JPS6056809A - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は穴明は工具であるドリル先端の切刃形状に関
するものである。

従来からドリルの切刃形状については多くの提案がなさ
れてきた。例えばチゼルをつけたまま穴加工を行なうと
加工物への食いつきが悪く、スラスト荷重も大きいので
切刃の摩耗が半年く工具寿命が非常に短く、位置精度の
狂いも大きいので、これらの欠点をなくするためチゼル
近傍に色々な形状のシンニングを施して加工物への食い
つきをよくシ、切刃摩耗やチゼル近傍の切屑づま゛りを
解消しようと努力し、工具寿命の向上を計ってきた。し
かし近年機械の剛性がよくなり、難削材や高硬度材に従
来のシンニングを施したドリルで穴加工すると切刃の摩
耗が早く、切刃にチッピングが発生して、チゼル近傍に
切屑がつまり、スラスト荷重が極度に大きくなりドリル
の折損が生ずることがあＺ。

そこで、一対の切刃の始端部が回転中心において互に点
対称に配置され、各切刃が回転方向に対して凸なる曲線
をなし、外周部の切刃曲線よりも中心部の切刃曲線の方
が大きな曲率をなすようにして切削抵抗を小さクシ、良
好な切削性能をｄ）だせたもの（特公昭５８−１８１６
３）が提案されているが、中心部の曲率の大きなＲ切刃
の再研削が非常にむつかしく、ドリル切刃研削になれた
人でもできない、このトリルの再研削は専用機でなけれ
ばできない欠点かある。

さらに、工具本体の先端部に２枚の切刃の内端縁を被削
拐に対する工具本体の相対的な回転中心部から竹しく対
称に離して設けたドリル（特公昭５８　２２２８３）が
提案されているが、このドリルでは、回転中心が無切削
のため中心の切り残し芯部は折り取られていくのであり
、盲穴の場合わずかな芯部が残る欠点がある。例えは２
段深穴を明ける場合、小径穴を先舊に深く明けたのち大
径穴を明けるのでは、小径ドリルの穴明は深さが長くな
るのでトリル剛性が弱く切削抵抗、スラスト荷重か大き
くなり大径ドリルよりも摩耗が早く先に切刃寿命がきて
工具交換がアンバランスとなる。このため、マシニング
センタ等による２段穴明けには剛性のある大径ドリルで
大径穴を明けたのち剛性の小さい小径ドリルで小径穴を
明けて工具寿命のバランスをはかり、精度のよい２段穴
加工を可能にしている。この場合中心部にわずかに切り
残した芯があると、小径穴を明けるために小径ドリルを
加工物に向かわせても、切り残し芯部がドリル先端切刃
に当ってドリル先端切刃が逃げて加工物への食いつきが
悪い。甘だ、無理にドリルを押しこむと先端が振れたま
捷加工物に無理な食いつきとなり、ドリルは中心に対し
て曲ったま重切削することになるので、加工穴は定寸よ
り拡大したものとなったり、切刃の異常摩耗やチッピン
グを起こしたりする、又曲った穴加工を進めるとドリル
の折損につながり小径ドリルの寿命を極端に短くしてい
る。特に超硬ドリルを使用すると、切刃にチッピングが
多発して使用不可能となる等の欠点がある。本発明に係
るドリルは以上の欠点を解消して、高速度鋼ドリル、超
硬ドリルの切削性能、切削精度の向上をはかったもので
ある。

以下、本発明の実施例について図面により詳細を説明す
ると、ドリル（１）の先端の中心線（ｙ−ｙ）に対称に
切刃（２）、（２）を形成し、切刃（２）より中心線（
ｙ−ｙ）ｉで二番角をつけた二番面（６）、さらに中心
