JPH0588818U - 切削研削両用工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削，研削の両加工を１つの工具，設備で可
能とする切削研削両用工具を提供すること。 【構成】 ドリルＢは、その他方端側にドリル部１１
と、ドリル部１１から連続的に形成された研削部３２
と、スパイラル状の切りくず排出溝１６を有し、ドリル
部１１による下穴形成の後に、研削部３２が下穴の研削
を行い仕上げ穴を形成する。この時、加工部には切りく
ず排出溝１６を介して潤滑油剤が注入される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、加工用工具に関し、特に、切削，研削の両加工が可能な切削研削両 用工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

金型部品や電子部品などには高い精度が要求され、このような部品の加工にお いては、穴あけや側面削りなどの切削加工の後に、研削加工が行われている。た とえば、穴あけ加工の場合には、ドリルやエンドミルなどを用いて下穴をあける 第１の工程と、この下穴をダイヤモンドホイールなどの研削工具を用いて精度良 く仕上げる第２の工程と、の２つの工程が必要である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、穴あけ加工などに２つの工程を必要とする従来の技術では下記 の問題がある。

【０００４】 ２工程を必要とするので生産性が悪い。すなわち、第２の工程である研削加 工を行うには第１の工程を行った切削機械から研削機械へワーク（部品）を移さ なければならない。従って、１つの穴あけ加工に対し２度のワークセットを要し 、加工精度を確保するために機械軸に対するワークの直角や平行を狂いなくセッ トしなければならないので、非常に時間がかかり非効率的である。

【０００５】 第１の工程で使用する切削機械および工具と、第２の工程で使用する研削機 械および工具と、の２種類の設備が必要となる。このために、設備費が多額とな り、また２台分の設置スペースが必要となる。

【０００６】 以上の問題点に鑑みて、本考案が解決しようとする課題は、精度の良い穴あけ などに要求される切削，研削の両加工を１つの設備で可能とする切削研削両用工 具を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために本考案において講じた手段は、切削部とシャンク部 とを有する切削用工具において、切削部のシャンク部側に研削部を設け、切削， 研削の両加工が可能な切削研削両用工具とすることである。

【０００８】 ここで、切削研削両用工具においては、研削部の径が切削部の径に比して大き く形成されていることが好ましい。また、逆に研削部の径が切削部の径に比して 小さく形成されているものであっても良い。

【０００９】 また、研削部は、その径が、切削部の側からシャンク部の側へ向けて拡大して 形成されていることが好ましい。

【００１０】 ここで、研削部は、工具本体に固着された砥粒群であって、その平均粒径が切 削部の側からシャンク部の側へ向けて小さくなる平均粒径の分布を有しているこ とが好ましい。そして、このような砥粒群の固着には電着法を用いることができ る。また、研削部は、工具本体に挿嵌されメタルボンディングにより固定された 筒形環状の研削砥石とすることができる。

【００１１】 そして、研削部には、切削部から所定の角度を有して連続的につなぎ形成され たスパイラル状の溝を有していることが好ましい。

【００１２】

【作用】

斯かる手段を講じた本考案に係る切削研削両用工具においては、その先端部に 切削部と、切削部のシャンク部側に研削部を有するため、被削物に対し切削研削 両用工具を送り込めば、まず切削部により切削加工が行われ、しかる後に研削部 による研削加工が行われる。このように１つの切削研削両用工具をもって切削， 研削の両加工が可能であり、ワークを切削機械から研削機械へ移し変える必要が ないので生産性が高い。そして、切削加工と研削加工との間でワークと機械軸と の狂いが生じることもないため加工精度が向上する。

【００１３】 ここで、切削研削両用工具は、その研削部の径が切削部の径に比して大きく形 成されている場合には、穴あけ加工における下穴に対しての研削代を少なくでき るので、仕上がり穴を精度良く形成することができる。また、研削部の径が切削 部の径に比して小さく形成されている場合には、被削物の段加工などにおいて、 切削部が切削すると共に、研削部で被削物の切削領域に隣接する領域を研削する ことができ、生産性が高い。

【００１４】 また、研削部の径が、切削部の側からシャンク部の側へ向けて拡大して形成さ れている場合には、研削工程において、下穴から仕上がり穴へと除々に研削され るため、研削抵抗が研削部の局部に集中することがないので、工具寿命が長く、 また加工時間も短縮できる。

