JP2008178941A - Drill unit, and drill and holder used in the drill unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドリルユニット並びにそのドリルユニットに使用されるドリル及びホルダに関し、特に、工具剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができるドリルユニット並びにそのドリルユニットに使用されるドリル及びホルダに関するものである。 The present invention relates to a drill unit and a drill and a holder used in the drill unit, and more particularly, a drill unit that can ensure tool rigidity and improve tool life, and a drill and a holder used in the drill unit. It is about.
一般に、ドリルによる穴あけ加工において、切削液を使用して、切り屑を排除することは、工具寿命の延長や加工精度の確保などのために重要である。しかしながら、切削液には塩素やリン等の有害な物質が含まれているため、環境汚染を引き起こす恐れがあった。このため、近年では、切削液の使用を抑制し得る技術の開発が望まれていた。 Generally, in drilling with a drill, it is important to use a cutting fluid to remove chips in order to extend the tool life and ensure machining accuracy. However, the cutting fluid contains harmful substances such as chlorine and phosphorus, which may cause environmental pollution. For this reason, in recent years, development of a technique capable of suppressing the use of cutting fluid has been desired.
そこで、例えば、特許文献1には、切り屑を吸引し、その吸引した切り屑を中空の工具本体内を通じて排出するドリルが開示されている。
しかしながら、特許文献1におけるドリルでは、工具本体を中空とすることで、工具剛性が低下して、工具寿命の低下を招くという問題点があった。 However, the drill in Patent Document 1 has a problem that the tool main body is hollow, so that the tool rigidity is lowered and the tool life is shortened.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、工具剛性を確保して、工具寿命の向上を図ることができるドリルユニット並びにそのドリルユニットに使用されるドリル及びホルダを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a drill unit that can ensure tool rigidity and improve tool life, and a drill and a holder used in the drill unit. The purpose is to do.
この目的を解決するために請求項1記載のドリルユニットは、軸心回りに回転される本体部とその本体部の先端に配設されると共に切れ刃を有する刃部とその刃部に設けられると共に前記切れ刃のすくい面を形成する溝とを有するドリルと、そのドリルの本体部が挿入される挿入孔を有するホルダとを備え、そのホルダの挿入孔に前記ドリルの本体部を焼きばめて、前記ホルダにより前記ドリルを保持するものであって、前記ドリルは、前記本体部の外周面に凹設され、前記溝に連設されると共に前記本体部の後端面まで延設される吸引路を備えると共に、前記本体部の外径が前記刃部の外径よりも小径に構成され、前記ホルダは、外周面に凹設される送風路を備えると共に、外径が前記ドリルの刃部の外径よりも小径に構成され、前記ホルダの挿入孔内の吸気が行われることで、前記ドリルの切れ刃により生成され、前記溝に収容された切り屑を前記吸引路を通じて吸引し、前記本体部後端から排出するように構成されている。 In order to solve this object, a drill unit according to a first aspect of the present invention is provided with a main body portion rotated about an axis, a blade portion having a cutting edge and disposed at a tip of the main body portion, and the blade portion. And a drill having a groove that forms a rake face of the cutting edge, and a holder having an insertion hole into which the main body portion of the drill is inserted, and shrink-fitting the main body portion of the drill into the insertion hole of the holder The drill is held by the holder, and the drill is recessed in the outer peripheral surface of the main body, and is continuously provided in the groove and extended to the rear end surface of the main body. The main body has an outer diameter smaller than the outer diameter of the blade portion, and the holder has an air passage recessed in the outer peripheral surface, and the outer diameter is the blade portion of the drill. The outer diameter of the When the air is sucked into the insertion hole, the chips generated by the cutting edge of the drill and sucked into the groove are sucked through the suction path and discharged from the rear end of the main body. Yes.
請求項2記載のドリルユニットは、請求項1記載のドリルユニットにおいて、前記ドリルの吸引路は、前記本体部の回転方向と同一方向へねじれて形成されている。 The drill unit according to a second aspect is the drill unit according to the first aspect, wherein the suction path of the drill is formed by being twisted in the same direction as the rotation direction of the main body.
請求項3記載のドリルユニットは、請求項1又は2に記載のドリルユニットにおいて、前記ホルダの送風路は、前記ホルダの先端面から後端側へかけて延設されることで前記ホルダの先端面に開口されると共に、前記ドリルは、前記送風路が開口される前記ホルダの先端面側に保持される。 The drill unit according to claim 3 is the drill unit according to claim 1 or 2, wherein the air flow path of the holder extends from the front end surface of the holder to the rear end side, thereby leading the front end of the holder. The drill is held on the front end surface side of the holder where the air passage is opened.
請求項4記載のドリルユニットは、請求項1から3のいずれかに記載のドリルユニットにおいて、前記ホルダの送風路は、前記ドリルの回転方向と反対方向へねじれて形成されている。 The drill unit according to a fourth aspect is the drill unit according to any one of the first to third aspects, wherein the air passage of the holder is formed by twisting in a direction opposite to the rotation direction of the drill.
