JP5781044B2 - drill - Google Patents
drill Download PDFInfo
- Publication number
- JP5781044B2 JP5781044B2 JP2012205935A JP2012205935A JP5781044B2 JP 5781044 B2 JP5781044 B2 JP 5781044B2 JP 2012205935 A JP2012205935 A JP 2012205935A JP 2012205935 A JP2012205935 A JP 2012205935A JP 5781044 B2 JP5781044 B2 JP 5781044B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- cutting edge
- side cutting
- burnishing
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、ドリルの加工性能を向上させる技術に関し、詳しくはドリルを用いて金属を穴加工する際に、穴の加工精度と加工能率を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for improving the machining performance of a drill, and more particularly to a technique for improving the machining accuracy and machining efficiency of a hole when drilling a metal using a drill.
ドリルを用いて金属の穴加工を行う際には、可能な限り高精度にかつ高速に加工出来ることが望ましい。したがって、ドリルにもそれを実現する為の性能が求められる。ドリルの切れ刃の形状を変えることで、加工能率や工具寿命、穴加工精度に複雑に影響することが知られており、従来、この手の課題に対しては様々なアプローチがなされている。その解決方法の一つとしてチゼル部分の改善について、検討されている。 When drilling a metal with a drill, it is desirable that it can be machined as accurately and as fast as possible. Therefore, the drill is also required to have performance for realizing it. It is known that changing the shape of the cutting edge of a drill has a complicated effect on machining efficiency, tool life, and drilling accuracy. Conventionally, various approaches have been made to deal with such problems. As one of the solutions, improvement of the chisel portion is being studied.
特許文献1にはチゼル無し円錐面渦巻き刃ドリルに関する技術が開示されている。ドリルによる穴あけ加工において、ドリル切れ刃に形成されるチゼル部分は、チゼルエッジが長いと、チッピングや刃欠けを抑制する効果があるが、スラスト荷重が高くなり、加工初期の食いつき性及び求心性が悪化する問題がある。このため、円錐面渦巻き刃の先端チゼル部分に、切削回転方向に滑らかな突形状を成す一対の切れ刃を、その内周側端部が軸芯と一致する一円錐面の頂点に位置させ、底面視においてその軸芯上でお互いに滑らかに接続すると共に、それら一対の切れ刃の全長をその位置円錐面に形成している。こうすることで、チゼルを無くして加工初期より優れた食いつき性及び求心性を得られる。
しかしながら、特許文献1の技術は以下に説明する課題があると考えられる。
However, the technique of
特許文献1の技術を用いたドリルは、シンニングによって形成された切れ刃の逃げ角がドリルの中心に近づくほど鈍角になる。これは、ドリル先端にシンニング加工をする場合に、ドリルの中心に近づくほど浅くなるような形状となる為である。ドリルの切れ刃が鈍角になるほど、加工中に生じるスラスト荷重は増大する傾向にある。この結果、特許文献1の技術を用いたとしても、ドリルの加工能率や加工精度は期待するほど上がらないと考えられる。
The drill using the technique of
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、高能率で高精度に加工可能なドリルを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a drill that can be machined with high efficiency and high accuracy in order to solve such problems.
前記目的を達成するために、本発明の一態様によるドリルは、以下のような特徴を有する。 In order to achieve the above object, a drill according to an aspect of the present invention has the following characteristics.
(1)ドリル中心側に位置し芯高が0mmに形成されたドリル中心側切れ刃と、前記ドリル中心側切れ刃の外周側に配置され、前記ドリル中心側切れ刃と不連続に形成されるドリル外周側切れ刃と、を有し、前記ドリル外周側切れ刃に対して、前記ドリル中心側切れ刃は角度α分だけ傾けて形成され、前記角度αが、25°以上35°以下の角度に設定されていること、を特徴とする。 (1) and the drill center drill center side cutting position to Shindaka is formed on 0mm to side edge, is disposed on the outer peripheral side of the drill center side cutting edge, it is formed discontinuously with the drill center side cutting edge a drill outer peripheral side cutting edge that, the, to the drill outer periphery cutting edge, the drill center side cutting edge is formed to be inclined by the angle α min, the angle α is, 35 ° below 25 ° or more It is characterized by being set to an angle.
