JP2020104253A - クーラント穴付き回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】クーラント穴からのクラックを防ぎ、クーラント吐出流量を確保する。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転されるドリル本体１の先端逃げ面に軸線Ｏ方向先端側に向けて延びるクーラント穴８が開口し、クーラント穴８には、軸線Ｏに直交する断面において、ドリル本体１の内周側に位置して内周側に凹む凹曲線状の第１凹曲線状部８ａと、ドリル本体１の外周側に位置して第１凹曲線状部８ａより大きな曲率半径ｒ２で外周側に凹む凹曲線状も第２凹曲線状部８ｂと、第２凹曲線状部８ｂの２つの端部に接し、第２凹曲線状部８ｂよりも小さな曲率半径ｒ３で、当該曲率半径ｒ３の中心はクーラント穴８の内側にあり、ドリル本体１の中心側に延びて周方向に凹む２つの第３凹曲線状部８ｃと、第１凹曲線状部８ａの端部と第２凹曲線状部８ｂに接しない方の第３凹曲線状部８ｃの端部とを繋ぐ２つの直線状部８ｄとが形成される。【選択図】図７

Description

本発明は、ドリル、リーマ、エンドミル等の回転工具の回転工具本体の内部に、この回転工具本体の先端逃げ面と切屑排出溝の内壁面とのうちの少なくとも一方に開口するクーラント穴が形成されたクーラント穴付き回転工具に関するものである。

このようなクーラント穴付き回転工具として、例えば特許文献１には、クーラント穴付きドリルとして、軸線回りに回転させられるドリル本体の先端側に形成された切刃部に、この切刃部の先端逃げ面に開口するクーラント穴が穿設されたものが記載されている。この特許文献１に記載されたドリルのクーラント穴は、上記軸線に直交する断面において、ドリル回転方向前方側に位置する前穴壁面と、ドリル回転方向後方側に位置する後穴壁面と、ドリル本体の外周側に位置する外周穴壁面とを備えている。そして、これらの壁面のうちの前穴壁面と後穴壁面とは、外周側に向かうに従い互いの周方向の間隙が漸次増大しており、しかもこの間隙が増大する割合も外周側に向けて漸次大きくなるように形成されている。

また、特許文献２には、同じくクーラント穴付きドリルとして、軸方向の先端に切れ刃が設けられた工具本体と、切れ刃から発生した切り粉を排出する排出溝が工具本体の先端側に形成された溝部と、この溝部内を通して切れ刃側へ切削液を供給する切削液供給穴とを備えた切削液供給穴付ドリルが記載されている。この特許文献２に記載されたドリルの切削液供給穴は、ドリルの回転方向前方側に径方向に沿って位置する前方側内壁面と、ドリルの回転方向後方側に径方向に沿って位置して前方側内壁面と周方向に対向する後方側内壁面と、ドリルの中心線を中心とする部分円筒面から成る外周側内壁面と、ドリルの中心線を中心とし且つ外周側内壁面よりも小さい曲率半径の部分円筒面から成り、外周側内壁面と径方向に対向する内周側内壁面とにより囲まれた扇状断面を有している。

特許第５４４７１２９号公報 特許第５９２６８７７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたクーラント穴付きドリルでは、前穴壁面と後穴壁面との周方向の間隙が増大する割合が外周側に向けて漸次大きくなるように形成されていて、これら前穴壁面と後穴壁面とがドリル本体の軸線に直交する断面においてクーラント穴の内側に凸となる凸曲線をなしている。このため、クーラント穴の断面積を大きく確保することができなくなってしまい、特に切刃の直径が小さいドリルにおいては、クーラントの圧力損失が大きくなって十分なクーラント吐出流量を得ることができなくなるおそれがある。

また、特許文献２に記載されたクーラント穴付きドリルにおいても、内周側内壁面はドリルの中心線を中心とする部分円筒面とされていて、ドリル本体の軸線に直交する断面において径方向に対向する外周側内壁面に向けてクーラント穴の内側に凸となる凸曲線とされている。このため、クーラント穴の断面積を大きく確保することができずにクーラント吐出流量が不十分となるおそれがある。しかも、内周側内壁面がクーラント穴の内側（ドリル本体の外周側）に凸となる凸曲線とされているので、ドリル本体の内周側に十分にクーラントを供給することができない。従って、これら特許文献１、２に記載されたクーラント穴付きドリルでは、切屑排出性が損なわれて切屑詰まりが発生したり、切刃の冷却、潤滑が不十分となって損傷を生じ易くなったりするおそれがある。

