JPH03184707A - ツイストドリル - Google Patents
ツイストドリルInfo
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- JPH03184707A JPH03184707A JP32370789A JP32370789A JPH03184707A JP H03184707 A JPH03184707 A JP H03184707A JP 32370789 A JP32370789 A JP 32370789A JP 32370789 A JP32370789 A JP 32370789A JP H03184707 A JPH03184707 A JP H03184707A
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Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/40—Flutes, i.e. chip conveying grooves
- B23B2251/404—Flutes, i.e. chip conveying grooves with decreasing depth in a direction towards the shank from the tool tip
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
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。
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〕
本発明は切屑排出性に優れ、かつ強度の高い断面形状を
持つツイストドリルに関する。
持つツイストドリルに関する。
従来、ドリルのウェブ形状としては例えば第２図に示す
ような様々な形が開示されている。第２図においては２
はドリルのウェブを表わす。（ａ）は従来からしばしば
開示されている極く一般的なウェブ形状であり、先端（
ウェブ厚さｔｏ）から根元（ウェブ厚さｔ工）にかけて
次第にウェブ厚さを大きくしていく形である。また、（
ｂ）は切屑の排出性を向上させるための形状であり、先
端と根元でのウェブ厚さが等しく（共にｔｏ）なるよう
にしである。また、別のウェブ形状として（ｃ）に示す
形状があり、実公昭６０−１２６４８において開示され
ている。これは、先端から２１の長さまではウェブ厚さ
を一定（ｔｏ）とし、そこから根元にかけてのＱ２の長
さの部分においては、ウェブ厚さを漸次厚くしていく形
状（根元で七〇）である。
ような様々な形が開示されている。第２図においては２
はドリルのウェブを表わす。（ａ）は従来からしばしば
開示されている極く一般的なウェブ形状であり、先端（
ウェブ厚さｔｏ）から根元（ウェブ厚さｔ工）にかけて
次第にウェブ厚さを大きくしていく形である。また、（
ｂ）は切屑の排出性を向上させるための形状であり、先
端と根元でのウェブ厚さが等しく（共にｔｏ）なるよう
にしである。また、別のウェブ形状として（ｃ）に示す
形状があり、実公昭６０−１２６４８において開示され
ている。これは、先端から２１の長さまではウェブ厚さ
を一定（ｔｏ）とし、そこから根元にかけてのＱ２の長
さの部分においては、ウェブ厚さを漸次厚くしていく形
状（根元で七〇）である。
上記した従来技術では例えば（、）は根元部分のウェブ
強度が高いという利点はあるが、根元部分でドリルのフ
ルート（切屑排出のための溝）断面積が小さくなるため
、深い穴を加工する場合には切屑が詰まり易く、ドリル
に加わ゛る切屑トルクが大きくなる。そして、これを解
消するため根元部分のウェブ厚を小さくしようとすると
、先端部分のウェブ厚が非常に小さくなるため、そこで
のドリルの強度が極端に低下するという問題がある。
強度が高いという利点はあるが、根元部分でドリルのフ
ルート（切屑排出のための溝）断面積が小さくなるため
、深い穴を加工する場合には切屑が詰まり易く、ドリル
に加わ゛る切屑トルクが大きくなる。そして、これを解
消するため根元部分のウェブ厚を小さくしようとすると
、先端部分のウェブ厚が非常に小さくなるため、そこで
のドリルの強度が極端に低下するという問題がある。
また、（ｂ）の形状はウェブ厚さｔｏを例えば（ａ）の
形状のｔｌｌとり、の間の値の範囲で適切に選べば切り
屑排出は良くなるが、先端部分でのウェブ厚さが（、）
に比べて大きくなるため穴あけ時の切削力が大きくなる
。そこで、ウェブ厚さを小さくすると捩じり変形量の最
も大きい根元部分でのドリルの強度が低下するためドリ
ル折れが生じやすい、これらの両方の欠点をカバーする
