図面を参照して、本発
明の実施形態について具体的に説明する。図１(a)は、
本発明の一実施形態にかかるドリル用スローアウェイチ
ップ１の正面図、同図(b)は、上記チップ１の、穿孔方
向に臨む前端面を示す底面図である。また図２(a)は上
記チップ１の背面図、同図(b)は図１(a)の正面から見た
左側面図である。さらに図３(a)は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。

【００１２】これらの図に見るように、この例のドリル
用スローアウェイチップ１は、互いに背中合わせの２表
面をホルダーへの取り付けのための第１座面１ｂ、およ
び第２座面１ｃとするとともに、この両座面１ｂ、１ｃ
にそれぞれ開口を有するように、ホルダーへの取り付け
用のネジが挿通される貫通孔１ａを形成したものであ
る。上記チップ１の、図１(a)に黒矢印で示す穿孔方向
先端には、当該穿孔方向と交差方向に、孔の中央部を削
る内刃１１と、孔の周縁部を削る外刃１２とが配置され
ている。

【００１３】また上記チップ１を、穿孔方向に沿う回転
軸Ｐｖを中心として、穿孔加工のために、図１(b)に実
線の矢印で示す方向に回転させた際に、第２座面１ｃ側
の、回転の前面側となる領域〔図２(a)において、回転
軸Ｐｖより右側の部分〕には、当該部分を、上記回転方
向に対して第２座面１ｃより一段、低くなるように段差
を設けることで、第１すくい面１３ａが形成されてい
る。そしてこの第１すくい面１３ａが形成されること
で、チップ１の、貫通孔１ａを形成した部分より薄肉と
された突出部１３のうち、上記第１すくい面１３ａ、お
よびこれと背中合わせの第１座面１ｂと交差する穿孔方
向前端面に、第１前逃げ面１３ｂが形成されており、こ
の第１前逃げ面１３ｂと、上記第１すくい面１３ａとの
交差稜によって、上述した内刃１１が形成されている。

【００１４】また同様に第１座面１ｂ側の、回転の前面
側となる領域〔図１(a)において、回転軸Ｐｖより右側
の部分〕には、当該部分を、上記回転方向に対して第１
座面１ｂより一段、低くなるように段差を設けること
で、第２すくい面１４ａが形成されている。またこの第
２すくい面１４ａが形成されることで、チップ１の、貫
通孔１ａを形成した部分より薄肉とされた突出部１４の
うち、上記第２すくい面１４ａ、およびこれと背中合わ
せの第２座面１ｃと交差する穿孔方向前端面に、第２前
逃げ面１４ｂが形成されており、この第２前逃げ面１４
ｂと、上記第２すくい面１４ａとの交差稜によって外刃
１２が形成されている。

【００１５】さらに上記のように段差を設けることで第
１すくい面１３ａの前方に形成された、第２座面１ｃと
の段差分の空間が、ホルダーとの間に、内刃１１からの
切屑を排出するためのスペースを形成するための切屑ポ
ケットとされており、同様に段差を設けることで第２す
くい面１４ａの前方に形成された、第１座面１ｂとの段
差分の空間が、ホルダーとの間に、外刃１２からの切屑
を排出するためのスペースを形成する切屑ポケットとさ
れている。

【００１６】内刃１１は、穿孔方向に臨む頂部１１ａ
と、この頂部１１ａからチップ１の内方向および外方向
の両方向へ下り傾斜で延びる刃稜１１ｂ、１１ｃとを有
する形状に形成されている。一方、外刃１２も同様に、
穿孔方向に臨む頂部１２ａと、この頂部１２ａからチッ
プ１の内方向および外方向の両方向へ下り傾斜で延びる
刃稜１２ｂ、１２ｃとを有する形状に形成されている。

【００１７】また内刃１１と外刃１２とは、内刃１１に
よる孔の中央部の切削と、外刃１２による孔の周縁部の
切削とをほぼ同時に行って、スムースな穿孔加工をする
ために、それぞれの頂部１１ａ、頂部１２ａが、穿孔方
向に対してほぼ同じ高さに配置されている。さらに上記
内刃１１と外刃１２とは、チップ１を、回転軸Ｐｖを中
心として回転させた際に、内刃１１の外方向へ延びる刃
稜１１ｃと、外刃１２の内方向へ延びる刃稜１２ｂの回
転軌跡が交差するように配置されている。

【００１８】上記各部からなるこの例のチップ１におい
ては、先に述べたように第１すくい面１３ａと第１座面
１ｂとが形成された内刃１１側の突出部１３の厚み〔図
１(b)中のＴ₁〕が、第２すくい面１４ａと第２座面１ｃ
とが形成された外刃１２側の突出部１４の厚み〔図１
(b)中のＴ₂〕よりも小さくされている（Ｔ₁＜Ｔ₂）。そ
してこのことによって、前記のように内刃１１を、孔の
底面において芯下がりとなるように配置して、穿孔時に
内刃１１側に加わる切削抵抗を小さくして、当該内刃１
１側の耐久性を向上するとともに、外刃１２側の厚みに
よって、そのコーナー部の強度を確保することで、当該
外刃１２側の耐久性も向上して、チップ１を、従来に比
べてさらに高強度で耐久性に優れたものとすることがで
きる。

【００１９】上記Ｔ₁＜Ｔ₂の条件を満たしていれば、両
厚みＴ₁、Ｔ₂の具体的な範囲については特に限定されな
いが、内刃１１側の厚みＴ₁は、チップ１の、所定の加
工径φ₀〔図１(a)中にその半径であるφ₀／２を示す〕
の２０〜２６％程度であるのが好ましい。内刃１１側の
厚みＴ₁が上記の範囲未満では、当該内刃１１側の突出
部１３の強度が低下する結果、チップ１を、従来に比べ
てさらに高強度で耐久性に優れたものにできないおそれ
がある。

