JPH10118845A - ドリル付タップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械の高性能化に十分対応して効率的な
ネジ穴加工を行うことが可能なドリル付タップを提供す
る。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転される円柱軸状の工具
本体１１の外周部に、この工具本体１１の先端から後端
に向けて延びる切屑排出溝１３を形成し、この切屑排出
溝１３の工具回転方向Ｔ側を向く壁面１３Ａと工具本体
１１の先端逃げ面１２との交差稜線部に、軸線Ｏ側から
工具外周側に向けて延びるドリル刃１７を形成する一
方、壁面１３Ａと工具本体１１の外周面との交差稜線部
にはドリル刃１７の外周端に連なるようにタップ刃２０
を形成するとともに、工具本体１１に切削油剤の供給孔
２３を穿設して、この供給孔２３の先端を先端逃げ面１
２に開口する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タップ刃を有する
工具本体の先端にドリル刃が形成されてなるドリル付タ
ップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加工物にネジ穴を形成するには、まずド
リルによって下穴を開け、次いでタップによりこの下穴
の内周にネジ山を形成するのが一般的であるが、これで
は加工が２工程となって加工時間がかかり、また複数の
工具や工作機械が必要とされることから、図７または図
８に示すようなドリル付タップが使用されることが近年
増えてきた。これら図７および図８に示すドリル付タッ
プでは、軸線Ｏ回りに回転される円柱軸状の工具本体１
の外周に、この工具本体１の先端の先端逃げ面２から後
端側に向けて、工具本体１の回転軸線Ｏ回りに捩れる一
対の螺旋状の切屑排出溝３，３が形成され、この切屑排
出溝３の工具回転方向側を向く壁面３Ａと上記先端逃げ
面２との交差稜線部にドリル刃４が形成されて、工具本
体１の先端部にドリル部５が形成されている。

【０００３】一方、工具本体１の軸線Ｏ方向の中央部に
は、上記切屑排出溝３の工具回転方向後方側に連なる工
具本体１の外周面に多数のネジ山６が形成され、このネ
ジ山６と上記切屑排出溝３の壁面３Ａとの交差稜線部に
タップ刃７が形成されてタップ部８が形成されている。
また、このタップ部８よりもさらに工具本体１の後端側
には、シャンク部９が形成されている。なお、図８に示
すドリル付タップでは、上記タップ部８において、切屑
排出溝３が軸線Ｏに平行に真っ直ぐ延びるように形成さ
れており、かつその条数もドリル部５においては２条で
あったのが４条とされ、これに伴い４条のタップ刃７が
形成されることとなる。しかるに、このようなドリル付
タップでは、工具本体１の軸線Ｏ方向への送りに伴い、
先端側のドリル部５のドリル刃４によって加工物に下穴
が形成され、続いてこの下穴の内周にタップ部８のタッ
プ刃７によってネジ山が形成されるので、１つの工具に
より１工程でネジ穴の形成を行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の工作
機械の高性能化、特にＮＣ工作機械の送り機構の高精度
化、高速化、および高剛性化に伴い、このようなネジ穴
加工においても、工作機械側の性能だけを見ると、工具
本体１の１回転当たりの送りが１〜２mm/revにもなる高
送りの加工が可能となってきている。ところが、上記従
来のドリル付タップでは、特に工具先端側に長く突き出
したドリル部５においてその剛性を確保することが難し
いため、このような高送りの加工に耐えることができ
ず、従って上述のような高送りが可能な工作機械におい
ても送り量を低めに設定しなければならなくなって加工
時間が延長されてしまうとともに、工具が破損するおそ
れがあるので作業は目視に頼らざるを得ず、ＮＣ工作機
械等による自動運転には不適当であるという問題もあっ
た。さらに、このようにドリル部５の軸長が長いと、肉
厚の薄い加工物に対してはネジ穴が加工物を貫通する通
し穴の加工しかできなくなり、またネジ穴が加工物を貫
通しない止まり穴の加工にあっても、特にドリル刃４に
より生成される切屑の排出が困難となってしまう。