ため提供された形状が（Ｃ）であるが、この形状でも加
工すべき穴の直径が小さく、非常に深い穴を加工する場
合には根元部分にテーパを有しているため切屑詰まりの
問題が残る。さらに、ウェブの先の部分が平行であるた
め、強度と切屑排出性の両方を同時に満足しようとする
と、（ｂ）の場合と同様の問題が残る。この切削力の増
加と切屑詰まりは１発熱やドリル摩耗あるいはドリル折
れなどの原因となり、代品質や加工歩留に対して悪い影
響を及ぼすため是非とも解決しなければならない。
形状のｔｌｌとり、の間の値の範囲で適切に選べば切り
屑排出は良くなるが、先端部分でのウェブ厚さが（、）
に比べて大きくなるため穴あけ時の切削力が大きくなる
。そこで、ウェブ厚さを小さくすると捩じり変形量の最
も大きい根元部分でのドリルの強度が低下するためドリ
ル折れが生じやすい、これらの両方の欠点をカバーする
ため提供された形状が（Ｃ）であるが、この形状でも加
工すべき穴の直径が小さく、非常に深い穴を加工する場
合には根元部分にテーパを有しているため切屑詰まりの
問題が残る。さらに、ウェブの先の部分が平行であるた
め、強度と切屑排出性の両方を同時に満足しようとする
と、（ｂ）の場合と同様の問題が残る。この切削力の増
加と切屑詰まりは１発熱やドリル摩耗あるいはドリル折
れなどの原因となり、代品質や加工歩留に対して悪い影
響を及ぼすため是非とも解決しなければならない。
これに関連して、第３図に示すように、ドリルの先端の
チゼル部分を研削により種々の形に取り除くことによっ
て、穴あけ時のスラスト力を低減するいわゆるシンニン
グ技術が従来から数多く提示されて”いるが、いずれも
太径のドリルに対して有′効なもので、例えば直径が０
．４ｍｍを切るような小径ドリルに対しては加工が難し
く、事実上適用されていないのが現状である。なお、第
３図において、３はドリルの≠ゼル部、４はシンニング
部、である。
チゼル部分を研削により種々の形に取り除くことによっ
て、穴あけ時のスラスト力を低減するいわゆるシンニン
グ技術が従来から数多く提示されて”いるが、いずれも
太径のドリルに対して有′効なもので、例えば直径が０
．４ｍｍを切るような小径ドリルに対しては加工が難し
く、事実上適用されていないのが現状である。なお、第
３図において、３はドリルの≠ゼル部、４はシンニング
部、である。
以上述べたように、切屑排出性が良く、切削力が小さく
、かつ強度が高い断面形状を持つ小径ドリルの開発は工
業上重要な課題のひとつである。
、かつ強度が高い断面形状を持つ小径ドリルの開発は工
業上重要な課題のひとつである。
上記目的を達成するため、ウェブの先端厚さをｔ、とじ
、そこから長さ悲□の間は漸次ウェブ厚さが増加してい
くテーパウェブとし、Ｑ１以降根元にかけての長さＱ２
の部分ではウェブ厚さが一定（ｔ□）若しくはａ□部分
よりも小さなテーパを持つウェブ形状としたものである
。
、そこから長さ悲□の間は漸次ウェブ厚さが増加してい
くテーパウェブとし、Ｑ１以降根元にかけての長さＱ２
の部分ではウェブ厚さが一定（ｔ□）若しくはａ□部分
よりも小さなテーパを持つウェブ形状としたものである
。
ドリル先端部のウェブテーパを有する部分では、先端部
のウェブ厚さを小さくすることにより穴あけ時の切削力
を低く抑えることができる。このテーパ部の長さを短く
とると、あたかも平行ウェブドリルのチゼル部にシンニ
ングを施したかのような作用が得られる。また、この先
端のテーパ部に続く部分を平行ウェブ若しくは小さいウ
ェブテーパとすることで、通常のようにドリル先端から
根元にかけて一様のテーパを持つドリルに比べて深穴加
工時に切屑が詰りにくい。さらに、先端テーパ部の溝幅
比をそれに続くウェブ部のそれよりも大きくすることに
より、研削砥石により溝を加工する従来のドリルフルー
ト加工法が適用できるため、小径ドリルでも容易に量産
加工することができる。
のウェブ厚さを小さくすることにより穴あけ時の切削力
を低く抑えることができる。このテーパ部の長さを短く
とると、あたかも平行ウェブドリルのチゼル部にシンニ
ングを施したかのような作用が得られる。また、この先
端のテーパ部に続く部分を平行ウェブ若しくは小さいウ
ェブテーパとすることで、通常のようにドリル先端から
根元にかけて一様のテーパを持つドリルに比べて深穴加
工時に切屑が詰りにくい。さらに、先端テーパ部の溝幅
比をそれに続くウェブ部のそれよりも大きくすることに
より、研削砥石により溝を加工する従来のドリルフルー
ト加工法が適用できるため、小径ドリルでも容易に量産
加工することができる。
次に本発明の一実施例として、多層プリント基板に対し
小径で高アスペクト比のスルーホールを加工する場合に
本発明を適用した例について図表を用いて説明する。
