JP2022023828A - ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】切刃外周の切刃肩部における切刃強度を確保しつつ、溶着の発生を防止して切刃肩部の欠損を防ぐとともに、貫通穴の抜け際のバリを抑える。【解決手段】軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔに回転されるドリル本体１の先端外周部に切屑排出溝７が形成され、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面と先端逃げ面６との交差稜線部に切刃５が形成され、切刃５には、ドリル本体１の内周側から外周側に向けて延びる主切刃部５Ｂと、主切刃部５Ｂの外周端Ｐからドリル本体１の外周に達する切刃肩部５Ｃとが備えられるとともに、ホーニングが施されており、主切刃部５Ｂの外周端Ｐに対して、切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおいては、真のすくい角が負角側に大きくされているとともに、ホーニングの大きさは小さくされる。【選択図】図２

Description

本発明は、軸線回りにドリル回転方向に回転させられるドリル本体の先端外周部に、ドリル本体の先端逃げ面に開口して上記軸線方向の後端側に延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の上記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、上記壁面をすくい面とする切刃が形成されたドリルに関するものである。

このようなドリルとして、例えば特許文献１には、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面の先端側領域のすくい面と刃先部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルが記載されている。

この特許文献１に記載されたドリルは、すくい面に交差して外周側を向くマージン部と、このマージン部と刃先部の先端逃げ面との交差稜線部であるとともに、切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部と、切屑排出溝の内壁面の先端側に向けて延びるシンニング部とを有している。

また、切刃は、回転中心から順に、シンニング部に形成された第１の切刃部、この第１の切刃部からさらに外周側に形成された第２の切刃部、肩部に形成された肩切刃部、およびマージン部に形成されたマージン切刃部を有していて、第２の切刃部、マージン切刃部および肩切刃部には、ホーニングが施されている。

そして、この特許文献１に記載されたドリルでは、これら各部位のホーニング幅は、下記式（１）で表される関係を満たしている。
肩切刃部のホーニング幅＞マージン切刃部のホーニング幅≧第２の切刃部のホーニング幅・・・（１）

特開２０１９－２０９４３９号公報

このように、上記特許文献１に記載されたドリルでは、肩切刃部のホーニング幅がマージン切刃部のホーニング幅や第２の切刃部のホーニング幅に対し最も大きくされている。しかしながら、こうして切刃の肩部のホーニング幅を最も大きくしたドリルでは、この切刃肩部のホーニング領域内の損傷が進行しやすくなるため、溶着が発生し易くなる。そして、このように溶着した溶着物が脱落する際に、突発的に切刃肩部に欠損を生じてドリル寿命が潰えるおそれがある。

さらに、このように切刃肩部のホーニング幅を大きくしたドリルでは、この切刃肩部における切削抵抗が大きくなってしまい、例えば貫通穴を穴明け加工する際には、この貫通穴の抜け際に大きなバリが発生するおそれもある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、切刃外周の切刃肩部における切刃強度を確保しつつ、溶着の発生を防止して切刃肩部の欠損を防ぐとともに、貫通穴の抜け際のバリを抑えることが可能なドリルを提供することを目的としている。

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、軸線回りにドリル回転方向に回転させられるドリル本体の先端外周部に、上記ドリル本体の先端逃げ面に開口して上記軸線方向の後端側に延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の上記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、上記壁面をすくい面とする切刃が形成されたドリルであって、上記切刃には、上記ドリル本体の内周側から外周側に向けて延びる主切刃部と、この主切刃部の外周端から上記ドリル本体の外周に達する切刃肩部とが備えられるとともに、ホーニングが施されており、上記主切刃部の外周端に対して、上記切刃肩部の外周端においては、上記切刃に直交する断面における該切刃と上記軸線とを結ぶ直線に対する上記すくい面の傾斜角である真のすくい角が負角側に大きくされているとともに、上記ホーニングの大きさは小さくされていることを特徴とする。

このように構成されたドリルでは、切刃の外周側の切刃肩部の外周端において、切刃に直交する断面における切刃とドリル本体の軸線とを結ぶ直線に対するすくい面の傾斜角である真のすくい角が、主切刃部の外周端の真のすくい角に対して負角側に大きくされているので、切刃肩部における切刃の刃物角を大きくすることができて切刃強度を確保することができる。このため、切刃肩部の損傷を防いで溶着の発生を防止することができ、溶着物が脱落する際に、突発的に切刃肩部に欠損を生じてドリル寿命が潰えてしまうのを抑制することができる。