【０００５】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、工作機械の高性能化に十分対応して効率的な
ネジ穴加工を行うことが可能なドリル付タップを提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される円柱軸状の工具本体の外周部に、この工具本
体の先端から後端に向けて延びる切屑排出溝を形成し、
この切屑排出溝の工具回転方向側を向く壁面と上記工具
本体の先端逃げ面との交差稜線部に、上記軸線側から工
具外周側に向けて延びるドリル刃を形成する一方、上記
壁面と上記工具本体の外周面との交差稜線部には上記ド
リル刃の外周端に連なるようにタップ刃を形成するとと
もに、上記工具本体に切削油剤の供給孔を穿設して、こ
の供給孔の先端を上記先端逃げ面に開口せしめたことを
特徴とする。従って、本発明によれば、ドリル刃の直後
にタップ刃が形成されることとなってドリル部の長さを
最小限に抑えることができるので、工具の剛性不足や破
損を防ぐことができるとともに止まり穴の加工を可能と
することができ、また工具本体の先端逃げ面に開口する
供給孔から切削油剤を噴出することにより、切屑の円滑
な排出を促すことが可能となる。

【０００７】ここで、上記工具本体の外周部に、上記先
端逃げ面に開口して後端側に向けて延びる副切屑排出溝
を、該工具本体の周方向において上記切屑排出溝の間に
形成し、この副切屑排出溝の工具回転方向側を向く壁面
と上記工具本体の外周面との交差稜線部に副タップ刃を
形成することにより、一層効率的なネジ穴加工を図るこ
とができるとともに、加工精度の向上を促すことが可能
となる。また、特にドリル刃によって生成された切屑の
より円滑な排出を促すには、上記切屑排出溝を上記軸線
回りに捩れるように形成するのが望ましく、この場合、
工具本体の剛性をさらに確実に確保するのに、この切屑
排出溝の捩れに合わせて上記供給孔も捩れるように形成
するのが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の第１
の実施形態を示すものである。本実施形態において工具
本体１１は、超硬合金等の硬質材料より形成されて略円
柱軸状をなし、その外周面には、当該工具本体１１の最
先端に位置する先端逃げ面１２に開口し、工具後端側に
向けて延びる２条の切屑排出溝１３，１３が工具本体１
１の軸線Ｏに関して対称に形成されており、本実施形態
ではこれらの切屑排出溝１３，１３は軸線Ｏに平行に延
びるように形成されている。そして、この工具本体１１
には、工具先端から後端側に向かって順に、ドリル部１
４、タップ部１５、およびシャンク部１６が形成されて
いる。

【０００９】上記切屑排出溝１３は、図２に示すように
その工具回転方向Ｔ側を向く壁面１３Ａと工具回転方向
Ｔの後方側を向く壁面１３Ｂとにより画成され、これら
の壁面１３Ａ，１３Ｂが互いに直交する方向に配置され
ることにより工具先端側から見てＶ字状をなすように形
成されている。そして、工具先端側のドリル部１４にお
いては、上記壁面１３Ａと上記先端逃げ面１２との交差
稜線部に、工具内周側の軸線Ｏ近傍から工具外周側に向
かうに従い工具後端側に向かって傾斜するドリル刃１７
が形成されている。一方、上記タップ部１５において
は、上記切屑排出溝１３，１３の間に画成されるランド
１８の外周面に、形成すべきネジ穴のネジのピッチおよ
びリードに合わせて捩れる複数条のネジ山１９…が形成
されており、これらのネジ山１９…と切屑排出溝１３の
工具回転方向側を向く壁面１３Ａとの交差稜線部に、上
記ドリル刃１７の外周端に先端が連なるようにタップ刃
２０が形成されている。

【００１０】さらに本実施形態では、上記工具本体１１
の外周部に、上記先端逃げ面１２に開口して軸線Ｏに平
行に工具後端側に向けて延びる副切屑排出溝２１，２１
が、工具本体１１の周方向において切屑排出溝１３，１
３同士の間、すなわち該切屑排出溝１３，１３により画
成されるランド１８の部分に、タップ部１５の上記ネジ
山１９…を横切るようにそれぞれ形成されている。これ
らの副切屑排出溝２１，２１は、本実施形態ではその断
面が図２に示されるように略半円形をなすものであっ
て、その溝幅および溝深さは上記切屑排出溝１３よりも
小さく、いずれも約１／２程度に設定されている。そし
て、この副切屑排出溝２１の工具回転方向Ｔ側を向く壁
面２１Ａと、工具本体１１の外周面、すなわち上記ネジ
山１９…との交差稜線部には、副タップ刃２２が形成さ
れている。

