JPH0357378Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、大径の穴加工例えば55ψ〜120ψmm程
度の穴加工に適用できるようにしたスローアウエ
イ式ドリルに関する。

（従来の技術） 従来、スローアウエイ式の穴あけ工具として
は、例えば実公昭60−37215号公報、米国特許第
4194862号明細書などに見られるものが開示され
ている。

前者は、本件出願人が出願したもので、ボーリ
ングヘツドに関するものである。そして、このボ
ーリングヘツドには、六角形板状および正方形板
からなるスローアウエイチツプが組込まれてお
り、特に切削力のバランスが良好になつている。
これに対し、後者は、スローアウエイ式ドリルに
関するものでスローアウエイチツプとしては、円
形板および切欠きを有する正方形板がそれぞれ組
込まれている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、前者の工具では、被削材からの
切屑が工具本体の貫通穴から切削油とともに後方
に排出される形式であるため、特別な切削油供給
設備が必要なものである。

これに対し、後者の工具は、簡易な切削油供給
設備があれば適用できるものである。しかしなが
ら、スローアウエイ式ドリルでは、切削時の喰付
き、切削力のバランスが大切で、前述した米国特
許にみられるものでは、円形板のスローアウエイ
チツプであるため喰付き性が良くなかつた。した
がつて、この種のスローアウエイ式ドリルでは、
大径の穴加工上に適用できるように、刃形構成、
噴射穴の構成などからの改善が問題点となつてい
る。

このようなことから、本考案では、基本的に
は、前述したボーリングヘツドの刃形構成を採用
して、スローアウエイ式ドリルに好適する範囲を
設定するとともに、切削油の噴射穴構成を配慮す
ることにより、上記問題点を解決しようとするも
のである。

（問題点を改善するための手段） 本考案は、上述の点に鑑みなされたもので、棒
状をなす工具本体の外周部分には、軸方向に１対
のフルート溝が形成されるとともに、工具本体の
軸中心線に沿つた軸方向には、切削油の供給穴が
穿設され、また、前記フルート溝の先端では、直
径方向を基準にして軸中心付近から外周側に向つ
て、中心刃、１または２以上の中間刃および外周
刃からなるスローアウエイチツプが配列固定さ
れ、これらの中心刃、中間刃および外周刃に備え
られた切刃稜が回転軌跡上で一部重なるように直
径方向に偏位している改善されたスローアウエイ
式ドリルを提供するものである。

すなわち、前記供給穴は、工具本体の先端付近
では、軸中心部分から２つに分れて工具本体のラ
ンド部分の略中央部位に開口する第１の噴射穴が
形成されたものである。また、この第１の噴射穴
の中間部位からは、中心刃およびこの中心刃と反
対側のフルート溝内にある中間刃および外周刃に
向かうようにフルート溝の起立壁に分岐開口した
第２の噴射穴が形成され、これによつて切削油の
給油を良好にしたものである。

また、前記中心刃は、正三角形板の頂角部分を
等しく斜截して、この斜截コーナーによつてカツ
テイングコーナーが形成されるようにした六角形
板状を呈しているものである。そして、この中心
刃が工具本体のフルート溝内に取付けられたとき
には、前記カツテイングコーナーが切刃始点を構
成するとともに、この切削始点が工具本体の軸中
心線に対して、２〜３mmの偏位量Ａを有し、また
工具本体の軸中心側から外周側に向かう切刃稜が
工具本体の直径方向線に対して逃げ角αを形成す
るようになつているものである。

さらに、前記中間刃および外周刃は、それぞれ
略正方形板状を呈しているものである。そして、
これらの中間刃および外周刃は、軸中心側から外
周側に向かう切刃稜が工具本体の直径方向線に対
して逃げ角βを形成し、この逃げ角βが3°〜7°の
範囲内で前記逃げ角αよりも小さく設定されてい
るものである。またこれらの中間刃および外周刃
は、回転軌跡上では、前記切刃稜間で形成される
段差量δが0.15〜0.35mmに設定されているもので
ある。

（作用） 本考案のスローアウエイ式ドリルは、工具本体
の軸中心線から偏位した中心刃によつて、先導的
な切削が行なわれ、次いで、中間刃および外周刃
の順で切削が行なわれる。そして、中間刃および
外周刃にそれぞれ形成される切刃稜が直径方向線
に対してβ＝3°〜7°の逃げ角を形成して、前述し
た実公昭60−37215号公報にみられたものに対し
て逃げ角βを小さくすることにより切削が早めに
行なわれるようにしている。これは、工具本体の
外周部分には、１対のフルート溝が軸方向に形成
されるため、工具剛性がそれほど高くない構成に
なつているからである。

