JP2006075938A

JP2006075938A - ドリル

Info

Publication number: JP2006075938A
Application number: JP2004262307A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kamishiro; 政章神代; Akio Fujimura; 明生藤村
Original assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Current assignee: Sumitomo Electric Hardmetal Corp
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】切削抵抗の低減と切れ刃の強度確保を両立させてドリルの切削性能と耐久性を向上させる。
【解決手段】逃げ面５を、二番面５ａとその二番面５ａに角度をもって連なる三番面５ｂとで構成し、二番面５ａを円錐状の逃げ面となすことによって切れ刃３の強度を確保し、さらに、三番面５ｂを平面の逃げ面とすることで回転中心側におけるに逃げ面の逃げ量不足を補って加工時の二番当たりを減少させるようにした。
【選択図】図1

Description

この発明は、自動車部品、機械部品などの穴あけ加工に利用するドリルに関する。

ドリルの逃げ面は、円錐状の面や、複数の平面を連ならせた下記特許文献１に示されるような多段状の逃げ面が採用されている。

前者の円錐状の逃げ面は、径方向外端側が螺旋を描いて軸方向に後退しており、その面の逃げ角がドリル中心に近づくほど小さくなっている。

ところで、ドリルを用いた穴あけ加工では、ドリル１回転当たりの送り量がドリル１回転当たりの逃げ面の逃げ量よりも大きいと、いわゆる２番当たり（被削材との干渉）が発生し、スラスト荷重が増大して削孔能率の低下、逃げ面の摩耗助長の問題が起こる。

従って、逃げ面の逃げ量を大きくしたドリルが望まれるが、円錐状の逃げ面を設けたドリルは、その面の逃げ量がドリル中心側で小さくなるため、ドリル中心側で逃げ量が不足して２番当たりが発生し易い。その傾向は、高送り加工において顕著であり、高送りによる削孔能率向上が図り難い。

また、油穴付きドリルは、油穴の出口を逃げ面に開口させ、その出口から切削液を吐出して加工を進めるが、円錐状の逃げ面を設けたドリルは、このときに被削材と逃げ面との間に生じる隙間が小さく、切削液の吐出量が少なくなる。そのために、深穴加工では切削液による切屑の強制排出の効果が不十分になって切屑詰まりのトラブルが発生し易くなる。

なお、円錐状逃げ面の逃げ角をドリル中心側で大きくして上記の不具合を解消しようとすると、ドリル外端側での逃げ角が過大になって切れ刃の強度が低下し、切れ刃が欠け易くなる。特許文献１が開示しているドリルも、二番面、三番面が平面であり、それらの面を加工し易く、かつ、ドリル中心側でも逃げ角を大きく採れる利点があるが、切れ刃の強度が犠牲になり易い。
特開２００４−１９５５５９号公報

この発明は、逃げ面の形状を工夫し、その工夫で切削抵抗の低減と切れ刃の強度確保を両立させてドリルの切削性能と耐久性を向上させることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、円錐状に形成される二番面に平面の三番面を連ならせた逃げ面を備えるドリルを提供する。

前記二番面のドリル回転方向後端は、ドリル中心と切れ刃の外端とを結ぶ仮想線に対して１０°〜４５°の角度を持つ線上に配置すると好ましい。

また、前記三番面の逃げ角を、二番面の逃げ角よりも＋５°〜＋２０°大きくするのも好ましい。

このほか、油穴付きドリルにこの発明を適用する場合には、前記二番面と三番面の境界部もしくは三番面に出口を配置する。

この発明のドリルは、逃げ面の二番面を円錐状の面で形成しているので、切れ刃の強度
低下を抑えることができる。また、二番面に連なる平面の三番面を設けたことによってドリル中心側での逃げ面の逃げ量が大きくなり、２番当たりが抑制されて切削抵抗（スラスト）が小さくなる。

このように、ドリル中心側での逃げ量を平面の三番面を組み合わせることによって増加させたので、二番面の逃げ角（二番角）を大きくする必要がなく、切れ刃外周部の逃げ角の増加、それによる切れ刃外周部の強度低下が起こらない。また、平面の三番面を含ませることによって三番面と被削材との間の隙間を広げることができ、油穴付きドリルにおいては、前記二番面と三番面の境界部や三番面に油穴の出口を配置して切削油の供給量を増加させることも可能になる。

なお、三番面が切れ刃に近づくほど切れ刃の強度が低下し、また、その三番面が切れ刃から遠ざかるほど三番面の設置による切削抵抗低減の効果が小さくなる。ドリル中心と切れ刃の外端とを結ぶ仮想線に対して１０°〜４５°の角度を持つ線上に二番面のドリル回転方向後端を配置したものは、その不具合を回避して切れ刃の強度確保と切削抵抗低減の効果をバランスよく発揮させることができる。