請求項5記載のドリルユニットは、請求項4記載のドリルユニットにおいて、前記ホルダの送風路は、多条に形成されている。 The drill unit according to a fifth aspect is the drill unit according to the fourth aspect, wherein the air passages of the holder are formed in multiple lines.
請求項6記載のドリルユニットは、請求項1から5のいずれかに記載のドリルユニットにおいて、前記ドリルは、前記軸心方向への前記刃部の長さが、前記刃部の直径の50%以上、かつ、150%以下の長さに設定されている。 The drill unit according to claim 6 is the drill unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the length of the blade portion in the axial direction is 50% of the diameter of the blade portion. The length is set to 150% or less.
請求項7記載のドリルは、請求項1から6のいずれかに記載のドリルユニットに使用される。 The drill according to claim 7 is used in the drill unit according to any one of claims 1 to 6.
請求項8記載のホルダは、請求項1から6のいずれかに記載のドリルユニットに使用される。 The holder according to claim 8 is used in the drill unit according to any one of claims 1 to 6.
請求項1記載のドリルユニットによれば、ドリルは、吸引路が本体部の外周面に凹設されているので、ホルダによりドリルが保持された状態では、ホルダとドリルとの間に吸引路の断面積に相当する隙間を設けることができる。また、吸引路は溝に連設されると共に本体部の後端面まで延設されているので、ホルダの挿入孔内の吸気を行うことで、切れ刃により生成され、溝に収容された切り屑を吸引路を通じて強制的に吸引し、その吸引した切り屑を本体部後端からホルダを介して排出することができる。 According to the drill unit of the first aspect, since the suction path of the drill is recessed in the outer peripheral surface of the main body, the suction path is between the holder and the drill when the drill is held by the holder. A gap corresponding to the cross-sectional area can be provided. In addition, since the suction path is connected to the groove and extends to the rear end surface of the main body, the suction generated in the insertion hole of the holder generates the chips generated by the cutting blade and accommodated in the groove. Can be forcibly sucked through the suction path, and the sucked chips can be discharged from the rear end of the main body through the holder.
よって、従来品と比較して、切り屑を排除するための切削液の使用を抑制する(或いは、不要とする)ことができ、環境汚染の予防を図ることができる。また、ドリルは、吸引路が本体部の外周面に凹設され、かかる吸引路を通じて切り屑を排出するように構成されているので、従来品のように、本体部を中空に構成し、かかる本体部内を通じて切り屑を排出する場合と比較して、工具剛性を確保することができ、工具寿命の向上を図ることができるという効果がある。 Therefore, compared with the conventional product, it is possible to suppress (or make unnecessary) the use of the cutting fluid for removing chips, and to prevent environmental pollution. Moreover, since the suction path is recessed in the outer peripheral surface of the main body part and the drill is configured to discharge chips through the suction path, the drill is configured so that the main body part is hollow as in the conventional product. Compared with the case where chips are discharged through the main body, tool rigidity can be ensured and the tool life can be improved.
また、吸引路が本体部の後端面まで延設されることで本体部の後端面に開口されているので、例えば、本体部の側面に開口する場合と比較して、切り屑を排出するためのホルダの構造を簡素化することができるという効果がある。 In addition, since the suction path is extended to the rear end surface of the main body portion and opened to the rear end surface of the main body portion, for example, in order to discharge chips compared to the case of opening to the side surface of the main body portion. There is an effect that the structure of the holder can be simplified.
また、ドリルは、本体部の外径が刃部の外径よりも小径に構成され、そのドリルの本体部が挿入されるホルダは、外径がドリルの刃部の外径よりも小径に構成されているので、被加工物に加工する加工穴がドリルの軸心方向への刃部の長さより深い場合でも、被加工物とホルダとが干渉することなく、切削加工を正常に行うことができる。 Also, the drill is configured so that the outer diameter of the main body is smaller than the outer diameter of the blade, and the holder into which the main body of the drill is inserted is configured so that the outer diameter is smaller than the outer diameter of the blade of the drill Therefore, even if the hole to be machined in the workpiece is deeper than the length of the blade in the axial direction of the drill, the workpiece and the holder can be normally cut without interference. it can.
ところで、加工穴がドリルの軸心方向への刃部の長さより深い場合には、ホルダが加工穴の内部に入り込むので、吸気時に空気を吸い込むための被加工物とホルダとの間に形成される隙間が狭く、吸気抵抗が増大する。これに対し、本発明によれば、ホルダは、送風路が外周面に凹設されているので、被加工物とホルダとの間に形成される隙間を、送風路の断面積に相当する分だけ拡大することができる。 By the way, when the machining hole is deeper than the length of the blade portion in the axial direction of the drill, the holder enters the machining hole, so that it is formed between the workpiece and the holder for sucking air during intake. The gap is narrow and the intake resistance increases. On the other hand, according to the present invention, since the air passage is recessed in the outer peripheral surface of the holder, the gap formed between the workpiece and the holder is divided into the cross-sectional area of the air passage. Can only be enlarged.
