JPH04217412A - Throw away drill - Google Patents

Throw away drill

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Publication number
JPH04217412A
JPH04217412A JP3014564A JP1456491A JPH04217412A JP H04217412 A JPH04217412 A JP H04217412A JP 3014564 A JP3014564 A JP 3014564A JP 1456491 A JP1456491 A JP 1456491A JP H04217412 A JPH04217412 A JP H04217412A
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JP
Japan
Prior art keywords
cutting edge
cutting
shank
drill
edge portion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3014564A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutaka Isobe
和孝 磯部
Toshio Nomura
俊雄 野村
Kazuo Noguchi
和男 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of JPH04217412A publication Critical patent/JPH04217412A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To enhance wear resistance, cohesion resistance or thermal crack resistance at the edge portion and enhance toughness at the shank portion by using silicon nitride as material for the cutting edge portion and steel as material for the shank portion. CONSTITUTION:The cutting edge portion 31 and the shank portion 32 are provided for cutting a workpiece and for mounting a cutting machine at preset position, respectively, and the cutting edge portion 31 and the shank portion 32 are mechanically joined together in a detachable manner. In this case, the cutting edge portion 31 is formed of silicon nitride sintered compact and the shank portion 32 is formed of steel.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、主として鋼の穿孔加
工に供されるドリルの構造に関し、特に耐摩耗性や靭性
に優れ、高い品質を有するスローアウェイ式ドリルの構
造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the structure of a drill used mainly for drilling steel, and more particularly to the structure of a high-quality indexable drill with excellent wear resistance and toughness.

【0002】0002

【従来の技術】ドリルは、鋼材などの穿孔加工に用いら
れる切削工具の1つである。その一例としてツイストド
リルの構造が図7に示されている。ツイストドリルは、
穿孔加工に供される切刃部1と、切削に関与せず、主と
して切り屑の排出と、ボール盤などの切削機械のチャッ
ク部などに装着するためのシャンク部2とから構成され
る。
2. Description of the Related Art A drill is one of the cutting tools used for drilling holes in steel materials. As an example, the structure of a twist drill is shown in FIG. twist drill is
It is composed of a cutting blade part 1 used for drilling, and a shank part 2 that does not participate in cutting but is mainly used to discharge chips and to be attached to a chuck part of a cutting machine such as a drilling machine.

【0003】従来より、一般的にドリルの材質は高速度
鋼(ハイス)および超硬合金である。高速度鋼は、靭性
に富むが耐摩耗性が低く、高速切削に不適である。一方
、超硬合金は耐摩耗性や工具としての精度特性に優れる
反面、脆い性質を有し、たとえば剛性の低い工作機械に
使用されると折損を生じる場合があった。
Conventionally, drills have generally been made of high speed steel (high speed steel) and cemented carbide. High-speed steel has high toughness but low wear resistance, making it unsuitable for high-speed cutting. On the other hand, although cemented carbide has excellent wear resistance and precision characteristics as a tool, it is brittle, and may break when used in, for example, machine tools with low rigidity.

【0004】これらの改良として、高速度鋼の、切刃部
に硬質のTiNをコーティングする構造、あるいは切刃
部を超硬合金にし、ろう付けする構造などが考えられて
きた。
As improvements to these, a structure in which the cutting edge of high-speed steel is coated with hard TiN, or a structure in which the cutting edge is made of cemented carbide and brazed to the cutting edge have been considered.

