WO2002040206A1

WO2002040206A1 - Petit foret

Info

Publication number: WO2002040206A1
Application number: PCT/JP2001/002708
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Kaneko; Niro Odani
Original assignee: Mitsubishi Materials Corporation
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-05-23
Also published as: KR20040014409A; CN1184042C; JP4415485B2; EP1340572A1; KR100653145B1; EP1340572A4; TW506871B; CN1474726A; AU2001244646A1; US6976812B2; JP2002144124A; US20040037662A1

Description

明細書小型ドリル技術分野

本発明は、主としてプリント基板に小径深穴の孔部を穿設するのに用いられる小型ドリル等の切削工具に関する。

なお、本出願は、日本国への特許出願（特願 2000-346953) に基づくものであり、この日本出願の記載内容は本明細書の一部として取り込まれるものとする。背景技術

一般に小型ドリルは、穿孔すべき穴がきわめて小径であり、ドリル本体の先端側に例えば直径 0. 05〜 3. 175 mm程度の小径棒状の刃先部が設けられ、後端側にドリル本体を工作機械の回転軸に把持するための比較的大径のシャンク部が刃先部と一体にまたはろう付けや締まり嵌め等で接続されて設けられている。刃先部の材質は、通常、超硬合金が採用され、シャンク部は超硬合金やスチール等の鋼材等が採用されている。

従来の小型ドリルでは、回転軸線周りに回転される小型ドリルの刃先部の周面に、刃先部の先端から基端側に向けて回転軸線周りにねじれる 2条の切屑排出溝が対向して形成されている。このような 2条の切屑排出溝が設けられた従来の小型ドリルでは、 2条の切屑排出溝によって芯厚が薄くなりドリルの剛性が低くなるので、穴径が lmm以下、かつ穴深さと穴径との比が 5以上のような小径深穴加工の場合、穴曲がりによる穴位置精度低下、刃先部の折損が発生する。それらを解決する方法の一つにステツプ送りがあるが、穴明け速度が極端に低下して生産性が大幅に低下する。

上記のような問題を解決するために、 USP 5584617に開示されているような小型ドリルがある。図 9はこの小型ドリルの側面図、図 10は词小型ドリルの刃先部の断面図である。この小型ドリル 10は、刃先部 1とシャンク部とを備えており、刃先部 1は図 9に示すように、その先端から基端側に向けて回転軸線 0周りにねじれる 1条の切屑排出溝 2が設けられており、なおかつ切屑排出溝 2のねじれ角ァを刃先部 1の先端から基端に向かうにしたがい連続的に大きくさせて、切り屑の排出処理を向上させる点に特徴がある。また、刃先部 1の断面図において、図 1 0に示すように、刃先部 1の外周面、すなわちランド 3はマージン 4と一定の二番取り深さ aをもつ二番取り面 5によって構成され、マ一ジン 4 は小型ドリル 1 0の回転方向 Tにおいて、切屑排出溝 2のすぐ後方側に形成され、さらにマージン 4の後方に続いて二番取り面 5が形成されている。このような小型ドリル 1 0では、切屑排出溝 2が 1条のみであるため、刃先部 1の芯厚を薄くすることがなく、剛性を高く保つことができ、前記のような問題はある程度解決される。

しかし、小型ドリル 1 0の剛性を高く保っために刃先部 1の周面に設けられる切屑排出溝 2を 1条のみにしたため、切り屑を逃がすための空間が従来の 2条の切屑排出溝が設けられた小型ドリルよりも小さくなり、切り屑の排出性能が悪くなって切り屑つまりが起こるといった切り屑排出不良が発生するようになる。また、マージン 4の回転方向 T後方側に位置する二番取り面 5は、その二番取り深さ aがわずかであるために、切り屑を逃がすのに十分な大きさをもつ空間が形成されておらず、切り屑を逃がす役割は果たさない。