さらに、特許文献１に記載されたクーラント穴付きドリルでは、外周穴壁面と前穴壁面および後穴壁面とが交差する隅部が、ドリル本体の軸線に直交する断面において凹曲線状に形成されている。ところが、前穴壁面と後穴壁面が上述のように凸曲線状であるため、この隅部の凹曲線の曲率半径を大きくすることができず、応力が集中して素材成形の段階でクラックが発生し易い。これは、内周側内壁面が断面凸曲線状とされた特許文献２に記載されたクーラント穴付きドリルの内周側内壁面の両端の隅部でも同様である。

本発明は、このような背景の下になされたもので、クーラント穴の隅部における応力集中によるクラックの発生を防ぐことができるとともに、クーラント穴の断面積を大きくして十分なクーラント吐出流量を確保することができ、良好な切屑排出性を得るとともに回転工具本体の寿命の延長を図ることが可能なクーラント穴付きドリル等のクーラント穴付き回転工具を提供することを目的としている。

上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに工具回転方向に回転される回転工具本体の先端部外周に、この回転工具本体の先端面に開口して後端側に延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の内壁面のうち上記工具回転方向を向く壁面の先端側辺稜部に、上記壁面をすくい面とするとともに、このすくい面に連なる上記回転工具本体の先端面を先端逃げ面とする切刃が形成され、上記先端逃げ面および上記切屑排出溝の内壁面の少なくとも一方には、上記回転工具本体内を上記軸線方向先端側に向けて延びるクーラント穴が開口しており、このクーラント穴には、上記軸線に直交する断面において、上記回転工具本体の内周側に位置して内周側に凹む凹曲線状に形成された第１凹曲線状部と、この第１凹曲線状部に対向して上記回転工具本体の外周側に位置し、上記第１凹曲線状部よりも大きな曲率半径で外周側に凹む凹曲線状に形成された第２凹曲線状部と、上記第２凹曲線状部の２つの端部にそれぞれ接し、上記第２凹曲線状部よりも小さな曲率半径で、当該曲率半径の中心は上記クーラント穴の内側にあり、上記回転工具本体の中心側に延びて周方向に凹む２つの第３凹曲線状部と、上記第１凹曲線状部の端部と上記第２凹曲線状部に接しない方の上記第３凹曲線状部の端部とを繋ぐ２つの直線状部とが形成されていることを特徴とする。

このように構成されたクーラント穴付き回転工具においては、回転工具本体の軸線に直交する断面において、特許文献１に記載されたクーラント穴付きドリルの前穴壁面と後穴壁面や、特許文献２に記載されたクーラント穴付きドリルの内周側内壁面のように、クーラント穴の内側に凸となる凸曲線状部分が形成されない。このため、上記断面においてクーラント穴に内接する円の直径を大きくして断面積を確保することができる。

しかも、第１凹曲線状部を直線状部によって回転工具本体の内周側に位置させることができ、この内周側にもクーラントを十分に供給することができる。従って、たとえ切刃の直径が小さいクーラント穴付き回転工具でもクーラントの圧力損失を抑えることができ、十分な吐出流量でクーラントを吐出させることによって切屑の円滑な排出による切屑詰まりの防止や切刃の効果的な冷却、潤滑による回転工具本体の寿命の延長を図ることができる。

また、このようにクーラント穴の断面において内側に凸となる凸曲線状の部分が形成されないため、このような凸曲線状部分の隅部に凹曲線状部を形成する場合のように、この凹曲線状部の曲率半径が小さくなることもない。すなわち、上記第１凹曲線状部や第３凹曲線状部の曲率半径を大きく確保することができる。このため、第２凹曲線状部よりも曲率半径が小さいこれら第１、第３凹曲線状部でも応力集中が生じるのは防ぐことができ、素材成形の段階等で第１、第３凹曲線状部にクラックが発生するのを防止することができる。

