JP2014108474A - Drilling tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は穴あけ工具に関する。 The present invention relates to a drilling tool.
エンジン部品や金型の製作等で、被削材に対して穴あけ加工を行うとき、穴あけ工具が広く使用されている。この穴あけ工具の切屑の排出性は、被削材の切削孔の加工精度に多大な影響を及ぼすことが分かっている。 A drilling tool is widely used when drilling a work material in production of engine parts or molds. It has been found that the chip discharging performance of this drilling tool has a great influence on the machining accuracy of the cutting hole of the work material.
例えば、下記特許文献1に記載されたドリルは、切刃に凹溝状のニックを形成することにより、切屑がその幅方向に分断されて生成されるようにしたものが示されている。この場合、切屑はニック間の短い範囲ごとに生成されるため、切屑を十分にカールさせて長さ方向に分断することが困難となる。そこで、同文献に記載の発明は、切刃にホーニング(面取り)を形成することにより、切屑をその長さ方向にも分断しようとするものである。
For example, the drill described in the following
しかし、上記のように切刃にホーニングを設けた構成では、切屑をその長さ方向に確実にカールさせることができるとは言えず、切屑の排出性を十分に高められない恐れがある。 However, in the configuration in which the honing is provided on the cutting edge as described above, it cannot be said that the chips can be curled reliably in the length direction, and the chip dischargeability may not be sufficiently improved.
また、上記特許文献1のドリルは、チップブレーカー面に形成された油孔の延長上のすくい面に油溝が設けられている。この場合、油孔は、チップブレーカー面に開口し、且つ、その一部がすくい面と重なる位置に設ける必要がある(すなわち、油孔の一部がチップブレーカー面からはみ出た状態となる、同文献の図2参照)。このため、超硬ヘッドに対する油孔の位置を高精度に設定する必要があり、加工の難易度が高くなる。特に、油孔を小径化して切削油の吐出圧を高める場合、油孔の位置設定が非常に困難となる。
Moreover, the drill of the said
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、切屑の排出性に優れた穴あけ工具を提供することを解決すべき技術的課題とするものである。 This invention is made | formed in view of the above point, and makes it the technical subject which should be solved to provide the drilling tool excellent in the discharge | emission property of a chip.
上記の課題を解決するため、本発明は、略円柱形状を成し、軸線周りに回転駆動される工具本体と、前記工具本体の先端から基端へ向けて延びる切屑排出溝と、前記工具本体の先端に設けられた切刃と、前記切刃を複数の領域に分断する分断溝と、前記切屑排出溝の壁面に開口し、前記切刃のうち、分断溝を除く領域に向けてクーラントを吐出するクーラント吐出口とを備えた穴あけ工具を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention has a substantially cylindrical shape, a tool body that is driven to rotate around an axis, a chip discharge groove that extends from the distal end to the proximal end of the tool body, and the tool body. A cutting edge provided at the tip of the cutting edge, a dividing groove for dividing the cutting edge into a plurality of areas, and a wall surface of the chip discharge groove, and coolant is directed toward the area of the cutting edge excluding the dividing grooves. A drilling tool having a coolant discharge port for discharging is provided.
上記のように本発明の穴あけ工具は、切削加工の際に切刃のすくい面に設けた分断溝によって切屑をその幅方向で細分化し、さらにクーラント吐出口から分断溝を除く領域に向けてクーラントを吐出することにより、切刃で生成された切屑にクーラントを当てて切屑をその長さ方向にカールさせることができる。このようにクーラントの吐出力で切屑をカールさせることで、切屑のカール径を小さくすることができると共に、切屑がその長さ方向にも分断されやすくなるため、切屑が微細化され、切屑の排出性を高めることができる。 As described above, the drilling tool of the present invention subdivides the chips in the width direction by the dividing grooves provided on the rake face of the cutting blade during the cutting process, and further coolants toward the region excluding the dividing grooves from the coolant discharge port. By discharging the coolant, the coolant can be applied to the chips generated by the cutting blade to curl the chips in the length direction. By curling the chips with the coolant discharge force in this way, the curl diameter of the chips can be reduced and the chips are easily divided in the length direction, so that the chips are refined and the chips are discharged. Can increase the sex.
上記の穴あけ工具において、クーラント吐出口を、切刃の延在方向と略直交する方向に向ければ、切刃で生成される切屑に対しておよそ垂直にクーラントを当てることができるため、クーラントの吐出圧が切屑に効率よく伝わり、切屑をより確実にカールさせることができる。 In the above drilling tool, if the coolant discharge port is oriented in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the cutting blade, the coolant can be applied almost vertically to the chips generated by the cutting blade. The pressure is efficiently transmitted to the chips, and the chips can be curled more reliably.
