JP3821108B2 - チップブレーカを備えたドリル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリルによる被加工物の穴加工時に連なって生ずる切屑を分断するチップブレーカを備えたドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１の従来図に示すように、ドリル、バニシングドリル等のように軸方向に送りをかけて穴加工を行なう従来の切削工具３００では、一般的に刃先すくい面３０２には切屑を切断するチップブレーカは形成されていなかった。
【０００３】
この理由は、ドリルに切刃３０１を形成するための溝が、その材質がハイス（高速度鋼）の場合は圧延で、超硬合金の場合は研削で形成されているが、何れの場合でもこの溝にチップブレーカを形成する際に、チップブレーカ形成用の工具が溝方向に動くため、この溝と直角方向へのチップブレーカの加工が困難となるためである。
【０００４】
しかしながら、特にバニシングドリルの場合では、主たる被削材３０４であるアルミニウム合金においても、その用途となる自動車部品等の強度や耐久性向上の要求により各種添加元素が増加したため、従来は自然に分断されていた切屑３０５が繋がるようになってきた。
【０００５】
周知のようにバニシングドリルでは、加工面がそのまま仕上げ面となることから、切屑が繋がるとその切屑がドリルと共に回転して加工面を損傷してしまうため、チップブレーカの装着が余儀なくされている。
【０００６】
このようなことから、近年において先端にチップブレーカを形成したスローアウエイチップを装着したドリルが開発されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２９５２１１号公報（段落００１５、００１６、及び段落００２６、００２７、図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなスローアウエイチップは、切刃の後方にチップブレーカを一体形成したもので、このスローアウエイチップをドリル本体の先端に交換可能に装着し、スローアウエイチップで穴加工を行なう際に生じた切屑を切刃後方のチップブレーカで切断するように構成されている。
【０００９】
従って、この種のスローアウエイチップは、寿命のバラツキがなく、切刃の破損や磨耗時には交換することで長期的に使用することができる利点があるが、通常、切刃形状が非対象なため、切刃への負荷が不均一となってドリルが逃げて加工精度が悪くなり、精度の高い穴明け加工を行なうには別に仕上げ工程が必要となり、作業に多くの手間と時間が掛かる問題を有していた。
【００１０】
更に、小形のスローアウエイチップにチップブレーカを切刃と一体形成する加工技術が困難なだけでなく、ドリル本体の先端に装着するための取付け穴等の加工が困難なため高価となる問題を有すると共に、スローアウエイチップ取付け時におけるセッティングに手間が掛かる等の問題を有していた。
【００１１】
従って、本発明の目的とする所は、段付きドリル本体の各段付き部にかけて中心軸と平行に形成した凹溝によって各段付き部に形成されるすくい面と直交する他の面に、内側の一辺を当接させた状態で四角形状のチップが各すい面上に固設されるので、穴加工精度の高い安価なチップブレーカを備えたドリルを提供することである。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施の形態に対応する添付図面に使用した符号を用いて説明すると、円柱状に形成されたドリル本体に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面から成る凹溝を上記中心軸に沿って平行に形成し、上記すくい面の先端には軸方向の加工を行なう第１切刃を形成すると共に、上記すくい面の側端には穴の内周を加工する第２切刃を形成し、上記すくい面に四角形状の板状チップで構成されるチップブレーカを固設し、且つ上記ドリル本体の中心軸に上記第１、第２切刃に冷却液を供給するための有底の油穴を形成すると共に、その底部側ないしその上部側に上記凹溝２に連通する２つの吐出孔を形成したチップブレーカを備えたドリルに於いて、上記ドリル本体は、小径と大径から成る段付き円柱状の２段ドリル本体１１として形成され、上記２段ドリル本体１１先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝１２によって、上記小径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂと該すくい面１４ａ，１４ｂに直交する他の面が中心軸Ｏに沿って平行に形成されて成り、而も上記小径及び大径の段付き部に形成される各すくい面１４ａ，１４ｂの先端及び側端には、軸方向の加工を行なう第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’と穴の内周を加工する第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成されて成り、上記小径から大径段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される他の面に、切削穴径の５％〜３０％の板厚ｈを有するチップ２０，２２の各々の内側の一辺を当接させて当該チップ２０，２２の各々を上記各すくい面１４ａ，１４ｂ上に位置決め固設し、その際、上記各チップ２０，２２先端側の一辺と交叉する外側の他の一辺が、少なくとも上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置し、上記軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるようになっていることを特徴とするチップブレーカを備えたドリルである。
従って、２段ドリル本体１１先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝１２によって、上記小径及び大径の段付き部に中心軸Ｏに沿って平行に形成される中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂと該すくい面１４ａ，１４ｂに直交する他の面により、上記各すくい面１４ａ，１４ｂの先端及び側端に第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’と第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成され、上記他の面にチップ２０，２２の各々の内側の一辺を当接させて、当該チップ２０，２２の各々が上記各すくい面１４ａ，１４ｂ上に位置決め固設され、その際上記チップ２０，２２の外側の他の一辺が、上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップ２０，２２の軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体１１の小径及び大径の段付き部の第１、第２切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂにより２段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径と大径の段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ上に固設されたチップ２０，２２によって確実に分断することができる。
【００１３】
