JPH0585509U - 穴明け工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切粉の容着や切屑詰まりを防止することがで
きるのは勿論のこと、ドリルのガイド性及び工具剛性を
高めることができる穴明け工具を提供する。 【構成】 工具本体（１０）の側部に２つのねじれ溝
（１１）が設けられ、ねじれ溝（１１）の回転方向を向
く壁面と先端逃げ面との稜線部に切刃（１３）が設けら
れるとともに、ねじれ溝（１１）に隣接する回転方向後
側のランド部に第１のマージン（１５）、ヒール（１
６）側のランド部に第２のマージン（１７）が設けられ
ている。上記４つのマージン（１５，１７）はほぼ等分
割に配置され、ランド部には第１のマージン（１５）側
から第２のマージン（１７）側へ向かうに従って深さが
漸次深くなる凹部（２０）が設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ドリル等の穴明け工具に係わり、特に、アルミ鋳物の穴明け加工 に適した切削工具の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

従来、上記のような穴明け工具としては、図４に示すドリルリーマが提案され ている。この図に示すドリルリーマは、軸断面において矩形状をなすドリル本体 １の側部に、先端面から後端側へ直線的に延在する断面Ｖ字状の切屑排出溝２が 形成され、この切屑排出溝２の回転方向を向く壁面と先端逃げ面との交叉稜線に 先端刃３が、外周マージン４との交叉稜線に外周刃５が形成されたものである。 また、このドリルリーマでは、外周マージン４よりも回転方向後方のランド部６ が平坦に切り落とされ、ランド部６の後側に第２のマージン７が形成されている 。

【０００３】 このドリルリーマでは、切屑排出溝がストレート溝のため剛性が高く、また、 合計４つのマージンによりガイドされるため、穴明け加工時の振動が有効に防止 され、高い加工精度が得られるという利点がある。しかしながら、ストレート溝 であるがゆえに切屑排出性が悪く、このため、せいぜい３Ｄ（Ｄはドリル直径） 程度の深さの加工しか行うことができなかった。

【０００４】 一方、図５に示すような一般的なツイストドリルでは、ねじれ溝を有しかつ軸 断面における溝とランド部との比Ｂ／Ａも約１．６と大きいために切屑排出性に 優れる反面、本体の剛性が低い。また、マージンが２カ所にしかないため本体が 振動し易く、特に、アルミのような軟質材を加工すると穴の拡大代や面粗度、真 円度等の加工精度が低下する。しかも、このドリルでは芯厚が２０〜３０％と大 きいため、ドリルの先端部にシンニングを施さなければならないが、シンニング 部に特にアルミが容着し易く、このため加工精度が一層悪化するという等の問題 があった。

【０００４】 また、図６に示すツイストドリルは、図５に示すツイストドリルにおいて芯厚 を小さくしてシンニングをなくすとともに、正のすくい角を有する有効切刃部分 の長さを長くし、さらに、ランド８の後ろ側に第２マージン９を形成し、これに よって、上記ツイストドリルの欠点を解消したものである。 しかしながら、このツイストドリルにおいても、４つのマージンの配置が不等 分割であるためにガイド効果が低く、しかも、本体の剛性が低いという欠点を依 然として持っている。さらに、このツイストドリルでアルミ材の穴明け加工を行 うと、アルミの切粉が第２マージンと加工穴内面との間に噛み込まれ、その結果 、切削トルクが大きくなるばかりでなく、穴の肌荒れや加工精度の劣化が生じる という問題もあった。

【０００５】

【考案の目的】

この考案は、以上のような従来の穴明け工具の欠点を解決するためになされた もので、切粉の容着や切屑詰まりを防止することができるのは勿論のこと、ドリ ルのガイド性及び工具剛性を高めることができる穴明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】

この考案の穴明け工具は、工具本体の側部に２つのねじれ溝が設けられ、ねじ れ溝の回転方向を向く壁面と先端逃げ面との稜線部に切刃が設けられるとともに 、ねじれ溝に隣接する回転方向後側のランド部に第１のマージンが、ヒール側の ランド部に第２のマージンが設けられたもので、特に、４つのマージンをほぼ等 分割に配置し、上記ランド部に、第１のマージン側から第２のマージン側へ向か うに従って深さが漸次深くなる凹部を設けたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