【００１１】なお、ここで、本実施形態ではこの副タッ
プ刃２２の外径は、上記タップ刃２０の外径とほぼ等し
く設定されている。また、上記ネジ山１９…は、工具先
端側においてその山の高さが後端側に向かうに従い漸次
高くなるように形成されて食付き部をなすとともに、タ
ップ刃２０側および副タップ刃２２側から工具回転方向
Ｔの後方側に向かうに従い、それぞれ全体的に軸線Ｏか
らの半径が小さくなるように形成されて逃げが与えられ
ている。さらに本実施形態では、工具本体１１の内部
に、シャンク部１６の後端面から工具先端側に向けて一
対の切削油剤の供給孔２３，２３が形成されている。こ
れらの供給孔２３，２３は、軸線Ｏに関して対称な位置
に配置された断面円形をなすものであって、上記切屑排
出溝１３，１３同士の間のランド１８の部分において上
記副切屑排出溝２１，２１の工具内周側を上記軸線Ｏに
平行に延び、工具本体１１の先端において、それぞれ上
記先端逃げ面１２，１２に開口するように形成されてい
る。

【００１２】しかるに、本実施形態のドリル付タップに
よれば、工具本体１１の先端に形成されたドリル部１４
のドリル刃１７の外周端に連なるようにタップ部１５の
タップ刃２１が形成されているので、ドリル部１４の軸
長が長くなりすぎるのを防いで、その剛性を十分に確保
することができる。従って、上述したような近年の高性
能化する工作機械による高速の加工にも十分に対応し
て、送り量１〜２mm/rev程度の高送りを行うことがで
き、加工時間の短縮を促すことが可能となるとともに、
このような高送り加工を行っても工具本体１１が破損す
るおそれがないため、ＮＣ工作機械等における自動運転
にも適用することができ、これらによりきわめて効率的
なネジ穴加工を図ることが可能となる。また、このよう
にドリル部１４の長さが従来に比べて短く抑えられてい
るので、比較的肉厚の薄い加工物に対しても止まり穴の
加工を行うことができ、加工の適用範囲が広くて汎用性
の高いドリル付タップを提供することも可能となる。

【００１３】さらに、本実施形態では、工具本体１１に
はシャンク部１６からタップ部１５、およびドリル部１
４に向けて切削油剤の供給孔２３，２３が形成されてお
り、この供給孔２３，２３を介して切削油剤を供給して
先端逃げ面１２，１２に開口した開口部から噴出させる
ことにより、供給された切削油剤は加工穴の穴底から切
屑排出溝１３，１３を逆流して工具後端側に向かい、こ
れに伴いドリル刃１７およびタップ刃２１により生成さ
れた切屑も切屑排出溝１３，１３を通して工具後端側に
送られて加工されたネジ穴から排出される。従って、上
記構成のドリル付タップによれば、切屑が加工穴内に滞
留するのを防いでその効率的かつ円滑な処理を図ること
が可能となり、滞留した切屑が噛み込まれたりしてネジ
穴の精度が劣化するような事態を未然に防止できるとと
もに、先端逃げ面１２から噴出した切削油剤は、熱の籠
もりやすい加工穴の穴底において加工物およびドリル刃
１７を効率的に冷却するので、ドリル刃１７の摩耗や切
屑の溶着などを抑えて工具寿命の延長を図ることも可能
となる。

【００１４】加えて本実施形態では、工具本体１１の外
周部に、上記切屑排出溝１３，１３の他に副切屑排出溝
２１，２１が形成されており、この副切屑排出溝２１の
工具回転方向Ｔ側を向く壁面２１Ａと、タップ部１５に
おけるネジ山１９…との交差稜線部に副タップ刃２２が
形成されている。このため、本実施形態によれば、上記
タップ刃２０，２０とこれら副タップ刃２２，２２との
４条の切刃によりネジ穴加工が行われることとなるの
で、より高い送りに対しても十分に対応することが可能
となり、一層効率的なネジ穴加工を図ることができる。

