JP2007229899A - Drill - Google Patents

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Katsuyuki Suzuki
克征 鈴木
Koichiro Naruge
康一郎 成毛
Nobuyuki Matsuda
信行 松田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill capable of preventing a scratch mark from occurring around the entry of a machined hole by the chips generated when the drill bites the workpiece. <P>SOLUTION: In the drill, a chip discharge groove 20 extending toward the rear end side is formed on the outer periphery of a cutting blade part provided on the tip end side of a drill body 10 rotating around the axis line O, and a blade is formed at a crossing ridgeline part between a wall surface 21 toward the front side of the drill rotational direction T of the chip discharge groove 20 and the tip end flank of the cutting blade part. The groove width ratio W1/W2 in a cross section orthogonal to the direction of the axis line O is set to be within 0.3 to 0.6, and the curvature radius R of a groove bottom part 22 of the chip discharge groove 20 is set to be within the range of 0.1×D to 0.25×D with respect to the outside diameter D of the drill. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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る。   The present invention relates to a drill used for drilling for forming a processed hole in a workpiece.

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側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。
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 on the front end side of a drill body rotated about an axis, and a pair of chip discharge grooves extending toward the rear end side are formed on the outer periphery of the cutting blade portion. A drill is known in which cutting edges are formed at the intersection ridgeline between the wall surface of the chip discharge groove facing the front side of the drill rotation direction and the tip flank of the cutting edge.
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。
そこで、従来のドリルにおいては、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W1を大きくして、軸線に直交する断面における切屑排出溝の溝幅W1と切屑排出溝以外の部分の幅W2との比率、つまり、溝幅比W1/W2を大きくしており、例えば特許文献1に開示されているドリルでは、溝幅比W1/W2が0.9から1.3とされている。
特開平10−76414号公報
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.
Therefore, in the conventional drill, in order to promote the chip discharge from the processing hole, the chip width W1 of the chip discharge groove formed on the outer peripheral surface of the cutting edge portion is increased, and the chip discharge groove in the cross section orthogonal to the axis is obtained. The ratio of the groove width W1 to the width W2 of the portion other than the chip discharge groove, that is, the groove width ratio W1 / W2 is increased. For example, in the drill disclosed in Patent Document 1, the groove width ratio W1 / W2 Is 0.9 to 1.3.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-76414

しかしながら、このように溝幅比を大きくした従来のドリルにおいては、被切削材にドリルが食い付いた際における切屑が分断されずに長くなる傾向にあり、この長い切屑がドリルとともに回転して加工穴入口周辺に擦過痕を生じることがあった。この場合、擦過痕によって被切削材の面粗さが粗くなり、この加工穴にボルト等を締め込んだ際にボルトを十分に締め付けることができなくなったり、被切削材の表面状態が悪くなって美観が損なわれたりすることがあった。このため、加工穴を形成した後に被切削材の表面を研磨するなどの処置が必要となることがあった。   However, in the conventional drill having such a large groove width ratio, the chips when the drill bites into the workpiece tend to be long without being divided, and this long chip rotates with the drill and is processed. Scratch marks may occur around the hole entrance. In this case, the surface roughness of the workpiece becomes rough due to scratch marks, and when the bolt is tightened into the processed hole, the bolt cannot be sufficiently tightened, or the surface condition of the workpiece is deteriorated. The aesthetics were sometimes impaired. For this reason, it may be necessary to take measures such as polishing the surface of the workpiece after forming the processed hole.

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、ドリルが被切削材に食い付く際に発生する切屑によって加工穴入口周辺に擦過痕が発生することを防止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 provides a drill capable of preventing the generation of scratch marks around the hole entrance due to chips generated when the drill bites on the workpiece. The purpose is to do.

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設けられた切刃部の外周に、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、前記軸線方向に直交する断面における溝幅比W1/W2が、0.3から0.6の範囲内に設定されるとともに、前記切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rが、ドリル外径Dに対して、0.1×Dから0.25×Dの範囲内に設定されていることを特徴としている。   In order to solve this problem, according to the present invention, a chip discharge groove extending toward the rear end side is formed on the outer periphery of a cutting edge portion provided on the front end side of a drill body rotated about an axis, and the chip In a drill in which a cutting edge is formed at a crossing ridge line portion between a wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the discharge groove and a tip flank surface of the cutting edge portion, a groove width ratio W1 / W2 in a cross section orthogonal to the axial direction is , 0.3 to 0.6, and the curvature radius R of the bottom of the chip discharge groove is 0.1 × D to 0.25 × D with respect to the drill outer diameter D. It is characterized by being set within the range.

