JP2009018383A - Drill - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill capable of reducing a load applied to the drill when a cast hole is cut for example, and keeping a long service life of a tool, and in addition capable of improving working accuracy. <P>SOLUTION: The drill 10 includes a blade 12 having spiral cutting edges 16 and 18 formed to extend along a cutting direction from a tip to a tail, and a shank 14 formed continuously with the tail of the blade 12. The blade 12 has tip cutting edges 16a and 18a formed along the cutting direction from the tip of the blade 12 by a certain helix angle α1, intermediate grooves 16b and 18b formed by a helix angle αx gradually varying from the first helix angle α1 to a second helix angle α2, and a tail grooves 16c and 18c formed by the certain helix angle α2. The tail grooves 16c and 18c are specified to be longer in lengths in the cutting direction than those of the tip cutting edges 16a and 18a, and in addition, the second helix angle α2 is specified to be smaller than the first helix angle α1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、エンジン部品等に穴をあけるドリルに関する。   The present invention relates to a drill for making a hole in, for example, an engine component.

エンジン部品等の金属部品に穴加工を行うドリルとして、例えば、特許文献1には、刃部の全長又は一部のねじれ角を連続的に変化させると共に、該刃部の先端側のねじれ角を後端側のねじれ角より大きくしたドリルが開示されている。これにより、該ドリルの切れ味が向上し、さらに、ドリルの剛性が増すと記載されている。   As a drill for drilling a metal part such as an engine part, for example, Patent Document 1 discloses that the full length or a part of the twist angle of the blade part is continuously changed and the twist angle on the tip side of the blade part is changed. A drill having a larger twist angle on the rear end side is disclosed. It is described that this improves the sharpness of the drill and further increases the rigidity of the drill.

すなわち、この種のドリルでは、前記ねじれ角の大きさによってドリルの曲げ強さ等の強度、いわゆる剛性や切削抵抗(切削反力)、さらには、切屑の形状や排出性等が変化する。   That is, in this type of drill, the strength of the drill, such as bending strength, so-called rigidity, cutting resistance (cutting reaction force), chip shape, dischargeability, and the like vary depending on the size of the twist angle.

実公昭53−38953号公報Japanese Utility Model Publication No. 53-38953

ところで、例えば、アルミ鋳造製のエンジン部品を連続的に製造する場合において、該エンジン部品に鋳造により形成された穴、いわゆる鋳抜き穴は、その鋳造精度によって形成位置にばらつきを生じていることがある。このため、このような鋳抜き穴をドリルにより切削する際、ドリルの切削方向(切削位置)と鋳抜き穴との間に位置ずれを生じ、その結果、ドリルに大きな負荷が加わり、工具寿命や加工精度の低下を生じる可能性がある。   By the way, for example, in the case of continuously producing engine parts made of aluminum casting, holes formed by casting in the engine parts, so-called cast holes, may vary in formation positions depending on the casting accuracy. is there. For this reason, when such a hole is cut with a drill, a displacement occurs between the cutting direction (cutting position) of the drill and the hole, resulting in a large load on the drill, tool life and There is a possibility that the processing accuracy is lowered.

そこで、このような鋳抜き穴の加工に用いるドリルとしては、前記ねじれ角の設定条件を最適化することにより、前記の位置ずれ等を生じている場合であってもドリルの破損や加工精度の低下を回避することが希求されている。   Therefore, as a drill used for machining such a cast hole, by optimizing the setting condition of the torsion angle, even if the above-mentioned positional deviation or the like occurs, the drill is damaged or the processing accuracy is improved. There is a need to avoid the decline.

本発明は上記従来の課題を考慮してなされたものであり、例えば、鋳抜き穴を切削する場合であってもドリルにかかる負荷を低減して工具寿命を長く維持することができ、しかも、加工精度を向上させることが可能な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 the above-described conventional problems, for example, even when cutting a punched hole, it is possible to reduce the load applied to the drill and maintain a long tool life, An object is to provide a drill capable of improving machining accuracy.

本発明に係るドリルは、先端側から後端側に向かう切削方向に沿って切刃が形成された刃部と、該刃部の後端側に連続して形成されたシャンク部とを備えるドリルであって、前記刃部は、該刃部の先端から前記切削方向に沿って設けられ、一定の第1ねじれ角で形成された先端側切刃と、前記先端側切刃から前記切削方向に沿って連続し、該切削方向に沿って前記第1ねじれ角から第2ねじれ角まで漸次変化するねじれ角で形成された中間溝と、前記中間溝から前記切削方向に沿って連続し、一定の前記第2ねじれ角で形成された後端側溝とを有し、前記後端側溝が前記先端側切刃よりも前記切削方向での長さが大きく設定され、且つ、前記第2ねじれ角が前記第1ねじれ角よりも小さな角度に設定されていることを特徴とする。   A drill according to the present invention includes a blade portion in which a cutting edge is formed along a cutting direction from the front end side toward the rear end side, and a shank portion formed continuously on the rear end side of the blade portion. The blade portion is provided along the cutting direction from the tip of the blade portion, and has a tip-side cutting edge formed at a constant first twist angle, and the tip-side cutting blade in the cutting direction. An intermediate groove formed with a twist angle gradually changing from the first twist angle to the second twist angle along the cutting direction, and continuous along the cutting direction from the intermediate groove, A rear end side groove formed at the second twist angle, the rear end groove is set to be longer in the cutting direction than the front end side cutting edge, and the second twist angle is The angle is set to be smaller than the first twist angle.

