JP2014124689A - ガンドリル - Google Patents

Abstract

【課題】工具１回転あたりの送り量を向上させることができるガンドリルを提供することを目的としている。
【解決手段】外面に長手方向に沿う切屑排出溝を有して内部をクーラント供給路とする工具シャンクと、該工具シャンクの先端部に装着され、前記クーラント供給路に連通するクーラント吐出口７を有すると共に、切刃部５を有する切削ヘッド２とで構成されるガンドリルであって、
前記切刃部５は、刃先縁５０ａが前記切削ヘッド軸心Ｏ´方向に向かって上り傾斜する第１切刃部５０と、刃先縁５１ａが前記切削ヘッド軸心Ｏ´方向に向かって下り傾斜する第２切刃部５１とで構成され、
前記第１切刃部５０は、当該第１切刃部５０の切削受け持ち幅Ｗ１を前記第２切刃部５１の切削受け持ち幅Ｗ２よりも幅広に設定し、さらに、切屑を分断する少なくとも一つの段差部５０ｂを有し、且つ、該段差部５０ｂによって分断された切屑を切断するチップブレーカ５０ｃを有してなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、深穴加工に用いられるガンドリルに関する。

従来のガンドリルとして、例えば、特許文献１に記載のようなものが知られている。このガンドリルは、図５（ａ）に示すように、スチール等のパイプ材からなる長尺の工具シャンク１００と、そのパイプ材をＶ字カットした先端１００ａに、対応する逆Ｖ字（山形）カットした基端１０１ａをろう付けして同軸状に連結された切削ヘッド１０１と、その工具シャンク１００の基端部を挿嵌固着した径大の筒状ドライバー１０２とで構成されている。そして、工具シャンク１００の基端部から切削ヘッド１０１の先端にわたる外周面には、長手方向に沿う直線状に、被削材（図示せず）を切削する際に生じる切屑を排出する切屑排出溝１０３が形成されている。そしてさらに、工具シャンク１００の内部には、図５（ｃ）に示すように、上記筒状ドライバーの後端面から供給されるクーラントを供給するクーラント供給路１００ｂが形成されている。

このように構成されるガンドリルの切削ヘッド１０１は、図５（ｂ）に示すように、工具シャンク１００に対応して横断面がおおよそ２／３円形をなす切削ヘッド本体１１０と、この切削ヘッド本体１１０の先端側外周面１１０ａの２箇所に設けられたガイドパッド１１１，１１１とで構成されており、切削ヘッド本体１１０の先端には、切屑排出溝１０３に臨む切刃１１２が一体形成されている。そして、切削ヘッド本体１１０の先端面１１０ｂには、ガイドパッド１１１，１１１間に、上記クーラント供給路１００ｂに連通しクーラントを吐出するクーラント吐出口１１３が開口されている。

ところで、上記切刃１１２は、図５（ａ）に示すように、刃先縁が右勝手傾斜（図示正面から見て右側に上り傾斜、すなわち、切削ヘッド軸心Ｏ方向に上り傾斜）している第１切刃１１２ａと、刃先縁が左勝手傾斜（図示正面から見て右側に下り傾斜、すなわち、切削ヘッド軸心Ｏ方向に下り傾斜）している第２切刃１１２ｂとで構成され、この第１切刃１１２ａと第２切刃１１２ｂによって被削材（図示せず）が切削される。そして、この第１切刃１１２ａと第２切刃１１２ｂは、切削抵抗を低減させるため、第１切刃１１２ａの切削受け持ち幅より第２切刃１１２ｂの切削受け持ち幅の方が幅広となるように設定されている。

特開２００３−２２０５１１号公報

しかしながら、上記ガンドリルは、切削抵抗は低減できるものの切屑を細かく切断することができず、もって、切屑の排出性を向上させることができず、それがために、工具１回転あたりの送り量を向上させることができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、工具１回転あたりの送り量を向上させることができるガンドリルを提供することを目的としている。

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１の発明によれば、外面に長手方向に沿う切屑排出溝（３）を有して内部をクーラント供給路（１００ｂ）とする工具シャンク（１００）と、該工具シャンク（１００）の先端部に装着され、前記クーラント供給路（１００ｂ）に連通するクーラント吐出口（７）を有すると共に、切刃部（５）を有する切削ヘッド（２）とで構成されるガンドリル（１）であって、
前記切刃部（５）は、刃先縁（５０ａ）が前記切削ヘッド軸心（Ｏ´）方向に向かって上り傾斜する第１切刃部（５０）と、刃先縁（５１ａ）が前記切削ヘッド軸心（Ｏ´）方向に向かって下り傾斜する第２切刃部（５１）とで構成され、
前記第１切刃部（５０）は、当該第１切刃部（５０）の切削受け持ち幅（Ｗ１）を前記第２切刃部（５１）の切削受け持ち幅（Ｗ２）よりも幅広に設定し、さらに、切屑を分断する少なくとも一つの分断刃（段差部５０ｂ）を有すると共に、該分断刃（段差部５０ｂ）によって分断された切屑を切断する切断刃（チップブレーカ５０ｃ）を有してなることを特徴としている。