線（’ｙ−ｙ）よりヒール（３）に向って三番角をもっ
て三番面（７）がつけられている。中心線（ｙ−ｙ）に
対して用度α（２５°〜５０°）をもって交差し、後端
が中心線Ｃｙ−ｙ）より僅かな幅（Ａ）、通常０．０２
Ｄ〜０．０４　Ｄ　（但しＤ−ドリルの直径）程度延長
するように切刃（２）より切込み（シンニング）を対称
に入れて二次切刃（８）、（８）を形成している。二次
切刃は回転中心近傍（でおいて対称に幅Ｃ）、通常００
２Ｄ〜０．０７１）を有しており、回転中心に対称なチ
セル（ＯＲ）、（ＯＲ１）が形成されている。さらに２
次切刃（８）には軸方向のすくい角θ（０°〜３０°）
をつけた対称な切刃部分（ＰＱ）、（ＰＩＱＩ）を有す
る。

幅Ｗ上には切刃（」）ＱＪ　、’　（ＰＩＱＩ）の回転
中心点０点を頂とした錐状欠刃（ＱＲ）（ＱＩＲ，）が
形成されていて錐状欠刃（ＯＲ）、（ＯＱ）、（ＯＲ□
）、（ＯＱりが構成される。斜線部（４）（俳切込みを
入れた部分、即ちシンニングを施したことを示し、幅Ｂ
（ｏ、２Ｄ〜０４Ｄ）と横逃げ角β（４０〜５０°）で
形成されている。

穴１１］け加工に除し、錐状欠刃（ＯＲ）、（ＯＲ，）
が丑ず食いついた後、角度αをもった２次切刃（８）の
（ＲＰバ（Ｒ，Ｐ、　）　部から切削が開始し、切刃（
２）へと連続（〜て切削工程が進行する。、この除、切
屑は二次切刃（８）の（□）部分から排出され、切屑ポ
ケット（４）の側壁（５）に当って螺旋状に曲げられて
連続してスムーズに排出される。

本発明は上述のように一対の切刃からヒール部に向けて
二番面と三番面を施して回転中心を頂とする錐状欠刃を
形成し、中心線に対し所定の角度をなして切刃側から切
込を入れて僅かな幅をもつ欠刃によって加工物への食い
つき心性かきわめて良くなり、穴明精度も向上した。−
１だ、二次切刃と二次切′刃の後端の延長部の存在によ
って切屑が１枚状態となって、スムーズに排出されるよ
うになり、切屑づまりに起因する切削不能が解消された
。−１：た、先端の錐状欠刃にかかるスラスト荷重は従
来のシンニングを施したトリルに比して晋以下に押える
ことができたので、超硬ドリルに適用すると高速重切削
が可能となり、穴明は作業時間が大幅に短縮された。さ
らに錐状欠刃の先端角は被削材に応じて適宜選択すれば
よく、再刃付けも通常の研削盤があれば簡単に実施でき
る。その上、２段（２穴加工により大径盲穴を明ける場
合に、錐状欠刃によって入庫中心に僅かに中心穴が残る
ので、該中心穴を利用してこれに小径ドリルの先端を食
い伺かせれば大径穴の中心に小径穴を精度良く明けるこ
とができるなど多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るドリルの実施例の正面図、第２図
は第１図の矢印から視た先端部の側面図である。 ２・・・・・・切　刃　３・・・・・・ヒール部６・・
・・・・二番面　７・・・・・・三番面８・・・・・・
二次切刃　ｙ−ｙ・・・中心線ＱＲＩＱＩＲ１・・・錐
状欠刃 代理人　弁理士　河　内　潤　二 １　事件の表示 、３　補正をする者 事件との関係　特　許　出　願　人 名　称（５１９）　株式会社　不　二　越４代理人 ６　補正の対象　明細書、図面 ７　補正の内容 （１）明細書全文を別紙のとおり訂正する。 明　細　書　（補正） １、発明の名称 ド　リ　ル ２、特許請求の範囲 して前記切刃側から切込を入れて僅かな幅をもつ二次切