このような構成によれば、前記先端側切刃が前記後端側溝よりもねじれ角が大きく設定されることにより、低い切削抵抗でワークに切り込むことができる。従って、例えば、ワークに形成された鋳抜き穴を切削する場合において、ドリルの軸線方向と鋳抜き穴の軸線方向との間に位置ずれを生じている状態であっても、該鋳抜き穴の位置にほとんど影響されることなく、ドリルをその軸線方向に沿ってまっすぐ切り込ませることができる。このため、鋳抜き穴の鋳造精度が低い場合であっても、所望の位置に確実に穴あけ加工を行うことができ、高い加工精度を得ることが可能となる。しかも、ドリルが前記位置ずれによって斜め方向に鋳抜き穴内に挿入され、曲がりや破損等を生じることも有効に回避することができるため、工具寿命を長く維持することが可能となる。   According to such a configuration, the front end side cutting edge is set to have a larger twist angle than the rear end side groove, so that it can be cut into the workpiece with a low cutting resistance. Therefore, for example, in the case of cutting a core hole formed in a workpiece, even if there is a positional deviation between the axial direction of the drill and the axial direction of the core hole, The drill can be cut straight along its axial direction with little influence on the position. For this reason, even if the casting accuracy of the cast hole is low, it is possible to reliably perform drilling at a desired position and to obtain high processing accuracy. In addition, it is possible to effectively prevent the drill from being inserted into the casting hole in an oblique direction due to the displacement and causing bending, breakage, and the like, so that the tool life can be maintained long.

さらに、前記刃部の先端に、ダイヤモンドが設けられていると、切屑の排出性が一層向上し、刃先の耐摩耗性も向上するため好ましい。   Furthermore, it is preferable that diamond is provided at the tip of the blade portion because chip dischargeability is further improved and wear resistance of the blade edge is also improved.

本発明によれば、ワークに対する切削を行う刃部において、先端側切刃が後端側溝よりもねじれ角が大きく設定される。従って、ワークに切り込む際の先端側切刃の切削抵抗を低くすることができ、特に、鋳抜き穴を切削する場合に、該鋳抜き穴の位置精度にほとんど影響されることなく、当該ドリルをその軸線方向に沿ってまっすぐ切り込ませることができる。このため、所望の位置に確実に穴あけ加工を行うことができ、高い加工精度を得ることが可能となる。しかも、ドリルが前記位置ずれによって斜め方向に鋳抜き穴内に挿入され、曲がりや破損等を生じることを有効に回避することができるため、工具寿命を長く維持することが可能となる。   According to the present invention, in the blade portion that performs cutting on the workpiece, the front end side cutting edge is set to have a larger twist angle than the rear end side groove. Therefore, it is possible to reduce the cutting resistance of the cutting edge at the time of cutting into the workpiece, and in particular, when cutting a punched hole, the drill is not affected by the positional accuracy of the punched hole. A straight cut can be made along the axial direction. For this reason, it is possible to reliably perform drilling at a desired position and to obtain high processing accuracy. In addition, it is possible to effectively prevent the drill from being inserted into the casting hole in an oblique direction due to the displacement and causing bending, breakage, and the like, so that the tool life can be maintained long.

以下、本発明に係るドリルについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the drill according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るドリル10の斜視図であり、図2Aは、図1に示すドリル10の側面図であり、図2Bは、図1に示すドリル10の刃部のねじれ角の変化を示す説明図である。本実施形態に係るドリル10は、例えば、ワークとして鋳造部品に予め形成された鋳抜き穴を切削する場合に好適に用いることができ、該ワークとしては、例えば、アルミ鋳造製のエンジン部品であるシリンダブロック等が例示される。なお、ドリル10は、このような鋳抜き穴以外、例えば、金属部品に一から穴あけ加工を施す際にも有効に用いることができることは言うまでもない。   FIG. 1 is a perspective view of a drill 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a side view of the drill 10 shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a blade portion of the drill 10 shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the change of a twist angle. The drill 10 according to the present embodiment can be suitably used, for example, when cutting a punched hole previously formed in a cast part as a work, and the work is, for example, an engine part made of aluminum casting. A cylinder block or the like is exemplified. Needless to say, the drill 10 can be used effectively other than such a cast hole, for example, when drilling a metal part from scratch.