また、中間刃および外周刃に形成される切刃稜
間には、段差量δ形成されるが、この段差量δに
ついても0.15〜0.35mmと小さくして、前述した工
具剛性の問題点に対処している。

さらに、本考案のスローアウエイ式ドリルは、
中心刃、中間刃および外周刃の切削を良好に行な
わせるため、充分な切削油が供給されるようにな
つている。このため、工具本体の先端部分には、
ランド部分に第１の噴射穴、フルート溝の起立壁
に第２の噴射穴をそれぞれ分岐させ、有効な切削
油供給作用が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明スローアウエイ式ドリルの一実施
例について図を参照しながら説明する。

第１図および第２図において、１は、棒状をな
す工具本体であり、その後端には、シヤンク部分
２が形成されている。そして、こ工具本体１の外
周部分には、１対のフルート溝３ａ，３ｂが軸方
向に形成され、また工具本体１の軸中心線に沿つ
た軸方向には、切削油を供給する供給穴４が穿設
されている。この場合、供給穴４は、工具本体１
の先端付近では、軸中心部分から２つに分れるも
のであり、工具本体１のランド部分５，５の略中
央部位に向つて第１の噴射穴６，６が開口する。

また、この第１の噴射穴６，６の中間部位から
は、フルート溝３ａ，３ｂの起立壁７ａ，７ｂに
向つて開口する第２の噴射穴８ａ，８ｂがそれぞ
れ設けられる。

しかして、工具本体１に形成されたフルート溝
３ａ，３ｂの先端部には、チツプ座９が設けら
れ、このチツプ座９内には、直径方向を基準にし
て軸中心付近から外周側に向つて、中心刃１０、
１または２以上の中間刃１１および外周刃１２か
らなるスローアウエイチツプが配列固定される。
この場合、中心刃１０、中間刃１１および外周刃
１２の取付けは、中心取付け穴１３を利用して例
えば止めねじ１４により行なわれる。

なお、前述した第２の噴射穴８ａ，８ｂは起立
壁７ａ，７ｂの開口方向が、一方では、中心刃１
０に向かい、他方では、この中心刃１０と反対側
のフルート溝３ｂ内にある中間刃１１および外周
刃１２に向つており、これによつて切削油の供給
が円滑になる。したがつて、中心刃１０、中間刃
１１および外周刃１２における切削時の熱的影響
が緩和される。

また、前記中心刃１０は、被削材に対する喰付
き性を良好にするため、正三角形板の頂角部分を
等しく斜截して、この斜截コーナーによつてカツ
テイングコーナー１５が形成されるようにした六
角形板状を呈するものである。そして、工具本体
１のフルート溝３ａのチツプ座９内に取付けられ
たときには、前記カツテイングコーナー１５が切
削始点を構成する。この切削始点は、工具本体１
の軸中心線に対して偏位量Ａを有する。この場合
偏位量Ａは、ドリルの刃先外径により異なるが通
常２〜３mmの範囲内で設定される。また、この中
心刃１０における軸中心側から外周に向かう切刃
稜１６が工具本体１の直径方向線に対して逃げ角
αを形成する。この逃げ角αは、切刃の喰付き性
などから通常Ａ＝15°の一定値として設定される。

さらに、前記中間刃１１および外周刃１２は、
それぞれ略正方形板を呈しているものである。そ
して、この中間刃１１および外周刃１２は、第３
図の回転軌跡で示されているように、軸中心側か
ら外周側に向かう切刃稜１７，１８が工具本体１
の直径方向線に対して逃げ角βを形成し、また段
差量δを形成する。この場合、前記逃げ角βは、
中心刃１０の逃げ角αよりも小さく、具体的には
β＝3°〜7°の範囲内で設定される。また、段差量
δは、回転当りの送り量よりも大きい値で設定さ
れるもので、刃先外径により異なるが0.15〜0.35
mmの範囲内で設定される。このような段差量を付
加したのは、第４図でみられるように、中間刃１
１および外周刃１２における切刃稜１６，１７を
４つ使用するためである。

また、このようにして設定された逃げ角β、段
差量δは、前述した実公昭60−37215号公報にみ
られるものよりは小さめの値で設定されているも
のである。すなわち、前述した公報では、逃げ角
βが10°、段差量が0.4mmに設定されているからで
ある。これは、本考案のスローアウエイ式ドリル
では、工具本体１の軸方向に１対のフルート溝３
ａ，３ｂを形成しているため、工具本体１の剛性
がそれほど高くないためである。したがつて、中
間刃１１および外周刃１２は、逃げ角βを小さく
して被削材に対する切削を早めに開始させるとと
もに、回転当りの送り量に関係する切刃稜１７，
１８の段差量δを小さくして切削抵抗の負担を軽
減している。

