JP2006346832A - Drill and drilling method of work by using drill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、深穴などの穴加工に先立って下穴の加工をするためのドリル、およびそのドリルを用いたワークへの穴加工方法に関するものである。 The present invention relates to a drill for processing a prepared hole prior to drilling a deep hole or the like, and a method for drilling a workpiece using the drill.
ワークに対しドリルにより穴加工をする場合には、一般に、マシニングセンタなどの工作機械を用いて、まず、短くて撓みの小さいドリルによりワーク表面の所望位置に下穴の加工がなされる。次に、この下穴に対し長いドリルの先端部を嵌入させ、このドリルにより、上記下穴に連続する他の穴が加工され、これにより、目的の穴加工がなされる。 When drilling a workpiece with a drill, generally, a machine tool such as a machining center is used to first process a prepared hole at a desired position on the surface of the workpiece with a short drill with little deflection. Next, the tip of a long drill is inserted into the prepared hole, and another hole continuous with the prepared hole is processed by the drill, thereby performing a desired hole processing.
ところで、上記ワークが鍛造品などであって、その表面が細かい多数の凹凸を有する粗面である場合には、下穴の加工をしようとして、上記ドリルを回転駆動させ、上記粗面にこのドリルの先端を圧接させると、このドリルの先端は粗面における凹部側に向かうよう滑動させられがちとなり、また、この際、このドリルは、上記粗面から径方向に向かう反力を受けて撓みを与えられがちとなる。このため、上記粗面における所望位置に下穴の加工を正確にすることは容易でなく、また、上記ドリルの回転状態での撓みにより、このドリルが容易に折損するおそれも生じる。 By the way, when the workpiece is a forged product or the like and the surface thereof is a rough surface having a large number of fine irregularities, the drill is rotated to try to process the pilot hole, and the drill is formed on the rough surface. When the tip of the drill is pressed, the tip of the drill tends to slide toward the concave portion of the rough surface. At this time, the drill receives a reaction force in the radial direction from the rough surface and is bent. Tend to be given. For this reason, it is not easy to accurately process the pilot hole at a desired position on the rough surface, and the drill may be easily broken due to bending in the rotating state of the drill.
そこで、ワークの表面が粗面である場合には、従来、まず、第1工程として、エンドミルにより、上記粗面の所望位置に底面が平坦な浅い穴が加工される。この穴は、エンドミルの機能上、上記所望位置に正確に形成される。次に、第2工程として、上記穴の平坦な底面に、前記のように短いドリルにより下穴の加工がなされる。そして、第3工程として、上記下穴に連続するよう長いドリルにより他の穴が加工され、これにより、目的の穴加工がなされる。 Therefore, when the surface of the workpiece is a rough surface, conventionally, as a first step, first, a shallow hole having a flat bottom surface is processed at a desired position of the rough surface by an end mill. This hole is accurately formed at the desired position in terms of the function of the end mill. Next, as a second step, a pilot hole is processed on the flat bottom surface of the hole with a short drill as described above. And as a 3rd process, another hole is processed with a long drill so that it may continue to the above-mentioned pilot hole, and, thereby, the target hole processing is made.
しかし、上記した穴加工の作業では、第1−第3工程が必要とされて、工程数が多く、このため、この穴加工の作業が煩雑となっている。 However, the above-described hole drilling operation requires the first to third steps, and the number of steps is large. Therefore, the hole drilling operation is complicated.
そこで、上記した下穴の加工をしようとするとき、ワークの表面が粗面であるとしても、上記ドリルが撓まないようにするため、下記特許文献1に示される段付きドリルを用いることが考えられる(上記公報の図1(a)と、図2の符号1)。
Then, when trying to process the above-mentioned prepared hole, even if the surface of the workpiece is rough, in order to prevent the drill from bending, it is necessary to use a stepped drill shown in
上記段付きドリルは、小径ドリル本体と、この小径ドリル本体の軸心上に配置されてこの小径ドリル本体の基部に一体的に形成される大径ドリル本体と、上記軸心上に配置されて上記大径ドリル本体の基部に一体的に形成されるシャンクとを備えている。 The stepped drill includes a small-diameter drill body, a large-diameter drill body that is disposed on the shaft center of the small-diameter drill body and is integrally formed on the base of the small-diameter drill body, and is disposed on the shaft center. A shank formed integrally with the base of the large-diameter drill body.