よって、加工穴がドリルの軸心方向への刃部の長さより深い場合でも、ドリルの回転に伴って、かかる送風路を通じて加工穴の内部へ空気を十分に送り込むことができるので、吸気抵抗を低下させて、吸気効率の向上を図ることができるという効果がある。 Therefore, even when the machining hole is deeper than the length of the blade portion in the axial direction of the drill, air can be sufficiently fed into the machining hole through the air passage as the drill rotates. There is an effect that the intake efficiency can be improved by lowering.
また、本発明におけるドリルユニットによれば、ホルダとドリルとが別体に構成され、ホルダの挿入孔にドリルの本体部を焼きばめて、ホルダによりドリルを保持するので、ドリルをスローアウェイ工具として構成することができる。よって、強度が必要とされるドリルのみを高価な材料で構成することができ、ドリルユニット全体を高価な材料で構成する場合と比較して、工具コストの低下を図ることができるという効果がある。 Further, according to the drill unit of the present invention, the holder and the drill are configured separately, and the drill main body is fitted into the insertion hole of the holder and the drill is held by the holder. Can be configured. Therefore, only the drill that requires strength can be made of an expensive material, and the tool cost can be reduced as compared with the case where the entire drill unit is made of an expensive material. .
請求項2記載のドリルユニットによれば、請求項1記載のドリルユニットの奏する効果に加え、ドリルの吸引路は、本体部の回転方向と同一方向へねじれて形成されているので、本体部が回転される回転力により、切り屑を吸引路に沿って円滑に排出することができる。よって、切り屑排出性の向上を図ることができるという効果がある。 According to the drill unit of the second aspect, in addition to the effect produced by the drill unit of the first aspect, the suction path of the drill is formed by being twisted in the same direction as the rotation direction of the main body portion. The chips can be smoothly discharged along the suction path by the rotating rotational force. Therefore, there is an effect that the chip dischargeability can be improved.
請求項3記載のドリルユニットによれば、請求項1又は2に記載のドリルユニットの奏する効果に加え、ホルダの送風路は、ホルダの先端面から後端側へかけて延設されることでホルダの先端面に開口されると共に、ドリルは、送風路が開口されるホルダの先端面側に保持されるので、ホルダの送風路の開口とドリルの溝とが連接するようにドリルを保持した場合には、送風路を通じて空気を直接溝に送り込むことができるという効果がある。その結果、吸気抵抗をより低下させて、更なる吸気効率の向上を図ることができるという効果がある。 According to the drill unit of the third aspect, in addition to the effect produced by the drill unit according to the first or second aspect, the air passage of the holder extends from the front end surface of the holder to the rear end side. Since the drill is held on the tip side of the holder where the air passage is opened, the drill is held so that the opening of the air passage of the holder and the groove of the drill are connected to each other. In this case, there is an effect that air can be directly fed into the groove through the air passage. As a result, there is an effect that the intake resistance can be further reduced and the intake efficiency can be further improved.
請求項4記載のドリルユニットによれば、請求項1から3のいずれかに記載のドリルユニットの奏する効果に加え、ホルダの送風路は、ドリルの回転方向と反対方向へねじれて形成されているので、ドリルが回転される回転力により、送風路を通じて空気を強制的に送り込むことができるという効果がある。その結果、吸気抵抗をより低下させて、更なる吸気効率の向上を図ることができるという効果がある。 According to the drill unit of the fourth aspect, in addition to the effect produced by the drill unit according to any one of the first to third aspects, the air passage of the holder is formed by twisting in the direction opposite to the rotation direction of the drill. Therefore, there is an effect that the air can be forcibly fed through the air passage by the rotational force by which the drill is rotated. As a result, there is an effect that the intake resistance can be further reduced and the intake efficiency can be further improved.
請求項5記載のドリルユニットによれば、請求項4記載のドリルユニットの奏する効果に加え、ホルダの送風路は多条に形成されているので、1条の場合と比較して、送風路を通じて加工穴の内部に送り込む空気の量を増加することができるという効果がある。その結果、吸気抵抗をより低下させて、更なる吸気効率の向上を図ることができるという効果がある。 According to the drill unit of the fifth aspect, in addition to the effect produced by the drill unit according to the fourth aspect, since the air passage of the holder is formed in multiple lines, compared to the case of one line, There is an effect that the amount of air sent into the processing hole can be increased. As a result, there is an effect that the intake resistance can be further reduced and the intake efficiency can be further improved.
