JPH0839318A - ツイストドリル - Google Patents

ツイストドリル

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JPH0839318A
JPH0839318A JP19610894A JP19610894A JPH0839318A JP H0839318 A JPH0839318 A JP H0839318A JP 19610894 A JP19610894 A JP 19610894A JP 19610894 A JP19610894 A JP 19610894A JP H0839318 A JPH0839318 A JP H0839318A
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JP
Japan
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drill
angle
cutting
groove
twist drill
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19610894A
Other languages
English (en)
Inventor
Riichi Otani
利一 大谷
Kiyoshi Hasegawa
清 長谷川
Nobuyasu Nonaka
延恭 野中
Yoshiomi Sugano
悦臣 菅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Via Mechanics Ltd
Nissan Motor Co Ltd
Moldino Tool Engineering Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Hitachi Tool Engineering Ltd
Hitachi Seiko Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd, Hitachi Tool Engineering Ltd, Hitachi Seiko Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP19610894A priority Critical patent/JPH0839318A/ja
Publication of JPH0839318A publication Critical patent/JPH0839318A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速切削においても、安定した加工穴精度が
得られ、切りくずの排出性が高められるツイストドリル
を提供する。 【構成】 2枚刃のツイストドリルにおいて、ねじれ角
を30°〜45°、マージン部2の当たり幅bをドリル
本体の先端部の外径Dの1/30D〜1/10D、溝部
1の角度θ2とランド部3の角度θ1の比によって表さ
れる溝幅比をθ2/θ1=1.5/1〜3/1、及びバ
ックテーパを0.12/100〜0.3/100とした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽合金、特にアルミ合
金等の穴あけに使用するドリルに関する。
【0002】
【従来の技術】アルミ合金の穴あけ加工では、加工時間
の短縮を狙って回転数を高くした高速切削が求められて
いる。一般のツイストドリルを用いて高速(切削速度3
00〜500m/min以上)で穴加工しようとすると
次のような問題がある。
【0003】高速切削のため刃先温度が上昇し、且つ
ドリルと穴壁の摩擦が大きくなり安定した加工穴精度が
得られない。
【0004】高速切削のため切りくず流出速度も早
く、また切りくずのボリュームも大きくなるので、切り
くずづまりを起こしやすくなる。
【0005】切削油が外部供給方式では、排出される
切りくずにより切削油が刃先までかからず一層工具寿命
低下の原因となる。
【0006】そこで、従来、高速切削を成し遂げるため
に、特開平5−301106号のように径方向すくい角
を切り刃に沿って変化させカールさせると共にブレーク
するようにしたものや、特開平5−50312号のよう
に刃部の後方に向かって外径を細くするバックテーパを
設けたものなどが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、上述した〜の問題を十分に解消すること
ができないという問題がある。
【0008】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題点を解消し、高速切削においても、安
定した加工穴精度が得られ、切りくずの排出性が高めら
れるツイストドリルを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、2枚刃の
ツイストドリルにおいて、ねじれ角βを30°〜45
°、マージン部の当たり幅bをドリル本体の先端部の外
径Dの1/30D〜1/10D、溝部の角度θ2とラン
ド部の角度θ1の比によって表される溝幅比をθ2/θ
1=1.5/1〜3/1、及びバックテーパを0.12
/100〜0.3/100としたことを特徴とするもの
である。
【0010】また、第2の発明は、ドリル本体の溝部の
少なくとも刃先先端を含めた部分に、TiN、TiC
N、ダイヤモンド等からなる硬質物質を1層又は複層形
成したことを特徴とするものである。
【0011】
【作用】本願発明の図1乃至図3に基づき説明する。
