JP2019166591A - ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】アルミニウム合金や銅合金など比較的に延性を有する被削材に対しても穴あけ加工時に発生する切り屑を速やかに排出させるドリルを提供する。【解決手段】２枚の切れ刃２，２を有するドリル１において、各切れ刃２，２間にはシンニング加工により形成されたシンニング面１０を有し、このシンニング面１０は切れ刃２の一部を含む第１シンニング面１１および切れ刃２から離間して切れ刃２のすくい面４に設けられている第２シンニング面１２から構成する。また、第２シンニング面１２のすくい角θ２を第１シンニング面１１のすくい角θ１よりも大きくし、その角度差は２°以下とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、金属材料の穴あけ加工に用いるドリルに関する。

穴あけ工具であるドリルの刃先の中心部、すなわちドリルの心厚は金属材料等の被削物の穴あけ加工時においてチゼルエッジ全体で被削材を押しつぶしながら穴あけ加工を行う役割を担っている。最近では、ドリルの切れ味向上と切削加工時のドリルの求心性を一層高めるためにドリルにシンニングを施す（ドリルの中心部にすくい角を設けて心厚を薄くする）傾向が主流になりつつある。

例えば、特許文献１にはシンニング加工を施すことでシンニング面を有したドリルが開示されている。このドリルは、通常のシンニング面（第１シンニング面）に加えて、切れ刃に近接して別個のシンニング面（第２シンニング面）を設けている。また、この第１シンニング面の溝底部分における曲率半径を０．１〜０．５ｍｍの範囲とし、第２シンニング面の曲率半径を０．１ｍｍ未満とすることで、チゼルの幅を０．２ｍｍ以下にしている。そのことでドリルと被削材の初期の接触時における、いわゆる「食付き性」が向上して、ドリル加工時の直進性および加工精度の向上およびスラスト力の低減を図ることが説明されている。

特開２００３−０２５１２５号公報

しかし、特許文献１に開示されているドリルでは第１シンニング面よりも切れ刃側に第２シンニング面を設けて、結果的にチゼルの幅を通常よりも狭くしているが、被削材がアルミニウム合金など比較的に延性を有する材料である場合には第２シンニング面に被削材が凝着するという問題があった。シンニング面に被削材が凝着すると、ドリルの溝内で切り屑の流れが阻害される。その結果、切り屑の形態がらせん状から直線状へ変化して、ねじれ溝内で切り屑が詰まるという問題が発生する。

そこで、本発明においてはアルミニウム合金や銅合金など比較的に延性を有する被削材に対しても穴あけ加工時に発生する切り屑を速やかに排出できるドリルを提供することを課題とする。

前述した課題を解決するために、本発明は２枚の切れ刃を有して、それら２枚の各切れ刃間にはシンニング加工により形成されたシンニング面を有しているドリルとする。また、そのドリルのシンニング面は切れ刃の一部を含む第１シンニング面、および切れ刃から離間していて、かつ切れ刃のすくい面に設けられている第２シンニング面から構成する。さらに、第１シンニング面のすくい角を第２シンニング面のすくい角よりも大きくする。

第１および第２シンニング面のすくい角については、各すくい角の角度の差（角度差）
を２°以上にもできる。また、第２シンニング面はドリル径の２％以上１０％以下の範囲で切れ刃と離間してもよい。

本発明に係るドリルを用いることにより、被削材が比較的に延性に富むアルミニウム合金等のように切削加工中にドリルの切刃に溶着しやすい場合でも、前述の第１および第２シンニング面を備えることで溶着する前に被削材が強制的に切れ刃から離れる。その結果、延性を有する被削材でも切削加工中における切り屑の流れが改善されて、切り屑が分断しやすくなることで、切り屑を排出する効果が高まる。加えて、切れ刃のすくい面に新たなシンニング面（第２シンニング面）を設けることで、すくい面と被削材との接触面積が減少して、切削加工中の切削抵抗を下げる効果も有する。

本発明の実施形態の一例であるドリル１の正面図である。 図１に示すドリル１の右側面図である。 図１に示すドリル１の先端部の底面図である。 図３に示すドリル１の先端部の斜視図である。 図１に示すドリル１のＡ−Ａ線断面図である。 シンニング面のすくい角について異なる形態を示す断面図である。

本発明の実施の形態の一例について図面を用いて説明する。本発明の実施形態の一例であるドリル１の正面図を図１、図１に示すドリル１の右側面図を図２にそれぞれ示す。本発明のドリル１は図１および図２に示すように２枚の切れ刃２，２を備えて、それら切れ刃２，２により切削加工された切り屑を外部へ排出する２条のねじれ溝３，３を有している。各切れ刃２，２には通常のドリルと同様にすくい面４，４および逃げ面５，５が連続して形成されている。