請求項6記載のドリルユニットによれば、請求項1から5のいずれかに記載のドリルユニットの奏する効果に加え、ドリルは、軸心方向への刃部の長さが、刃部の外径の50%以上、かつ、150%以下の長さに設定されているので、工具寿命の向上と加工精度の向上との両立を図ることができるという効果がある。 According to the drill unit of the sixth aspect, in addition to the effect produced by the drill unit according to any one of the first to fifth aspects, the drill has a length of the blade portion in the axial direction and an outer diameter of the blade portion. Since the length is set to 50% or more and 150% or less, there is an effect that both improvement in tool life and improvement in machining accuracy can be achieved.
即ち、軸心方向への刃部の長さが刃部の外径の50%よりも短い場合には、刃部の剛性が低下して、工具寿命の低下を招くところ、本発明によれば、軸心方向への刃部の長さを刃部の外径の50%以上としたので、刃部の剛性を確保することができ、工具寿命の低下を抑制することができる。 That is, when the length of the blade portion in the axial direction is shorter than 50% of the outer diameter of the blade portion, the rigidity of the blade portion is lowered and the tool life is reduced. Since the length of the blade portion in the axial direction is 50% or more of the outer diameter of the blade portion, it is possible to ensure the rigidity of the blade portion and to suppress the reduction of the tool life.
一方、軸心方向への刃部の長さが刃部の外径の150%よりも長い場合には、切削加工時にドリルの振れが生じ易くなるところ、軸心方向への刃部の長さを刃部の外径の150%以下とすることで、ドリルの振れを抑制することができる。これにより、工具寿命の向上と加工精度の向上との両立を図ることができる。 On the other hand, if the length of the blade portion in the axial direction is longer than 150% of the outer diameter of the blade portion, the deflection of the drill is likely to occur during cutting, and the length of the blade portion in the axial direction. By making 150% or less of the outer diameter of the blade portion, it is possible to suppress drill runout. Thereby, both improvement of tool life and improvement of machining accuracy can be achieved.
請求項7記載のドリルによれば、請求項1から6のいずれかに記載のドリルユニットに使用されるドリルと同様の効果を奏する。 According to the drill of Claim 7, there exists an effect similar to the drill used for the drill unit in any one of Claim 1-6.
請求項8記載のホルダによれば、請求項1から6のいずれかに記載のドリルユニットに使用されるホルダと同様の効果を奏する。 According to the holder of Claim 8, there exists an effect similar to the holder used for the drill unit in any one of Claim 1-6.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、ドリルユニット1の概略構成について説明する。図1(a)は、本発明の第1実施の形態におけるドリルユニット1の正面図であり、図1(b)は、図1(a)の矢印Ib方向視におけるドリルユニット1を拡大して示す拡大側面図である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a schematic configuration of the drill unit 1 will be described with reference to FIG. Fig.1 (a) is a front view of the drill unit 1 in 1st Embodiment of this invention, FIG.1 (b) expands the drill unit 1 in the arrow Ib direction view of Fig.1 (a). It is an enlarged side view shown.
ドリルユニット1は、加工機械(図示せず)から伝達される回転力により被加工物に切削加工(例えば、穴あけ加工)を行うためのものであり(図4参照)、図1に示すように、ドリル10と、そのドリル10を保持するホルダ20とを備えて構成されている。このドリルユニット1は、ホルダ20がコレット(図示せず)を介して加工機械に取り付けられることで、加工機械の回転力が付与される。
The drill unit 1 is for performing cutting (for example, drilling) on a workpiece by a rotational force transmitted from a processing machine (not shown) (see FIG. 4), as shown in FIG. The
