JP2023059519A

JP2023059519A - Drill

Info

Publication number: JP2023059519A
Application number: JP2021169579A
Authority: JP
Inventors: 将重田; Susumu Shigeta; 一範北森; Kazunori Kitamori; 淳一野城; Junichi Noshiro
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-04-27

Abstract

To provide a drill that can improve defect resistance of a cutting blade of a small-diameter drill and at the same time make both tool stiffness and chip discharging performance compatible.SOLUTION: A drill 10 has two or more cutting blades 1 and 2, where a diameter φD0 thereof is in a range of 1.1 mm or more and less than 2.0 mm and a groove length L0 thereof is in a range of five times or more and twelve times or less of the diameter φD0. A core thickness φD1 of the drill is in a range of 0.22 times or more and 0.30 times or less of the diameter φD0. Further, thinning blades 1A and 2A and main cutting blades 1B and 2B apply chamfer-honing in a range of 2.5% or more and 5.5% or less of the diameter φD0.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、直径が２ｍｍ以下であって、かつ溝長が直径の５倍以上であるドリルに関する。 The present invention relates to a drill having a diameter of 2 mm or less and a flute length of 5 times or more the diameter.

電気電子部品への深孔加工時において、ドリルの溝長がドリルの直径（ドリル径）の５倍以上であるドリル（またはロングドリル）が使用されている。特に、ドリルの直径が１ｍｍ以下であるドリル（または小径ドリル）はＩＣ基板の深孔加工に多用されている。 2. Description of the Related Art A drill (or a long drill) having a flute length five times or more as large as the diameter of the drill (drill diameter) is used when deep holes are drilled into electrical and electronic components. In particular, drills with a diameter of 1 mm or less (or small-diameter drills) are often used for drilling deep holes in IC substrates.

これらのドリルは、ドリル先端部の心厚（ウエブの厚さ）をテーパ状に細くしたドリルやマージン幅を所定の寸法値にしたドリルなどによって、切削加工時における曲げによるドリル折損防止を図っている（特許文献１ないし４参照）。 These drills are designed to prevent drill breakage due to bending during cutting, such as drills with a tapered core thickness (web thickness) at the tip of the drill or drills with a specified margin width. (See Patent Documents 1 to 4).

実開昭６２－１７８０１１号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-178011 特開平６―３４４２１２号公報JP-A-6-344212 特開２００６－５５９１５号公報JP 2006-55915 A 特開２００８－２９６３００号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-296300

しかし、ドリルの直径が１．１ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の小径ドリルでは、切れ刃が薄肉であるため、送りを上げて加工すると、切れ刃が欠損して突発折損する問題点があった。同時に、小径ドリルの剛性を上げるために心厚を大きくすると、ＳＵＳ３０４などの切りくずが伸びやすい被削材を加工したときに、ステップ加工をしているにも関わらず、切りくずポケットが小さいために切りくずが詰まって折損するという問題点もあった。
However, a small-diameter drill having a diameter of 1.1 mm or more and less than 2.0 mm has a thin cutting edge. At the same time, if the core thickness is increased to increase the rigidity of a small-diameter drill, when machining a work material such as SUS304 where chips tend to stretch, the chip pocket is small despite step machining. There was also a problem that the chip was clogged with chips and broke.

そこで、本発明は小径ドリルの切れ刃の耐欠損性を向上させると同時に、小径ドリルの工具剛性を向上させたドリルを提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a drill that improves the chipping resistance of the cutting edge of a small-diameter drill and at the same time improves the tool rigidity of the small-diameter drill.

本発明のドリルは、二以上の切れ刃を有しており、直径が１．１ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の範囲であって、溝長がドリル直径の５倍以上１２倍以下の範囲である場合において、心厚をドリルの直径の０．２２倍以上０．３０倍以下の範囲とする。 The drill of the present invention has two or more cutting edges, the diameter is in the range of 1.1 mm or more and less than 2.0 mm, and the flute length is in the range of 5 to 12 times the drill diameter. , the core thickness should be in the range of 0.22 to 0.30 times the diameter of the drill.

