JPH035373Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ガンドリルに係り、特に鋼系材料の
深穴加工に好適するよう改良したものである。

従来、この種のガンドリル加工特に切屑が長く
なる鋼系の被削材の加工においては、軸方向に別
れた細長い切屑が発生しやすいため、パイプ部に
巻き付きを生じたり、また送り速度が高すぎる場
合には、切屑づまり等を生じたりしていた。

したがつて、切屑処理上の問題に対処するた
め、例えば、実公昭47−9178号公報、実開昭55−
41276号公報のようにＶ字状の凸形又は凹み形の
すくい面としたり、あるいは切削油圧を高めたり
しているが、これに伴つて切削条件殊に送りに限
界をきたしていた。すなわち、_B200以下の鋼材
においては、刃先直径が10mmφでは適正送りが
0.02〜0.03mm／rev適度であつた。

このようなことから、切屑の長くなる鋼系の被
削材におけるガンドリル加工では、切屑処理が有
効となるように刃先形状を変更することによつ
て、切削送りの向上が可能となるガンドリルの開
発が要望されている。

本考案は、上述の点に鑑みなされたもので、パ
イプ状をなす本体の先端には、切刃チツプが取付
けられることにより、正面切刃稜および外周切刃
稜が形成され、しかもこの外周切刃稜に沿つてラ
ンドおよび２つの凹み部分をを形成したチツプブ
レーカーが備えられるようになつているガンドリ
ルを提供するものである。

すなわち、前記チツプブレーカーは、すくい面
の横断面方向では、外周切刃稜側からランドを介
して、２つの凹曲する所定の大小関係にある凹み
部分が形成され、しかもこれらの凹み部分の接続
部分には、介在平面が所定巾で形成されるように
したものである。また、前記正面切刃稜は、チツ
プブレーカーの形成に伴い、チツプブレーカーに
よる凹曲稜およびランド、介在平面、残りのすく
い面による直線稜がそれぞれ形成されるものであ
る。そして、このような切刃構成を採ることによ
り、鋼系材料の穴加工において高送り加工が可能
になるようにしたものである。

以下、本考案ガンドリルにおける一実施例につ
いて、図を参照して説明する。

第１図および第２図において、１は、パイプ状
をなす本体であり、その先端には、切刃チツプ
２、その後端には、シヤンク３がそれぞれ設けら
れている。

前記切刃チツプ２は、正面切刃稜５ａおよび外
周切刃稜５ｂを備えているが、通常超硬合金から
なるものである。また、そのすくい面４には、外
周切刃稜５ｂに沿う方向で、ランド６を介してチ
ツプブレーカー７が研削により砥ぎ込まれてい
る。

このチツプブレーカー７は、第２図で明示され
ているように、すくい面４の横断方向はランド６
側から小さな凹み部分８およびこれよりも大きな
凹み部分９がそれぞれ形成され、その接続部分に
は、介在平面７ａがW₄の巾で備えられるもので
ある。この場合、凹み部分８，９の大小関係は、
深さおよび巾で大小関係にあるものである。そし
て、第２図では、円弧形の凹み部分８，９がそれ
ぞれ形成されているが、これらの凹み部分８，９
は、ランド６の巾W₃および介在平面７ａの巾W₄
を介してすくい面４上でみた巾W₁，W₂およびす
くい面４からの深さt₁，t₂によつて与えられる。
そして、深さについては、t₁＞t₂の関係にあるも
のである。これは、第４図で示されているような
センター穴を有するガンドリル加工に適用するた
めである。要するに深さおよび巾の小さい凹み部
分８側で切削させる配慮である。また、前記介在
辺面７ａの巾W₄については、刃先直径Ｄを基準
にしたときに0.05Dよりも小さい関係で設定され
る。0.05Dをこえたときには、後述する切屑のリ
ム部分の生成がしにくくなるため不具合となるか
らである。