ここで、これら第１凹曲線状部の曲率半径と２つの第３凹曲線状部の曲率半径とは極端に異なっていないことが望ましい。一定の断面積のクーラント穴において、これら第１凹曲線状部の曲率半径と２つの第３凹曲線状部の曲率半径のうち、いずれか１つまたは２つの凹曲線状部の曲率半径が他の凹曲線状部の曲率半径よりも極端に大きいと、この他の凹曲線状部の曲率半径を極端に小さくしなければならなくなる。このため、他の凹曲線状部のクラックの発生を確実に防止することができなくなるおそれが生じる。従って、第１凹曲線状部の曲率半径ｒ１と２つの第３凹曲線状部の曲率半径ｒ３は互いに等しいことが最も望ましい。ただし、ｒ１／ｒ３が０．５〜２．０の範囲内であれば、極端な大小を生じないので、望ましい。

また、上記第１凹曲線状部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線を中心として上記切刃の直径Ｄに対して０．０５×Ｄ以上の半径を有する円に接していることが望ましい。第１凹曲線状部が、この軸線を中心として切刃の直径Ｄに対して０．０５×Ｄ以上の半径を有する円よりも回転工具本体の内周側にまで形成されていると、クーラント穴と回転工具本体の軸線との間隔が小さくなりすぎ、過大な負荷が作用した場合に回転工具本体に損傷が発生するおそれがある。なお、このような回転工具本体の損傷をさらに確実に防ぐには、第１凹曲線状部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線を中心として上記切刃の直径Ｄに対して０．１５×Ｄ以上の半径を有する円に接していることがより望ましい。

さらに、上記軸線に直交する断面において、上記第２凹曲線状部の曲率半径ｒ２は、上記切刃の直径Ｄに対して０．４２×Ｄ以下とされていることが望ましい。第２凹曲線状部の曲率半径ｒ２が０．４２×Ｄを上回ると、第２凹曲線状部の両端に接する２つの第３凹曲線状部の少なくとも一方が回転工具本体の外周側に位置しすぎてしまい、回転工具本体の外周面との間の肉厚が薄くなって損傷を生じるおそれがある。

なお、本発明における２つの直線状部は、第１凹曲線状部の端部と第２凹曲線状部に接しない方の第３凹曲線状部の端部とを繋ぐ直線であってもよい。また、特許文献１に記載されたクーラント穴付きドリルの前穴壁面と後穴壁面のようにドリル本体の軸線に直交する断面においてクーラント穴の内側に凸となる凸曲線でなければ、直線状部は、直線とされた２つの直線状部に対して膨らむ曲率半径の大きな凹曲線のような実質的に直線状とされた直線状部であってもよい。

ただし、このように凹曲線とされた実質的な直線状部が、直線とされた直線状部に対して膨らむ最大の突出量（膨らみ量）が大きいと、直線状部と切屑排出溝の内壁面のうち工具回転方向を向く壁面や工具回転方向とは反対側を向く壁面との間隔（肉厚）が小さくなって工具本体に損傷が生じるおそれがある。このため、この最大の突出量は、２つの直線状部が直線である場合のクーラント穴に内接する円（第２凹曲線状部と２つの直線とされた直線状部に接する円）の直径の５％以下の範囲とされる。

以上説明したように、本発明によれば、素材成形の段階等におけるクーラント穴からのクラックの発生を防ぐことができるとともに、十分なクーラントの吐出流量を確保することができ、切屑排出性の向上による切屑詰まりの防止や、切刃を効果的に冷却、潤滑することにより工具寿命の延長を図ることができる。

本発明のクーラント穴付き回転工具の一実施形態を示す回転工具本体としてのドリル本体の先端部の斜視図である。 図１に示すドリル本体の先端面の拡大正面図である。 図２における矢線Ｘ方向視の側面図である。 図２における矢線Ｙ方向視の平面図である。 図３におけるＹＹ断面図である。 図３におけるＺＺ断面図である。 図５における右側のクーラント穴の拡大断面図である。 図１〜図７に示した実施形態の変形例を示す、図７に示した拡大断面図に相当する断面図である。

図１〜図７は、本発明のクーラント穴付き回転工具をクーラント穴付きドリルに適用した場合の一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（回転工具本体）１は、超硬合金等の硬質材料によって軸線Ｏを中心とした外形が多段の略円柱状に一体に形成されている。このドリル本体１のうち、外径が大径に形成された後端部（図３および図４において右側部分）は外形が円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、このシャンク部２よりも外径が一段小径に形成された先端部（図３および図４において左側部分）が切刃部３とされている。

