WO2009118947A1 - ガンドリル - Google Patents

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head
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cutting edge
gun drill
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倬司 野村
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ユニタック株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the present invention relates to a gun drill used for deep hole machining.
  • a gun drill method such as a gun drill method, an ejector method (double tube method), and a single tube method are known as deep hole processing methods, but the gun drill method is suitable for small diameter deep hole processing. That is, in the gun drill system, as shown in FIGS. 6 and 7, for example, a gun drill having a transverse cross-sectional 2/3 to 3/4 circular shape and a hollow tool shank 71 provided with a cutting head 72 having a similar transverse contour. Is used to perform cutting while supplying the coolant supplied through the coolant supply passages 73a and 73b in the tool shank 71 and the cutting head 72 from the coolant discharge ports 74 and 74 on the front end surface of the head to the cutting site.
  • the generated chips are discharged together with the coolant to the outside through a V-shaped chip discharge groove 75 along the longitudinal direction of the outer periphery of the tool shank 71, and the flow path cross-sectional area of the chip discharge groove 75 is reduced even with a small diameter.
  • the feed pressure of the coolant is determined by the tool length, it is not necessary to increase the feed pressure even if the cutting hole becomes deep Suitable for deep hole drilling of a small diameter (Patent Document 1).
  • reference numeral 76 denotes a cutting edge tip that is brazed and fixed to the chip discharge groove 75 at the front end of the cutting head 72
  • 77 denotes a front end of the outer peripheral part removed from the chip discharge groove 75 of the cutting head 72.
  • a guide pad 78 that is brazed and fixed to the side is a large-diameter cylindrical screwdriver in which the proximal end portion of the tool shank 71 is inserted and fixed.
  • the cutting edge on the center side of the cutting head (the cutting edge itself for a single blade) has a cutting edge at the head axis. It is necessary to set accurately so that the inner edge of the edge of the cutting edge coincides with the radial line centered on the head and is slightly beyond the head axis.
  • the cutting edge at the axis position does not work as a so-called chisel edge, and the work material is crushed and thrusted. Since the resistance is loaded, the cutting efficiency cannot be increased.
  • the gun drill in which the cutting edge tip is brazed to the recessed portion on the head main body side, since a brazing material is interposed in the fitting portion between them, high-precision assembly is difficult.
  • the inventor first provided an immersion part on the side surface of the tip on the inner end side of the cutting blade, and the inner end of the cutting blade is connected to the head. By disposing it away from the shaft center, a non-cutting zone is formed in the vicinity of the shaft center, and the non-cutting core of the work material generated in the non-cutting zone is folded by pressing against the inclined stepped portion of the immersion portion.
  • the thing which was made to take is proposed (patent documents 2, 3). JP 2004-130413 A JP 2003-25129 A JP 2003-236713 A
  • the cutting head of the gun drill has a cross section of 2/3 to 3/4 circular due to the chip discharge groove on the outer periphery, and a coolant supply passage is provided inside, so that the throwaway tip as described above is provided in the meat part.
  • the throw-away tip could not be applied when there was no room for forming a screw-fastened structure and the tool diameter was particularly small.
  • a recessed portion is provided on the side surface of the cutting edge like the throw-away tip and the inner edge of the cutting edge is arranged away from the head axis, the non-cutting core generated at the axis position contacts the inclined step. There is a concern that it is easy to grow linearly up to the position, and the chipping size becomes large and the chip discharge performance is lowered.
  • the cutting edge itself also forms the recessed portion and the inclined step portion on the side surface, there is a problem that it takes time for processing and the manufacturing cost is high.
  • the present invention can achieve high cutting efficiency, particularly as a gun drill having a single-edged cutting edge, and requires strict positional accuracy when brazing the cutting edge tip as a cutting edge. It is an object of the present invention to provide a cutting head that is easy to manufacture, and that the cutting blade itself can be easily processed morphologically.
  • the invention of claim 1 is the coolant supply for communicating both inside the tool shank 1 and the cutting head 2 mounted at the tip thereof.
  • a coolant discharge port 24 that has passages 3a and 3b and communicates with the coolant supply passages 3a and 3b is opened in the cutting head 2, and in the longitudinal direction on the outer peripheral surface extending from the base side of the tool shank 1 to the tip of the cutting head.
  • the cutting edge 5 has an inner end 51a of the cutting edge 51 at the head axis.
  • a non-cutting zone Z is formed in the vicinity of the shaft center O apart from O, and the cutting blade side surface 52 on the inner end 51a side forms an inclined surface inclined from the inner end 51a to the head shaft center O side.
  • Medium, non-cutting zone It is configured to break off by press-contact of the cutting blade side face 52 inclined an uncut core C of a work material W generated in the Z comprising.
  • the cutting blade 5 is configured such that the cutting blade side surface 52 on the inner end 51a side forms an angle of 75 to 90 degrees with respect to the cutting blade front surface 53.
  • the inner end 51a of the blade edge 51 is separated from the head axis O by 0.05 to 0.5 mm, and the cutting blade side surface 52 is inclined with respect to the head axis O.
  • the angle ⁇ is 5 to 30 degrees.
  • the cutting edge 5 of the cutting edge 5 is parallel to the radial line R centering on the head axis O, and the cutting rotation direction is more than the radial line R. It is configured to be arranged at a center rising position of 0.2 to 1.5 mm forward.