図1及び図2Aに示すように、本実施形態に係るドリル10は、ワークに対する切削加工を行う刃部12と、該刃部12の後端側に設けられたシャンク部14とから構成されている。シャンク部14は、ドリル10を使用する際、図示しない工作機械に設けられた回転駆動源のチャック等にて把持される部分である。   As shown in FIGS. 1 and 2A, a drill 10 according to the present embodiment includes a blade portion 12 that performs a cutting process on a workpiece, and a shank portion 14 provided on the rear end side of the blade portion 12. Yes. The shank portion 14 is a portion that is gripped by a chuck or the like of a rotational drive source provided in a machine tool (not shown) when the drill 10 is used.

刃部12には、ドリル10の先端側から後端側に向かう切削方向(軸線方向)に沿って二枚の切刃16、18が螺旋状(本実施形態の場合、途中から略直線状)に形成されている。図1、図3A及び図3Cに示すように、これら切刃16及び18は、ドリル10の軸線方向に対して対称に配置された状態で、先端側から後端側へと延在している。この場合、一方の切刃16は、ドリル10の回転方向(図3Aの矢印A方向)で前方側に位置する刃面17aと、該刃面17aの後方側に連続すると共に、ドリル10の外径面を構成する突出面17bと、該突出面17bから連続する第1傾斜面17cと、該第1傾斜面17cから連続し、前記突出面17bと共にドリル10の外径面を構成する第2傾斜面17dと、該第2傾斜面17dから他方の切刃18の刃面19aへと連なる壁面17eとから構成されている。同様に、他方の切刃18は、刃面19a、突出面19b、第1傾斜面19c、第2傾斜面19d及び壁面19eにより構成されている。   In the blade portion 12, two cutting blades 16 and 18 are spiral along the cutting direction (axial direction) from the front end side to the rear end side of the drill 10 (in the case of this embodiment, substantially straight from the middle). Is formed. As shown in FIGS. 1, 3A and 3C, the cutting edges 16 and 18 extend from the front end side to the rear end side in a state of being symmetrically arranged with respect to the axial direction of the drill 10. . In this case, one cutting blade 16 is continuous with the blade surface 17a located on the front side in the rotation direction of the drill 10 (the direction of arrow A in FIG. 3A) and the rear side of the blade surface 17a. A projecting surface 17b constituting a radial surface, a first inclined surface 17c continuous from the projecting surface 17b, and a second inclined surface continuing from the first inclined surface 17c and constituting the outer diameter surface of the drill 10 together with the projecting surface 17b. It is comprised from the inclined surface 17d and the wall surface 17e which continues from this 2nd inclined surface 17d to the blade surface 19a of the other cutting blade 18. FIG. Similarly, the other cutting edge 18 includes a blade surface 19a, a protruding surface 19b, a first inclined surface 19c, a second inclined surface 19d, and a wall surface 19e.

なお、図3Aから諒解されるように、切刃16及び18において、実際にワークへの切り込みを行う刃面17a及び19aには、すくい角を設けている。また、ドリル10では、上記突出面17b及び19bの周方向での幅、いわゆるマージン幅を従来構成に係るドリルよりも小さく設定しており、これにより、ドリル10の回転方向(図3Aの矢印A方向)に生じる切削抵抗(切削トルク)を低減している。しかも、前記第2傾斜面17d及び19dが、突出面17b及び19bに続く第2のマージン部として機能するため、ドリル10の直進安定性が一層向上している。   As can be understood from FIG. 3A, in the cutting edges 16 and 18, rake angles are provided on the blade surfaces 17 a and 19 a that are actually cut into the workpiece. Further, in the drill 10, the width in the circumferential direction of the projecting surfaces 17 b and 19 b, so-called margin width, is set smaller than that of the drill according to the conventional configuration, whereby the rotation direction of the drill 10 (arrow A in FIG. 3A). Cutting force (cutting torque) generated in the direction) is reduced. In addition, since the second inclined surfaces 17d and 19d function as a second margin portion following the projecting surfaces 17b and 19b, the straight traveling stability of the drill 10 is further improved.

