JPH02124208A - ツイストドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 この発明は、超硬合金またはサーノ・ノドで構成された
ツイストドリル（以下、ドリルと略称する）に係わり、
特に、切削抵抗を軽減する技術に関するものである。

［従来の技術］ 近年、超硬合金て構成したドリルが多用されつつある。

このようなドリルは、耐摩耗性に優れ、高送り切削や重
切削を行うことができる半面、靭性が低いために抗折力
などの機械的強度に劣り、このため、高速度鋼のドリル
に比べて芯厚を大きくし、ランド幅に対する溝幅の比率
を小さくして強度を補うようにしなければならない。

第１；３図および第１４図はそのようなド１，１　ルと
して先に提案された一例を示すものである（特公昭６１
−３０８４５号公報）。この図に示すドリルは、超硬合
金製のドリル本体ｌの外周に２つのねじれ溝２が形成さ
れ、ねじれ溝２の回転方向を向く壁面の先り：１４稜線
部に切刃３が形成されたものである。ここで、ドリル本
体１の芯厚Ｔはドリル直径の２０〜３５％と比較的太き
（、ドリル本体１の軸線と直交する断面におけるランド
幅Ｂに対する溝幅Δの比率Ａ／Ｂは０．６程度と比較的
小さい値に設定されている。また、上記ドリルの軸線方
向先端視におけるねじれ溝２の形状は、切刃３の外周端
縁Ｑにこの端縁Ｑと上記ドリル本体ｌの軸線とを結んだ
直ＶＡＮと直交する垂線りを引いたときに、この垂線Ｔ
７に対して凹となる形状とされている。このドリルは、
第１４図に示すように、切屑をある程度小さな曲率半径
Ｒで強制的に曲げることにより、切屑が加工穴の内壁面
と擦過することがないようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記のようなドリルでは、重切削や高送り切
削を行った場合に折損し易いという問題があった。

すなわら、切刃３により生成された切屑は、外周側の方
が内周側よりも成長速度か速いため扇が開くように成長
し、成長するにつれて切屑の先端部がねじれ溝２の底部
２ａ、つまり、上記垂線りからの距離が最大となる部分
の周辺によって曲げられ、その際の抵抗によって切屑の
根元で破断が生じ、第１５図に示すように、せん移折断
型とよばれる形態となる。ところが、上記ドリルにおい
ては、そのねじれ剛性を高めようとした結果、上記垂線
りからねじれ溝２の底部２ａまでの距離Ｗが小さくなっ
ている。このため、切屑かねじれ溝２の底部２ａから受
ける抵抗が切屑の成長方向と逆方向に直接作用し、強圧
縮された厚さの厚い切屑が生成される。そして、切屑を
強圧縮する際の抵抗が加わって多大な切削トルクやスラ
スト荷重がドリル本体Ｉに叩上されてしまうのであるっ
さらに、上記ドリルでは、軸線と直交する断面における
ランド幅Ｂに対する溝幅Ａの比＄Ａ／１３が小さいから
、ねじれ溝２の軸線と直交する断面の断面積、すなわち
切屑の流出面積が必然的に小さくなり、切屑詰まりが生
じ易く、このため、高送り切削や重切削を行った際にド
リルの折損事故かより一層生じ易くなるのである。

Ｕ発明の目的］ この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、切屑を強圧縮することなく無理なくツノ−リングす
ることによってスラスト荷重や切削１−ルク等を軽減す
ることができるのは勿論のこと、切屑詰まり防止するこ
とかでき、高送り切削や正切削において折損事故の発生
を未然に防止することかできるドリルを提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明のドリルは、切刃の外周端縁に、この端縁と上
記ドリル本体の回転中心とを結んだ直線と直交する垂線
を引いたときに、この垂線からね１」れ溝の壁面までの
距離の最大値をドリル直径の４５〜６５％に設定し、か
つ、ドリル本体の軸線と直交する断面におけるランド幅
に対する溝幅の比率を０．９〜１．２とし、さらに、芯
厚を構成する仮想円柱と接触するねじれ溝の底部周辺の
軸線と直交する断面における曲率半径Ｒを、ドリル直径
をＤとしたときにＯ，１５Ｄ≦Ｒ≦０．２Ｄに設定した
ものである。

［作用コ 成長した切屑の先端部がねじれ満の底部で曲げられる際
に、切屑がその１戊長方向と逆方向へ向かう抵抗を受け
ることは前述の通りであるが、この場合において、切屑
の長さが比較的長ければ切屑の自由度が大きく、したが
って、切屑に作用する抵抗は切屑をたわませたり、ある
いは座屈を生じさせるような力に分散される。本発明者
はこの点に鑑みて多数の実験を行った結果、上記垂線か
らねじれ溝の底部までの距離がドリル直径の４５％以上
であれば、切屑に直接作用する抵抗が大幅に減少するこ
とを見いだした。

