JP4608933B2 - ドリル、スローアウェイ式ドリル及びスローアウェイチップ - Google Patents
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また、このようなドリルにおいては、すくい面とドリル本体の先端面とが互いに鋭角に交差して形成された交差稜線部である切刃に対してホーニングを施すことにより、この切刃の欠損を生じにくくすることが知られている(例えば特許文献1参照)。
すなわち、本発明によるドリルは、軸線回りに回転されるドリル本体の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面の先端側領域であるすくい面と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルであって、前記すくい面に交差して外周側を向く外周マージン部と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部であるとともに、前記切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部に、ホーニングが施されており、前記肩部に施されたホーニングのホーニング幅が、前記切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されていることを特徴としている。
また、本発明によるスローアウェイ式ドリルは、軸線回りに回転されるドリル本体の先端面に開口するチップ取付座に、チップ本体のドリル回転方向前方側を向く壁面であるすくい面と前記チップ本体の先端面との交差稜線部に切刃が形成されたスローアウェイチップが装着されたスローアウェイ式ドリルであって、前記すくい面に交差して外周側を向く外周マージン部と前記チップ本体の先端面との交差稜線部であるとともに、前記切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部に、ホーニングが施されており、前記肩部に施されたホーニングのホーニング幅が、前記切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されていることを特徴としている。
また、本発明によるスローアウェイチップは、本発明のスローアウェイ式ドリルに装着されるスローアウェイチップであって、前記すくい面に交差して外周側を向く外周マージン部と前記チップ本体の先端面との交差稜線部であるとともに、前記切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部に、ホーニングが施されており、前記肩部に施されたホーニングのホーニング幅が、前記切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されていることを特徴としている。
ここで、肩部に施されたホーニングのホーニング幅は、切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されている。
本第1実施形態によるスローアウェイ式ドリルのドリル本体10は、図1〜図2に示すように、その後端側部分であるシャンク部(図示略)に対して先端側部分が一段縮径するような、軸線O回りに回転される軸線Oを中心とした略多段円柱状をなしている。
ドリル本体10の先端側部分の外周には、ドリル本体10の先端面11に開口する一対の切屑排出溝12,12が、軸線Oを挟んで互いに反対側に、軸線O方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向T後方側にねじれるように螺旋状に形成されている。
チップ取付座14は、先端側を向いて軸線Oに直交する底面14Aと、底面14Aから屹立するとともに、互いに平行かつ軸線Oに平行で、ドリル本体10の先端面11に交差する一対の内側面14B,14Bとを備えている。このチップ取付座14は、底面14Aと内側面14B,14Bとに沿った側面視で、ドリル本体10の先端面11に向かって「コ」字状に開口するようになっている。
そのため、ドリル本体10の先端面11に交差するチップ取付座14における一対の内側面14B,14Bは、これら本体側第二シンニング面11A,11Aにも交差するようになっている。
なお、これら一対の内側面14B,14Bのそれぞれにおいて、本体側第二シンニング面11A,11Aの(軸線O方向の)後端側に連なる部分(先端側が本体側第二シンニング面11A,11Aに交差する部分)は、上記のガイド溝15…が形成されないで、平坦面状をなすようになっている。
このチップ本体20の略中央部から後端面22までの部分が、チップ本体20の厚み方向に対して斜めに交差するように切り欠かれることによって、後述するクランプボルト18が挿入される切欠部23が形成されている。
また、チップ本体20の一対の外側面24,24のそれぞれにおいて、ドリル回転方向T前方側を向く壁面は、ドリル回転方向T後方側に向かって凹となる概略凹曲面状のすくい面24A,24Aとされており、これらすくい面24A,24Aとチップ本体20の先端面21との交差稜線部に、それぞれ切刃25,25が形成されている。
そのため、切刃25,25には、ドリル回転方向T後方側に向かうにしたがい多段的に大きくなるような逃げが与えられている。さらに、先端面21が上述したような二等辺三角形状をなすように形成されていることから、切刃25,25には所定の先端角が付されるようになっている。
つまり、切刃25は、この切刃25における内周端側の部分であるシンニング切刃部25Aと、この切刃25における外周端側の部分であって、上記のシンニング切刃部25Aを除いた切刃25である主切刃部25Bとから構成されているのである。
チャンファホーニングが施された切刃25(シンニング切刃部25A及び主切刃部25B)は、軸線Oに平行となる断面で見て図6に示すように、第一逃げ面21Aとすくい面24A(あるいは後述する第一シンニング面26A)との交差稜線部が、略平坦面であるチャンファ面(ホーニング面)30によって面取りされたようになっている。
