JP2562154Y2 - ツイストドリル - Google Patents
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
- B24B3/24—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills
- B24B3/26—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of drills of the point of twist drills
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- B23B51/00—Tools for drilling machines
- B23B51/02—Twist drills
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/89—Tool or Tool with support
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は特に完全に超硬金属材料
から成るツイストドリルに関する。 【０００２】この場合、超硬金属材料は、少なくとも刃
物材料としての焼結材料又は複合材料をも含む。 【０００３】 【従来の技術】ドリルポイントグラインディングはチゼ
ルエッジの近傍では逃げ角の増大を招く。これはセンタ
リングのよい穴あけを容易にするが、その反面、チゼル
エッジが弱くなるために、強力な送りにとって不利であ
る。それゆえ、ドリルポイントグラインディングによっ
て研削されるツイストドリルにおいては切削条件を改善
するためにチゼルエッジにしばしば例えばシンニング又
は被削材料に側方すくい角を適合させることによって修
正が施される（R.Stock AG，ベルリン、第３版、１９７
９，STOCK−TASCHENBUCH，第４０頁）。 【０００４】 【考案が解決しようとする問題点】本考案の課題はセン
タリングのよい容易な穴あけ特性が維持されると共に高
い送り力による作業が許容され、それにもかかわらず長
い耐用寿命が保証されるような冒頭に述べた形式のツイ
ストドリルを提供することにある。 【０００５】 【問題点を解決するための手段】上記課題を解決した本
考案のドリルの要旨は、ドリル直径の２５乃至４０％の
心厚を有しドリルポイントグラインディングによって研
削された主逃げ面を備えた特に超硬のツイストドリルに
おいて、主切刃と、ドリル軸線を含む、主切刃に平行な
平面との間隔が、ドリル直径の７乃至１４％であり、主
切刃からの距離の増大に伴なって先端逃げ角が増大して
おり、ドリルポイントにおける刃物角が６０゜乃至１２
０゜であり、刃物角によって規定される、チゼルエッジ
の中心部の負のすくい角が、ドリルポイントから出発し
て外側に向かって連続的に減少しかつ主切刃への移行時
にほぼ０゜乃至＋１０゜の値を有しており、この場合、
チゼルエッジは切削方向に凸状に湾曲して延びているこ
とにある。 【０００６】本考案ツイストドリルの別の構成では先端
角が少なくとも１３０゜である。 【０００７】 【考案の効果】本考案に基づくツイストドリルは水準以
上の心厚を有し、これによって、安定度が増大する。さ
らにこれによってチゼルエッジが延長される。一般には
このようにすると穴あけ性能及び切削性能が悪化し、ド
リルが切削するよりむしろ圧縮するようになるが、本考
案によればこのようなことが生じない。 【０００８】チゼルエッジがほぼ連続的に主切刃へ移行
していることによって切刃に沿った応力ピークが回避さ
れる。 【０００９】本考案の構成によって、切屑は発生後ただ
ちにチゼルエッジ領域内での変向によって変形されて著
しく負荷される。この切屑に、切屑室内への侵入時に付
加的な高いねじり負荷が強制され、これによって切屑が
細断される。 【００１０】この細断によってみぞを通る切屑の搬出が
容易となる。このようにツイストドリルの切屑細断性能
がよいと、切屑量が著しく多い場合でも、心厚の増大に
起因するみぞ横断面の減少が不利に作用しない。要する
にこの細断性能によって、心厚増大によって生じるみぞ
横断面の減少が十分に補償される。本ツイストドリルは