その結果、特に穴径が 0 . 5 mm以下、かつ穴深さと穴径との比が Γ0以上となるような極小径深穴加工になると、切り屑排出不良が頻繁に発生するようになり、昨今のより小径、より深穴の要求には十分応えられない。発明の開示

本発明は、上述のような課題に鑑みて、ドリルの剛性を高く保ち、良好な切り屑排出性を得ることができ、穴位置精度の高い小径深穴加工用の小型ドリルを提供することを目的とする。

本発明にかかる小型ドリルは、穿孔する穴の穴径が l mm以下、かつ穴深さと穴径との比が 5以上である小径深穴加工に用いられ、刃先部の周面に該刃先部の先端から基端側に向けて回転軸線周りにねじれる切屑排出溝が形成された小型ドリルにおいて、前記刃先部の周面に形成される切屑排出溝が 1条のみであり、さらに、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側に位置し、前記刃先部の周面に開口するとともに該切屑排出溝と連通しており、かつ被削材の切削の際に生じる切り屑を逃がすのに十分な大きさをもつ溝状部が形成されている'ことを特徴とするこのような構成とすると、小型ドリルの刃先部に設けられる切屑排出溝が 1条のみであるため、刃先部に 2条の切屑排出溝が設けられた従来の小型ドリルに比ベて芯厚が厚くなり、高いドリル剛性が得られる。さらに、切屑排出溝のドリル回転方向前方側に、切り屑を逃がすのに十分な大きさをもつ溝状部が形成されていることにより、切屑排出溝のみならず溝状部によつても切り屑を逃がすことができ、良好な切り屑排出性が得られる。

なお、溝状部の最深部の深さ Mが刃先部の最大外径 Dに対してなす割合 MZD は 1 0 %以上とされるのが好ましく、この割合 M/Dが 1 0 %より小さくなると切り屑排出性が悪化する。

また、前記刃先部の断面に内接する最大の円の直径 dが刃先部の最大外径 Dに対してなす割合 d ZD (以下、芯厚割合と称する。）が 6 0 %以上であることを特徴とする。

このような構成とすると、小型ドリルの芯厚を十分に確保でき、ドリル剛性を高く保つことができる。また、芯厚割合が 6 0 %より小さいと、小型ドリルの芯厚が薄くなつてしまい、十分なドリル剛性を保つことができなくなってしまう。また、前記刃先部のマージンの形成されている部分の断面において、マージンの両端部と回転軸線とをそれぞれ結ぶ線がなす角度（以下、マージン角と称する。）が 1 2 0 ° 以上であることを特徴とする。

前記マ一ジンは切削中に加工穴の内壁と接触してバリ取りの効果を有するとともに、切刃部分が径方向外側に引っ張られる力を相殺することと刃先部を案内して小型ドリルの直進性を向上させる働きがあり、上記のような構成とすると安定したドリルの直進性を有することができる。また、マージン角が 1 2 0 ° より小さくなるとドリルの直進性が損なわれ、十分な穴位置精度が得られなくなる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第一実施例による小型ドリルを示す側面図である。

図 2は、図 1に示す小型ドリルの刃先部の断面図である。

図 3は、本発明の第一実施例による小型ドリルが被削材を切削している様子を示す先端面図である。

図 4は、本発明の第二実施例による小型ドリルの刃先部の断面図である。図 5は、本発明の第三実施例による小型ドリルの刃先部の断面図である。図 6は、本発明の第四実施例による小型ドリルの刃先部の断面図である。図 7は、本発明の第五実施例による小型ドリルの刃先部の断面図である。図 8は、本発明の実施例の変形例を示す小型ドリルの刃先部の概略側面図である。

図 9は、従来の小型ドリルを示す側面図である。

図 1 0は、図 9に示す小型ドリルの刃先部の断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例を添付図面を用いて説明する。

