WO2021038841A1 - ドリル - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a drill.
- a thinning blade and an R gash are provided at the tip of the body.
- the thinning blade is formed from the inner end of the cutting edge toward the chisel by performing a thinning process for reducing the remaining width of the chisel at the center of the drill.
- the R gash is formed so as to extend in an arc shape from the inner end side of the thinning blade toward the outer peripheral surface of the body.
- the body is provided with a discharge groove for discharging chips from the work during processing.
- the radial outer end of the R gash is connected to the discharge groove on the radial inner side of the outer peripheral surface of the body so that chips of the work do not flow to the outer peripheral side of the body during machining.
- An object of the present invention is to provide a drill capable of improving chip evacuation during machining and stabilizing cutting resistance at a low level.
- the drill according to one aspect of the present invention includes a body extending about an axial center, a plurality of discharge grooves spirally provided on the outer peripheral surface of the body from the tip end portion to the base end portion of the body, and the same.
- a cutting edge provided at a ridge between an inner surface of the discharge groove facing the rotation direction side of the body and a flank surface of the body at the tip portion, and a diameter from the radial inner end of the body of the cutting edge.
- An R portion in which the first ridge line between the thinning blade extending inward in the direction and the flank surface is curved in the rotational direction from the radial inner end of the thinning blade toward the radial outer side.
- the second ridge line with the flank extends linearly from the radial outer end of the first ridge line toward the radial outer side, and the discharge groove is radially inside the outer peripheral surface of the body. It is characterized by having a gash portion having a straight portion connected to the.
- the curl of chips becomes stronger depending on the R portion of the gash portion.
- the chips are finely divided and the chip shape is stabilized.
- the straight portion is connected to the discharge groove radially inside the outer peripheral surface of the body, the straight portion allows the chips to be smoothly discharged not in the direction toward the outer peripheral surface of the body but in the direction toward the discharge groove. Therefore, the drill can improve the chip evacuation property during machining and can stabilize the cutting resistance at a low level.
- the distance from the axis to the position where the second ridge line connects to the discharge groove may be 30% or more and 45% or less of the outer diameter of the body.
- the generated chips have a stable curl shape due to the R portion, so that the shape of the chips is stable. Therefore, the drill can stabilize the chip evacuation of the work during machining.
- the angle between the tangent line at the radial outer end of the first ridge line and the second ridge line when viewed from the direction in which the axis extends is 20 ° or less. There may be.
- the curled chips are stably discharged into the discharge groove by the straight portion. Therefore, the drill can stabilize the chip evacuation of the work during machining.
- the three-flute drill 1 is substantially cylindrical and includes a shank 2 and a body 3.
- the shank 2 is held by a spindle of a machine tool (not shown).
- the body 3 extends from the shank 2 about the axis AX.
- the end of the body 3 on the shank 2 side (right side in FIG. 1) is referred to as the "base end of the body 3", and the end of the body 3 on the side opposite to the shank 2 (left side in FIG. 1). Is called “the tip of the body 3".
- the radial direction of the body 3 is simply referred to as "diameter direction”.
- the axis AX is orthogonal to the radial direction.
- the three-flute drill 1 cuts a workpiece by rotating around the axis AX to form a machined hole.
- the rotation direction R of the three-flute drill 1 during machining is a counterclockwise direction when viewed from the tip end side of the body 3 (hereinafter, referred to as “front view”).
- Three discharge grooves 4 are provided on the outer peripheral surface 31 of the body 3. Each of the three discharge grooves 4 opens at the tip of the body 3.
- the three discharge grooves 4 are formed spirally in the clockwise direction in the front view from the tip end portion of the body 3 to the base end portion of the body 3, respectively.
- the discharge groove 4 discharges chips from the machined hole during machining.
- the discharge groove 4 is composed of an inner surface 41 facing the rotation direction R side and an inner surface 42 facing the side opposite to the rotation direction R.
- the ridgeline portion where the inner surface 41 and the outer peripheral surface 31 intersect is the leading edge 33.
- the ridgeline portion where the inner surface 42 and the outer peripheral surface 31 intersect is the heel 34.
- a flank 6 is formed at the tip of the body 3.
- the flank 6 extends from the end of each inner surface 41 on the tip end side of the body 3 in a direction opposite to the rotation direction R and inclined toward the base end portion side of the body 3.
- a cutting edge 5 is provided at a ridgeline portion where the inner surface 41 and the flank 6 intersect.
- the cutting edge 5 has a substantially S-shaped front view and cuts a workpiece.
- the inner surface 41 near the cutting edge 5 is a so-called rake surface that scoops chips cut by the cutting edge 5.
- a chisel 9 is formed at the center of the tip of the body 3.
- a thinning blade 7 is formed in the vicinity of the chisel 9.
- the thinning blade 7 extends radially inward from the radial inner end 51 of the cutting edge 5 (that is, toward the chisel 9) in an arc shape curved in the front view rotation direction R.
- the thinning blade 7 is provided on the ridge line portion between the thinning surface 71 and the flank surface 6.
- the thinning surface 71 extends from the thinning blade 7 toward the base end portion side of the body 3 and faces the rotation direction R side.
- the thinning surface 71 is a so-called rake surface.
- a gash portion 8 is formed at the tip of the body 3.
- the gash portion 8 is provided on the tip end side of the body 3 of the inner surface 42, and is formed in a surface shape facing the side opposite to the rotation direction R.
- the gash portion 8 curls the chips scooped by the rake face during processing and discharges them into the discharge groove 4.
- the gash portion 8 has an R portion 81 and a straight portion 82.
- the ridgeline between the R portion 81 and the flank 6 is referred to as “first ridgeline 811”, and the ridgeline between the straight portion 82 and the flank 6 is referred to as “second ridgeline 821”.
- the first ridge line 811 curves and extends in the front view rotation direction R from the radial inner end 72 of the thinning blade 7 toward the radial outer side.
- FIG. 3 shows a portion of the first ridge line 811 extending radially outward from the radial outer end 812 (the same applies to FIGS. 5 and 6).
- the R portion 81 extends from the first ridge line 811 toward the base end portion side of the body 3, and is formed in a curved surface shape curved in the front view rotation direction R side. The curl of the chips cut by the thinning blade 7 is strengthened by the R portion 81.
- the second ridge line 821 extends linearly from the radial outer end 812 of the first ridge line 811 toward the radial outer side.
- the radial outer end 822 of the second ridge line 821 is connected to the discharge groove 4 on the radial inner side of the outer peripheral surface 31.
- the portion extending radially outward from the radial outer end 812 of the first ridge 811 is radially inside the position where it is connected to the discharge groove 4, and the second ridge 821 is connected to the discharge groove 4.
