JP2006326752A - Drill - Google Patents
Drill Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006326752A JP2006326752A JP2005153711A JP2005153711A JP2006326752A JP 2006326752 A JP2006326752 A JP 2006326752A JP 2005153711 A JP2005153711 A JP 2005153711A JP 2005153711 A JP2005153711 A JP 2005153711A JP 2006326752 A JP2006326752 A JP 2006326752A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- chip discharge
- cutting blade
- cutting edge
- discharge groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
Abstract
Description
この発明は、被切削材に対して加工穴を形成する穴あけ加工に用いられるドリルに関するものであり、特に、深穴の加工に使用されるドリルに関する。 The present invention relates to a drill used for drilling to form a processed hole in a workpiece, and more particularly to a drill used for processing a deep hole.
従来、このようなドリルとしては、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部分に切刃部が形成され、この切刃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切刃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が知られている。(特許文献1参照)
このようなドリルでは、ドリル本体が軸線回りに回転されるとともに軸線方向に送りを与えられ、被切削材に押し当てられることにより、被切削材を切刃にて切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。
Conventionally, as such a drill, a cutting edge portion is formed at a tip portion of a drill body rotated about an axis, and a pair of chip discharge grooves extending toward a rear end side are formed on an outer periphery of the cutting blade portion. A drill is known in which a cutting edge is formed at an intersecting ridge line portion between an inner wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove and a tip flank surface of the cutting edge portion. (See Patent Document 1)
In such a drill, the drill body is rotated around the axis and fed in the axial direction, and pressed against the material to be cut, so that the material to be cut is cut with a cutting blade to have a predetermined inner diameter. A hole is formed.
このような構成とされたドリルでの切削加工時において、切削時に発生する切屑が加工穴の内部に堆積した場合には、切屑によって切削抵抗が増大してドリルが折損したり、切屑が切刃に溶着して切削加工ができなくなったり、切屑によって加工穴の内壁面が傷つけられたりするといった様々なトラブルが発生することが知られている。特に、深穴の加工においては、加工穴の深い位置から被切削材表面まで切屑を排出する必要があるため、切屑の排出が十分にできずに加工穴に切屑が堆積してしまい、このようなトラブルが発生する可能性が高くなってしまうといった問題があった。 In the case of cutting with a drill having such a configuration, if chips generated during cutting accumulate inside the processing hole, the cutting resistance increases due to the chips, and the drill breaks, or the chips become cutting edges. It has been known that various troubles occur such as the fact that welding cannot be performed due to welding, and the inner wall surface of the processing hole is damaged by chips. In particular, in deep hole machining, it is necessary to discharge chips from the deep position of the processed hole to the surface of the workpiece, so that the chips cannot be discharged sufficiently and accumulate in the processed holes. There was a problem that the possibility that a trouble would occur increased.
そこで、加工穴からの切屑排出を促進させるために、切刃部外周面に形成された切屑排出溝の溝幅を大きくして軸線に直交する断面における溝幅比を大きくしたり、溝深さを深くして切刃部の芯厚を小さくしたりして、切屑排出溝の断面積を大きくしたドリルが提供されている。
しかしながら、従来のドリルでは、切屑排出溝の断面積を大きくするとドリル本体を大きく切り欠くこととなり、ドリル本体の剛性が不足し、切削加工時にビビリや共振が生じて加工穴の寸法精度が劣化したり、切削抵抗によってドリル本体が折損したりしてしまうといった問題があった。特に、ドリルの切刃の直径Dに対して穴深さ3×Dを超えるような深穴の加工に用いられるドリルでは、ドリル外径に対するドリル長さが大きくなり、剛性不足によるビビリや共振が発生し易くなるとともに、ドリルが折損し易くなるいといった問題があった。 However, in the conventional drill, if the cross-sectional area of the chip discharge groove is increased, the drill body is notched greatly, the rigidity of the drill body is insufficient, chattering and resonance occur during cutting, and the dimensional accuracy of the processed hole deteriorates. Or the drill body may break due to cutting resistance. In particular, in a drill used for processing a deep hole having a hole depth exceeding 3 × D with respect to the diameter D of the drill's cutting edge, the drill length with respect to the outer diameter of the drill increases, and chatter and resonance due to insufficient rigidity occur. There is a problem that the drill is easily generated and the drill is easily broken.