従来のものに比して大きな送り力で作業可能である。 【００１１】超硬金属の切刃材料のじん性が低いことに
よって、主切刃とチゼルエッジとの間に可能な限り大き
な刃物角が生じる。 【００１２】 【実施例】本考案の１実施例による図示の複みぞツイス
トドリル（以下ドリル）１にはねじれみぞとして形成さ
れたみぞ２が主切刃３の数だけ設けられている。本考案
は３つ以上の主切刃、従って３つ以上のみぞを備えたド
リルにも適応される。みぞ２はドリル本体に、心厚Ｋ
（４）を形成する深さで形成されている。主切刃３はウ
エブの領域でチゼルエッジ６によって互いに結合されて
おりもしくはチゼルエッジ６へ移行している。 【００１３】本考案ドリルでは、心厚Ｋ（４）はドリル
直径８の２５乃至４０％である。ドリルの切削方向は矢
印９で示されている。ドリルの端面、換言すれば主切刃
３と外周５との間に位置する面が主逃げ面１０を形成し
ている。ポイントは符号１１、先端角σは符号１２及び
ドリル軸線７内の刃物角βｚは符号２５で示されてい
る。 【００１４】ドリルポイントグラインディングは本考案
の１実施例では定置の軸線１３回りに回転する端面研削
といし（以下といし）１４によって行なわれる。研削の
さいのドリル１とといし１４との相対位置が第１２図乃
至第１８図に示されている。第１２図ではといし１４が
定置に支承され、ドリルが回転位置φ＝０にあり、この
位置では大体において主切刃３が研削される。第１３図
ではドリル１がとしい１４に対する相対的な終端位置に
あり、この位置ではドリル１が矢印１９で示す半径方向
送りＨRの方向でといし１４に対して相対的に並進的に
移動しており、かつ矢印９で示すドリル切削方向で９０
゜回転している。要するに第１３図ではドリルが−ドリ
ル軸線７に関連して−回転位置φ＝９０゜にある。この
回転位置φ＝９０゜はドリルポイントグラインディング
終了位置である。 【００１５】第１４図乃至第１８図は、ドリル１の回転
位置φ＝−３０゜におけるドリルポイントグラインディ
ング開始時でのといしのまだ軽い最初の係合位置（第１
４図）から出発して、ドリルの回転位置φ＝０゜，３０
゜，６０゜及び９０゜で終わるまでのドリルの回転位置
を研削方向で順次示したものである。ドリル１は回転位
置φ＝−３０゜からφ＝＋９０゜までといし１４に対し
て相対的に矢印１９の方向で半径方向に並進的に移動す
る。ドリルのこの半径方向送りＨRは第１４図から第１
８図までドリル軸線７に対するといし１４の外周輪郭１
５の相対位置の変化から明らかに認められる。ドリルの
各回転位置でそれぞれ母線１６と、といし１４のハッチ
ングで示された接触面１７とが認められる。 【００１６】回転位置φ＝０゜では、母線１６若しくは
といし１４の外周輪郭１５がドリル中心若しくはドリル
軸線７を越える。この越えた量を仮に超過量若しくは超
過位置１８（ＳＵ¨）と呼ぶなら、それはドリル直径の
３乃至１５％である。軟い材料の加工のさいにはこの数
値が小さく、硬い材料の加工のさいにはこの値が大き
い。値が大きい方がドリルの安定性が高いのはいうまで
もない。 【００１７】連続的にドリルポイントグラインディング
が行なわれ、回転位置φ＝０゜から矢印９で示すドリル
切削方向でドリル１を連続的に回転させることによっ
て、母線１６は半径方向で超過位置（第１２図及び第１
５図）から出てドリル１の半径方向送りＨＲ の方向で
引続き移動する。この移動は、本実施例によればドリル
の縦方向に対して直角な、ドリル軸線の並進運動によっ
て生じる。この半径方向送りＨＲ は矢印１９の方向で
有利である。ドリルポイントグラインディング終了時
（回転位置φ＝９０゜；第１３図、第１８図）に、母線
１６若しくはといし１４の外周輪郭１５はドリル軸線の
手前の位置にあり、この位置とドリル軸線との間隔を不
足量Ｕ¨（２０）と呼べば、この不足量Ｕ¨（２０）は
ドリル直径８の７乃至１４％である。つまり、主切刃３
と、ドリル軸線７を含む、主切刃３に平行な平面との間
隔２０が、ドリル直径８の７乃至１４％となる。その場
合、小さい数値はドリル直径８が大きい場合並びに被削
材料が軟い場合に該当し、大きい数値はドリル直径８が
小さい場合並びに被削材料が硬い場合に該当する。 【００１８】ドリルポイントグラインディング中にとい
し１４に対して相対的にドリル１の軸方向送りが矢印２