この構成のドリルにおいては、溝幅比W1/W2が0.6以下と小さく、かつ、切屑排出溝の溝底部、つまり、切屑排出溝のドリル本体径方向外側を向く壁面部分の曲率半径Rが、ドリル外径Dに対して0.25×D以下と小さくされているので、この切屑排出溝内に案内された切屑が、小さな曲率半径Rでカールさせられることになり、切屑を短く分断することができる。したがって、被切削材にドリルが食い付く際に発生した切屑が長く延びたままドリルとともに回転することを防止でき、加工穴入口周辺での擦過痕の発生を防止できる。   In the drill having this configuration, the groove width ratio W1 / W2 is as small as 0.6 or less, and the curvature radius R of the bottom surface of the chip discharge groove, that is, the wall surface portion of the chip discharge groove facing the outside in the radial direction of the drill body is small. Since the outer diameter D of the drill is reduced to 0.25 × D or less, the chips guided into the chip discharge groove are curled with a small radius of curvature R, and the chips are cut short. be able to. Therefore, it is possible to prevent the chips generated when the drill bites against the workpiece to rotate with the drill while extending for a long time, and it is possible to prevent the generation of scratch marks around the processing hole entrance.

また、切屑が短く分断されるとともに溝幅比W1/W2が0.3以上とされて溝幅W1が最低限確保されているので、切屑をドリル後端側へと排出することができ、切屑詰まりに起因するトラブルの発生を防止することができる。また、溝底部の曲率半径Rが0.1×D以上とされているので、切屑がこの曲率半径に確実に案内されることになり、切屑詰まりを防止して良好に切削加工することができる。
さらに、溝幅比W1/W2が小さくドリルの剛性を確保することができるので、ドリルを高速回転させた際の振動を防止して加工穴を精度良く形成することができる。
Further, since the chips are divided into short pieces and the groove width ratio W1 / W2 is set to 0.3 or more and the groove width W1 is secured at a minimum, the chips can be discharged to the rear end side of the drill. Occurrence of troubles due to clogging can be prevented. Moreover, since the curvature radius R of the groove bottom is set to 0.1 × D or more, the chips are surely guided to the curvature radius, and the chip can be prevented from clogging and can be satisfactorily cut. .
Furthermore, since the groove width ratio W1 / W2 is small and the rigidity of the drill can be ensured, vibration when the drill is rotated at a high speed can be prevented, and the processed hole can be formed with high accuracy.

なお、このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、前記溝幅比W1/W2を0.4から0.5の範囲内に設定することが好ましく、前記溝底の曲率半径Rを0.15×Dから0.2×Dの範囲内に設定することが好ましい。   In order to ensure that such an effect is achieved, it is preferable to set the groove width ratio W1 / W2 within a range of 0.4 to 0.5, and to set the radius of curvature R of the groove bottom to 0. It is preferable to set within the range of 15 × D to 0.2 × D.

ここで、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面の曲率半径R1と、ドリル回転方向後方側を向く壁面の曲率半径R2とを、R1>R2の関係となるように構成することにより、切刃によって生成されて切屑排出溝内に案内された切屑をドリル回転方向後方側を向く壁面において強制的にカールさせることができ、確実に切屑を短く分断することができる。   Here, by configuring the curvature radius R1 of the wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove and the curvature radius R2 of the wall surface facing the rear side in the drill rotation direction so as to satisfy a relationship of R1> R2. The chip generated by the cutting blade and guided into the chip discharge groove can be forcibly curled on the wall surface facing the rear side in the drill rotation direction, and the chip can be reliably divided into short pieces.

