JP4035415B2

JP4035415B2 - 深穴切削具

Info

Publication number: JP4035415B2
Application number: JP2002295789A
Authority: JP
Inventors: 倬司野村
Original assignee: Unitac Inc
Current assignee: Unitac Inc
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-10-09
Also published as: JP2004130413A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガンドリルシステムに適用されるドリルやリーマなどの深穴切削具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
深穴加工システムとして、ガンドリルシステム、ＢＴＡシステム、エジェクタシステムなどが知られているが、比較的小径の深穴加工には、簡単な構成のガンドリルシステムが汎用されている。
【０００３】
ガンドリルシステムは、図４に示すように、中空の筒状でかつ外形に断面Ｖ字状に凹溝を形成した工具シャンク２２の先端にドリルヘッド２３を一体的に固着して設けたガンドリル２１を用い、その工具シャンク２２の中空部内を潤滑作用及び冷却作用とともにその圧力によって切屑を押し出す排出作用を奏するクーラント２４の供給通路２５、凹溝を切屑の排出溝２６とし、深穴加工時に、高圧のクーラント２４を供給通路２５を通して先端のドリルヘッド２３の切刃に至らしめ、被加工物２７の切削穴２８内で発生した切屑２９をクーラントの圧力で排出溝２６を通して外部に排出するように構成されている。このガンドリルシステムは、小径でも排出溝２６のスペースを大きくとれることで、クーラント・プッシュ方式にて比較的容易に切屑を排出できる利点がある。
【０００４】
上記ガンドリル２１は、図５に示すような構成のものが知られている。その工具シャンク２２は、チャックなどに保持されて回転駆動力を受けるドライバ部３１と、比較的薄肉のパイプ材３３の基端部を除いてほぼ全長にわたってダイス成形することで外面に断面Ｖ字状の凹溝３４が形成されるとともにその基端部がドライバ部３１に嵌入固定されたシャンク部３２にて構成されている。シャンク部３２の先端面３２ａは大きな回転駆動力を伝達できるようにＶ字状に形成され、ドリルヘッド２３の山形基端部２３ａが嵌合当接されて一体的にロウ付けされている。
【０００５】
ドリルヘッド２３は、鋼材から成るとともにシャンク部３２と同様にＶ字状の凹溝３５が軸芯方向に形成され、先端部に切刃を形成する超硬チップ３６が凹溝３５の一側に臨むようにロウ付けされている。また、基端がシャンク部３２の供給通路２５に連通し、先端がドリルヘッド２３の先端面で開口する１又は複数（図示例では１対）のクーラント２４（図４）の供給穴３７がほぼ軸芯方向に沿って形成されている。なお、ドリルヘッド２３の全体を工具鋼にて構成してその先端部に切刃を形成したものも汎用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のガンドリル２１を製造するためには、凹溝３４をダイス成形して成る特殊でコスト高のパイプ材３３から成るシャンク部３２を在庫しておく必要があるため、在庫コストを高く、工具コストが高くなるという問題があった。
【０００７】
さらに、ドリルヘッド２３の切刃が消耗したり、折損したりすると、工具シャンク２２を含めてガンドリル２１の全体を取り替える必要があり、コスト高になる等の問題があり、これに対処するためドリルヘッド２３を着脱可能に構成しようとした場合には、ダイス成形された薄肉のパイプ材３３から成るシャンク部３２の先端には直接着脱することはできないため、シャンク部３２の先端部に特殊なドリルヘッド２３の被装着部を一体的に設ける必要があり、構成が複雑になり、一層コスト高になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、シャンク部に特殊でコスト高なパイプ材を用いず、構成が簡単で低コストの深穴切削具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の深穴切削具は、中空部をクーラントの供給通路とし、外面に形成した断面Ｖ字状の凹溝を排出溝とするシャンク部の先端に切削ヘッドを装着した深穴切削具において、シャンク部を、パイプ材内にクーラントの供給通路を形成する切欠部を形成した軸体を挿入配置して一体的に固着し、パイプ材と軸体にわたって凹溝を切削形成したものであり、汎用されている低コストのパイプ材と軸体を用い得るので、ダイス成形した特殊でコスト高のパイプ材からなるシャンク部を在庫しなくても良く、在庫コストを大幅に低下できて、工具コストの低廉化を図ることができる。
