JP2008105145A - 切削工具 - Google Patents

Abstract

【解決手段】シャンク１に対しドリル本体２の基端部３を経て連続するドリル本体２の主体部４を備えている。ドリル本体２の主体部４の先端部でドリル本体２の回転中心線２ａの外周に、切刃を有する複数の切削端面６と、各切削端面６に隣接して開放した複数の切屑排出溝としての主溝７とをドリル本体２の回転方向へ交互に並べている。切削端面６の外周には切削油を主体部の先端部へ導くための複数の副溝１０を設けている。主溝７と副溝１０とはそれぞれドリル本体２の先端部側から基端部３側へ延設されている。ドリル本体２の主体部４では、外周円により囲まれる主溝７の断面積が先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸増するとともに、外周円により囲まれる副溝１０の断面積が先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸減する。
【効果】切削工具の切屑排出機能を高めることができるばかりでなく、切削工具の強度の低下を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は例えばドリルやリーマなどの切削工具に関するものである。

従来のドリルにおいては、シャンクに対し工具本体の基端部を経て連続する工具本体の主体部を備え、この工具本体の主体部の先端部で工具本体の回転中心線の外周に、切刃を有する複数の切削端面と、この各切削端面に隣接して開放した複数の切屑排出溝としての主溝とを工具本体の回転方向へ交互に並べている。この各切削端面の外周には切削油を主体部の先端部へ導くための副溝を設けている。この主溝と副溝とはそれぞれ工具本体の先端部側から基端部側へ延設されている。

例えば、このような切削工具において、工具本体の主体部で、外周円により囲まれる主溝の断面積を先端部側から基端部側へ向かうに従い漸増させれば、切屑排出機能を高めることができる。しかし、逆にドリルの強度を弱めるおそれがある。

この発明は、主溝の断面積を先端部側から基端部側へ向かうに従い漸増させて切削工具の切屑排出機能を高めても切削工具の強度の低下を抑制することを目的としている。

後記実施形態の図面（図1〜５）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかる切削工具は、下記のように構成されている。
シャンク１に対し工具本体２の基端部３を経て連続する工具本体２の主体部４を備えている。この工具本体２の主体部４の先端部で工具本体２の回転中心線２ａの外周に、切刃９を有する複数の切削端面６と、この各切削端面６に隣接して開放した複数の切屑排出溝としての主溝７とを工具本体２の回転方向Ｘへ交互に並べている。この切削端面６の外周には切削油を主体部の先端部へ導くための副溝１０を設けている。この主溝７と副溝１０とはそれぞれ工具本体２の先端部側から基端部３側へ延設されている。工具本体２の主体部４では、外周円１６により囲まれる主溝７の断面積が先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸増するとともに、外周円１６により囲まれる副溝１０の断面積が先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸減する。ここに、漸増や漸減とは、段階的に変化する場合も含む広義に解釈する。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記副溝１０は各切削端面６の外周で回転方向Ｘへ複数並設されている。
請求項１または請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記工具本体２の主体部４を回転中心線２ａに対し直交する面で切断した切断面１２，１３，１４において主溝７の断面積は副溝１０の断面積よりも大きく設定されている。

請求項３の発明を前提とする請求項４の発明にかかる切断面１２，１３，１４において主溝７は、回転中心線２ａ側の底部１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）から外周円１６側へ次第に広がるように延びて所定円周角度αをなす相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８を有し、この相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８間の外周円１６の円弧長さＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４は、先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸増する。

請求項３または請求項４の発明を前提とする請求項５の発明にかかる切断面１２，１３，１４において副溝１０は、回転中心線２ａ側の底部１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）から外周円１６側へ次第に広がるように延びて所定円周角度βをなす相対向側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１を有し、この相対向側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１間の外周円１６の円弧長さＭ１２，Ｍ１３，Ｍ１４は、先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸減する。

請求項４または請求項５の発明を前提とする請求項６の発明において、前記相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１間の所定円周角度α，βは、先端部側から基端部３側にわたり同一に設定されている。

