JPH0671013U - 難削材加工用無歩行ツイストドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削抵抗が大きく加工の難しい難削材の穴明
け用のツイストドリルに関するもので、加工工数の低
減、穴位置の精度向上、穴加工時の被加工物のクラッシ
ュ現象の低減等を図ることを目的としている。 【構成】 ツイストドリル先端のシンニング形状及びそ
の構成角度を、先端角１３５°、２番角（逃げ面）１５
°、３番角（逃げ面）３５°、シンニング構成角（逃げ
面）３５°、シンニング溝角９０°⁰ _-2°、シンニング
斜面角３０°に構成し、ツイストドリルの心厚部いわゆ
るチゼルエッジ部分に積極的に切刃を設けることにより
被加工物加工時のドリルの歩行現象を回避可能としたも
の。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は切削抵抗が大きく加工の難しい例えばニッケル基合金、コバルト基合 金等の難削材の穴明け用超硬ツイストドリルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のツイストドリルの刃先シンニングの基本形（無シンニング）を図３に示 す。図３（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【０００３】 従来ツイストドリルの刃先シンニングは、被加工物である各種難削材によりそ れぞれ異なったシンニング形状がＪＩＳ Ｂ０１７１においても形状説明されて いる。そしてそれらはＳ形シンニング、Ｎ形シンニング及びＸ形シンニングに分 類されている。

【０００４】 又一方刃具メーカー（ツイストドリルメーカー）ではシンニング形状をＪＩＳ の３分類以上に細分化し、図５に示すスリーレイキシンニング、図６に示すＭＮ 形シンニング、図７に示すスパイラルポイント、図８に示すラジアルリップ、図 ９に示すＷ形シンニング、図１０に示すＨ形シンニング等として全体では１０種 類の形状に区分されているのが現状である。

【０００５】 この中でも唯一Ｘ形シンニングのみが無歩行形シンニング形状に近く他は依然 としてツイストドリルの最大の欠点であるとも言われる「ドリルの歩行」現象を 産み出す刃先シンニング形状を有している。

【０００６】 又その重要な刃先構成角度もユーザーの経験により自社研磨がされ詳細な角度 規定は行なわれていない。

【０００７】 従ってツイストドリルの前加工として、センタードリルによるセンター穴加工 は当然の事として行なわれている。

【０００８】 又ツイストドリルの切削抵抗（穴加工時のスラスト力が主なものである）も心 厚部の非切削ゾーンのために依然として大きく、ツイストドリルの切刃による切 削ではなく心厚部では被加工物をクラッシュする現象を余儀なくされている。

【０００９】 又Ｘ形シンニング形状ドリルにおいてもシンニングポイントを規定するだけで 刃先の剛性を無視した形状となっている。

【００１０】 なおシンニングとはＪＩＳ Ｂ０１７１−１９８９のドリル用語で、切削抵抗 を少なくするためウエブの先端を特に薄くした部分を指し、図４（ｃ）に例示し たようにその形状にはＳ形、Ｎ形、Ｘ形（クロス形ともいう）等がある。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

ところで前述のような従来形のツイストドリルでは、ツイストドリルの最大の 欠点として「ドリルの歩行現象」を産み出す刃先シンニング形状を有しており、 被加工物への穴明けの際に事前に穴位置にセンター穴加工を施す必要があり、穴 位置の精度も悪いという不具合があり、さらに、穴加工時のスラスト力も大きく 被加工物をクラッシュする現象を生ずる等の不具合も発生している。

【００１２】 図３の従来の基本形ツイストドリルにおいて、ドリルが反時計方向に回転する 時チゼルエッジ長さ部（図４（ａ）参照）ではいわゆる切刃が構成されておらず 、それにもかかわらず被加工物を穴明け加工せねばならない。