  • the cutting blade 5 is composed of a cutting blade tip 50 brazed to a recessed portion 21 a provided in the cutting head 2.
  • the guide pad 6 is provided at a position opposite to the cutting edge 5 side on the outer peripheral surface 2c of the cutting head 2, and the cutting edge 5
  • the entire blade edge 51 is inclined highly toward the head axis O side.
  • the inner end 51a of the cutting edge 51 of the cutting blade 5 is separated from the head axis O, so that a non-cutting zone is located near the axis O during deep hole machining. Z is formed, and the non-cutting core C of the work material W is generated in the non-cutting zone Z, but the cutting edge side surface 52 on the inner end 51a side of the cutting edge 51 is inclined from the inner end 51a toward the head axis O side.
  • the non-cutting core C Since the inclined surface is formed, the non-cutting core C is forcibly pushed to the side by the pressing contact of the inclined cutting blade side surface 52 and is broken so as to be twisted with the rotation of the cutting head 2.
  • the degree of displacement of the non-cutting core C from the head axis O increases as the length of the non-cutting core C increases due to the inclination of the side surface 52 of the cutting edge. Therefore, the non-cutting core C is efficiently divided into small pieces without growing long, Therefore, a good chip discharging property is ensured, and a high cutting efficiency is obtained in combination with the elimination of the chisel edge at the axial center position.
  • the cutting blade side surface 52 of the cutting blade 5 itself may be a simple inclined surface, it can be easily manufactured and manufactured at low cost.
  • the cutting blade side surface 52 on the inner end 51 a side of the cutting blade 5 forms an angle in a specific range with respect to the cutting blade front surface 53. While the lateral displacement of C becomes larger and the non-cutting core C becomes more divided, the edge strength on the inner end 51a side of the blade edge 51 becomes larger and is difficult to chip, thereby improving the durability of the cutting blade 5. .
  • the inner end 51a of the blade edge 51 is separated from the head axis O in a specific range, and the inclination angle ⁇ of the cutting blade side surface 52 with respect to the head axis O is in the specific range.
  • the cutting core C is reliably broken into small pieces with an appropriate diameter.
  • the non-cutting core C can be broken up more reliably.
  • the cutting edge 5 is composed of the cutting edge tip 50 brazed to the recess 21 a provided in the cutting head 2, and the cutting edge 51 of the cutting edge 5 has a radius passing through the head axis O. It is not necessary to match the line R, and the inner end 51a of the blade edge 51 only needs to be appropriately separated from the head axis O. Therefore, when the cutting blade tip 50 is brazed, strict positional accuracy is required. In addition, the cutting head 2 can be easily manufactured accordingly.
  • the guide pad 6 is provided at a position opposite to the cutting edge 5 side on the outer peripheral surface 2c of the cutting head 2, and the entire cutting edge 51 of the cutting edge 5 is the head axis O. Since it is highly inclined to the side, the back component of the cutting reaction force is directed to the side opposite to the cutting blade 5 side, and acts to press the guide pad 6 on the opposite side to the inner periphery of the cutting hole H. The drilling accuracy of the cutting hole H is improved.
  • the cutting head side of the gun drill which concerns on one Embodiment of this invention is shown, (A) is a front view, (B) is a side view. It is the side view which looked at the cutting head side of the gun drill from a different direction. It is a vertical front view which shows the state of the deep hole processing by the gun drill. It is a vertical side view which shows the behavior of the cutting center part in the deep hole cutting. It is a top view which shows the behavior of the cutting center part.
  • An example of the configuration of a conventional gun drill is shown, (A) is a side view of the whole, (B) is a sectional view taken along line BB in (A), and (C) is a sectional view taken along line CC in (A). It is an arrow view.
  • the cutting head side of the conventional gun drill is shown enlarged, (A) is a side view, (B) is a front view.
  • FIG. 1 is a side view and a front view of the cutting head side of the gun drill of the embodiment
  • FIG. 2 is a side view of the cutting head side of the gun drill viewed from different directions
  • FIG. 3 is a state of deep hole cutting by the gun drill
  • FIG. 5 shows the behavior of the cutting center in the deep hole machining.
  • the gun drill of the first embodiment is an inverted V-shaped (mountain) cut corresponding to the cutting head 2 corresponding to the V-cut end 1 a of a long tool shank 1 made of a pipe material such as steel.
  • the base end 2a is brazed and connected coaxially.
  • a single chip discharge groove 4 that is linear along the longitudinal direction is provided on the outer peripheral surface extending from the base side of the tool shank 1 to the tip of the cutting head 2.
  • the chip discharge groove 4 has a V-shaped cross section with an opening angle of about 110 to 130 ° from the center of the tool shank 1 and the cutting head 2.
  • the tool shank 1 is formed by forming a pipe material into a 2/3 circular cross section excluding the base end portion by die forming or the like, and forming the chip discharge groove 4 on the outer surface side.
  • the space constitutes the coolant supply path 3a.
  • the base end part of the tool shank 1 is inserted and fixed by the large-diameter cylindrical driver similarly to the conventional structure (refer FIG. 6).
  • the cutting head 2 is formed by fixing a thick plate-like cutting edge tip 50 to the tip side of a head body 20 having a 2/3 circular cross section corresponding to the tool shank 1.
  • a single-edged cutting blade 5 facing the chip discharge groove 4 is formed, and a bowl shape that is long in the axial direction is formed on the outer circumferential surface 2c on the side opposite to the cutting blade 5 in the radial direction and on the back side of the cutting blade 5.
