JP2002166316A - 穴明け工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部給油に頼ることなく確実かつ効率的な切
削油剤の供給が可能で、工具本体の剛性を損なうことの
ない穴明け工具を提供する。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転される略円柱状の工具
本体１先端部の外周に、この工具本体１の先端から後端
側に向けて延びる切屑排出溝５Ａ，５Ｂが形成され、こ
れらの切屑排出溝５Ａ，５Ｂのそれぞれ先端に切刃９が
設けられてなる穴明け工具であって、工具本体１先端部
の外周面には、周方向において切屑排出溝５Ａ，５Ｂの
間に、工具回転方向Ｔに向かうに従い工具本体１の後端
側に向けて延びる螺旋溝１０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具本体先端部の
外周に切屑排出溝が形成されるとともに、その先端に切
刃が設けられた穴明け工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の穴明け工具においては、例えば
工具本体の先端部に、この工具本体の軸線を挟んで一対
の切屑排出溝が工具回転方向の後方側に向かうに従い工
具本体の後端側に延びるように形成されるとともに、こ
れらの切屑排出溝のそれぞれ先端にスローアウェイチッ
プ（以下、チップと称する。）が着脱自在に装着され、
このチップに上記切刃が形成された、いわゆる２枚刃の
スローアウェイ式穴明け工具が知られている。そして、
特にこのようなスローアウェイ式穴明け工具において
は、一方のチップを工具本体の先端において工具内周側
に配置するとともに他方のチップを工具外周側に配置し
て、この外周側のチップの切刃を工具本体先端部の外周
面よりも僅かに外周側に突出させ、かつ内外周のチップ
の切刃の上記軸線回りの回転軌跡を互いに交差するよう
にして、一つのチップの切刃長よりも大きな切刃外径が
得られるようにされたものが種々提案されている。

【０００３】ところで、このような穴明け工具において
は、上述のスローアウェイ式の穴明け工具に限らず、加
工穴の穴底に位置する上記切刃や該切刃による加工穴の
切削部位を、如何に確実かつ効率的に冷却・潤滑するか
が重要な問題となる。すなわち、かかる穴明け工具によ
る穴明け加工では、切削部位が加工穴の穴底にあるた
め、加工穴が深くなるほど熱が籠もり易くなるにも拘わ
らず切削油剤の供給は困難となり、この切削部位におけ
る加工穴や切刃の冷却・潤滑が不十分となって切屑の溶
着や、場合によっては工具の焼き付きによる折損を引き
起こしたりするおそれがある。しかるに、例えば通常の
ツイストドリルによる穴加工では、加工穴の外部から上
記切屑排出溝を通して切削油剤を工具先端側の上記切削
部位へ供給する外部給油が一般的であるが、このような
外部給油では、切屑排出溝を通って後端側に排出される
切屑と切削油剤とが切屑排出溝内でぶつかり合うことと
なるため、切屑の排出と切削油剤の供給とがともに妨げ
られる結果となる。そこで、上述のようなスローアウェ
イ式ドリルや一部のツイストドリルでは、工具本体内部
に供給孔を穿設して先端逃げ面に開口させ、この供給孔
を介して切削油剤を穴底の切削部位に供給するようにし
た、いわゆる内部給油式の穴明け工具が提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな内部給油式の穴明け工具では、工具先端側に十分な
量の切削油剤を供給するため上記給油孔にある程度の断
面積を確保しなければならず、これにより工具本体の横
断面積が低減させられてしまって、工具剛性が損なわれ
てしまうおそれがあった。特に、切屑排出溝が上述のよ
うに工具回転方向後方側に向かうに従い工具本体後端側
に向かうように螺旋状に形成された穴明け工具では、こ
の切屑排出溝がなす螺旋に合わせて給油孔を螺旋状に形
成することは困難であるため、取り分け上記スローアウ
ェイ式穴明け工具においては工具本体の後端側からその
上記軸線に沿って芯厚部に給油孔を穿設し、これを工具
本体の先端近くで分岐させて先端逃げ面に開口させてい
るものが多いが、そのようなものではこの芯厚部の肉厚
が削がれてしまうため、いっそう工具剛性が損なわれや
すく、穴明け加工時に工具本体に振れが生じて加工精度
が損なわれたり、場合によっては工具本体が破損してし
まうおそれすらある。