また本発明は、円柱状に形成されたドリル本体に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面から成る凹溝を上記中心軸に沿って平行に形成し、上記すくい面の先端には軸方向の加工を行なう第１切刃を形成すると共に、上記すくい面の側端には穴の内周 を加工する第２切刃を形成し、上記すくい面に四角形状の板状チップで構成されるチップブレーカを固設し、且つ上記ドリル本体の中心軸に上記第１、第２切刃に冷却液を供給するための有底の油穴を形成すると共に、その底部側ないしその上部側に上記凹溝２に連通する２つの吐出孔を形成したチップブレーカを備えたドリルに於いて、上記ドリル本体は、小径、中径及び大径から成る段付き円柱状の３段ドリル本体３１として形成され、上記３段ドリル本体３１先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝２８によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃと該すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃに直交する他の面が中心軸Ｏに沿って平行に形成されて成り、而も上記小径、中径及び大径の段付き部に形成される各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃの先端及び側端には、軸方向の加工を行なう第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１５ａ’’，１５ｂ’’と穴の内周を加工する第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂがそれぞれ形成されて成り、上記小径から中径及び大径段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される他の面に、切削穴径の５％〜３０％の板厚ｈを有するチップ２０，２２，２４の各々の内側の一辺を当接させて当該チップ２０，２２，２４の各々を上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に位置決め固設し、その際、上記各チップ２０，２２，２４先端側の一辺と交叉する外側の他の一辺が、少なくとも上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置し、上記軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるようになっていることを特徴とするチップブレーカを備えたドリルである。
従って、３段ドリル本体３１先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝２８によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃと該すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃに直交する他の面により、上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃの先端及び側端に第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’と第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂがそれぞれ形成され、上記他の面にチップ２０，２２，２４の各々の内側の一辺を当接させて、当該チップ２０，２２，２４の各々が上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に位置決め固設され、その際上記チップ２０，２２，２４の外側の他の一辺が、上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップ２０，２２，２４の軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体３１の小径、中径及び大径の段付き部の第１、第２切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂにより３段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径、中径及び大径の段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に固設されたチップ２０，２２，２４によって確実に分断することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体先端部の半断面図、図２は各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を視た正面図、図３はすくい面に固設されたチップブレーカの部分拡大図であり、図４は図３のＡ矢視図、図５は図３のＢ矢視図、図６はチップブレーカの作用説明図である。
【００１５】
図１及び図２において、符号１は本発明に係るドリル本体であって、このドリル本体１は、超硬合金等で円柱状に形成されてその先端から軸方向に沿って直交する２面から成る２つの凹溝２が中心軸Ｏを対称に形成されており、本実施形態ではバニシングドリルとして説明する。
【００１６】
このバニシングドリルは、ドリル本体１に形成された凹溝２の片面が、中心軸Ｏ側を向く２つのすくい面４として中心軸Ｏを対称に形成されており、これらすくい面４の軸方向先端には軸方向の加工を行なう第１切刃５ａ，５ｂが形成されると共に、すくい面４の側端には被削材の穴の内周を加工する第２切刃６ａ，６ｂが形成されている。
【００１７】
ドリル本体１の中心には、切刃部に冷却液を供給するための有底の油穴８が形成され、その底部ないしその上部には凹溝２に連通する２つの吐出孔８ａ，８ｂが形成されている。
【００１８】
そして、上記各すくい面４の先端には、すくい面４と直交する凹溝２の他の面２ａに内側の一辺を当接させて、板状の超硬合金又は鋼材で四角形状に形成されたチップ１０をろう付けまたは強力な接着剤により固設することで、ドリル本体１先端に一体的に形成された第１切刃５ａ，５ｂと、これら第１切刃５ａ，５ｂに対し後方に固設されたチップ１０と共にチップブレーカを構成している。
【００１９】
詳しくは、上記チップ１０は、図３及び図４に示すように、先端側の一辺１０ａがすくい面４における第１切刃５ａ，５ｂに対しａ＝０．５ｍｍ〜５ｍｍ後方に位置すると共に、その一辺１０ａに交叉する外側の他の辺（凹溝２の他の面２ａに当接した辺と並行に形成された辺）１０ｂが第２切刃６ａの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決めされている。特に推奨位置としては、ａ＝２ｍｍ、ｂ＝０．５ｍｍ〜１ｍｍが好適である。
【００２０】
また、チップ１０は、図１、図４及び図５に示すように、その板厚ｈ（すくい面４からの高さ）が切削穴径の５％〜３０％で形成され、チップ１０の軸方向長さｃがその板厚ｈの少なくとも０．８倍（０．８ｈ）に形成されている。特に推奨される板厚ｈとしては、切削穴径の８％〜１５％であり、又推奨される軸方向長さｃは４ｍｍ〜８ｍｍが好適である。
【００２１】
更に、チップ１０は、図６に示すように、先端の一辺に傾斜面１０ｄが形成されており、傾斜面１０ｄ上面の角度θが、すくい面４に対し２０度から９０度の範囲で形成されている。特に推奨される角度θは、４５度が好適である。
【００２２】
そこで、本発明のチップブレーカを備えたドリル（特にバニシングドリル）を使用して被削材（例えばアルミニウム合金）の穴明け加工が開始されると、ドリルが切削送りにより軸方向に移動して第１切刃５ａないし第２切刃によって被削材が切削される。
【００２３】
切削加工により第１切刃５ａから生じた切屑ＣＰは、図６に示すように、先端のすくい面４から第１切刃５ａ後方に固設されたチップ１０先端の傾斜面１０ｄにより上方に向けて急激に屈曲し、被削材に当たることで連続的に分断される。
【００２４】
この切削時においては、図４に示すチップ１０の他辺、特にその上角部１０ｃが、第２切刃６ａの回転軌跡Ｒの半径方向内側位置に位置しているので、加工される切削穴の内周とチップ１０との干渉が回避される。
【００２５】
従って、上記のように構成されたチップブレーカを備えたドリルによれば、図１〜図４に示すように、２つの凹溝２の片面に形成された２つのすくい面４に四角形状に形成された板状のチップ１０を固設するに際し、このチップ１０は、すくい面４における第１切刃５ａに対する後方位置ａと、第２切刃６ａに対する半径方向内側位置ｂに、交叉する２辺１０ａ，１０ｂを位置決めされており、中心軸Ｏに対し対称構造で構成されているので、穴加工時のバランスが良く穴の加工精度が向上する。
【００２６】
