JP2005297169A

JP2005297169A - シャンクタイプ中ぐり工具

Info

Publication number: JP2005297169A
Application number: JP2004121013A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyoshi Obata; 光由小幡; Satoshi Iizuka; 敏飯塚
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2005-10-27

Abstract

【課題】座ぐり加工や鋳抜き穴などへの中ぐり加工を高精度に加工できるシャンクタイプ中ぐり工具を提供。
【解決手段】外周ねじれ刃２を３枚有するシャンクタイプ中ぐり工具において、外周刃逃げ面21に外径Ｄの１％〜10％の幅のマージンｔを持ち、0.02〜1.0/100 のバックテーパB/T を有し、外周すくい角γf を０°〜１５°とし、底刃すかし角ｋ’を０°〜１０°とし、心厚ｗを外径Ｄの40％〜70％とし、かつ底刃の正面戻し量ｂを外径Ｄの１％〜10％としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、座ぐり加工や鋳抜き穴などへの中ぐり加工を高精度に加工できるシャンクタイプ中ぐり工具の改良に関する。

従来、座ぐり加工や鋳抜き穴の仕上げ加工で使用される工具は要求精度に応じて、特許文献１に示すような従来のドリル、特許文献２に示すような従来のエンドミル、図４に示すような従来のリーマ、又は図５に示すような従来のバニッシュドリルあった。図５で（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。
特開２００３−１９１１１６号公報特開２００３−１５９６１０号公報

鋳抜き穴とは、鋳造により成形された加工物において切削加工の不可を軽減するため、仕上げの穴寸法に対し所定の仕上げ代を有し、鋳造により成形された穴である。鋳造の精度にもよるが、一般には切削加工を行い場合の穴位置と鋳抜き穴には位置ずれが生じており、切削加工によって矯正する必要がある。上記の鋳抜き穴へ例えば特許文献１記載のような従来形状のドリルにて穴あけ加工すると、先端角があり心厚が小さく剛性がないため、鋳抜き穴精度に左右され狙いの穴位置精度が得られない。又、例えば特許文献２記載のような従来形状のエンドミルによるドリリング加工にて加工した場合、外周刃がありバックテーパがゼロのため、トルクが大きくなり仕上げ精度が悪化し、仕上げ代のアンバランスで横方向に工具が振られチッピングが発生しやすく工具寿命が安定しない。更に、図４に記載のような従来形状のリーマや図５に記載のような従来形状のバニッシュドリルを使用する場合、取り代の関係上ドリルによる下穴加工が必要であり、又上記エンドミルによるコンタリング加工を行う場合においても、これらは加工時間の延長を招いてしまう。

本発明の課題は、かかる従来技術の課題を解決した、座ぐり加工や鋳抜き穴などへの中ぐり加工を高精度に加工できるシャンクタイプ中ぐり工具を提供することにある。

このため本発明によると、外周ねじれ刃を３枚有するシャンクタイプ中ぐり工具において、外周刃逃げ面に外径Ｄの１％〜10％の幅のマージンを持ち、0.02〜1.0/100 のバックテーパを有し、外周すくい角を０°〜１５°とし、底刃すかし角を０°〜１０°とし、心厚を外径Ｄの40％〜70％とし、かつ底刃の正面戻し量を外径Ｄの１％〜10％としたことを特徴とするシャンクタイプ中ぐり工具によって上述の本発明の課題を解決した。

本発明では、外周刃逃げ面に外径Ｄの１％〜10％の幅のマージンを持ち、0.02〜1.0/100 のバックテーパを有することを特徴としたため、ドリリング加工の際にもスラスト力を軽減させることが可能となり、又外周すくい角を０°〜15°とし、底刃すかし角を０°〜10°とし、心厚を外径Ｄの40％〜70％とし、底刃の正面戻し量を外径Ｄの１％〜10％としたことにより、心厚が大きく工具剛性が安定していることから従来ドリルのように下穴精度に左右されることなく座ぐり加工が可能であり、底刃すかし角があるため、射抜き穴や下穴に関係なく穴位置精度が確保できるシャンクタイプ中ぐり工具となった。
１％以下のマージン幅では穴位置精度が確保できず、10％を越えるとこすれが発生しスラスト力が大きくなるため、マージン幅は１％〜10％とし、又、0.02/100未満のバックテーパではエンドミルと同様にスラスト力が大きくなり、1/100 以上のバックテーパでは工具溝切れ上がり部での剛性が無くなるため、バックテーパは0.02〜1.0/100 とし、更に外周すくい角と心厚は、工具の切れ味、チップポケット、工具剛性の関連によりそれぞれ０°〜15°、0.02〜1.0/100 Ｄとし、正面戻し量は１％Ｄ未満だと刃先強度が低下し、10％以上だと切削抵抗が増大してしまうため１％〜10％に設定した。

好ましくは、鋳抜き穴加工においては、底刃すかし角を４°〜10°に設定すると安定した座ぐり穴加工精度が得られ、一般的な座ぐり加工では底刃すかし角を０°に設定することにより座ぐり底面部に直角が得られる。
さらに好ましくは、前記外周刃逃げ面に外径Ｄの２％〜５％の幅のマージンを持ち、0.03〜0.06/100のバックテーパを有し、外周すくい角を８°〜12°とし、底刃すかし角を４°〜10°とし、心厚を外径Ｄの40％〜50％とし、かつ底刃の正面戻し量を外径Ｄの２％〜５％としてもよい。

