WO2023181814A1 - ドリル及び切削加工物の製造方法 - Google Patents

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WO2023181814A1
WO2023181814A1 PCT/JP2023/007565 JP2023007565W WO2023181814A1 WO 2023181814 A1 WO2023181814 A1 WO 2023181814A1 JP 2023007565 W JP2023007565 W JP 2023007565W WO 2023181814 A1 WO2023181814 A1 WO 2023181814A1
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WO
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honing surface
region
tip
drill
honing
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007565
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅彦 黒田
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines

Definitions

  • This embodiment relates to a method for manufacturing a drill and a cut workpiece.
  • the drills described in Patent Documents 1 and 2 are known as drills used when performing milling on a workpiece.
  • the drills described in Patent Documents 1 and 2 by chamfering or honing the boundary between the flank and the groove located on the tip side of the drill, stress concentration that occurs during cutting can be avoided. It is possible to obtain effects such as improving the chip evacuation performance of the drill.
  • the drill described in Patent Document 1 has a curved portion formed on the flank surface, which has the great advantage of reducing the load on the drill tip during drilling. Further, in the drill described in Patent Document 2, it is disclosed that the heel portion located on the tip side of the drill is rounded with an R surface to further improve chip evacuation performance.
  • a drill has a rod-shaped main body that extends from the tip toward the rear end along the rotation axis.
  • the main body includes a cutting blade located on the tip side, a thinning groove extending from the cutting blade toward the rear end, and a discharge groove located on the outer peripheral side of the thinning groove and extending from the cutting blade toward the rear end.
  • a first honing surface located at the intersection of the tip surface and the thinning groove; a first honing surface located at the intersection of the tip surface and the discharge groove; a second honing surface connected to the first honing surface.
  • the first honing surface is connected to the second honing surface, and has a first portion that increases in width as viewed from the tip as it approaches the second honing surface.
  • the second honing surface is connected to the first honing surface, and has a second portion whose width in a distal view increases as it approaches the first honing surface.
  • FIG. 2 is an enlarged view of area A1 shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a plan view of the drill shown in FIG. 2 when viewed from direction B1.
  • FIG. 3 is a plan view of the drill shown in FIG. 2 when viewed from direction B2.
  • 5 is an enlarged view of area A2 shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged view of area A2 shown in FIG. 4.
  • FIG. It is a schematic diagram showing one process of a manufacturing method of a cut workpiece concerning one embodiment. It is a schematic diagram showing one process of a manufacturing method of a cut workpiece concerning one embodiment. It is a schematic diagram showing one process of a manufacturing method of a cut workpiece concerning one embodiment. It is a schematic diagram showing one process of a manufacturing method of a cut workpiece concerning one embodiment.
  • the drill of the embodiment will be described in detail using the drawings. Further, in each of the figures referred to below, only the main members constituting the embodiment are shown in a simplified manner for convenience of explanation. Accordingly, the drill may include any components not shown in the figures to which this specification refers. Furthermore, the dimensions of the members in each figure do not faithfully represent the dimensions of the actual constituent members and the dimensional ratios of each member.
  • the drill 1 according to the embodiment of the present disclosure, as shown in the example shown in FIG. 1, has a substantially cylindrical main body 3 extending from the tip 3A toward the rear end 3B along the rotation axis O1.
  • the main body 3 can perform drilling while rotating in a rotational direction O2 about a rotation axis O1.
  • the main body 3 has a cutting part 5 located on the side of the tip 3A, and a shank part 7 located on the side of the rear end 3B with respect to the cutting part 5.
  • a cutting part 5 located on the side of the tip 3A
  • a shank part 7 located on the side of the rear end 3B with respect to the cutting part 5.
  • the main body of the drill of this embodiment is approximately cylindrical
  • the cutting portion and the shank portion are also approximately cylindrical.
  • the cutting part 5 includes a part that comes into contact with the workpiece, and this part plays a main role in cutting the workpiece.
  • the shank portion 7 is a portion that is gripped by a rotating spindle or the like in a machine tool, and may be designed according to the shape of the spindle.
  • the cutting part 5 and the shank part 7 may be constructed as separate members, or may be constructed integrally.
  • a drill 1 in which the cutting part 5 and the shank part 7 are formed as separate members is called a tip-exchangeable type, and a drill 1 in which the cutting part 5 and the shank part 7 are formed integrally is called a solid type.
  • the cutting part 5 has a cutting edge 9, a thinning groove 11, a discharge groove 15, a tip surface 17, and an outer peripheral surface 19.
  • the cutting edge 9 is located on the side of the tip 3A of the main body 3, as shown in FIGS. 2 and 3. Generally, the cutting edge 9 is called a tip edge, so in the following description, the cutting edge 9 may be referred to as a tip edge.
  • FIG. 3 is a plan view of the drill 1 viewed from a direction perpendicular to the rotation axis O1, and may also be referred to as a side view.
  • the thinning groove 11 and the discharge groove 15 are grooves extending from the cutting edge 9 toward the rear end 3B.
  • the distal end surface 17 is a surface located on the distal end 3A side and facing the distal end 3A side.
  • the outer peripheral surface 19 is a surface located on the outer peripheral side of the cutting part 5.
  • the number of thinning grooves 11, discharge grooves 15, tip surfaces 17, and outer circumferential surfaces 19 may correspond to the number of cutting edges 9.
  • the number of cutting edges 9 is two, and the number of thinning grooves 11, discharge grooves 15, tip surfaces 17, and outer circumferential surfaces 19 are also two.
  • the cutting edge 9 has a main cutting edge 21 extending from the rotation axis O1 side toward the outer circumferential surface 19 side.
  • the end of the main cutting edge 21 on the rotation axis O1 side is located closer to the tip 3A than the end of the main cutting edge 21 on the outer peripheral surface 19 side.
  • the main cutting edge 21 refers to a portion of the cutting edge 9 that is located on the ridge line where the tip surface 17 and the discharge groove 15 intersect, and has a positive rake angle.
  • the tip surface 17 functions as a flank surface
  • the discharge groove 15 functions as a rake surface.
  • FIG. 4 is a plan view of the drill 1 viewed from the tip 3A side along the rotation axis O1, and may be referred to as a front view or a tip view.
  • the cutting blade 9 when the main body 3 is viewed from the tip, the cutting blade 9 includes a chisel blade 23 including the rotation axis O1, and a thinning blade extending from the chisel blade 23 toward the outer circumferential surface 19 of the main body 3. It has 25.
  • the thinning blade 25 refers to a portion of the cutting blade 9 located on the ridgeline where the tip surface 17 and the thinning groove 11 intersect, and where the rake angle is a negative value. In the example shown in FIG. 4, the thinning blade 25 is located closer to the rotation axis O1 than the main cutting edge 21, and is connected to the main cutting edge 21. When viewed from the tip, the chisel blade 23, thinning blade 25, and main cutting blade 21 of the cutting blade 9 are lined up in this order from the rotation axis O1 toward the outer periphery.
  • the chisel blade 23 refers to the part of the cutting edge 9 that is located on the ridge line where the plurality of tip surfaces 17 intersect when the cutting portion 5 has a plurality of tip surfaces 17, and functions as a pseudo cutting edge. do.
  • the chisel blade 23 in the example shown in FIG. 4 intersects the rotation axis O1 and is connected to the thinning blade 25.
  • the cutting part 5 has a plurality of cutting edges 9, one of the plurality of cutting edges 9 is the first cutting edge 9A, and is located in front of the first cutting edge 9A in the rotation direction O2.
  • the cutting edge 9 that is attached is referred to as a second cutting edge 9B.
  • the first cutting edge 9A and the second cutting edge 9B each have a main cutting edge 21, a chisel blade 23, and a thinning blade 25.
  • the second cutting edge 9B is located in front of the first cutting edge 9A in the rotation direction O2 via the thinning groove 11 (or the discharge groove 15) and the tip surface 17.
  • the cutting edge 9 is located in front of the first cutting edge 9A in the rotational direction O2, and is closest to the first cutting edge 9A in the front in the rotational direction O2.
  • the blade 9 is defined as a second cutting edge 9B.
  • the thinning groove 11 is a groove located on the side of the tip 3A of the cutting part 5.