上記(1)に記載の態様により、ドリル中心側切れ刃とドリル外周側切れ刃にそれぞれ異なる逃げ角を形成することが可能となる。角度αを25°以上35°以下に設定することで、ドリル中心側切れ刃にも鋭角な逃げ角を形成することが可能である。したがって、特許文献1に記載された技術のようにシンニングによって切れ刃を付けた場合と異なり、ドリル中心側切れ刃の逃げ角も鋭角に設けることが出来るため、スラスト荷重を減少させることが可能となる。この結果、高能率で高精度の加工が可能なドリルを提供することが可能となる。
According to the aspect described in the above (1), it is possible to form different clearance angles for the drill center side cutting edge and the drill outer peripheral side cutting edge. By setting the angle α to 25 ° or more and 35 ° or less, it is possible to form a sharp relief angle also on the cutting center side cutting edge. Therefore, unlike the case where the cutting edge is attached by thinning as in the technique described in
(2)(1)に記載のドリルにおいて、前記ドリル中心側切れ刃の逃げ角は、前記ドリル外周側切れ刃より鋭角に形成されていること、を特徴とする。 (2) In the drill according to (1), the relief angle of the drill center side cutting edge is formed to be an acute angle with respect to the drill outer peripheral side cutting edge.
上記(2)に記載の態様により、ドリル外周側切れ刃よりドリル中心側切れ刃の逃げ角が鋭角であるため、ドリル中心側切れ刃を鋭角にすることでスラスト荷重の発生をより抑え、加工初期の食いつきを良好にすることができる。また、加工が進むと、ドリル中心側切れ刃の外側に配置されるドリル外周側切れ刃が加工に作用する。ドリル外周側切れ刃は最適な角度の逃げ角に設定されているので、加工精度の向上を図ることができる。 According to the aspect described in (2) above, since the clearance angle of the drill center side cutting edge is more acute than the drill outer peripheral side cutting edge, the generation of thrust load is further suppressed by making the drill center side cutting edge an acute angle. The initial bite can be improved. Further, when the machining progresses, the drill outer peripheral side cutting edge disposed outside the drill center side cutting edge acts on the machining. Since the cutting edge on the outer peripheral side of the drill is set to the optimum clearance angle, the machining accuracy can be improved.
(3)(1)又は(2)に記載のドリルにおいて、前記ドリル外周側切れ刃の芯高が0mmに形成されていること、が好ましい。(3)に記載の態様により、スラスト荷重の減少に寄与する。(3) In the drill according to (1) or (2), it is preferable that a core height of the drill outer peripheral side cutting edge is formed to be 0 mm. By the aspect as described in (3), it contributes to reduction of a thrust load.
まず、本発明の第1の実施形態について、図面を用いて説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、第1実施形態の、バニシングドリル10を底面視した平面図を示す。図2に、バニシングドリル10の側面図を示す。図3に、バニシングドリル10の先端形状を示す平面図及び側面図である。(a)に底面視平面図を、(b)は45度の角度から、(c)は側面から、(d)は75度の角度からの側面図となっている。バニシングドリル10はドリル中心側切れ刃11とその外周にドリル外周側切れ刃12を備え、4箇所にガイドパット13を備えている。ドリル中心側切れ刃11はドリル外周側切れ刃12に対してバニシングドリル10の回転方向に角度αだけ進角させて形成されている。バニシングドリル10のドリル中心側切れ刃の芯高h1及びドリル外周側切れ刃の芯高h2は0mmとなるように設定されており、チゼルエッジCの長さも0mmとなるように設定されている。そして、図2に示される様に、バニシングドリル10はバニシングドリルと呼ばれる直刃のドリルとなっている。
In FIG. 1, the top view which looked at the
ドリル中心側切れ刃11の長さは、ドリル外周側切れ刃12の長さに対して半分の長さに設定されている。ドリル中心側切れ刃11と、ドリル外周側切れ刃12との長さの比率は、1:2程度、或いは、バニシングドリル10の直径に対してドリル中心側切れ刃11の径が0.3〜0.4倍程度に設定されていることが望ましい。そして、ドリル中心側切れ刃11とドリル外周側切れ刃12にはそれぞれ異なる逃げ角が形成され、ドリル外周側切れ刃12よりもドリル中心側切れ刃11の逃げ角は鋭角に設定されている。なお、バニシングドリル10の材質は、炭化タングステンとコバルトが配合された超硬合金が用いられており、高速切削性を高めているが、他の材質を用いることを妨げない。
The length of the drill center