【0012】ドリル本体100のねじれ角βはバイトの
すくい角に相当し、切れ味及び切りくず排出の点で30
°以上必要であるが、刃先強度の点で45°以下とし
た。マージン部の当たり幅bは小さいと、穴あけ加工時
の穴の直進性が悪くなり、大きいと、穴壁との接触長さ
が長くなるので穴壁の摩擦熱発生が大きくなる。又バッ
クテーパは大きいほど切りくず排出性を良くすることが
できるが、それが大き過ぎると、ドリル本体100の根
元の径が細くなり、強度が低下する。これによれば、マ
ージン部の当たり幅bは、ドリル本体の先端部の外径D
の1/30D〜1/10Dとなるように小さくし、且つ
バックテーパは、0.12/100〜0.3/100と
大きくすることによって、ドリルとドリル穴壁の摩擦熱
発生を抑えると共に、切りくず排出性を良くする。溝部
の角度θ2とランド部の角度θ1の比によって表される
溝幅比は大きいほど、溝部が広いことになるので、切り
くず排出性を良くすることができるが、あまり大きいと
強度が低下する。これによれば、その溝幅比をθ2/θ
1=1.5/1〜3/1となるように大きくすることに
よって、切りくず排出性を良くする。また、バックテー
パも大きいので外部給油による切削油を刃先まで導き易
くなり、浸透し易くなる。よって、冷却効果により寿命
延長が計られる。
【0013】ドリル本体100の溝部の少なくとも刃先
先端を含めた部分に、TiN、TiCN、ダイヤモンド
等からなるコーティング層を1層又は複層形成させるこ
とにより耐摩耗性が向上し、遅くなる凝着を少なくす
る。特にコーティング層としては、アルミの溶着が少な
く硬さの高いダイヤモンド膜又は、アモルファス状のダ
イヤライクカーボン膜が好ましい。
【0014】また、寿命向上、加工精度向上を計るた
め、切削油剤をドリル先端から噴出させるための油穴を
ねじれ角に沿ってランド部内に設けても良い。確実に刃
先先端に切削油を供給できるので、 イ)刃先冷却により摩耗進行が遅らせられる。
【0015】ロ)刃先に生じる溶着が防げる。
【0016】ハ)給油圧により切りくず排出性が円滑に
なる。 等の効果がある。
【0017】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。
【0018】図1において、100はツイストドリルの
ドリル本体を示している。このドリル本体100はシャ
ンク100aとボデー100bとからなり、このボデー
100bにはねじれ刃100cが設けられる。
【0019】そして、この実施例によれば、後述する実
験の結果に従って、ドリル本体100の各種寸法はつぎ
のように定められる。
【0020】すなわち図1、及び図2を参照し、ドリル
本体100のねじれ角βは、30°〜45°、マージン
部2の当たり幅bは、ドリル本体100の先端部の外径
Dの1/30D〜1/10D、溝部1の角度θ2とラン
ド部3の角度θ1の比によって表される溝幅比は、θ2
/θ1=1.5/1〜3/1、及び刃部100cの後方
に向かって外径を細くするバックテーパは、0.12/
100〜0.3/100、と定められる。
【0021】つぎに、実験例を示す。
【0022】ドリル本体100の先端部の外径Dの寸法
13mmと5.1mmの超硬合金製(JIS、K10相
当)ドリルを用いて、それぞれマージン部2の当たり幅
bを変え、3段階の切削速度にて切削試験を行なった。
【0023】試験における結果の評価は、振動の発生及
び穴あけ精度(穴の面あらさ、拡大代倒れ量)より判断
し、良好なものから不良なものへ順次◎(優)、○
(良)、△(可)、x(不良)の記号で表1に示した。
【0024】外径D=13mmの切削試験条件を下記に
示す。
【0025】尚、被削材はAC2A(アルミニウム合金
鋳物)立型マシニングセンタにて水溶性切削油をノズル
から外部給油し、1回の送り(ステップ送りなし)で切
削試験を行なった。
【0026】 使用ドリル 外径D=13(mm) 先端角α=118° ねじれ角β=35° 心厚w=2.4mm(シンニング後のチゼル幅0.5m
m) マージン幅t=1.5(mm) 溝幅比θ2/θ1=2.5/1 バックテーパ=0.15/100 切削速度 100、300、500(m/min) 1回転当たりの送り量 0.25(mm/rev) 穴深さ 70(mm)
【0027】
【表1】外径D=5.1mmでの条件を下記に、その結
果を表4に示す。
【0028】 使用ドリル 外径D=5.1(mm) 先端角α=120° ねじれ角β=32° 心厚w=1.1mm(シンニング後のチゼル幅0.2m
m) マージン幅t=0.8(mm) 溝幅比θ2/θ1=2.5/1 バックテーパ=0.15/100 切削速度 100、250、400(m/min) 1回転当たりの送り量 0.1(mm/rev) 穴深さ 18(mm)
【0029】
【表2】表1、表2よりマージン部2の当たり幅bは、
はっきりした分岐点を見いだすのは難しいが、高速加工
では、1/10D≦b≦1/30Dが適値であると考え
られる。評価記号の裏付けの1つとして、図3に、表1
の外径D=13mmドリルで切削速度500m/min
における当たり幅b=0.5mmと1.5mmでの切削
抵抗の軸方向分力(スラスト力)と主軸動力との測定結
果を示す。
【0030】図3からも当たり幅b=0.5mmの時ス
ラスト力、主軸動力とも変動が少なく、高速加工におい
ても安定した切削状態が得られることを知ることができ
る。
【0031】尚、この時の穴の面あらさは最大あらさ
(Rmax)で平均10S、拡大代は0.03〜0.0
4mmであった。このように加工する穴深さが外径Dの
寸法の5倍をこえる穴加工では、当たり幅bの長さを外
径Dの寸法の2〜4倍とし、それ以降の外周部を刃先径
