JP2004167645A - Drill - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、深穴切削などに使用されるドリルに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のドリルは、ドリルヘッドの先端部に切削刃を取り付けたものである。従来のドリルは、公知文献を具体的に挙げることは出来ないが、切削刃の刃先部の外周端縁がドリルヘッドの外周面より外側に位置すると共にドリルの回転軸心から最大半径の位置にあって、この外周端縁で切削を行うようになっており、そして通常は、この刃先部外周端縁のドリル回転方向側にチップブレーカーを形成し、また刃先部外周端縁のドリルの反回転方向側には前記回転軸心からの刃先部外周端縁の半径と同じ半径を有するマージン部を形成した構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造のドリルは、ドリルの回転軸心から最大半径位置にある刃先部の外周端縁部のみで被加工物の切削を行うようになっていることから、その切削跡がマクロ的にピーク・アンド・バレー状(鋸歯状)となって、被加工物の仕上げ面粗度及びその円筒度が上がらず、高精度の切削加工を行うのが非常に難しかった。
【0004】
本発明は、上記の課題に鑑み、被加工物の仕上げ面粗度及びその円筒度の向上を図ることができると共に、刃先が強くなって使用寿命を延ばすことのできるドリルを提供することを目的とする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
請求項1に係る発明は、ドリルヘッドの先端部に切削刃を取り付けてなるドリルにおいて、切削刃2の刃先部外周側には、ドリルヘッド1の外周面1aより外側にあってドリルD1〜D4の回転軸心Oからの最大半径R位置にある部位を始点Aとしてこれよりドリル回転方向へ前記回転軸心Oからの半径を縮小するように直線状又は円弧状に延びる切刃部3を形成し、この切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1で主切削を行なわせ、この切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2で削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるようにしたことを特徴とする。
【0006】
請求項2は、請求項1に記載のドリルにおいて、前記切刃部3の始点Aよりドリルの反回転方向側には、前記回転軸心Oから始点A部位までの距離と同じ半径Rを有するマージン部4を形成したことを特徴とする。
【0007】
請求項3は、請求項1に記載のドリルにおいて、前記切刃部3の終点Bよりドリル回転方向側にはチップブレーカー6を形成したことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1の(A)は本発明に係るドリルD1の要部を示す側面図、(B)はその平面図、図2は図1の(B)の矢印イで示す部分の拡大図である。図において、1はドリルD1のドリルヘッドで、このドリルヘッド1の先端部に切削刃2が固着されている。GPはドリルヘッド1の先端部外側面に固着されたドリル案内用パッドであり、OはドリルD1の回転軸心を示し、HはドリルD1の回転方向を示す。
【0009】
上記切削刃2は、刃先部の外周側に、図1の(B)、特に図2に示すように、ドリルヘッド1の外周面1aより外側にあってドリルD1の回転軸心Oからの最大半径R位置にある部位を始点Aとしてこの始点Aよりドリル回転方向Hへ前記回転軸心Oからの半径Rを縮小するように直線状に延びる切刃部3を形成し、またこの切刃部3の始点AよりドリルD1の回転方向側には、前記回転軸心Oから始点A部位までの距離と同じ半径Rを有するマージン部4を形成したもので、切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1によって主切削を行なわせ、そして切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2によって削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるようにしている。切刃部3は、ここでは直線状に形成しているが、円弧状に形成してもよい。
【0010】
尚、この切削刃2の切刃部3の終点Bに位置する刃先部外端面5は、ドリルD1の回転軸心Oから半径方向に延びる線、つまり半径線とほぼ平行に位置するように配設されている。従って、この切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1の角度αは概ね90°である。
【0011】
