JP2017109274A - ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】高精度な加工と剛性による工具寿命を確保し粗加工から仕上げ加工まで行える。【解決手段】ドリル１は、ドリル本体に形成した切屑排出溝６の回転方向を向く面と先端面２ａとの交差部に主切刃７を形成した。主切刃７から先端面２ａの中心軸線Ｏ側に向けて凹部形状のシンニング部１２を形成した。主切刃７に接続して中心軸線Ｏ方向に第一シンニング切刃１３を形成し、更に中心軸線Ｏを越えて延びる第二シンニング切刃１４を形成した。第一シンニング切刃１３は回転方向に突出する凸部を形成した。一対の第二シンニング切刃１４によってチゼル心厚１５を刃先部４の最大外径Ｄの０．３〜３％の小さい厚さに形成し、第二シンニング切刃１４のすくい角を負角に設定してチゼル心厚の剛性と食いつき性を高め振れ回りを抑制した。シンニング部１２における第三シンニング面のシンニング通し角は２０°〜４０°に設定した。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば精密機械部品や精密加工部品等に穴加工するために用いられ、被削材の加工面が斜面であっても精度良く穴加工できるドリルに関する。

フライス盤やマシニングセンタ、旋盤等に取り付けて穴加工に用いられるドリルは工具先端の刃先部が直線状に被削材に喰い込むために扇形や凸形状等に尖っているものが一般的である。一方、最近のドリルでは刃先部の先端切刃をフラット形状にして被削材の斜面に対しても穴加工できるようにしたものが知られている。
例えば特許文献１に記載されたドリルは、先端部の一対の切刃が１８０度の先端角を備えたフラットドリルであり、先端面に形成した逃げ面と切屑排出溝に形成したシンニング面とが交差する稜線が切刃とされている。

また、特許文献２に記載されたドリルは扇形の刃先部を有しており、対向する２条の切屑排出溝に形成した正のすくい角を有するすくい面と先端面との交差部に第１切れ刃が形成され、切屑排出溝を含む凹部からなるシンニング部に形成されたシンニング面と先端面との交差部に第２切れ刃が形成されている。そして、第２切れ刃は第１切れ刃に接続されると共にチゼルエッジと交差している。

このドリルは、工具径と対向する２つのシンニング間の距離との比を１５％以上、３５％以下に設定しており、この範囲より小さいと先端部分の強度が不足して食い付き時に破損や折損を生じ易くなり、逆に大きいと加工時にドリルが振れを生じて加工穴が拡径して加工精度が低下するという欠点があるとしている。

特開２００２−６６８２２号公報 国際公開第２０１２／０７０６４０号

しかしながら、上述した特許文献１に記載されたドリルは心厚が大きいために、傾斜面等に穴加工を施すと先端部の切刃が逃げてしまいぶれてしまうので加工穴径が広がってしまう欠点があり、しかも加工面粗さが粗いので加工穴の出入口でバリが発生する等の加工精度上の欠点があった。
また、特許文献２に記載されたドリルでは、２つのシンニング間の距離が１５％〜３５％に設定されているためドリルの剛性を確保できるが、工具径に対してシンニング間の心厚が大きいので、特許文献１と同様に振れ回りを起こしてしまい、高い切れ味で高精度な加工を行うことは困難であった。
そのため、心厚は小さくすることが望ましいが、小さくすることで回転中心部分の剛性を著しく低下させてしまい加工中に欠損して加工不能になる恐れがあった。一方、加工精度を向上させるためには切れ味を良くする必要がありシンニングすくい角を正角にすることが望ましいが、剛性が低下して欠損し易くなる。

また、上述した従来技術によるドリルでは、高精度な加工を行うにはセンタドリル（もみつけ加工）、ドリル(下穴加工)、ドリル、リーマ(仕上げ加工)等の３〜４種の工具を用いて３工程か４工程で加工しなければならず、工具交換が煩雑で工程数が増大する欠点がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高い切れ味による高精度な加工と工具寿命を確保しながら、粗加工から仕上げ加工まで行えるようにしたドリルを提供することを目的とする。

