JPH0512018U - 穴あけ工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バリ等の発生を防止できる穴あけ工具を提供
する。 【構成】 工具本体に切屑排出溝１７を形成し、その先
端部に超高圧焼結体で構成された切刃１２、１３を有す
る切刃体２３を接合する。切刃１２、１３は、工具外周
側から中心側へ向かうほど工具軸線方向後端側へ後退さ
せる。また、工具先端面１６ａに切削油や圧縮空気を吐
出する吐出路１６ｃを開口させる。 【効果】 ワークからの抜けぎわに、切刃１２、１３が
外周側から中心側へと徐々に抜けてゆくので、切刃１
２、１３によるワーク押し広げ作用がなくなってバリが
発生しない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えば炭素繊維強化プラスチック等の樹脂製品に穴あけ加工を行 う際に用いて好適な穴あけ工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

被削材の穴あけ加工に用いる切削工具として、従来より工具本体の外周部に形 成された２条のねじれ溝の先端に切刃が形成されてなる２枚刃のツイストドリル が知られている。しかしながら、このようなドリルでは切刃の先端角が１１８゜ の鈍角に設定されることが多いため、貫通孔を形成する場合の抜けぎわに、ワー クの残された部分が切刃のチゼル部で押し広げられてバリやコバ欠けを招くこと があり、特に炭素繊維強化プラスチックなどの樹脂材料の穴あけ加工を行う際に その傾向が顕著であった。また、これらのドリルの多くは工具鋼を材質としてい るため、切刃の摩耗が激しくて寿命が早期に尽きがちでもある。

【０００３】 そこで、このような欠点の解消を図った穴あけ工具として、特開昭６３−２４ ５３１２号公報に記載されたドリルが提案されている。このドリルは、図５〜図 １０に示すように、軸状の工具本体１の外周部に一対の切欠面２・２が形成され 、これら切欠面２によって工具本体１の先端部が先端に向かうほど薄くなる楔状 に形成され、この工具本体１の先端面１ａが先端角（＝θ）３０゜ 〜４０゜ の矢 じり状に形成され、この先端面１ａに一定厚さの超高圧焼結体３が当該先端面１ ａに沿ってろう付け接合され、これら超高圧焼結体３の工具回転方向を向く稜線 に切刃４・４が形成されてなるもので、上記超高圧焼結体３の表面は切刃４から 離間するに従って工具軸線方向後端側へ次第に大きく傾斜せしめられて切刃４の 逃げ面５・５とされている。

【０００４】 そして、このようなドリルによれば、切刃４の先端角が従来に比して遥かに小 さい角度に設定されているため、切刃４によるワークの押し広げ作用が低減され 、バリ等の発生が抑制される。また、切刃４及びその逃げ面５が超高圧焼結体３ で構成されているので摩耗防止効果も得られる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の図５〜図１０に示すドリルでは、切刃先端角が 鋭角なため、切刃４の先端がワークに食いついた後、切刃４の後端がワークを完 全に貫通するまでに長時間を必要とし、このため加工時間の増加が避けられない という欠点があった。 また、切刃４の先端角が鋭角となっても、工具外周側へ向かうほど工具後端側 へ後退するという傾きの方向に変わりはないため、ドリルを軸方向に押し込む力 によってワークの残された部分が工具径方向外周側へ押し広げられる傾向が依然 として残ってしまい、バリ等の完全な防止を期し難い。 加えて、切刃４で生成された切屑を、加工されつつある穴の内壁と工具本体１ の切欠面２との隙間を介して排出する構成であり、しかも切欠面２自体が工具後 端側へ接近するほど工具径方向外周側へ突出するために上記隙間が狭められて切 屑詰まりが生じ易い。 この考案は、このような背景の下になされたもので、ワークの抜けぎわでのバ リやコバ欠けの発生を防止しつつ加工時間の長時間化を回避できる穴あけ工具を 提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するためにこの考案の穴あけ工具は、工具本体に、該工具本体 の先端面及び外周面に開口する切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の工具回 転方向を向く壁面と上記工具本体の先端面との交差稜線部に超高圧焼結体が接合 され、この超高圧焼結体上に上記切刃が形成され、該切刃が工具外周側から工具 径方向中心側へ向かうに従って工具軸線方向後端側へ漸次後退してなるものであ る。 ここで、上記切刃の工具後端側への後退量は、工具軸線と直交する仮想平面と 切刃とのなす角度が１０゜ 〜３０゜ の範囲となるように設定することが好ましい 。また、切屑を円滑に排出するには、工具本体に、該工具本体の内部を貫いて一 端が上記先端面に開口し他端が工具本体の後端面に開口する流路を形成すること が効果的である。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば、切刃の傾斜方向が従来と逆で工具中心側へ向かうほど工具 後端側へ後退しているので、切刃がワークから抜ける際には切刃の外周側から内 周側へ向かって徐々に抜けてゆく。このため、工具を軸方向へ押し込む力によっ てワークの残された部分が工具外周側へ押し広げられることがない。 また、超高圧焼結体上に形成された切刃は耐摩耗性に優れ、しかも切屑排出溝 によって切屑の排出性も改善されるので切削抵抗が低減されて工具寿命が向上す る。