図 1は本発明の第一実施例による小型ドリルの側面図、図 2は図 1に示す小型ドリルの刃先部の断面図である。

本発明の第一実施例による小型ドリル 2 0は刃先部 1 1とシャンク部とから構成され、刃先部 1 1は図 1に示すように、例えば直径 0 . 0 5〜 1 mmの小径で略円柱状とされており、その先端から基端まで同一の外径 Dをもつようなストレートタイプとされている。すなわち、刃先部 1 1の外径 Dは最大外径 Dとされている。

また、刃先部 1 1にはその先端から基端側に向けて回転軸線〇を中心に外周面に開口する 1条の切屑排出溝 1 2が螺旋状にねじれて形成されている。

さらに、同じく刃先部 1 1の先端から基端側に向けて小型ドリル 2 0の回転軸線 Oを中心に刃先部 1 1の外周面に開口する 1条の溝状部 1 5が螺旋状にねじれて形成されている。ここで、溝状部 1 5は、図 2に示すように、回転軸線 O側に向かって凹むような凹曲面をなす壁面 1 6によって凹溝状に形成されているものであり、また、切屑排出獰 1 2の回転方向 Tにおけるすぐ前方側に位置して、その壁面 1 6の回転方向 Τ後方側が切屑排出溝 1 2と連通した状態となっている。なお、溝状部 1 5の最深部の深さ Μ (すなわち、回転軸線 Οと直交して交わる直線上における刃先部 1 1の外周面から溝状部 1 5の壁面 1 6までの長さの最大値 ) が刃先部 1 1の最大外径 Dに対してなす割合 MZDは 1 0 %以上とされているのが好ましく、割合 M/Dが 1 0 %より小さくなると切り屑排出性が悪化する。切屑排出溝 1 2の小型ドリル 2 0の回転方向 Τを向く壁面の先端側領域をすくい面 1 3とし、該すくい面 1 3と刃先部 1 1の先端逃げ面 1 4との交差稜線部には切刃 1 7が形成されている。また、ここで、刃先部 1 1の最大外径 D (本第一実施例においては、刃先部 1 1の断面視において、回転軸線 Οを中心とし、後述のマージン 1 8を円弧とする円の直径）が l mm以下、なおかつ、刃先部 1 1の有効刃長 Lと最大外径 Dとの比 L ZDは 5以上となるように刃先部 1 1が形成されている。

刃先部 1 1において、切屑排出溝 1 2及び溝状部 1 5を除く外周面、すなわちランド 1 9はマージン 1 8とされており、切屑排出溝 1 2及び溝状部 1 5と同様に刃先部 1 1の先端から基端側に向けて小型ドリル 2 0の回転方向 Tの後方側にねじれて螺旋状に形成されている。ここで、本第一実施例においては、マージン 1 8は刃先部 1 1の先端から基端まで形成されている。

ここで、図 2に示すように、刃先部 1 1の断面視で、マージン 1 8の回転方向 Tの最も前方側に位置する端部（第一実施例では切屑排出溝 1 2とマージン 1 8 との交差稜線に形成されている端部）を 1 8 a、マージン 1 8の回転方向 Tの最も後方側に位置する端部（溝状部 1 5とマージン 1 8との交差稜線部に形成されている端部）を 1 8 bとすると、それら両端部 1 8 a , 1 8 bと軸線 0とをそれぞれ結ぶ線 A O Bがなす角度 0 (マ一ジン角 0 ) は 1 2 0 ° 以上に設定されている（例えば本第一実施例においては、マ一ジン角 0 = 2 0 0 ° ) 。

また、図 2に示すように刃先部 1 1の断面に内接する最大の円（いわゆる芯厚 ) の直径 dが、刃先部 1 1の最大外径 Dに対してなす割合 d /D (芯厚割合 d / D ) が 6 0 %以上とされている。ここで、第一実施例においては、図 2に示すようにマージン 1 8と切屑排出溝 1 2とに内接する円が最大の外径 dをもち、その芯厚割合 d ZDは例えば 6 5 %とされている。なお、本第一実施例において、芯厚割合 d Z Dは刃先部 1 1の先端から基端まで一定とされている。