  • the guide pads 6 and 6 are fixed.
  • the cutting edge tip 50 and the guide pad 6 are made of a hard material such as cemented carbide, sintered ceramics, cermet, and the like, and are fitted into recesses 21a and 21b provided in advance on a steel head body 20 such as tool steel. However, it is brazed by a metalizing process.
  • two coolant circulation holes 31 and 32 are formed as coolant supply passages 3b communicating with the coolant supply passage 3a of the tool shank 1 in the interior extending from the base end 2a of the cutting head 2 to the middle portion in the longitudinal direction.
  • a coolant outlet groove 22 having a substantially semicircular cross section from the middle in the longitudinal direction to the head front end surface 2b is formed between the guide pads 6 and 6. Both coolant flow holes 31 and 32 join and communicate with a coolant outlet 23 that opens to the proximal end side of the coolant outlet groove 22. Further, as shown in FIG.
  • one coolant circulation hole 32 is located on the tip end surface 2b of the cutting head 2 in the vicinity of the edge opposite to the cutting edge 6 side of the chip discharge groove 4.
  • a coolant discharge port 24 communicating with the small-diameter passage hole 33 is opened.
  • a backflow preventing ridge portion 25 is formed along the circumferential direction between the guide pads 6 and 6 on both sides.
  • the cutting edge 5 has a two-stage shape in which the cutting edge 51 is highly inclined toward the head axis O side, and has a stepped chip breaker 5a along the cutting edge 51 on the front surface side.
  • the inner end 51a of the blade edge 51 is located away from the head axis O in a center-up position parallel to the radial line R centered on the axis O and ahead of the radial line R by a distance f in the cutting rotation direction. They are arranged so as to be separated by a distance s.
  • the cutting blade side surface 52 on the inner end 51 a side of the cutting blade 5 forms an inclined surface inclined from the inner end 51 a to the head axis O side, and the surface direction is perpendicular to the cutting blade front surface 53. Is set.
  • the coolant supplied through the coolant supply paths 3a and 3b in the tool shank 1 and the cutting head 2 is continuously fed to the cutting site while rotating the gun drill or the work material W.
  • the chips generated at the cutting site are wound around the coolant and discharged to the outside through the chip discharge groove 4. Therefore, in this embodiment, the coolant is led out to the coolant lead-out groove 22 mainly from the coolant lead-out port 23 provided on the outer peripheral surface 2c of the cutting head 2, and is discharged to the cutting site through the coolant lead-out groove 22 and remains.
  • the part is discharged from one coolant circulation hole 32 through the passage hole 33 to the cutting site from the coolant discharge port 24 of the head front end surface 20b.
  • the degree of displacement of the non-cutting core C from the head axis O increases as the length of the non-cutting core C increases due to the inclination of the side surface 52 of the cutting edge. Therefore, the non-cutting core C is efficiently divided into small pieces without growing long, Therefore, a good chip discharging property is ensured, and a high cutting efficiency is obtained in combination with the elimination of the chisel edge at the axial center position.
  • the cutting edge 5 of the cutting blade 5 is arranged at a position where the center edge is raised by a distance f from the radial line R centered on the head axis O, and the cutting blade side surface 52 on the inner end 51a side is cut. Since it is perpendicular to the blade front surface 53, as shown in FIG. 5, the upper end edge 52a of the cutting blade side surface 52 continuing backward from the inner end 51a of the blade edge 51 has a shortest distance d to the head axis O. It becomes shorter than the eccentric distance s of the inner end 51a of the blade edge 51, and only the shaded portion U shown in the figure enters the non-cutting zone Z.
  • the non-cutting core C generated by cutting the cutting edge 51 is pushed from the side only by the hatched portion U immediately after the generation, and is rolled into a circular shape N having a radius d smaller than the non-cutting zone Z. It becomes easy to be broken. Further, since the entire cutting edge 51 of the cutting blade 5 is highly inclined toward the head axis O side, the back component of the cutting reaction force is directed to the opposite side to the cutting blade 5 side, and the guide located on the opposite side. Since it acts to press the pad 6 against the inner periphery of the cutting hole H, there is also an advantage that the drilling accuracy of the cutting hole H is improved.
  • the cutting edge 5 is composed of a cutting edge tip 50 brazed to a recess 21 a provided in the cutting head 2, and the cutting edge 51 of the cutting edge 5 is a radial line R passing through the head axis O. And the inner end 51a of the blade edge 51 only needs to be appropriately separated from the head axis O. Therefore, the position accuracy is not strictly required when brazing the cutting blade tip 50. Thus, the production of the cutting head 2 is facilitated. Further, since the cutting blade side surface 52 of the cutting edge chip 50 itself may be a simple inclined surface, the processing and manufacture can be easily performed at low cost.
  • the gun drill of the present invention includes one in which the cutting blade 5 is integrally formed with the head body 20.
  • the inclination angle ⁇ of the cutting edge 5 with respect to the head axis O of the cutting edge side surface 52 on the inner end 51a side is preferably in the range of 5 to 30 degrees.
  • the tearability (splitting property) becomes worse.
  • the distance s from the head axis O of the inner end 51a of the blade edge 51 is preferably in the range of 0.05 to 0.5 mm. If it is too small, it is difficult to position the cutting edge tip 50 when brazing. On the other hand, if it is too large, the non-cutting core C becomes thick and a large force is required for breaking, leading to a reduction in cutting efficiency.
