JP2017217724A - Cutting edge replaceable drill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドリル本体の先端に切削インサートが着脱可能に取り付けられて被削材に穴明け加工を行う刃先交換式ドリルに関するものである。 The present invention relates to a blade-replaceable drill in which a cutting insert is detachably attached to a tip of a drill body to drill a work material.
このような刃先交換式ドリルとして、例えば特許文献1には、正方形板状のインサート本体を有するドリル用インサートが、ドリル本体の先端に少なくとも2つ、内周側と外周側とに取り付けられたものが記載されている。これらのドリル用インサートは、同形同大の上記インサート本体を有し、その一方の正方形面がすくい面とされて、このすくい面の辺稜部に形成された1の切刃をドリル本体先端側に突出させ、互いの上記1の切刃のドリル本体軸線回りの回転軌跡同士が交差するように取り付けられている。
As such a blade-tip-replaceable drill, for example, in
ところが、この特許文献1に記載された刃先交換式切削工具においては、上記切刃が凸曲線状をなす第1主切刃部と、この第1主切刃部に接する直線状の第2主切刃部とから構成され、しかも内周側インサートにおける上記1の切刃の第2主切刃部がドリル本体の軸線に垂直な平面に対してなす角度が3°〜8°とされ、外周側インサートにおける上記1の切刃の第2主切刃部がドリル本体の軸線に垂直な平面に対してなす角度も1°〜3°とされていて、いずれも極小さな角度とされており、すなわち両インサートのドリル本体先端側に突出した上記1の切刃が、ドリル本体の軸線に垂直な平面上に略位置するような配置となっている。
However, in the cutting edge-exchangeable cutting tool described in
このため、そのような刃先交換式ドリルによって、重ね板のような被削材に貫通穴を形成するような穴明け加工を行おうとすると、切刃による押付力が強くなりすぎるため、最初の貫通穴の抜け際において、この貫通穴の底面と貫通側の次の被削材との間の部分に、貫通穴の穴径と同径の円盤状あるいは陣笠状の切屑が発生し、ドリル本体とともに回転しながら次の被削材との間に介在してしまうため、次の被削材の穴明け加工ができなくなる現象が発生する。
また、自動車のエンジン部品、例えばコネクティングロッドの端部に貫通穴を形成するような穴明け加工においても、穴明け加工後の被削材に円盤状の切屑が付着したまま次工程に運ばれてクランプ異常が発生し、切屑を除去しなければならなくなる事態が頻発するおそれがある。
For this reason, if you try to drill a hole that forms a through-hole in a work piece such as a laminar plate using such a blade-tip replaceable drill, the pressing force by the cutting blade becomes too strong, so the first penetration When the hole is pulled out, a disk-shaped or Jinkasa-shaped chip with the same diameter as the hole diameter of the through hole is generated at the part between the bottom surface of the through hole and the next work material on the through side. Since it is interposed between the next work material while rotating, a phenomenon occurs that the next work material cannot be drilled.
Also, in drilling such as forming a through hole in the end of an automobile engine part, for example, a connecting rod, it is carried to the next process with disc-like chips adhering to the work material after drilling. There is a risk of frequent occurrence of abnormal clamping and the need to remove chips.
本発明は、このような背景の下になされたもので、被削材を重ねて貫通穴を形成するような加工において、円盤状の切屑を発生させることなく確実に穴明け加工を行うことが可能な刃先交換式ドリルを提供することを目的としている。 The present invention has been made under such a background, and it is possible to reliably perform drilling without generating disk-shaped chips in a process of forming a through hole by overlapping work materials. The object is to provide a possible exchangeable drill.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線を中心とした円柱状のドリル本体の先端部に少なくとも2つのインサート取付座が周方向に間隔をあけて形成されていて、これらのインサート取付座には、上記ドリル本体の先端に突出した切刃の上記軸線回りの回転軌跡を上記ドリル本体の径方向に連続させた内刃インサートと外刃インサートとが着脱可能に取り付けられており、上記内刃インサートの少なくとも外周部の上記切刃と上記外刃インサートの上記切刃とは、それぞれ上記ドリル本体の外周側に向かうに従い後端側に向けて延びるように傾斜しているとともに、このうち上記外刃インサートの上記切刃は、該切刃の外周部が上記軸線に対してなす傾斜角が、該切刃の内周部が上記軸線に対してなす傾斜角よりも小さくなる折れ線状に形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, according to the present invention, at least two insert mounting seats are formed at intervals in the circumferential direction at the tip of a cylindrical drill body centering on an axis. An inner blade insert and an outer blade insert in which the rotation trajectory around the axis of the cutting blade protruding from the tip of the drill body is made continuous in the radial direction of the drill body are attached to and detached from these insert mounting seats. The cutting blades of at least the outer peripheral portion of the inner blade insert and the cutting blades of the outer blade insert are extended toward the rear end side toward the outer peripheral side of the drill body. Among these, the cutting edge of the outer blade insert has an inclination angle formed by the outer peripheral portion of the cutting blade with respect to the axis, and an inclination formed by the inner peripheral portion of the cutting blade with respect to the axis. Corner Characterized in that it is formed in the remote becomes smaller polygonal line.