第一実施例における小型ドリル 2 0では、次のようにしてプリント基板等の被削材 2 1の穴明け加工が行われる。図 3に第一実施例による小型ドリル 2 0の刃先部 1 1の先端面図を示す。

図 3に示すように、小型ドリル 2 0が回転方向 Tに回転することによって、切刃 1 7が被削材 2 1を切削する。この際に生じる切り屑は切屑排出溝 1 2に沿つて刃先部 1 1の基端方向に誘導され、加工穴の外部に排出される。このとき、切り屑を逃がすのに十分な大きさをもつ溝状部 1 5が形成されていることから、切削の際に生じた切り屑が切屑排出溝 1 2のみならず溝状部 1 5によっても刃先部 1 1の基端方向に誘導されて、加工穴の外部に排出される。そして、刃先部 1 1 の外周面に設けられたマ一ジン 1 8が加工穴の内壁のバリ取り等の表面仕上げを行いながら、加工穴の内壁を案内することにより、小型ドリル 2 0は刃先部 1 1 の先端側の回転軸線 0方向に切削しながら進行する。

上述のように、第一実施例による小型ドリル 2 0では、刃先部 1 1に切屑排出溝 1 2が 1条のみ形成されており、芯厚割合 d ZDが 6 0 %以上とされていることから、刃先部 1 1の芯厚を薄くすることがなく、高いドリル剛性を有するので、穴曲がりによる穴位置精度低下、ドリルそのものの折損を防止することができる。

さらに、刃先部 1 1に溝状部 1 5が設けられていることから、切屑排出溝 1 2 のみならず溝状部 1 5によっても切り屑を刃先部 1 1の基端側に逃がすことができて切り屑詰まりを防ぎ、従来の 1条の切屑排出溝が設けられた小型ドリルょりも良好な切り屑排出性を得ることができる。

また、マージン 1 8は切削中に加工穴の内壁と接触して、バリ取りの効果を有するとともに、刃先部 1 1を案内して小型ドリルの直進性を向上させる働きがあり、マージン角 0を 1 2 0 ° 以上に設定したことによって、十分なドリルの直進性を有して良好な穴位置精度を得ることができる。

ここで、マージン角 0が 1 2 0。より小さくなるとマ一ジン 1 8による案内性が損なわれ、回転軸線〇を中心としたドリルの回転バランスが崩れ、ドリルの直進性が失われて、十分な穴位置精度が得られなくなる。また、マージン角 0は大きければ大きいほど好ましい。

また、切削中には、図 3に示すように、切刃 1 7部分は被削材 2 1の切削により回転軸線 0から径方向外側に引っ張られるような力 Pを受け、マージン 1 8は加工穴の内壁から回転軸線 0に向かう方向に押される応力 Qを受ける。第一実施例のようにマ一ジン角が 1 2 0 ° 以上（例えば 2 0 0 ° ) とされているマージン 1 8が設けられていると、マ一ジン 1 8が受ける応力 Qが大きくなつて、切刃 1 7部分が引っ張られる力 Pと相殺するように働きかけ、ドリルの曲がりを防ぎ、より安定したドリルの直進性を得て、穴位置精度が安定する。

次に、図 4及び図 5に本発明の第二、第三実施例による小型ドリルの刃先部の断面図を示す。 .