バニシングドリル10の先端角θは図2に示される様に135度に設定されており、ドリル中心側切れ刃11とドリル外周側切れ刃12は、バニシングドリル10内周側に配置されるドリル中心側切れ刃11とバニシングドリル10外周側に配置されるドリル外周側切れ刃12とが不連続な刃を形成している。そしてドリル中心側切れ刃11は中心点Oを挟んで続くように形成されているので、前述したようにチゼルエッジCの長さは0mmとなる。バニシングドリル10の刃先は、中心点Oを中心に点対称に形成されている。
The tip angle θ of the
第1実施形態のバニシングドリル10は上記構成である為、以下に説明するような作用効果を奏する。
Since the
まず、バニシングドリル10によって高能率で高精度に可能である点が挙げられる。これは、第1実施形態のバニシングドリル10が、芯高が0mmに形成され、ドリル中心側に位置するドリル中心側切れ刃11と、ドリル中心側切れ刃11の外周側に配置されるドリル外周側切れ刃12とを有し、ドリル外周側切れ刃12に対して、ドリル中心側切れ刃11は角度α分だけ傾けて形成され、角度αが、25°以上35°以下の角度に設定されているものである。このため、直刃で高能率かつ高精度加工が可能なドリルの提供が可能となる。
First, the burnishing
図5に、切削抵抗に関するグラフを示す。図6に、位置精度に関するグラフを示す。なお、図5では、バニシングドリル100を「従来ドリル」、バニシングドリル10を「発明のドリル」として示している。図7に、従来ドリルとして示すバニシングドリル100の底面視図を示す。従来ドリルとして示すバニシングドリル100は、切れ刃111とガイドパット113を有している。芯高hは0.2mm程度、チゼルエッジCの長さは0.5mm程度に設定されている。このバニシングドリル100とバニシングドリル10とを比べたものが、図5及び図6である。図5では、バニシングドリル100とバニシングドリル10とのスラスト荷重を比較している。バニシングドリル10は送り量f=0.5mm/revにおいてバニシングドリル100に対してバニシングドリル10のスラスト荷重は25%低減していることがわかる。これは、チゼルエッジCを可能な限り短くした点が作用していると考えられる。
FIG. 5 shows a graph relating to cutting resistance. FIG. 6 shows a graph relating to position accuracy. In FIG. 5, the
金属を加工するドリルには、バニシングドリル100にも示される様に上述したチゼル部と呼ばれるすくい面の無い、加工に寄与しない部分がある。このチゼル部がドリル刃の中央付近にある結果、大きなスラスト荷重が発生する。バニシングドリル10ではチゼルエッジCの長さを0mmに設定しているので、このスラスト荷重を低減でき、結果的に切削抵抗の低減に結びついているものと考えられる。
As shown in the
また、ドリル中心側切れ刃11及びドリル外周側切れ刃12がそれぞれ異なる逃げ角を形成可能であるため、それぞれの逃げ角を鋭角にすることが可能である。特許文献1に示すようにシンニングによって切れ刃を形成すると、逃げ角が中心に近づくほど鈍角になってしまう事が避けられないが、バニシングドリル10の場合、ドリル中心側切れ刃11はバニシングドリル10の中心付近でも鋭角に形成されているので、スラスト荷重の低減に貢献することが可能となり、加工初期の食いつきを良くすることができる。この結果、切削抵抗の低減が実現できる。
Moreover, since the drill center
なお、ドリル中心側切れ刃11に比べてドリル外周側切れ刃12はバニシングドリル10の外周側に配置されるため、被加工物はドリル中心側切れ刃11が先ず先に加工に作用し始めた後、ドリル外周側切れ刃12が加工に作用し始める。この為、ドリル外周側切れ刃12の逃げ角はドリル中心側切れ刃11よりも鈍角であっても、バニシングドリル100の逃げ角以上の角度であるため、切削抵抗はバニシングドリル100よりも低減できる。
In addition, since the drill outer peripheral
また、バニシングドリル10を用いることで、バニシングドリル100よりも、図6に示すように、加工位置精度が高くなる。これは、ドリル刃の求心性が良くなっていることによるものである。バニシングドリル100のようにチゼルエッジCの長さがある程度あると、被加工物に対してチゼル部は押し込み加工となるため、求心性も低下する。しかし、バニシングドリル10のようにチゼルエッジCを0mmに設定できれば、求心性は向上する結果になる。
Further, by using the
図4に、バニシングドリル10の加工性能について片対数グラフで示す。縦軸に精度を表すIT等級を示し、横軸に加工能率を片対数で示す方対数グラフになっている。IT等級は、等級の数字が小さくなるほど高精度の加工が可能とされ、加工能率V・fは数字が大きくなるほど高速で加工が可能となる事を示す。なお、図5では、バニシングドリル100を「従来ドリル」、バニシングドリル10を「発明のドリル」として示している。バニシングドリル10によれば、加工能率を示すV・f値が100を達成しており、IT等級は7を達成している。つまり、高精度で高能率に被加工物が加工出来ることを示す。これは、従来のバニシングドリル100に比べると、加工時間は1/3〜1/5となり、かつ加工精度も高いことを意味している。実際に、真円度や表面粗さを測定しているが、バニシングドリル100に比べてバニシングドリル10の値は良好な結果を示していた。また、貫通部のバリに関してもバリの生成は小さいことを確認している。
In FIG. 4, the semi-logarithmic graph shows the processing performance of the burnishing
このような結果が得られる理由として、バニシングドリル10は、ドリル中心側切れ刃11とドリル外周側切れ刃12とで分割された複合刃が形成されていることにより、切り屑が分断され、切り屑の排出がスムーズに行われると考えられる。切り屑は切れ刃の長さが長くなるとそれに従って長くなる傾向にあり、アルミニウム等の非鉄金属は特に切り屑排出性が悪化しやすい。この為、ドリル中心側切れ刃11とドリル外周側切れ刃12という分割された複合刃によって、被加工物を加工することで、切り屑を分断し易くなり、切り屑排出性が良くなると考えられる。また、ドリル外周側切れ刃12の逃げ角は加工精度に寄与する割合が大きいので、ドリル外周側切れ刃12の逃げ角を加工精度の向上に最適化することで、加工精度の向上にも寄与できる。ドリル外周側切れ刃12にダイヤモンドコンバックス等をロウ付けすることで、被削材との親和性が低くなり、より加工精度の向上を図ることも可能となる。