【0005】さらに近年では、耐摩耗性および靭性の向
上などを意図して、異なる材質の超硬合金同士(P30
とD30)をろう付けした構造(実開昭58−1431
15号)あるいは冶金学的に一体化接合した構造(実公
昭62−46489号)、さらに、ドリルの中心部と外
周部との要求される特性の違いに着目し、その中心部と
外周部との超硬合金の材質を異ならせた2重構造に成形
したもの(特開昭62−218010号)、あるいはこ
の2重構造を射出成形で形成する方法(特開昭63−3
8501号、38502号)などが考案されている。ま
た、ドリルの耐凝着性の向上のために、ドリルの材質を
サーメットで構成した構造(特開昭62−292307
号)などがある。
Furthermore, in recent years, cemented carbide of different materials (P30
and D30) brazed structure (Utility Model Opening Show 58-1431)
15) or a metallurgically integrated and joined structure (Utility Model Publication No. 62-46489).Furthermore, we focused on the difference in required characteristics between the center and the outer periphery of the drill, and (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-218010), or a method of forming this double structure by injection molding (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-3).
8501, 38502), etc. have been devised. In addition, in order to improve the adhesion resistance of the drill, we have developed a structure in which the drill is made of cermet (Japanese Patent Laid-Open No. 62-292307
) etc.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ドリルの切刃部および
シャンク部は各々異なった負荷状態で使用される。その
ため、ドリルの各部に要求される特性は異なる。たとえ
ば、切刃部の刃先部では耐摩耗性や耐凝着性などが要求
され、シャンク部では工具としての強度を保持するため
の靭性が要求される。また、切刃部の刃先部についても
、その中心部と外周部とでは切削速度が大きく異なるた
め、要求される特性も異なる。
The cutting edge and shank of a drill are used under different load conditions. Therefore, the characteristics required for each part of the drill are different. For example, the cutting edge of the cutting edge requires wear resistance and adhesion resistance, and the shank requires toughness to maintain the strength of the tool. Further, since the cutting speed of the cutting edge portion of the cutting edge portion is greatly different between the center portion and the outer peripheral portion, the characteristics required are also different.

【0007】このようなドリルに備えられるべき特性に
対する複雑な要求に応えるため、その対策として切刃部
にコーティングを施したものは、通常使用されるように
ドリルの再研削を実施すると、少なくとも前逃げ面側の
コーティング層が除去されてしまい、コーティングの効
果の大半が失われてしまうという欠点を有していた。
[0007] In order to meet these complex requirements for the characteristics that a drill should have, a coating has been applied to the cutting edge as a countermeasure. This has the drawback that the coating layer on the flank side is removed, and most of the coating effect is lost.

【0008】また、切刃部に超硬合金をろう付けする構
造のものは、ろう付け自体が本質的に熱的強度や機械的
強度に劣る方法であり、難削材の深孔加工には適用でき
ないという欠点を有していた。さらに、シャンク部が鋼
の場合、刃先の超硬合金との間で熱膨張係数に大きな差
があり、ろう付け時に割れや亀裂が発生しやすくなる。 さらにまた、近年、ドリルのシャンク部の靭性を向上さ
せる目的で、超硬合金の粗粒化や高結合相化を行なった
ものは、逆に材料の強度を低下させたり、あるいは弾性
限界の歪を低下させ、被削材のぶれや切削機械の不安定
な回転などにより、孔あけ加工中においてシャンク部が
折損してしまうという問題があった。
[0008] In addition, with the structure in which cemented carbide is brazed to the cutting edge, brazing itself is a method that inherently has poor thermal and mechanical strength, and is not suitable for deep hole machining of difficult-to-cut materials. It had the disadvantage that it could not be applied. Furthermore, if the shank part is made of steel, there is a large difference in coefficient of thermal expansion between it and the cemented carbide of the cutting edge, making it more likely that cracks will occur during brazing. Furthermore, in recent years, in order to improve the toughness of the shank of a drill, cemented carbide has been made coarser grained or has a higher bonding phase, but this has conversely reduced the strength of the material or caused strain to reach its elastic limit. There is a problem in that the shank part breaks during drilling due to vibration of the workpiece or unstable rotation of the cutting machine.

【0009】また、上記のような刃先とシャンク部が分
離不可能に一体的に接合されたドリルの場合、所定の使
用時間ごとに刃先を再研削することにより継続使用が可
能であるが、再研削の回数にも限界があり、コストが高
くなる。また再研削の作業の好不調によって、切れ味や
工具寿命にばらつきが生ずるという問題があった。さら
に、ドリルを使用する切削機械のNC化,自動化が進み
、これに対応してドリルの長さを逐次正確に把握する必
要があるため、再研削する度にその長さを計測するとい
う煩雑な作業を必要としていた。
[0009] In addition, in the case of a drill in which the cutting edge and the shank are integrally joined inseparably, it is possible to continue using the drill by re-grinding the cutting edge every predetermined usage time; There is also a limit to the number of times grinding can be done, which increases costs. Additionally, there is a problem in that sharpness and tool life vary depending on whether the re-grinding process is good or bad. Furthermore, with the advancement of NC and automation of cutting machines that use drills, it is necessary to accurately grasp the length of the drill one after another. It needed work.