ここで、第二、第三実施例による小型ドリル 3 0， 4 0は上述した第一実施例による小型ドリル 2 0とほぼ同様の構成をなしており、マージン角 0と芯厚割合 d /Dが異なるものであり、上述の第一実施例と同一または同様の部分には同一の符号を用いて説明を省略する。

第二実施例による小型ドリル 3 0は、図 4に示すように、そのマ一ジン角 Sが例えば 1 Ί 0 ° と設定されており、かつ芯厚割合 d ZDが例えば 6 5 %に設定されている。ここで、第二実施例においては、マ一ジン 1 8と切屑排出溝 1 2及び溝状部 1 5とに内接する円が最大の外径 dをもつようになつている。

第二実施例では、第一実施例よりもマージン角 0が小さく設定されているので、溝状部 1 5の空間の大きさが第一実施例よりも大きくなつている。また、芯厚割合 d ZDは第一実施例と同じに設定されているが、刃先部 1 1の断面積は溝状部 1 5が大きくとられている分だけ減少している。

これらのことにより、第一実施例と比較して、加工穴の内壁に接触するマージン 1 8の面積が小さくなり、かつ刃先部 1 1の断面積が小さくなつているので、多少のドリルの直進性とドリルの剛性は失われるが、溝状部 1 5が大きくとられていることにより良好な切り屑排出性が得られる。

また、第三実施例による小型ドリル 4 0は、図 5に示すように、そのマージン角 Θが例えば 1 2 0 ° に設定されており、かつ芯厚割合 d ZDが例えば 6 0 %に設定されている。ここで、第三実施例においては、マージン 1 8と切屑排出溝 1 2及び溝状部 1 5とに内接する円が最大の外径 dをもつようになつている。第三実施例では、第一実施例及び第二実施例よりもマージン角 Θが小さく設定されているので、溝状部 1 5の空間の大きさが第一実施例及び第二実施例よりも大きくなつている。また、芯厚割合 d ZDは第一実施例及び第二実施例より小さく設定されている。

このことにより、第一実施例及び第二実施例と比較して、加工穴の内壁に接触するマージン 1 8の面積がさらに小さくなり、かつ刃先部 1 1の断面積が小さくなっているので、多少のドリルの直進性とドリルの剛性は失われるが、溝状部 1 5がさらに大きくとられていることにより一層良好な切り屑排出性が得られる。上述したように、マ一ジン角 Θは大きくなればなるほど、加工穴の内壁に接触するマージン 1 8の面積が増大してより安定したドリルの直進性が得られるが、その分、溝状部 1 5の空間が小さくなり切り屑排出性が劣ってしまう。また、芯厚割合 d ZDは大きくなればなるほど、ドリルの剛性を高めることができるが、その分切屑排出溝 1 2や溝状部 1 5の空間が小さくなり、切り屑排出性が劣ってしまう。

これらのような関係を考慮して、本発明の範囲内でマ一ジン角 θ、芯厚割合 d /D、溝状部 1 5及び切屑排出溝 1 2の大きさを、被削材ゃ穴明け加工の環境などに応じて適宜設定することで、所望の特性をもつ小型ドリルを得ることができる。

なお、本実施例において、ランド 1 9には被削材の加工穴の壁面との摩擦を減らすために一定の二番取り深さで隙間が形成されるように二番取り面が設けられていてもよく、このような場合を本発明の第四、第五実施例によって説明する。第四、第五実施例による小型ドリル 5 0， 6 0は、第一実施例による小型ドリル 1 0とほぼ同様の構成とされており、同様の部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。図 6に第四実施例による小型ドリルの刃先部の断面図、図 7に第五実施例による小型ドリルの刃先部の断面図を示す。

第四実施例による小型ドリル 5 0は、図 6に示すように、その刃先部 1 1の切屑排出溝 1 2を除く外周面、すなわちランド 1 9はマ一ジン 1 8及び二番取り面 1 9 aによって構成され、切屑排出溝 1 2と同様に刃先部 1 1の先端から基端側に向けて小型ドリル 5 0の回転方向 Tの後方側にねじれて螺旋状に形成されている。マージン 1 8は回転方向 Tにおいて切屑排出溝 1 2のすぐ後方に形成され、さらに、マージン 1 8の後方に続いて二番取り面 1 9 aが形成されている。また二番取り面 1 9 aの二番取り深さ bは一定とされている。