また、第３図では、角度形をなす小さな凹み部
分８およびこの凹み部分８よりも巾および深さの
関係で幾分大きい略円弧形をなす凹み部分９がそ
れぞれ形成されている。この場合円弧形の凹み部
分８，９は、横断面を基準にして半径Ｒによる円
弧形でだけでなく放物線、双曲線のような円弧形
による形状線を有するものを含むものである。ま
た角度形の凹み部分８は、横断面を基準にして下
りの傾斜直線から円弧状に切上つた形状線を有す
るものを意味している。

なお、前記ランド６については、その巾をW₃
で示しているが、通常0.1〜0.8mmの巾をもつてい
るものである。また、円弧状をなす凹み部分９
は、その半径をＲとしたときに刃先直径Ｄとの間
では、Ｒ＝（0.06〜0.2）Ｄの関係にあるものであ
る。

さらに、すくい面４上でみた凹み部分８，９の
巾W₁，W₂の大小関係は0.2≦W₂／W₁≦0.8とな
つているものである。また凹み部分９の巾W₁お
よびすくい面４からの深さt₁との間には、t₁／W₁
＝0.15〜0.40の関係がある。

これらの関係は、切削試験等の結果から得られ
たものであり、前述した第３図の角度形の凹み部
分９にも適用される。なお、凹み部分８，９の連
設巾Ｗは、刃先直径Ｄを基準にすればフルートの
大きさ、凹み部分８，９の仮想上の巾W₁，W₂の
大きさなどからＷ＝0.3D程度が適当である。ま
た、第２図および第３図から判るように前記凹み
部分８については、前述したように円弧形又は角
度形のものが適用され、前記凹み部分９について
は、円弧形のみが適用される。

以下、本考案ガンドリルにおける切屑の流出状
況および切削性能について、第５図〜第７図に基
づいて説明する。

すなわち第５図は、本考案ガンドリルで加工し
た場合における切屑の流出状況を概念的に示した
ものであり、切屑は、凹み部分８，９および介在
平面７ａの存在によつて、盛上り状のいわゆるリ
ム部分を伴つた凸形状が転写生成される。この場
合、リム部分とは、ビール缶、ドラム缶などの上
端部に形成された波形凸部のようなものを意味し
ている。この結果、切屑は、凹み部分８，９に対
する盛上り状のリム部分に曲げモーメントが働
き、特に、ランド６付近では、凹み部分８側に引
寄せられるようになつて、切屑巾が減少するよう
な作用を受ける。なお、ランド６側から小さな凹
み部分８が始まるようにしたのは、第１に、第４
図でみられるように、センター穴を有するガンド
リル加工にも適用できるようにするため、第２
に、通常の切削においては、第５図で明らかなよ
うに、凹み部分９の軸中心側の切上り部分によつ
て、切屑の全体的なカールが支配されるからであ
る。この結果、小さな凹み部分８側から始まるも
のは、単位半径長さに対する切屑生成量のバラン
スが良好となり、同じ大きさの凹み部分を連設し
たもの、ランド６側から大きな凹み部分９および
小さな凹み部分８を連設した本願考案とは逆のも
のよりも切屑のカール・折断の点で有効となる。

第６図は、ガンドリル径（mmφ）を横軸に、送
り（mm／rev）を縦軸にとつて、第１図で示され
るベベル形の刃先を有する本考案品および凹み部
分８，９のない同じくベベル形の従来品をそれぞ
れ性能評価したものである。この場合、アウター
アングルは30゜、インナーアングルは20゜としたも
ので被削材は、高炭素合金鋼（ブリネル硬さH_B
＜230）とした。そして、この結果は、本考案品
が実線で、凹み部分８，９のない従来品が点線で
示されている。なお、切削速度は、本考案品が70
ｍ／min、従来品が90ｍ／minである。切削速度
が異なるのは、送り量の多少によるものである。

この結果、本考案のガンドリルは、１回転当り
の当り（mm／rev）については、ハツチングで好
適範囲が示されているが、従来品の約２倍の高送
りが可能になつている。なお、第６図において、
本考案品における凹み部分８，９については、第
２図で示される構成とし、その巾の関係W₂／W₁
を0.5の一定値にしたものである。そして、W₂／
W₁の範囲は、切屑形状、被削材の変化などによ
る他の試験から0.2≦W₂／W₁≦0.8が好適範囲で
あることを確認した。なお、この試験では、凹み
部分８，９の連設巾Ｗを一定として、その比率を
変化させ、送りの向上および切屑処理性について
評価したものである。