さらに、前記切屑排出溝のねじれ角θを15°≦θ≦35°の範囲内に設定することが好ましい。つまり、切屑排出溝のねじれ角θを15°以上とすることにより、加工穴の底部で発生する切屑の排出が促進されて穴あけ加工を良好に行うことができるとともに、前記ねじれ角θを35°以下とすることにより、軸線に直交する断面においてドリル本体を切り欠く部分が少なくなり、ドリル本体の剛性を向上させることができる。   Furthermore, it is preferable to set the twist angle θ of the chip discharge groove within a range of 15 ° ≦ θ ≦ 35 °. That is, by setting the twist angle θ of the chip discharge groove to 15 ° or more, the discharge of chips generated at the bottom of the processed hole is promoted, and the drilling process can be performed well, and the twist angle θ is set to 35 °. By setting it as the following, the part which notches a drill main body in the cross section orthogonal to an axis line decreases, and the rigidity of a drill main body can be improved.

本発明によれば、ドリルが被切削材に食い付く際に発生する切屑によって加工穴入口周辺に擦過痕が発生することを防止できるドリルを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drill which can prevent that the abrasion traces generate | occur | produce around a process hole entrance with the chip | tip generated when a drill bites a to-be-cut material can be provided.

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 drill body 10 of this drill is formed in a substantially cylindrical shape centering on the axis O, and the rear end side (upper side in FIG. 1) of the drill body 10 serves as a rotating shaft of the machine tool. The shank portion 11 is gripped, and the distal end side (lower side in FIG. 1) of the drill body 10 is a cutting blade portion 12.

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180°回転対称に形成されている。この切屑排出溝20は、ドリル回転方向T前方側を向く壁面21とドリル本体10径方向外側を向く溝底部22とドリル回転方向T後方側を向く壁面23とを有している。   On the outer periphery of the cutting edge portion 12, a pair of chip discharge grooves 20, 20 that twist to the rear side in the drill rotation direction T from the front flank 13 toward the rear end side in the axis O direction rotate 180 ° with respect to the axis O. It is formed symmetrically. The chip discharge groove 20 has a wall surface 21 that faces the front side of the drill rotation direction T, a groove bottom portion 22 that faces the outer side of the drill body 10 in the radial direction, and a wall surface 23 that faces the rear side of the drill rotation direction T.

また、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15、15が形成されている。
ここで、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21の先端側では、ドリル回転方向T後方側に凹むような凹曲面21Aとこの凹曲面21Aの外周端に連なりドリル回転方向T前方側に向けて凸となる凸曲面21Bとで構成されており、これによりドリル回転方向T前方側を向く壁面21と先端逃げ面13との交差稜線部に形成された切刃15は、ドリル回転方向T後方側に凹むような凹曲線状をなすとともに、外周端部分ではドリル回転方向T前方側に向けて突出する凸曲線状をなしている。ここで、本実施形態では、切刃15の外周端におけるラジアルレーキ角が−8°に設定され、切屑排出溝20の外周端部分のラジアルレーキ角は概略0°に設定されている。
Further, cutting edges 15 and 15 are formed at the intersecting ridge line portions of the wall surfaces 21 and 21 facing the front side of the drill rotation direction T of the chip discharge grooves 20 and 20 and the tip flank 13 respectively.
Here, at the front end side of the wall surface 21 facing the front side of the drill rotation direction T of the chip discharge groove 20, the drill rotation direction T is connected to the concave curved surface 21A recessed toward the rear side of the drill rotation direction T and the outer peripheral end of the concave curved surface 21A. The cutting edge 15 formed at the intersecting ridge line portion of the wall surface 21 facing the front side of the drill rotation direction T and the tip flank 13 is formed by a convex curved surface 21B that is convex toward the front side. While forming a concave curve shape that is recessed toward the rear side in the rotational direction T, the outer peripheral end portion has a convex curve shape that protrudes toward the front side in the drill rotational direction T. Here, in the present embodiment, the radial rake angle at the outer peripheral end of the cutting edge 15 is set to −8 °, and the radial rake angle at the outer peripheral end portion of the chip discharge groove 20 is set to approximately 0 °.

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15、15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15、15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。本実施形態では、第1逃げ面13Aがなす逃げ角が7°とされ、第2逃げ面13Bがなす逃げ角が25°とされている。   As shown in FIG. 2, the tip flank 13 of the cutting edge 12 has a first cutting edge 15, 15 formed on the ridge line portion on the front side in the drill rotation direction T when the chip discharge grooves 20, 20 intersect. The flank faces 13A, 13A and the second flank faces 13B, 13B connected to the first flank face 13A, 13A on the rear side in the drill rotation direction T have a multi-step surface shape. Is provided with a relief that increases in a multi-step manner as it goes backward in the drill rotation direction T. In the present embodiment, the clearance angle formed by the first flank 13A is 7 °, and the clearance angle formed by the second flank 13B is 25 °.

