JP2905555B2 - ツイストドリル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ツイストドリルに関し、特にチゼル部分の
強度低下をなくすとともに、穴あけ時に優れた安定性、
求心性が得られるようにしたものである。

（従来の技術） 従来、この種のツイストドリルでは、回転中心部分に
チゼルエッジが存在して、スラスト力の上昇、チゼルの
歩行現象の発生等があることから、通常Ｓ形、Ｘ形、Ｎ
形等のシンニング処理が施されるものである。これに対
し、本件出願人は、これらのツイストドリルの改善策と
して、特開昭61-109606号公報にみられるように逃げ面
の平面研削に絡めてチゼルエッジ部分に面取り部分を形
成したものを提案している。

また、他のツイストドリルとしては、例えば実開昭60
-175513号公報、特開平2-124207郷公報、特開平1-92019
号公報などにみられるものがそれぞれ開示されている。
すなわち、１番目の公報では、先端切刃稜部分には、面
取りが施され、しかもこの面取り角、幅などを数値限定
するとともに、その幅が中心寄りで大きく、周寄りで小
さくなるようにしたツイストドリルが開示されている。
また、２番目の公報では、芯厚、溝幅比およびねじれ溝
の形状を数値限定したツイストドリルおよびこのツイス
トドリルを前提にしてシンニング刃と先端切刃との交叉
部分を円弧状としたもの或いはこのシンニング刃にホー
ニンング処理を施したものなどが開示されている。さら
に、３番目の公報では、外周側から回転中心側に向うに
従って漸次そのホーニング幅を狭くするようにしたホー
ニング刃が備えられたツイストドリルが開示されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した一般のツイストドリルで鋼系
材料を加工する場合、シンニング処理に伴って切刃強度
が不足し、これに伴って切刃の欠損を招くことから長期
寿命が得られないという問題点があった。

また、前記公報にみられるツイストドリルでは、先端
切刃稜およびチゼルエッジの補強等から充分満足できる
ものではなく、より性能を改善したドリルの開発が要望
されている。すなわち、実開昭60-177513号公報では、
チゼルエッジは、例えば第１図、第４図および第８図で
みられるように、面取りによって残存する稜線部分が回
転中心を通らずに偏位した形状をなしており、この結
果、２つのポイントを有する形状になって、強度的に不
安定で、切削開始時に挙動しやすいという問題点がある
からである。また、特開平2-12407号公報では、請求項1
0に記載されているように、シンニング刃には、ホーニ
ング処理が施されるものであって、チゼルエッジを存在
させたものについては、デッドポイントがそのまま存在
するものであって、特に回転中心部分における格別な刃
先構成については、何ら配慮されていないからである。
さらに、特開平1-92019号公報では、ホーニング刃が形
成されるのみであって、回転中心部分の幅が零に近いよ
うな脆弱な仕様になっているからである。

このようなことから、本発明では、チゼルエッジ部分
の強度低下をなくすとともに、穴あけ時に優れた安定
性、求心性が得られるようにしたツイストドリルを提供
しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、工具本体
の先端部分には、逃げ面側にあるシンニングによって先
端切刃稜に連続するチゼルエッジが構成されるようにし
たツイストドリルを前提にして改善したものである。

すなわち、前記チゼルエッジは、両側に振分けられた
シンニング側には、それぞれ幅狭の面取り部分が形成さ
れ、これに伴なって回転中心０を通る中央稜線が構成さ
れるものである。この場合、前記面取り部分は、その片
側の幅δが0.025〜0.20mm、角度θが負角で、先端切刃
稜に接続する両側の直線的な中央稜線の長さｌが芯厚ｄ
の10〜90％の範囲内にあるように設定される。

これに対し、前記先端切刃稜は、芯厚部分では、チゼ
ルエッジを構成するシンニング垂面に対し、円弧面又は
平面からなる接続面が介在することにより、小円弧稜ま
たは小直線稜が形成されるものである。そして、小円弧
稜又は小直線稜を含めた全稜線部分には、前記面取り部
分と連続するホーニング処理が施されるように構成した
ものである。

（作用） 本発明のツイストドリルは、チゼルエッジに面取り部
分を付加することによってドリルの強度低下をなくすと
ともに、その設定範囲を限定することによって、穴あけ
時に優れた安定性、求心性が得られるものである。

また、本発明のツイストドリルは、先端切刃稜にホー
ニング処理を施すとともに、チゼルエッジとの接続部分
の構成についても配慮したものであるから、切刃の欠
損、ドリルの折損等が減少するものである。

（実施例） 以下、本発明ツイストドリルにおける一実施例につい
て図を参照しながら説明する。

第１図において、１は、工具本体２およびシャンク部
分３からなるツイストドリルであって、通常超硬合金、
サーメット等により構成される。

前記工具本体２は、その外周部分に１対のねじれ溝
４、マージン５が形成され、その先端部分には、逃げ面
の形成により１対の先端切刃稜６が構成される。この場
合、逃げ面は、第１次逃げ面７および第２次逃げ面８に
より構成されるものが示されているが、１段の平面又は
円錐面からなる逃げ面でもよい。

