JPH081420A - スローアウェイ式ドリルおよびチップ - Google Patents

スローアウェイ式ドリルおよびチップ

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JPH081420A
JPH081420A JP15683094A JP15683094A JPH081420A JP H081420 A JPH081420 A JP H081420A JP 15683094 A JP15683094 A JP 15683094A JP 15683094 A JP15683094 A JP 15683094A JP H081420 A JPH081420 A JP H081420A
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JP
Japan
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tip
cutting edge
throw
drill
chamfering
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Pending
Application number
JP15683094A
Other languages
English (en)
Inventor
Isao Kadota
功 門田
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Tungaloy Corp
Original Assignee
Toshiba Tungaloy Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スローアウェイ式ドリルにおいて、ドリル中
心付近の切削性能を向上させ、送りの高い切削、または
コアの残らない切削を実現させる。同時に、穴精度の向
上や切りくず排出性の改善も図る。 【構成】 略矩形平板状のチップ6の少なくとも1辺を
山形とし、短辺14と長辺15に振り分けられた非対称
形状とする。短辺14の途中からはコーナまで面取り切
刃16を設ける。長辺15を外周側に向けて工具本体8
に装着し、内周切刃チップ6aと外周切刃チップ6bと
する。各々の山形の頂点13は、内周切刃チップ6aが
外周切刃チップ6bより僅かに突出するようにする。チ
ップ6の外縁には、コーナ20が高位にあり、遠ざかる
に従い低位になるようなブレーカ18を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スローアウェイ式ドリ
ルおよびチップに関し、特に従来より高い送りでの切
削、またはコア残りの少ない切削の可能な穴明工具を提
供するものである。
【0002】
【従来の技術】略矩形平板状のチップを利用するスロー
アウェイ式ドリルの従来技術の事例として、たとえば非
対称な山形の頂点を有するチップの短辺を外周刃のコー
ナに配するもの(実開平3−123611号公報)、山
形の頂点が中点に位置するもの(特公平3−14563
号公報)などがある。そして、これらの山形の形状は、
頂点から隣り合う両側のコーナまで直線的に結ばれ、チ
ップ全体として、異形6角形を呈したものとなってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題の一つは、ドリル中心付近における切削性能の
改善である。これを図8を参照しながら説明する。図8
は、従来のドリルのドリル中心付近の切削状態を説明す
るために作成した摸式的な図であって、丸棒1の中心軸
を中心に切れ刃2が回転しながら左方に送られて端面3
を切削している状態のものである。丸棒1の中心軸がド
リルの中心軸に、また端面3が穴加工の底面に相当す
る。
【0004】スローアウェイ式ドリルでは、その中心に
おいて切削速度が0となることから、本図のように切れ
刃2を丸棒1の中心線より下げた心下がりの状態にする
ことにより、切れ刃2上に切削速度が0となる点が現れ
るのを回避する。しかしながら、中心にはコア4として
削り残しが残ることになる。削り残したコア4が太けれ
ば太いほど折れにくくなるために、止り穴加工の場合に
除去処理の追加を必要としたり、2段穴加工を行なうと