このように構成された刃先交換式ドリルにおいては、内刃インサートの少なくとも外周部の切刃と外刃インサートの切刃が、ドリル本体の外周側に向かうに従い後端側に向けて延びるように傾斜しているとともに、このうち外刃インサートの切刃は、その外周部が軸線に対してなす傾斜角が内周部の軸線に対してなす傾斜角よりも小さくなる折れ線状に形成されているので、貫通穴の抜け際では、貫通穴の底面と貫通側の被削材の側面との間の部分は、内周側から徐々に広げられるように切削されることになり、さらに貫通穴の外周部は、上記傾斜角が外刃インサートの切刃の内周部よりも小さくされた外周部によって強い押付力を受けることなく切削される。 In the blade type replaceable drill configured as described above, the cutting blade of at least the outer peripheral portion of the inner blade insert and the cutting blade of the outer blade insert are inclined so as to extend toward the rear end side toward the outer peripheral side of the drill body. Among them, the cutting edge of the outer blade insert is formed in a polygonal line shape in which the inclination angle formed by the outer peripheral portion with respect to the axis is smaller than the inclination angle formed by the inner peripheral portion with respect to the axis. When the through hole is pulled out, the portion between the bottom surface of the through hole and the side surface of the work material on the through side is cut so as to be gradually expanded from the inner peripheral side, and further the outer periphery of the through hole The part is cut without receiving a strong pressing force by the outer peripheral part whose inclination angle is smaller than the inner peripheral part of the cutting edge of the outer blade insert.
また、周方向に間隔をあけた少なくとも2つのインサート取付座に取り付けられた内刃インサートと外刃インサートが、ドリル本体の先端に突出した互いの切刃の軸線回りの回転軌跡をドリル本体の径方向に連続させるとともに、外刃インサートの切刃は折れ線状に形成されているので、内刃インサートと外刃インサートの切刃の間と、外刃インサートの内周部と外周部との間で切屑の分断を図ることもできる。このため、被削材を重ねて貫通穴を形成する場合でも、円盤状の切屑が発生するのを防ぐことができ、穴明け加工に支障が生じるのを防止することが可能となる。また、コネクティングロッドの端部に貫通穴を形成するような場合でも、円盤状の切屑が付着するのを防ぐことができ、次工程におけるクランプ異常等の発生を防止することができる。 In addition, the inner blade insert and the outer blade insert attached to at least two insert mounting seats spaced in the circumferential direction indicate the rotation trajectory around the axis of each cutting blade protruding from the tip of the drill body. Since the cutting edge of the outer blade insert is formed in a polygonal line, the outer blade insert is cut between the inner blade insert and the outer blade insert, and between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the outer blade insert. Chips can be divided. For this reason, even when forming a through hole by stacking work materials, it is possible to prevent the generation of disc-shaped chips and to prevent the drilling from being hindered. Further, even when a through hole is formed at the end of the connecting rod, it is possible to prevent the attachment of disk-shaped chips and to prevent occurrence of abnormal clamping in the next process.
ここで、このように外刃インサートの切刃を折れ線状とするには、少なくとも外刃インサートを菱形板状として、その菱形面をすくい面として該菱形面の辺稜部に上記切刃を形成し、この菱形面の辺稜部を凸形に折れ曲がった折れ線状として、該菱形面の鋭角角部に交差する上記辺稜部の挟角を、鈍角角部に連なる上記辺稜部の鋭角角部側の挟角よりも大きく形成し、上記菱形面の鈍角角部に連なる辺稜部に上記外刃インサートの切刃の上記内周部を形成するとともに、上記菱形面の鋭角角部の辺稜部に上記外刃インサートの切刃の上記外周部を形成すればよい。菱形面の辺稜部の挟角を大きくした鋭角角部側と、これよりも挟角が小さい鈍角角部側とで切刃を折れ線状とすることができる。 Here, in order to make the cutting edge of the outer blade insert into a polygonal line in this way, at least the outer blade insert is formed in a rhombus plate shape, and the above-mentioned cutting blade is formed on the side ridge portion of the rhombus surface using the rhombus surface as a rake face. Then, the side ridge portion of the rhombus surface is bent into a convex shape, and the angle between the side ridge portions intersecting the acute angle portion of the rhombus surface is the acute angle of the side ridge portion connected to the obtuse angle portion. Forming the inner peripheral portion of the cutting edge of the outer blade insert at a side ridge portion connected to the obtuse angle portion of the rhombus surface, and forming the side of the acute angle portion of the rhombus surface What is necessary is just to form the said outer peripheral part of the cutting blade of the said outer blade insert in a ridge part. The cutting edge can be formed in a broken line shape on the acute angle side where the included angle of the side ridge portion of the rhomboid surface is increased and on the obtuse angle side where the included angle is smaller than this.
