JP6383092B2 - ドリル - Google Patents

Description

本発明は、鋳抜き穴の加工に適するドリルに関する。

鋳抜き穴は、鋳型に付属したピンにより、鋳物に形成される穴である。鋳抜き穴は、鋳放しであるため寸法精度が悪い。そこで、ドリルで、鋳抜き穴に機械加工を加えることが好まれる。そのためのドリルは、鋳抜き穴用ドリルと呼ばれ、各種の形態が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に示されるドリルは、一般にマージンと呼ばれるランド部と、このランド部より回転方向後方に配置されるパッド部とを備えている。更に、ランド部にパッド部が備えられている。このパッド部により、ドリルの直進性を高めることができる。

しかし、パッド部を追加したにも拘わらず、ビビリが発生することが分かった。結果、穴の位置精度及び穴の内面精度が期待ほど高まらなかった。
そのため、パッド部を備えるドリルにおいて、穴の位置精度及び穴の面の加工精度をより高めることができるドリルが望まれる。

特開２００９−０１８３８４号公報

本発明は、パッドを備えるドリルにおいて、穴の位置精度及び穴の面の加工精度をより高めることができるドリルを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、先端に切刃が形成されている刃部と、この刃部の後端に連続して形成されているシャンク部とを備えるドリルであって、
前記刃部は、正面視で、２つのランドと２つの溝とを交互に有すると共に直線状のチゼルエッジを有し、
前記ランドに、切刃に連続するマージン部と、このマージン部から連続し且つ前記マージン部より小径の逃げ部と、この逃げ部から連続し且つ前記マージン部の幅と同一の幅のパッドとを備え、
前記パッドは、正面視で、シンニング面と直交する線の上に位置するように配置され、
前記マージン部は、前記パッドの幅に比較して小さい幅のマージンを含み、
前記マージン部の幅は、前記ドリルの径の０．０８倍であり、
前記マージンの幅は、０．１〜０．１５ｍｍである。

請求項２に係る発明では、好ましくは、側面視で、二番逃げ角は、６〜８°の範囲に設定されている。

請求項３に係る発明では、好ましくは、パッドは、マージン部に対して、３０〜７５°後方の位置に配置されている。

請求項１に係る発明では、シンニング面と直交する線の上に、パッドを配置した。
シンニング面に加わる切削抵抗力は、シンニング面と直交する方向に加わる。放置するとビビリが発生する。本発明では、シンニング面に加わる切削抵抗力をパッドで受けさせるように、シンニング面と直交する線の上に、パッドを配置した。結果、ビビリが発生しなくなった。
よって、本発明によれば、穴の位置精度及び穴の面の加工精度を高めることができるドリルが提供される。

請求項２に係る発明では、マージンの幅をパッドの幅に比較して小さく設定したので、マージン部の摩擦抵抗によるラジアル方向の切削抵抗を低減しつつ、工具の曲げ強度を確保することができる。

請求項３に係る発明では、側面視で、第２逃げ角を６〜８°の範囲に設定した。
切削加工直後に、パッドが威力を発揮するため、穴の位置精度及び穴の面の加工精度をより高めることができる。

請求項４に係る発明では、パッドを、マージンに対して３０〜７５°後方の位置に配置した。ランドの位置が適正化され、穴の位置精度及び穴の面の加工精度をより一層高めることができる。

本発明に係るドリルの側面図である。 図１の２矢視図であり、（ａ）はドリルの正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部拡大図である。 マージン及びパッドの幅を説明する図である。 パッドの位置を説明する図である。 第２逃げ角を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

図１に示されるように、ドリル１０は、刃部２０と、この刃部２０から延びるシャンク部４０とからなる。ドリル１０は、十分に長い鋳抜き穴用ドリルである。

図２（ａ）に示されるように、正面視で、刃部２０は、２つのランド３０、３０と、２つの溝２１、２１とを交互に有する。さらに刃部２０は、２つの油穴２３、２３及び直線状のチゼルエッジ２４を有している。
図２（ａ）のｂ部拡大図である図２（ｂ）に示されるように、幅がＷｍｂであるマージン部３２に、幅がＷｍであるマージン３５が含まれる。

詳しくは、ランド３０には、切刃３１に連続するマージン部３２と、このマージン部３２から連続し且つマージン部３２より小径の逃げ部３３と、この逃げ部３３から連続し且つマージン部３２の幅Ｗｍｂと同一の幅（図３、Ｗｐ）のパッド３４とを備えている。好ましくは、パッド３４の後端を溝２１に繋げる。

