JP3105301B2 - スローアウェイ式ドリル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、中心刃チップおよび外
周刃チップを備えたスローアウェイ式ドリルに関し、特
に切削性能が向上するようにしたものである。

【従来の技術】従来、この種のスローアウェイ式ドリル
としては、例えば特公昭６１−２１７６６号公報、特開
昭６４−４５５０５号公報、実開平３−１２３６１１号
公報、特開昭６０−１０４６０４号公報などに開示され
ているものがある。第１番目に開示されたスローアウェ
イ式ドリルは、特殊な等辺６角形チップからなる中心刃
チップおよび外周刃チップを備えるとともに、これらの
チップの刃先が円周上において、ほぼ同一方向の角度間
隔の半径線上に位置し、また工具本体の軸線から半径方
向位置を異ならせ、回転軌跡上でオーバーラップするよ
うに配置したものである。また、第２番目に開示された
スローアウェイ式ドリルは、重ね板に適用されるもので
あって、ドリル本体には、異形状の中心刃チップおよび
外周刃チップが配置され、しかも中心刃チップの切刃部
分１９Ｂ、１９Ｃが外周刃チップの直線状を呈する切刃
部分２２よりも先行するものである。さらに、第３番目
に開示されたスローアウェイ式ドリルは、ドリル本体の
先端に、中心刃チップおよび外周刃チップが同時喰い付
きで配置され、しかもこれらの中心刃チップおよび外周
刃チップの形状が平行四辺形板の対向する二辺の少なく
ともいずれか一方に山形状の切刃を設けた多角形状に形
成されるようにしたものである。また、第４番目に開示
された穴あけ工具は、等辺６角形板状からなる互いに等
しい中心刃チップおよび外周刃チップを配置して、中心
刃チップの先端を外周刃チップよりも軸方向で先行させ
るとともに、回転軌跡上における中心刃チップの切削負
担幅を外周刃チップの切削負担幅よりも大きくしたもの
である。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１番
目に開示されたスローアウェイ式ドリルは、各刃先が被
削材に対して同時喰付きとなるため、外周刃チップの切
削負担が大きくなり、加工穴の精度が低下するという問
題点があった。そして、この傾向は、穴深さが深くなる
と顕著になり、また、被削材の加工面が傾斜している場
合には、外周刃チップから喰い付くため、加工穴の精度
をさらに低下させるものであった。また、第２番目およ
び第３番目に開示されたスローアウェイ式ドリルは、中
心刃チップおよび外周刃チップの切削負担幅が略等しく
なっているものであって、回転速度の大きい外周刃チッ
プの負担が大きく、加工穴の精度が低下するという問題
点があった。さらに、第４番目に開示された穴あけ工具
は、中心刃チップ及び外周刃チップがドリル本体の端面
視方向における基準直径線上に位置するため、わずかな
切削バランス変化で二番あたりを起こす不具合があり、
また等しい形状の中心刃チップおよび外周刃チップを採
用しているため、先端切刃稜の喰い付き、両チップ相互
間の切削バンランスなどで問題があった。このようなこ
とから、本発明では、中心刃チップおよび外周刃チップ
の切刃構成および径方向の切削負担幅を改善することに
より、加工穴の精度および切屑排出性の向上を図ったも
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、ドリル本体の先端には、形状の異な
る中心刃チップおよび外周刃チップが備えられるように
したスローアウエイ式ドリルを前提に改善したものであ
る。すなわち、前記中心刃チップは、正３角形板の各頂
角部分の一方をそれぞれ一部等しく斜截して、斜截側の
辺長さが残りの辺長さよりも小さくなるようにして、切
刃角θ1を有する切刃稜が形成された変形６角形板から
なっている。これは、刃先の喰い付きを配慮したもので
ある。これに対し、前記外周刃チップは、正３角形板の
各頂角部分の両方を斜截して、辺長さを等しくするとと
もに、切刃稜の切刃角θ2が中心刃チップの切刃角θ1よ
りも大きくなるように形成されるようにした等辺６角形
板からなっている。これは、外周刃チップの刃先強度を
高め、切削バランスを良好にする配慮である。このよう
にして構成された中心刃チップおよび外周刃チップをド
リル本体に取り付けたときには、ドリル本体の端面視方
向では、中心刃チップの切刃稜が基準直径線に対して平
行な芯下り量δ1を有し、約180 °離れた位置関係にあ
る外周刃チップ７の切刃稜が芯上り状態にあって、その
半径方向すくい角βが負角に構成される。これは、中心
刃チップの逃げ面当たりを回避し、外周刃チップによる
切屑排出を良好にする配慮である。また、切削による回
転軌跡上では、前記中心刃チップは、斜截側の切刃稜の
一部が軸中心線を越えるとともに、斜截側の切刃傾き角
α1が反対側の切刃傾き角α2より大きくなるように配置
され、前記外周刃チップは、切刃稜の両側に形成される
切刃傾き角α3および切刃傾き角α4がそれぞれ等しくな
るように配置され、さらに前記中心刃チップは、外周刃
チップに対して軸方向で先行量δ2を有するように配置
され、しかも径方向における切削負担幅Ａが外周刃チッ
プの切削負担幅Ｂよりも大きくなっているものである。
これは、中心刃チップおよび外周刃チップ相互における
切削バランスを良好にする配慮である。