  • the amount f of the cutting edge 5 rising is to make sure that the non-cutting core C can be broken up more easily.
  • a range of 0.2 to 1.5 mm is preferable.
  • the cutting blade side surface 52 on the inner end 51a side of the cutting blade 5 is perpendicular to the cutting blade front surface 53 in the above embodiment, but in the present invention, an angle of 75 to 90 degrees with respect to the cutting blade front surface 53.
  • a range may be used. In this angle range, the lateral displacement of the non-cutting core C due to the pressing contact of the cutting blade side surface 52 becomes sufficiently large, and the cutting ability of the non-cutting core C is increased accordingly, while the cutting edge on the inner end 51a side of the cutting edge 51 is increased. The strength is increased and it is difficult to chip, so that the durability of the cutting edge 5 is improved.
  • the cutting edge tip 50 and the two guide pads 6 and 6 are brazed to the tip side of the cutting head 2 and the opening angle of the V-shaped cross section of the chip discharge groove 4 is set to 110.
  • the diameter of the coolant passage inside the head main body 20 becomes small and the hole diameter of the coolant passage inside cannot be increased.
  • a sufficient amount of coolant can be supplied to the cutting site by communicating with the coolant outlet groove 22 on the outer peripheral surface side at the intermediate portion and ensuring a large flow passage cross-sectional area reaching the cutting site by the coolant outlet groove 22.
  • a large coolant supply amount to the cutting site and a large flow path cross-sectional area on the chip discharge groove 4 side combine to obtain excellent chip discharge performance and deep hole machining efficiency. Is greatly improved.
  • the backflow preventing protrusion 25 on the rear side of the coolant outlet 23 prevents the coolant from flowing backward from the gap between the inner periphery of the cutting hole H and the outer periphery of the cutting head 2, thereby providing coolant supply efficiency. Fulfills the function of enhancing.
  • the coolant discharge port 24 is provided on the front end surface 2b of the cutting head 2 to further promote chip discharge.
  • the coolant discharge port 24 on the head front end surface 2b is It is not essential, and it is desirable to omit the coolant discharge port in order to ensure the strength of the cutting head, especially when the tool diameter is small.
  • the upper edge 52a of the inner edge side cutting edge side surface 52a of the cutting edge 5 enters the non-cutting zone Z, so that the non-cutting core C is formed as described above.