また、特にこのように外刃インサートを菱形板状とした場合には、上記内刃インサートも上記外刃インサートと相似形状とし、ただし上記内刃インサートは上記外刃インサートよりも大きく形成することにより、周速が異なるために切刃の摩耗等も異なることによる内刃インサートと外刃インサートの寿命のバランスをとることができる。さらに、同様にインサート寿命のバランスをとるには、内刃インサートを外刃インサートよりも高硬度としてもよい。 In particular, when the outer blade insert is in the shape of a rhombus, the inner blade insert has a similar shape to the outer blade insert, except that the inner blade insert is formed larger than the outer blade insert. The life of the inner blade insert and the outer blade insert can be balanced due to the different peripheral speeds and the wear of the cutting blades. Furthermore, similarly, in order to balance the insert life, the inner blade insert may have a higher hardness than the outer blade insert.
一方、ドリル本体の先端に突出した内刃インサートと外刃インサートの切刃の回転軌跡を連続させるには、第1に、これら内刃インサートの切刃の上記外周部と、外刃インサートの切刃の上記内周部とを、上記軸線回りの回転軌跡において一直線状に連続させればよい。このように内刃インサートの切刃の外周部と外刃インサートの切刃の内周部とを回転軌跡において一直線状としても、両インサートはドリル本体の周方向に間隔をあけているので、確実に切屑を分断することができる。 On the other hand, in order to make the rotation trajectories of the inner blade insert protruding from the tip of the drill body and the cutting blade of the outer blade insert continuous, first, the outer peripheral portion of the cutting blade of these inner blade inserts and the cutting of the outer blade insert. What is necessary is just to continue the said internal peripheral part of a blade in the shape of a straight line in the rotation locus | trajectory around the said axis line. Thus, even if the outer peripheral part of the cutting edge of the inner blade insert and the inner peripheral part of the cutting edge of the outer blade insert are made straight in the rotation locus, both inserts are spaced apart in the circumferential direction of the drill body. Chips can be broken into pieces.
また、同様に内刃インサートと外刃インサートの切刃の回転軌跡を連続させるのに、第2には、外刃インサートの切刃の上記内周部が上記軸線に対してなす傾斜角を、上記内刃インサートの切刃の上記外周部が上記軸線に対してなす傾斜角よりも大きくしてもよい。このように外刃インサートの切刃の内周部が上記軸線に対してなす傾斜角を大きくしても、外刃インサートの切刃の外周部は内周部に対して折れ線状に曲がっていて、軸線に対してなす傾斜角を小さくすることができるので、貫通穴の抜け際で大きな押付力が作用するのを防いで円盤状の切屑の発生を確実に防止することが可能となる。 Similarly, in order to continue the rotation trajectories of the cutting blades of the inner blade insert and the outer blade insert, secondly, the inclination angle formed by the inner peripheral portion of the cutting blade of the outer blade insert with respect to the axis line, You may make larger than the inclination-angle which the said outer peripheral part of the cutting blade of the said inner blade insert makes with respect to the said axis line. Thus, even if the inclination angle formed by the inner peripheral portion of the cutting edge of the outer blade insert with respect to the axis is increased, the outer peripheral portion of the cutting blade of the outer blade insert is bent in a polygonal line with respect to the inner peripheral portion. Since the inclination angle formed with respect to the axis can be reduced, it is possible to prevent the occurrence of disk-like chips by preventing a large pressing force from acting when the through hole is pulled out.
以上説明したように、本発明によれば、貫通穴の抜け際において被削材に大きな押付力が作用するのを防いで円盤状の切屑が発生するのを防ぐことができるとともに、切屑の分断を図ることができ、被削材を重ねた場合においても円滑な穴明け加工を行うことが可能となるとともに、コネクティングロッドの端部に貫通穴を形成するような場合でも、円盤状の切屑の付着による次工程でのクランプ異常等を防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a large amount of pressing force from acting on the work material when the through-hole is pulled out, and to prevent generation of disk-shaped chips. It is possible to achieve a smooth drilling process even when the work material is stacked, and even when a through hole is formed at the end of the connecting rod, It is possible to prevent a clamp abnormality or the like in the next process due to adhesion.