三番面の逃げ角を、二番面の逃げ角よりも＋５°〜＋２０°大きくしたものも、切れ刃の強度確保と切削抵抗低減の効果をバランスよく発揮させることができる。三番面と二番面の逃げ角の差が小さいと、切削抵抗低減の効果が十分に引き出されない。また、その差が大きすぎると、バックメタルの減量が多くなって切れ刃の強度確保が難しくなる。

以下、この発明のドリルの実施形態を、添付図面の図１乃至図３に基づいて説明する。図１は、この発明を適用した２枚刃のツイストドリルを示している。このドリル１は、ドリル本体２の先端に回転対称形状の切れ刃３を有し、さらに、ドリル本体２の外周に２条のねじれ溝４を有している。また、ドリル本体２の前部に逃げ面５とシンニング部６を有している。さらに、図示していないが、ドリル本体２の後部には、ストレートシャンクやテーパシャンクが連接されている。

中心対称位置に形成された逃げ面５、５は、それぞれが二番面５ａとその二番面５ａに角度もって連なる三番面５ｂとから成る。ρ_１の逃げ角（二番角）を有する二番面５ａは、ドリルの側面を表わす図１（ｂ）において、線Ｏ−ＰをＰ点が螺旋を描いて後退するようにドリルの回転中心Ｏを支点にして回転させ、そのときに線Ｏ−Ｐの軌跡によって描かれる円錐状の面によって構成されている。また、三番面５ｂは平面で構成されている。

ドリルは、二番面５ａの逃げ角ρ_１を８°〜１２°程度にし、三番面５ｂの逃げ角ρ_２（三番角）をその二番面５ａの逃げ角ρ_１よりも＋５°〜＋２０°大きくしたものが好ましい。また、二番面５ａのドリル回転方向後端を、ドリル中心と切れ刃の外端とを結ぶ仮想線Ｌに対してθ＝１０°〜４５°の角度を持つ線上に配置したものが好ましい。例示のドリルは上記の数値の中間をとってθを約３０°にしており、切れ刃の強度確保と切削抵抗低減の効果がバランスよく発揮される。

このように構成した実施形態のドリルは、円錐状の面で形成される二番面５ａを有しており、その円錐状逃げ面の特徴が生かされて切れ刃の強度低下が抑えられる。また、平面の三番面５ｂを備えさせたので、二番面５ａの逃げ角（二番角）ρ_１を大きくせずに切削抵抗を下げることができ、切れ刃外周部の逃げ角の増加、それによる切れ刃の強度低下が起こらない。また、平面の三番面５ｂを含ませることによって三番面５ｂと被削材との間の隙間が広がるので、油穴付きドリルにおいては、切削油の供給量を増加させることも可能になる。

図２及び図３に油穴付きドリルの実施形態を示す。図２のドリル１Ａは、逃げ面５を、前述の二番面５ａとこれに連なる三番面５ｂとで構成し、ドリル本体２の内部に設ける油穴の出口７を二番面５ａと三番面５ｂの境界部に設けたものである。このドリル１Ａは、被削材と三番面５ｂとの間の隙間が三番面のないドリルに比べて大きくなり、切削油の流動抵抗が下がってその切削油の供給量が増加する。従って、切削油による切屑の強制排出効果が高まり、切削時の切屑詰まりが起こり難くなる。

図３のドリル１Ｂは、油穴の出口７を三番面５ｂ上に設けたものである。このドリルは、出口７から被削材までの距離が図２のドリルよりも大きくなって切削油の供給量がより増加する。

（ａ）この発明のドリルの実施形態を示す正面図、（ｂ）同上のドリルを右側から見た側面図、（ｃ）同じく下側から見た側面図、（ａ）図のＸ−Ｘ線に沿った断面図油穴付きドリルの実施形態を示す正面図油穴付きドリルの他の実施形態を示す正面図

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂドリル
２ドリル本体
３切れ刃
４ねじれ溝
５逃げ面
５ａ二番面
５ｂ三番面
６シンニング部
７油穴の出口

Claims

円錐状に形成される二番面に平面の三番面を連ならせた逃げ面を備えるドリル。
前記二番面のドリル回転方向後端を、ドリル中心と切れ刃の外端とを結ぶ仮想線に対して１０°〜４５°の角度を持つ線上に配置した請求項１に記載のドリル。
前記三番面の逃げ角を、二番面の逃げ角よりも＋５°〜＋２０°大きくした請求項１又は２に記載のドリル。
前記二番面と三番面の境界部もしくは三番面上に出口を有する油穴を備えさせた請求項1乃至３のいずれかに記載のドリル。