このようなクーラント穴付きドリルは、シャンク部２が工作機械の主軸に把持されて、軸線Ｏ回りにドリル回転方向（工具回転方向）Ｔに回転されながら、軸線Ｏ方向先端側に送り出されることにより、切刃部３に形成された切刃５によって被削材に穴明け加工を行う。なお、本実施形態では、ドリル本体１のシャンク部２と切刃部３との間の部分は、ドリル本体１の先端側に向かいに従い外径が一定の割合で漸次縮径する軸線Ｏを中心とした円錐台状のテーパーネック部４とされている。

ドリル本体１の先端部の切刃部３の外周には、ドリル本体１の先端面に開口して後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に捩れるように延びる切屑排出溝６が軸線Ｏに関して対称に２条形成されている。上記切刃５は、これらの切屑排出溝６の内壁面のうち、ドリル回転方向Ｔを向く壁面の先端側辺稜部に形成されている。従って、切屑排出溝６のドリル回転方向Ｔを向く上記壁面の先端部が切刃５のすくい面とされるとともに、このすくい面に連なるドリル本体１の先端面が切刃５の先端逃げ面７とされる。なお、ドリル本体１は、軸線Ｏに関して１８０°回転対称である。

この先端逃げ面７は、切刃５からドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて逃げ角が段階的に大きくなる第１、第２先端逃げ面７ａ、７ｂを備えている。また、先端逃げ面７は、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おり、これによって切刃５には先端角が与えられる。さらに、切刃部３の外周面には、切屑排出溝６のドリル回転方向Ｔ側と回転方向Ｔとは反対側とに連なる２つのマージン部３ａが形成されるとともに、これら２つのマージン部３ａの間には外周逃げ面（二番取り面）３ｂが形成されている。さらにまた、切屑排出溝６の先端内周部にはシンニング部６ａが形成されている。

また、ドリル本体１内には、シャンク部２の後端面から先端側に向けて、切屑排出溝６と同数の２つのクーラント穴８が形成されている。これらのクーラント穴８は、切屑排出溝６と等しいリードでドリル本体１の後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に捩れていて、やはり切屑排出溝６と同じく軸線Ｏに関して対称に形成されている。これらのクーラント穴８は、切刃部３においてはそれぞれ２条の切屑排出溝６の間を通り、ドリル本体１の先端面において先端逃げ面７のうち第２先端逃げ面７ｂに開口している。

そして、これらのクーラント穴８には、軸線Ｏに直交する断面において、図７に示すように、ドリル本体１の内周側に位置して内周側に凹む凹曲線状に形成された第１凹曲線状部８ａと、この第１凹曲線状部８ａに対向してドリル本体１の外周側に位置し、第１凹曲線状部８ａの曲率半径ｒ１よりも大きな曲率半径ｒ２で外周側に凹む凹曲線状に形成された第２凹曲線状部８ｂと、この第２凹曲線状部８ｂの２つの端部にそれぞれ接し、上記第２凹曲線状部８ｂよりも小さな曲率半径ｒ３でドリル本体１の中心側（軸線Ｏ側）に延びて周方向に凹む２つの第３凹曲線状部８ｃと、第１凹曲線状部８ａの端部と、第２凹曲線状部８ｂに接しない方の第３凹曲線状部８ｃの端部とを繋ぐ２つの直線状部８ｄとが形成されている。このうち、第３凹曲線状部８ｃの曲率半径ｒ３の中心は、クーラント穴８の内側にある。

本実施形態では、軸線Ｏに直交する断面において、クーラント穴８の第１〜第３凹曲線状部８ａ〜８ｃは、いずれも凹円弧状に形成されている。また、２つの第３凹曲線状部８ｃの曲率半径（半径）ｒ３は互いに等しくされるとともに、第１凹曲線状部８ａの曲率半径（半径）ｒ１も、これら第３凹曲線状部８ｃの曲率半径ｒ３と等しくされている。さらに、２つの直線状部８ｄは、本実施形態では軸線Ｏに直交する断面において図５〜図７に示すように直線であって、ドリル本体１の内周側への延長線が軸線Ｏにおいて交差するように延びている。

