JP2011173215A - ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】剛性が高く、切屑の排出性が高いドリルを提供することを課題とする。
【解決手段】ドリル１は、軸回りに回転可能な軸部２０と、軸部２０に螺旋状に延在し、軸部２０の回転軸に対して１８０°回転位置に配置される一対のフルート部２１ａ、２１ｂと、軸部２０の先端に配置されるチゼル部２２と、チゼル部２２に敷設される一対の内刃２３ａ、２３ｂと、各々、内刃２３ａ、２３ｂの径方向外端に連なり、フルート部２１ａ、２１ｂの回転方向を向く端面２１０ａ、２１０ｂに沿って延在する一対の外刃２４ａ、２４ｂと、を備える。ドリル１は、内刃２３ａ、２３ｂおよび外刃２４ａ、２４ｂを垂直方向から見た場合の切刃直視比（Ｌ１／Ｌ２）が０．５０以上０．６０以下であり、チゼル角θ１が１４５°以上１４９°以下であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、切削油を微量だけ使用する条件下における深穴加工に用いられるドリルに関する。

従来、ドリルを用いた切削加工においては、潤滑性および冷却性を確保するために、大量の切削油が使用されていた。そのため、使用後の切削油は、環境に影響を与えないように処理してから、廃棄する必要があり、切削油の廃棄処理コストが多額になるという問題があった。

そこで、廃棄処理コスト削減のため、近年、切削油を微量しか使用しない切削加工が検討されている。技術開発により、切削油の使用量が微量であっても、ある程度の潤滑性を確保できる技術は確立されつつある。しかしながら、切削油を大量に使用する場合のような、大きな冷却効果は期待しにくい。特に、ドリルのフルート部に切屑が詰まると、ドリルの温度が上昇する原因となるが、微量しか切削油を使用しない場合には、切削油自体による大きな冷却効果は期待できないためドリルが高温になりやすく、ドリルの寿命が短くなる大きな原因となるおそれがある。また、ドリルのフルート部に切屑が詰まると、切削トルクが増加し、この点からも、ドリルの寿命が短くなる原因となるおそれがある。

特に、切削油を微量（例えば１時間あたり数ｃｃ）しか使用しない深穴（例えばＬ（穴加工深さ）／Ｄ（ドリル直径）の比が１５以上）加工においては、フルート部の全長が長いため、穴が浅い場合と比較して、はるかに切屑が詰まりやすい。この場合、前記した現象が顕著となるおそれがあることから、切削油を微量しか使用せずに深穴加工する場合には、切屑の排出性の点でより優れたドリルを開発する必要がある。

このような技術背景において、例えば特許文献１〜４には、切削油を微量だけ使用する条件下において用いられるドリルの、長寿命化に関する技術が記載されている。

特許文献１には、微量油剤をドリルに噴霧する穴加工において、チゼルの外方端部に連続する中心切刃と、中心切刃の外方に連続する主切刃と、主切刃の中間部から角度１５０〜１７５°をつけて後退する外方コーナ切刃と、を有するドリルが開示されている。同文献記載のドリルによると、外周コーナ部の摩耗を抑制することができる。

特許文献２には、刃部の軸直角断面における外周切刃のすくい角を−２９°〜０°に設定し、また刃部の芯厚をドリル直径に対して４０％〜８０％の範囲に設定したドリルが開示されている。すくい角を負にすると、切削抵抗が増加し、剛性が低下する。同文献記載のドリルによると、芯厚を厚くすることで、当該剛性の低下を補っている。

特許文献３には、先端から急勾配で芯厚を減ずる第一芯厚テーパ部と、その後方に続く第一芯厚テーパ部の勾配より小さい勾配で芯厚を減ずる第二芯厚テーパと、を有し、溝切上がり部の芯厚をドリル直径の２５％以上としたドリルが開示されている。同文献記載のドリルによると、軸方向にドリルの芯厚を二段階に薄くすることにより、切屑の排出性を向上させている。