【作用】本発明のスローアウェイ式ドリルは、中心刃チ
ップが先行して切削に関与するため、喰付き時の刃先の
歩行現象が小さくなるように作用する。また、中心刃チ
ップは、径方向における切削負担幅が外周刃チップの切
削負担幅よりも大きくなっていることから、外周刃チッ
プの切削負担が軽減され、加工穴精度を向上させる。さ
らに、外周刃チップを芯上り状態に配置することによ
り、その半径方向のすくい角βが負角となって切屑の排
出方向を外周側に向け、切屑排出を良好にしている。

【実施例】以下、本発明のスローアウェイ式ドリルにお
ける一実施例について、図を参照しながら説明する。図
１および図２において、１は、円柱状をなすドリル本体
であり、フルート溝２、３の先端に設けられたチップ座
４、５内には、異なった形状を有する６角形板状の中心
刃チップ６および外周刃チップ７がそれぞれ取付けられ
るようになっている。これは、中心刃チップ６および外
周刃チップ７に分けることにより専用化したものであっ
て、切削性能を向上させるためである。この中心刃チッ
プ６は、正３角形板の各頂角部分の一方をそれぞれ一部
等しく斜截して、斜截側の辺長さが残りの辺長さよりも
小さくなり、切刃角θ1を有する切刃稜６ａが形成され
た変形６角形板からなる。中心刃チップ６に切刃稜６ａ
を形成したのは、刃先の喰い付き機能を損なわず刃先強
度を高めるためである。これに対し、前記外周刃チップ
７は、正３角形板の各頂角部分の両方を斜截して、辺長
さを等しくするとともに、切刃稜７ａが中心刃チップ６
の切刃角θ1よりも大きな切刃角θ2が形成されるように
した等辺６角形板からなる。これは、回転速度の差に伴
って刃先強度を高めるためである。そして、中心刃チッ
プ６の切刃角θ1および外周刃チップ７の切刃角θ2は、
それぞれ頂角によって構成されるが、本実施例ではθ1
＝150°、θ2＝160°に設定される。また、これらの中
心刃チップ６および外周刃チップ７は、図２および図３
で示されるように、ドリル本体１の端面視方向では、中
心刃チップ６の切刃稜６ａが基準直径線８に対して平行
な芯下り状態にあって、芯下り量δ1を有し、約180°離
れた位置関係にある外周刃チップ７の切刃稜７ａが前記
基準直径線８に対して芯上り状態にあって、その半径方
向すくい角βが負角に構成される。そして、中心刃チッ
プ６の切刃稜６ａは、ドリル本体１の半径線上にある
と、わずかな切削バランスの変化で逃げ面当たりを起こ
すため芯下がりになっているが、その芯下り量δ1は、
δ1＝０．１〜０．２ｍｍ程度に設定される。なお、外
周刃チップ７の切刃稜７ａを芯上り状態としたのは、半
径方向のすくい角βを負角例えばβ＝−４°に設定する
ことにより、切屑の排出を外周側に向け、切屑の排出を
良好にする配慮である。さらに、中心刃チップ６および
外周刃チップ７は、被削材９の切削による回転軌跡上で
は、前記中心刃チップ７は、斜截側の切刃稜６ａの一部
が軸中心線を越えるように位置するとともに、斜截側の
切刃傾き角α1が反対側の切刃傾き角α2より大きくなる
ように位置しているものである。これは、刃先の喰い付
きを配慮し、また中心刃チップ６の切削負担幅のバラン
スを良好にするためである。これに対し、外周刃チップ
７は、前記切刃稜７ａがその両側に形成される切刃傾き
角α3および切刃傾き角α4をそれぞれ等しくするように
位置するものである。外周刃チップ７の切刃傾き角α3
およびα4を等しくしたのは、中心刃チップ６の切刃傾
き角α2に対する切削バランスを配慮したものである。
このように構成された中心刃チップ６および外周刃チッ
プ７は、中心刃チップ６が外周刃チップ７に対して軸方
向で先行量δ2を有するように配置され、しかも径方向
における切削負担幅Ａが外周刃チップ７の切削負担幅Ｂ
よりも大きくなっているものである。この場合、前述し
た中心刃チップ６の先行量δ2は、ドリ ルの軸方向送り
の関係などから、通常δ2＝０．３〜０．５ｍｍ程度に
設定される。また、切削負担幅Ａ,Ｂについて、Ａ＞Ｂ
としたのは、中心刃チップ６による喰い付き時の歩行現
象を減少させ、これによって加工穴精度を向上させると
ともに、外周刃チップ７の回転速度による切削負担を軽
減する配慮である。これは、同じ負担幅であれば、周方
向の回転速度差によって外周刃チップ７の実質的な切削
負担が高くなるからである。