１の方向で行なわれる。この軸方向送りは、半径方向送
りＨR （矢印１９の方向）に比例する基本送りＨG から
合成される。この基本送りＨG によって、ドリルは常時
といし表面２２に接触を保つ。軸方向送りに関与するこ
の基本送りＨG （矢印２１）はそれ自体ドリルポイント
グラインディングを行なわず、若しくは逃げ角を規定す
ることなく、半径方向送りＨR （矢印１９）の補償にの
み役立つ。ドリルポイントグラインディングは、ドリル
１の回転位置φの経過に伴なって回転位置φ＝９０゜
（ドリルポイントグラインディング終了位置）に至るま
で累進的に増大する付加的な軸方向送り成分ＨA によっ
て行なわれる（第２０図及び第２１図参照）。この増大
は有利にはｅ関数に相応する。これによって、主切刃３
の研削から出発してドリルポイントグラインディング全
領域にわたって、矢印２１の方向で行なわれる母線１６
の合成された軸方向送りは、ドリルの回転角（回転位
置）φの累進的な増大若しくは主切刃３からの間隔増大
に伴なって主切刃３の先端逃げ角が増大するように、ド
リル１の軸線方向で累進的に生じる。 【００１９】ドリルの連続的な回転位置（回転角）φを
伴なう、矢印１９の方向で生じる半径方向送りの履歴は
選択的に第２０図及び第２１図に示すように直線的であ
ってもよく、又は第２２図及び第２３図に示すように累
進的であってもよい。第２２図及び第２３図に示す加工
では第２０図及び第２１図に示す加工に比して研削盤の
所要の送り軸を節約することができる。 【００２０】以下に若干の例１〜３について説明する。 【００２１】例 １ １． 全超硬金属ドリル φ１３．５ 超硬金属品質 Ｐ４０（コーティング） σ ＝１４０゜ αχ＝６゜ Ｕ¨ ＝１．２５ｍｍ ＳＵ¨＝０．７ｍｍ θ ＝４６゜＝コンスタント Ｈ９０＝３．０ｍｍ 使用時の得られた研削データ 実験材料 ＣＫ４５ 回転数 ｎ＝２８５０ｍｉｎ− １ 切削速度 Ｖｃ＝１２０ｍ／ｍｉｎ １回転当りの送り ｆ＝０．６ｍｍ １分当りの送り Ｖｆ＝１７１０ｍｍ／ｍｉｎ 穴あけ深さ Ｌｆ＝２５ｍｍ チップ形状 短い破片状例 ２ ２． 全超硬金属ドリル φ８．３ 超硬金属品質 Ｐ４０（コーティング） σ ＝１４０゜ αχ＝６゜ Ｕ¨ ＝０．８５ｍｍ ＳＵ¨＝０．４２ｍｍ θ ＝４３゜＝コンスタント Ｈ９０＝１．９１ｍｍ 使用時の得られた研削データ 実験材料 Ｃ３５ 回転数 ｎ＝３２００ｍｉｎ− １ 切削速度 ＶＣ＝８３ｍ／ｍｉｎ １回転当りの送り ｆ＝０．３ｍｍ １分当りの送り Ｖｆ＝１１００ｍｍ／ｍｉｎ 穴あけ深さ Ｌｆ＝１８ｍｍ 得られたスタンド距離 Ｌ＝１２．７ｍ チップ形状 短い破片状例 ３ 材 料 ５０ＣｒＶ４ 強 度 ８００Ｎ／ｍｍ２ ドリル直径 １０．５ｍｍ 以上の例から判るように、ドリル直径８．３ｍｍでは、
ドリルを０．３４ｍｍ／１回転だけ送るために側方逃げ
角αχは６゜で十分である。これに対して現在の技術に
基づく円錐外套のドリルポイントグラインディング研削
面を備えたドリルでは同上のドリル直径で側方逃げ角α
χは１０゜が推奨される。その場合この逃げ角は０．１
２乃至０．１６ｍｍ／１回転の送りを可能ならしめる。 【００２２】被削材料に応じて、主切刃３は保護当り部
２３を備えるか、又はエッジの丸味付けによって補強さ
れる。保護当り部２３はほぼ連続的にチゼルエッジ６内
へ延びる。 【００２３】本考案に基づくツイストドリルではポイン
ト１１の領域で刃物角βｚ（２５）（第５図で５，１
１）はほぼ６０゜乃至１２０゜である。 【００２４】この安定な刃物角２５は十分良好なセンタ
リング性能を可能ならしめると共に大きな送り力（押圧
力）を受け止めることができる。 【００２５】刃物角βｚ（２５）の値は先端角σ（１
２）、といし半径２４及び特に超過量ＳＵ¨（１８）に
よって規定される。 【００２６】刃物角βｚ（２５）によって規定されるチ
ゼルエッジ６の中央部の負のすくい角γ（＝０．５×β
ｚ）は、ポイント１１から出発して外側に向かって連続
的に減少しかつ主切刃への移行時にほぼ−２０゜乃至＋
１０゜、特に０゜の値を有する（第１９図参照）。この
場合、チゼルエッジ６は切削方向に凸状に湾曲して延び
ている。 【００２７】特に有利には、ツイストドリルにとって著
しく小さな側方逃げ角は例えばわずか６゜である（例１
