JP2001347411A

JP2001347411A - ガンドリル

Info

Publication number: JP2001347411A
Application number: JP2000172334A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Nishikawa; 公志西川
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】１枚刃ガンドリルのアウターコーナ部のクレー
タ摩耗の進行を抑制することにより、水溶性切削油剤を
使用しても工具寿命の長いガンドリルとする。【解決手段】ガンドリルのアウター切刃を、従来の第１
アウター切刃７と、アウターコーナを面取りして形成し
た第２アウター切刃１１とでもって形成し、第２アウタ
ー切刃１１のすくい面１２を、切刃直角断面において傾
斜角θなる負の傾斜面とする。第２アウター切刃１１よ
り生成される薄い切屑１４が他に引っ張られるうえ、傾
斜角θによってすくい面１２への押圧力も一層弱まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガンドリルに関
し、特に１枚刃ガンドリルにおけるアウターコーナの形
状に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のガンドリルの最も代表的なもの
は、図７に示す１枚刃ガンドリルである。このガンドリ
ルは、パイプ状のシャンク２と、シャンクの先端にろう
付け接合された超硬合金製のチップ３と、シャンクの後
端を嵌挿固定してなるドライバ１とにより構成される。
パイプは、外周にＶ溝４が形成されるようにした異形断
面を有するものであり、このＶ溝４は、チップに備わる
Ｖ溝４へと繋がって、先端まで達している。先端部は、
工具軸からずれた位置に配設したアペックスポイント６
を最先端とする山形に形成され、その外周側にアウター
切刃７、中心側にはインナー切刃８が形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】超硬合金製のチップ
は、通常、コーティングなどを施さずに、超硬合金のま
ま利用される。不水溶性切削油剤を用いた切削では、ガ
ンドリルの刃先に構成刃先が生成されて刃先を保護し、
摩耗を抑制する作用があるので、従来あまり問題となら
なかった。ところが、作業環境の改善などを図るために
水溶性切削油剤に切り替えた場合は、構成刃先が強固に
は生成されないことから脱落しやすく、脱落の際にチッ
プ逃げ面を損傷させて工具寿命を低下させていた。

【０００４】さらに、すくい面の摩耗の問題がある。ク
レータ摩耗は、切屑がすくい面を擦過することによっ
て、すくい面上の窪みとなって現れるものであるが、特
にアウターコーナ部分に生じるクレータ摩耗は、工具寿
命に与える影響が大きい。このクレータ摩耗が大きくな
ると、逃げ面からの損耗と相まって先端部分の切刃の強
度が急激に低下し、堤防決壊状態から欠損に至ることに
なる。

【０００５】ところで、クレータ摩耗は、切削油剤によ
って大きく違ってくることが分かっている。油性切削油
剤では、切屑とすくい面との界面に潤滑作用が働くこと
から、クレータ摩耗の進行が抑制される。ところが、水
溶性切削油剤の場合は潤滑作用が働かないために、切屑
擦過によるクレータ摩耗は激しくなる。炭素鋼（Ｓ４８
Ｃ）のガンドリル加工を例にとると、油性切削油剤を使
用したときには総延長３０ｍ程度の穴明けが可能である
のに対し、水溶性切削油剤を使用したときは、３〜５ｍ
程度の長さしか穴明けすることができない。（切削速度
７０ｍ／ｍｉｎ、１回転当たりの送り０．０２ｍｍ）

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記の如き
課題に鑑みなされたもので、外周部にＶ溝が形成される
ようにした異形断面を有するパイプの一端には、チップ
が接合され、チップの先端には、アウター切刃とインナ
ー切刃とが備わるようにしたガンドリルにおいて、前記
アウター切刃は、第１アウター切刃と、第１アウター切
刃のアウターコーナに面取りして形成した第２アウター
切刃とにより構成されるとともに、第２アウター切刃の
備わるすくい面は、この切刃直角方向に３０〜７０゜の
負角となっていることを特徴とする。加えて、前記第１
アウター切刃と前記第２アウター切刃とが交差する角度
は、１３０〜１６０゜の範囲にあることを特徴とし、さ
らに、前記第２アウター切刃のガンドリル直径方向の幅
は、ガンドリル直径の３〜２０％の範囲にあることを特
徴とするものである。