この実施形態のドリルD1では、図2に示すように、マージン部4の周方向長さηは0.2〜1.2mmとされ、このマージン部4の前方側に形成される切刃部3の長さδは0.4mm〜0.5mmとされる。また、マージン部4の両端を結ぶ線の延長線mと、切刃部3の始点Aと終点Bとを結ぶ線の延長線nとの成す角(切刃角)θは30′〜10°とされ、またマージン部4の両端を結ぶ線の延長線mに対する切刃部3の終点Bの対向間隔γは0.005mm〜0.10mmとされる。
【0012】
次に、上記したような切刃部3を有する切削刃2の作用について説明すると、被加工物の切削にあたり、切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1によって主切削を行なわせ、そして切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2によって削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるわけであるが、更に詳しく言えば、被加工部に対して、最初に、ドリルD1の回転軸心Oからの最大半径Rより小さい半径の位置にある切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1が食いついて切削を開始し、この切削(主切削)は前記回転軸心Oからの最大半径R位置にある切刃部3の始点Aまで行われ、しかしてその被切削面にはピーク・アンド・バレー(鋸歯のように山と谷とが連続した形態)が生成される。しかしながら、このピーク・アンド・バレーは、切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2による切削作用又は圧着作用を受けて、磨かれたような平滑面(バーニッシュフェース)となり、これによって被切削面の面粗度がきわめて良好となる。
【0013】
またこの切削刃2では、切刃部3の始点AよりドリルD1の回転方向側には、ドリルD1の回転軸心Oから始点A部位までの距離と同じ半径を有するマージン部4を形成しているため、第2切刃コーナー部K2による切削作用又は圧着作用がそのマージン部4で有効に働いて、被切削面がより平滑面状となり、その面粗度が一層良好となる。
【0014】
また、このような切刃部3を有する切削刃2によれば、上記のようにドリルD1の回転軸心Oからの最大半径Rより小さい半径位置にある切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1によって主切削を行うから、刃先部が潰れ難くなる、つまり刃先部が強くなり、使用寿命を延ばすことができる。
【0015】
図3は、切刃部3の終点Bよりドリル回転方向側にチップブレーカー6を形成した切削刃2を取り付けたドリルD2を示し、(A)はこのドリルD2の平面図、(B)は(A)の矢印ロで示す部分の拡大図である。このドリルD2に取り付けられた切削刃2は、図3の(B)から分かるように、刃先部の外周側に、ドリルD2の回転軸心Oから最大半径Rの位置にある部位を始点Aとしてこれよりドリル回転方向Hへ前記回転軸心Oからの半径Rを縮小するように直線状又は円弧状に延びる切刃部3を形成し、この切刃部3の始点AよりドリルD2の反回転方向側に、前記回転軸心Oから始点A部位までの距離と同じ半径Rを有するマージン部4を形成した点ではドリルD1と同様で、切刃部3の終点BよりドリルD2の回転方向側にチップブレーカー6を形成した点で若干異なる。
【0016】
また、この切削刃2の作用についてもドリルD1と同様に、切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1によって主切削を行なわせ、切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2によって削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるようにしたものであるが、チップブレーカー6を設けたことにより、第1切刃コーナー部K1で切削された切削屑を小半径にカールさせて適当な長さに切断するため、切削屑の排出性が良くなり、延性のある材料に好適である。切刃部3の具体的な作用については、前述したドリルD1の場合と同じであるため、その説明は省略する。
【0017】
図1〜図3には、切削刃2がドリルヘッド1の先端部に一体的に取り付けられたドリルD1,D2を示したが、図4には、ドリルヘッド1の先端部にビス7により取外し可能に取り付けられたスローアウエイ切削刃2を有するどドリルD3を示す。図4の(A)はドリルD3の要部を示す側面図、(B)はその平面図、図5は図4の(A)の矢印ハで示す部分の拡大図である。このドリルD3には、ドリルヘッド1の半径線に沿って回転軸心O側とその外周側とに夫々切削刃2が取り付けてあるが、本発明に係る切刃部3は、ドリルヘッド3の外周側にある切削刃2に設けられている。
【0018】
