JP4164337B2 - 深穴切削具 - Google Patents
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Description
【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10に示すように、中空筒状で外面に長手方向に沿う断面V字状の凹溝を形成した工具シャンク31の先端に、ドリルヘッド32を一体的に固着したガンドリル30を用い、その工具シャンク31の中空部内をクーラントCの供給通路33、凹溝を切屑Sの排出溝34とし、深穴加工時に、高圧のクーラントCを供給通路33を通してドリルヘッド32の先端側より吐出させ、被加工物Wの切削穴H内で発生した切屑Tを当該クーラントCと共に排出溝34を通して外部に排出するように構成されている。しかして、このガンドリルシステムでは、小径でも排出溝34のスペースを大きくとれることで、切屑Tを比較的容易に排出できる利点がある。
【0004】
このようなガンドリル30として、図11に示す構成のものが一般的に知られている。その工具シャンク31は、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31aに、比較的薄肉のパイプ材の基端部を除くダイス成形によって外面に長手方向に沿う断面V字状の排出溝34aを形成した筒軸部31bの基端部を嵌入固定した構造を備えている。また、ドリルヘッド32は、鋼材の研削加工によって外周面に前記筒軸部31bと同様の排出溝34bが形成され、先端部に該排出溝34bの一側面に臨んで切刃を形成する超硬チップ35がロウ付けされると共に、内部に工具シャンク31の供給通路33aに連通する供給通路33bを有し、先端面に該供給通路33bに連通する吐出口36が開口している。なお、ドリルヘッド32としては、全体が工具鋼からなって先端部に研削加工による切刃を形成したものや、超硬チップからなる切刃をねじ止めしたものも使用されている。そして、工具シャンク31とドリルヘッド32とは、筒軸部31bのV字状をなす先端にドリルヘッド32の山形基端部32aを嵌合し、この嵌合部でロウ付けすることによって一体化されている。
【0005】
しかるに、上記の従来汎用のガンドリル30では、ドリルヘッド32の切刃の消耗や折損を生じた際に工具シャンク31を含めて切削具全体を取り替える必要があってコスト高になる上、段取り替えにおいても長尺の切削具全体を交換するのに長時間を要して加工効率の低下を招き、また切刃の消耗に伴う再研磨作業も容易ではなく再研磨コストが高く付き、更にドリリングの他にリーミング行う場合は工具シャンク31の先端にリーマヘッドを固着したリーマ専用工具が必要になって一層コスト高になるという問題があった。
【0006】
そこで、本出願人は、先に特願2002−295789において、中空内部をクーラント供給通路とし、外周面に長手方向に沿う断面V字状の排出溝を有する工具シャンクの先端に、切削ヘッドをねじ孔係合にて着脱可能に取り付けた深穴切削具を提案している。
【0007】
この提案に係る深穴切削具では、例えば図8に示すように、工具シャンク21は、円筒状のドライバ部21aにパイプ材からなるシャンク部21bが基端側を嵌入固定され、その先端に中空筒状の被装着部21cが一体的に設けられており、これらの全体にわたって連通する中空内部をクーラント供給通路23aとし、シャンク部21bの基端部を除いて当該シャンク部21bから被装着部21cの先端までの外周面に長手方向に沿う断面V字状の排出溝24aを有すると共に、被装着部21cの先端側に雌ねじ部27aが形成されている。そして、切削ヘッド22は、図9でも示すように、基端側に前記被装着部21cの雌ねじ27aに螺合する雄ねじ27bを備え、内部には被装着部21cに螺合連結した状態で工具シャンク21側のクーラント供給通路23aに連通する連通孔23bを有すると共に、外周面には同じく螺合連結した状態で工具シャンク21側の排出溝24aと直線的に繋がる断面V字状の凹溝24bが雄ねじ27b部分を含めて全長に形成され、先端部には排出溝24bの一側に臨んで設けられた切刃25と前記連通孔23bの開口部である吐出口26とを備えている。
【0008】
このような深穴切削具によれば、切刃25の消耗や折損を生じた際、切削ヘッド22のみを取り替えるだけで工具シャンク21は継続使用できるから、切削ヘッドが一体型の切削具に比較して大幅なコスト低減が図れる上、段取り替えに際しても切削ヘッド22のみをねじ込み交換するだけでよいため、簡単に短時間で作業を行えて生産効率が向上し、また切刃25の消耗に伴う再研磨や交換の作業も切削ヘッド22だけを取り外して容易に行え、ドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換える場合にも、対応する種類の切削ヘッド22…だけを用意しておけばよいので、備品コストを低減できると共に交換作業も短時間で容易に行えるという利点がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記提案に係るものを含めて従来の深穴切削具では、工具シャンクの長さによって適用する切削穴の最大深さ(長さ)が定まるため、非常に深い削孔を行うには、その深さに対応した長い工具シャンクを有するものを用意する必要がある。