JP3450278B2 - ドリル - Google Patents
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- JP3450278B2 JP3450278B2 JP2000223001A JP2000223001A JP3450278B2 JP 3450278 B2 JP3450278 B2 JP 3450278B2 JP 2000223001 A JP2000223001 A JP 2000223001A JP 2000223001 A JP2000223001 A JP 2000223001A JP 3450278 B2 JP3450278 B2 JP 3450278B2
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Description
のであり、特に、切刃の径方向終端近傍が凸曲状に形成
されたドリルに係るものである。
本体の外周に、前記切刃によって切削された切り屑を逃
がすための複数条(例えば二条)のねじれ溝と、隣り合
うねじれ溝の間に形成されて始端を前記切刃の径方向終
端に連ねるマージンとが設けられているドリル、いわゆ
るツイストドリルにおいて、切刃のチッピングは、保守
管理における切刃の刃研ぎサイクル、ドリルの寿命、穴
加工精度等に大きな影響を及ぼす。
チッピング防止対策が種々講じられている。例えば、特
許第3032863号の特許公報には、ドリル本体の外
周と切刃とが交わるコーナ部(すなわち、切刃の径方向
終端近傍)におけるチッピング対策が開示されている。
前記コーナ部は、ドリルにより穿孔する穴径を決定する
最初の当たり部分であり、ここには軸方向の力と円周方
向の力が同時にかかり、極めて負荷が高い。一方、コー
ナ部を通り過ぎた後のマージン部は、穿孔された後の穴
面をなぞるのみの作用であるので負荷が小さい。したが
って、このコーナ部において特にチッピングが生じ易
く、欠損が生じ易い。そこで、前記コーナ部に微少なア
ールや面取りを施すことにより、コーナ部への応力集中
を抑制して、チッピングの発生を抑制している。
ば、特開平7−96411号公報に開示されるように前
記切刃のコーナ部に直線的な面取りを施した場合には、
面取りを施していない部分(非面取り部)と面取りを施
した部分(面取り部)との接続部に角部が形成されるた
め、この角部からチッピングが生じ易くなるという問題
が生じる。
けた場合には、直線的な面取りをしたときのような角部
は形成されなくなるので、チッピングを生じにくくする
という目的は達成される。しかしながら、このアール処
理について、従来は詳細な分析がなされておらず、切削
性や切り屑処理性などが低下する場合があった。
傍を所定の曲面形状にすることにより、切刃のチッピン
グ抑制を図るとともに、切削性および切り屑処理性をも
向上することができるドリルを提供するものである。
に、請求項1に記載した発明は、先端に切刃を有するド
リル本体の外周に、前記切刃によって切削された切り屑
を逃がすための複数条のねじれ溝と、隣り合うねじれ溝
の間に形成されて始端を前記切刃の径方向終端に連ねる
マージンと、を備えるドリルにおいて、前記切刃は、ド
リル本体の軸心に直交する方向から見て、ドリル本体の
軸中央側に形成されて直線状をなす直線部と、この直線
部の終端と前記マージンの始端とを凸曲状に接続する凸
曲部とを有し、前記凸曲部の曲率が前記マージンに接近
するにしたがって大きくなることを特徴とする。このよ
うに構成することで、切刃の径方向終端近傍における応
力集中を抑制することができるとともに、切刃の全刃長
および切刃におけるドリル本体の軸心方向長さを極力小
さくすることが可能になる。
体にはねじれ溝が二条設けられていることを特徴とす
る。
の始端にてドリル本体の軸心に平行に引いた仮想線と前
記切刃の直線部の延長線との交点を基点として、前記凸
曲部の終端である前記マージンの始端から前記基点まで
の長さが、前記凸曲部の始端である前記直線部の終端か
ら前記基点までの長さ以下に設定されていることを特徴
とする。このように構成することで、切刃の全刃長およ
び切刃におけるドリル本体の軸心方向長さを極力小さく
することが可能になる。
始端から前記基点までの長さが、前記直線部の長さ以下
であることを特徴とする。このように構成することで、
切刃の全刃長および切刃におけるドリル本体の軸心方向
長さを短くすることが可能になる。
ッジ部にはホーニングが施されており、そのホーニング