及び例２参照）。 【００２８】逃げ面１０の軸方向のピッチは主切刃３と
の間隔増大に伴ない累進的に延びる。これによって、逃
げ角がわずかな場合、要するに刃物角が安定な場合、チ
ゼルエッジ６と逃げ面１０との間に最大可能な切屑室が
生じる。 【００２９】これによって、チゼルエッジ６からの切屑
の排出が申し分なく行なわれる。 【００３０】 【外１】
から成るツイストドリルに関する。 【０００２】この場合、超硬金属材料は、少なくとも刃
物材料としての焼結材料又は複合材料をも含む。 【０００３】 【従来の技術】ドリルポイントグラインディングはチゼ
ルエッジの近傍では逃げ角の増大を招く。これはセンタ
リングのよい穴あけを容易にするが、その反面、チゼル
エッジが弱くなるために、強力な送りにとって不利であ
る。それゆえ、ドリルポイントグラインディングによっ
て研削されるツイストドリルにおいては切削条件を改善
するためにチゼルエッジにしばしば例えばシンニング又
は被削材料に側方すくい角を適合させることによって修
正が施される（R.Stock AG，ベルリン、第３版、１９７
９，STOCK−TASCHENBUCH，第４０頁）。 【０００４】 【考案が解決しようとする問題点】本考案の課題はセン
タリングのよい容易な穴あけ特性が維持されると共に高
い送り力による作業が許容され、それにもかかわらず長
い耐用寿命が保証されるような冒頭に述べた形式のツイ
ストドリルを提供することにある。 【０００５】 【問題点を解決するための手段】上記課題を解決した本
考案のドリルの要旨は、ドリル直径の２５乃至４０％の
心厚を有しドリルポイントグラインディングによって研
削された主逃げ面を備えた特に超硬のツイストドリルに
おいて、主切刃と、ドリル軸線を含む、主切刃に平行な
平面との間隔が、ドリル直径の７乃至１４％であり、主
切刃からの距離の増大に伴なって先端逃げ角が増大して
おり、ドリルポイントにおける刃物角が６０゜乃至１２
０゜であり、刃物角によって規定される、チゼルエッジ
の中心部の負のすくい角が、ドリルポイントから出発し
て外側に向かって連続的に減少しかつ主切刃への移行時
にほぼ０゜乃至＋１０゜の値を有しており、この場合、
チゼルエッジは切削方向に凸状に湾曲して延びているこ
とにある。 【０００６】本考案ツイストドリルの別の構成では先端
角が少なくとも１３０゜である。 【０００７】 【考案の効果】本考案に基づくツイストドリルは水準以
上の心厚を有し、これによって、安定度が増大する。さ
らにこれによってチゼルエッジが延長される。一般には
このようにすると穴あけ性能及び切削性能が悪化し、ド
リルが切削するよりむしろ圧縮するようになるが、本考
案によればこのようなことが生じない。 【０００８】チゼルエッジがほぼ連続的に主切刃へ移行
していることによって切刃に沿った応力ピークが回避さ
れる。 【０００９】本考案の構成によって、切屑は発生後ただ
ちにチゼルエッジ領域内での変向によって変形されて著
しく負荷される。この切屑に、切屑室内への侵入時に付
加的な高いねじり負荷が強制され、これによって切屑が
細断される。 【００１０】この細断によってみぞを通る切屑の搬出が
容易となる。このようにツイストドリルの切屑細断性能
がよいと、切屑量が著しく多い場合でも、心厚の増大に
起因するみぞ横断面の減少が不利に作用しない。要する
にこの細断性能によって、心厚増大によって生じるみぞ
横断面の減少が十分に補償される。本ツイストドリルは
従来のものに比して大きな送り力で作業可能である。 【００１１】超硬金属の切刃材料のじん性が低いことに
よって、主切刃とチゼルエッジとの間に可能な限り大き
な刃物角が生じる。 【００１２】 【実施例】本考案の１実施例による図示の複みぞツイス
トドリル（以下ドリル）１にはねじれみぞとして形成さ
れたみぞ２が主切刃３の数だけ設けられている。本考案
は３つ以上の主切刃、従って３つ以上のみぞを備えたド
リルにも適応される。みぞ２はドリル本体に、心厚Ｋ
（４）を形成する深さで形成されている。主切刃３はウ
エブの領域でチゼルエッジ６によって互いに結合されて
おりもしくはチゼルエッジ６へ移行している。 【００１３】本考案ドリルでは、心厚Ｋ（４）はドリル
直径８の２５乃至４０％である。ドリルの切削方向は矢