しかも、切刃に施されるホーニングの大きさは、主切刃部の外周端に対して切刃肩部の外周端が小さくされているので、切刃肩部に溶着が生じるのをさらに確実に防ぐことができる。また、こうしてホーニングが小さくされることにより、切刃肩部における切刃の切れ味を向上させることができるので、貫通穴を穴明け加工するときに抜け際にバリが発生するのを抑制することも可能となる。

なお、このホーニングの大きさとは、ホーニングが、切刃に直交する断面において直線部を有するチャンファーホーニング（角度ホーニング）や複合ホーニングの場合は、切刃に直交する断面における切刃と軸線とを結ぶ上記直線に沿った方向のホーニング面の幅である。また、ホーニングが、切刃に直交する断面において凸円弧等の凸曲線状をなしている丸ホーニングの場合は、切刃に直交する断面におけるホーニング面の半径（曲率半径）である。

ここで、このように切刃肩部の外周端における真のすくい角を主切刃部の外周端における真のすくい角よりも負角側に大きくするには、第１に、上記切刃の外周端部に、上記先端逃げ面と、上記壁面に配置される面取り部と、を形成し、上記面取り部を、上記すくい面から上記ドリル回転方向とは反対側に延びる上記ドリル本体の外周面との交差稜線部に向かうに従い、上記ドリル回転方向とは反対側に傾斜させ、この面取り部と上記先端逃げ面との交差稜線部に上記切刃肩部を形成すればよい。この場合には、例えば多角形状（三角形状や四角形状など）の小さな面積の面取り部を形成することによって、切刃肩部の真のすくい角を主切刃よりも負角側に大きくすることができる。

また、第２には、上記切屑排出溝の上記ドリル回転方向を向く上記壁面の外周縁部に、この外周縁部よりも内周側の上記壁面に対して鈍角に交差する帯状面取り部を上記切屑排出溝に沿って形成し、この帯状面取り部と上記先端逃げ面との交差稜線部に上記切刃肩部を形成してもよい。この場合には、切刃が摩耗等によって切れ味が鈍ったときに新たな切刃を研ぎ付ける際にも、先端逃げ面を研磨するだけで切刃肩部の真のすくい角を主切刃よりも負角側に大きくすることができる。

さらに、第３には、上記先端逃げ面の外周部に、この外周部よりも内周側の上記先端逃げ面とすくい面からドリル回転方向とは反対側に延びるドリル本体の外周面とに鈍角に交差する平面状面取り部を形成して、この平面状面取り部と上記すくい面との交差稜線部に上記切刃肩部を形成してもよい。また、第４に、上記先端逃げ面の外周部に、この外周部よりも内周側の上記先端逃げ面と上記すくい面から上記ドリル回転方向とは反対側に延びる上記ドリル本体の外周面とに接する凸曲面状面取り部を形成して、この凸曲面状面取り部と上記すくい面との交差稜線部に上記切刃肩部を形成してもよい。

これらの場合には、すくい面に面取り加工を施すことなく、切刃肩部の真のすくい角を主切刃よりも負角側に大きくすることができるので、すくい面に面取り加工を施すことによって切屑排出性に影響が及ぶような事態を防ぐことができる。

なお、上記軸線方向先端側から見て該軸線と上記切刃肩部の外周端とを結ぶ直線が延びる方向の上記切刃肩部の幅は、上記切刃の直径Ｄに対して０．２×Ｄ以下であることが望ましい。この切刃肩部の幅が切刃の直径Ｄの０．２×Ｄを上回ると、真のすくい角が負角側に大きくなる部分が長くなりすぎて切削抵抗の増大を招くおそれがある。

また、上記主切刃部のホーニングの大きさＨに対して、上記切刃肩部のホーニングの大きさは０．８×Ｈ以下とされることが望ましい。この切刃肩部のホーニングの大きさが、主切刃部のホーニングの大きさＨに対して０．８×Ｈを上回ると、切刃肩部の切れ味が損なわれて、貫通穴の抜け際におけるバリの発生を抑制することができなくなるおそれがある。なお、主切刃部のホーニングの大きさＨに対して、切刃肩部のホーニングの大きさは０．５×Ｈ以下であってもよく、０．３×Ｈ以下であってもよい。

さらに、切刃の主切刃部と切刃肩部に施されるホーニングは、上述のようなチャンファーホーニング、複合ホーニング、あるいは丸ホーニングのいずれであってもよいが、上記主切刃部に施されるホーニングはチャンファーホーニングであるとともに、上記切刃肩部に施されるホーニングは丸ホーニングであることが望ましい。これにより、主として穴明け加工に使用される主切刃部では、切刃強度を十分に確保しつつ、切刃肩部では切刃強度を維持しながらも一層鋭い切れ味を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、切刃肩部における刃物角を大きくして切刃強度を確保することができるとともに、この切刃肩部に溶着が生じるのを防ぐことができて、溶着物の脱落による欠損を防止することができる。さらに本発明によれば、切刃肩部の切れ味を向上させることによって貫通穴を穴明け加工するときに抜け際にバリが発生するのを抑制することも可能となる。