上記構成の穴明け工具にあっては、凹部が第２のマージン側へ向かうに従って 漸次深くなるので、切粉が工具の回転に伴って流れ易く、凹部の最も深い部分へ 導かれてそこに溜り、ねじれ溝の機能により後端側へ速やかに排出される。した がって、切粉が第２のマージンと加工穴内面との間に侵入することが少ない。ま た、４つのマージンをほぼ等分割に配置しているから、工具本体が確実にガイド され、しかも、ランド幅が長いので工具剛性も高い。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１ないし図３を参照しながら説明する。図１は 実施例のドリルを示す断面図、図２は底面図、図３は側面図である。図中符号１ ０は工具本体であり、工具本体１０の側部には、軸線に沿って螺旋をなすねじれ 溝１１が形成され、ねじれ溝１１の回転方向を向く壁面と先端逃げ面１２との交 叉稜線には切刃１３が形成されている。切刃１３は直線状に形成され、しかも、 芯厚を構成する壁部にシンニング部１３ａが形成されることによりドリルの中心 部まで延在させられている。また、逃げ面１２も直線状とされ、切刃１３からド リルの回転中心を通る中心線Ｌまで延在させられている。また、逃げ面１２の幅 Ｗは、０．０１５〜０．１０Ｄ（Ｄはドリル直径）と狭く設定され、これにより チゼルの大きさも小さくなっている。また、ランド部１４のうちねじれ溝１１に 隣接する回転方向後側の部分には第１のマージン１５が形成され、ヒール１６に 隣接する部分には第２のマージン１７が形成されている。そして、これらマージ ン１５，１７は軸線まわりにほぼ等分割に配置されている。なお、マージン１５ ，１７どうしが軸線回りになす角度は８０゜〜１００゜の範囲内であればよい。

【０００９】 また、芯厚Ｔはドリル径をＤとしたときに０．１〜０．２Ｄとされ、ねじれ溝 １１のうち芯厚Ｔを構成する部分を含む所定幅の部分は円筒曲面１８とされ、そ の半径Ｒ₁は０．１〜０．３Ｄとされている。また、円筒曲面１８からヒール１ ６側へ向かう部分も、回転方向後方へ凹む円筒曲面１９とされている。なお、第 ２のマージン１７と円筒曲面１９とのなす角度θは６０〜８０゜に設定されてい る。また、図中符号１０ａは油穴である。

【００１０】 さらに、工具本体１０のランド部１９には凹部２０が形成されている。凹部２ ０は、第１のマージン１５から第２のマージン１７へ向かうに従って深さが漸次 深くなる凸曲面部２０ａと、第２のマージン１７に隣接するとともに深さが最も 深い凹曲面部２０ｂにより構成されている。凸曲面部２０ａの第１のマージン１ ５側の部分は、その曲率半径が大きくほとんど平坦面に近い形状とされているが 、切屑排出溝がストレート溝の場合にはその部分は平坦面に形成される。また、 底面視において凹曲面部２０ｂと第２のマージン１７との境界部は鈍角をなして おり、その部分での欠けの発生が防止されている。詳細には、工具本体１０の回 転中心と凹曲面部２０ｂ及び第２のマージン１７の交叉部とを結んだ直線と、上 記交叉部における凹曲面部２０ｂの接線とがなす角度αは０〜２０゜に設定され ている。一方、横断面においては、工具本体１０の回転中心と凹曲面部２０ｂ及 び第２のマージン１７の交叉部とを結んだ直線と、上記交叉部における凹曲面部 ２０ｂの接線とがなす角度δはー５〜２０゜とされているが、角度δは正角、つ まり凹曲面部２０ｂと第２のマージンとがなす角度は鋭角であることが望ましい 。これは、角度δを正角とすることにより凹曲面部２０ｂに存在する切粉が第２ のマージン１７側へ入りにくくなるからである。