きの次工程において支障となったりする。
【0005】本発明が解決しようとする課題のもう一つ
は、加工穴の精度の問題である。スローアウェイ式ドリ
ルにおいては特に、ソリッドドリルと異なり、先端の切
れ刃が複雑な形状となることから、中心に向かう切削力
と外方に向かう切削力のバランスの取り方がドリルの性
能に大きく影響してくる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の如き問
題を改善し、ドリルの性能を向上するためになされたも
のである。
【0007】まず、スローアウェイ式ドリル用のチップ
には略矩形平板状のものを使用し、矩形の対向する2辺
の少なくとも1辺は外方に突出した山形とする。山形の
頂点は矩形の中心線に関して非対称の位置にあって短辺
と長辺とが形成されるようにし、短辺相当長さAと長辺
相当長さBとが0.6B≦A≦0.95Bなる関係にあ
るようにする。短辺側に形成されるコーナ部には面取り
を施し、短辺相当長さAと面取り相当長さCとがC≦
0.5Aなる関係にあるようにする。
【0008】前記チップの上面には、その外縁に沿う溝
または段差が設けられてブレーカが形成されるととも
に、このブレーカは、チップの上面を基準としたとき
に、切れ刃となる外縁は、長辺により形成されるコーナ
部において最も高位にあり、当該コーナ部から遠ざかる
にしたがって低位にあるように形成される。
【0009】ドリル本体に関しては、前記チップがドリ
ル中心軸に対向して装着されて外周チップと内周チップ
をなし、先端側の回転軌跡が連続した切れ刃を形成する
ように構成する。内周チップは、中心軸に対し傾斜角δ
1だけ後端が開いた角度で装着されるとともに、チップ
の短辺が内周側に配置され、かつドリルの中心軸と面取
りとが交差するように装着される。外周チップは、ドリ
ルの中心軸に対し傾斜角δ2だけ先端が開いた角度で装
着されるとともに、チップの長辺が外周側に配置される
ようにする。そして、内周チップの山形の頂点を外周チ
ップの山形の頂点より先端側に僅かに突出させて構成す
る。
【0010】
【作用】図8を参照しながらすでに説明したように、本
図のものは、ドリル中心において切削速度が0となるの
を回避するために、心下がりの状態にしたものである。
最大送り量は、切れ刃2の傾斜および心下がり量、さら
にはチップの逃げ角との相互の関係で決まってくる。す
なわち、従来のように切れ刃2の傾斜が小さいほど、つ
まり端面3が中心軸に対して垂直面に近いほど、送り方
向基準でみたときのチップ逃げ角が小さくなって端面3
と干渉しやすくなり、送りは制限される。同様に、心下
がり量が小さいときほど、すなわち切れ刃2が中心軸に
近いときほど、端面3との干渉問題は起きやすい。
【0011】図7は、切れ刃2の傾きが大きい場合、つ
まり端面3が中心軸に対し平行に近い場合であって、送
り方向基準でみたときのチップ逃げ角が大きくなるため
に、それだけ送りを大きくとることができる。あるい
は、同一送りの場合には、その分、従来に比較して心下
がり量を小さくすることができる。
【0012】スローアウェイ式ドリル用のチップの山形
の先端角は、通常140゜〜160゜程度である。先端
角が小さいと、中心方向の分力が大きくなり、ドリルの
喰い付き時や加工精度に問題を起こすからである。本発
明は、先端角は従来どおりのまま、ドリル中心における
切れ刃2の傾斜を大きくとって上記の如き作用を働かし
め、中心付近の性能を向上させたものである。
【0013】次に、切削力のバランスの問題である。殊
に中心方向分力のバランスが重要となる。理解を簡単に
するために、一つのチップのみで考えた場合、山形の頂
点の位置が中央にあるときに、中心方向分力の内方へ向
かう力と外方へ向かう力とは吊り合うように考えられ
る。しかしながら、実際のドリル加工においては、内周
と外周との切削速度の相違から、外周側の方が切削抵抗
は小さくなる。そこで、本発明では、外周側に長辺を配
置してバランスをとったものである。
【0014】さらにこれにはもう一つの意味がある。中
心方向分力のバランスが良すぎても、加工中に先端が内
外周にふらついて安定せず、かえって穴精度が一定に保
たれなくなる。本発明では、内方に向かう分力が常に若
干大きくなるように作用させて、一定の穴精度が保たれ
