JP2010131736A - 穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ドリル本体が小径部と大径部を有する段付きドリルであっても、ドリル本体に対して一定の捻れ角の捻れ溝を加工することができ、段付き孔を効率的に穿孔できる穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法を提供する。
【解決手段】ドリル本体１１の先端部に小径部１２、基端部に大径部１３を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体１１の大径部１３及び小径部１２に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝１２ａ，１３ａを連続して形成したことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】ドリル本体１１の先端部に小径部１２、基端部に大径部１３を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体１１の大径部１３及び小径部１２に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝１２ａ，１３ａを連続して形成したことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、段付き孔を穿孔する穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法に関する。
一般的な穿孔ドリルは、例えば特許文献１に示すように、ドリル本体の先端部に２つの切れ刃が設けられており、外周面にはこれら切れ刃に連続してシャンクに向かって連続する螺旋状の捻れ溝が設けられている。捻れ溝の捻れ角は、ドリル本体の先端部から基端部に向かって一定にしたものや、先端部から基端部に向かって漸次大きく形成したものが知られている。
捻れ角をドリル本体の先端部から基端部に向かって漸次大きく形成したものは、先端部の剛性が確保され、基端部における切粉の排出性が向上し、深孔加工に適している。
ところで、図４に示すように、被加工物１に小径孔２ａと大径孔２ｂとからなる段付き孔２を穿孔する穿孔ドリル３は、図５、図６に示すように、ドリル本体４の先端部には例えばφ３．０の小径部５が、基端部にはφ６．０の大径部６が設けられている。そして、ドリル本体４の小径部５及び大径部６の外周面には螺旋状の捻れ溝５ａ，６ａが形成され、切れ刃７は１２０°に形成されている。
このように構成された穿孔ドリルの加工は、ドリル研削装置が用いられ、図７に示すように、回転主軸９のチャック９ａにドリル本体４が把持され、砥石軸１０には回転砥石８が装着されている。そして、回転主軸９の回転によってドリル本体４を回転するとともに、回転砥石８をドリル本体４の外周面に押し当てながらドリル本体４の軸方向に送りを与えてドリル本体４に螺旋状の捻れ溝５ａ，６ａを研削する。
この場合、捻れ溝の捻れ角が３０°の穿孔ドリルを加工する際には、ドリル本体４の中心に対して回転砥石８の傾斜角を３０°とし、ドリル本体４の軸方向に送りを与えながらドリル本体４に螺旋状の捻れ溝を研削することにより、ドリル本体４の外周面に軸方向に亘って一定の捻れ角が３０°の捻れ溝が形成される。
すなわち、ドリル本体４の先端部が小径部５で、基端部が大径部６の段付きドリルを加工する場合、ドリル本体４の中心に対して回転砥石８の傾斜角を３０°に設定する。そして、大径部６に回転砥石８を押し当て、ドリル本体４の軸方向に送りを与えながらドリル本体４に螺旋状の捻れ溝６ａを研削し、続いて小径部５に連続的に捻れ溝５ａを研削する。
特開２００１−８７９１９号公報
しかしながら、図５に示しように、ドリル本体４の中心に対して回転砥石８の傾斜角を３０°に設定すると、大径部６においては、３０°の捻れ角の捻れ溝６ａが形成されるが、小径部５においては、１６°の捻れ角の捻れ溝５ａが形成されてしまう。つまり、ドリル本体４の軸部の全長に亘って同一の捻れ角の捻れ溝を加工することはできず、大径部６より小径部５の捻れ角は小さくなってしまう。
これは、回転砥石８の送り速度が一定であっても、ドリル本体４の小径部５は大径部６より周速度が小さくなるため、ドリル本体４の軸方向の切削量が多くなり、削り量が多くなる分だけ捻れ角が小さくなってしまうことが原因である。したがって、ドリル本体４の中心に対して回転砥石８の傾斜角を３０°に設定しても、φ６．０の大径部６には、３０°の捻れ角の捻れ溝６ａが形成されるが、φ３．０の小径部５には、１６°の捻れ角の捻れ溝５ａが形成され、小径部５における切削抵抗が大径部６に対して大きくなってしまうという問題がある。
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、小径部と大径部を有する段付きドリルであっても、一定の捻れ角の捻れ溝を加工することができ、段付き孔を効率的に穿孔できる穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法を提供する。
本発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、ドリル本体の先端部に小径部、基端部に大径部を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体の大径部及び小径部に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を連続して形成したことを特徴とする。
請求項２は、請求項1の前記ドリル本体の小径部及び大径部の捻れ溝の捻れ角は、ドリル本体の軸心に対して３０°であり、前記捻れ溝は、前記大径部から小径部に亘って連続して形成されていることを特徴とする。
請求項３は、先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第１の工程と、前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第２の工程と、前記ドリル本体の軸心に対し、第１の工程より大きな傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第３の工程とからなる穿孔ドリルの加工方法にある。