【００２０】また逆に厚みＴ₁が上記の範囲を超えた場
合には、相対的に、第１すくい面１３ａの前方に前記切
屑ポケットを形成するための、第２座面１ｃとの段差分
の空間が小さくなるため、内刃１１からの切屑の排出性
が低下するおそれがある。なおこれらの事実を併せ考慮
すると、内刃１１側の厚みＴ₁は、前記の範囲内でも特
に、加工径φ₀の２２〜２４％程度であるのが好まし
い。また外刃１２側の厚みＴ₂は、前記加工径φ₀の２２
〜２８％程度であるのが好ましい。

【００２１】外刃１２側の厚みＴ₂が前記の範囲未満で
は、当該外刃１２側の突出部１４の強度が低下する結
果、チップ１を、従来に比べてさらに高強度で耐久性に
優れたものにできないおそれがある。また逆に厚みＴ₂
が前記の範囲を超えた場合には、相対的に、第２すくい
面１４ａの前方に切屑ポケットを形成するための、第１
座面１ｂとの段差分の空間が小さくなるため、外刃１２
からの切屑の排出性が低下するおそれがある。

【００２２】なおこれらの事実を併せ考慮すると、外刃
１２側の厚みＴ₂は、前記の範囲内でも特に、加工径φ₀
の２４〜２６％程度であるのが好ましい。なおこの例で
は、第１すくい面１３ａと第２座面１ｃとが曲面を含む
段差面１５によって繋がれているとともに、第２すくい
面１４ａと第１座面とが曲面を含む段差面１６によって
繋がれている。このように繋ぐと、段差の隅部に集中す
る応力を緩和して、チップ１の強度をさらに向上するこ
とができる。

【００２３】またこの例では、内刃１１の、外方向へ延
びる刃稜１１ｃが、それに続く第１すくい面１３ａとと
もに、図４(b)に示すようにチップ１の回転方向に対し
て後退傾斜（傾斜角度θ₃）するように、刃稜１１ｂに
対して屈曲配置されている。このように配置すると、第
１すくい面１３ａの前面に切屑排出のスペースをより大
きく取って、切屑を、このスペース内でよりスムースに
カールさせるとともに、第１すくい面１３ａの後退傾斜
に沿ってよりスムースに、ホルダーのフルート溝に排出
できるという利点がある。

【００２４】また上記のように配置すると、穿孔加工時
に発生する切削抵抗のうち、チップ１を外刃１２の方向
へ押圧する向きの分力が大きくなるため、上記切削抵抗
のうち、外刃１２を径方向内方へ押圧する向きの分力に
抗して、穿孔加工の加工径を、定められた値に維持でき
るという利点もある。上記各部を備えたこの例のチップ
１は、例えば図４(a)(b)に実線の矢印で示すようにホル
ダー２の先端の、一対の挟持片２１、２２間のポケット
２３に挿入されて位置決めされた状態で、上記挟持片２
１の貫通孔２１ａと、チップ１の貫通孔１ａとにネジ３
を挿通させて、挟持片２２のネジ孔２２ａに螺着するこ
とで、ホルダー２の先端に固定されて、穿孔加工に使用
される。

【００２５】またこの固定状態において、第１すくい面
１３ａ、第２すくい面１４ａのそれぞれ前面の、挟持片
２２、２１との間に形成される切屑排出のためのスペー
スは、それぞれホルダー２の周面に形成されたらせん状
のフルート溝２４、２５と連通され、それによって内刃
１１、および外刃１２からの切屑が、上記フルート溝２
４、２５を通ってスムースに孔外へ排出される。なお本
発明のドリル用スローアウェイチップの構成は、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】同図(a)は、本発明の一実施形態にかかるドリ
ル用スローアウェイチップの正面図、同図(b)は、上記
チップの、穿孔方向に臨む前端面を示す底面図である。

【図２】同図(a)は、図１の例のチップの背面図、同図
(b)は、上記チップの、図１(a)の正面から見た左側面図
である。

【図３】同図(a)は、図１の例のチップを正面側から見
た斜視図、同図(b)は背面側から見た斜視図である。

【図４】同図(a)は、図１の例のチップをホルダーの先
端に取り付ける構造を、チップの正面側から見た分解斜
視図、同図(b)は、背面側から見た分解斜視図である。

【符号の説明】

１ドリル用スローアウェイチップ１ｂ第１座面１ｃ第２座面１１内刃１２外刃１３ａ第１すくい面１３ｂ第１前逃げ面１４ａ第２すくい面１４ｂ第２前逃げ面Ｔ₁、Ｔ₂ 厚み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チップの先端に、穿孔方向に交差方向に配
置された、孔の中央部を削る内刃および孔の周縁部を削
る外刃を有し、穿孔加工に使用するドリル用のスローア
ウェイチップであって、チップの一方表面に第１すくい面、第１すくい面と背中
合わせの他方表面に第１座面、第１すくい面および第１
座面と交差する穿孔方向前端面に第１前逃げ面を形成す
ることで、第１すくい面と第１前逃げ面との交差稜によ
って内刃が形成され、チップの他方表面に第２すくい面、第２すくい面と背中
合わせの一方表面に第２座面、第２すくい面および第２
座面と交差する穿孔方向前端面に第２前逃げ面を形成す
ることで、第２すくい面と第２前逃げ面との交差稜によ
って外刃が形成され、チップの、第１すくい面と第１座面とが形成された内刃
側の厚みが、第２すくい面と第２座面とが形成された外
刃側の厚みよりも小さくされたことを特徴とするドリル
用スローアウェイチップ。