JP2020163496A - 刃先交換式ドリル、切削インサート、およびドリル本体 - Google Patents

Abstract

【課題】切削インサートの芯出しのための軸部を円柱状としても、切削インサートの誤装着を防止する。【解決手段】ドリル本体１の先端部に形成されたインサート取付座に切削インサートが取り付けられ、ドリル本体１には本体切屑排出溝５ａ、５ｂが形成され、インサート取付座にはスラスト受け面から後端側に凹むとともに本体切屑排出溝５ａに開口する凹部７と、凹部７の底面から後端側に凹む軸線Ｏを中心とした円形の孔部とが形成され、切削インサートには着座面と、着座面から後端側に突出して凹部７に嵌め入れられる凸部１６と、凸部１６の後端面から後端側に突出して孔部に嵌め入れられる円柱状の軸部とが形成され、凹部７と凸部１６は軸線Ｏに直交する断面において非対称に形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式ドリルであって、特に切削インサートを誤った向きでインサート取付座に取り付ける誤装着を防止した刃先交換式ドリル、このような刃先交換式ドリルの切削インサート、およびドリル本体に関するものである。

このような誤装着を防止した刃先交換式ドリルとして、例えば特許文献１には、前端および後端を有する基体（ドリル本体）であって、前端および後端の間で第１の中心軸が延び、第１の中心軸の回りで所定の回転方向に回転する基体と、前端および後端を有するルーズトップ（切削インサート）であって、前端および後端の間で第２の中心軸が延びるルーズトップとを備えたものが記載されている。

上記基体の前端は、二つの突出部と底面とにより範囲を定められ、ルーズトップの一部分を受け入れる谷部と、ルーズトップから軸方向後方に突出し、谷部の底面に開口する軸方向の中心孔に挿入される芯出しピンとを備え、基体には芯出しピンと協働するねじのためのねじ孔が開口している。

上記中心孔は基体の第１の中心軸と同心である筒状の第１の面部分を含み、第１の面部分に対してルーズトップの芯出しピンがねじによって押され、ルーズトップの芯出しピンが、軸方向と周方向にそれぞれ延長し、直径方向に対向する二つの外側の面を含み、第１の面が中心孔の第１の面部分に対して押されるとともに軸方向に延びる二つの境界点の間を接線方向に延びる接触面を形成する。

これら二つの境界点はルーズトップの第２の中心軸と一致する中心を有する仮想的な外接円に沿って配置され、二つの境界点の間で円弧角が１８０゜より小さく、第２の面は、芯出しピンの断面積が中心孔の断面積より小さいために、中心孔の内側と接触しない逃げ面を形成する。

さらに上記外接円は、中心孔の筒状の第１の面部分に沿う内接円の半径と等しい大きさの半径を有し、ルーズトップの第２の中心軸と芯出しピンの逃げ面としての後面上の点との間の半径方向の距離が、外接円の半径より大きく、基体の第１の中心軸と中心孔の第１の面部分に対向する逃げ面との間の対応する半径より小さく、所定の向き以外の他の向きで芯出しピンを中心孔に挿入できなくする。

