JP2010082777A - Drill - Google Patents
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Description
本発明は、ドリル加工時に発生するバリを抑制するドリルに関する。 The present invention relates to a drill that suppresses burrs generated during drilling.
ドリルにより被加工物に貫通孔を開けるとき(ドリル加工時)、ドリル刃出口周縁部にバリが発生しやすく、このバリが脱落等することにより製品トラブル等の問題が生じうる。
前記問題を解決するための技術は公知となっている。例えば、特許文献1に開示されている。
When a through-hole is opened in a workpiece by a drill (during drilling), burrs are likely to be generated at the peripheral edge of the drill blade exit, and problems such as product troubles may occur due to such burrs falling off.
Techniques for solving the above problems are known. For example, it is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1に記載の技術は、円錐部および円錐部に続く棒体部を有し、円錐部に複数の先行刃を、また先行刃の下端に連続して、棒体部に、棒体部の軸芯に対して傾斜した仕上刃を形成し、連続部付近を切欠して、先行刃と仕上刃との間に略L字形の段部を形成するドリルを用い、仕上刃で貫通孔の周囲を完全に削り取ることにより、バリを抑制しようとするものである。 The technique described in Patent Document 1 has a conical portion and a rod body portion following the conical portion, a plurality of leading blades in the conical portion, and a lower end of the leading blade, the rod body portion, A finishing blade that is inclined with respect to the shaft center is formed, and a drill that forms a substantially L-shaped step between the preceding blade and the finishing blade by cutting out the vicinity of the continuous portion is used. It is intended to suppress burrs by completely scraping the periphery.
ドリル加工時に、形成される貫通孔のドリル刃出口周縁部にバリが発生することがあるが、このバリの発生の仕方は大別して2種類に分類しうる。
1つめは、図5(a)に示すように、ドリル刃100で被加工物を切削するとき、特にドリルの送り速度が比較的遅く設定されていると、切粉がドリルの送り分力により貫通孔外部に押し出されて、被加工物から分断されない状態で残留し、ドリル刃出口周縁部にバリ101が発生する。このときのバリ101は比較的大きいものとなる。
2つめは、図5(b)に示すように、ドリル刃100が被加工物を貫通するときに、ドリル刃出口周縁部の被加工物102が塑性変形して押し出された状態で残留し、形成される貫通孔のドリル刃出口周縁部にバリ103が発生する。このときのバリ103は比較的小さいものとなる。
At the time of drilling, burrs may be generated at the peripheral edge of the drill blade exit of the formed through hole. The method of generating this burrs can be roughly classified into two types.
First, as shown in FIG. 5 (a), when cutting a workpiece with the
Second, as shown in FIG. 5B, when the
したがって、ドリル加工時に、形成される貫通孔のドリル刃出口周縁部にバリが発生することを抑制するには、上記発生の仕方が異なる2種類のバリを抑制する必要がある。 Therefore, in order to suppress the occurrence of burrs at the peripheral edge of the drill blade exit of the through-hole formed during drilling, it is necessary to suppress two types of burrs having different generation methods.