【０００７】第１アウター切刃のアウター角に対し、第
２アウター切刃のアウター角を大きくとることにより当
該部分の切刃の長さが長くなり、この切刃により生成さ
れる切屑の厚さが、第１アウター切刃によって生成され
る切屑厚さよりも相対的に薄くなる。切屑が薄くなって
すくい面への押圧が弱まるので、クレータ摩耗の進行は
遅くなる。このとき、第１アウター切刃と第２アウター
切刃とが交差する角度が１６０゜を超えると、２つのア
ウター角の差が小さく、切屑を薄くする効果が発揮され
ない。また、１３０゜より小さいと、第１アウター切刃
と第２アウター切刃から生成される切屑の流出方向が競
り合って、２本の切屑に分かれるようになる。これが絡
み合うと切屑詰まりを起こすので、推奨されない。

【０００８】第２アウター切刃は、そのガンドリル直径
方向の幅をガンドリル直径の２０％以下としていること
から、切刃全体に占める割合が小さく、インナー切刃お
よび第１アウター切刃により生成される厚さの厚い切屑
に、第２アウター切刃にて生成される薄い切屑が確実に
引っ張られる。さらに、第２アウター切刃を３０〜７０
゜の大きな負角となる傾斜面の上縁に形成することは、
インナー切刃および第１アウター切刃の備わるすくい面
と異なる位置に第２アウター切刃があって、かつ低位に
あるようにするものであり、これにより、引っ張られな
がら生成される切屑が第２アウター切刃のすくい面を押
圧する力は一層弱められる。

【０００９】一方、第２アウター切刃のガンドリル直径
方向の幅の加減をガンドリル直径の３％までとしたこと
は、たとえば、外周切刃に沿って狭小幅のランドを残し
てすくい面にブレーカ溝を設けたガンドリルの場合に、
そのランド部に対して本発明を実施しても、クレータ摩
耗の抑制効果が認められたからである。ブレーカ溝のな
い一般のガンドリルの場合には、通常５％以上にとると
よい。第２アウター切刃の幅が小さすぎると、第１アウ
ター切刃によって生じるクレータ摩耗が、ガンドリルの
外周切刃に接近しすぎて、損傷を起こすようになるから
である。

【００１０】第２アウター切刃の負のすくい角が３０゜
に満たないと、第１アウター切刃との高低差やすくい角
の差が小さくなるので、切屑のすくい面擦過力の軽減を
図るという狙いが達成されない。反対に、前記角度が７
０゜を超えるほどの負角となると、ガンドリル直径に対
する第２アウター切刃の占める割合が小さいとはいえ、
その影響を無視できないほどに切削抵抗が増大し、振動
など切削上の問題が生じるからである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の一形態に
ついて、図を参照しながら説明する。図１および図２に
おいて、ガンドリルは、ドライバ１、パイプ状のシャン
ク２、超硬合金製のチップ３により構成されている。シ
ャンク２およびチップ１の外周には、工具軸に沿って、
切屑排出溝となるＶ溝４が先端へと連通している。また
ガンドリルの内部には、切削油剤供給用の油穴５が後端
から先端まで貫通している。チップ３の先端は、工具軸
より離れた位置を頂点とする山形に突設され、その最先
端であるアペックスポイント６の外周側に第１アウター
切刃７、中心側にインナー切刃８が備わっている。

【００１２】第１アウター切刃７が工具軸の直交線とな
す角度が第１アウター角αである。本発明は、第１アウ
ター角αのまま第１アウター切刃７を外周まで延ばしと
きのアウターコーナ１０の部分に面取りコーナを加え、
第２アウター切刃１１が形成されるようにしたことを特
徴としている。このとき、第１アウター切刃７と第２ア
ウター切刃１１との交差角βが、１３０〜１６０゜にあ
るようにする。第１アウター角αは一般的に１５〜４５
゜に設けられるから、第２アウター切刃１１が工具軸の
直交線となす角度である第２アウター角γは、第１アウ
ター角αが１５゜のときには１３０゜に近い値を、第１
アウター角αが４５゜のときには１６０゜に近い値を採
用するとよい。

【００１３】図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
り、第２アウター切刃１１の備わるすくい面１２が、イ
ンナー切刃８および第１アウター切刃７の備わるすくい
面１３となす傾斜角θは、３０〜７０゜の負角に形成さ
れる。また、図２に示すように、第２アウター切刃１１
のガンドリル直径方向の幅ｗは、ガンドリル直径Ｄの３
〜２０％の範囲に設定される。