【0010】そこで本発明は、上記のような問題点を解
決するため、ドリルの切刃部において優れた耐摩耗性と
耐凝着性を有し、かつシャンク部は耐折損性としての十
分な靭性を有するとともに、継続使用のための再研削を
伴なわないスローアウェイ式ドリルを提供することを目
的とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the cutting edge of a drill having excellent wear resistance and adhesion resistance, and the shank having sufficient breakage resistance. It is an object of the present invention to provide an indexable drill that has toughness and does not require re-grinding for continued use.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のスローアウェイ式ドリルは、被削物を切削する
ための切刃部と、切削機械の所定位置に取付けるための
シャンク部とを備え、切刃部がシャンク部と分離可能に
機械的に接合されたスローアウェイ式ドリルであって、
その切刃部は窒化珪素焼結体からなり、シャンク部は鋼
より構成されている。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the indexable drill of the present invention has a cutting blade part for cutting a workpiece, and a shank part for attaching to a predetermined position of a cutting machine. An indexable drill with a cutting edge and a shank part mechanically connected to the shank part in a separable manner,
The cutting edge portion is made of silicon nitride sintered body, and the shank portion is made of steel.

【0012】切刃部の窒化珪素焼結体は、Si3 N4
 あるいはサイアロン(Si 0〜Z AlZ OZ 
N8−Z :z=0〜4.2)の結晶相が焼結体中の8
0重量%以上を占めるものであることが好ましい。また
、この窒化珪素焼結体には、Al2 O3 ,Y2 O
3 ,MgO,希土類金属の酸化物を5〜20重量%含
むことが、より好ましく、5重量%以下であれば密度が
低下するために強度が低下し、20重量%以上であれば
耐熱性、耐熱亀裂性、耐摩耗性が低下する。
[0012] The silicon nitride sintered body of the cutting edge is made of Si3 N4
Or Sialon (Si 0~Z AlZ OZ
N8-Z: The crystal phase of z=0~4.2) is 8 in the sintered body.
It is preferable that it accounts for 0% by weight or more. In addition, this silicon nitride sintered body contains Al2O3, Y2O
3. It is more preferable to contain MgO and rare earth metal oxides in an amount of 5 to 20% by weight. If it is less than 5% by weight, the density will decrease and the strength will decrease, and if it is more than 20% by weight, the heat resistance will be improved. Heat cracking resistance and wear resistance decrease.

【0013】さらに、切刃部の表面にTiC,TiN,
TiCN,TiAlN,Al2 O3 などのコーティ
ングを1層もしくは多層に施してもよい。
Furthermore, the surface of the cutting edge is coated with TiC, TiN,
A coating of TiCN, TiAlN, Al2O3, etc. may be applied in one layer or in multiple layers.

【0014】本発明のスローアウェイ式ドリルの切刃部
とシャンク部との接合方式には、主として図5の(a)
〜(c)に示すもの、図6に示すもの、図1および図2
(a),(b)に示すものの3種類がある。これらのう
ち図5(a)〜(c)に示すものは、2枚刃のスローア
ウェイ式ドリルである。このドリルでは、シャンク部1
2の先端の外周部にチップ11aが内周部にチップ11
bがそれぞれねじ止めによって固定されている。また図
6に示すドリルは、1枚刃のスローアウェイ式ドリルの
典型的な例である。このドリルは、切刃部21がシャン
ク部22に矢印で示すように嵌め込まれ、ビス23によ
ってねじ孔24に固定される。クーラント供給孔25か
らは切刃部21の刃先に直接クーラントが供給される。 また切刃部11の刃先には切屑分断処理用のチップブレ
ーカ26が形成されている。
The method of joining the cutting edge and shank of the indexable drill of the present invention is mainly shown in FIG. 5(a).
- What is shown in (c), what is shown in Fig. 6, Fig. 1 and Fig. 2
There are three types shown in (a) and (b). Among these, those shown in FIGS. 5(a) to 5(c) are two-blade indexable drills. In this drill, the shank part 1
The tip 11a is on the outer periphery of the tip of 2 and the tip 11 is on the inner periphery.
b are each fixed with screws. Further, the drill shown in FIG. 6 is a typical example of a single-blade indexable drill. In this drill, a cutting edge part 21 is fitted into a shank part 22 as shown by the arrow, and is fixed in a screw hole 24 with a screw 23. Coolant is directly supplied to the cutting edge of the cutting edge portion 21 from the coolant supply hole 25 . Further, a chip breaker 26 for cutting chips is formed at the cutting edge of the cutting edge portion 11.