上記の穴あけ工具は、例えば、工具本体の内部に形成され、軸方向に延びる第1クーラント経路と、第1クーラント経路から分岐し、切屑排出溝の壁面に開口してクーラント吐出口を形成する第2クーラント経路とを備えた構成とすることができる。このように、工具本体に形成されるクーラント経路を、第1クーラント経路及び第2クーラント経路で構成することで、設計の自由度が高められる。例えば、第1クーラント経路を軸心からオフセットさせて、工具本体の比較的厚肉な部分を通るようにすれば、工具本体の強度を確保することができる。この第1クーラント経路から第2クーラント経路を分岐させることで、クーラント吐出口を任意の位置に形成することができる。 The drilling tool is formed, for example, in a tool body, and extends in a first coolant path extending in the axial direction and the first coolant path, and opens on the wall surface of the chip discharge groove to form a coolant discharge port. It can be set as the structure provided with 2 coolant paths. Thus, the freedom degree of design is raised by comprising the coolant path | route formed in a tool main body by a 1st coolant path | route and a 2nd coolant path | route. For example, if the first coolant path is offset from the axial center and passes through a relatively thick part of the tool body, the strength of the tool body can be ensured. By branching the second coolant path from the first coolant path, the coolant discharge port can be formed at an arbitrary position.
この場合、第2クーラント経路を、軸線方向に離隔した複数箇所に形成すれば、切刃の再研磨を繰り返して切刃の軸方向位置が後退した場合でも、常に切刃にクーラントが当たるような設計が可能となる。例えば、切刃の延在方向における複数の第2クーラント経路の間隔を、分断溝で分断された切刃の各領域の延在方向寸法よりも狭くすればよい。これにより、切屑の微細化効果を長期間に渡って維持し続けることができる。 In this case, if the second coolant path is formed at a plurality of locations separated in the axial direction, the coolant always hits the cutting blade even when the cutting blade is re-polished and the axial position of the cutting blade is retracted. Design becomes possible. For example, what is necessary is just to make the space | interval of the some 2nd coolant path | route in the extension direction of a cutting blade narrower than the extension direction dimension of each area | region of the cutting blade divided | segmented by the dividing groove. Thereby, the refinement | miniaturization effect of a chip can be maintained over a long period of time.
上記のように本発明の穴あけ工具によれば、切削加工時に生成された切屑が分断溝によってその幅方向に細分化され、さらに、切屑にクーラントが吐出されるので切屑が小さくカールさせられると共に、その長さ方向に分断される。これにより、切屑が微細化されるため排出性が向上され、切屑が被削材に残留することによる加工精度の低下を防止できる。 As described above, according to the drilling tool of the present invention, the chips generated at the time of cutting are subdivided in the width direction by the dividing grooves, and further, since the coolant is discharged to the chips, the chips are curled small, Divided along its length. Thereby, since chip | tips are refined | miniaturized, discharge | emission property is improved and the fall of the processing precision by chip | tip remaining on a workpiece can be prevented.
以下、本発明に係る穴あけ工具の実施の形態を図1〜図8に基いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a drilling tool according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明に係る穴あけ工具の構造を図1〜図4に基いて説明する。本発明の穴あけ工具1は、略円柱形状を成し、工作機械の主軸等に取付けて、軸線周りに回転駆動される工具本体2と、工具本体2の先端2aから基端2bへ向けて軸線方向に延びた断面略V字形状を有する一対の切屑排出溝3とが設けられている(図3参照)。また、工具本体2の基端2b側には工作機械の主軸等に固定するための固定溝21が設けられている。また、固定溝21が設けられていない場合は、工作機側にコレットチャックやミーリングチャックを設け、工具本体2の基端2bを差し込んで固定してもよい。
The structure of the drilling tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. A
上記の一対の切屑排出溝3は、軸線と平行な二つの壁面31、32を有し、工具本体2を図3の矢印の方向へ回転させた際の、工具本体2の回転方向後方側の壁面32の先端には切刃4が設けられている。さらに各切屑排出溝3の回転方向後方側の壁面32に設けられた切刃4には、切刃4の刃先から基端2b側に向けて延び、切刃4の延在方向で複数の領域に分断する分断溝5が設けられている。
The pair of
また、図4に示すように工具本体2の内部には、切刃4を冷却するためのクーラントを流通させる第1クーラント経路6が、工具本体2の軸線方向に沿って設けられている。第1クーラント経路6は、工具本体2の軸心からオフセットさせて設けられており、切屑排出溝3を形成する壁面31、32で囲まれた領域に穿設されている。第1クーラント経路6には、一端が第1クーラント経路6に開口し、他端が切屑排出溝3の回転方向後方側の壁面32に向かってに開口する第2クーラント経路8が設けられている。第2クーラント経路8は、切屑排出溝3の回転方向側の壁31に開口するクーラント吐出口7と第1クーラント経路6とを連通させている。クーラント吐出口7は、切刃4が設けられている方向に開口している。
Further, as shown in FIG. 4, a
図5に示すように、第2クーラント経路8が、切刃4の延在方向Bと略直交する方向に延びて設けられている。つまり、第2クーラント経路8の中心線と切刃4の延在方向Bとがおよそ垂直に交わるように、第2クーラント経路8及びクーラント吐出口7が配置されている。さらに、第2クーラント経路8は、軸線方向に離隔して複数配置されている。このとき、切刃4の延在方向Bにおける複数の第2クーラント経路8の間の間隔をδとし、切刃4の延在方向Bにおける分断溝5の間隔をΔとする。すなわち、分断溝5によって分
断された切刃4の延在方向寸法がΔである。本発明では、複数の第2クーラント経路8の
間隔δと切刃の延在方向Bにおける分断溝5の間隔Δとの関係がδ<Δとなるように第2
クーラント経路8と分断溝5とをそれぞれ配置している。
As shown in FIG. 5, the
The
次に、本発明に係る穴あけ工具の作用について図6〜8に基いて説明する。 Next, the effect | action of the drilling tool which concerns on this invention is demonstrated based on FIGS.
先ず、工具本体2の基端2b側を、図示しない工作機械の主軸等に固定する。主軸等が回転することにより工具本体2を回転駆動させ、工具本体2の先端2aに設けられた切刃4を被削材Wに当接させて穴あけ加工が行われる。図6は、穴あけ工具1の先端2aに設けた切刃4による被削材Wの切削時の態様を示す部分断面図である。穴あけ工具1の工具本体2を軸心周りに回転させながら矢印の方向へ移動させる。切刃4が被削材Wに食い込みながら進むに従って、切削された切屑が切刃に対して反った状態で生成される(図7、図8参照)。
First, the
図7に示されるように、切刃4のすくい面41には、切刃4を延在方向Bで分断する分断溝5が設けられており、切刃4の刃先で切削された切屑は分断溝5の凹凸部によって幅方向に細分化される。クーラント吐出口7から矢印の方向に向かって吐出されたクーラントは、切刃4の分断溝を除く領域、すなわち、切屑が生成される部位に噴射される。図7及び図8に示されるように、クーラント吐出口7から吐出されたクーラントは、切屑のW1面を矢印の方向に押圧する。これにより、切屑がクーラントによって押圧される方向にカールし微細化される。クーラントを吐出する方向を分断溝5を除く領域に吐出するようにクーラント吐出口を設けることにより、切屑の後方側がクーラントによって押圧される。
As shown in FIG. 7, the
さらに、第2クーラント経路8を切刃4の延在方向Bと略直交する方向に延びて設けたことにより、吐出されたクーラントの吐出圧が切屑のW1面に直接かかるので、切屑をカールさせる効果をより一層高めることができる。これにより、細分化された切屑のカール径をより小さくできるので、切屑の排出性を向上させることができる。さらに、クーラント吐出口7を工具本体2の軸方向に複数配置したことに加えて、第2クーラント経路8の間の間隔を、切刃の延在方向における分断溝の間隔よりも小さく設定したことによって、切刃の磨耗等によって刃先の位置が変わっても、常に分断溝を除いた領域にクーラントを吐出させることができ、切屑の微細化効果を長期間に渡って維持し続けることができる。
Furthermore, since the
以上では、工具本体2の先端2aから基端2bへ向けて軸線方向に延びた断面略V字形状を有した切屑排出溝3を2つ設けたものについて説明を行ったが、これに限らず、1つでも3つ以上設けても良い。また、切屑排出溝3の壁面に、工具本体の回転方向後方側の壁面の先端の切刃4も切屑排出溝3の数に合わせて適宜変更してもよい。
Although the description has been given of the case where the two
また以上では、例として、切刃4の刃先から基端2b側に向けての延び、切刃4の延在方向で複数の領域に分断する分断溝を2本設けているが、これに限らず1本でも3本以上設けてもよい。
Further, in the above, as an example, two dividing grooves extending from the cutting edge of the
また、以上の実施形態では、工具本体2の軸線方向に離隔して配置された第2クーラント経路8を4本配置したものについて説明を行ったが、これに限らず、第2クーラント経路8の数も適宜変更してもよい。
Further, in the above embodiment, the description has been given of the case where four
本発明は、前述した実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施しうることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention. The scope of the present invention is not limited to patents. It includes the equivalent meanings recited in the claims, and the equivalent meanings recited in the claims, and all modifications within the scope.
1 穴あけ工具
2 工具本体
21 固定溝
2a 先端
2b 基端
3 切屑排出溝
31 壁面(回転方向後方側)
32 壁面(回転方向側)
4 切刃
41 すくい面
5 分断溝
6 第1クーラント経路
7 クーラント吐出口
8 第2クーラント経路
W 被削材
DESCRIPTION OF
32 Wall surface (rotation direction side)
4 Cutting
Claims (3)
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JP2012263441A JP2014108474A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Drilling tool |
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