【００１１】 上記構成のツイストドリルにおいては、凹部２０が第２のマージン１７側へ向 かうに従って漸次深くなるので、切粉が工具の回転に伴って流れ易く、凹部２０ の最も深い部分、つまり凹曲面部２０ｂへ導かれてそこに溜り、ねじれ溝１１の 機能により後端側へ速やかに排出される。したがって、切粉が第２のマージン１ ７と加工穴内面との間に侵入することが少なく、切粉の噛込みに起因する肌荒れ 等の発生を未然に防止することができる。また、マージン１５，１７がほぼ等分 割に配置されているため、穴明け加工時に工具本体１０が確実にガイドされる。 したがって、工具本体１０の振動が少なく、穴の拡大代、真円度、面粗度等の精 度を向上させることができる。さらに、ランド幅が長いため工具剛性が高く、深 穴加工を行うことができる。加えて、剛性が向上するため、芯厚を上記のように 小さくすることができ、その結果、切粉の容着を防止するとともにねじれ溝１１ の断面積を大きく大きくすることができる。

【００１２】 なお、本考案は上記実施例のようなドリルに限定されるものではなく、エンド ミルやドリルリーマ等の種々の穴明け工具に適用できることは勿論である。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案の穴明け工具においては、４つのマージンをほぼ 等分割に配置し、工具本体のランド部に、第１のマージン側から第２のマージン 側へ向かうに従って深さが漸次深くなる凹部を設けているから、切粉が第２のマ ージンと加工穴内面との間に侵入することが少なく、したがって、切粉の噛込み に起因する肌荒れ等の発生を未然に防止することができる。また、穴明け加工時 に工具本体が確実にガイドされるので工具本体の振動が少なく、穴の拡大代、真 円度、面粗度等の精度を向上させることができる等の優れた効果を得ることがで きる。

【提出日】平成４年１１月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】考案の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ドリル等の穴明け工具に係わり、特に、アルミ鋳物の穴明け加工 に適した切削工具の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】

従来、上記のような穴明け工具としては、図４に示すドリルリーマが提案され ている。この図に示すドリルリーマは、軸断面において矩形状をなすドリル本体 １の側部に、先端面から後端側へ直線的に延在する断面Ｖ字状の切屑排出溝２が 形成され、この切屑排出溝２の回転方向を向く壁面と先端逃げ面との交叉稜線に 先端刃３が、外周マージン４との交叉稜線に外周刃５が形成されたものである。 また、このドリルリーマでは、外周マージン４よりも回転方向後方のランド部６ が平坦に切り落とされ、ランド部６の後側に第２のマージン７が形成されている 。

【０００３】 このドリルリーマでは、切屑排出溝がストレート溝のため剛性が高く、また、 合計４つのマージンによりガイドされるため、穴明け加工時の振動が有効に防止 され、高い加工精度が得られるという利点がある。しかしながら、ストレート溝 であるがゆえに切屑排出性が悪く、このため、せいぜい３Ｄ（Ｄはドリル直径） 程度の深さの加工しか行うことができなかった。

【０００４】 一方、図５に示すような一般的なツイストドリルでは、ねじれ溝を有しかつ軸 断面における溝とランド部との比Ｂ／Ａも約１．６と大きいために切屑排出性に 優れる反面、本体の剛性が低い。また、マージンが２カ所にしかないため本体が 振動し易く、特に、アルミのような軟質材を加工すると穴の拡大代や面粗度、真 円度等の加工精度が低下する。しかも、このドリルでは芯厚が２０〜３０％と大 きいため、ドリルの先端部にシンニングを施さなければならないが、シンニング 部に特にアルミが容着し易く、このため加工精度が一層悪化するという等の問題 があった。

【０００５】 また、図６に示すツイストドリルは、図５に示すツイストドリルにおいて芯厚 を小さくしてシンニングをなくすとともに、正のすくい角を有する有効切刃部分 の長さを長くし、さらに、ランド８の後ろ側に第２マージン９を形成し、これに よって、上記ツイストドリルの欠点を解消したものである。 しかしながら、このツイストドリルにおいても、４つのマージンの配置が不等 分割であるためにガイド効果が低く、しかも、本体の剛性が低いという欠点を依 然として持っている。さらに、このツイストドリルでアルミ材の穴明け加工を行 うと、アルミの切粉が第２マージンと加工穴内面との間に噛み込まれ、その結果 、切削トルクが大きくなるばかりでなく、穴の肌荒れや加工精度の劣化が生じる という問題もあった。