さらに、この先端逃げ面13はドリル本体10径方向外側に向かうにしたがい漸次切刃部12の後端側に向かうように傾斜させられており、切刃15、15に所定の先端角αが付されるようになっている。なお、本実施形態においては、前記先端角αは、α=135°に設定されている。
また、切刃部12には、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、バックテーパ量は0.3/100から0.35/100とされている。
Further, the tip flank 13 is inclined so as to gradually go to the rear end side of the cutting edge portion 12 as it goes outward in the radial direction of the drill body 10, and a predetermined tip angle α is given to the cutting edges 15, 15. It has come to be. In the present embodiment, the tip angle α is set to α = 135 °.
Further, the cutting edge portion 12 is provided with a back taper so that the outer diameter gradually becomes smaller toward the rear end side of the cutting edge portion 12, and in this embodiment, the back taper amount is 0.3 / 100 to 0.35 / 100.

また、切刃部12先端には、切屑排出溝20の溝底部22及びドリル回転方向T後方側を向く壁面23と先端逃げ面13(第1逃げ面13A及び第2逃げ面13B)との交差稜線部分を、軸線Oに交差して切刃部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シンニング部16が形成されている。
したがって、切刃15の内周端側には、このシンニング部16と第1逃げ面13Aとの交差稜線部に形成されて軸線Oに向けて直線状に延びるシンニング切刃17に連接されている。
Further, at the tip of the cutting edge portion 12, the groove bottom portion 22 of the chip discharge groove 20, the wall surface 23 facing the rear side in the drill rotation direction T, and the tip flank 13 (first flank 13A and second flank 13B) intersect. The thinning portion 16 is formed so as to cut out the ridge line portion toward the inner side of the chip discharge groove 20 as it crosses the axis O and moves toward the rear end side of the cutting edge portion 12.
Therefore, on the inner peripheral end side of the cutting edge 15, it is connected to a thinning cutting edge 17 that is formed at the intersecting ridge line portion of the thinning portion 16 and the first flank 13 A and extends linearly toward the axis O. .

ここで、切刃部12における一対の切屑排出溝20、20を除く外周面、すなわちこのドリルにおけるランド部30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前方側を向く壁面21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31と、このマージン部31のドリル回転方向T後方側に連なり、マージン部31がなす円弧よりも一段小さい外径を有する軸線Oを中心とした略円弧状をなす二番取り面32とから構成されており、二番取り面32のドリル回転方向T後方側端、つまり、切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面の外周端部分がヒール部33とされている。
また、これらマージン部31と二番取り面32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形成されている。
Here, the outer peripheral surface excluding the pair of chip discharge grooves 20, 20 in the cutting edge part 12, that is, the land part 30 in this drill, in the cross section orthogonal to the axis O, as shown in FIG. A margin part 31 having a substantially arc shape centering on the axis O intersecting with the outer peripheral side ridge line part of the wall surface 21 facing the front side of the drill rotation direction T, and being connected to the drill rotation direction T rear side of the margin part 31, A second picking surface 32 having a substantially arc shape centering on an axis O having an outer diameter smaller by one step than an arc formed by the margin portion 31, and the rear end of the second picking surface 32 in the drill rotation direction T That is, the outer peripheral end portion of the wall surface facing the drill rotation direction T rear side of the chip discharge groove 20 is the heel portion 33.
Further, like the chip discharge groove 20, the margin portion 31 and the second picking surface 32 are arranged on the rear side in the drill rotation direction T from the portion intersecting the tip flank 13 toward the rear end side in the axis O direction. It is formed to be twisted.

そして、切刃部12においては、図3に示すように、切屑排出溝20の溝幅W1は、ランド部30のランド幅W2よりも小さくされており、具体的には、軸線Oに直交する断面における切屑排出溝20の溝幅W1とランド部30のランド幅W2との比率である溝幅比W1/W2が、0.3≦W1/W2≦0.6の範囲内に設定され、より好ましくは0.4≦W1/W2≦0.5の範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、溝幅比W1/W2=0.48とされている。   In the cutting edge portion 12, as shown in FIG. 3, the groove width W <b> 1 of the chip discharge groove 20 is smaller than the land width W <b> 2 of the land portion 30, specifically, orthogonal to the axis O. The groove width ratio W1 / W2, which is the ratio of the groove width W1 of the chip discharge groove 20 and the land width W2 of the land portion 30 in the cross section, is set within a range of 0.3 ≦ W1 / W2 ≦ 0.6, and more Preferably, it is set within the range of 0.4 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5. In the present embodiment, the groove width ratio W1 / W2 = 0.48.

