JPH10315021A - ドリル - Google Patents

ドリル

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JPH10315021A
JPH10315021A JP12739097A JP12739097A JPH10315021A JP H10315021 A JPH10315021 A JP H10315021A JP 12739097 A JP12739097 A JP 12739097A JP 12739097 A JP12739097 A JP 12739097A JP H10315021 A JPH10315021 A JP H10315021A
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JP
Japan
Prior art keywords
drill
cutting edge
rake angle
degrees
secondary cutting
Prior art date
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Pending
Application number
JP12739097A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Ozaki
勝彦 尾崎
Taichi Aoki
太一 青木
Kazumasa Abe
和正 阿部
Hiroshi Ikeuchi
寛 池内
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.)
SHINKO KOBELCO TOOL KK
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
SHINKO KOBELCO TOOL KK
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by SHINKO KOBELCO TOOL KK, Kobe Steel Ltd filed Critical SHINKO KOBELCO TOOL KK
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Publication of JPH10315021A publication Critical patent/JPH10315021A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストを増加させることなく、切削抵抗
が低減されると共に切り屑の排出性も良好なドリルを提
供することである。 【解決手段】 ドリル先端部に形成された2次切刃のド
リル中心側すくい角を−50〜−2度とし、該すくい角
は主切刃方向に向かって角度を増す様にして、主切刃近
傍では−5〜5度となる様に構成したドリルにより、上
記課題を達成し得た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、切削抵抗が小さ
く、切り屑の排出性が良好なドリルに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ドリルを用いて金属材料の穴加工を行う
場合、切削抵抗によりドリルのたわみが発生し、加工穴
精度の悪化や折損が発生することがよく知られている。
また、切削時に生成される切り屑のアールが大きくなる
と該切り屑がドリルの溝に詰まることもあり、この様な
場合にも折損が発生する。
【0003】図1にストレートシャンクドリルと呼ばれ
るドリルの概略図を示す。図1の様なドリルを用いて穴
加工を行うと、ドリル本体1を回転させつつ、加工方向
に進ませることにより、主切刃3が被削材を切削してい
く。このときドリルの先端部2は、被削材を押しつぶし
て進む様な状態であり、切削抵抗の約50%がこの部分
に集中する。
【0004】上記の様な切削抵抗の問題を解決するため
に、図2に示す様に、ドリル先端部2にシンニングと呼
ばれる加工を施すことによって、切削抵抗を低減すると
共に、ドリル先端部2で押しつぶされた切り屑がシンニ
ング部4によって、早期に排除される様な手法が用いら
れてきた。しかしながら、この様なシンニングを施した
ドリルでも、切り屑がシンニング部に滞留して切り屑詰
まりを起こす場合があった。
【0005】そこでシンニングを行わないものとして、
特公昭58−37085号公報には、図3に示す様に、
回転方向に対して凸となる曲線をなした主切刃3をチッ
プ5で形成し、該チップ5をドリル本体1にろう付けし
た渦巻き刃ドリルが紹介されている。この様なドリルで
は、主切刃3が軸の中心部分まで形成されると共に、該
主切刃3のすくい面が前記中心付近でも軸心と平行、即
ちすくい角でほぼ0度に形成されているので、切削抵抗
が低減され、切り屑も主切刃3に圧着されることがなく
スムーズに排出される。しかしながら、シンニングを行
う場合と比較して、複雑な形状のチップ5を製造する工
程等が必要となることから、ドリルの製造コストの面で
問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な問
題に着目して成されたものであり、その目的は、製造コ
ストを増加させることなく、切削抵抗が低減されると共
に、切り屑の排出性も良好なドリルを提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成し得た本
発明に係るドリルとは、ドリル先端部に形成された2次
切刃のドリル中心側すくい角を−50〜−2度とし、該