The reason why such a result is obtained is that the burnishing
次に本発明の第2の実施形態について説明する。第2実施形態のツイストドリル50は、第1実施形態のバニシングドリル10とは異なり、本体に螺旋状の溝が2本切られた構造となっている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Unlike the burnishing
図8に、ツイストドリル50の側面図を示す。ツイストドリル50は、第1実施形態で示されたバニシングドリル10と同様に、ドリル中心側切れ刃11がドリル外周側切れ刃12に対して角度αだけ加工方向に進角した位置に形成されている。そしてドリル中心側切れ刃11とドリル外周側切れ刃12には、それぞれに逃げ角が設定され、それぞれの逃げ角は、ドリル外周側切れ刃12よりドリル中心側切れ刃11の方が鋭角になるよう形成されている。一方、ツイストドリル50の側面図には、ツイストドリル50に形成されるドリル中心側切れ刃11及びドリル外周側切れ刃12が螺旋状に形成されている様子が示されている。なお、底面視図は図1と同様となり、ガイドパット13も同様に4箇所に設けられる。
FIG. 8 shows a side view of the
そしてこの様な構成を採ることで、第1実施形態と同等の効果を得ることが可能となる。すなわち、ツイストドリル50に鋭角な逃げ角を持つドリル中心側切れ刃11と、それより鈍角なドリル外周側切れ刃12を備えることで、加工初期の食いつきを良くすることが可能で、スラスト荷重の低減が実現でき加工能率の向上を図れる。また、ドリル中心側切れ刃11とドリル外周側切れ刃12とが不連続であるため、切り屑が分断され易くなり、切り屑の排出性が向上する。また、ドリル外周側切れ刃12の逃げ角を最適化できることで、加工精度の向上を図ることが可能である。
And by taking such a structure, it becomes possible to acquire the effect equivalent to 1st Embodiment. That is, by providing the
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記第1実施形態及び第2実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。例えば、第1実施形態においてバニシングドリル10の材質を示しているが、これに限定されるものではないし、バニシングドリル10に対して一般的に行われるコーティングを施すことを妨げない。例えば、TiN、TiCN、TiAlN等と言ったコーティングを加工目的に合わせて施したとしても、発明の目的を妨げない。
Although the invention has been described according to the present embodiment, the invention is not limited to the first embodiment and the second embodiment, and the configuration of the invention is within a range not departing from the gist of the invention. It can also be implemented by appropriately changing the part. For example, although the material of the burnishing
10 バニシングドリル(発明のドリル)
11 ドリル中心側切れ刃
12 ドリル外周側切れ刃
13 ガイドパット
50 ツイストドリル
100 バニシングドリル(従来ドリル)
111 切れ刃
113 ガイドパット
α 角度
C チゼルエッジ
O 中心点
h 芯高
h1 ドリル中心側切れ刃の芯高
h2 ドリル外周側切れ刃の芯高
10 Burnishing drill (Invention drill)
11 Drill center
111
Claims (3)
前記ドリル中心側切れ刃の外周側に配置され、前記ドリル中心側切れ刃と不連続に形成されるドリル外周側切れ刃と、を有し、
前記ドリル外周側切れ刃に対して、前記ドリル中心側切れ刃は角度α分だけ傾けて形成され、
前記角度αが、25°以上35°以下の角度に設定されていること、
を特徴とするドリル。 And drill center side cutting edge Shindaka located drill center side formed to 0 mm,
Wherein disposed on the outer peripheral side of the drill center side cutting edge has a, with the drill center side cutting edge and discontinuously formed Ru drill outer peripheral side cutting edge,
The drill center side cutting edge is formed to be inclined by an angle α with respect to the drill outer peripheral side cutting edge,
The angle α is set to an angle of 25 ° to 35 °,
A drill characterized by.
前記ドリル中心側切れ刃の逃げ角は、前記ドリル外周側切れ刃より鋭角に形成されていること、
を特徴とするドリル。 The drill according to claim 1,
The clearance angle of the drill center side cutting edge is formed at an acute angle from the drill outer peripheral side cutting edge,
A drill characterized by.
前記ドリル外周側切れ刃の芯高が0mmに形成されていること、The core height of the drill outer peripheral side cutting edge is formed at 0 mm,