特許第５８３７３１７号公報

しかしながら、この特許文献１に記載された刃先交換式ドリルでは、切削インサートの芯出しピンが円柱状ではないために、切削インサートを精度よく成形することが困難となる。このため、切削インサートをドリル本体と正確に同軸に取り付けることができなくなって、加工精度が損なわれるおそれがある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、切削インサートの芯出しのための軸部を円柱状としても、切削インサートの誤装着を防止することが可能で、優れた加工精度を得ることができる刃先交換式ドリル、切削インサート、およびドリル本体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、本発明の刃先交換式ドリルは、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式ドリルであって、上記ドリル本体の先端部外周には、該ドリル本体の先端面に開口して後端側に延びる本体切屑排出溝が形成されるとともに、上記切削インサートには、該切削インサートの先端逃げ面に開口して上記本体切屑排出溝に連通するインサート切屑排出溝が形成されており、このインサート切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成され、上記インサート取付座には、上記ドリル本体の先端側を向くスラスト受け面と、このスラスト受け面に対して上記ドリル本体の先端側に延びてドリル回転方向を向くトルク受け面と、上記スラスト受け面から上記ドリル本体の後端側に凹むとともに上記本体切屑排出溝に開口する凹部と、この凹部の底面からさらに上記ドリル本体の後端側に凹む上記軸線を中心とした断面円形の孔部と、上記ドリル本体の外周面から上記凹部と上記孔部とのうち少なくとも一方に開口するネジ孔とが形成されるとともに、上記切削インサートには、上記ドリル本体の後端側を向いて上記スラスト受け面に着座させられる着座面と、ドリル回転方向とは反対側を向いてドリル回転方向から上記トルク受け面に当接させられる当接面と、上記着座面から上記切削インサートの後端側に突出して上記凹部に嵌め入れられる凸部と、この凸部の後端面からさらに上記切削インサートの後端側に突出して上記孔部に嵌め入れられる円柱状の軸部と、この軸部と上記凸部とのうち少なくとも一方に設けられる切欠部が形成され、上記切削インサートは、上記ネジ孔にねじ込まれるクランプネジが上記切欠部に当接することによって上記インサート取付座に取り付けられるとともに、上記凹部と上記凸部とは、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形状に形成されていることを特徴とする。

また、本発明の切削インサートは、このような刃先交換式ドリルにおける上記ドリル本体の上記インサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、インサート本体の先端逃げ面に開口して上記本体切屑排出溝に連通するインサート切屑排出溝が形成されており、このインサート切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成され、上記インサート本体には、上記ドリル本体の後端側を向いて上記スラスト受け面に着座させられる着座面と、ドリル回転方向とは反対側を向いてドリル回転方向から上記トルク受け面に当接させられる当接面と、上記着座面から上記インサート本体の後端側に突出して上記凹部に嵌め入れられる凸部と、この凸部の後端面からさらに上記インサート本体の後端側に突出して上記孔部に嵌め入れられる円柱状の軸部と、この軸部と上記凸部とのうち少なくとも一方に設けられる切欠部が形成され、上記凸部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形状に形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明のドリル本体は、上述のような刃先交換式ドリルにおけるドリル本体であって、先端部に上記インサート取付座が形成されるとともに、先端部外周には先端面に開口して後端側に延びる上記本体切屑排出溝が形成され、上記インサート取付座には、上記ドリル本体の先端側を向くスラスト受け面と、このスラスト受け面に対して上記ドリル本体の先端側に延びてドリル回転方向を向くトルク受け面と、上記スラスト受け面から上記ドリル本体の後端側に凹むとともに上記本体切屑排出溝に開口する凹部と、この凹部の底面からさらに上記ドリル本体の後端側に凹む上記軸線を中心とした断面円形の孔部と、上記ドリル本体の外周面から上記凹部と上記孔部とのうち少なくとも一方に開口するネジ孔とが形成されるとともに、上記凹部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形状に形成されていることを特徴とする。

このような刃先交換式ドリル、切削インサート、およびドリル本体においては、切削インサートの芯出しを行うドリル本体の孔部が軸線を中心とした断面円形であるとともに、この孔部に嵌め入れられるインサート本体の軸部が円柱状であるので、切削インサートを精度よく成形することができてドリル本体と正確に同軸に取り付けることが可能となり、高い加工精度を確保することができる。

そして、この孔部とインサート取付座との間に形成される凹部と、軸部とインサート本体の着座面との間に形成される凸部とが、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形状に形成されている。このため、これら凹部に凸部が嵌まり込む姿勢でしか切削インサートをインサート取付座に取り付けることができず、誤って切欠部以外の軸部の外周面がネジ孔に面するように切削インサートが装着されて、そのままクランプネジがねじ込まれることにより、穴明け加工中に切削インサートにがたつきが生じて加工精度が損なわれたり、切削インサートが脱落してしまったりする事態が生じるのを防ぐことが可能となる。なお、凹部と凸部とが、上記軸線に直交する断面において、この軸線に関して非対称な形状に形成されているとは、凸部を凹部に対して軸線回りに回転させたときには、３６０°回転（１回転）させなければ再び凹部に嵌め入れることができない形状であることを意味する。