特許文献４には、シンニング刃と切刃の軸線方向先端視における延長線の交点をＰとしたとき、軸線から交点Ｐまでの長さＬａと、交点Ｐから切刃外周端縁までの長さＬｂと、の比Ｌａ／Ｌｂを、０．４〜０．７：１にしたドリルが開示されている。同文献によると、Ｌａ／Ｌｂを０．４〜０．７：１にすることにより、切屑詰まりを抑制することができる。また、切削抵抗を軽減することができる。

特開２０００−１９８０１１号公報 特開平５−３４５２１１号公報 特開２００８−１１０４１５号公報 特許２６７４１２３号公報

特許文献１、２には、フルート部の切屑排出性を向上させる技術は開示されていない。この点、特許文献３には、軸方向に芯厚を変化させることで、フルート部の切屑排出性を向上させる技術が開示されている。しかしながら、特許文献３のドリルの場合、軸部に二段階のテーパ加工を施す必要がある。このため、加工が困難である。また、軸部に芯厚の薄い部分が存在するため、剛性の確保、とりわけワーク（被削材）の面に対して斜めに穴を穿設する際の剛性の確保が困難である。

また、特許文献４には、切屑詰まりを防止し、かつ切削抵抗を軽減可能な刃長比（Ｌａ／Ｌｂ＝０．４〜０．７：１）が開示されている。しかしながら、具体的な実施例は開示されていない。

本発明のドリルは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、剛性が高く、切屑の排出性が高いドリルを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のドリルは、軸回りに回転可能な軸部と、該軸部に螺旋状に延在し、該軸部の回転軸に対して１８０°回転位置に配置される一対のフルート部と、該軸部の先端に配置されるチゼル部と、該チゼル部に敷設される一対の内刃と、各々、該内刃の径方向外端に連なり、該フルート部の回転方向を向く端面に沿って延在する一対の外刃と、を備えてなるドリルであって、前記内刃および前記外刃を垂直方向から見た場合の切刃直視比（該内刃の長さ／該外刃の長さ）が０．５０以上０．６０以下であり、該内刃と該外刃との間の挟角であるチゼル角が１４５°以上１４９°以下であることを特徴とする（請求項１に対応）。

切屑の排出性は、フルート部の径方向断面形状に依存する。フルート部の径方向断面形状を決定する一因として、切刃直視比が挙げられる。すなわち、内刃の長さと外刃の長さとの比を調整することにより、切屑の排出性が高いフルート部の径方向断面形状を得ることができる。

現状、フルート部の径方向断面形状は、ドリル先端のシンニング形状を設計する際に、付随的に設計される場合が多い。このため、切屑排出性の向上を目的としてフルート部の径方向断面形状を工夫することは、従来行われていなかった。

切刃直視比を、０．５０以上としたのは、０．５０未満の場合、チゼル部の切刃、すなわち内刃長さが減少し、ドリルの芯厚が薄くなることから剛性が低下し、ドリル折損を起こすおそれがあるからである。また、切刃直視比を、０．６０以下としたのは、０．６０超過の場合、フルート部の切刃、すなわち外刃長さが短くなり、フルート部の径方向断面積が減少し、フルート部内の切屑の排出性が低下し、切屑の詰りが発生するおそれがあるからである。

チゼル角を、１４５°以上としたのは、１４５°未満の場合、切屑が屈折しやすくなるからである。フルート部を屈折した切屑が流動すると、厚肉の切屑が流動する場合のように近似して、切屑がフルート部に堆積しやすくなる。このため、切屑の排出性が低下する。

チゼル角を、１４９°以下としたのは、１４９°超過の場合、内刃および外刃の全長のうち、切削に寄与する有効切刃長が短くなるからである。すなわち、単位切刃長さあたりの切削トルク、スラストの切削負荷が増加するからである。