そして、上記下穴の加工をする際には、上記小径ドリル本体が用いられるが、この場合、この小径ドリル本体は、大径ドリル本体により補強されていて十分の剛性が確保されている。このため、ワークの表面が粗面であるとしても、上記小径ドリル本体の先端を粗面に圧接させるとき、この小径ドリル本体は粗面からの反力に対抗し、撓むということが防止される。よって、この小径ドリル本体によりワークの表面における所望位置に正確に下穴の加工をすることができる。この結果、前記したエンドミルによる第1工程が不要になると考えられ、その分、穴加工がより容易にできることとなる。 And when processing the said pilot hole, although the said small diameter drill main body is used, this small diameter drill main body is reinforced with the large diameter drill main body, and sufficient rigidity is ensured. For this reason, even if the surface of the workpiece is a rough surface, when the tip of the small-diameter drill body is pressed against the rough surface, the small-diameter drill body resists the reaction force from the rough surface and is prevented from bending. The Therefore, this small-diameter drill body can accurately process the prepared hole at a desired position on the surface of the workpiece. As a result, it is considered that the first step by the above-described end mill is not necessary, and the hole processing can be made easier.
ところで、上記段付きドリルは、小径ドリル本体は勿論のこと、大径ドリル本体や、これら小径ドリル本体から大径ドリル本体への遷移部も切削能力を有している。しかし、上記下穴の加工は、上記小径ドリル本体が切削能力を有するだけで可能である。このため、上記段付きドリルは、下穴加工用のドリルとしては過大な能力を有していて、その成形が煩雑であり、かつ、高価である。この結果、上記段付きドリルを用いた穴加工は煩雑、かつ、高価になる、という問題点がある。 By the way, in the stepped drill, not only a small diameter drill body but also a large diameter drill body and a transition portion from the small diameter drill body to the large diameter drill body have cutting ability. However, the pilot hole can be processed only by the small-diameter drill body having cutting ability. For this reason, the stepped drill has an excessive capability as a drill for preparing a pilot hole, and its formation is complicated and expensive. As a result, there is a problem that the drilling using the step drill is complicated and expensive.
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、鍛造品などワークの表面が粗面であるとしても、このワークに対し穴加工をする場合、この穴加工が容易に、かつ、安価にできるようにすることである。 The present invention has been made by paying attention to the above-described circumstances, and the object of the present invention is to form a hole when drilling a workpiece such as a forged product even if the surface of the workpiece is rough. It is to make processing easy and inexpensive.
請求項1の発明は、ドリル本体4と、このドリル本体4の軸心5上に配置されてこのドリル本体4の基部と一体的に形成されるシャンク6とを備え、上記ドリル本体4の直径D1よりも上記シャンク6の直径D2を大きくしたドリルにおいて、
上記ドリル本体4のねじれ溝9に連続する他のねじれ溝17を上記シャンク6に形成し、上記他のねじれ溝17の底部を上記ねじれ溝9とほぼ同形同大とし、
上記シャンク6の軸方向各部横断面(図3)における上記他のねじれ溝17を除く外縁18を、上記軸心5を中心とする仮想円上に位置させたものである。
The invention of
Another
The
請求項2の発明は、請求項1の発明に加えて、上記ドリル本体4からシャンク6への遷移部20を、その直径が上記ドリル本体4側からシャンク6側に向かうに従い漸増するよう形成し、
上記遷移部20の軸方向各部横断面(図3中二点鎖線)における上記各ねじれ溝9,17を除く外縁21を、上記軸心5を中心とする仮想円上に位置させたものである。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect of the invention, the
The
請求項3の発明は、上記請求項1のドリル1を用いたワーク2への穴加工方法であって、
上記ワーク2に対し、上記ドリル本体4により下穴3の加工を開始し、上記遷移部20が上記ワーク2に当接したとき、もしくは、この当接以前に上記下穴3の加工を終了し、
次に、他のドリル36を上記下穴3に嵌入して、この下穴3に連続する他の穴37を上記ワーク2に加工し、更に他のドリル39を上記他の穴37に嵌入して、この他の穴37に連続する更に他の穴40を上記ワーク2に加工するようにしたものである。
The invention of
Processing of the
Next, another
請求項4の発明は、請求項3の発明に加えて、上記下穴3、他の穴37、および更に他の穴40の各内径が互いにほぼ同じとなるようにしたものである。
According to a fourth aspect of the invention, in addition to the third aspect of the invention, the inner diameters of the
なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。 In this section, the reference numerals appended to the above terms are not to be construed as limiting the technical scope of the present invention to the section “Example” described later or the contents of the drawings.
本発明による効果は、次の如くである。 The effects of the present invention are as follows.
請求項1の発明は、ドリル本体と、このドリル本体の軸心上に配置されてこのドリル本体の基部と一体的に形成されるシャンクとを備え、上記ドリル本体の直径よりも上記シャンクの直径を大きくしたドリルにおいて、
上記ドリル本体のねじれ溝に連続する他のねじれ溝を上記シャンクに形成し、上記他のねじれ溝の底部を上記ねじれ溝とほぼ同形同大とし、
上記シャンクの軸方向各部横断面における上記他のねじれ溝を除く外縁を、上記軸心を中心とする仮想円上に位置させている。
The invention of
Forming another twisted groove continuous with the twisted groove of the drill body in the shank, and making the bottom of the other twisted groove substantially the same shape and size as the twisted groove;
The outer edge excluding the other torsion grooves in the cross section of each part in the axial direction of the shank is positioned on a virtual circle centered on the axis.