【００１３】 従ってこのチゼルエッジ部においては被加工物を切削するのではなくクラッシ ュする状態となっている。

【００１４】 又ドリルが回転する際、回転中心が形状的に定められていない為に被加工物を 加工する時ドリルが歩行をしてしまうのである。

【００１５】 本考案はツイストドリルの心厚部いわゆるチゼルエッジ部分に積極的に切刃を 設けることにより、上記従来技術の不具合点を解決した新たな難削材加工用無歩 行ツイストドリルを提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための構成として本考案の難削材加工用無歩行ツイストド リルは、ツイストドリル先端のシンニング形状及びその構成角度を、先端角１３ ５°、２番角（逃げ面）１５°、３番角（逃げ面）３５°、シンニング構成角（ 逃げ面）３５°、シンニング溝角９０°⁰ _-2°、シンニング斜面角３０°に構成 したことを特徴としている。

【００１７】

【作用】

ツイストドリルの中心線（点）より２分割されたシンニングにより構成された 切刃の中心点はドリルの回転中心と同一であり、本考案によるシンニングをドリ ル先端に示した図１において、ツイストドリルの回転中心よりできるチゼルエッ ジの１／２長さ（チゼルエッジ）部分の切刃とドリルの先端角と溝との稜線によ って構成される切刃とにより非切削ゾーンのないドリル先端形状をつくることに よってドリルの歩行現象がなくなり、又切削抵抗（特に加工時におけるスラスト 力）が減少される。

【００１８】

【実施例】

以下図面により本考案の１実施例について説明する。 図１は本考案における無歩行シンニングの形状図で（ａ）は刃先正面図、（ｂ ）は側面図を示す。また図２は本考案によるシンニングをドリル先端に具体的に 図示したもので、これはさきに説明した図３に示す従来の基本形刃先形状にシン ニング形状を追加したものである。

【００１９】 以下、この無歩行ドリルとなる刃先構成を図２により説明する。 先ずドリル先端の形状をＸ軸Ｙ軸の交点をドリルの中心点Ｐと図示し右側に３ 角法にて側面図を図示する。この図示において作図尺度は説明用としてフリーに て拡大した。

【００２０】 次にドリル先端の回転方向の図示であるが、Ｙ軸はドリル心厚１の２等分線と して位置決めするものとする。

【００２１】 ここでシンニング角度の構成について説明する。 ドリルの中心点Ｐを基点としＹ軸より反時計方向に３５°（この角度は本考案 のシンニング角度の指定角度で、以下に説明する９０°⁰ _-2°、３０°、１５° 、１３５°、３５°等はすべて指定角度である）の角度をもった面Ａとドリル中 心点Ｐを基点としてＡ面から９０°⁰ _-2°の角度を有しドリルの中心線と３０° 角度をもった面Ｂとで構成されるＶ字形溝がこの考案のシンニング形状であり、 ドリルの溝Ｃに一つづつ点対称位置に設ける。

【００２２】 つぎに刃先構成角について説明する。 先ず２番角（１５°）についてであるがドリル中心点Ｐと心厚前縁角（カド） ２をつないだ線を仮定しその線に平行線となる方向よりみて点Ｐ，４，２，３で 規定される面をポジティブ角度１５°としたものである。

【００２３】 又３番角についてであるがＹ軸線上で稜線Ｄに平行線となる方向よりみて点Ｐ ，３，５，６で規定される面を同じくポジティブ角度３５°としたものである。

【００２４】 従ってドリルとしての切刃部としては点Ｐから点４を通り点２迄の稜線となり 、切刃面Ａ面はドリル中心線と平行をなす面である為刃先強度が大きく保たれて いる。

【００２５】 又点Ｐは点４，点Ｐ，点６により構成される面により成り立っており、真のポ イント（先端が１点よりなるドリル中心線）としてドリルのセンタリング機能を 有するのである。

【００２６】 又この図２においてβ角はドリルの捩れ角によって形成されるものであり一般 的に言われるスクイ角となるものであるが、本考案の中では角度指示は行なわな いものとする。