刃部12の先端面20は、ドリル10の最先端となる頂点(チゼルポイント)20aを中心とした錐体状であり(図3B及び図3C参照)、図3Bに示す側面視において、前記頂点20aを中心とした所定の角度θ(例えば、166°)からなる扇形状となっている。このように角度θを鈍角とすると、ドリル10の回転方向での切削反力(ラジアル反力)を低減することができる。そして、図3A及び図3Cから諒解されるように、先端面20は、頂点20aから一方の切刃16方向に傾斜した第1先端傾斜面22a及び第2先端傾斜面22bと、他方の切刃18方向に傾斜した第1先端傾斜面24a及び第2先端傾斜面24bとから構成されることによって、前記した錐体状に形成されている。これら各先端傾斜面22a、22b、24a、24bは、それぞれ所定の角度を有して切刃16及び18へと連続している。   The tip surface 20 of the blade portion 12 has a conical shape centering on the apex (chisel point) 20a that is the foremost end of the drill 10 (see FIGS. 3B and 3C), and in the side view shown in FIG. It has a fan shape having a predetermined angle θ (for example, 166 °) centered on 20a. Thus, when the angle θ is an obtuse angle, the cutting reaction force (radial reaction force) in the rotation direction of the drill 10 can be reduced. 3A and 3C, the tip surface 20 includes a first tip inclined surface 22a and a second tip inclined surface 22b that are inclined from the apex 20a toward the one cutting edge 16, and the other cutting edge. The first tip inclined surface 24a and the second tip inclined surface 24b inclined in 18 directions are formed into the above-described cone shape. Each of the tip inclined surfaces 22a, 22b, 24a, and 24b is continuous to the cutting edges 16 and 18 at a predetermined angle.

このような先端面20において、頂点20aを挟んで対称位置に設けられた第1先端傾斜面22a及び24aには、それぞれ開口26a及び26bが形成されている(図3A及び図3C参照)。これら開口26a及び26bは、ドリル10の軸線方向に沿って先端から後端まで貫通した油路28の先端側の開口部である。すなわち、油路28は、図2Aに示すように、シャンク部14の後端面の開口部から当該ドリル10内を軸線方向に沿って貫通しており、先端寄りに設けられた分岐点28aで1本から2本(Y字状)に分岐した後、開口26a及び26bへと連通している。   In such a tip surface 20, openings 26a and 26b are formed in the first tip inclined surfaces 22a and 24a provided at symmetrical positions with the vertex 20a in between (see FIGS. 3A and 3C). These openings 26 a and 26 b are openings on the front end side of the oil passage 28 that penetrates from the front end to the rear end along the axial direction of the drill 10. That is, as shown in FIG. 2A, the oil passage 28 penetrates the drill 10 along the axial direction from the opening on the rear end surface of the shank portion 14, and 1 at a branch point 28 a provided near the tip. After branching from a book into two (Y-shaped), it communicates with the openings 26a and 26b.

さらに、刃部12において、上記のように螺旋状に延在する切刃16及び18の間には、これら切刃16及び18の刃面17a及び19aにより切削されたワークの切屑を、刃部12の後端側であるシャンク部14側へと移送するための切屑排出溝30、32が形成されている。すなわち、図3Aに示すように、切屑排出溝30は、切刃16の刃面17a及び切刃18の壁面19eにより形成され、主に刃面17aで切削された切屑を排出し、切屑排出溝32は、切刃18の刃面19a及び切刃16の壁面17eにより形成され、主に刃面19aで切削された切屑を排出する。   Further, in the blade portion 12, between the cutting blades 16 and 18 extending spirally as described above, workpiece chips cut by the blade surfaces 17a and 19a of the cutting blades 16 and 18 are transferred to the blade portion. Chip discharge grooves 30 and 32 for transferring to the shank portion 14 side, which is the rear end side of 12, are formed. That is, as shown in FIG. 3A, the chip discharge groove 30 is formed by the blade surface 17a of the cutting blade 16 and the wall surface 19e of the cutting blade 18, and discharges chips cut mainly by the blade surface 17a. 32 is formed by the blade surface 19a of the cutting blade 18 and the wall surface 17e of the cutting blade 16, and discharges chips cut mainly by the blade surface 19a.

ところで、上記したように、このようなドリル10では、切刃16(18)の軸線方向に対する傾斜角、いわゆるねじれ角によって、当該ドリル10の曲げ強さ等の強度(剛性)や切屑の形状(大きさ)及びその排出性が変化することになる。すなわち、ねじれ角が小さく、例えば、0〜15°程度の場合(以下、弱角度ともいう)には、その剛性が高い反面切削抵抗が大きい傾向にあり、また、切屑は小さいがその排出性は低くなる。一方、前記ねじれ角が大きく、例えば、25〜45°程度の場合(以下、強角度ともいう)には、その剛性が低い反面切削抵抗が小さい傾向にあり、また、切屑は大きい(長い)がその排出性は高くなる。   By the way, as described above, in such a drill 10, the strength (rigidity) such as the bending strength of the drill 10 and the shape of chips (depending on the inclination angle of the cutting edge 16 (18) with respect to the axial direction, that is, the so-called twist angle. Size) and its emissions will change. That is, when the twist angle is small, for example, about 0 to 15 ° (hereinafter also referred to as a weak angle), the rigidity is high, but the cutting resistance tends to be large, and the chip is small but the discharge property is small. Lower. On the other hand, when the twist angle is large, for example, about 25 to 45 ° (hereinafter also referred to as a strong angle), the rigidity is low, but the cutting resistance tends to be small, and the chips are large (long). Its emissions are high.