ここで、マ一ジン角 0は例えば 1 5 0 ° に設定されており、かつ芯厚割合 d Z Dは例えば 6 5 %に設定されている。

上述のように、被削材の加工穴の壁面との摩擦を避けるために一定の二番取り深さ bの隙間ができるように二番取り面 1 9 aが形成されているので、被削材の穿孔の際に、加工穴の内壁に接触するマージン 1 8の面積が減少することになる。しかしながら、二番取り深さ bがわずかであるために、刃先部 1 1の断面積の減少量もわずかであり、ドリル剛性を高く保つことができる。

このような構成の小型ドリル 5 0は、上述した第一乃至第三実施例と同様の効果を奏するが、切削抵抗がとくに大きい被削材を穿孔する場合のように、加工穴の内壁に接触するマージン 1 8の面積を大きくとることが有効ではない場合に好適であ Φ。

また、第四実施例においては、二番取り面 1 9 aが回転方向 Τにおいてランド 1 9の後方側部分（マージン 1 8の後方側）に形成されたものであるが、この二番取り面 1 9 aがランド 1 9の中央部分に形成されており、マ一ジン 1 8が例えば 2つに分別されていてもよく、このような塲合の小型ドリルを第五実施例としてその刃先部の断面図を図 7に示す。

第五実施例による小型ドリル 6 0は、図 7に示すように、刃先部 1 1の切屑排出溝 1 2及び溝状部 1 5を除く外周面、すなわちランド 1 9は、第一マージン 2 3、第二マ一ジン 2 4と二番取り面 1 9 aによって構成され、切屑排出溝 1 2と同様に刃先部 1 1の先端から基端側に向けて小型ドリル 6 0の回転方向 Tの後方側にねじれて螺旋状に形成されている。第一マージン 2 3は回転方向 Tにおいて切屑排出溝 1 2のすぐ後方に形成され、さらに、第一マージン 2 3の後方に続いて二番取り面 1 9 aが形成され、二番取り面 1 9 aの後方に続いて第二マージン 2 4が形成されている。第五実施例による小型ドリル 6 0は、第一実施例乃至第四実施例と同様の効果を奏するが、さらに、この小型ドリル 6 0を用いて被削材を穿孔する際には、第一マ一ジン 2 3及び第二マ一ジン 2 4が加工穴の内壁と接触して、それぞれ回転軸線 0に向かう方向に押される力を受ける。これにより、切刃 1 7のすぐ後方に位置しているマージン（第一マージン 2 3 ) が押される応力が、切刃 1 7部分が引っ張られる力と相殺するように働きかけ、さらに、第一マ一ジン 2 3及び第二マージン 2 4が内壁から受ける力同士も互いに相殺するように働くので、これらのことからドリルの曲がりを防ぎ、より安定した小型ドリルの直進性を得て、穴位置精度が安定する。

なお、第五実施例においては、マ一ジン 1 8の数が二つに分別されて設けられた小型ドリル 6 0について述べたが、これに限定されることなく、三つ以上に分別されたマージンを有してもいてもよい。

なお、本実施例においては、刃先部 1 1はその先端から基端まで一定の外径 D (最大外径 D ) をもつ小型ドリルについて説明したが、本発明は図 8における刃先部の概略図で示すように、刃先部 1 1が、その先端部分に位置する第一刃先部 1 1 aと、第一刃先部 1 1 aの後端側に位置し、第一刃先部 1 1 aの外径 Dより小さい外径 D ' をもつ第二刃先部 1 1 bとから構成されるようなアンダーカツトタイプの小型ドリルに用いられてもよい。この場合、第一刃先部 1 1 aの外径 D が最大外径 Dとなり、マ一ジン 1 8は第一刃先部 1 1 aの外周面に形成されていることになる。

また、本実施例においては、刃先部 1 1の外径 Dがその先端から基端まで一定とされたストレートタイプの小型ドリルについて説明したが、これに限定されることなく、刃先部 1 1の外径が先端から基端側に向かうにしたがい、徐々に小さくなるようなバックテーパを有する小型ドリルでもよい。この場合、刃先部 1 1 の先端側部分の外径が最大外径 Dとなる。

