JP2005103743A

JP2005103743A - ドリル

Info

Publication number: JP2005103743A
Application number: JP2003373424A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Itakura; 健一郎板倉
Original assignee: CHITOSE KOGYO KK
Current assignee: CHITOSE KOGYO KK
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2005-04-21

Abstract

【課題】刃先が壊れにくく、長時間切削加工に使用でき、かつ再研削し易いドリルを提供する。
【解決手段】心厚がドリルの直径の３０〜４０％で逃げ溝の形状が単純な円弧でなく、ドリル先端をを研削して逃げ面を形成するとき、切れ刃がドリル中心軸よりドリル半径の半分程離れた位置から周辺に向かってドリルの回転方向に対して反対方向に緩やかな円弧を描くよう、その部分に対応する逃げ溝が逆の曲率を持って膨らんでいるような形状をとる。かつチップポケットを設けるに際し、チップポケット部分の刃先のすくい角が−１０°〜−２０°になるようにシンニングを行なう。
【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

ドリルの形状に関する

従来ドリルは長年にわたって様々な改良が行なわれてきており、その形状も多枝にわたる。厚い鋼材に穴を穿けるドリルは強度を要求され、心厚の厚いものを使用する必要があった。先端に逃げ面を作るだけの研削ではチゼルエッジの幅が大きくなり穴あけ加工時のスラスト加重は大きく、食い付き性、求心性も悪かった。

上記の問題を解決するために様々なシンニングの方法が提案されている。チゼルエッジを持たないＲ型と呼ばれる方法もその一つであるが、穴あけ加工時に中心部の刃が欠け易い欠点があった。かつ再研削するとき扱いにくく、グラインダーの角部が磨耗しやすかった。角の磨耗したグラインダーはＲ型の研削には使用できなかった。

その他チゼルエッジを若干残すシンニングの方法もいくつか提案されているが、いずれも切れ刃の形状がほぼ直線のため切れ刃肩部の切削抵抗が大きくなり刃の角が欠けてしまう欠点があった。

発明が解決しようとする課題

刃先が壊れにくく、長時間切削加工に使用でき、かつ再研削し易いドリルを提供する。

課題を解決するための手段

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、壞れにくく、刃の欠けにくい重切削用ドリルを得るために、心厚、逃げ溝形状、逃げ面やチップポケットの形について１０年以上の長きにわたり鋭意研究を重ねた結果以下述べるようなドリルが最適であることを見出した。心厚が直径に対し、３０〜４０％、ねじれ角が３０°前後、のツイストドリルにおいて、まず逃げ溝の断面形状がドリルの中心を通る直線上で円周の外側、ほぼ円周の半径の５分の１ないし３分の１ぐらいの処に中心を持ち、ドリルの円周の半径とほぼ同じ半径か、やや小さめの半径の円弧でありながら、ドリルの円周内のその円弧上、ほぼ３分の１ぐらいの所から接線を同一にして曲率が逆向きになっているほぼ同じ半径の円弧につながっている形状をしており、裏側の溝も回転対象的にこれと同等であるようなドリル。

これを研削して逃げ面を形成すると、逃げ溝の形状から切れ刃はドリル中心軸よりドリル半径の半分程離れた位置から周辺に向かってドリルの回転方向に対して反対方向に緩やかな円弧を描くようなる。逃げ面を研削する際に、先端角が切れ刃部分から円周に沿って後方に行くに従って５°〜１０°ほど小さくなるように、かつ逃げ面の下線がドリルの中心軸に対してほぼ垂直な円周上にあるように研削することにより、チゼル角を通常の研削より鋭角にし、ドリルを横から見たときドリルの先端を尖らせることができる。

更にチゼルエッジの長さがドリルの直径のほぼ１０％ほどになるように、かつこの部分の刃先のすくい角が−１０°〜−２０°になるようにシンニングを行なってチップポケットを設けるが、このチップポケットの切れ刃部分の幅がドリルの半径のほぼ半分ぐらいになるようにする。

図１に本発明のドリルの中心軸に対して垂直な面で切断した時の端面図が示してある。以下逃げ溝の形状について図面に従って説明する。ドリルの円周１の外側で、ドリルの中心２を通る直線３の上、円周の半径のほぼ５分の１の所に、中心４を持つドリルの円周の半径より少し小さめの半径の円弧５でありながら、ドリルの円周内のその円弧上、約３分の１ぐらいの所６から接線を同一にして曲率が逆向きになっている、ほぼ同じ半径の円弧７につながる形状をしており、その先はマージン８で収めてあるような形状である。裏側の溝９の形状も回転対象的にこれと同等である。このドリルの心厚は直径の３０〜４０％になる。このドリルのねじれ角は３０°前後にする。