幅寸法が切刃の径方向終端に近づくにしたがって減少す
ることを特徴とする。このように構成することで、切刃
のチッピングをさらに抑制することが可能になるととも
に、切削抵抗を小さくすることが可能になる。
硬チップで形成されていることを特徴とする。このよう
に構成することで、超硬ドリルのメンテナンス性、切削
性、切り屑処理性を向上することができるとともに、ド
リルの寿命を延ばすことが可能になる。
実施の形態を図1から図4の図面を参照して説明する。
図1はドリルの先端部分の正面図である。このドリル1
はいわゆるツイストドリルであり、図示しないシャンク
部から延びるドリル本体2の先端にチゼル3と二つの切
刃4,4が形成されており、ドリル本体2の外周に二条
のねじれ溝5,5と二条のマージン6,6が螺旋状に形
成されている。なお、この実施の形態においては、切刃
4,4は超硬チップで形成されている。
削物(図示せず)を切削したときに切刃4によって切削
された切り屑を逃がすための溝であり、切り屑はこのね
じれ溝5に沿いシャンク部に向かって送り出され排出さ
れることになる。マージン6は、隣り合う二本のねじれ
溝5,5の間に形成されており、マージン6の始端は切
刃4の径方向終端に連なっている。ここで、図1におい
て符号Aは、切刃4の径方向終端を示すとともにマージ
ン6の始端を示している。
その両側に設けられており、互いにドリル本体2の周方
向に180度離間して配置されている。各切刃4は、ド
リル本体2の軸心に直交する方向から見たときに、チゼ
ル3の端部から斜めに直線状をなして延びる直線部4a
と、この直線部4aの終端から凸曲状をなして前記マー
ジン6の始端Aまで延びる凸曲部4bとから構成されて
いる。ここで、図1において符号Bは、直線部4aの終
端を示すとともに凸曲部4bの始端を示している。ま
た、凸曲部4bの終端は切刃4の径方向終端であるの
で、図1において符号Aは凸曲部4bの終端でもある。
部4bの終端)Aにおいて、ドリル本体2の軸心に平行
に引いた仮想線と、切刃4の直線部4aの延長線との交
点を基点Cとしたときに、このドリル1の凸曲部4b
は、チゼル3の端部から基点Cまで直線的に延びていた
切刃の終端近傍を面取りすることにより形成されたもの
である。
においては、凸曲部4aの始端(換言すれば直線部4a
の終端)Bから基点Cまでの長さXは、チゼル3の端部
から基点Cまでの長さLの半分よりも小さく設定されて
いる。換言すると、凸曲部4aの始端(換言すれば直線
部4aの終端)Bから基点Cまでの長さXは、直線部4
aの長さ(L−X)よりも小さく設定されている。
ジン6の始端)Aから基点Cまでの長さYは、凸曲部4
bの始端(換言すれば直線部4aの終端)Bから基点C
までの長さXよりも小さく設定されている。つまり、こ
の実施の形態では、L寸法、X寸法、Y寸法は次のよう
な大小関係になっている。 (L/2)> X > Y
近するにしたがって大きくなっている。換言すれば、凸
曲部4bの曲率半径Rはマージン6の始端(すなわち凸
曲部4bの終端)Aに近づくほど小さくなっている(R
2<R1)。
より、切刃4の全刃長を極力短くすることが可能になる
とともに、切刃4におけるドリル本体2の軸心方向の長
さを極力小さくすることが可能になる。図3及び図4は
切刃4の寸法設定についての比較例を示すものであり、
図3は、凸曲部4bの終端Aから基点Cまでの長さY
と、凸曲部4bの始端Bから基点Cまでの長さXを同寸
法にした場合を示し、図4は、凸曲部4bの終端Aから
基点Cまでの長さYを、凸曲部4bの始端Bから基点C
までの長さXよりも長くした場合を示している。どちら
の場合も、本実施の形態のように(L/2)> X >
Yと寸法設定したときよりも、切刃4の全刃長および切
刃4におけるドリル本体2の軸心方向長さが大きくな
る。
が施されており、そのホーニング幅寸法が、図2に示す
ように、凸曲部4bの終端(換言すれば切刃4の径方向
終端)Aに近づくにしたがって減少している(W1>W
2>W3>W4)。
は、切刃4に凸曲部4bを有していることにより、切刃
4の径方向終端近傍における応力集中を抑制することが
できる。その結果、切刃4のチッピングを抑制すること
ができ、切刃4の刃研ぎサイクルを長くすることができ
てメンテナンス性が向上し、ドリル1の寿命が延びる。
るドリル本体2の軸心方向長さを極力小さくすることが
できるので、穴開け加工時の切削抵抗を小さくすること
ができて切削性が向上する。また、穴開け加工時の切り
屑の長さを短くすることができるので、ねじれ溝5を介