一方、工具シャンクを非常に長くした深穴切削具では、これを比較的浅い削孔に適用することも可能であるが、工具シャンクが長くなるほど切削負荷による歪みを受け易く、この歪みに起因して早期に工具シャンクの折損や変形を招くことから、加工頻度が少ない非常に深い削孔のための深穴切削具を加工頻度の多い比較的浅い削孔に兼用することは、却ってメンテナンス上で大幅なコスト高を招くことになる。
【0010】
従って、工具シャンクの長さと適用する削孔深さには自ずと適正範囲があり、このために従来にあっては、削孔深さの違いに対応して工具シャンクの長さが数段階に異なる複数種の深穴切削具を揃えておくのが一般的であり、これによって備品コストが嵩むという問題があった。また、工具シャンクの長さが削孔深さに適合した深穴切削具においても当然に寿命があり、前記提案に係る深穴切削具のように切削ヘッドのみを交換できる構成でも、長期間の使用によって工具シャンク側の損耗は免れないし、使用中にシャンク部の折損や変形を生じることも多々あるから、この工具シャンクの損耗や突発的な折損・変形等に伴う新品との交換に要するコストも膨大なものとなる。
【0011】
本発明は、上述の情況に鑑み、ガンドリル等の深穴切削具として、適用する削孔深さに対応して適正なシャンク長さを選択できる上、シャンク部の損耗や突発的な折損・変形等に伴う交換コストも大幅に削減でき、また切刃の消耗や折損に伴う交換ならびに段取り替えの際に切削ヘッド部分のみを取り替え可能なものを提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る深穴切削具は、中空内部をクーラント供給通路とし、外周面に長手方向に沿う断面V字状の排出溝を設けた工具シャンク本体と、この工具シャンク本体の先端部に一端側をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される連結用シャンク軸と、この連結用シャンク軸の他端側に基端部をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される切削ヘッドとからなり、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材を配置し、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成され、前記連結用シャンク軸及び切削ヘッドに、連結状態において工具シャンク本体のクーラント供給通路に連通するクーラント供給孔と、該工具シャンク本体の排出溝に直線的に連なる外面の排出溝とが形成され、切削ヘッドの先端部に、そのクーラント供給孔に連通する吐出口を有してなる構成としている。
【0013】
上記構成の深穴切削具によれば、工具シャンク本体と切削ヘッドとの間に連結用シャンク軸が独立部材として介在することから、該連結用シャンク軸として長さの異なる複数本を用意しておけば、その交換によってシャンク長さを変更でき、もって工具シャンク本体を交換することなく適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さを設定できると共に、この連結用シャンク軸の損耗、折損、変形等を生じた際には、該連結用シャンク軸のみを交換し、工具シャンク本体をそのまま継続使用できる。また、切削ヘッドの切刃に消耗や折損を生じたり、段取り替えを行ったり、更にはドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換えたりする場合には、この切削ヘッドのみを交換し、工具シャンク本体及び連結用シャンク軸を継続使用することができる。
【0014】
更に、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材を配置し、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成されているため、これら部材の製作の際にねじ切りを容易に行うためにぬすみ部が生じても、そのぬすみ部が埋められて隙間を生じないので、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。
【0015】
上記構成において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部を角ねじとすれば、結合強度が大きくなると共に、隙間を生じにくいためにねじ係合部からのクーラントの漏れを防止できる。
【0016】
