WO2007097474A1 - 非軸対称刃ドリル - Google Patents

Abstract

本発明は、真円度の高い切削穴を得ることができるドリルを提供するものである。ドリルの先端中央部で且つドリル軸心とチゼル部中心とが重なるようにチゼル部が形成され、複数の切れ刃の内の少なくとも1つの切れ刃と、他の1つの切れ刃とが、前記ドリル軸心を中心軸とした場合に、非軸対称に配置されており、ドリル刃の外縁はドリル軸心を中心とした円の弧を形成していることを特徴とする非軸対称刃ドリルとする。

Description

明細 発明 の名称 非軸対称刃 ド リ'ル 技術分野

本発明 は、 高い真円 度の切削孔が得 ら れ る ド リ ルの刃-の 状に関'す る 。 背景技術

ド リ ルカロ'ェは、 金属.な どの 固体に下穴加工無 し に直接あ け る こ と が で き る 穴あ け加工法 と して、 広 く 一,般的に使用 さ れ てい る 。

ド .リ ノレ と し て最 も 一般的 な 2 つ の切れ刃 を持つ ツイ ス ト ド リ ル'の場合は、 ド リ ル'の先端、部 にチゼル部 と 切れ刃 を持 ち 、 'ボデ ィ に切 り く ずを排出す る た め の'ね じれ溝を持っ てい る 。

前記チゼル部は、 ド リ ル先端中心部に配置 さ れ'た稜線部分 で あ り 、 前記切れ刃 は、 ね じれ溝の 内面であ.る す く い面 と 逃 げ面 と に挟ま れ,た部分であ る 。 前記チゼル部は、 ド リ ル-径が 大き く な る ほ ど、 大 き く な る のが一般.的であ る。

従来の 2 つ の切れ刃 を持つ ツ イ ス ト ド リ ルの切れ刃 が配置 さ れてレ、 る 端面を表'す図 を図 1 に示す。 図 1 において、 2 つ の '切 'れ刃 1 は、 ド リ ル先.端部の 中心 あ る チゼル部 2 を挟ん で、 *0 。' の位 '置に配置 さ れてい る 。

すな わ ち 、 2 つ の切れ刃 は、 相互に、 ド リ ル の回転軸 を 中 ,心,軸 と 'した軸対象に配置 さ れてい る 。 さ ら に、 切れ刃 力 S 3 つ 以上の ¾f 口 は、 通常、 一つの切れ.刃 の両 ロぶ の延長線 と 、' 他の切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 と の な 1 角 Θ が ( 3

6 0 / N ) と な る よ う に配置 さ れてい る （ただ し 、 N は切 れ刃、の数を表す ) 。 .

ま た 、 リ ル' の先端角度は、 1 1 8 ° を標準 する が 、 ェ 作物の材質が軟質で あれば、 ド リ ル'の、先端角 度は 1 1 8 ° よ り 小 さ 硬い材料や脆い材料の場合に は、 ル'の先端角 度は 1 Ί 8 。 よ り 大き く 形成 さ れる 。 ·

通常の 2 つ刃 の ド リ ノレ加ェでは、 ド リ ル, 自 体の振れや 、 取 り 付け の振れな どで、 -左右の切れ刃 にァ ン：バ ラ ス が生 じ、 そ のた め 、' 食い付き 時に、 ド リ ル先端都の ≠ゼル部に滑 り が

-生 じ 回転中心が移動 し、 .「歩行現象」 と 呼ばれ 現象が発生 し、 ,レ ば し ば三 、 五、 七角形な どの奇数のひ み 持 た 円 が発生す る の ド リ ルの 「 '歩行現象」 は、 ジ ルの 2 つ の 切れ刃 に等 し V、 ス ト レ ス 、 たわみ力 発生 しな い と が原因 と 考え ら れ，る (例 え ば、 津枝正介 長谷川嘉雄 木村熙 ド、 ジ ル-の歩行現象について， 日 本機械学会 文集， 0 0 ― 4 0 3

1 9 8 ' 4 ) _c

切削 に よ る 加ェで、 こ の 問題を解決'し 、 穴の真円度を高 め る 具体的方法 と して、 ド リ ノレタ ッ ク 部か ら 先端 での長 さ を

： 短 く して 曲 げ弾性を高 め る 方法や、 仕上げェ で ソ を使'つ て 、 リ 一マ■と ド リ ル'を一体化 て リ ノレ加ェ時に仕 上げ加ェ も 同'時にで き る ノく ッ シ ン グ ド ジ ルや ド、 リ ル ジ 一マ

'や リ ,マ付さ X ' ノレな どが考案 さ れてい る （例 X.ば 特開平

5 '― 3 , 0 1 1 0 9 号公報、 特開平 8 — 1 5 5 7 1 5 号公報、 特開 2 0 0 2 — 3 6 1 5 0 9 公報）.。

ま た、 ツ イ ス ト ド リ ル'で貫通 した穴の貫通穴周辺部 に存在 する バ リ を切削 し、 穴明 け と ノ リ 取 り を連続 して行 う 目 的で、 リ レ軸心 に対 して、 切れ刃 を非対称に配置 し、 ド リ ル軸心

