JPS6210025Y2 - - Google Patents

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JPS6210025Y2
JPS6210025Y2 JP1983155398U JP15539883U JPS6210025Y2 JP S6210025 Y2 JPS6210025 Y2 JP S6210025Y2 JP 1983155398 U JP1983155398 U JP 1983155398U JP 15539883 U JP15539883 U JP 15539883U JP S6210025 Y2 JPS6210025 Y2 JP S6210025Y2
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drill
cutting edge
tip
chamfer
angle
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JP1983155398U
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Description

【考案の詳細な説明】
この考案は、深穴加工の能率を大幅に向上させ
ることができる超硬ドリルに関する。 従来、一般に用いられているドリルは、第1図
ないし第3図に示すように、ドリル本体1の先端
部外周にランド部2と切屑排出溝3とが形成さ
れ、切屑排出溝3の回転方向を向く壁面がすくい
面4とされ、そしてこのすくい面4と逃げ面5と
のなす稜に切刃6が形成された構成になつてい
る。 上記のドリルにおいては、通常心厚Wが0.1D
〜0.2D(Dはドリルの直径。以下、同じ。)と小
さく設定されているため、深穴加工用にその全長
を長くすると、ドリル本体1の剛性が低下し、穴
明け加工中にドリルが振動したり、あるいは明け
た穴が曲がる等の問題が生じてしまう。また、ね
じれ角θが20゜〜30゜程度の小さな値に設定され
ているため、切削性が悪く切屑熱の発生量が多
い。しかも、この切屑熱は深穴加工の場合、穴の
底の部分に徐々に蓄積されるため、切屑熱によつ
てドリルの寿命が短くなるという問題がある。 このような問題を解消するために、最近では深
穴加工用ドリルとして第4図ないし第6図に示す
ドリルが用いられている。このドリルは、ウオー
ムパターンドリルと称されるもので、心厚Wを
0.3D〜0.4Dに設定することにより、ドリル本体
1の剛性向上を図るとともに、ねじれ角を30゜〜
40゜に設定することにより、切削性の向上を図つ
たものである。なお、単に心厚Wを大きくする
と、切屑排出溝3の断面積が減少し、切屑詰まり
が生じ易い。そこで、このウオームパターンドリ
ルにおいては、ランド部2の切屑排出溝3側の端
部(第1図ないし第3図に示すヒール部7)を切
り落として、そこに切屑排出溝3に沿つて延在す
る凸曲面部8を形成し、これによつて溝幅比を増
大させ、ひいては切屑排出溝3の断面積を増大さ
せるようにしている。 ところで、このようなウオームパターンドリル
においては、高速切削を行つて穴明け加工のより
一層の能率向上を図るために、またより一層の寿
命向上を図るために、ドリル本体1を超硬化する
ことが要望されている。ところが、ねじれ角θが
大きく設定されて切刃6のすくい角が大きくなつ
ている関係上、切刃6の強度が比較的低くなつて
いる。このため、ドリル本体1を靭性の低い超硬
合金によつて製造する場合には、切刃6が欠損す
るおそれがある。したがつて、現在、ウオームパ
ターンドリルの超硬化という要望は実現されてい
なかつた。 この考案は、上記要望に応えるためになされた
もので、ウオームパターンドリルにおいて超硬化
なし得たドリルを提供することを目的とする。 以下、第7図ないし第10図に示す実施例を参
照しながらこの考案について説明する。なお、こ
の実施例において上記第3図ないし第5図に示す
従来例と同様な部分には同一符号を付してその説
明を省略する。 この実施例においては、ドリル本体1全体が超
硬合金によつて構成されている。この超硬合金に
よつて構成する部分としては、ドリル本体1全体
としてもよいが、ランド部2および切屑排出溝3
が形成された部分、つまり刃部のみとしてもよ
い。 ところで、ドリル本体1を超硬合金によつて構
成するとねじれ角θが30゜〜40゜に設定されてい
るため、前述したように切刃6が欠損するおそれ
が生じる。 そこで、この考案においては、すくい面4と逃
げ面5との交叉部(従来のドリルは、この交叉部