- the straight portion 82 extends from the second ridge line 821 toward the base end portion side of the body 3 so as to be away from the axial center AX, and is formed along the inner surface 42.
- the boundary line between the R portion 81 and the straight portion 82 is shown by a solid straight line for convenience in FIG. 3 (the same applies to FIGS. 5 and 6), the discharge is actually twisted spirally with the straight portion 82. Since the boundary line is formed by the interference of the groove 4, the boundary line does not become a straight line when viewed from the front. That is, the boundary line is formed so as to curve along the discharge groove 4.
- the chips curled by the R portion 81 are guided by the straight portion 82 so as to flow through the discharge groove 4 toward the base end portion side of the body 3.
- An arc groove 10 is formed at the connecting portion between the radial inner end of the R portion 81 and the radial inner end of the thinning surface 71.
- the arc groove 10 extends from the chisel 9 toward the discharge groove 4 and is formed in an arc shape curved inward in the front radial direction.
- the arc groove 10 smoothly flows the chips scooped up by the thinning surface 71 to the gash portion 8.
- Chips are pushed out to the base end side of the body 3 through the discharge groove 4.
- the straight portion 82 is provided as a wall on the heel 34 side of the R portion 81, the chips are restrained by the wall of the gash portion 8.
- the curl of the chips becomes stronger, and the chips are finely sheared.
- the R portion 81 of the gash portion 8 increases the curl of chips.
- the chips are finely divided and the chip shape is stabilized.
- the sheared chips flow through the discharge groove 4 toward the base end portion side of the body 3 and are discharged to the outside from the machined hole.
- the three-flute drill 1 can improve the chip evacuation property during machining and stabilize the cutting resistance at a low level.
- the two-flute drill 101 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
- the basic configuration of the two-flute drill 101 and the movement of chips generated during machining by the two-flute drill 101 are substantially the same as those of the three-flute drill 1.
- the two-flute drill 101 has a different number of blades from the three-flute drill 1.
- the configuration having the same function as that of the first embodiment is designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the two-flute drill 101 will be briefly described.
- two discharge grooves 4 are provided on the outer peripheral surface 31 of the body 3.
- a flank 6 is formed at the tip of the body 3.
- a cutting edge 5 is provided at a ridgeline portion where the inner surface 41 and the flank 6 intersect.
- the gash portion 8 has an R portion 81 and a straight portion 82 as in the first embodiment.
- the first ridge line 811 curves and extends in the front view rotation direction R from the radial inner end 72 of the thinning blade 7 toward the radial outer side.
- the R portion 81 extends from the first ridge line 811 toward the base end portion side of the body 3, and is formed in a curved surface shape curved in the front view rotation direction R side.
- the second ridge line 821 extends linearly from the radial outer end 812 of the first ridge line 811 toward the radial outer side.
- the radial outer end 822 of the second ridge line 821 is connected to the discharge groove 4 on the radial inner side of the outer peripheral surface 31.
- the straight portion 82 extends from the second ridge line 821 toward the base end portion side of the body 3 so as to be away from the axial center AX, and is formed along the inner surface 42.
- the present invention is not limited to each of the above embodiments, and various modifications can be made.
- the rotation direction R may be a front view clockwise direction.
- the arc groove 10 may not be provided. That is, the connecting portion between the thinning blade 7 and the R portion 81 may be angular.
- the number of blades is not limited to the above embodiment.
- the above embodiment may be a so-called double-margin drill in which a back punch is provided in an intermediate portion between the leading edge 33 and the heel 34, or a so-called single-margin drill in which the back punch reaches the heel 34. , You don't have to pull out the back.
- the second ridge line 821 may be connected to the discharge groove 4 at the same position as the position where the portion extending the first ridge line 811 radially outward from the radial outer end 812 is connected to the discharge groove 4 or the radial outer side. ..
- the second ridge line 821 extends linearly from the radial outer end 812 of the first ridge line 811 toward the radial outer side.
- the second ridge line 821 is in the front view rotation direction from the radial outer end 812 of the first ridge line 811 toward the radial outer side. It curves and extends toward R.
- the radius of curvature of the second ridge line 821 may be larger than the radius of curvature of the first ridge line 811.
- the portion extending radially outward from the end 812 of the first ridge line 811 is radially inside the position where it is connected to the discharge groove 4, and the second ridge line 821 is connected to the discharge groove 4.
- the two-flute drill 102 can improve the chip evacuation property during machining and stabilize the cutting resistance at a low level.
- the three-flute drill 1 can also be deformed in the same manner.
- the outer diameter of the body 3 is defined as “outer diameter D”.
- the angle between the tangent line T and the second ridge line 821 at the radial outer end 812 of the first ridge line 811 in the front view is defined as the “tangent angle ⁇ ”.
- the distance from the axial center AX to the radial outer end 822 of the second ridge line 821 (that is, the position where the second ridge line 821 connects to the discharge groove 4) in the front view is defined as "distance L”.
- the drill life due to the difference in the tangential angle ⁇ and the distance L, the conventional three-flute drill, and the conventional two-flute A first test was conducted to confirm the difference in drill life from the drill.
- the tangent angle ⁇ was changed from 4 ° to 24 ° in 4 ° increments.
- the distance L was changed from 0.27D to 0.48D in steps of 0.03D (that is, 3% of the outer diameter D, the same applies hereinafter) (see FIGS. 7 and 8). Since the conventional drill does not have the straight portion 82, the concept of the tangential angle ⁇ does not exist.
- the distance L in the conventional drill corresponds to the distance from the axial center AX to the radial outer end 812 of the first ridge line 811.
- the criteria for determining the results of the first test are as follows. ⁇ : When the total cutting length is 50 m, the drill is not broken or chipped, and the wear width of the flank 6 is 0.2 mm or less. ⁇ : When the drill is broken or broken before the total cutting length reaches 50 m, or when the wear width of the flank 6 exceeds 0.2 mm when the total cutting length reaches 50 m. X: When the drill is broken or broken at the initial point (until the number of drilled holes reaches 10 holes).
- the judgment result was generally " ⁇ " when the tangential angle ⁇ was 20 ° or less.
- the judgment result was generally “ ⁇ ”.
- the judgment result was generally “ ⁇ ”.
- the tangent angle ⁇ was 20 ° or less and the distance L was 0.30D or more and 0.45D or less, all the judgment results were “ ⁇ ”.
- the judgment result was generally " ⁇ " when the tangential angle ⁇ was 20 ° or less.
- the judgment result was generally “ ⁇ ”.
- the judgment result was generally “ ⁇ ”.
- the tangent angle ⁇ was 20 ° or less and the distance L was 0.30D or more and 0.45D or less, all the judgment results were “ ⁇ ”.
- the three-flute drill 1 and the two-flute drill 101 can obtain a long and stable drill life when the tangential angle ⁇ is 20 ° or less.
