JP4682004B2 - ホールカッター - Google Patents

Description

本発明は、回転軸に設けた刃筒の端部外周に複数の刃部を回転方向へ間隔をあけて並設したホールカッターに関するものである。

従来、この種のホールカッターにおいて、刃部は、回転方向の両側のうち回転向き側で半径方向に沿って延びる前切刃と、半径方向の内側で回転中心線の方向に沿って延びる内横切刃と、半径方向の外側で回転中心線の方向に沿って延びる外横切刃と、この前切刃を含む前逃げ面と、この前切刃と内横切刃と外横切刃とで囲まれたすくい面と、この内横切刃を含む内横逃げ面と、この外横切刃を含む外横逃げ面とを備えている。この前逃げ面とすくい面とがなす前切刃の刃付角は刃部の強度を維持するために所定値に設定されているとともに、このすくい面のすくい角も所定値に設定され、この刃付角とすくい角とが決まると、前逃げ面の前逃げ角も所定値で自ずと決まる。

前記すくい角を所定値に設定した場合に前記前逃げ角を大きく設定すると、前記刃付角が小さく設定されるため、刃部の切れ味は良くなる。しかし、前記前切刃と外横切刃との間の交差部分は、切削開始時や切削終了時に最も切削荷重がかかる箇所であるため、欠け易くなる問題があった。

この発明は、ホールカッターにおいて刃部の形態を改良することにより、前切刃と外横切刃との間の交差部分を欠けにくくして強度を維持するとともに切れ味も維持することを目的としている。

後記実施形態の図面（図１〜３）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかるホールカッターは下記のように構成されている。
このホールカッターにおいては、回転軸４に設けて回転中心線４ａを有する刃筒３の端部外周に複数の刃部６を回転方向Ｘへ間隔をあけて並設している。この刃部６は、回転方向Ｘの両側のうち回転向きＸＦ側で半径方向Ｙに沿って延びる前切刃１０と、半径方向Ｙの内側で回転中心線４ａの方向Ｚに沿って延びる内横切刃１１と、半径方向Ｙの外側で回転中心線４ａの方向Ｚに沿って延びる外横切刃１２と、この前切刃１０を含む前逃げ面１３とを備えている。この刃部６の前逃げ面１３は、この内横切刃１１に連続する内前切刃１７を含む内前逃げ面１９と、この外横切刃１２に連続する外前切刃１８を含む外前逃げ面２０とに区分され、この内前逃げ面１９と外前逃げ面２０との間で内前切刃１７と外前切刃１８との境界点から延びる境界線２１を有している。この内前逃げ面１９がなす内前逃げ角β１９をこの外前逃げ面２０がなす外前逃げ角β２０よりも大きく設定している。後記実施形態のホールカッターにおいてはすべての刃部６のチップ刃８で切削刃９を同一形態にしている。

さらに、請求項１の発明においては、前記内前切刃１７がなす内前切刃角γ１７を前記外前切刃１８がなす外前切刃角γ１８よりも大きく設定するとともに、この内前切刃１７の半径方向幅Ｗ１７をこの外前切刃１８の半径方向幅Ｗ１８よりも小さく設定している。

さらに、請求項１の発明において、前記刃部６は前記内前切刃１７と外前切刃１８と内横切刃１１と外横切刃１２とで囲まれたすくい面１４を備え、このすくい面１４は例えば０〜２０度のすくい角αを有している。

さらに、請求項１の発明において、前記内横切刃１１と外横切刃１２とのうち、少なくとも外横切刃１２は外横切刃角γ１２を有している。
さらに、請求項１の発明において、前記刃部６は、前記内横切刃１１を含む内横逃げ面１５と、前記外横切刃１２を含む外横逃げ面１６とを備え、この内横逃げ面１５と外横逃げ面１６とのうち、少なくとも内横逃げ面１５は内横逃げ角β１５を有している。
さらに、請求項１の発明において、内前逃げ面１９がなす内前切刃１７の内刃付角θ１７と、外前逃げ面２０がなす外前切刃１８の外刃付角θ１８とをそれぞれ５９〜６９度に設定するとともに、その外刃付角θ１８を内刃付角θ１７よりも大きしている。