るようにしたものである。本発明における数値限定は、
そのためのものである。また、外周切刃チップと内周切
刃チップとの位置関係において、中心部以外の切れ刃に
面取り切刃が現れないようにするためのものである。
【0015】ブレーカは、流出する切りくずを細分する
ためのものであるが、切れ刃にコーナから遠ざかる方向
に高低差を付けることにより、切りくずは手前に引き込
まれてブレーカ壁に当りやすくなり、切りくずカールが
起きやすい。切れ刃の高位から低位への移行は、直線的
よりも一部曲線状で形成されるほうが、ブレーキング効
果はより一層高まる。
【0016】
【実施例】次に、本発明の一実施例について、図を参照
しながら説明する。
【0017】図1ないし図3は、本発明の一実施例にな
るスローアウェイ式ドリル5およびチップ6である。ス
ローアウェイ式ドリル5は、シャンク7と工具本体8か
らなり、シャンク7には工具ホルダ装着用のフラット9
が備わっている。工具本体8の外周部には、中心軸CL
に対向する一対の切りくず排出溝10が設けられ、各々
その先端には、皿穴11を中央に有するチップ6が、皿
ビス12により締め付け固定されている。
【0018】チップ6は略矩形平板状をなし、本実施例
では、その外郭平面図形は図4のように、対向する2辺
ともに外方に突出して山形をなす点対称図形となってい
る。山形の頂点13は、矩形の中心線Oに関して非対称
の位置にあって、短辺14と長辺15とを形成してい
る。短辺14相当長さAと長辺15相当長さBとの関係
は0.6B≦A≦0.95Bにあって、切削力の中心方
向分力が若干内方に向かうようにし、先端の横振れを防
いで穴精度が保たれるようにする。短辺14相当長さA
が小さくなりすぎると、面取り長さが十分とれなくなる
ので、Aが0.6Bを下回らないようにしたものであ
る。短辺14側には短辺14の途中より面取りが施され
て面取り切刃16が形成されるが、短辺14相当長さA
と面取り切刃16相当長さCとの関係はC≦0.5Aと
なるようにする。
【0019】前記の如きチップ6が図1のように装着さ
れて、内周切刃チップ6aと外周切刃チップ6bとな
る。これらの詳細を説明するのが図5および図6であ
る。ただし、本図は、内周切刃チップ6aを中心軸CL
に関しおよそ180度回転させ、外周切刃チップ6bと
重ね合せたものである。そして、同一寸法のチップ6を
組合わせたときの、図5はドリル直径φD1の小さいと
きのものであり、図6はドリル直径φD2の大きいとき
のものである。
【0020】内周切刃チップ6aは中心軸CLに対し傾
斜角δ1だけ先端が開いた角度で装着され、外周切刃チ
ップ6bは中心軸CLに対し傾斜角δ2だけ後端が開い
た角度で装着される。好ましくは、内周切刃チップ6a
の傾斜角δ1は5゜〜15゜、外周切刃チップ6bの傾
斜角δ2は3゜〜10゜にとる。
【0021】いま、図4におけるチップ6の山形の先端
角αを150゜とする。中心線Oに関する振り分けを均
等にとり、傾斜角δ1を5゜にとれば、図5において短
辺14の仮想線と中心軸CLとの交差角γ1は20゜で
ある。次に、チップ6の面取り角度βを65゜とすれ
ば、図5におけると面取り切刃16と中心軸CLとの交
差角γ2は30゜となる。このようなγ1=20゜とγ2
=30゜との交差角の差は、送り量においておよそ1.
5倍の差として計算される。あるいはまた、同一送りと
した場合には、心下がり量において、後者は前者のおよ
そ2/3に減じることができる。
【0022】内周切刃チップ6aと外周チップ切刃6b
とにより、本発明が目的とする切れ刃2が先端に形成さ
れるためには、外周切刃チップ6bの面取り開始点17
が、内周切刃チップ6aの回転軌跡の内側に存在しなけ
ればならない。そのためには、内周切刃チップ6aの長
辺15の回転軌跡と外周切刃チップ6bの短辺14の回
転軌跡とが交差するようにすればよい。
【0023】上記の如き関係を保つために、内周切刃チ
ップ6aの山形の頂点13を外周切刃チップ6bの山形
の頂点13より先端側に僅かに突出させる。内周切刃チ
ップ6aの突出量は、0.05〜2mmが好適する。ま
た、異なるドリル直径に対しても上記の如き関係を保ち
つつ、できる限り広く対応できるように、短辺14相当
長さAと面取り切刃16相当長さCとの関係をC≦0.