ここで、上記したように、ドリル本体とシャンクとは互いに一体的に形成されていて、上記ドリル本体は、これよりも直径の大きいシャンクにより補強されて十分の剛性が確保されている。 Here, as described above, the drill main body and the shank are formed integrally with each other, and the drill main body is reinforced by the shank having a larger diameter than that to ensure sufficient rigidity.
このため、穴加工時に、ワークの表面に圧接されたドリルのドリル本体が、その径方向に向かう反力を上記表面から受けたとしても、このドリル本体は上記反力に対抗し、撓むということが防止される。よって、このドリル本体によりワークの表面の所望位置に正確に下穴の加工ができ、この結果、穴加工時に、前記従来の技術で示したエンドミルによる第1工程は不要となり、その分、穴加工がより容易にできる。 For this reason, at the time of drilling, even if the drill body of the drill pressed against the surface of the workpiece receives a reaction force directed in the radial direction from the surface, the drill body resists the reaction force and bends. It is prevented. Therefore, the drill body can accurately process the prepared hole at the desired position on the surface of the workpiece. As a result, the first step by the end mill shown in the conventional technique is not required at the time of drilling. Can be made easier.
そして、前記したように、ドリル本体のねじれ溝に連続する他のねじれ溝を上記シャンクに形成し、上記他のねじれ溝の底部を上記ねじれ溝とほぼ同形同大としている。 As described above, another torsion groove continuous with the torsion groove of the drill body is formed in the shank, and the bottom of the other torsion groove has substantially the same shape and size as the torsion groove.
このため、第1に、上記ドリル本体による下穴の加工時のワークの切削屑は、上記シャンクに邪魔されることなく、ねじれ溝と他のねじれ溝とを順次通ってワークの表面の外方に円滑に排出させられる。よって、上記ドリル本体の長さを短くし、この長さを下穴の目的深さに近似させると、下穴の加工の完了直前には上記ワークの表面にシャンクが接近することになるが、このシャンクに邪魔されることなく、上記切削屑の排出は円滑になされて、上記ドリル本体による下穴の加工は円滑にできる。そして、上記したように、ドリル本体の長さを短くすると、このドリル本体の剛性を、より向上させることができて、下穴の加工時のドリル本体の撓みを、より防止できる。この結果、ワークの表面における所望位置への下穴の加工がより精度よくでき、また、この下穴の寸法精度も向上する。 For this reason, firstly, the cutting waste of the workpiece at the time of drilling the prepared hole by the drill body passes through the torsion groove and the other torsion grooves in order without being disturbed by the shank, and moves outwardly from the surface of the workpiece. Can be discharged smoothly. Therefore, if the length of the drill body is shortened and this length is approximated to the target depth of the pilot hole, the shank approaches the surface of the workpiece immediately before completion of the processing of the pilot hole. Without being disturbed by the shank, the cutting waste is discharged smoothly, and the drilling of the prepared hole by the drill body can be performed smoothly. And as mentioned above, if the length of a drill main body is shortened, the rigidity of this drill main body can be improved more and the bending of the drill main body at the time of processing of a pilot hole can be prevented more. As a result, it is possible to process the prepared hole at a desired position on the surface of the workpiece with higher accuracy, and to improve the dimensional accuracy of the prepared hole.
また、第2に、下穴の加工を繰り返すことにより、上記ドリル本体の先端が消耗したときには、このドリル本体の先端の研磨により再生される。この研磨により、ドリル本体の長さは減少するが、上記シャンク側を研磨してドリル本体に新しい基部を生じさせれば、このドリル本体の長さの減少が防止される。そして、上記シャンク側の研磨によって生じるドリル本体の新しい基部には、上記他のねじれ溝の底部が現れることとなり、この底部は上記ねじれ溝とほぼ同形同大であるため、その後の下穴の加工においても、切削屑の排出は円滑に行なわれる。 Second, when the tip of the drill body is consumed by repeating the processing of the pilot hole, it is regenerated by polishing the tip of the drill body. This grinding reduces the length of the drill body, but if the shank side is ground to create a new base in the drill body, a reduction in the length of the drill body is prevented. Then, the bottom of the other twisted groove appears at the new base of the drill body generated by the grinding on the shank side, and this bottom is almost the same shape and size as the twisted groove, so that Also in machining, the cutting waste is discharged smoothly.
