JP6839015B2 - Drill - Google Patents
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Description
本態様は、切削加工において用いられるドリルに関する。 This aspect relates to a drill used in cutting.
被削材に孔あけ加工などの切削加工をする際に用いられるドリルとして、特許文献１及び２に記載のドリルが知られている。被削材としては、例えば金属及びプリント配線基板などが挙げられる。近年、ドリルに対しては小径化の要望が高まっており、特許文献１及び２には、２つの溝、２つのチゼルエッジ及び１つのみの切刃を有する、いわゆる一枚刃型のドリルが記載されている。 The drills described in Patent Documents 1 and 2 are known as drills used when cutting a work material such as drilling. Examples of the work material include metal and printed wiring boards. In recent years, there has been an increasing demand for smaller diameter drills, and Patent Documents 1 and 2 describe so-called single-edged drills having two grooves, two chisel edges and only one cutting edge. Has been done.
特許文献１に記載のドリルでは、２つの溝のうちチゼルエッジのみに接続された溝の長さが相対的に短い構成となっている。また、特許文献２に記載のドリルでは、２つの溝のねじれ角を互いに異なる値とすることによって２つの溝が先端面から後端側へ向かう途中で合流しており、後端側では１つの合流溝が構成されている。これらの構成により、ドリルの軸芯であるウェブの厚みが大きくなり、ドリルの剛性が高められている。 The drill described in Patent Document 1 has a configuration in which the length of the groove connected only to the chisel edge of the two grooves is relatively short. Further, in the drill described in Patent Document 2, the two grooves are merged on the way from the front end surface to the rear end side by setting the twist angles of the two grooves to different values, and one on the rear end side. A confluence groove is constructed. With these configurations, the thickness of the web, which is the axis of the drill, is increased, and the rigidity of the drill is increased.
特許文献１に記載のドリルにおいては、チゼルエッジのみに接続された溝の長さが短いため、加工孔の深さが深くなった場合などにおいて切屑が詰まるおそれがある。また、特許文献２に記載のドリルにおいては、２つの溝のねじれ角の差が小さい場合には、２つの溝の合流地点が先端から遠ざかるためドリルの剛性を十分に高めることが困難であった。また、２つの溝のねじれ角の差が大きい場合には、先端付近でのランド面が小さくなるため、ドリルの進行方向が不安定になるおそれがあった。そのため、高い剛性を有しつつ安定して切削加工を行うことが可能なドリルが求められていた。 In the drill described in Patent Document 1, since the length of the groove connected only to the chisel edge is short, chips may be clogged when the depth of the machined hole becomes deep. Further, in the drill described in Patent Document 2, when the difference between the twist angles of the two grooves is small, it is difficult to sufficiently increase the rigidity of the drill because the confluence point of the two grooves is far from the tip. .. Further, when the difference between the twist angles of the two grooves is large, the land surface near the tip becomes small, so that the traveling direction of the drill may become unstable. Therefore, there has been a demand for a drill that has high rigidity and can perform stable cutting.
一態様に基づく一枚刃型のドリルは、第１端から第２端にかけて延びた棒形状であって、回転軸の周りで回転可能な本体を有し、該本体は、前記第１端の側に位置して中心から外周側に向かって延びた、第１チゼルエッジ及び第２チゼルエッジと、前記第１チゼルエッジにおける外周側の端部に接続された切刃と、前記第１チゼルエッジ及び前記切刃に接続され、前記第２端の側に向かって螺旋状に延びた第１溝と、前記第２チゼルエッジに接続され、前記第２端の側に向かって螺旋状に延びた第２溝とを備えている。前記第２溝は、前記第２チゼルエッジに接続されるとともに前記第１溝から離れて位置し、前記第１溝と同じねじれ角である第１領域と、該第１領域のねじれ角よりも大きいねじれ角を有し、前記第１領域から前記第２端の側に向かって延び、前記第１溝に接続された第２領域とを有している。前記本体の第１端に向かって見た場合において、前記第２溝が前記第１溝から離れて位置し、前記第２溝の一部が、前記第２チゼルエッジと直交するとともに前記第２チゼルエッジにおける内周側の端部を通る仮想直線よりも前記回転軸の回転方向の前方に位置している。 A single-flute drill based on one aspect has a rod shape extending from a first end to a second end and has a body that is rotatable around a rotation axis, the body of which is the first end. A first chisel edge and a second chisel edge located on the side and extending from the center toward the outer peripheral side, a cutting edge connected to an outer peripheral end portion of the first chisel edge, and the first chisel edge and the cutting edge. A first groove connected to the second end and spirally extending toward the second end side, and a second groove connected to the second chisel edge and spirally extending toward the second end side. I have. It said second groove is located away from the connected to a second chisel edge Rutotomoni the first groove, and the first region is the same helix angle and the first groove is larger than the helix angle of the first region It has a twist angle and has a second region extending from the first region toward the second end side and connected to the first groove. When viewed toward the first end of the main body, the second groove is located away from the first groove, and a part of the second groove is orthogonal to the second chisel edge and the second chisel edge. It is located in front of the virtual straight line passing through the end on the inner peripheral side in the rotation direction of the rotation axis.
上記態様のドリルによれば、第２溝が、上記の第１領域及び第２領域を有し、第２領域のねじれ角が第１領域のねじれ角よりも大きいことから、第１端付近での本体の外周面（ランド面）を広く確保するとともに、第１溝と第２溝との合流地点が第１端から大きく離れにくくなる。そのため、高い剛性を有しつつ安定して切削加工を行うことが可能である
。
According to the drill of the above aspect, since the second groove has the above-mentioned first region and the second region and the twist angle of the second region is larger than the twist angle of the first region, near the first end. A wide outer peripheral surface (land surface) of the main body is secured, and the confluence point of the first groove and the second groove is largely difficult to separate from the first end. Therefore, it is possible to perform stable cutting while having high rigidity.