  • the thinning groove 11 is provided to reduce the core thickness of the cutting portion 5 on the tip 3A side. Therefore, the surface located on the rear side in the rotational direction O2 is inclined toward the front in the rotational direction O2 as it goes toward the rear end 3B.
  • the thinning groove 11 may be formed by grinding with a grindstone or the like.
  • the cutting portion 5 has a plurality of thinning grooves 11 separated from each other via the distal end surface 17 when viewed from the distal end.
  • the cutting part 5 has a plurality of thinning grooves 11, among the plurality of thinning grooves 11, the one extending from the first cutting edge 9A toward the rear end 3B side is referred to as the first thinning groove 11A. Furthermore, among the plurality of thinning grooves 11, those extending from the second cutting edge 9B toward the rear end 3B are referred to as second thinning grooves 11B.
  • the second thinning groove 11B is located in front of the first thinning groove 11A in the rotation direction O2.
  • the thinning groove 11 may have a thinning surface 13 located on the front side in the rotation direction O2.
  • the shape of the thinning surface 13 is not particularly limited, but may be a planar shape.
  • the cutting part 5 may have a plurality of thinning surfaces 13.
  • the first thinning groove 11A has a first thinning surface 13A
  • the second thinning groove 11B has a second thinning surface 13B.
  • the discharge groove 15 is generally called a flute and is located on the outer circumferential side of the thinning groove 11.
  • the discharge groove 15 is provided to discharge chips toward the rear end 3B. Therefore, the surface located on the rear side in the rotational direction O2 is generally inclined toward the rear in the rotational direction O2 as it goes toward the rear end 3B. Furthermore, the discharge groove 15 extends further toward the rear end 3B than the thinning groove 11.
  • the thinning groove 11 and the discharge groove 15 are open and connected to each other. Further, in the example shown in FIG. 1, the discharge groove 15 extends from the cutting blade 9 toward the rear end 3B in a twisted manner around the rotation axis O1, but may extend straight.
  • "extending in a twisted manner” means that the discharge groove 15 extends in a generally twisted manner from the cutting blade 9 toward the rear end 3B. As shown in FIG. 1, the discharge groove 15 may extend in a spiral shape. The discharge groove 15 may have a partially untwisted portion. When the discharge groove 15 extends in a twisted manner, the twist angle of the discharge groove 15 is not limited to a specific value, and may be set to about 10° to 35°, for example.
  • the cutting part 5 has a plurality of discharge grooves 15 separated from each other via the tip surface 17.
  • the one extending from the first cutting edge 9A toward the rear end 3B side is defined as the first discharge groove 15A
  • the one extending from the second cutting edge 9B toward the rear end 3B side is defined as the first discharge groove 15A.
  • the elongated portion is referred to as a second discharge groove 15B.
  • the second discharge groove 15B is located in front of the first discharge groove 15A in the rotational direction O2.
  • the tip surface 17 may have a plurality of inclined planes or may have a curved shape. Further, the distal end surface 17 may have an opening 27 through which coolant is discharged. In this case, the coolant is discharged from the opening 27 through the channel inside the main body 3.
  • a thinning groove 11 and a discharge groove 15 are located between the plurality of tip surfaces 17.
  • one of the plurality of tip surfaces 17 is referred to as the first tip surface 17A
  • the tip surface 17 located in front of the first tip surface 17A in the rotational direction O2 is referred to as the second tip surface. It shall be 17B.
  • the first tip surface 17A is adjacent to the first thinning groove 11A and the first discharge groove 15A in the front direction in the rotation direction O2. Specifically, as shown in FIG. 4, when viewed from the tip, the first tip surface 17A is located forward of these grooves in the rotational direction O2, and the first tip surface 17A is disposed between these grooves. are in contact with each other. Further, the first tip surface 17A may be connected to the second cutting edge 9B at the rear in the rotation direction O2. Since the first tip surface 17A is a surface extending from the second cutting edge 9B toward the first thinning groove 11A and the first discharge groove 15A, it may also be referred to as a flank surface with respect to the second cutting edge 9B.
  • the outer circumferential surface 19 is a surface area located at the outer edge of the cutting part 5.
  • the outer peripheral surface 19 may have a margin or a clearance.
  • the cutting portion 5 has a plurality of outer circumferential surfaces 19 separated from each other via the discharge grooves 15.
  • one of the plurality of outer circumferential surfaces 19 is a first outer circumferential surface 19A, and an outer circumferential surface located in front of the first outer circumferential surface 19A in the rotation direction O2. 19 is the second outer peripheral surface 19B.
  • each outer circumferential surface 19 is 180° rotationally symmetrical about the rotation axis O1. The above relationship holds true even when the first outer circumferential surface 19A is replaced with the first cutting edge 9A, the first thinning groove 11A, the first discharge groove 15A, or the first tip surface 17A.
  • the cutting part 5 has a first honing surface 29 located at the intersection of the first tip surface 17A and the first thinning groove 11A. Moreover, the cutting part 5 has a second honing surface 31 located at the intersection of the first tip surface 17A and the first discharge groove 15A. As shown in FIG. 4, when viewed from the tip, the first honing surface 29 and the second honing surface 31 each extend from the rotation axis O1 side toward the outer peripheral side of the main body 3.
  • first honing surface 29 is connected to the second honing surface 31.
  • the portion where the first honing surface 29 and the second honing surface 31 connect is referred to as a first connection portion P1.
  • the first honing surface 29 and the second honing surface 31 form a band of honing surfaces.
  • the second honing surface 31 may be connected to the first outer peripheral surface 19A.
  • the first honing surface 29 has a first portion 33.
  • the first portion 33 is a portion located on the outer peripheral side of the first honing surface 29, and is connected to the second honing surface 31 at the first connection portion P1.
  • the width of the first portion 33 increases as it approaches the second honing surface 31.
  • the width of the first portion 33 refers to the end point T1 of the first honing surface 29 on the rotation axis O1 side and the end point on the outer circumferential side of the second honing surface 31 when viewed from the tip. It refers to the width W1 in the direction perpendicular to the virtual straight line N passing through T2.
  • the width W1 of the first portion 33 may be 5 ⁇ m to 30 ⁇ m. Further, the amount of change in the width W1 of the first portion 33 may be 3 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the widths (W2 to W5, WP1, WP2), which will be described later, are also specified using the above method.
  • the midpoint of the width is defined as the outer peripheral end point T2 of the second honing surface 31.
  • the expression that the width of the first portion 33 increases as it approaches the second honing surface 31 does not necessarily mean that the width of the first portion 33 increases continuously; There may be.
  • other parts (second part 35 to fifth part 51) to be described later approach a certain part, in other words, even if they increase in a certain direction, the width of each part does not necessarily increase continuously. It is not necessary, and some portions may have a constant width.
  • the second honing surface 31 has a second portion 35. As shown in FIG. 5, the second portion 35 is a portion located on the rotation axis O1 side of the second honing surface 31, and is connected to the first honing surface 29 at the first connection portion P1. Connected. The second portion 35 is connected to the first portion 33 at the first connection portion P1.
  • the width of the second portion 35 in the distal view increases as it approaches the first honing surface 29.
  • the width W2 of the second portion 35 shown in FIG. 5 may be 3 ⁇ m to 30 ⁇ m. Further, the amount of change in the width W2 of the second portion 35 may be 2 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • Chips generated during cutting may collide with the boundary between the flank surface and the thinning groove, as well as the boundary between the flank surface and the discharge groove 15, resulting in damage to these boundary areas.
  • the boundary portion has an angular shape, so the strength of the boundary portion tends to decrease.
  • a protruding shape such as a pointed shape or a convexly curved shape, so that chipping is likely to occur due to chip collision.
  • One way to solve the above problem is to provide a honing surface on the flank. This makes it possible to avoid damage to the boundary portion due to collision with chips, and to extend the life of the tool.
  • the honing surface is provided excessively with respect to the flank surface, the thickness of the main body will be reduced, which may reduce the rigidity of the drill. That is, if the honing surface is provided excessively, the life of the tool may be shortened. Furthermore, in the above case, there is a possibility that the chips that collide with the honing surface will flow to the side of the flank instead of the groove, and there is also a possibility that the chip evacuation performance of the drill will be deteriorated.