また、チップ１０は、その一辺１０ａが第１切刃５ａに対しａ＝０．５ｍｍ〜５ｍｍ（好適には２ｍｍ）後方に位置すると共に、その一辺に交叉する他辺の上角部１０ｃが、第２切刃６ａの回転軌跡の半径方向内側位置に位置しているので、加工穴内周面との干渉を回避することができ、第１切刃５ａとチップ１０の間に切屑の詰まりがなく正常な切削を行なうことができると共に第１切刃５ａによって形成された繋がる切屑ＣＰは上記チップ１０によって分断することができる。
【００２７】
また、図５に示すように、チップ１０の板厚ｈが切削穴径の５％〜３０％（好適には８％〜１５％）に形成されているので、切削穴の内周とチップ１０との干渉を回避するだけでなく、形成された切屑を確実に分断することができ、分断された切屑処理に支障を与えることがない。更に、チップ１０の軸方向長さｃがその板厚ｈの少なくとも０．８倍（好適には４ｍｍ〜８ｍｍ）に形成されているので、切屑分断時の負荷に耐え得ると共にろう付け等の接合強度が確保できる。
【００２８】
そして、チップ１０先端の傾斜面１０ｄ上面の角度θが、図６に示すように、すくい面４に対し２０度〜９０度（好適には４５度）で形成されているので、第１切刃５ａによって繋がって形成された切屑ＣＰを確実に分断することができ、分断された切屑の処理に支障を与えることがない。
【００２９】
次に、他の実施形態に係るチップブレーカを備えた段付き２段ドリルに付き図７及び図８を参照して説明する。図７は本発明の他の実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き２段ドリル本体の先端部を示す半断面図であり、図８は各すくい面にチップブレーカを固設した段付き２段ドリル本体の先端を示す正面図である。尚、上記実施形態に示す構成部分と同一構成部分については重複する説明を省略して説明する。
【００３０】
図７及び図８において、符号１１は段付き２段ドリル本体であって、この段付きドリル本体１１は、超硬合金等により小径と大径から成る段付き円柱状に形成されており、小径ドリルの先端から大径ドリルの段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成された２つの凹溝１２に、中心軸Ｏ側を向くすくい面１４ａ，１４ｂがそれぞれ上下部位に形成されている。
【００３１】
そして、小径ドリルにおけるすくい面１４ａには、チップ２０がすくい面１４ａの先端ないし側端に形成された第１切刃１５ａ，１５ｂないし第２切刃１６ａ，１６ｂに対し、交叉するチップ２０の２辺がそれぞれの内側に位置決めして固設されている。
【００３２】
また、大径ドリルにおけるすくい面１４ｂには、チップ２２が、すくい面１４ａの先端ないし側端に形成された第１切刃１５ａ’，１５ｂ’ないし第２切刃１７ａ，１７ｂに対し、交叉する２辺がそれぞれの内側に位置決めして固設されている。
【００３３】
更に、小径ドリル及び大径ドリルにおける各すくい面１４ａ，１４ｂの先端には、チップ２０，２２の内側の各一辺を各すくい面１４ａ，１４ｂと直交する凹溝１２の他の面にそれぞれ当接させて、板状の超硬合金又は鋼材で四角形状に形成されたチップ２０，２２をろう付け、または強力な接着剤により固設することで、段付きドリル本体１１先端に形成された第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’と、これら第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’に対し後方に固設されたチップ２０，２２と共にチップブレーカを構成している。また、ドリル本体１１の中心には、切刃部に冷却液を供給するための有底の油穴１８が形成され、その底部ないしその上部には凹溝１２に連通する２つの吐出孔１８ａ，１８ｂが形成されている。
【００３４】
従って、本実施形態の段付き２段ドリルにおけるチップ２０，２２は、その形状ないしすくい面への取付け位置が、上記実施形態とほぼ同一位置であることから、同一作用並びに効果を奏することができる。
【００３５】
特に、本実施形態におけるチップ２０，２２は、小径ドリルないし大径ドリルのすくい面１４ａ，１４ｂにおける先端、ないし側端に形成された第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’ないし第２切刃１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂに対し、チップ２０，２２の交叉する２辺が、それぞれの内側に位置決め固設されているので、２段穴の加工時には、それぞれの第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’から生ずる切屑を確実に分断することができる。
【００３６】
次に、更に他の実施形態に係るチップブレーカを備えた段付き３段ドリルに付き図９及び図１０を参照して説明する。図９は本発明の他の実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き３段ドリル本体の先端部を示す半断面図であり、図１０は各すくい面にチップブレーカを固設した段付き３段ドリルの先端を示す正面図である。尚、上記実施形態に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付し重複する説明を省略して説明する。
【００３７】
本実施形態の段付き３段ドリルは、上記実施形態における２段ドリルの大径ドリル上段に更に大径ドリルを形成し、小径ドリル、中径ドリル及び大径ドリルとして構成したもので、本実施形態では、上記実施形態における大径ドリルを中径ドリルとして同一符号を用いて説明する。
【００３８】
図９及び図１０に示すように、符号３１は３段ドリルを構成する段付き３段ドリル本体であって、この段付き３段ドリル本体３１は、超硬合金等により小径と大径から成る段付き円柱状に形成されており、小径ドリルの先端から中径ドリル及び大径ドリルの段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成された２つの凹溝２８に、中心軸Ｏ側を向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃがそれぞれ上、中及び下部位に形成されている。
【００３９】
大径ドリルにおけるすくい面１４ｃには、チップ２４が、上記小径ドリル、中径ドリルと同様に、すくい面１４ｃの先端、ないし側端に形成された第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’及び第２切刃２６ａ，２６ｂに対し、交叉する２辺がそれぞれの内側に位置決めして固設されている。
【００４０】
更に、大径ドリルにおける各すくい面１４ｃの先端には、チップ２０，２２，２４の内側の各一辺を各すくい面１４ｃと直交する凹溝２８の他の面にそれぞれ当接させて、板状の超硬合金又は鋼材で四角形状に形成されたチップ２４をろう付け、または強力な接着剤により固設することで、段付き３段ドリル本体３１の小径ドリルないし中径ドリルのチップ２０，２２と共に、第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’と、これら第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’に対し後方に固設されたチップ２４によってチップブレーカを構成している。また、ドリル本体３１の中心には、切刃部に冷却液を供給するための有底の油穴１８が形成され、その底部ないしその上部には凹溝１２に連通する２つの吐出孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成されている。
【００４１】
従って、本実施形態の段付き３段ドリルにおけるチップ２０，２２及び２４は、その形状ないしすくい面への取付け位置が、上記実施形態とほぼ同一位置であることから、同一作用並びに効果を奏している。
【００４２】
特に、本実施形態におけるチップ２４は、大径ドリルのすくい面１４ｃにおける先端ないし側端に形成された第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’ないし第２切刃２６ａ，２６ｂに対し、チップ２４の交叉する２辺がそれぞれの内側に位置決め固設されているので、３段穴の加工時には、それぞれの第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’から生ずる切屑を小径ドリル、中径ドリルの各チップ２０及び２２と共に確実に分断することができる。
【００４３】
尚、ここでは詳細な説明は省略するが、段付き４段ドリルに付いても各段に形成されるすくい面に、第１切刃および第２切刃に対し上記実施形態と同様な形状のチップを同じ位置関係で位置決め固設することで、同一作用並びに効果を奏することができる。
【００４４】
上記の各実施形態では、チップブレーカを備えたドリルとしてバニシングドリルを基に説明してきたが、これに限らず他の回転工具にも適用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によると次の様な効果を奏する。
【００４６】
即ち、請求項１によると、２段ドリル本体先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸に沿って平行に形成される凹溝によって、上記小径及び大径の段付き部に中心軸に沿って平行に形成される中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面により、上記各すくい面の先端及び側端に第１切刃と第２切刃がそれぞれ形成され、上記他の面にチップの各々の内側の一辺を当接させて、当該チップの各々が上記各すくい面上に位置決め固設され、その際上記チップの外側の他の一辺が、上記各第２切刃の回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップの軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面における各第１切刃に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体の小径及び大径の段付き部の第１、第２切刃により２段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径と大径の段付き部のすくい面上に固設されたチップによって確実に分断することができる。
【００４７】
また、請求項２によると、３段ドリル本体先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸に沿って平行に形成される凹溝によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面により、上記各すくい面の先端及び側端に第１切刃と第２切刃がそれぞれ形成され、上記他の面にチップの各々の内側の一辺を当接させて、当該チップの各々が上記各すくい面上に位置決め固設され、その際上記チップの外側の他の一辺が、上記各第２切刃の回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップの軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面における各第１切刃に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体の小径、中径及び大径の段付き部の第１、第２切刃により３段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径、中径及び大径の段付き部のすくい面上に固設されたチップによって確実に分断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体先端部の半断面図である。
【図２】 同じく本発明の一実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を視た正面図である。
【図３】 すくい面に固設されたチップブレーカの部分拡大図である。
【図４】 図３のＡ矢視図である。
【図５】 図３のＢ矢視図である。
【図６】 チップブレーカの作用説明図である。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る段付き２段ドリルに係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き２段ドリル本体先端側の半断面図である。
【図８】 同じく、段付き２段ドリルの各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を示す正面図である。
【図９】 本発明の更に他の実施形態に係る段付き３段ドリルに係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き３段ドリル本体先端側の半断面図である。
【図１０】 同じく、段付き３段ドリルの各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を示す正面図である。
【図１１】 従来のチップブレーカの無い切削工具により切削時に形成される切屑の説明図である。
【符号の説明】
１ ドリル本体
２ 凹溝
２ａ 他の面
４ すくい面
５ａ，５ｂ 第１切刃
６ａ，６ｂ 第２切刃
８ 油穴
８ａ，８ｂ 吐出孔
１０ チップ
１０ａ 先端側の一辺
１０ｂ 他の辺
１０ｃ 上角部
１０ｄ 傾斜面
１１ 段付き２段ドリル本体（ドリル本体）
１２ 凹溝
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ すくい面
１５ａ，１５ｂ 第１切刃
１５ａ’’，１５ｂ’’ 第１切刃
１６ａ，１６ｂ 第２切刃
１７ａ，１７ｂ 第２切刃
１８ 油穴
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 吐出孔
２０，２２，２４ チップ
２６ａ，２６ｂ 第２切刃
２８ 凹溝
３１ 段付き３段ドリル本体（ドリル本体）
ＣＰ 切屑
ｈ，Ｈ 板厚
Ｏ 中心軸
Ｒ 回転軌跡
θ 角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリルによる被加工物の穴加工時に連なって生ずる切屑を分断するチップブレーカを備えたドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１の従来図に示すように、ドリル、バニシングドリル等のように軸方向に送りをかけて穴加工を行なう従来の切削工具３００では、一般的に刃先すくい面３０２には切屑を切断するチップブレーカは形成されていなかった。
【０００３】
この理由は、ドリルに切刃３０１を形成するための溝が、その材質がハイス（高速度鋼）の場合は圧延で、超硬合金の場合は研削で形成されているが、何れの場合でもこの溝にチップブレーカを形成する際に、チップブレーカ形成用の工具が溝方向に動くため、この溝と直角方向へのチップブレーカの加工が困難となるためである。
【０００４】
しかしながら、特にバニシングドリルの場合では、主たる被削材３０４であるアルミニウム合金においても、その用途となる自動車部品等の強度や耐久性向上の要求により各種添加元素が増加したため、従来は自然に分断されていた切屑３０５が繋がるようになってきた。
【０００５】
周知のようにバニシングドリルでは、加工面がそのまま仕上げ面となることから、切屑が繋がるとその切屑がドリルと共に回転して加工面を損傷してしまうため、チップブレーカの装着が余儀なくされている。
【０００６】
このようなことから、近年において先端にチップブレーカを形成したスローアウエイチップを装着したドリルが開発されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２９５２１１号公報（段落００１５、００１６、及び段落００２６、００２７、図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなスローアウエイチップは、切刃の後方にチップブレーカを一体形成したもので、このスローアウエイチップをドリル本体の先端に交換可能に装着し、スローアウエイチップで穴加工を行なう際に生じた切屑を切刃後方のチップブレーカで切断するように構成されている。
【０００９】