以下、一実施形態のドリルについて図面を用いて詳細に説明する。なお、本実施形態のドリルは、いわゆるソリッドタイプのドリルであるが、先端交換式のドリルであっても何ら問題無い。 Hereinafter, the drill of one embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The drill of this embodiment is a so-called solid type drill, but there is no problem even if it is a tip exchange type drill.
以下で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態を構成する部材のうち主要な部材を簡略化して示したものである。従って、ドリルは、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。 For convenience of explanation, each figure referred to below is a simplified representation of the main members among the members constituting the present embodiment. Therefore, the drill may include any component not shown in each referenced figure. Further, the dimensions of the members in each drawing do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members and the dimensional ratio of each member.
本実施形態のドリル１は、図１などに示すように、回転軸Ｘ１に沿って、第１端３ａから第２端３ｂにかけて延びた棒形状の本体３を有している。本体３は、回転軸Ｘ１の周りで回転可能であり、切削加工物を製造するために被削材を切削する工程において回転軸Ｘ１の周りで回転する。なお、図１などにおける矢印Ｘ２は、本体３の回転方向を示している。 As shown in FIG. 1 and the like, the drill 1 of the present embodiment has a rod-shaped main body 3 extending from the first end 3a to the second end 3b along the rotation axis X1. The main body 3 is rotatable around the rotating shaft X1 and rotates around the rotating shaft X1 in the process of cutting the work material in order to manufacture a work piece. The arrow X2 in FIG. 1 and the like indicates the rotation direction of the main body 3.
以下、回転軸Ｘ１に沿った方向での一方を便宜的に「第１端３ａ」とするとともに、回転軸Ｘ１に沿った方向でのもう一方を便宜的に「第２端３ｂ」とする。一般的には、第１端３ａが「先端」と呼ばれ、第２端３ｂが「後端」と呼ばれる。 Hereinafter, one in the direction along the rotation axis X1 is conveniently referred to as "first end 3a", and the other in the direction along the rotation axis X1 is conveniently referred to as "second end 3b". Generally, the first end 3a is called the "tip" and the second end 3b is called the "rear end".
本体３は、シャンク（shank）と呼ばれる把持部５及びボディー（body）と呼ばれる切
削部７を備えている。把持部５は、工作機械（不図示）のスピンドル等で把持される部分である。そのため、把持部５の形状は、スピンドルの形状に応じて設計される。切削部７は、把持部５よりも第１端３ａの側に位置している。切削部７は、被削材と接触する部位であり、被削材の切削加工において主たる役割を有する部位である。
The main body 3 includes a grip portion 5 called a shank and a cutting portion 7 called a body. The grip portion 5 is a portion that is gripped by a spindle or the like of a machine tool (not shown). Therefore, the shape of the grip portion 5 is designed according to the shape of the spindle. The cutting portion 7 is located closer to the first end 3a than the grip portion 5. The cutting portion 7 is a portion that comes into contact with the work material and has a main role in the cutting process of the work material.
本実施形態における切削部７（本体３）は、第１端３ａの側に位置する第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１を備えている。第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１は、それぞれ中心から外周側に向かって延びている。そのため、図２に示すように第１端３ａに向かって見た正面図において、第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１における中心側の端部は、それぞれ回転軸Ｘ１上に位置している。 The cutting portion 7 (main body 3) in the present embodiment includes a first chisel edge 9 and a second chisel edge 11 located on the side of the first end 3a. The first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 extend from the center toward the outer peripheral side, respectively. Therefore, as shown in FIG. 2, in the front view viewed toward the first end 3a, the central ends of the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 are located on the rotation axis X1, respectively.
また、本実施形態における切削部７（本体３）は、第１チゼルエッジ９における外周側の端部に接続された切刃１３を有している。切刃１３は、被削材の切削加工において主たる役割を有する刃であり、一般的には主切刃とも呼ばれる。 Further, the cutting portion 7 (main body 3) in the present embodiment has a cutting edge 13 connected to an outer peripheral end portion of the first chisel edge 9. The cutting blade 13 is a blade having a main role in cutting a work material, and is generally also called a main cutting blade.
本実施形態におけるドリル１は、第１チゼルエッジ９における外周側の端部に接続された切刃１３のみを備えた、いわゆる一枚刃型のドリル１である。一般的なドリルにおいては、第１チゼルエッジにおける外周側の端部に接続された切刃と、第２チゼルエッジにおける外周側の端部に接続された切刃とを備えているが、本実施形態におけるドリル１は、第２チゼルエッジ１１における外周側の端部に接続される切刃を備えていない。 The drill 1 in the present embodiment is a so-called single-edged drill 1 having only a cutting edge 13 connected to the outer peripheral end of the first chisel edge 9. A general drill includes a cutting edge connected to the outer peripheral end of the first chisel edge and a cutting edge connected to the outer peripheral end of the second chisel edge. The drill 1 does not have a cutting edge connected to the outer peripheral end of the second chisel edge 11.
本実施形態における第１チゼルエッジ９、第２チゼルエッジ１１及び切刃１３は、いずれも被削材の切削に用いられる領域である。このとき、中心側に位置して、すくい角が負の値である領域が第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１であり、外周側に位置して、すくい角が０又は正の値である領域が切刃１３である。 The first chisel edge 9, the second chisel edge 11, and the cutting edge 13 in the present embodiment are all regions used for cutting the work material. At this time, the regions located on the center side and having a negative rake angle are the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11, and the regions located on the outer peripheral side and having a rake angle of 0 or a positive value. Is the cutting edge 13.
また、本実施形態における切削部７（本体３）は、第１チゼルエッジ９及び切刃１３に接続され、第２端３ｂの側に向かって螺旋状に延びた第１溝１５と、第２チゼルエッジ１１に接続され、第２端３ｂの側に向かって螺旋状に延びた第２溝１７とを備えている。 Further, the cutting portion 7 (main body 3) in the present embodiment is connected to the first chisel edge 9 and the cutting edge 13, and has a first groove 15 spirally extending toward the side of the second end 3b and a second chisel edge. It is provided with a second groove 17 which is connected to 11 and extends spirally toward the side of the second end 3b.