【００１５】しかも、本実施形態では、これらの副切屑
排出溝２１，２１は上記切屑排出溝１３，１３に対して
溝幅および溝深さが小さく、従ってその断面積も小さく
形成されているので、かかる副切屑排出溝２１を形成す
ることにより工具本体１１の剛性が損なわれるのを防ぐ
ことができる。反面、この副切屑排出溝２１において
は、副タップ刃２２により生成された細かな切屑のみが
排出されるので、上記切屑排出溝１３のようにタップ刃
２０による切屑とドリル刃１７による大きな切屑とが排
出される場合に比べ、断面積を小さくしても切屑詰まり
が生じるようなことはない。さらに、上記供給孔２３，
２３から供給された切削油剤は、この副切屑排出溝２
１，２１をも通って工具後端側へと逆流し、その際に副
タップ刃２２によって生成された切屑を排出するので、
より確実にこの副切屑排出溝２１における切屑詰まりを
防止することができる。

【００１６】次に、図３および図４は本発明の第２の実
施形態を示すものであり、図１および図２に示した第１
の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明
を省略する。この第２の実施形態のドリル付タップにお
いては、上記切屑排出溝１３，１３が工具先端側から後
端側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方側に向けて軸
線Ｏ回りに捩れて形成されていることを特徴とする。ま
た、このように切屑排出溝１３，１３が捩れて形成され
ているのに合わせ、これらの切屑排出溝１３，１３の周
方向の間に形成される上記副切屑排出溝２１，２１も同
様に、工具後端側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方
側に向けて軸線Ｏ回りに捩れるように形成されている。
従って、本第２の実施形態では、これら切屑排出溝１３
および副切屑排出溝２１とタップ部１５のネジ山１９…
との交差稜線部に形成されるタップ刃２０および副タッ
プ刃２２も軸線Ｏ回りに捩れるように形成されることと
なる。なお、この第２の実施形態では、上記切屑排出溝
１３の断面形状は、図４に示されるように略半円状をな
すように形成されている。

【００１７】さらに、この第２の実施形態では、上記切
屑排出溝１３，１３が軸線Ｏ回りに捩れて形成されるの
に伴い、工具本体１１の周方向においてその間に画成さ
れるランド１８も同様に軸線Ｏ回りに捩れて形成される
こととなる。そして、これに伴い、このランド１８内に
形成される上記切削油剤の供給孔２３，２３も、軸線Ｏ
回りに捩れて形成されることとなる。なお、超硬合金製
の工具本体１１内にこのような螺旋状に捩れる供給孔２
３，２３を形成するには、例えば超硬素材の焼結前に予
め供給孔２３，２３を螺旋状に形成しておき、その後に
焼結を行うようにすればよい。

【００１８】しかるに、このように構成された第２の実
施形態のドリル付タップにおいても、ドリル刃１７の外
周端に連なるようにタップ刃２０が形成されていて、ド
リル部１４の長さが最小限に抑えられているので、第１
の実施形態と同様に高送りに対応して加工時間の短縮を
図るとともに工具本体１１の破損を防ぐことができて、
きわめて効率的なネジ穴加工が可能となり、また止まり
穴の加工をも可能とすることができる。さらに、本実施
形態では上記切屑排出溝１３および副切屑排出溝２１が
工具後端側に向かうに従い工具本体１１の軸線Ｏ回りに
工具回転方向Ｔ後方側に捩れるように形成されていて、
ドリル刃１７、タップ刃２０、および副タップ刃２２に
より生成された切屑が工具本体１１の回転に伴い工具後
端側に送り出されることとなるので、より確実な切屑の
排出を促すことができる。しかも、このように切屑排出
溝１３および副切屑排出溝２１が捩れて形成されること
により、タップ刃２０および副タップ刃２２に正のアキ
シャルレーキ角が与えられることとなるので、これらタ
ップ刃２０および副タップ刃２２に鋭い切れ味を与えて
切削抵抗の低減を図ることも可能となる。