を特徴とするドリル。A drill characterized by.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012205935A JP5781044B2 (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | drill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012205935A JP5781044B2 (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | drill |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014058027A JP2014058027A (en) | 2014-04-03 |
JP5781044B2 true JP5781044B2 (en) | 2015-09-16 |
Family
ID=50614990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012205935A Expired - Fee Related JP5781044B2 (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | drill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5781044B2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3233968A1 (en) * | 1982-09-14 | 1984-03-15 | Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier GmbH + Co KG, 7959 Schwendi | MULTIPLE LIP DRILL |
JP2010274409A (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Hitachi Tool Engineering Ltd | Small diameter drill for machining machinable ceramics |
JP5617428B2 (en) * | 2009-08-20 | 2014-11-05 | 日立ツール株式会社 | Small diameter drill for machining hardened steel |
-
2012
- 2012-09-19 JP JP2012205935A patent/JP5781044B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014058027A (en) | 2014-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5013435B2 (en) | Ball end mill | |
JP6086172B2 (en) | drill | |
JPWO2005102572A1 (en) | Ball end mill | |
WO2010137663A1 (en) | Cutting insert and cutting tool, and manufacturing method of cut items using same | |
WO2007013447A1 (en) | Radius end mill and cutting method | |
JP2006212744A (en) | End mill | |
JP2010105119A (en) | Drill reamer | |
JP2017202541A (en) | Drill reamer | |
JP5800477B2 (en) | drill | |
JP4699526B2 (en) | Drill | |
JP2006281407A (en) | Machining drill for nonferrous metal | |
JP2012056069A (en) | Three-bladed twist drill | |
JP2018176360A (en) | Rotary cutting type drilling tool | |
JP6383603B2 (en) | drill | |
JP3929901B2 (en) | Drill | |
JP5781044B2 (en) | drill | |
JPWO2017082251A1 (en) | Cutting insert, cutting tool, and manufacturing method of cut workpiece | |
JP2006231430A (en) | Centering drill and machining method using the same | |
CN102348524A (en) | A cutting tool with radial cutting edges | |
JP5126205B2 (en) | Ball end mill | |
JP4056403B2 (en) | Deep hole twist drill | |
JP2006198685A (en) | Screw machining tool | |
JP6941047B2 (en) | Manufacturing method for rotary tools and cuttings | |
JP2004034202A (en) | Drill for machining deep hole | |
JP6127341B2 (en) | 3-flute twist drill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140710 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150714 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5781044 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R154 | Certificate of patent or utility model (reissue) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R154 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |