JPH10217019A - スローアウェイドリルおよびドリルインサート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 難削材の加工でも切屑のつまりや切屑の絡み
を引き起こさない優れた切屑処理性能を実現する。ま
た、ワークからドリル工具を抜く際に外刃インサートと
穴壁とが接触したりせず、良好な仕上げ面に加工するこ
とができ、且つ、難削材の加工でも切屑の絡みを引き起
こさない優れた切屑処理性能を実現する。 【解決手段】 スローアウェイドリルＤの穴底面側に向
く切刃のうち、外刃インサート８の切刃４のみに凹部１
０を形成した（凹部付切刃）。また、ドリルインサート
Ｄにおいて多角形の隅角部に一対のコーナーＲ部（５）
（６）を有する突出部７を形成するとともに、該突出部
７の切刃４に凹部１０を形成した。加えて、スローアウ
ェイドリルＤにこのようなドリルインサート１を外刃イ
ンサート８として装着し、かつ、上記突出部７を備えた
切刃４を穴底面側に向けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、穴加工用のスロー
アウェイドリルとそのドリルインサートに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術とその課題】穴加工を行うドリル工具とし
て、工具本体の先端部に相互の回転軌跡が交叉するよう
に外径側の外刃インサートと内径側の内刃インサートが
着脱自在に装着されたものが用いられてきた。

【０００３】図６は、そのようなドリル工具に用いられ
る従来のドリルインサート２０と該ドリルインサート２
０をドリル工具本体Ｔに装着した際の配置を示す。

【０００４】このドリルインサート２０は多角形板状体
であり、上面２１の稜辺部に切刃が形成されたものを示
し、同図に示すように一本のスローアウェイドリルの工
具本体Ｔに２個が、それぞれ外刃インサート２２、内刃
インサート２３として、同一回転方向に上面２１、２１
を向けて装着される。また、外刃インサート２２、内刃
インサート２３に形成された切刃のうち底切刃２５とな
った切刃の回転軌跡が相交わり、且つ、工具本体Ｔの中
心軸Ｔ１から側面Ｔ２までをカバーする。

【０００５】このような従来のドリルインサート２０に
は、切刃に凹部を設けたものと切刃に凹部を設けていな
いものの両方があったが、いずれも外刃インサート２２
として用いられる場合の使用切刃と、内刃インサート２
３として用いられる場合の使用切刃との区別なく、全切
刃同形状でどちらでも用いることができるようにしたも
のであった。

【０００６】従来のドリルインサート２０のうち図６の
ように切刃に凹部２６を設けたものは、凹部２６が切屑
を幅方向に湾曲させる結果、内刃インサート２３がカバ
ーする穴底面からの切屑も細かく分断してしまう。しか
し、内刃インサート２３側は切屑の排出速度が遅いので
分断された切屑が滞留し、切刃と穴底面との間や工具本
体Ｔと加工穴壁面との間に入り込み不具合を起こすこと
があった。他方、図７に示すような切刃に凹部を設けて
いないドリルインサート２０は、特にステンレス材など
の難削材の場合に外刃インサート２２がカバーする穴底
面からの切屑が長く伸びてしまい、外刃インサート２２
側の切屑排出速度が速いので、切屑が工具本体に絡みつ
き不具合を起こしてしまうことがあった。

【０００７】また、図６（ｂ）中、矢印は、上記ドリル
インサート２０を装着したスローアウェイドリルにより
切削加工を行った場合に上記外刃インサート２２と内刃
インサート２３のそれぞれに発生するラジアル方向の荷
重力の合成力Ｎを示し、図に示すように上記従来のドリ
ルインサート２０では内刃インサート２３にかかるラジ
アル方向荷重が中心軸Ｔ１から内刃インサート２３の底
切刃２５に沿って発生するのに対し、外刃インサート２
２は外壁を切削するコーナーＲ部２４が受ける切削抵抗
により、コーナーＲ部２４と工具本体Ｔの中心軸Ｔ１を
結ぶ半径を基準として逆回転方向（＋の方向）に発生す
る。

【０００８】この結果、上記ラジアル方向の荷重力の合
成力は内刃インサート２３の側に向き、すなわち加工中
に穴径が小さくなる方向にたわみ、ワークからドリル工
具を抜く際、外刃インサート２２が穴壁と接触し、仕上
げ面を傷付けると同時に、早送りで抜けば外刃インサー
ト２２のコーナーＲ部２４が壁に強くあたり、他方、切
削送りで抜けば接触回数が増え外刃インサート２２のコ
ーナーＲ部２４の損傷が大きくなる恐れがあった。