さらに、第２凹曲線状部８ｂはドリル本体１の軸線Ｏを中心とした凹円弧状とされている。さらにまた、軸線Ｏに直交する断面において、クーラント穴８は、ドリル本体１の軸線Ｏと第１凹曲線状部８ａの中心Ｃとを結ぶ直線に介して対称な形状とされており、第１凹曲線状部８ａから直線状部８ｄにかけてドリル本体１の外周側に向かうに従い周方向の幅が漸次増大し、直線状部８ｄと第３凹曲線状部８ｃとの接点からは外周側に向かうに従い周方向の幅が漸次小さくなるように形成されている。なお、本実施形態では、直線状部８ｄは、第１凹曲線状部８ａと第３凹曲線状部８ｃに接している。

また、上記第１凹曲線状部８ａは、軸線Ｏに直交する断面において、軸線Ｏを中心として、図３に示す切刃５の直径Ｄ、すなわち切刃５の外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径Ｄに対して、０．０５×Ｄ以上の半径Ｂを有する円Ｅに接している。なお、この第１凹曲線状部８ａが接する軸線Ｏを中心とした円Ｅは、切刃５の直径Ｄに対して０．１５×Ｄ以上の半径Ｂであることが望ましい。また、第２凹曲線状部８ｂの曲率半径ｒ２は、上記切刃５の直径Ｄに対して０．４２×Ｄ以下とされている。

このようなクーラント穴付きドリルでは、穴明け加工時に工作機械の主軸からクーラント穴８に切削油剤やミスト、圧縮空気等のクーラントが供給され、ドリル本体１の先端面（第２先端逃げ面７ｂ）の開口部から吐出させられる。クーラント穴８から吐出したクーラントは、切刃５や被削材の切刃５による切削部位を冷却、潤滑するとともに、切屑排出溝６内をドリル本体１の後端側に流れて、切刃５によって生成された切屑を排出する。

そして、上記構成のクーラント穴付きドリルでは、ドリル本体１の軸線Ｏに直交する断面において、クーラント穴８が、クーラント穴の外側に凹む凹曲線状の第１〜第３凹曲線状部８ａ〜８ｃと、２つの直線状部８ｄとにより形成されていて、クーラント穴８の内側に凸となる凸曲線状部分が形成されていない。このため、図７に示すように上記断面においてクーラント穴８に内接する円Ａの直径ｄを大きくしてクーラント穴８の断面積を確保することができる。しかも、第１凹曲線状部８ａを、直線状部８ｄを介してドリル本体１の内周側に位置させることができるので、このドリル本体１の内周側にもクーラントを十分に供給することができる。

従って、上記構成のクーラント穴付きドリルによれば、たとえ切刃５の直径Ｄが小さいドリルであっても、クーラントの圧力損失を抑えることができる。このため、十分な吐出流量でクーラント穴８からクーラントを吐出させることができ、切屑の円滑な排出と切刃５の効果的な冷却、潤滑とを図って切屑詰まりを防ぐとともにドリル本体１の寿命を延長することができる。

また、このように軸線Ｏに直交する断面において、クーラント穴８の内側に凸となる凸曲線状部分がクーラント穴８に形成されていないため、このような凸曲線状部分の隅部に凹曲線状部が形成される場合のように、この凹曲線状部の曲率半径が小さくなることもない。すなわち、第１、第３凹曲線状部８ａ、８ｃの曲率半径ｒ１、ｒ３を大きく確保することができる。このため、これら第１、第３凹曲線状部８ａ、８ｃに応力が集中するのを防ぐことができ、素材成形の段階等において第１、第３凹曲線状部８ａ、８ｃからクラックが発生するような事態を防止することができる。

さらに、本実施形態では、これら第１凹曲線状部８ａの曲率半径ｒ１と２つの第３凹曲線状部８ｃの曲率半径ｒ３とが互いに等しくされている。このため、一定の断面積のクーラント穴８において、これら第１凹曲線状部８ａの曲率半径ｒ１と２つの第３凹曲線状部８ｃの曲率半径ｒ３のうち、いずれか１つまたは２つの凹曲線状部の曲率半径が他の凹曲線状部の曲率半径よりも極端に大きい場合のように、この他の凹曲線状部の曲率半径を極端に小さくする必要がなくなる。従って、この他の凹曲線状部からクラックが発生するのを確実に防止することができる。

