JPH05345211A

JPH05345211A - ドリル

Info

Publication number: JPH05345211A
Application number: JP18049192A
Authority: JP
Inventors: Ryosuke Okanishi; 良祐岡西; Kazuyoshi Sasaki; 一良佐々木; Yoshito Kuroda; 誉人黒田; Keiji Ishikawa; 圭二石川; Osamu Goto; 理後藤
Original assignee: Hitachi Tool Engineering Ltd
Current assignee: Moldino Tool Engineering Ltd
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 1993-12-27

Abstract

(57)【要約】【目的】超硬ドリルの耐チッピング性を高めるととも
に高剛性化を計り、高能率なドリルを提供する。【構成】工具本体の外周にねじれを有する複数の切れ
刃が形成され、対の溝と、その溝の先端に正面Ｖ状に形
成された一対の切り刃部分からなるドリルにおいて、該
刃部の軸直角断面における外周切れ刃のすくい角を−２
９°〜０゜に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対
して４０〜８０％の範囲に設定したドリルであり、工具
剛性と切り屑処理性に優れたドリルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はドリルの性能向上、特に
切り屑処理、寸法精度の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般鋼材や鋳鉄などの穴明け作業におい
ては、穴明け作業の高率化、自動化に伴う切り屑の処理
の無人化のため、様々な要求が出されている。特に、切
り屑の処理に関しては連続する螺旋状の切り屑を排出す
るため、取扱が不便であり、その分断に様々な工夫がな
されている。またドリルの寸法精度は外周切り刃の摩耗
により影響されるため、管理することが難しく、通常、
ドリル加工後、リーマ等で仕上げている。

【０００３】また、高速化が進み、ドリルに超硬合金が
使用され、高速切削が可能な製品が供給されているた
め、切り屑はより連続する螺旋状が増加する傾向にあ
る。そのため、連続する螺旋状の切り屑を分断、叉は切
断する工夫としては、Ｖ状切り刃部分のシンニング
（実公昭６２−４６４９１）や、Ｖ状切り刃部分の段
付きの設定（実公昭５８−５２００８）等、切り刃先端
部でせん断力により行う方法もある。また、溝形状の
工夫により切り屑を分断する方法も検討され（特公昭６
０−２３９２５）すくい面に凸部叉は段部を設け切り屑
のせん断角を大きくし分断するものもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｖ状切り刃部
分の様々な工夫は、大きな効果を有する反面、切り刃先
端の形状が複雑となり再研磨が行いにくく、また再研磨
したときの性能が不安定となる問題がある。溝形状を工
夫した場合にも同様なことが言える。

【０００５】また、高速度鋼、超硬合金によらず、ドリ
ルに被覆処理をすることにより、摩擦抵抗・切削抵抗を
軽減でき、ドリルすくい面では、切り屑のすべりが良く
なり切り屑の流れが溝部で軸方向に増速され、切り屑に
引っ張り応力を作用させて亀裂を発生させ分断する為、
切り屑の排出が良くなり、切削面への傷やドリルへの絡
みも減少し、また、逃げ面では、特にマージン部のすべ
り、耐摩耗性が向上するため、切削抵抗を減少させ、面
粗さ、寸法精度をより良くすることが知られている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の点に鑑み、本願発
明は、工具本体の外周にねじれを有する複数の切れ刃が
形成され、対の溝と、その溝の先端に正面Ｖ状に形成さ
れた対の切り刃部分からなる被覆ドリルにおいて、該刃
部の軸直角断面における外周切れ刃のすくい角を−２９
°〜０゜に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃径に対し
て４０〜８０％の範囲に設定したものであり、切れ刃の
ねじれ角を２０゜〜６０゜、さらに被覆層としては、Ａ
ｌ、Ｓｉ、周期率表第４ａ、５ａ、６ａ族遷移金属の炭
化物、窒化物、酸化物、硼化物、および炭化硼素、硬質
窒化硼素、硬質炭素さらにこれらの固容体または混合体
からなる群のうちから選ばれた１種または２種以上の硬
質物質を１層または２層以上の多層で０．２〜２０μの
厚みに被覆したものである。

【０００７】

【作用】すくい角をネガとすることにより切削抵抗は増
え剛性が不足するため、ドリルの芯厚を工具刃径に対し
て４０〜８０％の範囲に設定した。すくい角を−２９°
〜０゜、芯厚を工具刃径に対して４０〜８０％したの
は、両者のバランスより設定したものであり、すくい角
をそれ以上に大きくすると切削抵抗がふえすぎまた、心
厚は４０％未満では、振動・ビビリ等を生じやすくな
り、また８０％を越えると切り屑排出等のフルート部に
十分なスペースがとれなくなるため上記範囲とした。
尚、さらに、外周切れ刃のねじれ角を２０゜〜６０゜と
いう強いねじれ角の採用で強度が弱くなった先端刃部
は、外周切れ刃の負のすくい面に沿って負の角度を設
け、かつフラット面を設けることによって強化される。