ここで、上記凹部は、上記本体切屑排出溝への開口部側に向かうに従い互いの間隔が小さくなる壁面を備えていることが望ましい。このように凹部の壁面が本体切屑排出溝への開口部側に向かうに従い互いの間隔が小さくなる壁面を備えている場合には、本体切屑排出溝への開口部に向けて壁面の間隔が一定であったり、逆に間隔が大きくなっていたりする場合に比べ、開口部近傍におけるドリル本体の肉厚を確保することができて強度を向上させることができる。

さらに、上記ドリル本体と上記切削インサートに、２条ずつの上記本体切屑排出溝と上記インサート切屑排出溝とが形成されている場合には、上記凹部は上記２条の上記本体切屑排出溝に開口していてもよい。この場合には、凹部が２条の本体排出溝に開口しているので、この凹部に嵌め入れられるインサート本体の凸部の断面積および凸部に連なる軸部の直径を大きくすることができ、切刃の直径が小径の刃先交換式ドリルにおいても軸部の強度を確保することができる。

以上説明したように、本発明によれば、切削インサートをドリル本体に正確に同軸に取り付けることができるとともに、切削インサートの誤装着を防ぐことができ、高い加工精度を得ることができるのに併せて、切削加工中の切削インサートのがたつきや脱落を防止することが可能となる。

本発明の刃先交換式ドリルの第１の実施形態を示す側面図である。 図１に示す実施形態の正面図である。 図１におけるＺＺ断面図である。 図１に示す実施形態を先端側から見た分解斜視図である（ただし、クランプネジは図示を略する。）。 図１に示す実施形態を後端側から見た分解斜視図である（ただし、クランプネジは図示を略する。）。 本発明のドリル本体の一実施形態を示す側面図である。 本発明の切削インサートの一実施形態を示す側面図である。 本発明の刃先交換式ドリルの第２の実施形態を示す、図１におけるＺＺ断面図に相当する図である。 本発明の刃先交換式ドリルの第３の実施形態を示す、図１におけるＺＺ断面図に相当する図である。図８に示す実施形態の矢線Ａ方向視の側面図である。

図１〜図３は、本発明の刃先交換式ドリルの第１の実施形態を示すものであり、図４および図５は、この第１の実施形態の刃先交換式ドリルの分解図を示すものである。また、図６は、本発明のドリル本体の一実施形態を示すものであり、図７は、このドリル本体に着脱可能に取り付けられる本発明の切削インサートの一実施形態を示すものである。

ドリル本体１は、鋼材等の金属材料によって軸線Ｏを中心とした多段の円柱状に形成されており、その後端部（図１、図４〜図６において右側部分）は大径のシャンク部２とされるとともに、先端部（図１、図４〜図６において左側部分）はシャンク部２よりも小径で切削インサートのインサート本体１１が着脱可能に取り付けられる切刃部３とされている。また、シャンク部２と切刃部３との間には、直径がシャンク部２の直径から一段僅かに縮径した後、先端側に向かうに従い漸次縮径して切刃部３の手前でさらに僅かに一段縮径する円錐台状の首部４が形成されている。

このような刃先交換式ドリルは、ドリル本体１のシャンク部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Ｔに回転されつつ該軸線Ｏ方向先端側に送り出されることにより、切削インサートの切刃によって被削材に穴明け加工を行う。なお、シャンク部２の外周面には、シャンク部２の先端と後端の間に間隔をあけて軸線Ｏに平行に延びる平坦面２ａが形成されている。

切刃部３の先端から首部４の後端の手前にかけてドリル本体１の外周部には、複数の本体切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成されている。本実施形態では、２条の本体切屑排出溝５ａ、５ｂが周方向に等間隔に形成されており、これらの本体切屑排出溝５ａ、５ｂはドリル本体１の後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔとは反対側に緩やかに捩れる螺旋状とされている。

切刃部３の先端部には、インサート取付座６が形成されている。このインサート取付座６は、切刃部３の先端部を、２つの本体切屑排出溝５ａ、５ｂのドリル回転方向Ｔを向く壁面からドリル回転方向Ｔとは反対側を向く壁面に亙って、軸線Ｏに対する径方向に切り欠くようにして形成されている。

