JP2021115636A - ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】切屑が長く延びるのを抑制することが可能なドリルを提供することを課題とする。【解決手段】ドリル本体と、前記ドリル本体に固着され、複数のダイヤモンド粒を含有すると共にすくい面を備えた刃とを有し、前記すくい面に、複数の溝又は穴が形成されたことを特徴とするドリル。【選択図】 図３

Description

本発明はドリルに関する。

ワークに穴をあけるドリルとして、ダイヤモンド焼結体からなる刃をドリル本体にロウ付けしたドリルが知られている（例えば特許文献１）。そのようなドリルによれば、強度が高いダイヤモンド焼結体によって刃が摩耗し難くなるため、穴の加工精度を安定化させることができる。

特開２０００−２７１８０号公報

しかしながら、ダイヤモンド焼結体は摩擦係数が低く、刃のすくい面から切屑が受ける抵抗が小さくなる。そのため、すくい面に沿って切屑が長く延びてしまい、穴から切屑を取り出すのが困難となる。これにより穴から切屑を排出するための余計な清掃工程等が必要となり、穴あけ工程のコスト増を招いてしまう。そこで、切屑が長く延びるのを抑制することが可能なドリルを提供することを目的とする。

上記目的は、ドリル本体と、前記ドリル本体に固着され、複数のダイヤモンド粒を含有すると共にすくい面を備えた刃とを有し、前記すくい面に、複数の溝又は穴が形成されたことを特徴とするドリルによって達成できる。

切屑が長く延びるのを抑制することが可能なドリルを提供することができる。

図１（ａ）は、本実施形態に係るドリルの側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。 図２は、本実施形態に係るドリルを先端から見た正面図である。 図３（ａ）は、本実施形態に係るドリルの拡大側面図であり、図３（ｂ）は、ワークに対してドリルで穴あけ加工をするときの模式断面図である。 図４は、本実施形態に係るドリルの再生方法について模式的に示す拡大側面図である。 図５は、比較例に係るドリルでワークを穴あけ加工するときの模式断面図である。 図６は、第１変形例に係るドリルの拡大側面図である。 図７は、第２変形例に係るドリルの拡大側面図である。 図８は、第３変形例に係るドリルの拡大側面図である。

以下、図面を参照して本実施形態に係るドリル１０について説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係るドリルの側面図である。図１（ａ）に示すように、このドリル１０は、金属製のドリル本体１１と、そのドリル本体１１にロウ付けにより固着された刃１２とを有する。刃１２は、複数のダイヤモンド粒の焼結体から形成されており、ドリル本体１１の外周側面１１ａに連なる縁部１２ａを有する。更に、刃１２には、ワークを切削するための刃先１２ｂが設けられる。刃先１２ｂは、側面視でドリル本体１１の回転軸Ｃに対して傾斜しており、端部が前述の縁部１２ａに繋がる。

ワークを加工する際には、ドリル１０が回転した状態で刃先１２ｂがワークを切削し、これによりワークに穴が形成される。その穴の底面と側面は、それぞれ刃先１２ｂと縁部１２ａの回転面に倣った形状となる。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。図１（ｂ）に示すように、刃１２は、ドリル本体１１の表面１１ｂと略同一面を成すすくい面１２ｃを有する。

図２は、このドリル１０を先端から見た正面図である。図２に示すように、この例では回転軸Ｃを挟んで対称となる位置に二つの刃１２が設けられる。また、各々の刃１２のすくい面１２ｃと回転軸Ｃは、同一の平面Ｐの面内に位置する。

図３（ａ）は、ドリル１０の拡大側面図である。図３（ａ）に示すように、刃１２のすくい面１２ｃには、刃先１２ｂを起点とした複数の溝１２ｘが等間隔かつ平行に形成される。これらの溝１２ｘが延びる方向は特に限定されないが、この例では回転軸Ｃに平行な方向に沿って延びるように各溝１２ｘを形成する。溝１２ｘの形成方法も特に限定されない。例えば、レーザ加工によりこれらの溝１２ｘを形成し得る。本実施形態では、これらの溝１２ｘにより、すくい面１２ｃを平滑とした場合と比較してすくい面１２ｃの摩擦係数が増大することになる。

図３（ｂ）は、ワーク２０に対してドリル１０で穴あけ加工をするときの模式断面図である。加工時には、ドリル１０が回転することにより刃先１２ｂがワーク２０の表面を切削する。これによりワーク２０の表層部分が削られて切屑２０ａが発生し、その切屑２０ａがすくい面１２ｃに沿って上方に成長しようとする。