また、工具本体２の先端部分にある芯厚部分では、前
記第２次逃げ面８にシンニング９を形成することによ
り、回転中心部分にチゼルエッジ10が構成される。

そして、このチゼルエッジ10は、両側に振分けられた
シンニング９側には、それぞれ幅狭の面取り部分11が形
成され、これに伴なって回転中心０を通る中央稜線が構
成されるものである。この場合、面取り部分11は、第８
図でみられるように片側の幅δが0.025〜0.20mmの範囲
内で設定される。面取り部分11の幅δが0.025mm未満で
は、チゼルエッジ10の補強が充分でなく、また、0.20mm
をこえると切削抵抗が大きくなってドリルの折損が生じ
るおそれがあるため、前述した0.025〜0.20mmの範囲内
が好適する。

また、面取り部分11の角度θについては、負角で設定
される。これは、チゼルエッジ10の強度を補うものであ
り、−45°程度まで採用できる。なお、この面取り角度
θについては、図示の場合、第２次逃げ面（８）の延長
線上にあるため−20°に設定されている。しかし、第２
次逃げ面８の逃げ角に左右されず独立した角度として設
定し得る。

さらに、この面取り部分11は、先端切刃稜６に接続す
る両側の直線的な中央稜線の長さｌが芯厚ｄの10〜90％
の範囲内にある。これは、シンニング９の形成処理にあ
たって第４図〜第６図で示されるように面取り部分11を
形成したときに、中央稜線が残存することを意味する。
そして、芯厚ｄの10％未満では、ドリルの強度不足にな
り、90％をこえると、先端切刃稜６との接続部分が弱く
なり、欠損しやすくなるため除外したものである。

しかして、先端切刃稜６およびチゼルエッジ10間に
は、小さな円弧稜12a又は小さな直線稜12bが介在するも
のである。すなわち、この介在にあたっては、第６図で
明示されているように、シンニング垂面13に対し、円弧
面又は平面からなる接続面14が形成される。そして、こ
の接続面14は、チゼルエッジ10および先端切刃稜６側の
接続部分では、Ｒ処理を施し滑らかに連続させることが
望ましい。

これに対し、前記先端切刃稜６は、前述したように芯
厚部分で小円弧稜12a又は小直線稜12bに連続するが、こ
れらの小円弧稜12aおよび小直線稜12bを含めた全稜線部
分には、ホーニング15による処理が施される。このホー
ニング15は、円弧によるＲホーニング、橢円ホーニン
グ、平面による角度ホーニング等が適用される。これ
は、超硬合金、サーメット等においては、先端切刃稜６
の刃先保護として重要である。

なお、本実施例では、工具本体２に油穴（図示せず）
が形成されていないが、油穴付きのものにも適用できる
ことは勿論である。また工具本体２の表面に、TiC,TiN,
Al₂O₃等のコーテイング処理を施せば性能がより向上す
る。

また、第９図〜第11図は、第１図のソリッド形式のツ
イストドリルに対する変形例を示したものである。すな
わち、第９図に示されるツイストドリル（20）は、鋼製
の工具本体21に超硬合金からなる刃体部分23をろう付け
したものである。

さらに、第10図および第11図に示されるツイストドリ
ル30は、鋼製の工具本体31の摺割溝32内に超硬合金等か
らなる板状の刃体部分33を挿込み、ろう付けしたもので
ある。

（発明の効果） 本発明のツイストドリルは、以上説明したようにチゼ
ルエッジ10の構成および先端切刃稜６の構成を改善した
ものであるから、刃先強度が低下することなく、穴あけ
時には優れた安定性および求心性が得られ、鋼加工等の
穴あけに好適するという利点を有する。特に、刃先直径
が３〜20mm程度の比較的小径のものに好適する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ツイストドリルの一実施例を示す正面
図、第２図は、拡大した底面図、第３図は、変形例を示
す拡大した底面図で、第４図および第５図は、先端切刃
稜に対する接続部分の構成をそれぞれ示す概念的な説明
図、第６図は、第５図における場合の要部の斜視図、第
７図は、工具本体の先端部分における構成を示す概念的
な説明図、第８図は、第７図のＡ矢視方向からみた一部
側面図、第９図〜第11図は、変形例を示す図で、第９図
および第10図は、正面図、第11図は、第10図に対する拡
大底面図である。 １……ツイストドリル、２……工具本体、６……先端切
刃稜 ９……シンニング、10……チゼルエッジ、11……面取り
部分 12a……小円弧稜、12b……小直線稜、13……シンニング
垂面 14……接続面、15……ホーニング

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具本体2,21,31の先端部分には、逃げ面
   側にあるシンニング９によって先端切刃稜６に連続する
   チゼルエッジ10が構成されるようにしたツイストドリル
   において、 前記チゼルエッジ10は、両側に振分けられたシンニング
   ９側には、それぞれ幅狭の面取り部分11が形成され、こ
   れに伴なって回転中心０を通る中央稜線が構成され、し
   かも、前記面取り部分11は、その片側の幅δが0.025〜
   0.20mm、角度θが負角で、先端切刃稜６に接続する直線
   的な中央稜線の長さｌが芯厚ｄの10〜90％の範囲内にあ
   るように設定され、 前記先端切刃稜６は、芯厚部分では、チゼルエッジ10を
   構成するシンニング垂面13に対し、円弧面又は平面から
   なる接続面14が介在することにより、小円弧稜12a又は
   小直線稜12bが形成され、これらの小円弧稜12a又は小直
   線稜12bを含めた全稜線には、前記面取り部分11と連続
   するホーニング15による処理が施されていることを特徴
   とするツイストドリル。