従って、この種のスローアウエイチップは、寿命のバラツキがなく、切刃の破損や磨耗時には交換することで長期的に使用することができる利点があるが、通常、切刃形状が非対象なため、切刃への負荷が不均一となってドリルが逃げて加工精度が悪くなり、精度の高い穴明け加工を行なうには別に仕上げ工程が必要となり、作業に多くの手間と時間が掛かる問題を有していた。
【００１０】
更に、小形のスローアウエイチップにチップブレーカを切刃と一体形成する加工技術が困難なだけでなく、ドリル本体の先端に装着するための取付け穴等の加工が困難なため高価となる問題を有すると共に、スローアウエイチップ取付け時におけるセッティングに手間が掛かる等の問題を有していた。
【００１１】
従って、本発明の目的とする所は、段付きドリル本体の各段付き部にかけて中心軸と平行に形成した凹溝によって各段付き部に形成されるすくい面と直交する他の面に、内側の一辺を当接させた状態で四角形状のチップが各すい面上に固設されるので、穴加工精度の高い安価なチップブレーカを備えたドリルを提供することである。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施の形態に対応する添付図面に使用した符号を用いて説明すると、円柱状に形成されたドリル本体に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面から成る凹溝を上記中心軸に沿って平行に形成し、上記すくい面の先端には軸方向の加工を行なう第１切刃を形成すると共に、上記すくい面の側端には穴の内周を加工する第２切刃を形成し、上記すくい面に四角形状の板状チップで構成されるチップブレーカを固設し、且つ上記ドリル本体の中心軸に上記第１、第２切刃に冷却液を供給するための有底の油穴を形成すると共に、その底部側ないしその上部側に上記凹溝２に連通する２つの吐出孔を形成したチップブレーカを備えたドリルに於いて、上記ドリル本体は、小径と大径から成る段付き円柱状の２段ドリル本体１１として形成され、上記２段ドリル本体１１先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝１２によって、上記小径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂと該すくい面１４ａ，１４ｂに直交する他の面が中心軸Ｏに沿って平行に形成されて成り、而も上記小径及び大径の段付き部に形成される各すくい面１４ａ，１４ｂの先端及び側端には、軸方向の加工を行なう第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’と穴の内周を加工する第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成されて成り、上記小径から大径段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される他の面に、切削穴径の５％〜３０％の板厚ｈを有するチップ２０，２２の各々の内側の一辺を当接させて当該チップ２０，２２の各々を上記各すくい面１４ａ，１４ｂ上に位置決め固設し、その際、上記各チップ２０，２２先端側の一辺と交叉する外側の他の一辺が、少なくとも上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置し、上記軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるようになっていることを特徴とするチップブレーカを備えたドリルである。
従って、２段ドリル本体１１先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝１２によって、上記小径及び大径の段付き部に中心軸Ｏに沿って平行に形成される中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂと該すくい面１４ａ，１４ｂに直交する他の面により、上記各すくい面１４ａ，１４ｂの先端及び側端に第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’と第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成され、上記他の面にチップ２０，２２の各々の内側の一辺を当接させて、当該チップ２０，２２の各々が上記各すくい面１４ａ，１４ｂ上に位置決め固設され、その際上記チップ２０，２２の外側の他の一辺が、上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップ２０，２２の軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体１１の小径及び大径の段付き部の第１、第２切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂにより２段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径と大径の段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ上に固設されたチップ２０，２２によって確実に分断することができる。
【００１３】
また本発明は、円柱状に形成されたドリル本体に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面から成る凹溝を上記中心軸に沿って平行に形成し、上記すくい面の先端には軸方向の加工を行なう第１切刃を形成すると共に、上記すくい面の側端には穴の内周 を加工する第２切刃を形成し、上記すくい面に四角形状の板状チップで構成されるチップブレーカを固設し、且つ上記ドリル本体の中心軸に上記第１、第２切刃に冷却液を供給するための有底の油穴を形成すると共に、その底部側ないしその上部側に上記凹溝２に連通する２つの吐出孔を形成したチップブレーカを備えたドリルに於いて、上記ドリル本体は、小径、中径及び大径から成る段付き円柱状の３段ドリル本体３１として形成され、上記３段ドリル本体３１先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝２８によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃと該すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃに直交する他の面が中心軸Ｏに沿って平行に形成されて成り、而も上記小径、中径及び大径の段付き部に形成される各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃの先端及び側端には、軸方向の加工を行なう第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１５ａ’’，１５ｂ’’と穴の内周を加工する第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂがそれぞれ形成されて成り、上記小径から中径及び大径段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される他の面に、切削穴径の５％〜３０％の板厚ｈを有するチップ２０，２２，２４の各々の内側の一辺を当接させて当該チップ２０，２２，２４の各々を上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に位置決め固設し、その際、上記各チップ２０，２２，２４先端側の一辺と交叉する外側の他の一辺が、少なくとも上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置し、上記軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるようになっていることを特徴とするチップブレーカを備えたドリルである。