【００１０】
また、切削ヘッドの装着用の雌ねじを形成できる程度の厚肉のパイプ材を用いることで、シャンク部を構成しているパイプ材の先端に雌ねじを形成し、切削ヘッドをねじ係合にて着脱可能に装着するようにすると、簡単で低コストの構成にて切削ヘッドを着脱でき、切刃の消耗・折損時などにシャンク部をそのまま用いて切削ヘッドだけを取り替えることができ、深穴切削具のトータルコストを大幅に低下することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の深穴切削具の一実施形態のガンドリルについて、図１〜図３を参照して説明する。
【００１２】
図１において、１はガンドリルで、工具シャンク２の先端にドリリング用の切削ヘッドであるドリルヘッド３がねじ係合によって装着されている。
【００１３】
工具シャンク２は、図１及び図２に示すように、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける円筒状のドライバ部４とこのドライバ部４に基端部を嵌合して一体固着されたシャンク部５にて構成されている。シャンク部５は厚肉パイプ材６とその内部にその先端部と基端部を除いてほぼ全長にわたって挿入配置されてロウ付け等で一体固着された軸体７にて構成されている。なお、厚肉パイプ材６と軸体７を一体化する手段としては、ロウ付けの他に、圧入や焼嵌めやねじ止め等、種々の手段を適用することができる。軸体７は、シャンク部５内にクーラントの供給通路８を形成するため、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、断面三日月状の切欠部９が全長にわたって形成されている。
【００１４】
シャンク部５の外面には基端部を除いて全長にわたって、図２（ｂ）に示すように、断面Ｖ字状の凹溝１０が厚肉パイプ材６と軸体７とにわたって切削加工されている。また、シャンク部５の先端部は厚肉パイプ材６のみにて構成され、その内周に直接雌ねじ１１が形成され、ドリルヘッド３をねじ係合にて着脱可能に装着する被装着部１２が構成されている。
【００１５】
ドリルヘッド３は、図３に詳細に示すように、基端側に被装着部１２内に挿入されて雌ねじ１１（図２）に螺合する雄ねじ１３が形成されるとともに、雌ねじ１１に雄ねじ１３を螺合してドリルヘッド３を被装着部１２に装着した状態でシャンク部５に形成されている凹溝１０に連続するように断面Ｖ字状の凹溝１４が雄ねじ１３部分を含めて全長に形成されている。このドリルヘッド３の先端部に切刃を形成する超硬チップ１５が凹溝１４の一側に臨むようにロウ付けされている。また、シャンク部５の供給通路８とドリルヘッド３の先端面に設けられた１又は複数（図示例では１対）のクーラントの吐出口１６とを連通する連通路１７がほぼ軸芯方向に沿って形成されている。
【００１６】
上記被装着部１２の雌ねじ１１及びドリルヘッド３の雄ねじ１３は、図２及び図３（ａ）の端面部分によく現れているように、角ねじにて構成されている。また、被装着部１２の雌ねじ１１の奥端は雄ねじ１３の端面が密接状態で当接して隙間が生じないように軸芯に垂直な平坦面に形成されている。また、ドリルヘッド３における雄ねじ１３の切刃側の端及び被装着部１２の雌ねじ１１の開口側の端においては、図３（ｄ）に仮想線で示すように、不完全ねじ部１８を凹溝１４及び１０の形成範囲に収め、凹溝１４、１０の両側面で完全なねじ断面形状でねじ端が終了し、凹溝１４、１０に臨むねじ端で隙間が生じないように成されている。
【００１７】
また、図２及び図３（ａ）に示すように、ドリルヘッド３における被装着部１２の先端面に当接する段部３ａと雄ねじ１３との間、及びそれに対応して被装着部１２における先端面と雌ねじ１１の間には、適当な長さｌのパイロット部１９が設けられ、ドリルヘッド３の基部を被装着部１２に円滑に挿入して螺合できるように構成されている。
【００１８】
以上の構成のガンドリル１によれば、その工具シャンク２のシャンク部５が汎用されている低コストの厚肉パイプ材６と、該パイプ材６の内周面６ａに適合する外周面７ａを有する軸体７にて構成されているので、従来のパイプ材をダイス成形して凹溝を形成して成る特殊でコスト高のシャンク部を在庫しなくても良く、在庫コストを大幅に低下できて、工具コストの低廉化を図ることができる。
【００１９】