  • the width of the first portion 33 on the first honing surface 29 increases as it approaches the second honing surface 31, and the width of the second portion 35 on the second honing surface 31 increases as the width of the first portion 33 on the first honing surface 29 increases. It becomes larger as it approaches the surface 29.
  • the width of the honing surface can be relatively increased at the portion where the first tip surface 17A, the first thinning groove 11A, and the first discharge groove 15A intersect. This reduces defects in areas where chips are likely to collide.
  • the thickness of the main body 3 is ensured, making it easier to maintain the rigidity of the drill 1, and at the same time providing excellent performance in terms of chip evacuation.
  • the drill of this embodiment is a drill that achieves a reduction in the occurrence of fractures due to collision with chips, maintains the rigidity of the main body, and achieves good chip evacuation.
  • the first portion 33 When viewed from the tip, the first portion 33 extends toward the rear in the rotation direction O2 of the rotation axis O1 as it goes toward the second honing surface 31, and the second portion 35 extends as it goes toward the first honing surface 29. It may extend toward the rear in the rotation direction O2 of the rotation axis O1.
  • a band of honing surfaces consisting of the first honing surface 29 and the second honing surface 31 has a convex shape that protrudes rearward in the rotation direction O2 with the first connection portion P1 as the apex. .
  • the vicinity of the intersection of the first tip surface 17A, the first thinning groove 11A, and the first discharge groove 15A becomes more protruding, so by providing the first portion 33 and the second portion 35, Reduce the occurrence of defects.
  • the entire first honing surface 29 may be the first portion 33.
  • the width of the first honing surface 29 increases as it approaches the second honing surface 31.
  • the width of the honing surface on the outer peripheral side may be larger than the width of the honing surface on the rotation axis O1 side.
  • the drill 1 has the above configuration, the risk of breakage of the drill 1 due to collision with chips can be reduced while ensuring high rigidity and good chip evacuation performance of the drill 1.
  • the second honing surface 31 may have a first region 37 and a second region 39 located on the outer peripheral side of the first region 37.
  • the first region 37 may have a concave shape concave toward the front in the rotation direction O2 when viewed from the tip.
  • the second region 39 may extend toward the front in the rotation direction O2 toward the outer circumference when viewed from the tip.
  • the first region 37 may be connected to the second region 39, and the connecting portion in this case is referred to as a second connecting portion P2.
  • Chips generated during cutting may collide with the first region 37 when flowing from the first thinning groove 11A to the first discharge groove 15A.
  • the first region 37 does not have a concave shape, collisions of chips tend to concentrate near the end of the first region 37 on the rotation axis O1 side.
  • the first region 37 has a concave shape, it is possible to disperse the risk of chip collision to the outer peripheral side of the first region 37.
  • the width of the first discharge groove 15A increases, so that the chip discharge performance becomes even better.
  • the first region 37 may have a third portion 41 whose width increases as it approaches the outer circumferential surface 19.
  • the third portion 41 may be connected to the second region 39 at the second connection portion P2, or may be connected to the second portion 35. In such a case, the risk of breakage due to chip collision can be reduced while ensuring high rigidity and good chip evacuation of the drill 1.
  • the width W3 of the third portion 41 shown in FIG. 5 may be 5 ⁇ m to 50 ⁇ m. Further, the amount of change in the width W3 of the third portion 41 may be 3 ⁇ m to 45 ⁇ m.
  • the third portion 41 may include the bottom 43 of the first region 37.
  • the bottom portion 43 refers to a portion of the first region 37 where the boundary between the first discharge groove 15A and the first region 37 is recessed most forward in the rotation direction O2; may be said to be located at the front end in the rotational direction O2.
  • the region located on the outer peripheral side of the bottom portion 43 is defined as an outer region 45, and the region located inside the outer region 45 as an inner region 47.
  • the outer region 45 when viewed from the tip, the outer region 45 faces the first thinning groove 11A, so chips flowing from the first thinning groove 11A are directed to the outer region than the inner region 47. It is easy to collide with 45. Therefore, when the main body 3 has the above-mentioned configuration, the outer region 45 is honed to have a relatively wide width, so that damage due to chip collision is less likely to occur.
  • the second region 39 may have a fourth portion 49 whose width increases as it approaches the first region 37.
  • the fourth portion 49 may be connected to the first region 37 at the second connection portion P2.
  • the fourth portion 49 is a portion located on the front side in the rotational direction O2 in the second region 39, that is, a protruding portion, so there is a high risk of breakage of the drill 1 due to collision with chips. . Therefore, when the second region 39 has the above configuration, such risks can be reduced.
  • the width W4 of the fourth portion 49 shown in FIG. 5 may be 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. Further, the amount of change in the width W4 of the fourth portion 49 may be 2 ⁇ m to 80 ⁇ m.
  • the second region 39 may have a fifth portion 51 whose width increases as it approaches the outer peripheral surface 19.
  • the fifth portion 51 may be connected to the first outer peripheral surface 19A or may be connected to the fourth portion 49. In such a case, the risk of breakage of the drill 1 due to collision with chips can be reduced while ensuring high rigidity of the drill 1 and good chip evacuation performance.
  • the width W5 of the fifth portion 51 shown in FIG. 5 may be 15 ⁇ m to 150 ⁇ m. Further, the amount of change in the width W5 of the fifth portion 51 may be 5 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the width WP1 of the first connection portion P1 may be smaller than the width WP2 of the second connection portion P2. In this case, excessive honing in the vicinity of the first connection part P1 can be reduced, and the thickness of the main body 3 in the vicinity of the first connection part P1 can be ensured. Further, when viewed from the tip, the first connecting portion P1 may be located further forward in the rotational direction O2 than the second connecting portion P2.
  • the first region 37 may have the minimum portion S, where the portion of the second honing surface 31 where the width is the minimum is defined as the minimum portion S.
  • the minimum value of the width W1 of the first region 37 may be the width WS of the minimum portion S.
  • L2/ L1 ⁇ 5 may be satisfied.
  • the relationship between the distance L1 from the first connection portion P1 to the minimum portion S and the distance L2 from the minimum portion S to the second connection portion P2 in the direction along the virtual straight line N is may be L2/L1 ⁇ 5.
  • the width of the honing surface from the minimum portion S to the outer circumferential side gradually increases, so that damage due to chip collision is less likely to occur on the outer circumferential side of the main body 3.
  • the first thinning groove 11A may have a first thinning surface 13A connected to the first portion 33. Further, the length of the first honing surface 29 may be longer than the length of the boundary between the first tip surface 17A and the first thinning surface 13A. Specifically, as shown in FIG. 6, in the direction along the virtual straight line N, the length L3 of the first honing surface 29 is equal to the length L4 of the boundary between the first tip surface 17A and the first thinning surface 13A. In this case, L3>L4 may be satisfied. In such a case, it is possible to reduce the risk of breakage due to chip collision in a portion located near the rotation axis O1.
  • the distance from the rotation axis O1 to the end of the first honing surface 29 on the rotation axis O1 side may be smaller than one third of the outer diameter of the main body 3.
  • the relationship between the distance L5 from the rotation axis O1 shown in FIG. 4 to the end point T1 on the rotation axis O1 side of the first honing surface 29 and the outer diameter D of the main body 3 is such that L5>D/3. It's okay. In such a case, it is possible to reduce the risk of breakage due to chip collision in a portion located near the rotation axis O1.
  • the first honing surface 29 may be longer than the second honing surface 31.
  • the first discharge groove 15A also becomes relatively wide.
  • chip evacuation becomes even better.
  • the first region 37 may be longer than the second region 39, and the first region 33 may be longer than the other regions.
  • the third portion 41 may be longer than the second portion 35, and the fifth portion 51 may be longer than the fourth portion 49.
  • the length of the first honing surface 29 in the direction along the virtual straight line N may be 0.05D to 0.2D.
  • the length of the second honing surface 31 may be 0.2D to 0.4D.
  • the length of the first region 37 may be 0.2D to 0.38D.
  • the length of the second region 39 may be 0.02D to 0.2D.
  • the length of the first portion 33 may be 0.05D to 0.2D.
  • the length of the second portion 35 may be 0.01D to 0.1D.
  • the length of the third portion 41 may be 0.15D to 0.38D.
  • the length of the fourth portion 49 may be 0.02D to 0.2D.
  • the length of the fifth portion 51 may be 0.01D to 0.1D.