このインサート取付座６は、軸線Ｏに垂直な方向に延びてドリル本体１の先端側を向く底面であるスラスト受け面６ａと、このスラスト受け面６ａの両側部から、スラスト受け面６ａに対して垂直で軸線Ｏに平行に延びるとともに互いにも平行に延び、軸線Ｏを間にして対向する２つの壁面６ｂと、やはりスラスト受け面６ａに対して垂直で軸線Ｏに平行に延びるとともに互いにも平行に延び、２つの壁面６ｂのドリル回転方向Ｔ側の縁部に鈍角に交差してドリル本体１の外周側に延びるドリル回転方向Ｔを向く２つのトルク受け面６ｃとを備えている。

さらに、スラスト受け面６ａには、凹部７が形成されている。この凹部７は、本実施形態では、２条の本体切屑排出溝５ａ、５ｂのうち一方の本体切屑排出溝（図３において右下側の本体切屑排出溝）５ａに開口していて、この一方の本体切屑排出溝５ａへの開口部とは反対側の凹部７の壁面（内周面）は、軸線Ｏに直交する断面において図３に示すように、軸線Ｏを中心とする半円弧状の第１の円弧状部７ａとされている。

また、この第１の円弧状部７ａから上記一方の本体切屑排出溝５ａへの開口部に延びる部分の凹部７の壁面（内周面）は、本実施形態では軸線Ｏに直交する断面において図３に示すように、第１の円弧状部７ａよりも曲率半径の大きな円弧状をなして上記一方の本体切屑排出溝５ａの内面に連なる第２の円弧状部７ｂとされていて、本体切屑排出溝５ａへの開口部側に向かうに従い互いの間隔が小さくなるように形成されている。すなわち、本実施形態における凹部７は、軸線Ｏに直交する断面が、上記一方の本体切屑排出溝５ａに開口する部分を除いて概略卵形とされている。

さらに、この凹部７の底面には孔部８が形成されている。この孔部８は、軸線Ｏに直交する断面が、凹部７の第１の円弧状部７ａの半径よりも小さな半径の円形とされていて、一定の断面形状のまま後端側に延びる止まり孔とされている。さらにまた、凹部７が開口した上記一方の本体切屑排出溝５ａのドリル回転方向Ｔ側に隣接する切刃部３の外周面には、軸線Ｏに垂直に内周側に延びる１つのネジ孔９が形成されており、このネジ孔９は凹部７の後端部と孔部８の先端部との間に跨がって開口している。このネジ孔９と凹部７を除いて、インサート取付座６を含めた切刃部３は軸線Ｏに関して１８０°回転対称形状に形成されている。

このようなインサート取付座６に着脱可能に取り付けられる切削インサートは、ドリル本体１よりも硬度の高い超硬合金等の硬質材料によって形成されたインサート本体１１を備えている。このインサート本体１１は、後述する凸部と軸部を除いて、図６に示すように概略ホームベース形の５角形の板状に形成されており、この５角形状の部分は軸線Ｏに関して１８０°回転対称形状とされている。

このインサート本体１１には、インサート取付座６に取り付けられた状態において、ドリル本体１の先端側を向く先端逃げ面１２と、この先端逃げ面１２に開口して２つの本体切屑排出溝５ａ、５ｂにそれぞれ連通するインサート切屑排出溝１３ａ、１３ｂが形成されており、これらのインサート切屑排出溝１３ａ、１３ｂのドリル回転方向Ｔを向く壁面と先端逃げ面１２との交差稜線部に切刃１４が形成されている。先端逃げ面１２には、ドリル回転方向Ｔとは反対側とドリル本体１の外周側に向かうに従いドリル本体１の後端側に向かうように傾斜が与えられており、これによって切刃１４には逃げ角と先端角が与えられる。

また、同じくインサート取付座６に取り付けられた状態において、インサート本体１１の後端面は軸線Ｏに垂直な平面とされて、ドリル本体１の後端側を向いてインサート取付座６の上記スラスト受け面６ａに着座させられる軸線Ｏに垂直な方向に延びる着座面１５ａとされている。