また、連結用シャンク軸の両側のねじ係合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、この連結用シャンク軸と切削ヘッドとのねじ係合部が、当該連結用シャンク軸と工具シャンク本体とのねじ係合部と同一寸法形状に設定されてなるものとすれば、必要に応じて複数本の連結用シャンク軸を連結したり、連結用シャンク軸を介さずに工具シャンク本体に対して切削ヘッドを直接に連結して所用の切削加工を施すことが可能となる。
【0017】
また、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態とすれば、ねじの切刃側の端においても、排出溝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ないので、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。
【0018】
一方、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドの前記排出溝の底部がアール状をなす構成とすれば、該底部が鋭角である場合に比較して切屑の移動抵抗が減るから、該排出溝における切屑の排出性が向上すると共に、このアールの分だけ各部材の中心側に肉部が増えるため、各部材の強度が増す上、クーラント供給通路及び供給孔の流路断面積を大きくし、クーラント供給量の増加による切屑の排出性の向上を図ることができる。また、シャンク径によっては、クーラント供給通路及び供給孔を、該底部が鋭角である場合には断面形状から細い2本に分けざるを得なかったものを、前記アール状とすることによって太い一本にまとめることが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る深穴切削具の好適実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図1〜図4は第一実施形態のガンドリル、図5〜図7は第二実施形態のガンドリルをそれぞれ示す。
【0020】
第一実施形態のガンドリルは、図1(A)〜(C)に示すように、工具シャンク本体1と、その先端に一端側をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結された連結用シャンク軸2と、この連結用シャンク軸2の他端側に基端部をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結されたドリリング用の切削ヘッドであるドリルヘッド3とで構成されている。
【0021】
工具シャンク本体1は、図2(A)〜(C)で詳細に示すように、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける太径のドライバ部10の先端側に、細径丸軸状の基部シャンク11が同軸状に一体形成されており、基部シャンク11の外周面には基端側を除いて断面V字状の排出溝4aが長手方向に沿って先端まで形成されると共に、基部シャンク11の先端側には有底の接続筒部1aが設けてあり、この接続筒部1aの内奥側に角ねじにて構成される雌ねじ5aが刻設されている。しかして、排出溝4aは、図2(B),(C)に示すように、基部シャンク11の略中心から略90°の開きをなす扇形で、基部シャンク11の円形断面の略1/4を欠いた形になっており、接続筒部1aでは周側壁を切り欠いている。また、ドライバ部10には基端から中間位置に達する中心孔6が形成され、この中心孔6の内底から基部シャンク11の接続筒部1aの内底に至る2本のクーラント供給通路6a,6aが排出溝4aを避けて穿設されている。
【0022】
連結用シャンク軸2は、工具シャンク本体1の基部シャンク11と同一外径の丸軸状であり、図3(A)〜(C)で詳細に示すように、その一端側には該工具シャンク本体1の接続筒部1a内に密に嵌入し得る外径の接続軸部2aを有し、この接続軸部2aの先端側に前記接続筒部1aの雌ねじ5aに螺合する角ねじからなる雄ねじ5bが刻設されると共に、他端側には工具シャンク本体1の接続筒部1aと同一寸法形状で内奥に角ねじからなる雌ねじ5aを刻設した接続筒部2bが形成されている。また、この連結用シャンク軸2の外周面には、長手方向に沿う断面V字状の排出溝4bが接続軸部2a及び接続筒部2bの部分を含む全長にわたって形成され、また該連結用シャンク軸2の内部には、接続軸部2aの端面から接続筒部2bの内底に至る2本のクーラント供給孔6b,6bが排出溝4bを避けて穿設されている。
【0023】
しかして、工具シャンク本体1と連結用シャンク軸2とは、図1(A),(C)に示すように、両者の連結状態、つまり工具シャンク本体1の接続筒部1aに連結用シャンク軸2の接続軸部2aを一杯に嵌入螺合して、接続軸部2aの基部側の段部2cが接続筒部1aの端面に密接した状態で、両者の排出溝4a,4b同士がずれなく直線的に連なると共に、前者のクーラント供給通路6a,6aと後者のクーラント供給孔6b,6bとが連通するように設定されている。
【0024】