図３に示されるように、チゼルエッジ２４は、２つのシンニング２５、２５により、狭い幅に形成される。シンニング角θ１は９０°とした。

マージン３５の幅Ｗｍは、大きいほど直進性が高まるが、反面、切削抵抗が増加する。マージン３５の幅Ｗｍは、０．１〜０．１５ｍｍとすることで、直進性を維持しつつ、切削抵抗を抑えるようにした。

パッド３４とマージン３５は同一の円周の上に形成されている。

マージン３５の幅（図２（ｂ）、符号Ｗｍ）は、小さいほど切削抵抗が抑えられるが、反面、ドリルの強度が低下する。マージン部３２の幅Ｗｍｂは、ドリル１０の径の０．０８倍とすることで、直進性を維持しつつ、ドリルの強度低下を抑えるようにした。

したがって、マージン部３２の幅Ｗｍｂとパッド３４の幅Ｗｐとを同一に設定することで、直進性を維持しつつ、切削抵抗を抑えることができる。

図４（ａ）に示されるように、切刃の一部であって、逃げ面とシンニング２５とのなす稜線をシンニング面２６とする。正面視でシンニング面２６に直交する線２７を描くと、この直交する線２７の上にパッド３４が配置される。
図４（ｂ）に示されるように、切削時にシンニング面２６に矢印（１）の力が加わるが、パッド３４が鋳抜き穴の内周面に当たることで、白抜き矢印（２）の力を発生する。２つの力が相殺され、ビビリの発生を抑制することができる。

図４（ａ）にて、パッド３４は、マージン部３２に対して、３０〜７５°の角度θ２をなす位置に配置されている。角度θ２は５０〜７０°が好ましく、６５°が最適である。
角度θ２を適正にすることにより、直進性が良好になると共に切削バランスが向上する。

また、図５に示されるように、側面視で、二番逃げ角θ３を６〜８°に設定する。この範囲の角度であれば、チゼルエッジ２４とパッド３４先端との距離Ｌは小さくなる。距離Ｌが小さいと、切削加工直後に、パッドが威力を発揮する。パッドの威力で、穴の位置精度及び穴の面の加工精度をより高めることができる。
なお、二番逃げ角θ３が６°より小さいと切削抵抗が高くなり、ビビリが発生しやすい。また、二番逃げ角θ３が８°よりも大きいと切削加工開始後のパッドの効きが遅くなり、加工開始直後のビビリが抑制できず、精度が上がらない。そこで、二番逃げ角θ３は６〜８°に設定する。

尚、本発明のドリルは、鋳抜き穴の加工の他、一般部品への穴加工に供することは差し支えない。

本発明のドリルは、鋳抜き穴の加工に好適である。

１０…ドリル、２０…刃部、２１…溝、２４…チゼルエッジ、２６…シンニング面、２７…シンニング面に直交する線、３０…ランド、３１…切刃、３２…マージン部、３３…逃げ部、３４…パッド、３５…マージン、４０…シャンク部、θ２…マージンに対するパッドの角度、θ３…第２逃げ角、Ｗｍ…マージンの幅、Ｗｍｂ…マージン部の幅、Ｗｐ…パッドの幅。

Claims (3)

1. 先端に切刃が形成されている刃部と、この刃部の後端に連続して形成されているシャンク部とを備えるドリルであって、
   前記刃部は、正面視で、２つのランドと２つの溝とを交互に有すると共に直線状のチゼルエッジを有し、
   前記ランドに、切刃に連続するマージン部と、このマージン部から連続し且つ前記マージン部より小径の逃げ部と、この逃げ部から連続し且つ前記マージン部の幅と同一の幅のパッドとを備え、
   前記パッドは、正面視で、シンニング面と直交する線の上に位置するように配置され、
   前記マージン部は、前記パッドの幅に比較して小さい幅のマージンを含み、
   前記マージン部の幅は、前記ドリルの径の０．０８倍であり、
   前記マージンの幅は、０．１〜０．１５ｍｍであるドリル。
2. 側面視で、二番逃げ角は、６〜８°の範囲に設定されている請求項１記載のドリル。
3. 前記パッドは、前記マージン部に対して、３０〜７５°後方の位置に配置されている請求項１記載のドリル。

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