JP3849993B2 - Throw-away drill tip - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スローアウェイ式ドリルに着脱自在に装着されるスローアウェイ式ドリル用チップ(以下「ドリル用チップ」という。)に関し、特に、切りくず処理が良好となるように切れ刃位置を改善したものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のドリル用チップとしては、例えば特開平6ー91416号公報に開示されたものがある。このドリル用チップは、切れ刃にほぼ平行にブレーカが設定された、いわゆる全周ブレーカ形状のものであり、スローアウェイ式ドリルの内周側切れ刃及び外周側切れ刃として兼用できるものである。ドリル用チップのすくい面となる菱形面の各辺稜には、該菱形面の鋭角をなす頂部にそれぞれ隣接して、一対の辺稜部切れ刃を形成するとともに、上記鋭角をなす頂部には、この頂部の二等分線に対して対称に、かつ該頂部の頂角より大なる交差角をなして、上記辺稜部切れ刃よりも短い一対のコーナ部切れ刃をそれぞれV字状に形成している。ブレーカは、内周側切れ刃及び外周側切れ刃ともに同一幅に形成されているものである。
【0003】
また、従来技術としては、図5に例示したものが知られている。図5の概略構成を図面により説明する。このドリル用チップ1の切れ刃下がり量Ha、Hbは、同一となるように形成され、また、ブレーカ幅Wa、Wbについても、中心刃1B及び外周刃1Aで同一となるように形成されている。すなわち、Ha=Hb、Wa=Wbの関係にある。ブレーカ5の形状は、本発明の凹曲面のブレーカ形状と異なり、階段状に形成されているものである。低送り切削の際には、このような構成のドリル用チップ1であっても、切りくず処理に問題は生じないものの、極めて能率の低い加工になってしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の問題点を以下に記述する。スローアウェイ式ドリルを用いた場合に生ずる問題点として、切りくず処理のトラブルと中心刃の欠損がある。切りくず処理のトラブルについては、ドリル先端部の底刃における切削速度の相違によるものがある。ドリル先端部をドリル軸心方向から先端視した場合、切削速度はドリル径と比例関係にあるため、ドリルの外周で最も大きくなり、ドリル中心でゼロとなる。そのため、ドリル中心側では、切りくずは自然にカールしやすく、切りくず処理によるトラブルは少ないが、ドリル外周側では、切りくずは伸びやすく、ドリル本体に絡み付くなどのトラブルを生ずることがある。そこで、スローアウェイ式ドリルの外周側に位置する切れ刃にはブレーカが備えられており、切りくずをカールさせることにより、絡み付きを回避している。しかし、高速・高送り切削になると、切りくずがブレーカを乗り越えて伸び勝手となり、再び、ドリル本体に巻き付くなどのトラブルを招くことがある。また、ドリル中心側においても、破断した切りくずがブレーカ内で詰まり、スラスト力を増大させ中心刃の欠損を生ずることがある。
【0005】
そこで、本発明の課題とするところは、ドリル用チップをスローアウェイ式ドリルの中心刃として用いた際には切りくず詰まりを起こすことなく、円滑に切りくずを排出することができ、外周刃として用いた際には、切りくずがドリル本体に巻き付くことのないよう短く破断することのできる中心刃と外周刃を兼用することができるとともに、中心刃の切りくず詰りおよびスラスト力による欠損を防止することができるドリル用チップを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の如き課題に鑑みなされたもので、ドリル先端部に、底刃の中心部分を構成する中心刃1Bと底刃の外周部分を構成する外周刃1Aとして兼用され、スローアウェイ式ドリルの外周側及び中心側に中央取り付け穴を介してねじ22により着脱自在に装着され、前記外周刃1A及び中心刃1Bがスローアウェイ式ドリル用チップ上面の中央部に配されたボス面7より低位にあるように形成されたスローアウェイ式ドリル用チップ1において、前記スローアウェイ式ドリル用チップ1は、略平行四辺形の平板状のポジティブタイプのスローアウェイ式ドリル用チップ1であり、2つの対向する回転対称的な端部のうち長手方向の対向端部には、前記外周刃1Aとなる短辺の辺稜部切れ刃1a及びコーナ部切れ刃1bが形成され、他方の対向端部には、前記中心刃1Bとなる長辺の辺稜部切れ刃1c及びコーナ部切れ刃1dが形成され、その上面には、凹曲面のブレーカ5が全周に亘って形成されており、前記外周刃1A及び前記中心刃1Bのブレーカ幅Wa、Wbが、Wa>Wbの関係にあり、前記外周刃1A及び前記中心刃1Bの前記ボス面7からの切れ刃下がり量Ha、Hbが、Ha>Hbの関係にあることを特徴とする。
【0008】
さらに、前記スローアウェイ式ドリル用チップの上面には、凹曲面のブレーカが全周に亘って形成されており、該ブレーカの内縁の一部には数珠状に連続するディンプルが形成されるか、または該ブレーカ内の凹曲面上において、辺稜部切れ刃に対して垂直方向に延在する凹溝または突条物が複数個並設されることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【0010】
図1乃至図3は、第1の実施形態を示したものである。図1は、本発明によるドリル用チップ1がドリル本体20に組み込まれた状態を示したものである。棒状をなすスローアウェイ式ドリルの先端には、外周刃1A及び中心刃1Bとして兼用されるドリル用チップ1が、中央取り付け穴21を介してねじ22により固定されている。
【0011】
本発明のドリル用チップ1は、図2及び図3において、略平行四辺形の平板状をなすポジタイプのドリル用チップ1であって、そのすくい面及び逃げ面の交差稜線部に直線状の辺稜部切れ刃1a、1c及びコーナ部切れ刃1b、1dが形成されたものである。2つの対向する回転対称的な端部のうち長手方向の対向端部には、短辺の辺稜部切れ刃1a及びコーナ部切れ刃1bが形成され、他方の対向端部には、長辺の辺稜部切れ刃1c及びコーナ部切れ刃1dが形成されている。辺稜部切れ刃1a及びコーナ部切れ刃1b並びに辺稜部切れ刃1c及びコーナ部切れ刃1dは、鈍角で交差するV字状の切れ刃稜を形成する。隣り合うコーナ部切れ刃1b及び1dの交差部にはコーナR刃2が形成される。
【0012】
コーナ部切れ刃1b、1dの各切れ刃長C、Dは異なる長さに、また、辺稜部切れ刃1a及びコーナ部切れ刃1b、辺稜部切れ刃1c及びコーナ部切れ刃1dの交差するV字の角度γ、δは異なる角度に形成されている。切れ刃長C、Dの大小関係はC<D、V字の角度γ、δの大小関係はγ<δで与えられる。中心刃1Bには、ドリル本体軸方向のスラスト力が強く作用するため、切れ刃欠損に対する配慮から、線荷重または面荷重を低減できるように、切れ刃長Dが長く形成されている。
【0013】
ドリル用チップ1の上面には、切れ刃3に隣接する切れ刃ランド4及び切れ刃3から離間した位置に凹曲面形状のブレーカ5が形成されている。ブレーカ5の役割は、切りくずをカールすること、切りくずの流出を滑らかにすることなどの切りくず処理が主な役割である。しかし、本発明によるブレーカ形状は、切りくず処理についてだけでなく切れ刃強度との均衡をも考慮して、ブレーカの幾何学的形状が決定されている。
【0014】
ブレーカ5は切れ刃3の全周に亘って形成されており、長辺側のブレーカ幅Wbが短辺側のブレーカ幅Waより狭幅になっている。すなわち、ブレーカ幅Wa、Wbは、Wa>Wbの関係にある。更に、長辺側では、ブレーカの終端に続いて、ドリル用チップ中心に向かい漸次高くなる緩やかな傾斜面6が連続して形成されている。また、長辺側のブレーカ深さDbは短辺側のブレーカ深さDaより浅く滑らかに彫り込まれている。長辺側及び短辺側のブレーカ形状の相違は、一方が、スラスト力が強く作用する中心刃1Bの切れ刃強度を維持するための配慮からであり、他方は、切りくずが伸びやすい外周刃1Bにおける切りくずを破断するための配慮からである。
【0015】
外周刃1Aでは、切りくずが伸び勝手となるため、切りくずをカールさせるための適切な形状のブレーカが必要であり、ブレーカ幅Wa及びブレーカ深さDaが十分に確保されている。さらに、切れ刃3とボス面7との高低差(以下「切れ刃下がり量」という。)を大きく設定することにより、切りくずに対する曲げの効果を更に向上させることができ、より小さな曲率半径にカールさせて短尺に分断させることができる。逆に、中心刃1Bでは、切削速度差が大きいため、切りくずは自然にカールし、切りくず処理で問題になることは少なく、切りくず詰まりによる切削抵抗の増大を回避することが課題となる。特に、高送りになると、この傾向は顕著になる。しかし、中心刃1Bは、切れ刃強度に対する配慮からとドリル用チップ形状の制約から、ブレーカ幅Wbを広くすることが困難である。そこで、中心刃1Bの切れ刃下がり量Hbを外周刃1Aの切れ刃下がり量Haより小さくすることにより、オーバーブレーキングを回避し、円滑な切りくずの排出を促進させることができる。すなわち、切れ刃下がり量Ha、Hbは、Ha>Hbの関係で与えられる。通常、中心刃1Bは切れ刃欠損に対する配慮から切れ刃下がり量Hbが大きく形成されているが、本発明のドリル用チップ1は、切れ刃強度と切りくず排出との均衡が維持されるように改良されたものである。
【0016】
ドリル用チップ1のすくい面上には接触摩擦を低減するための複数の凹溝9及び複数の突条物8が設けられている。凹溝9及び突条物8は、いずれもすくい面における切りくずとの接触面積を低減し、切削抵抗の増大及び切削熱の上昇を抑制する効果がある。
【0017】
凹溝9は、中心刃1Aで削られた切りくずを誘導する長辺側のブレーカ5内に形成されており、切れ刃ランド4後方に始まり、切れ刃3から遠ざかる方向に延在し、ブレーカ内縁で終了する。前述した効果を高めるためには、凹溝9を切りくず流出方向に配設するのが好ましく、本実施形態においては長辺の辺稜部切れ刃1cにほぼ垂直に、複数個並設している。このような構成を採ることは、ブレーカ深さDbが浅く、切りくずがブレーカ底部に接触し易い長辺側において有効であり、切りくずの詰まりや滞留を招くことなく、切りくずの排出を効果的に促進させることができる。特に、切りくずの付着を生じ易いステンレス鋼などの加工に効果的である。尚、必ずしも凹溝9である必要はなく、切りくずとの接触面積を小さくできるものであれば、突条物8の如き凸部を形成してもよい。
【0018】
突条物8は、外周刃1Bで削られた切りくずを誘導する短辺側のブレーカ5内に形成されており、切れ刃ランド4後方に始まり、切れ刃3から遠ざかる方向に延在し、ブレーカ内縁で終了する。凹溝9と同様に、突条物8も短辺の辺稜部切れ刃1aにほぼ垂直に、複数個並設されている。短辺側では、ブレーカ深さDaが深いため、切りくずがブレーカ底部に接触することは少ない。突条物8は、切りくずがブレーカ立ち上がり壁面に衝突し、オーバーカール気味となることを回避するためのものである。突条物8を設けることにより、切りくずは突条部8の頂点を中心とした狭い範囲の接触に制限され、切りくず処理機能を低下させることなく、切削抵抗の低い円滑な加工を行うことができる。