【００１５】 また、研削部が工具本体に固着された砥粒群により形成されるものであり、そ の平均粒径が切削部の側からシャンク部の側へ向けて小さくなる平均粒径の分布 を有して形成されている場合には、研削工程において、切削部の側の粒径の大き な砥粒で荒取りし、シャンク部の側の粒径の小さな砥粒で仕上げるため、研削加 工の効率が良く加工時間を短縮することができる。

【００１６】 そして、研削部に切削部から所定の角度を有して連続的につなぎ形成されたス パイラル状の溝を有している場合には、切削工程における切りくずを被削物の外 部に排出することが容易であり、また研削工程において、スパイラル溝を介して 研削油剤を加工部に注入することができるので、加工部の冷却など研削油剤を効 果的に用いることができる。

【００１７】

【実施例】

つぎに、本考案に係る実施例につき添付図面を参照して説明する。

【００１８】 〔実施例１〕 図１（ａ）は本考案の実施例１に係る切削研削両用工具たるドリルを示す側面 図であり、図１（ｂ）は同ドリルの縦断面を一部拡大して模式的に示す断面図で ある。

【００１９】 これらの図において、Ａはドリルで、１１はドリル部（切削部）、１２は研削 部、１７はシャンク部である。ドリルＡにおいては、その先端部にドリル部１１ と、このドリル部１１に隣接して形成された研削部１２を有している。研削部１ ２は、ボデー部（工具本体）１０にダイヤモンド砥粒２２がニッケル２４を結合 剤として固着されたものであり、その形成には電着法が用いられている。なお、 ドリルＡにおいて、ダイヤモンド砥粒２２の粒径はほぼ均一となっている。また 、研削部１２の形成領域であるボデー部１０は、その径がドリル部１１の側１０ ａからシャンク部１７の側１０ｂへかけて階段状に除々に大きく形成されている 。そして、ドリルＡのドリル部１１および研削部１２には３０〜４５°のネジレ 角度を有する切りくず排出溝１６が形成されており、ドリル部１１から研削部１ ２へかけて連続的につなげられている。

【００２０】 つぎに、このような構成のドリルＡの使用態様を図２を参照して説明する。

【００２１】 本例のドリルＡは、切削加工と研削加工とを１つの工具で行うことを可能にし たものである。図２（ａ）において、被削物６０の穴あけ所定位置に回転および 軸方向の送りが与えられたドリルＡが当てられ、ドリル部１１により被削物６０ に下穴６１が切削される。ここで、ドリル部１１による切削加工の切りくずは、 切りくず排出溝１６に沿い、その多くが被削物６０の上方側より外部に排出され る。また、加工時には切りくず排出溝１６を介して加工部に潤滑油剤（冷却作用 なども有する）が注入されている。そして、図２（ｂ）において、ドリル部１１ により形成された下穴６１が、被削物６０の上方側から研削部１２による研削を 受け、仕上がり穴６２へと形成される。そして、図２（ｃ）において、研削部１ ２の先端側が被削物６０を貫通し、この後さらにドリルＡを所定の深さまで送っ た後に、それまでの回転方向と反対の回転をドリルＡに与え被削物６０より戻し 、仕上がり穴６２の形成を完了する。ここで、ドリルＡに与えられる加工条件、 すなわち回転数および軸方向の送り量は、ドリル部１１が被削物６０を貫通し、 下穴６１が形成された段階で回転数が速く、また送り量が小さく変更される。

【００２２】 以上のように、本例のドリルＡは、その先端部にドリル部１１と研削部１２と を備えているため、被削物６０に対しドリルＡを１度立てれば、切削加工に引き 続いて研削加工が行われ、精度の良い仕上がり穴６２を形成することができる。