第１溝１５は、第１チゼルエッジ９及び切刃１３で生じた切屑を外部に排出する際に用いることが可能である。また、第２溝１７は、第２チゼルエッジ１１で生じた切屑を外部に排出する際に用いることが可能である。工作機械で安定して本体３を把持するため、本実施形態における第１溝１５及び第２溝１７は、本体３の切削部７にのみに設けられており、把持部５には設けられていない。 The first groove 15 can be used when the chips generated by the first chisel edge 9 and the cutting edge 13 are discharged to the outside. Further, the second groove 17 can be used when discharging the chips generated at the second chisel edge 11 to the outside. In order to stably grip the main body 3 with a machine tool, the first groove 15 and the second groove 17 in the present embodiment are provided only in the cutting portion 7 of the main body 3, and are provided in the grip portion 5. Absent.
本実施形態における第２溝１７は、その第２端３ｂの側において第１溝１５に接続されている。すなわち、本実施形態における第２溝１７は、第２チゼルエッジ１１から第１溝１５にかけて延びている。第２溝１７が第１溝１５に接続されていることによって、この合流地点よりも第２端３ｂの側における軸芯の厚みを大きくできるため、ドリル１の強度を高めることができる。 The second groove 17 in the present embodiment is connected to the first groove 15 on the side of the second end 3b thereof. That is, the second groove 17 in the present embodiment extends from the second chisel edge 11 to the first groove 15. Since the second groove 17 is connected to the first groove 15, the thickness of the shaft core on the side of the second end 3b from the confluence point can be increased, so that the strength of the drill 1 can be increased.
本実施形態における第２溝１７は、第１端３ａの側に位置して第２チゼルエッジ１１に接続された第１領域１９と、第１領域１９から第１端３ａの側に向かって延び、第１溝１５に接続された第２領域２１とを有している。そして、本実施形態における第２溝１７のねじれ角は一定ではなく、本体３を側面視した場合において、第２領域２１のねじれ角θ２が、第１領域１９のねじれ角θ１よりも大きくなっている。 The second groove 17 in the present embodiment extends from the first region 19 toward the first end 3a and the first region 19 located on the side of the first end 3a and connected to the second chisel edge 11. It has a second region 21 connected to the first groove 15. The twist angle of the second groove 17 in the present embodiment is not constant, and when the main body 3 is viewed from the side, the twist angle θ2 of the second region 21 becomes larger than the twist angle θ1 of the first region 19. There is.
第２溝１７が上記の第１領域１９及び第２領域２１を有していることから、第１端３ａ付近での本体３の外周面を広く確保するとともに、第１溝１５と第２溝１７との合流地点が第１端３ａから大きく離れにくい。そのため、高い剛性を有しつつ安定して切削加工を行うことが可能である。これは、以下の理由による。 Since the second groove 17 has the first region 19 and the second region 21, the outer peripheral surface of the main body 3 near the first end 3a is widely secured, and the first groove 15 and the second groove are formed. The confluence with 17 is difficult to separate from the first end 3a. Therefore, it is possible to perform stable cutting while having high rigidity. This is due to the following reasons.
本実施形態においては、第２溝１７が第１溝１５に合流していることから、加工孔の深さが深くなった場合などにおいても第２チゼルエッジ１１で生じた切屑を安定して外部に排出することができる。さらに、第２領域２１と比較して第１端３ａの側に位置する第１領域１９のねじれ角θ１が小さくなっていることから、ランド面となる本体３の外周面の面積を大きくすることができるため、ドリル１の進行方向を安定させることができる。 In the present embodiment, since the second groove 17 joins the first groove 15, chips generated at the second chisel edge 11 can be stably removed to the outside even when the depth of the machined hole becomes deep. Can be discharged. Further, since the twist angle θ1 of the first region 19 located on the side of the first end 3a is smaller than that of the second region 21, the area of the outer peripheral surface of the main body 3 serving as the land surface should be increased. Therefore, the traveling direction of the drill 1 can be stabilized.
また、第２領域２１のねじれ角θ２が第１領域１９のねじれ角θ１と比較して大きくな
っていることから、第１溝１５と第２溝１７の合流地点が第１端３ａから離れ過ぎず、第１溝１５及び第２溝１７が合流して１つの溝となっている領域を増やすことができる。そのため、本体３における合流地点よりも第２端３ｂの側であって軸芯の厚みが大きい部分を増やすことができるため、ドリル１の剛性を高めることができる。
Further, since the twist angle θ2 of the second region 21 is larger than the twist angle θ1 of the first region 19, the confluence of the first groove 15 and the second groove 17 is too far from the first end 3a. Instead, the region where the first groove 15 and the second groove 17 merge to form one groove can be increased. Therefore, it is possible to increase the portion of the main body 3 on the side of the second end 3b with a large thickness of the shaft core, so that the rigidity of the drill 1 can be increased.
第１領域１９及び第２領域２１のねじれ角は、特定の値に限定されるものではないが、例えば、第１領域１９のねじれ角θ１は３５〜４５°に設定することができ、第２領域２１のねじれ角θ２は４５〜６０°に設定することができる。また、第１溝１５のねじれ角も、特定の値に限定されるものではないが、第１領域１９のねじれ角と同じ値に設定されている。ただし、第２溝１７における第２領域２１が第１溝１５に合流するため、第２領域２１のねじれ角θ２は、第１溝１５のねじれ角よりも大きくなるように設定されている。 The twist angle of the first region 19 and the second region 21 is not limited to a specific value, but for example, the twist angle θ1 of the first region 19 can be set to 35 to 45 °, and the second region 19 can be set to a twist angle of 35 to 45 °. The twist angle θ2 of the region 21 can be set to 45 to 60 °. Further, the twist angle of the first groove 15 is not limited to a specific value, but is set to the same value as the twist angle of the first region 19. However, since the second region 21 in the second groove 17 joins the first groove 15, the twist angle θ2 of the second region 21 is set to be larger than the twist angle of the first groove 15.