本発明を実施するための最良の形態につき、図１を参照して説明する。図１は本発明を実施するための最良の形態のシャンクタイプ中ぐり工具を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の外周ねじれの部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のｄ−ｄ線に沿った外周切れ刃の軸直角拡大断面である。本発明のシャンクタイプ中ぐり工具１は、外周ねじれ刃２を３枚有し、外周刃逃げ面21に外径Ｄの１％〜10％の幅のマージンｔを持ち、0.02〜1.0/100 のバックテーパB/T を有し、外周すくい角γf を０°〜１５°とし、底刃すかし角ｋ’を０°〜１０°とし、心厚ｗを外径Ｄの40％〜70％とし、かつ底刃の正面戻し量ｂを外径Ｄの１％〜10％としたものである。

図２は本発明の実施形態の１例のφ10mmシャンクタイプ中ぐり工具11を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の外周ねじれの部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のｄ−ｄ線に沿った外周切れ刃の軸直角拡大断面である。図２のシャンクタイプ中ぐり工具11は、外周ねじれ刃12を３枚有し、外周刃逃げ面21に外径Ｄの３％の 0.3mm幅のマージンｔを持ち、0.05〜1.0/100 のバックテーパB/T を有し、外周すくい角γf を０°〜15°とし、底刃すかし角ｋ’を10°とし、心厚ｗを外径Ｄの40％のφ40mmとし、かつ底刃の正面戻し量ｂを外径Ｄの３％の 0.3mmとしたものである。

図２に示す本発明の実施形態の１例のφ10mm３枚刃シャンクタイプ中ぐり工具11と従来品φ10mm３枚刃バニッシュドリルとの比較テストを行った。被削材炭素鋼S50C(200HB) を切削速度 40m/min（回転数1,270min^-1）、テーブル送り速度 350mm/min（ｆ＝0.276mm/rev)、下穴径 8.5mmの穴に30mm深さの座ぐり加工を水溶性切削油を用いて加工したときの加工精度を図３に示す。発明品の加工穴精度は、穴拡大量加工精度、穴位置精度、真円度、面粗さＲZ のいずれも従来バニッシュドリルに比べ高精度な座ぐり加工精度となった。
〔本発明の最良の実施形態の効果〕

本発明の最良の実施形態では、外周刃逃げ面に外径Ｄの１％〜10％（より好ましくは２％〜５％）の幅のマージンを持ち、0.02〜1.0/100 （より好ましくは0.03〜0.06/100）のバックテーパを有することを特徴としたため、ドリリング加工の際にもスラスト力を軽減させることが可能となり、又外周すくい角を０°〜15°（より好ましくは８°〜12°）とし、底刃すかし角を０°〜10°（より好ましくは４°〜10°）とし、心厚を外径Ｄの40％〜70％（より好ましくは40％〜50％）とし、底刃の正面戻し量を外径Ｄの１％〜10％（より好ましくは２％〜５％）としたことにより、心厚が大きく工具剛性が安定していることから従来ドリルのように下穴精度に左右されることなく座ぐり加工が可能であり、底刃すかし角があるため、射抜き穴や下穴に関係なく穴位置精度が確保できるシャンクタイプ中ぐり工具を提供するものとなった。

好ましくは、鋳抜き穴加工においては、底刃すかし角を４°〜10°に設定すると安定した座ぐり穴加工精度が得られ、一般的な座ぐり加工では底刃すかし角を０°に設定することにより座ぐり底面部に直角が得られる。

本発明を実施するための最良の形態のシャンクタイプ中ぐり工具を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の外周ねじれの部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のｄ−ｄ線に沿った外周切れ刃の軸直角拡大断面である。本発明の実施形態の１例のφ10mmシャンクタイプ中ぐり工具11を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図、（ｃ）は（ａ）の外周ねじれの部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のｄ−ｄ線に沿った外周切れ刃の軸直角拡大断面である。図２に示す本発明の実施形態の１例のφ10mm３枚刃シャンクタイプ中ぐり工具11と従来品φ10mm３枚刃バニッシュドリルとの比較テストを行った結果の加工精度と切削条件とを示す。従来のリーマは側面図。従来のバニッシュドリルの、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図。

符号の説明

１、11：シャンクタイプ中ぐり工具
２、12：外周ねじれ刃
21：外周刃逃げ面
ｂ：底刃の正面戻し量
B/T ：バックテーパ
Ｄ：外径
ｋ’：底刃すかし角
ｗ：心厚

Claims

外周ねじれ刃を３枚有するシャンクタイプ中ぐり工具において、外周刃逃げ面に外径Ｄの１％〜10％の幅のマージンを持ち、0.02〜1.0/100 のバックテーパを有し、外周すくい角を０°〜１５°とし、底刃すかし角を０°〜１０°とし、心厚を外径Ｄの40％〜70％とし、かつ底刃の正面戻し量を外径Ｄの１％〜10％としたことを特徴とするシャンクタイプ中ぐり工具。
前記外周刃逃げ面に外径Ｄの２％〜５％の幅のマージンを持ち、0.03〜0.06/100のバックテーパを有し、外周すくい角を８°〜12°とし、底刃すかし角を４°〜10°とし、心厚を外径Ｄの40％〜50％とし、かつ底刃の正面戻し量を外径Ｄの２％〜５％としたことを特徴とする請求項１記載のシャンクタイプ中ぐり工具。
前記底刃すかし角を４°〜10°としたことを特徴とする請求項１記載の鋳抜き穴加工用シャンクタイプ中ぐり工具。
前記底刃すかし角を０°としたことを特徴とする請求項１記載の座ぐり加工用シャンクタイプ中ぐり工具。