本発明の第１の実施形態を示す側面図である。 図１に示す実施形態の切刃部の拡大正面図である。 図２における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 図２における矢線Ｙ方向視（直線Ｎ２に垂直な方向視）の側面図である。 図３におけるＸＸ拡大断面図である。 図４におけるＹＹ拡大断面図である。 図３におけるＺＺ断面図である。 図１に示す実施形態の変形例を示す切刃部の拡大正面図である。 図８における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 本発明の第２の実施形態を示す切刃部の拡大正面図である。 図１０における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 図１１におけるＺＺ断面図である。 図１０に示す実施形態の変形例を示す切刃部の拡大正面図である。 図１３における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 本発明の第３の実施形態を示す切刃部の拡大正面図である。 図１５における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 本発明の第４の実施形態を示す切刃部の拡大正面図である。 図１７における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 本発明の第５の実施形態を示す側面図である。 図１９に示す実施形態の切刃部の拡大正面図である。 図２０における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 本発明の第６の実施形態を示す切刃部の拡大正面図である。 図２２における矢線Ｘ方向視（直線Ｎ１に垂直な方向視）の側面図である。 本発明の第７の実施形態を示す切刃部の拡大正面図である。 図２４のドリルの切刃部を示す側面図であり、詳しくは、図２４の切刃部を直線Ｎ１と垂直な方向から見た側面図である。 図２４のドリルの切刃部を示す断面図（横断面図）である。 第７の実施形態の変形例を示す切刃部の拡大正面図である。 図２７のドリルの切刃部を示す断面図（横断面図）である。

図１～図７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、超硬合金等の硬質材料によって軸線Ｏを中心とした多段の円柱状に一体に形成されている。このドリル本体１の大径の後端部（図１において右側部分）はシャンク部２とされるとともに、このシャンク部２よりも小径の先端部（図１において左側部分）は切刃部３とされる。また、ドリル本体１のシャンク部２と切刃部３との間は、先端側に向かうに従い漸次縮径する軸線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。

このようなドリルは、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に回転させられつつ、該軸線Ｏ方向先端側に送り出される。これにより、ドリルは、切刃部３の先端に形成された切刃５によって被削材に貫通穴等の穴明け加工を行う。

切刃部３の外周には、ドリル本体１の先端面である先端逃げ面６に開口して軸線Ｏ方向の後端側に延びる切屑排出溝７が形成されている。この切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面と上記先端逃げ面６との交差稜線部に、この壁面の先端部をすくい面８とする上記切刃５が形成されている。切刃５は、ドリル本体１の外周側つまり径方向外側に向かうに従い後端側に延びていて、先端角が与えられている。なお、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔとは反対側に連なる切刃部３の外周面には、第１のマージン３Ａが形成されている。切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔ側に連なる切刃部３の外周面には、第２のマージン３Ｂが形成されている。

本実施形態では、切刃部３に２条の切屑排出溝７が軸線Ｏに関して対称に、軸線Ｏ方向の後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔと反対側に捩れるようにして、テーパーネック部４の先端に達するように形成されている。これらの切屑排出溝７の上記すくい面８と先端逃げ面６との交差稜線部に、それぞれ切刃５が形成されている。すなわち、本実施形態のドリルは、２枚刃のツイストドリルである。

なお、ドリル本体１には、シャンク部２の後端面から先端側に向けて２つのクーラント穴９が軸線Ｏに関して対称に、切屑排出溝７と等しいリードで捩れるように形成されている。これらのクーラント穴９は、切刃部３において切屑排出溝７の間を通って先端逃げ面６にそれぞれ開口している。穴明け加工時にはこれらのクーラント穴９から切削油剤や圧縮空気等のクーラントが噴出させられる。また、先端逃げ面６は、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて逃げ角が大きくなる２段の逃げ面によって形成されている。クーラント穴９は、上記２段の逃げ面のうちドリル回転方向Ｔとは反対側の逃げ面に開口している。

