JP2012011481A - Deep hole drilling drill - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve breakage strength by increasing core thickness while securing prescribed cutting chip discharge performance, and to perform stable drilling from the beginning of the working.SOLUTION: Because a bottom part 36 of gash 34 formed when applying thinning is provided with roundness of a radius R in a range of 0.03D to 0.05D, cutting chips are easily curled to improve cutting chip discharge performance. By increasing the core thickness W1 in a range of 0.30D to 0.40D, breakage strength is improved while preventing the clogging of the cutting chips. Because a pair of lands are provided with a second margin 56 at a position where a second margin angle α is in a range of 35-45°, support action by the second margin 56 is obtained immediately after the start of the drilling to stabilize the drilling posture. Accordingly, the practical tool lifetime is obtained in the deep hole drilling drill 10 having a long groove length L.

Description

本発明はドリルに係り、特に、溝長がドリル径の10倍以上の深穴加工用ドリルの改良に関するものである。   The present invention relates to a drill, and more particularly to improvement of a deep hole drill having a groove length of 10 times or more of a drill diameter.

(a) 所定のねじれ角で外周面に設けられた複数の切りくず排出溝と、(b) その切りくず排出溝が工具先端に開口する部分に設けられた複数のドリル刃と、(c) そのドリル刃のうち軸心Oに近い内端部に研削砥石によりシンニングが施されることによって形成されたシンニング刃と、(d) 前記ドリル刃の外端部から連続して前記切りくず排出溝の開口縁に設けられたマージンと、を有し、(e) 前記切りくず排出溝が設けられた溝長Lがドリル径Dの10倍以上の深穴加工用ドリルが知られている(特許文献1参照)。また、特許文献2には、上記マージンの他に、ランドの周方向の中間位置に第2のマージンを設け、ドリルの姿勢を安定化させる技術が記載されている。   (a) a plurality of chip discharge grooves provided on the outer peripheral surface at a predetermined twist angle, and (b) a plurality of drill blades provided at a portion where the chip discharge grooves are open at the tool tip, and (c) A thinning blade formed by thinning a grinding wheel on an inner end portion close to the axis O of the drill blade; and (d) the chip discharge groove continuously from the outer end portion of the drill blade. And (e) a drill for deep hole drilling in which the groove length L provided with the chip discharge groove is 10 times or more the drill diameter D (patent) Reference 1). Further, Patent Document 2 describes a technique for stabilizing the attitude of the drill by providing a second margin at an intermediate position in the circumferential direction of the land in addition to the margin.

特開2004−122288号公報JP 2004-122288 A 特開2008−194774号公報JP 2008-194774 A

しかしながら、このような従来の深穴加工用ドリルにおいて、高速加工等のために折損強度を高める上で心厚を大きくすると、切りくず詰まりが生じ易くなり、却って折損し易くなるなど、必ずしも十分に満足できる耐久性が得られず、未だ改善の余地があった。また、第2のマージンを有する特許文献2に記載の深穴加工用ドリルにおいても、第2のマージンが加工穴に達するまでの加工開始当初のドリル姿勢が不安定で、振動等を生じる可能性があった。   However, in such a conventional drill for deep hole drilling, if the core thickness is increased to increase the breakage strength for high-speed machining, etc., chip clogging is likely to occur, and on the other hand, breakage is liable to occur. Satisfactory durability was not obtained and there was still room for improvement. Further, in the drill for deep hole machining described in Patent Document 2 having the second margin, the drill attitude at the beginning of machining until the second margin reaches the machining hole is unstable, and vibration or the like may occur. was there.

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、所定の切りくず排出性能を確保しつつ心厚を大きくして折損強度を向上させるとともに、加工開始当初から安定した穴明け加工を行うことができるようにして、全体としてドリルの耐久性を向上させることにある。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to increase the thickness of the core by increasing the core thickness while ensuring the predetermined chip discharge performance, and to stabilize from the beginning of processing. It is to improve the durability of the drill as a whole so that the drilling can be performed.

かかる目的を達成するために、第1発明は、(a) 所定のねじれ角で外周面に設けられた複数の切りくず排出溝と、(b) その切りくず排出溝が工具先端に開口する部分に設けられた複数のドリル刃と、(c) そのドリル刃のうち軸心Oに近い内端部に研削砥石によりシンニングが施されることによって形成されたシンニング刃と、(d) 前記ドリル刃の外端部から連続して前記切りくず排出溝の開口縁に設けられたマージンと、を有し、(e) 前記切りくず排出溝が設けられた溝長Lがドリル径Dの10倍以上の深穴加工用ドリルにおいて、(f) 前記シンニングが施されることにより前記シンニング刃の軸心O側の端部に形成されるギャッシュの底部には、0.03D〜0.05Dの範囲内の半径Rの丸みが設けられているとともに、(g) 前記複数の切りくず排出溝の間の複数のランドの周方向の中間位置であって、リーディングエッジから軸心Oまわりの角度αが35°〜45°の範囲内となる位置には、第2のマージンがその切りくず排出溝と平行に設けられており、(h) 工具先端部のウェブ厚さである心厚W1が0.30D〜0.40Dの範囲内であることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the first invention provides: (a) a plurality of chip discharge grooves provided on the outer peripheral surface at a predetermined twist angle; and (b) a portion where the chip discharge grooves are open at the tool tip. (C) a thinning blade formed by thinning an inner end portion close to the axis O of the drill blade with a grinding wheel; and (d) the drill blade. (E) a groove length L in which the chip discharge groove is provided is 10 times or more of the drill diameter D. In the drill for deep hole machining of (f), the bottom of the gasche formed at the end on the axis O side of the thinning blade by the thinning is within the range of 0.03D to 0.05D. (G) The plurality of chips are removed. The second margin is cut at the intermediate position in the circumferential direction of the plurality of lands between the protruding grooves, where the angle α around the axis O from the leading edge is within the range of 35 ° to 45 °. (H) The core thickness W1, which is the web thickness of the tool tip, is in the range of 0.30D to 0.40D.

第2発明は、第1発明の深穴加工用ドリルにおいて、前記ドリル刃の外端部から、前記研削砥石によってシンニングが施されることにより前記ギャッシュの底部を挟んで前記シンニング刃と反対側に形成される研削面の稜線の外端部までの、軸心Oまわりの角度βが65°以上であることを特徴とする。   According to a second invention, in the deep hole drill according to the first invention, thinning is performed from the outer end portion of the drill blade by the grinding wheel so that the bottom portion of the gasche is sandwiched to the opposite side of the thinning blade. The angle β around the axis O to the outer end of the ridge line of the grinding surface to be formed is 65 ° or more.

第3発明は、第1発明または第2発明の深穴加工用ドリルにおいて、前記ギャッシュの底部が軸心Oと直角な方向から軸心O方向へ傾斜する傾斜角度γは55°〜65°の範囲内であることを特徴とする。   The third invention is the drill for deep hole drilling according to the first or second invention, wherein the inclination angle γ at which the bottom of the gasche inclines from the direction perpendicular to the axis O toward the axis O is 55 ° to 65 °. It is within the range.