ドリル10は、ホルダ20により保持されることで加工機械の回転力が伝達され、その伝達された加工機械の回転力によって回転しつつ被加工物に切削加工を行うための切削工具であり、図1に示すように、タングステンカーバイト(WC)等を加圧焼結した超硬合金から構成されている。但し、ドリル10は、超硬合金に限られず、高速度工具鋼などから構成しても良い。
The
ホルダ20は、上述したように、コレット(図示せず)を介して加工機械に取り付けられると共にドリル10を保持するためのものであり、図1に示すように、高速度工具鋼から構成されている。但し、ホルダ20は、高速度工具鋼に限られず、超硬合金などから構成しても良い。
As described above, the
次に、図2を参照して、ドリル10の詳細構成について説明する。図2(a)は、ドリル10の正面図であり、図2(b)は、図2(a)の矢印IIb方向視におけるドリル10を拡大して示す拡大側面図である。
Next, the detailed configuration of the
図2に示すように、ドリル10は、本体部11と、その本体部11の先端側(図2(a)右側)に配設される刃部12と、本体部11の外周面に凹設される吸引路16とを主に備えて構成されている。なお、本実施の形態では、刃部12の外径(刃部12の一番大きい箇所の直径)Dkが10mmに設定されている。
As shown in FIG. 2, the
本体部11は、後述するホルダ20の挿入孔21に挿入される部位であり、図2(a)に示すように、軸心Oを有する円柱状に形成されている。この本体部11は、外径Dbが刃部12の外径Dkよりも小径に構成されている。これにより、ドリル10には、本体部11と刃部12との間に段差部12aが形成される。
The
よって、ホルダ20によりドリル10を保持する場合には、ホルダ20の先端面を、ドリル10の段差部12aに突き当てて焼きばめることができ(図1参照)、焼きばめの作業性を向上させることができる。
Therefore, when the
刃部12は、切削加工を行うための部位であり、図2に示すように、溝13と、切れ刃14とを主に備えて構成されている。溝13は、切れ刃14により生成される切り屑を収容するためのものであり、2本の溝13a,13bが、本体部11の回転方向(図2(b)反時計回り)と同一方向へねじれて形成されている。即ち、本実施の形態では、溝13が右ねじれに形成されている。
The
切れ刃14は、刃部12の先端側(図2(a)右側)に形成される切れ刃であり、刃部12の先端に形成される逃げ面15a,15bと溝13a,13bとがそれぞれ交差する各稜線部分に2枚の切れ刃14a,14bが軸心Oに対して対称に形成されている。
The
吸引路16は、溝13に収容された切り屑を排出するためのものであり、2本の吸引路16a,16bが、本体部11の回転方向と同一方向へねじれ(即ち、本実施の形態では、右ねじれ)、かつ、溝13のリードと略同一のリードで形成されると共に、それら2本の吸引路16a,16bが上述した2本の溝13a,13bにそれぞれ連設されている。
The
なお、請求項2に記載した、本体部の回転方向と同一方向へねじれて形成されているとは、本実施の形態のように、本体部11の回転方向が右回転(図2(b)反時計回り)の場合には、吸引路16が右ねじれに形成されることを意味する一方、本体部11の回転方向が左回転(図2(b)時計回り)の場合には、吸引路16が左ねじれに形成されることを意味している。
It should be noted that, as described in claim 2, being formed by being twisted in the same direction as the rotation direction of the main body, as in the present embodiment, the rotation direction of the
また、吸引路16は、図2(a)に示すように、本体部11の後端面(図2(a)左側の面)まで延設されており、吸引路16が本体部11の後端面に開口され、ホルダ20によりドリル10が保持された状態では、後述するホルダ20の挿入孔21内に連通されるように構成されている(図4参照)。
As shown in FIG. 2A, the
更に、吸引路16の溝幅は、本体部11の外径Dbの50%の幅に構成されると共に、吸引路16の溝深さは、本体部11の外径Dbの17.5%の深さに構成されている。なお、吸引路16の溝幅は、本体部11の外径Dbの45%以上、かつ、55%以下の幅に設定することが望ましい。
Further, the groove width of the
即ち、吸引路16の溝幅が本体部11の外径Dbの45%よりも狭い場合には、吸引路16の断面積が小さくなり、吸引路16を通じて切り屑を排出する際に吸引路16に切り屑が詰まり易くなるところ、吸引路16の溝幅を本体部11の外径Dbの45%以上とすることで、吸引路16の断面積を確保して、切り屑詰まりを抑制することができる。
That is, when the groove width of the
一方、吸引路16の溝幅が本体部111の外径Dbの55%よりも広い場合には、ホルダ20とドリル10との接触面積が減少して、ホルダ20によるドリル10の保持力が低下するところ、吸引路16の溝幅を本体部11の外径Dbの55%以下とすることで、ホルダ20とドリル10との接触面積を確保して、保持力の低下を抑制することができる。これにより、切り屑排出性の向上とホルダ20によるドリル10の保持力の向上との両立を図ることができる。
On the other hand, when the groove width of the
更に、吸引路16の溝深さは、本体部11の外径Dbの15%以上、かつ、20%以下の深さに設定することが望ましい。即ち、吸引路16の溝深さが本体部11の外径Dbの15%よりも浅い場合には、吸引路16の断面積が小さくなり、吸引路16を通じて切り屑を排出する際に吸引路16に切り屑が詰まり易くなるところ、吸引路16の溝深さを本体部11の外径Dbの15%以上とすることで、吸引路16の断面積を確保して、切り屑詰まりを抑制することができる。
Furthermore, the groove depth of the
一方、吸引路16の溝深さが本体部11の外径Dbの20%よりも深い場合には、工具剛性が低下して、工具寿命が低下するところ、吸引路16の溝深さを本体部11の外径Dbの20%以下の大きさとすることで、工具剛性を確保して、工具寿命の低下を抑制することができる。これにより、切り屑排出性の向上と工具寿命の向上との両立を図ることができる。
On the other hand, when the groove depth of the