【０００８】

【実施例】

以下、図１〜図４を参照して、本考案の一実施例を説明する。 これらの図に示すように、本実施例のドリル１０は、軸状をなす工具本体１１ の先端に２枚の切刃１２・１３が形成されてなるものである。工具本体１１は、 図示せぬ工作機械の工具把持部に装着される円筒状のドライバ１４と、このドラ イバ１４の中心孔１４ａに同軸的に嵌合されたシャンク１５と、このシャンク１ ５の先端に同軸的にろう付け固着された超硬合金製の切刃チップ１６とからなる もので、工具本体１１の外周部のうち切刃チップ１６からシャンク１５にかけて の部分には切刃チップ１６の先端面１６ａ、外周面１６ｂ及びシャンク１５の外 周面１５ａに開口する２本の切屑排出溝１７・１７が形成されている。

【０００９】 図２〜図４により詳細に示すように、各切屑排出溝１７は工具軸線と直交する 断面視において略Ｖ字状をなすもので、各溝の工具回転方向（図３中矢印Ａ方向 ）と反対側を向く壁面１８の先端部には当該工具先端に向かうに従って漸次工具 径方向中心側へ後退する傾斜面１９が形成され、これにより各溝の工具回転方向 を向く壁面２０の先端部の幅が工具中心側へ拡大されている。そして、かかる壁 面２０の先端部には工具先端面に向かって開口する凹部２１、２２が形成され、 該凹部２１、２２には切刃体２３、２４が埋め込まれてろう付け固着されている 。

【００１０】 これら切刃体２３、２４は、ダイヤモンドやＣＢＮ（立方晶窒化硼素）などに 代表される超高圧焼結体２５、２６と、超硬合金製の母材２７、２８とをともに 一定厚さで積層して全体を略半月板状に成形してなるもので、超高圧焼結体２５ 、２６の表面が壁面２０とほぼ面一をなすように凹部２１、２２へ取り付けられ ている。そして、図３及び図４により詳細に示すように、超高圧焼結体２５、２ ６の工具先端側を向く稜線部に上記切刃１２、１３が形成されている。

【００１１】 これら切刃１２、１３は、それぞれの外周端から径方向中心側へ向かうに従っ て工具軸線方向後端側へ漸次後退せしめられ、これに伴って切刃１２、１３に連 なる切刃チップ１６の先端面１６ａもその中心側が外周側よりも工具後端側へ後 退する傾斜面状に形成されて切屑排出溝１７の上記傾斜面１９に達している。ま た、切刃１２、１３は工具軸線方向からの正面視において工具回転中心を挟んで 一直線上に並ぶように配置され、しかも一方の切刃１２の内周端は工具回転中心 に達し、他方の切刃１３の内周端は工具回転中心から幾らか外周側へ離されてい る。さらに、各切刃１２、１３の外周端の工具軸線方向における位置は互いに等 しく設定され、また、それぞれが工具軸線Ｏと直交する仮想平面Ｐとなす角φ₁ 、φ₂も等しく設定されている。

【００１２】 ここで、切刃１２、１３の仮想平面Ｐに対する角度φ₁、φ₂はワーク材質や切 削速度などの切削条件に応じて適宜定めて良いが、なるべくは１０゜ 〜３０゜ の 範囲となるように設定することが好ましい。１０゜ に満たないと切刃１２、１３ の外周端がワークを押し付ける方向が工具軸線方向に接近してバリ等の発生を十 分防ぐことができなくなるおそれがあり、他方３０゜ を越えると切刃１２、１３ の軸方向長さが増大して加工時間の長時間化を招くとともに、切刃１２、１３の 外周端の強度が劣化して切刃欠損が生じ易くなるおそれがあるからである。

【００１３】 また、図１〜図３に示すように、工具本体１１の内部には流路２９が設けられ ている。この流路２９は、当該ドリル１０を工作機械に装着した際にドライバ１ ４の後端面１４ｂに供給される切削油や圧縮空気を工具先端側へ導くためのもの で、上記ドライバ１４の中心孔１４ａ、シャンク１５の中心孔１５ｂ及び切刃チ ップ１６内の排出路１６ｃによって構成されている。そして排出路１６ｃは、切 刃の数に合わせて２本形成され、それぞれが切刃チップ１６の先端面１６ａに開 口せしめられている。

【００１４】 次に、以上のように構成されたドリル１０の作用を説明する。 本実施例のドリル１０でワーク（図示略）の穴あけ加工を行うには、工具本体 １１のドライバ１４を工作機械の工具把持部に装着した後、ドライバ１４の後端 面から流路２９の内部へ切削油または圧縮空気を供給し、さらには工具本体１１ を軸線回りに回転させつつ軸線方向先端側へ送りだして切刃１２、１３でワーク を穿孔してゆく。