すくい角は主切刃方向に向かって角度を増す様にして、
主切刃近傍では−5〜5度となる様にしたことを特徴と
するものである。また、前記2次切刃を形成したドリル
先端部の心厚が0〜1.0mmである様にすることは好
ましい態様である。更に、前記2次切刃のすくい面の長
さの最大値が2次切刃の稜線長さ以上とすることも好ま
しい態様である。また更に、前記2次切刃を形成したド
リル表面に硬質皮膜をコーティングすることも本発明の
好ましい態様の一つである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明者らは、ドリル先端部にシ
ンニングを施す際に形成される2次切刃部の形状に着目
して検討を行った。その結果、該2次切刃部の形状、特
に2次切刃のすくい角を適正に制御すれば、切削抵抗が
より低減されると共に、切り屑の排出性も、より良好と
なることを見出し、本発明を完成したものである。
【0009】先に述べた様に、図2に示した従来のドリ
ルにおいては、シンニングが施されることで、切削抵抗
が低減されると共に、ドリル先端部で押しつぶされた切
り屑が早く排除されるのであるが、切り屑がシンニング
部に滞留して切り屑詰まりを起こす場合があった。
【0010】本発明者らの検討の結果、ドリル加工にお
いては、軸方向への切り屑排出性が良好であると共に、
ドリルの外周方向への切り屑排出性が良好であれば、全
体としての切り屑排出性が良好となること、特にドリル
先端部においては外周方向への切り屑排出性が重要とな
ることが分かった。そして従来のシンニングを施したド
リルにおいては、該シンニングで形成される2次切刃の
すくい角がドリルの中心側から外側までほぼ一定である
ため、外側に向かって切り屑を排出する効果が小さく、
そのため上述の様な問題が起こることが分かった。
【0011】シンニングで形成される2次切刃のドリル
中心側すくい角を−50〜−2度とし、該すくい角は主
切刃方向に向かって角度を増す様にして、主切刃近傍で
は−5〜5度となる様にすれば、ドリル中心側にて生成
された切り屑に主切刃近傍で生成された切り屑からの張
力が働くと共に、前記ドリル中心側の切り屑が押しつぶ
されることもないため、外周方向に向かっての切り屑排
出性が良好となり、切削抵抗も低減される。
【0012】ここで、前記2次切刃のドリル中心側すく
い角は−50〜−2度である必要がある。該中心側すく
い角が−50度を下回る場合は、シンニングを施さない
ドリルの状況に近くなり、切削抵抗が高くなる。また、
該中心側すくい角が−2度を超えると、ドリル先端部の
強度が低下し、該先端部が早期に摩耗・欠損する様にな
る。該中心側すくい角の好ましい上限値は−10度であ
り、より好ましくは−20度、更に好ましくは−30度
である。一方、好ましい下限値は−45度である。該中
心側すくい角は−40±2度程度にすると最も好まし
い。
【0013】前記2次切刃の主切刃近傍でのすくい角は
−5〜5度である必要がある。該主切刃近傍すくい角が
−5度を下回ると外周方向への切り屑排出性が低下し、
5度を超えると前記2次切刃部の強度が低下するためで
ある。該主切刃近傍すくい角の好ましい下限値は−2度
であり、好ましい上限値は2度である。
【0014】また、前記2次切刃のすくい角はドリル中
心側から主切刃方向に向かって角度を増す様にすること
も本発明の重要な構成要件である。この様にすることで
ドリル中心側にて生成された切り屑に主切刃近傍で生成
された切り屑からの張力が有効に働く様になるのであ
る。
【0015】更に、上述の様に2次切刃のすくい角を調
節するのに加え、ドリル先端部の心厚を0〜1.0mm
に調節すれば、切り屑排出性向上の効果が一層高まる。
ドリル先端部の心厚が0mmに近い程、その効果が高ま
るので、該心厚の好ましい上限値は0.5mm、更に好
ましい上限値は0.2mmである。
【0016】本発明に係るドリルの例を図4、5に示
す。図4は2次切刃6が直線状の切刃稜線を有する場合
であり、図5は2次切刃6がドリルの回転方向に対して
凹状円弧の切刃稜線を有する場合である。
【0017】上記の様な構成のドリルを製造するに際し
ては、特公昭58−37085号公報に示されている様
なドリルの場合と異なり、複雑な工程は必要でなく、2
次切刃部の形状にさえ注意すれば、通常のシンニングと
同様の方法で十分である。図6に本発明に係るドリルの
2次切刃部分の加工方法の概略図を示す。この様に従来
のシンニングを施したドリルと基本的には同様の手法に
より製造することが可能であるので、本発明に係るドリ
ルは従来のシンニングを施したドリルと同程度のコスト
で製造することが可能である。
【0018】尚、ドリル本体の材質は、通常使用される
もの、例えばハイス、超硬合金、あるいはハイス中に超
硬合金チップをろう付けしたもの等で十分であり、用途
に合わせて選択すれば良く、特に限定されるものではな
い。
【0019】また、上記の様な構成に加えて、2次切刃
6のすくい面の長さの最大値が該2次切刃6の稜線の長
さ以上となるようにすれば、ドリル先端部での切り屑生
成が滑らかになり、更に切削抵抗が低減される。更に、
ドリル表面に硬質皮膜、例えばTiN、(AlTi)
N、Al23 等をコーティングすれば、摩耗が減少し
てドリル寿命を延ばすことができる。
【0020】
【実施例】図4に示す様なドリルを用いて、被削材(S
45C)の穴あけ加工を行い、切削抵抗と切り屑のカー
ル径を調べた。ドリル本体1はハイスで形成された略円
柱状をなすものであり、ドリル先端部2にシンニングを
施して一対の2次切刃6を形成している。実験では、該
2次切刃6のすくい角が、ドリル中心で−40度(試料
No.1)、−45度(No.2)、−50度(No.
