JP2005052939A - バリ除去ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】 バリ除去に関し、穴明けとバリ取りを連続して行うバリ除去ドリルであり、バリは、金属及び非鉄金属の穴明け加工時、ドリルの切削抵抗によりドリル貫通時材料の塑性変形をともなって貫通側の加工穴周緑に加工穴径（＝ドリル直径）の０．５％〜５％程度の幅の盛り上りにより発生する。
【解決手段】 ４枚刃ドリルにおいて、該ドリルは、１次切削用のドリル径より小さな直径で先行して穴加工を行う１対の第１切刃１と、２次切削用のドリル径で第１切刃の未切削部分の穴加工と第１次切削で発生したバリを除去する１対の第２切刃２とから構成され、前記第１切刃と第２切刃の直径差が第２切刃のドリル直径比で１．０％以上１０．０％以下としたことを特徴とするバリ除去ドリルである。
【選択図】図１

Description

本願発明は、金属及び非鉄の穴明け加工時、１次切削として所定のドリル径より小さな直径の第１次切刃で先行して穴加工を行い、２次切削で所定の穴径になるよう１次切削の未切削部分を切削しつつ１次切削の貫通孔周辺部に付着したバリを共に切削し穴明とバリ取りが連続して行われるバリ除去ドリルに関する。

金属及び非鉄金属の穴明け加工時の裏バリを防止する方法として、ドリル切刃外周コーナをＲ形状或いはテーパ形状にすることで、バリのでる切刃外周コーナの切刃角度を軸心方向に近づけ、切り込み厚さを小さくして徐々に切削しバリの発生を抑制する方法が知られている。特許文献１は、切刃外周コーナをＲ形状にしバリの発生を抑制したドリルが提案されているが、Ｒ形状の曲率が小さくバリ抑制の効果が小さいのと軸端視でＲ部の切刃が反回転方向側へ後傾し、シャープエッヂが失われ切れ味が低下するという問題がある。

特開２０００−２６３３０６号公報

本発明の課題は、バリ除去に関し、穴明けとバリ取りを連続して行うバリ除去ドリルであり、バリは、金属及び非鉄金属の穴明け加工時、ドリルの切削抵抗によりドリル貫通時材料の塑性変形をともなって貫通側の加工穴周緑に加工穴径（＝ドリル直径）の０．５％〜５％程度の幅の盛り上りにより発生する。

本願発明は、４枚刃ドリルにおいて、該ドリルは、１次切削用のドリル径より小さな直径で先行して穴加工を行う１対の第１切刃と、２次切削用のドリル径で第１切刃の未切削部分の穴加工と第１次切削で発生したバリを除去する１対の第２切刃とから構成され、前記第１切刃と第２切刃の直径差が第２切刃のドリル直径比で１．０％以上１０．０％以下としたことを特徴とするバリ除去ドリルである。
本発明を採用することによって切削を１次と２次に分離し、１次切削で所定の穴径の９０．０％〜９９．０％の穴を先行して加工することで穴加工の際に発生するバリを１次切削の貫通孔周辺部に付着させ、未切削部分と付着したバリを２次切削で切削することでバリの除去が可能になる。又、２次切削時、切削量が少なく切削抵抗が小さいので塑性変形による貫通時の加工物の穴周辺の盛り上りも発生しないのでバリ除去ドリルを提供することができる。

本願発明を適用することにより、貫通孔を加工する際に発生するバリを穴明加工に連続して除去することができる。

本発明のドリルは図１、図２に示す４枚の切刃で構成され、切削を１次と２次に分離し１次切削で所定の穴径の９０．０％〜９９．０％の穴を先行して加工することで穴加工の際に発生するバリを１次切削の貫通孔周辺部に付着させるとともに第２切刃で貫通孔周辺部を２次切削することでバリの発生部分を除去する。この際、２次切削では切削量が少ないので切削抵抗が小さくバリの発生が抑えられる。尚、１次切削で発生する貫通側加工穴周緑のバリの盛り上り幅が加工穴径（＝ドリル直径）の０．５％〜５％程度である事より、第１切刃と第２切刃の直径差を第２切刃（＝ドリル直径）の直径比で１．０％以上１０％以下とした。（直径差とするため、バリの盛り上り幅の２倍の値とした。）第１切刃と第２切刃の直径差が第２切刃の直径比で１．０％以下では第２切刃の切削量が過少になり、第２切刃が第１次切削での加工面に喰い込まず表面を滑り、切削ができないので付着したバリの除去が完全に行えないため１．０％以上とした。１０．０％以上では第２切刃の切削負荷が増大し第２切刃のチッピングの危険性があるので１０．０％以下とした。