5 と チゼル部の _中心 と をず ら した ツ イ ス ト ド リ ル'が開示 さ れて

.い る （例え ば、 特開 2 0 0 5 — 2 4 6 、 5 7 7 公報）。

特開 2 0 0 5 - 2 4 6 5 7 7 公報に開示 さ れたツイ ス ト ド ジ ルは '、- チゼノレ部 中 心 と ド リ ノレ軸心 と，がずれてい る た め、 チ ゼル部 中 心 を 中心 と した穴を切削 して貫通,穴を形成 し 、 リ0 ノレを引 き 抜'く 際に、 ' ド .リ ル軸心 を 中心 と レた穴 を形成 し よ う

、, と す る ド リ 'ノレ の回転に よ り 、 バ リ 取 り を '行 う、も の であ る 。

すな わ ち 、 特開 2 0 0 5. - 2 4 6 5 7 7 公報に開示 さ れた ッイ ス ト ド リ ル'は、 2 つ の異な る 中心を持つ穴を明 け よ う と す る た め、 そ の貫通穴は、 通常の ッ イ ス ト 'ド リ ルに よ り 得 ら5 'れ る 貫通穴 よ り も さ ら に真円度の低い穴 と な る と い う 問題が ー

あ つ /こ 。 ， ， '■

切削時の発熱を少 な く す る 目 的で、 ド リ ル軸心 と チゼル部 の 中'心'と を異な ら せ、 切れ刃が、 ド'リ ル'軸心を 中心軸 と し た 場合に、 非軸対称 と な る ツイ ス ト ド ジ ルが開示 さ れてレ 、 る （例0 えば、 特表平 1 1 一 5 1 0 1 0 3 号公報） _c

特表平 1 1 一 5 1 Ό 1 0 3 号公報に開示 さ れた ッィ ス ト ド ル も 、 特開 2 0 0 5 — 2 4 6 5 7 7 公報に 開示 さ れた ッ ィ ス ト リ ノレ と ，同様に、 チゼル部の 中心力 S ド リ'ル軸心 と カ ず ?1

'"'てい る た め、 軟質の被削体を切削す 'る 場合に は問題ないが、5 硬質の被削体を切削する 場合に は、 チゼル部の 中心が切削時 の切削穴の 中心 と な り 、 ッ ィ ス 卜 .ド リ ル の 引 さ 抜さ 時に は ド

.リ'ル'軸心を 中心 レ - した回転を し よ .う と す の た め 、 特表 平 1 1 一 D 1 0 1 0 3 号公報に開示 さ れた ク ィ ス リ ルも 通常、.の ッィ ス 卜 V ルに よ り 得 ら れ る 穴 よ り も さ ら に真円 度

5 が低 く な, つ て 、しま う と い う 問題が あ つ た 真円度の高レ、切削穴 を得る こ と を 目 、的 と して ッ ィ ス 'ト ド

V ル.の'切れ刃 か ル'軸心を 中心軸 と した場ムに 非軸対 称 と な る ィ ス 卜 ル'で め つ て 、 ド'リ ルボァ ィ に切 り 欠 き を ru

Pス り 二つの 回転支持部に よ り ド、 リ ノレの 回転を安定 さ

1 0 せ る ッィ ス ト リ'ルが -開不 さ れてい る （例'え ば 米国特許第

4 9 1 3' 6 0 3 号公報 ) ₃ 米国特許第 4 9 1 3 . 6 0 3 号公報 開示 さ れた 'ノ イ ス 卜 ルの発明者は、 切削穴の真円度を 向上 さ せ る た め に は、 切れ刃 を非軸対称にす る こ と 'と 前記回転支持部が必要で あ る

Ι ,δ と してレ、 る しか し な が ら ル'ホディ に切 り 欠 さ を設 け

— f- る と 、 切,削 ぐ ずが切 り 欠 き 部分に pp S し い リ レ の 回 «に支 を き た十等の 問題が あ つ た.。

発明の開示

2 0 ルの さ を短 く す る と 、 歩行現象は抑制 さ れ る が こ

'： の方法では深穴.加ェ'を行 う こ と ができ ない ま た マ を 使つ て仕上げ加ェを行 う と 、 加ェェ禾¾が増 る た め 加ェ時 間が増 えて し 。 さ ら に 、 リ マ力 Bェ時に' ド ジ ルの場合

. と 同様の原因で ずみ 円 が発生 る 'と い 0 報吿 あ り 、 リ

2 5 マ加ェを行 た と し て も 、 必ず し も 高い真円度を得 ら れ る と は限 ら ない

ド V ル ジ ― マ について b 同様に 必ず し も 高い真円 度が得 ら れない と 考え ら れ 又、 ド、 ノレ の刃 を多 く して も 、 円 周 方向、に規則的な刃 が付け ら れてい る ·¾； 口 に は、 歩行現象 に よ

5 る 多角形,形状 現れ と ら れ る □

そ の た め 、 切削加ェ おい て 、 高い 円 度が得 ら れ る 切 り 刃 の形状を保有す る リ ルが求 め ら れて 1'ヽ る ： 、ヽ

本発明者 ら は r V ノレ の歩行現象の原因，と して は、 ド リ ル 0 の切れ刃 が '同一円周 上に対称に配置 さ れて'お り そ の ド リ ル

、 先端に働 < 不釣合い力 に よ り 発生 した振'動が ;互レ、 に 同期 して

-規則的'ないわ ゆ る 歩行現象 に よ り ¾ 数多角形のひずみ 円 を の ^ ？

形成す る で、 V ル'先 ^ππ 働 く 不釣合い力 に よ り 発生 し た 振動が互い に 同期 し ない よ う すればよ い ど考 ん リ ル' の δ '切 り 刃 を非対称に配置 した所 、 歩行現象が な く な '(J 切削 円 の真円 度 ,が 问 り 、 ひずみ 円 が抑制 さ れ る こ と を 出 し本発 明 •&r元成 さ せた □