ドリルヘッド3は、図4(A)〜(C)で詳細に示すように、基端側が連結用シャンク軸2の接続筒部2b内に密に嵌入し得る外径の接続軸部3aをなし、この接続軸部3aの先端側に前記接続筒部2bの雌ねじ5aに螺合する角ねじからなる雄ねじ5bが刻設されると共に、外周面には該接続軸部3aを含む全長にわたって長手方向に沿う断面V字状の排出溝4cが形成される一方、内部には接続軸部3aの端面から当該ドリルヘッド3の先端面3cに至る2本のクーラント供給孔6c,6cが排出溝4cを避けて穿設され、当該先端面3cに両クーラント供給孔6c,6cの開口部である吐出口7,7が開いている。また、ドリルヘッド3の先端部には、切刃を形成する超硬チップ8が排出溝4cの一側に臨むようにロウ付けされると共に、排出溝4cを外れた外周部の二箇所にガイドパッド9が固着されている。
【0025】
しかして、このドリルヘッド3は、図1(A),(B)に示すように、その基端側の接続軸部3aを連結用シャンク軸2接続筒部2bに一杯に嵌入螺合して、接続軸部3aの基部側の段部3cが接続筒部2bの端面に密接した状態で、排出溝4cが連結用シャンク軸2の排出溝4bにずれなく直線的に連なると共に、クーラント供給通路6c,6cが連結用シャンク軸2のクーラント供給孔6b,6bに連通するように設定されている。なお、ドリルヘッド3の接続軸部3aと連結用シャンク軸2の接続軸部2aとは同一寸法形状になっている。
【0026】
工具シャンク本体1及び連結用シャンク軸2の接続筒部1a,2bにおける雌ねじ5aの奥端は、これに螺入する連結用シャンク軸2側及びドリルヘッド3側の雄ねじ5b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。このように雌ねじ5aの奥端が平坦面になるようにねじ切り加工するのは実際には困難であるため、具体的には、図1(B)(C)に示すように、雌ねじ5aの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める金属片から成る埋込部材12を配置し、ロウ付け等にて一体固着している。
【0027】
また、工具シャンク本体1及び連結用シャンク軸2の接続筒部1a,2b(図1(B),(C))における雄ねじ5bの末端側と、連結用シャンク軸2及びドリルヘッド3の接続軸部2a,3a(図1(B),(C))における雌ねじ5aの開口端側においては、図4(C)におけるドリルヘッド3の接続軸部3aの断面で代表して示すように、雌雄ねじ5a,5bの不完全ねじ部13を排出溝4a〜4cの形成範囲に収め、これら排出溝4a〜4cの両側面で完全なねじ断面形状でねじ端が終了し、排出溝4a〜4cに臨むねじ端で隙間が生じないようになっている。
【0028】
なお、連結用シャンク軸2及びドリルヘッド3の接続軸部2a,3aにおける基部側の段部2c,3cと雄ねじ5bとの間、ならびにこれらに各々対応する工具シャンク本体1及び連結用シャンク軸2の接続筒部1a,2bにおける端面と雌ねじ5aとの間は、同一長さで且つ略同じ内外径のパイロット部として、接続筒部1a,2bに接続軸部2a,3aが円滑に嵌入して正確に同芯状態に螺合できるように構成されている。
【0029】
このようなガンドリルにあっては、連結用シャンク軸2として通常150〜500mm程度の長さのものが使用されるが、このような範囲で長さの異なる複数本の連結用シャンク軸2…を用意しておく。また、上記実施形態では切削ヘッドとしてドリルヘッド3を例示したが、例えばミリングヘッド等の他の切削作業に用いる切削ヘッドとしても、ドリルヘッド3と同様に基端側が雄ねじ5bを有する接続軸部3aをなし、外周面に全長にわたる排出溝4cを設けたものを用意することが推奨される。
【0030】
上記構成のガンドリルによれば、工具シャンクが工具シャンク本体1と独立部材である連結用シャンク軸2とから構成されているから、連結用シャンク軸2として長さの異なるものを交換することによってシャンク長さを変更でき、もって同じ工具シャンク本体1を用いて適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さに設定することが可能となる。従って、従来のようにシャンク長さが数段階に異なる複数種の深穴切削具を用意する場合に比較して、備品コストが大幅に低減される。また、経時的なシャンク側の損耗、ならびに使用中におけるシャンク側の突発的な折損や変形の殆どは、切削負荷による捩れ応力が集中し易いシャンク中間部で生起するが、上記構成のガンドリルでは、該捩れ応力の集中部分が概して連結用シャンク軸2になるため、傷んだ連結用シャンク軸2のみを新品と交換することにより、傷みにくいが構造的及びサイズ的に製作コストの高い工具シャンク本体1を長期にわたって継続使用でき、これによって保全コストも大きく低減できる。
【0031】