図1ないし図3は、本発明の第1の実施形態を示すものである。本実施形態において、ドリル本体1は、鋼材等の金属材料により軸線Oを中心とした多段の円柱状に形成されており、その後端側(図1において右側)部分は円柱の外周面に軸線Oに平行な切欠面2aが形成されたシャンク部2とされるとともに、先端側(図1において左側)部分は切刃部3とされ、これらシャンク部2と切刃部3との間には最も大径の円錐台状をなす鍔部4が形成されている。
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
このようなドリル本体1を有する刃先交換式ドリルは、通常はシャンク部2が工作機械の主軸に把持されて図中に符号Tで示すドリル回転方向に回転されつつ軸線O方向先端側に送り出され、切刃部3の先端部に取り付けられた内刃インサート5および外刃インサート6によって被削材に穴明け加工を行う。なお、ドリル本体1内には、シャンク部2の後端から先端側に向けて一定内径のクーラント穴7が軸線Oに沿って形成されていて、このクーラント穴7は切刃部3の先端部において小径に2つに分岐して開口し、穴明け加工時にはこのクーラント穴7を通してクーラントが噴射されて内刃インサート5と外刃インサート6に向けて供給される。
In such a blade-replaceable drill having the
切刃部3の外周には、この切刃部3の先端面(ドリル本体1の先端面)から後端側に向けて、2条の切屑排出溝8が軸線Oを挟んで互いに反対側に形成されている。本実施形態における切屑排出溝8は、切刃部3の外周部を軸線Oに直交する断面においてL字状に切り欠くように形成されていて、切刃部3の先端部を除いて軸線Oに平行に真っ直ぐ延びており、鍔部4の手前でドリル回転方向Tとは反対側を向く溝壁面が外周側に切れ上がっている。
On the outer periphery of the
また、切刃部3の先端部において、一方の切屑排出溝8(図2における上側の切屑排出溝8)のドリル回転方向Tとは反対側を向く溝壁面は、先端側に向かうに従い他方の切屑排出溝8(図2における下側の切屑排出溝8)側に延びるように傾斜して、切刃部3の先端面において軸線Oを僅かに越えるように形成されている。これに対して、他方の切屑排出溝8のドリル回転方向Tとは反対側を向く溝壁面は、図3に示すように切刃部3の先端部において一方の切屑排出溝8側に凹となる凹曲面状をなした後、先端側に向かうに従いドリル本体1の外周側に延びるように形成されている。
Moreover, in the front-end | tip part of the cutting-
さらに、これらの切屑排出溝8のドリル回転方向T側を向く溝壁面の先端部には、インサート取付座9がそれぞれ形成されており、上記内刃インサート5および外刃インサート6は、これらのインサート取付座9にクランプネジ10によって着脱可能に取り付けられている。これらのインサート取付座9はいずれも、切屑排出溝8のドリル回転方向T側を向く溝壁面からドリル回転方向Tとは反対側に一段凹んで切刃部3の先端面に開口する凹所として形成されており、ドリル回転方向T側を向く略菱形状の底面9aと、この底面9aからドリル回転方向T側に延びる2つの壁面9bとを備えていて、底面9aには上記クランプネジ10がねじ込まれるネジ穴が形成されている。
Furthermore, insert mounting
このようなインサート取付座9に取り付けられる内刃インサート5と外刃インサート6は、ドリル本体1よりも高硬度の超硬合金等の硬質材料により略菱形の板状に形成されており、両菱形面の中央部には上記クランプネジ10が挿通される取付穴11が開口している。また、本実施形態の内刃インサート5と外刃インサート6は、これら両菱形面の周囲に配置される側面が、一方の菱形面から他方の菱形面に向かうに従い内周側に向かうように傾斜したポジティブタイプのインサートであり、一方の菱形面をすくい面としてドリル回転方向Tに向けてインサート取付座9に取り付けられる。
The
さらに、これら内刃インサート5と外刃インサート6のすくい面とされる上記一方の菱形面の辺稜部には、切刃12が形成されている。ここで、この一方の菱形面の4つの辺稜部はそれぞれ凸形に折れ曲がった折れ線状に形成されていて、該一方の菱形面の鋭角角部に交差する辺稜部の挟角が、鈍角角部に連なる辺稜部の鋭角角部側の挟角よりも大きくなるように形成されており、従って本実施形態における内刃インサート5と外刃インサート6は、厳密には偏八角形板状に形成されている。
Further, a
上記切刃12のうち、一方の菱形面の鈍角角部に連なる辺稜部に形成される第1切刃部12aは、鋭角角部に交差する辺稜部に形成される第2切刃部12bよりも長く、またこの鋭角角部に交差する2つの第2切刃部12bのコーナ部には、これら2つの第2切刃部12bに接する凸円弧等の凸曲線状のコーナ刃12cが形成されている。さらに、内刃インサート5と外刃インサート6は互いに相似形状であり、ただしその大きさは、本実施形態では内刃インサート5が外刃インサート6よりも一回り大きく形成されている。
The 1st
このような内刃インサート5と外刃インサート6は、すくい面とされる一方の菱形面とは反対の他方の菱形面をインサート取付座9の底面9aに密着させるとともに、一方の菱形面の1つの鋭角角部に交差する方向に延びる2つの第1切刃部12aに連なる側面をインサート取付座9の上記2つの壁面にそれぞれ当接させてインサート取付座9に着座させられる。そして、上述のように取付穴11に挿通したクランプネジ10を底面9aの上記ネジ穴にねじ込むことにより、底面9aに押圧されるとともに2つの壁面9bに押し付けられて着脱可能に取り付けられる。
The
このようにインサート取付座9に取り付けられた内刃インサート5と外刃インサート6は、図3に示すようにその1つの切刃12を切刃部3の先端面から突出させるとともに、これらの1つの切刃12の上記軸線O回りの回転軌跡を、軸線Oから切刃部3の外周に僅かに突出するまで、径方向に連続させるように配設されている。
As shown in FIG. 3, the
さらに、内刃インサート5の切刃12の少なくともドリル本体1外周部と外刃インサート6の切刃12は、ドリル本体1の外周側に向かうに従い後端側に向けて延びるように傾斜しているとともに、このうち外刃インサート6の切刃12は、この切刃12が上述のように凸形に折れ曲がった折れ線状に形成されているのに伴い、切刃12のドリル本体1外周部における第2切刃部12bの軸線Oに対する傾斜角θ1が内周部における第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ2よりも小さくなるように配設される。
Furthermore, at least the outer peripheral portion of the