第１表および第２表は、上記距離のドリル直径に対する
比率を種々の値に設定したドリルによって生じた切屑の
厚さを示すものである。なお、切削条件は以下の通りで
あり、切屑の厚さは節回中点Ｓで示す箇所を測定した。

ドリル直径：１２ｍｍ、先端角：１４００切刃のラジア
ルレーキ角、−１５゜ 切削速度：６５ｍ／分 送り（ｍ　ｍ　／ｒｅｖ）　：表の」二段に示す被削材 ＳＣＭ４４０゜ 硬さ：Ｉ（ｎｌｏｏ 上記実験結果から、垂線からねじれ溝の底部までの距離
がドリル直径の４５％以上であると、切屑の厚さが大幅
に薄くなることが＝ｌ’、する。これは、切屑に作用す
る抵抗が小さくなっていることを意味する。つまり、本
発明のドリルでは、垂線からねじれ溝の底部までの距離
をドリル直径の４５％以上としたことにより、切屑に作
用する抵抗を著しく減少させることかできるのである。

さらに、上記垂線からねじれ／ｌ■の底部までの距離が
充分長いから、ねじれ溝の軸線と直交する断面の断面積
、すなわち切屑の流出面積も必然的に大きくなるため、
切屑詰まりを生じさせることなく円滑に排出することか
可能となる。

ただし、上記距離がドリル直径の６５％を上回ると、ね
じれ溝のヒール側の壁面と外周ランドとの間の肉厚か薄
くなり、その部分に欠けや割れが発生し易くなるばかり
てなく、ドリルのねじり剛性も低下する。

また、切屑が円滑に排出されるためには、ドリル本体の
軸線と直交する断面におけるランド幅に対する溝幅の比
率を０．９以上として切屑の流出面積を確保する必要が
ある。一方、上記比率か１゜２を上回るとドリルのねじ
り剛性が損なわれる。

さらに、切屑はねじれ溝の壁面に１６って延び、ねじれ
溝の底部によっＣ曲げられるため、切屑の曲率半径は、
ねじれ満の底部の軸線と直交する断面における曲射半径
Ｒとほぼ同一となる。ここで、底部の曲率半径ｌ〈かト
リル直径をＤとしたときに０．２Ｄを−Ｌ回る場合には
、切屑はねじれ溝から外周側へはみ出し、被削材の内壁
面を擦過してその面粗度を悪化させるばかりでなく、切
屑の排出性も損なわれる。一方、底部の曲率−１を径ｌ
くか１５Ｄを下回ると、切屑の曲率半径か小さくなりす
ぎる。このため、切屑を曲げる際の曲げ抵抗か大きくな
り、この曲げ抵抗が切削抵抗に加算されて切削トルクや
スラスト荷重が増加する。

［実施例コ 以下、第１図ないし第３図を参照しながら本発明の一実
施例について説明する。第１図（イ）は実施例のドリル
を示す軸線方向先端親図である。この図に示すドリルは
、超硬合金製のドリル本体１０の外周に２つのねじれ溝
１１が形成されるとともに、ねじれ溝１１の回転方向を
向く壁面の先０：！ｊ稜線部に切刃１２が形成され、さ
らに、トリル本体１０の芯厚Ｔはドリル直径の２０〜３
，５％とされたもので、ドリル本体ＩＯの軸線方向先端
矢視におけるねじれ溝１１の形状は、切刃１２の外周☆
：１１縁Ｑにこの端縁Ｑと一ヒ記１’　ＩＩル本体１ｏ
の回転中心とを結んだ直ｉＱ　Ｎと直交する垂線りを引
いた七きに、この垂線Ｉ７にス＝ｊ　して凹となる形状
とされている。さらに、ドリル本体１０の先ケ：１シ逃
げ面には、その後ろ側部分か削り取られてそこにＸ　４
（２ンンニング１３か形成され、芯厚部に軸線部から外
周方向へ延びるシノニング刃１３ａが切刃１２ｉ：連続
して形成されている。以上の点については前記従来のド
リルとほぼ同一である。

しがし、ドリル本体１０の軸線と直交する断面における
ランド幅Ｂに対する溝幅Ａの比率Ａ／［３は０．９〜１
．２に設定されている。また、軸線方向先端観において
、上記垂線化からねしれ溝１■の底部１１ａまでの距離
、すなわち、垂線りからねじれ溝１１の壁面までの距離
の最大値Ｗはドリル直径の４５％〜６５％に設定されて
いる。これによってねじれ溝１１は、第１図に示すよう
に、底部１１ａ側の壁面が回転方向へ向かって深く入り
込んだような形状となっている。また、芯厚を構成する
仮想円柱と接触するねじれ溝１１の底部周辺の軸線と直
交する断面における曲率半径Ｒはドリル直径をＤとした
ときに０．１５０≦Ｒ≦０２Ｄに設定されている。

