WO2012105545A1

WO2012105545A1 - ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法

Info

Publication number: WO2012105545A1
Application number: PCT/JP2012/052125
Authority: WO
Inventors: 小川　浩
Original assignee: 京セラ株式会社
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2012-08-09
Also published as: CN103097062B; JPWO2012105545A1; US20130170920A1; CN103097062A; JP5238912B2

Abstract

　本発明の実施形態に係るドリルは、　本体部と円柱状の切削部とを備え、　切削部は、先端部に互いに離れて位置している２つの切刃と、２つの切刃のそれぞれに連続し、後端部へ向かってらせん状に延びる２つの溝と、先端部側から後端部側へ向かってらせん状に延び、断面視において切削部の外周を基準にして内方に窪んでいるクリアランスとを有し、　切削部は、２つの溝の少なくとも一方とクリアランスとが合流しており、断面視で底面が外方に凸の曲線状である第１合流溝を有している。このドリルを用いた切削加工物の製造方法を提供する。

Description

ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法

　本発明は、ドリル及びそれを用いた切削加工物の製造方法に関する。

　従来、例えば、特開２００７－３０７６４２号公報には、ボディの先端に、２つの切れ刃と各切れ刃に連なる２つのねじれた溝とを備えるドリルにおいて、２つのねじれた溝が、ボディの先端から所定量後退した位置で合流して１つの溝となることが開示されている。

　しかしながら、このように溝が合流するドリルでは、各切れ刃から生成された切屑が、２つの溝が合流する箇所で詰まりやすい傾向にある。その結果、詰まった切屑に起因して合流箇所が発熱することによって、被削材が変質したり、加工穴の内壁が変形する（面粗さが悪化する）おそれがある。また、溝の合流箇所に切屑が詰まると、加工中に当該箇所に加わる応力（切削トルク）が増大して、ドリルが折損するおそれがある。他方、溝の合流箇所では、溝同士が交わることによって溝形状が変化するため、各溝を通ってきた切屑の流れが合流箇所で変化して、加工穴の内壁を荒らすおそれがある。

　そのため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えたドリル及びこれを用いた切削加工物の製造方法が求められていた。

　本発明の一の実施形態に係るドリルは、本体部と円柱状の切削部とを備える。　前記切削部は、先端部に互いに離れて位置している２つの切刃と、前記２つの切刃のそれぞれに連続し、後端部へ向かってらせん状に延びる２つの溝と、前記先端部側から前記後端部側へ向かってらせん状に延び、断面視において前記切削部の外周を基準にして内方に窪んでいるクリアランスとを有している。そして、前記切削部は、前記２つの溝の少なくとも一方と前記クリアランスとが合流しており、断面視で底面が外方に凸の曲線状である第１合流溝を有している。

　本発明の他の実施形態に係るドリルは、本体部と円柱状の切削部とを備える。前記切削部は、先端部に互いに離れて位置している２つの切刃と、前記２つの切刃のそれぞれに連続し、後端部へ向かってらせん状に延びて互いに合流している２つの溝とを有している。また、前記２つの溝はそれぞれ、前記合流している部位よりも前記先端部側では、断面視において、一端から離れるにつれて前記切削部の外周を基準にした深さＤが大きくなって底部に達し、前記底部から他端に向かうにつれて前記深さＤが小さくなっている。そして、前記切削部は、前記合流している部位よりも前記後端部側で、断面視において底面が外方に凸の曲線状である第１合流溝を有している。

　本発明の一の実施形態に係る切削加工物の製造方法は、前記ドリルを回転軸まわりに回転させる工程と、回転している前記ドリルの前記２つの切刃を、被削材に接触させる工程と、前記被削材と前記ドリルとを相対的に離隔させる工程とを備えている。

　本発明の各実施形態に係るドリルによれば、溝およびクリアランスが合流して得られる第１合流溝は、断面視において底面が外方に凸の曲線状であることから、ドリルの芯厚（内接円）を大きく確保しつつ、各溝を通じて排出される切屑同士が合流箇所で詰まることを低減できるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。

