JP2005177891A

JP2005177891A - ドリル

Info

Publication number: JP2005177891A
Application number: JP2003419410A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Takiguchi; 正治滝口
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】マージン部による刃先部のガイド作用を安定して奏することができるとともに、加工穴の内壁面精度を向上させる。
【解決手段】刃先部１２のランド部３０に、切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ後方側に隣接する第１マージン部３２と、切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ前方側に隣接する第２マージン部３６と、周方向で第１マージン部３２と第２マージン部３６との間に位置する一つの第３マージン部３４とを形成する。各マージン部３２，３６，３４の幅を、切刃１５，１５の外径Ｄに対して０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被削材に対して加工穴を形成するための穴明け加工に用いられるドリルに関するものである。

このようなドリルの一例としてダブルマージンタイプのものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
これは、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面と刃先部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成され、かつ、刃先部のランド部に、切屑排出溝のドリル回転方向後方側及び前方側に隣接する第１，第２マージン部がそれぞれ形成されたものであり、これらの第１，第２マージン部を形成される加工穴の内壁面に摺接させることによって刃先部のガイド作用を得るようになっている。
特開平７−４０１１７号公報

ところで、従来のダブルマージンタイプのドリルにおいては、刃先部の安定したガイド性を得るために、第１，第２マージン部のうちの切屑排出溝のドリル回転方向前方側に隣接する第２マージン部の幅を増大させることがある。
しかしながら、このような第１，第２マージン部は、それらの幅が刃先部の略全長に亘って略一定に設定されているため、刃先部の安定したガイド性を得ようとして上記のように第２マージン部の幅を増大させると、加工穴の内壁面に摺接する第２マージン部の領域が著しく増大してしまう。そのため、このような第２マージン部の幅を増大させたダブルマージンタイプのドリルを用いた穴明け加工では、刃先部の安定したガイド性を得ることは可能であるものの、逆に、切削抵抗の増大を招いて加工穴の内壁面精度を悪化させてしまうという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、マージン部による刃先部のガイド作用を安定して奏することができるとともに、加工穴の内壁面精度を向上させることができるドリルを提供することを目的とする。

上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面と前記刃先部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、前記刃先部のランド部に、前記切屑排出溝のドリル回転方向後方側に隣接する第１マージン部と、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側に隣接する第２マージン部と、周方向で前記第１マージン部と前記第２マージン部との間に位置する少なくとも一つの第３マージン部とが形成されていることを特徴とするものである。

このような本発明によれば、刃先部のランド部に対して第１，第２マージン部だけではなく、周方向でこれら第１マージン部と第２マージン部との間に位置する少なくとも一つの第３マージン部を設けたことから、穴明け加工中には、第１，第２マージン部に加えて第３マージン部も加工穴の内壁面に摺接することとなり、各マージン部の幅を小さく設定したとしても刃先部を安定してガイドすることができる。
そのため、従来のような幅の大きな第２マージン部を形成せずとも、刃先部の安定したガイド性を確実に得ることが可能となるのに加え、加工穴の内壁面に摺接する各マージン部の領域を不用意に増大させてしまうようなこともなくなり、切削抵抗を低減して加工穴の内壁面精度を向上させることが可能となる。

また、本発明においては、前記各マージン部の幅が、前記切刃の外径Ｄに対して０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲に設定されていることが好ましく、このような構成とすることによって、切削抵抗の増大を招くことなく刃先部のガイド性をより確実なものとすることができる。

以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態によるドリルのドリル本体１０は、図１に示すように、超硬合金等の硬質材料によって軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略円柱状に形成されており、その後端側部分が工作機械の回転軸に把持されるシャンク部１１とされるとともに、先端側部分が刃先部１２とされている。

刃先部１２の外周には、先端逃げ面１３から軸線Ｏ方向の後端側へ向かうにしたがい略一定のねじれ角でドリル回転方向Ｔ後方側へ向けて螺旋状にねじれる一対の切屑排出溝１４，１４が軸線Ｏに対して対称に形成されていて、これら切屑排出溝１４，１４のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面１４Ａ，１４Ａと先端逃げ面１３との交差稜線部にそれぞれ切刃１５，１５が形成されている。

