JP2503524Y2

JP2503524Y2 - ロウ付けドリル

Info

Publication number: JP2503524Y2
Application number: JP1989064305U
Authority: JP
Inventors: 伸一中村; 秀司細野; 芳之柳瀬
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1996-07-03
Anticipated expiration: 2004-06-01
Also published as: JPH037408U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、工具本体の先端部にチツプをロウ付けし
てなるロウ付けドリルに係り、詳しくは、切屑によるロ
ウ層の摩耗を未然に防止できるロウ付けドリルに関す
る。

［従来の技術］穴加工に供するドリルとして、従来より、第５図及び
第６図に示すように、略円柱状をなす工具本体１の外周
部に二条の切屑排出溝２・２が形成され、工具本体１の
先端部に、この工具本体１の一方の外周部から他方の外
周部に達する２枚刃の超硬チツプ（以下、チツプと略称
する。）３が、そのすくい面４・４を切屑排出溝２・２
に平滑に連続させてロウ付けされ、上記切屑排出溝２の
回転方向後方側を向く壁部５・５が断面円弧状に形成さ
れてなるロウ付けドリル（以下、ドリルと略称する。）
が知られている。

このように構成されたドリルを用いて穴加工を行う場
合、切刃６・６で生成される切屑は、すくい面４上を工
具軸線Ｏに向かって扇状に成長し、さらには、切屑排出
溝２の壁部５の曲面沿いに壁部５の曲率半径とほぼ等し
い曲率でカールしつつ、適度に分断されて工具本体１の
基端側へと排出される。

このとき、切刃６の外周端部Ｐ₁で生成される切屑の
描く軌跡は、すくい面４に沿う平面上における工具先端
の投影点Ｐ₀を中心として切刃６の外周端部Ｐ₁を通過す
る円弧Ｒとほぼ一致する。これは、上記投影点Ｐ₀でほ
ぼ０に近い工具周速が、切刃６の外周縁Ｐ₁に向かうに
従って次第に増加するため、これに伴って切屑の成長速
度が増加してゆくことに起因する。

［考案が解決しようとする課題］ところで、上述した従来のドリルにおいては、チツプ
３と工具本体１との接合面７がチツプすくい面４とほぼ
面一をなすため、第７図あるいは第８図に示すように、
切刃６で生成される切屑Ｃ₁やチツプ先端のシンニング
切刃８・８で生成される切屑Ｃ₂が、上記接合面７と工
具本体１との間に介在されたロウ層上を通過して排出さ
れる。このため、上記ロウ層が切屑による侵食を受け易
いという欠点があった。

特に、切刃６で生成される切屑Ｃ₁については、工具
本体１の軸線Ｏに沿って延びるチツプ３と切屑排出溝２
との交線部９の工具基端側の端部Ｐ₃が、切屑の軌跡と
一致する上記円弧Ｒと切屑排出溝２との交点Ｐ₂よりも
工具基端側に位置しているため、その外周縁部が上記ロ
ウ層上において壁部５側へカールする。このため、ロウ
層が激しく侵食されて早期に摩耗し、この結果、ロウ付
け強度が劣化し、場合によっては切削中に工具破損事故
が発生するという欠点があった。

また、上述の従来のドリルでは、壁部５の曲率とほぼ
等しい曲率でカールした切屑が、切屑排出溝２一杯に広
がって既に加工された穴の内壁と擦過しつつ排出されて
ゆくため、加工深さの増加につれて摩擦抵抗が急激に増
加して切屑排出性が悪化する。このため、切削抵抗の著
しい増加や切屑詰まりが起こり易く、場合によっては、
工具本体１やチツプ３の破損事故にもつながるという欠
点もあった。

この考案は、このような背景の下になされたもので、
ロウ層の摩耗を未然に防止して工具破損を確実に回避で
きるロウ付けドリルを提供し、さらには、切屑排出性を
も改善できるロウ付けドリルを提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するために、この考案のロウ付けドリ
ルは、工具本体の径方向中心側における上記チップのす
くい面と上記切屑排出溝の回転方向と逆方向に面する壁
部との交線部の工具基端側端部を、上記チップのすくい
面に沿う平面上で上記切刃またはその延長線と工具軸線
の投影線との交点を中心として上記切刃の径方向外周側
端部を通過する円弧と、上記切屑排出溝の回転方向と逆
方向に面する壁部との交差部よりも工具先端側に設けて
なるものである。