【０００６】

【考案の目的】

この考案は、以上のような従来の穴明け工具の欠点を解決するためになされた もので、切粉の容着や切屑詰まりを防止することができるのは勿論のこと、ドリ ルのガイド性及び工具剛性を高めることができる穴明け工具を提供することを目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の穴明け工具は、工具本体の側部に２つのねじれ溝が設けられ、ねじ れ溝の回転方向を向く壁面と先端逃げ面との稜線部に切刃が設けられるとともに 、ねじれ溝に隣接する回転方向後側のランド部に第１のマージンが、ヒール側の ランド部に第２のマージンが設けられたもので、特に、４つのマージンをほぼ等 分割に配置し、上記ランド部に、第１のマージン側から第２のマージン側へ向か うに従って深さが漸次深くなる凹部を設けたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上記構成の穴明け工具にあっては、凹部が第２のマージン側へ向かうに従って 漸次深くなるので、切粉が工具の回転に伴って流れ易く、凹部の最も深い部分へ 導かれてそこに溜り、ねじれ溝の機能により後端側へ速やかに排出される。した がって、切粉が第２のマージンと加工穴内面との間に侵入することが少ない。ま た、４つのマージンをほぼ等分割に配置しているから、工具本体が確実にガイド され、しかも、ランド幅が長いので工具剛性も高い。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図１ないし図３を参照しながら説明する。図１は 実施例のドリルを示す断面図、図２は底面図、図３は側面図である。図中符号１ ０は工具本体であり、工具本体１０の側部には、軸線に沿って螺旋をなすねじれ 溝１１が形成され、ねじれ溝１１の回転方向を向く壁面と先端逃げ面１２との交 叉稜線には切刃１３が形成されている。切刃１３は直線状に形成され、しかも、 芯厚を構成する壁部にシンニング部１３ａが形成されることによりドリルの中心 部まで延在させられている。また、逃げ面１２も直線状とされ、切刃１３からド リルの回転中心を通る中心線Ｌまで延在させられている。また、逃げ面１２の幅 Ｗは、０．０１５〜０．１０Ｄ（Ｄはドリル直径）と狭く設定され、これにより チゼルの大きさも小さくなっている。また、ランド部１４のうちねじれ溝１１に 隣接する回転方向後側の部分には第１のマージン１５が形成され、ヒール１６に 隣接する部分には第２のマージン１７が形成されている。そして、これらマージ ン１５，１７は軸線まわりにほぼ等分割に配置されている。なお、マージン１５ ，１７どうしが軸線回りになす角度は８０゜〜１００゜の範囲内であればよい。

【００１０】 また、芯厚Ｔはドリル径をＤとしたときに０．１〜０．２Ｄとされ、ねじれ溝 １１のうち芯厚Ｔを構成する部分を含む所定幅の部分は円筒曲面１８とされ、そ の半径Ｒ₁は０．１〜０．３Ｄとされている。また、円筒曲面１８からヒール１ ６側へ向かう部分も、回転方向後方へ凹む円筒曲面１９とされている。なお、第 ２のマージン１７と円筒曲面１９とのなす角度θは６０〜８０゜に設定されてい る。また、図中符号１０ａは油穴である。

【００１１】 さらに、工具本体１０のランド部１４には凹部２０が形成されている。凹部２ ０は、第１のマージン１５から第２のマージン１７へ向かうに従って深さが漸次 深くなる凸曲面部２０ａと、第２のマージン１７に隣接するとともに深さが最も 深い凹曲面部２０ｂにより構成されている。凸曲面部２０ａの第１のマージン１ ５側の部分は、その曲率半径が大きくほとんど平坦面に近い形状とされているが 、切屑排出溝がストレート溝の場合にはその部分は平坦面に形成される。また、 底面視において凹曲面部２０ｂと第２のマージン１７との境界部は鈍角をなして おり、その部分での欠けの発生が防止されている。詳細には、工具本体１０の回 転中心と凹曲面部２０ｂ及び第２のマージン１７の交叉部とを結んだ直線と、上 記交叉部における凹曲面部２０ｂの接線とがなす角度αは０〜２０゜に設定され ている。一方、横断面においては、工具本体１０の回転中心と凹曲面部２０ｂ及 び第２のマージン１７の交叉部とを結んだ直線と、上記交叉部における凹曲面部 ２０ｂの接線とがなす角度δはー５〜２０゜とされているが、角度δは正角、つ まり凹曲面部２０ｂと第２のマージンとがなす角度は鋭角であることが望ましい 。これは、角度δを正角とすることにより凹曲面部２０ｂに存在する切粉が第２ のマージン１７側へ入りにくくなるからである。