、

すな ち 、 本発明 はヽ 具体的に は 、 下の構成を有する 。

( 1' ) K y ノレ軸心 を 中心 に少 な < , ,と .も 2 つ の切れ刃 が 回転 0. し 、 加ェ面の切削加ェを行 う ド、 リ ルであ つ て、 該 V ルの先 1端中'.央部で且つ. ド、 ジ ノレ軸心 と チゼル部中心 と が重な る よ う に チゼノレ部が形成 さ れ 前記複数の切れ刃 の 内 の少な く と ち 1 つ' の ¾Jれ刃 と 'ヽ 他の 1 つ の切れ刃 と が、 前記' ド ジ ル軸心を 中 心軸 と ,し /こ場合 ,に、 非軸対称に配置 さ れてお り ド ジ ル-刃 の5 外縁は ド. ジ ル軸心 を 中心 と した 円 の弧を形成 し てレヽ る と 特徴 と する 非軸対称,刃 リ ルであ る

2 ) 切れ刃が 2 つで あ る リ ルであ つ て 、 該 y ルの切 れ刃 が配置 さ れてい る 端面 に いて、 一方の切れ刃 の両端を 結 、.線の延長線 と 、 他方の切れ刃 の両端を結ぶ線の延 -j¾線 と が交わ る,角 度 、 5 ° 〜 1 7 5 。 の範囲 內 あ る 前記 ( 1 ) に Sd載の非軸対称刃 ド リ ル'で あ る 。

( 3 ) 切れ刃が 3 つ以上で あ る ド リ ノレで あ つ て 、 該 ド、 リ ル の切れ '刃 が配置'さ れてレヽ る 端面 におい,て、 一つの切れ刃 の 両 端 '1¾ ぶ線の延'長線 と 、 少な < と も 他の一,つの切れ刃 の 両端 を結ぶ線の延長緣 と '力 S交わ る 角 度 · Θ が、 下'記式 し 1 ] 又は下 記式 — L 2 ] .で表 さ れる 範囲 内 に あ る 刖記' ( 0 に記載の非軸

.対称刃 y ルでめ る 。

0 ⁰ < Θ < { ( 3 6 0 / Ν ) ■ 5 } ° . [ 1 1 j

ただ し 、 式 [ 1 ] 中 、 ' Ν は切れ刃 の数を表す

{ ( 3 6 0 / ζ Ν ) + 5 ' } 。 < ； Θ ^ 1 ' 8 0 ⁰ [ 2 ] ただ し ,ヽ [ 2 ] 式中、 Ν は切れ刃 の数を表 "f

( 4 ) 切れ刃が湾曲 してレ、 る 前記 （， 1 ) 〜 ( 3 ) の レヽずれ か一つ.に記 の非軸対称刃 ド リ ルであ る 。

( 5 ) ジ ル軸心 を 中心 に少 な く，と .も 2 つの切れ刃 が 回 し 、 加ェ面の切削加ェを行 ド、 リ. ノレであ つ て 、 該 V ルの先

· '端中:央部で且つ. ド リ 'ル軸心 と チゼル部中心 と 重な る よ う チゼル部が形 さ れ、 前記複数の切れ ^刃 の 内 の少な < と も 1 つ の ¾れ刃 が ,、 凸 V字形であ る こ と を特徴 しレ' Ί る 非軸対称刃

'： · リ ルで あ る

*

( 6 ) 凸 V字形の切れ刃 に 3ο レ、て、 f己凸 V字形を形成す る 切れ刃 の なす角 が 1 4 0 で あ と を特徴 と す る 目リ

5 ) に記載の非軸対称刃 ド、 ル' =

切削加ェにおいて 真円 度の高い形状の切削 円 を 、 ド リ ル だけ- .でのカロェで形成でさ 深穴加ェ 高い真円 度 行 う こ と がで さ 5^ マで 上げを行 つ 必要が な < な る た め ア 加ェ時間 を短縮す >- る と が で き 高い精度の真円度 'が得 ら れる た め に、 不必 な大き な穴 ¾r開 け る 必要がな く な る 。

発明 を 施する た め の最良の形態

般的 な ド ジ ノレは -右刃右ね レれの溝刃形を持つ た ク ィ ス 卜 ド、 リ ノレで あ る が 本発明 は ―マ ド Mな どのチゼゾレ

.と 切れ刃 を有す る 1 で あれば どの よ う な r リ ルに 適 用 でき る

チ ル'部の長 さ や大き さ は特 限定 さ れ' の ではな

. リ ノレ径や用途に応 じて 種々 め長 'さ や大き さ を採用す る こ と 力 Sで き,る た /こ し 切削時 と 1 リ ルの 引 き 抜含 時 と の ド ジ ルの回転中 心が わ ら ない よ う に チゼル 部中心 と ド、 ル軸 心 と'が'重な つ い る こ と が必要で あ'な

本発明 は 特 被切削体が ' 属.や ラ ミ ッ ク 等の 機 物質の よ つ に硬質物質であ る 場 Π に有用 であ る こ れは 硬

： 質物質 (0場 1 ,ジ ル軸心ではな チゼ 'ノレ部中心 を 中心 と して切削が進行 1 た めでめ

切 刃 の数 'は 2 つ以上で めれば 、 特に制"限はない ' 切れ ■刃 の数が 2 つ であ ¾5" ド 'リ ルの切れ刃が配置 さ れ

*

てい る 端面 に おいて 一方の切れ刃 の両端を結ぶ線の延 ft ,線 と 、 他方の切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 "と の なす角 Θ が、