このように、従来のドリル、特に深穴の加工に用いられるドリルにおいては、切屑排出を促進させた場合には、ドリル本体の剛性不足によるドリルの折損などのトラブルが発生し易くなり、一方、ドリル本体の剛性を確保した場合には、切屑排出が促進されず、切屑排出不良により切屑詰まりなどのトラブルが発生し易くなってしまうため、これら剛性確保と切屑排出の促進とを両立することは非常に困難であった。
そこで、深穴を形成する際には、ドリルを加工穴に挿入して少しだけ切削加工したところでドリルを加工穴から抜き出して切屑を被切削材表面まで排出し、再度ドリルを加工穴に挿入するといったいわゆるステップ加工を行う必要があり、ドリルによる加工効率が著しく低下するといった問題があった。
Thus, in conventional drills, particularly drills used for deep hole processing, when chip discharge is promoted, troubles such as drill breakage due to insufficient rigidity of the drill body are likely to occur, When the rigidity of the drill body is secured, chip discharge is not promoted, and troubles such as chip clogging are likely to occur due to defective chip discharge. It was very difficult.
Therefore, when forming a deep hole, after inserting the drill into the machining hole and cutting it slightly, the drill is extracted from the machining hole, the chips are discharged to the surface of the workpiece, and the drill is inserted into the machining hole again. It is necessary to perform so-called step processing, and there is a problem that the processing efficiency by the drill is remarkably lowered.
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、加工穴からの切屑の排出を促進させて切屑排出不良によるトラブルを回避でき、かつ、ドリル本体の剛性を確保して剛性不足によるドリルの折損や加工穴の寸法精度の劣化を防止できるとともに、深穴を加工効率良く形成できるドリルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and can facilitate the discharge of chips from a machining hole to avoid trouble due to defective chip discharge, and ensure the rigidity of the drill body to ensure rigidity. An object of the present invention is to provide a drill that can prevent breakage of a drill and deterioration of dimensional accuracy of a drilled hole due to shortage, and can form a deep hole efficiently.
この課題を解決するために、この発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に形成された切刃部の外周に、前記軸線回りにねじれつつ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切刃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、前記切刃部には、前記切屑排出溝が、該切屑排出溝の前記軸線方向に直交する断面における断面積が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、かつ、前記切屑排出溝のねじれ角が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成された溝拡大部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve this problem, the present invention provides a chip discharge groove that extends toward the rear end side while being twisted around the axis on the outer periphery of a cutting edge portion formed on the front end side of a drill main body rotated about the axis. In the drill in which the cutting edge is formed at the intersection ridge line portion between the inner wall surface facing the front side of the drill rotation direction of the chip discharge groove and the tip flank of the cutting blade portion, the cutting blade portion includes the The chip discharge groove is formed such that a cross-sectional area in a cross section perpendicular to the axial direction of the chip discharge groove is gradually increased as it goes toward the rear end side of the cutting edge portion, and the twist angle of the chip discharge groove is A groove enlarged portion formed so as to gradually become smaller toward the rear end side of the cutting blade portion is provided.
この構成のドリルでは、切屑排出溝のドリル本体軸線に直交する断面における断面積が、切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されているので、加工穴の底部、つまりドリル先端部で形成された切屑を、切刃部の外周面に形成された切屑排出溝を通じて被切削材表面に排出することができ、切屑排出不良によるトラブルを防止できる。ここで、切屑の排出が促進されているので、深穴加工を行う際にステップ加工をする必要がなく、深穴加工時の加工効率を大幅に向上することができる。 In the drill having this configuration, the cross-sectional area in the cross section perpendicular to the drill body axis of the chip discharge groove is formed so as to gradually increase toward the rear end side of the cutting edge portion. Chips formed at the tip of the drill can be discharged to the surface of the workpiece through the chip discharge grooves formed on the outer peripheral surface of the cutting blade, and troubles due to defective chip discharge can be prevented. Here, since chip discharge is promoted, it is not necessary to perform step processing when performing deep hole processing, and the processing efficiency during deep hole processing can be greatly improved.
さらに、この切屑排出溝のねじれ角が、切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成されているので、切刃部後端側でのねじれ角が小さくなり、軸線方向でみた場合にドリル本体の切り欠かれる部分が小さくて済むので、ドリル本体の剛性を確保することができ、ドリル本体のビビリや共振を抑制して加工穴を寸法精度良く形成することができるとともに、ドリルの折損を防止できる。 Furthermore, since the twist angle of the chip discharge groove is formed so as to gradually become smaller toward the rear end side of the cutting edge portion, the twist angle on the rear end side of the cutting edge portion becomes smaller, and in the axial direction. When drilling, the drill body's notched portion only needs to be small, so the rigidity of the drill body can be secured, the drill body's chatter and resonance can be suppressed, and machining holes can be formed with high dimensional accuracy, Drill breakage can be prevented.