このような深穴加工用ドリルによれば、シンニングが施されることによって形成されるギャッシュの底部に0.03D〜0.05Dの範囲内の半径Rの丸みが設けられているため、切りくずがカールし易くなって切りくず排出性能が向上し、シンニング面(すくい面)の摩耗が抑制されるとともにスラスト荷重が低減される一方、心厚W1を0.30D〜0.40Dの範囲内まで大きくしても切りくず詰まりを生じることが抑制され、折損強度を高くすることができる。また、複数のランドの周方向の中間位置であってリーディングエッジからの角度αが35°〜45°の範囲内となる位置、すなわちリーディングエッジに比較的近い位置には、第2のマージンが設けられているため、穴明け加工の開始後速やかにその第2のマージンによるサポート作用が得られるようになってドリル姿勢が安定し、振動等が抑制されて優れた加工精度(加工穴の倒れなど)が得られるとともに加工負荷が安定する。このように加工負荷が安定することから、上記のように折損強度が高くなることと相まって耐久性が向上し、溝長Lが長い深穴加工用ドリルにおいても実用上満足できる工具寿命が得られるようになる。   According to such a deep hole drill, since the round portion having a radius R in the range of 0.03D to 0.05D is provided at the bottom of the gasche formed by thinning, Is easy to curl and chip discharge performance is improved, wear on the thinning surface (rake surface) is suppressed and thrust load is reduced, while the core thickness W1 is within the range of 0.30D to 0.40D. Even if it is increased, chip clogging is suppressed, and the breakage strength can be increased. In addition, a second margin is provided at a position that is an intermediate position in the circumferential direction of a plurality of lands and an angle α from the leading edge is within a range of 35 ° to 45 °, that is, a position relatively close to the leading edge. Therefore, the support action by the second margin can be obtained immediately after the start of drilling, the drill posture is stabilized, vibration is suppressed, and excellent machining accuracy (e.g. drilling of drilled holes) ) Is obtained and the processing load is stabilized. Since the machining load is stabilized in this way, durability is improved in combination with the increase in the breaking strength as described above, and a tool life that is practically satisfactory can be obtained even in a deep hole machining drill having a long groove length L. It becomes like this.

第2発明では、ドリル刃の外端部からギャッシュの底部を挟んでシンニング刃と反対側に形成される研削面の稜線の外端部までの角度βが65°以上であるため、それだけギャッシュの開き角が小さくなり、前記半径Rのギャッシュの底部の丸みによって切りくずが適切にカールさせられる。これにより、切りくずが一層良好に排出されるようになってスラスト荷重が低減される。   In the second invention, the angle β from the outer edge of the drill blade to the outer edge of the ridgeline of the grinding surface formed on the opposite side of the thinning blade across the bottom of the gasche is 65 ° or more. The opening angle is reduced, and the chips are appropriately curled by the roundness of the bottom of the gasche having the radius R. As a result, chips are better discharged and the thrust load is reduced.

第3発明では、ギャッシュの底部が軸心Oと直角な方向から軸心O方向へ傾斜する傾斜角度γが55°〜65°の範囲内であるため、その傾斜角度γが大き過ぎてドリル自身の強度が低下したり切りくずがカールし難くなったりすることを回避しつつ、その傾斜に沿って切りくずが良好に切りくず排出溝内へ排出される。   In the third aspect of the invention, since the inclination angle γ at which the bottom portion of the gasche inclines from the direction perpendicular to the axis O toward the axis O is within the range of 55 ° to 65 °, the inclination angle γ is too large and the drill itself The chip is discharged well into the chip discharge groove along the inclination while avoiding the reduction of the strength and the difficulty of curling the chip.

本発明の一実施例である深穴加工用ドリルを示す図で、(a) は正面図、(b) は切りくず排出溝を直溝で示した縦断面図、(c) は工具先端部分の拡大図、(d) はドリルを先端側から見た先端面図、(e) は(d) の先端面図の軸心O付近の拡大図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the drill for deep hole processing which is one Example of this invention, (a) is a front view, (b) is the longitudinal cross-sectional view which showed the chip discharge groove as a straight groove, (c) is a tool front-end | tip part. (D) is a front end view of the drill viewed from the front end side, and (e) is an enlarged view of the vicinity of the axis O of the front end view of (d). 図1の深穴加工用ドリルのギャッシュ部分を示す断面図で、研削砥石を用いてシンニングを施す際の加工方法を併せて説明する図である。It is sectional drawing which shows the gash part of the drill for deep hole processing of FIG. 1, and is a figure explaining the processing method at the time of giving a thinning using a grinding wheel. 図1の深穴加工用ドリルの性能をCAE解析で評価するためにギャッシュ部分を簡略化した3Dモデルを示す図である。It is a figure which shows the 3D model which simplified the gash part in order to evaluate the performance of the drill for deep hole processing of FIG. 1 by CAE analysis. ギャッシュ部分の最適チップルーム形状を選定するためにL9列直交配列実験を行う際の因子およびわりつけ表を示す図である。It is a figure which shows the factor at the time of performing L9 row orthogonal arrangement | sequence experiment in order to select the optimal chip room shape of a gash part, and a replacement table. 図4の各因子について水準毎にスラスト荷重の平均を求めた効果グラフを示す図である。It is a figure which shows the effect graph which calculated | required the average of the thrust load for every level about each factor of FIG. 図1の深穴加工用ドリルの先端部分を、第2のマージンがランドのヒール部分に設けられた従来のダブルマージンドリルと比較して示した図である。FIG. 2 is a view showing a tip portion of the deep hole drill in FIG. 1 in comparison with a conventional double margin drill in which a second margin is provided at a heel portion of a land. 加工負荷に関する性能試験を行う際に用いた試験品の仕様および試験条件を説明する図である。It is a figure explaining the specification and test conditions of the test article used when performing the performance test regarding a processing load. 図7の性能試験で主軸負荷を測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the spindle load in the performance test of FIG. 加工精度(偏心量)に関する性能試験を説明する図で、(a) は試験品の仕様、(b) は試験条件、(c) は試験結果を示した図である。It is a figure explaining the performance test regarding processing accuracy (eccentricity), (a) is a specification of a test article, (b) is a test condition, (c) is a figure showing a test result. 耐久性に関する性能試験を説明する図で、(a) は試験品の仕様、(b) は試験条件、(c) は試験結果を示した図である。It is a figure explaining the performance test regarding durability, (a) is a specification of a test article, (b) is a test condition, (c) is a figure showing a test result.

本発明の深穴加工用ドリルは、ドリル直径Dが例えば2mm〜12mm程度の小径のドリルに好適に適用されるが、12mmより大径のドリルにも適用され得る。溝長Lは10D以上で、例えば10D、15D、20D、30D等のロングドリルに適用される。   The drill for deep hole machining of the present invention is preferably applied to a drill having a small diameter of about 2 mm to 12 mm, for example, a drill diameter D, but can also be applied to a drill having a diameter larger than 12 mm. The groove length L is 10D or more, and is applied to long drills such as 10D, 15D, 20D, and 30D, for example.

ドリルを構成している工具材料としては超硬合金やサーメット、立方晶窒化ほう素(CBN)焼結体等の超硬質工具材料が好適に用いられるが、高速度工具鋼等の他の工具材料を採用することもできる。必要に応じてTiAlNやTiCN、ダイヤモンドなどの硬質皮膜をコーティングすることが望ましい。   As the tool material constituting the drill, super hard tool materials such as cemented carbide, cermet, cubic boron nitride (CBN) sintered body are preferably used, but other tool materials such as high speed tool steel are used. Can also be adopted. It is desirable to coat a hard film such as TiAlN, TiCN, or diamond as necessary.

本発明は、2枚刃のドリルに好適に適用されるが、3枚刃以上のドリルにも適用され得る。また、軸心を縦通したりランドに沿ってねじれたりして先端の逃げ面に開口するオイルホールを設け、穴明け加工時に必要に応じて潤滑油剤や冷却エアーなどを供給できるようにすることが望ましい。   The present invention is preferably applied to a two-blade drill, but can also be applied to a three-blade or more drill. Also, an oil hole that opens through the shaft center or twists along the land and opens to the flank of the tip can be provided so that lubricating oil or cooling air can be supplied when drilling. desirable.