  • the main body 3 may have a honing surface having the same configuration as the first honing surface 29 or the second honing surface 31.
  • a honing surface having the same configuration as the first honing surface 29 or the second honing surface 31 may be provided at the boundary between the second tip surface 17B and the second thinning groove 11B.
  • the boundary between the second tip surface 17B and the second discharge groove 15B and the boundary between the second tip surface 17B and the second outer peripheral surface 19B have the same configuration as the first honing surface 29 or the second honing surface 31, respectively.
  • a honing surface may be provided having a.
  • Examples of the material of the main body 3 include cemented carbide or cermet.
  • Examples of the composition of the cemented carbide include WC-Co, WC-TiC-Co, and WC-TiC-TaC-Co.
  • WC, TiC, and TaC are hard particles
  • Co is a binder phase.
  • cermet is a sintered composite material in which a metal is combined with a ceramic component.
  • examples of the cermet include titanium compounds containing titanium carbide (TiC) or titanium nitride (TiN) as a main component.
  • the surface of the body 3 may be coated with a film using a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD physical vapor deposition
  • the composition of the film include titanium carbide (TiC), titanium nitride (TiN), titanium carbonitride (TiCN), and alumina (Al 2 O 3 ).
  • a method for manufacturing a cut workpiece in an embodiment of the present disclosure includes: (1) a step of rotating the drill 1 around the rotation axis O1; (2) a step of bringing the cutting edge 9 of the rotating drill 1 into contact with the workpiece 100; (3) The step of separating the drill 1 from the workpiece 100 is provided.
  • the drill 1 is rotated around the rotation axis O1 and moved in the direction along the rotation axis O1 (Y1 direction), thereby moving the drill 1 into the workpiece. Make it relatively close to 100.
  • the cutting blade 9 of the drill 1 is brought into contact with the workpiece 100 to cut the workpiece 100. Then, as shown in FIG. 9, by moving the drill 1 in the Y2 direction, the drill 1 is moved relatively away from the workpiece 100.
  • the drill 1 is brought close to the workpiece 100 while the workpiece 100 is fixed and the drill 1 is rotated around the rotation axis O1. Moreover, in FIG. 8, the workpiece 100 is cut by bringing the cutting blade 9 of the rotating drill 1 into contact with the workpiece 100. Further, in FIG. 9, the drill 1 is rotated and moved away from the workpiece 100.
  • the drill 1 in each step, by moving the drill 1, the drill 1 is brought into contact with the work material 100, or by separating the drill 1 from the work material 100.
  • the drill 1 is brought into contact with the work material 100, or by separating the drill 1 from the work material 100.
  • the drill 1 is brought into contact with the work material 100, or by separating the drill 1 from the work material 100.
  • the workpiece 100 may be brought closer to the drill 1. Further, in the step (3), the workpiece 100 may be moved away from the drill 1. When continuing the cutting process, it is sufficient to keep the drill 1 in a rotated state and repeat the process of bringing the cutting edge 9 of the drill 1 into contact with different locations on the workpiece 100.
  • Typical examples of the material of the workpiece 100 include aluminum, carbon steel, alloy steel, stainless steel, cast iron, and non-ferrous metals.

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Abstract

先端の側の欠損発生を低減しつつ、剛性が高く、切屑排出性が良好なドリルが求められている。本開示の一態様に基づくドリルは、回転軸に沿って延びた本体を有している。本体は、切刃、シンニング溝、排出溝、先端面、第１ホーニング面、及び、第１ホーニング面に接続された第２ホーニング面を有している。第１ホーニング面は、第２ホーニング面に接続され、且つ、第２ホーニング面に近づくにしたがって先端視における幅が大きくなる第１部位を有している。第２ホーニング面は、第１ホーニング面に接続され、且つ、第１ホーニング面に近づくにしたがって先端視における幅が大きくなる第２部位を有している。

Description

ドリル及び切削加工物の製造方法
　本態様は、ドリル及び切削加工物の製造方法に関する。