また、本実施例においては、溝状部 1 5が回転軸線側に膨らむ凸溝状に形成されているが、これに限定されることなく、例えば直角状の溝などでもよい。また、本実施例においては、芯厚割合 d /Dが刃先部 1 1の先端から基端まで一定とされているが、これに限定されることなく、芯厚割合 d ZDを刃先部 1 1 の先端から基端側に向かうにしたがい、徐々に大きくさせてもよい。

また、本実施例においては、回転軸線 0周りにねじれる切屑排出溝 1 2及び溝状部 1 5のねじれ角を刃先部 1 1の先端から基端まで一定としたが、そのねじれ角を先端から基端側に向かうにしたがい連続的に変化させてもよい。実験例

本発明の一例による小型ドリルを実験例 1〜 5とし、上述した本発明の範囲よりも芯厚割合 d ZDが小さい小型ドリルを比較例 1、マージン角 0が小さい小型ドリルを比較例 2、さらに従来例として刃先部 1 1に 2条の切屑排出溝 1 2が設けられている小型ドリルを従来例 1、刃先部 1 1に 1条の切屑排出溝 1 2が設けらているが溝状部 1 5は形成されていない小型ドリルを従来例 2〜 4として用いて被削材の穴明け試験を行った。なお、実験例 1〜5、比較例 1 , 2及び従来例 1は、その切屑排出溝 1 2のねじれ角が 4 0 ° とされており、従来例 2〜4は、その切屑排出溝 1 2のねじれ角が刃先部 1 1の先端で 3 0 ° とされ、基端側に向かうにしたがい、ねじれ角が連続的に大きくなり基端側で 6 0 ° とされている。試験条件と結果を表 1に示す。

芯厚割合 dZD(%) マージン角 Θ (° ) 寿命

比較例 1 55 1 30 4300 比較例 2 65 90 41 00 実験例 1 60 120 6200 実験例 2 60 1 50 6500 実験例 3 65 1 50 6700 実験例 4 65 180 6800 実験例 5 70 240 7 100 従来例 1 1400 従来例 2 60 60 3800 従来例 3 70 120 2800 従来例 4 80 180 1800 本実験例、比較例及び従来例では刃先部 1 1の外径が該刃先部 1 1の先端から基端まで一定の 0. 1mmであるストレートタイプで、有効刃長 Lが 1. 2mm の小型ドリルを用いて、被削材（厚み 2 mmの BTレジンの両面板を 4枚重ねたもの）にあて板（厚み 2 mmの LE 400) と敷板（厚み 1. 6 mmのベ一クライト樹脂板）をつけて、穴明け試験を行った。ドリルの回転数は 160 O O Om i n— ¹ ( r pm) 、送り速度は 0. 01 5 mm/rev.としてステップ送りはせずに被削材の穴明け加工を行い、 100穴ずつの平均穴位置精度を土 50 /xmより小さい値に維持しながら穿孔できた穴数を測定した。ここで表 1における寿命とは、平均穴位置精度が土 50 xmを越える直前までに穿孔した穴数を示す。

表 1に示すように、芯厚割合 d/Dが 60%以上に設定され、なおかつマージン角 0が 120° 以上に設定されている実験例 1〜 5では穿孔した穴数がどれも 6200以上まで安定した穴位置精度を保つことができ、とくに芯厚割合 d/D が 65%以上に設定され、なおかつマージン角 0が 1 50° 以上の範囲に設定されている実験例 3〜 5は穿孔した穴数がどれも 6700以上まで安定した穴位置精度を保つことができ、顕著な効果がみられた。