【００１９】なお、上記第１、第２の実施形態では、工
具本体１１に２条の切屑排出溝１３，１３を形成すると
ともに、その間のランド１８，１８にも２条の副切屑排
出溝２１，２１を形成しているが、切屑排出溝１３の条
数や副切屑排出溝２１の有無は工具本体１１の大きさや
加工条件等によって適宜決定することができ、例えばこ
れを図５および図６に示す本発明の第３の実施形態のよ
うに、工具本体１１の３条の切屑排出溝１３…を周方向
に等間隔に形成するとともに副切屑排出溝を設けない構
成としてもよい。ただし、この第３の実施形態において
も、上記第１、第２の実施形態と共通する要素には同一
の符号を配してある。

【００２０】しかるに、このようなドリル付タップにお
いては、副切屑排出溝２１が設けられていない以外は第
１、第２の実施形態と同様の効果が得られる他、切屑排
出溝１３…を工具本体１１の周方向に等間隔に形成する
ことにより、ドリル刃１７…およびタップ刃２０…も周
方向に等間隔に配置されるので、加工時に工具本体１１
の径方向に作用する切削負荷のバランスをとることがで
き、より高精度の穴明けおよびネジ穴加工を行うことが
可能となる。ただし、図５および図６に示した第３の実
施形態では、切屑排出溝１３…およびタップ刃２０を軸
線Ｏに平行な方向に延びるように形成しているが、これ
らを図３および図４に示した第２の実施形態のように、
工具後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔ
の後方側に捩れるように形成しても、勿論構わない。ま
た、３条あるいはそれ以上の切屑排出溝１３…を工具本
体１１に形成した上で、隣接する切屑排出溝１３，１３
同士の間のランド１８に副切屑排出溝２１および副タッ
プ刃２２を形成するようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドリル刃の外周端に連なるようにタップ刃を形成するこ
とにより、ドリル部の長さを最小限に抑えて十分な剛性
を確保し、高送り加工を可能とするとともに工具本体の
破損を防ぐことができ、また止まり穴の加工も可能とな
り、しかも工具本体内に形成されて先端逃げ面に開口す
る供給孔より切削油剤を供給することにより、切屑の効
率的かつ円滑な排出を促すことができる。従って、近年
の工作機械の高性能化にも十分に対応し得るドリル付タ
ップを提供することができ、高精度のネジ穴加工を短時
間できわめて効率的に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す側面図であ
る。

【図２】 図１に示す実施形態の工具先端側からの正面
図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態を示す側面図であ
る。

【図４】 図２に示す実施形態の工具先端側からの正面
図である。

【図５】 本発明の第３の実施形態を示す側面図であ
る。

【図６】 図３に示す実施形態の工具先端側からの正面
図である。

【図７】 従来のドリル付タップを示す側面図である。

【図８】 従来のドリル付タップを示す側面図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １２ 先端逃げ面 １３ 切屑排出溝 １４ ドリル部 １５ タップ部 １７ ドリル刃 ２０ タップ刃 ２１ 副切屑排出溝 ２２ 副タップ刃 ２３ 切削油剤の供給孔 Ｏ 工具本体１１の軸線 Ｔ 工具回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 信行 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される円柱軸状の工具本
   体の外周部に、この工具本体の先端から後端に向けて延
   びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝の工具回転
   方向側を向く壁面と上記工具本体の先端逃げ面との交差
   稜線部には、上記軸線側から工具外周側に向けて延びる
   ドリル刃が形成される一方、上記壁面と上記工具本体の
   外周面との交差稜線部には上記ドリル刃の外周端に連な
   るようにタップ刃が形成されているとともに、上記工具
   本体には切削油剤の供給孔が穿設されていて、この供給
   孔の先端が上記先端逃げ面に開口せしめられていること
   を特徴とするドリル付タップ。
2. 【請求項２】 上記工具本体の外周部には、上記先端逃
   げ面に開口して後端側に向けて延びる副切屑排出溝が、
   該工具本体の周方向において上記切屑排出溝の間に形成
   され、この副切屑排出溝の工具回転方向側を向く壁面と
   上記工具本体の外周面との交差稜線部には副タップ刃が
   形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリ
   ル付タップ。
3. 【請求項３】 上記切屑排出溝は上記軸線回りに捩れる
   ように形成されるとともに、この切屑排出溝の捩れに合
   わせて上記供給孔も捩れて形成されていることを特徴と
   する請求項１または請求項２のいずれかに記載のドリル
   付タップ。