また、ドリル10は、軸心O方向への刃部12の長さXが、刃部12の外径Dkと略同等の長さに構成されている。なお、軸心O方向への刃部12の長さXは、刃部12の外径Dkの50%以上、かつ、150%以下の長さに設定することが望ましい。
Further, the
即ち、軸心O方向への刃部12の長さXが刃部12の外径Dkの50%よりも短い場合には、刃部12の剛性が低下して、工具寿命の低下を招くところ、軸心O方向への刃部12の長さXを刃部12の外径Dkの50%以上としたので、刃部12の剛性を確保することができ、工具寿命の低下を抑制することができる。
That is, when the length X of the
一方、軸心O方向への刃部12の長さXが刃部12の外径Dkの150%よりも長い場合には、切削加工時にドリル10の振れが生じ易くなるところ、軸心O方向への刃部12の長さXを刃部12の外径Dkの150%以下とすることで、ドリル10の振れを抑制することができる。これにより、工具寿命の向上と加工精度の向上との両立を図ることができる。
On the other hand, when the length X of the
次に、図3を参照して、ホルダ20の詳細構成について説明する。図3(a)は、ホルダ20の正面図であり、図3(b)は、図3(a)の矢印IIIb方向視におけるホルダ20を拡大して示す拡大側面図である。なお、図3(a)では、ホルダ20の一部を断面視している。
Next, a detailed configuration of the
図3に示すように、ホルダ20は、円柱状に形成され、内部には、挿入孔21が貫通形成されている。このホルダ20は、外径Dhがドリル10の刃部12の外径Dkよりも小径に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
挿入孔21は、その先端側(図3(a)右側)に、ドリル10の本体部11が挿入される部位であり、断面円形状に形成されると共にホルダ20の長手方向(図1左右方向)へ直線状に延設されている。この挿入孔21は、常温においてドリル10の本体部11の外径Dbよりも小径に形成されており、ドリル10の本体部11を焼きばめて、ドリル10を保持することができるように構成されている。
The
即ち、ホルダ20が加熱された場合には、挿入孔21の内径が熱膨張により拡径して、ドリル10の本体部11が挿入可能となる一方、ドリル10の本体部11が挿入された状態でホルダ20が冷却された場合には、挿入孔21の内径が熱収縮により縮径して、ドリル10を離脱不能に保持することができる。
That is, when the
また、図3に示すように、ホルダ20の外周面には送風路22が凹設されている。送風路22は、ドリル10の回転に伴って、被加工物に加工した加工穴の内部へ空気を送り込むためのものであり(図4参照)、ドリル10の回転方向と反対方向へねじれ(即ち、本実施の形態では、左ねじれ)、一定のリード、かつ、一定のピッチで2条に形成されると共に、ドリル10を保持する先端面(図3(a)右側の面)から後端側(図3(a)左側)へかけて延設されており、送風路22がホルダ20の先端面に開口されている。
Further, as shown in FIG. 3, an
ホルダ20によりドリル10が保持された状態において、ドリル10は、送風路22の開口とドリル10の溝13とが連接するようにホルダ20に保持されている(図1(b)参照)。
In a state where the
なお、請求項4に記載した、ドリルの回転方向と反対方向へねじれて形成されているとは、本実施の形態のように、ドリル10の回転方向が右回転の場合には、送風路22が左ねじれに形成されることを意味する一方、ドリル10の回転方向が左回転の場合には、送風路22が右ねじれに形成されることを意味している。
It should be noted that the fact that the drill is twisted in the direction opposite to the rotation direction of the drill described in claim 4 is the
次に、図4を参照して、ドリルユニット1を用いて切削加工を行う方法について説明する。図4は、ドリルユニット1を用いて切削加工を行う方法を説明する説明図であり、ドリルユニット1を用いて被加工物Wに加工穴Hを加工する様子を示している。なお、図4では、ホルダ20の一部と被加工物Wとを断面視していると共に、ホルダ20の長手方向(図4左方向)を省略して示している。また、図4では、切り屑の移動方向を矢印Aで、加工穴Hの内部へ送り込まれる空気の移動方向を矢印Bで、それぞれ模式的に示している。
Next, with reference to FIG. 4, the method of cutting using the drill unit 1 is demonstrated. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of performing a cutting process using the drill unit 1, and shows a state in which the processing hole H is processed in the workpiece W using the drill unit 1. In FIG. 4, a part of the
上述のように構成されたドリルユニット1を用いて切削加工を行う場合には、まず、コレットを介してホルダ20を加工機械に取り付ける。次いで、加工機械から伝達される回転力によってドリルユニット1により被加工物Wに切削加工を行う。
In the case of performing cutting using the drill unit 1 configured as described above, first, the
この際、ホルダ20の挿入孔21に接続された吸気ポンプ(図示せず)により挿入孔21内の吸気を行うことで、矢印Aで示すように、ドリル10の切れ刃14により生成され、溝13に収容された切り屑を吸引路16を通じて強制的に吸引し、その吸引した切り屑を本体部11後端からホルダ20を介して排出することができる。よって、従来品と比較して、切り屑を排除するための切削液の使用を抑制する(或いは、不要とする)ことができ、環境汚染の予防を図ることができる。
At this time, air is sucked into the
また、ドリル10の吸引路16は、本体部11の回転方向と同一方向へねじれて形成されているので、本体部11が回転される回転力により、切り屑を吸引路16に沿って円滑に排出することができる。よって、切り屑排出性の向上を図ることができる。