また、この考案の他のロウ付けドリルは、上記切屑排
出溝の回転方向と逆方向を向く壁部を、工具軸線と交差
する方向の断面視において直線状をなす面に形成してな
るものである。

［作用］上記構成によれば、工具本体の径方向中心側における
チップのすくい面と切屑排出溝の回転方向と逆方向に面
する壁部との交線部のうちで最も工具基端側の部分が、
切刃の外周側端部で生成されて工具中心側に円弧状に延
びる切屑外周縁部の軌跡と、切屑排出溝の回転方向と逆
方向に面する壁部との交点よりも工具先端側に位置する
ので、すくい面に沿って扇状に延びる切屑の外周縁部
は、チツプと工具本体との間に介在されたロウ層上を通
過することなく上記壁部に沿ってカールする。このた
め、ロウ層が切屑によっと侵食されることはない。

また、上記構成の他のドリルによれば、切屑排出溝の
回転方向と逆方向に面する壁部が断面視直線状をなすた
めに、この壁部に沿って成長する切屑は、円弧状に丸め
込まれることなく、帯状に連なった状態で排出される。

［実施例］以下、第１図ないし第３図を参照して、本考案の実施
例を説明する。

第１図ないし第３図において、符号10は工具本体であ
る。この工具本体10は、軸線Ｏ回りに回転せしめられる
もので、その外周部には、工具本体10の基端側（第１図
において右方）に向かうに従って漸次回転方向（第２図
において反時計回り方向）と逆方向に捩れる二条の切屑
排出溝11・11が形成されている。

これら切屑排出溝11の回転方向と逆方向に面する壁部
12・12は、工具軸線Ｏと交差する方向の断面視において
工具軸線Ｏの近傍から工具本体10のヒール13・13に向か
って直線状に延びる捩れ面に形成されている。また、切
屑排出溝11の回転方向に面する壁部14・14も、上記断面
視において工具軸線Ｏの近傍からチツプ外周部のマージ
ン15・15に向かって直線状に延びる捩れ面に形成されて
いる。

一方、工具本体10の先端部には、チツプ16が、そのす
くい面17・17を上記切屑排出溝11の回転方向に面する壁
部14・14と平滑に連続させてロウ付けされている。この
チツプ16は、五角形平板状をなす超硬合金製のもので、
上記すくい面17の先端稜線部に、２枚の主切刃18・18を
有してなるものである。

チツプ16の先端には、上記主切刃18に連なる二番逃げ
面19・19が形成され、それぞれの内周縁には、上記主切
刃18の内周端部Ｐ₄から工具軸線Ｏまで延びるシンニン
グ切刃20・20が形成されている。また、各二番逃げ面19
の回転方向後方側には、これら二番逃げ面19から離間す
るに従って漸次工具基端側に傾斜する三番逃げ面21・21
が形成され、これら三番逃げ面21は、工具本体10の外周
部及び上記切屑排出溝11の壁部12と交わる位置まで延長
されている。

また、チツプ16の後端面は、工具軸線Ｏと直交する方
向に延びる平面状に形成されている。この後端面からチ
ツプ16先端までの長さ寸法は、該チツプ16と切屑排出溝
11との交線部22の工具基端側の端部Ｐ₅が、上記すくい
面17に沿う平面上において主切刃18の延長線と工具軸交
線Ｏの投影線の交点Ｐ₀を中心として主切刃18の外周端
部Ｐ₆を通過するように描いた円弧Ｒと、切屑排出溝11
の壁部12との交点Ｐ₇よりも幾らか工具先端側に位置す
るように定められている。

ここで、上述のようにチツプ16の後端面を平面状に形
成する場合、工具軸線方向における上記交線部22の端部
Ｐ₅と上記交点Ｐ₇との変移量δは、工具径をＤとしたと
きに、最低でも0.5Dは確保することが好ましい。変移量
δが0.5Dに満たないと、すくい面17に沿って成長する切
屑の外周縁部がチツプ16と工具本体10との間に介在され
るロウ層と擦過してロウ層が摩耗するおそれが生じるか
らである。

