JP2005014115A

JP2005014115A - ドリル

Info

Publication number: JP2005014115A
Application number: JP2003178837A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Watanabe; 大記渡辺
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【目的】刃部の強度が高く且つ上記刃部へ常に安定した切削油の供給が可能なドリルを提供する。
【構成】本発明に係るドリルは、刃部（１０）と、該刃部（１０）の直径よりも大径のシャンク部（２０）と、該刃部（１０）と該シャンク部（２０）とを連結する段部（３０）からなる。該刃部（１０）の先端面（１４）から基端側に向けて切りくず排出溝（１２）が形成され、前記先端面（１４）と前記切りくず排出溝（１２）の回転方向（Ｋ）を向く壁面との交差稜線に切れ刃（１１）が設けられる。そして、上記シャンク部（２０）の内部には、回転軸線（Ｏ）に沿って上記シャンク部（２０）の基端面と上記段部（３０）とに開口する複数の給油穴（２１）が形成され、この給油穴（２１）は該刃部（１０）の外径よりも外側に設けられる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリルに関し、特に、給油穴を備えた小径ドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
刃部（１０）の直径が３ｍｍ以下の小径ドリルにおいて、切削油などを上記刃部（１０）へ供給する給油穴（２１）を備えたドリルとして、図４および図５に例示するようなものがあった。図４と図５は、それぞれこのドリルの刃部（１０）の正面図と先端視側面図である。これらの図に示すように、このドリルは、刃部（１０）の回転軸線（Ｏ）に直交する断面において、給油穴（２１）はランド部上で外周面（１７）と切りくず排出溝（１２）の円弧状部及び直線部からそれぞれ距離０．０５Ｄ（Ｄは刃部の外径）以上の位置に設けられている。２つの給油穴（２１）間の距離が０．５Ｔ（Ｔは芯厚の幅）以上とされる。このような構成とすることにより、このドリルは、上述した領域内で給油穴（２１）の位置を任意に設定することで、強度の高いドリルを製作でき、切削時に欠損等を生じにくく、ドリル寿命が長いという効果を有する。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１―１９７９２６号公報（第２頁乃至第６頁、図１および図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来ドリルでは、刃部（１０）の強度が給油穴（２１）の無いドリルにくらべ低下してしまうことは否めず、上記刃部（１０）が撓みやすいため、加工穴の精度悪化、該ドリルの折損といった問題があった。強度低下を回避するため上記給油穴（２１）を小径にすると、切削油量が不足し切りくず排出性の悪化や切れ刃（１１）の発熱が生じてしまい、折損や摩耗による切れ刃寿命の低下、加工穴の精度不良といった問題が生じやすくなる。
【０００５】
このような問題から、小径ドリルにおける穴明け加工においては、図６に示すように内部に給油穴（２１）の無いドリルを使用し、外部に設けられた給油ノズル（４０）から給油しながら穴明け加工するのが一般的であった。しかしながら、上記給油ノズル（４０）による外部給油では、ドリルの長さ、加工穴の深さ等の設定変化が生じた場合、切削油を確実に供給できないおそれがあった。この問題を回避するには、上記設定変化が生じるたびに作業者の手で給油ノズル（４０）の向きを変え、最適な供給状態に設定しなければならず、このような作業は非常に煩雑であり、無人（自動）加工の妨げとなっていた。
【０００６】
本発明のドリルは、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、刃部の強度が高く且つ上記刃部へ安定した切削油の供給が可能なドリルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明のドリルは、刃部と、該刃部の直径よりも大径のシャンク部と、該刃部と該シャンク部とを連結する段部とを有し、該刃部の先端面から基端側に向けて切りくず排出溝が形成され、前記先端面と前記切りくず排出溝の回転方向（Ｋ）を向く壁面との交差稜線に切れ刃が設けられたドリルにおいて、該シャンク部の内部には、該シャンク部の基端面から先端側に向けて該回転軸線（Ｏ）に沿う方向に複数の給油穴が形成され、この給油穴が上記段部に開口し且つ該刃部の直径よりも外側に設けられていることを特徴とするドリルである。