本発明によるドリルは、ドリル本体の先端面から後端側に延びる切屑排出溝が先端側外周面に形成され、該切屑排出溝の回転方向を向く面と先端面との交差部に主切刃が形成され、該主切刃からドリル本体の中心軸線側に向けてシンニング部が形成されたドリルであって、主切刃から中心軸線方向に形成した第一シンニング切刃と、第一シンニング切刃から中心軸線を越えて延びる第二シンニング切刃とを備え、第二シンニング切刃によってチゼル心厚をドリル本体の先端部の最大外径Ｄの０．３〜３％の厚さに形成すると共に、第二シンニング切刃のすくい角は負角に設定されていることを特徴とする。
本発明によるドリルでは、チゼル心厚を形成する第二シンニング切刃のすくい面のすくい角を負角としたため、チゼル心厚の厚みが小さくても中心部分の剛性と強度を高めることができる上に、チゼル心厚の厚みを小さくしたことで被削材の加工面が斜面であっても刃先部の食い付きが良く振れ回りを抑制して、高い加工精度と工具寿命を得られる。

また、前記シンニング部における第二シンニング切刃の回転方向前方側の第三シンニング面のシンニング通し角は２０°〜４０°の範囲に設定されていることが好ましい。
第二シンニング切刃の回転方向前方に形成したシンニング面のシンニング通し角を２０°〜４０°と小さく設定したことで、主切刃と第一シンニング切刃と第二シンニング切刃で生じる切屑の走行性がスムーズで切屑の排出を良好に行える。

また、第一シンニング切刃は、中心軸線と主切刃の延長上に形成された外周刃とを結ぶ仮想線に対して回転方向に突出する凸部を形成していることが好ましい。
第二シンニング切刃によって心厚を小さくしても、第一シンニングの凸部と第二シンニング切刃の負角のすくい角によって心厚の剛性を高めて工具寿命を向上できる。

また、主切刃の回転方向に設けていて先端側外周面から中心軸線を超える領域まで延びてチゼル心厚を形成する凹部形状をなすシンニング部を備えており、該シンニング部の先端の凹部形状は断面略多角形状または略円弧状に形成されていてもよい。
また、ドリル本体の先端面において、外周刃を設けた外周面に回転方向後方側に向けて突出形成した第一マージンと、第一マージンの回転方向後方側に間隔を開けて突出形成した第二マージンとを備えていてもよい。

本発明によるドリルによれば、心厚を小さくして第二シンニング切刃のすくい角を負角に設定したことで、心厚の厚みが小さくても心厚の剛性を高めて工具寿命を向上できると共に、切削加工時の第二シンニング切刃による食い付きを向上させて振れ回りを抑制し、高い加工精度を確保できる。

本発明の実施形態によるドリルの側面図である。 図１に示すドリルの先端の刃先部の拡大側面図である。 図２に示すドリルの刃先部の先端面図である。 図３に示すドリルのチゼル心厚部分の拡大図である。 図２に示すドリルを９０度異なる角度から見た側面図である。 変形例によるドリルの刃先部を示す先端面図である。

以下、本発明の実施形態による備えたドリル１について説明する。
図１に示すように、本実施形態によるドリル１は、例えば工具鋼や超硬合金等の硬質材料からなり、中心軸線Ｏを中心として回転可能で略円柱状に形成されたドリル本体２を備えている。ドリル本体２の後端側（図１における左側）の部分が工作機械の回転軸に把持されるシャンク部３とされる一方、先端側（図１で右側）が被削材に加工を施す刃先部４とされている。
このドリル１は例えば精密機械部品や精密加工部品等に穴加工するのに適したものであり、被削材として例えば非鉄金属、一般鋼材、耐熱合金等を用いる。本実施形態によるドリル１において、刃先部４側を先端側、シャンク部３側を後端側というものとする。

ドリル１の刃先部４の外周側面には、先端側（図１及び図２における右側）から回転中心となる中心軸線Ｏ方向の後端側に向かうに従い一定のねじれ角でドリル回転方向Ｔ後方側に捩れる一対の切屑排出溝６が中心軸線Ｏに対して対称となる配置で螺旋状に形成されている。図３において、これら切屑排出溝６の回転方向を向く面とドリル本体２の先端面２ａとの交差稜線部に主切刃７が対向して形成されている。
図２及び図３において、主切刃７における切屑排出溝６のドリル回転方向Ｔを向く壁面の先端領域がすくい面８とされている。ドリル本体２の先端面２ａには主切刃７の回転方向後方に逃げ面１０が設けられている。また、一方の主切刃７とその回転方向に形成された他方の主切刃７の逃げ面１０との間に、外周面を凹部状に切除して切屑排出溝６を含むシンニング溝がシンニング部１２として形成されている。シンニング部１２は各主切刃７の回転方向前方にそれぞれ形成されている。