さらに、インサート本体１１の５角形状面は、２つのインサート切屑排出溝１３ａ、１３ｂのドリル回転方向Ｔとは反対側を向く壁面からドリル回転方向Ｔ側に向けて、着座面１５ａに対して垂直で軸線Ｏに平行に延びるとともに互いにも平行に延び、軸線Ｏを間にして互いに反対側を向く２つの側面１５ｂと、これら２つの側面１５ｂのドリル回転方向Ｔ側の縁部に鈍角に交差してインサート本体１１の外周側に延びるとともに、互いに平行かつ軸線Ｏにも平行なドリル回転方向Ｔとは反対側を向く着座面１５ａに対して垂直な２つの当接面１５ｃとを備えている。

上記２つの側面１５ｂ間の間隔は、これら２つの側面１５ｂがインサート取付座６の２つの壁面６ｂに摺接可能な間隔とされており、また当接面１５ｃが側面１５ｂに対してなす角度は、インサート取付座６の壁面６ｂに対してトルク受け面６ｃがなす角度と等しくされていて、このように２つの側面１５ｂを２つの壁面６ｂに摺接させてインサート本体１１をインサート取付座６に挿入することにより、２つの当接面１５ｃは２つのトルク受け面６ｃにドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて当接可能とされている。

また、インサート本体１１の着座面１５ａには、インサート取付座６の上記凹部７に嵌め入れられる凸部１６が形成されている。従って、この凸部１６は、軸線Ｏに直交する断面において図３に示すように、上記一方の本体切屑排出溝５ａに連通する一方のインサート切屑排出溝１３ａとは反対側の外周面が、軸線Ｏを中心とした断面半円弧状の第１の円弧状部１６ａとされる。

さらに、この第１の円弧状部１６ａから上記一方のインサート切屑排出溝１３ａ側に延びる部分の外周面は、第１の円弧状部１６ａよりも曲率半径の大きな円弧状をなして延びる第２の円弧状部１６ｂとされて、一方のインサート切屑排出溝１３ａ側に向かうに従い互いの間隔が小さくなるように形成されている。また、第１の円弧状部１６ａとは反対側の第２の円弧状部１６ｂの突端は、さらに円弧によって丸められている。すなわち、本実施形態における凸部１６は、軸線Ｏに直交する断面が概略卵形に形成されている。

さらにまた、この凸部１６の後端面からさらに後端側には、軸線Ｏを中心とする円柱状の軸部１７が突出するように形成されていて、この軸部１７の外径はインサート取付座６の上記孔部８に嵌め入れ可能な大きさとされている。ここで、この軸部１７と孔部８との嵌め入れ公差は、凸部１６と凹部７との嵌め入れ公差よりも小さい。

さらにまた、この軸部１７と凸部１６との間には、上述のように２つの側面１５ｂを２つの壁面６ｂに摺接させるとともに、２つの当接面１５ｃを２つのトルク受け面６ｃに当接させてインサート本体１１をインサート取付座６に挿入し、着座面１５ａをスラスト受け面６ａに密着させた状態で、上記ネジ孔９の開口部に臨むように切欠部１８が形成されている。この切欠部１８は、凸部１６側に形成された部分が軸線Ｏに対して急角度で傾斜するとともに、軸部１７側に形成された部分はこれよりも軸線Ｏに対して緩やかな角度で傾斜するＶ字状とされている。

このような切削インサートのインサート本体１１は、上述のように軸部１７を孔部８に嵌め入れるとともに、凸部１６を凹部７に嵌め入れつつ、２つの側面１５ｂを２つの壁面６ｂに摺接させるとともに、２つの当接面１５ｃを２つのトルク受け面６ｃに当接させてインサート取付座６に挿入され、着座面１５ａをスラスト受け面６ａに密着させた上で、ネジ孔９にねじ込まれたクランプネジ１９の先端部が切欠部１８に当接することにより、インサート取付座６に着脱可能に取り付けられる。クランプネジ１９の先端部は円錐台状とされている。

このように構成された刃先交換式ドリル、切削インサート、およびドリル本体１においては、切削インサートの芯出しを行うドリル本体１の孔部８が軸線Ｏを中心とした断面円形であるとともに、この孔部８に嵌め入れられるインサート本体１１の軸部１７も軸線Ｏを中心とした円柱状であるので、インサート本体１１の軸部１７とドリル本体１の孔部８とを精度よく成形することができる。このため、切削インサートをドリル本体１と正確に軸線Ｏに関して同軸に取り付けることが可能となるので、高い加工精度を確保することができる。