さらに、切屑排出溝20は、前述のように、ドリル回転方向T前方側を向く壁面21とドリル本体径方向外側を向く溝底部22とドリル回転方向T後方側を向く壁面23とを有しており、軸線Oに直交する断面において、前記溝底部22がなす凹曲線の曲率半径Rは、ドリル外径Dに対して、0.1×D≦R≦0.25×Dの範囲内に設定され、より好ましくは0.15×D≦R≦0.2×D設定されている。なお、本実施形態では、曲率半径R=0.15×Dとされている。
また、軸線Oに直交する断面において、ドリル回転方向T前方側を向く壁面21がなす凹曲線の曲率半径R1は、ドリル回転方向T後方側を向く壁面23がなす凹曲線の曲率半径R2に対して、R1>R2となる関係を有している。
Further, as described above, the chip discharge groove 20 has a wall surface 21 facing the front side in the drill rotation direction T, a groove bottom portion 22 facing the outer side in the radial direction of the drill body, and a wall surface 23 facing the rear side in the drill rotation direction T. In the cross section perpendicular to the axis O, the radius of curvature R of the concave curve formed by the groove bottom 22 is set within the range of 0.1 × D ≦ R ≦ 0.25 × D with respect to the drill outer diameter D. More preferably, 0.15 × D ≦ R ≦ 0.2 × D is set. In the present embodiment, the radius of curvature R is 0.15 × D.
Further, in the cross section orthogonal to the axis O, the curvature radius R1 of the concave curve formed by the wall surface 21 facing the front side of the drill rotation direction T is smaller than the curvature radius R2 of the concave curve formed by the wall surface 23 facing the rear side of the drill rotation direction T. Thus, a relationship of R1> R2 is established.

また、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θは、15°≦θ≦35°の範囲内に設定され、より好ましくは20°≦θ≦30°の範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、ねじれ角θ=25°とされている。   Further, the twist angle of the chip discharge groove 20, that is, the angle θ formed by the axis O and the center line of the chip discharge groove 20 is set within a range of 15 ° ≦ θ ≦ 35 °, and more preferably 20 ° ≦ θ. It is set within a range of ≦ 30 °. In the present embodiment, the twist angle θ is 25 °.

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30、先端逃げ面13、切屑排出溝20及びシンニング部16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。   Further, in the present embodiment, the surface of the cutting edge portion 12 in the drill body 10, that is, the surface of the land portion 30 that is the outer peripheral surface of the cutting blade portion 12, the tip flank 13, the chip discharge groove 20 and the thinning portion 16. On the other hand, a hard film such as TiN, TiCN, or TiAlN is coated.

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。また、本実施形態のドリルは、加工穴として、例えば板厚tがドリル外径Dに対してt=1×Dとされたフランジ部に貫通穴を形成する際に使用されるものであり、加工穴の穴深さLが、L=1×Dとされている。   In the drill configured as described above, the shank portion 11 formed at the rear end of the drill body 10 is gripped by the rotating shaft of the machine tool and rotated around the axis O, and at the front end side in the axis O direction. It is sent toward and pressed against the material to be cut to form a processed hole having a predetermined inner diameter in the material to be cut. Moreover, the drill of this embodiment is used when forming a through hole in a flange portion in which, for example, the plate thickness t is t = 1 × D with respect to the drill outer diameter D, as the processing hole, The hole depth L of the processed hole is L = 1 × D.