さらに、切屑排出溝７の先端内周部には、すくい面８の内周部から切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔとは反対側を向く壁面の先端部を切り欠くようにしてシンニング部１０が形成されている。そして、切刃５には、ドリル本体１の内周つまり軸線Ｏ近傍から外周側に向けて順に、シンニング切刃部５Ａと、このシンニング切刃部５Ａの外周側に連なってすくい面８と先端逃げ面６との交差稜線部に形成された主切刃部５Ｂと、この主切刃部５Ｂの外周端Ｐからドリル本体１の外周に達して外周端Ｑを有する切刃肩部５Ｃとが備えられている。本実施形態ではシンニング切刃部５Ａが、シンニング部１０とこのシンニング部１０のドリル回転方向Ｔとは反対側に連なる先端逃げ面６との交差稜線部に形成されている。

また、これらシンニング切刃部５Ａ、主切刃部５Ｂ、および切刃肩部５Ｃにはホーニングが施されて、ホーニング面５ａ、５ｂ、５ｃがそれぞれ形成されている。このホーニングは、切刃５に直交する断面において直線部を有するチャンファーホーニング（角度ホーニング）や、上記直線部の両端が凸曲線状に丸められた複合ホーニング、あるいは切刃５に直交する断面において凸円弧等の凸曲線状をなしている丸ホーニングのいずれであってもよい。本実施形態では、シンニング切刃部５Ａと主切刃部５Ｂにはチャンファーホーニングが施されるとともに、切刃肩部５Ｃには丸ホーニングが施されている。

そして、図６に示すように主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける切刃５に直交する断面において、真のすくい角θＢは、切刃５（主切刃部５Ｂ）と軸線Ｏとを結ぶ直線Ｌに対するすくい面８の傾斜角である。図５に示すように切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける切刃５に直交する断面において、真のすくい角θＣは、切刃５（切刃肩部５Ｃ）と軸線Ｏとを結ぶ直線Ｍに対するすくい面の傾斜角である。真のすくい角θＢに対し、真のすくい角θＣは負角側に大きくされている。なお、本実施形態においては、図６に示すように主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける真のすくい角θＢは正角とされるとともに、図５に示すように切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける真のすくい角θＣは負角とされている。

さらに、やはり図６に示すように主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおけるホーニング面５ｂの大きさに対し、図５に示すように切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおけるホーニング面５ｃの大きさは小さくされている。

ここで、この第１の実施形態では、図３および図４に示すように、切刃５の外周端部には、先端逃げ面６と、三角形状面取り部（面取り部）１１と、が形成されている。三角形状面取り部１１は、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面の先端外周部に配置される。三角形状面取り部１１は、先端逃げ面６との交差稜線部（切刃肩部５Ｃ）から軸線Ｏ方向の後端側へ離れるに従い、幅寸法（軸線Ｏと直交する径方向の寸法）が狭くなる。三角形状面取り部１１は、すくい面８からドリル回転方向Ｔとは反対側に延びるドリル本体１の外周面（第１のマージン３Ａ）との交差稜線部（リーディングエッジ）に向かうに従い、ドリル回転方向Ｔとは反対側に傾斜する。すなわち、三角形状面取り部１１は、径方向外側へ向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて傾斜する。また、本実施形態では三角形状面取り部１１が、軸線Ｏ方向の先端側へ向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて傾斜する。この三角形状面取り部１１と先端逃げ面６との交差稜線部に切刃肩部５Ｃが形成されることにより、切刃肩部５Ｃの真のすくい角θＣが主切刃部５Ｂの真のすくい角θＢよりも負角側に大きくされている。

また、本実施形態ではチャンファーホーニングである主切刃部５Ｂのホーニング面５ｂの大きさは、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおいて、図６に示すように切刃５に直交する断面における上記直線Ｌ方向のホーニング面５ｂの幅Ｈとされている。これに対して、本実施形態では丸ホーニングである切刃肩部５Ｃのホーニングの大きさは、切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおいて、図５に示すように切刃５に直交する断面におけるホーニング面５ｃの半径（曲率半径）Ｒとされている。

さらに、主切刃部５Ｂのホーニングの大きさ（ホーニング面５ｂの幅Ｈ）に対して、切刃肩部５Ｃのホーニングの大きさ（ホーニング面５ｃの半径Ｒ）は、０．８×Ｈ以下とされている。

さらにまた、図２に示すように、ドリル本体１を軸線Ｏ方向の先端側から見て、軸線Ｏと切刃肩部５Ｃの外周端Ｑとを結ぶ直線Ｎ１が延びる方向の切刃肩部５Ｃの幅Ｗは、図３に示す切刃５の直径（切刃肩部５Ｃの外周端Ｑが軸線Ｏ回りになす回転軌跡の円の直径）Ｄに対して、０．２×Ｄ以下とされている。

なお、本実施形態ではシンニング切刃部５Ａは、図２に示すように軸線Ｏ方向先端側から見て、軸線Ｏの近傍から直線状に外周側に延びた後、凸曲線状に曲折して主切刃部５Ｂに連なっている。また主切刃部５Ｂは、同じく図２に示すように軸線Ｏ方向先端側から見て、直線状に延びている。