印９で示されている。ドリルの端面、換言すれば主切刃
３と外周５との間に位置する面が主逃げ面１０を形成し
ている。ポイントは符号１１、先端角σは符号１２及び
ドリル軸線７内の刃物角βｚは符号２５で示されてい
る。 【００１４】ドリルポイントグラインディングは本考案
の１実施例では定置の軸線１３回りに回転する端面研削
といし（以下といし）１４によって行なわれる。研削の
さいのドリル１とといし１４との相対位置が第１２図乃
至第１８図に示されている。第１２図ではといし１４が
定置に支承され、ドリルが回転位置φ＝０にあり、この
位置では大体において主切刃３が研削される。第１３図
ではドリル１がとしい１４に対する相対的な終端位置に
あり、この位置ではドリル１が矢印１９で示す半径方向
送りＨRの方向でといし１４に対して相対的に並進的に
移動しており、かつ矢印９で示すドリル切削方向で９０
゜回転している。要するに第１３図ではドリルが−ドリ
ル軸線７に関連して−回転位置φ＝９０゜にある。この
回転位置φ＝９０゜はドリルポイントグラインディング
終了位置である。 【００１５】第１４図乃至第１８図は、ドリル１の回転
位置φ＝−３０゜におけるドリルポイントグラインディ
ング開始時でのといしのまだ軽い最初の係合位置（第１
４図）から出発して、ドリルの回転位置φ＝０゜，３０
゜，６０゜及び９０゜で終わるまでのドリルの回転位置
を研削方向で順次示したものである。ドリル１は回転位
置φ＝−３０゜からφ＝＋９０゜までといし１４に対し
て相対的に矢印１９の方向で半径方向に並進的に移動す
る。ドリルのこの半径方向送りＨRは第１４図から第１
８図までドリル軸線７に対するといし１４の外周輪郭１
５の相対位置の変化から明らかに認められる。ドリルの
各回転位置でそれぞれ母線１６と、といし１４のハッチ
ングで示された接触面１７とが認められる。 【００１６】回転位置φ＝０゜では、母線１６若しくは
といし１４の外周輪郭１５がドリル中心若しくはドリル
軸線７を越える。この越えた量を仮に超過量若しくは超
過位置１８（ＳＵ¨）と呼ぶなら、それはドリル直径の
３乃至１５％である。軟い材料の加工のさいにはこの数
値が小さく、硬い材料の加工のさいにはこの値が大き
い。値が大きい方がドリルの安定性が高いのはいうまで
もない。 【００１７】連続的にドリルポイントグラインディング
が行なわれ、回転位置φ＝０゜から矢印９で示すドリル
切削方向でドリル１を連続的に回転させることによっ
て、母線１６は半径方向で超過位置（第１２図及び第１
５図）から出てドリル１の半径方向送りＨＲ の方向で
引続き移動する。この移動は、本実施例によればドリル
の縦方向に対して直角な、ドリル軸線の並進運動によっ
て生じる。この半径方向送りＨＲ は矢印１９の方向で
有利である。ドリルポイントグラインディング終了時
（回転位置φ＝９０゜；第１３図、第１８図）に、母線
１６若しくはといし１４の外周輪郭１５はドリル軸線の
手前の位置にあり、この位置とドリル軸線との間隔を不
足量Ｕ¨（２０）と呼べば、この不足量Ｕ¨（２０）は
ドリル直径８の７乃至１４％である。つまり、主切刃３
と、ドリル軸線７を含む、主切刃３に平行な平面との間
隔２０が、ドリル直径８の７乃至１４％となる。その場
合、小さい数値はドリル直径８が大きい場合並びに被削
材料が軟い場合に該当し、大きい数値はドリル直径８が
小さい場合並びに被削材料が硬い場合に該当する。 【００１８】ドリルポイントグラインディング中にとい
し１４に対して相対的にドリル１の軸方向送りが矢印２
１の方向で行なわれる。この軸方向送りは、半径方向送
りＨR （矢印１９の方向）に比例する基本送りＨG から
合成される。この基本送りＨG によって、ドリルは常時
といし表面２２に接触を保つ。軸方向送りに関与するこ
の基本送りＨG （矢印２１）はそれ自体ドリルポイント
グラインディングを行なわず、若しくは逃げ角を規定す
ることなく、半径方向送りＨR （矢印１９）の補償にの
み役立つ。ドリルポイントグラインディングは、ドリル
１の回転位置φの経過に伴なって回転位置φ＝９０゜
（ドリルポイントグラインディング終了位置）に至るま
で累進的に増大する付加的な軸方向送り成分ＨA によっ
て行なわれる（第２０図及び第２１図参照）。この増大
は有利にはｅ関数に相応する。これによって、主切刃３