に切刃が形成されている。)に面取り9を形成す
るようにしている。この面取り9は、それと逃げ
面5とのなす稜に形成された切刃6の刃物角βを
大きくして、その強度を向上させるためのもので
ある。刃物角βを大きくするには、面取り9のす
くい角αをすくい面4のすくい角より負側の値と
すればよい。しかし、あまり大きな負の値とする
と切刃6の切削性が低下してしまう。切刃6の強
度向上と切削性の低下防止との両者を満足させる
という観点から、すくい角αとしては−25゜〜+
15゜とする。また、切刃6の強度と切削性は、そ
のすくい角αの大きさによつてのみ決まるもので
はなく、その幅Lとの関連において決まるもので
ある。切刃6の強度向上と切削性の低下防止との
両者を満たすためには、面取り9の幅Lを0.05mm
〜1.0mmとする。 このように、この考案のドリルにおいては、す
くい面4と逃げ面5との交叉部に幅が0.05〜1.0
mmで、すくい角が−25゜〜15゜である面取り9を
形成し、この面取り9と逃げ面5とのなす稜に切
刃6を形成しているから、切刃6の強度が向上
し、したがつてドリルの超硬化を実現することが
できた。ドリルの超硬化を実現し得た結果、深穴
加工の能率向上およびドリルの寿命向上を図るこ
とができたのである。この点を表1と表2とを用
いて実証する。 表1は、次の条件にしたがつてテストした結
果、チツピング(欠損)が何回起きたか、その頻
度を示したものである。 条件; 使用ドリル…φ12(材種JISK20) 使用機械……縦型NCフライス(7,5kw) 被削材………FCD−45(穴明け深さ15mm 硬さ;HB200) 切削速度……40m/min 切削送り……0,2mm/rev 1回の穴明け15mmを10回繰り返す サンプル; 比較品1……超硬品(以下同じ);幅L=0 mm;すくい角α=±0゜ 比較品2……幅L=0,02mm;すくい角α =+20゜〜−30゜まで5種類
(以 下同じ) 比較品3……幅L=2,0mm 実施品1.2.3…幅L=0,05mm;0,1mm ;1,0mm の3種類についてすくい 角がそれぞれ5種類 上記以外の寸法形状は、比較品1.2.3、実施品
1.2.3のいずれも同一である。 この表1によれば、すくい角αが+20゜以上
で、面取り9の幅が0,02mm以下の場合にチツピ
ングが多いことを示している(表中*印の欄)。
つまり、比較品1と本考案の実施品1とのチツピ
ングの頻度の差は顕著であるし、すくい角が+20
゜の場合と+15゜以下の場合の臨界的な差、およ
び比較品2と実施品1との臨界的な差もはつきり
している。 このようにドリル本体1の先端部を超硬合金製
としたことにより、すぐれた切削性を発揮するこ
とができるだけでなく、上記の範囲で面取り9を
設けた場合には、面取り9を設けない場合や0,
05mm未満の場合に比べて格段にチツピングが改善
されている。 表2は、表1を求めたときと同じ条件にしたが
つてトルクを測定したものである。トルク測定
は、歪ゲージ式回転工具動力計によつて行つた。 表2によれば、面取りの幅Lが1,0mm以下の
場合よりもそれが2,0mmの場合では、大きなト
ルクを必要としていることを示し、また、すくい
角αが−30゜以下でも大きなトルクを必要として
いることを示し、特に*印の欄ではそれぞれ臨界
的な差がはつきりしている。 すなわち、比較品1.2・実施品1.2.3(面取りの
幅Lが1,0mm以下)のうちすくい角αが−25゜
以上である場合には、大トルクを必要としないこ
とが示されている。大きなトルクが必要となる場
合には、切削抵抗が大きくなるために、発熱や異
常摩耗の原因となつたり、ビビリを誘発する原因
ともなり、実用上好ましくない。 結局、表1および表2から、最大公約数を求め
ると、実施品1.2.3(面取りの幅Lが0,05mm〜
1,0mm)の場合でかつすくい角αが+15゜〜−
25゜の範囲の場合に、チツピングの防止とすぐれ
た切削性という相容れない要求を満足できること
が読み取れる。換言すれば、上記範囲でのみチツ
ピングを避けながらウオームパターンドリルを超
硬化することができる。 また、切刃6の先端角が予め設定された大きさ
と異なると、切刃6の軸線方向先端視における形
状が凹状となつたり、凸状となつたりする。切刃
6が凹状となつた場合には、切屑の幅が切刃6の
長さより広くなり、明けた穴の壁面を傷つけると
いう問題があり、他方切刃6が凸状となつた場合
には、切屑の幅が狭くなり、多量の熱が発生して
ドリルの寿命を低下させるという問題がある。 この点、この考案のドリルにおいては、面取り