【0015】図1および図2(a),(b)に示す切刃
部とシャンク部との接合方式は、切刃部31を図1の矢
印方向にシャンク部32に嵌め込むことによって、ビス
などを用いることなく切刃部31とシャンク部32を接
合させるいわゆるセルフグリップ方式を採用している。 本接合方式において切刃部31とシャンク部32が接合
された状態は、図2(a),(b)に示すとおりである
。この接合状態においては、切刃部31の被挾持部31
aの側部がシャンク部32の挾持部33a,33bの内
側端面と当接することによって生じる摩擦力により、切
刃部31がシャンク部32に固定される。本実施例にお
ける切刃部31とシャンク部32の嵌合による接合の様
子は、図3(a),(b)を参照して次のように説明さ
れる。切刃部31とシャンク部32の嵌合前の状態にお
いては、図3(a)に示すように被挾持部31aの左右
側部同士のなす角度θ1 は、挾持部33a,33bの
対向する内側の端面同士のなす角度θ2 よりもわずか
に大きくなっている。切刃部31をシャンク部32に圧
入していくと、被挾持部31aの左右側部がテーパを有
することによるくさび作用と、挾持部33aの側にはス
リット34が形成されていることによって、角度θ2 
が徐々に押し広げられる。θ1 >θ2 の関係にある
間は、被挾持部31aと表示部33bとは、挾持部33
aの内側端面の上端においてのみ接触している。θ2 
がθ1 に一致した時点で、図3(b)に示すように被
挾持部31aの両側部と挾持部33aの内側端面との接
触面積が最大となる。この状態で圧入が止められ、挾持
部33aの弾性変形による弾性力で、被挾持部31aと
の当接面に押圧力が生じ、当接面間の摩擦力によって切
刃部31がシャンク部32に接合固定されることになる
The method of joining the cutting blade and shank shown in FIGS. 1 and 2(a) and 2(b) is to attach the cutting blade 31 to the shank 32 in the direction of the arrow in FIG. A so-called self-grip method is adopted in which the cutting edge portion 31 and the shank portion 32 are joined together without using a tool or the like. The state in which the cutting edge portion 31 and the shank portion 32 are joined in this joining method is as shown in FIGS. 2(a) and 2(b). In this joined state, the clamped portion 31 of the cutting blade 31
The cutting edge part 31 is fixed to the shank part 32 by the frictional force generated when the side part a comes into contact with the inner end surfaces of the clamping parts 33a and 33b of the shank part 32. The manner in which the cutting edge portion 31 and the shank portion 32 are fitted together in this embodiment will be explained as follows with reference to FIGS. 3(a) and 3(b). In the state before the cutting edge part 31 and the shank part 32 are fitted together, as shown in FIG. It is slightly larger than the angle θ2 between the end faces of . When the cutting edge part 31 is press-fitted into the shank part 32, a wedge effect is produced by the tapered left and right sides of the clamped part 31a, and a slit 34 is formed on the clamping part 33a side. Angle θ2
is gradually being expanded. While the relationship θ1 > θ2 exists, the held part 31a and the display part 33b are connected to the held part 33.
They are in contact only at the upper end of the inner end surface of a. θ2
At the point when θ1 coincides with θ1, the contact area between both sides of the clamped part 31a and the inner end surface of the clamped part 33a becomes maximum, as shown in FIG. 3(b). In this state, the press-fitting is stopped, and the elastic force caused by the elastic deformation of the clamping part 33a generates a pressing force on the contact surface with the clamped part 31a, and the frictional force between the contact surfaces causes the cutting blade part 31 to move toward the shank part 32. It will be bonded and fixed to.

【0016】クーラント供給孔35からは切刃部31の
刃先に直接クーラントが供給される。また切刃部31の
刃先には切屑分断処理用のチップブレーカ36が形成さ
れている。
Coolant is directly supplied to the cutting edge of the cutting edge portion 31 from the coolant supply hole 35 . Further, a chip breaker 36 for cutting chips is formed at the cutting edge of the cutting edge portion 31.

【0017】シャンク部32の他の例として、図4に示
すように挾持部33aの側のみでなく挾持部33bの側
にもスリット33を形成してもよい。この場合には切刃
部31がシャンク部32に圧入されるとともに挾持部3
3a,33bの双方が押し広げられ、その弾性力によっ
て被挾持部31aが挾圧される。
As another example of the shank portion 32, as shown in FIG. 4, the slit 33 may be formed not only on the side of the clamping portion 33a but also on the side of the clamping portion 33b. In this case, the cutting edge part 31 is press-fitted into the shank part 32 and the clamping part 3
Both 3a and 33b are pushed apart, and the held portion 31a is pinched by their elastic force.

【0018】[0018]

【作用】ドリルに要求される特性は、切刃部の耐摩耗性
および耐凝着性と、シャンク部の靭性に代表される耐折
損性とに大別される。本発明において、切刃部の材質と
して窒化珪素焼結体を用いることにより、耐熱性と耐摩
耗性が、従来の高速度鋼(ハイス)や超硬合金を用いた
場合と比べて著しく高くなる。したがって耐凝着性も向
上する。
[Operation] The properties required of a drill can be broadly divided into wear resistance and adhesion resistance of the cutting edge, and breakage resistance represented by toughness of the shank. In the present invention, by using silicon nitride sintered body as the material for the cutting edge, heat resistance and wear resistance are significantly higher than when conventional high speed steel (high speed steel) or cemented carbide is used. . Therefore, adhesion resistance is also improved.

【0019】また、シャンク部の材質として鋼を用いて
いるため、靭性に優れ、耐折損性が良い。また材料コス
トも低くすることができる。
Furthermore, since steel is used as the material for the shank portion, it has excellent toughness and good breakage resistance. Moreover, material costs can also be reduced.

【0020】さらに本発明においては、切刃部とシャン
ク部を分離可能に機械的に接合した構造を有するため、
比較的損傷が多く寿命の短い切刃部が容易に着脱可能で
あり、使い捨てにすることができる。
Furthermore, in the present invention, since the cutting edge part and the shank part are separably mechanically joined,
The cutting edge, which is relatively prone to damage and has a short lifespan, can be easily attached and detached, making it disposable.

【0021】[0021]

【実施例】以下、この発明の一実施例について説明する
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below.

【0022】第1の実施例 本発明の第1の実施例におけるスローアウェイ式ドリル
は、切刃部に窒化珪素焼結体を用い、シャンク部に鋼を
用いて、両者を図1に示す方式で、分離可能なように機
械的に接合することにより形成される。
First Embodiment The indexable drill according to the first embodiment of the present invention uses a silicon nitride sintered body for the cutting edge and steel for the shank, both of which are constructed as shown in FIG. and are formed by mechanically joining them so that they can be separated.

【0023】本実施例における切刃部を構成する窒化珪
素焼結体は、組成が焼結後において表1に示される数値
となるように各種粉末を調合することによって作製され
る。シャンク部を構成する鋼は、表1に示される材質の
ものが用いられている。表1に示された本実施例におけ
る本発明品および比較品は、切刃部とシャンク部がいず
れも図1に示す方式で接合されたものである。なお本発
明品A〜Cのうち試料Cは、一応本発明の範囲内に入る
が**を付したSi3 N4 の重量%が好ましい値よ
りもかなり下回る場合の例である。また比較品Dは切刃
部が窒化珪素焼結体ではあるが、*を付したシャンク部
の材質が鋼ではなくP30グレード超硬である点が本発
明品から外れている。
The silicon nitride sintered body constituting the cutting edge in this example is prepared by mixing various powders so that the composition has the values shown in Table 1 after sintering. The steel used for forming the shank portion is shown in Table 1. In the products of the present invention and comparative products in this example shown in Table 1, the cutting edge portion and the shank portion were both joined in the manner shown in FIG. Among the products A to C of the present invention, sample C is within the scope of the present invention, but is an example in which the weight percent of Si3 N4 marked with ** is considerably lower than the preferred value. Comparative product D has a cutting edge portion made of silicon nitride sintered body, but differs from the product of the present invention in that the material of the shank portion marked with * is not steel but P30 grade carbide.

【0024】[0024]

【表1】[Table 1]

【0025】ドリルの性能評価テストは、直径8mmの
ドリルを用いて以下に示される条件で行なわれた。
The drill performance evaluation test was conducted using a drill with a diameter of 8 mm under the conditions shown below.

【0026】 被削材:S50C(HB =230) 切削速度:150m/分、湿式(水溶性切削油)  送
り:0.10mm/rev. 深さ:15mm 判定基準:寿命まで加工後、その刃先状況などを観察す
る。
[0026] Work material: S50C (HB = 230) Cutting speed: 150 m/min, wet type (water-soluble cutting oil) Feed: 0.10 mm/rev. Depth: 15mm Judgment criteria: After machining to the end of its life, observe the condition of the cutting edge.

【0027】寿命:通常、外周面逃げ面の摩耗量が0.
2mm以上になったときとする。上記のドリル性能評価
テストの結果は表2に示される。この結果から本発明品
AおよびBについては、良好な結果が得られている。本
発明品Cについて、A,Bに比べて同一摩耗量に対する
加工穴数が少ないのは、表1において**を付して示し
たように、切刃部の窒化珪素焼結体のSi3 N4 の
重量%が好ましい値である80%以上という条件を満た
さないことに起因している。なお、参考として、刃先が
コーティング超硬またはコーティングハイスからなる従
来のドリルについても、同様の実験を行なった(表2下
段)が、この結果からも、本発明品A〜Cが優れている
ことがわかる。
[0027] Life: Normally, the amount of wear on the outer circumferential flank surface is 0.
It is defined as when it becomes 2mm or more. The results of the above drill performance evaluation test are shown in Table 2. From this result, good results were obtained for the products A and B of the present invention. As shown in Table 1 with **, the reason why the number of holes machined for the same amount of wear is smaller for product C of the present invention than for products A and B is because of the Si3N4 silicon nitride sintered body of the cutting edge. This is due to the fact that the weight % of the carbon does not satisfy the preferable value of 80% or more. For reference, similar experiments were also conducted on conventional drills whose cutting edges were made of coated carbide or coated high speed steel (Table 2, lower row), and these results also showed that the products A to C of the present invention were superior. I understand.

【0028】[0028]

【表2】[Table 2]

【0029】第2の実施例 次に本発明の第2の実施例について説明する。本実施例
は、切刃部とシャンク部がそれぞれ上記第1の実施例に
おける試料Aと同一の材質の、本発明品のスローアウェ
イ式ドリルについて、3種類の接合方式、すなわち図1
に示すセルフグリップ式(試料G)、図5の(a)〜(
c)に示す2枚刃ビス止めドリル(試料H)および図6
に示す1枚刃ビス止めドリル(試料I)と、本発明の範
囲から外れる刃先超硬のろう付け接合ドリル(試料J)
について、その切削特性を比較したものである。その切
削条件は下記のとおりである。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this example, three types of joining methods were used for an indexable drill according to the present invention, in which the cutting edge portion and the shank portion are respectively made of the same material as Sample A in the first example.
The self-gripping type (sample G) shown in Fig. 5 (a) to (
2-flute screw-fixed drill (sample H) shown in c) and Fig. 6
A single-flute screw-fixed drill shown in (Sample I) and a brazed drill with a carbide cutting edge that is outside the scope of the present invention (Sample J)
This is a comparison of their cutting characteristics. The cutting conditions are as follows.

【0030】 被削材:S50C,HB =220 切削速度V:50m/分、150m/分(水溶性切削油
) 送り:0.2mm/rev. 深さ:40mm 加工孔直径:20mm 本実施例における特性評価結果を表3に示す。なお、定
定性に代表される切削特性は、表3に示す、切削抵抗に
よりドリルに作用する切削バランスの水平分力およびス
ラストが全て小さいほど、また速度に対して依存性が小
さいほど良好な切削特性を示すといえる。
Work material: S50C, HB = 220 Cutting speed V: 50 m/min, 150 m/min (water-soluble cutting oil) Feed: 0.2 mm/rev. Depth: 40 mm Processed hole diameter: 20 mm Table 3 shows the characteristics evaluation results in this example. In addition, the cutting characteristics represented by definiteness are shown in Table 3. The smaller the horizontal component force and thrust of the cutting balance acting on the drill due to cutting resistance are, and the smaller the dependence on speed, the better the cutting. It can be said that it shows the characteristics.

【0031】本実施例の結果から、本発明を適用するス
ローアウェイ式ドリルの接合方式としては、試料Gのセ
ルフグリップ式が他の方式に比べて最も良好な切削特性
を示すことがわかる。
From the results of this example, it can be seen that, as a joining method for the indexable drill to which the present invention is applied, the self-grip method of sample G exhibits the best cutting characteristics compared to other methods.

【0032】なお、本実施例において資料Gの接合方式
として適用された、図1に示すセルフグリップ式のスロ
ーアウェイ式ドリルは、切刃部とシャンク部の接合を、
シャンクに形成されたスリットにより発生しやすくなっ
た鋼の弾性力を利用して固定している。そのため、ビス
止めなどの締結手段を別途必要としない。したがって、
従来のビス止め方式では締結強度およびねじの潰れなど
のために実現しなかった、直径10mm以下の小計のス
ローアウェイ式ドリルの製作が可能となる。また、加工
現場において切刃部とシャンクの接合工程でねじ止めが
不要であり、単に圧入するだけでドリルを組み立てるこ
とができるため、作業性が向上する。
Note that the self-grip indexable drill shown in FIG. 1, which was applied as the joining method for Material G in this example, connects the cutting edge and the shank.
It is fixed by utilizing the elastic force of the steel, which is more likely to occur due to the slits formed in the shank. Therefore, there is no need for a separate fastening means such as screws. therefore,
It becomes possible to manufacture small indexable drills with a diameter of 10 mm or less, which was not possible with the conventional screw fastening method due to the lack of fastening strength and crushing of the screws. In addition, there is no need to screw the cutting edge and shank in the process of joining them at the processing site, and the drill can be assembled by simply press-fitting, improving work efficiency.

【0033】[0033]

【表3】[Table 3]

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、切刃
部の材質として窒化珪素焼結体を、シャンク部の材質と
して鋼を用いることにより、刃先部は耐摩耗性,耐凝着
性あるいは耐熱亀裂性(耐チッピング性)に優れ、シャ
ンク部は靭性に富みかつ比較的コストを低くすることが
できる。したがって切刃部のチッピングやシャンク部の
突発的な折損などが発生することのない高い信頼性、長
い寿命および高い品質を有するスローアウェイ式ドリル
を低コストで提供することができる。
As described above, according to the present invention, by using silicon nitride sintered body as the material of the cutting edge part and steel as the material of the shank part, the cutting edge part has wear resistance and adhesion resistance. It has excellent toughness and heat cracking resistance (chipping resistance), the shank portion has high toughness, and the cost can be kept relatively low. Therefore, it is possible to provide an indexable drill at low cost that has high reliability, long life, and high quality without chipping of the cutting edge or sudden breakage of the shank.

【0035】また、切刃部とシャンク部を分離可能に機
械的に接合しているため、両者の装脱着が容易であり、
比較的損傷が多く寿命の短い切刃部が容易に脱着可能で
あり使い捨てすることができる。したがって、切刃部を
再研削によって継続使用することがなくなり、切刃部と
シャンク部とを分離不可能に一体化した従来のドリルに
比べてさらに低コスト化を図ることができる。また切刃
部の再研削を必要としないことにより、切れ味や工具寿
命のばらつきが減少するばかりでなく、ドリルの全長が
一定に保たれ、ドリル長の計測も不要である。また、切
刃部の母材を射出成形で高精度に造形可能であるため、
チップブレーカなどの形成も容易となり、加工コストが
さらに低減される。
[0035] Furthermore, since the cutting edge part and the shank part are separably mechanically joined, it is easy to attach and detach them.
The cutting edge, which is relatively prone to damage and has a short lifespan, can be easily removed and disposed of. Therefore, the cutting edge part does not have to be continuously used by re-grinding, and the cost can be further reduced compared to a conventional drill in which the cutting edge part and the shank part are integrated in an inseparable manner. Furthermore, since there is no need to re-grind the cutting edge, not only is there less variation in sharpness and tool life, but the overall length of the drill is kept constant, and there is no need to measure the length of the drill. In addition, since the base material of the cutting edge can be molded with high precision by injection molding,
It also becomes easier to form chip breakers and the like, further reducing processing costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明を適用するスローアウェイ式ドリルのう
ち、いわゆるセルフグリップ式ドリルの接合部を拡大し
て示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an enlarged joint of a so-called self-grip drill among indexable drills to which the present invention is applied.