一方、請求項２の発明によれば、上記請求項１に記載のガンドリル（１）において、前記第１切刃部（５０）は、前記分断刃（段差部５０ｂ）を複数有してなることを特徴としている。

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

請求項１に係る発明によれば、切刃部（５）によって、被削材（図示せず）の切削が行われる際、第１切刃部（５０）の切削受け持ち幅（Ｗ１）は、第２切刃部（５１）の切削受け持ち幅（Ｗ２）より幅広に設定されているため、第１切刃部（５０）の切削により生じる切屑の方が、第２切刃部（５１）の切削により生じる切屑よりも幅が大きくなる。そして、その幅が大きな切屑を、第１切刃部（５０）が有している分断刃（段差部５０ｂ）にて分断し、その分断された切屑を、第１切刃部（５０）が有している切断刃（チップブレーカ５０ｃ）にて細かく切断する。これにより、被削材（図示せず）の切削により生じる切屑を細かく切断することができる。

したがって、本発明によれば、被削材（図示せず）の切削により生じる切屑を細かく切断することができるため、切屑の排出性を向上させることができる。それゆえ、工具１回転あたりの送り量を向上させることができる。

さらに、請求項２に係る発明によれば、分断刃（段差部５０ｂ）を複数有しているから、切屑をより分断することができると共に、切削抵抗をより低減させることができる。それゆえ、刃先が欠けにくいという効果がある。

本発明の一実施形態に係るガンドリルの全体を示す側面図である。 （ａ）は同実施形態に係るガンドリルの切削ヘッドを示す斜視図、（ｂ）は同切削ヘッドの側面図である。 （ａ）は同切削ヘッドの正面図、（ｂ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）他の実施形態に係る切削ヘッドの側面図、（ｂ）は同実施形態に係る切削ヘッドの正面図である。 従来のガンドリルの構成例を示し、（ａ）は全体の側面図、（ｂ）は切削ヘッド側の正面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

以下、本発明に係るガンドリルの一実施形態を、図１〜図３を参照して具体的に説明する。なお、図５に示す従来のガンドリルと同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略することとする。

図１に示すように、ガンドリル１は、スチール等のパイプ材からなる長尺の工具シャンク１００と、そのパイプ材をＶ字カットした先端１００ａに、対応する逆Ｖ字（山形）カットした基端２ａをろう付けや溶接等の製法を用いて同軸状に連結された超硬等で形成される切削ヘッド２と、その工具シャンク１００の基端部を挿嵌固付やろう付け又は溶接あるいはハンダ付け等の製法を用いて固定した径大の筒状ドライバー１０２とで構成されている。そして、工具シャンク１００の基端部から切削ヘッド２の先端にわたる外周面には、長手方向に沿う直線状に、被削材（図示せず）を切削する際に生じる切屑を排出する切屑排出溝３が形成されている。この切屑排出溝３は、工具シャンク１００及び切削ヘッド２の中心からの開き角度１１０°〜１３０°程度の断面Ｖ字形をなしている。

一方、切削ヘッド２は、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、工具シャンク１００に対応して横断面がおおよそ２／３円形をなす切削ヘッド本体２０を有している。そして、この切削ヘッド本体２０の先端には、図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、切屑排出溝３に臨む切刃部５が一体形成されている。そしてさらに、図３（ａ）に示すように、この切削ヘッド本体２０の外周面２０ａには、その外周面２０ａにおける切刃部５側とは径方向反対側とその切刃部５の背面側とに、当該切削ヘッド本体２０の軸方向に長い半円弧状のガイドパッド６，６が設けられている。またさらに、図３（ａ）に示すように、切削ヘッド本体２０の先端面２０ｂには、当該切削ヘッド本体２０の略中心位置に、クーラント供給路１００ｂ（図５（ｃ）参照）に連通しクーラントを吐出するクーラント吐出口７が開口されている。

他方、このように構成される切削ヘッド２の切刃部５は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１切刃部５０と、第２切刃部５１とで構成され、図２（ｂ）に示すように、側面視逆Ｖ字形（山形）に形成されている。この第１切刃部５０は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、刃先縁５０ａが右勝手傾斜（図示正面から見て上側に上り傾斜、すなわち、切削ヘッド軸心Ｏ´方向に上り傾斜）し、第２切刃部５１は、刃先縁５１ａが左勝手傾斜（図示正面から見て上側に下り傾斜、すなわち、切削ヘッド軸心Ｏ´方向に下り傾斜）している。そして、図２（ｂ）に示すように、第１切刃部５０の切削受け持ち幅をＷ１、第２切刃部５１の切削受け持ち幅をＷ２とした場合、第１切刃部５０の切削受け持ち幅Ｗ１は、切削ヘッド２の外径をＤとした場合の半分の外径１／２Ｄより、さらに半分の外径１／４Ｄより大きくなっており（すなわち、Ｗ１＞１／４Ｄ）、一方、第２切刃部５１の切削受け持ち幅Ｗ２は、その外径１／４Ｄより小さく（すなわち、Ｗ２＜１／４Ｄ）なっている。

しかして、第１切刃部５０の切削受け持ち幅Ｗ１は、第２切刃部５１の切削受け持ち幅Ｗ２より幅広に設定されている。そして、このように切削受け持ち幅Ｗ１が第２切刃部５１の切削受け持ち幅Ｗ２より幅広に設定されている第１切刃部５０には、図２及び図３に示すように、刃先縁５０ａに沿って段差部５０ｂが一つ形成されており、この段差部５０ｂが、被削材（図示せず）を切削する際に生じる切屑を分断するチップセパレータの役割を担っている。

そしてさらに、この第１切刃部５０には、図２（ａ）及び図３に示すように、刃先縁５０ａに沿い、切屑排出溝３に面する位置にチップブレーカ５０ｃが形成されており、このチップブレーカ５０ｃが、上記分断された切屑を細かく切断する役割を担っている。

かくして、上記のように構成される切刃部５は、図示しない被削材を切削することとなる。この際、第１切刃部５０の切削受け持ち幅Ｗ１は、第２切刃部５１の切削受け持ち幅Ｗ２より幅広に設定されているため、第１切刃部５０の切削により生じる切屑の方が、第２切刃部５１の切削により生じる切屑よりも幅が大きくなる。そして、その幅が大きな切屑を、第１切刃部５０に形成されているチップセパレータの役割を担っている段差部５０ｂにて分断し、その分断された切屑を、第１切刃部５０に形成されているチップブレーカ５０ｃにて細かく切断する。これにより、被削材（図示せず）の切削により生じる切屑を細かく切断することができる。

したがって、本実施形態によれば、被削材（図示せず）の切削により生じる切屑を細かく切断することができるため、切屑の排出性を向上させることができる。それゆえ、工具１回転あたりの送り量を向上させることができる。なお、本実施形態においては、第１切刃部５０の切削受け持ち幅Ｗ１は、第２切刃部５１の切削受け持ち幅Ｗ２より幅広に設定されているため、従来のガンドリルに比べ、切削抵抗が大きくなるとも考えられるが、チップセパレータの役割を担っている段差部５０ｂが切削抵抗を低減させる役割も担っているため、従来のガンドリルに比べ、切削抵抗が大きくなるということはない。

なお、本実施形態においては、チップセパレータの役割を担っている段差部５０ｂを一つ形成する例を示したが、図４に示すように、複数形成しても良い。すなわち、図４に示す切削ヘッド２は、チップセパレータの役割を担っている段差部５０ｂを複数（図示では、２つ）形成しているもので、それ以外は、図１〜図３に示す切削ヘッド２と同一である。このように、段差部５０ｂを複数形成するようにすれば、切屑をより分断することができると共に、切削抵抗をより低減させることができる。それゆえ、刃先が欠けにくいという効果がある。

また、本実施形態においては、切削ヘッド２と工具シャンク１００とを同軸状に連結する例を示したが、工具シャンク１００を、切削ヘッド２と同一の材質（例えば、超硬）で形成し、一体形成しても良い。

１ ガンドリル
２ 切削ヘッド
３ 切屑排出溝
５ 切刃部
７ クーラント吐出口
５０ 第１切刃部
５０ａ 刃先縁
５０ｂ 段差部（分断刃）
５０ｃ チップブレーカ（切断刃）
５１ 第２切刃部
５１ａ 刃先縁
１００ 工具シャンク
１００ｂ クーラント供給路
Ｏ´ 切削ヘッド軸心
Ｗ１ （第１切刃部の）切削受け持ち幅
Ｗ２ （第２切刃部の）切削受け持ち幅

Claims (2)

1. 外面に長手方向に沿う切屑排出溝を有して内部をクーラント供給路とする工具シャンクと、該工具シャンクの先端部に装着され、前記クーラント供給路に連通するクーラント吐出口を有すると共に、切刃部を有する切削ヘッドとで構成されるガンドリルであって、
   前記切刃部は、刃先縁が前記切削ヘッド軸心方向に向かって上り傾斜する第１切刃部と、刃先縁が前記切削ヘッド軸心方向に向かって下り傾斜する第２切刃部とで構成され、
   前記第１切刃部は、当該第１切刃部の切削受け持ち幅を前記第２切刃部の切削受け持ち幅よりも幅広に設定し、さらに、切屑を分断する少なくとも一つの分断刃を有すると共に、該分断刃によって分断された切屑を切断する切断刃を有してなることを特徴とするガンドリル。
2. 前記第１切刃部は、前記分断刃を複数有してなることを特徴とする請求項１に記載のガンドリル。

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