【０００５】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、このような内部給油に頼ることなく確実かつ
効率的な切削油剤の供給が可能で、工具本体の剛性を損
なうことのない穴明け工具を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される略円柱状の工具本体先端部の外周に、この工
具本体の先端から後端側に向けて延びる切屑排出溝が形
成され、これらの切屑排出溝のそれぞれ先端に切刃が設
けられてなる穴明け工具であって、上記工具本体先端部
の外周面には、周方向において上記切屑排出溝の間に、
工具回転方向に向かうに従い上記工具本体の後端側に向
けて延びる螺旋溝を形成したことを特徴とする。従っ
て、このような穴明け工具では、工具本体内部に給油孔
を設けずとも、工具本体の外周面に形成された上記螺旋
溝と加工穴の内周面との間を通って切削油剤を供給する
ことができ、しかもこの螺旋溝は工具回転方向に向けて
工具本体の後端側に向かうように延びているので、穴明
け加工時の工具本体の回転に伴い、螺旋溝に入り込んだ
切削油剤は先端側に送り出されることとなるので、確実
な切削油剤の供給を図ることができる。

【０００７】ここで、複数条の上記螺旋溝を上記軸線方
向に略並列に形成すれば、加工穴の深さに拘わらずに、
より一層確実に切削油剤を先端側に供給することが可能
となる。また、上記工具本体先端部の外径が、上記切刃
の外径よりも小さくされていれば、加工穴の内周と工具
本体先端部の外周との間に間隙が確保されるので、より
多くの切削油剤を供給することが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、本発明の一実
施形態を示すものである。本実施形態の穴明け工具は、
本発明を上述した２枚刃のスローアウェイ式ドリルに適
用したものであって、その工具本体１は、軸線Ｏを中心
とする外観略多段円柱状をなし、その先端から後端側に
向けて、外径略円柱状のドリル部２と、このドリル部２
から一段拡径した略円錐台状のフランジ部３と、外径が
このフランジ部３より小さくドリル部２よりも大きい略
円柱状のシャンク部４とから構成されている。また、こ
のシャンク部４の外周面には、後端側に向かうに従い外
周側に切れ上がる取付面４Ａが形成されている。そし
て、この工具本体１は中実とされており、すなわち、工
具本体１内にその後端から先端側に向けて延びる従来の
ような切削油剤の供給孔は形成されてはいない。

【０００９】上記ドリル部２の先端面からフランジ部３
にかけては、工具本体１の外周に軸線Ｏを間に挟んで互
いに反対側に位置するように一対の切屑排出溝５Ａ，５
Ｂが形成されており、これらの切屑排出溝５Ａ，５Ｂの
工具回転方向Ｔ側を向く壁面の先端に形成されたチップ
取付座６Ａ，６Ｂに、それぞれチップ７がクランプネジ
８によって着脱自在に装着されている。ここで、これら
の切屑排出溝５Ａ，５Ｂは、軸線Ｏ方向に工具本体１の
後端側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方側に向けて
捩れるように形成されており、また上記チップ取付座６
Ａ，６Ｂは、一方の切屑排出溝５Ａの先端に形成される
チップ取付座６Ａが、他方の切屑排出溝５Ｂの先端に形
成されるチップ取付座６Ｂに対して工具本体１の内周側
に偏って配置されており、これに伴い上記チップ７，７
も工具本体１の内周側と外周側に偏った位置に装着され
る。