【0019】
図4は本発明の第2の実施形態である。同一箇所には同符号を付してある。このドリル用チップ1は、第1の実施形態と同様にして、切れ刃下がり量Ha、Hbを中心刃1Bと外周刃1Aとで異なるよう構成したものである。すなわち、切れ刃下がり量Ha、Hbは、Ha>Hbの関係にある。また、長辺側のブレーカ幅Wbが短辺側のブレーカ幅Waがより狭幅になるよう形成されており、ブレーカ幅Wa、Wbは、Wa>Wbの関係にある。更に、長辺側のブレーカ5が短辺側のブレーカ5より浅く彫り込まれており、ブレーカ深さDa、Dbは、Da>Dbの関係にある。尚、第1の実施形態で示される凹溝9及び突条物8並びに長辺側のブレーカ5に続いて漸次高くなる緩やかな傾斜面6は形成されていない。それに代わって、ブレーカ5内縁の一部には数珠状に連続するディンプル10が形成されている。このディンプル10によっても、切りくずとの接触面積を小さくすることができ、切りくず排出性が改善される。
【0020】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、特に、高速・高送りの条件下における切りくず処理トラブルを回避することができる。ドリル用チップの一方の切れ刃をスローアウェイ式ドリルの中心刃として使用した際には、円滑に切りくずを排出でき、切りくず詰まりを回避することができるとともに、該ドリル用チップ形状の制約からブレーカ幅を広くすることが困難な中心刃1Aの切れ刃強度を維持でき、切れ刃欠損を防止することができ、他方の切れ刃を外周刃として使用した際には、切りくずをカールすることができ、切りくずがドリル本体に巻き付くことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) スローアウェイ式ドリル先端部の正面図
(b) 図1(a)の背面図
【図2】本発明の第1の実施形態を示すドリル用チップの斜視図
【図3】(a) 図2に示すドリル用チップの平面図
(b) 図3(a)のA−A線に沿う断面拡大図
(c) 図3(a)のB−B線に沿う断面拡大図
【図4】(a) 本発明の第2の実施形態を示すドリル用チップの平面図
(b) 図4(a)のA−A線に沿う断面拡大図
(c) 図4(a)のB−B線に沿う断面拡大図
【図5】(a) 従来技術を示すドリル用チップの平面図
(b) 図5(a)のA−A線に沿う断面拡大図
(c) 図5(a)のB−B線に沿う断面拡大図
【符号の説明】
1 ドリル用チップ
8 突条物
9 凹溝
10 ディンプル
1A 外周刃
1B 中心刃
Wa,Wb ブレーカ幅
Ha,Hb 切れ刃下がり量
Da,Db ブレーカ深さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throw-away drill tip (hereinafter referred to as “drill tip”) that is detachably attached to a throw-away drill, and in particular, has improved the position of the cutting edge so as to improve chip disposal. Is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of drill tip is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-91416. This drill tip has a so-called all-round breaker shape in which a breaker is set substantially parallel to the cutting edge, and can also be used as an inner peripheral side cutting edge and an outer peripheral side cutting edge of a throw-away drill. Each edge of the rhomboid surface, which is the rake face of the drill tip, is adjacent to the apex that forms the acute angle of the rhombus surface, and forms a pair of side edge cutting edges, and the apex that forms the acute angle A pair of corner cutting edges shorter than the side edge cutting edges are formed in a V shape symmetrically with respect to the bisector of the top and having a crossing angle larger than the apex angle of the top. Forming. The breaker is formed with the same width on both the inner peripheral cutting edge and the outer peripheral cutting edge.