図３に示す刃先部４の先端面２ａにおいて、一対の主切刃７は先端面２ａ内とこれに直交する中心軸線Ｏ回りに１８０度対向する位置にそれぞれ配設された二枚刃を構成している。そのため、ドリル１はフラットドリルを構成する。本実施形態によるドリル１は例えば先が封止された止まり穴、座繰り穴の座やキャップボルトの頭部穴、浅いネジ穴等の加工や斜面への穴加工等に好適に用いられる。

また、ドリル本体２の先端面２ａには主切刃７の回転方向後方に逃げ面１０が中心軸線Ｏを中心とした回転対称に配置されている。逃げ面１０は主切刃７の回転方向後方側に正の逃げ角を有する二番逃げ面１０ａが設けられ、その後方に更に逃げ角を大きくした三番逃げ面１０ｂが形成されている。一対の主切刃７の外周側端部には切屑排出溝６に沿って外周刃１１がそれぞれ設けられている。

図３及び図４に示すドリル本体２の先端面２ａにおいて、シンニング部１２は一方の主切刃７側から他方の主切刃７の逃げ面１０側に向けて、第一シンニング部１２ａ、第二シンニング部１２ｂ、第三シンニング部１２ｃとが連続して形成されているシンニング溝である。
そして、図２から図４に示すように、一対の主切刃７の中心軸線Ｏ側部分は第一シンニング部１２ａで切除した第一シンニング面２０の先端側領域をなすすくい面１６と二番逃げ面１０ａをなす先端面２ａとによって第一シンニング切刃１３がそれぞれ形成されている。第一シンニング切刃１３は主切刃７との接続部から主切刃７の回転方向前方に突出する凸部１３ａを形成し、他端部は中心軸線Ｏの近傍まで延びている。

また、第一シンニング部１２ａに続く第二シンニング部１２ｂでは、第二シンニング部１２ｂで切除した第二シンニング面の先端領域をなすすくい面１８と二番逃げ面１０ａをなす先端面２ａとによって第一シンニング切刃１３に続く第二シンニング切刃１４が形成されている。第二シンニング切刃１４は中心軸線Ｏを挟んで反対側に延びて形成され、しかも反対側端部には略段付き形状をなす段付き部１４ａが形成されている。
本実施形態で示す例では、主切刃７と第一シンニング切刃１３及び第二シンニング切刃１４からなる切刃は中心軸線Ｏを中心に１８０度回転対称に一対形成されている。
図４の拡大図に示すように一対の第二シンニング切刃１４同士は中心軸線Ｏを挟む両側の領域で所定の微小間隔ｔの厚さで重なっており、この厚み部分が中心軸線Ｏを挟むチゼル心厚１５とされている。チゼル心厚１５において中心軸線Ｏを通過して斜めに交差する二番逃げ面１０ａ同士の交差稜線はチゼル刃１７とされている。チゼル刃１７はドリル本体２の周速の最も小さい中心軸線Ｏを含む切刃であり被削材を低速で切削加工できる。

また、第二シンニング部１２ｂに続く第三シンニング部１２ｃは、シンニング部１２における他方の主切刃７と第一シンニング切刃１３及び第二シンニング切刃１４の逃げ面１０を略くの字型に切除した形状を有している。第三シンニング部１２ｃによって切除された第二シンニング切刃１４のすくい面１８に続く領域は先端面２ａから後端側に延びる第三シンニング面２３を形成する。

ここで、図３に示す刃先部４の先端面２ａにおいて、１８０度対向して配設された一対の外周刃１１間の距離をドリル本体２の刃先部４の最大外径Ｄとする。ドリル１の外径Ｄは例えばφ６ｍｍ以下、好ましくはφ０．５ｍｍ〜φ６ｍｍの範囲に設定されている。実施形態によるドリル１は例えばφ３ｍｍ程度に設定されている。
そして、中心軸線Ｏを通過して外周刃１１同士を結ぶ仮想線である中心線Ｌに対して、主切刃７は例えば中心線Ｌ上にあり、第一シンニング切刃１３の凸部１３ａをその回転方向に多角形状や円弧状または凸曲線状に突出させている。この凸部１３ａの中心線Ｌに対する最大突出量Ｐを外径Ｄの１．５％〜５％の範囲に設定した。凸部１３ａによって第一シンニング切刃１３とチゼル心厚１５の剛性を高めることができてチゼル心厚１５の厚みｔを小さくしても切削時の欠損が発生しなくなり、ドリル１の寿命を向上できる。一方、突出量Ｐが１．５％に満たないと第一シンニング切刃１３とチゼル心厚１５の剛性向上に効果がなく、５％を超えるとそのすくい面１６が切屑排出溝６を狭めて第二シンニング切刃１４で生成する切屑の排出性を低下させる。