5Aとして、短辺14相当長さAを確保したものであ
る。
【0024】図3は、ブレーカ溝の備わるチップ6の一
実施例である。同図(c)のように山形を有する2辺に
は逃げの付いたポジタイプとするが、その他の2辺は、
同図(b)のように逃げがあっても、同図(d)のよう
に逃げのないものであっても構わない。ブレーカ18は
チップ6の外縁に沿って溝状あるいは段差状に設けられ
る。切れ刃2となる外縁は全体的に上面19よりも低位
にあるが、長辺15側コーナ20が最も高位にあって、
コーナ20から遠ざかるにつれ低位に位置している。高
位部から低位部への移行は、直線的のみでなく、一部円
弧状曲線を含むものであることが、ブレーカ効果をより
効果的にするために好ましい。
【0025】前記の如きブレーカ18によれば、切りく
ずの流出が3次元的となってドリルの手前に引き込ま
れ、切りくずがブレーカ壁に当るようになる。ブレーキ
ング効果が十分に発揮されて切りくずは細分し、切りく
ず排出溝10から滑らかに排出されるようになる。
【0026】
【発明の効果】本発明スローアウェイ式ドリルおよびチ
ップによれば、ドリル中心付近の切削性能が改善され
て、従来より高い送りでの切削、または心下がりの小さ
い状態での穴明けができるようになる。心下がり量が一
定以内に小さければ、コアは自然に折れて無くなり、止
り穴加工での後処理が施しやすくなる。
【0027】チップの形状およびその配置の方法は、切
削力の中心方向分力が若干ドリルの内方に向かうように
とられているので、ドリル先端が横振れせずに穴明けさ
れ、その結果、穴加工精度が安定する。
【0028】チップに備わるブレーカは、切りくずを手
前に引き込んで壁に当てる作用があり、ブレーキング効
果が高められて、切りくず排出性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明スローアウェイ式ドリルの一実施例を示
す正面図である。
【図2】図1のスローアウェイ式ドリルの左側面図であ
る。
【図3】本発明チップの一実施例であって、(a)は平
面図、(b)は左側面図、(c)は下側面図であり、
(d)は他の実施例になる左側面図である。
【図4】図3(a)のチップの外郭を示す図である。
【図5】内周切刃チップと外周切刃チップの回転軌跡を
示す図である。
【図6】内周切刃チップと外周切刃チップの回転軌跡を
示す図である。
【図7】ドリル中心付近の切削状態を説明するための摸
式図である。
【図8】ドリル中心付近の切削状態を説明するための摸
式図である。
【符号の説明】
2 切れ刃 4 コア 5 スローアウェイ式ドリル 6 チップ 13 山形の頂点 14 短辺 15 長辺 16 面取り切刃 CL 中心軸 O 中心線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具本体8の先端部に備わるチップ座に
    装着されて、先端側の回転軌跡が切れ刃2を形成するよ
    うに構成されたスローアウェイ式ドリル5に使用される
    チップ6において、 前記チップ6は略矩形平板状をなし、矩形の対向する2
    辺の少なくとも1辺は外方に突出して山形をなし、山形
    の頂点13は矩形の中心線0に関して非対称の位置にあ
    って短辺14と長辺15とを形成し、短辺14相当長さ
    Aと長辺15相当長さBとは0.6B≦A≦0.95B
    なる関係にあり、短辺14側に形成されるコーナ部には
    面取りが施されて面取り切刃16が設けられ、短辺14
    相当長さAと面取り切刃16相当長さCとはC≦0.5
    Aなる関係にあることを特徴とするスローアウェイ式ド
    リル用のチップ。
  2. 【請求項2】 前記チップ6の上面19には、その外縁
    に沿う溝または段差が設けられてブレーカ18が形成さ
    れるとともに、このブレーカ18は、上面19を基準と
    したときに、切れ刃2となる外縁は、長辺15により形
    成されるコーナ20において最も高位にあり、当該コー
    ナ20から遠ざかるにしたがって低位にあるように形成
    されたブレーカ18であることを特徴とする請求項1記
    載のスローアウェイ式ドリル用のチップ。
  3. 【請求項3】 工具本体8の先端部に備わるチップ座に
    請求項1および2記載のチップ6が装着されてなるスロ
    ーアウェイ式ドリル5であって、中心軸CLに対向して
    備わる内周切刃チップ6aと外周切刃チップ6bとによ
    り先端側の回転軌跡が連続した切れ刃2を形成するよう
    に構成されていて、 内周切刃チップ6aは、中心軸CLに対し傾斜角δ1
    け後端が開いた角度で装着されるとともに、短辺14が
    内周側に配置され、かつ中心軸CLと面取り切刃16と
    が交差するように装着され、 外周切刃チップ6bは、中心軸CLに対し傾斜角δ2
    け先端が開いた角度で装着されるとともに、長辺15が
    外周側に配置され、 内周切刃チップ切刃6aの山形の頂点13は外周切刃チ
    ップ6bの山形の頂点13より先端側に僅かに突出して
    いることを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
JP15683094A 1994-06-15 1994-06-15 スローアウェイ式ドリルおよびチップ Pending JPH081420A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003062712A (ja) * 2001-08-23 2003-03-05 Toshiba Tungaloy Co Ltd スローアウェイドリル用の切刃チップ
JP2007216384A (ja) * 2007-05-17 2007-08-30 Yunitakku Kk 深孔切削用ドリルを用いた深孔切削方法

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