一般的に仕上刃は、先行刃により切削された孔壁面を滑らかに仕上げるために用いられ、切削作用は副次的なものであり、その取代は先行刃の取代よりも非常に少なく設定される。このため、ドリル加工時、バリの厚みが仕上刃の取代を超えてしまい、仕上刃でバリを削り取ることが困難になることがある。特に上記のように比較的大きいバリが発生するときにこのような事態が生じやすい。
本発明は以上の如き状況に鑑み、ドリル加工時に、形成される貫通孔のドリル刃出口周縁部にバリが発生することを抑制できるドリルを提供する。 In view of the above situation, the present invention provides a drill that can suppress the occurrence of burrs in the peripheral edge of the drill blade outlet of a formed through hole during drilling.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
請求項1に記載のドリルは、シャンクと前記シャンクに連なるドリルボディとを備え、前記ドリルボディの先端部に先行刃が形成されるとともに、前記ドリルボディおける前記先行刃よりもシャンク側、かつ、前記先行刃の外周側に仕上刃が形成され、前記先行刃と前記仕上刃とにより被加工物を切削加工するドリルであって、前記被加工物の切削加工時における、前記先行刃が前記被加工物を貫通するときの前記ドリルボディの送り速度は、前記仕上刃が前記被加工物を貫通するときの前記ドリルボディの送り速度よりも速く、かつ、前記被加工物にコバ欠けが発生する程度の速度に設定される。 The drill according to claim 1, comprising a shank and a drill body connected to the shank, wherein a leading blade is formed at a tip portion of the drill body, the shank side with respect to the leading blade in the drill body, and A finishing blade is formed on an outer peripheral side of the preceding blade, and the drill is configured to cut a workpiece with the leading blade and the finishing blade, and the leading blade is cut when the workpiece is cut. The feed speed of the drill body when penetrating the workpiece is faster than the feed speed of the drill body when the finishing blade penetrates the workpiece, and an edge defect occurs in the workpiece. The speed is set to about.
請求項2に記載のドリルにおいては、前記仕上刃は、前記ドリルボディの半径方向外側へいくに従って、ドリルの送り方向側へ向かうように傾斜している第一刃と、前記ドリルボディの外周面において前記第一刃の回転方向における後ろ側に連なり、前記ドリルボディの回転方向前側から後側へいくに従って、前記ドリルボディの送り方向側へ向かうように傾斜している第二刃と、を有する。 3. The drill according to claim 2, wherein the finishing blade is inclined so as to be directed toward a feed direction of the drill as it goes radially outward of the drill body, and an outer peripheral surface of the drill body. A second blade that is connected to the rear side in the rotation direction of the first blade and is inclined so as to go to the feed direction side of the drill body as it goes from the front side to the rear side in the rotation direction of the drill body. .
本発明は、ドリル加工時、ドリル刃出口周縁部にバリが発生することを抑制できるという効果を奏する。 The present invention has an effect that it is possible to suppress the generation of burrs at the peripheral edge of the drill blade outlet during drilling.
以下では、本発明に係るドリルの実施の一形態であるドリル1について説明する。
なお、図1〜図4において、矢印Aの指す方向をドリルボディ10の回転方向とし、矢印Bの指す方向をドリルボディ10の送り方向とする。
