JP2014004671A - Drill - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill with a plurality of cutting edges which has an improved thinning shape of a rotation center part to suppress abrasion at a position where the groove surface of the thinning part meets the groove surface of a flute groove, and improves discharge of scraps in the thinning part to improve processing performance and life thereof.SOLUTION: A thinning part 4 employs two-stage thinning with a first thinning part 4disposed on the rotation center side and a second thinning part 4connected to the first thinning part at an angle. The axial rake angle of the first thinning part 4is set within the range from -5° to -10°, and the axial rake angle of the second thinning part 4relative to the axial rake angle of the first thinning part is set within the range from +2° to +4°.

Description

この発明は、刃数が複数で回転中心部にシンニング部を有するドリル、詳しくは、加工性能と寿命の向上を図ったドリルに関する。   The present invention relates to a drill having a plurality of blades and having a thinning portion at the center of rotation, and more particularly, to a drill that improves machining performance and life.

切れ刃を複数有するドリルは、各切れ刃間に形成されるチゼルエッジの幅が、加工時のスラストに影響を及ぼすことから、シンニング処理を行ってそのチゼルエッジの幅を縮めることがなされている。   In a drill having a plurality of cutting edges, the width of the chisel edge formed between the cutting edges affects the thrust during processing. Therefore, a thinning process is performed to reduce the width of the chisel edge.

従来行われているシンニングは、すくい面となる溝面（以下ではシンニング部の溝面と言う）が単一の平坦な面で構成されたいわゆる一段シンニングである。   Conventionally, thinning is a so-called single-stage thinning in which a groove surface that is a rake face (hereinafter referred to as a groove surface of a thinning portion) is formed of a single flat surface.

その一段シンニングを施したドリルの従来例として、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。なお、シンニング部の溝面とフルート溝の溝面のつなぎ部は、特許文献１のように丸みをつけて尖ったエッジを除去することがなされている。また、特許文献２のように、そのエッジを残すこともなされている。   As conventional examples of drills subjected to the one-step thinning, for example, there are those described in Patent Documents 1 and 2 below. In addition, the joint part of the groove surface of a thinning part and the groove surface of a flute groove is rounded like patent document 1, and the sharp edge is removed. Further, as in Patent Document 2, the edge is also left.

特開２００６−５５９６５号公報JP 2006-55965 A 特開２００６−２８１４０７号公報JP 2006-281407 A

１段シンニングのドリルは、シンニング部の溝面とフルート溝の溝面が繋がる箇所に摩耗が集中する。また、一段シンニングでは、ドリルの中心部において生成される切屑がフルート溝に流れ込み難く、切屑詰まりが発生しやすい。   In a single-stage thinning drill, wear is concentrated at a location where the groove surface of the thinning portion and the groove surface of the flute groove are connected. Further, in the single-stage thinning, chips generated at the center of the drill hardly flow into the flute groove, and chip clogging is likely to occur.

この発明は、シンニング形状を工夫することでシンニング部の溝面とフルート溝の溝面が繋がる箇所での摩耗を抑制し、さらに、シンニング部での切屑の排出性を改善して複数刃ドリルの加工性能と寿命を向上させることを課題としている。   This invention suppresses the wear at the location where the groove surface of the thinning portion and the groove surface of the flute groove are connected by devising the thinning shape, and further improves the chip dischargeability at the thinning portion to improve the multi-blade drill. The task is to improve machining performance and life.

上記の課題を解決するため、この発明においては、切れ刃を複数有し、回転中心部にシンニング部が設けられたドリルを以下の通りに構成した。即ち、前記シンニング部が回転中心側に配置される第１シンニング部とその第１シンニング部の外端に角度をもって連なるすくい面となる溝面がフラットな第２シンニング部とからなり、前記第１シンニング部は軸方向すくい角が−５°〜−１０°の範囲に、前記第２シンニング部は軸方向すくい角が前記第１シンニング部の軸方向すくい角に対して＋２°〜＋４°（下限が−３°〜−１°、上限が−８°〜−６°）となる範囲にそれぞれ設定されたものにした。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a drill having a plurality of cutting edges and having a thinning portion at the center of rotation is configured as follows. That is, the first thinning portion is disposed on the rotation center side, and the groove surface serving as a rake face connected to the outer end of the first thinning portion at an angle is a flat second thinning portion, and The thinning portion has an axial rake angle in the range of −5 ° to −10 °, and the second thinning portion has an axial rake angle of + 2 ° to + 4 ° (lower limit) with respect to the axial rake angle of the first thinning portion. -3 ° to -1 °, and the upper limit is set to -8 ° to -6 °).

