JP2000508976A - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シャンク（１）を含むドリルは、主面（Ｃ−Ｃ）に位置する二つの切削インサート（５、５’）のチップを備え、前記切削インサート（５、５’）は共通第２面（Ｅ−Ｅ）に方位を合わせた短い中央切れ刃を有する。上記刃は、工作物に切り込ませるために点状の中央切れ刃が形成され、それによってドリルの心出がなされる。シャンクには二つの溝（６、６’）が設けられ、上記溝（６、６’）はチップからベース端まで延在する。シャンクに沿った任意の各横断面において溝が、流路の両側に二つのランドに対して共通のランド面（Ｆ−Ｆ）に９０°の角度を成して延在する流路面内に互いに直径方向に向き合って配置され、且つ上記シャンクが前記面で最大剛性を有する。中央切れ刃の第２面（Ｅ−Ｅ）は、ランド面またはシャンクベース端での主剛性方向（Ｆ−Ｆ）に対して約９０°の角度を成して延在する。

Description

【発明の詳細な説明】 ドリル 発明の技術分野 本発明は、シャンクを含んでなるドリルであって、シャンクが前チップ形成端 を備え、前チップ形成端にある二つの切削インサートまたは切削インサート部が 共通の主面に配置された且つ主面に平行な切れ刃を有し、切れ刃同士の一端部で 出会って形成する短い切れ刃が主面に対して鋭角を成して延在する実質的に共通 な第２面に方向を向け、切れは同士が合流して工作物に切り込むために点状の中 央切れ刃を形成し、それによって、ドリルが工作物に関して所望の係合点に心出 しされ、上記シャンクがチップ端からシャンクの後保持部分につながるベース端 まで延在する少なくとも部分的に螺旋状の二つの溝を備え、上記シャンクに沿う 任意の各横断面において前記溝が溝の両側の二つのランドに対して共通する面に ９０°の角度を成して延在する面に互いに直径方向に向き合って配置され、上記 シャンクが前記面で最大曲げ剛性を有するタイプのドリルに関する。 先行技術 一般的に上記の種類のドリルは、例えばＳＥ９１０３７１３−５及びＳＥ９３ ０２９７１−８で知られている。このようなドリルの実際の用途において、種々 のドリルが工作物への切り込みに関して非常に種々の特性を備えることが述べら れている。特定のドリルは、工作物と係合するとき、一方では所望の係合点にお いてかなり異なる心出しがされ、他方では比較的正確な切り込み直径を有する穴 が開けられる。別の場合において、ドリルの中央切れ刃は、心出しにおいて種々 の種類の振動を被る。したがってその結果は、ドリルの絶対的中心が正確な所望 係合点から外れ、同時に、ドリルは不適切な余りにも大きな入り側直径となる穴 が始めに穿孔される。したがって、入り側直径は通常の直径より０．５〜１ｍｍ までも太くなることがおこる。実際に、非常に高価な工作物が全部または一部が はねられることになる。 発明の目的及び特徴 本発明は上記課題を解決することを目的とし、且つ改良したドリルを製造する 。すなわち、本発明の主たる目的は、工作物の切り込みに対して振動またはけ返 り傾向を的確に最小にした中央切れ刃を備えるドリルを製造することである。本 発明にしたがい、この目的は、特許請求の範囲の特徴部分に記載された特徴によ って実現される。 添付図面の概要 図面では、図１は、本発明で言及する種類のドリルを一般的に説明する斜視図 であり、 図２は、本発明に従うドリルの側面図であり、 図３は、数倍拡大した図２のＡ−Ａ端面図であり、 図４は、同様に拡大して図２の断面図である。 発明の詳細な説明 図１に示すドリルは、前チップ形成端２と、ねじれに対してしっかりとホルダ ーに固定するために特別に設計された例えば平面４が存在する太い後端部３と、 を有するシャンク１を備える。ドリル前 端部に、共通主平面に位置する切削インサート部または切削インサート状部５、 ５’が二つ存在する（最新のドリルでは、インサートは通常の超硬合金本体の一 部として設計される）。上記インサートは、外側すなわち二つの溝６、６’の自 由端につながって設けら、二つの溝は、少なくとも部分的に螺旋またはねじれて 且つチップ端から太い部分３につながるベース端まで延在し、上記ベース端は７ で示される。溝６、６’は、二つの同様の螺旋ランド８、８’同士によって境界 が定められる。また、図１に、二つの洗浄流路９、９’が、どのようにシャンク のチップ端に現れるかを示す。 図３に、二つの切削インサート５、５’のための上記主平面をＣ−Ｃで示す。 各インサートは、平面Ｃ−Ｃに実質的に平行である比較的長くて直線状の切れ刃 １０、１０’を有する。丸い移り変わり部分１１及び１１’を経由して、各主切 れ刃のそれぞれが、中央の短い切れ刃１２及び１２’へと移り変わる。上記中央 切れ刃１２、１２’は、主平面Ｃ−Ｃに対して鋭角（例えば、約６０°）に延在 する共通の第２面Ｄ、Ｄ’に実質的に方位を向ける。