【０００９】

【発明の目的】上記従来技術の課題に鑑み、本発明は、
まず、難削材の加工でも切屑のつまりや切屑の絡みを引
き起こさない優れた切屑処理性能を有するスローアウェ
イドリルを提供することを目的とする。

【００１０】また、このようなスローアウェイドリルに
装着するドリルインサートであって、外刃インサートに
も内刃インサートとしても使用できるドリルインサート
を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明の別の目的は、外刃インサー
トとして用いた場合、ワークからドリル工具を抜く際に
外刃インサートと穴壁とが接触したりせず、良好な仕上
げ面に加工することができ、且つ、難削材の加工でも切
屑の絡みを引き起こさない優れた切屑処理性能を有した
ドリルインサート、および、そのようなドリルインサー
トを用いたスローアウェイドリルを提供することを目的
とする。

【００１２】また、難削材の加工でも切屑のつまりや切
屑の絡みを引き起こさない優れた切屑処理性能を有する
スローアウェイドリルを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決するため、本発明は、スローアウェイドリルの穴底面
側に向く切刃のうち、外刃インサートの切刃（凹部付切
刃）のみに凹部を形成した。また、このようなスローア
ウェイドリルの外刃インサートとしても、内刃インサー
トとしても用いることができるようドリルインサートに
凹部付切刃と凹部無し切刃を併設した。

【００１４】さらに、本発明は、ドリルインサートにお
いて多角形の隅角部に一対のコーナーＲ部（５）（６）
を有する突出部を備えるとともに、該突出部の切刃に凹
部を形成した。加えて、スローアウェイドリルにこのよ
うなドリルインサートを装着し、かつ、上記突出部を備
えた切刃を穴底面側に向けるようにした。

【００１５】

【作用】本発明の請求項１のスローアウェイドリルＤ
は、図３に示すように外刃インサート８の前記凹部１０
を設けている凹部付切刃（外切刃４）が穴底側に向くよ
うにドリルインサート１を配置し、他方、内刃インサー
ト９の前記凹部１０を設けていない凹部無し切刃（内切
刃３）が穴底側に向くようにドリルインサート１を配置
する。

【００１６】切削加工時、外刃インサート８がカバーす
る穴底面からの切屑は排出速度が早くステンレス材など
の難削材では伸びて工具本体Ｔに絡みつきやすい性質を
有するが、切屑が上記凹部１０により細かく分断される
ので絡みつきなく良好に排出される。他方、内刃インサ
ート９がカバーする穴底面からの切屑は排出速度が比較
的遅いので長く伸びても工具本体Ｔには絡みにくい性質
を有し、したがって、凹部のない切刃（内切刃３）によ
り、細かく切断されて加工穴内に滞留するのではなく長
めに伸びて排出され、且つ、工具本体Ｔには絡みつかな
い。

【００１７】また、本発明の請求項２のドリルインサー
ト１は、図１に示すように少なくとも一つの切刃（内切
刃３、３）を除く他の切刃（外切刃４、４）に凹部１０
を形成したことを特徴とするもので、図３に示すように
工具本体Ｔの外径側に配置する外刃インサート８および
内刃インサート９の両方に用いられるものであり、図３
のように配置することにより上述の作用を奏し、加え
て、同形状のドリルインサートを内刃インサート９にも
外刃インサート８にも用いることができるという利点が
ある。

【００１８】次に、図１に示す本発明の前記請求項３の
ドリルインサート１は、多角形の隅角部に一対のコーナ
ーＲ部５、６を有する突出部７を備えるとともに、該突
出部７の切刃（外切刃４）に凹部１０を形成したことを
特徴とする。

【００１９】そして、図３に示すようにこのドリルイン
サート１を工具本体Ｔの先端において、上記突出部７が
穴底側に向くように外径側の外刃インサート８として用
いる本発明の請求項４のスローアウェイドリルによれ
ば、図４に示すように外刃インサート８のラジアル荷重
の方向Ｎが回転方向側（−の方向）に向き、これにより
上記合成力方向Ｎは中心軸Ｔ１から外刃インサート８側
に向かう。

【００２０】したがって、工具本体Ｔは外刃インサート
８側に撓むこととなり、その結果、加工径が大きくな
る。すなわち、工具本体Ｔを加工穴から引き抜く際に、
外刃インサート８と穴壁とが接触することなく引き抜く
ことができる。

【００２１】また、請求項３のドリルインサート１およ
び請求項４のスローアウェイドリルＤの別の作用とし
て、前記突出部７の一対のコーナーＲ部のうち内側のコ
ーナーＲ部５が切屑を幅細に分断されるが、突出部７に
形成された前記凹部１０により切屑が幅方向に湾曲し且
つ切屑のカール半径が小さくなるので、ステンレスなど
の難削材であっても切屑を折れやすくするという作用が
ある。