従って、３段ドリル本体３１先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝２８によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃと該すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃに直交する他の面により、上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃの先端及び側端に第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’と第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂがそれぞれ形成され、上記他の面にチップ２０，２２，２４の各々の内側の一辺を当接させて、当該チップ２０，２２，２４の各々が上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に位置決め固設され、その際上記チップ２０，２２，２４の外側の他の一辺が、上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップ２０，２２，２４の軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体３１の小径、中径及び大径の段付き部の第１、第２切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂにより３段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径、中径及び大径の段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に固設されたチップ２０，２２，２４によって確実に分断することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体先端部の半断面図、図２は各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を視た正面図、図３はすくい面に固設されたチップブレーカの部分拡大図であり、図４は図３のＡ矢視図、図５は図３のＢ矢視図、図６はチップブレーカの作用説明図である。
【００１５】
図１及び図２において、符号１は本発明に係るドリル本体であって、このドリル本体１は、超硬合金等で円柱状に形成されてその先端から軸方向に沿って直交する２面から成る２つの凹溝２が中心軸Ｏを対称に形成されており、本実施形態ではバニシングドリルとして説明する。
【００１６】
このバニシングドリルは、ドリル本体１に形成された凹溝２の片面が、中心軸Ｏ側を向く２つのすくい面４として中心軸Ｏを対称に形成されており、これらすくい面４の軸方向先端には軸方向の加工を行なう第１切刃５ａ，５ｂが形成されると共に、すくい面４の側端には被削材の穴の内周を加工する第２切刃６ａ，６ｂが形成されている。
【００１７】
ドリル本体１の中心には、切刃部に冷却液を供給するための有底の油穴８が形成され、その底部ないしその上部には凹溝２に連通する２つの吐出孔８ａ，８ｂが形成されている。
【００１８】
そして、上記各すくい面４の先端には、すくい面４と直交する凹溝２の他の面２ａに内側の一辺を当接させて、板状の超硬合金又は鋼材で四角形状に形成されたチップ１０をろう付けまたは強力な接着剤により固設することで、ドリル本体１先端に一体的に形成された第１切刃５ａ，５ｂと、これら第１切刃５ａ，５ｂに対し後方に固設されたチップ１０と共にチップブレーカを構成している。
【００１９】
詳しくは、上記チップ１０は、図３及び図４に示すように、先端側の一辺１０ａがすくい面４における第１切刃５ａ，５ｂに対しａ＝０．５ｍｍ〜５ｍｍ後方に位置すると共に、その一辺１０ａに交叉する外側の他の辺（凹溝２の他の面２ａに当接した辺と並行に形成された辺）１０ｂが第２切刃６ａの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決めされている。特に推奨位置としては、ａ＝２ｍｍ、ｂ＝０．５ｍｍ〜１ｍｍが好適である。
【００２０】
また、チップ１０は、図１、図４及び図５に示すように、その板厚ｈ（すくい面４からの高さ）が切削穴径の５％〜３０％で形成され、チップ１０の軸方向長さｃがその板厚ｈの少なくとも０．８倍（０．８ｈ）に形成されている。特に推奨される板厚ｈとしては、切削穴径の８％〜１５％であり、又推奨される軸方向長さｃは４ｍｍ〜８ｍｍが好適である。
【００２１】
更に、チップ１０は、図６に示すように、先端の一辺に傾斜面１０ｄが形成されており、傾斜面１０ｄ上面の角度θが、すくい面４に対し２０度から９０度の範囲で形成されている。特に推奨される角度θは、４５度が好適である。
【００２２】
そこで、本発明のチップブレーカを備えたドリル（特にバニシングドリル）を使用して被削材（例えばアルミニウム合金）の穴明け加工が開始されると、ドリルが切削送りにより軸方向に移動して第１切刃５ａないし第２切刃によって被削材が切削される。
【００２３】
切削加工により第１切刃５ａから生じた切屑ＣＰは、図６に示すように、先端のすくい面４から第１切刃５ａ後方に固設されたチップ１０先端の傾斜面１０ｄにより上方に向けて急激に屈曲し、被削材に当たることで連続的に分断される。
【００２４】
この切削時においては、図４に示すチップ１０の他辺、特にその上角部１０ｃが、第２切刃６ａの回転軌跡Ｒの半径方向内側位置に位置しているので、加工される切削穴の内周とチップ１０との干渉が回避される。
【００２５】
従って、上記のように構成されたチップブレーカを備えたドリルによれば、図１〜図４に示すように、２つの凹溝２の片面に形成された２つのすくい面４に四角形状に形成された板状のチップ１０を固設するに際し、このチップ１０は、すくい面４における第１切刃５ａに対する後方位置ａと、第２切刃６ａに対する半径方向内側位置ｂに、交叉する２辺１０ａ，１０ｂを位置決めされており、中心軸Ｏに対し対称構造で構成されているので、穴加工時のバランスが良く穴の加工精度が向上する。
【００２６】
また、チップ１０は、その一辺１０ａが第１切刃５ａに対しａ＝０．５ｍｍ〜５ｍｍ（好適には２ｍｍ）後方に位置すると共に、その一辺に交叉する他辺の上角部１０ｃが、第２切刃６ａの回転軌跡の半径方向内側位置に位置しているので、加工穴内周面との干渉を回避することができ、第１切刃５ａとチップ１０の間に切屑の詰まりがなく正常な切削を行なうことができると共に第１切刃５ａによって形成された繋がる切屑ＣＰは上記チップ１０によって分断することができる。
【００２７】
また、図５に示すように、チップ１０の板厚ｈが切削穴径の５％〜３０％（好適には８％〜１５％）に形成されているので、切削穴の内周とチップ１０との干渉を回避するだけでなく、形成された切屑を確実に分断することができ、分断された切屑処理に支障を与えることがない。更に、チップ１０の軸方向長さｃがその板厚ｈの少なくとも０．８倍（好適には４ｍｍ〜８ｍｍ）に形成されているので、切屑分断時の負荷に耐え得ると共にろう付け等の接合強度が確保できる。
【００２８】
そして、チップ１０先端の傾斜面１０ｄ上面の角度θが、図６に示すように、すくい面４に対し２０度〜９０度（好適には４５度）で形成されているので、第１切刃５ａによって繋がって形成された切屑ＣＰを確実に分断することができ、分断された切屑の処理に支障を与えることがない。
【００２９】
次に、他の実施形態に係るチップブレーカを備えた段付き２段ドリルに付き図７及び図８を参照して説明する。図７は本発明の他の実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き２段ドリル本体の先端部を示す半断面図であり、図８は各すくい面にチップブレーカを固設した段付き２段ドリル本体の先端を示す正面図である。尚、上記実施形態に示す構成部分と同一構成部分については重複する説明を省略して説明する。
【００３０】
図７及び図８において、符号１１は段付き２段ドリル本体であって、この段付きドリル本体１１は、超硬合金等により小径と大径から成る段付き円柱状に形成されており、小径ドリルの先端から大径ドリルの段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成された２つの凹溝１２に、中心軸Ｏ側を向くすくい面１４ａ，１４ｂがそれぞれ上下部位に形成されている。
【００３１】
そして、小径ドリルにおけるすくい面１４ａには、チップ２０がすくい面１４ａの先端ないし側端に形成された第１切刃１５ａ，１５ｂないし第２切刃１６ａ，１６ｂに対し、交叉するチップ２０の２辺がそれぞれの内側に位置決めして固設されている。