- the generated chips become a stable curl shape by the R portion 81, so that the chip shape becomes stable. Therefore, the three-flute drill 1 and the two-flute drill 101 can further stabilize the chip evacuation property of the work during machining.
- the distance L is 0.30D or more and 0.45D or less.
- the curled chips are stably discharged to the discharge groove 4 by the straight portion 82. Therefore, the three-flute drill 1 and the two-flute drill 101 can stabilize the chip evacuation of the work during machining.
- the tangential angle ⁇ is preferably 20 ° or less, and the distance L is preferably 0.30D or more and 0.45D or less.
- the tangential angle ⁇ may be larger than 20 °.
- the distance L may be smaller than 0.30D or larger than 0.45D.
- the determination result is “ ⁇ ” (see FIG. 7).
- the determination result is “ ⁇ ” (see FIG. 8).
- the horizontal axis corresponds to the number of durable holes
- the vertical axis corresponds to each of the three-flute drills 1A (N1 to N3), 1B (N1 to N3), and 1C (N1 to N3).
- the number of durable holes of the three-flute drills 1A (N1 to N3) was 1200 holes (upper limit of the second test). That is, it was confirmed that the number of durable holes of the three-flute drill 1A is 1200 holes or more.
- the conventional three-flute drill 1B (N1) has 1200 holes (upper limit of the second test), the conventional three-flute drill 1B (N2) has 960 holes, and the conventional three-flute drill 1B.
- the number of durable holes in (N3) was 1060. Specifically, the conventional three-flute drill 1B (N2) was defective at 960 holes, and the conventional three-flute drill 1B (N3) was defective at 1060 holes.
- the number of durable holes of the conventional three-flute drill 1C (N1) is 800
- the number of durable holes of the conventional three-flute drill 1C (N2) is 102
- the number of durable holes of the conventional three-flute drill 1C (N3) has 48 holes.
- the conventional three-flute drill 1C (N1) breaks at 800 holes
- the conventional three-flute drill 1C (N2) breaks at 102 holes
- the conventional three-flute drill 1B (N3) breaks at 48 holes. It broke in the hole.
- the three-flute drill 1A (N1 to N3) has a longer and more stable drill life than the conventional three-flute drills 1B (N1 to N3) and 1C (N1 to N3).
- ⁇ Third test> A third test was conducted on the two-flute drill 101 of the second embodiment in order to confirm the difference in cutting resistance from the conventional two-flute drill due to the difference in the shape of the gash portion 8.
- the gash portion 8 is the two-flute drill 101A of the second embodiment composed of the R portion 81 and the straight portion 82
- the gash portion 8 is the conventional two-flute drill 101B having only the R portion 81
- the gash portion 8 is straight.
- the maximum thrust load and the maximum torque during workpiece machining were measured for each of the conventional two-flute drills 101C having only the portion 82.
- the horizontal axis corresponds to the maximum thrust load during workpiece machining under the conditions of the third test
- the vertical axis corresponds to the two-flute drills 101A, 101B, and 101C, respectively.
- the horizontal axis corresponds to the maximum torque during machining under the conditions of the third test
- the vertical axis corresponds to the two-flute drills 101A, 101B, and 101C, respectively.
- the maximum thrust load and the maximum torque of the two-flute drill 101A were smaller than those of the conventional two-flute drills 101B and 101C. That is, the two-flute drill 101A has a smaller cutting resistance acting on the drill during machining than the conventional two-flute drills 101B and 101C. Therefore, it was obtained that the two-flute drill 101A can stabilize the cutting resistance lower than that of the conventional two-flute drills 101B and 101C.
- ⁇ Fourth test> A fourth test was conducted on the two-flute drill 101 of the second embodiment in order to confirm the difference in cutting resistance according to the feed amount from the conventional two-flute drill due to the difference in the shape of the gash portion 8.
- 101K, and the conventional two-flute drills 101F, 101I, and 101L having only the straight portion 82 as the gash portion 8 were measured for changes in thrust load and torque during machining with time.
- the graphs of FIGS. 11 (A), 12 (A), and 13 (A) show the results of the fourth test by the two-flute drills 101D, 101G, and 101J of the second embodiment, respectively.
- the graphs of FIGS. 11 (B), 11 (C), 12 (B), and 13 (B) show the results of the fourth test using the conventional two-flute drills 101E, 101F, 101H, and 101K, respectively.
- the horizontal axis corresponds to time
- the vertical axis corresponds to the thrust load or torque during workpiece machining under the conditions of the fourth test.
- the vertical axis corresponds to the thrust load.
- Gulag the vertical axis corresponds to torque.
- the two-flute drills 101D, 101G, and 101J have the conventional two-flute drills 101E and 101F, respectively, regardless of the feed amount of the thrust load and the torque. , 101H, 101K. That is, regardless of the amount of feed, the thrust load and torque (cutting resistance) of the two-flute drills 101D, 101G, 101J are more conventional than the conventional two-flute drills 101E, 101F, 101H, 101K. Was more stable than.
- the vertical axis corresponds to the two-flute drills 101D, 101E, and 101F, respectively.
- the vertical axis corresponds to the two-flute drills 101G, 101H, and 101I, respectively.
- the vertical axis corresponds to the two-flute drills 101J, 101K, and 101L, respectively.
- the horizontal axis corresponds to the maximum thrust load during workpiece machining under the conditions of the fourth test.
- the horizontal axis corresponds to the maximum torque during machining under the conditions of the fourth test.
- the maximum thrust load and the maximum torque of the two-flute drills 101D, 101G, and 101J are the conventional two-flute drills 101E, 101F, 101H, respectively, regardless of the feed amount. It was smaller than 101K. That is, the two-flute drills 101D, 101G, and 101J have smaller cutting resistance acting on the drill during machining than the conventional two-flute drills 101E, 101F, 101H, and 101K, respectively. Therefore, it was obtained that the two-flute drills 101D, 101G, and 101J can stabilize the cutting resistance lower than that of the conventional two-flute drills 101E, 101F, 101H, and 101K, regardless of the feed amount. ..