• 5 ~ 1 7 5 ° で あ る こ と が必要で あ る 。 前記角 S はヽ 切削 穴の真円度の点力 ら 1 5 ° 〜 1 7 0 。 で あ る こ と が好 しい 切. -れ刃 の数が 3 つ以上で あ る 場合、 ド リ ル'の切れ刃 が配置 さ れてい る 端.面において、 一つ の切れ刃 の両端 を結ぶ線の延

'長線 と 、 少な く と も 他の一つの切れ刃 の両端を結ぶ線の延長 線 と 力 交わ る 角度 Θ が、 [ 1 ] 又は [ 2 ] で表 さ れる 範囲内 に あ る 必要が あ る'。

0 。 く Θ ≤ { ( 3 6 0 N .) — '5 } ° , [ 1 ]

ただ し 、 式 [ 1 ] 中 、 N は切れ刃 の数を表す。

( 3 6 0 / Ν ) + 5 } 。 ≤ Θ く 1 8 0 。 ： ·' [ 2 ] ただ.し 、 [ 2 ] 式中、 N は切れ刃 の数を表す。

ま に 、 本発明 の非軸対称刃 ド リ ルにおいて、 全切れ刃 が上 記式 .[ 1, ] 又 は式 [ 2 ] ' を満たす必要はな い。 例えばヽ 切れ

'刃 が 3 つ あ る 場合 に は、 3 つの切れ'刃 の う ち 、 2 つはヽ 切れ 刃 の両端を結ぶ線の各延長線が なす角 が 1 2 0 ⁰ であ り 、 残 り の つ の切れ刃 と 、 前記 2 つの う ち の 1 つ の切れ刃 と の 間 にねい'て 、 上記式 [ 1 ] 又は式 [ 2 '] の 関係が成立すれ y ヽ、

図 2 に 、 本発明 の ド リ ルにおい て、 ド リ ル'の切れ刃 が酉己置 さ れ:てい.る 端面の模 ¾図 を示す。 '

卜、 'リ ル外縁 4 の 中 に、 2'つの切れ刃 1 が配置 さ れてい る 記 2 つの切 刃 1 は、 チゼル部 2 を挟んで配置 さ れてお り 、

2 つの切れ刃 1 の両端を結ぶ線の延 ¾線 3 が なす角 が Θ で あ る 。 なお 、 図 2 において、 5 はね じれ溝 と 切れ刃部分 と の境 界 を示 し、 Aは ド リ,ルの回転方向 を示 してい る 。

切れ刃 の形状は 、 図 2 の模式図 よ う に直線状で も よ く 、 図

1 0 の よ フ 凸 に湾 曲 した形状や凹 に湾 曲 した形状で も よ い 切れ '刃 凸 に湾曲 した形状 と す る こ と に よ り 、 高速回転に よ る 切削が安定する な どの効果が あ る 。 ま た 、 図 1 1 の よ う に

.切れ刃 を凹 に湾曲 した形状 と する こ と に よ り 、 切削 く ずを き ち ん と 力 一ル さ せて切削 く ずの排出性が 良好に な る な どの効 果が あ る

ま た 、 切れ刃'の形状は、 図 1 3 の よ う に、 凸 V字形で も よ い 1 3 において' 、■ ..凸 V字形の切れ刃 9 'は、 該凸 V字形を 形成 る 切れ刃部分 D と 切れ刃部分 E f 力 ら な る 。 図 1 3 の

.よ に' 、 切れ刃 1 ， 9 が二枚の時は、 前記凸 V字形を形成す 切れ刃部分 D と ヽ 凸 V字形ではない切れ刃 1 と が平行に配 置 さ れ いて も よい 。 ま た、 切れ刃 が三枚 ¾上で あ る 場合に はヽ 凸 V 子形を形成する 切れ刃部分' D の 両端を結ぶ線の延長 線 と 他の切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 と の，なす角 が、 （ 3

6 0ソ N ) であ つ て も よ い （た だ し、 N は切れ刃 の数を表 す 。）

般的 に 、 ノレに は、 切削 く ず,をお 出する た めのね じれ 溝が設け ら れてい る _c 本発明の非軸対称刃 ド リ ル'においては、 切れ刃 配置 に、合わ 'せてね じれ溝 も 非軸対称 と して も よ く 、 ね じ. ' 1溝は軸対称で あ っ て も よ い。

よ つ て 、 本 '発明の非軸対称刃 ド リ ルの製造は、 従来の軸対

'：称刃 ド、 V ルの切れ刃 を削 つ て加工す'る こ と に'よ り 製造する こ と も ぎ る 般的な 'ド リ ノレは右刃右ね じれ.の溝刃形 'を持 た ッィ ス ト ノレで あ り 、 先端の形状は図 1 .に示 した よ に 、 切れ刃 が 軸対称に形成 さ れてい る 。 後述す る 実施例で用 いた非軸対称 刃 ，ぺ、 リ ルは、 先端の切 り 刃 が軸対称であ る 市販の金属加ェ用 ジ ル 加ェ、して、 本発明 の非軸対称刃 ド ルを製作 レた も の 、 あ る