上記切削刃2は、図5から分かるように、刃先部の外周側に、ドリルヘッド1の外周面1aより外側にあってドリルD3の回転軸心O(図4参照)から最大半径の位置にある部位を始点Aとしてこの始点Aよりドリル回転方向Hへ前記回転軸心Oからの半径を縮小するように直線状又は円弧状に延びる切刃部3を形成し、この切刃部3の終点BよりドリルD3の回転方向側にチップブレーカー6を形成したもので、ドリルD1,D2の場合と同様に、切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1によって主切削を行なわせ、切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2によって削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるようになっている。尚、この切削刃2には、マージン部4が設けられていない。
【0019】
図6は比較的小径の穴の切削に使用されるドリルD4の全体側面図であり、図7の(A)は平面図、(B)はドリルヘッド1部分の拡大側面図である。図7の(A)及び(B)から分かるように、ドリルヘッド1に取り付けられた切削刃2には、ドリルヘッド1の外周面1aより外側にあってドリルD4の回転軸心Oから最大半径の位置にある部位を始点Aとしてこれよりドリル回転方向Hへ前記回転軸心Oからの半径を縮小するように直線状又は円弧状に延びる切刃部3を形成し、この切刃部3の始点AよりドリルD4の反回転方向側には、前記回転軸心Oからの始点A部位の半径Rと同じ半径を有するマージン部4を形成したもので、ドリルD1〜D3の場合と同様に、切刃部3の終点Bに形成される第1切刃コーナー部K1によって主切削を行なわせ、切刃部3の始点Aに形成される第2切刃コーナー部K2によって削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるようになっている。
【0020】
【発明の効果】
請求項1に係る発明のドリルは、切削刃の刃先部外周側に、ドリルヘッドの外周面より外側にあってドリルの回転軸心から最大半径の位置にある部位を始点としてこれよりドリル回転方向へ前記回転軸心からの半径を縮小するように直線状又は円弧状に延びる切刃部を形成し、この切刃部の終点に形成される第1切刃コーナー部で主切削を行なわせ、この切刃部の始点に形成される第2切刃コーナー部で削り残し部分の切削又は圧縮を行なわせるようにしたから、被加工部に対して、最初に、ドリルの回転軸心からの最大半径より小さい半径位置にある切刃部の終点Bに形成される第1切刃コーナー部が食いついて切削を開始し、この切削は回転軸心から最大半径位置にある切刃部の始点まで行われ、しかして被切削面にはピーク・アンド・バレー(鋸歯のように山と谷とが連続した形状)が生成されるが、このピーク・アンド・バレーは、第2切刃コーナー部による切削作用又は圧着作用を受けて平滑面となり、それによって被切削面の面粗度を良好にすることができる。
【0021】
また、上記のようにドリルの回転軸心からの最大半径よりも小さい半径位置にある切刃部の終点に形成される第1切刃コーナー部によって主切削を行うから、刃先部が潰れ難くなる、つまり刃先部が強くなって、使用寿命を延ばすことができる。
【0022】
請求項2に係る発明のドリルによれば、前記切刃部の始点よりドリル回転方向後端側に、前記回転軸心からの始点までの距離と同じ半径を有するマージン部を形成したことにより、第2切刃コーナー部による切削作用又は圧着作用がそのマージン部で有効に働いて、被切削面がより平滑面状となり、その面粗度が一層良好となる。
【0023】
請求項3に係る発明のドリルによれば、前記切刃部の終点よりドリル回転方向側にチップブレーカーを形成したことによって、第1切刃コーナー部で切削された切削屑を小半径にカールさせて適当な長さに切断するため、切削屑の排出性が良くなり、延性のある材料に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明に係るドリルの要部を示す側面図、(B)はその平面図である。
【図2】図1の(B)の矢印イで示す部分の拡大図である。
【図3】切刃部の終点よりドリル回転方向先端側にチップブレーカーを形成した切削刃を取り付けたドリルの平面図、(B)は(A)の矢印ロで示す部分の拡大図である。
【図4】(A)はスローアウエイ切削刃を有するどドリルの要部を示す側面図、(B)はその平面図である。
【図5】図4の(A)の矢印ハで示す部分の拡大図である。
【図6】比較的小径穴の切削に使用されるドリルの全体側面図である。
【図7】(A)は図6に示すドリルの平面図、(B)はドリルヘッド部分の拡大側面図である。
【符号の説明】
D1〜D4 ドリル
O ドリルの回転軸心
1 ドリルヘッド
2 切削刃
3 切刃部
A 切刃部の始点
B 切刃部の終点
K1 第1切刃コーナー部
K2 第2切刃コーナー部
4 マージン部
6 チップブレーカー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drill used for deep hole cutting and the like.