刃先部１２の先端逃げ面１３は、図２に示すように、切屑排出溝１４，１４が交差することによって切刃１５，１５がドリル回転方向Ｔ前方側の稜線部に形成された第１逃げ面１３Ａ，１３Ａと、これら第１逃げ面１３Ａ，１３Ａのドリル回転方向Ｔ後方側に連なる第２逃げ面１３Ｂ，１３Ｂとから構成された多段面状をなしていて、切刃１５，１５には、後述するシンニング部２０，２０も含めてドリル回転方向Ｔ後方側へ向かうにしたがい多段的に大きくなるような逃げが与えられている。
さらに、この先端逃げ面１３は、内周側から外周側へ向かうにしたがい刃先部１２の後端側へ向けて傾斜させられており、切刃１５，１５に所定の先端角が付されるようになっている。

なお、先端逃げ面１３における第２逃げ面１３Ｂ，１３Ｂには、ドリル本体１０の内部で、シャンク部１１から軸線Ｏ方向の先端側へ向かって、切屑排出溝２０と同様に、軸線Ｏ回りにねじれつつ延びる一対のクーラント穴１０Ａ，１０Ａがそれぞれ開口させられており、切削加工の際には、このクーラント穴１０Ａ，１０Ａから切削部位にクーラントが供給される。

また、切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ前方側及び後方側を向く内壁面１４Ａ，１４Ｂの先端側には、内壁面１４Ａの内周側部分からこの内壁面１４Ａに接続される内壁面１４Ｂの内周側部分及び外周側部分までの先端逃げ面１３（第１逃げ面１３Ａ及び第２逃げ面１３Ｂ）との交差稜線部分が、ドリル回転方向Ｔ後方側へ向かうにしたがい軸線Ｏ方向の後端側に向かうように斜めに切り欠かれることによって、ヒール部３１を含むランド部３０にまで達するようなシンニング部２０が形成されている。

したがって、切刃１５の内周端側は、このシンニング部２０と第１逃げ面１３Ａとの交差稜線部に形成されて、先端逃げ面１３の中心に位置する軸線Ｏへ向けて延びるシンニング切刃部２１とされている。
なお、切刃１５において、シンニング切刃部２１とこれ以外の部分とが交差する部分は、軸線Ｏ方向の先端側から見てドリル回転方向Ｔ前方側に凸となる曲線または直線によって滑らかに接続されている。

この切屑排出溝１４の両内壁面１４Ａ，１４Ｂに交差して内周側及び軸線Ｏ方向の先端側に向けて延びるシンニング部２０において、切屑排出溝１４の両内壁面１４Ａ，１４Ｂ同士の接続部分（切屑排出溝１３の溝底）と交差してシンニング切刃部２１に連なる部分は、ドリル回転方向Ｔ前方側を向いて、軸線Ｏ方向に沿って延在する平面状の第１シンニング面２２とされている。
また、シンニング部２０において、切屑排出溝１４におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く内壁面１４Ｂと交差して第２逃げ面１３Ｂに連なる部分は、ドリル回転方向Ｔ後方側を向いて、ランド部３０（ヒール部３１を含む）にまで達するように延在し、ドリル回転方向Ｔ後方側へ向かうにしたがい軸線Ｏ方向の後端側に向かうように傾斜する平面状の第２シンニング面２３とされている。

そして、シンニング部２０は、これを構成する第１シンニング面２２と第２シンニング面２３とが鈍角に交差させられて谷形をなしており、これら第１シンニング面２２と第２シンニング面２３との交差部分は、切屑排出溝１４の両内壁面１４Ａ，１４Ｂ同士の接続部分（切屑排出溝１４の溝底）から、切刃１５の内周端（シンニング切刃部２１の内周端）へ向けて、つまり、先端逃げ面１３の中心に位置する軸線Ｏへ向けて延びるように延在し、内周側に向かうにしたがい軸線Ｏ方向の先端側に向かうように傾斜する谷底部２４となっている。

ここで、刃先部１２における一対の切屑排出溝１４，１４を除く外周面、すなわち刃先部１２におけるランド部３０は、軸線Ｏに直交する断面で見たとき、図２から理解できるように、切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面１４Ａの外周側稜線部に交差して、軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす第１マージン部３２と、この第１マージン部３２のドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、第１マージン部３２がなす円弧よりも一段小さい外径を有する軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす第１の二番取り面３３と、この第１の二番取り面３３のドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、第１マージン部３２がなす円弧と略同一の外径を有する軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす第３マージン部３４と、この第３マージン部３４のドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、第１の二番取り面３３と略同一の外径を有する軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす第２の二番取り面３５と、この第２の二番取り面３５のドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ後方側を向く内壁面１４Ｂの外周側稜線部（ヒール部３１）と交差して、第１及び第３マージン部３２，３４がなす円弧と略同一の外径を有する軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす第２マージン部３６とから構成されている。