本発明の実施形態に係るドリルを示す図であり、（ａ）は全体側面図であり、（ｂ）は切削部を拡大して示す側面図である。図１に示すドリルを示す図であり、（ａ）は切削部を拡大して示す側面図であり、（ｂ）は先端図である。図１に示すドリルの各断面を示す図であり、（ａ）はＸ１－Ｘ１線における断面図であり、（ｂ）はＸ２－Ｘ２線における断面図であり、（ｃ）はＸ３－Ｘ３線における断面図であり、（ｄ）はＸ４－Ｘ４線における断面図である。本発明の実施形態に係る切削加工物の製造方法を説明する図であり、（ａ）はドリルを被削材に向かってＹ方向に近づける工程を示す図であり、（ｂ）はドリルを被削材に接触させる工程を示す図であり、（ｃ）はドリルを被削材からＺ方向に離隔させる工程を示す図である。

＜ドリル＞
（第１の実施形態）
　以下、本発明に係るドリルの第１の実施形態について、図１～図３を参照して詳細に説明する。

　図１に示すように、本実施形態のドリル１は、工作機械の回転軸に把持される本体部２０と、本体部２０の一端側に設けられた切削部１０と、を備えている。本体部２０は、工作機械の回転軸の形状に応じて設計される部位である。切削部１０は、被削材３０と接触する部位である。

　切削部１０は、被削材３０の切削加工において主たる役割を有する部位であり、本実施形態では円柱状である。すなわち、切削部１０は、回転軸Ｏに垂直な断面において、先端部１０ａにおける直径をＴ１とし、先端部１０ａ以外の部位における直径をＴ２としたとき、Ｔ１及びＴ２がＴ１＝Ｔ２の関係を有している。また、切削部１０は、回転軸Ｏに垂直な断面において、その直径が先端部１０ａから後端部１０ｂに渡って一定である。

　切削部１０の先端部１０ａには、図２に示すように、２つの切刃１１（第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂ）が形成されている。第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂは、切削部１０の回転軸Ｏ（軸線）を基準にして１８０°の回転対称となるように位置している。すなわち、第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂは、互いに回転軸Ｏに対して２回対称である。このような配置にすることで、被削材３０を加工する際の直進安定性を向上させることができる。

　切削部１０の外周には、図２に示すように、２つの切刃１１に対応して、２つの切刃１１から生成される切屑を排出することを主目的とする２つの溝１２（第１溝１２ａ及び第２溝１２ｂ）が回転軸Ｏに沿ってらせん状に形成されている。具体的には、第１溝１２ａ及び第２溝１２ｂは、第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂのそれぞれに連続しており、且つ切削部１０の先端部１０ａから後端部１０ｂ（本体部２０側）に渡ってらせん状に位置している。本明細書において、切削部１０の「外周」とは、図２（ｂ）および図３において点線で示されている部位を意味する。なお、第１溝１２ａ及び第２溝１２ｂは、後述するような逃げ面１４などの他の構成を介して、第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂのそれぞれに連続するようにしてもよい。

　なお、本実施形態において、切削部１０の最も先端部１０ａ側には、図２に示すように、チゼルエッジ１１ｃ（１１ｃ１、１１ｃ２）が位置しており、第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂとともに被削材３０を切削する役割を有する。

　以上のような基本構成を有する本実施形態のドリル１によれば、切削加工時において、第１切刃１１ａで生成された切屑は、第１切刃１１ａに連続している第１溝１２ａを通って後端部１０ｂ側に排出され、第２切刃１１ｂで生成された切屑は、第２切刃１１ａに連続している第２溝１２ｂを通って後端部１０ｂ側に排出される。すなわち、それぞれの切刃１１で生成された切屑は、対応する溝１２を通って別個に後端部１０ｂ側に排出される。また、第１切刃１１ａに連続しているチゼルエッジ１１ｃ１で生成された切屑および第２切刃１１ｂに連続しているチゼルエッジ１１ｃ２で生成された切屑は、それぞれに対応して位置する第２逃げ面１４ｂを経由して第１溝１２ａおよび第２溝１２ｂを通って後端部１０ｂ側に排出される。なお、矢印ａは、ドリル１の回転方向を示している。