さらに、切刃肩部５Ｃは、上述したような三角形状面取り部１１に形成されることにより、図２に示すように軸線Ｏ方向先端側から見て、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおいて主切刃部５Ｂに対しドリル回転方向Ｔとは反対側に曲折して直線状に延びた後、外周端Ｑに至るように形成される。

このように構成されたドリルでは、切刃５の外周側の切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける真のすくい角θＣが、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける真のすくい角θＢに対して負角側に大きくされているので、図５および図６に示すように切刃肩部５Ｃにおける切刃５の刃物角を大きくすることができる。

このため、切刃肩部５Ｃにおける切刃強度を確保することができて切刃肩部５Ｃの損傷を防ぐことが可能となる。また、このような損傷による溶着の発生を防止して溶着物が脱落する際に切刃肩部５Ｃに欠損が生じるのを防ぐことができ、ドリル寿命の延長を図ることができる。

また、切刃５に施されるホーニングの大きさは、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける大きさ（ホーニング面５ｂの幅Ｈ）に対して、切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける大きさ（ホーニング面５ｃの半径Ｒ）が小さくされているので、切刃肩部５Ｃの溶着をさらに確実に防ぐことができる。

しかも、こうしてホーニングの大きさが小さくされることにより、切刃肩部５Ｃにおいては切刃５の切れ味を向上させることができる。このため、貫通穴を穴明け加工するときに貫通穴の抜け際にバリが発生するのを抑制することも可能となる。なお、このホーニングの大きさは、ドリル本体１の内周側（径方向内側）から切刃５の外周端（切刃肩部５Ｃの外周端Ｑ）に向けて連続的に小さくなっていてもよく、主切刃部５Ｂでは一定で外周端Ｐから外周端Ｑに向けて連続的に小さくなっていてもよく、外周端Ｐから外周端Ｑに向けて連続的に小さくなった後に一定となって外周端Ｑに達するようにされていてもよい。

また、本実施形態では、上述のように切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける真のすくい角θＣを主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける真のすくい角θＢよりも負角側に大きくするのに、切刃５の外周端部に、先端逃げ面６と、三角形状面取り部１１と、を形成し、この三角形状面取り部１１と先端逃げ面６との交差稜線部に切刃肩部５Ｃを形成している。

このため、通常のドリルのドリル本体に比較的小さな面積の三角形状面取り部１１を形成することによって、切刃肩部５Ｃの真のすくい角θＣを主切刃部５Ｂの真のすくい角θＢよりも負角側に大きくすることができ、ドリル本体１の製造が容易となって効率的かつ経済的である。

さらに、本実施形態では、軸線Ｏ方向先端側から見て軸線Ｏと切刃肩部５Ｃの外周端Ｑとを結ぶ直線Ｎ１が延びる方向の切刃肩部５Ｃの幅Ｗが、切刃５の直径Ｄに対して０．２×Ｄ以下とされているので、切削抵抗が必要以上に大きくなるのを避けることができる。すなわち、この切刃肩部５Ｃの幅が切刃５の直径Ｄの０．２×Ｄを上回ると、真のすくい角θＣが負角側に大きくなる部分が長くなりすぎて切削抵抗の増大を招くおそれがある。

また、本実施形態では、主切刃部５Ｂのホーニングの大きさＨに対して、切刃肩部５Ｃのホーニングの大きさＲが０．８×Ｈ以下とされており、切刃肩部５Ｃの切れ味を一層確実に鋭くすることができる。すなわち、この切刃肩部５Ｃのホーニングの大きさＲが、主切刃部５Ｂのホーニングの大きさＨに対して０．８×Ｈを上回ると、切刃肩部５Ｃの切れ味が損なわれて、貫通穴の抜け際におけるバリの発生を抑制することができなくなるおそれがある。なお、主切刃部５Ｂのホーニングの大きさＨに対して、切刃肩部５Ｃのホーニングの大きさＲは０．５×Ｈ以下であってもよく、０．３×Ｈ以下であってもよい。

さらに、本実施形態では、主切刃部５Ｂに施されるホーニングがチャンファーホーニングであるとともに、切刃肩部５Ｃに施されるホーニングは丸ホーニングとされている。このため、主として穴明け加工に使用される主切刃部５Ｂでは切刃強度を十分に確保しつつ、切刃肩部５Ｃでは切刃強度を維持しながらも一層鋭い切れ味を得ることができる。