【０００８】
このような構成によれば、本発明のドリルは、刃部に油穴を形成しないので、該刃部の強度が低下しない。また、上記段部に開口した給油穴は、ドリルの長さや加工する穴の深さにかかわらず、常に切削油を上記切れ刃近傍に供給することができる。さらに、切削油が該刃部に直接当たることがないので、切削油の圧力によって該刃部に撓みが生じることがないので、加工穴の精度が良好であり、該ドリルの折損を防止する。
【０００９】
上述したドリルにおいて、該シャンク部の直径をＤ１、該刃部の直径をＤ２としたとき、上記給油穴の直径Ｄ３は、０．３×（Ｄ１−Ｄ２）／２≦Ｄ３≦０．７×（Ｄ１−Ｄ２）／２の範囲に設定されることが好ましい。
【００１０】
これは、上記給油穴の直径Ｄ３が０．３×（Ｄ１−Ｄ２）／２未満になると、給油量が不足してしまい、切りくず排出性の悪化や切れ刃の発熱が生じやすいからであり、上記給油穴の直径Ｄ３が０．７×（Ｄ１−Ｄ２）／２より大きくなると、給油量は十分供給されるものの上記給油穴の内壁とシャンク外周面との肉厚が薄くなりシャンク部の強度が低下してしまうからである。
【００１１】
また、上記給油穴は該回転軸線（Ｏ）を中心とした円周上に等角度間隔に配置されることが好ましい。
【００１２】
そうすれば、ドリルホルダ等に把持されたとき、シャンク部が外周面に沿って均等に変形するため該刃部の振れ精度が損なわれにくい。
【００１３】
また、上記給油穴の横断面形状が円または長穴または楕円のいずれかであることが好ましい。
【００１４】
そうすれば、上記給油穴が容易に製作できるとともに、上記給油穴の内壁と該シャンク部の外周面との肉厚が十分確保されるため該シャンク部の強度低下が抑制される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施形態について図１乃至図３を参照しながら説明する。図１は本発明に係る実施形態のドリルの正面図である。図２は図１に示すドリルの先端視側面図である。図３は別の実施形態のドリルの先端視側面図である。
【００１６】
図１および図２に示す実施形態のドリルは、刃部（１０）とシャンク部（２０）とこれらを連結する段部（３０）とからなる。上記刃部（１０）の直径は例えば３ｍｍ以下の小径とされ、上記シャンク部（２０）は上記刃部（１０）より大径とされ、例えば６ｍｍの直径とされる。上記段部（３０）は上記刃部（１０）に繋がる端部から上記シャンク部（２０）に繋がる端部にいくにしたがって漸次径大となるテーパ状をなす。なお、段部（３０）はテーパ状に限らず、軸線（Ｏ）に直角な端面状、または、円弧状に形成されてもよい。上記刃部（１０）の先端面（１４）から基端側に向けて回転軸線（Ｏ）に沿って一対の切りくず排出溝（１２）が外周面（１７）に沿ってねじれて形成され、各切りくず排出溝（１２）の回転方向（Ｋ）を向く壁面と先端面（１４）との交差部に切れ刃（１１）が一対に形成されている。なお、上記切れ刃は２枚刃に限らず１枚刃または３枚刃以上であってもよい。また、上記切りくず排出溝（１２）はねじれのないものであってもよい。また、切れ刃（１１）の材質は、好ましくは超硬合金、被覆超硬合金、サーメット、セラミック等の硬質材料から選ばれる。また、鋼等の材質からなるシャンク部（２０）に上記硬質材料からなる刃部（１０）がろう付け等により固着されたものでもよい。また、上記刃部（１０）の先端部にダイヤモンドやＣＢＮといった超高圧焼結体からなる切れ刃部材がろう付け固着されたものでもよい。
【００１７】
上記シャンク部（２０）には該回転軸線（Ｏ）に沿って、略直線状に延びる２つの給油穴（２１）が設けられ、これら給油穴（２１）は、シャンク部（２０）基端側端面と上記段部（３０）とに開口するように形成されている。そして、上記給油穴（２１）は、該回転軸線（Ｏ）を中心とする同一円周上且つ上記刃部（１０）の直径よりも外側に形成されている。
【００１８】
以上の構成からなる実施形態のドリルによれば、上記刃部（１０）の強度を低下させることなく、上記給油穴（２１）から常に上記刃部（１０）の近傍へ確実に切削油を供給することができる。さらに、切削油が上記刃部（１０）へ直接当たらないので上記刃部（１０）の撓みが抑制されることとなり、加工穴の穴位置精度や穴曲がり精度が非常に良好となるとともに、上記刃部（１０）の折損が防止できる。特にこのような効果が得られる点で上記刃部（１０）の直径は３ｍｍ以下が好ましい。また、最小値としては、現在製造している小径ドリルの実績から０．０５ｍｍ程度に設定される。
【００１９】
上述した実施形態のドリルにおいて、上記シャンク部（２０）の直径をＤ１、上記刃部（１０）の直径をＤ２としたとき、上記給油穴（２１）の直径Ｄ３は、０．３×（Ｄ１−Ｄ２）／２≦Ｄ３≦０．７×（Ｄ１−Ｄ２）／２の範囲に設定されている。