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Abstract
三枚刃ドリル(1)は、ボディ(3)、排出溝(4)、切れ刃(5)、シンニング刃(7)、およびギャッシュ部(8)を備える。ボディ(3)は軸心(AX)を中心に延びる。排出溝(4)はボディ(3)の外周面(31)に設けられる。切れ刃(5)は排出溝(4)の内面(41)とボディ(3)の逃げ面(6)の稜線部分に設けられる。シンニング刃(7)は切れ刃(5)の端(51)から径方向内側に延びる。ギャッシュ部(8)はR部(81)とストレート部(82)とを有する。R部(81)と逃げ面(6)の第一稜線(811)はシンニング刃(7)の端(71)から径方向外側に向かって回転方向(R)に向けて湾曲して延びる。ストレート部(82)と逃げ面(6)の第二稜線(821)は第一稜線(811)の端(812)から径方向外側に向かって直線状に延び、外周面(31)よりも径方向内側で排出溝(4)に接続する。
Description
本発明は、ドリルに関する。
特許文献1に記載のドリルでは、ボディの先端部にシンニング刃とRギャッシュとが設けられる。シンニング刃は、ドリル中心のチゼルの残し幅を薄くするためのシンニング処理が施されることで、切れ刃の内端からチゼルに向かって形成される。Rギャッシュは、シンニング刃の内端側からボディの外周面へ向けて、円弧状に延びるように形成される。ボディには、加工時にワークの切りくずを排出するための排出溝が設けられる。Rギャッシュの径方向外側の端部は、加工時にワークの切りくずがボディの外周側に流れないように、ボディの外周面よりも径方向内側で排出溝に接続される。
上記ドリルでは、加工時にワークの切りくずがRギャッシュの曲面に沿ってボディの外周側に流れることにより、依然として、切りくずの排出性が低下する可能性がある。ボディの外周側に切りくずが流れると、切りくずのカールが弱くなり、切りくずが細かく分断されない場合がある。この場合、切りくずがスムーズに排出溝に排出されず、切りくず詰まり、加工中の振動、切削抵抗の増加等が発生し得る。よって、上記ドリルは、安定した寿命を得ることができない可能性があった。
本発明の目的は、加工時の切りくずの排出性を高め、切削抵抗を低く安定させることができるドリルを提供することである。
本発明の一態様に係るドリルは、軸心を中心に延びるボディと、前記ボディの先端部から基端部へ向けて前記ボディの外周面に螺旋状に設けられた複数の排出溝と、前記ボディの回転方向側を向く前記排出溝の内面と、前記先端部における前記ボディの逃げ面との稜線部分に設けられた切れ刃と、前記切れ刃の前記ボディの径方向内側の端から前記径方向内側に延びるシンニング刃と、前記逃げ面との第一稜線が、前記シンニング刃の径方向内側の端から前記径方向外側に向かって、前記回転方向に向けて湾曲して延びるR部と、前記逃げ面との第二稜線が、前記第一稜線の前記径方向外側の端から前記径方向外側に向かって直線状に延び、前記ボディの前記外周面よりも前記径方向内側で前記排出溝に接続するストレート部とを有するギャッシュ部とを備えたことを特徴とする。
上記態様によれば、ギャッシュ部のうちR部によって切りくずのカールが強くなる。この結果、切りくずが細かく分断され、切りくず形状が安定する。さらに、ストレート部がボディの外周面よりも径方向内側で排出溝に接続するので、ストレート部によって切りくずはボディの外周面に向かう方向ではなく、排出溝に向かう方向にスムーズに排出される。よって、ドリルは加工時の切りくずの排出性を高め、切削抵抗を低く安定させることができる。
本発明の一態様に係るドリルにおいて、前記軸心から前記第二稜線が前記排出溝に接続する位置までの距離は、前記ボディの外径の30%以上45%以下であってもよい。この場合、発生した切りくずがR部によって安定したカール形状となることで、切りくずの形状が安定する。よって、ドリルは加工時のワークの切りくずの排出性を安定化させることができる。
本発明の一態様に係るドリルにおいて、前記軸心が延びる方向から見て、前記第一稜線の前記径方向外側の端における接線と、前記第二稜線との間の角度は、20°以下であってもよい。この場合、カールした切りくずが、ストレート部によって排出溝に安定的に排出される。よって、ドリルは加工時のワークの切りくずの排出性を安定化させることができる。
<第一実施形態>
図1~図3を参照して、本発明の第一実施形態に係る三枚刃ドリル1の構成について説明する。図1に示すように、三枚刃ドリル1は略円柱状であり、シャンク2とボディ3とを備える。シャンク2は工作機械(図示略)の主軸に保持される。ボディ3は、シャンク2から軸心AXを中心として延びる。以下では、ボディ3のうちシャンク2側(図1の右側)の端部を「ボディ3の基端部」といい、ボディ3のうちシャンク2とは反対側(図1の左側)の端部を「ボディ3の先端部」という。ボディ3の径方向を単に「径方向」という。軸心AXは径方向に直交する。
図1~図3を参照して、本発明の第一実施形態に係る三枚刃ドリル1の構成について説明する。図1に示すように、三枚刃ドリル1は略円柱状であり、シャンク2とボディ3とを備える。シャンク2は工作機械(図示略)の主軸に保持される。ボディ3は、シャンク2から軸心AXを中心として延びる。以下では、ボディ3のうちシャンク2側(図1の右側)の端部を「ボディ3の基端部」といい、ボディ3のうちシャンク2とは反対側(図1の左側)の端部を「ボディ3の先端部」という。ボディ3の径方向を単に「径方向」という。軸心AXは径方向に直交する。
三枚刃ドリル1は、軸心AXを中心として回転することによってワークを切削し、加工穴を形成する。加工時の三枚刃ドリル1の回転方向Rは、ボディ3の先端部側から見て(以下、「正面視」という。)反時計回り方向である。
ボディ3の外周面31には、3つの排出溝4が設けられる。3つの排出溝4は、それぞれボディ3の先端部において開口する。3つの排出溝4は、それぞれボディ3の先端部からボディ3の基端部に向けて、正面視時計回り方向に螺旋状に形成される。排出溝4は、加工時に切りくずを加工穴から排出する。
図2、図3に示すように、排出溝4は、回転方向R側を向く内面41と、回転方向Rとは反対側を向く内面42とで構成される。内面41と外周面31とが交差する稜線部分は、リーディングエッジ33である。内面42と外周面31とが交差する稜線部分は、ヒール34である。
ボディ3の先端部には逃げ面6が形成される。逃げ面6は、各内面41のうちボディ3の先端部側の端から回転方向Rとは反対側に、ボディ3の基端部側に傾斜するように延びる。内面41と逃げ面6とが交差する稜線部分には、切れ刃5が設けられる。第一実施形態では内面41および逃げ面6がそれぞれ3つずつあるので、切れ刃5は3つある。切れ刃5は正面視略S字形状を有し、ワークを切削する。切れ刃5付近の内面41は、切れ刃5によって切削された切りくずをすくい取る、所謂すくい面である。
