JPH06504957A - 割出し可能インサートドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 割出し可能インサートドリル 発明の背景 ２個の炭化タングステン製割出し可能インサートを備えて、その第１インサート が孔の中央部を切削する中央インサートであり、その第２インサートが孔の周辺 部を切削する周辺インサートである、斯−る金属穿孔用ドリルの製作は既に知ら れている。これらのインサートは各々ドリル軸の１側に実質的に配置されている が、中央インサートの１部分が軸を通り越して延長している場合が多い。このル の直径全長に亘って連続している１個のインサートを備えたドリルに比較して、 中央インサートと周辺インサートを備えたドリルは、孔から相対的に容易に排出 される狭いチップ（切粉）を切り出すという利益を有しているが、ドリルを曲げ たり工作物を変位させｉる結果として精度を損う傾向を生み出す大きく不均衡化 した横の切削力の不利益も有している。この理由から、中央と周辺のインサート を備えたドリルは今日まで短尺凡用にのみ使用されており、しかも工作物の強固 な締結を要求する。中央インサートの前端はドリル軸上に配位していないので、 このインサートには相対的に小径の既存走化されていないときに、新な穿孔の開 始を特に阻害する。エツジ（刃）面に生じる不均衡力はドリルを曲げて、不正確 な径の孔をもたらし、そして、インサートに作用する正しい角度の力は特に厚み の小さい工作物の意図した点捧穿孔を開始することを困難にする。

横の不均衡力は、ドリル軸の１側にある稼動する切刃の長さが他側にある切刃の 長さと等しくないこと、或いは軸が切刃の面に配位していないことのいづれかに より、発生する。この不均衡力は、工作物の表面が平坦でないならば、或いはド リル軸に対し正しい角度に配位していないならば、特に深刻である。

本発明 本発明は中央インサートと周辺インサートを具備し、その切刃が穿孔開始時に力 が完全に均衡（バランス）するように、そしてその後は切刃面に横の力が出来る だけ小さく維持されるように形成されている、斯−るドリルに関する。これはこ のインサート構成を長孔と深い穴の穿孔のために利用可能にする本発明に係わる ドリルは対称ツイストドリルとしての使用が容易であり、しかも２個のインサー トを備えた他のドリルのような機械における及び締結における剛性を要求しない 。

本発明によれば、中央インサートは芯出しドリルポイントを有するように、好ま しくはスプリットポイントやリリーフグラウンド等の、或いはＵＳ４．２２２． ６９０に係る切削クロスエツジを有するように製作される。これらのドリルポイ ント設計は小送り力を必要とし、ドリルを有効に芯出しする。クロスエツジはド リルポイントの１側で長尺エツジに接続しており、他側では短尺エツジに接続し ている。

長尺エツジは孔径の２５％より長くし、短尺エツジは孔径の２５％より短くする 。穿孔開始時には、長尺エツジの稼動切削刃部分が短尺エツジより長くなるまで 横方向の力は生じない。

長尺エツジは中央インサートによって切削される円錐面に配位するがその中間部 の接線方向凹所によって凹状に作られる。このようにして、長尺エツジの外位部 分は半径方向の全体の力が非常に小さくなるようにする正の小さい値の半径方向 のレーキ角をなす。長尺エツジはその末端で短い弓形遷移で以って横エツジに合 体する。

周辺インサートは穿孔径の２５％より長い少くとも１つの長尺エツジを有してい る。これは直線的切削エツジを具備するように作成され得る。この場合、インサ ートはエツジの平面にドリル軸が存在するように配置される。このインサートは 中央インサートと同一形式のインサートであってよいし、中央インサートと同じ 平面に配位してもよい。両ケースにあっては、周辺インサートはそのエツジの内 位部分が中央インサートによって既に工作された領域内で自在に動けるだけ軸方 向に後退しているのが好ましい。これは、周辺インサートが、ドリルポイントと 他の側に短尺エツジを具備した中央インサートと類似している場合に特に望まし い。

ドリル本体は、第１フルートを中央インサートの長尺エツジによって工作されて 成るチップ用に、そして第２フルートを中央インサートの短尺エツジと周辺イン サートの長尺エツジとにより工作されて成るチップ用とした、斯−るチップ運搬 用の２本の螺旋形フルートを具備したものに作成する。本体には、フルート間に ドリル軸においてウェブによって接続している２個のフランジが形成されている 。

周辺インサートは第１フランジにその背側全体で以って安置される。中央インサ ートは第２フランジにその背側の大部分で以って安置される。短尺エツジを含む 中央インサートの小部分はインサートの肉厚より僅かに大きい幅で以ってウェブ に切り込まれたスロットを通ってドリル軸を越えて延長している。