本発明は、切削工具の切屑排出機能を高めることができるばかりでなく、切削工具の強度の低下を抑制することができる。

以下、本発明の一実施形態にかかるドリルについて図面を参照して説明する。
図１（ａ）（ｂ）及び図２に示すように、このドリルにおいては、シャンク１に対し工具本体としてのドリル本体２の基端部３を経て連続するドリル本体２の主体部４を備えている。このドリル本体２の主体部４の先端部で、ドリル本体２の回転中心線２ａ上にチゼル５が形成され、そのチゼル５の外周には切削端面としての複数（二個）の逃げ面６と、切屑排出溝としての複数（二個）の主溝７とが交互にドリル本体２の回転方向Ｘへ並設されている。この両逃げ面６は、互いに所定の先端切刃角θをなし、回転方向Ｘの両側の端縁８ａ，８ｂのうち一方の端縁８ａ側に切刃９を有している。この両主溝７は、両逃げ面６に隣接してそれらの端縁８ａ，８ｂ間で開放されている。この両逃げ面６の外周にはそれぞれ切削油を主体部４の先端部へ導くための複数（二個）の副溝１０がドリル本体２の回転方向Ｘへ並設されている。この両主溝７にはシンニング１１の延長部１１ａが両逃げ面６の両端縁８ａ，８ｂのうち切刃９を有していない端縁８ｂに沿って形成されている。ちなみに、この両主溝７は回転中心線２ａを中心とする１８０度の点対称に形成されているとともに、この両副溝１０を有する両逃げ面６は回転中心線２ａを中心とする１８０度の点対称に形成されている。

前記両主溝７と各副溝１０とはそれぞれドリル本体２の先端部側から基端部３側へドリル本体２の回転中心線２ａに沿って直線的に前記シャンク１まで延設されている。このドリル本体２の主体部４では、回転中心線２ａに対し直交する面で切断した切断面（例えば図３に示す切断面１２や図４に示す切断面１３や図５に示す切断面１４）において、両主溝７は、回転中心線２ａ側の底部１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）から外周円１６側へ次第に広がるように延びて全切断面で同一の所定円周角度αをなす平面状の相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８を有している。また、この各切断面（例えば図３に示す切断面１２や図４に示す切断面１３や図５に示す切断面１４）において、各副溝１０は、回転中心線２ａ側の底部１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）から外周円１６側へ次第に広がるように延びて全切断面で同一の所定円周角度βをなす平面状の相対向側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１を有している。この両主溝７において回転中心線２ａから底部１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）までの半径は、この各副溝１０において回転中心線２ａから底部１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）までの半径よりも大きくなっている。

前記両主溝７の相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８のうち、一方の側面１８は回転中心線２ａを含む平面に対し平行になっているが、この相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８間の外周円１６の円弧長さＬ１２，Ｌ１３，Ｌ１４はドリル本体２の先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸増（Ｌ１２＜Ｌ１３＜Ｌ１４）するため、他方の側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）は図１（ｂ）に示すように回転中心線２ａを含む平面に対し傾斜している。従って、前記ドリル本体２の主体部４では、各切断面（例えば図３に示す切断面１２や図４に示す切断面１３や図５に示す切断面１４）において、外周円１６により囲まれる主溝７の断面積がドリル本体２の先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸増している。

また、前記両副溝１０の相対向側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１のうち、一方の側面２０は回転中心線２ａを含む平面に対し平行になっているが、この相対向側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１間の外周円１６の円弧長さＭ１２，Ｍ１３，Ｍ１４はドリル本体２の先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸減（Ｍ１２＞Ｍ１３＞Ｍ１４）するため、他方の側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）は図１（ｂ）に示すように回転中心線２ａを含む平面に対し傾斜している。従って、前記ドリル本体２の主体部４では、各切断面（例えば図３に示す切断面１２や図４に示す切断面１３や図５に示す切断面１４）において、外周円１６により囲まれる副溝１０の断面積がドリル本体２の先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸減している。前記両主溝７の断面積はこの各副溝１０の断面積よりも大きく設定されている。

本実施形態は下記の効果を有する。
＊ ドリル本体２の主体部４において両主溝７の断面積をドリル本体２の先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸増させたので、ドリルの切屑排出機能を高めることができる。