　また、本実施形態のドリル１は、図２および図３に示すように、切削部１０の先端部１０ａであって切刃１１を除く部位に、先端視あるいは断面視において切削部１０の外周を基準にして内方に窪んでいるクリアランス１７が構成されている。本明細書において、「断面視」とは、回転軸Ｏに垂直な断面のことをいう。本実施形態では、クリアランス１７は、底面が外方に凸の曲線状あるいは円弧状であり、先端部１０ａから後端部１０ｂ側の領域にまで延びている。なお、クリアランス１７の上記円弧形状を切削部１０の曲率半径と同一にすることが好ましい。クリアランス１７は、ドリル１と被削材３０の加工穴３１の内壁との接触を低減する役割を有するとともに、切屑排出性の向上に寄与し得るものである。なお、ドリル径（外径）はクリアランス１７を形成する前の切削部１０の大きさに相当する。本実施形態においては、図２（ｂ）に示すように、先端部１０ａにおいて、２つのクリアランス１７ａ、１７ｂが存在しており、２つの溝１２と２つのクリアランス１７がそれぞれ少なくとも部分的に合流して第２合流溝１２ｄを構成している。本明細書において、「少なくとも部分的に合流している」とは、２つの構成・部位が完全には合流しておらず、個々が有する主たる特徴・目的をそれぞれが奏することができる範囲において部分的に一体化している状態をいう。例えば、第１溝１２ａと第２溝１２ｂとの部分的な合流とは、一体化している部分を有するものの、両者間に位置する溝壁面が十分な高さを維持しているため、それぞれの内部を通って排出される切屑が相互に行き来しないような状態をいう。

　ここで、図２（ｂ）および図３に示すように、断面視において、クリアランス１７の底面（１７ａ１、１７ｂ１）の外周からの距離Ｃは、先端部１０ａ側よりも後端部１０ｂ側で大きいことが好ましい。距離Ｃは、第１合流溝１２ｃにおいて最も大きいことが好ましい。なお、距離Ｃは、所定区間毎に段階的に変化させてもよいし、連続的に緩やかに変化させてもよい。また、距離Ｃは、先端部１０ａ側と後端部１０ｂ側との間において、最も小さくなるように設定されていてもよい。このように、距離Ｃが先端部１０ａ側よりも後端部１０ｂ側で大きく設定されることによって、クリアランス１７と第１溝１２ａ及び第２溝１２ｂとによって第１合流溝１２ｃを構成する際に、底面形状が外方に凸の曲線状あるいは円弧状であるクリアランス１７の距離Ｃを変化させることで、比較的容易に第１合流溝１２ｃの底面１２ｃ１形状についても外方に凸の曲線状あるいは円弧状とすることができる。また、クリアランス１７の距離Ｃの変化に合わせて、断面視における２つの溝１２の外周からの深さＤを、先端部１０ａ側よりも後端部１０ｂ側で小さくすることが好ましい。

　また、断面視におけるクリアランス１７の幅Ｌ１は、図３（ａ）に示すように、先端部１０ａ側よりも後端部１０ｂ側で大きくすることができる。なお、クリアランス１７の幅は、底面１７ａ１、１７ｂ１の長さではなく、図３（ａ）に示すように、対応する外周の長さを意味する。すなわち、本明細書において、「幅」とは、外周に沿う円弧状の線分の長さをいう（図３（ａ）参照）。なお、第１クリアランス１７ａの幅は、対応する外周の開口長さを意味する。なお、後述するように、図３（ａ）に示すように、第１クリアランス１７ａと第２溝１２ｂとが部分的に合流している場合のように２つの構成・部位が独立していない場合には、合流点に対応する外周の法線を用いて両者の幅を決定すればよい。また、断面視におけるクリアランス１７の幅Ｌ１は、第１合流溝１２ｃよりも先端部１０ａ側において、２つの溝１２のいずれの幅Ｌ２よりも小さいことが好ましい。さらに、断面視における２つの溝１２の幅Ｌ２は、先端部１０ａ側よりも後端部１０ｂ側で小さいことが好ましい。