ただし、これとは逆に、切刃肩部５Ｃに施されるホーニングがチャンファーホーニングや複合ホーニングのような直線状の断面を有するホーニングであるとともに、主切刃部５Ｂが凸曲線状の断面を有する丸ホーニングであってもよい。また、主切刃部５Ｂおよび切刃肩部５Ｃがともにチャンファーホーニングや複合ホーニングであってもよいし、あるいは主切刃部５Ｂおよび切刃肩部５Ｃがともに丸ホーニングであってもよい。

なお、この第１の実施形態では、主切刃部５Ｂが軸線Ｏ方向先端側から見て直線状に形成されているが、図８および図９に示す変形例のように、主切刃部５Ｂは、シンニング切刃部５Ａが凸曲線状に形成された部分からドリル本体１の外周側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に凹む凹曲線状に延びた後、ドリル回転方向Ｔ側に延びて切刃肩部５Ｃに連なるように形成されていてもよい。なお、この変形例や、後述する第２～第６の実施形態およびその変形例において、図１～図７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ある。

次に、図１０～図１２は、本発明の第２の実施形態を示すものである。この第２の実施形態では、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面の外周縁部に、この外周縁部よりも内周側の上記壁面に対して鈍角に交差する帯状面取り部１２を切屑排出溝７に沿って形成し、この帯状面取り部１２と先端逃げ面６との交差稜線部に上記切刃肩部５Ｃが形成されていることを特徴としている。

このような第２の実施形態においても、図５および図６に示したのと同様に、切刃５の主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける真のすくい角θＢに対して、切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける真のすくい角θＣは負角側に大きくされるとともに、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおけるホーニングの大きさ（ホーニング面５ｂの幅Ｈ）に対して、切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおけるホーニングの大きさ（ホーニング面５ｃの半径Ｒ）が小さくされているので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、この第２の実施形態では、上述のように切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面の外周縁部に、この外周縁部よりも内周側の上記壁面に対して鈍角に交差する帯状面取り部１２が切屑排出溝７に沿って形成され、この帯状面取り部１２と先端逃げ面６との交差稜線部に上記切刃肩部５Ｃが形成されている。

このため、切刃５が摩耗等によって切れ味が鈍ったときに新たな切刃５を研ぎ付ける場合に、先端逃げ面６を研磨するだけで切刃肩部５Ｃの真のすくい角θＣを主切刃部５Ｂよりも負角側に大きくすることができる。従って、例えば第１の実施形態のように、先端逃げ面６を研磨した後に三角形状面取り部１１を形成し直して切刃肩部５Ｃを形成するような必要がない。

なお、この第２の実施形態においても、図１３および図１４に示す変形例のように、第１の実施形態の変形例と同様に、主切刃部５Ｂが、シンニング切刃部５Ａが凸曲線状に形成された部分からドリル本体１の外周側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に凹む凹曲線状に延びた後、ドリル回転方向Ｔ側に延びて切刃肩部５Ｃに連なるように形成されていてもよい。

さらに、これら第１、第２の実施形態およびその変形例では、切刃５のすくい面８側に三角形状面取り部１１や帯状面取り部１２を形成することにより、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおける真のすくい角θＢに対して切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおける真のすくい角θＣを負角側に大きくするとともに、主切刃部５Ｂの外周端Ｐにおけるホーニングの大きさに対して切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおけるホーニングの大きさを小さくしているが、図１５および図１６に示す第３の実施形態や、図１７および図１８に示す第４の実施形態のように、切刃５の先端逃げ面６側に面取り部を形成するようにしてもよい。

このうち、図１５および図１６に示す第３の実施形態では、先端逃げ面６の外周部に、この外周部よりも内周側の先端逃げ面６と、すくい面８からドリル回転方向Ｔとは反対側に延びるドリル本体１の切刃部３の外周面である上記第１のマージン３Ａとに鈍角に交差する平面状面取り部１３が形成されており、この平面状面取り部１３と上記すくい面８との交差稜線部に直線状の切刃肩部５Ｃが形成されている。

また、図１７および図１８に示す第４の実施形態では、先端逃げ面６の外周部に、この外周部よりも内周側の先端逃げ面６と、すくい面８からドリル回転方向Ｔとは反対側に延びるドリル本体１の切刃部３の外周面である第１のマージン３Ａとに接する凸曲面状面取り部１４が形成されており、この凸曲面状面取り部１４と上記すくい面８との交差稜線部に、すくい面８に対向する方向から見て凸曲線状の切刃肩部５Ｃが形成されている。

