JP2007015100A - ツイストドリル - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ボディ全体またはボディの一部に沿って延在する螺旋状の切屑フルート２、回転スピンドルに締付けられるシャンク３、二つの主切刃５及び二つのリーディングエッジ７を含む中実の超硬合金から作られた金属切削用のツイストドリルに関する。
【解決手段】前記リーディングエッジ７が前記主切刃５の刃半径より大きな刃半径を有する場合、工具寿命に予期せぬ増加が達成された。また、本発明は、上述のドリルを製造する方法、及びに鋼及びステンレス鋼を穿孔加工するためのドリルの使用に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属切削作業用のツイストドリルに関する。このようなドリルは、シャフト及び切削する部分に分かれている環状の基本構成部を通常有する。このドリルは主切刃とリーディングエッジを有する。
超硬合金のツイストドリルは、環状の半加工品から製造され、所望の形と寸法に、特に切刃とフルートを形成するために研削加工によって機械加工される。研削加工の結果として、鋭利な刃が形成される。
中実の超硬合金ドリルは、切刃の周辺で最も摩耗する。このことは、周辺で切削速度が速くて、且つ結果としてこの領域で発生する高温度によって連続摩耗機構がさらに急激に生じることによって説明できる。しかしながら、ほとんどは不連続摩耗機構が、周辺の摩耗の原因である。例えば、主切刃で生じる粘着摩耗は、結局この刃の破壊の原因となる。この粘着摩耗を抑制するために、この切刃は切削力を抑制するように可能な限り鋭利に形成する。
本発明の目的は、工具寿命を増加したツイストドリルを提供することである。
さらに、本発明の目的は、主切刃とリーディングエッジの間のコーナにおいて摩耗を減少させたツイストドリルを提供することである。
さらにまた、本発明の目的は、工具寿命を増加したツイストドリルの製造方法を提供することである。
現在、工具寿命を改良したツイストドリルは、コーナ近くのリーディングエッジに丸味付け作業を行った場合に達成されること判明した。
図１に示すような本発明にしたがうツイストドリルにおいて、ドリル１は、中実の超硬合金から作られ、且つドリルボディ全体に沿って、またはそれらの一部に沿って延在する螺旋状の切屑フルート２を含む。ドリルは、図示しない回転スピンドルの締め付けられるシャンク３を有する。ドリルは、二つの上側の逃げ面４、二つの主切刃５及び二つのリーディングエッジ７を有する。このドリルは、ドリル全体を貫通して延在する二つの洗浄チャネル６を備え、洗浄媒体をスピンドルからドリルのチップまで輸送する。
主切刃５は、１０μｍ未満の刃半径で可能な限り鋭利にする。この切刃５とで形成される各々のコーナ８近くのリーディングエッジ７は、この切刃の刃半径より大きな刃半径を有し、好ましくはこの切刃の刃半径の少なくとも２倍の大きさであり、１０〜２００μｍの間、好ましくは１０〜１００μｍの間である。丸味付け加工を行ったリーディングエッジの長さＬは、少なくとも１ｍｍ、好ましくは３ｍｍ、且つ好ましくは１０ｍｍ未満である。
このドリルは被覆しなくても良く、または既知のように単一または複数の被膜を備えても良い。
また、本発明はツイストドリルの製造方法を提供し、この製造方法は、環状の半加工品を備える工程、研削加工よる切屑フルート２及びリーディングエッジ７を含むツイストドリルを形成するため半加工品を機械加工する工程を含む。本発明にしたがい、この切刃５に対してコーナ８近くのリーディングエッジ７は、その後この切刃の刃半径より大きな刃半径するため、刃丸目付け作業が行われる。リーディングエッジ７は、好ましくはこの切刃の刃半径の少なくとも２倍の大きさであり、１０〜２００μｍの間、好ましくは１０〜１００μｍの間である。丸味付け加工を行ったリーディングエッジの長さＬは、少なくとも１ｍｍ、好ましくは３ｍｍ、且つ好ましくは１０ｍｍ未満である。
さらに、本発明は、一般的な切削速度Ｖｃ＝５０〜１５０ｍ／分、及び送りｆ＝０．１０〜０．５０ｍｍ／回転で、鋼及びステンレス鋼を穿孔加工するためのドリルの用途を提供する。
中実の超硬合金から作られた金属切削用のツイストドリルは、ボディ全体またはボディの一部に沿って延在する螺旋状の切屑フルート２、回転スピンドルに締付けられるシャンク３、二つの主切刃５及び二つのリーディングエッジ７を含む中実の超硬合金ボディから作られた金属切削用のツイストドリルであって、前記リーディングエッジが、前記主切刃５の刃半径よりも大きな刃半径、好ましくは前記主切刃５の刃半径よりも２倍より大きな刃半径を備えることを特徴とする。
前記ツイストドリルは、前記主切刃が、１０μｍ未満の刃半径を有することを特徴とする。
前記ツイストドリルは、前記リーディングエッジが、１０μｍ〜２００μｍの刃半径を有することを特徴とする。
前記ツイストドリルは、前記リーディングエッジの刃の丸味付けが、コーナから少なくとも１ｍｍまで、好ましくは３ｍｍまで延在することを特徴とする。