＊ ドリル本体２の主体部４において両主溝７以外に各副溝１０を設けたので、切削油を主体部４の先端部へ導くための機能を高めることができる。
＊ ドリル本体２の主体部４において各副溝１０の断面積をドリル本体２の先端部側から基端部３側へ向かうに従い漸減させたので、各切断面１２，１３，１４において両主溝７及び各副溝１０の断面積を除く断面積の減少を防いで、両主溝７の断面積漸増に伴うドリルの強度の低下を抑制することができる。

＊ ドリル本体２の主体部４において両主溝７の相対向側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８のうち片側の側面１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）を回転中心線２ａを含む平面に対し傾斜させるだけで、両主溝７の断面積を簡単に漸増させることができる。

＊ ドリル本体２の主体部４において各副溝１０の相対向側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１のうち片側の側面２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）を回転中心線２ａを含む平面に対し傾斜させるだけで、各副溝１０の断面積を簡単に漸減させることができる。

前記実施形態以外にも下記のように構成してもよい。
・ 両主溝７及び各副溝１０をそれぞれドリル本体２の先端部側から基端部３まで所定のねじれ角で延設したツイストドリルに応用することができる。

・ 主溝７の数や副溝１０の数を変更する。
・ 切削工具としてはドリルばかりでなくリーマに応用することができる。

（ａ）は本実施形態にかかるドリルを示す正面図であり、（ｂ）は同じく一部切欠き拡大正面図である。 このドリルの先端部を示す拡大平面図である。 図１（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂ線拡大断面図である。 図１（ａ）のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

符号の説明

１…シャンク、２…工具本体としてのドリル本体、２ａ…ドリル本体の回転中心線、３…ドリル本体の基端部、４…ドリル本体の主体部、６…切削端面としての逃げ面、７…主溝、９…切刃、１０…副溝、１２，１３，１４…切断面、１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）…主溝の底部、１６…外周円、１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ），１８…主溝の相対向側面、１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）…副溝の底部、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ），２１…副溝の相対向側面、α…主溝の円周角度、Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４…主溝の円弧長さ、β…副溝の円周角度、Ｍ１２，Ｍ１３，Ｍ１４…副溝の円弧長さ、Ｘ…ドリル本体の回転方向。

Claims (6)

1. シャンクに対し工具本体の基端部を経て連続する工具本体の主体部を備え、この工具本体の主体部の先端部で工具本体の回転中心線の外周に、切刃を有する複数の切削端面と、この各切削端面に隣接して開放した複数の切屑排出溝としての主溝とを工具本体の回転方向へ交互に並べ、この切削端面の外周には切削油を主体部の先端部へ導くための副溝を設けた切削工具において、この主溝と副溝とはそれぞれ工具本体の先端部側から基端部側へ延設され、工具本体の主体部では、外周円により囲まれる主溝の断面積が先端部側から基端部側へ向かうに従い漸増するとともに、外周円により囲まれる副溝の断面積が先端部側から基端部側へ向かうに従い漸減することを特徴とする切削工具。
2. 前記副溝は各切削端面の外周で回転方向へ複数並設されていることを特徴とす請求項１に記載の切削工具。
3. 前記工具本体の主体部を回転中心線に対し直交する面で切断した切断面において主溝の断面積は副溝の断面積よりも大きく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に記載の切削工具。
4. 前記切断面において主溝は、回転中心線側の底部から外周円側へ次第に広がるように延びて所定円周角度をなす相対向側面を有し、この相対向側面間の外周円の円弧長さは、先端部側から基端部側へ向かうに従い漸増することを特徴とする請求項３に記載の切削工具。
5. 前記切断面において副溝は、回転中心線側の底部から外周円側へ次第に広がるように延びて所定円周角度をなす相対向側面を有し、この相対向側面間の外周円の円弧長さは、先端部側から基端部側へ向かうに従い漸減することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の切削工具。
6. 前記相対向側面間の所定円周角度は、先端部側から基端部側にわたり同一に設定されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の切削工具。

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