そして、上記構成の刃先交換式ドリル、切削インサート、およびドリル本体では、この孔部８とインサート取付座６のスラスト受け面６ａとの間に形成される凹部７と、軸部１７とインサート本体１１の着座面１５ａとの間に形成される凸部１６とが、軸線Ｏに直交する断面において、軸線Ｏに関して非対称な形状に形成されている。なお、凹部７と凸部１６とが、軸線Ｏに直交する断面において、この軸線Ｏに関して非対称な形状に形成されているとは、凸部１６を凹部７に対して軸線Ｏ回りに回転させたときには、３６０°回転（１回転）させなければ再び凹部７に嵌め入れることができない形状であることを意味する。

このため、本実施形態では、例えば凸部１６が凹部７に嵌まり込んだ状態からインサート本体１１を１８０°回転（半回転）させて凸部１６の第２の円弧状部１６ｂが凹部７の第１の円弧状部７ａに位置するような姿勢では、切削インサートの着座面１５ａとインサート取付座６のスラスト受け面６ａとの間に隙間があいてしまうので、これら凹部７に凸部１６が嵌まり込む姿勢でしか切削インサートをインサート取付座６に取り付けることができなくなる。

このため、誤って切欠部１８とは反対側の軸部１７の外周面がネジ孔９に面するように切削インサートが装着されて、そのままクランプネジ１９がねじ込まれることにより、切削インサートが誤装着されてしまうのを防ぐことができる。従って、このような誤装着によって穴明け加工中に切削インサートにがたつきが生じて加工精度が損なわれたり、切削インサートが脱落してしまったりするのを防ぐことが可能となり、一層高い加工精度を得ることができるとともに、安定した穴明け加工を行うことができる。凸部１６と凹部７との嵌め入れ公差は、軸部１７と孔部８との嵌め入れ公差よりも大きくてよいので、切削インサートとドリル本体１の製造が容易である。

また、本実施形態では、上記凹部７と凸部１６とが、軸線Ｏに直交する断面において、軸線Ｏを中心とする第１の円弧状部７ａ、１６ａと、この第１の円弧状部７ａ、１６ａよりも曲率半径の大きな円弧状をなして上記一方の本体切屑排出溝５ａと上記一方のインサート切屑排出溝１３ａに連なる第２の円弧状部７ｂ、１６ｂとを備えていて、このうち第２の円弧状部７ｂよりなる凹部７の壁面は、一方の本体切屑排出溝５ａへの開口部側に向かうに従い互いの間隔が小さくなるように形成される。

従って、例えばこれらの壁面が間隔一定のまま一方の本体切屑排出溝５ａに開口していたり、逆に間隔が大きくなるようにして一方の本体切屑排出溝５ａに開口していたりする場合に比べ、この一方の本体切屑排出溝５ａへの開口部近傍におけるドリル本体１の肉厚を大きく確保することができ、ドリル本体１の強度を向上させることができる。また、本実施形態では、上述のように凸部１６を軸線Ｏに直交する断面が概略卵形に形成することができるので、凸部１６に欠け等が生じるのを防ぐことができる。

ただし、こうして凹部７と凸部１６に、第１の円弧状部７ａ、１６ａよりも曲率半径の大きな円弧状をなして上記一方の本体切屑排出溝５ａと上記一方のインサート切屑排出溝１３ａに連なる第２の円弧状部７ｂ、１６ｂとを備えるのに代えて、図１におけるＺＺ断面図に相当する断面図を図８に示す本発明の第２の実施形態のように、上記凹部７と凸部１６とは、軸線Ｏに直交する断面において、第１の実施形態と同じく軸線Ｏを中心とする第１の円弧状部７ａ、１６ａよりなる壁面と、この第１の円弧状部７ａ、１６ａに接する直線状をなして一方の本体切屑排出溝５ａと一方のインサート切屑排出溝１３ａに連なるに連なる２つの直線状部７ｃ、１６ｃよりなる壁面とを備えていてもよい。