本発明 の ド リ 'ルは、 図 2 のイ メ ージ図 と 先端部 を表 図 で 示 した よ う に、 切れ刃 が非軸対称 （ ド リ ノレ軸心 を 中心軸 と し た場合 ？ 、 一方の切れ刃 を .中心軸周 り に 回転 さ せて も 他方 の切れ刃 と'一致 しない.。 ) に形成 さ れてい る ド ル'で あ る た 本発明 の ド リ ルは、 図 3 ( A ) に示す つ 二つ の切れ 刃部分を有す る 非軸対称切れ刃 ド リ ル と して ち よ い し 図 3

( Β ) に示す よ う に一つ の切れ刃部分に ス シ 卜 て、 切れ刃 1 を作製 し、 非軸対称切れ刃 ド リ ルと レて ¾ よ い

通常の ド リ ノレ の 「歩行現象」 ほ 2 'つ の切 し刃 が交互にひず みを持つ 円 の頂点 を形成 · 移動 しな が ら 切削す る た め に 回転 中心ずれの原因 と 考え ら れ る た め、 回転中心の れが少 ない リ' ノレを 、 巿販の金属加工用 ド リ ル'を加ェ し て下記の 2 つの

V ノレを製作 し、 比較例 と して用 い,た _c

( 1 ) 加工時は片 ス ラ ス ト カの み で加 X 行 う 片方の 刃 を全て肖. り 落，と した片刃 ド リ ル （図 4 ■■') 。

( 2 ) 先端のチゼル部分を短 く た短チゼノレ ド、 V ル (図

i

図 4 において、 （ A ) は、 片刃 ド リ 'ル'の先端部の側面図 あ る 右側の切れ刃 は存在 してい る が、 左側は 切れ刃 取 り 除いてい る □ ( B ) は、 片刃 ド リ ル.において、 切れ刃 が配置 さ

'れでい る 面 を表す図であ る 。

図 5' いて、 （ A ) は、 短チゼノレ ド リ ル 'の先 ¾n RI-> の側面図 であ、る c た 、 ( B ) は、 短チゼル ド 'リ ノレにおいて、 切れ刃 が 配置 さ れ.て い 端面 を表す図であ る 。

本発明 では 、 ボール盤を使用 し、 被 削材に穴 あ け加ェを 行つ た 被切削表面に形成 さ れ る 切削 円 を観察す る た め 、 貫 通穴は あ けず 、 '形成 さ れた切削 円 の形.状について比較 を行 う と に した 施例

本発'明 の ド、 リ ル'の、 一方の切れ刃 の 両端を結んだ線の延長 線 他方の切れ刃 の両端を結んだ線の延長線 と が なす角 Q を 5 か,ら 4 0 ⁰ と 変化 さ せた非軸対称刃 ド リ ルで各々 円加 ェを行つ た

ま た 、 .図 3 ( B ) に示す よ う に、 直径 1 0 m mの N A C H

I S Τ A N D A R D ッ イ ス ト ド リ ル' （直線状の切れ刃 を有

、 '切 .れ刃 が配置 さ れてい る 端面におい て、 二つの切れ刃 が 平行に配 ft さ れてい る 。 .） の一方の切れ.刃 を削 り 落 と し ヽ 残つ た も う 一方の切れ刃部分にス リ ッ ト を設 け て、 切れ刃 1 を作 製 し. 、 方の切..れ刃 ' 1 の 両端を結んだ線の延長線 S と 、 他方 の切れ刃 1 の 両端を結んだ線の延長線 3 と が なす角 Θ を 1 5

8 、ら 1 7 ' 3 ° と 変化 さ せた非軸対称刃 ド'リ ル'で各々 円加 ェを行つ た

ま たヽ 比較例 と して、 直径 1 0 m m の N A C H I S T A N D A R D ク ィ ス 卜 ド、 ル （ 線状の切れ刃 を有 し、 切れ刃

'が酉己置 さ れてい 端面においてヽ つの切れ刃 が平行 配置 さ れてレ、 る 。） 図 4 の片刃 ド ル 、 図 5 の短チゼル- ド y ルを 用い、て加ェを行つ た。

被切削,材 と 、して 、 硬度に差の あ る ヽ A A G ァル ミ 二 ゥ ム ム金 J I S A 5 0 δ 2 H 1 1 9 以降了 ル 、 二 ゥ ム合金 と い う ) と ヽ J I S C 2 8 0 1 6 ./ 4 黄銅 を使用 しヽ ■ ^ヽ 一ル盤 A M I K I M A C Η I N . E N B D 3 4 0

L R S E N S ' I T I V E . B Ε N C H D R I L L ) を使 用 1 回転 '数 5 0 0 r P mで一定荷重で |pj'等の加ェ円 が 出来 る よ う に 、 図 6 の概念図 で示 した装 で- 置 、 ァ、ル ミ 二 勺 ム合金

.の 口 2 9 4 、 黄銅の場 σ 4 9 0 N の一定荷重を負荷 し 、 加ェ時間 2 〇 秒で切削加ェを行つ た

切削加ェを行つ た装置の概略を図 6 に示す 二成分動力計

8 の上に 、 ト ル'ク セ ン - 7 を挟'んで、被切削材 6 を固定 し、

Β の方向 に切削 を行つ /こ 。 な 、 ジ ノン の 回 方向 は C であ ス 上記'の れぞれの ド ン ノンに よ り 形成 さ れ /こ切削穴の真円度 を各々 測定 た 0 ，

