JP2009056534A

JP2009056534A - 座ぐり加工用ドリル

Info

Publication number: JP2009056534A
Application number: JP2007225227A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Doi; 友和土肥
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【課題】チップポケットを大きくでき切屑の処理性に優れ、切屑分断性に優れ、刃部の欠け、チッピングをしにくい刃先形状を有し、高能率・長寿命に座ぐり加工が可能な座ぐり加工用ドリルを提供。
【解決手段】対をなし先端角αを 170°〜 190°としてチゼル 6からシンニング 2によって外方に延びる２個の２次切れ刃14、14、各２次切れ刃14、14から外方に延びる中凹状の１次切れ刃11、11及び各１次切れ刃11、11からリーディングエッジ12、12まで延びかつドリル回転方向Ｃでみて後退する外方切れ刃13、13を有し、ドリル心厚Ｗをドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、中凹状の１次切れ刃11、11の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍とし、後退する外方切れ刃12、12の後退角度θを−１°〜−２０°とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、深穴加工の前加工としてガイド穴又は座ぐり穴加工を行う際に、切屑分断性に優れ、刃部の欠け、チッピングをしにくい刃先形状を有し、高能率・長寿命に座ぐり加工が可能な座ぐり加工用ドリルに関する。

クランクシャフトの穴あけ等、斜面への深穴加工を行う場合、前加工としてガイド穴加工や座ぐり穴加工を必要とする。従来はこの加工を図２に示す特許文献１の第５図に記載するような刃部を有する２枚刃エンドミルを使用したドリリング加工により行っていた。特許文献２では、アルミニウム合金鋳物の鋳抜き穴仕上を高精度には穿孔加工する、直線状の１次切れ刃と各１次切れ刃からリーディングエッジまで延びかつドリル回転方向でみて後退する外方切れ刃を有する３溝ドリルにおいて、先端角を 180°〜 190°（中凹）としたことを特徴とする３溝ドリルを提案する。
特公平５−２０２０５号公報、第５図特開2007−069287号公報

しかしながら、図２に示す従来品の２枚刃エンドミルは、ほぼ直線状のリーディングエッジ32、32まで延びる１次切れ刃31、31を有するが、切削部分以外が開放状態となる側面加工や溝加工を主たる用途とするため、切屑の処理性は考慮されず、曲がりや折損防止のために心厚をエンドミル直径の50％から90％の範囲に設定した。したがって、エンドミルを使用したドリリング加工で座ぐり穴加工を行う場合、開放部分がないうえに心厚を大きくしたことで、チップポケットを大きく確保できなくなるため、切屑排出性を低下させ、切屑詰まりを引き越こし、エンドミル本体の折損を引き起こす要因となる。またリーディングエッジ32、32は鋭角をなすので、ドリリング加工で加工数、加工時間の増加に従ってチッピングが発生しやすくなり、特に超硬合金を使用した靱性に乏しい材料を用いた場合にそうである。特許文献２のものは、１次切れ刃から後退する外方切れ刃を有するので、刃部の欠け、チッピングをしにくい刃先形状を有するが、直線状の１次切れ刃を有する３溝ドリルであるので、座ぐり加工用ドリルとしては、切屑分断性が不十分で、チップポケットの大きさも不足し、切屑の処理性が悪く、高能率・長寿命に座ぐり加工を行うことはできなかった。

本発明の課題は、深穴加工の前加工としてガイド穴又は座ぐり穴加工を行う際に、従来の２枚刃エンドミルに代わり、エンドミル又は３溝ドリルよりも心厚が小さく、チップポケットを大きくでき切屑の処理性に優れ、切屑分断性に優れ、刃部の欠け、チッピングをしにくい刃先形状を有し、高能率・長寿命に座ぐり加工が可能な座ぐり加工用ドリルを提供することにある。