従って、外刃インサート6の切刃12の外周部における第2切刃部12bの先端角も、内周部における第1切刃部の先端角より小さくされる。なお、先端角は、ドリル本体1の軸線Oに平行な面に切刃12を平行にして投影したときの角度として定義されており、本実施形態のようにドリル本体1の径方向の互いに反対側すなわち片側にそれぞれ内刃インサート5と外刃インサート6が配設される場合には、これら内刃インサート5と外刃インサート6の各切刃12の軸線O回りの回転軌跡が軸線Oに沿った平面においてなす挟角とすることができる。
Accordingly, the tip angle of the second
ここで、本実施形態において内刃インサート5は、先端に突出した切刃12のうち第2切刃部12bが、該第2切刃部12bに連なるコーナ刃12cを軸線O上に位置させて、軸線Oに垂直な平面上に延びるようにドリル本体1の内周側に配設されており、従ってこの第2切刃部12bに対して凸形に折れ曲がる第1切刃部12aだけが、ドリル本体1の外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜している。なお、この内刃インサート5のすくい面とされる一方の菱形面は、軸線Oを含む平面上に位置している。
Here, in the present embodiment, the
一方、本実施形態において外刃インサート6は、内刃インサート5とは逆に先端に突出した切刃12のうち第1切刃部12aがドリル本体1の内周側に配設されており、この第1切刃部12aに対して凸形に折れ曲がる第2切刃部12bの軸線Oに対する傾斜角θ1が第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ2よりも小さくされるとともに、この第2切刃部12bに接するコーナ刃12cが切刃部3の外周面よりも外周側に突出するように配設される。なお、この外刃インサート6のすくい面とされる一方の菱形面は、その外周端のコーナ刃12cが、内刃インサート5のすくい面が位置する軸線Oを含む平面の外刃インサート6側への延長面上に位置して、ドリル本体1の内周側に向かうに従い僅かにドリル回転方向T側に向かうように軸線Oに平行に配置されており、これにより外刃インサート6の穴明け加工に用いられる切刃12には負の径方向すくい角が与えられている。
On the other hand, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、内刃インサート5の外周部に位置する第1切刃部12aと、外刃インサート6の内周部に位置する第1切刃部12aとが、図3に示すように軸線O回りの回転軌跡において一直線状に連続するように配設されている。ここで、こうして連続する内刃インサート5と外刃インサート6の第1切刃部12aは、本実施形態では一方の菱形面の鈍角角部側の部分が軸線O回りの回転軌跡において一部重なり合うように配設されており、ただしこうして重なり合った部分の長さは、重なり合わない部分の内刃インサート5と外刃インサート6の第1切刃部12aの長さよりも短い。
Furthermore, in this embodiment, the 1st
このように構成された刃先交換式ドリルを用いて被削材に穴明け加工を行うときには、周方向に間隔をあけて配設された内刃インサート5と外刃インサート6の上記1つの切刃12によって切屑が分断されて生成されるのは勿論、これらの1つの切刃12が本実施形態ではそれぞれ凸形に折れ曲がった折れ線状の第1、第2切刃部12a、12bによって形成されているので、個々の内刃インサート5と外刃インサート6によっても切屑を分断することができる。このため、切屑処理性の向上を図って円滑な穴明け加工を行うことができる。
When drilling a work material using the blade tip replaceable drill configured as described above, the one cutting blade of the
そして、さらに上記構成の刃先交換式ドリルにおいては、内刃インサート5の外周部の第1切刃部12aと外刃インサート6の切刃12とが、ドリル本体1の外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜しているので、被削材を重ねて貫通穴を形成する場合に貫通穴の開口部を内周側から徐々に広げるように形成することができる。従って、この貫通穴の抜け際でも、貫通穴の底面と貫通側の被削材の側面との間の部分に強い押付力が作用するのを避けることができる。
Further, in the blade-tip replaceable drill having the above-described configuration, the rear end of the first
さらに、このうち外刃インサート6の上記1つの切刃12は、凸形に折れ曲がった折れ線状の第1、第2切刃部12a、12bによって形成されていて、外周部となる第2切刃部12bの軸線Oに対する傾斜角θ1が内周部となる第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ2よりもさらに小さくされている。このため、外刃インサート6の第2切刃部12bが被削材を通り抜ける貫通穴の抜け際の最後の段階では、被削材に作用する押付力をさらに低減することができる。
Further, among these, the one
従って、上記構成の刃先交換式ドリルによれば、このような押付力によって円盤状の切屑が被削材から抜け出るのを確実に防止することができ、重ね合わされた被削材に支障なく円滑に貫通穴を形成することが可能となる。また、例えば自動車のエンジン部品におけるコネクティングロッドの端部に貫通穴を形成するような穴明け加工においても、穴明け加工後の被削材に円盤状の切屑が付着するのを防ぐことができ、このような切屑が付着した部品が次工程に運ばれてクランプ異常等が発生することにより製造作業が中断してしまうのを未然に防止することができる。しかも、このように第2切刃部12bの軸線Oに対する傾斜角θ1を小さくすることにより、貫通穴の開口部周縁にバリが発生するのも防ぐことができる。