【００１４】図４は、この発明の第２の実施形態を示す
もので、第２アウター切刃１１の備わるすくい面１２
が、工具軸に平行に形成されたものである。このほかの
構成は、前記第１の実施形態と同一であり、図４（ｂ）
のＡ−Ａ線に沿う断面形状も図３と同一である。

【００１５】図５は切屑１４の生成状態を説明する図で
あり、第２アウター切刃１１より生成される切屑は、ア
ウター角の作用により薄い切屑となり、この薄い切屑の
生成される幅もガンドリル直径Ｄに対して限定されてい
るので、他の切刃から生成される切屑に引っ張られる。
インナー切刃８より生成された切屑は生成後に分断さ
れ、工具軸部とアペックスポイント６部とでの切削速度
差が大きいことから、ラッパ上に丸まった切屑形状とな
って排出される。一方、第１アウター切刃７および第２
アウター切刃１１より生成される切屑は、前記インナー
切刃８より生成される切屑より切削速度が高いことから
延びやすい切屑となるが、第１アウター切刃７と第２ア
ウター切刃１１との交差角βが適切に設定されているの
で、分断することなく一本の切屑として生成される。

【００１６】図６は、クレータ摩耗１５の状態を表した
もので、図７（ａ）は本発明品、同（ｂ）は従来のガン
ドリルである。本発明品は、前記のような切屑の引っ張
られ作用、および第２アウター切刃１１が第１アウター
切刃７より低位置に設定されたことから、第２アウター
切刃１１部でのクレータ摩耗がみられない。従来のガン
ドリルは、クレータ摩耗１５がアウターコーナ１０近く
まで延在し、逃げ面側のコーナ摩耗の進行と相まって、
損傷に結びつきやすい状態となっている。

【００１７】

【発明の効果】この発明のガンドリルによれば、第２ア
ウター切刃を適切に設定されたアウター角でもって、か
つ適切な大きさでもって設けたことにより、この切刃か
ら薄い切屑が生成されるようになり、それが他の切刃か
ら生成される厚い切屑に引っ張られるようになるので、
第２アウター切刃部分のすくい面への切屑押圧が軽減し
てクレータ摩耗が抑制される。また、第２アウター切刃
が第１アウター切刃より低位にあるので、切屑押圧は一
層弱まる。第１アウター切刃と第２アウター切刃とから
生成された切屑は２本に分断されないので、絡まること
がない。これらの効果が総合されて、クレータ摩耗が著
しく抑えられるようになるので、水溶性切削油剤を使用
したときの工具寿命の延長が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す（ｂ）は正面図、
（ａ）はその拡大側面図である。

【図２】図１に示すガンドリル先端部の（ｂ）は正面
図、（ａ）は側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図の一部であ
る。

【図４】本発明の他の一実施形態を示す（ｂ）はガンド
リル先端部の正面図、（ａ）は側面図である。

【図５】本発明ガンドリルによる切屑生成状態の説明図
である。

【図６】クレータ摩耗の状態を説明する図であり、
（ａ）は本発明品、（ｂ）は従来品である。

【図７】従来のガンドリルの一例を示す（ｂ）は正面
図、（ａ）はその拡大側面図である。

【符号の説明】

６アペックスポイント７第１アウター切刃８インナー切刃１１第２アウター切刃 α 第１アウター角 β 交差角 γ 第２アウター角 θ 傾斜角Ｄガンドリル直径ｗ幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周部にＶ溝が形成されるようにした異
形断面を有するパイプの一端には、チップが接合され、
チップの先端には、アウター切刃とインナー切刃とが備
わるようにしたガンドリルにおいて、前記アウター切刃
は、第１アウター切刃と、第１アウター切刃のアウター
コーナに面取りして形成した第２アウター切刃とにより
構成されるとともに、第２アウター切刃の備わるすくい
面は、この切刃直角方向に３０〜７０゜の負角となって
いることを特徴とするガンドリル。
【請求項２】前記第１アウター切刃と前記第２アウタ
ー切刃とが交差する角度は、１３０〜１６０゜の範囲に
あることを特徴とする請求項１に記載のガンドリル。
【請求項３】前記第２アウター切刃のガンドリル直径
方向の幅は、ガンドリル直径の３〜２０％の範囲にある
ことを特徴とする請求項１または２に記載のガンドリ
ル。