【００２２】なお、本発明のドリルインサート１は図５
に示すように全周に凹部１０を設け外刃インサート８専
用としてもよい。この場合、同図に示すように、内刃イ
ンサート９として別形状のインサートを用い、凹部１０
を設けていない内切刃３を穴底側に向けると、前述のよ
うに内刃インサート９からの切屑の処理も良好となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を用
いて説明する。図１は、本実施形態によるドリルインサ
ート１を示し、このドリルインサート１は多角形をな
し、上面２の稜辺部に切刃が形成され、これら切刃のう
ちインサートの中心軸に対して点対称関係にある２辺が
内切刃３としてへの字状に形成され、また残る二辺が外
切刃４であり、該外切刃４の一方端、すなわち多角形の
隅角部の位置には、一対のコーナーＲ部５，６が形成さ
れ外方に若干突き出た突出部７が形成されている。

【００２４】なお、ここでコーナーＲ部５，６とは、曲
線部分に連続する直線がなす角が直角に近く、６０°〜
１０５°の範囲のものを言う。

【００２５】また、上記外切刃４には、上記突出部７と
それ以外の部位のそれぞれに凹部１０が形成されている
（凹部付切刃）。

【００２６】図２〜図４に上記ドリルインサート１を用
いた本実施形態のスローアウェイドリルＤを示し、図２
に示すように、上記図１のドリルインサート１はスロー
アウェイドリルＤを構成する工具本体Ｔの外径側に配置
する外刃インサート８および内径側に配置する内刃イン
サート９の両方に用いらることができるものである。

【００２７】図３および図４は、上記ドリルインサート
１を工具本体Ｔに装着した時の配置例を示す。図３は工
具本体Ｔの側面Ｔ２側から見た透視配置図、そして図４
は工具本体Ｔの底面側から見た配置図である。なお、図
３中、点線で示す外刃インサート８は、外刃インサート
８の軌跡と内刃インサート９の軌跡の関係を示すための
もので、実線で表す外刃インサート８が１８０°回転し
た位置で示している。

【００２８】これらの図に示すように、ドリルインサー
ト１は同一形状の外刃インサート８と内刃インサート９
として２個が一本の工具本体Ｔに装着され、両者は同一
回転方向に上面２を向けて装着される。すなわち、図４
のように外刃インサート８の上面２と内刃インサート９
の上面２は１８０°反対方向に向いた状態となってい
る。そして、図３に示すように、外切刃４と内切刃３の
回転軌跡が交わり且つ工具本体Ｔの中心軸Ｔ１から側面
Ｔ２までをカバーするように設置される。

【００２９】また、上記外刃インサート８については、
側面Ｔ２近傍に上記突出部７が位置し且つ上記突出部７
と凹部付切刃である外切刃４とが穴底面側に向くように
装着し、他方、内刃インサート９については、凹部無し
切刃である内切刃３を穴底面側に向けて装着する。

【００３０】このように構成されるスローアウェイドリ
ルＤは、切削加工時、外刃インサート８がカバーする穴
底面からの切屑は排出速度が早くステンレス材などの難
削材では伸びて工具本体Ｔに絡みつきやすい性質を有す
るが、切屑が上記凹部１０に幅方向に湾曲しその結果、
切屑細かく分断されるので絡みつきなく良好に排出され
る。他方、前記内刃インサート９によれば穴底面側に上
記凹部がないので切屑が細かく切断されて加工穴内に滞
留することはなく、かえって、凹部のない切刃（内切刃
３）により、切屑が長めに伸びて排出される。そして、
内刃インサート９がカバーする穴底面からの切屑は排出
速度が比較的遅いので長く伸びても工具本体Ｔには絡み
にくい性質を有するので、内刃インサート９からの切屑
は工具本体Ｔに絡みつかない。

【００３１】また、前述のように構成されるドリルイン
サート１およびスローアウェイドリルＤは、多角形の隅
角部に一対のコーナーＲ部５，６を有する突出部７を外
刃インサート８の穴底面側に配設することにより、外刃
インサート８のラジアル荷重の方向が回転方向側（−の
方向）に向き、これにより上記合成力方向Ｎは中心軸Ｔ
１から外刃インサート８側に向かう。したがって、工具
本体Ｔは外刃インサート８側に撓むこととなり、その結
果、外刃インサート８と穴壁とが接触することなくスロ
ーアウェイドリルＤをワークから抜くことができる。