中実の超硬合金ボディから作られた金属切削用のツイストドリルを製作する方法は、ボディ全体またはボディの一部に沿って延在する少なくとも二つの螺旋状の切屑フルート２、回転スピンドルに締付けられるシャンク３、二つの主切刃５及び二つのリーディングエッジ７を研削加工することにより、中実の超硬合金ボディから作られた金属切削用のツイストドリルを製作する方法であって、引き続き、前記リーディングエッジは、前記主切刃５の刃半径より大きな刃半径に、好ましくは前記主切刃５の２倍の刃半径より大きな刃半径に、刃丸味付け作業が行われることを特徴とする。
前記ツイストドリルを製作する方法は、前記主切刃が、＜１０μｍの刃半径を有することを特徴とする。
前記ツイストドリルを製作する方法は、前記リーディングエッジが、１０μｍ〜２００μｍの刃半径を有することを特徴とする。
前記ツイストドリルを製作する方法は、前記リーディングエッジの刃の丸味付けが、コーナから少なくとも１ｍｍまで、好ましくは３ｍｍまで延在することを特徴とする。
前記ツイストドリルは、５０〜１５０ｍ／分の切削速度及び０．１０〜１５０ｍ／回転の送りで鋼及びステンレス鋼を穿孔加工するために使用される。
実施例１
直径８ｍｍ、及び化学組成ＷＣ＝８９．５ｗｔ％、Ｃｏ＝１０．０ｗｔ％及びＣｒ３Ｃ２＝０．４５ｗｔ％を有し、且つ硬度１６００ＨＶ３を備える多くの超硬合金ツイストドリルが、標準手順に従い製造され、鋭利な切刃とリーディングエッジが選択された。これらのドリルの半分は、さらに３０〜５０μｍの刃半径及びコーナから切刃に向かって距離３ｍｍのリーディングエッジの丸味付け作業が行われた。全てのドリルは、その後、同一被覆バッチ内で、３μｍの厚みのＰＶＤ被覆タイプのＴｉＡｌＮで被覆された。
実施例２
実施例１のツイストドリルは、次の試験条件で鋼を機械加工する試験を行った。
加工材料：強靭鋼ＳＳ２２４４（ＡＩＳＩ４１４０に類似）
切削試料
切削速度、Ｖｃ＝７０ｍ／分
送り、 ｆ＝０．１５ｍｍ／回転
孔の深さ、 ａ＝１８ｍｍ、貫通口
工具寿命基準：切刃とトレーディングエッジとの間のコーナでの破損
次の結果が得られた。
工具寿命（孔の個数）
穿孔技術にしたがうドリル ２５０〜２００
本発明にしたがうドリル １３００〜１３５０
５００個の穴あけの後の本発明にしたがうドリルの典型的な摩耗パターンを図２に図示し、且つ２００〜５００個の穴あけの後の従来技術にしたがうドリルの典型的な摩耗パターンを図３に図示する。
図１は、本発明の実施態様にしたがうツイストドリルである。 図２は、本発明にしたがうツイストドリルの約２０倍の摩耗パターンである。 図３は、従来技術にしたがうツイストドリルの約２０倍の摩耗パターンである。
符号の説明
１ ツイストドリル
２ 切屑フルート
３ シャンク
４ 上側の逃げ面
５ 主切刃
６ 洗浄チャネル
７ リーディングエッジ
８ コーナ
Ｌ 丸味付け加工を行ったリーディングエッジの長さ

Claims (9)

  1. ボディ全体またはボディの一部に沿って延在する螺旋状の切屑フルート（２）、回転スピンドルに締付けられるシャンク（３）、二つの主切刃（５）及び二つのリーディングエッジ（７）を含む中実の超硬合金ボディから作られた金属切削用のツイストドリルであって、
    前記リーディングエッジが、前記主切刃（５）の刃半径よりも大きな刃半径を備えることを特徴とする中実の超硬合金から作られた金属切削用のツイストドリル。
  2. 前記主切刃が、＜１０μｍの刃半径を有することを特徴とする請求項１に記載のツイストドリル。
  3. 前記リーディングエッジが、１０μｍ〜２００μｍの刃半径を有することを特徴とする請求項１または２に記載のツイストドリル。
  4. 前記リーディングエッジの刃の丸味付けが、コーナから少なくとも１ｍｍまで延在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のツイストドリル。
  5. ボディ全体またはボディの一部に沿って延在する少なくとも二つの螺旋状の切屑フルート（２）、回転スピンドルに締付けられるシャンク（３）、二つの主切刃（５）及び二つのリーディングエッジ（７）を研削加工することにより、中実の超硬合金ボディから作られた金属切削用のツイストドリルを製作する方法であって、
    引き続き、前記リーディングエッジは、前記主切刃（５）の刃半径より大きな刃半径に、刃丸味付け作業が行われることを特徴とする中実の超硬合金ボディから作られた金属切削用のツイストドリルを製作する方法。
  6. 前記主切刃が、＜１０μｍの刃半径を有することを特徴とする請求項５に記載のツイストドリルを製作する方法。
  7. 前記リーディングエッジが、１０μｍ〜２００μｍの刃半径を有することを特徴とする請求項５または６に記載のツイストドリルを製作する方法。
  8. 前記リーディングエッジの刃の丸味付けが、コーナから少なくとも１ｍｍまで延在することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のツイストドリルを製作する方法。
  9. ５０〜１５０ｍ／分の切削速度及び０．１０〜１５０ｍ／回転の送りで鋼及びステンレス鋼を穿孔加工するための請求項１〜４のいずれか１項に記載のツイストドリル。
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