このドリルは、第２シンニング部の第１シンニング部に対するドリル正面視での傾き角を１５°〜３０°にしたものが好ましい。   This drill preferably has an inclination angle of 15 ° to 30 ° in the front view of the drill with respect to the first thinning portion of the second thinning portion.

また、各ランド部に、リーディングエッジに沿う主マージン部と、主マージン部のドリル回転方向後方に配置される副マージン部を備え、前記副マージン部の幅が主マージン部の幅の３倍以上に設定されたドリルにこの発明を適用するのも好ましい。   Each land portion includes a main margin portion along the leading edge and a sub margin portion arranged behind the main margin portion in the drill rotation direction, and the width of the sub margin portion is three times or more the width of the main margin portion. It is also preferable to apply the present invention to a drill set to.

この発明のドリルは、シンニング部を第１シンニング部と第２シンニング部とから成る二段シンニングにしており、これにより、シンニング部とフルート溝の繋がり部が一段シンニングの構造に比べて鈍くなり、当該部に対する負荷が分散されて繋がり部における摩耗の集中が緩和される。   In the drill of the present invention, the thinning portion is a two-stage thinning composed of a first thinning portion and a second thinning portion, whereby the connecting portion between the thinning portion and the flute groove becomes dull compared to the structure of the single-step thinning, The load on the part is distributed to reduce the concentration of wear at the connecting part.

また、第２シンニング部の切れ刃によって生成される切屑は、第２シンニング部が第１シンニング部に対して角度をもって連なっているため、フルート溝に向って流れようとする。その第２シンニング部の切れ刃によって生成される切屑が第１シンニング部の切れ刃によって生成される切屑を誘導する作用が得られることから、ドリルの中心部において生成される切屑が一段シンニングのドリルに比べてフルート溝に案内され易くなり、そのために、ドリル先端部での切屑詰まりが減少する。   Further, the chips generated by the cutting edge of the second thinning part tend to flow toward the flute groove because the second thinning part is connected to the first thinning part at an angle. Since the chip generated by the cutting edge of the second thinning part has an effect of inducing the chip generated by the cutting edge of the first thinning part, the chip generated at the center of the drill is a single-stage thinning drill. Compared to the above, it becomes easier to be guided to the flute groove, so that clogging at the tip of the drill is reduced.

この発明のドリルの一例の要部を示す側面図The side view which shows the principal part of an example of the drill of this invention 図１のドリルの拡大端面図1 is an enlarged end view of the drill of FIG. 図１のIII−III線に沿った断面図Sectional view along line III-III in FIG. 図２のIV−IV線に沿った位置の拡大断面図Enlarged cross-sectional view of the position along the line IV-IV in FIG. 図２のＶ−Ｖ線に沿った位置の拡大断面図The expanded sectional view of the position along the VV line of FIG.

以下、添付図面の図１〜図５に基づいて、この発明のドリルの実施の形態を説明する。
図１、図２に示すドリル１は、２枚刃のツイストドリルである。このドリル１は、切れ刃２と、ねじれ角のついたフルート溝３を有する。また、先端中心部にシンニング部４を有し、さらに、ランド部５の外周に主マージン部６と副マージン部７を有する。図１のＣは、中心線である。 Embodiments of the drill according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The drill 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a two-blade twist drill. This drill 1 has a cutting edge 2 and a flute groove 3 with a twist angle. Further, the thinning portion 4 is provided at the center of the tip, and the main margin portion 6 and the sub margin portion 7 are provided on the outer periphery of the land portion 5. C in FIG. 1 is a center line.

主マージン部６はリーディングエッジ８に添って設けられ、副マージン部７は、主マージン部６のドリル回転方向後方に設定されている。副マージン部７は、ランド部５の周方向途中からヒール９の位置まで至っているが、ヒールに至らない位置に設けることもある。   The main margin portion 6 is provided along the leading edge 8, and the sub margin portion 7 is set behind the main margin portion 6 in the drill rotation direction. The sub margin portion 7 reaches the position of the heel 9 from the middle of the land portion 5 in the circumferential direction, but may be provided at a position not reaching the heel.

切れ刃２、フルート溝３、シンニング部４、ランド部５、主マージン部６、副マージン部７は、いずれも中心対称に配置されている。１０は、先端の逃げ面１１に開口させた切削油給用のオイルホールであって、必要に応じて設けられる。   The cutting edge 2, the flute groove 3, the thinning part 4, the land part 5, the main margin part 6, and the sub margin part 7 are all arranged symmetrically with respect to the center. Reference numeral 10 denotes an oil hole for supplying cutting oil that is opened in the flank 11 at the tip, and is provided as necessary.