このとき、本実施形態では前述の溝１２ｘによってすくい面１２ｃの摩擦係数が増大しているため、切屑２０ａがすくい面１２ｃから受ける摩擦力も増大する。その摩擦力によって切屑２０ａがすくい面１２ｃに沿って成長し難くなり、切屑２０ａが早期にすくい面１２ｃから離間してカールする。そして、切屑２０ａの成長が進んでその先端２０ｂがワーク２０に当接すると、切屑２０ａが行き場を失ってワーク２０から脱離し、切屑２０ａが長く成長するのを抑制することができる。

その結果、ワーク２０に形成された穴に切屑２０ａが残留し難くなり、穴から切屑２０ａを排出させるための余計な清掃工程が不要となり、穴あけ工程のコスト増を防止できる。

しかも、穴に切屑２０ａが残留し難くなるため、穴に切屑２０ａが溜まっているかどうかを作業員が目視で確認する手間も不要となる。更に、後続の工程で穴にネジ山を工具で形成する場合に、穴に残留した切屑２０ａによってその工具が破損するのも防止できる。

特に、この例では各溝２０ｘの起点を刃先１２ｂにしたことにより刃先１２ｂの摩擦抵抗が増加する。そのため、ワーク２０に刃先１２ｂが当接してすぐさま切屑２０ａがカールするようになり、切屑２０ａを小さくするのが容易となる。

図４は、ドリル１０の再生方法について模式的に示す拡大側面図である。使用を重ねていくと刃先１２ｂは摩耗したり欠損したりする。この場合、本実施形態では刃先１２ｂを研磨することにより、回転軸Ｃに沿った方向に刃先１２ｂを後退させる。このとき、本実施形態では各溝１２ｘが延びる方向を回転軸Ｃに平行にしたため、刃先１２ｂにおいて各溝１２ｘが現れる位置が研磨前後で同一となり、研磨によって刃先１２ｂの切削特性が変わるのを抑制できる。

（比較例）
図５は、比較例に係るドリル１０でワーク２０を穴あけ加工するときの模式断面図である。本実施形態とは異なり、この比較例では刃１２のすくい面１２ｃに溝１２ｘを形成しておらず、すくい面１２ｃを平滑な状態にしている。

この場合は、すくい面１２ｃの摩擦係数が本実施形態におけるよりも小さくなるため、すくい面１２ｃから切屑２０ａが受ける摩擦力が小さくなり、すくい面１２ｃに沿って切屑２０ａが長く成長する。このように長い切屑２０ａは相互に絡み合って穴に残留し易く、穴から切屑２０ａを除去するための清掃工程等の余計な工程が必要となってしまう。
以下に、本実施形態の様々な変形例について説明する。

（第１変形例）
図６は、第１変形例に係るドリル１０の拡大側面図である。本変形例では、各溝１２ｘが延びる方向を回転軸Ｃに対して斜めにする。また、すくい面１２ｃに各溝１２ｘは等間隔に形成されており、刃先１２ｂが各溝１２ｘの起点となる。本変形例においても、各溝１２ｘによってすくい面１２ｃの摩擦係数が増大するため、切屑が長く延びるのを抑制することができる。

（第２変形例）
図７は、第２変形例に係るドリル１０の拡大図である。本変形例では、各溝１２ｘが延びる方向を回転軸Ｃに対して垂直にする。また、すくい面１２ｃに各溝１２ｘは等間隔に形成されており、縁部１２ａと刃先１２ｂが各溝１２ｘの起点となる。本変形例においても、各溝１２ｘによってすくい面１２ｃの摩擦係数が増大し、切屑が長く延びるのが抑制される。

（第３変形例）
図８は、第３変形例に係るドリル１０の拡大図である。本変形例では、すくい面１２ｃに複数の穴１２ｙを形成することによりすくい面１２ｃをディンプル状とする。なお、すくい面１２ｃに各穴１２ｙを等間隔に形成してもよいし、すくい面１２ｃにランダムに各穴１２ｙを形成してもよい。穴１２ｙの形成方法も特に限定されず、レーザ加工によって穴１２ｙを形成し得る。このようにディンプル状とすることによってもすくい面１２ｃの摩擦抵抗が増加するため、切屑が長く延びるのを抑制することができる。

１０ ドリル
１１ ドリル本体
１２ 刃
１２ａ 縁部
１２ｂ 刃先
１２ｃ すくい面
１２ｘ 溝
１２ｙ 穴
２０ ワーク
２０ａ 切屑

Claims (1)

1. ドリル本体と、
   前記ドリル本体に固着され、複数のダイヤモンド粒を含有すると共にすくい面を備えた刃とを有し、
   前記すくい面に、複数の溝又は穴が形成されたことを特徴とするドリル。
   
   
   

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