【００２７】 その理由としては小径ドリルと大径ドリルでドリル剛性上どうしても捩れ角を 変化させねばならないからである。

【００２８】 最後に本シンニング角を構成する角度の指定について説明する。 第１に無歩行ドリルとしての角度を有すること。

【００２９】 第２に難削材加工に対して強い刃先角を有すること。

【００３０】 第３にできるだけ切削抵抗を少なくした刃先とすること。

【００３１】 第４に刃先のチッピング（かけること）に対して強いこと。 等々の条件要求を満たすための角度構成としてある。

【００３２】 その一番のポイントとなる所がドリル先端の切刃が点Ｐから始まって点４迄の 切刃角である。これはスクイ角Ｃ°２番角１５°とした所である。

【００３３】 その他の角度もβ角を除いて刃先剛性上重要な要素となっているのである。

【００３４】 なお本明細書中で説明しているドリルの歩行又は歩行現象について図１１によ り説明すると、図１１は被加工物Ｗをツイストドリル１０の回転により加工して いる説明図を示し、被加工物Ｗの表面（ドリル穴の加工面）にツイストドリル１ ０が回転しながら又ある大きさのスラスト力を加えられて当った時、ドリル１０ の先端（回転中心）にシャープなセンター形状が設けられていない場合、ドリル １０は被加工物Ｗの表面上をある一定の範囲内で移動する。

【００３５】 これをドリルの歩行もしくは歩行現象という。

【００３６】 図１２はドリル先端部の歩行の軌跡図を示し、これは図１１のＢ−Ｂ矢視図で ある。そしてドリルの歩行軌跡の範囲Ｓはドリル長さ、ドリルシンニング形状、 ドリルの剛性、被加工物Ｗの材質及び硬度等によって異なる。

【００３７】 また図４（ａ),（ｂ),（ｃ）は本明細書中の説明をより理解するためのツイス トドリルの刃先各部の名称の説明及びシンニング形状図を示したものである。

【００３８】 以上本考案の１実施例につき縷々説明したが本考案は上記実施例に制限される ものでなく、本考案技術思想の範囲内で設計変更が可能であり、それらは何れも 本考案の技術的範囲に属する。

【００３９】

【考案の効果】

以上述べたように本考案の難削材加工用無歩行ツイストドリルによれば次に示 す効果が得られる。

【００４０】 （１）被加工物へ穴明けしようとする穴位置に事前にセンター穴加工をする必要 がなく加工工数の低減が図れる。

【００４１】 （２）無歩行ドリルのため、穴位置は狙った位置に加工でき、穴位置の精度アッ プが図れる。

【００４２】 （３）穴明けスラスト力が低減できるために工作機械の消費電力が少なく済み且 つ高剛性の工作機械を必要としない。

【００４３】 （４）ドリル切刃の再研磨のインターバルが長くなりドリルの寿命アップが図れ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案ツイストドリルの無歩行シンニングの形
状図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示す。

【図２】本考案によるシンニングをドリル先端に具体的
に示した展開説明図である。

【図３】従来のツイストドリルの基本形の刃先形状図
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図４】従来のツイストドリルの刃先各部の名称の説明
及びシンニング形状図で、（ａ）は刃先正面図、（ｂ）
は同側面図、（ｃ）は同正面及び側面図である。

【図５】従来のツイストドリルのスリーレイキシンニン
グの形状を示す正面及び側面図である。

【図６】従来のツイストドリルのＭＮ形シンニングの形
状を示す正面及び側面図である。

【図７】従来のツイストドリルのスパイラルポイントの
形状を示す正面及び断面図である。

【図８】従来のツイストドリルのラジアルリップの形状
を示す正面及び側面図である。

【図９】従来のツイストドリルのＷ形シンニングの形状
を示す正面及び側面図である。

【図１０】従来のツイストドリルのＨ形シンニングの形
状を示す正面及び側面図である。

【図１１】従来のツイストドリルによる被加工物（工作
物）の加工状態を示す説明図である。

【図１２】従来のツイストドリルによる加工時のドリル
の歩行軌跡図である。

【符号の説明】

１ ドリル心厚 ２ ドリル心厚前縁角（カド） Ｐ ドリル中心点 Ｄ 稜線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ツイストドリル先端のシンニング形状及
   びその構成角度を、先端角１３５°、２番角（逃げ面）
   １５°、３番角（逃げ面）３５°、シンニング構成角
   （逃げ面）３５°、シンニング溝角９０°⁰ _-2°、シン
   ニング斜面角３０°に構成したことを特徴とする難削材
   加工用無歩行ツイストドリル。