【０００８】さらに、皮膜としては、耐クレーターに優
れるＡｌ、Ｓｉ、周期率表第４ａ、５ａ、６ａ族遷移
金属の炭化物、窒化物、酸化物、硼化物、および炭化硼
素、硬質窒化硼素、硬質炭素さらにこれらの固容体また
は混合体からなる群のうちから選ばれた１種または２種
以上の硬質物質を１層または２層以上の多層で０．２〜
２０μｍの厚みで被覆すれば良い。

【０００９】また、本発明に最適な被覆方法は、すくい
面においてはある程度粒子を成し摩擦抵抗を軽減する必
要があり、マージン部においてはバニッシングしている
のと同様であるため、密着性に優れ皮膜が剥離しない等
の特性を具備していなくてはならない。そのため、本願
ドリルでは、超微粒子超硬合金を使用し、被覆はＰＶＤ
法で十分である。さらに好ましくは、膜質はＴｉＣＮ、
ＴｉＮが溶着を軽減するため良く、両者を単層または多
層に組み合わせたものでも良い。

【００１０】

【実施例】以下、実施例をもとに詳細に説明する。図１
〜図２は本発明の一実施例であり、ＴｉＮコーティング
を施した超微粒子超硬合金を用い、工具刃径２０ｍｍ、
２枚刃、右刃右ねじれのドリルである。軸直角における
外周切れ刃のすくい角を−２０゜、マージン幅０．０５
ｍｍ、逃げ角を１０゜とし、該刃部の心厚を工具刃形の
５０％すなわち１０ｍｍとし、さらに外周切れ刃のねじ
れ角を２５゜としたものである。尚、比較のため、市販
のドリル（すくい角が＋６゜、超硬製、コーティング）
も試験した。

【００１１】両ドリルを下記の切削諸元で実施した。切
削試験の条件は構造用鋼の平板の穴あけにて１１ｋｗマ
シニングセンターを用い切削速度５０ｍ／ｍｉｎ、送り
０．３ｍｍ／ｒｅｖ、切削深さ３０ｍｍ、切削油として
水溶性エマルジョンを用いた。その結果、本願発明の被
覆ドリルは表１に示すように入り口、出口の寸法バラツ
キが小さく、面粗さも良好であった。尚、寸法精度は全
数測定後の標準偏差を示す。

【００１２】

【表１】区分加工数面粗さ寸法精度入り口出口本発明６０穴Ｒｍａｘ９７．８４．２比較例６０穴４０７９．５１３０本発明１２０穴Ｒｍａｘ１２１２．３１１．１比較例１２０穴寿命の為中止

【００１３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、切り屑処
理より、すくい角をネガとし、かつ剛性を補うため芯厚
を厚くすることにより、振動・ビビリを防止し、総合的
に高性能なドリルが可能となった。また、工具剛性、刃
先強度をともに有するため、安定した性能を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明品の一例を示し、その説明図であ
る。

【図２】図２は図１の軸直角断面における断面図であ
る。

【符号の説明】

１本体２刃溝３芯厚 θb すくい角 θc 逃げ角 θv 先端角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川圭二大阪市淀川区野中北１丁目13番20号日立ツール株式会社大阪工場内 (72)発明者後藤理大阪市淀川区野中北１丁目13番20号日立ツール株式会社大阪工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具本体の外周にねじれを有する複数の
切れ刃が形成され、対の溝と、その溝の先端に正面Ｖ状
に形成された一対の切り刃部分からなるドリルにおい
て、該刃部の軸直角断面における外周切れ刃のすくい角
を−２９°〜０゜に設定し、かつ該刃部の芯厚を工具刃
径に対して４０〜８０％の範囲に設定したことを特徴と
するドリル。
【請求項２】請求項１記載のドリルにおいて、該切れ
刃のねじれ角を２０゜〜６０゜の範囲に設定したことを
特徴とするドリル。
【請求項３】請求項１記載のドリルにおいて、その被
覆層が、Ａｌ、Ｓｉ、周期率表第４ａ、５ａ、６ａ族遷
移金属の炭化物、窒化物、酸化物、硼化物、および炭化
硼素、硬質窒化硼素、硬質炭素さらにこれらの固容体ま
たは混合体からなる群のうちから選ばれた１種または２
種以上の硬質物質を１層または２層以上の多層で０．２
〜２０μの厚みで被覆した事を特徴とするドリル。