なお、本実施形態におけるねじれ角とは、ドリル１を側面視した場合における回転軸Ｘ１と第１溝１５及び第２溝１７における回転方向の後方側の縁とが交差する角度を意味している。具体的には、図６などにおいて角度θ１で示されるものが第１領域１９のねじれ角であり、図６などにおいて角度θ２で示されるものが第２領域２１のねじれ角である。 The twist angle in the present embodiment means an angle at which the rotation axis X1 and the rear edge of the first groove 15 and the second groove 17 in the rotation direction intersect when the drill 1 is viewed from the side. .. Specifically, what is shown by the angle θ1 in FIG. 6 and the like is the twist angle of the first region 19, and what is shown by the angle θ2 in FIG. 6 and the like is the twist angle of the second region 21.
第２溝１７は、上記の第１領域１９及び第２領域２１のみによって構成されていてもよいが、これら以外の領域を有していてもよい。例えば、図７に示す第２溝１７は、第２領域２１よりも第２端３ｂの側に位置して、第２領域２１から第１溝１５に沿って延びた第３領域２３をさらに有している。言い換えれば、図７に示す第２溝１７は、第１溝１５に接続された位置から第２端３ｂに向かって螺旋状に延びた第３領域２３をさらに有している。第２溝１７が上記の第３領域２３を有している場合には、加工孔の深さが深くなった場合などにおいても第２チゼルエッジ１１で生じた切屑を安定して外部に排出することができる。 The second groove 17 may be composed of only the first region 19 and the second region 21 described above, but may have regions other than these. For example, the second groove 17 shown in FIG. 7 is located closer to the second end 3b than the second region 21, and further has a third region 23 extending from the second region 21 along the first groove 15. doing. In other words, the second groove 17 shown in FIG. 7 further has a third region 23 spirally extending from the position connected to the first groove 15 toward the second end 3b. When the second groove 17 has the above-mentioned third region 23, chips generated at the second chisel edge 11 can be stably discharged to the outside even when the depth of the machined hole becomes deep. Can be done.
本実施形態における本体３の大きさは、特定の大きさには限定されないが、例えば、本体３の直径（外径）Ｄが０．０５ｍｍ〜４０ｍｍに設定される。また、切削部７の回転軸Ｘ１に沿った方向の長さは、１．５Ｄｍｍ〜２５Ｄｍｍ程度に設定される。 The size of the main body 3 in the present embodiment is not limited to a specific size, but for example, the diameter (outer diameter) D of the main body 3 is set to 0.05 mm to 40 mm. Further, the length of the cutting portion 7 in the direction along the rotation axis X1 is set to about 1.5 Dmm to 25 Dmm.
このとき、本体３の外径は、第１端３ａの側から第２端３ｂの側にかけて一定であっても、また、変化していてもよい。例えば、本体３が、第１端３ａの側に位置する第１部位７ａと、この第１部位７ａよりも第２端３ｂの側に位置して第１部位７ａよりも外径が小さい第２部位７ｂとを有していてもよい。 At this time, the outer diameter of the main body 3 may be constant or may change from the side of the first end 3a to the side of the second end 3b. For example, a second portion 7a in which the main body 3 is located on the side of the first end 3a and a second portion 7a located on the side of the second end 3b with respect to the first portion 7a and having an outer diameter smaller than that of the first portion 7a. It may have a portion 7b.
第１端３ａの側に位置する第１部位７ａの外径Ｄ１が第２部位７ｂの外径Ｄ２よりも大きい場合、言い換えれば、本体３における第１領域１９が位置している部分よりも本体３における第３領域２３が位置している部分の外径が小さい場合には、第１部位７ａにおける外周面が加工孔の表面に接触し易くなるため、ドリル１の進行方向が安定し易い。また、第２端３ｂの側に位置する第２部位７ｂの外径Ｄ２が第１部位７ａの外径Ｄ１よりも小さいことから、加工孔の表面への本体３の外周面の接触を少なくできるため、切削抵抗を抑えることができる。 When the outer diameter D1 of the first portion 7a located on the side of the first end 3a is larger than the outer diameter D2 of the second portion 7b, in other words, the main body is larger than the portion where the first region 19 of the main body 3 is located. When the outer diameter of the portion where the third region 23 is located in No. 3 is small, the outer peripheral surface of the first portion 7a is likely to come into contact with the surface of the machined hole, so that the traveling direction of the drill 1 is likely to be stable. Further, since the outer diameter D2 of the second portion 7b located on the side of the second end 3b is smaller than the outer diameter D1 of the first portion 7a, the contact of the outer peripheral surface of the main body 3 with the surface of the machined hole can be reduced. Therefore, cutting resistance can be suppressed.
加えて、加工孔の表面における発熱量を抑えることができるため、例えば、被削材として樹脂部材などを切削する場合においては上記の発熱による被削材の品質への影響を小さくできる。 In addition, since the amount of heat generated on the surface of the machined hole can be suppressed, for example, when cutting a resin member or the like as a work material, the influence of the heat generation on the quality of the work material can be reduced.
さらに、本体３が第１部位７ａ及び第２部位７ｂを有している場合において、第１領域１９が第１部位７ａに位置している時には、外周面の面積が広く確保されている第１領域
１９が、加工孔の表面に接触し易い第１部位７ａに位置しているため、本体３の剛性をさらに高めることが可能となる。
Further, in the case where the main body 3 has the first portion 7a and the second portion 7b, when the first region 19 is located at the first portion 7a, the area of the outer peripheral surface is widely secured. Since the region 19 is located at the first portion 7a that easily comes into contact with the surface of the machined hole, the rigidity of the main body 3 can be further increased.