なお、これら第１凹曲線状部８ａの曲率半径ｒ１と２つの第３凹曲線状部８ｃの曲率半径ｒ３との比ｒ１／ｒ３は、０．５〜２．０の範囲内であれば、極端な大小を生じることがないので望ましい。また、この比の範囲内であれば、２つの第３凹曲線状部８ｃの曲率半径ｒ３も互いに異なっていてもよい。

さらにまた、本実施形態では、上記第１凹曲線状部８ａが、軸線Ｏに直交する断面において、この軸線Ｏを中心として切刃５の直径Ｄに対して０．０５×Ｄ以上の半径Ｂを有する円Ｅに接している。このため、クーラント穴８とドリル本体１の軸線Ｏとの間隔が小さくなりすぎて、切刃部３に過大な負荷が作用した場合にドリル本体１に損傷が発生するおそれがある。なお、このようなドリル本体１の損傷を確実に防ぐには、第１凹曲線状部は上述のように、軸線Ｏに直交する断面において、この軸線Ｏを中心として切刃５の直径Ｄに対して０．１５×Ｄ以上の半径Ｂを有する円に接していることがより望ましい。

また、本実施形態では、軸線Ｏに直交する断面において、第２凹曲線状部８ｂの曲率半径ｒ２が、切刃５の直径Ｄに対して０．４２×Ｄ以下とされている。このため、第２凹曲線状部８ｂの両端に直線状部８ｄを介して接する２つの第３凹曲線状部３ｃの少なくとも一方がドリル本体１の切刃部３の外周面に近づきすぎることがなくなり、この外周面とクーラント穴８との間隔（肉厚）が小さくなりすぎてドリル本体１の損傷が生じるのも防ぐことができる。

なお、本実施形態では上述のように、直線状部８ｄが軸線Ｏに直交する断面において直線とされているが、この直線状部は、特許文献１に記載されたクーラント穴付きドリルの前穴壁面と後穴壁面のようにドリル本体の軸線に直交する断面においてクーラント穴の内側に凸となる凸曲線状に形成されていなければ、例えば図８に示す上記実施形態の変形例のように、直線とされた２つの直線状部８ｄに対して膨らむ曲率半径の大きな凹曲線のような、実質的に直線状とされた直線状部８ｅとされていてもよい。

このような変形例のクーラント穴付き回転工具（ドリル）においても、クーラント穴８に、軸線Ｏに直交する断面においてクーラント穴８の内側に凸となる凸曲線状部分が形成されることがないため、クーラント穴８の断面積を確保することができる。従って、切刃５の直径Ｄが小さいドリルでも、クーラントの圧力損失を抑えることができ、切屑の円滑な排出と切刃５の効果的な冷却、潤滑とを図って、切屑詰まりを防ぐとともにドリル本体１の寿命を延長することができる。

ただし、この実質的に直線状とされた直線状部８ｅが、直線とされた直線状部８ｄに対して大きく膨らみすぎると、直線状部８ｅと、切屑排出溝６の内壁面のうちドリル回転方向Ｔを向く壁面や、ドリル回転方向Ｔとは反対側を向く壁面との間の間隔（肉厚）が小さくなって、ドリル本体１に損傷が生じるおそれがある。このため、図８に示すように軸線Ｏに直交する断面において、この実質的に直線状とされた直線状部８ｅが、直線とされた直線状部８ｄに対して膨らむ最大の突出量（膨らみ量）ｅは、直線とされた２つの直線状部８ｄのクーラント穴８に内接する上記円（第２凹曲線状部８ｂと２つの直線とされた直線状部８ｄに接する円）Ａの直径ｄの５％以下の範囲とされる。

また、本実施形態では、本発明をクーラント穴付きドリルに適用した場合について説明したが、同じ回転工具であるリーマやエンドミルに本発明を適用することも可能である。特に、本発明をエンドミルに適用した場合においては、クーラント穴は切屑排出溝の内壁面に開口していてもよい。

さらに、本実施形態では、切刃５、切屑排出溝６およびクーラント穴８が２つのクーラント穴付きドリル（クーラント穴付き回転工具）に本発明を適用した場合について説明したが、切刃、切屑排出溝、クーラント穴が１つのクーラント穴付き回転工具や、切刃、切屑排出溝、クーラント穴が３つ以上のクーラント穴付き回転工具に本発明を適用することも勿論可能である。また、クーラント穴の数が切刃や切屑排出溝の数とは異なっていてもよい。