しかも、第二シンニング部１２ｂで形成した一対の第二シンニング切刃１４間のチゼル心厚１５の厚みｔを刃先部４の外径Ｄの０．３％〜３．０％の範囲に設定した。この範囲であれば回転加工時の中心軸線Ｏ付近での切削抵抗を低減して食い付きを良くし振れ回りを抑えて高精度な穴加工を行えると共に、第一シンニング切刃１３の凸部１３ａとの関係でチゼル心厚１５の欠損を抑制できる。一方、０．３％より小さいと切削時にチゼル心厚１５が容易に欠損し易く、３．０％を超えると切削時にぶれを生じ易く穴の加工精度を向上できない。
また、第一シンニング切刃１３のすくい角と逃げ角は適宜の正角に設定できる。第一シンニング切刃１３に凸部１３ａを形成したことで、図５に示すように、切屑排出溝６に形成した第一シンニング切刃１３のすくい面１６のすくい角θを５°〜２０°の範囲の正角に設定できる。これによって、主切刃７と同等なすくい角に近づけることができて刃先部４の切れ味を高めることができる。第一シンニング切刃１３のすくい角θが５°より小さいと刃先強度は高いが切れ味が低下し、２０°を超えると切れ味は高くなるが刃先が欠損し易くなる。
また、第二シンニング切刃１４のすくい角β(図示せず)は−１０°〜０°の範囲の負角に設定した。このすくい角βによってチゼル心厚１５の剛性を高めることができて工具寿命と加工精度を高めて両立することができる。

穴加工時に第一シンニング切刃１３と第二シンニング切刃１４で生成される切屑をスムーズに排出するために、切屑排出溝６を含む凹部形状のシンニング部１２は、刃先部４の外周面から切屑排出溝６を含んで中心軸線Ｏ方向に延びて中心軸線Ｏを大きく超える程度に第三シンニング部１２ｃで切除して凹部を形成して第三シンニング面２３を形成する。
一対のシンニング部１２の先端凹部によって所定幅ｔのチゼル心厚１５を形成するようにシンニング深さを形成している。図３、図４に示す例では、シンニング部１２の他方の逃げ面１０側の先端凹部の形状は例えば多角形形状に形成されている。
しかも、図２に示すように第二シンニング切刃１４のすくい面１８を正面に見て、シンニング部１２において第一シンニング切刃１３で生成された切屑を排出するための第一シンニング面２０の中心軸線Ｏに対する角度であるシンニング通し角α１を３５°〜５５°の範囲に設定した。また、第三シンニング部１２ｃで形成された第三シンニング面２３の中心軸線Ｏに対する角度であるシンニング通し角α２を２０°〜４０°の範囲に設定した。
これによって、第一シンニング面２０の強度低下を抑制しつつ第二シンニング切刃１４による切屑の排出性をすくい面１８と第三シンニング面２３で向上できる。

また、第二シンニング部１２ｂのシンニング深さが大きいとチゼル心厚１５の幅ｔが小さくなって剛性が低下し欠損し易いが、上述した第一シンニング切刃１３の凸部１３ａと共に第二シンニング切刃１４のすくい角βを−１０°〜０°の負角に設定したことで剛性を補い、しかも第三シンニング面２３のシンニング通し角α２を上述した２０°〜４０°の小さい範囲に設定したことで切屑排出性が良好で、強度は比較的小さくなるが必要な剛性を確保できる。
一方、シンニング通し角α２が２０°より小さいと切屑排出性は一層高くなるが、第三シンニング面２３の強度が低下する欠点が生じる。シンニング通し角αが４０°より大きいと第三シンニング面２３の強度は大きくなるが第二シンニング切刃１４による切屑の排出性が低下する。