[0002]
[Prior art]
This type of drill has a cutting blade attached to the tip of a drill head. Conventional drills can not be specifically cited in the known literature, but the outer peripheral edge of the cutting edge of the cutting blade is located outside the outer peripheral surface of the drill head and at the position of the maximum radius from the rotation axis of the drill. Therefore, a cutting is performed at the outer peripheral edge, and usually, a chip breaker is formed on the side of the outer peripheral edge of the cutting edge in the drill rotation direction, and the counter rotation of the drill at the outer peripheral edge of the cutting edge is normally performed. On the direction side, a margin portion having the same radius as the radius of the outer peripheral edge of the cutting edge from the rotation axis is formed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The drill with the above structure cuts the workpiece only at the outer peripheral edge of the cutting edge located at the maximum radius position from the rotation axis of the drill. In this case, a peak-and-valley shape (sawtooth shape) was formed, and the finished surface roughness and cylindricity of the workpiece did not increase, making it very difficult to perform high-precision cutting.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drill capable of improving the finished surface roughness of a workpiece and its cylindricity, and having a strong cutting edge and extending a service life. And
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The invention according to
[0006]
[0007]
According to a third aspect, in the drill according to the first aspect, a
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1A is a side view showing a main part of a drill D1 according to the present invention, FIG. 1B is a plan view thereof, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow A in FIG. In the figure,
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
In the drill D1 of this embodiment, as shown in FIG. 2, the circumferential length η of the
[0012]
Next, the operation of the
[0013]
Further, in the
[0014]
Moreover, according to the
[0015]
FIG. 3 shows a drill D2 to which a
[0016]
Also, as for the action of the
[0017]
1 to 3 show the drills D1 and D2 in which the
[0018]
As can be seen from FIG. 5, the
[0019]
6 is an overall side view of a drill D4 used for cutting a hole having a relatively small diameter. FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is an enlarged side view of a
[0020]
【The invention's effect】
The drill according to the first aspect of the present invention is arranged such that, on the outer peripheral side of the cutting edge of the cutting blade, a portion located outside the outer peripheral surface of the drill head and located at the position of the maximum radius from the rotation axis of the drill is a starting point, and the drill is rotated in the direction of rotation. Forming a cutting edge extending linearly or in an arc so as to reduce the radius from the rotation axis, causing the main cutting to be performed at a first cutting edge corner formed at the end point of the cutting edge; Since the uncut portion is cut or compressed at the second cutting edge corner portion formed at the starting point of the cutting edge portion, first, the maximum to the workpiece portion from the rotation axis of the drill is set. The first cutting edge corner portion formed at the end point B of the cutting edge portion located at a radius position smaller than the radius cuts and starts cutting, and this cutting is performed from the rotation axis to the start point of the cutting edge portion at the maximum radius position. However, peak and A ray (a shape in which peaks and valleys are continuous like a saw tooth) is generated, and this peak and valley becomes a smooth surface due to a cutting action or a crimping action by the second cutting edge corner portion. The surface roughness of the surface to be cut can be improved.
[0021]
Further, as described above, the main cutting is performed by the first cutting edge corner formed at the end point of the cutting edge located at a radius position smaller than the maximum radius from the rotation axis of the drill, so that the blade tip is less likely to be crushed. In other words, the blade edge is strengthened, and the service life can be extended.
[0022]
According to the drill of the invention according to
[0023]
According to the drill of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a side view showing a main part of a drill according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow A in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a drill provided with a cutting blade having a chip breaker formed on the tip side in the drill rotation direction from the end point of the cutting blade, and FIG. 3B is an enlarged view of a portion indicated by an arrow B in FIG.
FIG. 4 (A) is a side view showing a main part of a drill having a throwaway cutting blade, and FIG. 4 (B) is a plan view thereof.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion indicated by an arrow C in FIG.
FIG. 6 is an overall side view of a drill used for cutting a relatively small diameter hole.
7A is a plan view of the drill shown in FIG. 6, and FIG. 7B is an enlarged side view of a drill head portion.
[Explanation of symbols]
D1 to D4 Drill O
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