また、芯厚割合 d ZDが 5 5 %と本発明の範囲よりも小さい比較例 1は芯厚が小さいために剛性が低下し、ドリルの直進性が得られず、穴曲がりが発生して穿孔した穴数が 4 3 0 0までしか穴位置精度が安定しなかった。また、マージン角 0が 9 0 ° と本発明の範囲よりも小さい比較例 2は、加工穴の内壁に接触するマ一ジンの面積が小さいた.めにドリルの直進性が得られず、穴曲がりが発生して穿孔した穴数が 4 1 0 0までしか穴位置精度が安定しなかった。

さらに、刃先部 1 1に 2条の切屑排出溝 1 2が形成されている従来例 1では、芯厚がとくに小さくドリル剛性が低いために、穿孔した穴数が 1 4 0 0までしか穴位置精度が安定しなかった。また、刃先部 1 1に 1条の切屑排出溝 1 2が形成されるが溝状部 1 5が設けられていない従来例 2では、切り屑排出性が悪く、切り屑詰まりが発生して穿孔した穴数が 3 8 0 0までしか穴位置精度が安定しなかつた。また、同じく、刃先部 1 1に 1条の切屑排出溝 1 2が形成されるが溝状部 1 5が設けられていない従来例 3， 4では、切り屑排出性が悪く、切り屑詰まりが発生して穿孔した穴数がそれぞれ 2 8 0 0 , 1 8 0 0の時点で刃先部 1 1が折損した。

以上のように、芯厚割合 d ZDが 6 0 %以上に設定され、なおかつマージン角 Sが 1 2 0 ° 以上の範囲に設定されている実験例 1〜5は、本発明の範囲よりも芯厚割合 d /Dが小さい比較例 1、マ一ジン角 0が小さい比較例 2、また刃先部 1 1に 2条の切屑排出溝 1 2が形成された従来例 1、及び刃先部 1 1に 1条の切屑排出溝 1 2が形成されているが溝状部 1 5が形成されていない従来例 2〜4と比較して、穴位置精度が安定したまま数多くの穴を穿孔できた。産業上の利用可能性

本発明の小型ドリルによれば、刃先部に設けられる切屑排出溝が 1条のみであるため、芯厚を薄くすることなく、高いドリル剛性が得られ、穴位置精度が安定する。さらに、切屑排出溝のドリル回転方向前方側に、切り屑を逃がす程度の大きさをもつ溝状部が形成されていることから、切削の際に生じた切り屑をこの溝状部でも逃がすことができるので、切り屑排出性を良好に保って切り屑排出不良を防ぎ、ドリルの刃先部の折損等を防止できる。

また、芯厚割合が 6 0 %以上であることを特徴とするので、小型ドリルの芯厚を十分に確保でき、ドリル剛性を高く保つことができる。

また、マージン角が 1 2 0 ° 以上であることを特徴とするから、切刃部分が径方向外側に引っ張られる力を相殺することと刃先部を案内して小型ドリルの直進性を向上させ、十分なドリルの直進性と良好な穴位置精度が得られる。

Claims

請求の範囲

1 . 穿孔する穴の穴径が l mm以下、かつ穴深さと穴径との比が 5以上である小径深穴加工に用いられ、刃先部の周面に該刃先部の先端から基端側に向けて回転軸線周りにねじれる切屑排出溝が形成された小型ドリルにおいて、

前記刃先部の周面に形成される切屑排出溝が 1条のみであり、

さらに、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側に位置し、前記刃先部の周面に開口するとともに該切屑排出溝と連通しており、かつ被削材の切削の際に生じる切り屑を逃がすのに十分な大きさをもつ溝状部が形成されていることを特徴とする小型ドリル。

2 . 前記刃先部の断面に内接する最大の円の直径 dが前記刃先部の最大外径 Dに対してなす割合 d ZDが 6 0 %以上とされることを特徴とする請求項 1に記載の小型ドリル。

3 . 前記刃先部のマージンが形成されている部分の断面において、マ一の両端部と回転軸線とをそれぞれ結ぶ線がなす角度が 1 2 0 ° 以上とされることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の小型ドリル。