【図2】(a)は図1に示したセルフグリップ方式のス
ローアウェイ式ドリルの正面図 、(b)はその右側面図である。
2(a) is a front view of the self-gripping indexable drill shown in FIG. 1, and FIG. 2(b) is a right side view thereof.

【図3】(a)は、図1に示すスローアウェイ式ドリル
において切刃部31をシャンク部に圧入を開始する時点
の状態を示す第2の(a)のA−A断面矢視図、(b)
は切刃部31がシャンク部32と接合固定された状態を
示す同断面矢視図である。
FIG. 3(a) is a cross-sectional view taken along line A-A in second (a), showing the state at the time when the cutting blade 31 starts to be press-fitted into the shank in the indexable drill shown in FIG. 1; (b)
2 is a cross-sectional view showing a state in which the cutting edge portion 31 is joined and fixed to the shank portion 32. FIG.

【図4】図1に示すスローアウェイ式ドリルの接合部の
他の例であり、挾持部33a,33bの両側にスリット
34を設けたものの断面図である。
4 is a cross-sectional view of another example of the joint portion of the indexable drill shown in FIG. 1, in which slits are provided on both sides of the clamping portions 33a and 33b.

【図5】(a)は本発明を適用するスローアウェイ式ド
リルのうち、2枚刃ビス止め式スローアウェイ式ドリル
の正面図、(b)は同右側面図、(c)は切刃チップ1
1aを拡大して示す斜視図である。
[Fig. 5] (a) is a front view of a two-flute screw-fastened indexable drill among indexable drills to which the present invention is applied, (b) is a right side view of the same, and (c) is a cutting edge tip. 1
It is a perspective view which expands and shows 1a.

【図6】本発明を適用するスローアウェイ式ドリルの1
枚刃ビス止め方式のスローアウェイ式ドリルを示す分解
斜視図である。
[Figure 6] One of the indexable drills to which the present invention is applied
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a single-blade screw-fastened indexable drill.

【図7】ジラの一般的なツイストドリルを示す構造図で
ある。
FIG. 7 is a structural diagram showing Zilla's general twist drill.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,31  切刃部 2,12,22,32  シャンク部 1, 21, 31 Cutting blade part 2, 12, 22, 32 Shank part

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  被削物を切削するための切刃部と、切
削機械の所定位置に取付けるためのシャンク部とを備え
、切刃部が前記シャンク部と分離可能に機械的に接合さ
れたスローアウェイ式ドリルであって、前記切刃部は窒
化珪素焼結体からなり、前記シャンク部は鋼より構成さ
れたことを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
[Claim 1] A cutting blade part for cutting a workpiece, and a shank part for attaching to a predetermined position of a cutting machine, the cutting blade part being mechanically connected to the shank part so as to be separable. 1. A throw-away drill, characterized in that the cutting edge portion is made of silicon nitride sintered body, and the shank portion is made of steel.
【請求項2】  前記窒化珪素焼結体は、Si3 N4
 あるいはサイアロン(Si0 〜Z AlZ OZ 
N8−Z :z=0〜4.2)の結晶相が焼結体中の8
0重量%以上を占めるものであることを特徴とする、請
求項1記載のスローアウェイ式ドリル。
2. The silicon nitride sintered body is made of Si3 N4
Or Sialon (Si0 ~Z AlZ OZ
N8-Z: The crystal phase of z=0~4.2) is 8 in the sintered body.
The indexable drill according to claim 1, characterized in that the amount is 0% by weight or more.
JP3014564A 1990-02-05 1991-02-05 Throw away drill Withdrawn JPH04217412A (en)

Applications Claiming Priority (2)

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JP2-26753 1990-02-05

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