　被削材に転削加工を行う際に用いられるドリルとして、例えば、特許文献１及び２に記載のドリルが知られている。また、特許文献１及び２に記載のドリルにあるように、ドリルの先端側に位置する逃げ面と溝との境界部分に面取りやホーニングを施すことで、切削加工の際に生じる応力集中を回避したり、ドリルの切屑排出性を高めたりといった効果を得ることができる。
　具体的には、特許文献１に記載のドリルは、逃げ面に湾曲部が形成されており、これによって、ドリル加工中におけるドリル刃先の荷重が小さくなるという大きな利点を有する。また、特許文献２に記載のドリルにおいては、ドリルの先端側に位置するヒール部をＲ面にて丸めることで切屑排出性をより高めることが開示されている。
国際公開第２００１／０３６１３４号 実公平０３－０４０４９９号公報
　本開示の一態様に基づくドリルは、先端から後端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有している。本体は、先端の側に位置する切刃と、切刃から前記後端に向かって延びたシンニング溝と、シンニング溝よりも外周側に位置して、切刃から後端に向かって延びた排出溝と、シンニング溝及び排出溝と回転軸の回転前方において隣り合う先端面と、先端面及びシンニング溝の交わりに位置する第１ホーニング面と、先端面及び排出溝の交わりに位置して、第１ホーニング面に接続された第２ホーニング面と、を有している。第１ホーニング面は、第２ホーニング面に接続され、且つ、第２ホーニング面に近づくにしたがって先端視における幅が大きくなる第１部位を有している。第２ホーニング面は、第１ホーニング面に接続され、且つ、第１ホーニング面に近づくにしたがって先端視における幅が大きくなる第２部位を有している。
一実施形態に係るドリルを示す斜視図である。 図１に示す領域Ａ１の拡大図である。 図２に示すドリルをＢ１方向から見た平面図である。 図２に示すドリルをＢ２方向から見た平面図である。 図４に示す領域Ａ２の拡大図である。 図４に示す領域Ａ２の拡大図である。 一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。 一実施形態に係る切削加工物の製造方法の一工程を示す概略図である。
　以下、実施形態のドリルについて、図面を用いて詳細に説明する。また、以下で参照する各図では、説明の便宜上、実施形態を構成する部材における主要な部材のみを簡略化して示している。したがって、ドリルは、本明細書が参照する各図に示されない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率を忠実に表したものではない。
　本開示の実施形態のドリル１は、図１に示す一例のように、先端３Ａから後端３Ｂに向かって回転軸Ｏ１に沿って延びた略円柱形状の本体３を有する。本体３は、回転軸Ｏ１を中心として、回転方向Ｏ２に回転しながら穴あけ加工を行うことができる。
　図１に示す一例において、本体３は、先端３Ａの側に位置する切削部５と、切削部５よりも後端３Ｂの側に位置するシャンク部７と、を有する。切削部及びシャンク部の形状に関しては、特に限定はないが、本実施形態のドリルは、本体が略円柱形状であることから切削部及びシャンク部もまた略円柱形状である。
　切削部５は、被削材に接触する部位を含み、この部位が被削材の切削加工において主たる役割をなす。シャンク部７は、工作機械における回転するスピンドル等に把持される部位であり、スピンドルの形状に応じて設計されてもよい。
　切削部５及びシャンク部７は、別部材によって構成されてもよく、また、一体的に構成されてもよい。一般的に、切削部５及びシャンク部７が別部材によって構成されたドリル１は先端交換型と呼ばれ、切削部５及びシャンク部７が一体的に構成されたドリル１はソリッド型と呼ばれる。
　実施形態の本体３における外径は、例えば、０．５ｍｍ～４ｍｍに設定され得る。また、回転軸Ｏ１の延びる方向の長さをＬとし、外径をＤとするとき、実施形態の本体３において、Ｌ及びＤの関係は、例えば、Ｌ＝１Ｄ～１０Ｄに設定され得る。切削部５の外径とシャンク部７の外径が異なる場合には、切削部５の外径を本体３における外径Ｄとする。
　切削部５は、切刃９、シンニング溝１１、排出溝１５、先端面１７及び外周面１９を有する。切刃９は、図２及び図３に示すように、本体３における先端３Ａの側に位置する。一般的に、切刃９は先端刃と呼ばれるため、以下の説明において、切刃９を先端刃と言い換えてもよい。図３は、回転軸Ｏ１に対して直交する方向からドリル１を見た平面図であり、側面図と言い換えてもよい。シンニング溝１１及び排出溝１５は、切刃９から後端３Ｂの側に向かって延びた溝である。先端面１７は、先端３Ａの側に位置し、先端３Ａの側を向く面である。外周面１９は、切削部５の外周側に位置する面である。
　切削部５が１又は複数の切刃９を有する場合において、シンニング溝１１、排出溝１５、先端面１７及び外周面１９の数は、切刃９の数に対応してもよい。図２に示す一例において、切刃９の数は２つであり、シンニング溝１１、排出溝１５、先端面１７及び外周面１９の数もまた、それぞれ２つである。
　切刃９は、図４に示すように、回転軸Ｏ１の側から外周面１９の側に向かって延びた主切刃２１を有している。主切刃２１における回転軸Ｏ１の側の端部は、主切刃２１における外周面１９の側の端部より先端３Ａの側に位置している。主切刃２１とは、切刃９のうち、先端面１７及び排出溝１５が交わる稜線上に位置して、すくい角が正の値となる部分を指す。このとき、先端面１７が逃げ面として機能し、排出溝１５がすくい面として機能する。図４は、回転軸Ｏ１に沿って先端３Ａの側からドリル１を見た平面図であり、正面図又は先端図と言い換えてもよい。
　図４に示す一例のように、本体３を先端視した場合において、切刃９は、回転軸Ｏ１を含むチゼル刃２３と、チゼル刃２３から本体３の外周面１９に向かって延びたシンニング刃２５と、を有している。
　シンニング刃２５は、切刃９のうち、先端面１７及びシンニング溝１１が交わる稜線上に位置して、すくい角が負の値となる部分を指す。図４に示す一例において、シンニング刃２５は、主切刃２１よりも回転軸Ｏ１の側に位置しており、主切刃２１と接続している。先端視した場合において、回転軸Ｏ１から外周に向かって切刃９におけるチゼル刃２３、シンニング刃２５及び主切刃２１が、順に並んでいる。
　チゼル刃２３とは、切刃９のうち、切削部５が複数の先端面１７を有する場合に、これら複数の先端面１７が互いに交わる稜線上に位置する部分を指し、疑似的な刃先として機能する。図４に示す一例におけるチゼル刃２３は、回転軸Ｏ１と交差しており、シンニング刃２５と接続している。
　ここで、切削部５が複数の切刃９を有する場合、複数の切刃９のうちの１つを第１切刃９Ａとし、第１切刃９Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置している切刃９を第２切刃９Ｂとする。図４に示す一例において、第１切刃９Ａ及び第２切刃９Ｂはそれぞれ主切刃２１、チゼル刃２３及びシンニング刃２５を有している。また、先端視した場合において、第２切刃９Ｂは、シンニング溝１１（あるいは排出溝１５）及び先端面１７を介して第１切刃９Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置している。
　切削部５が、切刃９を３枚以上有する場合は、第１切刃９Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置し、且つ、回転方向Ｏ２の前方において第１切刃９Ａに最も近い切刃９を第２切刃９Ｂとする。
　シンニング溝１１は、切削部５の先端３Ａの側に位置する溝である。シンニング溝１１は、切削部５における先端３Ａの側の芯厚を小さくするために設けられる。そのため、回転方向Ｏ２の後方の側に位置する面が、後端３Ｂに向かうにしたがって回転方向Ｏ２の前方に向かうように傾斜している。シンニング溝１１は、砥石で研磨すること等によって形成されてもよい。図４に示す一例において、切削部５は、先端視した場合に、先端面１７を介して互いに離れた複数のシンニング溝１１を有している。
　切削部５が、複数のシンニング溝１１を有する場合において、複数のシンニング溝１１のうち、第１切刃９Ａから後端３Ｂの側に向かって延びたものを第１シンニング溝１１Ａとする。また、複数のシンニング溝１１のうち、第２切刃９Ｂから後端３Ｂの側に向かって延びたものを第２シンニング溝１１Ｂとする。第２シンニング溝１１Ｂは、第１シンニング溝１１Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置する。
　シンニング溝１１は、回転方向Ｏ２の前方の側に位置するシンニング面１３を有してもよい。シンニング面１３の形状に関しては特に限定はないが、平面形状であってもよい。切削部５が、複数のシンニング溝１１を有する場合には、切削部５は、複数のシンニング面１３を有してもよい。図４に示す一例においては、第１シンニング溝１１Ａは、第１シンニング面１３Ａを有し、第２シンニング溝１１Ｂは、第２シンニング面１３Ｂを有している。