このため本発明は、深穴加工の前加工としてガイド穴又は中ぐり穴加工を行う座ぐり加工用ドリルであって、対をなし先端角を 170°〜 190°としてチゼルからシンニングによって外方に延びる２個の２次切れ刃、各２次切れ刃から外方に延びる中凹状の１次切れ刃及び各１次切れ刃からリーディングエッジまで延びかつドリル回転方向でみて後退する外方切れ刃を有し、ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、前記中凹状の１次切れ刃の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍とし、前記後退する外方切れ刃の後退角度を−１°〜−２０°としたことを特徴とする座ぐり加工用ドリルを提供することによって、上述した従来技術の課題を解決した。

本発明では、対をなし先端角を 170°〜 190°としてチゼルからシンニングによって外方に延びる２個の２次切れ刃、各２次切れ刃から外方に延びる中凹状の１次切れ刃及び各１次切れ刃からリーディングエッジまで延びかつドリル回転方向でみて後退する外方切れ刃を有し、ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、前記中凹状の１次切れ刃の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍とし、前記後退する外方切れ刃の後退角度を−１°〜−２０°としたので、深穴加工の前加工としてガイド穴又は座ぐり穴加工を行う際に、ド３ル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、従来の２枚刃エンドミル又は３溝ドリルよりも心厚が小さく、チップポケットを大きくでき切屑の処理性に優れ、中凹状の１次切れ刃により切屑がカールし易くかつ分断し易くなり切屑の排出性をよくし、後退する外方切れ刃により、刃部の欠けコーナチッピングを抑制してコーナ摩耗を防ぐ刃先形状を有し、高能率・長寿命に座ぐり加工が可能な座ぐり加工用ドリルを提供するものとなった。

本発明において、先端角を 170°〜 190°としたのは、先端角が 170°未満では、被削材表面にならってしまって穴位置が不良となり、先端角が 190°を越えるとコーナ部の強度が低下してチッピングを生じてしまうからである。ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍としたのは、ドリル心厚がドリル直径Ｄの0.20未満ではドリル強度が不足し、ドリル直径Ｄ0.40倍を越えるとチップポケットが小さくなるので、ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍に限定した。中凹状の１次切れ刃の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍としたのは、中凹量をドリル直径Ｄの0.01未満では効果がなく、ドリル直径Ｄの0.06倍を越えるとドリル強度が不足するので、中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍に限定した。後退する外方切れ刃の後退角度を−１°〜−２０°としたのは、後退角度を−１°未満ではコーナチッピングをおこしやすく、後退角度を−２０°を越えて負角度が大きくなるとトルクが大きくなりコーナ摩耗が促進されるため、後退する外方切れ刃の後退角度を−１°〜−２０°に限定した。

好ましくは、十分な強度を保つため、１次切れ刃に続く後退する外方切れ刃の長さは、ドリル直径の0.03倍乃至 0.2倍であることが望ましい。ドリル径の0.03倍未満では加工精度を上げる効果がなく、ドリル径の 0.2倍を越えると切削効率が悪くなるので、１次切れ刃に続く後退部の長さをドリル径の0.03倍乃至 0.2倍に限定した。

本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の座ぐり加工用ドリルの正面図、（ｂ）は（ａ）の本発明の座ぐり加工用ドリルの要部刃部側面図である。図２（ａ）は従来の２枚刃エンドミルの正面図、（ｂ）は（ａ）従来の２枚刃エンドミルの要部刃部側面図である。

本発明の実施の形態の座ぐり加工用ドリルは、深穴加工の前加工としてガイド穴又は中ぐり穴加工を行う２個のねじれ溝 3、3を有する座ぐり加工用ドリルであって、対をなし先端角αを 170°〜 190°としてチゼル 6からシンニング 2によって外方に延びる２個の２次切れ刃14、14、各２次切れ刃14、14から外方に延びる中凹状の１次切れ刃11、11及び各１次切れ刃11、11からリーディングエッジ12、12まで延びかつドリル回転方向Ｃでみて後退する外方切れ刃13、13を有し、ドリル心厚Ｗをドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、中凹状の１次切れ刃11、11の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍とし、中凹状の１次切れ刃11、11から後退する外方切れ刃12、12の後退角度θを−１°〜−２０°としたものである。