そこで、本実施形態に係るドリル10では、図2A及び図2Bに示すように、刃部12の先端からその切削方向に沿って距離L1の部分を一定の第1ねじれ角α1で形成した先端側切刃16a及び18aとし、その後端側の距離L2の部分を前記第1ねじれ角α1から第2ねじれ角α2(前記第1ねじれ角α1とは異なる角度)まで漸次変化する可変のねじれ角αxで形成した中間溝16b及び18bとし、さらに、その後端側の距離L3の部分を一定の第2ねじれ角α2で形成した後端側溝16c及び18cとして構成している。なお、図2Aから諒解されるように、後端側溝16c及び18cがシャンク部14に連なる刃部12の後端をなしている。従って、切刃16は、一定の第1ねじれ角α1で形成された先端側切刃16aと、一定の第2ねじれ角α2で形成された後端側溝16cと、これらの間を連結する可変のねじれ角αxで形成された中間溝16bとから構成され、切刃18についても同様に構成されている。   Therefore, in the drill 10 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, the tip side in which a portion of the distance L1 is formed at a constant first twist angle α1 along the cutting direction from the tip of the blade portion 12. The cutting edges 16a and 18a have a distance L2 on the rear end side with a variable twist angle αx that gradually changes from the first twist angle α1 to the second twist angle α2 (an angle different from the first twist angle α1). The formed intermediate grooves 16b and 18b are configured as rear end side grooves 16c and 18c formed at a constant second twist angle α2 at a distance L3 on the rear end side. As can be seen from FIG. 2A, the rear end side grooves 16 c and 18 c form the rear end of the blade portion 12 that continues to the shank portion 14. Therefore, the cutting edge 16 includes a front end side cutting edge 16a formed with a constant first torsion angle α1, a rear end side groove 16c formed with a constant second torsion angle α2, and a variable connecting them. The intermediate groove 16b is formed with a twist angle αx, and the cutting edge 18 is similarly configured.

すなわち、本実施形態に係るドリル10では、図2Bのねじれ角の変化を示すグラフから諒解されるように、前記第1ねじれ角α1が、25〜45°程度の強角度(本実施形態の場合、35°)に設定され、前記第2ねじれ角α2が、0〜15°程度の弱角度(本実施形態の場合、0°)に設定され、前記ねじれ角αxが、45〜0°程度の変化する角度、いわゆる可変角度(本実施形態の場合、35〜0°)に設定されている。さらに、ドリル10では、先端側切刃16a及び18aが形成された距離L1と、中間溝16b及び18bが形成された距離L2と、後端側溝16c及び18cが形成された距離L3とは、L1<L2<L3、となるように設定しており、例えば、距離L2を距離L1の2〜3倍程度、距離L3を距離L1の15倍程度としている。   That is, in the drill 10 according to the present embodiment, the first twist angle α1 is a strong angle of about 25 to 45 ° (in the case of the present embodiment) as understood from the graph showing the change in the twist angle in FIG. 2B. 35 °), the second twist angle α2 is set to a weak angle of about 0 to 15 ° (0 ° in this embodiment), and the twist angle αx is about 45 to 0 °. The changing angle is set to a so-called variable angle (35 to 0 ° in the case of the present embodiment). Further, in the drill 10, the distance L1 where the front end side cutting edges 16a and 18a are formed, the distance L2 where the intermediate grooves 16b and 18b are formed, and the distance L3 where the rear end side grooves 16c and 18c are formed are L1. For example, the distance L2 is about 2 to 3 times the distance L1, and the distance L3 is about 15 times the distance L1.

なお、図2Aに示すように、前記油路28の分岐点28aは、例えば、前記中間溝16b及び18bが形成された距離L2の領域内に設定されている。当然、分岐点28aを、先端側切刃16a及び18aが形成された距離L1の領域内やそれ以外の位置に設定することも可能であり、油路28を先端から後端まで全て1本や2本で形成することも可能である。   As shown in FIG. 2A, the branch point 28a of the oil passage 28 is set, for example, in a region of a distance L2 where the intermediate grooves 16b and 18b are formed. Naturally, the branch point 28a can be set in the region of the distance L1 where the front end side cutting edges 16a and 18a are formed or at other positions, and the oil passage 28 is all one or two from the front end to the rear end. It is also possible to form with a book.

次に、基本的には以上のように構成される本実施形態に係るドリル10の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the drill 10 according to the present embodiment configured basically as described above will be described.