また、切れ刃は、ドリルの中心軸から外方へ延びるシンニング刃と、当該シンニング刃から連続的に形成されていて外周コーナの方向へ延びる主切れ刃から形成し、シンニング刃および主切れ刃には、ドリルの直径の２．５％以上５．５％以下の範囲でチャンファホーニング加工を施す。 In addition, the cutting edge is formed of a thinning edge extending outward from the center axis of the drill and a main cutting edge continuously formed from the thinning edge and extending in the direction of the outer peripheral corner. performs chamfer honing processing in the range of 2.5% or more and 5.5% or less of the diameter of the drill.

すなわち、本発明のドリルは、小径ドリルの問題点であった、切れ刃の欠損のしやすさを切れ刃のホーニング加工によって問題解決し、同時にロングドリルの問題点であった、工具剛性と切りくず排出性の両立を心厚量の最適化で解決することができた。 That is, the drill of the present invention solves the problem of the susceptibility to chipping of the cutting edge, which is a problem of small diameter drills, by honing the cutting edge. We were able to solve the problem of waste dischargeability by optimizing the web thickness.

本発明のドリルは、ドリル径が１～２ｍｍの範囲であって、かつ溝長さがドリル直径の５倍以上であるにも関わらず、切れ刃の耐欠損性、工具剛性および切りくず排出性を両立するという効果を奏する。 Although the drill of the present invention has a drill diameter in the range of 1 to 2 mm and a flute length of 5 times or more of the drill diameter, the chipping resistance of the cutting edge, tool rigidity and chip evacuation performance It has the effect of making both

本発明のドリル１０の正面図である1 is a front view of drill 10 of the present invention; FIG. 本発明のドリル１０の左側面図である1 is a left side view of drill 10 of the present invention; FIG. 本発明のドリル１０の斜視図である1 is a perspective view of drill 10 of the present invention; FIG.

本発明のドリルの一実施形態について図面を用いて説明する。本発明の一実施形態であるドリル１０の正面図を図１、左側面図（先端側からの正面図に相当）を図２、斜視図を図３にそれぞれ示す。本発明のドリル１０は、図１ないし図３に示す様に２枚の切れ刃１，２と、それらの切れ刃１，２の回転方向に隣接する溝（ねじれ溝）５，６と、切れ刃１，２の反回転方向に隣接する逃げ面３，４と、を有している。 One embodiment of the drill of the present invention will be described with reference to the drawings. 1, a left side view (corresponding to a front view from the tip side) of FIG. 2, and a perspective view of a drill 10, which is one embodiment of the present invention, are shown in FIG. The drill 10 of the present invention, as shown in FIGS. flanks 3, 4 adjoining the blades 1, 2 in the counter-rotational direction.

切れ刃１，２は、ドリル１０の中心軸Ｏから外周コーナ７，８へ向かって延びるシンニング刃１Ａ，２Ａおよびそれに続く主切れ刃１Ｂ，２Ｂから構成されている。また、シンニング刃１Ａ，２Ａおよび主切れ刃１Ｂ，２Ｂには、ドリル１０の直径φＤ０の２．５％以上５．５％以下の範囲のチャンファホーニング加工が施されている。 The cutting edges 1 and 2 are composed of thinning edges 1A and 2A extending from the central axis O of the drill 10 toward the outer peripheral corners 7 and 8, and main cutting edges 1B and 2B following the thinning edges 1A and 2A. The thinning edges 1A, 2A and the main cutting edges 1B, 2B are chamfer honed in a range of 2.5% or more and 5.5% or less of the diameter φD0 of the drill 10. As shown in FIG.