　また、切削部１０は、クリアランス１７および溝１２が存在しない領域にマージン１６を有する。マージン１６は、断面視において切削部１０の外周に相当する部位であって、円弧状である。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、先端部１０ａにおいて、第１溝１２ａと第１クリアランス１７ａとの間に第１マージン１６ａが、第２溝１２ｂと第２クリアランス１７ｂとの間に第２マージン１６ｂが、それぞれ位置している。また、図３に示すように、後端部１０ｂに向かうにつれて第１マージン１６ａが無くなるとともに第２マージン１６ｂの幅Ｌ３が大きくなっている。また、本実施形態のマージン１６は、先端部１０ａ側から後端部１０ｂ側へと延び、断面視において先端部１０ａ側における幅Ｌ３ａよりも後端部１０ｂ側における幅Ｌ３ｂが大きいことから、ドリル１の強度を向上させることが可能となる。なお、マージン１６の幅Ｌ３は、図３（ａ）に示されている領域であって、そのうちの先端部１０ａ側の幅Ｌ３ａおよび後端部１０ｂ側のＬ３ｂは、切削部１０における先後の相対的な位置関係を意味する概念であり、所定の位置を基準にして明確に区別されるものではない。

　そして、本実施形態においては、溝１２（第１溝１２ａおよび第２溝１２ｂ）の少なくとも一方とクリアランス１７とが合流して、断面視で底面１２ｃ１が外方に凸の曲線状である第１合流溝１２ｃを構成している。なお、溝１２とクリアランス１７とは、先端部１０ａ側ではそれぞれ独立している、あるいは部分的にしか合流していないものの、後端部１０ｂ側の所定箇所においては第１合流溝１２ｃを構成している。本明細書において、「合流」とは、２つ以上の構成・部位が、それぞれの主たる特徴・役割を単独では果たさない状態にまで互いに一体化していることをいう。例えば、第１溝１２ａと第２溝１２ｂとの合流においては、一体化が進んで両者間に位置する溝壁面が低くなって、互いの溝内部を通って排出される切屑が相互に行き来するような状態をいう。例えば、後述する凸状の境界部１２ｆが溝１２の外周からの深さＤに対して５０％未満である場合、あるいは、第１溝１２ａの端部と第２溝１２ｂの端部とが成す角の内角が鈍角である場合が挙げられる。以下、図１（ｂ）に示す切削部１０の領域Ａ～領域Ｄの具体的な構成について順に説明する。

　まず、領域Ａにおいて、２つの溝１２は互いに離隔しているものの、２つの溝１２と２つのクリアランス１７とがそれぞれ部分的に合流して２つの第２合流溝１２ｄを構成している（図２（ｂ）および図３（ａ）参照）。すなわち、本実施形態においては、図２（ｂ）および図３（ａ）に示すように、切削部１０の先端部１０ａにおいて、第１溝１２ａと第２クリアランス１７ｂとが部分的に合流し、且つ第２溝１２ｂと第１クリアランス１７ａとが部分的に合流して、それぞれ第２合流溝１２ｄを構成している。この領域Ａにおいては、上述したように、クリアランス１７の底面の外周からの距離Ｃ１は、溝１２の外周を基準にした深さＤ１よりも小さい。

　次に、領域Ｂにおいて、２つの溝１２の相互の間隔が変化している。本実施形態においては、第１溝１２ａの捩れ角が一定で且つ第２溝１２ｂの捩れ角が小さくなることによって、第１溝１２ａに第２溝１２ｂが相対的に近づくように両者の間隔が変化している。図３（ｂ）は、上述のような２つの溝１２の相互の間隔が変化した結果、第１溝１２ａの端部と第２溝１２ｂの端部とが連続している状態を示しており、領域Ｂと領域Ｃとの境目の部位を示す断面図である。なお、他の例として、２つの溝１２の捩れ角がともに変化するようにしてもよい。なお、本実施形態では、領域Ｂにおいて、クリアランス１７の底面の外周からの距離Ｃ２は後端部１０ｂ側に向かうにつれて大きくなるとともに、溝１２の外周を基準にした深さＤ２は後端部１０ｂ側に向かうにつれて小さくなっている。