周辺インサートが切削稼動しているとき、その切削力はこのインサートが固着さ れたフランジの先行部分にトルクを与えて、フランジを捩っ−てスロットを中央 インサートに関して閉じてしまい、それが短尺エツジの背後でその全幅に亘って 支持される。

各インサートは１組成いは２組の切削エツジを具備し得る。いづれのケースでも 、締結ねじ用のかど取り孔は中央インサートとして取付けられるとき、長尺エツ ジの側へドリル軸から偏位していて、ドリルポイント軸、即ちドリル軸に対応す るエツジの二等分線に配位しない。これにより、フルートに使用可能な空間を制 限することなしに、ねじをフランジの中実材料に留めることが出来る。

発明の詳細な説明 インサートの配置は図１−３に示されており、これらの図面はドリル切削端部を 中央インサートの側から見たものと周辺インサートの側から見たものと、軸方向 に見たものを描いている。このドリルは中央インサート（１１）と周辺インサー ）　（１２）を有している。ドリル軸（１０）は中央インサー）　（１１）を通 っており、このインサートはドリル軸（１０）に関し対称的な芯出しポイント（ ２５）を備えている。このドリルポイントの横断エツジは軸の１側において短尺 エツジ（２７）と接続し、他側において長尺エツジに接続しており、この長尺エ ツジの内位部分（２１）は短尺エツジ（２７）と実質的に対称なものであり、外 位部分（２３）はそれに沿った数点からの接線がドリル軸（１０）に交差したり 或いは軸背後を通るようにその運動面内で曲折している。

周辺インサー）　（１２）は長尺エツジを有しており、その外位部分（２４）が ドリル本体の円筒面より幾分外に延出していて、穿孔壁（３１）を長尺エツジの 末端（２０）によって切削出来るようにしである。長尺エツジに充分な強度を与 えるために、そのエツジ末端（２０）が横エツジ（３８）に弓形に遷移して合流 するようになっている。周辺インサート（１２）は芯出しドリルポイント（２５ ）と、長尺エツジの内位部分（２２）と対称の短尺エツジ（２８）とを備えた中 央インサート（１１）の如くに形成されている。この場合、周辺インサート（１ ２）は、その短尺エツジ（２８）とドリルポイント（２５）が穿孔底に接触しな いが、中央インサート（１１）により既に工作されて成る空間（３０）の中で移 動出来るようにそれより軸方向に引込める。

中央インサート（１１）の長尺エツジ（２３）の末端（２０）は好ましくは横エ ツジ（３７）に弓形に遷移する。長尺エツジが半径方向で重複する。これは２個 のインサート（１１，１２）が同一形状を有しているならば、中央インサートの 長尺エツジ（２１，２３）と周辺インサートの長尺エツジ（２２，２４）が各々 穿孔径の２５％より長くすることを意味する。

ドリル本体はチップを運ぶための２本の螺旋状フルートを有し、その第１フルー ト（１５）が中央インサート（１１）の長尺エツジ（２１゜２３）によって切出 されたチップを運び、第２フルーｔ−（１６）が周辺インサー）　（１２）と中 央インサートの短尺エツジ（２７）によって切出されたチップを運ぶ。フルート 間にはフランジがあり、そこで中央インサートがその第１フランジ（１３）に第 １ベベルヘツドねじ（１７）によって締結され、周辺インサー）　（１２）は第 ２フランジ（１４）に第２ベベルヘツドねじ（１８）によって締結される。第１ ねじ（１７）のためのねじ穴はドリル軸（１０）に合致するドリルポイン）　（ ２５）の対称線上にはな（、長尺エツジ（２１，２３）上の１点に対応するよう に半径方向に偏位していて、第２フルーｔ−（１６）が非常に深く且つ空間的に 広く作られていてもフランジの中実材料によってねじを支持出来るようになって いる。中央インサート（１１）と周辺インサー）　（１２）は凹状ポケットに着 座する。中央インサート用のポケットは第２フランジ（１４）を横向きに部分的 に陥没させて形成されて、第１フルート（１５）から第２フルート（１６）に通 じるスロットを形成している。

本発明に係わる中央インサー）　（１１）の１実施例は図４に示される。長尺エ ツジはリリーフ面（３３１）の平面上で、その内位部分（２１１）が凸状で、外 位部分が凹状になる状態のＳ字形に曲折している。この長尺エツジの末端（２０ １）に近い外位部分への接線はドリルポイン）　（２５１）を通り、或いはその 背後を通るようにする。短尺エツジ（２７１）はリリーフ面（３５１）の平面上 で凸状である。好ましくは、短尺エツジと長尺エツジの内位部分（２１１）はＵ Ｓ４．２２２．６９０に類似して、ドリルポイント（２５１）の方へ増大する曲 率を有している。エツジに沿ったレーキ角は正であり、これは実質的に平坦なイ ンサートのエツジに沿った溝によって達成される。この溝はエツジの曲率に従っ た深さを有している。長尺エツジの外位部分（２３１）からエツジ末端（２０１ ）に近い横エツジ（３７）へは弓形に（アーチ状に）遷移する。