請求項１の発明では、内前逃げ角β１９を外前逃げ角β２０よりも大きく設定して、内刃付角θ１７と外刃付角θ１８とをそれぞれ強度維持のために５９〜６９度にするとともに、その外刃付角θ１８を内刃付角θ１７よりも大きく設定している。そのため、内刃付角θ１７を小さくして切れ味を維持するとともに、外刃付角θ１８を大きくして外前切刃１８と外横切刃１２との間の交差部分を欠けにくくすることができる。
また、内前切刃１７がなす内前切刃角γ１７を外前切刃１８がなす外前切刃角γ１８よりも大きく設定するとともに、この内前切刃１７の半径方向幅Ｗ１７をこの外前切刃１８の半径方向幅Ｗ１８よりも小さく設定したので、内前切刃１７の内刃付角θ１７と外前切刃１８の外刃付角θ１８とをそれぞれ５９〜６９度に設定し、且つ、その外刃付角θ１８を内刃付角θ１７よりも大きく設定することを、容易に実施できる。

本発明はホールカッターにおいて刃部６の切れ味と強度を維持することができる。

以下、本発明の一実施形態にかかるホールカッターについて図面を参照して説明する。
図１（ａ）に示すように、刃体１は基端壁部２とその基端壁部２から突出する円筒状の刃筒３とを備え、回転軸４がこの刃体１の基端壁部２に螺着され、この回転軸４に挿着されたセンタードリル５がこの刃体１の刃筒３の内側を通してその刃筒３の開放端部から突出している。図１（ｂ）に示すように、この刃筒３の端部外周には複数（例えば６個）の刃部６と複数の溝部７（例えば６個）とがこの回転軸４の回転中心線４ａを中心とする回転方向Ｘへ交互に並設され、この各刃部６間にはこの各溝部７により互いに等しい間隔があけられている。図１（ｃ）に示すように、この各刃部６においては、チップ刃８が溝部７に隣接して刃筒３に取着され、このチップ刃８の先端部には同一の形態（形状及び大きさ）をなす切削刃９が形成されている。

図２及び図３に示すように、前記チップ刃８の切削刃９は、回転方向Ｘの両側のうち回転向きＸＦ側で半径方向Ｙに沿って延びる前切刃１０と、半径方向Ｙの内側で回転中心線４ａの方向Ｚに沿って延びる内横切刃１１と、半径方向Ｙの外側で回転中心線４ａの方向Ｚに沿って延びる外横切刃１２と、この前切刃１０を含む前逃げ面１３と、この前切刃１０と内横切刃１１と外横切刃１２とで囲まれたすくい面１４と、この内横切刃１１を含む内横逃げ面１５と、この外横切刃１２を含む外横逃げ面１６とを備えている。

前記前切刃１０は、前記内横切刃１１に連続する内前切刃１７と、前記外横切刃１２に連続する外前切刃１８とに区分されている。前記前逃げ面１３は、この内前切刃１７を含む内前逃げ面１９と、この外前切刃１８を含む外前逃げ面２０とに区分され、この内前逃げ面１９と外前逃げ面２０との間で内前切刃１７と外前切刃１８との境界点から延びる境界線２１を有している。

前記内前逃げ面１９と前記すくい面１４とがなす内前切刃１７の内刃付角をθ１７とし、前記外前逃げ面２０と前記すくい面１４とがなす外前切刃１８の外刃付角をθ１８とする。このすくい面１４が半径方向Ｙ及び回転中心線４ａ方向Ｚを含む想定平面に対しなすすくい角をαとする。この内前逃げ面１９が回転方向Ｘ及び半径方向Ｙを含む想定平面に対しなす内前逃げ角をβ１９とし、この外前逃げ面２０が該想定平面に対しなす外前逃げ角をβ２０とする。前記内横逃げ面１５が回転方向Ｘ及び回転中心線４ａ方向Ｚを含む想定平面に対しなす内横逃げ角をβ１５とし、前記外横逃げ面１６が該想定平面に対しなす外横逃げ角をβ１６とする。この前切刃１０は回転方向Ｘと直交し、この前切刃１０のうち内前切刃１７が回転方向Ｘ及び半径方向Ｙを含む想定平面に対しなす内前切刃角をγ１７とするとともに外前切刃１８が該想定平面に対しなす外前切刃角をγ１８とする。この内横切刃１１が回転方向Ｘ及び回転中心線４ａ方向Ｚを含む想定平面に対しなす内横切刃角をγ１１とし、この外横切刃１２が該想定平面に対しなす外横切刃角をγ１２とする。

前記内前逃げ角β１９は前記外前逃げ角β２０（＜β１９）よりも大きく設定されている。そのため、所定のすくい角αで、前記外刃付角θ１８は前記内刃付角θ１７（＜θ１８）よりも大きくなる。例えば、すくい角αが６度の場合、内前逃げ角β１９が２３度で内刃付角θ１７が６１度となり、外前逃げ角β２０が１８度で外刃付角θ１８が６６度となる。すくい角αは０〜２０度に設定される。内刃付角θ１７や外刃付角θ１８は５９〜６９度に設定することが強度維持のために好ましい。内前逃げ角β１９と外前逃げ角β２０との比（β１９：β２０）は、１．３：１程度に設定することが好ましい。

