JPH11114712A

JPH11114712A - 回転穿孔工具

Info

Publication number: JPH11114712A
Application number: JP30373697A
Authority: JP
Inventors: Terutoshi Tsunashima; 輝俊綱島; Tetsuro Mantani; 哲朗萬谷
Original assignee: Kanefusa Corp
Current assignee: Kanefusa Corp
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】回転穿孔工具の工具本体の先端部の回転中心
部または中心部付近まで切刃を設けると共に回転中心部
の欠損を抑え、小径品でも安価に製造可能な構造とす
る。【解決手段】ドリル１０のボデー１２は、硬質高靱性
材料により形成されており、２条の螺旋形状のフルート
１３を設けている。ボデーの先端部の中心から所定半径
領域の外側には、両フルートの回転後方側に、ボデーを
形成する硬質高靱性材料より硬くかつ耐摩耗性の高い材
料の切刃チップ１４がロウ付けにより固着されており、
硬質高靱性材料の所定半径領域に切刃１２ａが形成され
ている。そのため、ドリルの穿孔抵抗を小さくできる。
また、回転中心部には高靱性の切刃が設けられているた
め、切屑の噛み込みや溶着等が生じ難くい。また、ボデ
ーの硬質高靱性材料そのものを回転中心部の刃先材料と
するため、精密で複雑な加工が不要なため、比較的小径
工具でも容易に製作が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窯業材料その他の
硬質材料の穿孔加工あるいは穿孔後くり抜き加工等に使
用するドリル、エンドミル等の回転穿孔工具に係り、特
に回転穿孔工具の先端切刃を形成する硬質耐摩耗性材料
の配設位置と工具本体材料に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
回転穿孔工具においては、外壁材やタイル等の窯業系硬
質材料や、ＦＲＰ等の複合材料、あるいはアルミ・シリ
コン合金等の切削の困難な難削材の切削を行うことによ
り、回転穿孔工具の刃先は著しく摩耗が進行するため、
耐摩耗性の高い材料例えばダイヤモンド焼結体等を刃先
に用いることにより工具の長寿命化が図られている。し
かし、回転穿孔工具は、回転中心部の切削速度が小さ
く、穿孔時に、刃先で被加工物を押しつぶす切削形態と
なり易いため、一般にダイヤモンド焼結体のように靱性
が低い硬質刃先材料では、特に先端切刃の回転中心部近
傍に欠損が生じ易いという問題がある。

【０００３】これに対して、先端部の回転中心部には硬
質刃先材料を接合せず、回転中心部に切刃を設けない回
転穿孔工具が知られているが、この回転穿孔工具におい
ては、回転中心部への被加工物切屑の噛み込みや溶着等
による穿孔抵抗の急激な増大とそれに伴う発熱により工
具寿命が損なわれ易いという問題がある。また、回転中
心部にのみ比較的高靱性の耐摩耗性材料を埋設したタイ
プの回転穿孔工具も知られているが、この回転穿孔工具
においては、先端部の回転中心部という非常に限られた
スペースに埋設するため、精密で複雑な製造技術が必要
となり、製造コストが高価になると共に小径工具になる
ほど製作が困難になるという問題がある。本発明は、上
記した問題を解決しようとするもので、工具本体の先端
部の回転中心部または中心部付近まで切刃を設けると共
に回転中心部の欠損を抑え、小径品でも安価に製造可能
な構造の回転穿孔工具を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するために上記請求項１に係る発明の構成上の特
徴は、工具本体にその先端部からシャンクとの境界にか
けて少なくとも１条の切屑排出溝を設け、工具本体の先
端部に穿孔用切刃を備えた回転穿孔工具であって、工具
本体が硬質高靱性材料からなり、工具本体の硬質高靱性
材料よりも硬くかつ耐摩耗性の高い硬質耐摩耗性材料を
先端部に接合し、かつ先端部の回転中心部には硬質耐摩
耗性材料を設けずに硬質高靱性材料を露出させ、硬質耐
摩耗性材料と硬質高靱性材料の先端に加工を施して穿孔
用先端切刃としたことにある。

【０００５】上記のように構成した請求項１の発明にお
いては、高靱性で比較的耐摩耗性を有する例えば耐衝撃
性超硬合金等の硬質高靱性材料により工具本体を形成
し、工具本体の先端部に回転中心部を外してダイヤモン
ド焼結体、その他高硬度焼結体等の硬質耐摩耗性材料を
接合し、その硬質耐摩耗性材料に削成される先端切刃か
ら連続して、あるいは不連続に回転中心部または中心部
付近まで硬質高靱性材料に切刃が作成される。従って、
回転穿孔工具は、回転中心部の靱性が高く、穿孔時の欠
損が抑えられ、且つ先端切刃を回転中心部まで有するた
め、穿孔抵抗が小さくなるだけでなく、回転中心部への
切屑の噛み込みや溶着等の不具合の発生を避けることが
できる。また、工具本体材料そのものを回転中心部の刃
先材料とするため、精密で複雑な加工が不要となり、比
較的小径の回転穿孔工具でも容易に製作が可能になる。