図１に示すドリル１の先端部の底面図を図３、図３に示すドリル１の先端部の斜視図を図４にそれぞれ示す。２枚の切れ刃２，２の間には図３および図４に示すようにシンニング加工が施されたシンニング面１０（１１，１２）を備えている。

そのシンニング面１０は、第１シンニング面１１と第２シンニング面１２から構成されている。第１シンニング面１１は切れ刃２の一部を含むシンニング面であり、後述する第２シンニング面１２よりも広範囲に形成されている。これに対して、第２シンニング面１２は切れ刃２のすくい面４に設けられていて、切れ刃２から距離ｅだけ離間している。この距離ｅは、図２に示すドリルの直径（ドリル径）ｄに対して、２％以上１０％以下の範囲（０．０２ｄ≦ｅ≦０．１０ｄ）であることが望ましい。

図１におけるドリル１のＡ−Ａ線断面図を図５に示す。図５に示す切れ刃２を通りドリル１の中心軸に平行な仮想線Ｃ１を基準にすると、第１シンニング面１１からドリル１の軸方向への仮想延長線Ｌ１１と仮想線Ｃの成す角度が第１シンニング面１１のすくい角θ１１である。また、第２シンニング面１２からドリル１の軸方向への仮想延長線Ｌ１２と仮想線Ｃ１の成す角度が第２シンニング面１２のすくい角θ１２となる。

この場合、本発明のドリルは、第２シンニング面１２のすくい角θ１２を第１シンニング面１１のすくい角θ１１よりも大きくする（θ１２＞θ１１）。第２シンニング面１２のすくい角θ１２と第１シンニング面１１のすくい角θ１１の差（角度差）は２°以上（θ１２−θ１１≧２°）とすることが好ましい。

本発明のドリルに関するシンニング面（第１および第２シンニング面）のすくい角について異なる形態を示す断面図を図６に示す。図５に示す場合と同様に図６に示す切れ刃５２を通りドリルの中心軸に平行な仮想線Ｃ２を基準にすると、切れ刃５２を含む第１のシンニング面２１のからドリルの軸方向への仮想延長線Ｌ２１と仮想線Ｃ２の成す角度が第１シンニング面２１のすくい角θ２１である。また、第２シンニング面２２からドリルの軸方向への仮想延長線Ｌ２２と仮想線Ｃ２の成す角度θ２２が第２シンニング面２２のすくい角θ２２となる。

図６に示すシンニングの形態の場合も、図５に示す場合と同様に本発明のドリルは、第２シンニング面２２のすくい角θ２２を第１シンニング面２１のすくい角θ２１よりも大きくする。そして、第２シンニング面２２のすくい角θ２２と第１シンニング面２１のすくい角θ２１の差（角度差）は２°以上（θ２２−θ２１≧２°）とすることが好ましい。

なお、本発明のドリルの第１シンニング面は、図５および図６に示すように第１シンニング面１１，２１からドリルの軸方向への仮想延長線Ｌ１１，Ｌ２１がドリルの中心軸に平行な仮想線Ｃ１，Ｃ２に対して紙面上で時計周り側，反時計回り側のいずれの側（方向）に形成されても良い。

１ ドリル
２，５２ 切刃
３ ねじれ溝
４ すくい面
５，５５ 逃げ面
１０ シンニング面
１１，２１ 第１シンニング面
１２，２２ 第２シンニング面
θ１１，θ２１ 第１シンニング面のすくい角
θ１２，θ２２ 第２シンニング面のすくい角
ｄ ドリルの直径（ドリル径）
ｅ 切れ刃と第２シンニング面の距離
Ｏ ドリルの中心軸
Ｃ１，Ｃ２ ドリルの中心軸に平行な仮想線
Ｌ１１，Ｌ２１ 第１シンニング面からドリルの軸方向への仮想延長線
Ｌ１２，Ｌ２２ 第２シンニング面からドリルの軸方向への仮想延長線

Claims (3)

1. ２枚の切れ刃を有するドリルであって、前記各切れ刃間にはシンニング加工により形成されたシンニング面を有しており、前記シンニング面は、前記切れ刃の一部を含む第１シンニング面と、前記切れ刃から離間して前記切れ刃のすくい面に設けられている第２シンニング面と、から構成されており、前記第２シンニング面のすくい角は前記第１シンニング面のすくい角よりも大きいことを特徴とするドリル。
2. 前記第２シンニング面のすくいと前記第１シンニング面のすくい角の差は、２°以上であることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
3. 前記第２シンニング面は、前記ドリル径の２％以上１０％以下の範囲で前記切れ刃と離間していることを特徴とする請求項１に記載のドリル。

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