　次に、領域Ｃにおいて、上記領域Ｂにおける２つの溝１２の相互の間隔の変化が進むことによって、２つの溝１２が部分的に合流して第３合流溝１２ｅを構成している。図３（ｃ）は、第１溝１２ａと第２溝１２ｂとの間に凸状の境界部１２ｆが存在している状態を示しており、領域Ｃと領域Ｄとの境目の部位を示す断面図である。凸状の境界部１２ｆは、第１溝１２ａおよび第２溝１２ｂのうち外周を基準にした深さＤが最も大きい部位に対して所定の高さを有することが好ましく、これによれば、第１溝１２ａの内部および第２溝１２ｂの内部をそれぞれ流れている切屑が相互に干渉し合うことなくスムーズな切屑排出を発揮することが可能となる。なお、本実施形態では、領域Ｃにおいても、クリアランス１７の底面の外周からの距離Ｃ３は後端部１０ｂ側に向かうにつれて大きくなるとともに、溝１２の外周を基準にした深さＤ３は後端部１０ｂ側に向かうにつれて小さくなっている。

　そして、領域Ｄにおいては、２つの溝１２が合流した第３合流溝１２ｅが、さらにクリアランス１７と合流して断面視において底面１２ｃ１が外方に凸の曲線状である第１合流溝１２ｃを構成するに至っている（図３（ｄ）参照）。本実施形態では、クリアランス１７の底面の外周からの距離Ｃ４が溝１２の外周を基準にした深さＤ４よりも大きくなり、その結果、第１合流溝１２ｃとして断面視における底面１２ｃ１が外方に凸の曲線状となる。

　以上のように、溝１２およびクリアランス１７が合流して構成される第１合流溝１２ｃは、断面視において底面１２ｃ１が外方に凸の曲線状であることから、ドリル１の芯厚（内接円の直径）Ｗの大きさを確保しつつ、各溝１２を通じて排出される切屑同士が合流箇所で詰まることを低減できるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。すなわち、従来技術のように、切屑の詰まった部位が発熱することによって、被削材３０が変質したり、加工穴３１の内壁が変形する（面粗さが悪化する）ということを抑制できる。また、切屑の詰まった部位に加わる応力が増大することによって、ドリルが折損するということも抑制できる。なお、溝１２およびクリアランス１７の合流に伴って溝などの形状が変化するものの、底面１２ｃ１が外方に凸の曲線状であることから、各溝１２を通る切屑の流れをスムーズに変化させることができ、切屑の流れが乱れて加工穴３１の内壁を荒らすということも抑制することが可能となる。本明細書において、「内接円」とは、中心軸Ｏに垂直な断面において、切削部１０内に形成可能な最大の円のことをいう。また、内接円１５の直径Ｗは、ドリルの剛性を図る指標となるドリルの断面芯厚に相当するものである。従って、直径Ｗが大きいほどドリルの剛性が高いことを示す。本実施形態において、切削部１０は、図２（ｂ）および図３に示すように、その回転軸Ｏに垂直な断面における内接円１５の直径Ｗが、先端部１０ａ側から後端部１０ｂ側に向かうに従って大きくなっている。すなわち、先端部１０ａ側に位置する内接円１５の直径Ｗａと、後端部１０ｂ側に位置する内接円１５の直径Ｗｂとが、Ｗａ＜Ｗｂの関係を有している。それ故、ドリルの断面芯厚は後端部１０ｂに向かうにつれて大きいため、ドリルは高い剛性を有することが可能となる。なお、先端部１０ａ近傍における内接円１５の中心は、回転軸Ｏと同じ位置にあるが、先端部１０ａ近傍以外の他の部位においては必ずしも一致していない。より具体的には、本実施形態において、図３に示すように、Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３＜４の関係を備える。

　このような効果は、被削材３０が、耐熱性の低い樹脂基板、あるいは該樹脂基板を用いた複合基板等の場合に顕著である。複合基板としては、例えば、ガラス繊維にエポキシ等の樹脂を含浸させたガラス・エポキシ材料に、銅箔を積層したようなプリント基板が挙げられる。このようなプリント基板では、穴開け加工時にスムーズに切屑排出を行なうことができない場合には、銅箔の切屑が加工穴３１の内壁に傷をつけたり、切削熱がスムーズに外部に逃げずに加工穴３１の内部に蓄積されることで樹脂が軟化して、加工穴３１の内面の粗さが大きくなる（内壁粗さが劣化する）おそれがある。しかしながら、本実施形態のドリル１を用いれば、上述の作用効果を奏することからプリント基板の内壁粗さも低減することができるため好適に使用できる。