ここで、軸線と直交する断面において曲率半径ＲがＯ，
１５Ｄ≦Ｒ≦０．２Ｄとなるねじれ溝１１の壁部の範囲
は、第３図に示すように、その曲率中心の中心角ωで２
６°〜５６°　より好ましくは３１°〜５１’　　さら
に好ましくは３６°〜４６°の範囲とされている。

上記中心角ωの範囲は、切屑を所定の曲率半径で確実に
カーリングさせ、かつ、切屑のカーリングに際して切屑
とねじれ溝１１の壁面との摩擦抵抗を軽減し得る範囲で
ある。そし”Ｃ１ねじれ溝１１の曲率半径Ｒの部分を上
記のように設けることにより、切屑のカーリングをスム
ーズに行うことが可能となる。

このようなドリルにおいては、切刃１２で生成された切
屑はねじれ溝１１の底部１１ａに達して曲げられ、第１
５図に示すようなせん移折断型の切屑に分断される。こ
の場合において、垂線りからねじれ溝の底部１ｉａまで
の距離Ｗがドリル直径の４５％以上であるから、前述し
たように、切屑を強圧縮することなく無理なくカーリン
グさせることができ、スラスト荷重や切削トルクを大幅
に低減することができる。

この点について、具体的実験例を参照してさらに詳述す
ると、第３表および第４表は、距離Ｗを５３％とし、切
刃１２の外周端縁Ｑにおけるラジアルレーキ角を−１５
°とした実施例のドリルと、距’Ａｉ　Ｗが４１％、ラ
ジアルレーキ角が正であって他の条件を実施例のドリル
と全て同じにした従来のドリルとによって穴明は加工を
行っ、た場合の、スラスト荷重、切削トルク、切削動力
、ドリルを装着した加工装置の穴明は加工時における主
軸の振動の振幅の最大値をそれぞれを示したちのである
。なお、切削条件は以下の通りである。

ドリル直径：１２ｍｍ、先端角；１４０゜切削速度：６
５ｍ／分 送り（ｍ　ｍ　／ｒｅｖ）　：表の上段に示す以下、 余白 第４表 上記実験結果から、実施例のドリルでは、ラジアルレー
キ角が負であるにも拘わらず、スラスト荷重、切削トル
クおよび切削動力の４＋ｔｉが従来のドリルに比して大
幅に軽減されていることが判る。

このように上記ドリルでは、切屑を強圧縮することなく
無理なくカーリングさせることができるから、切屑に作
用する抵抗を軽減することができ、これによって、スラ
スト荷重などの切削抵抗を大幅に軽減することができる
のである。

また、垂線りからねじれ溝１１の底部１１ａまでの￥［
離Ｗをドリル直径りの６５％以下としているから、ねじ
れ溝のヒールｌｌｂ側の壁面と外周ランド１０ａとの間
の肉、厚を充分確保することができ、欠けや割れの発生
を防止することができるのは勿論のこと、ドリルのねじ
り剛性を向上させることかできる。

さらに、上記ドリルでは切削抵抗が小さいため、実験結
果から明らかなように、穴明は加工装置の主軸の振動の
振幅か小さく、これによって、切刃のチッピングを防止
するとともに加工精度を向」ニさせることかできる。ま
た、ねじれ溝１１の壁面が回転方向−＼深く入り込んで
いるからねじれ溝１１の描断面積か太き（、したかって
、切屑が流出し易く、切屑詰まりを防止することかでき
る。

なお、上記実施例のドリルは切刃１２をいわゆる芯」−
かりに形成したものであるが、第１図（ロ）に示すよう
に、芯上がりに形［戊したドリルに適用しても同様の効
果を得ることができる。

ところで、本発明は上記のような超硬き金製のものに限
るものではなく、サーメットによ−・て構成しても上記
と同様の効果を得ることができる。

ＭＱに、サーメットは、極めて高い硬度を有し、ｌＴｉ
、Ｉ摩耗性に優れている半面、靭性が低く、抗折力か１
３０　Ｋ　ｇ／ｍｍ”であり、超硬合金（抗折力２００
　Ｋ　ｇ／ｍｍ’）　製のものに比してねじり剛性が低
いため、ドリルには不適とされていた。すなわし、ドリ
ルをサーメノ１−により構成すると、切削ｊ・ルクやス
ラスト荷重を繰り返し受けることによって容易に疲労破
壊か生じ、極めて短時間て折損【７てしまうため穴明は
加工に供し得ないのが実情であった。

しかしながら、本発明では、ねじり剛性を向上させつつ
切削トルクおよびスラスト荷重を軽減することができる
から、ドリル本体をサーメットによりｆ＋Ｗ成しても何
ら支障なく穴明は加工を行うことができるのである。