ボディ3の先端部中心にはチゼル9が形成される。チゼル9近傍にはシンニング刃7が形成される。シンニング刃7は、切れ刃5の径方向内側の端51から径方向内側へ向けて(つまり、チゼル9に向けて)、正面視回転方向Rに向かって湾曲した円弧状に延びる。シンニング刃7はシンニング面71と逃げ面6との稜線部分に設けられる。シンニング面71は、シンニング刃7からボディ3の基端部側に延び、回転方向R側を向く。シンニング面71は所謂すくい面である。
ボディ3の先端部にはギャッシュ部8が形成される。ギャッシュ部8は、内面42のうちボディ3の先端部側に設けられ、回転方向Rとは反対側を向く面状に形成される。ギャッシュ部8は、加工時にすくい面によってすくい取られた切りくずをカールさせると共に排出溝4に排出する。詳細には、ギャッシュ部8はR部81とストレート部82とを有する。以下では、R部81と逃げ面6との稜線を「第一稜線811」といい、ストレート部82と逃げ面6との稜線を「第二稜線821」という。
第一稜線811は、シンニング刃7の径方向内側の端72から径方向外側に向かって、正面視回転方向Rに向けて湾曲して延びる。なお、図3は第一稜線811を径方向外側の端812から径方向外側に延長した部分を、破線で示す(図5、図6も同様)。R部81は、第一稜線811からボディ3の基端部側に延び、正面視回転方向R側に湾曲した曲面状に形成される。シンニング刃7によって切削された切りくずのカールはR部81によって強くなる。
第二稜線821は、第一稜線811の径方向外側の端812から径方向外側に向かって直線状に延びる。第二稜線821の径方向外側の端822は、外周面31よりも径方向内側で排出溝4に接続する。詳細には、第一稜線811を径方向外側の端812から径方向外側に延長した部分が排出溝4に接続する位置よりも径方向内側で、第二稜線821は排出溝4に接続する。
ストレート部82は、第二稜線821からボディ3の基端部側に向かって軸心AXから離れるように延び、内面42に沿って形成される。なお、図3はR部81とストレート部82の境界線を便宜的に直線の実線で示しているが(図5、図6も同様)、実際にはストレート部82と螺旋状に捻じれる排出溝4の干渉により境界線ができるので、境界線は正面視で直線にはならない。つまり、境界線は排出溝4に沿ってカーブするように形成される。R部81によってカールされた切りくずは、ストレート部82によって排出溝4をボディ3の基端部側に流れるように案内される。
R部81の径方向内側の端とシンニング面71の径方向内側の端との接続部分には、円弧溝10が形成される。円弧溝10は、チゼル9から排出溝4へ向けて延び、正面視径方向内側に湾曲した円弧状に形成される。円弧溝10は、シンニング面71ですくい取られた切りくずをギャッシュ部8へ円滑に流す。
三枚刃ドリル1による加工時に発生する切りくずの動きについて説明する。シンニング刃7がワークに食い込んだ後、切れ刃5がワークを切削すると、切りくずが発生する。発生した切りくずは、すくい面によってすくい取られ、円弧溝10によってギャッシュ部8に押し出される。押し出された切りくずは、R部81で丸められてカールする。ストレート部82がボディ3の外周面31よりも径方向内側で排出溝4に接続するので、ストレート部82によって、切りくずはボディ3の外周面31に向かう方向ではなく、排出溝4に向かう方向にスムーズに排出される。
切りくずは、排出溝4の中を通ってボディ3の基端部側に押し出される。このとき、R部81のヒール34側には壁としてストレート部82があるので、切りくずは、ギャッシュ部8の壁により拘束される。これにより、切りくずのカールがさらに強くなることで、切りくずは細かくせん断される。三枚刃ドリル1では、ギャッシュ部8のうちR部81によって切りくずのカールが強くなる。この結果、切りくずが細かく分断され、切りくず形状が安定する。せん断された切りくずは、排出溝4の中をボディ3の基端部側に流れて加工穴から外に排出される。以上のように、三枚刃ドリル1は加工時の切りくずの排出性を高め、切削抵抗を低く安定させることができる。
<第二実施形態>
図4、図5を参照して、本発明の第二実施形態に係る二枚刃ドリル101について説明する。二枚刃ドリル101の基本的な構成および二枚刃ドリル101による加工時に発生する切りくずの動きは三枚刃ドリル1と略同じである。二枚刃ドリル101は三枚刃ドリル1と刃数が異なる。以下では、第一実施形態と同一の機能を有する構成には第一実施形態と同一の符号を付して二枚刃ドリル101について簡略化して説明する。
図4、図5を参照して、本発明の第二実施形態に係る二枚刃ドリル101について説明する。二枚刃ドリル101の基本的な構成および二枚刃ドリル101による加工時に発生する切りくずの動きは三枚刃ドリル1と略同じである。二枚刃ドリル101は三枚刃ドリル1と刃数が異なる。以下では、第一実施形態と同一の機能を有する構成には第一実施形態と同一の符号を付して二枚刃ドリル101について簡略化して説明する。
二枚刃ドリル101では、ボディ3の外周面31に2つの排出溝4が設けられる。ボディ3の先端部には逃げ面6が形成される。内面41と逃げ面6とが交差する稜線部分には、切れ刃5が設けられる。第二実施形態では内面41および逃げ面6がそれぞれ2つずつあるので、切れ刃5は2つある。
ギャッシュ部8は第一実施形態と同様にR部81とストレート部82とを有する。第一稜線811は、シンニング刃7の径方向内側の端72から径方向外側に向かって、正面視回転方向Rに向けて湾曲して延びる。R部81は、第一稜線811からボディ3の基端部側に延び、正面視回転方向R側に湾曲した曲面状に形成される。
第二稜線821は、第一稜線811の径方向外側の端812から径方向外側に向かって直線状に延びる。第二稜線821の径方向外側の端822は、外周面31よりも径方向内側で排出溝4に接続する。ストレート部82は、第二稜線821からボディ3の基端部側に向かって軸心AXから離れるように延び、内面42に沿って形成される。
<変形例>
本発明は上記の各実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。回転方向Rは正面視時計回り方向でもよい。円弧溝10はなくてもよい。つまり、シンニング刃7とR部81との接続部分は角ばっていてもよい。刃数は上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、リーディングエッジ33とヒール34との間の中間部分に背抜きを設けた、所謂ダブルマージンのドリルでもよいし、背抜きがヒール34に達する、所謂シングルマージンのドリルであってもよいし、背抜きはなくてもよい。第一稜線811を径方向外側の端812から径方向外側に延長した部分が排出溝4に接続する位置と同じ位置または径方向外側で、第二稜線821は排出溝4に接続してもよい。