より小さくすると発熱対策及び切削油の刃先への浸透の
点で好ましかった(D=13mmドリルでは、当たり幅
bの長さ40mm、逃がし部の刃径φ12.5mm)。
【0032】又、寿命向上及び穴あけ精度向上の点で刃
先先端を含む溝部にアルミとの親和性の低いダイヤライ
クカーボン膜等をコーティングすることや、更に又油穴
付きタイプにすると確実に刃先へ切削油を供給すること
ができ、刃先冷却、溶着防止及び切りくず排出性も円滑
になるので、より信頼性が向上し好ましかった。
【0033】要するに、これら実施例によれば、ドリル
と被削材の穴壁の摩擦をより小さくし安定した加工穴精
度を得るため、マージン部に着目し、その幅を決定し、
それによって3切りくずを排出できるスペースも大きく
なるので、より切りくずの排出性を高めるようにしたも
のである。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第1の
発明によれば、ドリルと被削材の穴壁の摩擦がより小さ
くなるので、高速切削においても、安定した加工穴精度
を得ることができるし、又切りくずの排出性を高めるこ
とができる。
【0035】また、第2の発明によれば、被膜の効果に
より耐溶着性、耐摩耗性が改善でき寿命・加工精度とも
向上させることができ、より信頼性が向上られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施例の正面図を示す。
【図2】図1の底面図を示す。
【図3】切削抵抗の軸方向分力(スラスト力)と主軸動
力の測定結果を示す。
【符号の説明】 1 溝部 2 マージン部 3 ランド部 α 先端角 β ねじれ角 D 外径 b マージン部の当たり幅 θ1 ランド部の角度 θ2 溝部の角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 清 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 野中 延恭 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立精 工株式会社内 (72)発明者 菅野 悦臣 東京都江東区東陽四丁目1番13号 日立ツ ール株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚刃のツイストドリルにおいて、ねじ
    れ角βを30°〜45°、マージン部の当たり幅bをド
    リル本体の先端部の外径Dの1/30D〜1/10D、
    溝部の角度θ2とランド部の角度θ1の比によって表さ
    れる溝幅比をθ2/θ1=1.5/1〜3/1、及びバ
    ックテーパを0.12/100〜0.3/100とした
    ことを特徴とするツイストドリル。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のツイストドリルにおい
    て、ドリル本体の溝部の少なくとも刃先先端を含めた部
    分に、TiN、TiCN、ダイヤモンド等からなる硬質
    物質を1層又は複層形成したことを特徴とするツイスト
    ドリル。
JP19610894A 1994-07-28 1994-07-28 ツイストドリル Withdrawn JPH0839318A (ja)

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JP19610894A JPH0839318A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 ツイストドリル

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JP19610894A JPH0839318A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 ツイストドリル

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JPH0839318A true JPH0839318A (ja) 1996-02-13

Family

ID=16352375

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JP19610894A Withdrawn JPH0839318A (ja) 1994-07-28 1994-07-28 ツイストドリル

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001341024A (ja) * 2000-03-31 2001-12-11 Hitachi Tool Engineering Ltd ステンレス切削用ドリル
US6923602B2 (en) 2002-04-03 2005-08-02 Ogo Corporation Drill having construction for reducing thrust load in drilling operation, and method of manufacturing the drill
US8070399B2 (en) * 2005-05-13 2011-12-06 Natalino Capone Drill point for one-shot drilling of sandwich panels and similar

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20011002