Below, the drill 1 which is one Embodiment of the drill which concerns on this invention is demonstrated.
1 to 4, the direction indicated by the arrow A is the rotation direction of the
図1および図2に示すように、ドリル1は、被加工物に孔を開けるための切削加工用工具である。
ドリル1は、工具鋼等からなるシャンク(不図示)と、前記シャンクに支持され、超高合金からなるドリルボディ10と、を備える段付きドリルである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the drill 1 is a cutting tool for making a hole in a workpiece.
The drill 1 is a stepped drill including a shank (not shown) made of tool steel and the like, and a
ドリルボディ10は、ドリル1のうち被加工物を切削加工する機能を果たす主たる部分であるドリル刃(後述する、先行刃14、仕上刃17)が形成されるものであり、その基端部が前記シャンクに連結されるとともに、その先端部が前記シャンクの軸方向に突出する略棒状に形成され、ドリルボディ10の途中部から先端側にかけて前記ドリル刃(先行刃14および仕上刃17)が形成されている。
The
ドリルボディ10は、ドリルボディ10の軸心部から半径方向外側に突出する突出部の外周面に形成され、ドリルボディ10の軸方向に延びる一対の第一ランド11と、第一ランド11が形成される突出部に対してドリルボディ10の回転方向後方側に略90°ずれた位相で配置され、ドリルボディ10の軸心部から半径方向外側に突出する突出部の外周面に形成され、ドリルボディ10の軸方向に延びる一対の第二ランド12と、を有する。
前記一対の第一ランド11は、互いに位相が略180°ずれた位置に配置されており、前記一対の第二ランド12も、互いに位相が略180°ずれた位置に配置されている。
The
The pair of
第一ランド11と第二ランド12との間には、溝13a・13bがそれぞれ交互に形成される。溝13a・13bは、ドリルボディ10の先端部から基端部までドリルボディ10の軸方向に延びており、ドリル1により被加工物に貫通孔を開けるとき(ドリル加工時)、クーラントが溝13aを通って仕上刃17に供給され、前記被加工物の切削屑(切粉)が溝13bを通って貫通孔外部に排出される。
第二ランド12におけるドリルボディ10の回転方向前方側はドリルボディ10の軸と同心円上にあり、ドリル加工時に形成される孔の壁面に略当接するマージン12aに、ドリルボディ10の回転方向後方側はマージン12aの外周の一部を逃がした状態に設けられる逃げ面12bに、それぞれ形成される。
The front side of the
ドリルボディ10の先端部は、第一ランド11、および第二ランド12の先端部からドリルボディ10の先端側へいくにつれて縮径する略円錐形状に形成されており、ドリルボディ10の軸方向先端側へ向かって尖っている。ドリルボディ10の先端部には、第一ランド11の先端部からドリルボディ10の先端に向かって一対の先行刃14が形成されている。先行刃14(ドリルボディ10)の回転方向後方側には、ドリルボディ10の径方向外側にいくに従ってドリルボディ10の基端部側に向かうように傾斜する先端逃げ面15が形成される。
The distal end portion of the
図2および図3(a)に示すように、ドリルボディ10における第二ランド12が形成されている部分の中途部には段部(傾斜面16)が形成されており、傾斜面16を境にして、第二ランド12が形成されている部分のドリルボディ10の基端部側の径の方が先端部側の径よりも僅かに大きくなっている。
傾斜面16は、ドリルボディ10の径方向外側にいくに従って、ドリルボディ10の送り方向に向かうように傾斜している。
As shown in FIGS. 2 and 3A, a step portion (inclined surface 16) is formed in the middle portion of the
The
傾斜面16は、ドリルボディ10の回転方向前方側に位置する辺である第一辺と、前記第一辺に連なり、ドリルボディ10の外周面に位置する(前記第二ランド12が形成される面と段部との境界部分に位置する)辺である第二辺と、と有する。
前記第一辺は第一刃17aに形成されており、前記第一辺(第一刃17a)はドリルボディ10の半径方向外側へいくに従って、送り方向側へ向かうように傾斜している。
前記第二辺は第二刃17bに形成されており、前記第二辺(第二刃17b)は、第一刃17aから、第一刃17aの回転方向における後ろ側に連なってドリルボディ10の外周面に沿って形成されている。また、前記第二辺(第二刃17b)は、ドリルボディ10の回転方向前側から後側へいくに従って、ドリルボディ10の送り方向側へ向かうように傾斜している(図1参照)。
このように形成される第一刃17aおよび第二刃17bにより、仕上刃17が構成されている。
The
The first side is formed on the
The second side is formed on the
The