Therefore, according to the blade-tip-exchangeable drill having the above-described configuration, it is possible to reliably prevent the disk-shaped chips from coming out of the work material by such pressing force, and to smoothly smooth the stacked work materials without any trouble. A through hole can be formed. Also, for example, in drilling such as forming a through hole at the end of a connecting rod in an engine part of an automobile, it is possible to prevent disc-like chips from adhering to the work material after drilling, It is possible to prevent the manufacturing operation from being interrupted due to the occurrence of a clamp abnormality or the like when a part to which such chips are attached is carried to the next process. In addition, by reducing the inclination angle θ1 with respect to the axis O of the second
また、本実施形態では、少なくとも外刃インサート6が菱形板状に形成されており、その菱形面をすくい面として該菱形面の辺稜部に切刃12が形成されていて、ただしこの切刃12が形成された辺稜部は、この辺稜部の上記菱形面の鋭角角部に交差する部分における挟角を、鈍角角部に連なる部分の鋭角角部側の挟角よりも大きく形成することにより、凸形に折れ曲がった折れ線状に形成されている。
Further, in this embodiment, at least the
そして、このうち鈍角角部に連なる部分が第1切刃部12aとして外刃インサート6におけるドリル本体1の内周部に配置されるとともに、鋭角角部に交差する部分が第2切刃部12bとしてドリル本体1の外周部に配置されている。従って、これにより外刃インサート6も切刃12の外周部の軸線Oに対する傾斜角θ1を内周部よりも小さくして上述のように円盤状の切屑の発生を一層確実に防ぐことができる。
Of these, the portion connected to the obtuse angle portion is arranged as the first
さらに、本実施形態では、内刃インサート5も菱形板状に形成されていて、しかも外刃インサート6と相似形状とされており、ただしその大きさは外刃インサート6よりも大きくされている。このため、切刃12の長さも内刃インサート5では外刃インサート6より長くなるので、ドリル本体1の軸線からの半径が小さいために周速が遅く、被削材を毟り取るような切削形態になるために摩耗の進行が速い内刃インサート5と、これとは逆に摩耗の進行が遅い外刃インサート6とで寿命のバランスをとってインサート交換時期を合わせることができる。
Furthermore, in this embodiment, the
ただし、本実施形態では、このように内刃インサート5を外刃インサート6よりも大きくしているが、これら内刃インサート5と外刃インサート6を同形同大とすれば、内刃インサート5として2つの切刃12を使用したものを、外刃インサート6として2つの切刃12を使用することができ、1つのインサートですくい面とされる菱形面の全周の切刃12を使用することが可能となる。
However, in this embodiment, the
なお、このようにインサート寿命のバランスをとるには、摩耗の進行が速い内刃インサート5を進行が遅い外刃インサート6よりも高硬度なものとしてもよい。ここで、このように内刃インサート5を外刃インサート6より高硬度とするのに、一つには、内刃インサート5のインサート材種自体を外刃インサート6のインサート材種よりも高硬度なものとすればよい。
In order to balance the insert life in this way, the
また、これに併せて、あるいはこれに代えてインサート材種は同じとしたまま、内刃インサート5と外刃インサート6の表面にコーティングする硬質被膜を内刃インサート5の硬質被膜が外刃インサート6の硬質被膜よりも高硬度なものとなるようにしてもよい。さらにまた、内刃インサート5には硬質被膜をコーティングする一方で、外刃インサート6にはコーティングを施さないようにしてもよい。
In addition to or in place of this, the hard coating of the
さらに、上述のように内刃インサート5の切刃12と外刃インサート6の切刃12の回転軌跡を連続させるのに、本実施形態では、内刃インサート5の切刃12における外周部である第2切刃部12bと、外刃インサート6の切刃12における内周部である第1切刃部12aとの回転軌跡が一直線状に延びるように配置されている。そして、このように内刃インサート5の第2切刃部12bと外刃インサート6の第1切刃部12aとが回転軌跡において一直線状に延びていても、内刃インサート5と外刃インサート6とは周方向に間隔をあけて配設されているので、これら第1、第2切刃部12a、12bによる切屑を分断して良好に処理することができる。
Furthermore, in order to make the rotation locus | trajectory of the
ただし、このように内刃インサート5の切刃12の外周部と外刃インサート6の切刃12の内周部を軸線O回りの回転軌跡において一直線状に配置するのに代えて、図4ないし図6に示す本発明の第2の実施形態の刃先交換式ドリルのように、外刃インサート6の切刃12のドリル本体1内周部における軸線Oに対する傾斜角θ12を、内刃インサート5の切刃12のドリル本体1外周部における軸線Oに対する傾斜角θ11よりも大きくした上で、これらの切刃12の回転軌跡を連続させるようにしてもよい。なお、これら図4ないし図6に示す第2の実施形態において、図1ないし図3に示した第1の実施形態と共通する部分には、同一の符号を配して説明を省略する。
However, instead of arranging the outer peripheral portion of the
すなわち、この第2の実施形態においては、ドリル本体1の先端に突出した外刃インサート6の1つの切刃12が、全体としてドリル本体1の外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜しているものの、この外刃インサート6の切刃12のうちドリル本体1内周部の第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ12は、内刃インサート5の切刃12のうちドリル本体1外周部の第2切刃部12bの軸線Oに対する傾斜角θ11よりも大きく設定されている。なお、この外刃インサート6の第1切刃部12aは、本実施形態では軸線O回りの回転軌跡において、この第1切刃部12aが連なる菱形面の鈍角角部の僅かに手前で内刃インサート5の第2切刃部12bと交差している。