また、図３に示す刃先部４の先端面２ａにおいて、外周刃１１の回転方向後方側の外周面にはドリル１による穴の加工面（内壁面）に沿って第一マージン２２が形成されている。第一マージン２２の回転方向後方側には段差２４ａで縮径された外周面２４が形成され、更にその後方には第二マージン２５が穴の加工面に沿って突出して形成されている。第一マージン２２に交差する先端面２ａには主切刃７の二番逃げ面１０ａが形成され、その後方側には外周面２４を介した第二マージン２５にかけて三番逃げ面１０ｂが形成されている。

図３において、第一マージン２２は、中心軸線Ｏを中心とする小幅な円筒面からなるランド部２２ａと第一マージン２２の後方に形成された正の逃げ角を設定した逃げ面２２ｂとが形成されている。ランド部２２ａは外径Ｄの０．３％〜３％の範囲の幅を有しており、逃げ角は形成されていない。ランド部２２ａは穴の加工面に当接して穴加工をガイドするが、逃げ面２２ｂは加工面に当接しない。そのため、穴加工時に第一マージン２２は加工穴の加工面への食い付きと圧縮応力とびびり振動を抑え、ランド部２２ａは加工面に当接して均すことができる。

第一マージン２２と第二マージン２５は周方向に角度γが６５°〜９０°の間隔を開けている。第二マージン２５は逃げ角０°の略円筒面形状を有していて穴の加工面に当接している。第二マージン２５はドリル１の外径Ｄの２％〜８％の範囲の幅に設定することが好ましい。この範囲であれば、ドリル１において第一マージン２２の後方に第二マージン２５を設置することで穴加工中のドリル１の振れ回り（びびり振動）を抑えてドリル１の直線的な降下をガイドすることができる。
第二マージン２５の幅が外径Ｄの２％に満たないとドリル１のガイド性が弱く、工具の振れ回りを抑制できずに穴径を広げてしまう欠点があり、８％を超えると被削材の加工穴の加工面に接触する面積が多くなり、切削抵抗が増えることによって摩擦熱が上がり、第二マージン２５の外面に被削材や切屑が溶着することによって穴径を拡大させたり、加工面を著しく粗すという欠点が生じる。

また、第二マージン２５はドリル１のガイド作用のために加工面を切削させないようにすくい角を設定する必要がある。例えば、第二マージン２５の回転方向を向くすくい面２５ａのすくい角が正角から負角の２０°未満の範囲の場合には、加工面に対する食い付きが発生し易く加工穴の拡大や加工面を著しく粗すという欠点がある。そのため、すくい面２５ａのすくい角を負角の２０°〜７０°の範囲に設定して加工面を削らない角度に設定することが好ましい。

また、第二マージン２５は、ドリル１の外径Ｄが２．５ｍｍ以下の場合には工具径が細いために工具剛性が小さく工具の撓みが発生して加工穴の穴径が大きくなったり工具が折損し易くなる。そのため、切削条件の回転数を下げて工具の振れ回りを抑え、更に１回転あたりの送り速度を小さく設定する必要があるため加工能率が低下する。
これらの負の現象を解決する手段として、刃先部４の外周面に第一マージン２２のみを形成して第二マージン２５を設置しないようにすることが好ましい。しかも、ドリル１の工具径が２．５ｍｍ以下であると第二マージン２５を形成することが技術的に困難であり、また第二マージン２５を形成しても切削抵抗になってしまい、折損の原因になる。この場合には第一マージン２２のみを刃先部４の外周面に形成することで小径工具であっても加工能率を下げないで穴加工できる。

なお、ドリル１の外径Ｄがφ２．５ｍｍ超である場合には、第一マージン２２に第二マージン２５を上述した条件で設置することが好ましい。この場合、ドリル１による被削材の穴加工において第一マージン２２及び第二マージン２５が加工面に当接してガイドすることでリーマ加工とほぼ同程度の穴径精度が得られる。そのため、穴径精度は例えばはめあい公差でＨ５〜Ｈ６を実現できる。