また、第３領域２３が第２部位７ｂに位置している場合には、第３領域２３が被削材に接触しにくくなっているため、第３領域２３に加わる切削負荷が小さくなる。そのため、本体３の強度を高めることができる。 Further, when the third region 23 is located at the second portion 7b, the third region 23 is less likely to come into contact with the work material, so that the cutting load applied to the third region 23 is reduced. Therefore, the strength of the main body 3 can be increased.
本体３を構成する材質としては、例えば、金属、超硬合金、サーメット及びセラミックスなどが挙げられる。金属としては、例えば、ステンレス及びチタンが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ（炭化タングステン）−Ｃｏ（コバルト）、ＷＣ−ＴｉＣ（炭化チタン）−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ（炭化タンタル）−Ｃｏ及びＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｒ３Ｃ２（炭化クロム）−Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ及びＣｒ３Ｃ２は硬質粒子であり、Ｃｏは結合相である。 Examples of the material constituting the main body 3 include metals, cemented carbides, cermets, and ceramics. Examples of the metal include stainless steel and titanium. The composition of the cemented carbide is, for example, WC (tungsten carbide) -Co (cobalt), WC-TiC (titanium carbide) -Co, WC-TiC-TaC (tantalum carbide) -Co and WC-TiC-TaC-Cr. 3 C 2 (chromium carbide) -Co can be mentioned. Here, WC, TiC, TaC and Cr 3 C 2 are hard particles, and Co is a bonding phase.
また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、ＴｉＣ及びＴｉＮ（窒化チタン）などのチタン化合物を主成分としたものが一例として挙げられる。セラミックスとしては、例えば、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）やＳｉ３Ｎ４（窒化珪素）、ｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素：Cubic Boron Nitride）が挙げられる。 Cermet is a sintered composite material in which a metal is composited with a ceramic component. Specifically, as an example, a cermet containing a titanium compound such as TiC and TiN (titanium nitride) as a main component can be mentioned as an example. Examples of ceramics include Al 2 O 3 (aluminum oxide), Si 3 N 4 (silicon nitride), and cBN (cubic Boron Nitride).
本体３は、上記の材質のみによって構成されていてもよく、また、上記の材質によって構成された部材と、この部材を被覆する被覆層（不図示）とによって構成されていてもよい。被覆層を構成する材質としては、例えば、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）、ＴｉＭＮ（ＭはＴｉ以外の周期表４、５、６族金属、Ａｌ、Ｓｉから選ばれる少なくとも１種の金属元素）、Ａｌ２Ｏ３から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。 The main body 3 may be composed of only the above-mentioned material, or may be composed of a member made of the above-mentioned material and a coating layer (not shown) covering the member. Examples of the material constituting the coating layer include diamond, diamond-like carbon (DLC), TiC, TiN, TiCN (titanium carbonitride), TiMN (M is a metal other than Ti, Group 4, 5, and 6 metals, Al, At least one metal element selected from Si) and at least one selected from Al 2 O 3.
本体３が、上記の被覆層を有している場合には、第１端３ａの側に位置する第１チゼルエッジ９、第２チゼルエッジ１１及び切刃１３の耐摩耗性を向上させることができる。特に、被覆層がダイヤモンドを含んでいる場合には、被削材がセラミック素材であっても、ドリル１が良好な耐摩耗性を発揮する。 When the main body 3 has the above-mentioned coating layer, the wear resistance of the first chisel edge 9, the second chisel edge 11 and the cutting edge 13 located on the side of the first end 3a can be improved. In particular, when the coating layer contains diamond, the drill 1 exhibits good wear resistance even if the work material is a ceramic material.
被覆層は、例えば気相合成法にて成膜することができる。気相合成法としては、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）法又は物理蒸着（ＰＶＤ）法が挙げられる。被覆層の厚みは、例えば、０．３μｍ〜２０μｍに設定される。なお、被覆層の組成によって好適な範囲は異なる。 The coating layer can be formed by, for example, a vapor phase synthesis method. Examples of the vapor phase synthesis method include a chemical vapor deposition (CVD) method and a physical vapor deposition (PVD) method. The thickness of the coating layer is set to, for example, 0.3 μm to 20 μm. The suitable range differs depending on the composition of the coating layer.
第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１の、相対的な位置関係は特に限定されるものではないが、本実施形態におけるドリル１では、第１端３ａに向かって見た正面図において第２チゼルエッジ１１が第１チゼルエッジ９に対して１８０°回転対称となるように位置している。 The relative positional relationship between the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 is not particularly limited, but in the drill 1 of the present embodiment, the second chisel edge 11 is seen in the front view toward the first end 3a. Is located 180 ° rotationally symmetric with respect to the first chisel edge 9.
一方、ドリル１の側面視においては、第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１は、それぞれ回転軸Ｘ１から離れるにしたがって第２端３ｂの側に近付くように回転軸Ｘ１に対して傾斜している。側面視した場合における第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１がなす角度がいわゆる先端角であり、この先端角は、例えば６０〜１５０°に設定される。 On the other hand, in the side view of the drill 1, the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 are inclined with respect to the rotation axis X1 so as to approach the side of the second end 3b as the distance from the rotation axis X1 increases. The angle formed by the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 when viewed from the side is a so-called tip angle, and this tip angle is set to, for example, 60 to 150 °.
本実施形態における第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１は、第１端３ａに向かって見た正面図において、それぞれ直線形状となっているが、これらの形状に限定され
るものではない。第１端３ａに向かって見た正面図において、第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１が、それぞれ曲線形状となっていてもよい。
The first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 in the present embodiment each have a linear shape in the front view viewed toward the first end 3a, but are not limited to these shapes. In the front view seen toward the first end 3a, the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 may each have a curved shape.