次に、以上のように構成されたドリルの作用について
説明する。

主切刃18で生成される切屑は、その成長速度が主切刃
18の周速の相違から外周側の方が速くなるため、すくい
面17に沿って工具軸線Ｏ側へと扇状に延びる。この場
合、主切刃18の外周端部Ｐ₆で生成される切屑外周縁部
の描く軌跡は、上記交点Ｐ₀を中心とする円弧Ｒとほぼ
一致する。従って、切屑は、切屑排出溝11の壁部12と円
弧Ｒとの交点Ｐ₇で、壁部12沿いに工具基端側へと向か
う方向にカールする。

そして、カールした切屑は、切屑排出溝11の壁部12が
断面視直線状をなす捩れ面に形成されているため、円弧
状に丸め込まれることなく、切屑排出溝11の壁部12、14
に密着した状態で帯状に連なって排出されてゆき、当該
ドリルの基端側を保持するホルダ等の端面に当接した時
点で折断される。

このように、本実施例のドリルによれば、切屑の外周
縁部が、ロウ層上を通過することなく常に壁部12におい
てカールするから、ロウ層と切屑とが擦過することがな
い。従って、ロウ層の摩耗を未然に防止して、ロウ付け
強度の劣化に伴う工具破損を確実に回避することができ
る。

また、本実施例のドリルによれは、切屑が帯状に連な
った状態で壁部12に沿って排出されるので、切屑が既に
加工された穴の内壁と擦過することはない。このため、
加工深さが増加しても切屑の排出を伴う摩擦抵抗は過度
に増加せず、この結果、切屑排出性が良好な状態に保た
れて切屑詰まりの発生頻度が大幅に低下する。さらに
は、ドリル全体にかかる切削抵抗も小さくなって切削能
力が向上する。

なお、シンニング切刃20で生成される切屑について
は、工具先端に二番逃げ面19よりも大きく工具基端側に
傾斜する三番逃げ面21が形成されているから、細かく分
断されつつ三番逃げ面21から切屑排出溝11へと導かれて
工具基端側へと逐次排出される。このため、シンニング
切刃20で生成される切屑によってロウ層が侵食されるこ
とはなく、また、これらの切屑が切屑排出性に悪影響を
与えることもない。

さらに、本実施例のドリルでは、主切刃18で生成され
る切屑が壁部12、14に密着することに伴って、切屑排出
溝11内に隙間が生じるため、この隙間を利用して切削油
を供給するだけで、工具先端まで容易に切削油を浸透さ
せることができ、この結果、次のような効果を奏する。

すなわち、ロウ付けドリルにおいては、切削熱による
ロウ層の溶解を防止するため、切削中、刃先へ十分な切
削油を供給することが必要不可欠であるが、従来のドリ
ルにおいては、ドリルの外部から給油する外部給油方式
では十分な切削油を供給できなかったので、必然的に工
具内部から工具先端へ切削油を供給する内部給油方式を
採用せざるを得なかった。従って、内部給油の設備を持
たないユーザーにおいては常に切削熱に注意を払う必要
があり、特に切削時の発熱量が多い高送り切削や深穴加
工を行うことが困難であった。これに対して、本実施例
のドリルによれば、外部給油方式でも工具刃先に十分な
切削油を供給できるから、内部給油設備を持たないユー
ザーにおいても、容易に高送り切削や深穴加工を行うこ
とができるのである。

ちなみに、本実施例のドリルを用いて外部給油で穴加
工を行ったところ、加工深さＬに対する工具径Ｄの比率
L/Dにして20程度までは十分に加工でき、従来のドリル
のL/Dの限界が４程度であったことを比較して、その著
しい効果が明らかとなった。また、この際、ロウ層の摩
耗も皆無であったことが確認された。

以上の実施例においては、特にチツプ16の後端面を工
具軸線Ｏと直交する平面状に形成しているが、本考案の
ドリルはこれに限るものではなく、例えば第４図に示す
ように、径方向外周に向かうに従って漸次工具基端側に
傾斜する傾斜面状に形成してもよい。