先ず、図4に示すように、図示しない工作機械にワークWとして、例えば、アルミ鋳造製のシリンダブロックを配置すると共に、当該工作機械の回転駆動源40に対し、チャックを介してドリル10のシャンク部14を固定する。その後、前記回転駆動源40を始動して、ドリル10を図3Aの矢印A方向に高速で回転させる。次いで、ドリル10の先端面20をワークWに形成された鋳抜き穴42に向けてその軸線方向に沿って変位させることにより、当該ワークWに対して刃部12による切削を開始する。   First, as shown in FIG. 4, a cylinder block made of, for example, aluminum casting is disposed as a workpiece W on a machine tool (not shown), and the shank of the drill 10 is connected to the rotation drive source 40 of the machine tool via a chuck. The part 14 is fixed. Thereafter, the rotational drive source 40 is started to rotate the drill 10 at a high speed in the direction of arrow A in FIG. 3A. Next, by cutting the tip surface 20 of the drill 10 toward the core hole 42 formed in the workpiece W along the axial direction thereof, the workpiece W starts to be cut by the blade portion 12.

本実施形態に係るドリル10では、刃部12に形成された切刃16及び18のうち、先端側に形成された先端側切刃16a及び18aによって鋳抜き穴42への切削が開始され、次第に、中間溝16b及び18bや後端側溝16c及び18cが鋳抜き穴42を中心とした所定の径からなる穴に挿入されつつワークW内へと挿入される。   In the drill 10 according to the present embodiment, of the cutting blades 16 and 18 formed on the blade portion 12, cutting to the core hole 42 is started by the tip-side cutting blades 16a and 18a formed on the tip side, and gradually. The intermediate grooves 16 b and 18 b and the rear end side grooves 16 c and 18 c are inserted into the workpiece W while being inserted into holes having a predetermined diameter centered on the cast hole 42.

この場合、ドリル10では、先端側切刃16a及び18aが、強角度の第1ねじれ角α1で設定されており、しかもすくい角を設けているため、低い切削抵抗で鋳抜き穴42に対して確実に且つ安定して切り込むことができる。従って、図4に示すように、所定の許容範囲内において、ドリル10の軸線方向Dと鋳抜き穴42の軸線方向Hとの間に位置ずれGを生じている場合であっても、当該ドリル10を、鋳抜き穴42の位置にほとんど影響されることなくその軸線方向Hに沿ってまっすぐ切り込ませることができる。このため、鋳抜き穴42の鋳造精度が低い場合であっても、所望の位置に確実に穴あけ加工を行うことができ、高い加工(位置)精度を得ることが可能となる。しかも、ドリル10が上記のような位置ずれGによって斜め方向に鋳抜き穴42内に挿入され、曲がりや破損等を生じることを有効に回避することができるため、工具寿命を長く維持することが可能となる。   In this case, in the drill 10, the distal end side cutting edges 16 a and 18 a are set at a strong first twist angle α 1 and have a rake angle, so that the cutting hole 42 can be formed with a low cutting resistance. It is possible to cut reliably and stably. Therefore, as shown in FIG. 4, even if there is a positional deviation G between the axial direction D of the drill 10 and the axial direction H of the core hole 42 within a predetermined allowable range, the drill 10 can be cut straight along the axial direction H with almost no influence on the position of the punched hole 42. For this reason, even if the casting accuracy of the cast hole 42 is low, it is possible to reliably perform drilling at a desired position, and it is possible to obtain high processing (position) accuracy. In addition, since the drill 10 can be effectively prevented from being inserted into the casting hole 42 in an oblique direction due to the positional deviation G as described above and causing bending or breakage, the tool life can be maintained long. It becomes possible.

一方、このような強角度の第1ねじれ角α1を有する先端側切刃16a及び18aにより切削されたワークWの切屑は、上記したように比較的長く大きい傾向にあるが、実際上、元々穴のあいている鋳抜き穴42の加工で生じる切屑量は少ないため、その切屑排出性の高さとの相乗効果によって、容易に中間溝16b及び18bへと移送することができ、後端側溝16c及び18cから穴の外へと確実に排出することができる。   On the other hand, the chips of the workpiece W cut by the tip side cutting edges 16a and 18a having such a strong first twist angle α1 tend to be relatively long and large as described above. Since the amount of chips generated in the processing of the punched hole 42 is small, it can be easily transferred to the intermediate grooves 16b and 18b by the synergistic effect with the high chip discharging performance, and the rear end side grooves 16c and It can be reliably discharged from the hole 18c.

すなわち、ドリル10において、切屑排出性の高い先端側切刃16a及び18aに比べて後端側溝16c及び18cは弱角度の第2ねじれ角α2で形成されているため、その切屑排出性がやや低いことになる。ところが、鋳抜き穴42では切屑量自体が少ないため、切屑が詰まり等を生じることなく、穴の外まで確実に排出される。しかも、先端側切刃16a及び18aでは切屑の排出効率が高いことから、切削中の穴の深部で切屑が詰まり、ドリル10が破損することを有効に回避することができ、ドリル10への負荷を減らして、工具寿命を一層長く維持することが可能となる。   That is, in the drill 10, since the rear end side grooves 16c and 18c are formed with the weak second twist angle α2 as compared with the tip side cutting edges 16a and 18a having high chip discharging performance, the chip discharging performance is slightly low. It will be. However, since the chip amount itself is small in the cast hole 42, the chip is reliably discharged to the outside without causing clogging or the like. In addition, since the tip-side cutting edges 16a and 18a have high chip discharge efficiency, it is possible to effectively avoid clogging of chips in the deep part of the hole being cut and breakage of the drill 10, and the load on the drill 10 can be effectively avoided. Thus, the tool life can be maintained longer.