　排出溝１５は、一般にフルートと呼ばれ、シンニング溝１１よりも外周側に位置している。排出溝１５は、切屑を後端３Ｂの側へと排出するために設けられる。そのため、回転方向Ｏ２の後方の側に位置する面が、一般的には後端３Ｂに向かうにしたがって回転方向Ｏ２の後方に向かうように傾斜している。また、排出溝１５は、シンニング溝１１よりも後端３Ｂの側にまで延びている。シンニング溝１１及び排出溝１５は、互いに開口しており、繋がっている。また、図１に示す一例において、排出溝１５は、切刃９から後端３Ｂに向かって回転軸Ｏ１の周りでねじれて延びているが、真っ直ぐ延びてもよい。
　本開示において、『ねじれて延びる』とは、排出溝１５が切刃９から後端３Ｂの側に向かって概ねねじれて延びることを意味する。図１に示すように、排出溝１５は、螺旋形状に延びてもよい。排出溝１５は、部分的にねじれていない部位を有してもよい。排出溝１５がねじれて延びる場合に、排出溝１５のねじれ角は、特定の値に限定されず、例えば１０°～３５°程度に設定され得る。
　図４に示す一例において、切削部５は、先端面１７を介して互いに離れた複数の排出溝１５を有している。このような場合において、複数の溝のうち、第１切刃９Ａから後端３Ｂの側に向かって延びたものを第１排出溝１５Ａとし、第２切刃９Ｂから後端３Ｂの側に向かって延びたものを第２排出溝１５Ｂとする。第２排出溝１５Ｂは、第１排出溝１５Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置する。
　先端面１７は、複数の傾斜する平面を有してもよく、曲面形状であってもよい。また、先端面１７は、クーラントが吐出される開口部２７を有してもよい。この場合、クーラントは本体３の内部の流路を通って開口部２７から吐出される。
　図４に示す一例において、複数の先端面１７の間には、シンニング溝１１及び排出溝１５が位置している。このような場合において、複数の先端面１７のうちの１つを第１先端面１７Ａとし、第１先端面１７Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置している先端面１７を第２先端面１７Ｂとする。
　第１先端面１７Ａは、第１シンニング溝１１Ａ及び第１排出溝１５Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に隣り合っている。具体的には、図４に示すように、先端視した場合に、第１先端面１７Ａがこれらの溝よりも回転方向Ｏ２の前方に位置し、且つ、第１先端面１７Ａがこれらの溝と接している。また、第１先端面１７Ａは、回転方向Ｏ２の後方において第２切刃９Ｂと接続してもよい。第１先端面１７Ａは、第２切刃９Ｂから第１シンニング溝１１Ａ及び第１排出溝１５Ａに向かって延びた面であるため、第２切刃９Ｂに対する逃げ面と言い換えてもよい。
　上記の関係は、第１先端面１７Ａ、第１シンニング溝１１Ａ、第１排出溝１５Ａ及び第２切刃９Ｂをそれぞれ第２先端面１７Ｂ、第２シンニング溝１１Ｂ、第２排出溝１５Ｂ及び第１切刃９Ａと置き換えた場合においても成立する。
　外周面１９は、切削部５において外縁に位置する面領域である。外周面１９は、マージンやクリアランスを有してもよい。図２に示す一例において、切削部５は、排出溝１５を介して互いに離れた複数の外周面１９を有している。切削部５が複数の外周面１９を有する場合に、複数の外周面１９の１つを第１外周面１９Ａとし、第１外周面１９Ａに対して回転方向Ｏ２の前方に位置している外周面１９を第２外周面１９Ｂとする。
　回転軸Ｏ１の周りで第１外周面１９Ａを回転させた場合に、第１外周面１９Ａが、第２外周面１９Ｂと重なり合ってもよい。具体的には、図４に示す一例において、各外周面１９が回転軸Ｏ１を中心として１８０°回転対称となっている。上記の関係は、第１外周面１９Ａを、第１切刃９Ａ、第１シンニング溝１１Ａ、第１排出溝１５Ａあるいは第１先端面１７Ａに置き換えた場合においても成立する。
　切削部５は、第１先端面１７Ａ及び第１シンニング溝１１Ａの交わりに位置する第１ホーニング面２９を有している。また、切削部５は、第１先端面１７Ａ及び第１排出溝１５Ａの交わりに位置する第２ホーニング面３１を有している。図４に示すように、先端視した場合において、第１ホーニング面２９及び第２ホーニング面３１は、それぞれ回転軸Ｏ１の側から本体３の外周側に向かって延びている。
　また、第１ホーニング面２９は、第２ホーニング面３１と接続している。第１ホーニング面２９及び第２ホーニング面３１の接続する部分を第１接続部Ｐ１とする。第１ホーニング面２９及び第２ホーニング面３１は一帯のホーニング面を形成している。第２ホーニング面３１は、第１外周面１９Ａと接続してもよい。
　第１ホーニング面２９は、第１部位３３を有している。第１部位３３は、第１ホーニング面２９における外周側に位置する部位であって、第１接続部Ｐ１において第２ホーニング面３１と接続している。
　第１部位３３の幅は、第２ホーニング面３１に近づくにしたがって大きくなる。ここで、第１部位３３の幅とは、図５に示すように、先端視した場合において、第１ホーニング面２９の回転軸Ｏ１の側の端点Ｔ１と第２ホーニング面３１の外周側の端点Ｔ２とを通る仮想直線Ｎに対して垂直な方向における幅Ｗ１を指す。第１部位３３の幅Ｗ１は５μｍ～３０μｍであってもよい。また、第１部位３３の幅Ｗ１の変化量は、３μｍ～２５μｍであってもよい。後述する幅（Ｗ２～Ｗ５、ＷＰ１、ＷＰ２）の大きさに関しても、上記の方法で特定するものとする。
　先端視した場合において、第２ホーニング面３１の外周側の幅が大きく、当該端点が定まらない場合は、図５に示すように、回転軸Ｏ１の周方向における第２ホーニング面３１の外周側の幅の中点を第２ホーニング面３１の外周側の端点Ｔ２とする。
　また、第１部位３３の幅が第２ホーニング面３１に近づくにしたがって大きくなる、とは、必ずしも第１部位３３の幅が連続的に大きくなる必要はなく、幅が一定の部分が一部にあってもよい。後述する別の部位（第２部位３５～第５部位５１）がある部分に近づくにしたがって、換言すれば、ある方向に向かって大きくなる場合についても、必ずしも各部位の幅が連続的に大きくなる必要はなく、幅が一定の部分が一部にあってもよい。
　第２ホーニング面３１は、第２部位３５を有している。第２部位３５は、図５に示すように、第２部位３５は、第２ホーニング面３１における回転軸Ｏ１の側に位置する部位であって、第１接続部Ｐ１において第１ホーニング面２９と接続している。第２部位３５は、第１接続部Ｐ１において第１部位３３と接続している。
　第２部位３５は、第１ホーニング面２９に近づくにしたがって先端視における幅が大きくなる。図５に示す第２部位３５の幅Ｗ２は３μｍ～３０μｍであってもよい。また、第２部位３５の幅Ｗ２の変化量は、２μｍ～２５μｍであってもよい。
　切削加工時において生じた切屑が、逃げ面及びシンニング溝との境界部分、並びに、逃げ面及び排出溝１５との境界部分に衝突し、これら境界部分に欠損が生じることがある。これは、上記の境界部分が角ばった形状となっているため、境界部分の強度が低下し易いからである。特に逃げ面、シンニング溝及び排出溝との交点付近においては、尖った形状や凸曲面形状といった突出した形状になりやすいことから、切屑衝突による欠損が生じやすい。
　このような欠損が発生すると、ドリルの重心のズレが生じるため、切削加工時におけるドリルの直進安定性が損なわれる。これは切削加工の精度の低下を招くため、ドリルを早期に交換せざるを得ない場合がある。
　上記を解決する手段の１つとして、逃げ面にホーニング面を設けることが挙げられる。これにより、切屑との衝突による境界部分の欠損を回避でき、工具の長寿命化を実現することができる。
　しかし、逃げ面に対して、ホーニング面を過度に設けると、本体の肉厚を薄くしてしまい、ドリルの剛性を低下させるおそれがある。すなわち、ホーニング面を過度に設けると、かえって工具の寿命が短くなるおそれがある。また、上記の場合には、ホーニング面に衝突した切屑が、溝ではなく逃げ面の側に流れる可能性があり、ドリルの切屑排出性が悪化するおそれもある。
　本実施形態に係るドリル１は、第１ホーニング面２９における第１部位３３の幅が第２ホーニング面３１に近づくにしたがって大きくなり、第２ホーニング面３１における第２部位３５の幅が第１ホーニング面２９に近づくにしたがって大きくなる。
　ドリル１が上記の構成を有することにより、第１先端面１７Ａ、第１シンニング溝１１Ａ及び第１排出溝１５Ａの３つが交わる部分において、ホーニング面の幅を相対的に大きくできる。これにより、切屑の衝突しやすい部分における欠損を低減する。
　さらに、逃げ面に対して過度にホーニングを施すことが避けられるため、本体３の肉厚が確保され、ドリル１の剛性が保持されやすくなるのと同時に、切屑排出の点においても優れた性能を有する。
　したがって、本実施形態のドリルは、切屑との衝突による欠損発生の低減、本体の剛性の維持及び良好な切屑排出性を実現したドリルである。
　先端視した場合において、第１部位３３は、第２ホーニング面３１に向かうにしたがって回転軸Ｏ１の回転方向Ｏ２の後方に向かって延び、第２部位３５は、第１ホーニング面２９に向かうにしたがって回転軸Ｏ１の回転方向Ｏ２の後方に向かって延びてもよい。図４に示す一例においては、第１ホーニング面２９及び第２ホーニング面３１からなる一帯のホーニング面は、第１接続部Ｐ１を頂点とする回転方向Ｏ２の後方に出っ張った凸形状となっている。