刃を形成すると共に、二次切刃の後端るドリル。 た特許請求の範囲第１項記載のドリル。 み横逃げ角を４００〜５００とした特許請求の範囲第１
項又は第２項記載のドリル。 ３、発明の詳細な説明 この発明は高速重切削に適した切刃形状を有するドリル
に関するものである。 従来からドリルの切刃形状については多くの提案がなさ
れてきた。例えば高速重切削用のドリルでは心厚を大き
くして剛性をもたせていたため、切刃先端に長いチゼル
が形成されることになる。 丑だ該チゼルのすくい角は負の値をとるために穴明は切
削時に被加工物への食いつきが悪く、スラスト荷重も大
きいので切刃の摩耗が早く工具寿命が非常に短く、位置
精度の狂いも太きい。 そこでこれらの欠点をなくするためチゼル近傍に色々な
形状のシンニングを施して加工物への食いつきをよくし
て切味を向上させると共に穴明は行ｊ度も向上させ、切
刃摩耗やチゼル近傍の切屑づ丑りを解消して切削能率の
向上と工具寿命の長期化を６４ってきた。しかし近年機
械の剛性が高くなり１．５８１１：削材や、′４硬度材
に高速重切削で穴明は加工する袈望が多くなった。そこ
で、従来のシンニングを施したドリルで穴明は加工する
と切刃の摩耗かきわめて早くなり、切刃にチッピングが
発生して、切削不能となり、被加工物をむしり取るよう
な状態となるため切屑が小片となる。このため切屑が加
工穴から排出されず、ドリルの先端刃溝に溶着し、これ
が加工硬化して被加工物に食い込み、スラスト荷重が大
きくなり、ねじりがドリルに加わるとドリルが折損する
ことになる。特に超硬ドリルでは、材質は硬いが脆い欠
点があシ、チゼル及びチゼル近傍に切刃のチッピングが
多発して簡単に使用できないなどの欠点がみられる。 そこで、一対の切刃の始端部が回転中心において互に点
対称に配置され、各切刃が回転方向に対して凸なる曲゛
線をなし、外周部の切、力曲線よシも中心部の切刃曲線
の方が大きな曲率をなすようにして切削抵抗を小さくシ
、良好な切削性能をもたせたもの（將公昭５８−１８１
．６３）が提案されているが、中心部の曲率の大きなＲ
切刃の再研削が非常にむつかしく、ドリル切刃研削にな
れた人でもできない、このドリルの再研削は専用機でな
ければできない欠点がある。 さらに、工具本体の先端部に２枚の切刃の内端縁を破削
材に対する工具本体の相対的な回転中ｒＪ部から等しく
対称に離して設けたトリル（特公昭５８　２２２８３）
が提案されているが、このドリルでは、回転中心が無切
削のため中心の切シ残し芯部は折り取られていくのであ
り、盲穴の場合わずかな芯部が残る欠点がある。例えば
２段深穴を明ける場合、小径穴を先に深く明けたのち大
径穴を明けるのでは、小径ドリルの穴明は深さが長くな
るのでドリル剛性が弱く切削抵抗、スラスト荷重が大き
くなり太径ドＩＪ　／しよりも摩耗が早く先に切刃寿命
かきて工具交換がアンノくランスとなる０このため、マ
シニングセンタ等による２段穴明けには剛性のある大径
ドリルで大径穴を明けたのち剛性の小さい小径ドＩＪ　
／しで小径穴を明けて工具寿命のバランスをはかり、精
度のよい２段穴加工を可能にしている。この場合中心部
にわずかに切り残した芯があると、小径穴を明けるため
に小径ドリルを加工物に向かわせても、切り残した芯部
がドリル先端切刃に当ってドリル先端切刃が逃げて加工
物への食いつきが悪い。また、無理にドＩＪ　／しを押
しこむと先端が振れたま捷加工物に無理な食いつきとな