【００１０】さらに、これらのチップ７，７は、本実施
形態では超硬合金等の硬質材料から形成された互いに同
形同大の略菱形平板状をなすものであり、その一方の菱
形面をすくい面として工具回転方向Ｔ側に向けるととも
に、このすくい面の辺稜部に形成された切刃９…の一つ
を工具本体１の先端に突出させて、上記チップ取付座６
Ａ，６Ｂに取り付けられている。そして、この取付状態
においてこれらのチップ７，７は、工具内周側に位置す
るチップ７の切刃９の内周端が軸線Ｏを越えてオーバー
センターとなるとともに、工具外周側のチップ７の切刃
９の外周端がドリル部２の外周面よりも僅かに外周側に
突出し、かつこれらの切刃９，９の軸線Ｏ回りの回転軌
跡が互いにオーバーラップするように配設されている。
従って、本実施形態では、この工具外周側のチップ７の
切刃９の外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径が当該穴明
け工具の切刃の外径とされ、この外径は工具本体１先端
部のドリル部２の外径よりもチップ７が突出する分だけ
僅かに大きくされる。

【００１１】そして、この工具本体１のドリル部２の外
周面からフランジ部３の先端側を向くテーパ面にかけて
は、周方向において上記切屑排出溝５Ａ，５Ｂの間に、
工具回転方向Ｔに向かうに従い工具本体１の後端側に向
かうようにねじれて延びる螺旋溝１０が形成されてい
る。ここで、本実施形態においては、複数条（３条）の
螺旋溝１０…が軸線Ｏ方向に略等しいねじれ角で並列か
つ略等間隔に並ぶように形成されており、それぞれその
少なくとも一端が切屑排出溝５Ａ，５Ｂに開口するよう
に、該切屑排出溝５Ａ，５Ｂよりも軸線Ｏに対して大き
なねじれ角とされている。なお、軸線Ｏ方向に隣接する
螺旋溝１０，１０同士では、先端側の螺旋溝１０の後端
が後端側の螺旋溝１０の先端よりも後端側にあって、す
なわちこれらの螺旋溝１０，１０が軸線Ｏ方向にオーバ
ーラップさせられている。また、各螺旋溝１０は、その
断面が本実施形態では図４に示すように略半円状とされ
ているが、図５に示すような断面略三角形状となるＶ字
溝や図６に示すような断面方形状であってもよい。

【００１２】このように構成された本実施形態の穴明け
工具では、穴明け加工時に加工物の穴明け箇所に向けて
外部から切削油剤を供給しつつ、工具本体１を軸線Ｏ回
りに回転させるとともに該軸線Ｏ方向先端側に向けて送
りを与えて、上記切刃９，９により加工穴を形成する
と、上記螺旋溝１０…を通して切削油剤が先端側に送り
込まれ、この加工穴の穴底の切刃９，９による切削部位
に確実に供給される。従って、従来のように工具本体１
に切削油剤の供給孔を形成せずとも、また切屑排出溝５
Ａ，５Ｂを通って排出される切屑に阻まれることもな
く、切削部位の冷却や潤滑を効率的に行うことができ、
これにより工具本体１の剛性の向上を図って安定的かつ
高精度の穴明け加工を行うことが可能となるとともに、
工具寿命の延長を促すことができる。しかも、この螺旋
溝１０…は、上述のように切屑排出溝５Ａ，５Ｂとは逆
に工具回転方向Ｔ側に向かうに従い工具本体１の後端側
に向かうように延びており、切屑排出溝５Ａ，５Ｂを通
る切屑が工具本体１の回転により後端側に押し出される
のに対して、螺旋溝１０を通る切削油剤は工具本体１の
回転により先端側へと流出させられるので、より効率的
な切削油剤の供給を促すことが可能である。