しての切り屑の排出が容易になり、切り屑詰まりを防止
することができる。
されているので、切刃4のチッピングをさらに抑制する
ことができる。しかも、ホーニング幅寸法を凸曲部4b
の終端Aに近づくにしたがって減少させているので、穴
開け加工時の切削抵抗を小さくすることができて切削性
が向上する。
が生じにくく、切刃4の刃研ぎサイクルが長くてメンテ
ナンス性がよく、切り屑詰まりがなく、寿命の長い、優
れた超硬ツイストドリルになる。
れるものではない。例えば、前記実施の形態では、より
好ましい例として、チゼル3の端部から基点Cまでの長
さLと、凸曲部4bの始端Bから基点Cまでの長さX
と、凸曲部4bの終端Aから基点Cまでの長さYの寸法
比率関係を(L/2)>X>Yとしたが、これは寸法比
率がL/2=X=Yの場合を除外するものではなく、こ
の場合にも本発明は成立する。また、切刃を超硬チップ
で形成しない一般的なドリルにも本発明は適用可能であ
る。
に記載した発明によれば、切刃の径方向終端近傍におけ
る応力集中を抑制することができるので、切刃のチッピ
ングを抑制することができ、切刃の刃研ぎサイクルを長
くすることができてメンテナンス性が向上し、ドリルの
寿命が延びるという優れた効果が奏される。また、請求
項1または2に記載した発明によれば、切刃の全刃長お
よび切刃におけるドリル本体の軸心方向長さを極力短く
することができるので、切削抵抗を小さくすることがで
きて切削性が向上し、切り屑の長さを短くすることがで
きて切り屑の排出が容易になり切り屑詰まりを防止する
ことができるという優れた効果が奏される。
刃長および切刃におけるドリル本体の軸心方向長さを短
くすることが可能になるので、切削抵抗をさらに小さく
することができて切削性が向上し、切り屑の長さをより
短くすることができ切り屑の排出が容易になり切り屑詰
まりを防止することができるという効果がある。
全刃長および切刃におけるドリル本体の軸心方向長さを
短くすることが可能になるので、切削抵抗をさらに小さ
くすることができて切削性が向上し、切り屑の長さをよ
り短くすることができ切り屑の排出が容易になり切り屑
詰まりを防止することができるという効果がある。
チッピングをさらに抑制することが可能になるととも
に、切削抵抗を小さくすることが可能になるので、切刃
の刃研ぎサイクルを長くすることができてメンテナンス
性が向上し、ドリルの寿命が延び、また、切削性が向上
するという効果がある。
リルのメンテナンス性、切削性、切り屑処理性が向上す
るとともに、ドリルの寿命が延びるという効果がある。
図である。
て示す図である。
端) B 凸曲部の始端(直線部の終端) C 基点
Claims (6)
- 【請求項1】 先端に切刃を有するドリル本体の外周
に、前記切刃によって切削された切り屑を逃がすための
複数条のねじれ溝と、隣り合うねじれ溝の間に形成され
て始端を前記切刃の径方向終端に連ねるマージンと、を
備えるドリルにおいて、 前記切刃は、ドリル本体の軸心に直交する方向から見
て、ドリル本体の軸中央側に形成されて直線状をなす直
線部と、この直線部の終端と前記マージンの始端とを凸
曲状に接続する凸曲部とを有し、前記凸曲部の曲率が前
記マージンに接近するにしたがって大きくなることを特
徴とするドリル。 - 【請求項2】 前記ドリル本体にはねじれ溝が二条設け
られていることを特徴とする請求項1に記載のドリル。 - 【請求項3】 前記マージンの始端にてドリル本体の軸
心に平行に引いた仮想線と前記切刃の直線部の延長線と
の交点を基点として、前記凸曲部の終端である前記マー
ジンの始端から前記基点までの長さが、前記凸曲部の始
端である前記直線部の終端から前記基点までの長さ以下
に設定されていることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載のドリル。 - 【請求項4】 前記凸曲部の始端から前記基点までの長
さが、前記直線部の長さ以下であることを特徴とする請
求項3に記載のドリル。 - 【請求項5】 前記切刃のエッジ部にはホーニングが施
されており、そのホーニング幅寸法が切刃の径方向終端
に近づくにしたがって減少することを特徴とする請求項
1から請求項4のいずれかに記載のドリル。 - 【請求項6】 前記切刃が超硬チップで形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記
載のドリル。
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