【００２３】 また、研削部１２がその形成領域であるボデー部１０の径がドリル部１１の側１ ０ａからシャンク部１７の側１０ｂへかけて階段状に除々に大きく形成されてい ることに伴って大きくなっているので下穴６１から仕上がり穴６２への研削工程 が効率良く行われる。すなわち、ドリルＡの送りに伴い下穴６１が徐々に研削さ れて仕上がり穴６２となるため、研削部１２の全領域のダイヤモンド砥粒２２を 活用して仕上がり穴６２を形成することになり、研削抵抗が局部に集中してダイ ヤモンド砥粒２２を消耗することがないので、ドリルＡの寿命が長くなる。また 、ダイヤモンド砥粒２２の１粒当りの加工量（研削量）が少ないので、ドリルＡ の送りを速くすることができ、加工時間を短縮することができる。そして、本例 のドリルＡにおいては、研削部１２にドリル部１１から連続的につなぎ形成され た切りくず排出溝１６を有しているため、この切りくず排出溝１６を通して加工 部に潤滑油剤を注入することができる。このことにより、切削工程における切り くずの生成および排除が容易になる。そして、研削工程においては、研削点での 発生熱量が非常に高くなるものであるが、上記手段により研削点に効果的に冷却 作用を有する潤滑油剤を注入して研削熱を除去することができるので、加工精度 の低下や被削物６０が変形するなどの問題を解消することができる。また、研削 スピードを速めることもできるので、加工時間の短縮が可能となる。

【００２４】 〔実施例２〕 図３（ａ）は本考案の実施例２に係る切削研削両用工具たるドリルを示す側面 図であり、図３（ｂ）は同ドリルの縦断面を一部拡大して模式的に示す断面図で ある。なお、図３において図１に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し、 その説明は省略する。この実施例２に係るドリルＢにおいて実施例１のドリルＡ と異なる点は、そのダイヤモンド砥粒４２の粒径に勾配を設けたことである。す なわち、ドリルＢにおいては、研削部３２の形成領域に当たるボデー部３０の径 がドリル部１１の側３０ａからシャンク部１７の側３０ｂへかけて階段状に除々 に大きく形成されている一方で、この領域に固着されるダイヤモンド砥粒４２の 粒径がシャンク部１７の側３０ｂへ向けて除々に小さくなっている。なお、ボデ ー部３０の径とダイヤモンド砥粒４２の粒径とを合わせた大きさはシャンク部１ ７の側３０ｂへ向けて大きくなるように形成されている。

【００２５】 このような構成のドリルＢにおいては、その研削工程において、粒径の大きな ダイヤモンド砥粒４２が荒取りし、除々に小さなダイヤモンド砥粒４２で仕上げ て行くので、ダイヤモンド砥粒４２の大きさが均一なものに比して加工効率が良 く、仕上げ面粗さも小さくできる。すなわち、粒径の大きなダイヤモンド砥粒４ ２は、その研削量が多いので、同量の研削量であれば当然研削時間を短縮できる 。従って、本例のドリルＢを用いることで実施例１と同様の穴加工をより短時間 に行うことができるので、生産性が良い。

【００２６】 なお、実施例１および実施例２においては、ボデー部が階段状に除々に大きく 形成されているものについて説明したが、これに限らず、ボデー部がテーパ状に 大きく形成されているものであっても良い。

【００２７】 〔実施例３〕 図４は、本考案の実施例３に係る切削研削両用工具たるエンドミルを示す側面 図である。本図において、Ｃはエンドミルで、５１は刃部、５２は研削部、５７ はシャンク部である。

【００２８】 本図において、エンドミルＣは、筒形の軸体状を呈し、その一方端側の径に比 して他方端側の径が約２倍ほどの大きさに形成されている。そして、他方端側の 大径部は刃部５１として形成されており、一方端側の小径部の刃部５１に隣接す る部分は研削部５２として形成されている。ここで、研削部５２は、ボデー部５ ０にダイヤモンド砥粒５３が電着法により固着されたものである。なお、ダイヤ モンド砥粒５３の粒径はほぼ同程度となっている。

【００２９】 つぎに、このような構成のエンドミルＣの使用態様について図５を参照して説 明する。図５は、エンドミルＣを用いて被削物７０の側面削り段加工を行うもの であり、図５（ａ）において、被削物７０の側面部７１に回転および送りが与え られたエンドミルＣが当てられ、刃部５１により側面部７１が切削される。そし て、側面部７１を所定の位置まで切削した後に、エンドミルＣを段加工の所定位 置となるように、その軸方向に下降させて再び回転および送りを与える。このこ とにより、被削物７０はその下方側側面のみが刃部５１による切削を受ける形に なり、しかる後に図５（ｂ）の状態となる。図５（ｂ）において、被削物７０の 下方側側面が切削されて側面部７３の位置となると、上方側側面では研削部５２ による研削が行われ、面粗度の大きな側面部７１は面粗度の小さな側面部７２に 仕上げられる。