２条の溝（ねじれ溝）５，６は、切れ刃１，２側からシャンク２０側に向けて軸方向に形成されており、ねじれ溝５，６の長さである溝長Ｌ０は、ドリル１０の直径φＤ０の５倍以上１２倍以下の範囲とする。ドリル１０の先端角α０は１３３°～１３７°であり、ドリル１０の心厚φＤ１は直径φＤ０の０．２２倍以上０．３０倍以下の範囲とする。なお、ドリル１０の直径φＤ０は１．１ｍｍ以上２．０ｍｍ未満の範囲とする。 The two grooves (twisted grooves) 5 and 6 are formed in the axial direction from the cutting edges 1 and 2 side toward the shank 20 side, and the groove length L0, which is the length of the twisted grooves 5 and 6, is the length of the drill. The range is set to be 5 times or more and 12 times or less of the diameter φD0 of 10. The tip angle α0 of the drill 10 is 133° to 137°, and the core thickness φD1 of the drill 10 is set to be in the range of 0.22 to 0.30 times the diameter φD0. Note that the diameter φD0 of the drill 10 is in the range of 1.1 mm or more and less than 2.0 mm.

ドリルの切れ刃におけるチャンファホーニング加工量を変えた複数水準の試験用ドリルを準備して、それらの試験用ドリルを使用して切削加工（穴あけ加工）試験（以下、本試験という）を行うことでドリルの切れ刃におけるチャンファホーニング加工量に関する切削加工性能に及ぼす影響を確認した。本試験では、加工された穴の位置精度とドリルの寿命評価の２項目について各ドリルの評価を行った。本試験で使用した試験用ドリルは、直径（ドリル径）１．９ｍｍ、シャンク径３ｍｍ、先端角１３５°を共通仕様とした。 Prepare multiple levels of test drills with different amounts of chamfer honing on the cutting edge of the drill, and use these test drills to perform a cutting (drilling) test (hereinafter referred to as the main test). The effect of chamfer honing on the cutting edge of a drill on machining performance was confirmed. In this test, each drill was evaluated with respect to two items, the positional accuracy of the machined hole and the life evaluation of the drill. The test drills used in this test had common specifications of a diameter (drill diameter) of 1.9 mm, a shank diameter of 3 mm, and a point angle of 135°.

本試験で使用したドリルのチャンファホーニング加工量は、チャンファホーニング加工量が０ｍｍ（チャンファホーニング加工無し）、０．０３０ｍｍおよび０．０６０ｍｍの３水準のドリルを使用した。また、異なる被削材（Ｓ５０Ｃ、ＳＵＳ３０４）を２種類準備して、被削材ごとの効果の差異も確認した。 Drills used in this test had three levels of chamfered honing amounts: 0 mm (no chamfered honing), 0.030 mm, and 0.060 mm. In addition, two types of different work materials (S50C, SUS304) were prepared to confirm the difference in effect for each work material.

本試験は、以下の切削加工条件で行った。
被削材がＳ５０Ｃ（炭素鋼：１８０ＨＢ）の場合：
・切削速度：６０ｍ／ｍｉｎ
・回転数：１００５５ｍｉｎ^－１
・送り速度：１１４５ｍｍ／ｍｉｎ
・送り量：０．１１４ｍｍ／ｒｅｖ
・ステップ量：０．９５ｍｍ
・穴深さ：１９ｍｍ（止り穴）
・切削油剤：水溶性切削油剤
・使用機械：立形ＭＣ（工作機械） This test was performed under the following cutting conditions.
When the work material is S50C (carbon steel: 180HB):
・Cutting speed: 60m/min
・Rotation speed: 10055min ^-1
・Feeding speed: 1145mm/min
・Feed rate: 0.114mm/rev
・Step amount: 0.95 mm
・Hole depth: 19 mm (blind hole)
・Cutting fluid: Water-soluble cutting fluid ・Machine used: Vertical MC (machine tool)