【００２０】
これは、上記給油穴（２１）の直径Ｄ３が０．３×（Ｄ１−Ｄ２）／２未満になると、給油量が不足してしまい、切りくず排出性の悪化や切れ刃（１１）の発熱が生じやすいからである。一方、上記給油穴（２１）の直径Ｄ３が０．７×（Ｄ１−Ｄ２）／２より大きくなると、給油量は十分供給されるものの、上記給油穴（２１）の内壁とシャンク部（２０）の外周面との肉厚が薄くなりシャンク部（２０）の強度が低下しやすくなるからである。
【００２１】
また、上記給油穴（２１）は複数形成され、該回転軸線（Ｏ）を中心とした１つの円周上に等角度間隔に配置されている。そうすれば、シャンク部（２０）の強度の異方性が緩和されるため、ドリルホルダ等に把持されたときの把持力が低下せず、さらに、上記シャンク部（２０）の変形が抑制され該刃部（１０）の取付精度が良好となる。
【００２２】
また、上記給油穴（２１）の断面形状は図示した円形に限らず、楕円形または長円形であってもよい。このとき、図３に示すように楕円形または長円形の短軸が該ドリルの径方向を向くように形成されているので、給油穴（２１）の内壁とシャンク部（２０）の外周面との肉厚を損なうことがないため、上記シャンク部（２０）の強度が低下しない。さらに、楕円形または長円形では、直径をそれらの短軸と同じくする円形にくらべ給油穴（２１）の断面積を増すことができるため、切削油の供給量を効率的に増やすことができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明に係るドリルは、刃部（１０）と、該刃部（１０）の直径よりも大径のシャンク部（２０）と、該刃部（１０）と該シャンク部（２０）とを連結する段部（３０）とを有しており、該刃部（１０）の先端面（１４）から基端側に向けて切りくず排出溝（１２）が形成され、前記先端面（１４）と前記切りくず排出溝（１２）の回転方向（Ｋ）を向く壁面との交差稜線に切れ刃（１１）が設けられたドリルである。そして、上記シャンク部（２０）の内部には、このシャンク部（２０）の基端面から先端側に向けて該回転軸線（Ｏ）に沿う方向に複数の給油穴（２１）が形成され、この給油穴（２１）が上記段部（３０）に開口し且つ該刃部（１０）の直径よりも外側に設けられた構成を有している。このような構成とすることによって、本発明に係るドリルは、該刃部（１０）の強度が低下せず、上記段部（３０）に開口した給油穴（２１）は、ドリルの長さや加工する穴の深さにかかわらず、切削油を上記切れ刃（１１）近傍に供給することができる。さらに、切削油が該刃部（１０）に直接当たることがないので、切削油の圧力によって該刃部（１０）に撓みが生じにくく、加工穴の精度が良好であるとともに該ドリルの折損が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態のドリルの正面図である。
【図２】図１に示すドリルの先端視側面図である。
【図３】本発明に係る別の実施形態のドリルの先端視側面図である。
【図４】従来の小径ドリルの刃部正面図である。
【図５】図４に示すドリルの先端視側面図である。
【図６】従来の小径ドリルの加工方法を示す図である。
【符号の説明】
１ドリル
１０刃部
１１切れ刃
１２切りくず排出溝
１３芯厚
１４先端面
１５ランド
１６マージン
１７外周面
２０シャンク部
２１給油穴
３０段部
４０給油ノズル

Claims

刃部と、該刃部の直径よりも大径のシャンク部と、該刃部と該シャンク部を連結する段部とを有し、該刃部の先端面から基端側に向けて切りくず排出溝が形成され、前記先端面と前記切りくず排出溝の回転方向（Ｋ）を向く壁面との交差稜線に切れ刃が設けられたドリルにおいて、
該シャンク部の内部には、該シャンク部の基端面から先端側に向けて該回転軸線（Ｏ）に沿う方向に複数の給油穴が形成され、この給油穴が上記段部に開口し且つ該刃部の直径よりも外側に設けられていることを特徴とするドリル。
該シャンク部の直径をＤ１、該刃部の直径をＤ２としたとき、上記給油穴の直径Ｄ３は、０．３×（Ｄ１−Ｄ２）／２≦Ｄ３≦０．７×（Ｄ１−Ｄ２）／２の範囲に設定されることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
上記給油穴は該回転軸線（Ｏ）を中心とした１つの円周上に等角度間隔に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドリル。
上記給油穴の横断面形状が円または長穴または楕円のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のドリル。