の研削から出発してドリルポイントグラインディング全
領域にわたって、矢印２１の方向で行なわれる母線１６
の合成された軸方向送りは、ドリルの回転角（回転位
置）φの累進的な増大若しくは主切刃３からの間隔増大
に伴なって主切刃３の先端逃げ角が増大するように、ド
リル１の軸線方向で累進的に生じる。 【００１９】ドリルの連続的な回転位置（回転角）φを
伴なう、矢印１９の方向で生じる半径方向送りの履歴は
選択的に第２０図及び第２１図に示すように直線的であ
ってもよく、又は第２２図及び第２３図に示すように累
進的であってもよい。第２２図及び第２３図に示す加工
では第２０図及び第２１図に示す加工に比して研削盤の
所要の送り軸を節約することができる。 【００２０】以下に若干の例１〜３について説明する。 【００２１】例 １ １． 全超硬金属ドリル φ１３．５ 超硬金属品質 Ｐ４０（コーティング） σ ＝１４０゜ αχ＝６゜ Ｕ¨ ＝１．２５ｍｍ ＳＵ¨＝０．７ｍｍ θ ＝４６゜＝コンスタント Ｈ９０＝３．０ｍｍ 使用時の得られた研削データ 実験材料 ＣＫ４５ 回転数 ｎ＝２８５０ｍｉｎ− １ 切削速度 Ｖｃ＝１２０ｍ／ｍｉｎ １回転当りの送り ｆ＝０．６ｍｍ １分当りの送り Ｖｆ＝１７１０ｍｍ／ｍｉｎ 穴あけ深さ Ｌｆ＝２５ｍｍ チップ形状 短い破片状例 ２ ２． 全超硬金属ドリル φ８．３ 超硬金属品質 Ｐ４０（コーティング） σ ＝１４０゜ αχ＝６゜ Ｕ¨ ＝０．８５ｍｍ ＳＵ¨＝０．４２ｍｍ θ ＝４３゜＝コンスタント Ｈ９０＝１．９１ｍｍ 使用時の得られた研削データ 実験材料 Ｃ３５ 回転数 ｎ＝３２００ｍｉｎ− １ 切削速度 ＶＣ＝８３ｍ／ｍｉｎ １回転当りの送り ｆ＝０．３ｍｍ １分当りの送り Ｖｆ＝１１００ｍｍ／ｍｉｎ 穴あけ深さ Ｌｆ＝１８ｍｍ 得られたスタンド距離 Ｌ＝１２．７ｍ チップ形状 短い破片状例 ３ 材 料 ５０ＣｒＶ４ 強 度 ８００Ｎ／ｍｍ２ ドリル直径 １０．５ｍｍ 以上の例から判るように、ドリル直径８．３ｍｍでは、
ドリルを０．３４ｍｍ／１回転だけ送るために側方逃げ
角αχは６゜で十分である。これに対して現在の技術に
基づく円錐外套のドリルポイントグラインディング研削
面を備えたドリルでは同上のドリル直径で側方逃げ角α
χは１０゜が推奨される。その場合この逃げ角は０．１
２乃至０．１６ｍｍ／１回転の送りを可能ならしめる。 【００２２】被削材料に応じて、主切刃３は保護当り部
２３を備えるか、又はエッジの丸味付けによって補強さ
れる。保護当り部２３はほぼ連続的にチゼルエッジ６内
へ延びる。 【００２３】本考案に基づくツイストドリルではポイン
ト１１の領域で刃物角βｚ（２５）（第５図で５，１
１）はほぼ６０゜乃至１２０゜である。 【００２４】この安定な刃物角２５は十分良好なセンタ
リング性能を可能ならしめると共に大きな送り力（押圧
力）を受け止めることができる。 【００２５】刃物角βｚ（２５）の値は先端角σ（１
２）、といし半径２４及び特に超過量ＳＵ¨（１８）に
よって規定される。 【００２６】刃物角βｚ（２５）によって規定されるチ
ゼルエッジ６の中央部の負のすくい角γ（＝０．５×β
ｚ）は、ポイント１１から出発して外側に向かって連続
的に減少しかつ主切刃への移行時にほぼ−２０゜乃至＋
１０゜、特に０゜の値を有する（第１９図参照）。この
場合、チゼルエッジ６は切削方向に凸状に湾曲して延び
ている。 【００２７】特に有利には、ツイストドリルにとって著
しく小さな側方逃げ角は例えばわずか６゜である（例１
及び例２参照）。 【００２８】逃げ面１０の軸方向のピッチは主切刃３と
の間隔増大に伴ない累進的に延びる。これによって、逃
げ角がわずかな場合、要するに刃物角が安定な場合、チ
ゼルエッジ６と逃げ面１０との間に最大可能な切屑室が
生じる。 【００２９】これによって、チゼルエッジ６からの切屑
の排出が申し分なく行なわれる。 【００３０】 【外１】
【図面の簡単な説明】
【図１】ツイストドリルの端面図である。
【図２】図１の矢印Ｉの方向から見たツイストドリルの
側面図である。 【図３】図２の矢印ＩＩＩの方向から見た側面図であ
る。 【図４】図１及び図２の矢印ＩＶの方向から見た図であ
る。 【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 【図６】付加的な切屑室修正を施したツイストドリルの