更に、本実施形態のガンドリルにあっては、連結用シャンク軸2の一端側が雄ねじ5bを有する接続軸部2a、他端側が雌ねじ5aを有する接続筒部2bを構成し、工具シャンク本体1と該連結用シャンク軸2の接続筒部1a,2b、ならびに該連結用シャンク軸2とドリルヘッド3の接続軸部2a,3aが同一寸法形状に設定されているから、複数本の連結用シャンク軸2…を直線状に連結したり、連結用シャンク軸2を介さずに工具シャンク本体1に対してドリルヘッド3を直接に連結することも可能であり、複数本の連結用シャンク軸2…の連結によって極端に長い削孔にも対応できる一方、逆に工具シャンク本体1へのドリルヘッド3の直接連結によって比較的に短い削孔にも対応できる。
【0032】
一方、ドリルヘッド3の切刃である超硬チップ8の消耗や折損を生じた際は、該ドリルヘッド3のみを取り替えるだけでよく、工具シャンク本体1及び連結用シャンク軸2をそのまま継続使用でき、段取り替えに際しても該ドリルヘッド3のみを切削ヘッド22のみをねじ込み交換するだけでよいため、簡単に短時間で作業を行えて生産効率が向上し、また切刃8の消耗に伴う再研磨や交換についてもドリルヘッド3だけを取り外して単独で取り扱えるから、それらの作業を容易に行え、更にドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換える場合にも、対応する種類の切削ヘッドだけを用意しておけばよいので、備品コストを低減できると共に交換作業も短時間で容易に行える。
【0033】
また、本実施形態では、連結用シャンク軸2と工具シャンク本体1及びドリルヘッド3との各ねじ係合部における雌ねじ5a及び雄ねじ5b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共に、螺合部に隙間が生じ難いため、ねじ係合部からのクーラントの漏れが防止される。また、雌ねじ5aの奥端部に雄ねじ5bの先端面が密接するように、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材12を配置しているので、ねじ切りを容易に行うためにぬすみ部が生じても、そのぬすみ部が埋められて隙間を生じず、クーラントの漏れがより確実に防止される。更に、各ねじ係合部における雄ねじ5bの末端側と雌ねじ5aの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝4a〜4cの形成範囲内に収まっているため、これら排出溝4a〜4c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ないから、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないといった不具合も防止される。
【0034】
本発明の第二実施形態のガンドリルは、前記第一実施形態のガンドリルと同様に、工具シャンク本体1及び連結用シャンク軸2と切削ヘッドであるドリルヘッド3とで構成されている。しかるに、図5〜図7に示すように、工具シャンク本体1の基部シャンク1b及び連結用シャンク軸2とドリルヘッド3の各外周面に形成された排出溝4a〜4cの各底部40がアール状をなすと共に、工具シャンク本体1のクーラント供給通路6aと連結用シャンク軸2及びドリルヘッド3のクーラント供給孔6b,6cが1本になっている。なお、これら部材1〜3の他の構成要素については、前記前記第一実施形態と同様であるため、同一参照符号を付してその説明を省略する。
【0035】
この第二実施形態のガンドリルでは、排出溝4a〜4cの各底部40がアール状をなすから、該底部が鋭角である場合に比較し、切削加工中にクーラントと共に該排出溝4a〜4cを流れる切屑の底部における移動抵抗が減少し、それだけ該切屑の排出性が向上することに加え、この底部40のアールの分だけ各部材1〜3の中心側に肉部が増えるため、各部材1〜3の強度が増すことになる。また、前記第一実施形態のガンドリルの各部材1〜3では、排出溝4a〜4cの底部が鋭角であることによる肉部の断面形状から、クーラント供給通路6a及び供給孔6b,6cを細い2本に分けていたが、この第二実施形態のガンドリルの各部材1〜3では、底部40のアールの分によって中心側に肉部が増えることを利用し、図示のように部材1〜3のクーラント供給通路6a及び供給孔6b,6cを太い1本にまとめている。従って、本第二実施形態のガンドリルにあっては、各部材つまり工具シャンク本体1の基部シャンク1b及び連結用シャンク軸2とドリルヘッド3の製作に際し、クーラント供給通路6a及び供給孔6b,6cの形成加工を短時間で容易に行えるという利点がある。
【0036】
なお、この第二実施形態のように各部材1〜3の排出溝4a〜4cの各底部40をアール状とする構成において、クーラント供給通路6a及び供給孔6b,6cを第一実施形態のように2本とし、その各流路断面積を大きくすることにより、クーラント供給量の増加による切屑の排出性の向上を図ることも可能である。一方、上記実施形態では工具シャンク本体1のねじ係合部を接続筒部1aつまり雌ねじ5aとしているが、逆に該ねじ係合部を雄ねじ5bとし、これに対応して連結用シャンク軸12の一端側及びドタルヘッド3のねじ係合部を雌ねじ5aとすることも可能である。また、実施形態の説明ではドリルヘッド3に切刃を形成する超硬チップ8をロウ付けした例を示したが、ドリルヘッド3の如き切削ヘッド全体を工具鋼にて構成し、その先端に切刃を直接形成したり、前記超硬チップ8をドリルヘッド3にねじ止めしたりする構成も採用可能である。更に、各部材1〜3の排出溝4a〜4cは、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もできる。