インサートは２組の切削エツジ（刃）と平行な横エツジ（３７２）を有している ことによりねじ孔（１７１）に関して裏返し可能である。

図５に示す第２の実施例では、相対的に生産コストを低減するために、外形が単 純化されている。ドリルポイント（２５２）は直線的スプリットポイントクロス エツジ（ｓｔｒａｉｇｈｔ　５ｐｌｉｔ−ｐｏｉｎｔ　ｃｒｏｓｓ　ｅｄｇｅ） で作られていて、これは切削エツジの背後で傾斜が急激に深まるリリーフ（起伏 ）面（３３２，３５２）を作ることにより一層効果的に作られる。短尺エツジ（ ２５２）と長尺エツジの内位部分（２１２）は直線的であって、これから外位部 分に急激に遷移している。インサートはねじ孔（１７２）に関して裏返し可能で あり、２組の切削エツジと平行横エツジ（３７２）を有している。

硬質の脆性材料にドリル加工するときには、エツジ（切刃）の摩耗はさほど重要 ではな（、多くのエツジ損傷はインサート全体を廃棄しなければならない程のも のである。そこで、１組のみの切削エツジを有し、その他のエツジを図６に係わ る２個の拡散するエツジ（４１，４２）のようにして格別に安定し且つ振動しな い締結が出来るように形成するのが好ましい。

周辺インサートは、標準三角形インサートにすることも出来る。

非常に大きな直径の穿孔には、２個以上のインサートを用いることが可能であり 、この場合、本発明によればそのｌのインサートは中央インサートであり、もう １つのインサートは周辺インサートであり、そして残余のものはフランジ（１３ ，１４）の両方に交互に半径中間位置で装置する。

本発明に係わる中央インサートは単一インサートドリル用にも使用出来るが、そ の場合チップを容易に運び出す２本の流れの利益は達成されないし、ドリル操作 の後半において均衡な横方向の力が深刻になる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１個の中央インサート（１１）と１個の周辺インサート（１２）を含む少く とも２個の割出し可能切削インサートを具備したドリルにおいて、中央インサー トがドリル軸（１０）上のドリルポイント（２５）を有し、当該ドリルポイント （２５）がインサートの平坦側に関して対称的であって、インサートの１方の側 にある１つの短尺エッジ（２７）とインサートの他の側にある１つの長尺エッジ （２１，２３）とに接続している横断エッジを有することを特徴とするドリル。 ２．ドリル軸（１０）がインサートの２個の平坦側の間に対称的に配位している ことを特徴とする請求項１に係わるドリル。 ３．長尺エッジの内位部分（２１）が短尺エッジ（２７）と合同であることを特 徴とする、請求項１に係わるドリル。 ４．長尺エッジの外位部分（２３）がレーキ側から見て、リリーフ面（３３１） の平面内で凹状の弓形になっていることを特徴とする、請求項１に係わるドリル 。 ５．中央ドリルをドリル本体に締結するねじがドリル軸（１０）から長尺エッジ （２１，２３）の側に向って半径方向に偏位していることを特徴とする、請求項 １に係わるドリル。 ６．周辺インサート（１２）が中央インサートと同じ形状であることを特徴とす る、請求項１に係わるドリル。 ７．少くとも１個のドリルポイント（２５）を有し、当該ドリルポイントがイン サートの両平坦側に関して対称的に配位していて、インサートの１方の側にある 短尺エッジ（２７）とインサートの他方の側にある長尺エッジ（２１，２３）と に接続している横断エッジを有していることを特徴とするドリル用の割出し可能 インサート。 ８．長尺エッジの外位部分（２３）がレーキ側から見てリリーフ面（３３１）の 平面内で凹状に弓形になっていることを特徴とする、請求項７に係わるドリル。 ９．ドリルポイント（２５）の対称軸から長尺エッジ（２１，２３）の側へ偏位 した孔（１７１）を有することを特徴とする、請求項７に係わる割出し可能イン サート。 １０．裹返し可能であって、各々が１つの短尺エッジ（２７）と１つの長尺エッ ジ（２１，２３）とに接続している横断エッジを有する２種のドリルポイント（ ２５）を有し、裹返し可能なインサートであることを特徴とする、請求項７に係 わる割出し可能インサート。