また、第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１の長さは、それぞれ特定の値に限定されるものではないが、例えば、本体３の第１端３ａに向かって見た場合において、第２チゼルエッジ１１よりも第１チゼルエッジ９を短くしてもよい。 Further, the lengths of the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 are not limited to specific values, respectively, but when viewed toward the first end 3a of the main body 3, for example, the second chisel edge 11 The first chisel edge 9 may be shorter than that.
第１チゼルエッジ９及び第２チゼルエッジ１１が上記の構成である場合には、ドリル１の強度を高めつつ良好な切屑排出性を得ることができる。これは、切刃１３が第１チゼルエッジ９に接続されているため、第１チゼルエッジ９及び切刃１３で生じる切屑の量が第２チゼルエッジ１１で生じる切屑の量よりも多くなる一方で、第１チゼルエッジ９が相対的に短い場合には、第１溝１５の深さを第２溝１７の深さよりも深くすることができるからである。第２溝１７が相対的に浅くなることによってドリル１の強度を高めつつ、第１溝１５の深さが相対的に深くなることによって切り屑の排出性が良好になる。 When the first chisel edge 9 and the second chisel edge 11 have the above configuration, it is possible to obtain good chip evacuation while increasing the strength of the drill 1. This is because the cutting edge 13 is connected to the first chisel edge 9, so that the amount of chips generated at the first chisel edge 9 and the cutting edge 13 is larger than the amount of chips generated at the second chisel edge 11. This is because when the chisel edge 9 is relatively short, the depth of the first groove 15 can be made deeper than the depth of the second groove 17. The strength of the drill 1 is increased by making the second groove 17 relatively shallow, and the chip discharge property is improved by making the depth of the first groove 15 relatively deep.
また、第１チゼルエッジ９に切刃１３が接続されている一方で、第２チゼルエッジ１１に切刃１３が接続されていないことから、第２チゼルエッジ１１よりも第１チゼルエッジ９を短くした場合には、第２チゼルエッジ１１の長さと第１チゼルエッジ９及び切刃１３の合計の長さとの差を小さくできる。そのため、ドリル１の直進安定を高めることもできる。 Further, since the cutting edge 13 is connected to the first chisel edge 9 but the cutting edge 13 is not connected to the second chisel edge 11, when the first chisel edge 9 is made shorter than the second chisel edge 11. , The difference between the length of the second chisel edge 11 and the total length of the first chisel edge 9 and the cutting edge 13 can be reduced. Therefore, the straight running stability of the drill 1 can be improved.
本実施形態における切刃１３は、第１チゼルエッジ９に接続されており、第１端３ａに向かって見た場合に直線形状となっている。切刃１３の形状は上記のような直線形状に限定されるものではなく、例えば、第１端３ａに向かって見た場合に曲線形状であってもよい。 The cutting edge 13 in the present embodiment is connected to the first chisel edge 9 and has a linear shape when viewed toward the first end 3a. The shape of the cutting edge 13 is not limited to the linear shape as described above, and may be, for example, a curved shape when viewed toward the first end 3a.
本実施形態における本体３は、切屑を排出する溝として第１溝１５及び第２溝１７を有している。第１溝１５及び第２溝１７は、側面視した場合に回転軸Ｘ１の周りでらせん状に延びた構成となっている。 The main body 3 in the present embodiment has a first groove 15 and a second groove 17 as grooves for discharging chips. The first groove 15 and the second groove 17 have a configuration in which they spirally extend around the rotation axis X1 when viewed from the side.
回転軸Ｘ１に直交する断面における第１溝１５及び第２溝１７の形状は特に限定されるものではないが、例えば、回転軸Ｘ１に向かって窪んだ凹形状とすればよい。具体的には、回転軸Ｘ１に直交する断面における第１溝１５及び第２溝１７の形状として、凹曲線形状又はＶ字形状が挙げられる。 The shapes of the first groove 15 and the second groove 17 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1 are not particularly limited, but may be, for example, a concave shape recessed toward the rotation axis X1. Specifically, as the shape of the first groove 15 and the second groove 17 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1, a concave curved shape or a V-shaped shape can be mentioned.
本実施形態における第２溝１７は、上記の通り第１領域１９及び第２領域２１を有している。回転軸Ｘ１に直交する断面における第１領域１９及び第２領域２１の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、第１領域１９における回転軸Ｘ１の周方向の幅ｗ１が、第２領域２１における回転軸Ｘ１の周方向の幅ｗ２よりも大きい構成としてもよい。 The second groove 17 in the present embodiment has the first region 19 and the second region 21 as described above. The shapes of the first region 19 and the second region 21 in the cross section orthogonal to the rotation axis X1 are not particularly limited, but for example, the width w1 in the circumferential direction of the rotation axis X1 in the first region 19 is the second. The configuration may be larger than the width w2 in the circumferential direction of the rotation axis X1 in the region 21.
図１０及び図１１に示すように、第１領域１９における幅ｗ１が、第２領域２１における幅ｗ２よりも大きい場合には、第２チゼルエッジ１１で生じた切屑を良好に排出できる。これは、第２チゼルエッジ１１におけるすくい角が負の値であることから、例えば切刃１３で生じた切屑と比較して第２チゼルエッジ１１で生じた切屑の進行方向がばらつき易い。第１領域１９における幅ｗ１が第２領域２１と比較して広い場合には、第２チゼルエッジ１１で生じた切屑を安定して第２端３ｂの側へと誘導することができるため、切屑の排出性が向上する。また、上記の場合においては、第２領域２１における幅ｗ２が第１領域１９における幅ｗ１よりも小さいことから、第１領域１９を流れてきた切屑の進行方向のばらつきが抑えられるため、切屑の排出性が向上する。 As shown in FIGS. 10 and 11, when the width w1 in the first region 19 is larger than the width w2 in the second region 21, chips generated at the second chisel edge 11 can be satisfactorily discharged. This is because the rake angle at the second chisel edge 11 is a negative value, so that the traveling direction of the chips generated at the second chisel edge 11 tends to vary as compared with the chips generated at the cutting edge 13, for example. When the width w1 in the first region 19 is wider than that in the second region 21, the chips generated at the second chisel edge 11 can be stably guided to the side of the second end 3b, so that the chips Emission is improved. Further, in the above case, since the width w2 in the second region 21 is smaller than the width w1 in the first region 19, variation in the traveling direction of the chips flowing through the first region 19 can be suppressed, so that the chips can be reduced. Emission is improved.