なお、本実施形態によるドリル１の刃先部４に例えばＴｉＡｌＮ等の多層構造の硬質皮膜をコーティングしてもよい。この場合、ドリル１の、刃先部４の先端から工具径Ｄ以下の長さまでコーティングを施し、それ以降の切屑排出溝６の部分にはコーティングを施さないことが好ましい。
ドリル１の特性として、工具先端部が主切刃７となっているため、その部分のみに有効なコーティング膜の硬さ、耐摩耗性、耐熱性を必要としているが、それ以降の切屑排出溝６の部分にコーティングが施されていると、コーティング表面の凹凸（ドロップレット）が切屑を排出する際の抵抗となり切屑を排出しずらい欠点を生じる。そのため、上述したようにドリル１の先端からドリル１の外径Ｄ以下の長さまでコーティングすることによって、それ以降の切屑排出溝６にドロップレットの凹凸がないことで切屑の滑りが良く切屑排出溝６からスムーズに切屑が排出される。
なお、本実施形態によるドリル１は切屑排出溝６の長さに応じて刃先部４の最大外径Ｄの２倍程度までノンステップで穴加工が行える。

上述したように、本実施形態によるドリル１によれば、刃先部４の先端切刃を主切刃７とその中心軸線Ｏ側に接続した第一シンニング切刃１３と第二シンニング切刃１４を１８０度対向して形成し、しかも主切刃７をフラット形状に形成し、第二シンニング切刃１４によってチゼル心厚１５を外径Ｄの０．３％〜３％の小さい厚さｔに形成したから、被削材の加工面が斜面であっても主切刃７の食い付きが良く高い工具の振れ回りを抑制して高い加工精度と加工面粗さを得られる。
また、第一シンニング切刃１３の凸部１３ａを中心線Ｌに対して回転方向に外径Ｄの１．５％〜５％の範囲に亘って突出させて第一シンニング切刃１３と第二シンニング切刃１４の剛性を高めることができる。第一シンニング切刃１３の凸部に加えて第二シンニング切刃１４のすくい角βを−１０°〜０°の負角に設定したことで、チゼル心厚１５を小幅ｔに設定しても剛性を高めることができるため欠損を生じ難い。
また、第三シンニング部１２ｃにおけるシンニング通し角α２を２０°〜４０°の範囲に設定したため切屑ポケットが広がり切屑詰まりをなくして切屑排出性が向上する。

また、一対のシンニング部１２として、切屑排出溝６を含んで中心軸線Ｏを超える領域まで互いに喰い込むようにシンニング溝部を形成して小幅ｔのチゼル心厚１５を形成し、しかも、シンニング部１２において第三シンニング面２３のシンニング通し角α２を２０°〜４０°の範囲に設定したから、チゼル心厚１５と第一シンニング面２０の強度低下を抑制しつつ第一シンニング切刃１３と第二シンニング切刃１４で生成した切屑の排出性を向上できる。

また、ドリル１の外径Ｄが２．５ｍｍ超の場合、刃先部４の外周刃１１の外周面に第一マージン２２と第二マージン２５を６５°〜９０度離れて形成し、第一マージン２２のランド部２２ａと第二マージン２５がドリル１による加工穴の加工面に当接して回転切削加工することで加工をガイドし、ドリル１の振れ回りを抑制してリーマによる仕上げ加工と同等の高い加工穴精度を得られる。
更に、第二マージン２５のすくい面２５ａのすくい角を負角の２０°〜７０°に設定することで、穴加工時における第二マージン２５の加工面への食い付きを防止して加工面の粗さを悪化することを防止できる。

以上、本発明の実施形態によるドリル１について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の異なる形態や態様を採用できることはいうまでもない。これらはいずれも本発明の範囲に含まれる。
次に本発明の変形例について説明するが、上述した実施形態の部分や部品と同一または同様なものについては同一の符号を用いて説明を行うものとする。

図６は本実施形態の変形例によるドリル１Ａを示すものであり、本変形例によるドリル１Ａは実施形態によるドリル１との相違点として、一対の主切刃７、第一シンニング切刃１３及び第二シンニング切刃１４の回転方向前方に形成した凹部形状のシンニング部３０が、１８０度対向する位置に一対形成されている。この一対のシンニング部３０は、上述した実施形態によるシンニング部１２と同様に、刃先部４の外周面の対向する位置から中心軸線Ｏに向けて形成され、中心軸線Ｏを超える領域まで互いに喰い込むようにシンニング深さを形成して所定幅ｔのチゼル心厚１５を形成している。しかも、本変形例では、シンニング部３０はそれぞれ先端部の第三シンニング面３１が断面略円弧状に湾曲して形成されている。