第５表および第６表は、ドリル本体をＴｉＮ、Ｔ１ＣＮ
等を含むサーメットにより↑■成し、かつ、距離Ｗをド
リル直径りの５３％、ラジアルレーキ角を一１５°とし
た上記構成のドリルと、距離Ｗを４１％とし、他の条件
を本発明のドリルと全て同一とした従来のドリルとによ
って、穴明は加工を行った場合の実験結果を示す。なお
、第５表において切削長さとは、穴明は加工を行った総
ての被削材の厚さを加えた長さをいう。

被削材：　ＳＣＭ４４０　　）−＋　、ｃ３Ｑ切削速’
ｆ　：　５０ｒｎ　７分４．送り°０．３ｍ　ｍ　１ｒ
ｅｖ第５表から明らかなように、本発明のドリルでは、
２０ｍの穴明は加工を行っても何ら異常は見られず、一
方、従来のドリルでは７ｍの穴明は加工により折損して
おり、本発明はトリル本体をサーメットにより構成して
も何ら支障なく穴明は加工を行うことかできることが判
る。これは、第６表から判るように、本発明のドリルで
は、ラジアルレーキ角が負であるにも拘わらず、切削ｌ
・ルクなどが大幅に軽減され、繰り返し荷重による疲労
破壊か生じにくくなっているからである。

このように本発明−Ｃは、ドリル本体をサーノ。

１で構成することができるから、サーメットの有する優
れた耐摩耗性を生かすことができ、ドリル寿命を延長す
ることかできる。

Ｌその他の実施例Ｊ 次に、第４図ないし第１２図を診照しながら本発明の池
の実施例について説明する。この実施例のドリルは上記
構成要件に舶えて以下のような特徴を合している。

■ＸＴ！−リシンニング１３によりｌｆ−成される／・
ンニング刃１３ａおよび切刃１２の軸線方向先端視にお
ける形状は直線状とされ、シンニング刃１３ａと切刃１
２との交叉部１４の軸線方向先端視における形状は円弧
状とされている（第４図（イ））。

このようなドリルでは、Ｘ型シンニング１３によってチ
ゼル幅を狭くしているから、スラスト荷重か軽減される
ことは勿論のこと、切刃１２およびシンニング刃１３ａ
の形状が直線状であるため、切屑の厚さかその幅方向に
おいて一定化し易い。

このため、切屑が曲げられる際に座屈等が生じ易く、切
屑を強圧縮することなくカーリングすることができる。

しかも、切刃１２およびシンニング刃１３ａの交叉部１
４を円弧状としているため、交叉部１４において切屑か
分離しに（く、これによって切屑詰まりか防止され、ド
リルの折損事故を未然に防止することができる。

ここで、第４図（ロ）に示す交叉部１４の曲率半径ｒは
、ドリル直径をＤとしたときに０．０５Ｄ≦ｒ≦０．１
５Ｄとされている。曲率半径ｒが０６１５Ｄを上回ると
、ねじれ溝１１のねじれ角に応じたすくい角を有する切
刃１２の有効部分の割合が少なくなるため、切削抵抗が
大きくなるからである。一方、曲率半径「が０．０５Ｄ
を下回ると、交叉部１４においてチッピングや切屑の分
離が発生し易くなるからである。

■軸線Ｏから切刃外周端縁Ｑへ伸ばした直ＩＮに対して
シンニング刃１３ａがなす軸線方向先端視における角度
αは２０’〜４０’に設定されている。

上記角度αの範囲は、切屑の排出性を向上させて切屑詰
まりを確実に防止し得る範囲である。すなわち、シンニ
ング刃１３ａによって生成される切屑と切刃１２によっ
て生成される切屑は、それらの成長速度の差により互い
に干渉し合って成長方向を相互に拘束するため、切屑は
自由な挙動をとることなくドリル中心側へ沖びることに
よってカーリングされる。ところが、シンニング刃Ｊ３
ａと直線Ｎとのなす角度が４０’を上回ると１．シンニ
ング刃１３ａと切刃１２とにより生成される切屑の成長
方向が大きく異なるため、切屑が／ンニング刃１３ａと
切刃１２との交叉部１４に対応する部分て分離し易くな
る。また、シンニング刃１３ａと切刃１２とのなす角度
（α十δ）が小さくなるため、それらの交叉部１４て欠
けか生じ易くなる。

一方、シンニング刃１３ａと直線Ｎとのなす角度が２０
０を下回ると、切刃１２の長さに対するシンニング刃１
３ａの長さの比が大きくなるため、切屑の成長方向かシ
ンニング刃１３ａで生成された部分の影響を大きく受け
、切屑の相互干渉作用か適切に行われなくなる。また、
７ンニング刃１３ａの長さが長くなることは切削抵抗の
増加の原因となる。