また、前記溝拡大部における前記切屑排出溝を、前記切刃部の前記軸線方向に直交する断面における溝幅比が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成することにより、切屑の排出が確実に促進されるとともに、ドリル本体を切り欠く部分の大きさが漸次変化されているので、例えば溝幅比を一箇所で急激に変化させた場合と比べてドリル本体に応力が集中する部分がなく、切削抵抗によるドリル本体の折損を防止することができる。
ここで、溝幅比が0.6:1より小さくなると、切屑排出溝の溝幅が狭くなり切屑を排出できなくなってしまうおそれがある一方、溝幅比が0.83:1より大きくなるとドリル本体の剛性が低くなりドリルが切削抵抗によって折損してしまうおそれがある。したがって、前記溝幅比を0.6:1から0.83:1の範囲内で変化させることが好ましい。
Further, the chip discharge groove in the groove enlarged portion is formed such that a groove width ratio in a cross section perpendicular to the axial direction of the cutting blade portion gradually increases as it goes toward the rear end side of the cutting blade portion. As a result, the discharge of chips is surely promoted and the size of the notched portion of the drill body is gradually changed.For example, compared to the case where the groove width ratio is suddenly changed at one place, There is no portion where stress is concentrated, and breakage of the drill body due to cutting resistance can be prevented.
Here, when the groove width ratio is smaller than 0.6: 1, the groove width of the chip discharge groove may be narrowed and the chips may not be discharged. On the other hand, when the groove width ratio is larger than 0.83: 1, the drill is removed. There is a possibility that the rigidity of the main body is lowered and the drill is broken by the cutting resistance. Therefore, it is preferable to change the groove width ratio within the range of 0.6: 1 to 0.83: 1.
また、前記溝拡大部における前記切屑排出溝を、前記切刃部の前記軸線方向に直交する断面における芯厚が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成することにより、切屑排出溝の溝深さが大きくなって切屑の排出が確実に促進されるとともに、ドリル本体を切り欠く部分の大きさが漸次変化されているので、例えば溝幅比を一箇所で急激に変化させた場合と比べてドリル本体に応力が集中する部分がなく、切削抵抗によるドリル本体の折損を防止することができる。 Further, by forming the chip discharge groove in the groove enlarged portion so that the core thickness in the cross section perpendicular to the axial direction of the cutting blade portion gradually decreases as it goes to the rear end side of the cutting blade portion. The depth of the chip discharge groove is increased and the chip discharge is surely promoted, and the size of the notched portion of the drill body is gradually changed. Compared with the case where it is changed, there is no portion where stress is concentrated on the drill body, and breakage of the drill body due to cutting resistance can be prevented.
ここで、前記切刃の直径をDとしたときに、芯厚が0.275×Dより小さくなるとドリル本体の剛性が低くなって切削抵抗によりドリルが折損するおそれがある一方、芯厚が 0.3×Dより大きくなると切屑排出溝の溝深さが浅くなり切屑をスムーズに排出できなくなってしまうおそれがある。したがって、前記芯厚を、0.3×Dから0.275×Dの範囲内で変化させることが好ましい。もちろん、溝拡大部において溝幅比と芯厚の双方を漸次変化させてもよい。 Here, when the diameter of the cutting edge is D, if the core thickness is smaller than 0.275 × D, the rigidity of the drill body is lowered and the drill may be broken due to cutting resistance, while the core thickness is 0. If it is larger than 3 × D, the depth of the chip discharge groove becomes shallow, and there is a possibility that the chip cannot be discharged smoothly. Therefore, it is preferable to change the core thickness within a range of 0.3 × D to 0.275 × D. Of course, both the groove width ratio and the core thickness may be gradually changed in the groove enlarged portion.
また、前記切屑排出溝の前記ねじれ角を、30°から10°の範囲内で変化させることにより、ドリル先端側部分ではねじれ角を30°以下として切削条件に応じたねじれ角を形成できるとともに、ドリル後端側部分ではねじれ角を10°以上とすることによりドリル本体が切り欠かれる部分が軸線方向でずれてドリル本体に応力集中する部分が形成されることを防止できる。 In addition, by changing the twist angle of the chip discharge groove within the range of 30 ° to 10 °, the twist angle can be formed in the drill tip side portion to 30 ° or less according to the cutting conditions, By setting the twist angle to 10 ° or more at the rear end portion of the drill, it is possible to prevent the portion where the drill body is cut out from being displaced in the axial direction and forming a portion where stress is concentrated on the drill body.
また、前記切刃の直径をDとしたときに、前記切刃の外周端から前記溝拡大部の先端までの長さを1.5×D以上とすることにより、ドリル先端部の溝形状を切削条件に応じた形状とすることができ、ドリル先端部の切刃によって被切削材を切削する際の切削抵抗を抑えてドリルによる切削加工をスムーズに行うことができる。また、前記切刃の外周端から前記溝拡大部の先端までの長さを3×D以下とすることにより、溝拡大部が十分に形成され、切刃の直径Dの8倍以上の深穴を形成する場合でも、切屑を良好に排出できるとともにドリル本体の剛性を確保することができる。 Further, when the diameter of the cutting edge is D, the length from the outer peripheral end of the cutting edge to the tip of the groove enlarged portion is set to 1.5 × D or more, whereby the groove shape of the drill tip is changed. The shape can be made according to the cutting conditions, and the cutting resistance when cutting the workpiece with the cutting edge at the tip of the drill can be suppressed to smoothly perform the cutting with the drill. Further, by setting the length from the outer peripheral end of the cutting blade to the tip of the groove enlarged portion to be 3 × D or less, the groove enlarged portion is sufficiently formed, and a deep hole that is 8 times or more the diameter D of the cutting blade Even in the case of forming, the chips can be discharged well and the rigidity of the drill body can be ensured.