これら第３、第４の実施形態の場合には、すくい面８側に三角形状面取り部１１や帯状面取り部１２のような面取り加工を施すことなく、切刃肩部５Ｃの真のすくい角θＣを主切刃部５Ｂよりも負角側に大きくすることができる。このため、すくい面８側に面取り加工を施すことによって切屑排出性に影響が及ぶような事態が生じるのを防ぐことが可能となる。

さらにまた、図１９～図２１は、本発明の第５の実施形態を示すものであり、図２２および図２３は、本発明の第６の実施形態を示すものである。これら第５、第６の実施形態は、本発明を座繰り穴加工用のドリルに適用した場合のものである。すなわち、第１～第４の実施形態およびその変形例では、切刃５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延びて、切刃５に先端角が与えられていたのに対し、これら第５、第６の実施形態では、切刃５が軸線Ｏに垂直な平面に略沿うように延びて、先端角が１８０°とされている。

そして、第５の実施形態では、この切刃５の外周端部に、先端逃げ面６と、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面に配置される三角形状面取り部１１と、が形成され、三角形状面取り部１１は、すくい面８からドリル回転方向Ｔとは反対側に延びるドリル本体１の外周面（第１のマージン３Ａ）との交差稜線部（リーディングエッジ）に向かうに従い、ドリル回転方向Ｔとは反対側に傾斜し、この三角形状面取り部１１と先端逃げ面６との交差稜線部に切刃肩部５Ｃが形成されている。

また、第６の実施形態では、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く上記壁面の外周縁部に、この外周縁部よりも内周側の上記壁面に対して鈍角に交差する帯状面取り部１２が切屑排出溝７に沿って形成され、この帯状面取り部１２と先端逃げ面６との交差稜線部に切刃肩部５Ｃが形成されている。なお、これら第５、第６の実施形態では、第２のマージン３Ｂとクーラント穴９は形成されていない。

このような座繰り穴加工用のドリルでは、切刃５の先端角が１８０°であるために切刃５が一度に被削材に食い付くことになり、衝撃的負荷が切刃５に作用し易いのに対し、上記第５、第６の実施形態では、主切刃部５Ｂの外周端Ｐに対して、切刃肩部５Ｃの外周端Ｑにおいては、真のすくい角θＣが負角側に大きくされているとともに、ホーニングの大きさは小さくされていて、上述のように切刃肩部５Ｃの刃物角を大きくして切刃強度を確保することができるので、衝撃的負荷によって切刃肩部５Ｃに欠損等が生じるのを防ぐことができる。

図２４～図２６は、本発明の第７の実施形態を示すものである。この第７の実施形態では、切屑排出溝７のドリル回転方向Ｔを向く壁面の外周縁部に、この外周縁部よりも内周側の上記壁面に対して鈍角に交差する帯状面取り部１２が切屑排出溝７に沿って形成されており、かつ、切屑排出溝７の上記壁面の先端外周部に面取り部１１が形成されている。すなわち、本実施形態のドリルは、帯状面取り部１２と面取り部１１とが組み合わされた構成を備えている。そして、面取り部１１と先端逃げ面６との交差稜線部に切刃肩部５Ｃが形成されることにより、切刃肩部５Ｃの真のすくい角θＣが主切刃部５Ｂの真のすくい角θＢよりも負角側に大きくされている。

より詳しくは、図２５に示すように、本実施形態では面取り部１１が、帯状面取り部１２の先端部を切り欠くように上記壁面に形成されることで、ドリル回転方向Ｔ側から見て四角形状をなしている。具体的に、この面取り部１１は、上底の長さよりも下底の長さが長い台形状である。
このように、面取り部１１は、第１の実施形態で説明した三角形状面取り部１１に限定されることはなく、四角形状面取り部１１であってもよい。また面取り部１１は、三角形状や四角形状以外の多角形状でもよい。

また第７の実施形態では、前述の第１の実施形態と同様に、図２４に示すようにドリルを軸線Ｏ方向の先端側から見て、主切刃部５Ｂが直線状に延びているが、これに限らない。
ここで、図２７および図２８は、第７の実施形態の変形例を示す。図２７に示すように、ドリルを軸線Ｏ方向の先端側から見て、主切刃部５Ｂは、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて凹む凹曲線状でもよい。

本発明は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態および変形例等で説明した各構成を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態等によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明のドリルによれば、切刃肩部における刃物角を大きくして切刃強度を確保することができるとともに、この切刃肩部に溶着が生じるのを防ぐことができて、溶着物の脱落による欠損を防止することができる。さらに、切刃肩部の切れ味を向上させることによって貫通穴を穴明け加工するときに抜け際にバリが発生するのを抑制することも可能となる。したがって、産業上の利用可能性を有する。