第１領域１９及び第２領域２１における回転軸Ｘ１に沿った方向の長さは、特に限定されるものではないが、例えば、第１溝１５全体の長さをＬとした場合に、第１領域１９の長さは０．１Ｌ〜０．４Ｌ、第２領域２１の長さは０．１Ｌ〜０．３Ｌに設定できる。 The length of the first region 19 and the second region 21 in the direction along the rotation axis X1 is not particularly limited, but for example, when the length of the entire first groove 15 is L, the first The length of the region 19 can be set to 0.1L to 0.4L, and the length of the second region 21 can be set to 0.1L to 0.3L.
本実施形態における第２溝１７は、第２チゼルエッジ１１から第１溝１５にかけて延びているが、本体３の第１端３ａに向かって見た場合において、第２溝１７の一部が、第２チゼルエッジ１１と直交するとともに第２チゼルエッジ１１における外周側の端部を通る仮想直線Ｘ３よりも回転軸Ｘ１の回転方向の前方に位置していてもよい。 The second groove 17 in the present embodiment extends from the second chisel edge 11 to the first groove 15, but when viewed toward the first end 3a of the main body 3, a part of the second groove 17 is the second groove. The two chisel edges 11 may be orthogonal to the second chisel edge 11 and may be located ahead of the virtual straight line X3 passing through the outer peripheral end of the second chisel edge 11 in the rotation direction of the rotation axis X1.
第２溝１７が上記の構成である場合には、切屑の排出性が向上する。上述の通り、切刃１３で生じた切屑と比較して第２チゼルエッジ１１で生じた切屑の進行方向がばらつき易いが、このとき、第２チゼルエッジ１１から回転方向の前方に向かって切屑が進行し易い。第２溝１７の少なくとも一部が、仮想直線Ｘ３よりも回転軸Ｘ１の回転方向の前方に位置している場合には、第２チゼルエッジ１１で生じた切屑が第２溝１７に入り易くなる。そのため、第１端３ａにおいて切屑が詰まるおそれが小さくなり、切屑の排出性が向上する。 When the second groove 17 has the above configuration, the chip discharge property is improved. As described above, the traveling direction of the chips generated at the second chisel edge 11 is more likely to vary as compared with the chips generated at the cutting edge 13, but at this time, the chips travel from the second chisel edge 11 toward the front in the rotational direction. easy. When at least a part of the second groove 17 is located in front of the virtual straight line X3 in the rotation direction of the rotation axis X1, chips generated at the second chisel edge 11 are likely to enter the second groove 17. Therefore, the possibility of chip clogging at the first end 3a is reduced, and the chip discharge property is improved.
さらに、本体３の第１端３ａに向かって見た場合において、第２溝１７の一部が、第２チゼルエッジ１１と直交するとともに第２チゼルエッジ１１における内周側の端部を通る仮想直線Ｘ４よりも回転軸Ｘ１の回転方向の前方に位置していてもよい。 Further, when viewed toward the first end 3a of the main body 3, a part of the second groove 17 is orthogonal to the second chisel edge 11 and passes through the inner peripheral end of the second chisel edge 11 as a virtual straight line X4. It may be located in front of the rotation axis X1 in the rotation direction.
第２溝１７が上記の構成である場合には、第２チゼルエッジ１１から回転方向の前方に向かって進行する切屑がより一層第２溝１７に入り易くなる。そのため、第１端３ａにおいて切屑が詰まるおそれがさらに小さくなり、切屑の排出性がさらに向上する。 When the second groove 17 has the above configuration, chips traveling from the second chisel edge 11 toward the front in the rotational direction are more likely to enter the second groove 17. Therefore, the possibility of chip clogging at the first end 3a is further reduced, and the chip discharge property is further improved.
＜切削加工物（machined product）の製造方法＞
次に、一実施形態の切削加工物の製造方法について、上述の実施形態に係るドリルを用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図１３〜図１５を参照しつつ説明する。なお、図１３〜図１５において、ドリルにおける把持部の第２端の側の部分を省略している。
<Manufacturing method of machined product>
Next, the method for manufacturing the machined product of one embodiment will be described in detail with reference to the case where the drill according to the above-described embodiment is used as an example. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 13 to 15. In addition, in FIGS. 13 to 15, the portion on the side of the second end of the grip portion in the drill is omitted.
本実施形態にかかる切削加工物の製造方法は、以下の（１）〜（４）の工程を備える。 The method for manufacturing a machined product according to this embodiment includes the following steps (1) to (4).
（１）準備された被削材１０１に対して上方にドリルを配置する工程（図１３参照）。 (1) A step of arranging a drill above the prepared work material 101 (see FIG. 13).
（２）ドリルを、回転軸を中心に矢印Ｘ２の方向に回転させ、被削材１０１に向かってＹ１方向にドリルを近づける工程（図１３参照）。 (2) A step of rotating the drill in the direction of arrow X2 about the rotation axis and bringing the drill closer to the work material 101 in the Y1 direction (see FIG. 13).
本工程は、例えば、被削材１０１を、ドリルを取り付けた工作機械のテーブル上に固定し、ドリルを回転した状態で近づけることにより行うことができる。なお、本工程では、被削材１０１とドリルとは相対的に近づけばよく、被削材１０１をドリルに近づけてもよい。 This step can be performed, for example, by fixing the work material 101 on the table of the machine tool to which the drill is attached and bringing the drill closer in a rotated state. In this step, the work material 101 and the drill may be relatively close to each other, and the work material 101 may be brought close to the drill.