■切刃１２の外周偏１縁におけるラジアルレーキ角δは
一１０′〜−２０°とされ、切刃１２と／ンニング刃１
３ａとの軸線方向先端視における延長線どうしの交点を
Ｐとしたときに、軸線Ｏから交点Ｐまでの長さＬ　、と
交点Ｐから切刃の外周端縁Ｑまでの長さし、との比り、
／Ｌ、は０．４〜０７１に設定されている。

切屑詰まりを確実に防止するとともに切削抵抗を軽減し
得る範囲である。すなわち、比り、／Ｌ２が０．４を下
回ると、シンニング刃１３ａにより幅の狭い切屑が生成
され、この切屑がねじれｉ昔１１内へ延出する際に受け
ろ大きな抵抗によって切刃１２の切屑から引き離されて
しまう。一方、比Ｌｌ／Ｌ２が０．７を」二回ろと、切
屑の成長方向がシンニング刃１３ａで生成された部分の
影響を大きく受けろとともに、切屑が第１４図に示す正
常なＵ゛ん移折断型とならずに伸びぎみとなってしまう
。また、シンニング刃１３ａの割合が大きくなることは
切削抵抗の増加の原因となる。

また、ラジアルレーキ角δが−１０”を上回ると、必然
的に切刃１２とシンニング刃１３ａとのなす角度（αヰ
δ）が小さくなり、切屑の相互干渉作用か適切に行われ
なくなるとともに、切刃Ｉ２の外周端縁Ｑにおける刃先
強度の低下を来す。

一方、ラジアルレーキ角δが一２０’を下回ると、切刃
１２とシンニング刃１３ａとのなす角度（α十′δ）が
大きくなるため、切屑が切刃１２とンンニング刃１３ａ
との交叉部１４において分離し易くなるとともに切削抵
抗が大きくなる。

■シンニング刃１３ａのアキシャルレーキ角θは、０°
〜−５°に設定されている（第６図）。

シンニング刃１３ａのアキシャルレーキ角θが負角であ
るから、ドリルの再研磨に際してシンニングの研ぎ出し
面をそのままシンニング刃ｔ３ａのすくい面とすること
ができ、再研磨を容易に行うことができるとともに、シ
ンニング刃１３ａの刃先強変を高めることかできる。た
だし、アキシャルレーキ角θが極端に負角となるとシン
ニング刃１３ａにおける切削１氏抗が増大するため、−
５°以上とする必要がある。

■　シンニングにより構成された先端研ぎ出し而Ｉ５と
シンニング刃１３ａに沿うすくい而１６とのなす角度λ
は９５°〜１１５°に設定されている（第７図）。

シンニング刃１３ａで生成された切屑は、シンニングの
先端研ぎ出し面１５に達してそこからねじれ溝１１内に
延出するため、その際に切屑は大きな抵抗を受ける。上
記角度λか９５°を下回ると、シンニング刃１３ａの切
屑に作用する抵抗が太き（なりすぎるため、切刃１２の
切屑と分離し易くなってしまう。また、切屑に作用する
抵抗が大きいとスラスト荷重か増加する。一方、角度λ
が１１５°を上回ると、ドリル本体１０のヒール１１ｂ
側の部分が大きく削り取られてしまう結果、切屑をねじ
れ溝１１内で曲げることが困難となる。

■　シンニングにより構成された先端研ぎ出し而１５と
シ〉′ニング刃１３　ａに沿うすくい而１６との谷線１
７が軸線Ｏと交叉してなす角度φは３０〜４０°に設定
されている（第５図（イ））。

角度φが４０’を上回ると、シンニング刃１３ａで生成
された切屑と先端研ぎ出し而１５との摩擦抵抗か大きく
なり、上記した切屑分離の問題が生じる外、スラスト荷
重か増加する。たたし、角度φをあまりに小さくすると
、ドリル本体１０のヒール１１ｂ側の部分か大きく削り
取られてしまうため、３０°以上とする必要がある。そ
して、角ｆｌφを３０’〜４０’　とすることにより、
シンニング刃１３ａで生成される切屑の分離を防止する
とともにスラスト荷重を軽減することができる。

■切刃１２の外周端縁Ｑとねじれ溝のヒール１１ｂ先端
縁Ｔとの軸線方向における距離Ｑはドリル直径の０．３
〜１．０倍に設定されている。

距離夕をドリル直径の０．３倍以上とすることにより、
切削部への切削浦の流路が確保される。

ただし、距離Ｑがドリル直径の１．０倍を上回ると、上
記したように、ドリル本体１０のヒール１１ｂ側の部分
か確保されなくなってしまう。

、匂　ドリル本体１の先端面には、第８図に示すように
、逃げ角βオか７°〜１５°でかつ平坦な第１逃げ面１
８か切刃１２に沿って形成されるとともに、逃げ角β、
が逃げ角β１よりも大きい１５°〜２５°の範囲でかつ
平坦な第２逃げ面１９か上記第１逃げ面５に沿って形成
され、さらに、第１逃げ面１８と第２逃げ面１９との交
叉部Ｆは切刃１２と平行でかつ軸線Ｏと交叉させられて
いる。