【0037】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、工具シャンクの中空部をクーラントの供給通路とし、外周面に形成した断面V字状の排出溝を通してクーラントと共に切屑を排出するようにした深穴切削具において、工具シャンクを工具シャンク本体と連結用シャンク軸とで構成し、この工具シャンク本体と連結用シャンク軸ならびに該連結用シャンク軸と切削ヘッドとをねじ係合にて着脱可能としていることから、連結用シャンク軸として長さの異なるものを交換することによってシャンク長さを変更でき、もって工具シャンク本体を交換することなく適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さを設定でき、もってシャンク長さの異なる深穴切削具を揃えておくのに比較して備品コストを大幅に削減することが可能でをあると共に、この連結用シャンク軸の経時的な損耗、突発的な折損や変形等を生じた際には、該連結用シャンク軸のみを交換し、工具シャンク本体を長期にわたって継続使用でき、これによって保全コストも大きく低減できる。また、切削ヘッドの切刃に消耗や折損を生じたり、段取り替えを行ったり、更にはドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換えたりする場合には、この切削ヘッドのみを交換し、工具シャンク本体及び連結用シャンク軸を継続使用することができるから、この点でも大幅なコスト低減を図れると共に、切削ヘッドの交換作業を短時間で容易に行えて生産効率が向上し、更に切刃の消耗に伴う再研磨も切削ヘッドだけを取り外して容易に行える。
【0038】
更に本発明によれば、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材が配置され、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成されているから、ねじ切りを容易に行うためにぬすみ部が生じても、そのぬすみ部が埋められて隙間を生じないので、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。
【0039】
請求項2の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部に角ねじを採用しているから、高い結合強度が得られると共に、螺合部に隙間が生じ難いため、ねじ係合部からのクーラントの漏れが防止されるという利点がある。
【0040】
請求項3の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸の両側のねじ係合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、この連結用シャンク軸と切削ヘッドとのねじ係合部が、当該連結用シャンク軸と工具シャンク本体とのねじ係合部と同一寸法形状に設定されていることから、複数本の連結用シャンク軸を直線状に連結して極端に長い削孔にも対応できる一方、逆に連結用シャンク軸を介さずに工具シャンク本体に対してドリルヘッドを直接に連結して比較的に短い削孔にも対応できる。
【0041】
請求項4の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態であることから、該排出溝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ず、もって隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないといった不具合も防止される。
【0042】
請求項5の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドの前記排出溝の底部がアール状をなすことから、該底部が鋭角である場合に比較し、切屑の排出性が向上することに加え、各部材の強度が増し、またクーラント供給通路及び供給孔の流路断面積を大きくし、クーラント供給量の増加による切屑の排出性の向上を図ったり、シャンク径によっては該底部が鋭角である場合には断面形状からクーラント供給通路及び供給孔を細い2本に分けざるを得なかったものを太い一本にまとめ、もって各部材の製作に際してクーラント供給通路及び供給孔の形成加工を短時間で容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一実施形態であるガンドリルを示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は(A)の仮想線円B内の拡大図、(C)は(A)の仮想線円C内の拡大図である。
【図2】 同第一実施形態のガンドリルに用いる工具シャンク本体を示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の矢視断面図である。
【図3】 同第一実施形態のガンドリルに用いる連結用シャンク軸を示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の矢視断面図である。
【図4】 同第一実施形態のガンドリルに用いる切削ヘッドであるガンドリルを示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の断面図、(D)は基端から見た側面図である。
【図5】 本発明の第二実施形態であるガンドリルに用いる工具シャンク本体を示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の矢視断面図である。
【図6】 同第二実施形態のガンドリルに用いる連結用シャンク軸を示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の矢視断面図である。
【図7】 同第二実施形態のガンドリルに用いる切削ヘッドであるドリルヘッドを示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の断面図、(D)は基端から見た側面図である。
【図8】 本発明の先行技術に係る切削ヘッド交換型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9】 同先行技術に係るガンドリルに用いるドリルヘッドを示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の断面図、(D)は基端から見た側面図である。
【図10】 ガンドリルシステムの概略構成を示す断面図である。
【図11】 従来例のガンドリルを示し、(A)は全体構成を示す部分省略正面図、(B)は先端から見た側面図、(C)は(A)のC−C線の矢視断面図、(D)は(A)のD−D線の矢視断面図である。
【符号の説明】
1 工具シャンク本体
1a 接続筒部(ねじ係合部)
10 ドライバー部
11 基部シャンク
2 連結用シャンク軸
2a 接続軸部(ねじ係合部)
2b 接続筒部(ねじ係合部)
3 ドリルヘッド(切削ヘッド)
4a〜4c 排出溝
40 底部
5a 雌ねじ
5b 雄ねじ
6 中心孔(クーラント供給通路)
6a クーラント供給通路
6b,6c クーラント供給孔
7 吐出口
8 超硬チップ(切刃)
12 埋込部材
13 不完全ねじ部
Claims (5)
- 中空内部をクーラント供給通路とし、外周面に長手方向に沿う断面V字状の排出溝を設けた工具シャンク本体と、この工具シャンク本体の先端部に一端側をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される連結用シャンク軸と、この連結用シャンク軸の他端側に基端部をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される切削ヘッドとからなり、
連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材が配置され、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成され、
前記連結用シャンク軸及び切削ヘッドに、連結状態において工具シャンク本体のクーラント供給通路に連通するクーラント供給孔と、該工具シャンク本体の排出溝に直線的に連なる外面の排出溝とが形成され、
切削ヘッドの先端部に、そのクーラント供給孔に連通する吐出口を有してなる深穴切削具。 - 連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部が角ねじである請求項1記載の深穴切削具。
- 連結用シャンク軸の両側のねじ係合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、この連結用シャンク軸と切削ヘッドとのねじ係合部が、当該連結用シャンク軸と工具シャンク本体とのねじ係合部と同一寸法形状に設定されてなる請求項1又は2に記載の深穴切削具。
- 連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態である請求項1〜3のいずれかに記載の深穴切削具。
- 連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドの前記排出溝の底部がアール状をなす請求項1〜4のいずれかに記載の深穴切削具。
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