【００１２】 上記構成のツイストドリルにおいては、凹部２０が第２のマージン１７側へ向 かうに従って漸次深くなるので、切粉が工具の回転に伴って流れ易く、凹部２０ の最も深い部分、つまり凹曲面部２０ｂへ導かれてそこに溜り、ねじれ溝１１の 機能により後端側へ速やかに排出される。したがって、切粉が第２のマージン１ ７と加工穴内面との間に侵入することが少なく、切粉の噛込みに起因する肌荒れ 等の発生を未然に防止することができる。また、マージン１５，１７がほぼ等分 割に配置されているため、穴明け加工時に工具本体１０が確実にガイドされる。 したがって、工具本体１０の振動が少なく、穴の拡大代、真円度、面粗度等の精 度を向上させることができる。さらに、ランド幅が長いため工具剛性が高く、深 穴加工を行うことができる。加えて、剛性が向上するため、芯厚を上記のように 小さくすることができ、その結果、切粉の容着を防止するとともにねじれ溝１１ の断面積を大きくすることができる。

【００１３】 なお、本考案は上記実施例のようなドリルに限定されるものではなく、エンド ミルやドリルリーマ等の種々の穴明け工具に適用できることは勿論である。 さらに、上記実施例では工具本体１０に直接的に切刃１３を形成した穴明け工 具について説明したが、例えば工具本体１０において、この切刃１３の部分に、 ダイヤモンドやＣＢＮ（立方晶窒化硼素）を主成分とする超高硬度焼結体をロウ 付け等により接合し、この超高硬度焼結体の部分に切刃１３を形成したような構 成としてもよい。しかして、このような構成を採ることにより、摩耗の激しい刃 先部分において耐磨耗性の向上を図ることができるという利点が得られる。

【００１４】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案の穴明け工具においては、４つのマージンをほぼ 等分割に配置し、工具本体のランド部に、第１のマージン側から第２のマージン 側へ向かうに従って深さが漸次深くなる凹部を設けているから、切粉が第２のマ ージンと加工穴内面との間に侵入することが少なく、したがって、切粉の噛込み に起因する肌荒れ等の発生を未然に防止することができる。また、穴明け加工時 に工具本体が確実にガイドされるので工具本体の振動が少なく、穴の拡大代、真 円度、面粗度等の精度を向上させることができる等の優れた効果を得ることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例であるドリルの軸断面図で
ある。

【図２】図１に示すドリルの底面図である。

【図３】図１の矢印III方向矢視図である。

【図４】従来のドリルリーマの一例を示す断面図であ
る。

【図５】従来の一般的なドリルを示す断面図である。

【図６】４つのマージンを有する従来のドリルの底面図
である。

【符号の説明】

１０ 工具本端 １１ ねじれ溝 １４ ランド部 １５ 第１のマージン １６ ヒール １７ 第２のマージン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １０ 工具本体 １１ ねじれ溝 １４ ランド部 １５ 第１のマージン １６ ヒール １７ 第２のマージン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転させられる工具本体の側
   部に２つのねじれ溝が設けられ、ねじれ溝の回転方向を
   向く壁面と先端逃げ面との稜線部に切刃が設けられると
   ともに、ねじれ溝に隣接する回転方向後側のランド部に
   第１のマージンが、ヒール側のランド部に第２のマージ
   ンが設けられた穴明け工具において、上記４つのマージ
   ンをほぼ等分割に配置し、上記ランド部に、上記第１の
   マージン側から第２のマージン側へ向かうに従って深さ
   が漸次深くなる凹部を設けたことを特徴とする穴明け工
   具。
2. 【請求項２】軸線方向先端視における前記凹部と第２マ
   ージンとのなす角度を鈍角とし、工具本体の横断面にお
   ける凹部と第２マージンとのなす角度を鋭角としたこと
   を特徴とする請求項１に記載の穴明け工具。