このように、本発明のドリルによると、チゼル角と共に、従来着目されなかった切刃直視比を最適化することにより、切屑の排出性を向上させることができる。本発明のドリルによると、切屑が詰まりにくい。このため、ドリルが高温になりにくい。したがって、ドリルの寿命を長くすることができる。また、切屑が詰まりにくいと、切削トルク、スラストの切削負荷が増加しにくい。この点においても、ドリルの寿命を長くすることができる。ドリルの寿命が長くなると、ドリル交換の頻度を少なくすることができる。したがって、高切削速度、送り速度に適応可能な超硬合金製のドリルを用い、さらに本発明で提案した形状を適用した場合には、超硬合金製のドリル使用による効果と本発明の効果である交換頻度を少なくできる効果とが加わって、穴加工に要する時間を、大きく短縮することができる。

また、本発明のドリルによると、軸部に二段階のテーパ加工を施す必要がない。このため、軸部の加工が簡単である。また、軸部に敢えて芯厚の薄い部分を設定する必要がない。このため、高い剛性を確保することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、芯厚がドリル直径の２８％以上３４％以下である構成とする方がよい（請求項２に対応）。

芯厚を、ドリル直径の２８％以上としたのは、２８％未満の場合、ドリルの剛性が低くなるからである。また、フルート部が広くなり、複数の切屑がフルート部に重なって堆積しやすくなり、広くなるにもかかわらず、かえって切屑の排出性が低くなるからである。

また、芯厚を、ドリル直径の３４％以下としたのは、３４％超過の場合、フルート部が狭くなり、切屑の流動と排出とが困難になるからである。すなわち、切屑の排出性が低くなるからである。

本発明によると、剛性が高く、切屑の排出性が高いドリルを提供することができる。

本発明の一実施形態となるドリルの正面図である。 同ドリルの側面図である。 芯厚変更条件下における切刃直視比と逃げ面コーナ摩耗幅との関係を示すグラフである。 芯厚変更条件下におけるチゼル角と逃げ面コーナ摩耗幅との関係を示すグラフである。 芯厚一定条件下における切刃直視比と逃げ面コーナ摩耗幅との関係を示すグラフである。 芯厚一定条件下におけるチゼル角と逃げ面コーナ摩耗幅との関係を示すグラフである。 実施例２−２のドリルから得られる切屑の写真である。 比較例２−１、２−３のドリルから得られる切屑の写真である。

以下、本発明のドリルの実施の形態について説明する。まず、本実施形態のドリルの構成について説明する。図１に、本実施形態のドリルの正面図を示す。図２に、同ドリルの側面図を示す。図１、図２に示すように、本実施形態のドリル１は、軸部２０と、一対のフルート部２１ａ、２１ｂと、チゼル部２２と、一対の内刃２３ａ、２３ｂと、一対の外刃２４ａ、２４ｂと、一対の逃げ面２５ａ、２５ｂと、一対のマージン２６ａ、２６ｂと、一対の油穴２７ａ、２７ｂと、を備えている。ドリル１は、超硬合金製である。

軸部２０は、細長い丸棒状を呈している。図１に矢印Ｙ１で示すように、軸部２０は、自身の軸回りに回転可能である。フルート部２１ａは、軸部２０の外周面に凹設されている。フルート部２１ａは、軸部２０に螺旋状に延在している。チゼル部２２は、軸部２０の先端に配置されている。内刃２３ａは、チゼル部２２に敷設されている。内刃２３ａは、軸部２０の中心Ａ１から、フルート部２１ａの回転方向を向く端面２１０ａまで、延在している。すなわち、内刃２３ａは、中心Ａ１から点Ａ２まで延在している。外刃２４ａは、内刃２３ａの径方向外端に屈折して連なっている。すなわち、外刃２４ａと内刃２３ａとの間には、チゼル角θ１が設定されている。外刃２４ａは、端面２１０ａに沿って軸部２０の外周面まで延在している。すなわち、外刃２４ａは、点Ａ２から点Ａ３まで延在している。マージン２６ａは、端面２１０ａの径方向外端から、回転方向後方に連なっている。逃げ面２５ａは、マージン２６ａの回転方向後方に配置されている。油穴２７ａは、軸部２０の内部に、螺旋状に延在している。油穴２７ａは、逃げ面２５ａに開口している。

フルート部２１ｂ、内刃２３ｂ、外刃２４ｂ、逃げ面２５ｂ、マージン２６ｂ、油穴２７ｂは、上記フルート部２１ａ、内刃２３ａ、外刃２４ａ、逃げ面２５ａ、マージン２６ａ、油穴２７ａと、中心Ａ１（つまり軸部２０の回転軸）に対して、１８０°回転位置に配置されている。

次に、本実施形態のドリルの動きについて説明する。図２に示すように、ワーク９０に穴９００を穿設する場合は、ドリル１は、回転しながらワーク９０の所定位置に押しつけられる。内刃２３ａ、２３ｂ、外刃２４ａ、２４ｂに切削されることにより、ワーク９０に徐々に穴９００が形成される。この際、油穴２７ａ、２７ｂから逃げ面２５ａ、２５ｂに、微量の切削油が供給される。切削に伴い発生する切屑９０１は、フルート部２１ａ、２１ｂと穴９００の内周面との間の隙間を介して、穴９００の外部に送り出される。

次に、本実施形態のドリル１の作用効果について説明する。本実施形態のドリル１によると、芯厚Ｄ１が軸部２０の軸方向に亘って一定である。このため、軸部２０の加工が簡単である。また、軸部２０に敢えて芯厚Ｄ１の薄い部分を設定する必要がない。このため、高い剛性を確保することができる。また、切屑９０１の排出性を向上させることができる。

＜その他＞
以上、本発明のドリルの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、ドリル１の先端を、Ｔｉ系被膜で被覆してもよい。この場合、Ｔｉ系被膜を、ＴｉＮ、ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＴｉＡｌＮＣ、ＴｉＡｌＣｒＮの少なくとも一つを含む層から形成してもよい。こうすると、ドリル１の先端の摩擦抵抗が小さくなり、切削抵抗が小さくなる。また硬質被覆から耐摩耗性を得る。

また、ドリル１の材質は特に限定しない。超硬合金は勿論、サーメット、高速度工具鋼などを用いてもよい。特に、超硬合金製のドリルは、高速度工具鋼製のドリルと比較して、靭性が低い。このため、フルート部に切屑が詰まり切削トルク、スラスト、すなわち切削負荷が増加した場合のドリル撓みに弱い。この点、本発明のドリルを超硬合金製の刃先形状とすると、フルート部に切屑が詰まりにくいため、切削トルク、スラスト、すなわち切削負荷が増加しにくい。したがって、硬度、剛性が高いという超硬合金の特性を充分に活用することができる。また、ワーク９０の種類、穴９００の寸法等にも左右されることなく、本発明は大きな効果を得ることができる。

本発明のドリルは、Ｌ（穴加工深さ）／Ｄ（ドリル直径）が１５以上の深穴加工に用いるのに、特に好適である。また、本発明のドリルは、切削油を１時間あたり数ｃｃ程度しか使用しない深穴加工に用いるのに、特に好適である。その理由は、切削油を微量だけ用いる条件下において深穴加工を施すような厳しい環境であっても、本発明のドリルを用いれば、高い剛性および高い切屑排出性を両立することができるからである。

以下、本発明のドリルについて行った深穴加工実験について、図１、図２を参照しながら説明する。本実験には、芯厚の変化による寿命への影響を確認するため、芯厚Ｄ１の異なる複数のドリル１を用いた。

＜実験条件＞
［ガイド穴加工用のドリル］
まず、ガイド穴加工用のドリルの仕様について説明する。ドリルの仕様は、実施例、比較例に共通する。ドリルは超硬合金製であり、超硬合金の母材はＰ２０である。ドリルの先端はＡｌＣｒ−ＴｉＳｉ系多層コートにより被覆されていて、先端角は１５０°であり、シンニング形状はＸ型である。このドリルを用い、外周速度が８０ｍ／ｍｉｎ、送りが０．２０ｍｍ／ｒｅｖの条件で実験を行なった。なお、ガイド穴の深さは、１０ｍｍである。

［深穴加工用のドリル］
次に、深穴加工用のドリル（本発明のドリル）１の仕様について説明する。ドリル１の仕様は、実施例、比較例に共通する。ドリル１は穴深さ９０ｍｍの深穴加工用である。ねじれ角は３０°である。一番逃げ角は７．０°〜８．５°である。二番逃げ角は２０．０°である。マージン２６ａ、２６ｂの径方向幅（逃げ面２５ａ、２５ｂに対する径方向突出幅）は０．２７ｍｍである。マージン２６ａ、２６ｂの周方向長さは３５．０ｍｍである。ドリル１の先端の直径は３．９７ｍｍである。バックテーパは０．３５〜０．４０／１００である。油穴２７ａ、２７ｂの直径は０．６４ｍｍである。バックテーパ長さは３５．０ｍｍである。シンニング形状はＸ型である。先端角は１４０°である。ドリル１の先端は、ＡｌＣｒ−ＴｉＳｉ系多層コートにより被覆されている。ドリル１の軸方向全長は１６８．７ｍｍである。フルート部２１ａ、２１ｂの全長は１２０．０ｍｍである。シャンクの直径は４．０ｍｍである。ドリル１の外周速度は１００ｍ／ｍｉｎである。送りは０．２０ｍｍ／ｒｅｖである。なお、加工する穴９００は貫通穴である。

［切削油条件］
次に切削油条件について説明する。切削油としては、エステル系合成切削油を使用した。粘度は２１ｍｍ^２／ｓｅｃである。吹き付け圧は０．４７５ＭＰａである。注入量は１．２ｃｃ／ｈｒである。

［使用した工作機械およびワーク］
次に使用した工作機械およびワーク（被削材）９０について説明する。使用した工作機械は、ＣＮＣ制御ボール盤である。使用したワーク９０の材料は、一般に使用される中炭素量の機械構造用鋼である。ワーク９０の硬度は、２４５Ｈｖ（圧子の押し込み荷重１０ｋｇｆ）である。

＜実験結果＞
実験結果を、表１（実施例）、表２（比較例）に示す。

実験には、表１に示すように、実施例１−１〜１−６のドリル１を用いた。また、表２に示すように、比較例１−１〜１−９のドリル１を用いた。これらのドリル１の芯厚Ｄ１は一定ではない。これらのドリル１のフルート部２１ａ、２１ｂの径方向断面形状は、互いに略相似形である。

［切刃直視比］
図２に矢印Ｙ２で示すように、切刃直視比とは、内刃２３ａ、外刃２４ａを垂直方向から見た場合の（内刃２３ａの長さＬ１）／（外刃２４ａの長さＬ２）をいう。外刃２４ａが曲線状の場合は、図１に示す点Ａ２と点Ａ３とを結ぶ仮想直線の長さを、外刃２４ａの長さＬ２とする。

ここで、表１、表２に示す切刃直視比は、二つの切刃直視比の平均値である。すなわち、図１に示すように、内刃２３ａ、２３ｂ、外刃２４ａ、２４ｂは、各々、二つずつ配置されている。このため、内刃２３ａ、外刃２４ａの切刃直視比と、内刃２３ｂ、外刃２４ｂの切刃直視比と、が存在する。表中の切刃直視比は、これら二つの切刃直視比の平均値である。なお、二つの切刃直視比のばらつきは、平均値に対して±０．０２以内である。

［チゼル角］
図１に示すように、チゼル角θ１とは、外刃２４ａと内刃２３ａとの間の挟角をいう。ここで、表１、表２に示すチゼル角は、二つのチゼル角の平均値である。すなわち、ドリル１には、内刃２３ａと外刃２４ａとの間の挟角であるチゼル角θ１と、内刃２３ｂと外刃２４ｂとの間の挟角であるチゼル角と、が存在する。表中のチゼル角は、これら二つのチゼル角の平均値である。なお、二つのチゼル角のばらつきは、平均値に対して±１°以内である。

［逃げ面コーナ摩耗幅］
図２に矢印Ｙ３で示すように、逃げ面コーナ摩耗幅とは、径方向外側からドリル１を見た場合の、逃げ面のコーナ部Ａ４の軸方向の摩耗幅をいう。例えば、図２に細線で示すようにコーナ部Ａ４が摩耗した場合、摩耗幅はＬ３となる。ここで、表１、表２に示す逃げ面コーナ摩耗幅は、穴加工数３００の、二つの逃げ面コーナ摩耗幅の平均値である。すなわち、ドリル１には、二つの逃げ面２５ａ、２５ｂが存在する。表中の逃げ面コーナ摩耗幅は、これら二つの逃げ面コーナ摩耗幅の平均値である。なお、二つの逃げ面コーナ摩耗幅のばらつきは、平均値に対して、±０．０１１ｍｍ以内である。

［切刃直視比と逃げ面コーナ摩耗幅との関係］
図３に、切刃直視比と逃げ面コーナ摩耗幅との関係をグラフで示す。図３から、実施例１−１〜１−６の方が、比較例１−２〜１−８よりも、逃げ面コーナ摩耗幅が小さいことが判った。すなわち、実施例１−１〜１−６の方が、比較例１−２〜１−８よりも、ドリル寿命が長いことが判った。

具体的には、芯厚Ｄ１がドリル直径の２８％以上３４％以下の場合に、逃げ面コーナ摩耗幅が０．０８５ｍｍ以下になることが判った。また、芯厚変更条件下においては、切刃直視比が０．５０以上０．６０以下の場合に、逃げ面コーナ摩耗幅が０．０８５ｍｍ以下になることが判った。

フルート部２１ａ、２１ｂの径方向断面形状が互いに略相似形であって、芯厚Ｄ１が２８％未満の場合、ドリル１の剛性が低くなる。このため、ドリル１の先端で振動が発生し、逃げ面コーナ摩耗幅が増加する。また、フルート部２１ａ、２１ｂが広くなる。このため、複数の切屑９０１がフルート部２１ａ、２１ｂに重なって堆積しやすくなる。これに対して、フルート部２１ａ、２１ｂの径方向断面形状が互いに略相似形であって、芯厚Ｄ１が３４％超過の場合、フルート部２１ａ、２１ｂが狭くなる。このため、切屑９０１が詰まりやすくなる。

なお、比較例１−１は穴加工数４６で折損した。図１に示すように、切刃直視比（Ｌ１／Ｌ２）が小さくなると、芯厚Ｄ１が薄くなる。このため、比較例１−１はドリルの剛性低下から折損したと考えられる。

また、比較例１−９は穴加工数１０１で折損した。図１に示すように、切刃直視比（Ｌ１／Ｌ２）が大きくなると、フルート部２１ａ、２１ｂが狭くなる。このため、フルート部２１ａ、２１ｂに切屑９０１が詰まりやすくなる。したがって、ドリル１の切削トルクが増加する。よって、比較例１−９は折損したと考えられる。

［チゼル角と逃げ面コーナ摩耗幅との関係］
図４に、チゼル角と逃げ面コーナ摩耗幅との関係をグラフで示す。全体的な傾向として、チゼル角が大きくなると、逃げ面コーナ摩耗幅は小さくなることが判った。具体的には、図４から、実施例１−１〜１−６の方が、比較例１−２〜１−８よりも、逃げ面コーナ摩耗幅が小さく、ドリル寿命が長いことが判った。具体的には、芯厚変更条件下においては、チゼル角が１４５°以上１４９°以下の場合に、逃げ面コーナ摩耗幅が０．０８５ｍｍ以下になることが判った。しかしながら、図４には示していないが、チゼル角が１５０°を超えると、シンニング切刃（内刃と外刃）が直線状に近似し、単位切刃あたりの切削体積が増加することから切削負荷が増えて、著しく折損しやすくなる。実際に後述の比較例２−１から明らかな通り、穴加工数３００に到達することなく折損する結果となることが判った。

以下、本発明のドリルについて行った深穴加工実験について、図１、図２を参照しながら説明する。本実験には、芯厚Ｄ１が一定のドリル１を用いた。

＜実験条件＞
［ガイド穴加工用のドリル］
ガイド穴加工用のドリルは、上記実施例１同様である。このため、説明を割愛する。

［深穴加工用のドリル］
次に、深穴加工用のドリル（本発明のドリル）１の仕様について説明する。ドリル１の仕様は、実施例、比較例に共通する。ドリル１は穴深さ９０ｍｍの深穴加工用である。芯厚Ｄ１は、ドリル直径の３３％である。ねじれ角は３１°である。マージン２６ａ、２６ｂの径方向幅（逃げ面２５ａ、２５ｂに対する径方向突出幅）は０．２７ｍｍである。マージン２６ａ、２６ｂの周方向長さは４０．０ｍｍである。ドリル１の先端の直径は４．０ｍｍである。バックテーパは０．３５〜０．４０／１００である。油穴２７ａ、２７ｂの直径は０．６３ｍｍである。バックテーパ長さは３５．０ｍｍである。シンニング形状はＸ型である。先端角は１４０°である。ドリル１の先端は、ＡｌＣｒ−ＴｉＳｉ系多層コートにより被覆されている。ドリル１の軸方向全長は１７０．０ｍｍである。フルート部２１ａ、２１ｂの全長は１２０．０ｍｍである。シャンクの直径は４．０ｍｍである。ドリル１の外周速度は１００ｍ／ｍｉｎである。送りは０．２０ｍｍ／ｒｅｖである。なお、加工する穴９００は貫通穴である。

［切削油条件、使用した工作機械およびワーク］
切削油条件、使用した工作機械およびワーク９０は、上記実施例１同様である。このため、説明を割愛する。

＜実験結果＞
実験結果を、表３に示す。

表３に示すように、実験には、実施例２−１〜２−４のドリル１を用いた。また、比較例２−１〜２−３のドリル１を用いた。

［切刃直視比］
切刃直視比の定義は、上記実施例１と同様である。このため、説明を割愛する。二つの切刃直視比のばらつきは、平均値に対して±０．０４以内である。

［チゼル角］
チゼル角の定義は、上記実施例１と同様である。このため、説明を割愛する。二つのチゼル角のばらつきは、平均値に対して±１°以内である。

［逃げ面コーナ摩耗幅］
逃げ面コーナ摩耗幅の定義は、上記実施例１と同様である。このため、説明を割愛する。二つの逃げ面コーナ摩耗幅のばらつきは、平均値に対して±０．０１２ｍｍ以内である。

［切刃直視比と逃げ面コーナ摩耗幅との関係］
図５に、切刃直視比と逃げ面コーナ摩耗幅との関係をグラフで示す。図５から、実施例２−１〜２−４の方が、比較例２−２、２−３よりも、逃げ面コーナ摩耗幅が小さく、ドリル寿命が長いことが判った。

具体的には、芯厚Ｄ１がドリル直径の３３％という条件下においては、切刃直視比が０．５０以上０．６０以下の場合に、前記した実施例１−６の結果も含めて考慮すると、逃げ面コーナ摩耗幅が０．０８５ｍｍ以下になることが判った。

芯厚一定であって、切刃直視比が０．５０以上０．６０以下の場合、フルート部２１ａ、２１ｂの径方向断面形状が、円形に近い形状になる。このため、切屑９０１がフルート部２１ａ、２１ｂに堆積しにくくなる。これに対して、芯厚一定であって、切刃直視比が０．５０未満、あるいは０．６０超過の場合、フルート部２１ａ、２１ｂの径方向断面形状が、潰れた楕円形に近い形状になる。このため、切屑９０１がフルート部２１ａ、２１ｂに堆積しやすくなる。

［チゼル角と逃げ面コーナ摩耗幅との関係］
図６に、チゼル角と逃げ面コーナ摩耗幅との関係をグラフで示す。図６から、実施例２−１〜２−４の方が、比較例２−２、２−３よりも、逃げ面コーナ摩耗幅が小さく、ドリル寿命が長いことが判った。具体的には、芯厚Ｄ１がドリル直径の３３％という条件下においては、チゼル角が１４６°以上１４９°以下の場合に、前記した実施例１−６の結果も含めて考慮すると、逃げ面コーナ摩耗幅が０．０８５ｍｍ以下になることが判った。

なお、チゼル角が１５５°である比較例２−１は穴加工数６３で折損した。既に説明した通り、チゼル角θ１が大きくなると、切削に寄与する有効切刃長が短くなる。このため、切削トルク、スラストの切削負荷が増加する。したがって、比較例２−１は折損したと考えられる。

［切屑の形状］
図７に、実施例２−２のドリルから得られる切屑の写真を示す。図７に示すように、実施例２−２（チゼル角＝１４８°）のようにチゼル角が適切である場合、切屑は「おたまじゃくし状」になる。切屑のうち、おたまじゃくしの「尾」に相当する部分が、外刃２４ａ、２４ｂから得られる部分である。また、切屑のうち、おたまじゃくしの「胴体」に相当する部分が、内刃２３ａ、２３ｂから得られる部分である。実施例２−１〜２−４によると、図７のような切屑が得られる。このような形状の切屑は、フルート部２１ａ、２１ｂに堆積しにくい。このため、切屑の排出性が向上する。

図８に、比較例２−１、２−３のドリルから得られる切屑の写真を示す。図８に示すように、比較例２−１（チゼル角＝１５５°）のようにチゼル角が大きすぎる場合、切屑は「直線状」になる。図８には示していないが、比較例２−２の場合も、比較例２−１同様の切屑が得られる。この場合、内刃２３ａ、２３ｂおよび外刃２４ａ、２４ｂの全長のうち、切削に寄与する有効切刃長が短くなり、単位切刃長さあたりの切削体積が増えることから切削負荷が増加する。このため、切削トルク、スラストの切削負荷が増加する。

また、比較例２−３（チゼル角＝１４４°）のようにチゼル角が小さすぎる場合、切屑は「屈折した形状」になる。切屑が屈折した形状の場合、フルート部２１ａ、２１ｂにおいて、切屑が堆積しやすくなる。このため、切屑の排出性が低下する。

１：ドリル。
２０：軸部、２１ａ：フルート部、２１ｂ：フルート部、２２：チゼル部、２３ａ：内刃、２３ｂ：内刃、２４ａ：外刃、２４ｂ：外刃、２５ａ：逃げ面、２５ｂ：逃げ面、２６ａ：マージン、２６ｂ：マージン、２７ａ：油穴、２７ｂ：油穴、９０：ワーク。
２１０ａ：端面、９００：穴、９０１：切屑。
θ１：チゼル角、Ａ１：中心、Ａ４：コーナ部、Ｄ１：芯厚。

Claims (2)

1. 軸回りに回転可能な軸部と、
   該軸部に螺旋状に延在し、該軸部の回転軸に対して１８０°回転位置に配置される一対のフルート部と、
   該軸部の先端に配置されるチゼル部と、
   該チゼル部に敷設される一対の内刃と、
   各々、該内刃の径方向外端に連なり、該フルート部の回転方向を向く端面に沿って延在する一対の外刃と、
   を備えてなるドリルであって、
   前記内刃および前記外刃を垂直方向から見た場合の切刃直視比（該内刃の長さ／該外刃の長さ）が０．５０以上０．６０以下であり、
   該内刃と該外刃との間の挟角であるチゼル角が１４５°以上１４９°以下であることを特徴とするドリル。
2. 芯厚がドリル直径の２８％以上３４％以下である請求項１に記載のドリル。