ここで、図８に示す第２の実施形態では、２つの直線状部７ｃ、１６ｃが、軸線Ｏに直交する断面において、第１の円弧状部７ａ、１６ａから離れるに従い鋭角に交差する方向に延びており、従ってこれら２つの直線状部７ｃよりなる壁面も、一方の本体切屑排出溝５ａへの凹部７の開口部側に向けて互いの間隔が小さくなるように形成される。また、一方の本体切屑排出溝５ａに露出することになる凸部１６の２つの直線状部１６ｃの間の側面１６ｄは、一方の本体切屑排出溝５ａの底面に合わせて凹曲面状に形成されている。

また、第１の実施形態のように、ドリル本体１と切削インサートに、２条ずつの本体切屑排出溝５ａ、５ｂとインサート切屑排出溝１３ａ、１３ｂが形成されている場合には、図１におけるＺＺ断面図に相当する断面図を図９に示す本発明の第３の実施形態のように、凹部７はこれら２条の本体切屑排出溝５ａ、５ｂに開口していてもよい。なお、この第３の実施形態では、凸部１６の２つの側面１６ｄが２条のインサート切屑排出溝１３ａ、１３ｂの底面に連なっていて、凹部７の２条の本体切屑排出溝５ａ、５ｂへの開口幅と凸部１６の２つの側面１６ｄの幅とが互いに異なる大きさとされている。

また、この第３の実施形態でも、第２の実施形態と同様に凹部７の第１の円弧状部７ａから離れるに従い鋭角に交差する方向に延びる２つの直線状部７ｃが一方の本体切屑排出溝５ａへの開口部に連なっているとともに、第１の円弧状部７ａが他方の本体切屑排出溝５ｂに開口して連なっていて、インサート本体１１の凸部１６における第１の円弧状部１６ａにも側面１６ｄが形成されている。これらの側面１６ｄも、２条の本体切屑排出溝５ａ、５ｂの底面に合わせて凹曲面状に形成されている。

このような第２、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様に凹部７と凸部１６とが、軸線Ｏに直交する断面において、軸線Ｏに関して非対称な形状に形成されることになるので、切削インサートのインサート取付座６への誤装着を防止して、穴明け加工中の切削インサートのがたつきや脱落を防ぐことができる。

また、第２、第３の実施形態でも、凹部７の２つの直線状部７ｃよりなる壁面が、一方の本体切屑排出溝５ａへの開口部側に向けて互いの間隔が小さくなるように形成されているとともに、第３の実施形態では、他方の本体切屑排出溝５ｂに開口する第１の円弧状部７ａも、この開口部に向けて互いの間隔が小さくなるように形成されているので、本体切屑排出溝５ａ、５ｂへの開口部近傍におけるドリル本体１の肉厚を大きく確保することができて強度を向上させることができる。

また、第３の実施形態では、凹部７が２条の本体切屑排出溝５ａ、５ｂに開口しているので、この凹部７に嵌め入れられるインサート本体１１の凸部１６の断面積とこの凸部１６に連なる軸部１７の直径とを大きくすることができ、切刃１４の直径が小径の刃先交換式ドリルにおいても軸部１７の強度を確保することができる。

さらに、これら第１〜第３の実施形態では、インサート本体１１の５角形状の部分は軸線Ｏに関して１８０°回転対称形状とされているので、２つのインサート切屑排出溝１３ａ、１３ｂや側面１５ｂ、当接面１５ｃを形成するのに、同一の工具を用いて同一の加工で形成することができ、製造が容易である。

１ ドリル本体
５ａ、５ｂ 本体切屑排出溝
６ インサート取付座
６ａ スラスト受け面
６ｃ トルク受け面
７ 凹部
７ａ 凹部７の第１の円弧状部
７ｂ 凹部７の第２の円弧状部
７ｃ 凹部７の直線状部
８ 孔部
９ ネジ孔
１１ インサート本体
１２ 先端逃げ面
１３ａ、１３ｂ インサート切屑排出溝
１４ 切刃
１５ａ 着座面
１５ｃ 当接面
１６ 凸部
１６ａ 凸部１６の第１の円弧状部
１６ｂ 凸部１６の第２の円弧状部
１６ｃ 凸部１６の直線状部
１６ｄ 凸部１６の側面
１７ 軸部
１８ 切欠部
１９ クランプネジ
Ｏ ドリル本体１の軸線
Ｔ ドリル回転方向