HU記真円度の測定は 、 3 次元測定 東京精密社製 X y

^: a a 1 1 6 D ) を'，用 いて行つ た 測定用 ブ '口 ―ブを切削穴 の入 口 にて 、 1 0 点接触で真円度を 回測定 しヽ 平均を取つ て真 Ή虔 と し 'た c

本発 ,明での真円 度は その 円 の最 ¹大半径 と 最小半径の差で 表わ し 、 単位は - >

へ リ メ 卜 ノレを用 いた 一定荷重を負荷 して切削加ェ した穴の真円 度の測定結果を

'図 7 に示す。 横軸は、 ド V ルの一方の切れ刃 の両端を結ぶ線 の.延長線 と 、 他方の切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 と が なす 角 Θ、を表 し、 縦軸は真円度を表わす。

真円 度.は Θ 0 ⁰ の場合を基準 と す る と 、 ァノレ ヽ =- ゥ ム合 金 、 黄銅 と も に角 度 Θ が大さ く な る に伴いヽ 真円度の値力 ヽ さ く な て、 'り 真円 に近づレヽ てい く こ と が分かつ た。 こ れ は 、 非 '軸対称化'した切れ刃 が加ェ の ス 'ラ ス 力 に不規則性を 与 る 事に よ る も の だ と 推察でき る _c

真円度だ'けで見 る と 特殊加ェの片刃 ド 'リ 'ルで切削 した も の が も と も真円 度が 良 < , 短チゼル ド' y ル、で切削 した も の

■ β はあ'ま り 真円度が 良 く な.力 つ た。

実際の加ェでは一定の荷重での加ェは少な < 、 人に よ る 荷 重の操作も し く は N C フ ラ ィ ヌやマ シニ 、

グセ ンタ な どの 一 定送 り 加ェ れ る こ と が多い ₃ ' そ こ で N C フ ラ ィ ス を用 い ,、 被切 '削材にァル ミ 二 ク ム合金 （厚 さ 1 0 m m > 1 m m ) と 黄銅 (厚 さ 1 0 m in と 1 m m ) を用いヽ それぞれ回転数 5

0 0 r Ρ 、 送 り 3 0 m m / m i n でプ グ ラ ム を組み 自 動 加ェにて被切削材に貫通穴加ェを 沲，し、 の穴の 円 度 を測 定 した

厚:さ 1.. 0 m の ァノレ ミ 二 ゥ ム Ά 昔銅を被切削材 と して 用 レヽ 'た場合の真円度の測定結果を 、 図 に示す。 横軸は 、 ル'の一方の '切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 と 、 他方の切れ

'刃 の両 を結ぶ ,糠の延長線 と が なす ^ Θ を表 し、 縦軸は真円 度 を表わ'す。 は片刃 ド ル'で切削 した の を表 し 、 β は短 チ ル V ル'で切削 した も の を表す 、

図 8 よ り 、 真円度 は e = 0 ⁰ の場合を基準 と す る と ァノレ

、 二 ク ム Π 金、 黄銅 と も に e が大 き < な る に伴い 、 ヽ 円 度が 小 さ.. < な り 、 よ り 真円 に近づいてい る こ と が分かっ た。 たヽ θ > 1 0 で特 切削穴の真円 度が小 さ く 、 真円 1 近い · - と が分かつ た

、 _ ·

厚 さ 1 m mの ァル ゥ ム合金 と 黄銅を被切削材 と し て用 い 、 た場合の真円度の測定結果を、 図 9.に示 9 。 横軸は 、 ン ノレの 一方の切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 と 、 他方の切れ刃 の両端を小口ぶ線の延長..線 と が なす角 Θ 表 し 、 縦軸は直ヽ 円度 をふわす は片刃 ド、 y ルで切削 した ¾ の 表 し 、 β は チ ゼル V ルで切削 した も を表す。

図 9 よ り 、 真円度は ノ一マル' κ リ ノレを 準 と す と 、 ァル ヽヽ 二 ゥ 合金、 黄銅 と も に Θ、が增す と に 円度が 良 < な つ

· - て レ、 る と が分かつ た'。 ま た、 'Θ ≥ 1 0 ⁰ で特に切削穴の真 円度が小 さ く 、 真円 に近い こ と が分かつ た

き' ら に 厚 さ 1 m m の薄板では、 片刃 ド V ル'を用 いた場 の真円度は 、 非 .常に大き く な り 、 切削穴の形状は歪んだ形 な o た □ こ れは、 片方の刃 が全 く なレ、.た め加ェを終ん あ と に 刃 を 削 つ た部分に被切削材がひつ かか り 一定の送 り でそ の ま加ェ して し ま つ た た め歪んで し ま つ た の ^: 'ではなレ、か と え ち'れ る 短チゼル V ル'ではァル ヽ 二 ゥ ム合金では ほ ぼノ マ，,レ. 'リ ル： と 同 じ真 円度であ っ たが黄銅では真円度が小 さ

< な つ た

以上 よ り 、 薄板では Θ ≥ 1 0 ° に な る ■と 真円度が小 さ く な る 特 に β = 1 5 。 〜 4 0 ⁰ で は ノ ー マ ノレ ド リ ル' の約 1 / 1

0 に で真円度が小 さ く な る こ と が分力 つ た。 ま た 、 片刃 は 歪んだ穴が でき て しま う こ と が分力 つ た _c た 、 直径 1 O m m の N A C H I ' S T A N D A R D ツ イ ス. 卜 リ ルをカ卩ェ して 、 凸 に湾 曲 した切れ刃 を有する 非軸対 称刃 リ ル （図 1 0 ) と〇 、 凹 に湾 曲 した切れ刃 を有す る 非軸