本発明の実施の形態の図１に示す形状の座ぐり加工用ドリルと、図２に示す従来の座ぐり加工に使用される２枚刃エンドミルを製作した。ドリル又は２枚刃エンドミルの、直径Ｄ：6 mm、溝ねじれ角β：30°、先端角α： 180°、ドリル心厚Ｗをドリル直径Ｄの0.21倍の1.26mm、中凹状の１次切れ刃11、11の中凹量をドリル直径Ｄの0.03倍の 1.8mm、とし、後退する外方切れ刃13、13の後退角度θを−１８°とした。図１に示す本発明品座ぐり加工用ドリルと図２に示す従来の２枚刃エンドミルを用いＡＤＣ１２、加工穴径ａ：φ6 mmを加工した。加工条件は、切削速度： 200 m／min(7500m ^-1) 、送り量：0.51mm／rev(3820mm／min)であった。
図２に示す従来の２枚刃エンドミルは50穴にてシンニング部に切屑がつまり折損したが、本発明品のドリルでは 100穴連続加工してもシンニング部に切屑のつまりはみられなかった。
〔発明本発明の実施の形態の効果〕

本発明の実施の形態の座ぐり加工用ドリルでは、対をなし先端角を 170°〜 190°としてチゼルからシンニングによって外方に延びる２個の２次切れ刃、各２次切れ刃から外方に延びる中凹状の１次切れ刃及び各１次切れ刃からリーディングエッジまで延びかつドリル回転方向でみて後退する外方切れ刃を有し、ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、前記中凹状の１次切れ刃の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍とし、前記後退する外方切れ刃の後退角度を−１°〜−２０°としたので、深穴加工の前加工としてガイド穴又は座ぐり穴加工を行う際に、ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、従来の２枚刃エンドミル又は３溝ドリルよりも心厚が小さく、チップポケットを大きくでき切屑の処理性に優れ、中凹状の１次切れ刃により切屑がカールし易くかつ分断し易くなり切屑の排出性をよくし、後退する外方切れ刃により、刃部の欠けコーナチッピングを抑制してコーナ摩耗を防ぐ刃先形状を有し、高能率・長寿命に座ぐり加工が可能な座ぐり加工用ドリルを提供するものとなった。

（ａ）は本発明の座ぐり加工用ドリルの正面図、（ｂ）は（ａ）の本発明の座ぐり加工用ドリルの要部刃部側面図である。（ａ）は従来の２枚刃エンドミルの正面図、（ｂ）は（ａ）従来の２枚刃エンドミルの要部刃部側面図である。

符号の説明

2 ：シンニング、6 ：チゼル、11：１次切れ刃、12：リーディングエッジ
13：外方切れ刃、14：２次切れ刃、α：先端角、Ｄ：ドリル直径、θ：後退角度
Ｗ：ドリル心厚

Claims

深穴加工の前加工としてガイド穴又は中ぐり穴加工を行う座ぐり加工用ドリルであって、対をなし先端角を 170°〜 190°としてチゼルからシンニングによって外方に延びる２個の２次切れ刃、各２次切れ刃から外方に延びる中凹状の１次切れ刃及び各１次切れ刃からリーディングエッジまで延びかつドリル回転方向でみて後退する外方切れ刃を有し、ドリル心厚をドリル直径Ｄの0.20〜0.40倍とし、前記中凹状の１次切れ刃の中凹量をドリル直径Ｄの0.01〜0.06倍とし、前記後退する外方切れ刃の後退角度を−１°〜−２０°としたことを特徴とする座ぐり加工用ドリル。
前記１次切れ刃に続く後退する外方切れ刃の長さがドリル直径の0.03倍乃至 0.2倍であることを特徴とする請求項１記載の座ぐり加工用ドリル。