本発明は、例えば40HRC或いは35HRC程度以下の比較的低硬度の被削材に対して穴明け加工を行う深穴加工用ドリルに好適に適用され、切りくず排出溝は例えば20°〜40°程度の比較的大きなねじれ角で設けられるが、40HRC以上の高硬度材に対して穴明け加工を行う深穴加工用ドリルに適用したり、ねじれ角が20°以下の切りくず排出溝を設けたりすることもできる。   The present invention is preferably applied to a deep hole drill for performing drilling on a relatively low hardness work material of, for example, about 40 HRC or 35 HRC or less, and the chip discharge groove is, for example, about 20 ° to 40 °. Although it is provided with a relatively large helix angle, it is applied to a deep hole drill for drilling high hardness materials of 40 HRC or higher, or a chip discharge groove with a helix angle of 20 ° or less is provided. You can also.

外周面に切りくず排出溝が設けられた溝部の外径は略一定(ドリル径D)であっても良いが、シャンク側へ向かうに従って徐々に小径となる所定のバックテーパを設けたり、先端側の一部分、例えば5D〜10D程度の範囲だけドリル径Dと略同じで、それよりもシャンク側の部分はドリル径Dよりも僅かに小径の段付き形状としたりしても良い。   The outer diameter of the groove portion provided with the chip discharge groove on the outer peripheral surface may be substantially constant (drill diameter D), but a predetermined back taper that gradually decreases in diameter toward the shank side, For example, only a portion of 5D to 10D may be substantially the same as the drill diameter D, and the portion on the shank side may be a stepped shape slightly smaller than the drill diameter D.

切りくず排出溝の溝底径であるウェブ厚さは、溝部の全長に亘って一定すなわち心厚W1と同じであっても良いが、先端側の一部(例えば3D〜7D程度の範囲)または全域に徐々に小径となるバックテーパを設けたり、逆に徐々に大径となる逆テーパを設けたりすることも可能である。   The web thickness, which is the groove bottom diameter of the chip discharge groove, may be constant over the entire length of the groove, that is, the same as the core thickness W1, but may be part of the tip side (for example, in the range of about 3D to 7D) or It is also possible to provide a back taper that gradually decreases in diameter over the entire region, or a reverse taper that gradually increases in diameter.

シンニングは、例えば軸心O側の端部に研削砥石を回転させながら切り込み、その状態で研削砥石とドリルとを相対移動させてS字形状等のシンニング刃を形成するように施されるが、逆に軸心Oに接近させる方向へ相対移動させながらシンニング刃を形成することも可能である。何れの場合も、そのシンニングが施された部分の軸心O側の端部には、断面V字形状のギャッシュが形成され、そのギャッシュの底部に0.03D〜0.05Dの範囲内の半径Rの丸みが設けられるようにする。半径Rが0.03Dよりも小さいと、切りくずの流れが悪くなって詰まり易くなる一方、0.05Dよりも大きいと切りくずが適切にカールし難くなる。   Thinning is performed, for example, by cutting while rotating the grinding wheel at the end on the axis O side, and moving the grinding wheel and the drill relative to each other to form an S-shaped thinning blade. On the other hand, it is also possible to form the thinning blade while relatively moving in the direction approaching the axis O. In any case, a gash having a V-shaped cross section is formed at the end on the axis O side of the thinned portion, and a radius within a range of 0.03D to 0.05D is formed at the bottom of the gasche. R roundness should be provided. When the radius R is smaller than 0.03D, the flow of chips becomes poor and clogging tends to occur. On the other hand, when the radius R is larger than 0.05D, the chips become difficult to curl properly.

第2のマージンは、リーディングエッジからの角度αが35°〜45°の範囲内となるように設けられるが、この角度αは、リーディングエッジから第2のマージンの前端、すなわちリーディングエッジ側の角部までの角度である。この角度αが35°より小さいと、ドリル姿勢を安定させる効果が十分に得られない一方、角度αが45°よりも大きくなると、ドリル先端からの離間寸法が大きくなって加工開始当初のドリル姿勢が不安定になる。   The second margin is provided such that the angle α from the leading edge is in the range of 35 ° to 45 °, and this angle α is the front edge of the second margin from the leading edge, that is, the angle on the leading edge side. The angle to the part. If the angle α is smaller than 35 °, the effect of stabilizing the drill posture cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if the angle α is larger than 45 °, the distance from the drill tip becomes large, and the drill posture at the beginning of machining starts. Becomes unstable.

心厚W1は0.30D〜0.40Dの範囲内で、0.30Dよりも小さいと十分な折損強度が得られない一方、0.40Dよりも大きくなると、切りくずの流れが悪くなって切りくず詰まりが生じ易くなる。   If the core thickness W1 is in the range of 0.30D to 0.40D and is less than 0.30D, sufficient break strength cannot be obtained. On the other hand, if the core thickness W1 is greater than 0.40D, the chip flow becomes poor. Scrap clogging easily occurs.

ドリル刃の外端部から、ギャッシュの底部を挟んでシンニング刃と反対側に形成される研削面の稜線の外端部までの角度βは、65°よりも小さいとスラスト荷重が大きくなるため、65°以上が望ましい。スラスト荷重が大きくなるのは、角度βが小さくなると、ギャッシュの開き角が大きくなって切りくずがカールし難くなり、切りくずの排出性が悪くなるためと考えられる。角度βの上限は、研削砥石の形状およびシンニング刃の形状によって制限されるが、ギャッシュの開き角が小さくなり過ぎると、切りくずの流れが悪くなるため、例えばβ=75°程度以下が適当である。シンニングを施すための研削砥石は、外周角部が略直角の円筒形状の砥石が好適に用いられるが、必要に応じて外周角部が鋭角とされたカップ形状(円錐形状)の砥石を採用することもできる。   Since the angle β from the outer end portion of the drill blade to the outer end portion of the ridge line of the grinding surface formed on the opposite side of the thinning blade across the bottom of the gash is less than 65 °, the thrust load increases. 65 ° or more is desirable. The reason why the thrust load is increased is considered to be that when the angle β is decreased, the opening angle of the gasche is increased and the chips are difficult to curl and the chip dischargeability is deteriorated. The upper limit of the angle β is limited by the shape of the grinding wheel and the shape of the thinning blade. However, if the opening angle of the gash becomes too small, the flow of chips becomes worse. For example, about β = 75 ° or less is appropriate. is there. As the grinding wheel for thinning, a cylindrical grindstone whose outer peripheral corners are substantially right angles is preferably used, but if necessary, a cup-shaped (conical) grindstone whose outer peripheral corners are acute angles is adopted. You can also.

ギャッシュの底部が軸心Oと直角な方向から軸心O方向へ傾斜する傾斜角度γは55°〜65°の範囲内が望ましい。傾斜角度γが65°を超えると、ドリル自身の強度が低下するとともに、切りくずがカールし難くなる一方、傾斜角度γが55°より小さいと、切りくず排出溝への切りくずの流れが悪くなる。   The inclination angle γ at which the bottom of the gasche inclines in the direction of the axis O from the direction perpendicular to the axis O is preferably in the range of 55 ° to 65 °. When the inclination angle γ exceeds 65 °, the strength of the drill itself is reduced and the chips are difficult to curl. On the other hand, when the inclination angle γ is less than 55 °, the flow of the chips into the chip discharge groove is poor. Become.

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例である深穴加工用ドリル10を示す図で、(a) は軸心Oと直角な方向から見た正面図、(b) は軸心Oを含む縦断面図、(c) は工具先端部分の拡大図、(d) は先端側から見た先端面図、(e) は(d) の先端面図の軸心O付近の拡大図である。この深穴加工用ドリル10は、超硬質工具材料である超硬合金にて一体に構成されている2枚刃のツイストドリルで、主軸に把持されて回転駆動されるシャンク12と溝部14とを軸方向に同心に備えており、溝部14には一対の切りくず排出溝18が軸心Oに対して対称的に溝部14の全長に亘って設けられているとともに、その切りくず排出溝18が工具先端側に開口する部分にはそれぞれドリル刃16が軸心Oに対して対称的に設けられている。切りくず排出溝18は、切りくずをシャンク12側へ排出するように約30°のねじれ角で右まわりにねじれたねじれ溝であるが、図1の(b) では、切りくず排出溝18の底部によって形成されるウェブ20の厚さ(径寸法)Wを明確に示すため、切りくず排出溝18が軸心Oと平行な直溝で示されている。すなわち、図1の(b) のウェブ20の形状は、切りくず排出溝18の溝底の回転軌跡形状に相当する。切りくず排出溝18が設けられた溝部14の長さ寸法、すなわち溝長Lは、ドリル刃16の直径であるドリル径Dの10倍以上で、本実施例では20倍であり、ドリル径D=8mm、溝長L=160mmである。なお、図1は各部の寸法の比率や角度を正確に図示したものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams showing a deep hole drill 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a front view seen from a direction perpendicular to the axis O, and FIG. 1B is a longitudinal section including the axis O. FIG. (C) is an enlarged view of the tool tip, (d) is a tip view seen from the tip side, and (e) is an enlarged view of the vicinity of the axis O of the tip view of (d). The drill 10 for deep hole machining is a two-blade twist drill integrally formed of a cemented carbide, which is a super-hard tool material. The groove 14 is provided with a pair of chip discharge grooves 18 symmetrically with respect to the axis O over the entire length of the groove 14, and the chip discharge grooves 18 are provided concentrically in the axial direction. Drill blades 16 are provided symmetrically with respect to the axis O at the portions opened to the tool tip side. The chip discharge groove 18 is a twist groove twisted clockwise at a twist angle of about 30 ° so as to discharge the chip to the shank 12 side. In FIG. In order to clearly indicate the thickness (diameter dimension) W of the web 20 formed by the bottom, the chip discharge groove 18 is shown as a straight groove parallel to the axis O. In other words, the shape of the web 20 in FIG. 1B corresponds to the shape of the rotation locus of the groove bottom of the chip discharge groove 18. The length dimension of the groove portion 14 provided with the chip discharge groove 18, that is, the groove length L is 10 times or more of the drill diameter D which is the diameter of the drill blade 16, and is 20 times in this embodiment. = 8 mm, groove length L = 160 mm. Note that FIG. 1 does not accurately illustrate the ratios and angles of the dimensions of each part.

溝部14は、ドリル径Dと略同じ径寸法の先端側の大径部14aと、ドリル径Dよりも僅かに小径の小径部14bとから構成されている。大径部14aの軸方向長さL1は約8Dすなわち64mmで、小径部14b側へ向かうに従って径寸法が僅かに小さくなるようにバックテーパが設けられている一方、小径部14bは、その全長に亘って略一定の径寸法(本実施例では約7.7mm)で設けられている。また、大径部14aのうち、ドリル刃16を含む先端側の所定の範囲には、TiAlN等の硬質皮膜がコーティングされている。   The groove portion 14 is composed of a large-diameter portion 14a on the tip side having substantially the same diameter as the drill diameter D and a small-diameter portion 14b slightly smaller in diameter than the drill diameter D. The axial length L1 of the large-diameter portion 14a is about 8D, that is, 64 mm, and a back taper is provided so that the diameter dimension is slightly reduced toward the small-diameter portion 14b side, while the small-diameter portion 14b has a full length. It is provided with a substantially constant diameter dimension (about 7.7 mm in this embodiment). Moreover, a hard film such as TiAlN is coated in a predetermined range on the tip side including the drill blade 16 in the large diameter portion 14a.

前記ウェブ20は、ウェブ厚さWがシャンク12側へ向かうに従って小さくなるバックテーパが設けられたドリル先端側のバックテーパ部20aと、ウェブ厚さWがバックテーパ部20aにおける最小厚さと同じ一定の寸法W2でそのバックテーパ部20aに連続してシャンク12側へ向かって設けられた平行部20bとを備えている。バックテーパ部20aの軸方向長さL2は、ドリル径Dに対して3D〜7Dの範囲内で、本実施例では約5D(=40mm)であり、ドリル先端のウェブ厚さである心厚W1は0.30D〜0.40Dの範囲内で、本実施例では約0.35D(=2.8mm)である。平行部20bのウェブ厚さW2は、0.25D〜0.35Dの範囲内で、本実施例では約0.3D(=2.4mm)である。   The web 20 has a back taper portion 20a on the drill tip side provided with a back taper that becomes smaller as the web thickness W goes toward the shank 12 side, and the web thickness W is the same as the minimum thickness in the back taper portion 20a. A parallel portion 20b provided continuously toward the shank 12 with the dimension W2 and continuing to the back taper portion 20a. The axial length L2 of the back taper portion 20a is within a range of 3D to 7D with respect to the drill diameter D, and is about 5D (= 40 mm) in the present embodiment, and the core thickness W1 that is the web thickness of the drill tip. Is in the range of 0.30D to 0.40D, and is about 0.35D (= 2.8 mm) in this embodiment. The web thickness W2 of the parallel portion 20b is within a range of 0.25D to 0.35D, and is about 0.3D (= 2.4 mm) in the present embodiment.

前記ドリル刃16のうち軸心Oに近い内端部には、シンニングが施されることによりS字形状のシンニング刃30が形成されている。このシンニングは、例えば図2に示すように円筒形状の研削砥石32を軸心まわりに回転駆動して、軸心Oの近傍の所定位置に切り込ませ、その状態で形成すべきシンニング刃30の形状に沿って深穴加工用ドリル10を研削砥石32に対して相対移動させることによって行われ、そのシンニングの開始位置、すなわちシンニング刃30のうち軸心Oに近い側の端部には、断面が略V字形状を成すギャッシュ34が形成される。図2は、そのギャッシュ34の底部36の長手方向(ギャッシュ切込方向)に対して直角な断面で、この底部36にはドリル径Dに対して0.03D〜0.05Dの範囲内の半径R(本実施例ではR=0.04D=0.32mm)の丸みが設けられている。図2のギャッシュ34の一方の壁面38は、シンニング刃30のすくい面として機能するシンニング面で、他方の壁面40は、研削砥石32の外周面42によってドリル刃16の逃げ面(底刃3番面)46の一部が研削加工されたギャッシュ面である。このギャッシュ面40は、請求項2に記載の研削面に相当する。なお、ドリル刃16と逃げ面(底刃3番面)46との間には、逃げ面(底刃2番面)44が設けられている。   An S-shaped thinning blade 30 is formed on the inner end portion of the drill blade 16 near the axis O by thinning. In this thinning, for example, as shown in FIG. 2, a cylindrical grinding wheel 32 is rotationally driven around an axis to cut into a predetermined position near the axis O, and the thinning blade 30 to be formed in that state is formed. The deep hole machining drill 10 is moved relative to the grinding wheel 32 along the shape, and the thinning start position, that is, the end of the thinning blade 30 on the side close to the axis O is a cross section. Is formed into a substantially V-shaped gouache 34. FIG. 2 is a cross section perpendicular to the longitudinal direction (gash cutting direction) of the bottom portion 36 of the gash 34. The bottom 36 has a radius in the range of 0.03D to 0.05D with respect to the drill diameter D. A roundness of R (R = 0.04D = 0.32 mm in this embodiment) is provided. 2 is a thinning surface that functions as a rake face of the thinning blade 30, and the other wall surface 40 is a relief surface (bottom edge No. 3) of the drill blade 16 by the outer peripheral surface 42 of the grinding wheel 32. (Surface) 46 is a ground surface that is ground. The gash surface 40 corresponds to a grinding surface according to claim 2. A flank (bottom edge 2) 44 is provided between the drill blade 16 and the flank (bottom edge 3) 46.

上記ギャッシュ34に関し、図1の(c) に示すギャッシュ切込角γは55°〜65°の範囲内で、本実施例では約60°である。図1(c) は、図1(d) の状態の深穴加工用ドリル10を左側から見た正面図で、ドリル刃16とシンニング刃30との境界Aと、ドリル刃16の外周側の凸部の頂点Bとを結ぶ直線に対して直角方向から見た図であり、ギャッシュ切込角γは、この図1(c) の状態においてギャッシュ34の底部36が軸心Oと直角な方向から軸心O方向へ傾斜する傾斜角度である。また、ギャッシュ34の底部36は、研削砥石32の外周面42の端部によって研削加工された部分で、厳密にはその研削砥石32の外周形状(本実施例ではφ125×幅14)に対応する円弧形状を成していて傾斜角度も僅かに変化しているが、ギャッシュ切込角γは、その切込開始点すなわちドリル先端側における傾斜角度である。   With respect to the gash 34, the gash cutting angle γ shown in FIG. 1C is in the range of 55 ° to 65 °, and is about 60 ° in this embodiment. FIG. 1C is a front view of the deep hole drill 10 in the state shown in FIG. 1D viewed from the left side. The boundary A between the drill blade 16 and the thinning blade 30 and the outer peripheral side of the drill blade 16 are shown. FIG. 5 is a diagram viewed from a direction perpendicular to the straight line connecting the apex B of the convex portion. The gash cut angle γ is a direction in which the bottom portion 36 of the gash 34 is perpendicular to the axis O in the state of FIG. It is an inclination angle which inclines in the direction of the axis O from the center. The bottom portion 36 of the gash 34 is a portion ground by the end portion of the outer peripheral surface 42 of the grinding wheel 32, and strictly corresponds to the outer peripheral shape of the grinding wheel 32 (φ125 × width 14 in this embodiment). Although the arc shape is formed and the inclination angle is slightly changed, the gash cutting angle γ is an inclination angle at the cutting start point, that is, the drill tip side.

また、図1の(d) に示すシンニング開始角βは65°以上で、本実施例では約70°である。このシンニング開始角βは、ドリル刃16の外端部(図1(d) におけるリーディングエッジ50と同じ)から、前記ギャッシュ面40と逃げ面(底刃3番面)46との間の稜線52の外端部までの、軸心Oまわりの角度である。   Further, the thinning start angle β shown in FIG. 1D is 65 ° or more, and is about 70 ° in this embodiment. This thinning start angle β is a ridgeline 52 between the outer end of the drill blade 16 (same as the leading edge 50 in FIG. 1 (d)) and the gash face 40 and the flank face (bottom edge third face) 46. The angle around the axis O to the outer end of

一方、前記ドリル刃16の外端部に連続する前記切りくず排出溝18の開口縁には、ドリル径Dと略同じ径寸法で第1マージン54が設けられているとともに、一対の切りくず排出溝18の間に位置する一対のランドの周方向の中間位置には、同じくドリル径Dと略同じ径寸法で第2マージン56が切りくず排出溝18と平行に設けられている。これ等の第1マージン54および第2マージン56は、前記溝部14の大径部14aに設けられているとともに、第1マージン54の周方向の前端角部に相当するリーディングエッジ50から第2マージン56の周方向の前端角部までの軸心Oまわりの第2マージン角度αは、35°〜45°の範囲内で、本実施例ではα=40°である。大径部14aのマージン54、56以外の外周面(二番取り面)の径寸法は、約7.8mmで、マージン54、56の高さ寸法は約0.1mmである。第1マージン54は通常のマージンで、第2マージン56は第2のマージンに相当する。   On the other hand, the opening margin of the chip discharge groove 18 continuous to the outer end of the drill blade 16 is provided with a first margin 54 having a diameter substantially the same as the drill diameter D, and a pair of chip discharges. A second margin 56 having a diameter substantially the same as the drill diameter D is provided in parallel with the chip discharge groove 18 at the intermediate position in the circumferential direction between the pair of lands located between the grooves 18. The first margin 54 and the second margin 56 are provided in the large-diameter portion 14a of the groove portion 14, and the second margin extends from the leading edge 50 corresponding to the front end corner portion in the circumferential direction of the first margin 54. The second margin angle α around the axis O up to the 56 front end corners in the circumferential direction is within a range of 35 ° to 45 °, and α = 40 ° in the present embodiment. The diameter of the outer peripheral surface (second surface) other than the margins 54 and 56 of the large diameter portion 14a is about 7.8 mm, and the height of the margins 54 and 56 is about 0.1 mm. The first margin 54 is a normal margin, and the second margin 56 is equivalent to a second margin.

上記一対のランドには、それぞれ切りくず排出溝18に沿って螺旋状にねじれたオイルホール24が設けられ、一端はドリル先端の逃げ面(底刃3番面)46に開口しているとともに、他端はシャンク12を縦通して端面に開口しており、穴明け加工時に必要に応じて潤滑油剤や冷却エアーなどを供給できるようになっている。   Each of the pair of lands is provided with an oil hole 24 spirally twisted along the chip discharge groove 18, and one end is opened to a flank (bottom blade third surface) 46 at the tip of the drill, The other end passes through the shank 12 and opens to the end face, so that lubricating oil, cooling air, etc. can be supplied as needed during drilling.

ここで、前記ギャッシュ34の底部36に半径Rの丸みを設けた本実施例の深穴加工用ドリル10に関し、図3に示すようにギャッシュ34部分を簡略化した3Dモデル60を用いてCAE(Computer Aided Engineering)解析を行った。深穴加工用ドリル10は回転切削であるが、直線切削にて近似的に切りくず排出性能の評価を実施したところ、底部36に半径Rの丸み(R=0.32mm)を追加した方が、半径R=0mmの場合に比較して、シンニング面38と切りくずとの接触面積が小さくなる。このことから、シンニング面38の摩耗の抑制が期待できる。   Here, regarding the deep hole drill 10 of the present embodiment in which the bottom 36 of the gash 34 is rounded with a radius R, as shown in FIG. Computer Aided Engineering) analysis. Although the drill 10 for deep hole machining is rotary cutting, when the chip discharge performance is evaluated approximately by straight cutting, it is better to add a radius R radius (R = 0.32 mm) to the bottom 36. As compared with the case of radius R = 0 mm, the contact area between the thinning surface 38 and the chips becomes small. From this, it can be expected that the wear of the thinning surface 38 is suppressed.

また、ギャッシュ34部分の最適チップルーム形状を選定するためにL9列直交配列実験を実施した。図4の(a) は3種類の因子と水準で、(b) はわりつけ表である。そして、スラスト荷重を評価値としてCAE解析を行い、各因子について水準毎にスラスト荷重の平均を求めたところ、図5に示す効果グラフが得られた。この結果から、ギャッシュ切込角γについては60°前後が適当で、ギャッシュ34の底部38の丸み半径Rについては0.3mm(ドリル径Dに対して0.0375D)前後が適当で、シンニング開始角βについては65°以上が適当であることが分かった。   In addition, an L9 row orthogonal array experiment was performed in order to select the optimum chip room shape of the gasche 34 portion. In Fig. 4, (a) shows three types of factors and levels, and (b) shows a replacement table. Then, CAE analysis was performed using the thrust load as an evaluation value, and the average of the thrust load was obtained for each level for each factor. As a result, the effect graph shown in FIG. 5 was obtained. From this result, it is appropriate that the gash cut angle γ is about 60 °, and the rounding radius R of the bottom 38 of the gash 34 is about 0.3 mm (0.0375D with respect to the drill diameter D), and thinning is started. It has been found that an angle β of 65 ° or more is appropriate.

上記ギャッシュ切込角γが小さ過ぎるとシンニング刃30によって生成された切りくずの流れが悪くなり、切りくず詰まりによってスラスト荷重が大きくなるものと考えられる。反対にギャッシュ切込角γが大き過ぎると、切りくずがカールできなくなって排出性能が悪くなり、切りくず詰まりによってスラスト荷重が大きくなるものと考えられる。底丸み半径Rが小さ過ぎると、切りくずの流れが悪くなって詰まり易くなり、スラスト荷重が大きくなるものと考えられる。反対に底丸み半径Rが大き過ぎると、切りくずがカールできなくなって排出性能が悪くなり、切りくず詰まりによってスラスト荷重が大きくなるものと考えられる。また、シンニング開始角βが小さいと、ギャッシュ34の開き角θ(図3参照)が大きくなるため、底丸み半径Rが小さくても切りくずがうまくカールできなくなり、切りくずの排出性能が悪くなって切りくず詰まりによりスラスト荷重が大きくなるものと考えられる。   If the gash cut angle γ is too small, the flow of chips generated by the thinning blade 30 is deteriorated, and it is considered that the thrust load increases due to chip clogging. On the other hand, if the gash cut angle γ is too large, the chips cannot be curled and the discharge performance deteriorates, and it is considered that the thrust load increases due to chip clogging. If the bottom rounding radius R is too small, it is considered that the flow of chips deteriorates and clogging easily occurs, and the thrust load increases. On the other hand, if the bottom rounding radius R is too large, the chips cannot be curled and the discharge performance deteriorates, and it is considered that the thrust load increases due to chip clogging. If the thinning start angle β is small, the opening angle θ of the gash 34 (see FIG. 3) becomes large. Therefore, even if the bottom radius R is small, the chips cannot be curled well, and the chip discharge performance deteriorates. It is thought that the thrust load increases due to chip clogging.

図6は、第2マージン角度α=40°の位置に第2マージン56が設けられた本実施例の深穴加工用ドリル10(図6の(a) )と、その深穴加工用ドリル10において第2マージン56の位置のみを変更し、ランドのヒール部分に第2マージン72が設けられた比較品ドリル70(図6の(b) )とについて、ドリル肩部から第2マージン56または72までの後退量H1、H2を比較して示す図である。本実施例の深穴加工用ドリル10の後退量H1は小さく、穴明け加工の開始後、第1マージン54に続いて速やかに第2マージン56が加工穴内に挿入されてサポート作用が得られるようになり、加工開始当初から4点支持により安定した穴明け加工を実現できる。これに対し、比較品ドリル70の後退量H2は比較的大きいため、第2マージン72が加工穴内に挿入されてサポート作用が得られるようになるまでの時間が長く、その間のドリル姿勢が不安定で振動等を生じる可能性がある。なお、上記第2マージン角度αが小さ過ぎると、4点支持によるサポート作用が適切に得られず、ドリル姿勢が不安定になるため、第2マージン角度αは35°〜45°の範囲内が適当である。   FIG. 6 shows a deep hole drill 10 (FIG. 6 (a)) in which the second margin 56 is provided at the second margin angle α = 40 °, and the deep hole drill 10 of this embodiment. In FIG. 6, only the position of the second margin 56 is changed, and the comparative product drill 70 (FIG. 6B) in which the second margin 72 is provided at the heel portion of the land, the second margin 56 or 72 from the drill shoulder. It is a figure which compares and shows the reverse amounts H1 and H2 until. The retraction amount H1 of the drill 10 for deep hole machining of the present embodiment is small, and after the start of drilling, the second margin 56 is immediately inserted into the machining hole after the first margin 54 so that a support action can be obtained. Therefore, stable drilling can be realized by supporting four points from the beginning of machining. On the other hand, since the amount of retraction H2 of the comparative product drill 70 is relatively large, it takes a long time until the second margin 72 is inserted into the machining hole to obtain a support action, and the drill posture during that time is unstable. May cause vibration. If the second margin angle α is too small, the support action by the four-point support cannot be obtained properly, and the drill posture becomes unstable. Therefore, the second margin angle α is in the range of 35 ° to 45 °. Is appropriate.

図7および図8は、図7の(a) の試験工具仕様に示すように心厚W1、ギャッシュ切込角γ、底丸み半径R、第2マージン角度αが異なる3種類の試験品(従来品、比較品、本発明品)を用意し、図7の(b) に示す試験条件で穴明け加工を行って主軸負荷(モータ電圧)を調べた場合で、図8に示す結果が得られた。試験工具の基本諸元(図7(a) 以外の諸元)は、前記実施例の深穴加工用ドリル10と同じで、ドリル径D=8mm、溝長L=160mm(20D)、2枚刃、シンニング開始角β=70°である。また、従来品はシングルマージンで、第2マージン56を備えていない。図7(b) の被削材の欄の「SCM440」は、JISの規定によるクロムモリブデン鋼鋼材である。   7 and 8 show three types of test products (conventional ones) having different thickness W1, gash cutting angle γ, bottom radius R, and second margin angle α as shown in the test tool specification of FIG. Product, comparative product, product of the present invention), drilling under the test conditions shown in Fig. 7 (b) and examining the spindle load (motor voltage), the result shown in Fig. 8 is obtained. It was. The basic specifications of the test tool (specifications other than those shown in FIG. 7 (a)) are the same as those of the drill 10 for deep hole machining in the above-described embodiment, with a drill diameter D = 8 mm, a groove length L = 160 mm (20D), and two pieces. Blade, thinning start angle β = 70 °. Further, the conventional product has a single margin and does not have the second margin 56. “SCM440” in the column of the work material in FIG. 7B is a chromium molybdenum steel material according to JIS regulations.

図8は、49穴目〜70穴目の穴明け加工時の主軸負荷の波形である。本発明品によれば、主軸負荷が約0.7Vで、0.8V程度の従来品や比較品に比べて小さいとともに、1.0Vを超えるような負荷波形の突発的な上昇も見られず、比較的安定していることが分かる。比較品は、ランドの中間位置に第2マージン56が設けられたダブルマージンドリルであるが、第2マージン角度αが25°と小さいため、4点支持によるサポート作用が十分に得られず、シングルマージンの従来品と殆ど差がなかった。   FIG. 8 is a waveform of the spindle load at the time of drilling the 49th to 70th holes. According to the product of the present invention, the spindle load is about 0.7V, which is smaller than the conventional product and the comparative product of about 0.8V, and there is no sudden increase in the load waveform exceeding 1.0V. It can be seen that it is relatively stable. The comparative product is a double margin drill in which the second margin 56 is provided in the middle position of the land. However, since the second margin angle α is as small as 25 °, the support action by the four-point support cannot be obtained sufficiently, and the single margin There was almost no difference with the conventional product of the margin.

図9は、(a) の試験工具仕様に示す2種類の試験品(比較品、本発明品)を用意し、(b) に示す試験条件で穴明け加工を行って加工精度、すなわち貫通穴の両端の開口部の偏心量を調べた場合で、(c) に示す結果が得られた。試験工具の基本諸元(図9(a) 以外の諸元)は、前記実施例の深穴加工用ドリル10と同じで、ドリル径D=8mm、溝長L=160mm(20D)、2枚刃である。また、比較品は、ランドのヒール部分に第2マージンが設けられた通常のダブルマージンドリルである。   Fig. 9 shows two types of test products (comparison product, product of the present invention) shown in (a) test tool specifications, and drilling is performed under the test conditions shown in (b). When the amount of eccentricity of the openings at both ends of was examined, the result shown in (c) was obtained. The basic specifications of the test tool (specifications other than FIG. 9 (a)) are the same as the drill 10 for deep hole machining in the above embodiment, drill diameter D = 8 mm, groove length L = 160 mm (20D), two pieces It is a blade. The comparative product is a normal double margin drill in which a second margin is provided at the heel portion of the land.

図9の(c) は、比較品および本発明品を用いてそれぞれ3穴加工した場合に、その3穴の偏心量をそれぞれ調べた結果である。比較品の偏心量は約0.155mmであるのに対し、本発明品は約0.12mmであり、150mmの貫通穴を加工する場合で約0.035mm改善された。   FIG. 9 (c) shows the results of examining the eccentricity of each of the three holes when the three holes were machined using the comparative product and the product of the present invention. The eccentric amount of the comparative product is about 0.155 mm, while the product of the present invention is about 0.12 mm, which is an improvement of about 0.035 mm when processing a 150 mm through hole.

図10は、(a) の試験工具仕様に示す4種類の試験品(従来品、比較品1、比較品2、本発明品)を用意し、(b) に示す試験条件で穴明け加工を行って耐久性、すなわち折損までの加工穴数を調べた場合で、(c) に示す結果が得られた。試験工具の基本諸元(図10(a) 以外の諸元)は、前記実施例の深穴加工用ドリル10と同じで、ドリル径D=8mm、溝長L=160mm(20D)、2枚刃、シンニング開始角β=70°である。また、従来品はシングルマージンで、第2マージン56を備えていない。   Fig. 10 shows four types of test products (conventional product, comparative product 1, comparative product 2, product of the present invention) shown in (a) test tool specifications, and drilled under the test conditions shown in (b). The results shown in (c) were obtained when the durability, that is, the number of holes processed until breakage was examined. The basic specifications of the test tool (specifications other than FIG. 10 (a)) are the same as the drill 10 for deep hole machining in the above embodiment, drill diameter D = 8 mm, groove length L = 160 mm (20D), 2 pieces Blade, thinning start angle β = 70 °. Further, the conventional product has a single margin and does not have the second margin 56.

図10の(c) の試験結果から明らかなように、本発明品によれば200穴加工しても折損することなく、更に継続して穴明け加工を行うことが可能であった。これに対し、心厚W1が0.41Dと大きい比較品2は、切りくず詰まりによって10穴で折損した。また、心厚W2が0.28Dと小さい比較品1は、従来品に比較して加工穴数が多くなるものの、本発明品に比べて半分程度の110穴で折損した。この結果から、心厚W1は0.30D〜0.40Dの範囲内が適当と考えられる。   As is apparent from the test results of FIG. 10 (c), according to the product of the present invention, it was possible to perform further drilling without breaking even when 200 holes were drilled. On the other hand, the comparative product 2 having a large core thickness W1 of 0.41D was broken at 10 holes due to chip clogging. The comparative product 1 having a small core thickness W2 of 0.28D was broken by about 110 holes, which was about half that of the present invention product, although the number of processed holes was larger than that of the conventional product. From this result, the core thickness W1 is considered to be appropriate within the range of 0.30D to 0.40D.

このように、本実施例の深穴加工用ドリル10によれば、シンニングが施されることによって形成されるギャッシュ34の底部36に0.03D〜0.05Dの範囲内の半径Rの丸みが設けられているため、シンニング刃30によって生成される切りくずがカールし易くなって切りくず排出性能が向上する。これにより、シンニング面(すくい面)38の摩耗が抑制されるとともにスラスト荷重が低減される一方、心厚W1を0.30D〜0.40Dの範囲内まで大きくしても切りくず詰まりを生じることが抑制され、折損強度が高くなって耐久性が向上する。   Thus, according to the drill 10 for deep hole machining of the present embodiment, the bottom 36 of the gash 34 formed by thinning is rounded with a radius R within a range of 0.03D to 0.05D. Since it is provided, chips generated by the thinning blade 30 are easily curled and chip discharge performance is improved. As a result, wear on the thinning surface (rake surface) 38 is suppressed and the thrust load is reduced. On the other hand, chip clogging occurs even if the core thickness W1 is increased within the range of 0.30D to 0.40D. Is suppressed, breakage strength is increased, and durability is improved.

また、一対のランドの周方向の中間位置であってリーディングエッジ50からの第2マージン角度αが35°〜45°の範囲内となる位置、すなわちリーディングエッジ50に比較的近い位置には、第2マージン56が設けられているため、穴明け加工の開始後速やかにその第2のマージン56によるサポート作用が得られるようになってドリル姿勢が安定し、振動等が抑制されて優れた加工精度(加工穴の倒れなど)が得られるとともに加工負荷が安定する。このように加工負荷が安定することから、上記のように折損強度が高くなることと相まって耐久性が向上し、溝長Lが長い深穴加工用ドリル10においても実用上満足できる工具寿命が得られるようになる。   Further, at a position that is an intermediate position in the circumferential direction between the pair of lands and the second margin angle α from the leading edge 50 is in the range of 35 ° to 45 °, that is, a position relatively close to the leading edge 50, Since the two margin 56 is provided, the support action by the second margin 56 can be obtained immediately after the start of drilling, the drill posture is stabilized, vibration and the like are suppressed, and excellent machining accuracy (E.g. tilting of machined holes) is obtained and the machining load is stabilized. Since the machining load is stabilized in this way, durability is improved in combination with the increase in break strength as described above, and a tool life that is practically satisfactory can be obtained even in the deep hole machining drill 10 having a long groove length L. Be able to.

また、本実施例では、ドリル刃16の外端部から、シンニングを施す際に形成される稜線52の外端部までのシンニング開始角βが65°以上であるため、それだけギャッシュ34の開き角θが小さくなり、ギャッシュ34の底部36の半径Rの丸みによって切りくずが適切にカールさせられる。これにより、切りくずが一層良好に排出されるようになってスラスト荷重が低減される。   Further, in this embodiment, since the thinning start angle β from the outer end portion of the drill blade 16 to the outer end portion of the ridge line 52 formed when performing the thinning is 65 ° or more, the opening angle of the gash 34 is correspondingly increased. θ is reduced, and the chips are appropriately curled by the roundness of the radius R of the bottom portion 36 of the gash 34. As a result, chips are better discharged and the thrust load is reduced.

また、本実施例では、ギャッシュ34の底部36が軸心Oと直角な方向から軸心O方向へ傾斜する傾斜角度であるギャッシュ切込角γが55°〜65°の範囲内であるため、そのギャッシュ切込角γが大き過ぎてドリル自身の強度が低下したり切りくずがカールし難くなったりすることを回避しつつ、その傾斜に沿って切りくずが良好に切りくず排出溝18内へ排出される。   Further, in this embodiment, the gash cutting angle γ, which is an inclination angle at which the bottom portion 36 of the gash 34 is inclined from the direction perpendicular to the axis O to the axis O direction, is in the range of 55 ° to 65 °. While avoiding the fact that the gash cut angle γ is too large and the strength of the drill itself is reduced or the chips are difficult to curl, the chips can be satisfactorily introduced into the chip discharge groove 18 along the inclination. Discharged.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施することができる。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention implements in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.

10:深穴加工用ドリル 16:ドリル刃 18:切りくず排出溝 30:シンニング刃 32:研削砥石 34:ギャッシュ 36:底部 40:ギャッシュ面(研削面) 50:リーディングエッジ 52:稜線 54:第1マージン(マージン) 56:第2マージン(第2のマージン) D:ドリル径 O:軸心 L:溝長 R:底丸み半径 α:第2マージン角度 β:シンニング開始角 γ:ギャッシュ切込角(傾斜角度) W1:心厚   10: Drill for deep hole machining 16: Drill blade 18: Chip discharge groove 30: Thinning blade 32: Grinding wheel 34: Gash 36: Bottom 40: Gash surface (grind surface) 50: Leading edge 52: Ridge line 54: First Margin (margin) 56: Second margin (second margin) D: Drill diameter O: Center axis L: Groove length R: Bottom round radius α: Second margin angle β: Thinning start angle γ: Gash cut angle ( Inclination angle) W1: Heart thickness

Claims (3)

所定のねじれ角で外周面に設けられた複数の切りくず排出溝と、
該切りくず排出溝が工具先端に開口する部分に設けられた複数のドリル刃と、
該ドリル刃のうち軸心Oに近い内端部に研削砥石によりシンニングが施されることによって形成されたシンニング刃と、
前記ドリル刃の外端部から連続して前記切りくず排出溝の開口縁に設けられたマージンと、
を有し、前記切りくず排出溝が設けられた溝長Lがドリル径Dの10倍以上の深穴加工用ドリルにおいて、
前記シンニングが施されることにより前記シンニング刃の軸心O側の端部に形成されるギャッシュの底部には、0.03D〜0.05Dの範囲内の半径Rの丸みが設けられているとともに、
前記複数の切りくず排出溝の間の複数のランドの周方向の中間位置であって、リーディングエッジから軸心Oまわりの角度αが35°〜45°の範囲内となる位置には、第2のマージンが該切りくず排出溝と平行に設けられており、
工具先端部のウェブ厚さである心厚W1が0.30D〜0.40Dの範囲内である
ことを特徴とする深穴加工用ドリル。
A plurality of chip discharge grooves provided on the outer peripheral surface at a predetermined twist angle;
A plurality of drill blades provided in a portion where the chip discharge groove is opened at the tip of the tool;
A thinning blade formed by thinning the inner edge of the drill blade near the axis O with a grinding wheel;
A margin provided at an opening edge of the chip discharge groove continuously from the outer end of the drill blade;
In the drill for deep hole drilling, in which the groove length L provided with the chip discharge groove is 10 times or more the drill diameter D,
The bottom portion of the gasche formed at the end of the thinning blade on the axis O side by the thinning is provided with a radius R roundness within a range of 0.03D to 0.05D. ,
A second intermediate position between the plurality of chip discharge grooves in the circumferential direction of the plurality of lands, where the angle α around the axis O from the leading edge is in the range of 35 ° to 45 °, is the second position. Margin is provided in parallel with the chip discharge groove,
A drill for deep hole machining, characterized in that a core thickness W1, which is a web thickness of a tool tip, is within a range of 0.30D to 0.40D.
前記ドリル刃の外端部から、前記研削砥石によってシンニングが施されることにより前記ギャッシュの底部を挟んで前記シンニング刃と反対側に形成される研削面の稜線の外端部までの、軸心Oまわりの角度βが65°以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の深穴加工用ドリル。
Axial center from the outer end of the drill blade to the outer end of the ridgeline of the grinding surface formed on the opposite side of the thinning blade across the bottom of the gash by being thinned by the grinding wheel The deep hole drill according to claim 1, wherein an angle β around O is 65 ° or more.
前記ギャッシュの底部が軸心Oと直角な方向から軸心O方向へ傾斜する傾斜角度γは55°〜65°の範囲内である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の深穴加工用ドリル。
3. The deep hole machining according to claim 1, wherein an inclination angle γ at which the bottom portion of the gasche inclines from a direction perpendicular to the axis O toward the axis O is within a range of 55 ° to 65 °. Drill.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154044A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 住友電工ハードメタル株式会社 Replaceable tool-edge drill
JP2014040002A (en) * 2013-11-29 2014-03-06 Sumitomo Electric Hardmetal Corp Edge replaceable drill
WO2021038651A1 (en) 2019-08-23 2021-03-04 西研株式会社 Deep-hole-boring single-blade drill
US20220314341A1 (en) * 2021-04-05 2022-10-06 Tungaloy Corporation Cutting tool
JP7400311B2 (en) 2019-10-01 2023-12-19 三菱マテリアル株式会社 Drill

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105710688A (en) * 2014-12-02 2016-06-29 中航贵州飞机有限责任公司 Device used for numerical-control machining of deep-cavity part

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301613A (en) * 2001-04-05 2002-10-15 Mmc Kobelco Tool Kk Drill with diamond sintered material
WO2008001412A1 (en) * 2006-06-23 2008-01-03 Osg Corporation Drill
JP2008194774A (en) * 2007-02-13 2008-08-28 Osg Corp Long drill formed of super-hard material for deep hole boring
JP2009018384A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Honda Motor Co Ltd Drill

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301613A (en) * 2001-04-05 2002-10-15 Mmc Kobelco Tool Kk Drill with diamond sintered material
WO2008001412A1 (en) * 2006-06-23 2008-01-03 Osg Corporation Drill
JP2008194774A (en) * 2007-02-13 2008-08-28 Osg Corp Long drill formed of super-hard material for deep hole boring
JP2009018384A (en) * 2007-07-12 2009-01-29 Honda Motor Co Ltd Drill

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154044A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 住友電工ハードメタル株式会社 Replaceable tool-edge drill
JP2013215857A (en) * 2012-04-11 2013-10-24 Sumitomo Electric Hardmetal Corp Cutting edge replaceable drill
EP2837454A4 (en) * 2012-04-11 2015-12-16 Sumitomo Elec Hardmetal Corp Replaceable tool-edge drill
US9370829B2 (en) 2012-04-11 2016-06-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Bit exchangeable drill
JP2014040002A (en) * 2013-11-29 2014-03-06 Sumitomo Electric Hardmetal Corp Edge replaceable drill
WO2021038651A1 (en) 2019-08-23 2021-03-04 西研株式会社 Deep-hole-boring single-blade drill
US11376672B2 (en) 2019-08-23 2022-07-05 Nishiken Inc. Single-edge drill for forming a deep hole
JP7400311B2 (en) 2019-10-01 2023-12-19 三菱マテリアル株式会社 Drill
US20220314341A1 (en) * 2021-04-05 2022-10-06 Tungaloy Corporation Cutting tool

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JP5368384B2 (en) 2013-12-18

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