実施の態様として、貫通時、円錐形をしたドリル先端切刃から除々に開口していくがドリル先端の中心部はドリルの切削を安定させる作用をしているが、開口する事で安定作用は失われドリル切刃がフラれることで、切削が不安定になりバリの発生を誘発する。貫通時のドリルの安定性を確保するために図１に示すように第２切刃のランド部ガイドとして作用させるために直径を第２切刃直径と同一径とした。本構成により加工穴内壁に第２切刃のランド部をガイドとして作用させる事で切削時のドリルのフラツキを抑え、安定した切削を行いバリの発生を抑制することができる。
次に、第２切刃での切削は切り込みが小さく切削抵抗が小さいのでバリの発生が抑制されるが、切刃の切削性によっては材料をスムーズに剪断できず材料を押しつける事でバリの発生を誘発する。第２切刃の切削性を確保するため図１のドリル先端視図において第２切刃とランド部のなす角を９０度以下とした。９０度以上では第２切刃外周コーナ部が鈍角になり切れ味が低下しバリを誘発する危険性があり９０度以下とする。又、７０度以下では切削性に優れバリの抑制効果は大きいが、第２切刃外周コーナ部が鋭利になり切削抵抗によるチッピング発生の危険性があり７０度以下とする。以下、実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１）
本発明例１として、ＳＫＨ５１製でドリル全長＝１２０ｍｍ、ドリル溝長＝７０ｍｍ、捩れ角＝３０度、ドリル先端角＝１１８度、刃先研磨方法＝円錐研磨刃先、刃先逃げ角＝１０度、シンニング＝Ｘ形、コーティング＝ＴｉＡｌＮの４枚刃ドリルを用いて、第１切直径＝９．３ｍｍ、第２切刃直径＝１０．０ｍｍ、第２切刃のランド部の直径＝１０．０ｍｍ、軸端視における第２切刃とランド部のなす角＝８５度になるよう製作した。
比較例２、３、４、５として本発明例１と同仕様で第１切刃直径＝９．０ｍｍ、９．８５ｍｍ、８．７５ｍｍ、９．９ｍｍのものを各々製作した。比較例６として本発明例１と同仕様で第２切刃ランド部直径＝９．２ｍｍのもの製作した。
上記ドリル各３本を、切削速度＝２５ｍ／ｍｉｎ、送り＝１２０ｍｍ／ｍｉｎ、切削油＝水溶性で外部給油、立型マシンイングセンタ（ＢＴ４０）を用いてＳＳ４００で厚さ６ｍｍのプレートを５０穴貫通穴加工し、貫通孔に付着したバリと刃先の状態を観察した。
その結果、本発明例１と比較例２、３はバリの付着や切刃のチッピングも無く継続使用可能であった。比較例４は切刃のチッピングはなかったが、いずれのドリル加工した穴にも０．２〜０．５ｍｍ程度のバリの付着が観られ、完全にバリが除去されなかった。比較例５はバリの付着もなく２本についてはチッピングの発生はなかったが１本が３穴目加工中に第２切刃にチッピングが発生した。比較例６はいずれのドリルで加工した穴の周辺の２〜３ケに０．３ｍｍ程度のバリの付着があり３本中１本の第２切刃にチッピングが観られた。

（実施例２）
本発明例７、８として、本発明例１と同仕様で軸端視で第２切刃とランド部のなす角が９０度、７０度となるよう製作した。比較例９、１０として本発明例１と同仕様で軸端視で第２切刃とランド部のなす角が１００度、６０度のものを製作し実施例１と同様に調査した。その結果、本発明例７、８とはバリやチッピング発生はなく継続使用可能であり、比較例９はチッピングは無かったが加工穴数の９穴（６０％）でバリの付着があった。比較例１０はバリの付着は無かったが３本中２本のドリルの第２切刃にチッピングが発生した。

図１は、本発明のドリル先端図を示す。 図２は、図１の正面図を示す。

符号の説明

１：第１切刃
２：第２切刃
３：第１切刃ランド部
４：第２切刃とランド部のなす角

Claims (3)

1. ４枚刃ドリルにおいて、該ドリルは、１次切削用のドリル径より小さな直径で先行して穴加工を行う１対の第１切刃と、２次切削用のドリル径で第１切刃の未切削部分の穴加工と第１次切削で発生したバリを除去する１対の第２切刃とから構成され、前記第１切刃と第２切刃の直径差が第２切刃のドリル直径比で１．０％以上１０．０％以下としたことを特徴とするバリ除去ドリル。
2. 請求項１記載のバリ除去ドリルにおいて、該ドリルの第２切刃のランド部の直径を第２切刃の直径と同一としたことを特徴とするバリ除去ドリル。
3. 請求項１又は２記載のバリ除去ドリルにおいて、該ドリルの軸断面視で、第２切刃とランド部とのなす角を７０度以上９０度以下としたことを特徴とするバリ除去ドリル。
   

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