Further, since the
また、上述したように、ドリル10は、本体部11の外径Dbが刃部12の外径Dkよりも小径に構成され、そのドリル10の本体部11が挿入されるホルダ20は、外径Dhがドリル10の刃部12の外径Dkよりも小径に構成されているので、被加工物Wに加工する加工穴Hがドリル10の軸心O方向への刃部12の長さXより深い場合でも、被加工物Wとホルダ20とが干渉することなく、切削加工を正常に行うことができる。
Further, as described above, the
ところで、加工穴Hがドリル10の軸心O方向への刃部12の長さXより深い場合には、ホルダ20が加工穴Hの内部に入り込むので、吸気時に空気を吸い込むための被加工物Wとホルダ20との間に形成される隙間が狭く、吸気抵抗が増大する。これに対し、ホルダ20は、送風路22が外周面に凹設されているので、被加工物Wとホルダ20との間に形成される隙間を、送風路22の断面積に相当する分だけ拡大することができる。
By the way, when the machining hole H is deeper than the length X of the
よって、加工穴Hがドリル10の軸心O方向への刃部12の長さXより深い場合でも、矢印Bで示すように、ドリル10の回転に伴って、かかる送風路22を通じて加工穴Hの内部へ空気を十分に送り込むことができる。これにより、吸気抵抗を低下させて、吸気効率の向上を図ることができる。
Therefore, even when the machining hole H is deeper than the length X of the
また、ホルダ20の送風路22は、ホルダ20の先端面から後端側へかけて延設されることでホルダ20の先端面に開口されると共に、ドリル10は、送風路22が開口されるホルダ20の先端面側に保持されるので、送風路22を通じて空気を直接溝13に送り込むことができる。
Further, the
また、ホルダ20の送風路22は、ドリル10の回転方向と反対方向へねじれて形成されているので、ドリル10が回転される回転力により、送風路22を通じて空気を強制的に送り込むことができる。
Further, since the
更に、ホルダ20の送風路22は2条に形成されているので、1条の場合と比較して、送風路22を通じて加工穴Hの内部に送り込む空気の量を増加することができる。その結果、吸気抵抗をより低下させて、更なる吸気効率の向上を図ることができる。
Furthermore, since the
上述したように、本発明におけるドリルユニット1によれば、ドリル10は、吸引路16が本体部11の外周面に凹設され、かかる吸引路16を通じて切り屑を排出するように構成されているので、従来品のように、本体部11を中空に構成し、かかる本体部11内を通じて切り屑を排出する場合と比較して、工具剛性を確保することができ、工具寿命の向上を図ることができる。
As described above, according to the drill unit 1 of the present invention, the
また、吸引路16が本体部11の後端面まで延設されることで本体部11の後端面に開口されているので、例えば、本体部11の側面に開口する場合と比較して、切り屑を排出するためのホルダ20の構造を簡素化することができる。
Further, since the
また、ホルダ20とドリル10とが別体に構成され、ホルダ20の挿入孔21にドリル10の本体部11を焼きばめて、ホルダ20によりドリル10を保持するので、ドリル10をスローアウェイ工具として構成することができる。よって、強度が必要とされるドリル10のみを高価な材料で構成することができ、ドリルユニット1全体を高価な材料で構成する場合と比較して、工具コストの低下を図ることができる。
In addition, the
次に、図5を参照して、第2実施の形態について説明する。図5(a)は、第2実施の形態におけるドリル30の正面図であり、図5(b)は、図5(a)のVb−Vb線におけるドリル30を拡大して示す拡大断面図である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. Fig.5 (a) is a front view of the
第1実施の形態では、ドリル10の吸引路16が本体部11の回転方向と同一方向へねじれて形成される場合を説明したが、第2実施の形態では、ドリル30の吸引路36が軸心Oと略平行に形成されている。なお、第1実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
In the first embodiment, the case where the
ドリル30は、ドリル10と同様に、ホルダ20により保持されることで加工機械の回転力が伝達され、その伝達された加工機械の回転力によって回転しつつ被加工物に切削加工(例えば、穴あけ加工)を行うための切削工具であり、図5に示すように、タングステンカーバイト(WC)等を加圧焼結した超硬合金から構成されている。但し、ドリル30は、超硬合金に限られず、高速度工具鋼などから構成しても良い。
Similarly to the
図5に示すように、ドリル30は、本体部31と、その本体部31の先端側(図5(a)右側)に配設される刃部32と、本体部31の外周面に凹設される吸引路36とを主に備えて構成されている。なお、本実施の形態では、刃部32の外径(刃部32の一番大きい箇所の直径)Dkが10mmに設定されている。
As shown in FIG. 5, the
本体部31は、ホルダ20の挿入孔21に挿入される部位であり、図5(a)に示すように、軸心Oを有する円柱状に形成されている。この本体部31は、直径Dbが刃部32の外径Dkよりも小径に構成されている。なお、第2実施の形態では、ホルダ20の挿入孔21に本体部31を焼きばめて、ホルダ20によりドリル30を保持する。
The
刃部32は、切削加工を行うための部位であり、図5に示すように、溝33と、切れ刃34とを主に備えて構成されている。溝13は、切れ刃34により生成される切り屑を収容するためのものであり、2本の溝33a,33bが、軸心Oと略平行に形成されている。
The
切れ刃34は、刃部32の先端側(図5(a)右側)に形成される切れ刃であり、刃部32の先端に形成される逃げ面35a,35bと溝33a,33bとがそれぞれ交差する各稜線部分に2枚の切れ刃34a,34bが軸心Oに対して対称に形成されている。
The
吸引路36は、溝33に収容された切り屑を排出するためのものであり、2本の吸引路36a,36bが、軸心Oと略平行に形成されると共に、それら2本の吸引路36a,36bが上述した2本の溝33a,33bにそれぞれ連設されている。