切れ刃１２、１２同士は、 中央切れ刃を形成し、その中心にパンチ状の小さな必須部分を備え、パンチ状部 分はドリルチップとその最先端部との絶対的な中心を形成する。上記パンチ部分 は図３に１３で示す。 シャンクに沿った任意の各断面における二つの溝６、６’が、互いに直径方向 に向かい合ってどの様に配置するかを図４に示す。さらに具体的にはこの溝は、 以降流路と呼ばれる共通面Ｅ−Ｅに方向が向けられる。離間した断面にも見られ るように、溝を境界付けする二つのランド８、８’同士は当然に、以下ではラン ド面と呼ぶ上記面Ｆ−Ｆで示される面に直径方向に向かい合って配置される。図 ４に明確に示されるように、流路面Ｅ−Ｅはランド面Ｆ−Ｆに対して直角に延在 する。ドリルシャンクは、ランド面Ｆ−Ｆにおいて最 大曲げ剛性、及び流路面Ｅ−Ｅにおいて最小曲げ剛性を有する。 開示したドリルは以下に記載する限りでは、ＳＥ９１０３７１３−５に実質的 に示される。 本発明は、シャンクのベース端すなわち断面Ｂ−Ｂにおいて、ランド面の方向 または主剛性Ｆ−Ｆの方向に関連する中央切れ刃１２、１２’の実際の方向（す なわち、面Ｄ−Ｄ）は、ドリルの切り込み特性に対して非常に重要であることを 明確にした事実に基づく。もしドリルが初期に正確に心だしされているならば、 ドリルのセンター付近での切粉圧力または切粉詰による切り込みモーメントに生 じ得る妨害力(disturbing force)は通常となる。これらの切粉圧力または切粉詰 まりが、変化する角度、具体的には実質的に面Ｄ−Ｄに対して角度９０℃で、中 央切れ刃すなわち切れ刃１２、１２’に影響を及ぼす。本発明の教示にしたがい 、図２〜４示されるドリルは、中央切れ刃１２、１２’の第２の面Ｄ−Ｄがラン ド面に対し９０度の角度で実質的に向き、またはシャンクのベース面７で主剛性 方向Ｆ−Ｆに実質的に向く。図４において、これらの二つの切削インサート５、 ５’は点線で示され、且つこの形状により面Ｄ−Ｄはベース端ですなわち横断面 Ｂ−Ｂで流路面Ｅ−Ｅに実質的に一致するかが明らかになる。これは、シャンク がベース端の領域で最も高い曲げ剛性を有すところで、ランド面Ｆ−Ｆは中央切 れ刃１２、１２’に対して直角の方向に向く。したがって、二つの切れ刃１２、 １２’が工作物へのドリルチップの切り込みに係わる力を受けるとき、上記切れ 刃１２、１２’は加工のために最大剛性が達成され、すなわち、切れ刃を振動さ せる傾向が、シャンクの曲げ移動のために、最小に減少される。 図面に示された種類のツイストドリルにおいては、ベース端部分のランド面Ｆ −Ｆに関する中央切れ刃の所望の方向が、ドリル製造 に係わる種々の方法で達成される。一つの方法は、溝のフライス加工（丸シャン クエンドミル）に関する溝のピッチ角を連続的に案内することである。すなわち 、溝のピッチ角がチップからベース端に向かって連続的に増加または減少をもた らすことであり、それによって、主剛性方向または横断面Ｂ−Ｂのランド面Ｆが 、中央切れ刃１２、１２’の第２面Ｄ−Ｄに対して約９０度の角度をなす。もう 一つの方法は、溝のピッチ角を２段またはそれ以上に変化させることである。 結局最適な切り込み特性は、中央切れ刃１２、１２’と主剛性方向Ｆ−Ｆとの 間の角度が９０°で達成できるとはいえ、種々の角度を有するドリルの設計が本 発明の特許請求の範囲内でも可能である。特に、この角度は８０〜１００°の範 囲内に、好ましくは８５〜９５°以内にすべきである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．シャンク（１）を含んでなるドリルであって、 前記シャンクが前チップ形成端を備え、 該前チップ形成端（２）にある二つの切削インサートまたは切削インサート状 部（５、５’）が、共通の主面（Ｃ−Ｃ）に配置され且つ該主面に平行な切れ刃 （１０、１０’）を有し、 該切れ刃同士の一端部で出会って形成する短い中央切れ刃（１２、１２’）が 、前記主面に対して鋭角を成して延在する実質的に共通な第２面に方向を向け、 前記切れ刃（１２、１２’）同士が合流して、工作物に切り込むために点状の 中央切れ刃を形成し、それによって、ドリルが工作物に関して所望点に心出しさ れ、 前記シャンクは、チップ端（２）から該シャンクの後保持部分（３）につなが るベース端（７）まで延在する少なくとも部分的に螺旋状の二つの溝を備え、 前記シャンクに沿う任意の各横断面において前記溝が、溝（６、６’）の両側 の二つのラン下（８、８’）に対して共通する面（Ｆ−Ｆ）に９０°の角度を成 して延在する面（Ｅ−Ｅ）に、互いに直径方向に向き合って配置され、且つ 前記シャンクが、前記面（Ｆ−Ｆ）で最大曲げ剛性を有するドリルにおいて、 中央切れ刃（１２、１２’）に対して第２の面が、前記ランド面またはシャン クのベース端（７）での主剛性方向（Ｆ−Ｆ）に対して所定の角度をなし、前記 角度が８０〜１００°好ましくは８５〜９５°、さらに好ましくは９０°である ことを特徴とするドリル。