　なお、本実施形態の構成を備えるドリル１は、切刃１１の外径が０．６ｍｍ未満、好ましくは０．３ｍｍ未満の小径ドリル、深穴加工用ドリルとして好適に用いられるものであり、特に熱的損傷を受けやすい被削材３０等の穴開け加工に適している。本実施形態のドリル１は、例えば、軸線の長さ（切刃１１から溝１２が終了するまでの長さ）をＬとし、径（切刃１１の外径）をＤとするとき、Ｌ／Ｄが５以上であるような深穴加工に好適に用いられる。

　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係るドリルについて説明する。なお、基本的な構成については、第１の実施形態に係るドリルと同様であるため、図１～図３を適宜参照しつつ説明する。

　本実施形態に係るドリル１は、円柱状の切削部１０と本体部２０とを備える。切削部１０は、先端部１０ａに互いに離れて位置している２つの切刃１１ａ、１１ｂと、２つの切刃１１ａ、１１ｂのそれぞれに連続し、後端部１０ｂへとらせん状に延びて互いに合流している２つの溝１２ａ、１２ｂとを有する。また、２つの溝１２ａ、１２ｂはそれぞれ、断面視において、一端１２ａ１から離れるにつれて切削部１０の外周からの深さが大きくなって底部１２ａ３に達し、底部１２ａ３から他端１２ａ２に向かうにつれて深さが小さくなっている。そして、切削部は、合流している部位よりも後端部１０ｂ側で、断面視において底面１２ｃ１が外方に凸の曲線状である第１合流溝１２ｃを有している。すなわち、底部とは、切削部１０の外周からの深さが最も大きい部位である。そして、本実施形態において、底部は所定の長さを有さない点である。

　このように、本実施形態においては、第１の実施形態のようなクリアランス１７を有するなく、外周に対して内方に窪んでいる２つの溝１２ａ、１２ｂの合流によって、第１の実施形態と同様、底面１２ｃ１が外方に凸の第１合流溝１２ｃを備えている。当該構成は、例えば、先端部１０ａから後端部１０ｂへ向かうにつれて２つの溝１２ａ、１２ｂの形状、特に底面形状を変化させることによって構成することができる。他の例としては、第３の溝（図示せず）を、第１合流溝１２ｃよりも先端部１０ａ側から後端部１０ｂ側へ向かって形成し、該第３の溝を第１溝１２ａおよび第２溝１２ｂと合流させること、あるいは、第３合流溝１２ｅのうち第１溝１２ａと第２溝１２ｂとの間に設けることによって、上述のような凸状の境界部１２ｆが無い外方に凸の曲線状にすることも可能である。

　本実施形態に係る構成のドリル１においても、上述の第１の実施形態に係るドリル１と同様の効果を奏することができる。

　なお、その他の構成は、上述の第１の実施形態に係るドリル１と同様であるので、説明を省略する。すなわち、説明を省略した構成については、適宜、第１の実施形態に係るドリル１と同様の構成を採用することができる。

　以上のような構成を有する各実施形態に係るドリルは、切削部１０の後端部１０ｂ側に位置している本体部２０を工作機械のドリル保持部に挿入して用いられる。このような工作機械としては、当業者が通常用いるものであれば特に制限されないが、例えば、マシニングセンタ等の種々の機械が挙げられる。このような工作機械に取り付けたドリルを、まず、回転軸Ｏを中心に矢印ａ方向に回転させる。次いで、回転しているドリルを回転軸Ｏ方向の前方側に向けて送り、例えば、被削材３０に押し当てる。これにより、被削材３０に所定の内径の加工穴３１を形成することができる。詳細については後述する。

　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本発明に係る切削加工物の製造方法の一実施形態について、上述の第１の実施形態に係るドリル１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。

　本実施形態にかかる切削加工物の製造方法は、以下の（i）～（iv）の工程を備える。

　　（i）被削材３０の上方にドリル１を配置する工程。

　　（ii）ドリル１を回転軸Ｏを中心に矢印ａ方向に回転させ、被削材３０にドリル１を近づける工程。

　本工程は、例えば、被削材３０を、ドリル１を取り付けた工作機械のテーブル上に固定し、ドリル１を回転した状態で近づけることにより行われる。なお、本工程では、被削材３０とドリル１とは相対的に近づけばよく、例えば被削材３０をドリル１に近づけてもよい。