第２逃げ面１９が形成されているので、逃げ面と加工穴
の底との擦過（いわゆる二番溝たり）が防止されるとと
もに切削曲の１７！を路が確保され、切削浦による切削
部の潤滑、冷却効果を高めることができる。したがって
、重切削を行うことが多い超硬ドリルでは極めて重要な
効果といえる。

また、第１、第２逃げ而１．８．１９が平坦に形成され
Ｃいるので、′″Ｖ面研面側削加工り第１、第２逃げ面
１８．１９を再研磨することができ、従来行われていた
いわゆるリード研削に比して研削面の面用度を向」ニさ
せることができる。また、研削加工か容易となり、切刃
１２等の稜線部における微細な研削欠けの発生を防止す
ることができ、ドリルの４命を延長するとともに初期折
損等の重大なトラブルの発生を防止することかできる。

さらに、第１逃げ面１８の逃げ角β１が７°以上とされ
ているため、逃げ面摩耗を有効に防止することかできる
。この効果は、特に高送り切削を行う場合に顕秤に発揮
される。ただし、逃げ角βか１５°を」１回ると、切刃
１２の刃物角ρが小さくなり、切刃１２にチッピングや
欠損か生じ男くなる。

またさらに、第２逃げ面１９の逃げ角β、が１５°以上
とされているので、切削部を切削部に供給するための流
路が充分に確保され、切削油による潤滑、冷却効果をさ
らに高めることができる。

しかし、刃先剛性を確保するために、逃げ角β２は２５
°以下とすることが望ましい。

ところで、第１、第２逃げ面１８．１９の交叉部Ｆを切
刃１２と平行にし、交叉部Ｆを軸線Ｏと交叉させたのは
次の理由による。

すなわら、交叉ｆ＆　Ｆが切刃１２に対していわゆる芯
上がり方向へ傾斜すると、外周部において第１逃げ面１
８の幅か狭くなり、外周部における刃先剛性が低下する
からである。また、交叉部Ｆが切刃１２に対して芯下が
り方向へ傾斜すると、第１逃げ面１８が幅広となる結果
、第１逃げ而１８での二番当たりが生じ易くなるからで
ある。

さらに、交叉ｆ＆　Ｆが芯上がりに位置すると、第９図
に示すように第２逃げ面１９どうじの境にチゼル角γの
大きなチゼル２０が形成されることになり、チゼル２０
の機械的強度が低下する。したかって、交叉部Ｆは軸線
Ｏを通るように又は芯下がりに位置することが望ましい
が、交叉部Ｆが軸線０と交叉する形状であれば再研磨に
際して第１、第２逃げ面１８．１９の形状をより正確に
再現し得るからである。

■シンニング刃１３ａ及び切刃１２には、第１Ｏ図に示
すように、ホーニング２１が形成されている。また、一
方のホーニング２１の内側稜線２１ａに沿って仮想延長
線を引いた場合のこの仮想延長線と、他方のホーニング
２１の内側稜線２１ａとの離間距離Ｃは０．３ｍｍとさ
れ、ホーニング２１の端部２１ｂどうしの間にチゼル２
０が形成されている。

ホーニング２１が軸線部で交叉すると、切削加工時の食
付き点が２点できることになり、ドリルか振られ易く欠
けが生じ易くなる。このため、ホニング２１の端部２１
ｂどうしを離間させる必要がある。ここで、間隔Ｃを０
．３ｍｍ以下としタノハ、チゼル幅Ｇを所定以下として
スラスト荷重を軽減するためである。

なお、ホーニング２１の端部２１ｂどうしがほぼ接触す
るように溝成しても良いが、この場合においても僅かで
もチゼルが形成されるようにしなければならない。第１
１図は第１０図に示すホーニング形状の変更例を示すも
のであり、ホーニング２１の端部どうしは互いに接触さ
せられているが、ホーニング２１の外側稜線２１Ｃは軸
線０近傍において円弧状をなし、軸線Ｏにおいて交会さ
せられている。これによって、軸線０部において極めて
僅かではあるがチゼルか形成され、食付きか一点で行わ
れるようになっている。

また、ホーニング形状は、第１２図に示すように、外周
側から軸線０側へ向かうにしたがって幅が漸次狭くなる
ようにしても良い。このようなホーニング形状とするこ
とにより、切削速度が速いシンニング刃１３ａの外周側
におけるチッピングの発生を防ｌにすることができる。

なお、切刃１２が直線状であるため、ホーニング２１の
形状のばらつきが少ないことは勿論である。

■チゼル幅ＧはＯ〜０．４ｍｍとされている。

チゼル２０は被削材を押し分けるように作用するため、
チゼル幅Ｇが広いとスラスト荷重が増大するとともに、
チゼル２０の端部では切削速度が速くなるため、超硬合
金のような脆性材料では欠けが生じ易くなる。したがっ
て、チゼル幅ＧはＯに近い方が良く、０．４ｍｍ以下と
することにより、かかる欠点を解消するとともに食付き
安定性を向上させることかできる。