図２にドリル先端部が平面図と正面図で示してある。以下図面に基づいて説明する。まず逃げ面１０を形成するに当たり、先端角１１が第１切れ刃１２から円周に沿ってドリルの回転方向１３とは反対方向の後方にいくに従って５°〜１０°小さくなるように、かつ逃げ面の下線１４がドリルの中心軸に対してほぼ垂直な円周上にあるように研削加工する。

第１切れ刃１２に対応する部分の逃げ溝の形状が逆向きの円弧７になっているために第１切れ刃１２の形状は図に示すように周辺に向かってドリルの回転方向に対して反対方向に緩やかな円弧を描くようになり、かつチゼルエッジ１５と切れ刃１２のなす角チゼル角は、先端角１１を上記のように変化させ、逃げ面の下線１４を上に記したように取ったために、通常の研削加工によって得られるチゼル角より鋭くなり、チゼルエッジの幅を小さくすることができる。

その時点ではチゼルエッジの幅は直径に対して３０〜４０％あるが、さらにそれを最終的に１０％程度に小さくするためにシンニングを行なう。

チゼルエッジ１５を挟むように切れ刃１２と逃げ面の後縁を削り落とし、チップポケット１６と呼ばれる部分を作る。このときできる第２切れ刃１７はすくい角−１０°〜−２０°で、長さはドリル半径のほぼ半分になるようにする。

発明の効果

以上説明したように、切れ刃の形状がドリルの回転方向とは逆の方向に緩やかな円弧を描いているために穴切削時の切れ刃周辺部の切削抵抗が軽減されるために切れ刃の肩部１８が欠けにくくなり、かつ求心性が向上する。

チップポケットの刃先部分の第２切れ刃１７のすくい角が−１０°〜−２０°なので切削は充分おこなえ、かつ刃先は欠けにくい。

第２切れ刃１７と第１切れ刃１２のすくい角が異なり、かつこの間に分割稜線１９があるので、切くずはここで割れて、排出しやすい形状になる。

チップポケット１６により大きな空間が形成されているので切りくずはスムーズに排出される。

ドリル先端が尖っているのでドリルの切削開始時にドリル先端が滑らず速やかに材料に食い込んでいく。

再研削でチップポケットを形成する際、研削用グラインダーの角が磨耗して丸くなっていても、逃げ面の後縁ａ２０を逃げ面の後縁ｂ２１の位置まで食い込ませる事により、第２切れ刃１７は常に一定に保つことができ、ドリルの切削には何ら影響を与えない。つまりＲ型の持っていた欠点を解消できる。

本発明のドリルの中心軸に対して垂直な面で切断した時の端面図。本発明のドリル先端部の平面図と正面図。

符号の説明

１ドリルの円周
２ドリルの中心
３ドリルの中心を通る直線
４逃げ溝の円弧の中心
５溝の円弧
６円弧の３分の１の点
７反対の曲率を持つ円弧
８マージン
９裏側の逃げ溝
１０逃げ面
１１先端角
１２第１切れ刃
１３ドリルの回転方向
１４逃げ面の下線
１５チゼルエッジ
１６チップポケット
１７第２切れ刃
１８切れ刃肩部
１９分割稜線
２０逃げ面の後縁ａ
２１逃げ面の後縁ｂ

Claims

心厚が直径に対し、３０〜４０％、ねじれ角が３０°前後の重切削用のツイストドリルにおいて、逃げ溝の断面形状がドリルの中心を通る直線上で円周の外側、ほぼ円周の半径の５分の１ないし３分の１ぐらいの処に中心を持ち、ドリルの円周の半径とほぼ同じか、やや小さめの半径の円弧でありながら、ドリルの円周内のその円弧上、ほぼ３分の１ぐらいの所から接線を同一にして曲率が逆向きになっているほぼ同じ半径の円弧につながっている形状をしており、裏側の溝の形状も回転対象的にこれと同等であることを特徴とするドリル。
チゼル角を通常の研削より鋭角にし、ドリルを横から見たときドリルの先端を尖らせるために、ドリル先端に逃げ面を形成するに当たって、先端角が切れ刃部分から円周に沿って後方に行くに従って小さくなるように、かつ逃げ面の下線がドリルの中心軸に対してほぼ垂直な円周上にあるように研削する。更にチゼルエッジを挟むように切れ刃と逃げ面の後縁を削り落としてチップポケットを設けるが、刃先のすくい角が−１０°〜−２０°、逃げ面後縁の削り角はねじれ角とほぼ同じ３０°前後でシンニングを行ない、チゼルエッジの長さがドリル直径のほぼ１０％程度、このチップポケットの切れ刃部分の幅がほぼドリルの半径の半分ぐらいであることを特徴とする請求項１記載のドリルの研削方法。