【００３０】 このように本例のエンドミルＣを用いることにより、被削物７０の側面削り段 加工において、側面部７３の切削加工と側面部７２の研削加工とを同時に行うこ とができる。ここで、被削物７０が規格品である場合には、その段加工の段差寸 法をエンドミルＣの刃部５１の径と研削部５２の径との段差に反映させることが でき、被削物７０の側面削り段加工が１度で済むので生産性が高い。また、被削 物７０の段差寸法とエンドミルＣの段差寸法とが異なる場合であっても、少なく とも側面部７３の切削加工を行いながら側面部７２の研削加工ができるので、側 面部７２の研削加工を改めて行う必要がないので作業効率が向上する。

【００３１】 〔実施例４〕 図６は本考案の実施例４に係る切削研削両用工具たるエンドミルを示す側面図 である。なお、図６において図４に示す部分と同一部分には同一参照符号を付し 、その説明は省略する。この実施例４に係るエンドミルＤにおいて実施例３のエ ンドミルＣと異なる点は、その研削部５４の構成である。すなわちエンドミルＤ において、研削部５４は、電着法によるダイヤモンド砥粒の固着ではなく、研削 砥石５４ａである。

【００３２】 このような構成のエンドミルＤは、その研削部５４たる研削砥石５４ａがボデ ー部５６にメタルボンディングされ形成されている。エンドミルＤの製造方法と しては、シャンク部５７の側の径に比して刃部５１の側の径が大きく形成されて いるボデー部５６を構成するメタルに、シャンク部５７の側からシャンク部５７ の側の径に嵌合する内径を有して形成された円筒形環状の研削砥石５４ａを嵌め 込む。嵌め込まれた研削砥石５４ａは、刃部５１の端部に当接し位置決めされる 。この状態で、ボデー部５６を構成するメタルと研削砥石５４ａとをメタルボン ディングにより固定する。そして、刃部５１に刃付けを行いエンドミルＤを形成 している。ここで、必要に応じて研削部５４にも潤滑油剤の注入を効果的に行う ことなどを目的に溝加工を行う。

【００３３】 本例のエンドミルＤにおいては、その研削部５４がボデー部５６にメタルボン ディングされた研削砥石５４ａであるため、刃部５１と研削部５４との段差寸法 を任意に設定することが可能である。すなわち、刃部５１とボデー部５６との段 差寸法に係わらず、ボデー部５６に嵌め込む研削砥石５４ａの外形寸法によって 刃部５１と研削部５４との段差寸法が設定できる。従って、被削物の側面削り段 加工などを行う場合に、その段差寸法に対応した刃部５１と研削部５４との段差 寸法とすることが容易なため、段加工が１度で済むので効率が良い。

【００３４】 なお、実施例１ないし実施例３において、その研削部は、ボデー部に固着され たダイヤモンド砥粒であったが、この他、ＣＢＮ（立方晶窒化ほう素）砥粒など でも良い。そして、切削研削両用工具としては、実施例１ないし実施例４の他、 たとえばボーリングバーなどであってもよいことは勿論である。

【００３５】

【考案の効果】

以上のとおり、本考案に係る切削研削両用工具においては、その先端部に切削 部と、この切削部のシャンク部側に研削部を備えることに特徴を有している。従 って、このような構成の切削研削両用工具を被削物に送り込めば、まず切削部に より切削加工が行われ、しかる後に研削部による研削加工が行われる。このよう に１つの切削研削両用工具をもって切削，研削の両加工が可能であり、ワークを 切削機械から研削機械へ移し変える必要がないので生産性が高い。そして、切削 加工と研削加工との間でワークと機械軸との狂いが生じることもないため加工精 度が向上する。勿論、工作機械本体も１台あればよく、設備費や機械の設置スペ ースなどの点からも好都合である。