【００３２】
また、大径ドリルにおけるすくい面１４ｂには、チップ２２が、すくい面１４ａの先端ないし側端に形成された第１切刃１５ａ’，１５ｂ’ないし第２切刃１７ａ，１７ｂに対し、交叉する２辺がそれぞれの内側に位置決めして固設されている。
【００３３】
更に、小径ドリル及び大径ドリルにおける各すくい面１４ａ，１４ｂの先端には、チップ２０，２２の内側の各一辺を各すくい面１４ａ，１４ｂと直交する凹溝１２の他の面にそれぞれ当接させて、板状の超硬合金又は鋼材で四角形状に形成されたチップ２０，２２をろう付け、または強力な接着剤により固設することで、段付きドリル本体１１先端に形成された第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’と、これら第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’に対し後方に固設されたチップ２０，２２と共にチップブレーカを構成している。また、ドリル本体１１の中心には、切刃部に冷却液を供給するための有底の油穴１８が形成され、その底部ないしその上部には凹溝１２に連通する２つの吐出孔１８ａ，１８ｂが形成されている。
【００３４】
従って、本実施形態の段付き２段ドリルにおけるチップ２０，２２は、その形状ないしすくい面への取付け位置が、上記実施形態とほぼ同一位置であることから、同一作用並びに効果を奏することができる。
【００３５】
特に、本実施形態におけるチップ２０，２２は、小径ドリルないし大径ドリルのすくい面１４ａ，１４ｂにおける先端、ないし側端に形成された第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’ないし第２切刃１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂに対し、チップ２０，２２の交叉する２辺が、それぞれの内側に位置決め固設されているので、２段穴の加工時には、それぞれの第１切刃１５ａ，１５ｂ及び１５ａ’，１５ｂ’から生ずる切屑を確実に分断することができる。
【００３６】
次に、更に他の実施形態に係るチップブレーカを備えた段付き３段ドリルに付き図９及び図１０を参照して説明する。図９は本発明の他の実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き３段ドリル本体の先端部を示す半断面図であり、図１０は各すくい面にチップブレーカを固設した段付き３段ドリルの先端を示す正面図である。尚、上記実施形態に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付し重複する説明を省略して説明する。
【００３７】
本実施形態の段付き３段ドリルは、上記実施形態における２段ドリルの大径ドリル上段に更に大径ドリルを形成し、小径ドリル、中径ドリル及び大径ドリルとして構成したもので、本実施形態では、上記実施形態における大径ドリルを中径ドリルとして同一符号を用いて説明する。
【００３８】
図９及び図１０に示すように、符号３１は３段ドリルを構成する段付き３段ドリル本体であって、この段付き３段ドリル本体３１は、超硬合金等により小径と大径から成る段付き円柱状に形成されており、小径ドリルの先端から中径ドリル及び大径ドリルの段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成された２つの凹溝２８に、中心軸Ｏ側を向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃがそれぞれ上、中及び下部位に形成されている。
【００３９】
大径ドリルにおけるすくい面１４ｃには、チップ２４が、上記小径ドリル、中径ドリルと同様に、すくい面１４ｃの先端、ないし側端に形成された第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’及び第２切刃２６ａ，２６ｂに対し、交叉する２辺がそれぞれの内側に位置決めして固設されている。
【００４０】
更に、大径ドリルにおける各すくい面１４ｃの先端には、チップ２０，２２，２４の内側の各一辺を各すくい面１４ｃと直交する凹溝２８の他の面にそれぞれ当接させて、板状の超硬合金又は鋼材で四角形状に形成されたチップ２４をろう付け、または強力な接着剤により固設することで、段付き３段ドリル本体３１の小径ドリルないし中径ドリルのチップ２０，２２と共に、第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’と、これら第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’に対し後方に固設されたチップ２４によってチップブレーカを構成している。また、ドリル本体３１の中心には、切刃部に冷却液を供給するための有底の油穴１８が形成され、その底部ないしその上部には凹溝１２に連通する２つの吐出孔１８ａ，１８ｂ，１８ｃが形成されている。
【００４１】
従って、本実施形態の段付き３段ドリルにおけるチップ２０，２２及び２４は、その形状ないしすくい面への取付け位置が、上記実施形態とほぼ同一位置であることから、同一作用並びに効果を奏している。
【００４２】
特に、本実施形態におけるチップ２４は、大径ドリルのすくい面１４ｃにおける先端ないし側端に形成された第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’ないし第２切刃２６ａ，２６ｂに対し、チップ２４の交叉する２辺がそれぞれの内側に位置決め固設されているので、３段穴の加工時には、それぞれの第１切刃１５ａ’’，１５ｂ’’から生ずる切屑を小径ドリル、中径ドリルの各チップ２０及び２２と共に確実に分断することができる。
【００４３】
尚、ここでは詳細な説明は省略するが、段付き４段ドリルに付いても各段に形成されるすくい面に、第１切刃および第２切刃に対し上記実施形態と同様な形状のチップを同じ位置関係で位置決め固設することで、同一作用並びに効果を奏することができる。
【００４４】
上記の各実施形態では、チップブレーカを備えたドリルとしてバニシングドリルを基に説明してきたが、これに限らず他の回転工具にも適用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によると次の様な効果を奏する。
【００４６】
即ち、請求項１によると、２段ドリル本体先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸に沿って平行に形成される凹溝によって、上記小径及び大径の段付き部に中心軸に沿って平行に形成される中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面により、上記各すくい面の先端及び側端に第１切刃と第２切刃がそれぞれ形成され、上記他の面にチップの各々の内側の一辺を当接させて、当該チップの各々が上記各すくい面上に位置決め固設され、その際上記チップの外側の他の一辺が、上記各第２切刃の回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップの軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面における各第１切刃に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体の小径及び大径の段付き部の第１、第２切刃により２段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径と大径の段付き部のすくい面上に固設されたチップによって確実に分断することができる。
【００４７】