9を形成しているから、先端角の大きさに拘ら
ず、切刃6の軸線方向先端視における形状を常に
直線となすことができる。したがつて、上の問題
を防止することができる。 なお、上記実施例においては、面取り9を平面
としているが、第11図に示すように、凸曲面と
してもよい。この場合もすくい角αおよびすくい
角βについては、前述した実施例と同様に設定す
る。 また、切屑排出溝3を画成する壁面およびラン
ド部2の二番取り面2aについては、焼結肌のま
まとしてもよい。このようにすれば、ドリルの製
造費を安価なものとすることができる。 以上説明したように、この考案の超硬ドリルに
よれば、すくい面と逃げ面との交叉部に幅が0.05
〜1.0mmで、すくい角が−25゜〜15゜である面取
りを形成し、この面取りと逃げ面とのなす稜に切
刃を形成しているから、チツピングの発生を抑え
て切刃の強度を向上させることができ、したがつ
てねじれ角を30゜〜40゜となしたいわゆるウオー
ムパターンドリルにおいてもドリル本体を超硬化
することができる。そして、ドリル本体の少なく
とも先端部を超硬合金によつて構成しているから
深穴加工の能率向上およびドリルの寿命向上を図
ることができる。さらに、切刃の軸線方向先端視
における形状を常に直線となすことができ、実際
の先端角が予め設定された先端角の大きさと異な
つても切刃が凹状となつたり凸状となつたりする
のを防止することができ、そのようになつた場合
に生じる切屑による穴の壁面の擦過、あるいは多
量の発熱によるドリル寿命の低下等を防止するこ
とができる等の効果が得られる。
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は従来のドリルの一例を示
し、第1図はその軸線方向先端視図、第2図は第
1図の矢視図、第3図は第1図の矢視図、第
4図ないし第6図は従来のドリルの他の例を示
し、第4図はその軸線方向先端視図、第5図は第
4図の矢視図、第6図は第4図の矢視図、第
7図ないし第10図はこの考案の一実施例を示
し、第7図はその軸線方向先端視図、第8図は第
7図の矢視図、第9図は第7図の矢視図、第
10図は第7図の−線に沿う拡大断面図、第
11図はこの考案の他の実施例を示す第10図と
同様の図である。 1…ドリル本体、2…ランド部、3…切屑排出
溝、4…すくい面、5…逃げ面、6…切刃、8…
凸曲面部、9…面取り。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. ドリル本体の先端部外周にランド部と切屑排出
    溝とが形成され、心厚が0.3D〜0.4D(Dはドリ
    ルの直径)に設定されるとともに、ねじれ角が30
    ゜〜40゜に設定され、さらに前記ランド部の切屑
    排出溝側の端部が切り落とされて、そこに切屑排
    出溝に沿つて延在する凸曲面部が形成されてなる
    ドリルにおいて、前記切屑排出溝を画する壁面の
    うちすくい面とされた部分と、前記ドリル本体の
    先端面に形成された逃げ面との交叉部に、前記ド
    リル本体の軸線方向の幅が0.05mm〜1.0mmに設定
    され、かつ軸方向すくい角が−25゜〜15゜に設定
    された面取りを形成し、この面取りと前記逃げ面
    とのなす稜に切刃を形成し、しかもこの切刃が形
    成された前記ドリル本体の少なくとも先端部を超
    硬合金によつて構成したことを特徴とする超硬ド
    リル。
JP15539883U 1983-10-06 1983-10-06 超硬ドリル Granted JPS6066410U (ja)

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JP15539883U JPS6066410U (ja) 1983-10-06 1983-10-06 超硬ドリル

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Publication Number Publication Date
JPS6066410U JPS6066410U (ja) 1985-05-11
JPS6210025Y2 true JPS6210025Y2 (ja) 1987-03-09

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JPS6066410U (ja) 1985-05-11

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