  • the upper edge 52a of the cutting blade side surface 52 including the inner end 51a of the cutting edge 51 is rounded in order to avoid an increase in cutting resistance due to push cutting at the upper edge 52a.
  • Intrusion portions may not be generated.
  • various design changes other than the embodiment can be made with respect to the detailed configuration such as the shape of the cutting blade 5 and the cutting blade tip 50 and the shape of the guide pad 6.

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Abstract

　一枚刃の切刃を備えるガンドリルとして、高い切削能率が得られ、切刃として切刃チップをロウ付けする際、位置精度に厳密さを要さず、切削ヘッドの製作が容易であり、切刃自体も形態的に加工容易なものを提供する。 　切刃５は、刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから離間して軸心Ｏ付近に非切削ゾーンＺを形成し、内端５１ａ側の切刃側面５２が内端５１ａからヘッド軸心Ｏ側へ傾斜した傾斜面をなし、切削加工中、非切削ゾーンＺで生じる被削材Ｗの非切削コアＣを傾斜した切刃側面５２の押接によって折り取るように構成されてなる。

Description

ガンドリル
　本発明は、深穴加工に使用されるガンドリルに関する。
　深穴加工方式としてガンドリル方式、エジェクタ方式（ダブルチューブ方式）、シングルチューブ方式等の種々の方式が知られるが、小径の深穴加工にはガンドリル方式が適している。すなわち、ガンドリル方式では、例えば図６及び図７に示すように、一般的に横断面２／３～３／４円形で中空の工具シャンク７１の先端に同様横断外形の切削ヘッド７２を設けたガンドリルを用い、工具シャンク７１及び切削ヘッド７２内のクーラント供給路７３ａ，７３ｂを通して供給されるクーラントをヘッド先端面のクーラント吐出口７４，７４から切削部位へ供給しつつ切削を行うと共に、この切削に伴って発生する切屑をクーラントと一緒に工具シャンク７１外周の長手方向に沿う断面Ｖ字状の切屑排出溝７５を通して外部へ排出するようになっており、小径でも切屑排出溝７５の流路断面積を大きく取れることに加え、クーラントの送り圧が工具長さによって決まり、切削穴が深くなっても送り圧を高める必要がないことから、小径の深穴加工に適している（特許文献１）。なお、図７，８中、７６は切削ヘッド７２の先端部において切屑排出溝７５に臨んでロウ付け固着された切刃チップ、７７は切削ヘッド７２の切屑排出溝７５から外れた外周部の先端側にロウ付け固着されたガイドパッド、７８は工具シャンク７１の基端部を挿嵌固着した径大の筒状ドライバーである。
　ところで、このガンドリル方式を含む深穴切削加工において、切削孔全体を切削形成するためには、切削ヘッドの中心側の切刃（一枚刃ではその切刃自体）は、刃先縁がヘッド軸心を中心とした半径線に合致して、且つ該刃先縁の内端がヘッド軸心を少し越えて配置するように正確に設定する必要がある。しかるに、切削加工中におけるヘッド軸心では、切削速度が理論的にゼロになるから、該軸心位置の刃先部は所謂チゼルエッジとして切削力が働かず、被削材を押し潰す形になってスラスト抵抗が負荷するため、切削能率を高められない要因になっていた。また、切刃チップをヘッド本体側の凹陥部にロウ付けする形態のガンドリルでは、両者の嵌合部分にロウ材が介在することから、高精度の組み付けが困難であった。
　そこで、切刃としてねじ止め型のスローアウェイチップを用いる深穴切削具については、本発明者が先に、切刃内端側のチップ側面に没入部を設けると共に、該切刃内端をヘッド軸心から離間して配置することにより、該軸心付近に非切削ゾーンを形成し、この非切削ゾーンに生じる被削材の非切削コアを前記没入部の傾斜段部との押接によって折り取るようにしたものを提案している（特許文献２、３）。
特開２００４－１３０４１３号公報 特開２００３－２５１２９号公報 特開２００３－２３６７１３号公報
　しかしながら、ガンドリルの切削ヘッドでは、外周の切屑排出溝によって横断面が２／３～３／４円形になる上、内部にクーラント供給路を設けることから、肉部に前記のようなスローアウェイチップのねじ止め構造を形成する余裕がなく、特に工具径が小さい場合にはスローアウェイチップを適用できなかった。また、前記スローアウェイチップのように切刃側面に没入部を設け、その切刃内端をヘッド軸心から離間して配置した場合、軸心位置で生じる非切削コアが傾斜段部に接触する位置まで直線的に成長し易く、折り取りサイズが大きくなって切屑排出性を低下させる懸念があった。更に、切刃自体も、側面の没入部及び傾斜段部を形成するため、加工に手間がかかって製作コストが高く付くという難点があった。
　本発明は、上述の情況に鑑み、特に一枚刃の切刃を備えるガンドリルとして、高い切削能率が得られると共に、切刃として切刃チップをロウ付けの際、その位置精度に厳密さを要さず、それだけ切削ヘッドの製作が容易であり、切刃自体も形態的に加工容易なものを提供することを目的としている。