また、前記切刃を、硬質材料によって構成されて前記ドリル本体の先端部に接合された切刃部材に設けることにより、切刃部材を装着する前に切屑排出溝をドリル本体外周面に形成することができ、切刃に干渉することなくボールエンドミル等の一般的な切削工具を用いて加工できる。したがって、このドリルの製作コストを大幅に低減できるとともに、切屑排出溝を寸法精度良く形成することができる。 Further, by providing the cutting blade on a cutting blade member made of a hard material and joined to the tip of the drill main body, a chip discharge groove is formed on the outer peripheral surface of the drill main body before mounting the cutting blade member. It can be processed using a general cutting tool such as a ball end mill without interfering with the cutting edge. Therefore, the manufacturing cost of the drill can be greatly reduced, and the chip discharge groove can be formed with high dimensional accuracy.
このように本発明によれば、加工穴からの切屑の排出を促進させて切屑排出不良によるトラブルを回避でき、かつ、ドリル本体の剛性を確保して剛性不足によるドリルの折損や加工穴の寸法精度の劣化を防止できるとともに、深穴を加工効率良く形成できるドリルを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to promote chip discharge from the machining hole to avoid trouble due to defective chip discharge, and to ensure the rigidity of the drill body and to break the drill due to insufficient rigidity or the size of the machining hole. It is possible to provide a drill capable of preventing deterioration of accuracy and forming a deep hole with high processing efficiency.
本発明の実施の形態であるドリルについて、添付した図面を用いて説明する。図1から図3に本発明の実施の形態であるドリルを示す。
このドリルのドリル本体10は、図1に示すように、軸線Oを中心とした概略円柱状に形成されており、ドリル本体10後端側(図1において上側)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、ドリル本体10先端側(図1において下側)が切刃部12とされている。
A drill according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show a drill according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
切刃部12の外周には、先端逃げ面13から軸線O方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向T後方側にねじれる一対の切屑排出溝20、20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20、20のドリル回転方向T前方側を向く内壁面21、21と先端逃げ面13との交差稜線部にそれぞれ切刃30、30が形成されている。
切刃部12の先端逃げ面13は、図2に示すように、切屑排出溝20、20が交差することによって切刃30、30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30、30には、ドリル回転方向T後方側に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。
On the outer periphery of the
As shown in FIG. 2, the
さらに、この先端逃げ面13は内周側から外周側に向かうにしたがい切刃部12の後端側に向けて傾斜させられており、切刃30、30に所定の先端角が付されるようになっている。なお、ドリル本体10の内部には、シャンク部11から軸線O方向の先端側へ向かって軸線Oに沿うようにクーラント孔14が設けられ、このクーラント孔14からドリル先端側へ向けて延びる供給孔14A、14Aが、先端逃げ面13と切刃部12の外周面との交差稜線部にそれぞれ開口させられており、切削加工の際には、このクーラント孔14、供給孔14A、14Aを通じて切削部位に向けてクーラントが供給される。
Further, the
そして、切刃部12は、その芯厚d1が軸線O方向に略一定とされるとともに切屑排出溝20の溝幅Wやねじれ角αも軸線O方向に略一定とされた第1切刃部15と、この第1切刃部15の後端に連なり、その芯厚d2及び切屑排出溝20の溝幅Wやねじれ角αが軸線O方向の切刃部12後端側に向かうにしたがい漸次変化された第2切刃部16とで構成されており、この第2切刃部16が溝拡大部とされている。なお、切刃部12の芯厚とは、切刃部12を軸線O方向に直交する断面でみたときに、図2に示すように、この切刃部12の断面に内接する軸線Oを中心とした円(図2中の破線で示す円)の外径のことをいう。
ここで、ドリルの切刃30の直径をDとしたときに、第1切刃部15の軸線O方向の長さは切刃30の外周端から1.5×D〜3.0×Dの範囲内とされ、本実施形態では2×Dとされている。つまり、第2切刃部16が切刃30の外周端から2×Dより後端側に形成されているのである。
The
Here, when the diameter of the
また、第1切刃部15の先端側部分には、超硬合金等の硬質材料で構成されてドリル本体10の先端面にろう付けされた切刃部材17が備えられている。この切刃部材17は、切刃部12後端側に向かうにしたがい外径が漸次小さくなるようにバックテーパが設けられており、本実施形態においては、切刃部材17のバックテーパ量は0.8/100から1.0/100とされている。また、切刃部材17とドリル本体10との接合部分には面取り加工が施され、滑らかに連なるようにされている。
In addition, a
この切刃部材17の切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く内壁面21は、その外周面に位置して切刃部材17のランド部50に交差し、軸線Oに直交する断面において、図2に示すように、ドリル回転方向T前方側に凸となる凸曲線状をなす第1凸曲面部22と、この第1凸曲面部22の内周側に位置して、同じく軸線Oに直交する断面において、ドリル回転方向T後方側に凹む凹曲線状をなす第1凹曲面部23とから構成されている。