本発明は上記の各実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。回転方向Rは正面視時計回り方向でもよい。円弧溝10はなくてもよい。つまり、シンニング刃7とR部81との接続部分は角ばっていてもよい。刃数は上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、リーディングエッジ33とヒール34との間の中間部分に背抜きを設けた、所謂ダブルマージンのドリルでもよいし、背抜きがヒール34に達する、所謂シングルマージンのドリルであってもよいし、背抜きはなくてもよい。第一稜線811を径方向外側の端812から径方向外側に延長した部分が排出溝4に接続する位置と同じ位置または径方向外側で、第二稜線821は排出溝4に接続してもよい。
上記実施形態では、第二稜線821は第一稜線811の径方向外側の端812から径方向外側に向かって直線状に延びる。これに対し、図6に示すように、変形例の二枚刃ドリル102では、第二稜線821は、第一稜線811の径方向外側の端812から径方向外側に向かって、正面視回転方向Rに向けて湾曲して延びる。第二稜線821の曲率半径は第一稜線811の曲率半径よりも大きければよい。第一稜線811を端812から径方向外側に延長した部分が排出溝4に接続する位置よりも径方向内側で、第二稜線821は排出溝4に接続する。二枚刃ドリル102は、上記実施形態と同様に、加工時の切りくずの排出性を高め、切削抵抗を低く安定させることができる。なお、三枚刃ドリル1でも同様に変形可能である。
<評価試験の概要>
以下説明する各種評価試験は、第一実施形態および第二実施形態において、R部81およびストレート部82の両方がギャッシュ部8に設けられたことによる効果を確認するために行われた。以下では、ギャッシュ部8にストレート部82が設けられておらず、R部81のみが設けられている三枚刃ドリル、またはギャッシュ部8にR部81が設けられておらず、ストレート部82のみが設けられている三枚刃ドリルを「従来の三枚刃ドリル」という(図示略)。ギャッシュ部8にストレート部82が設けられておらず、R部81のみが設けられている二枚刃ドリル、またはギャッシュ部8にR部81が設けられておらず、ストレート部82のみが設けられている二枚刃ドリルを「従来の二枚刃ドリル」という(図示略)。
以下説明する各種評価試験は、第一実施形態および第二実施形態において、R部81およびストレート部82の両方がギャッシュ部8に設けられたことによる効果を確認するために行われた。以下では、ギャッシュ部8にストレート部82が設けられておらず、R部81のみが設けられている三枚刃ドリル、またはギャッシュ部8にR部81が設けられておらず、ストレート部82のみが設けられている三枚刃ドリルを「従来の三枚刃ドリル」という(図示略)。ギャッシュ部8にストレート部82が設けられておらず、R部81のみが設けられている二枚刃ドリル、またはギャッシュ部8にR部81が設けられておらず、ストレート部82のみが設けられている二枚刃ドリルを「従来の二枚刃ドリル」という(図示略)。
<第一試験>
図3、図5に示すように、ボディ3の外径を「外径D」とする。正面視で第一稜線811の径方向外側の端812における接線Tと第二稜線821との間の角度を「接線角度θ」とする。正面視で軸心AXから第二稜線821の径方向外側の端822(つまり、第二稜線821が排出溝4に接続する位置)までの距離を「距離L」とする。第一実施形態の三枚刃ドリル1と第二実施形態の二枚刃ドリル101のそれぞれについて、接線角度θおよび距離Lの違いによるドリル寿命と、従来の三枚刃ドリルおよび従来の二枚刃ドリルとのドリル寿命の差異を確認するため第一試験が行われた。
図3、図5に示すように、ボディ3の外径を「外径D」とする。正面視で第一稜線811の径方向外側の端812における接線Tと第二稜線821との間の角度を「接線角度θ」とする。正面視で軸心AXから第二稜線821の径方向外側の端822(つまり、第二稜線821が排出溝4に接続する位置)までの距離を「距離L」とする。第一実施形態の三枚刃ドリル1と第二実施形態の二枚刃ドリル101のそれぞれについて、接線角度θおよび距離Lの違いによるドリル寿命と、従来の三枚刃ドリルおよび従来の二枚刃ドリルとのドリル寿命の差異を確認するため第一試験が行われた。
接線角度θは4°刻みで4°から24°まで変化させた。距離Lは0.03D(つまり外径Dの3%、以下同様に表記する。)刻みで0.27Dから0.48Dまで変化させた(図7、図8参照)。なお、従来のドリルについては、ストレート部82がないので、接線角度θの概念は存在しない。従来のドリルにおける距離Lは、軸心AXから第一稜線811の径方向外側の端812までの距離に相当する。
第一試験結果の判定基準は以下の通りである。
○:切削長さの積算が50mの時点でドリルに折損および欠損がなく、かつ逃げ面6の摩耗幅が0.2mm以下の場合。
△:切削長さの積算が50mに到達する前にドリルが折損または欠損した場合、または切削した長さの積算が50mの時点で逃げ面6の摩耗幅が0.2mmを超える場合。
×:初期の時点(加工穴数が10穴に到達するまで)にドリルが折損または欠損した場合。
○:切削長さの積算が50mの時点でドリルに折損および欠損がなく、かつ逃げ面6の摩耗幅が0.2mm以下の場合。
△:切削長さの積算が50mに到達する前にドリルが折損または欠損した場合、または切削した長さの積算が50mの時点で逃げ面6の摩耗幅が0.2mmを超える場合。
×:初期の時点(加工穴数が10穴に到達するまで)にドリルが折損または欠損した場合。
三枚刃ドリル1および従来の三枚刃ドリルによる第一試験の条件は以下の通りである。
外径D:5mm
ワーク:SCM440(生材)
加工深さ:25mm
切削速度:100m/min
送り量:0.25mm/rev
外径D:5mm
ワーク:SCM440(生材)
加工深さ:25mm
切削速度:100m/min
送り量:0.25mm/rev
図7の「R部+ストレート部(本願ドリル)」の欄に示すように、三枚刃ドリル1では、距離Lが0.27D以上0.48D以下、かつ接線角度θが24°以下のときに判定結果が「×」となることはなかった。一方、図7の「R部のみ(従来ドリル)」の欄に示すように、従来の三枚刃ドリルでは、距離Lが0.27D以上0.48D以下のときに判定結果が「○」となることはなかった。
詳細には、三枚刃ドリル1では、接線角度θが20°以下のときに判定結果がおおむね「○」となった。距離Lが0.30D以上0.45D以下のときに判定結果がおおむね「○」となった。接線角度θが20°以下であり、かつ距離Lが0.30D以上0.45D以下のときにすべての判定結果が「○」となった。
二枚刃ドリル101および従来の二枚刃ドリルによる第一試験の条件は以下の通りである。
外径D:8.5mm
ワーク:SCM440(生材)
加工深さ:42.5mm
切削速度:100m/min
送り量:0.34mm/rev
外径D:8.5mm
ワーク:SCM440(生材)
加工深さ:42.5mm
切削速度:100m/min
送り量:0.34mm/rev
図8の「R部+ストレート部(本願ドリル)」の欄に示すように、二枚刃ドリル101では、距離Lが0.27D以上0.48D以下、かつ接線角度θが24°以下のときに判定結果が「×」となることはなかった。一方、図7の「R部のみ(従来ドリル)」の欄に示すように、従来の二枚刃ドリルでは、距離Lが0.27D以上0.48D以下のときに判定結果が「○」となることはなかった。
詳細には、二枚刃ドリル101では、接線角度θが20°以下のときに判定結果がおおむね「○」となった。距離Lが0.30D以上0.45D以下のときに判定結果がおおむね「○」となった。接線角度θが20°以下であり、かつ距離Lが0.30D以上0.45D以下のときにすべての判定結果が「○」となった。
以上のように、三枚刃ドリル1、二枚刃ドリル101では、接線角度θが20°以下のとき、長くかつ安定したドリル寿命が得られるという結果が確認された。接線角度θが20°以下では、発生した切りくずがR部81によって安定したカール形状となることで、切りくずの形状が安定する。このため、三枚刃ドリル1、二枚刃ドリル101は加工時のワークの切りくずの排出性をより安定化させることができる。
距離Lが0.30D以上0.45D以下のとき、長くかつ安定したドリル寿命が得られるという結果が確認された。距離Lが0.30D以上0.45D以下では、カールした切りくずが、ストレート部82によって排出溝4に安定的に排出される。このため、三枚刃ドリル1、二枚刃ドリル101は加工時のワークの切りくずの排出性を安定化させることができる。
第一試験の結果によれば、接線角度θは20°以下であることが好ましく、距離Lは0.30D以上0.45D以下であることが好ましい。なお、接線角度θは20°よりも大きくてもよい。距離Lは0.30Dよりも小さくてもよいし、0.45Dよりも大きくてもよい。例えば三枚刃ドリル1の場合、接線角度θが4°であり、かつ距離Lが0.27Dのとき、判定結果が「○」となる(図7参照)。二枚刃ドリル101の場合、接線角度θが8°以下であり、かつ距離Lが0.27Dのとき、判定結果が「○」となる(図8参照)。
<第二試験>
第一実施形態の三枚刃ドリル1について、ギャッシュ部8の形状の違いによる従来の三枚刃ドリルとのドリル寿命の差異を確認するため第二試験が行われた。詳細には、ギャッシュ部8がR部81とストレート部82からなる第一実施形態の三枚刃ドリル1A(N1~N3)、ギャッシュ部8がR部81のみの従来の三枚刃ドリル1B(N1~N3)、ギャッシュ部8がストレート部82のみの従来の三枚刃ドリル1C(N1~N3)のそれぞれについて、1200穴を上限として耐久穴数が計数された。耐久穴数は、三枚刃ドリル1が欠損または折損せずに加工可能な加工穴の数である。なお、「N」は試験本数を示す。
第一実施形態の三枚刃ドリル1について、ギャッシュ部8の形状の違いによる従来の三枚刃ドリルとのドリル寿命の差異を確認するため第二試験が行われた。詳細には、ギャッシュ部8がR部81とストレート部82からなる第一実施形態の三枚刃ドリル1A(N1~N3)、ギャッシュ部8がR部81のみの従来の三枚刃ドリル1B(N1~N3)、ギャッシュ部8がストレート部82のみの従来の三枚刃ドリル1C(N1~N3)のそれぞれについて、1200穴を上限として耐久穴数が計数された。耐久穴数は、三枚刃ドリル1が欠損または折損せずに加工可能な加工穴の数である。なお、「N」は試験本数を示す。
第二試験の条件は以下の通りである。
外径D:8.4mm
ワーク:S50C相当材
加工深さ:40mm
切削速度:80m/min
送り量:0.38mm/rev
外径D:8.4mm
ワーク:S50C相当材
加工深さ:40mm
切削速度:80m/min
送り量:0.38mm/rev
図9のグラフでは、横軸が耐久穴数に対応し、縦軸が各三枚刃ドリル1A(N1~N3)、1B(N1~N3)、1C(N1~N3)に対応する。図9に示すように、三枚刃ドリル1A(N1~N3)の耐久穴数はいずれも1200穴(第二試験の上限)となった。つまり、三枚刃ドリル1Aの耐久穴数は1200穴以上となることが確認された。
従来の三枚刃ドリル1B(N1)の耐久穴数は1200穴(第二試験の上限)、従来の三枚刃ドリル1B(N2)の耐久穴数は960穴、従来の三枚刃ドリル1B(N3)の耐久穴数は1060穴となった。詳細には、従来の三枚刃ドリル1B(N2)は960穴で欠損し、従来の三枚刃ドリル1B(N3)は1060穴で欠損した。
従来の三枚刃ドリル1C(N1)の耐久穴数は800穴、従来の三枚刃ドリル1C(N2)の耐久穴数は102穴、従来の三枚刃ドリル1C(N3)の耐久穴数は48穴となった。詳細には、従来の三枚刃ドリル1C(N1)は800穴で折損し、従来の三枚刃ドリル1C(N2)は102穴で折損し、従来の三枚刃ドリル1B(N3)は48穴で折損した。
以上のように、三枚刃ドリル1A(N1~N3)の方が従来の三枚刃ドリル1B(N1~N3)、1C(N1~N3)よりも長く且つ安定したドリル寿命が得られた。
<第三試験>
第二実施形態の二枚刃ドリル101について、ギャッシュ部8の形状の違いによる従来の二枚刃ドリルとの切削抵抗の差異を確認するため第三試験が行われた。詳細には、ギャッシュ部8がR部81とストレート部82からなる第二実施形態の二枚刃ドリル101A、ギャッシュ部8がR部81のみの従来の二枚刃ドリル101B、ギャッシュ部8がストレート部82のみの従来の二枚刃ドリル101Cのそれぞれについて、ワーク加工時の最大スラスト荷重と最大トルクが測定された。
第二実施形態の二枚刃ドリル101について、ギャッシュ部8の形状の違いによる従来の二枚刃ドリルとの切削抵抗の差異を確認するため第三試験が行われた。詳細には、ギャッシュ部8がR部81とストレート部82からなる第二実施形態の二枚刃ドリル101A、ギャッシュ部8がR部81のみの従来の二枚刃ドリル101B、ギャッシュ部8がストレート部82のみの従来の二枚刃ドリル101Cのそれぞれについて、ワーク加工時の最大スラスト荷重と最大トルクが測定された。
第三試験の条件は以下の通りである。
外径D:4.95mm
ワーク:38Mn
加工深さ:91mm
切削速度:80m/min
送り量:0.4mm/rev
その他:ガイド穴あり(内径5.03mm、加工深さ15mm)
外径D:4.95mm
ワーク:38Mn
加工深さ:91mm
切削速度:80m/min