り、ドリルは中心に対して曲ったまま切削することにな
るので、加工穴は定寸より拡大したものとなったり、切
刃の異常摩耗やチッピングを起こしたシする、又曲った
穴加工を進めるとドリルの折損につながり小径ドリルの
寿命を極端に短くしている。特に超硬ドリルを使用する
と、切刃にチッピングが多発して使用不可能となる等の
欠点がある。本発明は、中心線に対し所定の角度をなし
て切刃側から切込を入れて僅かな幅をもつ二次切刃を形
成すると共に、二次切刃の後端を中心線よりも僅か延長
させ、かつ回転中心に尖鋭なチゼルを形成したドリルに
係り、以上の欠点を解消して、高速度鋼ドリル、超硬ド
リルの切削性能、切削精度の向上をはかったものである
。 以下、本発明の第１の実施例について図面によ１し ９詳細な説明すると、第１図、第２図においてドリル本
体（１）の先端の中心線（ｙ−ｙ）に対称に切刃（２）
、（２）を形成し、切刃（２）より逃げ面が施されてい
る。逃げ面は中心線（ｙ−ｙ）まで二番角をつけた二番
面（６）、さらに中心線（ｙ−ｙ）よりヒール（３）に
向って三番角をもって三番面（７〕カニつけられている
。中心ｋ（Ｖ−ｙ）に対して角度α（２５゜〜５０°）
をもって交差し、後端が中心線（ｙ−ｙ）より僅かな幅
（Ａ）、通常０．０２１）〜ｏ、　０４　Ｄ　（但しＤ
−ドリルの直径以下間しり程度延長するように） 切刃（２）より切込み（シンニング）を対称に入れて二
次切刃（８）、（８）を形成している。二次切刃は回転
中心近傍において対称に幅（ロ））、通常００２Ｄ〜０
０７Ｄを有しており、回転中心に対称なチゼル（ＯＲ）
、（””＋　）が形成されている。さらに２次切刃（８
）には軸方向のすくい角θ（０°〜−３０°）をつけた
対称な切刃部分（丁Ｑ）、σ’ｒ　Ｑ＋　）を有する。 幅Ｗ上には切刃（ＰＱ）、（ＰＩＱｌ）の回転中心点０
点を頂とした錐状を示し、幅Ｂ　（０，２Ｄ〜０４Ｄ）
と槓逃げ角β（４０〜５０°）で形成されているＯ 穴明は加工に除し、錐状欠刃（ＯＲ）、（、ＯＲ，）が
まず食いついた後、角度αをもった２次切刃（８）の（
ＲＰ）、（具、Ｒ１）部から切削が開始し、切刃（２）
へと連続して切削工程が進行する。この際、切Ｊ￥ｔは
二次切刃（８）の（ＱＰ）部分から排出され、切屑ポケ
ット（４）の側壁（５）に当って螺旋状に曲げられて連
続してスムーズに排出される。 なお、上述のように一対の切刃からヒール部に向けて二
番面と三番面を施して回転中心を頂とする錐状欠刃を形
成すると、錐状欠刃によって加工物への食いつき心性が
きわめて良くなり、穴明精度も向上する。 さらに、第２の実施例を第３図、第４図について説明す
ると、ドリル本体（１）の先端中心線（ｙ−ｙ）に対称
に一対の切刃（２）を形成し、かつ該中心線に対し角度
α（２５°〜５０°）をもった切り込み（シンニング）
を切刃（２）側から後端が中心線（ｙ−ｙ）とこえイ叡
かな幅へ（０，０２Ｄ−０，０４Ｄ　’まで対称に入れ
て回転中心に対称なチゼル（ＯＲ入（ＯＲＩ］をもった
幅ｗ　（ｏ、　０２　Ｄ〜ｏ、　０７　Ｄ　）を設けて
稜ｉ　１．””）、　（”７Ｑｑ　）　Ｋ　２　次切刃
（８）、即チ（ＰＱ）、（Ｐ＋Ｑｑ）を形成した。稜線
（Ｂ）、（Ｆｌ−８１）には軸方向のすくい角θ（０°
〜負角３０°）をつけである。 ドリル切刃は切刃（２）からヒール部（３）にかけて逃
げ而、即ち２番取りが施されており、軸心（０）を頂と
し／ヒ尖鋭なチゼル（ＯＲ）、（Ｏ＋　”＋　）をもっ