■　ドリル本体１０にはねじれ溝１１に沿って螺旋状を
なす油室２２が形成されている（第５図（ロ）参照）。

このようなドリルでは、再研磨を行っても油室２２の位
置が変わらず、常に一定の条件で切削加工を行うことが
できるのは勿論であるが、油室２２が螺旋状であるため
ドリルのねじり剛性を損なうことが少ない。このため、
上記ドリルでは、第１図に示す距離Ｗをドリル直径りの
４５％以上として切削抵抗を低減したことと相俟って、
より重切削側での使用が可能となる。

＠ねじれ溝１１と外周ランド１０ａとの交叉部、すなわ
ちヒール１１ｂにはねじれ溝１１に沿うチャ７７１面が
形成されている。このチャンファ面は幅がＱ、５ｍｍ程
度とされている。なお、チャンファ面の代わりに曲率半
径０．５ｍｍ程度の丸ホーニング面を形成しても良い。

このようなチャンファ面により、その部分の切屑による
欠けや割れの発生を防止することができる。

■　ドリル本体１０の表面にはＴｉＣ，ＴｉＮ、ＴｉＣ
Ｎ５Ａｌ、０３等のコーティング層が設けられている。

コーティング層により、ドリルの耐熱性および耐摩耗性
を向上させることかできるとともに、上記のようなコー
ティング層は摩擦係数が小さいため、切屑との摩擦抵抗
を軽減することができ、切削トルクやスラスト荷重をさ
らに低減することかできる。

「発明の効果］ 以上説明したようにこの発明のドリルでは、切刃の外周
）＋ｊＡ縁に、この端縁と上記ドリル本体の回転中心と
を結んだ直線と直交する垂線を引いたときに、この垂線
からねじれｉＭの壁面までの距離の最大値をドリル直径
の４５〜６５％に設定し、かつ、ドリル本体の軸線と直
交する断面におけるランド幅に対する１１力幅の比率を
０９〜Ｉ　２とし、さらに、芯厚を構成する仮想円柱と
接触ζろねじれ溝の底部周辺の軸線と直交する断面にお
ける曲率半径Ｒを、ドリル直径をＤとしたときに０Ｉ５
Ｄ≦Ｒ≦０．２Ｄに設定したらのであるから、切屑を強
圧縮することなく無理なくカーリングずろことによって
スラスト荷重や切削トルク等を軽減することができるの
は勿論のこと、切屑詰まり防止することができ、高送り
切削や正切削において折損事故の発生を未然に防止する
ことができ、重切削、高送り切削に使用して極めて汀望
である。