送り量:0.4mm/rev
その他:ガイド穴あり(内径5.03mm、加工深さ15mm)
図10(A)のグラフでは、横軸が上記第三試験の条件でのワーク加工時の最大スラスト荷重に対応し、縦軸が各二枚刃ドリル101A、101B、101Cに対応する。図10(B)のグラフでは、横軸が上記第三試験の条件でのワーク加工時の最大トルクに対応し、縦軸が各二枚刃ドリル101A、101B、101Cに対応する。
図10(A)、図10(B)に示すように、最大スラスト荷重および最大トルクは、いずれも二枚刃ドリル101Aの方が従来の二枚刃ドリル101B、101Cよりも小さかった。つまり、二枚刃ドリル101Aの方が従来の二枚刃ドリル101B、101Cよりも加工時にドリルに作用する切削抵抗が小さい。よって、二枚刃ドリル101Aは、従来の二枚刃ドリル101B、101Cよりも切削抵抗を低く安定させることができるという結果が得られた。
<第四試験>
第二実施形態の二枚刃ドリル101について、ギャッシュ部8の形状の違いによる従来の二枚刃ドリルとの送り量に応じた切削抵抗の差異を確認するため第四試験が行われた。詳細には、ギャッシュ部8がR部81とストレート部82からなる第二実施形態の二枚刃ドリル101D、101G、101J、ギャッシュ部8がR部81のみの従来の二枚刃ドリル101E、101H、101K、ギャッシュ部8がストレート部82のみの従来の二枚刃ドリル101F、101I、101Lのそれぞれについて、ワーク加工時のスラスト荷重とトルクの経時変化が測定された。
第二実施形態の二枚刃ドリル101について、ギャッシュ部8の形状の違いによる従来の二枚刃ドリルとの送り量に応じた切削抵抗の差異を確認するため第四試験が行われた。詳細には、ギャッシュ部8がR部81とストレート部82からなる第二実施形態の二枚刃ドリル101D、101G、101J、ギャッシュ部8がR部81のみの従来の二枚刃ドリル101E、101H、101K、ギャッシュ部8がストレート部82のみの従来の二枚刃ドリル101F、101I、101Lのそれぞれについて、ワーク加工時のスラスト荷重とトルクの経時変化が測定された。
第四試験の条件は以下の通りである。
外径D:10mm
ワーク:SCM440
加工深さ:200mm
切削速度:100m/min
送り量:0.27mm/rev、0.35mm/rev、0.4mm/rev
その他:ガイド穴あり(内径10.03mm、加工深さ10mm)
外径D:10mm
ワーク:SCM440
加工深さ:200mm
切削速度:100m/min
送り量:0.27mm/rev、0.35mm/rev、0.4mm/rev
その他:ガイド穴あり(内径10.03mm、加工深さ10mm)
図11(A)、図12(A)、図13(A)のグラフは、それぞれ、第二実施形態の二枚刃ドリル101D、101G、101Jによる第四試験結果を示す。図11(B)、図11(C)、図12(B)、図13(B)のグラフは、それぞれ、従来の二枚刃ドリル101E、101F、101H、101Kによる第四試験結果を示す。図11~図13のグラフでは、横軸が時間、縦軸が上記第四試験の条件でのワーク加工時のスラスト荷重またはトルクに対応する。詳細には、破線で示したグラフでは、縦軸はスラスト荷重に対応する。実線で示したグラグでは、縦軸はトルクに対応する。
図11~図13に示すように、スラスト荷重およびトルクのそれぞれの振れ幅は送り量に関わらず、二枚刃ドリル101D、101G、101Jの方が、それぞれ、従来の二枚刃ドリル101E、101F、101H、101Kよりも小さかった。つまり、スラスト荷重およびトルク(切削抵抗)の経時的な変化量は、送り量に関わらず、二枚刃ドリル101D、101G、101Jの方が、従来の二枚刃ドリル101E、101F、101H、101Kよりも安定していた。
図14(A)、図14(B)のグラフでは、縦軸が各二枚刃ドリル101D、101E、101Fに対応する。図15(A)、図15(B)のグラフでは、縦軸が各二枚刃ドリル101G、101H、101Iに対応する。図16(A)、図16(B)のグラフでは、縦軸が各二枚刃ドリル101J、101K、101Lに対応する。図14(A)、図15(A)、図16(A)のグラフでは、横軸が上記第四試験の条件でのワーク加工時の最大スラスト荷重に対応する。図14(B)、図15(B)、図16(B)のグラフでは、横軸が上記第四試験の条件でのワーク加工時の最大トルクに対応する。
図14~図16に示すように、最大スラスト荷重および最大トルクは、送り量に関わらず、二枚刃ドリル101D、101G、101Jの方が、それぞれ従来の二枚刃ドリル101E、101F、101H、101Kよりも小さかった。つまり、二枚刃ドリル101D、101G、101Jの方がそれぞれ従来の二枚刃ドリル101E、101F、101H、101Kよりも加工時にドリルに作用する切削抵抗が小さい。よって、二枚刃ドリル101D、101G、101Jは、それぞれ送り量に関わらず、従来の二枚刃ドリル101E、101F、101H、101Kよりも切削抵抗を低く安定させることができるという結果が得られた。
なお、従来の二枚刃ドリル101I、101Lについては、それぞれ、スラスト荷重およびトルクの経時的な変化量が二枚刃ドリル101G、101Jよりも大きくなることが明らかであり、且つ最大スラスト荷重および最大トルクも二枚刃ドリル101G、101Jよりも大きくなることが明らかであるので、第四試験は実施されなかった。
Claims (3)
- 軸心を中心に延びるボディと、
前記ボディの先端部から基端部へ向けて前記ボディの外周面に螺旋状に設けられた複数の排出溝と、
前記ボディの回転方向側を向く前記排出溝の内面と、前記先端部における前記ボディの逃げ面との稜線部分に設けられた切れ刃と、
前記切れ刃の前記ボディの径方向内側の端から前記径方向内側に延びるシンニング刃と、
前記逃げ面との第一稜線が、前記シンニング刃の径方向内側の端から前記径方向外側に向かって、前記回転方向に向けて湾曲して延びるR部と、前記逃げ面との第二稜線が、前記第一稜線の前記径方向外側の端から前記径方向外側に向かって直線状に延び、前記ボディの前記外周面よりも前記径方向内側で前記排出溝に接続するストレート部とを有するギャッシュ部と
を備えたことを特徴とするドリル。 - 前記軸心から前記第二稜線が前記排出溝に接続する位置までの距離は、前記ボディの外径の30%以上45%以下である
ことを特徴とする請求項1に記載のドリル。 - 前記軸心が延びる方向から見て、前記第一稜線の前記径方向外側の端における接線と、前記第二稜線との間の角度は、20°以下である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のドリル。
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