本発明によれば、素材成形の段階等におけるクーラント穴からのクラックの発生を防ぐことができるとともに、十分なクーラントの吐出流量を確保することができ、切屑排出性の向上による切屑詰まりの防止や、切刃を効果的に冷却、潤滑することにより工具寿命の延長を図ることができる。

１ ドリル本体（回転工具本体）
２ シャンク部
３ 切刃部
４ テーパーネック部
５ 切刃
６ 切屑排出溝
７ 先端逃げ面
８ クーラント穴
８ａ 第１凹曲線状部
８ｂ 第２凹曲線状部
８ｃ 第３凹曲線状部
８ｄ、８ｅ 直線状部
Ｏ ドリル本体１の軸線
Ｔ ドリル回転方向（工具回転方向）
ｒ１ 第１凹曲線状部８ａの曲率半径
ｒ２ 第２凹曲線状部８ｂの曲率半径
ｒ３ 第３凹曲線状部８ｃの曲率半径
Ａ クーラント穴８に内接する円
ｄ 円Ａの直径
Ｃ 第１凹曲線状部８ａの中心
Ｄ 切刃５の直径
Ｅ 軸線Ｏに直交する断面における軸線Ｏを中心とした第１凹曲線状部８ａに接する円
Ｂ 円Ｅの半径
ｅ 凹曲線状とされた直線状部８ｅの直線とされた直線状部８ｄに対する最大の突出量（膨らみ量）

さらにまた、本実施形態では、上記第１凹曲線状部８ａが、軸線Ｏに直交する断面において、この軸線Ｏを中心として切刃５の直径Ｄに対して０．０５×Ｄ以上の半径Ｂを有する円Ｅに接している。このため、クーラント穴８とドリル本体１の軸線Ｏとの間隔が小さくなりすぎることによって切刃部３に過大な負荷が作用した場合にドリル本体１に損傷が発生するおそれがない。なお、このようなドリル本体１の損傷を確実に防ぐには、第１凹曲線状部は上述のように、軸線Ｏに直交する断面において、この軸線Ｏを中心として切刃５の直径Ｄに対して０．１５×Ｄ以上の半径Ｂを有する円に接していることがより望ましい。

Claims (4)

1. 軸線回りに工具回転方向に回転される回転工具本体の先端部外周に、この回転工具本体の先端面に開口して後端側に延びる切屑排出溝が形成され、
   この切屑排出溝の内壁面のうち上記工具回転方向を向く壁面の先端側辺稜部に、上記壁面をすくい面とするとともに、このすくい面に連なる上記回転工具本体の先端面を先端逃げ面とする切刃が形成され、
   上記先端逃げ面および上記切屑排出溝の内壁面の少なくとも一方には、上記回転工具本体内を上記軸線方向先端側に向けて延びるクーラント穴が開口しており、
   このクーラント穴には、上記軸線に直交する断面において、
   上記回転工具本体の内周側に位置して内周側に凹む凹曲線状に形成された第１凹曲線状部と、
   この第１凹曲線状部に対向して上記回転工具本体の外周側に位置し、上記第１凹曲線状部よりも大きな曲率半径で外周側に凹む凹曲線状に形成された第２凹曲線状部と、
   上記第２凹曲線状部の２つの端部にそれぞれ接し、上記第２凹曲線状部よりも小さな曲率半径で、当該曲率半径の中心は上記クーラント穴の内側にあり、上記回転工具本体の中心側に延びて周方向に凹む２つの第３凹曲線状部と、
   上記第１凹曲線状部の端部と上記第２凹曲線状部に接しない方の上記第３凹曲線状部の端部とを繋ぐ２つの直線状部とが形成されていることを特徴とするクーラント穴付き回転工具。
2. 上記第１凹曲線状部の曲率半径ｒ１と上記２つの第３凹曲線状部の曲率半径ｒ３との比ｒ１／ｒ３が０．５〜２．０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載のクーラント穴付き回転工具。
3. 上記第１凹曲線状部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線を中心として上記切刃の直径Ｄに対して０．０５×Ｄ以上の半径を有する円に接していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクーラント穴付き回転工具。
4. 上記軸線に直交する断面において、上記第２凹曲線状部の曲率半径ｒ２は、上記切刃の直径Ｄに対して０．４２×Ｄ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のクーラント穴付き回転工具。

Images