Claims (5)

1. 軸線回りに回転されるドリル本体の先端部にインサート取付座が形成され、このインサート取付座に切削インサートが着脱可能に取り付けられた刃先交換式ドリルであって、
   上記ドリル本体の先端部外周には、該ドリル本体の先端面に開口して後端側に延びる本体切屑排出溝が形成されるとともに、
   上記切削インサートには、該切削インサートの先端逃げ面に開口して上記本体切屑排出溝に連通するインサート切屑排出溝が形成されており、
   このインサート切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成され、
   上記インサート取付座には、上記ドリル本体の先端側を向くスラスト受け面と、このスラスト受け面に対して上記ドリル本体の先端側に延びてドリル回転方向を向くトルク受け面と、上記スラスト受け面から上記ドリル本体の後端側に凹むとともに上記本体切屑排出溝に開口する凹部と、この凹部の底面からさらに上記ドリル本体の後端側に凹む上記軸線を中心とした断面円形の孔部と、上記ドリル本体の外周面から上記凹部と上記孔部とのうち少なくとも一方に開口するネジ孔とが形成されるとともに、
   上記切削インサートには、上記ドリル本体の後端側を向いて上記スラスト受け面に着座させられる着座面と、ドリル回転方向とは反対側を向いてドリル回転方向から上記トルク受け面に当接させられる当接面と、上記着座面から上記切削インサートの後端側に突出して上記凹部に嵌め入れられる凸部と、この凸部の後端面からさらに上記切削インサートの後端側に突出して上記孔部に嵌め入れられる円柱状の軸部と、この軸部と上記凸部とのうち少なくとも一方に設けられる切欠部が形成され、
   上記切削インサートは、上記ネジ孔にねじ込まれるクランプネジが上記切欠部に当接することによって上記インサート取付座に取り付けられるとともに、
   上記凹部と上記凸部とは、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形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。
2. 上記凹部は、上記本体切屑排出溝への開口部側に向かうに従い互いの間隔が小さくなる壁部を備え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。
3. 上記ドリル本体と上記切削インサートには、２条ずつの上記本体切屑排出溝と上記インサート切屑排出溝とが形成されており、上記凹部は上記２条の上記本体切屑排出溝に開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の刃先交換式ドリル。
4. 請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の刃先交換式ドリルにおける上記ドリル本体の上記インサート取付座に着脱可能に取り付けられる切削インサートであって、
   インサート本体の先端逃げ面に開口して上記本体切屑排出溝に連通するインサート切屑排出溝が形成されており、
   このインサート切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成され、
   上記インサート本体には、上記ドリル本体の後端側を向いて上記スラスト受け面に着座させられる着座面と、ドリル回転方向とは反対側を向いてドリル回転方向から上記トルク受け面に当接させられる当接面と、上記着座面から上記インサート本体の後端側に突出して上記凹部に嵌め入れられる凸部と、この凸部の後端面からさらに上記インサート本体の後端側に突出して上記孔部に嵌め入れられる円柱状の軸部と、この軸部と上記凸部とのうち少なくとも一方に設けられる切欠部が形成され、
   上記凸部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形状に形成されていることを特徴とする切削インサート。
5. 請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の刃先交換式ドリルにおけるドリル本体であって、
   先端部に上記インサート取付座が形成されるとともに、先端部外周には先端面に開口して後端側に延びる上記本体切屑排出溝が形成され、
   上記インサート取付座には、上記ドリル本体の先端側を向くスラスト受け面と、このスラスト受け面に対して上記ドリル本体の先端側に延びてドリル回転方向を向くトルク受け面と、上記スラスト受け面から上記ドリル本体の後端側に凹むとともに上記本体切屑排出溝に開口する凹部と、この凹部の底面からさらに上記ドリル本体の後端側に凹む上記軸線を中心とした断面円形の孔部と、上記ドリル本体の外周面から上記凹部と上記孔部とのうち少なくとも一方に開口するネジ孔とが形成されるとともに、
   上記凹部は、上記軸線に直交する断面において、該軸線に関して非対称な形状に形成されていることを特徴とするドリル本体。

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