　このような場合には、第１先端面１７Ａ、第１シンニング溝１１Ａ及び第１排出溝１５Ａの交点付近がより突出した形状となるため、第１部位３３及び第２部位３５を設けることで、欠損の発生を低減する。
　図５に示すように、第１ホーニング面２９の全体が、第１部位３３であってもよい。すなわち、第１ホーニング面２９は、第２ホーニング面３１に近づくにしたがって幅が大きくなると言い換えてもよい。
　切削加工時において生じる切屑は、シンニング溝１１及び排出溝１５に沿って排出されることから、回転軸Ｏ１を中心としたねじれた形状となり、外周側に位置するものほど、切屑の発生量が多くなる。このため、本体３の外周側に位置する部分に加わる切屑衝突による負荷も切屑の発生量に比例して大きくなる。そのため、外周側のホーニング面の幅は回転軸Ｏ１の側のホーニング面の幅に比べて、大きくともよい。
　したがって、ドリル１が上記の構成を有する場合には、ドリル１の高い剛性及び良好な切屑排出性を確保しつつ、切屑との衝突によるドリル１の欠損のリスクを低減することができる。
　図５に示すように、第２ホーニング面３１は、第１領域３７及び、第１領域３７よりも外周側に位置する第２領域３９を有してもよい。第１領域３７は、先端視した場合において回転方向Ｏ２の前方に向かって窪んだ凹形状であってもよい。第２領域３９は、先端視した場合において、外周側に向かうにしたがって回転方向Ｏ２の前方に向かって延びてもよい。第１領域３７は、第２領域３９と接続してもよく、この場合の接続部分を第２接続部Ｐ２とする。
　切削加工時に生じた切屑は、第１シンニング溝１１Ａから第１排出溝１５Ａに流れる際に、第１領域３７に衝突することがある。ここで、第１領域３７が凹形状でない場合には、第１領域３７の回転軸Ｏ１の側の端部付近に、切屑の衝突が集中しやすい。しかし、第１領域３７が凹形状である場合には、切屑衝突のリスクを第１領域３７の外周側の部分に分散させることが可能となる。
　また、第２領域３９が外周側に向かうにしたがって回転方向Ｏ２の前方に向かって延びている場合には、第１排出溝１５Ａの幅が広がるため、切屑排出性がさらに良好となる。
　第１領域３７は、外周面１９に近づくにしたがって幅が大きくなる第３部位４１を有してもよい。第３部位４１は、第２領域３９と第２接続部Ｐ２において接続してもよく、第２部位３５と接続してもよい。このような場合には、ドリル１の高い剛性及び良好な切屑排出性を確保しつつ、切屑衝突による欠損のリスクを低減することができる。図５に示す第３部位４１の幅Ｗ３は、５μｍ～５０μｍであってもよい。また、第３部位４１の幅Ｗ３の変化量は、３μｍ～４５μｍであってもよい。
　第３部位４１は、第１領域３７の底部４３を含んでもよい。底部４３とは、図５に示す一例において、第１領域３７のうち、第１排出溝１５Ａ及び第１領域３７の境界が最も回転方向Ｏ２の前方の側に凹んでいる部分を指し、底部４３は、回転方向Ｏ２の前方の端部に位置すると言い換えてもよい。ここで、第１領域３７において、底部４３よりも外周側に位置するを外側領域４５、外側領域４５よりも内側にある領域を内側領域４７とする。
　図５に示すように、先端視した場合において、外側領域４５は、第１シンニング溝１１Ａの側を向いていることから、第１シンニング溝１１Ａから流れてきた切屑は内側領域４７よりも外側領域４５に衝突しやすい。そのため、本体３が上記の構成を有する場合には、外側領域４５に相対的に幅の広いホーニングが施されることから、切屑衝突による欠損が生じにくくなる。
　第２領域３９は、第１領域３７に近づくにしたがって幅が大きくなる第４部位４９を有してもよい。第４部位４９は、第１領域３７と第２接続部Ｐ２において接続してもよい。先端視した場合に、第４部位４９は第２領域３９において回転方向Ｏ２の前方の側に位置する部分、すなわち、出っ張った部分であるため、切屑との衝突によるドリル１の欠損のリスクが高い。したがって、第２領域３９が上記の構成を有する場合には、そのようなリスクを低減することができる。図５に示す第４部位４９の幅Ｗ４は、１０μｍ～１００μｍであってもよい。また、第４部位４９の幅Ｗ４の変化量は、２μｍ～８０μｍであってもよい。
　第２領域３９は、外周面１９に近づくにしたがって幅が大きくなる第５部位５１を有してもよい。第５部位５１は、第１外周面１９Ａと接続してもよく、第４部位４９と接続してもよい。このような場合には、ドリル１の高い剛性及び良好な切屑排出性を確保しつつ、切屑との衝突によるドリル１の欠損のリスクを低減することができる。図５に示す第５部位５１の幅Ｗ５は、１５μｍ～１５０μｍであってもよい。また、第５部位５１の幅Ｗ５の変化量は、５μｍ～１２０μｍであってもよい。
　図５に示すように、第１接続部Ｐ１の幅ＷＰ１は、第２接続部Ｐ２の幅ＷＰ２よりも小さくてもよい。この場合、第１接続部Ｐ１付近における過度のホーニングを低減し、第１接続部Ｐ１付近における本体３の肉厚を確保することができる。また、先端視した場合において、第１接続部Ｐ１は第２接続部Ｐ２よりも回転方向Ｏ２の前方に位置してもよい。
　第２ホーニング面３１の幅が最小となる部分を最小部Ｓとしたとき、第１領域３７は最小部Ｓを有してもよい。具体的には、図５に示すように、第１領域３７の幅Ｗ１の最小値が、最小部Ｓの幅ＷＳとなってもよい。このような場合には、第２領域３９の幅が相対的に大きくなるため、本体３の外周側において、切屑衝突による欠損が生じにくくなる。
　第２ホーニング面３１の回転軸Ｏ１の側の端部から最小部Ｓまでの間隔をＬ１、最小部Ｓから第２ホーニング面３１の外周側の端部までの間隔をＬ２としたとき、Ｌ２／Ｌ１≧５であってもよい。具体的には、図６に示すように、仮想直線Ｎに沿う方向において、第１接続部Ｐ１から最小部Ｓまでの間隔Ｌ１と最小部Ｓから第２接続部Ｐ２までの間隔Ｌ２との関係がＬ２／Ｌ１≧５であってもよい。このような場合には、最小部Ｓから外周側までのホーニング面の幅は次第に大きくなるため、本体３の外周側において、切屑衝突による欠損が生じにくくなる。
　第１シンニング溝１１Ａは、第１部位３３に接続される第１シンニング面１３Ａを有してもよい。また、第１ホーニング面２９の長さは、第１先端面１７Ａ及び第１シンニング面１３Ａの境界部分の長さよりも長くてもよい。具体的には、図６に示すように、仮想直線Ｎに沿う方向において、第１ホーニング面２９の長さＬ３は、第１先端面１７Ａ及び第１シンニング面１３Ａの境界部分の長さＬ４としたとき、Ｌ３＞Ｌ４であってもよい。このような場合には、回転軸Ｏ１の近くに位置する部分における切屑衝突による欠損のリスクを低減することができる。
　先端視した場合に、回転軸Ｏ１から第１ホーニング面２９における回転軸Ｏ１の側の端部までの間隔は、本体３の外径の３分の１よりも小さくてもよい。具体的には、図４に示す回転軸Ｏ１から第１ホーニング面２９における回転軸Ｏ１の側の端点Ｔ１までの間隔Ｌ５と本体３の外径Ｄとの関係が、Ｌ５＞Ｄ／３となってもよい。このような場合には、回転軸Ｏ１の近くに位置する部分における切屑衝突による欠損のリスクを低減することができる。
　仮想直線Ｎに沿う方向において、第１ホーニング面２９は、第２ホーニング面３１よりも長くてもよい。このような場合には、第２ホーニング面３１の長さが相対的に大きくなるため、第１排出溝１５Ａもまた、相対的に広くなる。その結果、切屑排出性がさらに良好になる。また、仮想直線Ｎに沿う方向において、第１領域３７は、第２領域３９より長くてもよく、第１部位３３は、他の部位よりも長くてもよく。第３部位４１は、第２部位３５よりも長くてもよく、第５部位５１は、第４部位４９より長くてもよい。
　具体的には、仮想直線Ｎに沿う方向において、第１ホーニング面２９の長さは０．０５Ｄ～０．２Ｄであってもよい。第２ホーニング面３１の長さは０．２Ｄ～０．４Ｄであってもよい。第１領域３７の長さは０．２Ｄ～０．３８Ｄであってもよい。第２領域３９の長さは０．０２Ｄ～０．２Ｄであってもよい。第１部位３３の長さは０．０５Ｄ～０．２Ｄであってもよい。第２部位３５の長さは０．０１Ｄ～０．１Ｄであってもよい。第３部位４１の長さは０．１５Ｄ～０．３８Ｄであってもよい。第４部位４９の長さは０．０２Ｄ～０．２Ｄであってもよい。第５部位５１の長さは０．０１Ｄ～０．１Ｄ、であってもよい。
　本体３は、第１ホーニング面２９及び第２ホーニング面３１以外に、第１ホーニング面２９または第２ホーニング面３１と同一の構成を有するホーニング面を有してもよい。例えば、第２先端面１７Ｂと第２シンニング溝１１Ｂとの境界には、第１ホーニング面２９または第２ホーニング面３１と同一の構成を有するホーニング面が設けられてもよい。また、第２先端面１７Ｂと第２排出溝１５Ｂとの境界、第２先端面１７Ｂと第２外周面１９Ｂとの境界においても、それぞれ第１ホーニング面２９または第２ホーニング面３１と同一の構成を有するホーニング面が設けられてもよい。さらに、ドリル１が有する上記のホーニング面の数に関しては、特に限定はなく、例えば、ドリル１が３枚刃である場合には、ドリル１は、上記のホーニング面を３つ有してもよい。