請求項４は、先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第１の工程と、前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第２の工程と、前記ドリル本体の軸心に対し、第１の工程と同一の傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を第１の工程より低速に相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第３の工程とからなる穿孔ドリルの加工方法にある。
本発明によれば、ドリル本体が小径部と大径部を有する段付きドリルであっても、ドリル本体に対して一定の捻れ角の捻れ溝を有する等リードの穿孔ドリルを加工することができ、段付き孔を効率的に穿孔できるという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は穿孔ドリルを示し、図１は側面図、図２は正面図である。超硬金属材料からなる段付きのドリル本体１１の先端部には例えばφ３．０の小径部１２が、基端部にはφ６．０の大径部１３が設けられている。そして、ドリル本体１１の小径部１２の外周面には連続する螺旋状で、長さが２０ｍｍの捻れ溝１２ａが、大径部１３の外周面には連続する螺旋状で、長さが１５ｍｍの捻れ溝１３ａが形成され、切れ刃１４は１２０°に形成されている。小径部１２の捻れ溝１２ａの捻れ角は３０°で、大径部１３の捻れ溝１３ａも捻れ角は３０°に設定され、等リードの穿孔ドリルに形成されている。
このように構成された穿孔ドリルの加工は、ドリル研削装置が用いられ、図３に示すように、回転主軸のチャック１５にドリル本体１１が把持され、砥石軸１６にはドリル本体１１の軸心に対して３０°の傾斜角に設定した回転砥石１７が装着されている。そして、チャック１５の回転によってドリル本体１１を回転するとともに、回転砥石１７をドリル本体１１の外周面に押し当てながらドリル本体１１の軸方向に送りを与えてドリル本体１１に螺旋状の捻れ溝１２ａ，１３ａを研削する。
ドリル本体１１の小径部１２と大径部１３は、その外周面における周速度が異なり、小径部１２の周速度は、大径部１３の周速度より小さい。しかし、捻れ溝１２ａ，１３ａの捻れ角が３０°の穿孔ドリルを加工する際には、ドリル本体１１の中心に対して回転砥石１７の傾斜角を３０°に設定する。
そして、回転砥石１７にドリル本体１１の軸方向に送りを与えながら、まずドリル本体１１の大径部１３の外周面に回転砥石１７を押し当てると、大径部１３の外周面に捻れ角が３０°の螺旋状の捻れ溝１３ａが研削される。ドリル本体１１の大径部１３における捻れ溝１３ａを形成した後、つまり、小径部１２と大径部１３との境界部１１ａに回転砥石１７が到達したところで、ドリル研削装置を制御し、砥石軸１６をチャック１５の軸心から離れる方向（矢印ａ方向）に移動し、回転砥石１７をドリル本体１１の大径部１３からいったん離間する。
次に、回転砥石１７の傾斜角をドリル本体１１の軸心に対して３０°以上に設定するか、もしくは回転砥石１７の送り速度を大径部１３の加工時よりも低速とし、ドリル本体１１の小径部１２の外周面に回転砥石１７を押し当てると、小径部１３の外周面に捻れ角が３０°の螺旋状の捻れ溝１２ａが研削される。つまり、回転砥石１７の傾斜角もしくは送り速度を調整し、小径部１２においても捻れ角が３０°の螺旋状の捻れ溝１２ａが研削されるようにする。したがって、ドリル本体１１の小径部１２及び大径部１３の外周面には捻れ角が３０°の螺旋状の捻れ溝１２ａ，１３ａが研削され、等リードの穿孔ドリルが完成する。
本実施形態においては、先端部にφ３．０の小径部１２、基端部にφ６．０の大径部１３を有するドリル本体１１に捻れ角が３０°の螺旋状の捻れ溝１２ａ，１３ａを研削する場合について説明したが、ドリル本体１１の寸法及び捻れ角は、一例を示したもので、前記実施形態に限定されるものではない。
なお、本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１１…ドリル本体、１２…小径部、１３…大径部、１２ａ，１３ａ…捻れ溝、１７…回転砥石
Claims (4)
- ドリル本体の先端部に小径部、基端部に大径部を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体の大径部及び小径部に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を連続して形成したことを特徴とする穿孔ドリル。
- 前記ドリル本体の小径部及び大径部の捻れ溝の捻れ角は、ドリル本体の軸心に対して３０°であり、前記捻れ溝は、前記大径部から小径部に亘って連続して形成されていることを特徴とする請求項１記載の穿孔ドリル。
- 先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、
前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第１の工程と、
前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第２の工程と、
前記ドリル本体の軸心に対し、第１の工程より大きな傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第３の工程と、
からなる穿孔ドリルの加工方法。 - 先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、
前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第１の工程と、
前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第２の工程と、
前記ドリル本体の軸心に対し、第１の工程と同一の傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を第１の工程より低速に相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第３の工程と、
からなる穿孔ドリルの加工方法。
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