また、前記したように、シャンクの軸方向での各部横断面における上記他のねじれ溝を除く外縁を、上記軸心を中心とする仮想円上に位置させている。 Further, as described above, the outer edge excluding the other torsion grooves in the cross section of each part in the axial direction of the shank is positioned on a virtual circle centered on the axis.
このため、上記ドリルのシャンクには、ドリル構造としての外周切刃、マージン、および逃げ面が存在せず、つまり、上記ドリルは段付きドリルと比べ、極めて簡単な構造で足りる。よって、このドリルの成形が容易、かつ、安価である分、穴加工がより容易、かつ、安価にできる。 For this reason, the shank of the drill does not have an outer peripheral cutting edge, a margin, and a flank as a drill structure. That is, the drill has a very simple structure as compared with a step drill. Therefore, since the drill can be easily formed and is inexpensive, drilling can be performed more easily and inexpensively.
請求項2の発明は、上記ドリル本体からシャンクへの遷移部を、その直径が上記ドリル本体側からシャンク側に向かうに従い漸増するよう形成している。
In the invention of
このため、上記ドリル本体からシャンクに向かってのドリルの径変化を緩やかにすることができて、上記遷移部における応力集中を小さく抑制でき、ドリルの折損を防止できる。 For this reason, the diameter change of a drill toward the shank from the said drill main body can be made loose, the stress concentration in the said transition part can be suppressed small, and breakage of a drill can be prevented.
また、上記遷移部の軸方向各部横断面における上記各ねじれ溝を除く外縁を、上記軸心を中心とする仮想円上に位置させている。 Moreover, the outer edge except each said torsion groove in the cross section of each part of the axial direction of the said transition part is located on the virtual circle centering on the said axial center.
このため、上記ドリルの遷移部には、ドリル構造としての外周切刃、マージン、および逃げ面が存在せず、つまり、上記ドリルは段付きドリルと比べ、極めて簡単な構造で足りる。よって、このドリルの成形が容易、かつ、安価である分、穴加工がより容易、かつ、安価にできる。 For this reason, the transition part of the drill does not have an outer peripheral cutting edge, a margin, and a flank as a drill structure. In other words, the drill has a very simple structure as compared with a step drill. Therefore, since the drill can be easily formed and is inexpensive, drilling can be performed more easily and inexpensively.
請求項3の発明は、上記請求項1のドリルを用いたワークへの穴加工方法であって、
上記ワークに対し、上記ドリル本体により下穴の加工を開始し、上記遷移部が上記ワークに当接したとき、もしくは、この当接以前に上記下穴の加工を終了し、
次に、他のドリルを上記下穴に嵌入して、この下穴に連続する他の穴を上記ワークに加工し、更に他のドリルを上記他の穴に嵌入して、この他の穴に連続する更に他の穴を上記ワークに加工するようにしている。
The invention of
For the workpiece, start drilling the pilot hole by the drill body, and when the transition portion contacts the workpiece, or before the contact, finish the pilot hole processing,
Next, another drill is inserted into the pilot hole, another hole continuous with the pilot hole is processed into the workpiece, and another drill is inserted into the other hole, and the other hole is inserted into the other hole. Another continuous hole is machined into the workpiece.
このため、上記種々のドリルを順次用いて深穴加工をする場合に、前記したように、ドリルによる下穴の加工が容易、かつ、精度よくできる分、上記深穴加工も容易、かつ、精度よくできる。 For this reason, when deep holes are drilled using the above-mentioned various drills in sequence, as described above, the drilling of the prepared holes by the drill is easy and accurate, so that the deep holes are easy and accurate. I can do it well.
請求項4の発明は、上記下穴、他の穴、および更に他の穴の各内径が互いにほぼ同じとなるようにしている。 According to a fourth aspect of the present invention, the inner diameters of the pilot hole, the other holes, and the other holes are substantially the same.
このため、軸方向の各部内径が互いにほぼ同じである深穴が加工される。そして、この深穴の加工時に、上記他のドリルにより他の穴を加工するとき、この他のドリルが撓もうとすることは上記下穴の内周面により防止される。また、上記更に他のドリルにより更に他の穴を加工するとき、上記更に他のドリルが撓もうとすることは上記他の穴の内周面により防止される。よって、上記他のドリルや更に他のドリルが撓むことにより容易に折損する、ということは防止される。この結果、上記深穴加工が円滑、かつ、容易にできる。 For this reason, deep holes in which the inner diameters of the respective parts in the axial direction are substantially the same are processed. When the deep hole is processed, when another hole is processed by the other drill, the inner peripheral surface of the prepared hole prevents the other drill from bending. Further, when another hole is machined by the other drill, the inner hole of the other hole prevents the other drill from bending. Therefore, it is prevented that the other drills or other drills are easily broken by bending. As a result, the deep hole machining can be performed smoothly and easily.
