JP2009101460A

JP2009101460A - 切削工具

Info

Publication number: JP2009101460A
Application number: JP2007275218A
Authority: JP
Inventors: Katsuhei Omi; 勝平大見; Yasuo Imai; 康夫今井; Manabu Kamitori; 学神取; Kimihiko Tanizawa; 公彦谷澤
Original assignee: Omi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Omi Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2009-05-14

Abstract

【解決手段】ドリル本体１において刃溝１０を切刃７に形成すると、ワーク切削時に切削屑を分断して切削抵抗を小さくする切削屑分断機能を発揮し、切削効率を高めることができる。その際、この切削屑分断機能を発揮することができる刃溝１０の切削距離Ｌをドリル本体１の半径ｄや主切屑排出溝４の切削距離Ｍとの関係で設定する。すなわち、０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄや０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍに設定して、その刃溝１０の切削距離Ｌを主切屑排出溝４の切削距離Ｍよりも短くすることができる。
【効果】従って、刃溝１０を主切屑排出溝４の加工後に加工することが可能となり、主切屑排出溝４及び刃溝１０の加工を容易にすることができる。
【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、ドリル本体の先端部でドリル本体の回転中心線上に形成されたチゼルの外周に、切刃を有する複数の切削端部と、この切削端部に隣接して開放された複数の主切屑排出溝とがドリル本体の回転方向へ交互に並べられ、この各切削端部における回転方向両側の端縁のうち回転向き側の端縁に前記チゼルから切削端部の外周部側へ延びる前記切刃が形成されているとともに、この各切削端部には所定の先端切刃角を有する逃げ面がこの切刃からこの回転向きに対する反対向き側へ形成されている。

例えば、下記特許文献１では、前記主切屑排出溝がドリル本体の先端部で開放された始端部からドリル本体の長手方向へ終端部まで延設されているとともに、この主切屑排出溝の内面には複数の刃溝が前記切刃で開放された始端部からドリル本体の長手方向へ終端部まで延設され、この切刃がこの刃溝により形成される尖端を有している。

このような刃溝を切刃に形成すると、ワーク切削時に切削屑が分断されるため、切削抵抗を小さくして切削効率を高めることができる。
米国特許８６７６３９号公報

上記特許文献１では、刃溝の終端部が主切屑排出溝の終端部まで延設され、刃溝の切削距離が長くなっている。しかし、刃溝の終端部を主切屑排出溝の終端部まで延設することは、加工効率を良くするために主切屑排出溝の加工と同時に刃溝の加工を行う必要が生じ、主切屑排出溝及び刃溝の加工が面倒になる問題があった。

この発明は、ドリルやリーマなどの切削工具において、前記主切屑排出溝に対する刃溝の形成構造を改良し、主切屑排出溝及び刃溝の加工を容易にすることを目的としている。

後記実施形態の図面（図１に示す第１実施形態、図２に示す第２実施形態、図３に示す第３実施形態、図４に示す第４実施形態）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、第１〜４実施形態に対応し、下記のように構成されている。

工具本体１の先端部で工具本体１の回転中心線１ａ上に形成したチゼル２の外周に、切刃７を有する複数の切削端部３と、この切削端部３に隣接して開放した複数の主切屑排出溝４とを工具本体１の回転方向１ａへ交互に並べている。この各切削端部３における回転方向Ｘの両側の端縁５ａ，５ｂのうち回転向きＸＦ側の端縁５ａに前記チゼル２から切削端部３の外周部６側へ延びる前記切刃７を形成している。この各切削端部３には所定の先端切刃角θを有する逃げ面８をこの切刃７からこの回転向きＸＦに対する反対向きＸＲ側へ形成している。前記主切屑排出溝４は工具本体１の先端部で開放した始端部４ａから工具本体１の長手方向へ終端部４ｂまで延設されている。この主切屑排出溝４の内面には一または二以上の刃溝１０を前記切刃７で開放した始端部１０ａから工具本体１の長手方向へ終端部１０ｂまで延設している。この切刃７にはこの刃溝１０により形成される尖端１１を有している。前記チゼル２を通り且つ工具本体１の回転中心線１ａに対し直交する面と前記刃溝１０の終端部１０ｂを通り且つ工具本体１の回転中心線１ａに対し直交する面との間の回転中心線方向距離をＬとするとともに、工具本体１の回転中心線１ａから切削端部３の外周部６までの半径をｄとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄに設定している。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明（第１〜２実施形態に対応）において、前記主切屑排出溝４は工具本体１の回転中心線１ａに沿って直線状に延設され、０．７５ｄ≦Ｌ≦３ｄに設定するか、または、前記チゼル２を通り且つ工具本体１の回転中心線１ａに対し直交する面と前記主切屑排出溝４の終端部４ｂを通り且つ工具本体１の回転中心線１ａに対し直交する面との間の回転中心線方向距離(切削距離)をＭとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍに設定している。