つまり、ランド部３０には、切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ後方側に隣接する第１マージン部３２と切屑排出溝１４のドリル回転方向Ｔ前方側に隣接する第２マージン部３６とが形成されているのに加え、軸線Ｏ回りの周方向において第１マージン部３２と第２マージン部３６との間に位置する一つの第３マージン部３４が形成されているのである。
また、第３マージン部３４は、軸線Ｏ回りの周方向において第１マージン部３２と第２マージン部３６との間の略中央部に位置させられている。

ランド部３０に形成された第１〜第３マージン部３２，３６，３４のそれぞれは、切屑排出溝１４と同様に、先端逃げ面１３に交差する部分から軸線Ｏ方向の後端側へ向かうにしたがい切屑排出溝１４のねじれ角と略同一のねじれ角でドリル回転方向Ｔ後方側へ向けて螺旋状にねじれるように形成されている。
また、第１〜第３マージン部３２，３６，３４のそれぞれは、軸線Ｏ回りの周方向での幅ｄ１，ｄ２，ｄ３が軸線Ｏ方向に沿って略一定となっており、これらの幅ｄ１，ｄ２，ｄ３が、それぞれ切刃１５，１５の外径Ｄ（切刃１５，１５の軸線Ｏ回りの回転軌跡がなす円の最大外径）に対して、０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲に設定されている。

このような構成とされたドリルは、そのドリル本体１０が軸線Ｏ回りに回転されつつ軸線Ｏ方向の先端側へ向かって送られることにより、被削材に対して加工穴を形成していくものであり、この穴明け加工中には、形成される加工穴の内壁面に対して第１，第２マージン部３２，３６だけではなく第３マージン部３４までもが摺接することによって、刃先部１２がガイドされるようになっている。

以上説明したような本実施形態のドリルによれば、それを用いた穴明け加工中に、第１，第２マージン部３２，３６に加えて、周方向でこれら第１マージン部３２と第２マージン部３６との間に位置する第３マージン部３４が加工穴の内壁面に摺接するようにしていることから、各マージン部３２，３６，３４の幅を小さく設定したとしても、刃先部１２の安定したガイド性を損ねてしまうようなことがない。
したがって、従来のような幅の大きい第２マージン部３６をランド部３０に形成しなくても、刃先部１２の安定したガイド性を確実に得ることが可能となっているのに加え、加工穴の内壁面に摺接する各マージン部３２，３６，３４の領域を不用意に増大させてしまうようなことがなくなって、切削抵抗を低減して加工穴の内壁面精度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態においては、刃先部１２のランド部３０に形成された各マージン部３２，３６，３４の幅ｄ１，ｄ２，ｄ３のそれぞれが、切刃１５，１５の外径Ｄに対して０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲に設定されていることから、切削抵抗の増大を招くことなく、刃先部１２のガイド性をより確実なものとすることができる。
なお、この各マージン部３２，３６，３４の幅ｄ１，ｄ２，ｄ３のそれぞれについては、好ましくは、０．０３Ｄ〜０．０４Ｄの範囲に設定されるのがよい。

なお、本実施形態においては、刃先部１２のランド部３０に、周方向で第１マージン部３２と第２マージン部３６との間に一つの第３マージン部３４を形成するようにしたが、これに限定されることはなく、周方向で第１マージン部３２と第２マージン部３６との間に複数の第３マージン部３４を形成するようにしてもよい。

本発明の実施形態によるドリルを示す側面図である。本発明の実施形態によるドリルを示す先端面図である。

符号の説明

１０ドリル本体
１２刃先部
１３先端逃げ面
１４切屑排出溝
１５切刃
２０シンニング部
３０ランド部
３１ヒール部
３２第１マージン部
３３第１の二番取り面
３４第３マージン部
３５第２の二番取り面
３６第２マージン部
Ｏ軸線
Ｔドリル回転方向

Claims

軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面と前記刃先部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、
前記刃先部のランド部に、前記切屑排出溝のドリル回転方向後方側に隣接する第１マージン部と、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側に隣接する第２マージン部と、周方向で前記第１マージン部と前記第２マージン部との間に位置する少なくとも一つの第３マージン部とが形成されていることを特徴とするドリル。
請求項１に記載のドリルにおいて、
前記各マージン部の幅が、前記切刃の外径Ｄに対して０．０２Ｄ〜０．１Ｄの範囲に設定されていることを特徴とするドリル。