また、前記内前切刃角γ１７は前記外前切刃角γ１８（＜γ１７）よりも大きく設定されている。この内前切刃１７の半径方向幅Ｗ１７はこの外前切刃１８の半径方向幅Ｗ１８（＞Ｗ１７）よりも小さく設定されている。例えば、内前切刃角γ１７が１０度であるとともに外前切刃角γ１８が３度である場合、半径方向幅Ｗ１７が０．５ｍｍであるとともに半径方向幅Ｗ１８が１．５ｍｍである。

なお、前記内横逃げ角β１５を５度に、外横逃げ角β１６を０度に、内横切刃角γ１１を０度に、外横切刃角γ１２を３度に設定しているが、この外横逃げ角β１６及び内横切刃角γ１１に適宜角度を持たせてもよい。

このように構成されたホールカッターを回転向きＸＦへ回転させて切削すると、切削開始時や切削終了時に最も切削荷重がかかる箇所である外前切刃１８と外横切刃１２との間の交差部分は、外刃付角θ１８が大きくなるために欠けにくくなる。一方、内刃付角θ１７が小さくなるために切れ味を維持することができる。

前記実施形態の各刃部６においてはチップ刃８を刃筒３に取着したが、各刃部６を刃筒３に対し一体に形成してもよい。

（ａ）は本実施形態にかかるホールカッターを示す一部切欠き正面図であり、（ｂ）は同じく拡大平面図であり、（ｃ）はこのホールカッターの刃部を示す部分拡大斜視図である。 （ａ）は上記ホールカッターの刃部を示す部分拡大正面図であり、（ｂ）は同じく部分拡大平面図であり、（ｃ）は（ａ）の刃部を側面側から見た断面図である。 （ａ）は図２（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）は図２（ｂ）の部分拡大図であり、（ｃ）は図２（ｃ）の部分拡大図である。

符号の説明

３…刃筒、４…回転軸、４ａ…回転中心線、６…刃部、１０…前切刃、１１…内横切刃、１２…外横切刃、１３…前逃げ面、１４…すくい面、１５…内横逃げ面、１６…外横逃げ面、１７…内前切刃、１８…外前切刃、１９…内前逃げ面、２０…外前逃げ面、Ｘ…回転方向、ＸＦ…回転向き、Ｙ…半径方向、Ｚ…回転中心線方向、θ１７…内刃付角、θ１８…外刃付角、α…すくい角、β１９…内前逃げ角、β２０…外前逃げ角、β１５…内横逃げ角、β１６…外横逃げ角、γ１７…内前切刃角、γ１８…外前切刃角、γ１２…外横切刃角、Ｗ１７…内前切刃の半径方向幅、Ｗ１８…外前切刃の半径方向幅。

Claims (1)

1. 回転中心線を有する刃筒の端部外周に複数の刃部を回転方向へ間隔をあけて並設したホールカッターにおいて、
   この刃部は、回転方向の両側のうち回転向き側で半径方向に沿って延びる前切刃と、半径方向の内側で回転中心線の方向に沿って延びる内横切刃と、半径方向の外側で回転中心線の方向に沿って延びる外横切刃と、この前切刃を含む前逃げ面とを備え、
   この刃部の前逃げ面は、この内横切刃に連続する内前切刃を含む内前逃げ面と、この外横切刃に連続する外前切刃を含む外前逃げ面とに区分され、この内前逃げ面と外前逃げ面との間で内前切刃と外前切刃との境界点から延びる境界線を有し、この内前逃げ面がなす内前逃げ角をこの外前逃げ面がなす外前逃げ角よりも大きく設定し、
   前記内前切刃がなす内前切刃角を前記外前切刃がなす外前切刃角よりも大きく設定するとともに、この内前切刃の半径方向幅をこの外前切刃の半径方向幅よりも小さく設定し、
   前記刃部は前記内前切刃と外前切刃と内横切刃と外横切刃とで囲まれたすくい面を備え、このすくい面はすくい角を有し、
   前記内横切刃と外横切刃とのうち、少なくとも外横切刃は外横切刃角を有し、
   前記刃部は、前記内横切刃を含む内横逃げ面と、前記外横切刃を含む外横逃げ面とを備え、この内横逃げ面と外横逃げ面とのうち、少なくとも内横逃げ面は内横逃げ角を有し、
   内前逃げ面がなす内前切刃の内刃付角と、外前逃げ面がなす外前切刃の外刃付角とをそれぞれ５９〜６９度に設定するとともに、その外刃付角を内刃付角よりも大きした
   ことを特徴とするホールカッター。

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