端面図である。 【図７】同ツイストドリルの側面図である。 【図８】図７の矢印ＶＩＩＩの方向から見た側面図であ
る。 【図９】図７の矢印ＩＸの方向から見た図である。 【図１０】図６及び図７の矢印Ｘの方向から見た図であ
る。 【図１１】図６図のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であ
る。 【図１２】図２に示すドリル先端部に、ドリルの回転位
置φ＝０゜でといしが切削係合している状態を示す図で
ある。 【図１３】ドリルの回転位置φ＝９０゜でドリル先端部
にといしが切削係合している状態を示す図である。 【図１４】ドリルの回転位置φ＝−３０゜におけるとい
しの外周輪郭、主切刃の逃げ面の母線及びドリルととい
しとの接触面を示すドリルの端面図である。 【図１５】ドリル回転位置φ＝０゜における図１４と同
様のドリルの端面図である。 【図１６】ドリルの回転位置φ＝３０゜における図１４
と同様のドリルの端面図である。 【図１７】ドリルの回転位置φ＝６０゜における図１４
と同様のドリルの端面図である。 【図１８】ドリルの回転位置φ＝９０゜における図１４
と同様のドリルの端面図である。 【図１９】主切刃の軸方向の逃げ角をドリル軸線からド
リル外周までのドリル半径にわたって示す図である。 【図２０】図１４乃至図１８に示すドリルポイントグラ
インディング過程において、ドリルポイントグラインデ
ィング開始時のドリルの回転位置φ＝−３０゜とドリル
ポイントグラインディング終了時のドリルの回転位置φ
＝９０゜との間のドリル回転位置に依存した、といしに
対するドリルの半径方向送りＨR の量と、軸方向送り成
分ＨG 及びＨA の量とを示す図である。 【図２１】ドリルポイントグラインディング過程時の送
りのベクトルを示す図である。 【図２２】図１４乃至図１８に示すドリルポイントグラ
インディング過程においてドリルポイントグラインディ
ング開始時のドリルの回転位置φ＝−３０゜とドリルポ
イントグラインディング終了時のドリルの回転位置φ＝
９０゜との間のドリル回転位置に依存した、合成された
全送りＨの履歴を示す図である。 【図２３】ドリルポイントグラインディング過程時の送
りのベクトルを示す図である。 【符号の説明】 １ （ツイスト）ドリル、 ２ みぞ、 ３ 主切刃、
４ 心厚、 ５ 外周、 ６ チゼルエッジ、 ７
ドリル軸線、 ８ ドリル直径、 ９ 矢印（ドリル切
削方向）、 １０ 主逃げ面、 １１ ポイント、 １
２ 先端角（σ）、 １３ 軸線、 １４ といし、
１５ 外周輪郭、 １６ 母線、 １７接触面、 １８
超過量（ＳＵ¨）、 １９ 矢印（半径方向送り
ＨR）、２０ 不足量（Ｕ¨）、 ２１ 矢印（軸方向
送り）、 ２２ といし表面、２３ 保護当り部、 ２
４ といし半径、 ２５ 刃物角（βｚ）
側面図である。 【図３】図２の矢印ＩＩＩの方向から見た側面図であ
る。 【図４】図１及び図２の矢印ＩＶの方向から見た図であ
る。 【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 【図６】付加的な切屑室修正を施したツイストドリルの
端面図である。 【図７】同ツイストドリルの側面図である。 【図８】図７の矢印ＶＩＩＩの方向から見た側面図であ
る。 【図９】図７の矢印ＩＸの方向から見た図である。 【図１０】図６及び図７の矢印Ｘの方向から見た図であ
る。 【図１１】図６図のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であ
る。 【図１２】図２に示すドリル先端部に、ドリルの回転位
置φ＝０゜でといしが切削係合している状態を示す図で
ある。 【図１３】ドリルの回転位置φ＝９０゜でドリル先端部
にといしが切削係合している状態を示す図である。 【図１４】ドリルの回転位置φ＝−３０゜におけるとい
しの外周輪郭、主切刃の逃げ面の母線及びドリルととい
しとの接触面を示すドリルの端面図である。 【図１５】ドリル回転位置φ＝０゜における図１４と同
様のドリルの端面図である。 【図１６】ドリルの回転位置φ＝３０゜における図１４
と同様のドリルの端面図である。 【図１７】ドリルの回転位置φ＝６０゜における図１４
