JP4820857B2 - ドリル - Google Patents
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また、切削時には、チゼルエッジが被削材に喰い付きながら順次被削材を押し潰していくことによりドリル本体を軸線方向に沿って案内し、該ドリル本体の振れが抑制される。
即ち、本発明に係るドリルは、軸線回りに回転されるドリル本体の刃部の外周側面に、該刃部の先端から後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、該切屑排出溝のドリル回転方向前方を向く壁面の先端領域がそれぞれすくい面とされ、前記刃部の先端面に前記軸線を中心とする点対称とされた先端逃げ面が前記すくい面とそれぞれ交差するように一対形成され、前記すくい面と前記先端逃げ面との交差稜線部にそれぞれ切刃が形成されてなるドリルにおいて、前記先端逃げ面が、前記切刃に連なる二番逃げ面と、前記二番逃げ面よりも大きな逃げ角を有して該二番逃げ面の工具回転方向後方側に連なる三番逃げ面とを有し、前記二番逃げ面と前記三番逃げ面との境界領域にこれら二番逃げ面及び三番逃げ面を滑らかに接続する凸曲面が形成され、前記先端逃げ面同士の交差稜線部であるチゼルエッジが、前記二番逃げ面同士が交差して形成される中心チゼルと、一方の前記先端逃げ面の前記二番逃げ面と他方の前記先端逃げ面の前記凸曲面とが交差して形成されるとともに他方の前記先端逃げ面の前記二番逃げ面と一方の前記先端逃げ面の前記凸曲面とが交差して形成されて、前記中心チゼルの両端にそれぞれ接続される一対の湾曲チゼルとを備え、前記ドリル本体の正面視にてS字状をなしていることを特徴とする。
また、チゼルエッジがS字状をなしていることによりドリル本体の加工穴の中心への求心性が向上するため、該ドリル本体の振れを抑制して、所望の位置に精度高く加工穴を形成することができる。
本発明のドリルによれば、直線チゼルの偏心量の合計が0.05D〜0.1Dの範囲に設定されていることから、ドリル本体の加工穴中心への求心性及びドリル本体の耐久性を高く維持して、精度の高い穴加工を施すことが可能となる。
また、心厚をドリル本体の直径Dの大きさの50%〜75%の範囲に設定することにより、ドリル本体の剛性の低下を防ぎ、また、切屑排出溝による切屑の排出性を高く維持することができる。さらに、切屑排出溝の外周すくい角を−10°〜−30°の範囲に設定することにより、刃先強度を高く維持しながら切削負荷の増大を防止して、ドリル本体の折損を防止することができる。そして、二番逃げ面の逃げ角と切屑排出溝の外周すくい角とを上記範囲内に設定することで、特にドリル肩部の剛性を向上させてドリル自体の耐久性を大幅に向上させることが可能となる。
図1は実施形態に係るドリルの先端側部分の側面図、図2は実施形態に係るドリルの斜視図、図3は実施形態に係るドリルの正面図である。
そして、上記すくい面15Aと先端逃げ面20Aとの交差稜線部、すくい面15Bと先端逃げ面20Bとの交差稜線部には、それぞれ切刃30A、30Bが形成されている。
このようにして先端逃げ面20A、20Bは、二番逃げ面21A、21B、凸曲面23A、23B及び三番逃げ面22A、22Bがドリル回転方向T後方側に連続的に連なるように配置された構成となる。
中心チゼル41は、互いに軸線Oを中心として点対称に配置された二番逃げ面21A、21Bとが交差することにより形成され、軸線Oを通って、かつ該軸線Oに直交するように直線状に延びている。
より詳細には、一方の湾曲チゼル42Aは一方の先端逃げ面20Aにおける凸曲面23Aと他方の先端逃げ面20Bにおける二番逃げ面21Bとの交差稜線部に形成されており、そのドリル本体10内周側の端部が上記中心チゼル41の一端に滑らかに接続されるとともに、正面視にてドリル回転方向T前方側に凸状をなしている。また、他方の湾曲チゼル42Bは他方の先端逃げ面20Bにおける凸曲面23Bと一方の先端逃げ面20Aにおける二番逃げ面21Aとの交差稜線部に形成されており、そのドリル本体10内周側の端部が上記中心チゼル41の他端に滑らかに接続されるとともに、正面視にてドリル回転方向T前方側に凸状をなしている。
これによって、チゼルエッジ40の中央部分、即ち、中心チゼル41及び湾曲チゼル42A、42Bから形成される部分は、ドリル本体10の正面視にてS字状を呈することになる。
より詳細には、一方の直線チゼル43Aは一方の先端逃げ面20Aにおける三番逃げ面22Aと他方の先端逃げ面20Bにおける二番逃げ面21Bとの交差稜線部に形成されており、一方の湾曲チゼル42Aに滑らかに接続されてドリル本体10外周側に向かって延びている。また、他方の直線チゼル43Bは他方の先端逃げ面20Bにおける三番逃げ面22Bと一方の先端逃げ面20Aにおける二番逃げ面21Aとの交差稜線部に形成されており、他方の湾曲チゼル42Bに滑らかに接続されてドリル本体10外周側に向かって延びている。
このようにして、直線チゼル43A、43Bは軸線Oに直交する直線からドリル回転方向T前方側にそれぞれΔtだけ偏心して、互いに平行となるように設けられている。
また、チゼルエッジ40が中心チゼル41及び一対の湾曲チゼル42A、42BによってS字状をなしていることにより、ドリル本体10の加工穴の中心への求心性が向上する。これによって、ドリル本体10の振れを抑制して、所望のポイントに精度高く加工穴を形成することができる。
なお、これら5種類の試験においては、送りを数回に分けて加工するステップ加工にて同一の穴ピッチで複数の加工穴を形成した。これら5種類の試験に共通する切削条件としては、ドリル本体:φ0.5×5mm、被削材:SKD11(60HRC)、回転数15000min−1、送り速度50mm/min、ステップ量:0.03mmである。
これは、ΔTが0.05D未満の場合には、チゼルエッジ40のS字のカーブが小さくなることによってドリル本体10の加工穴の中心線への求心性が低下して加工精度が低下し、また、ΔTが0.1Dを超える場合にはチゼルエッジ40による被削材への喰い付きが弱くなるとともに切削抵抗が増大し、加工精度の低下及びドリル本体10の摩耗や欠損等が生じ易くなることに基づく。
また、マージン部17A、17Bと二番取り面19A、19Bとの間に背中(段差部)31A、31Bが形成されていないものであってもよく、即ち、マージン部17A、17Bと二番取り面19A、19Bとが滑らかに連なっているものであってもよい。
さらに、ドリル1は、本実施形態のようにドリル本体10先端のみに切屑排出溝13A、13Bが形成されたいわゆるアンダーカットタイプのものでも良いし、ドリル本体10の先端側から後端側まで切屑排出溝13A、13が形成されたいわゆる全溝タイプであってもよい。
10 ドリル本体
11 刃部
13A 切屑排出溝
13B切屑排出溝
14A 壁面
14B 壁面
15A すくい面
15B すくい面
19A 二番取り面
19B 二番取り面
20A 先端逃げ面
20B 先端逃げ面
21A 二番逃げ面
21B 二番逃げ面
22A 三番逃げ面
22B 三番逃げ面
23A 凸曲面
23B 凸曲面
30A 切刃
30B 切刃
40 チゼルエッジ
41 中心チゼル
42A 湾曲チゼル
42B 湾曲チゼル
43A 直線チゼル
43B直線チゼル
O 軸線
T ドリル回転方向
Claims (4)
- 軸線回りに回転されるドリル本体の刃部の外周側面に、該刃部の先端から後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、該切屑排出溝のドリル回転方向前方を向く壁面の先端領域がそれぞれすくい面とされ、前記刃部の先端面に前記軸線を中心とする点対称とされた先端逃げ面が前記すくい面とそれぞれ交差するように一対形成され、前記すくい面と前記先端逃げ面との交差稜線部にそれぞれ切刃が形成されてなるドリルにおいて、
前記先端逃げ面が、前記切刃に連なる二番逃げ面と、前記二番逃げ面よりも大きな逃げ角を有して該二番逃げ面の工具回転方向後方側に連なる三番逃げ面とを有し、前記二番逃げ面と前記三番逃げ面との境界領域にこれら二番逃げ面及び三番逃げ面を滑らかに接続する凸曲面が形成され、
前記先端逃げ面同士の交差稜線部であるチゼルエッジが、前記二番逃げ面同士が交差して形成される中心チゼルと、一方の前記先端逃げ面の前記凸曲面と他方の前記先端逃げ面の前記二番逃げ面とが交差して形成されるとともに他方の前記先端逃げ面の前記凸曲面と一方の前記先端逃げ面の前記二番逃げ面とが交差して形成されて、前記中心チゼルの両端にそれぞれ接続される一対の湾曲チゼルとを備え、前記ドリル本体の正面視にてS字状をなしていることを特徴とするドリル。 - 前記チゼルエッジが、一方の前記先端逃げ面の前記二番逃げ面と他方の前記先端逃げ面の前記三番逃げ面とが交差して形成されるとともに他方の前記先端逃げ面の前記二番逃げ面と一方の前記先端逃げ面の前記三番逃げ面とが交差して形成され、各前記湾曲チゼルにそれぞれ滑らかに接続されて前記ドリル本体外周側に向かって延びる一対の直線チゼルをさらに備え、
これら直線チゼルはそれぞれドリル回転方向前方側に偏心しており、各前記直線チゼルの偏心量の合計が、前記ドリル本体の直径Dに対して0.05D〜0.1Dの範囲に設定されていることを特徴とする請求項1に記載のドリル。 - 前記凸曲面の正面視における延在方向に直交し、かつ、前記軸線に平行な断面における該凸曲面の曲率半径が、前記ドリル本体の直径Dに対して0.1D〜0.6Dの範囲に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のドリル。
- 前記二番逃げ面の逃げ角が3°〜7°の範囲に設定され、
前記ドリル本体の心厚が該ドリル本体の直径Dの値に対して50%〜75%の範囲の値に設定され、
さらに、前記切屑排出溝の外周すくい角が−10°〜−30°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のドリル。
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- 2008-11-13 JP JP2008291378A patent/JP4820857B2/ja active Active
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