〇

対称刃 ド リ ノレ （図 1 1 ) を作製 した。

N C フ ラ イ ス を用 い 、 被切削材に真鍮 （厚 さ 1 m m ) を用 い 、 それぞれ回転数 5 111 i n で プ グ ラ ム 'を組み 自 動加工にて被切削材に貫通穴加ェ を施 し そ の穴の真円 度を測定 した結果を図 1 4 おO C よ び図 1 5 に示す ο

なお 、 図 1 4 で は、 上述 した 0 ° Θ ≤ 4 0 ° の非軸対称刃 y ルを用 いた結果を示 し、 図 1 5 では、 1 5 8 ° < Θ ≤ 1

8 0 ° の非軸対称刃 ド リ ノレ （ Θ = 1 8 0 ° の ド リ ノレ と しては、 片刃 ジ ルを用いた。） を用いた結果を示 してい る 。 ま た、 li径 1 0 m m の N A C H I S T A D A R D ツ イ ス 1、 リ ル'の一方の切れ刃 を肖 り 、 図 1 3 に示すよ う な、 凸

V 于形切れ刃 9 を有す る ド リ ルを作製 し た。 なお、 凸 V字形 切れ刃 9 を形成す る 切れ刃部分 D と 切れ刃部分 E と の なす角

Θ ！ は 1 3 8 ° と した。 すな わ ち 、' 凸 V字形切れ刃 を形成する 切れ刃部分 E の両端を結ぶ線の延長線 3 と 、 も う 一方の切れ 刃 1 の両端を結ぶ線の延長線 3 と の なす角 θ ₂ は、 4 2 ⁰ であ る ま た 、 字形切れ刃 9 の両端を結ぶ線の延長線 3 と 、 ラ 一方の切れ刃 1 の両端を結ぶ線の延長線 3 と の なす角 S ₃ は 5 ° 以上、 1 7 5 。 以下であ る 。 上述 した実施例 比較例及び刖 記凸 V字形切れ刃 を有 "9 る リ ル と チゼノレ部 を短 く した短チゼル ド リ ^ル'を用 レ、て 厚 さ 1 m の真鍮板を切削 した際の切削穴の真円 度を測定 した 結果の グ ラ フ を図 1 6 に不 図 1 6 において 、 横軸の数ナ は 方の切れ刃 の両端 0- ホ 線の延長線 と 、 他方の切れ刃 の,両端を ぶ線の延長線 と が なす角度 を 縦軸は真円 度 を表す 切れ刃 部分 D と 切れ刃 部分 Ε と の なす -角 Θ 1 が 1 3

8 。 で あ る 凸 V字形切れ刃 を有す る 非軸対称刃 ド、 ジ ノレで切削 し /こ結果は 4 2 A と して表す

以上の '果 よ 'り 円度 は ド リ ノレ の非軸対称刃 の角度 θ が

5 ° を 1 7 5 で は、 真円 に近い切削穴 と な る こ と が分か つ た 特 角度 Θ が 1 5 ⁰ 以上 1 7 5 ^C 以下で あ る と Θ = 0 の場合の約 1 / 5 程度ま で下が り 、 よ り 真円 に近 い切削穴 と する こ と がでさ る こ と が分かつ た、

ま た 歩行現象は 非軸対称な切れ刃 の酉己置に よ り 切削 穴の真円 度が改釜

口 で き る た め、 一方の切れ刃 の両 iffra を結ぶ線 の延長線 し 他方の切れ刃 の両端を結ぶ線の延長線 と が交わ る 角 Θ を 4 0 < Θ < 1 5 8 ° と し て ち 同様の効果が得 ら れ と 考 え ら れ る さ ら に切れ刃 の形状 'について 、 同様に 直線状に 限 ら れ 凸 に湾 曲 した形状や凹 に湾曲 し た形状で も 同様の効果が得 ら れ る と 考え ら 矛" L る 切れ刃 の数に ついて も 2 つ 、 あ る 必要はな < 3 つ以上切れ刃 を有する リ ルに ね レ、 'て 切れ刃 の う ち の 1 つが非軸対称に な てレ、 れば、 同様の効果が得 ら れる と 考え ら れ 。

ヤ 1 本発明 に よれば 、 通常 2 つの刃 を持つ ド ジ ノレ 例 ん は、 ク ィ ス ジ ノレ、 リ 一マ ド リ ノレ等 ド リ ノレ の片刃 の位置 を ず ら 1 · こ と に よ つ て 、 真円度を改良でき る 。

図面の簡単な説明 図 1 通常の ッィ ス ル において、 切れ刃 が配置 さ れて い 而面を表す図 であ る 。 図 2 本発明 の非軸対称刃 ド リ ノレにおいて、 切れ刃 が配置 さ れてい る 面 を模式的 に表 した図 で あ る 。 図 3 本発 明 の非軸対称刃 ド リ ル'において、 切れ刃 が配置 さ れてい る 端面を模式的に表 した図 であ る。 なお、 （ B ) は一方 の切れ刃部分にス ッ ト を設 けた非軸対称刃 ド リ ルで あ る 。 図 4 本発明 で比較例 と して、 カ卩ェ した、 片刃 ド リ ル'の 、 · 側 面図 （ A ) と 正面図 ( B ) で あ る 。 図 5 本発 明 で比較例 と し て、 チゼル部 を短 く 加ェ し た 、 チ