【０００６】その結果、上記請求項１の発明によれば、
回転穿孔工具の信頼性が高められると共に回転穿孔工具
の製品コストを大幅に低減できる。また、外周切刃を設
けたルータービットの先端に本発明を応用すれば、穿孔
後にくり抜き加工もできる。

【０００７】また、上記請求項２に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１に記載の回転穿孔工具において、
硬質耐摩耗性材料からなる先端切刃の刃先の外周のコー
ナに幅０．５〜１．５ｍｍの面取りを施したことにあ
る。面取りは、平面的または曲面的のいずれでもよい。
上記のように請求項２に係る発明を構成したことによ
り、上記請求項１の発明の効果に加えて、硬質な窯業系
材料等の切削に対しても、切刃コーナの刃先を欠け難く
することができる。

【０００８】また、上記請求項３に係る発明の構成上の
特徴は、前記請求項１または請求項２に記載の回転穿孔
工具において、回転中心部に案内錐を設けたことにあ
る。上記のように請求項３に係る発明を構成したことに
より、上記請求項１、請求項２の発明の効果に加えて、
穿孔時における回転穿孔工具の直進性を良くすることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を用いて説明すると、図１は、第１実施形態に係る回転
穿孔工具であるドリル１０を概略的に示したものであ
る。このドリル１０は、円柱形のシャンク１１と工具本
体（以下、ボデーと記す）１２を同軸的に設けている。
ボデー１２は、耐衝撃性超硬合金等の硬質高靱性材料に
より形成されており、その先端からシャンク１１にかけ
て２条の螺旋形状の切屑排出溝１３（以下、フルートと
記す）を設けており、ボデー１２の先端部は、約１２０
゜の頂角で突出している。

【００１０】ボデー１２の先端部の中心から所定の半径
の範囲である回転中心部（半径０．４〜１．５ｍｍの範
囲）の外側には、図１〜図４に示すように、両フルート
１３の回転後方側に、ボデー１２を形成する硬質高靱性
材料より硬くかつ耐摩耗性の高いダイヤモンド焼結体等
の硬質耐摩耗性材料からなる切刃チップ１４がロウ付け
により固着されている。この切刃チップ１４の切刃形成
に伴って、ボデー１２の先端部の半径０．４〜１．５ｍ
ｍの範囲内である回転中心部に露出した硬質高靱性材料
に切刃１２ａが連続して削成される。そして、切刃チッ
プ１４には、図４に示すように、外周のコーナに略３０
゜の角度で０．５〜１．５ｍｍ幅の面取り１４ａが形成
されている。ただし、切刃チップ１４と切刃１２ａとは
不連続であってもよい。

【００１１】上記のように構成した第１の実施形態にお
いては、ボデー１２先端部に外側の切刃チップ１４から
回転中心部の切刃１２ａまで切刃を有するため、ドリル
１０の穿孔抵抗を小さくできる。また、ドリル１０の回
転中心部には高靱性の切刃１２ａが設けられているた
め、切屑の噛み込みや溶着等の発生を抑制できる。ま
た、ボデー１２の硬質高靱性材料そのものを回転中心部
の刃先材料としているため、精密で複雑な加工が必要な
く、比較的小径のドリルでも容易に製作が可能である。
また、切刃チップ１４の刃先のコーナに面取り１４ａを
設けたことにより、硬質材料の切削においても、切刃チ
ップ１４に欠けを生じ難くなる。その結果、上記第１の
実施形態によれば、ドリル１０の損傷を防止でき、その
信頼性が高められると共に製品寿命を延長できる。な
お、切刃の稜線上の微細な刃欠を防止するため、切刃に
ランドや糸面の形成を必要により行ってもよい。

【００１２】次に、第２実施形態に係る回転穿孔工具で
あるルータービット２０について、図５〜図８を用いて
説明する。このルータービット２０は、円柱形のシャン
ク２１とボデー２２を同軸的に設けている。ボデー２２
は、硬質高靱性材料により形成されており、その先端か
らシャンク２１にかけて軸線に平行に２条のフルート２
３ａ，２３ｂを設けている。ボデー２２の先端部は、約
１２０゜の頂角で突出しており、その回転中心部の回転
後方側には切刃２２ａが形成されている。

【００１３】ボデー２２の先端部の中心から所定の半径
の範囲である回転中心部（半径０．４〜１．５ｍｍの範
囲）の外側には、図５〜図８に示すように、一方のフル
ート２３ａの回転後方側に、ボデー２２を形成する硬質
高靱性材料より硬くかつ耐摩耗性の高い硬質耐摩耗性材
料からなる切刃チップ２４がロウ付けにより固着されて
いる。この切刃チップ２４の切刃形成に伴って、ボデー
２２の先端部の中心の半径０．４〜１．５ｍｍの範囲内
である回転中心部に露出した硬質高靱性材料に切刃２２
ａが連続して削成される。そして、切刃チップ２４は、
図５に示すように、外周のコーナに略３０゜の角度で
０．５〜１．５ｍｍ幅の面取り２４ａを形成している。
フルート２３ｂの回転後方側には、切刃チップ２４のシ
ャンク側端に一端が重なって外周切刃２５が設けられて
おり、フルート２３ａの回転後方側には、外周切刃２５
のシャンク側端に重なって外周切刃２６が設けられてい
る。