請求項１の発明を前提とする請求項３の発明（第３〜４実施形態に対応）において、前記主切屑排出溝４は工具本体１の回転中心線１ａの周囲で螺旋状に延設され、０．７５ｄ≦Ｌ≦２ｄに設定するか、または、前記チゼル２を通り且つ工具本体１の回転中心線１ａに対し直交する面と前記主切屑排出溝４の終端部４ｂを通り且つ工具本体１の回転中心線１ａに対し直交する面との間の回転中心線方向距離(切削距離)をＭとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．１Ｍに設定している。

請求項１または請求項２または請求項３の発明を前提とする請求項４の発明（第１〜４実施形態に対応）において、前記切削端部３と主切屑排出溝４とはそれぞれ一対設けられている。

本発明は、ドリルやリーマなどの切削工具において、刃溝１０の終端部１０ｂを主切屑排出溝４の終端部４ｂまで延設することなく、ワーク切削時に切削屑を分断して切削抵抗を小さくする切削屑分断機能を発揮することができる刃溝１０の切削距離Ｌを工具本体１の半径ｄや主切屑排出溝４の切削距離Ｍとの関係で設定し、刃溝１０を主切屑排出溝４の加工後に加工することを可能にして、主切屑排出溝４及び刃溝１０の加工を容易にすることができる。

まず、本発明の第１実施形態にかかる切削工具について図１を参照して説明する。
工具本体としてのドリル本体１の先端部で、ドリル本体１の回転中心線１ａ上にチゼル２が形成され、そのチゼル２の外周には一対の切削端部３と一対の主切屑排出溝４とがドリル本体１の回転方向Ｘへ交互に並べられている。この各主切屑排出溝４は回転中心線１ａに沿って直線状に形成されている。この各切削端部３における回転方向Ｘの両側の端縁５ａ，５ｂのうち回転向きＸＦ側の第一端縁５ａには前記チゼル２から切削端部３の外周部６側へ延びる切刃７が形成されている。この各主切屑排出溝４はこれらの端縁５ａ，５ｂ間で開放されている。この各切削端部３には逃げ面８がこの切刃７からこの回転向きＸＦに対する反対向きＸＲ側へ形成され、これらの逃げ面８は互いに所定の先端切刃角θをなしている。この各切削端部３の外周部６には一対の副切屑排出溝９が回転方向Ｘへ並設されて逃げ面８に開放されている。この各副切屑排出溝９は回転中心線１ａに沿って直線状に形成されている。なお、この各副切屑排出溝９を省略してもよい。

前記各主切屑排出溝４はドリル本体１の先端部で開放した始端部４ａからドリル本体１の長手方向（ドリル本体１の回転中心線１ａの方向）へ終端部４ｂまで延設されている。この各主切屑排出溝４の内面には複数（三個）の刃溝１０が前記切刃７で開放した始端部１０ａからドリル本体１の長手方向へ終端部１０ｂまで回転中心線１ａに沿って直線状に延設されている。この各刃溝１０は各主切屑排出溝４の加工後に加工にされる。この切刃７にはこの各刃溝１０の始端部１０ａにより形成される複数（四個）の尖端１１がこの切刃７の延設方向に沿って並設されている。この各刃溝１０でドリル本体１の長手方向に対し直交する幅方向の寸法は、始端部１０ａから終端部１０ｂに至るに従い狭くなっている。