さらに、切刃部材17の切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く内壁面24は、その外周側に位置してヒール部51に達し(切刃部12のランド部50に交差し)、軸線Oに直交する断面において、ドリル回転方向T前方側に凹となる凹曲線状をなす第2凹曲面部25によって構成されている。
The
Furthermore, the
このような切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く内壁面21と先端逃げ面13との交差稜線部に形成される切刃30は、この内壁面21が第1凸曲面部22と第1凹曲面部23とから構成されているため、図2に示すように、その外周側に、ドリル回転方向T前方側に凸となる曲線状をなす凸曲線状切刃31が形成されて、その後端側に第1凸曲面部22が連なるとともに、この凸曲線状切刃31の内周側に、ドリル回転方向T後方側に凹となる曲線状をなして凸曲線状切刃31に滑らかに接して連なる凹曲線状切刃32が形成されて、その後端側に第1凹曲面部23が連なっている。
これにより、これら凸曲線状切刃31と凹曲線状切刃32との間で、切刃30は軸線O方向の先端側から見て緩やかに湾曲するS字状を呈することとなる。なお、切刃30は、その外周側部分が凸曲線状切刃31とされているため、切刃30がその外周端においてなす径方向すくい角は負角側に設定される。
The
As a result, between the convex
また、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く内壁面21及び後方側を向く内壁面24の先端側には、第1凹曲面部23の内周側から第2凹曲面部25までの先端逃げ面13(第1逃げ面13A及び第2逃げ面13B)との交差稜線部分を、切刃部12の後端側に向かうにしたがい切屑排出溝20の内側に向けて切り欠くようにして、ヒール部51を含むランド部50にまで達するようなシンニング部40が形成されている。
したがって、切刃30の内周端側は、このシンニング部40と第1逃げ面13Aとの交差稜線部に形成されて、凹曲線状切刃32の内周端から先端逃げ面13の中心に位置する軸線Oに向けて延びるシンニング切刃33とされている。
Further, from the inner peripheral side of the first concave
Therefore, the inner peripheral end side of the
ここで、切刃部12の切刃部材17における一対の切屑排出溝20、20を除く外周面、すなわち切刃部材17におけるランド部50は、軸線Oに直交する断面において、図2に示すように、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く内壁面21における第1凸曲面部22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マージン部52と、このマージン部52のドリル回転方向T後方側に連なり、マージン部52がなす円弧よりも一段小さい外形を有する軸線Oを中心とした略円弧状をなす二番取り面53とから構成されている。
また、これらマージン部52と二番取り面53とは、切屑排出溝20と同様に、先端逃げ面13に交差する部分から軸線O方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向T後方側にねじれるようにして、切刃部材17の軸線O方向での略全長に亘って形成されている。
Here, the outer peripheral surface excluding the pair of
Further, like the
第1切刃部15の後端側部分(切刃部材17以外の部分)と第2切刃部16とを軸線Oに直交する断面で見た場合には、図3に示すように、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21はドリル回転方向T後方側に凹む凹曲面状をなす第3凹曲面部26によって構成され、切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面24はドリル回転方向T前方側に凹む凹曲線状をなす第4凹曲面部27によって構成されている。
When the rear end side portion (the portion other than the cutting blade member 17) and the second
また、第2切刃部16では、その芯厚d2が軸線Oの後端側に向かうにしたがい一定の割合で漸次縮径しており、図2に示される切刃部材17での芯厚d1と図3に示される第2切刃部16での芯厚d2とが、d1>d2の関係になるように切屑排出溝20の溝深さが切刃部12の後端側に向かうにしたがい漸次深くなるように形成されている。なお、本実施形態では、ドリルの切刃30の直径をDとしたときに、芯厚は0.275×Dから0.3×Dの間で漸次変化するように形成されている。
Further, in the second
さらに、この第2切刃部16では、軸線Oに直交する断面における溝幅比W/Mが、切刃部12の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、つまり、図2に示される切刃部材17での溝幅W1と図3に示される第2切刃部16での溝幅W2とが、W1<W2の関係になるように切屑排出溝20の溝幅が切刃部12の後端側に向かうにしたがい漸次広くなるように形成されている。なお、本実施形態では、溝幅比W/Mは、0.6から0.83の間で漸次変化するように形成されている。
Further, in the second
また、この第2切刃部16では、切屑排出溝20のねじれ角、つまり、軸線Oと切屑排出溝20の中心線とがなす角度αが、切刃部12の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成されている。より具体的には、ねじれ角αは、第2切刃部16の最も先端側、つまり第1切刃部15との接続部分では20°から30°の範囲内(本実施形態では25°)に設定され、第2切刃部16の後端側に向かうにしたがい漸次小さくされ、第2切刃部16の最も後端側では10°となるように設定されている。
In the second
このような切屑排出溝20は、次のようにして形成される。まず、円柱状のドリル素材の外周面に対して第1のボールエンドミルを切り込ませ、このボールエンドミルをドリル素材の先端側から後端側に向けて、所定のねじれ角となるようにドリル素材に対して相対的に軸線O回りに回転させつつ移動させて切削加工を施す。ここで、第1のボールエンドミルの外径は、第1切刃部15の後端側部分及び第2切刃部16における切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21を構成する第3凹曲面部26がなす円弧の径と同一とされており、このボールエンドミルを第1切刃部15の後端側部分及び第2切刃部16に沿って一回送ることで切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21が形成される。
Such a