That is, in the second embodiment, one
また、この第2の実施形態では、切屑排出溝8がドリル本体1の後端側に向かうに従いドリル回転方向Tとは反対向きに捩れるように螺旋状に形成されており、その後端は鍔部4の円錐台面状をなす先端面に達して外周側に切れ上がっている。さらに、この切屑排出溝8の周方向両端部を除いた底面は、インサート取付座9よりも後端側では軸線Oに直交する断面において凹曲線状をなすように凹んでいる。
Further, in the second embodiment, the
さらにまた、本実施形態においてクーラント穴7は、シャンク部2内において大径の一定内径とされ、鍔部4の手前から中径の一定内径となって軸線Oに沿って延び切刃部3の先端側で小径に分岐して切屑排出溝8に開口している。また、本実施形態の外刃インサート6のすくい面とされる菱形面は、内刃インサート5のすくい面とされる菱形面の外刃インサート6側への延長面よりも僅かにドリル回転方向T側に位置して、この内刃インサート5のすくい面と平行に配置されている。
Furthermore, in the present embodiment, the
このように構成された第2の実施形態の刃先交換式ドリルにおいても、第1の実施形態と同様にドリル本体1の先端に突出した切刃12のうち、内刃インサート5の少なくとも外周部の第1切刃部12aと外刃インサート6の切刃12が外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜しているとともに、外刃インサート6のドリル本体1先端に突出した切刃12は、内周部の第1切刃部12aと外周部の第2切刃部12bとが折れ線状に曲がっていて、第2切刃部12bには第1切刃部12aよりも小さな軸線Oに対する傾斜角θ13が与えられるので、貫通穴を形成する場合でも円盤状の切屑の発生を防いで、被削材を重ねた場合やコネクティングロッドの端部等の穴明け加工を行う場合でも円滑な穴明け加工を行うことができる。
Also in the blade-tip-exchangeable drill of the second embodiment configured as described above, at least the outer peripheral portion of the
また、本実施形態では、外刃インサート6の切刃12の第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ12を、内刃インサート5の切刃12の第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ11より大きくした上で、これら内刃インサート5と外刃インサート6の第1切刃部12aの回転軌跡を連続させているので、これとは逆に外刃インサート6の切刃12の第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ12を内刃インサート5の切刃12の第1切刃部12aの軸線Oに対する傾斜角θ11よりも小さくして連続させた場合のように、内刃インサート5と外刃インサート6のうち一方のすくい面とされる菱形面の鈍角角部がドリル本体1の先端側に突出するのを避けることができる。
Further, in the present embodiment, the inclination angle θ12 with respect to the axis O of the
従って、この突出した鈍角角部よりも内周側で切削された被削材が貫通穴の抜け際で円盤状に押し出されるようなこともなく、一層確実に円滑な穴明け加工を行うことが可能となる。なお、このような効果は、外刃インサート6の第1切刃部12aと内刃インサート5の第2切刃部12bの回転軌跡を一直線状にした第1の実施形態でも同様に得ることができる。ここで、この第2の実施形態の傾斜角θ11〜θ13や第1の実施形態の傾斜角θ1、θ2は、50°〜75°の範囲でθ1<θ2、θ13<θ11<θ12を満たすのが望ましい。
Therefore, the work material cut on the inner peripheral side from the projecting obtuse angle portion is not pushed out into a disk shape when the through hole is pulled out, and smoother drilling can be performed more reliably. It becomes possible. Such an effect can be similarly obtained in the first embodiment in which the rotation trajectories of the first
また、この第2の実施形態では、切屑排出溝8が螺旋状に形成されているため、ドリル本体1の回転による切屑排出効果が高く、しかも切屑排出溝8の底面が断面凹曲線状であるので、切屑を収容する容量も大きくすることができて、良好な切屑処理性を得ることができる。さらに、切屑排出溝8は鍔部4にまで延びているので、切刃部3の全長を被削材に貫通させても切屑を排出することが可能である。さらにまた、クーラント穴7がシャンク部2において大径とされているので、この大径部を油溜まりとして効率的にクーラントを供給することもできる。
Moreover, in this 2nd Embodiment, since the
なお、これら第1、第2の実施形態においては、ドリル本体1の先端部に内刃インサート5と外刃インサート6との2つのインサートだけが取り付けられて、その先端に突出した1の切刃12の回転軌跡同士が連続させられているが、例えば内刃インサート5と外刃インサート6の上記1の切刃12の回転軌跡が径方向に離れていて、これらの切刃12の間に1または複数の中間インサートの切刃が回転軌跡において配設されて、切刃が連続するようにされていてもよい。
In these first and second embodiments, only one of the two inserts of the