また、後端側溝16c及び18cは弱角度で一定の第2ねじれ角α2、特に、本実施形態の場合には該第2ねじれ角α2が0°とされることにより、当該後端側溝16c及び18cが、いわゆる直刃ドリルとして形成されているため、高い剛性を有している。このため、鋳抜き穴42の切削に際して前記位置ずれGを生じている場合であっても、切削中、穴の開口部付近等においてドリル10の根元部分、すなわち、後端側溝16c及び18cがワークWに衝突して変形や破損を生じることを有効に回避することができる。実際上、鋳抜き穴42の切削のほとんどは先端側切刃16a及び18aによって行われる一方、穴が深い状態では該穴の大部分は後端側溝16c及び18cに接しているためである。   In addition, the rear end side grooves 16c and 18c have a constant second twist angle α2, which is constant at a weak angle, in particular, in the case of the present embodiment, the second twist angle α2 is set to 0 °. Since 18c is formed as what is called a straight blade drill, it has high rigidity. For this reason, even when the positional deviation G occurs during the cutting of the punched hole 42, the root portion of the drill 10, that is, the rear end side grooves 16 c and 18 c are formed in the vicinity of the opening of the hole during the cutting. It is possible to effectively avoid deformation and damage caused by collision with W. In practice, most of the cutting of the punched hole 42 is performed by the front end side cutting blades 16a and 18a, and in the deep state, most of the hole is in contact with the rear end side grooves 16c and 18c.

さらに、前記中間溝16b及び18bのねじれ角αxは、先端側切刃16a及び18aの第1ねじれ角α1と後端側溝16c及び18cの第2ねじれ角α2との角度差を次第になくす方向で漸次変化するように設定されている(図2B参照)。このため、ねじれ角の違いにより、刃部12が軸線方向で急激な特性変化を生じることを有効に抑えることができ、結果として、ドリル10の切削時の負荷を抑え、ドリル10の工具寿命を一層延ばすことが可能となる。   Further, the twist angle αx of the intermediate grooves 16b and 18b is gradually increased in a direction that gradually eliminates the angle difference between the first twist angle α1 of the front end side cutting edges 16a and 18a and the second twist angle α2 of the rear end side grooves 16c and 18c. It is set to change (see FIG. 2B). For this reason, it can suppress effectively that the blade part 12 produces an abrupt characteristic change in the axial direction due to the difference in the twist angle, and as a result, the load during cutting of the drill 10 is suppressed, and the tool life of the drill 10 is reduced. It can be further extended.

なお、ドリル10では、複数回の切削や硬材への切削等により、刃部12の先端側を再研磨する必要が生じる場合がある。この場合、ドリル10では、切刃16及び18の先端側を構成する先端側切刃16a及び18aを第1ねじれ角α1で一定に設定すると共に、十分な距離L1を設定しているため、前記再研磨により、当該先端側切刃16a及び18aの特性、すなわち、その切削抵抗や切削時の切屑の形状等が変化することを有効に防止することができ、常に安定した切削特性を得ることができる。   In the drill 10, it may be necessary to re-polish the tip end side of the blade portion 12 by cutting a plurality of times or cutting a hard material. In this case, in the drill 10, since the distal end side cutting edges 16a and 18a constituting the distal end side of the cutting edges 16 and 18 are set to be constant at the first twist angle α1, and the sufficient distance L1 is set, By re-grinding, it is possible to effectively prevent changes in the characteristics of the leading edge side cutting edges 16a and 18a, that is, the cutting resistance, the shape of chips at the time of cutting, etc., and always obtain stable cutting characteristics. it can.

さらに、ドリル10における油路28では、分岐点28aを、上記のように、中間溝16b及び18bが位置する部分に設定している。すなわち、シャンク部14から後端側溝16c及び18cと、中間溝16b及び18bの一部までのドリル10の軸線方向での大部分において、当該油路28はドリル10の軸心位置に1本通されている。このため、該油路28内での切削油の流路抵抗(通過抵抗)を低くすることが可能となり、また、第2ねじれ角α2を有する後端側溝16c及び18cでのねじれ形状の形成に係る制約をなくすことができ、自由なねじれを設定することができる。さらに、分岐点28aを、上記のように、中間溝16b及び18bが位置する部分に設定したことにより、前記再研磨によっても油路28の先端側の開口26a及び26bの位置はほとんど変化させずに済み、すなわち、当該開口26a及び26bから切削部への給油特性が変化することを有効に防止して、一層安定した切削が可能となる。   Further, in the oil passage 28 in the drill 10, the branch point 28a is set at a portion where the intermediate grooves 16b and 18b are located as described above. That is, in most of the axial direction of the drill 10 from the shank portion 14 to the rear end side grooves 16c and 18c and a part of the intermediate grooves 16b and 18b, the oil passage 28 passes through one axial center position of the drill 10. Has been. For this reason, it becomes possible to reduce the flow resistance (passage resistance) of the cutting oil in the oil passage 28, and to form a twist shape in the rear end side grooves 16c and 18c having the second twist angle α2. Such restrictions can be eliminated and a free twist can be set. Furthermore, since the branch point 28a is set at the portion where the intermediate grooves 16b and 18b are located as described above, the positions of the openings 26a and 26b on the front end side of the oil passage 28 are hardly changed even by the re-polishing. In other words, it is possible to effectively prevent the oil supply characteristics from the openings 26a and 26b from being changed to the cutting portion, thereby enabling more stable cutting.