小径で高アスペクト比のスルーホールを加工する場合に
本発明を適用した例について図表を用いて説明する。
第４図は本実施例において用いた本発明に基づくドリル
形状である。ドリル直径をφ０．３ｍｍ。
形状である。ドリル直径をφ０．３ｍｍ。
刃長を８ｍｍとし、また第１図におけるテーパ部長さα
、＝＝１ｍｍ、テーパ部に続く根元部分の長さＱ２＝７
ｍｍとし、かつ平行ウェブとする。また、先端部のウェ
ブ厚さｔ、＝０．０４ｍｍ、平行部のウェブ厚さｔｔ＝
ｏ、１ｍｍとした。
、＝＝１ｍｍ、テーパ部に続く根元部分の長さＱ２＝７
ｍｍとし、かつ平行ウェブとする。また、先端部のウェ
ブ厚さｔ、＝０．０４ｍｍ、平行部のウェブ厚さｔｔ＝
ｏ、１ｍｍとした。
通常このような穴あけには第５図に示すような先端から
根元にかけて一様にウェブ厚さが増加していくテーパウ
ェブを持つツイストドリルが用いられる。第５図は比較
のために用いた従来形状のドリルであり、先端および根
元におけるウェブ厚さを表１に示す。
根元にかけて一様にウェブ厚さが増加していくテーパウ
ェブを持つツイストドリルが用いられる。第５図は比較
のために用いた従来形状のドリルであり、先端および根
元におけるウェブ厚さを表１に示す。
以下余白
表
表１において、Ｎｏ、５から８にいくに従って、根元部
分のウェブ厚さが大きくなっている。すなわち、ウェブ
テーパが大きくなっている。第６図は、第４図および表
１における各ドリルの、先端から根元方向へに向かって
の各長さのところでのねじり強度（破断トルク）を示し
たものである。
分のウェブ厚さが大きくなっている。すなわち、ウェブ
テーパが大きくなっている。第６図は、第４図および表
１における各ドリルの、先端から根元方向へに向かって
の各長さのところでのねじり強度（破断トルク）を示し
たものである。
図において、９は第４図の本発明によるドリルの強度、
１０から１３はそれぞれ順に表１の５がら８の従来ドリ
ルの強度に対応している。従来ドリルでは根元でのウェ
ブ厚さが大きくなるにしたがって、根元部分での強度が
高くなる。一方、９に示した本発明によるドリルでは先
端から１ｍｍ以降の根元部分の強度は一定であり、根元
部分においては従来ドリルのうちの６がら８の強度に比
べてむしろ低いが、先端から２．５ｍｍ程度までの間で
は従来のドリルよりもむしろ強度的に強い。
１０から１３はそれぞれ順に表１の５がら８の従来ドリ
ルの強度に対応している。従来ドリルでは根元でのウェ
ブ厚さが大きくなるにしたがって、根元部分での強度が
高くなる。一方、９に示した本発明によるドリルでは先
端から１ｍｍ以降の根元部分の強度は一定であり、根元
部分においては従来ドリルのうちの６がら８の強度に比
べてむしろ低いが、先端から２．５ｍｍ程度までの間で
は従来のドリルよりもむしろ強度的に強い。
第７図はこれらの各ドリルを用いて、ポリイミド材を用
いたプリント基板に対して、ステップ送り加工をした時
の種々の穴深さでの切削トルクを示したものである。す
なわち、１回当りの切込み量を０．７ｍｍとし１種々の
深さから０．７ｍｍ切り込んだ時の、トルクを測定した
ものである。
いたプリント基板に対して、ステップ送り加工をした時
の種々の穴深さでの切削トルクを示したものである。す
なわち、１回当りの切込み量を０．７ｍｍとし１種々の
深さから０．７ｍｍ切り込んだ時の、トルクを測定した
ものである。
なお、この時の切削条件は、回転数６００００ ｒ／ｍ
ｉｎ％送り０．０１ｍｍ／ｒｅｖである。なお、第７図
において、１４は本発明のドリルによる切削トルク、１
５から１８は従来のドリルによる切削トルクであり、そ
れぞれ表１の５から８のドリルに対応している。また、
１９から２２は先端からの距離が一回当りの切込み量に
等しい０゜７ｍｍの所でのドリルのねじり強度を示した
ものであり、この値と切削トルクとの大小関係によって
ドリルの折れの有無が決まる。１９が本発明によるドリ
ル強度、２０から２２がそれぞれ表１における５から８
のドレルの強度に対応している。
ｉｎ％送り０．０１ｍｍ／ｒｅｖである。なお、第７図
において、１４は本発明のドリルによる切削トルク、１
５から１８は従来のドリルによる切削トルクであり、そ
れぞれ表１の５から８のドリルに対応している。また、
１９から２２は先端からの距離が一回当りの切込み量に
等しい０゜７ｍｍの所でのドリルのねじり強度を示した
ものであり、この値と切削トルクとの大小関係によって
ドリルの折れの有無が決まる。１９が本発明によるドリ
ル強度、２０から２２がそれぞれ表１における５から８
のドレルの強度に対応している。
図中１４と１５のように根元部分でのウェブ厚さが一定
着しくはウェブテーパが小さい場合には、切削トルクは
穴深さに対してほぼ一定であることが分かる。これに対