次いで、こうしてドリル素材に形成された壁面21のドリル回転方向T前方側に第2のボールエンドミルを切り込ませ、同様に移動させて切削加工を施す。この第2のボールエンドミルの外径は、第1切刃部15の後端側部分及び第2切刃部16における切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面24を構成する第4凹曲面部27がなす円弧の径と同一とされており、このボールエンドミルを第1切刃部15の後端側部分及び第2切刃部16に沿って一回送ることで切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面24が形成される。
Next, the second ball end mill is cut in front of the drill rotation direction T of the
そして、前記第2切刃部16における切屑排出溝20を形成する際には、これら第1及び第2のボールエンドミルによるドリル素材の径方向への切り込み量やドリル素材に対する回転移動量を先端側から後端側に向けて漸次変化させることにより、切屑排出溝20の溝幅比W/M、ねじれ角α及び芯厚dを漸次変化させることができる。
このようにして切屑排出溝20を形成した後に、ドリル本体10の先端部に切刃部材17がろう付けにて接合される。
When the
After forming the
また、本実施形態においては、ドリル本体10における切刃部12の表面、すなわち、切刃部12の外周面であるランド部50、先端逃げ面13、切屑排出溝20の内壁面21、24及びシンニング部40などの表面に対して、TiN、TiCN、TiAlNなどの硬質皮膜が被覆されている。
そして、硬質皮膜が被覆された切刃部12の全面に亘って、例えばダイヤモンド粒子などの硬質粒子を含んだペーストをブラシに塗布して磨いたりすることによってポリッシュ加工が施されており、これによって、その表面粗さRa(JIS B 0601−1994に規定される算術平均粗さ)が、Ra=0.1μm〜0.3μmの範囲に設定されている。
Further, in the present embodiment, the surface of the
Then, over the entire surface of the
以上のような構成とされたドリルは、ドリル本体10の後端に形成されたシャンク部11が工作機械の回転軸に把持されて、軸線O回りに回転されるとともに、軸線O方向先端側に向けて送られて、被切削材に押し当てられ、被切削材に所定の内径の加工穴を形成するものである。ここで、クーラント孔14、供給孔14Aを通じて工作機械側からクーラントが供給され、切削加工をスムーズに行うことができるようにされている。
In the drill configured as described above, the
この構成のドリルでは、第2切刃部16において切刃部12後端側に向かうにしたがって、芯厚d2が漸次小さくされるとともに、切屑排出溝20の溝幅比W/Mが漸次大きくされているので、切屑排出溝20は、切屑排出溝20の軸線Oに直交する断面における断面積が切刃部12後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されており、切屑の加工穴から被切削材の表面への排出を促進させることができる。
In the drill having this configuration, the core thickness d2 is gradually decreased and the groove width ratio W / M of the
また、第2切刃部16において切屑排出溝20のねじれ角が、切刃部12後端側に向かうにしたがい漸次小さくされているので、切屑排出溝20の断面積を確保しつつも、ドリル本体10を切り欠く部分が小さくすることができ、ドリル本体10の剛性を確保してドリル本体10のビビリや共振を抑制して加工穴を寸法精度良く形成できるとともに、切削抵抗によってドリル本体10が折損することを防止できる。
In addition, since the twist angle of the
また、溝幅比W/Mが、0.6から0.83の間で漸次変化するように形成され、芯厚dが0.3×Dから0.275×Dの間で変化するように形成される一方、ねじれ角αが25°から10°の間で漸次小さくなるように形成されているので、切屑排出溝20の断面積を大きくして切屑の排出を促進できるとともに、ドリル本体10の剛性を確保でき、切屑排出不良によるトラブルや剛性不足によるトラブルを防止できる。
また、ねじれ角αが、第2切刃部16の最も先端側、つまり第1切刃部15との接続部分において20°から30°の範囲内となるように設定されているので、第1切刃部15のねじれ角を切削条件に合わせた設定とすることができる。
Further, the groove width ratio W / M is formed so as to gradually change between 0.6 and 0.83, and the core thickness d is changed between 0.3 × D and 0.275 × D. On the other hand, since the twist angle α is formed so as to gradually decrease between 25 ° and 10 °, the cross-sectional area of the
Further, since the twist angle α is set to be within a range of 20 ° to 30 ° at the most distal end side of the second
また、第2切刃部16における切屑排出溝20の断面積が漸次変化しているので、ドリル本体10に応力が集中する部分がなく、切削抵抗によるドリル本体10の折損を確実に防止することができる。
また、第1切刃部15の長さL1が2×Dとされ、第1切刃部15の後端側に連なる第2切刃部16が切刃30外周端から2×Dより後端側に設けられることになるので、第1切刃部15の形状を切削条件に合わせた形状として切削抵抗の低減を図ることができるとともに、切刃30の直径Dの8倍以上の深穴を形成する場合でも、切屑を良好に排出でき、かつ、ドリル本体10の剛性を確保することができる。
Further, since the cross-sectional area of the
Further, the length L1 of the first
さらに、本実施形態では、切刃部材17をドリル本体10の先端側にろう付けにて接合する構成としているので、前述のように、切刃部材17を接合する前にドリル本体10の外周面に対してボールエンドミルにて切削加工を施すことによって切屑排出溝20を形成できる。したがって、このドリルの加工コストを大幅に低減できるとともに、切屑排出溝20の形状を寸法精度良く形成することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、硬質皮膜が被覆された切刃部12の表面全体に対してポリッシュ加工を施していることから、その切屑排出溝20の内壁面21、24についてもポリッシュ加工が施されて表面粗さRaが、Ra=0.1μm〜0.3μmと小さく設定されている。
このため、切刃30にて生成される切屑が、切屑排出溝20によって切刃部12の後端側へ誘導されていく際に、この切屑排出溝20の内壁面21、24に摺接するときの摩擦抵抗を少なくすることができ、切屑の排出を促進して切屑詰まりが生じるのを抑制でき、切屑排出不良に伴うトラブル(例えば切刃部12の折損や穴あけ加工不能など)を防止することができる。
Further, in the present embodiment, since the entire surface of the
For this reason, when the chips generated by the
さらに、切刃部12の表面に対して硬質皮膜が被覆された後に、マージン部52の表面(本実施形態では、切刃部12の表面全体)に対してポリッシュ加工が施されて、その表面粗さRaが、Ra=0.1μm〜0.3μmと小さく設定されていることから、加工穴の内周面に接触するマージン部52によって加工穴の内周面を荒らすことを防止できる。
つまり、切刃部12の表面に硬質皮膜を被覆して耐摩耗性の向上を図りつつも、この硬質皮膜によって比較的表面粗さが大きくなりがちとなるマージン部52に対してポリッシュ加工を施すことにより、加工穴の内周面を荒らさないようにしているものであり、加工穴の内周面との摩擦によってマージン部52の表面粗さが小さくなっていない切削初期段階においても、加工穴の内周面の表面粗さを向上させることができる。
Furthermore, after the hard coating is coated on the surface of the
That is, while the surface of the
なお、本実施形態では、切刃をドリル先端側にろう付けされた切刃部材に形成したろう付けタイプのドリルで説明したが、これに限定されることはなく、切刃が形成されたインサートをドリル本体先端部に装着したインサート式ドリルものや、ドリル本体に直接切刃が形成されたソリッドタイプのドリルであってもよい。ただし、ソリッドタイプのドリルでは、切屑排出溝を形成する際にボールエンドミル等の切削工具を使用した際に切刃と干渉してしまうので、ろう付けタイプのドリルやインサート式ドリルに対して本発明を適用するのが効果的である。 In addition, although this embodiment demonstrated the brazing type drill which formed the cutting blade in the cutting blade member brazed to the drill front end side, it is not limited to this, The insert in which the cutting blade was formed It is also possible to use an insert type drill having a drill body mounted on the tip of the drill body or a solid type drill in which a cutting blade is directly formed on the drill body. However, in the case of solid type drills, when a cutting tool such as a ball end mill is used when forming a chip discharge groove, the present invention is applied to brazing type drills and insert type drills. It is effective to apply
また、切刃部12の表面に対して硬質皮膜を被覆して、この硬質皮膜表面にポリッシュ加工を施したもので説明したが、これに限定されることはなく、ポリッシュ加工を施したものでなくてもよいし、硬質皮膜を被覆していないものであってもよい。ただし、硬質皮膜を皮膜したものでは耐摩耗性が向上されるとともに、ポリッシュ加工を施したものでは加工穴の内壁面の表面粗さを向上できるので好ましい。
Moreover, although the hard film | membrane was coat | covered with respect to the surface of the cutting-
10 ドリル本体
12 切刃部
13 先端逃げ面
16 第2切刃部(溝拡大部)
17 切刃部材
20 切屑排出溝
30 切刃
DESCRIPTION OF
17
Claims (8)
前記切刃部には、前記切屑排出溝が、該切屑排出溝の前記軸線方向に直交する断面における断面積が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、かつ、前記切屑排出溝のねじれ角が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成された溝拡大部が設けられていることを特徴とするドリル。 A chip discharge groove extending toward the rear end side while being twisted around the axis is formed on the outer periphery of the cutting edge portion formed on the tip side of the drill body rotated about the axis, and the drill rotation direction of the chip discharge groove In the drill in which the cutting edge is formed at the intersecting ridge line part of the inner wall surface facing the front side and the tip flank of the cutting edge part,
In the cutting blade portion, the chip discharge groove has a cross-sectional area in a cross section orthogonal to the axial direction of the chip discharge groove gradually increasing toward the rear end side of the cutting blade portion, and A drill having a groove enlargement portion formed such that a twist angle of a chip discharge groove gradually decreases as it goes toward a rear end side of the cutting blade portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005153711A JP2006326752A (en) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | Drill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005153711A JP2006326752A (en) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | Drill |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006326752A true JP2006326752A (en) | 2006-12-07 |