これによって、第二シンニング切刃１４で生成した切屑をすくい面１６からシンニング部３０を通して後端側に排出できるようにした。しかも、第一シンニング切刃１３のすくい面１６を正面に見て、シンニング部３０において第二シンニング切刃１４で生成された切屑を排出するための第三シンニング面３１のシンニング通し角α２を２０°〜４０°の範囲に設定したから、第一シンニング面２０の強度低下を抑制しつつ第二シンニング切刃１４による切屑の排出性を向上できる。

また、上述した実施形態によるドリル１では、刃先部４の先端面２ａに形成した主切刃７、第一シンニング切刃１３及び第二シンニング切刃１４をフラット形状に形成したが、本発明によるドリルは必ずしもフラット形状に形成する必要はなく、先端角を先細の凸部形状や扇形形状にしてもよい。
また、上述した実施形態や変形例では、ドリル１、１Ａを一対の主切刃７、第一シンニング切刃１３及び第二シンニング切刃１４を備えた二枚刃で形成したが、三枚刃や四枚刃で構成してもよい。また、上述した実施形態ではドリル１の主切刃７、第一シンニング切刃１３及び第二シンニング切刃１４を等刃に設定したが不等刃でもよい。

１ ドリル
２ ドリル本体
２ａ 先端面
４ 刃先部
６ 切屑排出溝
７ 主切刃
８、１６ すくい面
１０ 逃げ面
１１ 外周刃
１２、３０ シンニング部
１３ 第一シンニング切刃
１３ａ 凸部
１４ 第二シンニング切刃
１５ チゼル心厚
２０ 第一シンニング面
２３、３１ 第三シンニング面

本発明によるドリルは、ドリル本体の先端面から後端側に延びる切屑排出溝が先端側外周面に形成され、該切屑排出溝の回転方向を向く面と先端面との交差部に主切刃が形成され、該主切刃からドリル本体の中心軸線側に向けてシンニング部が形成されたドリルであって、主切刃から中心軸線方向に形成した第一シンニング切刃と、第一シンニング切刃から中心軸線を越えて延びる第二シンニング切刃とを備え、第二シンニング切刃によってチゼル心厚をドリル本体の先端部の最大外径Ｄの０．３〜３％の厚さに形成すると共に、第二シンニング切刃のすくい角は負角に設定され、第一シンニング切刃は主切刃と心厚より回転方向前方に突出する凸部を有していてすくい角が正角であることを特徴とする。
本発明によるドリルでは、チゼル心厚を形成する第二シンニング切刃のすくい面のすくい角を負角としたため、チゼル心厚の厚みが小さくても中心部分の剛性と強度を高めることができる上に、チゼル心厚の厚みを小さくしたことで被削材の加工面が斜面であっても刃先部の食い付きが良く振れ回りを抑制して、高い加工精度と工具寿命を得られる。

Claims (5)

1. ドリル本体の先端面から後端側に延びる切屑排出溝が先端側外周面に形成され、該切屑排出溝の回転方向を向く面と前記先端面との交差稜線部に主切刃が形成され、該主切刃から前記ドリル本体の中心軸線側に向けてシンニング部が形成されたドリルであって、
   前記主切刃から中心軸線方向に形成した第一シンニング切刃と、
   前記第一シンニング切刃から中心軸線を越えて延びる第二シンニング切刃とを備え、
   前記第二シンニング切刃によってチゼル心厚をドリル本体の先端部の最大外径Ｄの０．３〜３％の厚さに形成すると共に、前記第二シンニング切刃のすくい角は負角に設定されていることを特徴とするドリル。
2. 前記シンニング部における第二シンニング切刃の回転方向前方側の第三シンニング面のシンニング通し角は２０°〜４０°の範囲に設定されている請求項１に記載されたドリル。
3. 前記第一シンニング切刃は、前記中心軸線と前記主切刃の延長上に形成された外周刃とを結ぶ仮想線に対して回転方向に突出する凸部を形成している請求項１または２に記載されたドリル。
4. 前記主切刃の回転方向に設けていて前記先端側外周面から中心軸線を超える領域まで延びて前記チゼル心厚を形成する凹部形状をなすシンニング部を備えており、該シンニング部の先端の凹部形状は断面略多角形状または略円弧状に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載されたドリル。
5. 前記ドリル本体の先端面において、前記外周刃を設けた外周面に回転方向後方側に向けて突出形成した第一マージンと、前記第一マージンの回転方向後方側に間隔を開けて突出形成した第二マージンとを備えている請求項１から４のいずれか１項に記載されたドリル。

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