この場合には、チツプ16の工具基端側のロウ付け位置
Ｐ₅を交点Ｐ₇よりも十分に工具先端側に変移させてロウ
層の摩耗を確実に防止すると同時に、マージン15の長さ
を十分に長く取って加工時における工具の案内制度を向
上させることができるという効果を奏する。

また、以上の実施例では特に切屑排出溝11の壁部12を
断面視直線状に形成しているが、本考案のドリルはこれ
に限るものではなく、断面視円弧状に形成してもロウ層
の摩耗を未然に防止し得るものである。

［考案の効果］以上説明したように、この考案のドリルにおいては、
すくい面に沿って扇状に成長する切屑の外周縁部が、常
に切屑排出溝の回転方向と逆方向に面する壁部において
カールするため、チップと工具本体との間に介在された
ロウ層と切屑とが擦過しない。従って、ロウ層の摩耗を
未然に防止して、ロウ付け強度の劣化に起因する工具破
損を確実に回避できるという優れた効果を奏する。

また、この考案の他のドリルによれば、上記の効果を
奏するほか、切屑が、円弧状に丸め込まれることなく、
切屑排出溝の壁部に沿って帯状に連なった状態で排出さ
れるので、切屑が加工された穴と擦過せず、このため、
加工深さの増加に伴う摩擦抵抗の増加が大幅に抑制され
て、切屑排出性が良好な状態に保たれる。従って、切屑
詰まりの発生頻度やドリル全体にかかる切削抵抗を大幅
に低減して切削能力の著しい向上を図ることができる。

さらに、この場合、切削排出溝に生じる隙間を利用し
て工具外部から工具先端まで容易に切削油を供給できる
ので、切削時の発熱によるロウ層の溶解を外部給油によ
って未然に防止でき、この結果、工具内部からの給油設
備が不要になるという優れた効果をも奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図は側面図、第２図は正面図、第３図は第１図にお
けるＩ矢視図、第４図は上記実施例の変形例を示す側面
図、第５図及び第６図は従来例を示す図で、第５図は正
面図、第６図は側面図、そして第７図及び第８図は切屑
生成状況を示す模式図である。 10……工具本体、11……切屑排出溝、12、14……切屑排
出溝の壁部、16……チツプ、17……すくい面、18……主
切刃、20……シンニング切刃、22……交線部、Ｏ……工
具軸線、Ｐ₅……交線部の基端側端部、Ｐ₆……切刃の外
周側端部、Ｒ……円弧、Ｐ₀……円弧の中心、Ｐ₇……円
弧と切屑排出溝の回転方向と逆方向に面する壁部との交
点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者柳瀬芳之岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田 1528番地三菱金属株式会社岐阜製作所内 (56)参考文献特開昭61−270011（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−81010（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】軸線（Ｏ）回りに回転せしめられる工具本
体（10）の外周部に、工具本体（10）の先端に開口する
切屑排出溝（11）が形成され、この切屑排出溝（11）の
回転方向に面する壁部（14）の先端に、切刃（18）を有
するチップ（16）がロウ付けされてなるロウ付けドリル
において、上記工具本体（10）の径方向中心側における上記チップ
（16）のすくい面（17）と上記切屑排出溝（11）の回転
方向と逆方向に面する壁部（12）との交線部（22）の工
具基端側端部（Ｐ₅）を、上記チップ（16）のすくい面
（17）に沿う平面上で上記切刃（18）またはその延長線
と工具軸線（Ｏ）の投影線との交点（Ｐ₀）を中心とし
て上記切刃（18）の径方向外周側端部（Ｐ₆）を通過す
る円弧（Ｒ）と、上記切屑排出溝（11）の回転方向と逆
方向に面する壁部（12）との交差部（Ｐ₇）よりも工具
先端側に設けたことを特徴とするロウ付けドリル。
【請求項２】上記切屑排出溝（11）の回転方向と逆方向
に面する壁部（12）を、工具軸線（Ｏ）と交差する方向
の断面視において直線状をなす面に形成したことを特徴
とする請求項１記載のロウ付けドリル。