【００３６】 ここで、研削部の径が切削部の径に比して大きく形成されている場合には、穴 あけ加工における下穴に対しての研削代を少なくできるので、仕上がり穴を精度 良く形成することができる。また、研削部の径が切削部の径に比して小さく形成 されている場合には、被削物の段加工などにおいて、切削部が切削すると共に、 研削部で被削物の切削領域に隣接する領域を研削することができ、生産性が高い 。

【００３７】 また、研削部の径が、切削部の側からシャンク部の側へ向けて拡大して形成さ れている場合には、研削工程において、下穴から仕上がり穴へと除々に研削され るため、研削抵抗が研削部の局部に集中することがないので、工具寿命が長く、 また加工時間も短縮できる。

【００３８】 また、砥粒を工具本体に固着させることにより研削部を形成し、その砥粒の平 均粒径が切削部の側に固着される砥粒の平均粒径が大きく、シャンク部の側に固 着される砥粒の平均粒径が小さくなる平均粒径の分布を有する場合には、研削工 程において、切削部の側の粒径の大きな砥粒で荒取りし、シャンク部の側の粒径 の小さな砥粒で仕上げるため、研削加工の効率が良く加工時間を短縮することが できる。また、研削面の仕上がりも良い。そして、研削部が工具本体にメタルボ ンディングされた研削砥石である場合には、切削研削両用工具を容易に、また安 価に製造することができる。

【００３９】 そして、研削部に切削部から所定の角度を有して連続的につなぎ形成されたス パイラル状の溝を有している場合には、切削工程における切りくずを被削物の外 部に排出することが容易である。また、研削工程においては、スパイラル溝を介 して研削油剤を効果的に研削点に注入することができるので、研削熱の除去およ び切りくずの生成，排除などができ、被削物の熱変形や加工精度の低下などの問 題を解消することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本考案の実施例１に係る切削研削両用
工具たるドリルを示す側面図、（ｂ）は同ドリルの縦断
面を一部拡大して模式的に示す断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）および（ｃ）共に図１に示すド
リルの使用態様を示す断面図である。

【図３】（ａ）は本考案の実施例２に係る切削研削両用
工具たるドリルを示す側面図、（ｂ）は同ドリルの縦断
面を一部拡大して模式的に示す断面図である。

【図４】本考案の実施例３に係る切削研削両用工具たる
エンドミルを示す側面図である。

【図５】（ａ），（ｂ）共に図４に示すエンドミルの使
用態様を示す断面図である。

【図６】本考案の実施例４に係る切削研削両用工具たる
エンドミルを示す側面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ・・・ドリル Ｃ，Ｄ・・・エンドミル １０，３０，５０，５６・・・ボデー部 １１・・・ドリル部 １２，４２，５２，５４・・・研削部 １６・・・切りくず排出溝 １７，５７・・・シャンク部 ２２，４２，５３・・・ダイヤモンド砥粒 ２４，４４・・・ニッケル ５１・・・刃部 ５４ａ・・・研削砥石

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削部とシャンク部とを有する切削用工
   具において、前記切削部の前記シャンク部側には、研削
   部を有することを特徴とする切削研削両用工具。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記研削部の径が前
   記切削部の径に比して大きく形成されていることを特徴
   とする切削研削両用工具。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記研削部の径が前
   記切削部の径に比して小さく形成されていることを特徴
   とする切削研削両用工具。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２において、前記
   研削部は、その径が、前記切削部の側から前記シャンク
   部の側へ向けて拡大して形成されていることを特徴とす
   る切削研削両用工具。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかの項
   において、前記研削部は、工具本体に固着された砥粒群
   であって、その平均粒径が前記切削部の側から前記シャ
   ンク部の側へ向けて小さくなる平均粒径の分布を有して
   いることを特徴とする切削研削両用工具。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項４のいずれかの項
   において、前記研削部は、工具本体に挿嵌されメタルボ
   ンディングにより固定された筒形環状の研削砥石である
   ことを特徴とする切削研削両用工具。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記砥粒は電着法に
   より固着されていることを特徴とする切削研削両用工
   具。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかの項
   において、前記研削部には、前記切削部から所定の角度
   を有して連続的につなぎ形成されたスパイラル状の溝を
   有することを特徴とする切削研削両用工具。