JP2002326112A - ドリル用スローアウェイチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】２個の類似チップを持つスローアウェイチップ
型ドリルであって、従来に比べて切屑の排出性と切刃安
定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】 穿孔加工に使用するチップの先端に、穿
孔方向と交差する方向に配置された孔の中央部を削る内
刃１１及び孔の周縁部を削る外刃１２を有するドリル用
スローアウェイチップ１であって、二個のチップの第一
及び第二の各すくい面、この各すくい面と背中合わせの
各他方表面に、第一座面１ｂ、第二座面１ｃ、第一すく
い面１３ａ・第二すくい面１４ａ及び第一・第二座面と
交差する穿孔方向前端面に研磨加工を施し、第一と逃げ
面１３ｂ・第二逃げ面１４ｂを形成する事で、第一・第
二すくい面と第一・第二逃げ面との交差稜によて鋭利な
内刃を形成したドリル。

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式ドリルには、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式
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
ーアウェイ式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、
特に切屑の排出性及び切刃安定性がさらに向上すること
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及び切屑排出性が向上した新規
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。

【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、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は小さく、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、内刃に所謂構
成刃先（被削材成分が凝着した刃先）が形成され易いこ
とが判明した。構成刃先が発生すると刃先形状の変化に
より切屑処理が不安定となり、また、刃先が欠損し易く
なる。

【００１２】そこでさらに検討した結果、内刃の前逃げ
面を研磨加工して内刃の刃先を鋭利とすることによっ
て、上記構成刃先の発生を効果的に抑制することがで
き、したがって、切屑排出性と切刃処理性を向上させる
ことができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１３】すなわち請求項１記載のドリル用スローア
ウェイチップは、穿孔加工に使用するチップの先端に、
穿孔方向と交差する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するドリル用スロ
ーアウェイチップであって、前記チップの一方表面に第
1すくい面、この第1すくい面と背中合わせの他方表面に
第1座面、前記第1すくい面および第1座面と交差する穿
孔方向前端面に研磨加工を施した第1前逃げ面を形成す
ることで、前記第1すくい面と第1前逃げ面との交差稜に
よって鋭利な内刃が形成され、 前記チップの他方表面
に第2すくい面、この第2すくい面と背中合わせの一方表
面に第2座面、前記第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
されたことを特徴とする。

【００１４】本構成によれば、内刃が鋭利となり構成刃
先の発生を効果的に抑制することができ、したがって、
切屑排出性と切刃処理を安定化させることができる。

【００１５】

【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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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れた際に、第２座面１ｃ
側の、回転の前面部となる領域［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。

【００２０】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１３
ａ、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１３
ａとの交差稜によって、上述した内刃１１が形成されて
いる。内刃１１には丸ホーニングが施されている。ま
た、上記第１前逃げ面１３ｂがダイヤモンド砥石などで
研磨加工されており、内刃１１は、刃先が鋭利となって
いる。そして、刃先が鋭利であることにより内刃１１に
構成刃先が形成され難く、したがって、切屑排出性と切
刃安定性を確保することができる。なお、上記第１前逃
げ面１３ｂは研磨加工により最大表面粗さＲｙが５μｍ
以下とされることが好ましい。この最大表面粗さＲｙが
５μｍを超えると、構成刃先の形成を抑制する効果が十
分発揮されない恐れがある。

【００２１】また、上記第１前逃げ面１３ｂに対する研
磨加工により、内刃１１のＲホーニングの大きさを小さ
くする。Ｒホーニングの大きさとしては、Ｒ＝０．０３
ｍｍ以下とすることが好ましい。このＲホーニングの大
きさがＲ＝０．０３ｍｍを超えると、構成刃先の形成を
抑制する効果が十分発揮されない恐れがある。

【００２２】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。

【００２３】またこの第２すくい面１４ａが形成されて
いることで、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１４
ａ、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１４ｂと、上記第２すくい面１４
ａとの交差稜によって外刃１２が形成されている。

【００２４】さらに上記のように段差を設けることで第
１すいくい面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。

【００２５】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。

【００２６】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、１
２ｃとを有する形状に形成されている。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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１（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。

【００３２】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。

【００３３】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
るといく利点もある。

【００３４】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２
３に挿入されて位置決めされた状態で、上記挟持片２
１、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２１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。

【００３５】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のそれぞれ前側の、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
２４、２５を通ってスムースに孔外へ排出される。

【００３６】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。

【図２】同図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。

【図３】同図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。

【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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】穿孔加工に使用するチップの先端に、穿孔
   方向と交差する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するドリル用スローア
   ウェイチップであって、前記チップの一方表面に第1す
   くい面、この第1すくい面と背中合わせの他方表面に第1
   座面、前記第1すくい面および第1座面と交差する穿孔方
   向前端面に研磨加工を施した第1前逃げ面を形成するこ
   とで、前記第1すくい面と第1前逃げ面との交差稜によっ
   て鋭利な内刃が形成され、前記チップの他方表面に第2
   すくい面、この第2すくい面と背中合わせの一方表面に
   第2座面、前記第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
   たことを特徴とするドリル用スローアウェイチップ。
2. 【請求項２】前記第１前逃げ面の表面粗さは最大高さＲ
   ｙが５μｍ未満であることを特徴とする請求項１記載の
   ドリル用スローアウェイチップ。
3. 【請求項３】前記内刃にはＲホーニングが施され、且
   つ、そのＲホーニングの大きさはＲ＝０．０３ｍｍ以下
   であることを特徴とする請求項２記載のドリル用スロー
   アウェイチップ。