また、シャンク部５を構成している厚肉パイプ材６の先端に雌ねじ１１を直接形成しているので、ドリルヘッド３を着脱可能に装着する被装着部１２を簡単かつ低コストにて構成できる。かくして、ドリルヘッド３の切刃を構成する超硬チップ１５が消耗したり、折損した時には、工具シャンク２はそのまま用いて、切削ヘッドとしてのドリルヘッド３だけを取り替えれば良いためコスト低下を図ることができる。また、段取り替えに際してもドリルヘッド３だけをねじ込み交換するだけでよいため、短時間に簡単に段取り替えを済ますことができて生産効率を向上できる。また、ドリルヘッド３の切刃の消耗に伴う再研磨作業もこのドリルヘッド３だけを取り外して行えば良いので再研磨コストを低廉化できる。
【００２０】
また、ドリルヘッド３の雄ねじ１３とその被装着部１２の雌ねじ１１を角ねじにて構成しているので、高い結合強度が得られるとともに隙間が生じ難い。また、雌ねじ１１の奥端部に雄ねじ１３の先端面が密接するようにしているので隙間を生じず、さらに雄ねじ１３のドリルヘッド３の先端側の端及び被装着部１２の雌ねじ１０の開口側の端の不完全ねじ部１８を、被装着部１２の凹溝１０及びドリルヘッド３の凹溝１４の形成範囲に収めているため、凹溝１０、１４の両側面に完全な断面形状のねじ端が臨んで隙間を生じることがない。かくして、ドリルヘッド３を被装着部１２にねじ係合にて装着するようにしながら、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないというような不具合の発生を防止できる。
【００２１】
なお、上記実施形態の説明ではガンドリル１として用いるため、ドリルヘッド３を工具シャンク２に装着する例について説明したが、工具シャンク２をそのまま用いて切削ヘッドとしてリーマヘッドを装着して、リーマーとしても用いられるようにすることもできる。また、ドリルヘッド３に切刃を形成する超硬チップ１５をロウ付けした例を示したが、ドリルヘッド３の全体を工具鋼にて構成し、その先端に切刃を直接形成してもよいことは言うまでもない。また、凹溝１０、１４としてＶ字状断面の開き角が９０°のものを例示したが、略９０°〜１３０°の範囲の適当な開き角に設定することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の深穴切削具によれば、中空部をクーラントの供給通路とし、外面に形成した断面Ｖ字状の凹溝を排出溝とするシャンク部の先端に切削ヘッドを装着した深穴切削具において、シャンク部を、パイプ材内にクーラントの供給通路を形成する切欠部を形成した軸体を挿入配置して一体的に固着し、パイプ材と軸体にわたって凹溝を切削形成したので、汎用されている低コストのパイプ材と軸体を用い得るので、ダイス成形した特殊でコスト高のパイプ材からなるシャンク部を在庫しなくても良く、在庫コストを大幅に低下できて、工具コストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のガンドリルの全体構成を示す部分省略正面図である。
【図２】同実施形態のガンドリルの工具シャンクを示し、（ａ）は部分省略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視拡大断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視拡大断面図である。
【図３】同実施形態のドリルヘッドを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は先端から見た側面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視側面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図４】ガンドリルシステムの概略構成を示す断面図である。
【図５】従来例のガンドリルの全体構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は先端から見た側面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図、（ｄ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【符号の説明】
１ガンドリル（深穴切削具）
３ドリルヘッド（切削ヘッド）
５シャンク部
６厚肉パイプ材
７軸体
８供給通路
９切欠部
１０凹溝
１１雌ねじ
１２被装着部

Claims

中空部をクーラントの供給通路とし、外面に形成した断面Ｖ字状の凹溝を排出溝とするシャンク部の先端に切削ヘッドを装着した深穴切削具において、シャンク部を、パイプ材内にクーラントの供給通路を形成する切欠部を形成した軸体を挿入配置して一体的に固着し、パイプ材と軸体にわたって凹溝を切削形成したことを特徴とする深穴切削具。
シャンク部を構成しているパイプ材の先端に雌ねじを形成し、切削ヘッドをねじ係合にて着脱可能に装着したことを特徴とする請求項１記載の深穴切削具。