１ ドリル本体
２ シャンク部
３ 切刃部
３Ａ 第１のマージン
３Ｂ 第２のマージン
４ テーパーネック部
５ 切刃
５Ａ シンニング切刃部
５Ｂ 主切刃部
５Ｃ 切刃肩部
５ａ～５ｃ ホーニング面
６ 先端逃げ面
７ 切屑排出溝
８ すくい面
９ クーラント穴
１０ シンニング部
１１ 面取り部（三角形状面取り部、四角形状面取り部）
１２ 帯状面取り部
１３ 平面状面取り部
１４ 凸曲面状面取り部
Ｏ ドリル本体１の軸線
Ｔ ドリル回転方向
Ｐ 主切刃部５Ｂの外周端
Ｑ 切刃肩部５Ｃの外周端
θＢ 外周端Ｐにおける主切刃部５Ｂの真のすくい角
θＣ 外周端Ｑにおける切刃肩部５Ｃの真のすくい角
Ｄ 切刃５の直径
Ｌ 外周端Ｐにおいて切刃５に直交する断面における切刃５と軸線Ｏとを結ぶ直線
Ｍ 外周端Ｑにおいて切刃５に直交する断面における切刃５と軸線Ｏとを結ぶ直線
Ｎ１ 軸線Ｏ方向先端側から見て軸線Ｏと切刃肩部５Ｃの外周端Ｑとを結ぶ直線
Ｎ２ 軸線Ｏ方向先端側から見て軸線Ｏと主切刃部５Ｂの外周端Ｐとを結ぶ直線
Ｈ 主切刃部５Ｂのホーニングの大きさ（直線Ｌ方向のホーニング面５ｂの幅）
Ｒ 切刃肩部５Ｃのホーニングの大きさ（切刃５に直交する断面におけるホーニング面５ｃの半径）
Ｗ 直線Ｎ１方向の切刃肩部５Ｃの幅

Claims (8)

1. 軸線回りにドリル回転方向に回転させられるドリル本体の先端外周部に、上記ドリル本体の先端逃げ面に開口して上記軸線方向の後端側に延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の上記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、上記壁面をすくい面とする切刃が形成されたドリルであって、
   上記切刃には、上記ドリル本体の内周側から外周側に向けて延びる主切刃部と、この主切刃部の外周端から上記ドリル本体の外周に達する切刃肩部とが備えられるとともに、ホーニングが施されており、
   上記主切刃部の外周端に対して、上記切刃肩部の外周端においては、上記切刃に直交する断面における該切刃と上記軸線とを結ぶ直線に対する上記すくい面の傾斜角である真のすくい角が負角側に大きくされているとともに、上記ホーニングの大きさは小さくされていることを特徴とするドリル。
2. 上記切刃の外周端部には、上記先端逃げ面と、上記壁面に配置される面取り部と、が形成されており、
   上記面取り部は、上記すくい面から上記ドリル回転方向とは反対側に延びる上記ドリル本体の外周面との交差稜線部に向かうに従い、上記ドリル回転方向とは反対側に傾斜し、
   この面取り部と上記先端逃げ面との交差稜線部に上記切刃肩部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
3. 上記切屑排出溝の上記ドリル回転方向を向く上記壁面の外周縁部には、この外周縁部よりも内周側の上記壁面に対して鈍角に交差する帯状面取り部が上記切屑排出溝に沿って形成されており、この帯状面取り部と上記先端逃げ面との交差稜線部に上記切刃肩部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
4. 上記先端逃げ面の外周部には、この外周部よりも内周側の上記先端逃げ面と上記すくい面から上記ドリル回転方向とは反対側に延びる上記ドリル本体の外周面とに鈍角に交差する平面状面取り部が形成されており、この平面状面取り部と上記すくい面との交差稜線部に上記切刃肩部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
5. 上記先端逃げ面の外周部には、この外周部よりも内周側の上記先端逃げ面と上記すくい面から上記ドリル回転方向とは反対側に延びる上記ドリル本体の外周面とに接する凸曲面状面取り部が形成されており、この凸曲面状面取り部と上記すくい面との交差稜線部に上記切刃肩部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
6. 上記軸線方向先端側から見て該軸線と上記切刃肩部の外周端とを結ぶ直線が延びる方向の上記切刃肩部の幅が、上記切刃の直径Ｄに対して０．２×Ｄ以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のドリル。
7. 上記主切刃部のホーニングの大きさＨに対して、上記切刃肩部のホーニングの大きさが０．８×Ｈ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６のうちいずれか一項に記載のドリル。
8. 上記主切刃部に施されるホーニングはチャンファーホーニングであるとともに、上記切刃肩部に施されるホーニングは丸ホーニングであることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のドリル。

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