また、ドリル10では、先端側切刃16a及び18aに対して、ダイヤモンド切刃を固着したり、ダイヤモンドコートを施したりすることもできる。これにより、切屑の排出性が一層向上し、刃先の耐摩耗性も向上する。   Moreover, in the drill 10, a diamond cutting edge can be fixed to the front end side cutting edges 16a and 18a, or a diamond coating can be applied. Thereby, chip discharge | emission property improves further and the abrasion resistance of a blade edge | tip improves.

以上、各実施形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。   As described above, the present invention has been described with the embodiments. However, the present invention is not limited to this, and it is naturally possible to adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

本発明の一実施形態に係るドリルの斜視図である。It is a perspective view of a drill concerning one embodiment of the present invention. 図2Aは、図1に示すドリルの側面図であり、図2Bは、図1に示すドリルの刃部のねじれ角の変化を示す説明図である。2A is a side view of the drill shown in FIG. 1, and FIG. 2B is an explanatory view showing a change in the twist angle of the blade portion of the drill shown in FIG. 図3Aは、図2に示すドリルの正面図であり、図3Bは、図2に示すドリルの先端側を拡大した一部省略側面図であり、図3Cは、図2に示すドリルの先端側を拡大した一部省略斜視図である。3A is a front view of the drill shown in FIG. 2, FIG. 3B is a partially omitted side view in which the tip side of the drill shown in FIG. 2 is enlarged, and FIG. 3C is the tip side of the drill shown in FIG. FIG. 図1に示すドリルによりワークWの鋳抜き穴に切削加工を行う状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which cuts into the core hole of the workpiece | work W with the drill shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…ドリル 12…刃部
14…シャンク部 16、18…切刃
16a、18a…先端側切刃 16b、18b…中間溝
16c、18c…後端側溝 17a、19a…刃面
20…先端面 28…油路
30、32…切屑排出溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drill 12 ... Blade part 14 ... Shank part 16, 18 ... Cutting blade 16a, 18a ... Front end side cutting blade 16b, 18b ... Intermediate groove 16c, 18c ... Rear end side groove 17a, 19a ... Blade surface 20 ... Tip surface 28 ... Oil passages 30, 32 ... chip discharge grooves

Claims (2)

先端側から後端側に向かう切削方向に沿って切刃が形成された刃部と、該刃部の後端側に連続して形成されたシャンク部とを備えるドリルであって、
前記刃部は、該刃部の先端から前記切削方向に沿って設けられ、一定の第1ねじれ角で形成された先端側切刃と、
前記先端側切刃から前記切削方向に沿って連続し、該切削方向に沿って前記第1ねじれ角から第2ねじれ角まで漸次変化するねじれ角で形成された中間溝と、
前記中間溝から前記切削方向に沿って連続し、一定の前記第2ねじれ角で形成された後端側溝と、
を有し、
前記後端側溝が前記先端側切刃よりも前記切削方向での長さが大きく設定され、且つ、前記第2ねじれ角が前記第1ねじれ角よりも小さな角度に設定されていることを特徴とするドリル。
A drill comprising a blade portion in which a cutting blade is formed along a cutting direction from the front end side toward the rear end side, and a shank portion formed continuously on the rear end side of the blade portion,
The blade portion is provided along the cutting direction from the tip of the blade portion, and a tip-side cutting blade formed at a constant first twist angle;
An intermediate groove formed along the cutting direction from the tip side cutting edge and formed with a twist angle that gradually changes from the first twist angle to the second twist angle along the cutting direction;
A rear end side groove formed along the cutting direction from the intermediate groove and formed at a constant second twist angle;
Have
The rear end side groove is set to have a length in the cutting direction larger than that of the front end side cutting edge, and the second twist angle is set to be smaller than the first twist angle. To drill.
請求項1記載のドリルにおいて、
前記刃部の先端には、ダイヤモンドが設けられていることを特徴とするドリル。
The drill according to claim 1, wherein
The drill characterized by the diamond provided in the front-end | tip of the said blade part.
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