The
また、吸引路36は、図5(a)に示すように、本体部31の後端面(図5(a)左側の面)まで延設されており、吸引路36が本体部31の後端面において開口され、ホルダ20によりドリル30が保持された状態では、ホルダ20の挿入孔21内に連通されるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 5A, the
上述したように、第2実施の形態によれば、吸引路36は、軸心Oと略平行に形成されているので、切り屑を排出するための構造を簡素化することができる。よって、切削工具の製造コストを低減することができる。
As described above, according to the second embodiment, since the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
例えば、上記第1実施の形態では、ドリル10の吸引路16が右ねじれに形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、左ねじれに形成しても良い。但し、吸引路16は、上述したように、切り屑排出性の向上を図るべく、本体部11の回転方向と同一方向へねじれて形成することが望ましい。
For example, although the case where the
また、上記実施の形態では、ドリル10,30の吸引路16,36が溝13,33のリードと略同一のリードで形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、溝13,33のリードとは異なるリードで形成しても良く、或いは、不等のリードで形成しても良い。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、ホルダ20の送風路22が一定のリードで形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、不等のリードで形成しても良い。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the
更に、上記実施の形態では、ホルダ20の送風路22が一定のピッチで2条に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、不等のピッチで形成しても良く、或いは、各送風路22を交差して形成しても良い。また、送風路22の条数は、1条、或いは、3条以上に形成しても良い。但し、送風路22は、上述したように、切り屑排出性の向上を図るべく、2条以上に形成することが望ましい。
Furthermore, although the said embodiment demonstrated the case where the
1 ドリルユニット
10,30 ドリル
11,31 本体部
12,32 刃部
13,33 溝
14,34 切れ刃
16,36 吸引路
20 ホルダ
21 挿入孔
22 送風路
O 軸心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記ドリルは、前記本体部の外周面に凹設され、前記溝に連設されると共に前記本体部の後端面まで延設される吸引路を備えると共に、前記本体部の外径が前記刃部の外径よりも小径に構成され、
前記ホルダは、外周面に凹設される送風路を備えると共に、外径が前記ドリルの刃部の外径よりも小径に構成され、
前記ホルダの挿入孔内の吸気が行われることで、前記ドリルの切れ刃により生成され、前記溝に収容された切り屑を前記吸引路を通じて吸引し、前記本体部後端から排出するように構成されていることを特徴とするドリルユニット。 A drill having a main body rotated about an axis, a blade disposed at a tip of the main body and having a cutting edge, and a groove provided on the blade and forming a rake face of the cutting edge; A drill unit for holding the drill by the holder, comprising a holder having an insertion hole into which the main body of the drill is inserted, and shrinking the main body of the drill into the insertion hole of the holder,
The drill includes a suction path that is recessed in the outer peripheral surface of the main body, is provided continuously with the groove, and extends to a rear end surface of the main body, and the outer diameter of the main body is the blade portion. Configured to be smaller than the outer diameter of
The holder includes an air passage recessed in the outer peripheral surface, and the outer diameter is configured to be smaller than the outer diameter of the blade portion of the drill,
The suction hole is inserted into the insertion hole of the holder so that the chips generated by the cutting edge of the drill and accommodated in the groove are sucked through the suction path and discharged from the rear end of the main body. The drill unit is characterized by being made.
The holder used for the drill unit in any one of Claim 1 to 6.
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