この構成のドリルにおいては、溝幅比W1/W2が0.5とされて切屑排出溝20の溝幅W1が小さくされているとともに切屑排出溝20の溝底部22の曲率半径Rが、ドリル外径Dに対して0.15×Dと小さくされているので、切刃15によって生成されてこの切屑排出溝20内に案内された切屑が溝底部22がなす小さな曲率半径Rでカールさせられることになり、切屑を分断して短くすることができる。したがって、被切削材にドリルが食い付く際に発生する切屑の長さを短くして、切屑がドリルとともに回転することを防止でき、加工穴入口周辺での擦過痕の発生を防止できる。   In the drill having this configuration, the groove width ratio W1 / W2 is set to 0.5, the groove width W1 of the chip discharge groove 20 is reduced, and the radius of curvature R of the groove bottom portion 22 of the chip discharge groove 20 is outside the drill. Since the diameter D is reduced to 0.15 × D, the chips generated by the cutting blade 15 and guided into the chip discharge groove 20 are curled with a small radius of curvature R formed by the groove bottom 22. It is possible to cut the chips and shorten them. Therefore, the length of the chips generated when the drill bites against the workpiece can be shortened to prevent the chips from rotating with the drill, and the generation of scratch marks around the processing hole entrance can be prevented.

また、切屑が短く分断されるとともに溝幅比W1/W2が0.5とされて切屑排出溝20の溝幅W1が確保されているので、切屑排出溝20を通じて切屑をドリル後端側へと排出することができ、切屑詰まりに起因するトラブルの発生を防止することができる。また、溝底部22の曲率半径Rが0.15×Dとされているので、切屑がこの溝底部22に案内されて確実に曲げられることになり、切屑が曲がらずに詰まってしまうことを防止でき、良好に切削加工することができる。なお、本実施形態においては、加工穴の穴深さLがドリル外径Dに対してL=1×Dとされているので、切屑が切屑排出溝を通過する距離が短く、切屑詰まりが発生するおそれが少ない。
さらに、前記溝幅比W1/W2が0.5と小さくドリルの剛性が確保されているので、ドリルを高速回転させた際の振動の発生を防止でき、加工穴を寸法精度良く形成することができる。
Further, since the chip is divided into short pieces and the groove width ratio W1 / W2 is set to 0.5 and the groove width W1 of the chip discharge groove 20 is secured, the chips are passed through the chip discharge groove 20 to the rear end side of the drill. It can discharge | emit and generation | occurrence | production of the trouble resulting from chip clogging can be prevented. Further, since the radius of curvature R of the groove bottom portion 22 is 0.15 × D, the chips are guided to the groove bottom portion 22 to be bent reliably, and the chips are prevented from being clogged without being bent. Can be cut well. In this embodiment, since the hole depth L of the processed hole is L = 1 × D with respect to the drill outer diameter D, the distance that the chip passes through the chip discharge groove is short, and chip clogging occurs. There is little possibility to do.
Furthermore, since the groove width ratio W1 / W2 is as small as 0.5 and the rigidity of the drill is ensured, the occurrence of vibration when the drill is rotated at high speed can be prevented, and the processed hole can be formed with high dimensional accuracy. it can.

さらに、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21の曲率半径R1が、切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面23の曲率半径R2に対して、R1>R2の関係を有するように構成されているので、切刃15によって生成された切屑を切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面23において強制的にカールさせることができ、確実に切屑を短く分断することができる。   Furthermore, the curvature radius R1 of the wall surface 21 facing the drill rotation direction T front side of the chip discharge groove 20 is R1> R2 with respect to the curvature radius R2 of the wall surface 23 facing the drill rotation direction T rear side of the chip discharge groove 20. Since it is configured to have a relationship, the chips generated by the cutting blade 15 can be forcibly curled on the wall surface 23 facing the rear side in the drill rotation direction T of the chip discharge groove 20, and the chips can be reliably shortened. Can be divided.

さらに、切屑排出溝20のねじれ角θがθ=25°とされているので、加工穴の底部で発生する切屑を確実にドリル後端側へと排出して穴あけ加工を良好に行うことができるとともに、軸線Oに直交する断面においてドリル本体10を切り欠く部分が少なくなり、ドリル本体10の剛性を向上させることができ、ドリルを高速回転させた際の振動の発生を防止して、加工穴を寸法精度良く形成することができる。   Furthermore, since the twist angle θ of the chip discharge groove 20 is set to θ = 25 °, the chips generated at the bottom of the processed hole can be reliably discharged to the rear end side of the drill and the drilling process can be performed satisfactorily. In addition, the portion of the drill body 10 that is notched in the cross section orthogonal to the axis O is reduced, the rigidity of the drill body 10 can be improved, and the occurrence of vibration when the drill is rotated at high speed is prevented. Can be formed with high dimensional accuracy.