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、中心刃
チップ６および外周刃チップ７における切刃構成および
径方向における切削負担を特定関係にあるように設定し
たものであるから、切削性能の向上が期待できるもので
ある。この結果、本発明のスローアウェイ式ドリルで
は、特に、外周刃チップ７の構成に影響する加工穴精度
が向上し、切屑の排出性も向上するという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明スローアウェイ式ドリルの一実施例を示
す要部の正面図、

【図２】底面図、

【図３】回転軌跡上の説明図。

【符号の説明】

１ ドリル本体 ２ フルート溝 ３ フルート溝 ４ チップ座 ５ フルート溝 ６ 中心刃チップ ６ａ 切刃稜 ７ 外周刃チップ ７ａ 切刃稜 ８ 基準直径線

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリル本体１の先端には、形状の異な
   る中心刃チップ６および外周刃チップ７がそれぞれ取り
   付けられるようにしたスローアウェイ式ドリルにおい
   て、 前記中心刃チップ６は、正３角形板の各頂角部分の一方
   をそれぞれ一部等しく斜截して、斜截側の辺長さが残り
   の辺長さよりも小さく、しかも切刃角θ1を有する切刃
   稜６ａが形成されるようにした変形６角形板からなって
   おり、 前記外周刃チップ７は、正３角形板の各頂角部分の両方
   を斜截して、辺長さが等しく、しかも切刃稜７ａの切刃
   角θ2が前記切刃稜６ａの切刃角θ1よりも大きくなるよ
   うにした等辺６角形板からなっており、 これらの中心刃チップ６および外周刃チップ７は、ドリ
   ル本体１の端面視方向では、中心刃チップ６の切刃稜６
   ａが基準直径線８に対して平行な芯下り量δ1を有し、
   約180 °離れた位置関係にある外周刃チップ７の切刃稜
   ７ａが芯上り状態にあって、その半径方向すくい角βを
   負角に構成しており、 また、切削による回転軌跡上では、前記中心刃チップ６
   は、斜截側の切刃稜６ａの一部が軸中心線を越えるよう
   に位置するとともに、斜截側の切刃傾き角α1が反対側
   の切刃傾き角α2より大きくなるように配置され、また
   前記外周刃チップ７は、切刃稜７ａの両側に形成される
   切刃傾き角α3および切刃傾き角α4がそれぞれ等しくな
   るように配置され、さらに前記中心刃チップ６は、外周
   刃チップ７に対して軸方向で先行量δ2を有するように
   配置されており、しかも径方向における中心刃チップ６
   の切削負担幅Ａが外周刃チップ７の切削負担幅Ｂよりも
   大きくなっていることを特徴とするスローアウェイ式ド
   リル。