　　（iii）ドリル１をさらに被削材３０に近づけることによって、回転しているドリル１の第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂを被削材３０の表面の所望位置に接触させて、被削材３０に加工穴３１を形成する工程。

　本工程において、良好な仕上げ面を得る観点から、ドリル１の切削部１０のうち後端部１０ｂ側の一部領域が被削材３０を貫通しない或いは接触しないように、切削加工条件を設定することが好ましい。すなわち、切屑は、当該一部領域に形成されている溝１２を通過する際に、被削材３０との接触が抑制されることから、優れた切屑排出性を奏することが可能となる。

　　（iv）ドリル１を被削材３０から離隔させる工程。

　本工程は、上述の（ii）の工程と同様に、被削材３０とドリル１とは相対的に離隔すればよく、例えば被削材３０をドリル１から離隔させてもよい。

　以上のような各工程を経ることによって、優れた穴加工性を発揮することが可能となる。また、上述の通り、ドリル１は、その芯厚を確保しつつ、各溝を通じて排出される切屑同士が合流箇所で詰まることを低減できるため、優れた穴加工性と優れた耐折損性とを兼ね備えることが可能となる。それ故、長期に渡り安定して被削材３０を切削することが可能となる。

　なお、以上に示したような被削材３０の切削加工を複数回行う場合、例えば、１つの被削材３０に対して複数の加工穴３１を形成する場合には、ドリル１を回転させた状態を保持しつつ、被削材３０の異なる箇所にドリル１の第１切刃１１ａ及び第２切刃１１ｂを接触させる工程を繰り返せばよい。

　また、本実施形態に係る切削加工物の製造方法によれば、上述の理由から、耐熱性の低い被削材３０に対しても品質の良い加工穴３１を得ることができる。

　具体的には、耐熱性の低い被削材３０として、上述のようなプリント基板等が挙げられる。その場合には、（i）の被削材３０を準備する工程は、表面に銅などからなる導体がパターン形成された複数の基板を、それぞれの間に樹脂材料を含有する中間層を介するようにして積層する工程と、中間層を加熱して樹脂材料を軟化させる工程と、を備えることが好ましい。この中間層は、被削材３０である基板を補強し且つ基板間の絶縁を保つ観点から、ガラスクロスに樹脂材料を含浸して得られたものを用いることが好ましい。それにより、例えば２００℃以上の温度条件で加圧することによって、中間層の樹脂材料を軟化させて、表面凹凸を有する基板どうしを隙間なく積層して被削材３０を形成することができる。

　また、被削材３０がガラスを含む場合には、切屑の詰まり等に起因する発熱によって、切屑の一部である粉状ガラスが粘性を有したり溶けたりして、切屑の排出性をさらに低下させる傾向にある。本実施形態に係るドリル１を用いた切削加工物の製造方法によれば、このような被削材３０に対しても優れた切屑排出性を奏することができる。

　以上、本発明に係るいくつかの実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。

　例えば、上述の実施形態においては、２つの溝１２ａ、１２ｂと２つのクリアランス１７ａ、１７ｂを備える構成としたが、これに代えて、２つの溝１２ａ、１２ｂに対して１つのクリアランス１７を備える構成にしてもよい。

　また、上述の実施形態においては、クリアランス１７が切削部１０の先端部１０ａに形成された構成について説明したが、これに代えて、クリアランス１７を切削部１０の途中から後端部１０ｂ側に渡って形成するような構成にしてもよい。

　また、上述の実施形態においては、切削部１０のうち第１合流溝１２ｃが形成されている部位において内接円の直径（芯厚）Ｗが最も大きい構成としたが、これに代えて、第１合流溝１２ｃよりも後端部１０ｂ側において内接円の直径がより大きくなる構成としてもよい。

　なお、切削部１０の形状は、当業者が通常用いる形状であればよく、上述の実施形態の構成に限定されない。例えば、切削部１０は、芯厚Ｗが先端部１０ａから後端部１０ｂに向かって大きくなるようなテーパー状であってもよい。また、切削部１０は、ドリル径（外径）が先端部１０ａから後端部１０ｂに向かうにつれて大きくなるか、あるいは小さくなるように傾斜していてもよい。さらに、切削部１０は、いわゆるアンダーカット領域を設けてもよい。