先行刃14と仕上刃17との位置関係について説明すると、ドリルボディ10の先端部に先行刃14が形成され、ドリルボディ10の中途部における前記段部(傾斜面16)に仕上刃17が形成される。
つまり、仕上刃17は、先行刃14よりも後方(ドリルボディ10の基端部側)、かつ、先行刃14よりも外周側(ドリルボディ10の径方向外側)に形成されており、ドリルボディ10は先行刃14が形成されている部分と仕上刃17が形成されている部分との間で段付き形状に形成されている。
したがって、仕上刃17の最外端が先行刃14の最外端よりもドリルボディ10の径方向外側に僅かに突出しており、この突出している分だけ仕上刃17の取代が設定され、先行刃14と仕上刃17とで取代が分割される。
Explaining the positional relationship between the leading
That is, the
Accordingly, the outermost end of the
なお、本実施形態は、仕上刃17を一対形成したが、本発明はこれに限定されず、複数対形成してもよい。
In addition, although this embodiment formed the pair of
ドリル1は、モータ等からなり、ドリルボディ10を軸周りに回転する第一駆動装置(不図示)と、モータ、空圧シリンダ、または油圧シリンダ等からなり、ドリルボディ10を送り方向に移動する第二駆動装置(不図示)と、前記第一駆動装置および第二駆動装置にそれぞれ信号を送信することによりそれぞれの装置の作動および停止を制御する制御装置(不図示)と、を備えるドリル駆動装置により駆動される。
The drill 1 includes a motor or the like, and includes a first drive device (not shown) that rotates the
図3(a)に示すように、ドリル1により被加工物の表面から裏面に向かって貫通孔を開けるとき、まず、被加工物の表面にドリルボディ10の先端(先行刃14)を当接させる。そして、前記制御装置が前記第一駆動装置および第二駆動装置に信号を送信することにより、ドリルボディ10を所定の回転速度で回転させながら所定の送り速度で移動させる。これにより、先行刃14で被加工物が削り取られて下穴が開けられ、次いで、この下穴壁面が仕上刃17によって精確に削り取られる。
そして、先行刃14が被加工物を貫通しはじめるときに、前記制御装置は、前記第二駆動装置に信号を送信することにより、ドリルボディ10の送り速度を先行送り速度にする。これにより先行刃14は前記先行送り速度で被加工物を貫通していく。
そして、図3(b)に示すように、前記制御装置は、先行刃14が被加工物を貫通した後、かつ仕上刃17が被加工物を貫通しはじめるまでに前記第二駆動装置に信号を送信することにより、ドリルボディ10の送り速度を前記先行送り速度から減速する。このドリルボディ10の送り速度を減速した状態で被加工物の切削が行われ、図3(c)に示すように、仕上刃17が被加工物を貫通していく。つまり、先行刃14が被加工物を貫通する際のドリルボディ10の送り速度(前記先行送り速度)が、仕上刃17が被加工物を貫通する際のドリルボディ10の送り速度よりも速くなるように、ドリル1の回転駆動が行われる。
As shown in FIG. 3 (a), when a drill 1 is used to open a through-hole from the surface of the workpiece to the back surface, first, the tip of the drill body 10 (leading blade 14) is brought into contact with the surface of the workpiece. Let The control device transmits a signal to the first drive device and the second drive device, thereby moving the
Then, when the leading
Then, as shown in FIG. 3B, the control device sends a signal to the second driving device after the leading
なお、前記先行送り速度は、一般的にコバ欠けが発生する、つまり、被加工物に貫通孔を形成する際に生成する切粉を被加工物から分断できる程度に高速なものとし、被加工物の材質等を考慮して適宜決定される。
また、前記制御装置は、ドリルボディ10の送り速度を前記先行送り速度から減速していくとき、ドリルボディ10の送り方向に発生する抵抗を低減させる観点に基づいて減速していき、コバ欠けが発生しない位の度合いで(例えば、径の1〜2%)減速していく。
The preceding feed speed is generally high enough to cause chipping of the edge, that is, high enough to sever the chips generated when forming the through hole in the work piece from the work piece. It is determined appropriately in consideration of the material quality of the object.