　上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明は、工具シャンク１とその先端部に装着される切削ヘッド２の内部に両者を連通するクーラント供給路３ａ，３ｂを有し、切削ヘッド２に該クーラント供給路３ａ，３ｂに連通するクーラント吐出口２４が開口すると共に、該工具シャンク１の基部側から切削ヘッド先端にわたる外周面に、長手方向に沿う切屑排出溝４が形成され、切削ヘッド２の先端に前記切屑排出溝４に臨む一枚刃の切刃５を備えるガンドリルにおいて、切刃５は、刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから離間して該軸心Ｏ付近に非切削ゾーンＺを形成すると共に、内端５１ａ側の切刃側面５２が該内端５１ａからヘッド軸心Ｏ側へ傾斜した傾斜面をなし、切削加工中、非切削ゾーンＺで生じる被削材Ｗの非切削コアＣを傾斜した切刃側面５２の押接によって折り取るように構成されてなる。
　請求項２の発明は、上記請求項１のガンドリルにおいて、切刃５は、内端５１ａ側の切刃側面５２が切刃前面５３に対して７５～９０度の角度をなす構成としている。
　請求項３の発明は、上記請求項１のガンドリルにおいて、刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから０．０５～０．５ｍｍ離間すると共に、切刃側面５２のヘッド軸心Ｏに対する傾斜角度θが５～３０度である構成としている。
　請求項４の発明は、上記請求項１のガンドリルにおいて、切刃５の刃先縁５１が、ヘッド軸心Ｏを中心とする半径線Ｒと平行して、且つ該半径線Ｒよりも切削回転方向前方へ０．２～１．５ｍｍの芯上がり位置に配置してなる構成としている。
　請求項５の発明は、上記請求項１のガンドリルにおいて、切刃５が切削ヘッド２に設けた凹陥部２１ａにロウ付けされた切刃チップ５０からなる構成としている。
　請求項６の発明は、上記請求項１～５のいずれかのガンドリルにおいて、切削ヘッド２の外周面２ｃにおける切刃５側とは反対側の位置にガイドパッド６が設けられると共に、切刃５の刃先縁５１の全体がヘッド軸心Ｏ側に高く傾斜してなる構成としている。
　本発明の効果について図面の参照符号を付して説明する。まず請求項１の発明に係るガンドリルでは、切刃５の刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから離間していることにより、深穴切削加工中、該軸心Ｏ付近に非切削ゾーンＺが形成され、この非切削ゾーンＺで被削材Ｗの非切削コアＣを生じるが、刃先縁５１の内端５１ａ側の切刃側面５２が該内端５１ａからヘッド軸心Ｏ側へ傾斜した傾斜面をなすことから、該非切削コアＣが傾斜した切刃側面５２の押接によって強制的に側方へ押しやられ、切削ヘッド２の回転に伴って捩られるようにして折り取られる。しかして、切刃側面５２の傾斜により、非切削コアＣは長くなるほどヘッド軸心Ｏから側方へ変位する度合が増すから、該非切削コアＣが長く成長することなく小刻みに効率よく分断され、もって良好な切屑排出性が確保され、軸心位置のチゼルエッジの解消と相俟って高い切削能率が得られる。一方、切刃５自体は、その切刃側面５２が単純な傾斜面でよいから、その加工製作を容易に低コストで行える。
　請求項２の発明によれば、切刃５の内端５１ａ側の切刃側面５２が切刃前面５３に対して特定範囲の角度をなすから、該切刃側面５２の押接による非切削コアＣの側方変位がより大きくなり、それだけ非切削コアＣの分断性が高まる一方、刃先縁５１の内端５１ａ側の刃先強度も大きくなって欠けにくく、もって切刃５の耐久性が向上する。
　請求項３の発明によれば、刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから特定範囲で離間すると共に、切刃側面５２のヘッド軸心Ｏに対する傾斜角度θが特定範囲であるから、非切削コアＣが適度な径で確実に小刻みに折り取られる。
　請求項４の発明によれば、切刃５の刃先縁５１が適度な芯上がり位置に配置するから、非切削コアＣの小刻みな折り取りがより確実になされる。
　請求項５の発明によれば、切刃５が切削ヘッド２に設けた凹陥部２１ａにロウ付けされた切刃チップ５０からなるが、切刃５の刃先縁５１はヘッド軸心Ｏを通る半径線Ｒに一致させる必要がない上、該刃先縁５１の内端５１ａもヘッド軸心Ｏから適当に離間しておればよいから、該切刃チップ５０のロウ付けに際して位置精度に厳密さを要さず、それだけ切削ヘッド２の製作が容易になる。
　請求項６の発明によれば、切削ヘッド２の外周面２ｃにおける切刃５側とは反対側の位置にガイドパッド６が設けられると共に、切刃５の刃先縁５１の全体がヘッド軸心Ｏ側に高く傾斜しているから、切削反力の背分力が切刃５側とは反対側へ向き、この反対側にあるガイドパッド６を切削孔Ｈ内周へ押し付けるように作用するから、該切削孔Ｈの穿孔精度が向上する。
本発明の一実施形態に係るガンドリルの切削ヘッド側を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。 同ガンドリルの切削ヘッド側を異なる方向から見た側面図である。 同ガンドリルによる深穴加工の状態を示す縦断正面図である。 同深穴切削加工における切削中心部の挙動を示す縦断側面図である。 同切削中心部の挙動を示す平面図である。 従来のガンドリルの構成例を示し、（Ａ）は全体の側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ－Ｂ線の断面矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ－Ｃ線の断面矢視図である。 同従来のガンドリルの切削ヘッド側を拡大して示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）正面図である。
符号の説明
　１　　　　　工具シャンク
　２　　　　　切削ヘッド
　２ｂ　　　　先端面
　２ｃ　　　　外周面部
　２０　　　　ヘッド本体
　２１ａ　　　凹陥部
　２３　　　　クーラント導出口
　２４　　　　クーラント吐出口
　３ａ，３ｂ　クーラント供給路
　４　　　　　切屑排出溝