た錐状の突起を幅Ｗ上に形成している。斜線部（４ａ）
はすくい面を示し斜線部（４ｂ）は切屑ポケットを施し
たことを示す。丑だシンニングの横逃げ角βは４０’〜
５０°である。なお、本実施例では逃げ面として二番面
だけ施したので、第１の実施例に比してチゼルの尖ｐ方
が幾分弱いが、加工物への食いつき心性や穴明精度にお
いてはｙ同様の効果があるので、被削材に応じて適宜選
択すればよい。 さらに、第５図に示すように切刃（２）と二次切刃（８
）とを曲線（９〕で連続させると、エツジの摩耗がなく
、切削が円滑に行える。また切屑の排出も一層円滑にな
る。 本発明は、上述のように中心線に対し所定の角度をなし
て切刃側から切込を入れて僅かな幅をもつ二次切刃を形
成すると共に、二次切刃の後端をずかな幅たけ深く入り
、摩擦部が除去され、摩擦熱による摩耗は解消される。 壕だ無理な切削となしたものと比較してスラスト荷重を
１／２以下に押えることができ高速重切削が可能となっ
た。寸だ回転中心近傍の回転は遅いが、ドリル中心のわ
ずかな幅Ｗ上に形成された尖鋭なチゼル錐（ＯＲ）、（
ＯＲ１）は心性か曖れており加工物への食いつきもよく
、二次切刃（８）、即ち（”Ｊ、（ＰＩＱ’ｉ）から切
削が始まり切刃（２）へと連続して切削が行なわれる。 また切屑がカールされて１枚の切屑で適当に分断されて
排出されるため、切屑ずまりがなくなり、これに起因す
る切削不能が解消される。さらに、チゼルはわずかな幅
Ｗ上に尖鋭な突起として形成され、また幅Ｗは切刃（２
）に連続して設けであるので剛性があり、二次切刃（８
）に連続して中心線から僅かに（Ａ）延長した後端で切
削トルク、スラスト荷重を緩和するので二次切刃の摩耗
とチッピングが防止できる○捷だ切屑ポケットを広くし
たことにより、も通常の研削盤があれば簡単に実施でき
る。その上、２段深穴加工により大径盲穴を明ける場合
に、錐状大刃によって穴底中心に僅かに中心穴か残るの
で、該中心穴を利用してこれに小径ドリルの先端を食い
付かせれば大径穴の中心に小径穴を精度良く明けること
ができるなど多大な効果を奏する。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明に係るドリルの実施例の正面図、第２図
（Ｉｉ第１図の矢印から視た先端部の側面図、第３図（
は他の実施例の正面図、第４図は第３図の矢印から視た
先端部の側面図、第１図計 は更に他の実施例の正面図である。 ２・・・・・切　刃　３・・・・・・ヒール部６・・・
・・二番面　７・・・・・・三番面８・・・・・・二次
切刃　ｙ−ｙ・・・中心線Ｑ−ＲＩ’ｂを・・錐状大刃 ０Ｒ０ＯＲ，・・・チ　ゼ　ル 代理人　弁理士　河　内　潤　二

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の切刃からヒール部に向けて二番面と三番面
   を施して回転中心を頂とする錐状尖刃を形成し、中心線
   に対し所定の角度をなして前記切刃側から切込を入れて
   僅かな幅をもつ二次切刃を形成すると共に、二次切刃の
   後端を前記中心線よりも僅かに延長させたことを特徴と
   するドリル。
2. （２）２次切刃のすくい角を０°〜−３０°とし、切込
   み横逃げ角を４０°〜５０°とした特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載のドリル。