【００１３】また、本実施形態では、複数条の螺旋溝１
０…が軸線Ｏ方向に並列に並ぶように形成されており、
工具本体１の先端側の螺旋溝１０が加工穴内に没入して
も次の螺旋溝１０の後端は加工穴の外部に残して、供給
される切削油剤を確実に先端側へと導くことができ、従
って加工穴の深さに拘わらずにより確実な切削油剤の供
給が可能となる。さらに、こうして複数条の螺旋溝１０
…を形成することにより、個々の螺旋溝１０の断面積は
小さくても、より多くの切削油剤の供給を図ることがで
き、一層確実に工具本体１の剛性確保を図ることができ
るという利点も得られる。

【００１４】さらにまた、本実施形態では、上述のよう
に切刃９の外径が、工具本体１先端部の加工穴内に挿入
されるドリル部２の外径よりも僅かに大きくされてお
り、従ってこのドリル部２の外周面と加工穴の内周面と
の間には僅かな間隙が画成されることとなる。このた
め、加工穴の開口部に外部から供給された切削油剤を、
この間隙を介して加工穴内に送り込み、さらに上記螺旋
溝１０…によって先端側へと送り出して確実に切削部位
へと導くことが可能となるので、本実施形態によれば、
より一層効率的な切削部位の冷却や潤滑を図ることが可
能となる。

【００１５】なお、これらの螺旋溝１０の大きさは、工
具本体１の大きさに応じて適宜設定することができ、基
本的にはその断面積が切屑排出溝５Ａ，５Ｂの断面積よ
りも十分に小さければよいが、溝幅が０．５〜１０mm程
度、溝深さが０．５〜３mm程度の範囲内であるのが望ま
しい。溝幅、溝深さとも、これより小さければ円滑な切
削油剤の供給が困難となるおそれがある一方、これより
も大きいと工具本体１の剛性を確保するのが困難となる
おそれが生じるからである。また、螺旋溝１０のねじれ
角も、切屑排出溝５Ａ，５Ｂによって設定すればよい
が、５〜４５°程度の範囲が望ましく、これよりも大き
いと螺旋溝１０が軸線Ｏに直交する平面方向に延びるよ
うになって、より多くの螺旋溝１０を形成しなければな
らなくなり、逆にこれよりも小さいと螺旋溝１０が軸線
Ｏに沿って延びるようになり、工具本体１の回転に伴う
切削油剤の給送が妨げられるおそれが生じる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工具本体の内部に供給孔を形成することなく、工具先端
の切削部位に確実に切削油剤を供給することができ、こ
れにより工具本体の剛性を十分に確保して、安定的かつ
高精度の穴明け加工を可能とすることができるととも
に、折損などを生じることなく工具寿命の延長を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す平面図である。

【図２】 図１に示す実施形態の側面図である。

【図３】 図１に示す実施形態の正面図である。

【図４】 螺旋溝１０の断面図である。

【図５】 螺旋溝１０の変形例を示す断面図である。

【図６】 螺旋溝１０の他の変形例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 工具本体 ２ ドリル部 ５Ａ，５Ｂ 切屑排出溝 ７ スローアウェイチップ ９ 切刃 １０ 螺旋溝 Ｏ 工具本体１の軸線 Ｔ 工具回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川出 保彦 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 Ｆターム(参考） 3C037 DD01 DD05 DD06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される略円柱状の工具本
   体先端部の外周に、この工具本体の先端から後端側に向
   けて延びる切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝
   のそれぞれ先端に切刃が設けられてなる穴明け工具であ
   って、上記工具本体先端部の外周面には、周方向におい
   て上記切屑排出溝の間に、工具回転方向に向かうに従い
   上記工具本体の後端側に向けて延びる螺旋溝が形成され
   ていることを特徴とする穴明け工具。
2. 【請求項２】 複数条の上記螺旋溝が上記軸線方向に略
   並列に形成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の穴明け工具。
3. 【請求項３】 上記工具本体先端部の外径が、上記切刃
   の外径よりも小さくされていることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の穴明け工具。