同じくシンニング部26において、外側面24におけるすくい面24A以外の部分に連なる部分は、ドリル回転方向T後方側を向いて、ドリル回転方向T後方側に向かうにしたがい軸線O方向の後端側に向かうように傾斜する平面状の第二シンニング面26Bとされている。
外周マージン部27Aは、その先端側が先端面21における第一逃げ面21Aと交差しているため、外周マージン部27Aと第一逃げ面21Aとの交差稜線部が、切刃25の外周端(主切刃部25Bの外周端)を含む肩部28となっている。
図7に示すように、チャンファホーニングが施された肩部28は、外周マージン部27Aと第一逃げ面21Aとの交差稜線部が、略平坦面であるチャンファ面(ホーニング面)31によって面取りされたようになっている。さらに、チャンファホーニングが施された肩部28のホーニング幅(チャンファ面31における軸線O方向に沿った長さ)は、チャンファホーニングが施された切刃25のホーニング幅(チャンファ面30における軸線O方向に沿った長さ)よりも小さく設定されている。
なお、これら一対の外側面24,24におけるすくい面24A,24A以外の部分のそれぞれにおいて、シンニング部26における第二シンニング面26B,26Bの(軸線O方向の)後端側に連なる部分(先端側がシンニング部26における第二シンニング面26B,26Bに交差する部分)は、上記の凸部29…が形成されないで、平坦面状をなすようになっている。
また、このチップの挿入は、チップ取付座14の内側面14B,14Bに形成されたガイド溝15…に、チップ本体20の外側面24,24に形成された凸部29…を噛合させつつ行われる。
これにより、チップ取付座14の一対の内側面14B,14Bが互いに接近しあうようにドリル本体10の先端部13が弾性変形させられて、これら一対の内側面14B,14Bがチップ本体20の一対の外側面24,24を強固に押圧した状態となり、互いに噛合させられる凸部29…及びガイド溝15…同士も強固に密着させられて、チップがチップ取付座14に固定されて装着される。
そして、チップ本体20の切刃25,25にて生成される切屑を、すくい面24A,24A及びシンニング部26,26でカールさせて長さ方向に細かく分断しつつ、切屑排出溝12,12内の後端側へ向けて排出していくことで、この穴明け加工が継続されていく。
したがって、切刃25の外周端(主切刃部25Bの外周端)を含む肩部28に対して穴明け加工中に多大な切削抵抗が加わったとしても、その欠損が生じるのを効果的に抑制することができ、ドリルの寿命の延長化を図ることが可能となる。
この場合、外周マージン部27Aと第一逃げ面21Aとの交差稜線部を面取りするチャンファ面31が、外周マージン部27A及び第一逃げ面21Aだけではなく、すくい面24Aにも交差することになるので、このチャンファ面31とすくい面24Aとの交差稜線部31Aの強度を確保しづらくなってしまう。
なお、上記チャンファ面32によりチャンファホーニングが施された上記交差稜線部31Aのホーニング幅は、例えば、チャンファホーニングが施された切刃25のホーニング幅、あるいは、チャンファホーニングが施された肩部28のホーニング幅に対して1/3程度とされる。
例えば、軸線回りに回転されるドリル本体の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面の先端側領域であるすくい面とドリル本体の先端面との交差稜線部に切刃が形成されたようなソリッドタイプのドリルであっても、本発明を適用することで、上述の各実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
11 先端面
12 切屑排出溝
14 チップ取付座
20 チップ本体
21 先端面
21A 第一逃げ面
21B 第二逃げ面
24 外側面
24A すくい面
25 切刃
27A 外周マージン部
28 肩部
30 チャンファ面
31 チャンファ面
32 チャンファ面
O 軸線
T ドリル回転方向
Claims (3)
- 軸線回りに回転されるドリル本体の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面の先端側領域であるすくい面と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルであって、
前記すくい面に交差して外周側を向く外周マージン部と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部であるとともに、前記切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部に、ホーニングが施されており、
前記肩部に施されたホーニングのホーニング幅が、前記切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されていることを特徴とするドリル。 - 軸線回りに回転されるドリル本体の先端面に開口するチップ取付座に、チップ本体のドリル回転方向前方側を向く壁面であるすくい面と前記チップ本体の先端面との交差稜線部に切刃が形成されたスローアウェイチップが装着されたスローアウェイ式ドリルであって、
前記すくい面に交差して外周側を向く外周マージン部と前記チップ本体の先端面との交差稜線部であるとともに、前記切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部に、ホーニングが施されており、
前記肩部に施されたホーニングのホーニング幅が、前記切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されていることを特徴とするスローアウェイ式ドリル。 - 請求項2に記載のスローアウェイ式ドリルに装着されるスローアウェイチップであって、
前記すくい面に交差して外周側を向く外周マージン部と前記チップ本体の先端面との交差稜線部であるとともに、前記切刃の外周端からドリル回転方向後方側に延びる肩部に、ホーニングが施されており、
前記肩部に施されたホーニングのホーニング幅が、前記切刃に施されたホーニングのホーニング幅以下に設定されていることを特徴とするスローアウェイチップ。
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