[0003]
Moreover, what was illustrated in FIG. 5 is known as a prior art. The schematic configuration of FIG. 5 will be described with reference to the drawings. The cutting blade lowering amounts Ha and Hb of the drill tip 1 are formed to be the same, and the breaker widths Wa and Wb are also formed to be the same in the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The problems of the prior art are described below. Problems that arise when using a throw-away drill include chip disposal troubles and missing center blades. There is a problem of chip disposal due to a difference in cutting speed at the bottom edge of the drill tip. When the tip of the drill is viewed from the drill axis direction, the cutting speed is proportional to the diameter of the drill, so it is greatest at the outer periphery of the drill and zero at the center of the drill. For this reason, chips are naturally easily curled on the center side of the drill, and there are few troubles due to the chip treatment, but on the outer periphery side of the drill, the chips are easily stretched, and troubles such as entanglement with the drill body may occur. Therefore, a breaker is provided on the cutting edge located on the outer peripheral side of the throw-away drill, and entanglement is avoided by curling the chips. However, when high-speed, high-feed cutting is performed, the chips may get over the breaker and become stretchable, causing troubles such as wrapping around the drill body again. Also on the drill center side, broken chips may be clogged in the breaker, increasing the thrust force and causing the center blade to be lost.
[0005]
Therefore, the subject of the present invention is that when a drill tip is used as a center blade of a throw-away drill, chips can be discharged smoothly without causing chip clogging, and as an outer peripheral blade. When used, it is possible to use both the center blade and the outer peripheral edge that can be broken shortly so that the chips do not wrap around the drill body, and prevent chipping of the center blade and chipping due to thrust force. An object of the present invention is to provide a drill tip that can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the problems as described above. The drill tip is used as the
[0008]
Further, on the upper surface of the throw-away type drill tip, a concave curved breaker is formed over the entire circumference, and a dimple continuous in a bead shape is formed on a part of the inner edge of the breaker, Alternatively, on the concave curved surface in the breaker, a plurality of concave grooves or ridges extending in a direction perpendicular to the side edge cutting edge are arranged in parallel.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
1 to 3 show a first embodiment. FIG. 1 shows a state in which a drill tip 1 according to the present invention is incorporated in a
[0011]
The drill tip 1 according to the present invention is a positive type drill tip 1 having a substantially parallelogram flat plate shape in FIGS. 2 and 3, and a straight side at the ridge line portion of the rake face and the flank face.
[0012]
The cutting edge lengths C and D of the
[0013]
On the upper surface of the drill tip 1, a
[0014]
The
[0015]
In the outer
[0016]
A plurality of
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The same parts are denoted by the same reference numerals. As in the first embodiment, the drill tip 1 is configured such that the cutting edge drop amounts Ha and Hb are different between the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to avoid a chip disposal trouble particularly under high speed and high feed conditions. When using one of the cutting edges of the drill tip as the center cutting edge of the indexable drill smoothly can chip removal, Rutotomoni can avoid chip packing constraints chip shape for the drill It is possible to maintain the cutting edge strength of the
[Brief description of the drawings]
1A is a front view of a tip portion of a throw-away drill, FIG. 1B is a rear view of FIG. 1A, and FIG. 2 is a perspective view of a drill tip according to a first embodiment of the present invention. (A) Plan view of the drill tip shown in FIG. 2 (b) Enlarged section taken along line AA in FIG. 3 (c) Enlarged section taken along line BB in FIG. 3 (a) FIG. 4A is a plan view of a drill tip showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4A. FIG. FIG. 5A is a plan view of a drill tip showing the prior art. FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. a) Cross-sectional enlarged view along line BB in a) [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tip for
Claims (2)
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JP9-17619 | 1997-01-14 | ||
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