Claims

　本体部と円柱状の切削部とを備え、
　前記切削部は、
　　先端部に互いに離れて位置している２つの切刃と、
　　前記２つの切刃のそれぞれに連続し、後端部へ向かってらせん状に延びる２つの溝と、
　　前記先端部側から前記後端部側へ向かってらせん状に延び、断面視において前記切削部の外周を基準にして内方に窪んでいるクリアランスと、を有し、
　前記切削部は、前記２つの溝の少なくとも一方と前記クリアランスとが合流しており、断面視で底面が外方に凸の曲線状である第１合流溝を有している、ドリル。
　断面視で、前記第１合流溝の前記底面は、外方に凸の円弧状である、請求項１に記載のドリル。
　前記切削部は、前記第１合流溝よりも前記先端部側に、前記２つの溝の一方と前記クリアランスとが少なくとも部分的に合流している第２合流溝をさらに有している、請求項１または２に記載のドリル。
　前記第１合流溝は、前記第２合流溝と前記２つの溝の他方とが合流した溝である、請求項３に記載のドリル。
　前記切削部は、前記第１合流溝よりも前記先端部側に、前記２つの溝が互いに合流している第３合流溝をさらに有している、請求項１または２に記載のドリル。
　前記第１合流溝は、前記第３合流溝と前記クリアランスとが合流した溝である、請求項５に記載のドリル。
　断面視における前記クリアランスの底面の前記外周からの距離Ｃは、前記先端部側よりも前記後端部側で大きい、請求項１～６のいずれかに記載のドリル。
　断面視における前記クリアランスの前記底面の前記外周からの距離Ｃは、前記第１合流溝の領域において最も大きい、請求項１～７のいずれかに記載のドリル。
　断面視における前記２つの溝の前記外周を基準にした深さＤは、前記先端部側よりも前記後端部側で小さい、請求項１～８のいずれかに記載のドリル。
　断面視における前記後端部側で、前記クリアランスの前記底面の前記外周からの距離Ｃは、前記２つの溝の前記外周を基準にした深さＤよりも大きい、請求項１～９のいずれかに記載のドリル。
　断面視における前記クリアランスの幅Ｌ１は、前記先端部側よりも前記後端部側で大きい、請求項１～１０のいずれかに記載のドリル。
　断面視における前記クリアランスの幅Ｌ１は、前記第１合流溝よりも前記先端部側において、前記２つの溝のいずれの幅Ｌ２よりも小さい、請求項１～１１のいずれかに記載のドリル。
　断面視における前記２つの溝の幅Ｌ２は、前記先端部側よりも前記後端部側で小さい、請求項１～１２のいずれかに記載のドリル。
　前記切削部は、前記第１合流溝が位置している領域において最も芯厚Ｗが大きい、請求項１～１３のいずれかに記載のドリル。
　前記切削部は、断面視において前記外周に位置しているマージンをさらに有している、請求項１～１４のいずれかに記載のドリル。
　前記マージンは、前記先端部側から前記後端部側へ向かって延び、断面視において前記先端部側における幅Ｌ３ａよりも前記後端部側における幅Ｌ３ｂが大きい、請求項１５に記載のドリル。
　本体部と円柱状の切削部とを備え、
　前記切削部は、
　　先端部に互いに離れて位置している２つの切刃と、
　　前記２つの切刃のそれぞれに連続し、後端部へ向かってらせん状に延びて互いに合流している２つの溝と、を有し、
　　前記２つの溝はそれぞれ、前記合流している部位よりも前記先端部側では、断面視において、一端から離れるにつれて前記切削部の外周を基準にした深さＤが大きくなって底部に達し、前記底部から他端に向かうにつれて前記深さＤが小さくなっており、
　前記切削部は、前記合流している部位よりも前記後端部側で、断面視において底面が外方に凸の曲線状である第１合流溝を有している、ドリル。
　断面視で、前記第１合流溝の前記底面は、外方に凸の円弧状である、請求項１７に記載のドリル。
　請求項１～１８のいずれかに記載のドリルを回転軸まわりに回転させる工程と、
　回転している前記ドリルの前記２つの切刃を、被削材に接触させる工程と、
　前記被削材と前記ドリルとを相対的に離隔させる工程と、
を備える、切削加工物の製造方法。