3)となる様な3種類のドリルを用いた。このとき、前
記2次切刃6と主切刃3とが交差する点における2次切
刃のすくい角は、いずれのドリルにおいても0度とし
た。また、穴あけ加工における切削速度は30m/mi
n、送り速度は0.3mm/revとした。比較のた
め、図1に示す様なストレートシャンクドリルおよび図
3に示す様な渦巻き刃ドリルを用いて、同様の穴あけ加
工を行った。尚、ドリルの使用により発生する切り屑は
図7の様に円錐らせん形となるが、切り屑カール径と
は、この円錐らせん形の外周径を意味し、この値が大き
い程、切り屑の排出性が悪くなる。実験結果を図8、9
に示す。
【0021】本発明に係るドリルとストレートシャンク
ドリルを比べると、本発明に係るドリルでは切削抵抗が
著しく低減していることが分かった。また、本発明に係
るドリルでは切り屑カール径も著しく減少しており、切
り屑排出性においても優れていることが分かった。
【0022】一方、本発明に係るドリルと図3の様な渦
巻き刃ドリルとでは、切削抵抗、切り屑カール径のいず
れにおいてもほぼ同程度であることが分かった。本発明
に係るドリルは前記渦巻き刃ドリルに比べて製造が容易
であり、従って、本発明に係るドリルによれば、前記渦
巻き刃ドリルと同等の性能を、より低コストで得ること
ができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明してきた様に、本発明に係るド
リルでは、ドリル先端部にシンニングを施すことにより
2次切刃を形成し、該2次切刃のドリル中心側すくい角
を−50〜−2度とし、該すくい角は主切刃方向に向か
って角度を増す様にして、主切刃近傍では−5〜5度と
なる様にしているので、製造コストを増加させることな
く、切削抵抗が低減されると共に切り屑の排出性も良好
なドリルを提供し得た。
【図面の簡単な説明】
【図1】ストレートシャンクドリルの概略図である。
【図2】シンニングを施したドリルの例を示す図であ
り、(a)はS型、(b)はN型、(c)はX型と呼ば
れるタイプである。
【図3】特公昭58−37085号で紹介された渦巻き
刃ドリルの図である。
【図4】本発明に係るドリルの一例を示す図である。
【図5】本発明に係るドリルの別の一例を示す図であ
る。
【図6】本発明に係るドリルの2次切刃の加工方法を示
す図である。
【図7】切り屑カール径を説明するための図であり、
(a)は切り屑の生成状態の説明図、(b)は切り屑の
概略図である。
【図8】実施例で行った穴加工において、実験に用いた
各ドリルの切削抵抗の評価結果を示すグラフである。
【図9】実施例で行った穴加工において、実験に用いた
各ドリルの切り屑カール半径の評価結果を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
1 ドリル本体 2 先端部 3 主切刃 4 シンニング部 5 チップ 6 2次切刃 7 砥石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 和正 兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179−1 神鋼コベルコツール株式会社内 (72)発明者 池内 寛 兵庫県明石市魚住町金ヶ崎西大池179−1 神鋼コベルコツール株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドリル先端部に形成された2次切刃のド
    リル中心側すくい角を−50〜−2度とし、該すくい角
    は主切刃方向に向かって角度を増す様にして、主切刃近
    傍では−5〜5度となる様にしたことを特徴とするドリ
    ル。
  2. 【請求項2】 2次切刃を形成したドリル先端部の心厚
    が0〜1.0mmである請求項1に記載のドリル。
  3. 【請求項3】 2次切刃のすくい面の長さの最大値が2
    次切刃の稜線の長さ以上である請求項1または2に記載
    のドリル。
  4. 【請求項4】 ドリル表面に硬質皮膜をコーティングし
    た請求項1〜3のいずれかに記載のドリル。
JP12739097A 1997-05-16 1997-05-16 ドリル Pending JPH10315021A (ja)

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JP12739097A JPH10315021A (ja) 1997-05-16 1997-05-16 ドリル

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100480483B1 (ko) * 2002-06-10 2005-04-06 (주)네오티스 크로즈 타잎의 라우터 비트
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CN103506671A (zh) * 2012-06-27 2014-01-15 住友电工硬质合金株式会社 钻头
US20140023449A1 (en) * 2011-04-05 2014-01-23 Kenth-Ove Jonsson Cutting head comprising a drill tip and a drill having such a cutting head
JP2015131384A (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 三菱日立ツール株式会社 ドリル

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030826