前記チゼル２を通り且つドリル本体１の回転中心線１ａに対し直交する面と前記刃溝１０の終端部１０ｂを通り且つドリル本体１の回転中心線１ａに対し直交する面との間の回転中心線方向距離（刃溝１０の切削距離）をＬとするとともに、ドリル本体１の回転中心線１ａから切削端部３の外周部６までの半径をｄとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄの範囲内で且つ２ｄ≦Ｌ≦３ｄの範囲内に設定されている。また、前記チゼル２を通り且つドリル本体１の回転中心線１ａに対し直交する面と前記主切屑排出溝４の終端部４ｂを通り且つドリル本体１の回転中心線１ａに対し直交する面との間の回転中心線方向距離（主切屑排出溝４の切削距離）をＭとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍの範囲内に設定されている。

次に、本発明の第２実施形態にかかる切削工具について主に第１実施形態との相違点を中心に図２を参照して説明する。
各主切屑排出溝４の内面には一個の刃溝１０が切刃７で開放した始端部１０ａからドリル本体１の長手方向へ終端部１０ｂまで延設されている。この切刃７にはこの刃溝１０の始端部１０ａにより形成される複数（二個）の尖端１１がこの切刃７の延設方向に沿って並設されている。０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄの範囲内で且つ３ｄ≦Ｌ≦４ｄの範囲内に設定されている。また、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍの範囲内に設定されている。

次に、本発明の第３実施形態にかかる切削工具について主に第１実施形態との相違点を中心に図３を参照して説明する。
各主切屑排出溝４はドリル本体１の回転中心線１ａの周囲で螺旋状に形成されている。各主切屑排出溝４の内面には複数（三個）の刃溝１０が切刃７で開放した始端部１０ａからドリル本体１の長手方向へ終端部１０ｂまでドリル本体１の回転中心線１ａの周囲で螺旋状に延設されている。各主切屑排出溝４のねじれ角（例えば３０°）よりも各刃溝１０のねじれ角（例えば２０°）が小さく設定されている。この切刃７にはこの各刃溝１０の始端部１０ａにより形成される複数（四個）の尖端１１がこの切刃７の延設方向に沿って並設されている。０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄの範囲内で且つｄ≦Ｌ≦２ｄの範囲内に設定されている。また、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍの範囲内で且つ０．７５ｄ≦Ｌ≦０．１Ｍの範囲内に設定されている。各副切屑排出溝９は省略されている。

次に、本発明の第４実施形態にかかる切削工具について主に第１実施形態との相違点を中心に図４を参照して説明する。
各主切屑排出溝４はドリル本体１の回転中心線１ａの周囲で螺旋状に形成されている。各主切屑排出溝４の内面には一個の刃溝１０が切刃７で開放した始端部１０ａからドリル本体１の長手方向へ終端部１０ｂまでドリル本体１の回転中心線１ａの周囲で螺旋状に延設されている。各主切屑排出溝４のねじれ角（例えば３０°）よりも各刃溝１０のねじれ角（例えば２０°）が小さく設定されている。この切刃７にはこの刃溝１０の始端部１０ａにより形成される複数（二個）の尖端１１がこの切刃７の延設方向に沿って並設されている。０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄの範囲内で且つｄ≦Ｌ≦２ｄの範囲内に設定されている。また、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍの範囲内で且つ０．７５ｄ≦Ｌ≦０．１Ｍの範囲内に設定されている。各副切屑排出溝９は省略されている。

本実施形態にかかるドリルにおいては、刃溝１０を切刃７に形成すると、ワーク切削時に切削屑を分断して切削抵抗を小さくする切削屑分断機能を発揮し、切削効率を高めることができる。その際、この切削屑分断機能を発揮することができる刃溝１０の切削距離Ｌをドリル本体１の半径ｄや主切屑排出溝４の切削距離Ｍとの関係で設定し、その刃溝１０の切削距離Ｌを主切屑排出溝４の切削距離Ｍよりも短くすることができる。従って、刃溝１０を主切屑排出溝４の加工後に加工することが可能となり、主切屑排出溝４及び刃溝１０の加工を容易にすることができる。また、切刃７により切削されて主切屑排出溝４の始端部４ａ及び刃溝１０の始端部１０ａから主切屑排出溝４の終端部４ｂ及び刃溝１０の終端部１０ｂに向って排出される切削屑は、刃溝１０の終端部１０ｂで通過抵抗を受けるため、刃溝１０の両端縁による切削機能が向上し、切削効率を高めることができる。