【００１５】 ここで、本実施例のドリル１０では、切刃１２、１３の傾斜方向が従来と逆方 向に、すなわち工具内周側へ向かうほど工具後端側へ後退しているので、切刃１ ２、１３はその外周側から内周側へ向かって徐々にワークに食い付いてゆき、ワ ークから抜ける際も同様に外周側から内周側へと抜けてゆくこととなる。従って ドリル１０を軸方向へ押し込む力によってワークが径方向外周側へ押し広げられ ることがなく、よってドリルの抜けぎわにおけるバリやコバ欠けの発生をほぼ完 全に防止できる。また、バリ等の防止のために切刃１２、１３の仮想平面Ｐに対 する傾き角度φ₁、φ₂を従来のように増大させる必要もないため、加工時間の長 時間化も回避できる。

【００１６】 さらに、切刃１２、１３自体が超高圧焼結体２５、２６上に形成されているか ら耐摩耗性も高く、しかも超高圧焼結体２５、２６を切刃１２、１３のすくい面 となる壁面２０に沿って取り付けているので再研削を行っても依然として超高圧 焼結体２５、２６上に切刃を設けることができ、また超高圧焼結体２５、２６の 使用量も工具先端面全域を覆う従来例より少なくできる。

【００１７】 加えて、工具本体１１に切屑排出溝１７を形成しているので切屑の排出性が改 善され、この点特に流路２９から工具先端面１６ａに切削油や圧縮空気を吐出さ せた場合には、切削油や空気が切屑排出溝１７を工具後端側へ向けて流れること によって切屑が強制的に排出されるので切屑排出性が大幅に向上し、その分切削 抵抗が減少して工具寿命が一層向上する。

【００１８】 さらにまた、工具外周側から内周側へ向かって切刃１２、１３が食い付いてゆ くため、下穴を拡径する中ぐり切削に用いた場合には、下穴精度に影響されるこ となく真直度の高い加工を行うことができる。

【００１９】 なお、本実施例では特に２枚の切刃１２、１３を有するドリルを例にあげて説 明したが、本考案はこれに限るものではなく、１枚または３枚以上に適宜変更さ れ得ること勿論である。また、工具本体１１の構成もあくまで例示に過ぎず、必 要に応じて適宜設計変更されるものである。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案の穴あけ工具によれば、切刃が従来とは逆に工 具中心側へ向かうほど工具後端側へ後退しているから、ワークからの抜けぎわに 、切刃がその外周側から内周側へ向かって徐々に抜けることとなってワークの押 し広げ作用が抑制され、このため、バリやコバ欠けの発生を防止できるという優 れた効果が得られる。また、バリ等の防止のために切刃を工具径方向に対して大 きく傾斜させる必要がないから加工時間の長時間化を回避でき、特に切刃と工具 軸線と直交する仮想平面とがなす角度を１０゜ 〜３０゜ に設定した場合には加工 時間の長時間化を回避しつつバリ等の発生を確実に回避できる。

【００２１】 また、切屑排出溝を設けているので従来に比して切屑排出性が改善されてその 分切削抵抗が減少する。このため、切刃を超高圧焼結体上に形成したことによっ て得られる切刃の寿命向上効果が一層助長されて工具寿命が大幅に向上する。特 に流路から工具先端側へ切削油や圧縮空気を吐出させた場合には、切屑がこれら の流れに沿って強制的に工具後端側へ排出されるので切削抵抗低減効果が大きく 、より一層工具寿命を向上し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の側面図である。

【図２】図１に示すドリルの先端部の拡大図である。

【図３】図１のIII方向からの矢視図である。

【図４】図１に示すドリルの切刃部分の拡大図である。

【図５】従来のドリルの側面図である。

【図６】図５のVI方向からの矢視図である。

【図７】図５のVII方向からの矢視図である。

【図８】図５に示すドリルの先端部の拡大図である。

【図９】図５のIX方向からの矢視図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線における断面図である。

【符号の説明】

１０ ドリル １１ 工具本体 １２，１３ 切刃 １７ 切屑排出溝 ２０ 切屑排出溝の壁面 ２５，２６ 超高圧焼結体 ２９ 流路 Ｏ 工具軸線 Ｐ 仮想平面

フロントページの続き (72)考案者 松本 勝則 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸状をなす工具本体の先端に切刃が設け
   られてなる穴あけ工具であって、上記工具本体に、該工
   具本体の先端面及び外周面に開口する切屑排出溝が形成
   され、この切屑排出溝の工具回転方向を向く壁面と上記
   工具本体の先端面との交差稜線部に超高圧焼結体が接合
   され、この超高圧焼結体上に上記切刃が形成され、該切
   刃が工具外周側から工具径方向中心側へ向かうに従って
   工具軸線方向後端側へ漸次後退していることを特徴とす
   る穴あけ工具。
2. 【請求項２】 工具軸線と直交する仮想平面と、上記切
   刃とのなす角度が１０゜ 〜３０゜ の範囲に設定されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の穴あけ工具。
3. 【請求項３】 上記工具本体に、該工具本体の内部を貫
   いて一端が上記先端面に開口し、他端が工具本体の後端
   面に開口する流路を形成したことを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の穴あけ工具。