被削材がＳＵＳ３０４（オーステナイト系ステンレス鋼）の場合：
・切削速度：２０ｍ／ｍｉｎ
・回転数：３３５０ｍｉｎ^－１
・送り速度：１３４ｍｍ／ｍｉｎ
・送り量：０．０４ｍｍ／ｒｅｖ
・ステップ量：０．４７５ｍｍ
・穴深さ：１４ｍｍ（止り穴）
・切削油剤：水溶性切削油剤
・使用機械：立形ＭＣ（工作機械） When the work material is SUS304 (austenitic stainless steel):
・Cutting speed: 20m/min
・Rotation speed: 3350min ^-1
・Feeding speed: 134mm/min
・Feed rate: 0.04mm/rev
・Step amount: 0.475mm
・Hole depth: 14 mm (blind hole)
・Cutting fluid: Water-soluble cutting fluid ・Machine used: Vertical MC (machine tool)

本加工試験を行った結果、被削材がＳ５０Ｃ（炭素鋼）の場合、チャンファホーニング加工量が０ｍｍ（ホーニング加工無し）のドリルは加工穴数が５３０穴、チャンファホーニング加工量が０．０３０ｍｍのドリルは加工穴数が３１２穴、チャンファホーニング加工量が０．０６０ｍｍのドリルは加工穴数が８８８穴であった。 As a result of this machining test, when the work material is S50C (carbon steel), a drill with a chamfered honing amount of 0 mm (no honing) has 530 holes and a chamfered amount of 0.030 mm. The number of drilled holes was 312, and the number of drilled holes was 888 with a chamfer honing amount of 0.060 mm.

次に、被削材がＳＵＳ３０４（オーステナイト系ステンレス鋼）の場合、チャンファホーニング加工量が０ｍｍ（チャンファホーニング加工無し）のドリルは加工穴数が１６２穴、チャンファホーニング加工量が０．０３０ｍｍのドリルは加工穴数が８穴、チャンファホーニング加工量が０．０６０ｍｍのドリルは加工穴数が３００穴であった。 Next, when the work material is SUS304 (austenitic stainless steel), a drill with a chamfer honing processing amount of 0 mm (no chamfer honing processing) has 162 holes, and a drill with a chamfer honing processing amount of 0.030 mm has 162 holes. A drill with 8 holes and a chamfer honing amount of 0.060 mm had 300 holes.

以上の試験結果より、被削材の種類の関わらずドリルのチャンファホーニング加工量が０．０６０ｍｍである場合、他のドリルに比べて加工穴数が多くなり、加工寿命の特性で最も優位な結果となった。 From the above test results, regardless of the type of work material, when the chamfer honing amount of the drill is 0.060 mm, the number of holes drilled increases compared to other drills, and the result is the most superior in terms of machining life characteristics. became.

１Ａ，２Ａシンニング刃
１Ｂ，２Ｂ主切れ刃
１，２切れ刃
３，４逃げ面
５，６溝
７，８外周コーナ
１０ドリル
２０シャンク
Ｏ中心軸
α０先端角
Ｌ０溝長
φＤ０ドリルの直径
φＤ１ドリルの心厚

1A, 2A Thinning edges 1B, 2B Main cutting edges 1, 2 Cutting edges 3, 4 Flanks 5, 6 Grooves 7, 8 Peripheral corners 10 Drill 20 Shank O Center axis α0 Tip angle L0 Groove length φD0 Drill diameter φD1 Drill thickness

Claims

In a drill having two or more cutting edges, a diameter of 1.1 mm or more and less than 2.0 mm, and a flute length of 5 times or more and 12 times or less of the diameter, the point angle is 133° to 137°. A drill having a core thickness in the range of 0.22 to 0.30 times the diameter.

The cutting edge has a thinning edge extending outward from the central axis and a main cutting edge formed continuously from the thinning edge and extending to an outer peripheral corner, and the thinning edge and the main cutting edge 2. The drill according to claim 1, characterized in that chamfer honing is applied to a range of 2.5% or more and 5.5% or less of said diameter.