なお、前記切削端部３と主切屑排出溝４とをそれぞれ三以上交互に設けてもよい。

（ａ）は第１実施形態にかかる切削工具の全体を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大正面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡大平面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＡ１−Ａ１線拡大端面図であり、（ｅ）は（ｂ）のＡ２−Ａ２線拡大端面図であり、（ｆ）は（ｂ）のＡ３−Ａ３線拡大端面図である。（ａ）は第２実施形態にかかる切削工具の全体を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大正面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡大平面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＢ１−Ｂ１線拡大端面図であり、（ｅ）は（ｂ）のＢ２−Ｂ２線拡大端面図であり、（ｆ）は（ｂ）のＢ３−Ｂ３線拡大端面図である。（ａ）は第３実施形態にかかる切削工具の全体を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大正面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡大平面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＣ１−Ｃ１線拡大端面図であり、（ｅ）は（ｂ）のＣ２−Ｃ２線拡大端面図であり、（ｆ）は（ｂ）のＣ３−Ｃ３線拡大端面図である。（ａ）は第４実施形態にかかる切削工具の全体を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大正面図であり、（ｃ）は（ａ）の拡大平面図であり、（ｄ）は（ｂ）のＤ１−Ｄ１線拡大端面図であり、（ｅ）は（ｂ）のＤ２−Ｄ２線拡大端面図であり、（ｆ）は（ｂ）のＤ３−Ｄ３線拡大端面図である。

符号の説明

１…工具本体としてのドリル本体、１ａ…ドリル本体の回転中心線、２…チゼル、３…切削端部、４…主切屑排出溝、４ａ…始端部、４ｂ…終端部、５ａ，５ｂ…切削端部の端縁、６…切削端部の外周部、７…切刃、８…逃げ面、１０…刃溝、１０ａ…始端部、１０ｂ…終端部、１１…尖端、Ｘ…ドリル本体の回転方向、ＸＦ…ドリル本体の回転向き、ＸＲ…回転向きに対する反対向き、θ…逃げ面の先端切刃角。

Claims

工具本体の先端部で工具本体の回転中心線上に形成したチゼルの外周に、切刃を有する複数の切削端部と、この切削端部に隣接して開放した複数の主切屑排出溝とを工具本体の回転方向へ交互に並べ、この各切削端部における回転方向両側の端縁のうち回転向き側の端縁に前記チゼルから切削端部の外周部側へ延びる前記切刃を形成するとともに、この各切削端部には所定の先端切刃角を有する逃げ面をこの切刃からこの回転向きに対する反対向き側へ形成した切削工具において、
前記主切屑排出溝は工具本体の先端部で開放した始端部から工具本体の長手方向へ終端部まで延設され、この主切屑排出溝の内面には一または二以上の刃溝を前記切刃で開放した始端部から工具本体の長手方向へ終端部まで延設し、この切刃はこの刃溝により形成される尖端を有し、
前記チゼルを通り且つ工具本体の回転中心線に対し直交する面と前記刃溝の終端部を通り且つ工具本体の回転中心線に対し直交する面との間の回転中心線方向距離をＬとするとともに、工具本体の回転中心線から切削端部の外周部までの半径をｄとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦４ｄに設定した
ことを特徴とする切削工具。
前記主切屑排出溝は工具本体の回転中心線に沿って直線状に延設され、０．７５ｄ≦Ｌ≦３ｄに設定するか、または、前記チゼルを通り且つ工具本体の回転中心線に対し直交する面と前記主切屑排出溝の終端部を通り且つ工具本体の回転中心線に対し直交する面との間の回転中心線方向距離をＭとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．２５Ｍに設定したことを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
前記主切屑排出溝は工具本体の回転中心線の周囲で螺旋状に延設され、０．７５ｄ≦Ｌ≦２ｄに設定するか、または、前記チゼルを通り且つ工具本体の回転中心線に対し直交する面と前記主切屑排出溝の終端部を通り且つ工具本体の回転中心線に対し直交する面との間の回転中心線方向距離をＭとした場合、０．７５ｄ≦Ｌ≦０．１Ｍに設定したことを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
前記切削端部と主切屑排出溝とはそれぞれ一対設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３に記載の切削工具。