■ゼル加ェ ジ ノレの 、 側面図 ( A ) と 正面図 （ B ) であ ό 図 6 本発 明で使用 した、 実験装置の概略図 であ る 図 7 角 度 Θ を変化 さ せた ド リ ノレ と それ ら の ド リ ル'で切削 し た穴の 直円 度を測定 した グ ラ フ で あ る 。 図 8 N C フ ラ ィ ス を用 い 、 本発明 の非軸対称 ド リ ル''の 、 角 度 Θ を変化 さ せた ル と 、通常の ッイ ス ト ド リ ノレ、 び、 、、

比較例の 1ヽ ジ ルで被削加材の厚みが 1 O m m の板を加ェ し、 穴の真円度 を測定 した グラ フ であ る 。 図 9 N C フ ラ ィ ス を用 い 、 本発明 の非軸対称 ド リ ノレの 、 角 、、

度 Θ を変化 さ せた ル' と 、通常の ッ イ ス ト ド リ ノレ、 お よ び、 比較例の ジ ルで被削加材の厚みが 1 m m の板を加ェ し 、 穴 の 円度を測定 した グ ラ フ で あ る 図 1 0 本発明 の 凸 に湾 曲 した切れ刃 を有す る 非軸対称刃

、

ルの端面の形状を表すィ ― ン図 で あ る 図 1 1 本発明 の 凹 に湾曲 した切れ刃 を有す る 非軸対称刃 ルの端面 を表す図で 60 図 1 2 本発明 の非軸対称刃 ル''の側面図 で あ る 。 図 1 3 本発明 の 凸 V字形切れ刃 を有す る 非軸対称刃 ド V ノレ の切れ刃 が配置 さ れてい る 端面 表す図 であ る 。 図 1 4 本発明 の実施例お よ び比較例の ジ ルを用 いて 、 1 mの ヽ 雕板 を切削' した時の切削穴の真円 を測定 した / P果 の グ ラ フ で あ る 。

，

図 1 5 本発明の実施例お よ び比較例の y ルを用 いて 1 m mの真 Mi板 を切削 した時の切削穴の ヽ 円 度 を測定 した結果 の グラ フ で あ る 図 1 6 本発 明の実施例お よ び比較例の ド' ジ ルを用 いて 、 1 mの 鍮板を切削 した時の切削穴の真円度を測定 した ±:果 の グ ラ フ で あ

Claims

請求の範囲

1 . ド リ ル軸心を 中心に少な く と も 2 つ の切れ刃 が回転 し、 加ェ面の切削加ェを †T つ リ ルで あ つ 飞 該 y ノレの先端中 央部で且つ ル軸心 と チゼノレ部 中 心 が重な る よ う にチゼ ル部が形成 さ れ 刖記複数の切れ刃 の内 の少 な < と 1 つ の 切れ刃 と 他の 1 つの切れ刃 と が 前記 ル軸心を 中 心軸

1

と した場 に 非軸対称に配置 さ れてお 1 V ノレ刃 の外縁

1

は 1 リ ル'軸心 を 中心 と した 円 の弧を形成 てい る こ と を特徴 と 3 る 非軸対称刃 リ ル'

2 切れ刃 が 2 つで あ る ド、 ジ ルで あ つ て 該 、 V ルの切れ 刃 が配置 さ れてい る 端面 において 一方の切れ刃の両 を結 ぶ線の延長線 と 他方の切れ刃 の両端を ぶ線の延長線 と が

0 c

交わ る 角 度が 5 7 5 の 囲 内 1 - i あ る 口冃 求項 1 に記 の非軸対称刃 y ル'。

3 切れ刃 が 3 つ以上で あ る リ ルで あ つ て 該 ド V ノレの

J-μ: 切れ刃 が配置 さ れてレヽ る 端面 に おい て つ の切れ刃 の両 を /下口ぶ線の延長線 と 、 少 な く と Ό 他の つの切れ刃 の両端を

Γ

結ぶ線の延長線 と が交わ る 角 θ' が 下記式 し 1 J 又は下記 式 し 2 ] で表 さ れる 範囲 内 に あ る a 求項 1 に記載の非軸対称 刃 リ ル 0

0

0 ^c < Θ <: . { ( 3 6 0 /' ' N ) - 5 } L 1 ]

ただ し 式 [ 1 Ί

J 中、 は切れ刃 の数を表 T c ただ し、 式 [ 2 ] 中、 N は切れ刃 の数を表す 切れ刃 の先端が湾曲 してい る 請求項 1 〜 3 のいずれか こ記載の非軸対称刃 ド リ ノレ ド リ ル軸心を 中 心に少な く と も 2 つ の切れ刃が回転 し、 加ェ面の切削加ェを行 フ リ ノレで あ っ て 、 該 ド リ ル の先端 中 央部で且つ 、、

ジ ル軸心 と チゼル部 中心 と が重な る よ う にチゼ ノレ部が形成 さ れ 、 刖記複数の切れ刃 の 内 の少 な く と も 1 つ の 切れ刃 が 、 凸 V字形であ こ > を特徴 と す る 非軸対称刃 ド リ ル

6 . 凸 V字形の切れ刃 において、 前記凸 V字形を形成する 切れ刃 の な一 9 角 が、 1 4 0 ° であ る こ と を特.徴 と する 請求項 δ に記載の非軸対称刃 Κ U ノレ―