　本体３の材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ－Ｃｏ、ＷＣ－ＴｉＣ－Ｃｏ及びＷＣ－ＴｉＣ－ＴａＣ－Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣは硬質粒子であり、Ｃｏは結合相である。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
　本体３の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法、又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
　＜切削加工物の製造方法＞
　次に、本開示の実施形態における切削加工物の製造方法について、上記の実施形態のドリル１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図７～図９を参照しつつ説明する。
　本開示の実施形態における切削加工物の製造方法は、
　（１）ドリル１を回転軸Ｏ１の周りで回転させる工程と、
　（２）回転しているドリル１における切刃９を被削材１００に接触させる工程と、
　（３）ドリル１を、被削材１００から離す工程と、を備えている。
　より具体的には、まず、図７に示すように、ドリル１を回転軸Ｏ１の周りで回転させるとともに回転軸Ｏ１に沿った方向（Ｙ１方向）に移動させることによって、ドリル１を被削材１００に相対的に近づける。
　次に、図８に示すように、ドリル１における切刃９を被削材１００に接触させて被削材１００を切削する。そして、図９に示すように、ドリル１をＹ２方向に移動させることによって、ドリル１を被削材１００から相対的に遠ざける。
　実施形態においては、被削材１００を固定させるとともに回転軸Ｏ１の周りでドリル１を回転させた状態で、ドリル１を被削材１００に近づけている。また、図８においては、回転しているドリル１の切刃９を被削材１００に接触させることによって、被削材１００を切削している。また、図９においては、ドリル１を回転させた状態で被削材１００から遠ざけている。
　本開示の実施形態における製造方法を用いた切削加工では、それぞれの工程において、ドリル１を動かすことによって、ドリル１を被削材１００に接触させる、あるいは、ドリル１を被削材１００から離している。当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
　例えば、（１）の工程において、被削材１００をドリル１に近づけてもよい。また、（３）の工程において、被削材１００をドリル１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、ドリル１を回転させた状態を維持して、被削材１００の異なる箇所にドリル１における切刃９を接触させる工程を繰り返せばよい。
　被削材１００の材質の代表例としては、アルミ、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
　　１・・・ドリル
　　３・・・本体
　　３Ａ・・先端
　　３Ｂ・・後端
　　５・・・切削部
　　７・・・シャンク部
　　９・・・切刃
　　９Ａ・・・第１切刃
　　９Ｂ・・・第２切刃
　１１・・・シンニング溝
　　１１Ａ・・・第１シンニング溝
　　１１Ｂ・・・第２シンニング溝
　１３・・・シンニング面
　　１３Ａ・・・第１シンニング面
　　１３Ｂ・・・第２シンニング面
　１５・・・排出溝
　　１５Ａ・・・第１排出溝
　　１５Ｂ・・・第２排出溝
　１７・・・先端面
　　１７Ａ・・・第１先端面
　　１７Ｂ・・・第２先端面
　１９・・・外周面
　　１９Ａ・・・第１外周面
　　１９Ｂ・・・第２外周面
　２１・・・主切刃
　２３・・・チゼル刃
　２５・・・シンニング刃
　２７・・・開口部
　２９・・・第１ホーニング面
　３１・・・第２ホーニング面
　３３・・・第１部位
　３５・・・第２部位
　３７・・・第１領域
　３９・・・第２領域
　４１・・・第３部位
　４３・・・底部
　４５・・・外側領域
　４７・・・内側領域
　４９・・・第４部位
　５１・・・第５部位
１００・・・被削材
　Ｏ１・・・回転軸
　Ｏ２・・・回転方向
　　Ｌ・・・本体の長さ
Ｌ１～Ｌ５・・・長さ（間隔）
　　Ｄ・・・本体の外径
Ｐ１、Ｐ２・・・接続部
Ｔ１、Ｔ２・・・端点
　　Ｎ・・・仮想直線
Ｗ１～Ｗ５・・・各部位の幅
ＷＰ１、ＷＰ２・・・接続部の幅
　　Ｓ・・・最小部
　ＷＳ・・・最小部の幅
Ｙ１、Ｙ２・・・移動方向

 

Claims (14)

  1. 　先端から後端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有し、
    　該本体は、
    　　前記先端の側に位置する切刃と、
    　　前記切刃から前記後端に向かって延びたシンニング溝と、
    　　該シンニング溝よりも外周側に位置して、前記切刃から前記後端に向かって延びた排出溝と、
    　　前記シンニング溝及び前記排出溝に対して前記回転軸の回転方向の前方において隣り合う先端面と、
    　　前記先端面及び前記シンニング溝の交わりに位置する第１ホーニング面と、
    　　前記先端面及び前記排出溝の交わりに位置して、前記第１ホーニング面に接続された第２ホーニング面と、を有し、
    　前記第１ホーニング面は、前記第２ホーニング面に接続され、且つ、前記第２ホーニング面に近づくにしたがって先端視における幅が大きくなる第１部位を有し、
    　前記第２ホーニング面は、前記第１ホーニング面に接続され、且つ、前記第１ホーニング面に近づくにしたがって前記先端視における幅が大きくなる第２部位を有する、ドリル。
  2. 　前記先端視において、
    　　前記第１部位は、前記第２ホーニング面に向かうにしたがって前記回転方向の後方に向かって延び、
    　　前記第２部位は、前記第１ホーニング面に向かうにしたがって前記回転方向の後方に向かって延びる、請求項１に記載のドリル。
  3. 　前記第１ホーニング面の全体が前記第１部位である、請求項１又は２に記載のドリル。
  4. 　前記先端視において、
    　前記第２ホーニング面は、
    　　前記回転方向の前方に向かって窪んだ凹形状の第１領域と、
    　　前記第１領域よりも前記外周側に位置して、前記外周側に向かうにしたがって前記回転方向の前方に向かって延びる第２領域と、をさらに有する、請求項１～３のいずれか１つに記載のドリル。
  5. 　前記本体は、外縁に位置する外周面を有し、
    　前記第１領域は、
    　　前記第２部位と、
    　　前記第２領域と接続され、前記外周面に近づくにしたがって前記先端視における幅が大きくなる第３部位を有する、請求項４に記載のドリル。
  6. 　前記第１領域は、前記回転方向の前方の端部に位置する底部をさらに有し、
    　前記第３部位は、前記底部を含む、請求項５に記載のドリル。
  7. 　前記第２領域は、前記第１領域に接続された端部を含み、且つ、前記第１領域に近づくにしたがって前記先端視における幅が大きくなる、第４部位を有する、請求項４～６のいずれか１つに記載のドリル。
  8. 　前記第２領域は、前記外周側の端部を含み、且つ、前記外周側に向かうにしたがって前記先端視における幅が大きくなる、第５部位を有する、請求項４～７のいずれか１つに記載のドリル。
  9. 　前記第１領域は、前記第２領域に接続され、
    　前記第１ホーニング面及び前記第２ホーニング面が接する部分を第１接続部、
    　前記第１領域及び前記第２領域が接する部分を第２接続部としたとき、
    　前記先端視において、
    　第１接続部におけるホーニング面の幅は、第２接続部におけるホーニング面の幅よりも小さい、請求項４～８のいずれか１つに記載のドリル。
  10. 　前記第２ホーニング面の幅が最小となる部分を最小部としたとき、
    　前記第１領域は、前記最小部を有する、請求項４～９のいずれか１つに記載のドリル。
  11. 　前記先端視において、
    　前記第２ホーニング面の前記回転軸の側の端部から前記最小部までの間隔をＬ１、
    　前記最小部から前記第２ホーニング面の外周側の端部までの間隔をＬ２としたとき、
    　Ｌ２／Ｌ１≧５となる、請求項１０に記載のドリル。
  12. 　前記シンニング溝は、前記第１部位に接続されるシンニング面を有し、
    　前記第１ホーニング面の長さは、第１先端面及び第１シンニング面の境界部分の長さよりも長い、請求項１～１１のいずれか１つに記載のドリル。
  13. 　前記先端視した場合に、
    　前記回転軸から前記第１ホーニング面における前記回転軸の側の端部までの間隔は、前記本体の外径の３分の１よりも小さい、請求項１～１２のいずれか１つに記載のドリル。
  14. 　請求項１～１３のいずれか１つに記載のドリルを回転させる工程と、
    　回転している前記ドリルを被削材に接触させる工程と、
    　前記ドリルを前記被削材から離す工程と、を備えた切削加工物の製造方法。
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