また、本実施形態においては、切刃15の外周端部分が凸曲線状に形成されてそのラジアルレーキ角が−8°とされているので、この外周端部分での切れ味が良好であり、加工穴の内壁面と切刃15の外周端部分との摺動を防止して加工穴周辺に加工硬化層が形成されるのを防止できる。
また、ドリル本体10における切刃部12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ので、耐摩耗性が向上してこのドリルの寿命延長を図ることができる。
Moreover, in this embodiment, since the outer peripheral end portion of the cutting edge 15 is formed in a convex curve shape and the radial rake angle is −8 °, the sharpness at this outer peripheral end portion is good, The sliding between the inner wall surface of the hole and the outer peripheral end portion of the cutting edge 15 can be prevented, and the work hardening layer can be prevented from being formed around the processing hole.
Further, since the surface of the cutting edge portion 12 in the drill body 10 is coated with a hard film such as TiN, TiCN, or TiAlN, the wear resistance can be improved and the life of the drill can be extended.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、先端角や切刃の形状等は、本実施形態に限定されることはなく、任意の形状とすることができる。ただし、溝幅比W1/W2及び切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rを本発明の範囲内に設定する必要がある。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, the tip angle, the shape of the cutting edge, and the like are not limited to this embodiment, and can be any shape. However, it is necessary to set the groove width ratio W1 / W2 and the radius of curvature R of the bottom of the chip discharge groove within the scope of the present invention.

また、本実施形態では、切刃部の表面にTiN、TiCN、TiAlNなどのセラミックスコーティングを被覆したものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら硬質被膜が被覆されていなくてもよい。
さらに、穴深さLがドリル外径Dに対してL=1×Dとされた加工穴を形成するドリルとして説明したが、これに限定されることはなく、L>1×Dの深穴であってもよい。ただし、加工穴の穴深さLがL≦1×Dの場合には、切屑が切屑排出溝を通過する距離が短くなり切屑詰まりが発生するおそれが少なくなるため好ましい。
Moreover, although this embodiment demonstrated as what coated the ceramic coating, such as TiN, TiCN, TiAlN, on the surface of the cutting-blade part, it is not limited to this, Even if these hard films are not coat | covered Good.
Furthermore, although it demonstrated as a drill which forms the processing hole by which the hole depth L was set to L = 1xD with respect to the drill outer diameter D, it is not limited to this, The deep hole of L> 1xD It may be. However, when the hole depth L of the processed hole is L ≦ 1 × D, it is preferable because the distance that the chips pass through the chip discharge groove is shortened and the possibility of chip clogging is reduced.

以下に、本発明の効果を確認すべく実施した比較実験の結果について説明する。この比較実験では、溝幅比W1/W2、切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rを変更したドリル(ドリル外径14mm)を用いて、被切削材である炭素鋼板に深さ7mmの穴あけ加工を施して切屑長さ及び加工穴入口周辺の擦過痕の発生状況を評価した。また、加工穴入口及び穴出口での拡大代、つまり、穴の内径とドリル外径Dとの差を測定した。なお、切削条件は、切削速度73m/min,送り速度0.23mm/revとした。
実験結果を表1及び表2に示す。
Below, the result of the comparative experiment conducted in order to confirm the effect of this invention is demonstrated. In this comparative experiment, using a drill (drill outer diameter 14 mm) with a groove width ratio W1 / W2 and a radius of curvature R of the bottom of the chip discharge groove changed to 7 mm in depth on a carbon steel plate as a workpiece. Then, the chip length and the state of generation of scratches around the hole entrance were evaluated. Moreover, the expansion allowance at the processing hole inlet and the hole outlet, that is, the difference between the inner diameter of the hole and the outer diameter D of the drill was measured. The cutting conditions were a cutting speed of 73 m / min and a feed speed of 0.23 mm / rev.
The experimental results are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2007229899
Figure 2007229899