【００３２】すなわち、図４中、直線矢印は、上記外刃
インサート８および内刃インサート９として設置された
前記ドリルインサート１につき、切削加工中に外刃イン
サート８にかかるラジアル荷重力と内刃インサート９に
かかるラジアル荷重力の和としての合成力の方向（合成
力方向Ｎ）を示し、同図に示すように該合成力は中心軸
Ｔ１から外刃インサート８の上面２を基準として回転反
対方向側（＋の方向）に発生する。

【００３３】また、本発明のドリルインサート１の別の
作用として、穴底側に対向する外刃インサート８の突出
部７を構成するコーナーＲ部５，６のうち、内切刃３と
は連続していない内側のコーナーＲ部６が穴底側からの
切屑を幅細に分断する。しかしながら、一般に切屑が幅
狭の場合、切屑が長く延びてしまい排出性が悪くなる傾
向があるが、突出部７の外切刃４に凹部１０を形成し、
切屑の断面形状を波形とすることによって切屑が短めに
切断されやすいようにしてあり、これにより最適な切屑
処理が可能となった。ちなみに、外切刃４には突出部７
以外の部位にも凹部１０を補助的に形成している。

【００３４】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものでなく、発明の目的を逸脱しない限り、任意の形態
とすることができる。例えば、本発明のドリルインサー
ト１は図５に示すように全周に凹部１０を設け外刃イン
サート８専用としてもよい。

【００３５】この場合、同図に示すように、内刃インサ
ート９として別形状のインサートを用い、凹部１０を設
けていない内切刃３を穴底側に向けると、前述のように
内刃インサート９からの切屑の処理も良好となる。ま
た、ドリルインサート１の概略形状として四角形以外の
多角形状のものであっても良い。

【００３６】

【発明の効果】叙上のように本発明は、スローアウェイ
ドリルの穴底面側に向く切刃のうち、外刃インサートの
みを凹部付切刃としたことにより、難削材の加工でも切
屑のつまりや切屑の絡みを引き起こさない優れた切屑処
理性能を実現した。

【００３７】また、凹部付切刃と凹部無し切刃を併設し
たドリルインサートによれば上記スローアウェイドリル
の外刃インサートにも内刃インサートとしても使用でき
るので便利である。

【００３８】また、本発明は、ドリルインサートにおい
て多角形の隅角部に一対のコーナーＲ部（５）（６）を
有する突出部を形成し且つ該突出部の切刃に凹部を形成
したことにより、このようなドリルインサートを外刃イ
ンサートとして用いたスローアウェイドリルの場合、ワ
ークからドリル工具を抜く際に外刃インサートと穴壁と
が接触したりせず、良好な仕上げ面に加工することがで
き、且つ、難削材の加工でも切屑の絡みを引き起こさな
い優れた切屑処理性能も実現した。

【００３９】以上のように、本発明は格段に優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドリルインサートの平面図で、（ａ）
はその上面図、（ｂ）は側面図である。

【図２】図１のドリルインサートを装着したスローアウ
ェイドリルの側面図である。

【図３】図１のドリルインサートを図２のスローアウェ
イドリルに装着した時の側面配置図である。

【図４】図１のドリルインサートを図２のスローアウェ
イドリルに装着した時の底面配置図である。

【図５】他実施形態を示し、図３に対応する図である。

【図６】従来のドリルインサートおよびスローアウェイ
ドリルの構成を示すの形状と配置を示す図であり、
（ａ）はスローアウェイドリルのドリルインサートのみ
の側面配置図、（ｂ）は底面配置図である。

【図７】従来のドリルインサートおよびスローアウェイ
ドリルの構成を示すの形状と配置を示す図であり、
（ａ）はスローアウェイドリルのドリルインサートのみ
の側面配置図、（ｂ）は底面配置図である。

【符号の説明】

１ ドリルインサート ２ 上面 ３ 内切刃 ４ 外切刃 ５，６ コーナーＲ部 ７ 突出部 ８ 外刃インサート ９ 内刃インサート １０ 凹部 Ｔ 工具本体 Ｔ１ 中心軸 Ｔ２ 側面 Ｎ 合成力方向 Ｄ スローアウェイドリル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】凹部付切刃を外刃先端側とし、凹部無し切
   刃を内刃先端側とすべくほぼ円柱状をした工具本体の先
   端にインサートを装着してなるスローアウェイドリル。
2. 【請求項２】多角形状をした板状体の少なくとも上面稜
   辺部に凹部付切刃と凹部無し切刃を併設してなるドリル
   インサート。
3. 【請求項３】多角形状をした板状体の少なくとも上面稜
   辺部に切刃が形成されてなるドリルインサートにおい
   て、上記多角形の少なくとも一つの隅角部に一対のコー
   ナーＲ部（５）（６）を有する突出部を備えるととも
   に、該突出部の切刃に凹部を形成してなるドリルインサ
   ート。