１２は、切れ刃２に沿ったすくい面である。このすくい面１２は、図示のドリルの場合、フルート溝３の彎曲した溝面で構成されているが、フルート溝３の先端に刃物角を鈍化させる平坦なねじれの戻し面を設けてその面をすくい面となすこともある。   Reference numeral 12 denotes a rake face along the cutting edge 2. In the case of the illustrated drill, the rake face 12 is formed by a curved groove surface of the flute groove 3, but a flat torsion return surface for dulling the blade angle is provided at the tip of the flute groove 3, and the surface is formed. It can be a rake face.

シンニング部４は、第１シンニング部４−１と、その第１シンニング部４−１の径方向外端に角度をもって連なる第２シンニング部４−２とから成る。いわゆる二段シンニングになっている。 Thinning unit 4 includes a first thinning portion 4-1, and a second thinning section 4 -2 Metropolitan continuing at an angle to the radially outer end of the first thinning portion 4-1. So-called two-stage thinning.

また、第１シンニング部４−１と第２シンニング部４−２は、共にネガシンニングの設定となっている。そしてさらに、第１，第２シンニング部４−１，４−２のすくい面１２となる溝面はフラットな面で構成されている。 Also, a first thinning portion 4 -1 second thinning portion 4 -2 are both a set of Negashin'ningu. Furthermore, the groove surface that becomes the rake face 12 of the first and second thinning portions 4 -1 and 4 -2 is formed of a flat surface.

第１シンニング部４−１は、図４に示す軸方向すくい角ＡＲ１が、−５°〜−１０°の範囲に設定されている。また、第２シンニング部４−２は、図５に示す軸方向すくい角ＡＲ２が第１シンニング部の軸方向すくい角ＡＲ１に対して＋２°〜＋４°となる範囲に設定されている。 First thinning portion 4 -1, axial rake angle AR1 shown in FIG. 4, is set in the range of -5 ° ~-10 °. The second thinning portion 4 -2 is set in a range in which the axial rake angle AR2 shown in FIG. 5 a + 2 ° ~ + 4 ° relative to the axial direction rake angle AR1 of the first thinning portion.

今、第１シンニング部４−１の軸方向すくい角ＡＲ１が−５°に設定されたとすると、第２シンニング部４−２の軸方向すくい角ＡＲ２は、−３°〜−１°に設定される。 Now, when the axial rake angle AR1 of the first thinning portion 4-1 is to set to -5 °, the axial rake angle AR2 of the second thinning portion 4 -2 is set to -3 ° ~-1 ° The

また、第２シンニング部４−２は、図２に示すように、第１シンニング部４−１に対してドリル正面視でα＝１５°〜３０°傾いたシンニングにしている。これは必須ではないが好ましい構成である。 The second thinning portion 4 -2, as shown in FIG. 2, and the thinning tilted α = 15 ° ~30 ° by the drill front view relative to the first thinning portion 4-1. This is not essential but is a preferred configuration.

このほか、第２シンニング部４−２のドリル径方向の内端と外端、即ち、第１シンニング部４−１に対して第２シンニング部４−２が繋がる部分は、図２のように、ドリル正面視においてエッジが残される形状になっている。 In addition, the inner and outer ends of the drill diameter direction of the second thinning portion 4 -2, i.e., the portion to the first thinning portion 4 -1 second thinning portion 4 -2 leads, as in FIG. 2 In the front view of the drill, the edge is left.

このように構成したこの発明のドリルは、第１シンニング部４−１の軸方向すくい角ＡＲ１を−５°〜−１０°に設定したことで、切削抵抗の低減とドリルの先端中心部の強度確保の効果をバランスよく発揮させることができる。 Drill thus constituted this invention, by setting the axial rake angle AR1 of the first thinning portion 4 -1 to -5 ° ~-10 °, the strength of the end center portion of the reduction and drill cutting resistance The securing effect can be exhibited in a well-balanced manner.

シンニング部の軸方向すくい角は、負の角度が大きすぎるとシンニング処理による切削抵抗（スラスト）低減の効果が薄く、また、その負の角度が小さすぎるとドリルの先端中心部の強度確保が不十分になる。第１シンニング部４−１の軸方向すくい角ＡＲ１を−５°〜−１０°に設定することでこれ等の不具合を無くしている。 If the rake angle in the axial direction of the thinning part is too large, the effect of reducing the cutting resistance (thrust) due to the thinning process will be diminished. It will be enough. Eliminating the inconvenience of this, such as by setting the axial rake angle AR1 of the first thinning portion 4 -1 to -5 ° ~-10 °.

また、シンニング部の軸方向すくい角を負の角度にすると、ドリルの中心部において生成される切屑がドリル半径方向に逃げやすくなる。その不具合を二段シンニング構造にすることで解消している。   Moreover, when the axial rake angle of the thinning portion is set to a negative angle, chips generated in the center portion of the drill can easily escape in the drill radial direction. This problem is solved by using a two-stage thinning structure.

第２シンニング部４−２の軸方向すくい角ＡＲ２は、第１シンニング部４−１と同様、ドリルの先端中心部の強度を確保する目的で負の角度にしている。第２シンニング部４−２を第１シンニング部４−１に角度をもって連ならせることと併せて、第２シンニング部の軸方向すくい角ＡＲ２の負の値を第１シンニング部の軸方向すくい角ＡＲ１よりも小さくすることで、ドリルの先端中心部で生成される切屑にねじれるような力を生じさせて第２シンニング部４−２の切れ刃によって生成される切屑をフルート溝３に向わせ易くすることができる。 Axial rake angle AR2 of the second thinning portion 4 -2, similarly to the first thinning portion 4-1, and the negative angle in order to ensure the strength of the front end center of the drill. Together with making Ren'nara the second thinning portion 4 -2 at an angle to the first thinning portion 4-1, the axial direction of the negative axial rake angle AR2 of the second thinning portion first thinning portion rake angle is made smaller than the AR1, easily directs the chips generated by the cutting edge of the second thinning portion 4 -2 cause the force of twisting the chips generated at the tip center portion of the drill flutes groove 3 can do.

その第２シンニング部４−２の切れ刃によって生成される切屑が第１シンニング部４−１の切れ刃によって生成される切屑を誘導する。そのような作用が得られることから、ドリルの中心部で生成される切屑が一段シンニングのドリルに比べてフルート溝に案内され易くなり、そのために、ドリル先端部での切屑詰まりが減少する。 Chips generated by the cutting edge of the second thinning portion 4 -2 induces chips generated by the cutting edge of the first thinning portion 4-1. Since such an effect is obtained, chips generated at the center of the drill are more easily guided to the flute groove than a single-thinning drill, and therefore, clogging at the tip of the drill is reduced.

シンニング部を第１シンニング部４−１と第２シンニング部４−２の２者で構成し、その２者がつながる部分にエッジを残したドリルは、シンニング部の溝面とフルート溝の溝面を前掲の特許文献１が示しているように丸みを持つ面でつないだドリルよりもシンニング部で生成された切屑をフルート溝に案内する機能が優れていた。これは、切屑詰まりの抑制効果が高いことを意味する。 The thinning portion and the first thinning portion 4-1 composed of 2's second thinning portion 4 -2, drill, groove surfaces of the groove surface and the flute grooves of thinning section leaving the edge portions of the two parties will lead As shown in the above-mentioned Patent Document 1, the function of guiding chips generated in the thinning portion to the flute groove was superior to a drill connected by a rounded surface. This means that the effect of suppressing chip clogging is high.

このほか、第２シンニング部４−２の第１シンニング部４−１に対するドリル正面視での傾き角αが小さすぎるとシンニング部を二段シンニングにする効果が薄く、また、傾き角αが大きすぎると第１シンニング部４−１と第２シンニング部４−２のつなぎ部のエッジが鋭くなってその部分が摩耗し易くなり、ダメージも受けやすくなる。その傾き角αを１５°〜３０°に設定することでこの不具合をなくすることができる。 In addition, the effect of the inclination angle of the drill front view for the first thinning portion 4-1 of the second thinning portion 4 -2 alpha is too small the thinning unit to two-stage thinning is thin and the inclination angle alpha is large too When the first thinning portion 4 -1 liable that portion edge sharpened in the connecting portion of the second thinning portion 4 -2 is worn, tends also received damage. This problem can be eliminated by setting the inclination angle α to 15 ° to 30 °.

なお、ネガシンニング設定のドリルは、同部のすくい角が正のドリルに比べるとシンニング部の切れ刃の被削材に対する喰いつき性が良くなくて加工時に半径方向の振れが生じやすい傾向がある。   In addition, the negative thinning setting drill is less likely to bite the work material of the cutting edge of the thinning part than the drill where the rake angle of the same part is positive, and tends to cause radial runout during machining. .