と同様のドリルの端面図である。 【図１８】ドリルの回転位置φ＝９０゜における図１４
と同様のドリルの端面図である。 【図１９】主切刃の軸方向の逃げ角をドリル軸線からド
リル外周までのドリル半径にわたって示す図である。 【図２０】図１４乃至図１８に示すドリルポイントグラ
インディング過程において、ドリルポイントグラインデ
ィング開始時のドリルの回転位置φ＝−３０゜とドリル
ポイントグラインディング終了時のドリルの回転位置φ
＝９０゜との間のドリル回転位置に依存した、といしに
対するドリルの半径方向送りＨR の量と、軸方向送り成
分ＨG 及びＨA の量とを示す図である。 【図２１】ドリルポイントグラインディング過程時の送
りのベクトルを示す図である。 【図２２】図１４乃至図１８に示すドリルポイントグラ
インディング過程においてドリルポイントグラインディ
ング開始時のドリルの回転位置φ＝−３０゜とドリルポ
イントグラインディング終了時のドリルの回転位置φ＝
９０゜との間のドリル回転位置に依存した、合成された
全送りＨの履歴を示す図である。 【図２３】ドリルポイントグラインディング過程時の送
りのベクトルを示す図である。 【符号の説明】 １ （ツイスト）ドリル、 ２ みぞ、 ３ 主切刃、
４ 心厚、 ５ 外周、 ６ チゼルエッジ、 ７
ドリル軸線、 ８ ドリル直径、 ９ 矢印（ドリル切
削方向）、 １０ 主逃げ面、 １１ ポイント、 １
２ 先端角（σ）、 １３ 軸線、 １４ といし、
１５ 外周輪郭、 １６ 母線、 １７接触面、 １８
超過量（ＳＵ¨）、 １９ 矢印（半径方向送り
ＨR）、２０ 不足量（Ｕ¨）、 ２１ 矢印（軸方向
送り）、 ２２ といし表面、２３ 保護当り部、 ２
４ といし半径、 ２５ 刃物角（βｚ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)考案者 ウルリッヒ クレンツァー
ドイツ連邦共和国 フュルト マリーエ
ンブルガー シュトラーセ 14
(56)参考文献 特開 昭57−41153（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−114407（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−66410（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．ドリル直径（８）の２５乃至４０％の心厚（Ｋ，
４）を有しドリルポイントグラインディングによって研
削された主逃げ面（１０）を備えたツイストドリルにお
いて、主切刃（３）と、ドリル軸線（７）を含む、主切刃
（３）に平行な平面との間隔（２０）が、ドリル直径
（８）の７乃至１４％であり、 主切刃（３）からの距離の増大に伴なって先端逃げ角が
増大しており、 ドリルポイント（１１）における刃物角（２５）が６０
゜乃至１２０゜であり、 刃物角（２５）によって規定される、チゼルエッジ
（６）の中心部の負のすくい角（γ）が、ドリルポイン
ト（１１）から出発して外側に向かって連続的に減少し
かつ主切刃への移行時にほぼ０゜乃至＋１０゜の値を有
しており、この場合、チゼルエッジ（６）は切削方向に
凸状に湾曲して延びている ことを特徴とするツイストド
リル。
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|---|---|---|---|
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| DE19863619245 DE3619245A1 (de) | 1985-09-18 | 1986-06-07 | Spiralbohrer |
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|---|---|
| JPH0624810U JPH0624810U (ja) | 1994-04-05 |
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|---|---|---|---|
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