第７図は、本考案品および実開昭55−41276号
公報でみられるＶ字形すくい面を有する従来品に
ついて、それぞれ生成された切屑形状を比較した
ものである。この結果本考案品は0.07mm／revの
高送り条件で切屑が略Ｃ字状にカールされ、適当
長さで折断されていた。これに対し、従来品は、
同じ送り条件で切屑が押しつぶされた状況を呈
し、切屑詰まりが発生しやすくなつていた。従来
品で高送りできなかつたのは、正面側の切刃稜が
Ｖ字の直線稜を呈し外周縁付近で芯高となり切れ
味が悪くなつていることからである。したがつ
て、本考案品は、第７図から鋼系材料の穴加工に
おいて高送りが可能で、切屑処理性がすぐれてい
ることが確認された。

なお、前記切刃チツプ２については、Ti等の
炭化物、窒化物、炭窒化物あるいはアルミナなど
の酸化物等の硬質被覆層を形成するようにすれ
ば、さらに切削性能の向上が期待できる。

本考案は、以上説明したように、ガンドリルの
切刃チツプに小さな凹み部分８および大きな凹み
部分９を形成したチツプブレーカーが設けられる
ようにしたものであるから、鋼材のガンドリル加
工で切屑処理を円滑に行なえるため高送りが可能
となり、これに伴つて切削性能、寿命向上および
仕上り精度の向上が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案ガンドリルの一実施例を示す
要部の正面図、第２図は、第１図中の−線に
沿つて得られる部分的な拡大断面図、第３図は、
第２図に相当する変形例を示す部分的な拡大した
断面図、第４図は、本考案ガンドリルにおける切
削加工の一形態を示す正面図、第５図は、他の形
態における切屑の流出状況を示す要部の斜視図、
第６図は、本考案品および従来品における切削性
能を概念的に比較した説明図、第７図は、本考案
品および従来品によつて生成された切屑形状を比
較した説明図である。 １……本体、２……切刃チツプ、５ａ……正面
切刃稜、５ｂ……外周切刃稜、７……チツプブレ
ーカー、７ａ……介在平面、８，９……凹み部
分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 パイプ状をなす本体１の先端には、切刃チツプ
   ２が取付けられることにより、正面切刃稜５ａお
   よび外周切刃稜５ｂが形成され、しかもすくい面
   ４には、外周切刃稜５ｂに沿つてランド６および
   チツプブレーカー７が備えられるようになつてお
   り、また本体１の後端には、シヤンク３が取付け
   られるようにしたガンドリルにおいて、 前記チツプブレーカー７は、すくい面４の横断
   面方向では、外周切刃稜５ｂから軸中心線方向に
   向つてランド６を介してW₂の巾を有する凹み部
   分８、W₄の巾を有する介在平面７ａおよびW₁の
   巾を有する凹み部分９が形成され、しかも前記凹
   み部分８が略円弧状の形状線又は、ランド６側を
   基準にして下りの傾斜直線から円弧状に切上つた
   形状線を有し、また前記凹み部分９が略円弧状の
   形状線を有するようになつているとともに、凹み
   部分８の深さt₂が凹み部分９の深さt₁よりも小さ
   くなる関係で設定され、凹み部分８，９の巾W₂
   およびW₁が0.2≦W₂／W₁≦0.8の関係で設定さ
   れ、さらに前記介在平面７ａの巾W₄が刃先直径
   Ｄを基準にして0.05Dよりも小さくなる関係で設
   定されており、 前記正面切刃稜５ａは、凹み部分８，９からな
   るチツプブレーカー７の形成に伴い、ランド６に
   よる直線稜、凹み部分８による凹曲稜、介在平面
   ７ａによる直線稜、凹み部分９による凹曲稜およ
   び残りのすくい面４による直線稜がそれぞれ形成
   されるようにしたことを特徴とするガンドリル。