例示のドリルは、いわゆるダブルマージンタイプであるので、シングルマージンのドリルに比べて加工時の半径方向の振れが起こり難く、その半径方向の振れに起因した加工孔面の性状悪化（送りマークの発生）が抑制される。   The example drill is a so-called double margin type, so it is less likely to cause radial runout during machining compared to a single margin drill, and the hole surface properties deteriorate due to the radial runout (occurrence of feed marks). ) Is suppressed.

例示のドリル１は、副マージン部７の幅Ｗ１を主マージン部６の幅Ｗの３倍以上に設定しており（副マージン部の幅は、一般的には主マージン部の幅の２倍以下に設定されている）、半径方向振れの抑制効果が特に優れる。そのために、加工孔面が送りマークの無いきれいな面になる。   In the illustrated drill 1, the width W1 of the sub margin portion 7 is set to be three times or more the width W of the main margin portion 6 (the width of the sub margin portion is generally twice the width of the main margin portion). The effect of suppressing radial shake is particularly excellent. Therefore, the processed hole surface becomes a clean surface without a feed mark.

１ ドリル
２ 切れ刃
３ フルート溝
４ シンニング部
４−１ 第１シンニング部
４−２ 第２シンニング部
５ ランド部
６ 主マージン部
７ 副マージン部
８ リーディングエッジ
９ ヒール
１０ オイルホール
１１ 逃げ面
１２ すくい面
ＡＲ１ 第１シンニング部の軸方向すくい角
ＡＲ２ 第２シンニング部の軸方向すくい角
α 第２シンニング部の第１シンニング部に対する傾き角
Ｗ 主マージン部の幅
Ｗ１ 副マージン部の幅
Ｃ 中心線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drill 2 Cutting edge 3 Flute groove 4 Thinning part 4 -1 1st thinning part 4 -2 2nd thinning part 5 Land part 6 Main margin part 7 Sub margin part 8 Leading edge 9 Heel 10 Oil hole 11 Flank 12 Rake face AR1 Axial rake angle of first thinning portion AR2 Axial rake angle α of second thinning portion α Inclination angle W of second thinning portion with respect to first thinning portion W Width of main margin portion W1 Width of submargin portion C Center line

Claims (3)

切れ刃（２）を複数有するドリルであって、回転中心部にシンニング部（４）を有し、そのシンニング部が回転中心側に配置される第１シンニング部（４−１）とその第１シンニング部の外端に角度をもって連なるすくい面がフラットな第２シンニング部（４−２）とからなり、
前記第１シンニング部（４−１）は軸方向すくい角（ＡＲ１）が−５°〜−１０°の範囲に、前記第２シンニング部（４−２）は、その軸方向すくい角（ＡＲ２）が前記第１シンニング部の軸方向すくい角（ＡＲ１）に対して＋２°〜＋４°となる範囲にそれぞれ設定されたドリル。 A drill having a plurality of cutting edges (2), having a thinning portion (4) at a rotation center portion, and a first thinning portion (4 -1 ) arranged at the rotation center side and a first thereof. rake face continuing at an angle to the outer end of the thinning portion is from second thinning portion flat and (4 -2),
The first thinning portion (4 −1 ) has an axial rake angle (AR1) in the range of −5 ° to −10 °, and the second thinning portion (4 −2 ) has an axial rake angle (AR2). Drills each set in a range of + 2 ° to + 4 ° with respect to the axial rake angle (AR1) of the first thinning portion. 前記第２シンニング部（４−２）が、前記第１シンニング部（４−１）に対してドリル正面視で１５°〜３０°傾いている請求項１に記載のドリル。 2. The drill according to claim 1, wherein the second thinning portion (4 −2 ) is inclined by 15 ° to 30 ° in a front view of the drill with respect to the first thinning portion (4 −1 ). 各ランド部（５）に、リーディングエッジ（８）に沿う主マージン部（６）と、主マージン部のドリル回転方向後方に配置される副マージン部（７）を備え、前記副マージン部（７）の幅（Ｗ１）が主マージン部（６）の幅（Ｗ）の３倍以上に設定された請求項１又は２に記載のドリル。   Each land portion (5) includes a main margin portion (6) along the leading edge (8) and a sub margin portion (7) disposed behind the main margin portion in the drill rotation direction, and the sub margin portion (7 The drill (1) according to claim 1 or 2, wherein the width (W1) is set to be not less than three times the width (W) of the main margin (6).
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