また、上記深穴におけるワークの表面近傍の内径と、上記深穴の最深部の内径とは互いにほぼ同じである。このため、最深部の内径を所望寸法にしようとする場合に、この深穴を加工するためのワークの表面における占有面積は、上記最深部の内径とほぼ同じ径の円形の面積で足りる。つまり、上記占有面積は深穴加工をする上で、必要最小面積で足りる。よって、ワークの表面における狭いところでも、上記形状の深穴の加工ができる。 The inner diameter of the deep hole near the surface of the workpiece and the inner diameter of the deepest portion of the deep hole are substantially the same. For this reason, when the inner diameter of the deepest portion is to be set to a desired dimension, the area occupied on the surface of the workpiece for processing the deep hole is sufficient to be a circular area having the same diameter as the inner diameter of the deepest portion. In other words, the necessary area is sufficient for the above-mentioned occupied area for deep hole machining. Therefore, the deep hole having the above shape can be processed even in a narrow place on the surface of the workpiece.
本発明のドリルに関し、鍛造品などワークの表面が粗面であるとしても、このワークに対し穴加工をする場合、この穴加工が容易に、かつ、安価にできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。 With regard to the drill of the present invention, even if the surface of a workpiece such as a forged product is rough, when drilling the workpiece, the purpose of enabling the drilling to be easily and inexpensively is realized. Therefore, the best mode for carrying out the present invention is as follows.
即ち、ドリルは、ドリル本体と、このドリル本体の軸心上に配置されてこのドリル本体の基部と一体的に形成されるシャンクとを備え、上記ドリル本体の直径よりも上記シャンクの直径が大きくされている。 That is, the drill includes a drill body and a shank disposed on the axis of the drill body and formed integrally with the base of the drill body, and the diameter of the shank is larger than the diameter of the drill body. Has been.
上記ドリル本体のねじれ溝に連続する他のねじれ溝が上記シャンクに形成され、上記他のねじれ溝の底部が上記ねじれ溝とほぼ同形同大とされている。また、上記シャンクの軸方向各部横断面における上記各ねじれ溝を除く外縁が、上記軸心を中心とする仮想円上に位置させられている。 Another twist groove continuous with the twist groove of the drill body is formed in the shank, and the bottom of the other twist groove is substantially the same shape and size as the twist groove. Moreover, the outer edge except each said torsion groove | channel in the axial direction part cross section of the said shank is located on the virtual circle centering on the said axial center.
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。 In order to explain the present invention in more detail, an embodiment thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
図1−3において、符号1は、下穴加工用ドリルである。
In FIG. 1-3, the code |
上記ドリル1は、ワーク2の下穴3を加工可能とするドリル本体4と、このドリル本体4の軸心5上で、このドリル本体4に列状に配置されて、このドリル本体4の基部と一体的に形成されるシャンク6とを備えている。上記ドリル本体4の直径D1よりも上記シャンク6の直径D2が大きくなるよう形成されている。この場合、(1.4−2.0)D1=D2が好ましく、(1.6−1.8)D1=D2が、より好ましい。また、上記ドリル本体4の長さL1=下穴3の目的深さL2+約1mmが好ましく、下穴3の目的深さL2=(0.8−2.5)D1が好ましい。
The
図1,2において、上記ドリル本体4の外周面には2条のねじれ溝9が形成されている。上記ドリル1の回転方向Rを前方、これと反対方向を後方としたとき、上記ドリル本体4の先端面10における上記各ねじれ溝9の端部開口縁のうちの後縁が先端切刃11とされている。また、上記ドリル本体4の外周面における上記各ねじれ溝9の一対の開口縁のうちの後縁が外周切刃12とされている。