して、工６から１８で分かるとおり、−回当りの切り込
み量が一定であっても、ウェブテーパの大きいドリルで
は、穴が深くなるにしたがって切削トルクは大きくなり
、テーパが極端に大きい１８の場合には途中でドリルが
折れている。一方、ドリル強度に着目すると、２０から
２３で分かるように、ウェブテーパが大きいほど強度も
上がるが、切削トルクに対する余裕は逆に、ウェブ厚さ
の小さい方が大きい。しかしながら、余裕が大きいと入
っても、１５と２３から分かるように切削力がドリル強
度の６０％を超えているため、加工中のわずかな切削ト
ルクの変動によってドリル折れを生じる場合がしばしば
ある。
着しくはウェブテーパが小さい場合には、切削トルクは
穴深さに対してほぼ一定であることが分かる。これに対
して、工６から１８で分かるとおり、−回当りの切り込
み量が一定であっても、ウェブテーパの大きいドリルで
は、穴が深くなるにしたがって切削トルクは大きくなり
、テーパが極端に大きい１８の場合には途中でドリルが
折れている。一方、ドリル強度に着目すると、２０から
２３で分かるように、ウェブテーパが大きいほど強度も
上がるが、切削トルクに対する余裕は逆に、ウェブ厚さ
の小さい方が大きい。しかしながら、余裕が大きいと入
っても、１５と２３から分かるように切削力がドリル強
度の６０％を超えているため、加工中のわずかな切削ト
ルクの変動によってドリル折れを生じる場合がしばしば
ある。
これに対して１本発明によるドリルでは１４と１９から
分かるように、切削トルクに対してドリル強度が３倍程
度になるため、加工中に多少切削トルクの変動があって
もドリル強度まで達することは絶対になく、折れのない
信頼性の高い穴あ４ｉを行うことができる。
分かるように、切削トルクに対してドリル強度が３倍程
度になるため、加工中に多少切削トルクの変動があって
もドリル強度まで達することは絶対になく、折れのない
信頼性の高い穴あ４ｉを行うことができる。
以上述へたように、ドリルの長平方向の実質ｍに切削に
関与する先端部にのみウェブテーパを貌けることで、そ
の部分の強度を高めると共に、テーバ部に続く根元部分
を小テーパあるいは平行ウェブにすることで、切屑排出
性をも良くすることが可能になり、その結果、良好な加
工を行うことができるようになった。
関与する先端部にのみウェブテーパを貌けることで、そ
の部分の強度を高めると共に、テーバ部に続く根元部分
を小テーパあるいは平行ウェブにすることで、切屑排出
性をも良くすることが可能になり、その結果、良好な加
工を行うことができるようになった。
以上、本発明によれば、低切削力で、切屑詰まりが少な
く、かつ強度の高いツイストドリルが得られるため、小
径ドリルによる深穴加工において加工の信頼性が高く、
高歩留まりを得、さらに穴内壁品質が良くなるという効
果がある。
く、かつ強度の高いツイストドリルが得られるため、小
径ドリルによる深穴加工において加工の信頼性が高く、
高歩留まりを得、さらに穴内壁品質が良くなるという効
果がある。
第１図は本発明によるドリル形状を表す図、第２図は従
来ドリルのウェブ形状を表す図、第３図はシンニング形
状を示す図、第４図は本発明に係るドリル形状の一実施
例を示す図、第５図は比較のために用いた従来のドリル
の形状を示す図、第６図は各部のドリルの捩じり強度を
示すグラフ、第７図は各ドリルによる切削トルクと穴深
さの関係を示す図である。 １・・・ドリル、２・・・ウェブ、３・・・チゼル、４
・・・シンニング、９〜１３・・・ドリルの捩じり強度
、１４〜１８・・・各ドリルによる切削トルク。 第 ３ 図 第 牛 図 吊 ５ ■ 第 乙 □ ／３ 先圃界力゛らの距離 （ｒｎ−） 篤 図 一′、、う呆 つ （グア八つ
来ドリルのウェブ形状を表す図、第３図はシンニング形
状を示す図、第４図は本発明に係るドリル形状の一実施
例を示す図、第５図は比較のために用いた従来のドリル
の形状を示す図、第６図は各部のドリルの捩じり強度を
示すグラフ、第７図は各ドリルによる切削トルクと穴深
さの関係を示す図である。 １・・・ドリル、２・・・ウェブ、３・・・チゼル、４
・・・シンニング、９〜１３・・・ドリルの捩じり強度
、１４〜１８・・・各ドリルによる切削トルク。 第 ３ 図 第 牛 図 吊 ５ ■ 第 乙 □ ／３ 先圃界力゛らの距離 （ｒｎ−） 篤 図 一′、、う呆 つ （グア八つ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、先端からある長さ範囲にかけてのウェブ形状を、そ
の厚さが先端から根元に向かって漸次増加するテーパウ
ェブとし、さらにその長さ範囲以降根元に向かってのあ
る長さ範囲にかけて、ウェブ厚さが前記テーパウェブ部