【００１４】上記のように構成した第２の実施形態にお
いては、ボデー２２の先端部に切刃チップ２４と切刃２
２ａとを設けたことにより、上記第１の実施形態に示し
たドリル１０と同様に、ルータービット２０についても
外側の切刃チップ２４から中心の切刃２２ａまで切刃を
有するため、その穿孔抵抗を小さくできる。また、回転
中心部には高靱性の切刃２２ａが設けられているため、
切屑の噛み込みや溶着等の不具合を避けることができ
る。また、ボデー２２の硬質高靱性材料そのものが回転
中心部の刃先材料であるため、精密で複雑な加工が必要
なく、比較的小径のルータービットでも容易に製作が可
能である。また、切刃チップ２４の刃先に面取り２４ａ
を設けたことにより、硬質材料の切削においても、切刃
チップ２４に欠けを生じ難くなる。さらに、ルータービ
ット２０については、ボデー２２先端部だけでなく、フ
ルート２３ａ，２３ｂに沿って設けた外周切刃２５，２
６により、穿孔後に、くり抜き加工を行うことができ
る。

【００１５】次に、第３実施形態に係るドリル等の回転
穿孔工具３０について、ボデーの一部を示す図９を用い
て説明する。この回転穿孔工具３０のボデー３１は、硬
質高靱性材料により形成されており、その先端から螺旋
状のフルート３２を設けている。ボデー３１の先端部に
は、その中心から所定半径の回転中心部（半径０．４〜
１．５ｍｍの範囲）内に、軸心からＶ字状に突出した案
内錐３３が形成されている。そして、ボデー３１先端の
案内錐３３に続く外周側には硬質耐摩耗性を備えたダイ
ヤモンド焼結体製の切刃チップ３４がロウ付けにより固
着されている。

【００１６】上記のように構成した第３の実施形態にお
いては、ボデー３１先端部に外側の切刃チップ３４が延
び、中心には案内錐３３が設けられているため、回転穿
孔工具３０の直進性がよくなる。また、先端部の回転中
心部には高靱性の案内錐３３が設けられているため、上
記第１の実施形態と同様に、切屑の噛み込みや溶着等が
生じ難くい。また、工具本体の硬質高靱性材料そのもの
を案内錐３３の材料とするため、精密で複雑な加工を必
要としなく、比較的小径の工具でも容易に製作可能とな
る。また、切刃チップ３４の刃先のコーナに面取り３４
ａを設けたことにより、硬質材料の切削においても、切
刃チップ３４に欠けを生じ難くなる。その結果、上記第
３の実施形態によれば、回転穿孔工具３０の損傷を防止
でき、その信頼性が高められると共に製品寿命を延長で
きる。

【００１７】なお、上記各実施形態に示した先端部分の
切刃の形状については、一例であり、目的や用途等に応
じて適宜変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るドリルを概略的に
示す正面図である。

【図２】同ドリルの側面図である。

【図３】同ドリルの底面図である。

【図４】同ドリルの先端部分を拡大して示す拡大部分図
である。

【図５】第２の実施形態であるルータービットを示す正
面図である。

【図６】同ルータービットの底面図である。

【図７】同ルータービットの右側面図である。

【図８】同ルータービットの左側面図である。

【図９】第３の実施形態である回転穿孔工具を示す拡大
部分図である。

【符号の説明】

１０…ドリル、１１…シャンク、１２…ボデー、１２ａ
…切刃、１３…フルート（切屑排出溝）、１４…切刃チ
ップ、１４ａ…面取り、２０…ルータービット、２１…
シャンク、２２…ボデー、２２ａ…切刃、２３ａ，２３
ｂ…フルート、２４…切刃チップ、２４ａ…面取り、２
５，２６…外周切刃、３０…回転穿孔工具、３１…ボデ
ー、３２…フルート、３３…案内錐、３４…切刃チッ
プ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具本体にその先端部からシャンクとの
境界にかけて少なくとも１条の切屑排出溝を設け、同工
具本体の先端部に穿孔用切刃を備えた回転穿孔工具であ
って、前記工具本体が硬質高靱性材料からなり、同工具
本体の硬質高靱性材料よりも硬くかつ耐摩耗性の高い硬
質耐摩耗性材料を先端部に接合し、かつ同先端部の回転
中心部には同硬質耐摩耗性材料を設けずに前記硬質高靱
性材料を露出させ、同硬質耐摩耗性材料と硬質高靱性材
料の先端に加工を施して穿孔用先端切刃としたことを特
徴とする回転穿孔工具。
【請求項２】前記請求項１に記載の回転穿孔工具にお
いて、前記硬質耐摩耗性材料からなる先端切刃の刃先の
外周のコーナに幅０．５〜１．５ｍｍの面取りを施した
ことを特徴とする回転穿孔工具。
【請求項３】前記請求項１または請求項２に記載の回
転穿孔工具において、前記回転中心部に案内錐を設けた
ことを特徴とする回転穿孔工具。