さらに、ドリル本体を耐摩耗性に優れたサーメットによ
り構成することができるから、ドリル寿命を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示ｒ図であっ
て、第１図（イ）はドリルを示す軸線方向先端親図、同
図（ロ）は同図（イ）の変更例を示す軸線方向先端親図
、第２図は第１図の■方向側面図、第３図は第２図のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ線断面図、第４図ないし第１２図はその他
の実施例を示すもので、第４図（イ）はドリルを示す軸
線方向先端親図、同図（ロ）は同図（イ）の矢印Ａで示
す部分の拡大図、第５図（イ）（ロ）は第４図（イ）の
■方向矢睨図、第６図は第４図（イ）のＶｌ−Ｖｌ線断
面図、第７図は第５図（イ）の■方向矢視図、第８図は
第５図（イ）の〜１方向矢視図、第９図および第１Ｏ図
はチゼル部分を示す拡大図、第１１図Ｊｓよび第１２図
は第１０図に示すホーニング形状の変更例を示す図、第
１３図は従来のドリルを示す軸線方向先端親図、第１４
図はその横断面図、第１５図は切屑を示す斜視図である
。 ｌＯ・・・・・・ドリル本体、１１・・・・・・ねじれ
溝、１２・・・・・切刃、１３ａ・・・・・シンニング
刃、１４・・・・・・交叉部、１５・・・・・・先端研
出し面、１８・・・ ２０　・ ２１ａ　・ ・すくい面、１７・・・・谷線、 第１逃げ面、１９・・・・第２逃げ面、・チゼル、２１
・・・・・・ホーニング・・内側稜線、２１ｂ　・・端
部１ 、ｌｌＪ穴、Ｏ・・・・軸線、■７　　　垂線。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸線回りに回転させられる超硬合金またはサーメ
   ット製のドリル本体の外周にねじれ溝を形成するととも
   に、このねじれ溝の回転方向を向く壁面の先端稜線部に
   切刃を形成し、上記ドリル本体の芯厚をドリル直径の２
   ０％〜３５％とし、かつ、ドリルの軸線方向先端視にお
   けるねじれ溝の形状を、上記切刃の外周端縁に、この端
   縁と上記軸線とを結んだ直線と直交する垂線を引いたと
   きに、この垂線に対して凹となる形状としたツイストド
   リルにおいて、 上記垂線からねじれ溝の壁面までの距離の最大値をドリ
   ル直径の４５％〜６５％に設定し、かつ、ドリル本体の
   軸線と直交する断面におけるランド幅に対する溝幅の比
   率を０．９〜１．２とし、さらに、芯厚を構成する仮想
   円柱と接触するねじれ溝の底部周辺の軸線と直交する断
   面における曲率半径Ｒを、ドリル直径をＤとしたときに
   ０．１５Ｄ≦Ｒ≦０．２Ｄに設定したことを特徴とする
   ツイストドリル。
2. （２）シンニングによって芯厚部に軸線部から外周方向
   へ延びるシンニング刃を形成し、このシンニング刃と前
   記切刃との軸線方向先端視における形状を直線状とした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のツイス
   トドリル。
3. （３）前記シンニング刃と切刃との交叉部の軸線方向先
   端視における形状を円弧状としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第２項に記載のツイストドリル。
4. （４）前記シンニング刃と切刃との交叉部の曲率半径を
   、ドリル直径の０．０５倍〜０．１５倍としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載のツイストドリル
   。
5. （５）前記切刃の外周端縁におけるラジアルレーキ角を
   −１０°〜−２０°としたことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項ないし第４項のいずれかに記載のツイストド
   リル。
6. （６）前記シンニング刃と切刃との軸線方向先端視にお
   ける延長線どうしの交点をＰとしたときに、軸線から交
   点Ｐまでの長さと交点Ｐから上記切刃の外周端縁までの
   長さとの比を０．４〜０．７：１に設定したことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項ないし第５項のいずれかに
   記載のツイストドリル。
7. （７）軸線から切刃の外周端縁へ伸ばした直線に対して
   前記シンニング刃がなす軸線方向先端視における角度を
   ２０°〜４０°に設定したことを特徴とする特許請求の
   範囲第２項ないし第６項のいずれかに記載のツイストド
   リル。
8. （８）前記ドリル本体の先端面に、逃げ角が７°〜１５
   °でかつ平坦な第１逃げ面を切刃に沿って形成し、逃げ
   角が第１逃げ面の逃げ角よりも大きい１５°〜２５°の
   範囲でかつ平坦な第２逃げ面を上記第１逃げ面に沿って
   形成し、さらに、第１逃げ面と第２逃げ面との交叉稜を
   切刃と平行にしかつ軸線と交叉させたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項ないし第７項のいずれかに記載の
   ツイストドリル。
9. （９）前記切刃およびシンニング刃にホーニングを形成
   し、軸線近傍における一方のホーニングの内側稜線の仮
   想延長線を引いた場合のこの仮想延長線と、他方のホー
   ニングの内側稜線との離間距離を０〜０．３ｍｍとし、
   かつホーニングの端部どうしの間にチゼルを形成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし第８項のい
   ずれかに記載のツイストドリル。
10. （１０）前記チゼルのチゼル幅を０〜０．４ｍｍとした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載のツイス
    トドリル。
11. （１１）前記シンニング刃のアキシャルレーキ角を０°
    〜−５°に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項ないし第１０項のいずれかに記載のツイストドリル
    。
12. （１２）前記シンニングにより構成される先端研ぎ出し
    面とシンニング刃に沿うすくい面とのなす角度を９５°
    〜１１５°としたことを特徴とする特許請求の範囲第２
    項ないし第１１項のいずれかに記載のツイストドリル。
13. （１３）前記シンニングにより構成される先端研ぎ出し
    面とシンニング刃に沿うすくい面との谷線が軸線と交叉
    してなす角度を３０°〜４０°としたことを特徴とする
    特許請求の範囲第２項ないし第１２項のいずれかに記載
    のツイストドリル
14. （１４）前記切刃外周端縁とねじれ溝のヒール先端縁と
    の軸線方向における距離をドリル直径の０．３〜１．０
    倍としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第１３項のいずれかに記載のツイストドリル。
15. （１５）前記ドリル本体にねじれ溝に沿って螺旋状をな
    す油穴を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
    ないし第１４項のいずれかに記載のツイストドリル。
16. （１６）前記ねじれ溝の壁面とドリル本体の外周ランド
    との交叉部に、ねじれ溝に沿うチャンファ面または丸ホ
    ーニング面を形成したことを特徴とする特許請求の範囲
    第１項ないし第１５項のいずれかに記載のツイストドリ
    ル。
17. （１７）前記ドリル本体の表面にＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔｉ
    ＣＮ等のコーティング層を設けたことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項ないし第１６項のいずれかに記載のツ
    イストドリル。