さらに、内刃インサート5と外刃インサート6のすくい面とされる菱形面には、例えばその周速等に応じて異なる形状のチップブレーカが形成されていてもよい。さらにまた、これらの第1、第2の実施形態では、内刃インサート5と外刃インサート6が菱形板状に形成されているが、ドリル本体1の先端に突出する1の切刃12の形状が同じであれば、これら内刃インサート5と外刃インサート6として、例えば特許文献1に記載されたような正方形板状等のインサートを用いてもよい。
Furthermore, chip breakers having different shapes may be formed on the rhombic surfaces that are the rake faces of the
1 ドリル本体
2 シャンク部
3 切刃部
4 鍔部
5 内刃インサート
6 外刃インサート
7 クーラント穴
8 切屑排出溝
9 インサート取付座
10 クランプネジ
11 取付穴
12 切刃
12a 第1切刃部
12b 第2切刃部
12c コーナ刃
O ドリル本体1の軸線
T ドリル回転方向
θ1、θ2、θ11〜θ13 切刃12の第1、第2切刃部12a、12bの軸線Oに対する傾斜角
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記内刃インサートの少なくとも外周部の上記切刃と上記外刃インサートの上記切刃とは、それぞれ上記ドリル本体の外周側に向かうに従い後端側に向けて延びるように傾斜しているとともに、
このうち上記外刃インサートの上記切刃は、該切刃の外周部が上記軸線に対してなす傾斜角が、該切刃の内周部が上記軸線に対してなす傾斜角よりも小さくなる折れ線状に形成されていることを特徴とする刃先交換式ドリル。 At least two insert mounting seats are formed at the distal end portion of a cylindrical drill body centering on the axis at intervals in the circumferential direction, and these insert mounting seats have cutting edges protruding from the tip of the drill body. An inner blade insert and an outer blade insert in which the rotation trajectory around the axis of the blade is made continuous in the radial direction of the drill body are detachably attached,
The cutting blades of at least the outer peripheral portion of the inner blade insert and the cutting blades of the outer blade insert are inclined so as to extend toward the rear end side toward the outer peripheral side of the drill body, respectively.
Among these, the cutting blade of the outer blade insert is a broken line in which the inclination angle formed by the outer peripheral portion of the cutting blade with respect to the axis is smaller than the inclination angle formed by the inner peripheral portion of the cutting blade with respect to the axis. A blade-type replaceable drill characterized by being formed into a shape.
上記菱形面の辺稜部は凸形に折れ曲がった折れ線状で、該菱形面の鋭角角部に交差する上記辺稜部の挟角が、鈍角角部に連なる上記辺稜部の鋭角角部側の挟角よりも大きく形成され、
上記菱形面の鈍角角部に連なる辺稜部に上記外刃インサートの切刃の上記内周部が形成されるとともに、上記菱形面の鋭角角部の辺稜部に上記外刃インサートの切刃の上記外周部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の刃先交換式ドリル。 At least the outer blade insert has a rhombus plate shape, the rhombus surface is a rake face, and the cutting edge is formed on the side ridge portion of the rhombus surface,
The side ridge portion of the rhombus surface is bent in a convex shape, and the included angle of the side ridge portion intersecting the acute angle corner portion of the rhombus surface is the acute angle corner side of the side ridge portion continuous with the obtuse angle corner portion Formed larger than the included angle of
The inner peripheral portion of the cutting edge of the outer blade insert is formed on the side ridge portion that is continuous with the obtuse angle portion of the rhombus surface, and the cutting edge of the outer blade insert is formed on the side ridge portion of the acute angle portion of the rhombus surface The cutting edge exchanging type drill according to claim 1, wherein the outer peripheral portion is formed.
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