（３）ドリルをさらに被削材１０１に近づけることによって、回転しているドリルを被削材１０１の表面の所望の位置に接触させて、被削材１０１に加工孔１０３（貫通孔）を形成する工程（図１５参照）。 (3) By bringing the drill closer to the work material 101, the rotating drill is brought into contact with a desired position on the surface of the work material 101 to form a machined hole 103 (through hole) in the work material 101. Step (see FIG. 15).
本工程においては、第１チゼルエッジ、第２チゼルエッジ及び切刃を被削材１０１の表面の所望の位置に接触させている。 In this step, the first chisel edge, the second chisel edge, and the cutting edge are brought into contact with a desired position on the surface of the work material 101.
（４）ドリルを被削材１０１からＹ２方向に離す工程（図１６参照）。 (4) A step of separating the drill from the work material 101 in the Y2 direction (see FIG. 16).
本工程においても、上述の（２）の工程と同様に、被削材１０１からドリルを相対的に離せばよく、例えば被削材１０１をドリルから離してもよい。 In this step as well, as in the step (2) described above, the drill may be relatively separated from the work material 101, for example, the work material 101 may be separated from the drill.
以上のような工程を経ることによって、優れた穴加工性を発揮することが可能となる。 By going through the above steps, it is possible to exhibit excellent hole workability.
なお、以上に示したような被削材１０１の切削加工を複数回行う場合であって、例えば、１つの被削材１０１に対して複数の加工孔１０３を形成する場合には、ドリルを回転させた状態を保持しつつ、被削材１０１の異なる箇所にドリルを接触させる工程を繰り返せばよい。 When the work material 101 is cut a plurality of times as shown above, for example, when a plurality of machined holes 103 are formed in one work material 101, the drill is rotated. The process of bringing the drill into contact with different parts of the work material 101 may be repeated while maintaining the state of being in contact with the work material 101.
以上、一実施形態のドリルについて例示したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。 Although the drill of one embodiment has been illustrated above, it is needless to say that the present invention is not limited to these and can be arbitrary as long as it does not deviate from the gist of the present invention.
１・・・回転工具（ドリル）
３・・・本体
３ａ・・第１端
３ｂ・・第２端
Ｘ１・・回転軸
５・・・把持部
７・・・切削部
７ａ・・第１部位
７ｂ・・第２部位
Ｄ・・・外径
Ｄ１・・外径（第１部位）
Ｄ２・・外径（第２部位）
９・・・第１チゼルエッジ
１１・・・第２チゼルエッジ
１３・・・切刃
１５・・・第１溝
１７・・・第２溝
１９・・・第１領域
θ１・・ねじれ角
ｗ１・・幅
２１・・・第２領域
θ２・・ねじれ角
ｗ２・・幅
２３・・・第３領域
１０１・・・被削材
１０３・・・加工孔
1 ... Rotary tool (drill)
3 ... Main body 3a ... 1st end 3b ... 2nd end X1 ... Rotating shaft 5 ... Gripping part 7 ... Cutting part 7a ... 1st part 7b ... 2nd part D ... Outer diameter D1 ... Outer diameter (first part)
D2 ... Outer diameter (second part)
9 ... 1st chisel edge 11 ... 2nd chisel edge 13 ... Cutting edge 15 ... 1st groove 17 ... 2nd groove 19 ... 1st area θ1 ... Twist angle w1 ... Width 21 ... 2nd region θ2 ... Twist angle w2 ... Width 23 ... 3rd region 101 ... Work material 103 ... Machined hole
Claims (4)
該本体は、
前記第１端の側に位置して中心から外周側に向かって延びた、第１チゼルエッジ及び第２チゼルエッジと、
前記第１チゼルエッジにおける外周側の端部に接続された切刃と、
前記第１チゼルエッジ及び前記切刃に接続され、前記第２端の側に向かって螺旋状に延びた第１溝と、
前記第２チゼルエッジに接続され、前記第２端の側に向かって螺旋状に延びた第２溝とを備え、
前記第２溝は、
前記第２チゼルエッジに接続されるとともに前記第１溝から離れて位置し、前記第１溝と同じねじれ角である第１領域と、
該第１領域のねじれ角よりも大きいねじれ角を有し、前記第１領域から前記第２端の側に向かって延び、前記第１溝に接続された第２領域とを有し、
前記本体の第１端に向かって見た場合において、
前記第２溝が前記第１溝から離れて位置し、
前記第２溝の一部が、前記第２チゼルエッジと直交するとともに前記第２チゼルエッジにおける内周側の端部を通る仮想直線よりも前記回転軸の回転方向の前方に位置していることを特徴とする一枚刃型のドリル。 It has a rod shape extending from the first end to the second end, and has a main body that can rotate around a rotation axis.
The main body is
The first chisel edge and the second chisel edge, which are located on the side of the first end and extend from the center toward the outer peripheral side,
A cutting edge connected to the outer peripheral end of the first chisel edge,
A first groove connected to the first chisel edge and the cutting edge and spirally extending toward the second end side,
A second groove connected to the second chisel edge and spirally extending toward the second end side is provided.
The second groove is
Located away from the connected to a second chisel edge Rutotomoni the first groove, and the first region is the same helix angle and the first groove,
It has a larger twist angle than the twist angle of the first region, extending towards the side of the second end from the first region, and have a second region connected to said first groove,
When viewed toward the first end of the main body
The second groove is located away from the first groove,
A part of the second groove is orthogonal to the second chisel edge and is located in front of the virtual straight line passing through the end on the inner peripheral side of the second chisel edge in the rotation direction of the rotation axis. Single-edged drill.
前記本体における前記第１領域が位置している部分よりも前記本体における前記第３領域が位置している部分の外径が小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドリル。 The second groove further has a third region spirally extending from a position connected to the first groove toward the second end.
The drill according to claim 1 or 2, wherein the outer diameter of the portion of the main body where the third region is located is smaller than that of the portion of the main body where the first region is located.
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