1 and 2, two
また、上記軸心5を中心として上記外周切刃12を通る仮想円上に位置し、この外周切刃12から後方に連なる幅狭のドリル本体4の外周部分がマージン13とされる。また、このマージン13と、このマージン13の後方に位置するねじれ溝9との間におけるドリル本体4の他の外周部分は、上記仮想円よりもわずかに小径の他の仮想円上に位置する逃げ面14とされている。
Further, the
図1,3において、上記シャンク6には、上記ドリル本体4の各ねじれ溝9にそれぞれ連続する2条の他のねじれ溝17が形成されている。これら各他のねじれ溝17の底部は、上記ねじれ溝9とほぼ同形同大とされている。具体的には、ドリル本体4の横断面形状と、シャンク6のそれとを重ね合わせたとき、上記ねじれ溝9と、他のねじれ溝17の底部とがほぼ合致することとされ(図3中実線と一点鎖線)、かつ、上記ドリル1の軸方向におけるねじれのピッチが互いにほぼ同じ寸法とされている。
1 and 3, the
上記他のねじれ溝17が形成されたシャンク6の軸方向での各部横断面における上記他のねじれ溝17を除く外縁18は、上記軸心5を中心とする仮想円上に位置させられている。つまり、上記シャンク6には、上記ドリル本体4の外周切刃12、マージン13、および逃げ面14に相当するものは存在していない。
The
上記ドリル本体4からシャンク6への遷移部20は、その直径が上記ドリル本体4側から上記シャンク6側に向かうに従い漸増するよう形成されている。上記遷移部20の上記ドリル本体4側の直径は、このドリル本体4の基部の直径D1と同じとされ、シャンク6側の直径はこのシャンク6の直径D2と同じとされている。上記遷移部20は全体的に円錐台形状とされ、その頂角θは、60°−140°でよいが、上記ドリル1を軸方向でコンパクトにする一方、上記遷移部20での応力集中を防止する上で、80°−120°がより好ましい。なお、頂角θはほぼ180°であってもよく、つまり、上記軸方向の寸法がほぼ“零”の遷移部20が存在していてもよく、この場合、上記シャンク6における上記ドリル本体4側の端面は、上記軸心5にほぼ直交する。
The
上記遷移部20の軸方向各部横断面における上記各ねじれ溝9,17を除く外縁21は、上記軸心5を中心とする仮想円上に位置させられている(図3中二点鎖線)。
Outer edges 21 excluding the
図1,4において、上記ワーク2は、自動車や、自動二輪車用エンジンを構成するクランク軸とされている。このクランク軸は、クランク軸心24上に配置され、ジャーナルとしてクランクケースに支持されるクランク主軸25と、このクランク主軸25から径方向外方に突設される複数のクランクアーム26と、これらクランクアーム26に架設される複数のクランクピン27とを備え、これら24−27は、鍛造により互いに一体的に形成されている。
1 and 4, the
上記クランク軸心24に交差する方向に向かって延び油路となる有底の穴29が形成されている。この穴29は、いわゆるワンジャーナルツーピンといわれるものであって、上記クランクアーム26の基部からクランクピン27、クランク主軸25、および他のクランクピン27を通るよう形成されている。また、上記穴29の開口端は金属製ボール30により埋栓されている。また、上記穴29を上記クランク主軸25および各クランクピン27の各外周面側にまで連通させる連通穴31が形成されている。
A bottomed
全図において、上記ドリル1を用いて上記ワーク2に対し、深穴である穴29を加工する穴加工方法につき説明する。
In all the drawings, a hole machining method for machining a
まず、上記ドリル1のシャンク6をマシニングセンタなど工作機械33の出力部(チャック)に固着し、上記ドリル1をその軸心5回りで上記回転方向Rに回転駆動させる。そして、上記ドリル1のドリル本体4の先端を上記ワーク2の表面の所望位置に圧接させ、上記下穴3の加工を開始する。この下穴3の加工が進行して、上記遷移部20がワーク2に当接する以前であって、ドリル本体4の長さL1=下穴3の目的深さL2+約1mmとなったとき、上記下穴3の加工を終了し、この下穴3から上記ドリル1を抜き出す。なお、上記遷移部20がワーク2に当接するまで、上記下穴3の加工を進行させてもよい。
First, the
次に、上記工作機械33により回転駆動される他のドリル36を上記下穴3に嵌入して、この下穴3に連続する他の穴37を上記ワーク2に加工し、この加工後、この他の穴37から上記他のドリル36を抜き出す。次に、上記工作機械33により回転駆動される更に他のドリル39を上記下穴3と他の穴37とに嵌入して、この他の穴37に連続する更に他の穴40を上記ワーク2に加工し、この加工後、この更に他の穴40から更に他のドリル39を抜き出す。これにより、上記穴29が加工される。
Next, another
上記他のドリル36は、20Dドリルといわれるもので、その直径の20倍の長さを有している。また、上記更に他のドリル39は、30Dドリルといわれるもので、その直径の30倍の長さを有している。上記ドリル1のドリル本体4、他のドリル36、および更に他のドリル39の各直径は、互いにほぼ同じであってもよいが、この順序で、0.5−1.0%ずつ直径の値が漸減されている。このため、上記下穴3、他の穴37、および更に他の穴40の各内径は互いにほぼ同じとされるが、具体的には、この順序で0.5−1.0%ずつ内径の値が漸減させられる。
The
ここで、前記したように、ドリル本体4とシャンク6とは互いに一体的に形成されていて、上記ドリル本体4は、これよりも直径D2の大きいシャンク6により補強されて十分の剛性が確保されている。
Here, as described above, the
このため、上記穴加工時に、ワーク2の表面に圧接されたドリル1のドリル本体4が、その径方向に向かう反力を上記表面から受けたとしても、このドリル本体4は上記反力に対抗し、撓むということが防止される。よって、このドリル本体4によりワーク2の表面の所望位置に正確に下穴3の加工ができ、この結果、穴加工時に、前記従来の技術で示したエンドミルによる第1工程は不要となり、その分、穴加工がより容易にできる。
For this reason, even if the
そして、前記したように、ドリル本体4のねじれ溝9に連続する他のねじれ溝17を上記シャンク6に形成し、上記他のねじれ溝17の底部を上記ねじれ溝9とほぼ同形同大としている。
Then, as described above, another
このため、第1に、上記ドリル本体4による下穴3の加工時のワーク2の切削屑は、上記シャンク6に邪魔されることなく、ねじれ溝9と他のねじれ溝17とを順次通ってワーク2の表面の外方に円滑に排出させられる。よって、上記ドリル本体4の長さL1を短くし、この長さL1を下穴3目的深さL2に近似させると、下穴3の加工の完了直前には上記ワーク2の表面にシャンク6が接近することになるが、このシャンク6に邪魔されることなく、上記切削屑の排出は円滑になされて、上記ドリル本体4による下穴3の加工は円滑にできる。そして、上記したように、ドリル本体4の長さL1を短くすると、このドリル本体4の剛性を、より向上させることができて、下穴3の加工時のドリル本体4の撓みを、より防止できる。この結果、ワーク2の表面における所望位置への下穴3の加工がより精度よくできる。
For this reason, firstly, the cutting waste of the
また、上記下穴3の寸法精度も向上する。このため、上記穴29の加工が完了した後、この穴29のうち、上記ドリル1により加工されたまま残された下穴3に対し、上記ボール30を圧入すれば、高精度の圧入寸法が得られて圧入締代が安定し、埋栓のシール性能が向上する。
Moreover, the dimensional accuracy of the
また、第2に、下穴3の加工を繰り返すことにより、上記ドリル本体4の先端の先端切刃11が消耗したときには、このドリル本体4の先端の研磨により再生される。この研磨により、ドリル本体4の長さL1は減少するが、上記シャンク6側を研磨してドリル本体4に新しい基部を生じさせれば、このドリル本体4の長さL1の減少が防止される。より具体的には、上記したシャンク6側とは、遷移部20におけるドリル本体4側の端面、もしくは遷移部20が零のときは、シャンク6におけるドリル本体4側の端面に相当する。そして、上記シャンク6側の研磨によって生じるドリル本体4の新しい基部には、上記他のねじれ溝17の底部が現れることとなり、この底部は上記ねじれ溝9とほぼ同形同大であるため、その後の下穴3の加工においても、切削屑の排出は円滑に行なわれる。
Second, when the
また、前記したように、シャンク6の軸方向での各部横断面(図3)における上記他のねじれ溝17を除く外縁18を、上記軸心5を中心とする仮想円上に位置させている。
Further, as described above, the
このため、上記ドリル1のシャンク6には、ドリル構造としての外周切刃12、マージン13、および逃げ面14が存在せず、つまり、上記ドリル1は段付きドリルと比べ、極めて簡単な構造で足りる。よって、このドリル1の成形が容易、かつ、安価である分、穴加工がより容易、かつ、安価にできる。
Therefore, the
また、前記したように、上記ドリル本体4からシャンク6への遷移部20を、その直径が上記ドリル本体4側からシャンク6側に向かうに従い漸増するよう形成している。
Further, as described above, the
このため、上記ドリル本体4からシャンク6に向かってのドリル1の径変化を緩やかにすることができて、上記遷移部20における応力集中を小さく抑制でき、ドリル1の折損を防止できる。
For this reason, the diameter change of the
また、上記遷移部20の軸方向各部横断面(図3中二点鎖線)における上記各ねじれ溝9,17を除く外縁21を、上記軸心5を中心とする仮想円上に位置させている。
Further, the
このため、上記ドリル1の遷移部20には、ドリル構造としての外周切刃12、マージン13、および逃げ面14が存在せず、つまり、上記ドリル1は段付きドリルと比べ、極めて簡単な構造で足りる。よって、このドリル1の成形が容易、かつ、安価である分、穴加工がより容易、かつ、安価にできる。
For this reason, the
また、前記したように、上記請求項1のドリル1を用いたワーク2への穴加工方法であって、
上記ワーク2に対し、上記ドリル本体4により下穴3の加工を開始し、上記遷移部20が上記ワーク2に当接したとき、もしくは、この当接以前に上記下穴3の加工を終了し、
次に、上記ドリル本体4よりも長い他のドリル36を上記下穴3に嵌入して、この下穴3に連続する他の穴37を上記ワーク2に加工し、更に上記他のドリル36よりも長い他のドリル39を上記他の穴37に嵌入して、この他の穴37に連続する更に他の穴40を上記ワーク2に加工するようにしている。
In addition, as described above, a method for drilling a
Processing of the
Next, another
このため、上記種々のドリル1,36,39を順次用いて深穴加工をする場合に、前記したように、ドリル1による下穴3の加工が容易、かつ、精度よくできる分、上記深穴加工も容易、かつ、精度よくできる。
Therefore, when deep holes are drilled using the
また、上記したように、短いドリルから次第に長いドリルに替えて、順次深穴加工をするため、各ドリルによる穴の加工長は短く抑えられる。よって、各ドリルの穴加工時に生じる切削屑は、各ドリルのねじれ溝を通して円滑に排出される。この結果、各ドリルの折損など不都合の発生が防止されて、深穴の加工が円滑、かつ、容易にできる。 In addition, as described above, since the deep drilling is sequentially performed instead of the short drill, the drilling length of each drill can be kept short. Therefore, the cutting waste generated at the time of drilling each drill is smoothly discharged through the torsion groove of each drill. As a result, the occurrence of inconvenience such as breakage of each drill is prevented, and the deep hole can be processed smoothly and easily.
また、前記したように、下穴3、他の穴37、および更に他の穴40の各内径が互いにほぼ同じとなるようにしている。
Further, as described above, the inner diameters of the
このため、上記他のドリル36により他の穴37を加工するとき、この他のドリル36が撓もうとすることは上記下穴3の内周面により防止される。また、上記更に他のドリル39により更に他の穴40を加工するとき、上記更に他のドリル39が撓もうとすることは上記他の穴37の内周面により防止される。よって、上記他のドリル36や更に他のドリル39が撓むことにより容易に折損する、ということは防止される。この結果、上記深穴加工が円滑、かつ、容易にできる。
For this reason, when the
なお、以上は図示の例によるが、穴29は貫通孔であってもよい。また、穴29は、クランクアーム26の基部からクランクピン27、およびクランク主軸25を通るよう形成される、いわゆるワンジャーナルワンピンといわれるものでもよい。また、深穴加工においては、更に別の1本以上のドリルを用いて更に穴加工をしてもよい。
Although the above is based on the illustrated example, the
1 ドリル
2 ワーク
3 下穴
4 ドリル本体
5 軸心
6 シャンク
9 ねじれ溝
17 他のねじれ溝
18 外縁
20 遷移部
21 外縁
29 穴
36 他のドリル
37 他の穴
39 更に他のドリル
40 更に他の穴
D1 直径
D2 直径
R 回転方向
θ 頂角
L1 長さ
L2 目的深さ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記ドリル本体のねじれ溝に連続する他のねじれ溝を上記シャンクに形成し、上記他のねじれ溝の底部を上記ねじれ溝とほぼ同形同大とし、
上記シャンクの軸方向各部横断面における上記他のねじれ溝を除く外縁を、上記軸心を中心とする仮想円上に位置させたことを特徴とするドリル。 In a drill comprising a drill body and a shank disposed on the axis of the drill body and integrally formed with the base of the drill body, the diameter of the shank being larger than the diameter of the drill body,
Forming another twisted groove continuous with the twisted groove of the drill body in the shank, and making the bottom of the other twisted groove substantially the same shape and size as the twisted groove;
A drill characterized in that an outer edge excluding the other torsional grooves in a cross section of each part in the axial direction of the shank is positioned on a virtual circle centered on the axis.
上記遷移部の軸方向各部横断面における上記各ねじれ溝を除く外縁を、上記軸心を中心とする仮想円上に位置させたことを特徴とする請求項1に記載のドリル。 The transition part from the drill body to the shank is formed so that its diameter gradually increases from the drill body side toward the shank side,
2. The drill according to claim 1, wherein outer edges excluding the torsion grooves in the cross sections of the transition portions in the axial direction are positioned on a virtual circle centered on the axis.
上記ワークに対し、上記ドリル本体により下穴の加工を開始し、上記遷移部が上記ワークに当接したとき、もしくは、この当接以前に上記下穴の加工を終了し、
次に、他のドリルを上記下穴に嵌入して、この下穴に連続する他の穴を上記ワークに加工し、更に他のドリルを上記他の穴に嵌入して、この他の穴に連続する更に他の穴を上記ワークに加工するようにしたことを特徴とするワークへの穴加工方法。 A hole drilling method for a workpiece using the drill according to claim 1,
For the workpiece, start drilling the pilot hole by the drill body, and when the transition portion contacts the workpiece, or before the contact, finish the pilot hole processing,
Next, another drill is inserted into the pilot hole, another hole continuous with the pilot hole is processed into the workpiece, and another drill is inserted into the other hole, and the other hole is inserted into the other hole. A hole drilling method for a workpiece, characterized in that further continuous holes are machined into the workpiece.
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