よりも小さいテーパを持つウェブ形状にし、以下、一つ
手前のウェブテーパよりもゆるやかなテーパを持つウェ
ブを順次つなげることにより、ウェブテーパを多段にし
たことを特徴とするツイストドリル。 ２、先端部に設けたテーパウェブ部とそれに引き続く根
元部にかけてのウェブテーパが前記先端テーパウェブ部
よりも小さく、かつ全体として２段ウェブテーパをもつ
ことを特徴とする特許請求範囲第一項記載のツイストド
リル。 ３、先端部に設けたテーパウェブ部とそれに引き続く根
元部にかけてのウェブ厚さが一定で、かつ全体として２
段ウェブテーパを持つことを特徴とする特許請求範囲第
一項記載のツイストドリル。 ４、先端部のテーパウェブ部分のウェブ長さを、穴あけ
加工時の１回のドリル切り込み深さの１ないし４倍にす
ることを特徴とする特許請求範囲第１項記載のツイスト
ドリル。 ５、各ウェブテーパ部分のドリル断面上における溝幅比
を、ドリル先端側から根元に向かって漸次大きくしてい
ることを特徴とする特許請求範囲第１項記載のツイスト
ドリル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32370789A JPH03184707A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ツイストドリル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32370789A JPH03184707A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ツイストドリル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03184707A true JPH03184707A (ja) | 1991-08-12 |
Family
ID=18157705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32370789A Pending JPH03184707A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | ツイストドリル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03184707A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5788431A (en) * | 1995-06-23 | 1998-08-04 | August Beck Gmbh & Co. | Drilling tool |
| US6050754A (en) * | 1997-05-29 | 2000-04-18 | Black & Decker Inc. | Self-centering drill bit with pilot tip, and process |
| JP2014144517A (ja) * | 2013-01-30 | 2014-08-14 | Kyocera Corp | ドリル、工具および被削材の切削方法 |
| US20170056981A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Makotoloy Co., Ltd. | Drill and method of manufacturing drilled product |
| US11679442B2 (en) | 2018-06-22 | 2023-06-20 | Maestro Logistics, Llc | Drill bit and method for making a drill bit |
| US11911830B2 (en) | 2019-06-13 | 2024-02-27 | Kennametal India Ltd. | Indexable drilling inserts |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62188614A (ja) * | 1986-02-12 | 1987-08-18 | Mitsubishi Metal Corp | ドリル |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP32370789A patent/JPH03184707A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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