Figure 2007229899
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表1に示すように、溝幅比W1/W2が大きく溝底部の曲率半径Rが大きな比較例1においては、切屑長さが90mmと長く加工穴入口周辺に大きな擦過痕が発生しているのが確認された。溝幅比W1/W2、前記曲率半径Rを比較的小さくした比較例2、3においても、切屑長さは70mmであり加工穴入口周辺に擦過痕が発生している。これにより、被切削材の加工穴付近の面粗さが粗くなっている。
一方、本発明例によれば、切屑長さが20mmと比較例1〜3に比べて顕著に短くなっており、加工穴入口周辺にも擦過痕は全く発生しておらず、被切削材の加工穴付近の面粗さも小さくなっている。
As shown in Table 1, in Comparative Example 1 where the groove width ratio W1 / W2 is large and the curvature radius R of the groove bottom is large, the chip length is as long as 90 mm, and large scratch marks are generated around the hole entrance. Was confirmed. In Comparative Examples 2 and 3 in which the groove width ratio W1 / W2 and the radius of curvature R are relatively small, the chip length is 70 mm, and scratch marks are generated around the hole entrance. Thereby, the surface roughness in the vicinity of the machining hole of the workpiece is increased.
On the other hand, according to the example of the present invention, the chip length is 20 mm, which is significantly shorter than those of Comparative Examples 1 to 3, and no scratch marks are generated around the machining hole entrance. The surface roughness near the machining hole is also small.

また、表2に示すように、比較例1〜3においては、穴の拡大代が大きく、ドリルを高速回転させた際の振れが大きくなることが確認された。これは、切屑排出溝の溝幅が大きくドリル剛性が不足しているためである。
一方、本発明例においては、穴の拡大代が小さく抑えられており、ドリルを高速回転させた際の振れが小さいことが確認された。
この実験結果から、溝幅比及び切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rを本発明の範囲内に設定することにより、擦過痕の発生を確実に抑制できるとともに、加工穴を寸法精度良く形成することができることが確認された。
Further, as shown in Table 2, in Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that the expansion allowance of the hole was large, and the deflection when the drill was rotated at a high speed was increased. This is because the chip discharge groove has a large groove width and lacks drill rigidity.
On the other hand, in the example of the present invention, it was confirmed that the expansion allowance of the hole was kept small, and the runout when the drill was rotated at high speed was small.
From this experimental result, by setting the groove width ratio and the curvature radius R of the groove bottom of the chip discharge groove within the range of the present invention, it is possible to reliably suppress the generation of scratch marks and to form the processed hole with high dimensional accuracy. It was confirmed that it was possible.

本発明の実施の形態であるドリルの側面図である。It is a side view of the drill which is embodiment of this invention. 図1におけるX方向矢視図である。It is a X direction arrow line view in FIG. 図1におけるY−Y断面図である。It is YY sectional drawing in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 ドリル本体
12 切刃部
13 先端逃げ面
15 切刃
20 切屑排出溝
21 ドリル回転方向前方側を向く壁面
22 溝底部
23 ドリル回転方向後方側を向く壁面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drill main body 12 Cutting edge part 13 Tip flank 15 Cutting edge 20 Chip discharge groove 21 Wall surface 22 which faces the drill rotation direction front side Groove bottom part 23 Wall surface which faces the drill rotation direction rear side

Claims (3)

軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に設けられた切刃部の外周に、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、
前記軸線方向に直交する断面における溝幅比W1/W2が、0.3から0.6の範囲内に設定されるとともに、
前記切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rが、ドリル外径Dに対して、0.1×Dから0.25×Dの範囲内に設定さ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 is formed on the outer periphery of the cutting edge portion provided on the tip side of the drill body rotated about the axis, and a wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove and In the drill in which the cutting edge is formed in the crossing ridge line part with the tip flank of the cutting edge part,
The groove width ratio W1 / W2 in the cross section orthogonal to the axial direction is set within a range of 0.3 to 0.6,
The drill has a radius of curvature R at the bottom of the chip discharge groove set within a range of 0.1 × D to 0.25 × D with respect to the outer diameter D of the drill.
前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面の曲率半径R1とドリル回転方向後方側を向く壁面の曲率半径R2とは、R1>R2の関係を有していることを特徴とする請求項1に記載のドリル。   The curvature radius R1 of the wall surface facing the drill rotation direction front side of the chip discharge groove and the curvature radius R2 of the wall surface facing the drill rotation direction rear side have a relationship of R1> R2. The drill according to 1. 前記切屑排出溝のねじれ角θが、15°≦θ≦35°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のドリル。   The drill according to claim 1 or 2, wherein a twist angle θ of the chip discharge groove is set in a range of 15 ° ≤ θ ≤ 35 °.
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