Family
ID=37548998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005153711A Withdrawn JP2006326752A (en) | 2005-05-26 | 2005-05-26 | Drill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006326752A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100247255A1 (en) * | 2007-09-06 | 2010-09-30 | Hendrik Nitzsche | Drilling tool for machine tools and method for the production thereof |
US8393831B2 (en) | 2009-06-02 | 2013-03-12 | Tungaloy, Corporation | Indexable drill and drill body |
JP5301647B2 (en) * | 2009-02-20 | 2013-09-25 | オーエスジー株式会社 | Drill tap and internal thread processing method |
CN113165088A (en) * | 2018-12-13 | 2021-07-23 | 森拉天时巴尔兹海姆股份有限公司 | Drilling tool |
CN114700533A (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 成都欧珀琅精密工具有限公司 | Special hole-making drill bit for composite material |
-
2005
- 2005-05-26 JP JP2005153711A patent/JP2006326752A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100247255A1 (en) * | 2007-09-06 | 2010-09-30 | Hendrik Nitzsche | Drilling tool for machine tools and method for the production thereof |
US8944727B2 (en) * | 2007-09-06 | 2015-02-03 | Komet Group Gmbh | Drilling tool for machine tools and method for the production thereof |
US9486885B2 (en) | 2007-09-06 | 2016-11-08 | Komet Group Gmbh | Drilling tool for machine tools and method for the production thereof |
JP5301647B2 (en) * | 2009-02-20 | 2013-09-25 | オーエスジー株式会社 | Drill tap and internal thread processing method |
US8393831B2 (en) | 2009-06-02 | 2013-03-12 | Tungaloy, Corporation | Indexable drill and drill body |
CN113165088A (en) * | 2018-12-13 | 2021-07-23 | 森拉天时巴尔兹海姆股份有限公司 | Drilling tool |
CN114700533A (en) * | 2022-03-29 | 2022-07-05 | 成都欧珀琅精密工具有限公司 | Special hole-making drill bit for composite material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5447129B2 (en) | Drill with coolant hole | |
US20060039767A1 (en) | Carbide drill capable of drilling hole with reduced degree of work hardening | |
EP2698219B1 (en) | Drill | |
JP2008137125A (en) | Drill | |
JP2006281407A (en) | Machining drill for nonferrous metal | |
JP4699526B2 (en) | Drill | |
JP2006326752A (en) | Drill | |
EP1611983B1 (en) | High-speed processing tap | |
JP4529383B2 (en) | Drill | |
JP2009184043A (en) | Stepped twist drill and method of manufacturing the same | |
JP3985713B2 (en) | Drill | |
JP2008142834A (en) | Drill | |
JP5614198B2 (en) | drill | |
JP2007015025A (en) | Taper neck end mill | |
JP2005305610A (en) | Twist drill | |
JP2009184044A (en) | Stepped twist drill and method of manufacturing the same | |
JP3933044B2 (en) | Drill | |
JP2007136563A (en) | Insert type drill | |
JP6255925B2 (en) | drill | |
JP2006231430A (en) | Centering drill and machining method using the same | |
JP2004082318A (en) | Drill | |
JP2009241239A (en) | Drill and boring machining method | |
JP2007229899A (en) | Drill | |
JP2003117710A (en) | Drilling tool with coolant hole | |
JP5439821B2 (en) | Drill and grinding method of the drill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |