JP2012035359A - ドリル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ドリル1の切刃14は、ドリル1の外周方向に向かうに従い径方向のすくい角が大きくなるように、ドリル1の回転方向後方に向かって後退して形成されており、外周端部における径方向のすくい角αが−50°≦α≦−15°を満足するように形成されている。切刃14は、ドリルの外周方向に向かうに従い先端角が大きくなるように形成されており、第2切刃14bとチャンファー部19とを併せた領域において先端角βが50°≦β≦110°であるように形成されている。
【選択図】図1
Description
近年、高速で穴加工を行うニーズが増大しているが、ドリルの送り量を増大させると、切刃、特に切刃の外周端部に大きな負荷がかかり、ドリルが欠損しやすいという問題があった。そこで、例えば、特許文献1には、切刃外周にコーナー切れ刃を形成して、外周端部の強度を向上させることにより切刃の強度を向上させたツイストドリルが開示されている。
また、切刃の先端角は中央部が最大であり、切刃の外周端部からの幅Wが0.2D≦W≦0.4D(D:ドリルの直径)を満足する領域において先端角βが50°≦β≦110°であるように構成することにより、切屑の排出方向を穴上方向に制御して効率よく排出されるようにすることができる。
これにより、切刃強度を向上するとともに、切屑を効率的に排出することができるので、ドリルの送り量を増大させることが可能となり、高速加工が可能で長寿命なドリルとすることができる。
ここで、切刃14を複数の直線状の切刃により構成することにより、ドリルの製造及び使用後の切刃の再研磨を容易にすることができる。
ここで、チャンファー部19を形成しない場合には、切刃14は外周端部における径方向のすくい角αが上記の条件を満足するように形成されている。
また、切刃14は、切刃の外周端部からの幅Wが0.2D≦W≦0.4D(D:ドリルの直径)を満足する領域において先端角βが50°≦β≦110°であるように構成されている。
本実施形態では、第2切刃14b及びチャンファー部19(切刃14の外周端部からの幅Wの領域)が上記領域に相当する。
すくい角αが大きすぎると外周端部の欠損などを防止する効果が低減し、すくい角αが小さすぎると切削抵抗が増大するため、−50°≦α≦−15°、好ましくは−40°≦α≦−20°であるように構成することが好適である。
チャンファー部19の幅Lが小さすぎると外周端部の欠損などを防止する効果が低減し、幅Lが大きすぎると切削抵抗が増大するため、幅Lはドリル1の直径Dに対し、0.05D≦L≦0.3Dとなるように形成することが好適である。
ここで、先端角βが50°未満であると、切屑が中心方向に排出されやすくなるとともに、切刃が長くなるため切削抵抗が増大してしまう。
また、先端角βが100°を超えても、切屑を穴面上方へ排出する作用が小さくなる。
上述の実施形態では、切刃14が第1切刃14a及び第2切刃14bからなり、チャンファー部19が形成された構成を例示したが、これに限定されるものではない。
例えば、切刃14は、ドリル1の外周方向に向かうに従い先端角β及び径方向のすくい角αが小さくなるような3以上の直線状の切刃により構成してもよい。
また、切刃14は、回転方向に凸な円弧や滑らかな曲線により形成することができる。これによれば、切刃14に角部がないため応力集中が小さく、切刃14の長さが長くなるので、切刃14の強度を向上させることができる。この場合、チャンファー部19を形成しなくてもよい。
先端角βが連続的に減少するような曲線状に形成することもできる。この場合、先端角βが110°以下になる箇所から外方が幅Wの領域に相当する。
本発明の実施例に係るドリルと従来のドリルとを使用して穴加工を行い、各ドリルの寿命を評価した。
高速加工条件として、送り量を一般的な加工条件として採用されている0.05mm/revの2倍の0.1mm/revとした。
実施例1及び比較例1は同一加工条件であり、実施例2は回転数を増大させた条件である。
また、1穴当たりの加工時間は従来加工条件では2秒程度必要であったが、0.4秒以内と大幅に短縮することができた。
本発明のドリルによれば、切刃14を、外周方向に向かって、ドリル1の回転方向後方に向かって後退して形成し、切刃14の外周端部における径方向のすくい角αが−50°≦α≦−15°であるように構成することにより、被削材と切刃14との接触長さを長くして切刃14の単位長さ当りの負荷を低減するとともに、切刃14の外周端部の強度を向上させることができる。
また、切刃の外周端部からの幅Wが0.2D≦W≦0.4D(D:ドリルの直径)を満足する領域において先端角βが50°≦β≦110°であるように構成することにより、切屑の排出方向を穴上方向に制御して効率よく排出されるようにすることができる。
これにより、切刃強度を向上するとともに、切屑を効率的に排出することができるので、ドリルの送り量を増大させることが可能となり、高速加工が可能で長寿命なドリルとすることができる。
11…切屑排出溝
11a…すくい面
12…第1逃げ面
13…第2逃げ面
14…切刃、
14a…第1切刃
14b…第2切刃
15…チゼルエッジ
16…シンニング部
17…マージン部
18…二番取り面
19…チャンファー部
Claims (3)
- ドリルの外周部に切屑排出溝が形成され、切屑排出溝の内周面のすくい面とドリル先端に形成された逃げ面とにより稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、
切刃は、外周方向に向かって、ドリルの回転方向後方に向かって後退して形成されており、
ドリル先端を正面視したときの切刃の外周端部における径方向のすくい角αが−50°≦α≦−15°であるとともに、
切刃の先端角は中央部が最大であり、切刃の外周端部からの幅Wが0.2D≦W≦0.4D(D:ドリルの直径)を満足する領域において先端角βが50°≦β≦110°であるように形成されていることを特徴とするドリル。 - 前記切刃の外周端部に面取りされたチャンファー部を備え、チャンファー部の幅Wが0.05D≦W≦0.3Dであることを特徴とする請求項1に記載のドリル。
- 前記切刃は、ドリルの外周方向に向かうに従い先端角及び径方向のすくい角が小さくなる複数の直線状の切刃により構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のドリル。
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