In addition, when the feed speed of the
このように構成すると、先行刃14が被加工物を抜ける(貫通する)とき、前記先行送り速度で移動する先行刃14が、コバ欠けさせること、つまり切粉を分断することができる。これにより、切粉が被加工物から分断されない状態で、ドリル1の送り分力により貫通孔外部に押し出され、前記ドリル刃の出口周縁部にバリとして残留することが防止される。したがって、前記ドリル刃の出口周縁部にバリが発生することを抑制でき、特に比較的大きいバリを抑制できる。
With this configuration, when the leading
また、図3(b)および図3(c)に示すように、先行刃14の後方、かつ、外周側に仕上刃17の取代が設定されるので、先行刃14が被加工物を抜けるときに先行刃14の出口周縁部における被加工物が塑性変形することにより発生するバリ2aを仕上刃17で削ることができる。したがって、前記ドリル刃の出口周縁部にバリが発生することを抑制でき、特に比較的小さいバリを抑制できる。
Further, as shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), the machining allowance of the
また、仕上刃17は、ドリルボディ10の半径方向外側へいくに従って、送り方向側へ向かうように傾斜している第一刃17aと、ドリルボディ10の外周面において第一刃17aの回転方向における後ろ側に連なり、ドリルボディ10の回転方向前側から後側へいくに従って、ドリルボディ10の送り方向側へ向かうように傾斜している第二刃17bと、を有するので、仕上刃17の取代の外周側から内側に向けて(ドリルボディ10の径方向内側に向けて)切粉2bが排出されるようになる。したがって、仕上刃17が被加工物を抜けるときに仕上刃17の出口周縁部の被加工物を塑性変形させることを抑制でき、クリーンカットできるのでバリを抑制できる。
Further, the
また、ドリル1によるドリル加工工程とは別に、前記ドリル刃の出口周縁部に発生するバリを除去する工程を設ける必要がなく、効率的にドリル加工を行うことができる。 Moreover, it is not necessary to provide the process of removing the burr | flash generate | occur | produced in the exit peripheral part of the said drill blade separately from the drilling process by the drill 1, and can drill efficiently.
また、図4(a)に示すように、逃げ面12bの逃げ角(二番角)αの大きさは10°〜15°とすることが好ましい。
さらに、図4(b)に示すように、仕上刃17の第二刃17bは、ドリルボディ10の回転方向後方側に延びつつドリルボディ10の送り方向側に傾斜するが、この傾斜はドリルボディ10の送り方向に垂直な面に対して5°〜35°傾斜することが好ましい。なお、この仕上刃17の傾斜とドリルボディ10の送り方向に垂直な面とのなす角をネガ角βとする。特に、β=5°にすると、切粉を短くでき、さらに仕上刃17の剛性が高くなる点で有利である。
Moreover, as shown to Fig.4 (a), it is preferable that the magnitude | size of the clearance angle (2nd angle | corner) (alpha) of the
Further, as shown in FIG. 4 (b), the
1 ドリル
10 ドリルボディ
14 先行刃
16 傾斜面
17 仕上刃
17a 第一刃
17b 第二刃
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記ドリルボディの先端部に先行刃が形成されるとともに、前記ドリルボディおける前記先行刃よりもシャンク側、かつ、前記先行刃の外周側に仕上刃が形成され、
前記先行刃と前記仕上刃とにより被加工物を切削加工するドリルであって、
前記被加工物の切削加工時における、前記先行刃が前記被加工物を貫通するときの前記ドリルボディの送り速度は、前記仕上刃が前記被加工物を貫通するときの前記ドリルボディの送り速度よりも速く、かつ、前記被加工物にコバ欠けが発生する程度の速度に設定されるドリル。 A shank and a drill body connected to the shank;
A leading edge is formed at the tip of the drill body, a finishing blade is formed on the shank side of the leading edge in the drill body, and an outer peripheral side of the leading edge,
A drill that cuts a workpiece with the preceding blade and the finishing blade,
The feed rate of the drill body when the leading blade penetrates the workpiece when cutting the workpiece is the feed rate of the drill body when the finishing blade penetrates the workpiece. A drill that is set to a speed that is faster than the workpiece and that causes chipping of the workpiece.
前記ドリルボディの半径方向外側へいくに従って、ドリルの送り方向側へ向かうように傾斜している第一刃と、前記ドリルボディの外周面において前記第一刃の回転方向における後ろ側に連なり、前記ドリルボディの回転方向前側から後側へいくに従って、前記ドリルボディの送り方向側へ向かうように傾斜している第二刃と、
を有する請求項1に記載のドリル。 The finishing blade is
The first blade that is inclined so as to go to the feed direction side of the drill as it goes radially outward of the drill body, and continues to the rear side in the rotation direction of the first blade on the outer peripheral surface of the drill body, A second blade that is inclined so as to go to the feed direction side of the drill body as it goes from the front side to the rear side in the rotational direction of the drill body;
The drill according to claim 1.
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