また、請求項２によると、３段ドリル本体先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸に沿って平行に形成される凹溝によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面により、上記各すくい面の先端及び側端に第１切刃と第２切刃がそれぞれ形成され、上記他の面にチップの各々の内側の一辺を当接させて、当該チップの各々が上記各すくい面上に位置決め固設され、その際上記チップの外側の他の一辺が、上記各第２切刃の回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置決め固設され、上記チップの軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面における各第１切刃に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるので、上記ドリル本体の小径、中径及び大径の段付き部の第１、第２切刃により３段段付き穴が切削される際に生ずる切屑は、上記小径、中径及び大径の段付き部のすくい面上に固設されたチップによって確実に分断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体先端部の半断面図である。
【図２】 同じく本発明の一実施形態に係り、各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を視た正面図である。
【図３】 すくい面に固設されたチップブレーカの部分拡大図である。
【図４】 図３のＡ矢視図である。
【図５】 図３のＢ矢視図である。
【図６】 チップブレーカの作用説明図である。
【図７】 本発明の他の実施形態に係る段付き２段ドリルに係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き２段ドリル本体先端側の半断面図である。
【図８】 同じく、段付き２段ドリルの各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を示す正面図である。
【図９】 本発明の更に他の実施形態に係る段付き３段ドリルに係り、各すくい面にチップブレーカを固設した段付き３段ドリル本体先端側の半断面図である。
【図１０】 同じく、段付き３段ドリルの各すくい面にチップブレーカを固設したドリル本体の先端を示す正面図である。
【図１１】 従来のチップブレーカの無い切削工具により切削時に形成される切屑の説明図である。
【符号の説明】
１ ドリル本体
２ 凹溝
２ａ 他の面
４ すくい面
５ａ，５ｂ 第１切刃
６ａ，６ｂ 第２切刃
８ 油穴
８ａ，８ｂ 吐出孔
１０ チップ
１０ａ 先端側の一辺
１０ｂ 他の辺
１０ｃ 上角部
１０ｄ 傾斜面
１１ 段付き２段ドリル本体（ドリル本体）
１２ 凹溝
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ すくい面
１５ａ，１５ｂ 第１切刃
１５ａ’’，１５ｂ’’ 第１切刃
１６ａ，１６ｂ 第２切刃
１７ａ，１７ｂ 第２切刃
１８ 油穴
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 吐出孔
２０，２２，２４ チップ
２６ａ，２６ｂ 第２切刃
２８ 凹溝
３１ 段付き３段ドリル本体（ドリル本体）
ＣＰ 切屑
ｈ，Ｈ 板厚
Ｏ 中心軸
Ｒ 回転軌跡
θ 角度
Claims (2)
- 円柱状に形成されたドリル本体に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面から成る凹溝を上記中心軸に沿って平行に形成し、上記すくい面の先端には軸方向の加工を行なう第１切刃を形成すると共に、上記すくい面の側端には穴の内周を加工する第２切刃を形成し、上記すくい面に四角形状の板状チップで構成されるチップブレーカを固設し、且つ上記ドリル本体の中心軸に上記第１、第２切刃に冷却液を供給するための有底の油穴を形成すると共に、その底部側ないしその上部側に上記凹溝２に連通する２つの吐出孔を形成したチップブレーカを備えたドリルに於いて、
上記ドリル本体は、小径と大径から成る段付き円柱状の２段ドリル本体１１として形成され、上記２段ドリル本体１１先端の小径から大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝１２によって、上記小径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂと該すくい面１４ａ，１４ｂに直交する他の面が中心軸Ｏに沿って平行に形成されて成り、而も上記小径及び大径の段付き部に形成される各すくい面１４ａ，１４ｂの先端及び側端には、軸方向の加工を行なう第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’と穴の内周を加工する第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂがそれぞれ形成されて成り、
上記小径から大径段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される他の面に、切削穴径の５％〜３０％の板厚ｈを有するチップ２０，２２の各々の内側の一辺を当接させて当該チップ２０，２２の各々を上記各すくい面１４ａ，１４ｂ上に位置決め固設し、その際、上記各チップ２０，２２先端側の一辺と交叉する外側の他の一辺が、少なくとも上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置し、上記軸方向先端側の一辺が、各段付き部のすくい面１４ａ，１４ｂにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるようになっていることを特徴とするチップブレーカを備えたドリル。 - 円柱状に形成されたドリル本体に、中心軸を向くすくい面と該すくい面に直交する他の面から成る凹溝を上記中心軸に沿って平行に形成し、上記すくい面の先端には軸方向の加工を行なう第１切刃を形成すると共に、上記すくい面の側端には穴の内周を加工する第２切刃を形成し、上記すくい面に四角形状の板状チップで構成されるチップブレーカを固設し、且つ上記ドリル本体の中心軸に上記第１、第２切刃に冷却液を供給するための有底の油穴を形成すると共に、その底部側ないしその上部側に上記凹溝２に連通する２つの吐出孔を形成したチップブレーカを備えたドリルに於いて、
上記ドリル本体は、小径、中径及び大径から成る段付き円柱状の３段ドリル本体３１として形成され、上記３段ドリル本体３１先端の小径から中径及び大径の段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される凹溝２８によって、上記小径、中径及び大径の段付き部に、中心軸Ｏを向くすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃと該すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃに直交する他の面が中心軸Ｏに沿って平行に形成されて成り、而も上記小径、中径及び大径の段付き部に形成される各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃの先端及び側端には、軸方向の加工を行なう第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’，１５ａ’’，１５ｂ’’と穴の内周を加工する第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂがそれぞれ形成されて成り、
上記小径から中径及び大径段付き部にかけて中心軸Ｏに沿って平行に形成される他の面に、切削穴径の５％〜３０％の板厚ｈを有するチップ２０，２２，２４の各々の内側の一辺を当接させて当該チップ２０，２２，２４の各々を上記各すくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃ上に位置決め固設し、その際、上記各チップ２０，２２，２４先端側の一辺と交叉する外側の他の一辺が、少なくとも上記各第２切刃１６ａ，１６ｂ、１７ａ，１７ｂ，２６ａ，２６ｂの回転軌跡Ｒの半径方向内側に位置し、上記軸方向先端側の一辺が、各段付き 部のすくい面１４ａ，１４ｂ，１４ｃにおける各第１切刃１５ａ，１５ｂ，１５ａ’，１５ｂ’ ，１５ａ’’，１５ｂ’’に対し０．５ｍｍ〜５ｍｍ軸方向後方に位置決め固設されるようになっていることを特徴とするチップブレーカを備えたドリル。
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