　５　　　　　切刃
　５０　　　　切刃チップ
　５１　　　　刃先縁
　５１ａ　　　内端
　５２　　　　切刃側面
　５３　　　　切刃前面
　６　　　　　ガイドパッド
　Ｈ　　　　　切削孔
　Ｏ　　　　　ヘッド軸心
　Ｒ　　　　　半径線
　Ｚ　　　　　非切削ゾーン
　θ　　　　　傾斜角
　ｆ　　　　　距離（芯上がり量）
　ｓ　　　　　距離（離心距離）
　以下、本発明に係るガンドリルの実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は該実施形態のガンドリルの切削ヘッド側の側面及び正面、図２は同ガンドリルの切削ヘッド側を異なる方向から見た側面、図３は同ガンドリルによる深穴切削加工の状態、図４及び図５は同深穴切削加工における切削中心部の挙動、をそれぞれ示す。
　第一実施形態のガンドリルは、図１に示すように、スチール等のパイプ材からなる長尺の工具シャンク１のＶ字カットした先端１ａに、切削ヘッド２が対応する逆Ｖ字（山形）カットした基端２ａをロウ付けして同軸状に連結されてなる。そして、工具シャンク１の基部側から切削ヘッド２の先端にわたる外周面に、長手方向に沿う直線状の１本の切屑排出溝４を備えている。この切屑排出溝４は、工具シャンク１及び切削ヘッド２の中心からの開き角度１１０～１３０°程度の断面Ｖ字形をなしている。
　工具シャンク１は、パイプ材をダイス成形等によって基端部側を除いて横断面が２／３円形になるように成形し、もって外面側に前記切屑排出溝４を形成したものであり、内部空間がクーラント供給路３ａを構成している。なお、図示を省略したが、工具シャンク１の基端部は、従来構成（図６参照）と同様に、径大の筒状ドライバーに挿嵌固着されている。
　切削ヘッド２は、図１～図３に示すように、工具シャンク１に対応して横断面が２／３円形をなすヘッド本体２０の先端側に、厚板状の切刃チップ５０の固着によって切屑排出溝４に臨む一枚刃の切刃５が形成されると共に、外周面２ｃにおける切刃５側とは径方向反対側と該切刃５の背面側とに、軸方向に長い蒲鉾形のガイドパッド６，６が固着されている。なお、切刃チップ５０及びガイドパッド６は、超硬合金、焼結セラミックス、サーメット等の硬質材料からなり、工具鋼の如き鉄鋼製のヘッド本体２０に予め設けた凹陥部２１ａ，２１ｂに嵌合し、メタライジング加工法によってロウ付けされている。
　また、切削ヘッド２の基端２ａから長手方向中間部にわたる内部には、工具シャンク１のクーラント供給路３ａに連通するクーラント供給路３ｂとして、２本のクーラント流通孔３１、３２が形成されると共に、切屑排出溝４に対する背面側の外周面２ｃには、長手方向中間部からヘッド先端面２ｂに至る断面略半円形のクーラント導出溝２２が両ガイドパッド６，６間に位置して形成されており、両クーラント流通孔３１、３２がクーラント導出溝２２の基端側に開口したクーラント導出口２３に合流して連通している。また、図１（Ａ）に示すように、切削ヘッド２の先端面２ｂには、切屑排出溝４の切刃６側とは反対側の端縁近傍に位置して、一方のクーラント流通孔３２に小径の流路孔３３を介して連通したクーラント吐出口２４が開口している。更にクーラント導出口２３の後部側には、両側のガイドパッド６，６間にわたって周方向に沿う逆流止め突条部２５が形成されている。
 切刃５は、刃先縁５１がヘッド軸心Ｏ側に高く傾斜した２段状をなし、前面側に刃先縁５１に沿って段状のチップブレーカー５ａを有しており、刃先縁５１がヘッド軸心Ｏを中心とする半径線Ｒと平行して、且つ該半径線Ｒよりも距離ｆだけ切削回転方向前方になる芯上がり位置において、該刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから距離ｓだけ離れるように配置している。また、この切刃５の上記内端５１ａ側の切刃側面５２は、該内端５１ａからヘッド軸心Ｏ側へ傾斜した傾斜面をなし、その面方向が切刃前面５３に対して直角に設定されている。
　このようなガンドリルによる深穴加工は、当該ガンドリル又は被削材Ｗを回転させながら、工具シャンク１及び切削ヘッド２内のクーラント供給路３ａ，３ｂを通して供給されるクーラントを切削部位へ連続的に送り込み、該切削部位で発生する切屑を該クーラントに巻き込んで切屑排出溝４を通して外部へ排出する。しかして、本実施形態では、クーラントは主として切削ヘッド２の外周面２ｃに設けたクーラント導出口２３からクーラント導出溝２２へ導出され、このクーラント導出溝２２を通って切削部位へ放出され、残る一部が一方のクーラント流通孔３２より流路孔３３を経てヘッド先端面２０ｂのクーラント吐出口２４から切削部位へ放出される。
　しかして、このガンドリルでは、切刃５の刃先縁５１の内端５１ａがヘッド軸心Ｏから離間していることにより、図３に示すように、該軸心Ｏ付近に離心距離ｓを半径とする円形の非切削ゾーンＺが形成され、この非切削ゾーンＺで被削材Ｗの非切削コアＣを生じる。しかるに、刃先縁５１の内端５１ａ側の切刃側面５２が該内端５１ａからヘッド軸心Ｏ側へ傾斜した傾斜面をなすことから、図４に示すように、該非切削コアＣが傾斜した切刃側面５２の押接によって図示仮想線の如く強制的に側方へ押しやられ、切削ヘッドの回転に伴って捩られるようにして折り取られる。しかして、切刃側面５２の傾斜により、非切削コアＣは長くなるほどヘッド軸心Ｏから側方へ変位する度合が増すから、該非切削コアＣが長く成長することなく小刻みに効率よく分断され、もって良好な切屑排出性が確保され、軸心位置のチゼルエッジの解消と相俟って高い切削能率が得られる。
　しかも、本実施形態では、切刃５の刃先縁５１がヘッド軸心Ｏを中心とする半径線Ｒよりも距離ｆだけ芯上がり位置に配置し、且つ内端５１ａ側の切刃側面５２が切刃前面５３に対して直角になっているから、図５に示すように、刃先縁５１の内端５１ａから後方へ続く切刃側面５２の上端縁５２ａは、ヘッド軸心Ｏに対する最短距離ｄが刃先縁５１の内端５１ａの離心距離ｓよりも短くなり、図示の斜線部分Ｕだけ非切削ゾーンＺ内に入り込む形になる。従って、刃先縁５１の切削で生成した非切削コアＣは、その生成直後に斜線部分Ｕだけ側方から押し切られ、非切削ゾーンＺよりも小さい半径ｄの円形Ｎに縊られることから、より小刻みに折り取られ易くなる。また、切刃５の刃先縁５１の全体がヘッド軸心Ｏ側に高く傾斜しているから、切削反力の背分力が切刃５側とは反対側へ向き、この反対側にあるガイドパッド６を切削孔Ｈ内周へ押し付けるように作用するから、該切削孔Ｈの穿孔精度が向上するという利点もある。
　一方、このガンドリルでは、切刃５が切削ヘッド２に設けた凹陥部２１ａにロウ付けされた切刃チップ５０からなるが、該切刃５の刃先縁５１はヘッド軸心Ｏを通る半径線Ｒに一致させる必要がない上、該刃先縁５１の内端５１ａもヘッド軸心Ｏから適当に離間しておればよいから、該切刃チップ５０のロウ付けに際して位置精度に厳密さを要さず、それだけ切削ヘッド２の製作が容易になる。また、切刃チップ５０自体も、その切刃側面５２が単純な傾斜面でよいから、その加工製作を容易に低コストで行える。ただし、本発明のガンドリルは、切刃５をヘッド本体２０に一体形成したものも包含する。
　切刃５における内端５１ａ側の切刃側面５２のヘッド軸心Ｏに対する傾斜角度θは、５～３０度の範囲が好ましく、この傾斜角度θが小さ過ぎても大き過ぎても非切削コアＣの折り取り性（分断性）が悪くなる。また、刃先縁５１の内端５１ａのヘッド軸心Ｏからの離心距離ｓは０．０５～０．５ｍｍの範囲が好ましく、小さ過ぎては切刃チップ５０のロウ付けの際の位置決めが困難になり、逆に大き過ぎては非切削コアＣが太くなって折り取りに大きな力を要して切削効率の低下に繋がる。更に、該切刃５の芯上がり量、つまりヘッド軸心Ｏを中心とする半径線Ｒに対する切刃縁５１の距離ｆは、非切削コアＣの小刻みな折り取りをより確実にする上で、０．２～１．５ｍｍの範囲が好適である。
　なお、切刃５における内端５１ａ側の切刃側面５２は、上記の実施形態では切刃前面５３と直角になっているが、本発明では切刃前面５３に対して７５～９０度の角度範囲とすればよい。この角度範囲では、該切刃側面５２の押接による非切削コアＣの側方変位が充分に大きくなり、それだけ非切削コアＣの分断性が高まる一方、刃先縁５１の内端５１ａ側の刃先強度も大きくなって欠けにくく、もって切刃５の耐久性が向上する。
　また、本実施形態のガンドリルのように、切削ヘッド２の先端側に切刃チップ５０と２つのガイドパッド６，６をロウ付けして、且つ切屑排出溝４の断面Ｖ字形の開き角度を１１０～１３０°と大きく設定した場合、ヘッド本体２０の先端側の肉部断面が小さくなるために内部のクーラント流路の孔径を大きくできないが、ヘッド基端側内部のクーラント供給路３ａをヘッド長手方向中間部で外周面側のクーラント導出溝２２に連通させ、このクーラント導出溝２２によって切削部位へ至る流路断面積を大きく確保すれば、切削部位へ充分な量のクーラントを供給できる。従って、この実施形態では、切削部位への大きなクーラント供給量と、切屑排出溝４側の大きな流路断面積とが相俟って、優れた切屑排出性が得られ、深穴加工の加工能率が大きく向上する。なお、クーラント導出口２３の後部側の逆流止め突条部２５は、切削孔Ｈの内周と切削ヘッド２の外周との隙間からクーラントが後方へ逆流するのを防止し、もってクーラントの供給効率を高める機能を果たす。
　しかして、本実施形態のガンドリルでは切削ヘッド２の先端面２ｂにクーラント吐出口２４を設けて切屑の排出を更に促進しているが、本発明のガンドリルではヘッド先端面２ｂのクーラント吐出口２４は必須ではなく、特に工具径が小さい場合には切削ヘッドの強度を確保する上でクーラント吐出口を省略することが望ましい。また、本発明においては、図５で示すように切刃５における内端側の切刃側面５２の上端縁５２ａが非切削ゾーンＺ内に入り込むことにより、既述のように非切削コアＣをより小刻みに折り取り易くする効果があるが、該上端縁５２ａでの押し切りによる切削抵抗の増加を回避するために、刃先縁５１の内端５１ａを含めて切刃側面５２の上端縁５２ａをアール状として入り込み部分（図５の斜線部分Ｕ）を生じなくしてもよい。その他、本発明では、切刃５及び切刃チップ５０の形状、ガイドパッド６の形状等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。

Claims (6)

  1. 　工具シャンクとその先端部に装着される切削ヘッドの内部に両者を連通するクーラント供給路を有し、切削ヘッドに該クーラント供給路に連通するクーラント吐出口が開口すると共に、該工具シャンクの基部側から切削ヘッド先端にわたる外周面に、長手方向に沿う切屑排出溝が形成され、切削ヘッドの先端に前記切屑排出溝に臨む一枚刃の切刃を備えるガンドリルにおいて、
    　前記切刃は、刃先縁の内端がヘッド軸心から離間して該軸心付近に非切削ゾーンを形成すると共に、内端側の切刃側面が該内端からヘッド軸心側へ傾斜した傾斜面をなし、
    　切削加工中、前記非切削ゾーンで生じる被削材の非切削コアを前記傾斜した切刃側面の押接によって折り取るように構成されてなるガンドリル。
  2. 　前記切刃は、前記内端側の切刃側面が切刃前面に対して７５～９０度の角度をなす請求項１に記載のガンドリル。
  3. 　前記刃先縁の内端がヘッド軸心から０．０５～０．５ｍｍ離間すると共に、前記切刃側面のヘッド軸心に対する傾斜角度が５～３０度である請求項１に記載のガンドリル。
  4. 　前記切刃の刃先縁が、ヘッド軸心を中心とする半径線と平行して、且つ該半径線よりも切削回転方向前方へ０．２～１．５ｍｍの芯上がり位置に配置してなる請求項１に記載のガンドリル。
  5. 　前記切刃が切削ヘッドに設けた凹陥部にロウ付けされた切刃チップからなる請求項１に記載のガンドリル。
  6. 　切削ヘッドの外周面における切刃側とは反対側の位置にガイドパッドが設けられると共に、切刃の刃先縁の全体がヘッド軸心側に高く傾斜してなる請求項１に記載のガンドリル。
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