また、中心刃１０、中間刃１１および外周刃１
２の切刃稜１６，１７，１８に沿つては、適宜の
チツプブレーカ溝（図示せず）を形成することが
できる。さらに、これらの中心刃１０、中間刃１
１および外周刃１２は、通常超硬合金で製作され
るが、その表面には、TiC，TiN，Al₂O₃などの
単層または複層のコーテイング層を設けることも
できる。

次に、本考案スローアウエイ式ドリルにおける
工具仕様例および切削例について説明する。

すなわち、工具仕様は、概略的には、第１図お
よび第２図に示されているもので、刃先外径を90
mm、中心刃１０については、内接円直径が12.7mm
の正三角形板の頂角部分を30°の角度で斜截した
ものを適用した。また、中間刃１１および外周刃
１２については、12.7mm°のスローアウエイチツ
プを適用した。そして、これらの中心刃１０、中
間刃１１および外周刃１２は、工具本体１のフル
ート溝３ａ，３ｂのチツプ座９内で止めねじ１４
により固定した。この場合、中心刃１０の偏位量
Ａ＝３mm、逃げ角α＝15°、中間刃１１および外
周刃１２における切刃稜１７，１８の逃げ角β＝
5°、段差量δ＝0.2mmに設定した。

また、中心刃１０の切刃稜１６における外縁に
ついては、回転軌跡上で33.43mmとなるように設
定し、中間刃１１および外周刃１２の切刃稜１
７，１８における外縁については、それぞれ
45.58mm、67.79mm、90.0mmとなるように設定
した。

これに対し、切削例は、75mmの刃先外径を有
するスローアウエイ式ドリルでS58Cのブロツク
（長さ150mm×幅100mm×高さ60mm）を高さ方向に
貫通切削したものである。

このときの切削条件は、回転数＝430rpm、切
削速度＝100m／min、回転当り送り0.1mm／rev、
毎分送り＝43mm／minとし、水溶性切削油を７
Kg／cm²×10／min（油圧×油量）で供給した。

この結果、切削時の振動状態については、喰付
き時、抜け際の場合を含めて異常振動がなく良好
であつた。また、切屑排出状態についても切断型
の切屑が多く、良好な切屑排出であつた。

さらに、切削時のスラスト荷重は、700〜800Kg
で通常のツイストドリルなどに比べて大巾に減少
されていることが確認された。これは、刃形構成
による喰い付き性、後述する切削力のバランス効
果によるものである。

（効果） このようにして構成された本考案のスローアウ
エイ式ドリルは、刃型構成切削油の噴射穴の構成
などを改善したものであるから、以下のような効
果を有する。

第１に、大径の穴加工例えば50〜120mm程度
の穴加工上に好適することである。これは、中心
刃１０、中間刃１１および外周刃１２の配列およ
び数値限定、また切削油の充分な供給構造による
ものである。すなわち、中心刃１０の喰付き性が
良く、しかも逃げ角β、段差量δによつて中間刃
１１および外周刃１２の切削開始が早くなり、安
定した切削状態を造り出せるからである。そし
て、切刃稜１６，１７，１８に対する切削分力
は、垂直方向では、いずれも工具本体１の軸中心
線方向に略近い方向に指向しており、また直径方
向では互いに打消し合うようになつていからであ
る。

第２に、工具形式が単純化され、能率向上が期
待できることである。これは、従来のツイストド
リルの形式ほゞ踏襲できることからである。ま
た、前述した喰付き性、切削力のバランスなどか
ら高速切削、高送りが可能となるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案スローアウエイ式ドリルの一
実施例を示す正面図、第２図は、その底面図、第
３図は、中心刃、中間刃および外周刃における回
転軌跡を示す説明図、第４図は、中間刃および外
周刃における刃先の使用状態を示した拡大斜視図
である。 １……工具本体、３ａ，３ｂ……フルート溝、
４……供給穴、５……ランド部分、６……第１の
噴射穴、７ａ，７ｂ……起立壁、８ａ，８ｂ……
第２の噴射穴、１０……中心刃、１１……中間
刃、１２……外周刃、１５……カツテイングコー
ナー、１６，１７，１８……切刃稜。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 棒状をなす工具本体１の外周部分には、軸方向
   に１対のフルート溝３ａ，３ｂが形成されるとと
   もに、工具本体１の軸中心線に沿つた軸方向に
   は、切削油の供給穴４が穿設され、また、前記フ
   ルート溝３ａ，３ｂの先端では、直径方向を基準
   にして軸中心付近から外周側に向つて、中心刃１
   ０、１または２以上の中間刃１１および外周刃１
   ２からなるスローアウエイチツプが配列固定さ
   れ、これらの中心刃１０、中間刃１１および外周
   刃１２が回転軌跡上で一部重なるように直径方向
   に偏位しているスローアウエイ式ドリルにおい
   て、 前記供給穴４は、工具本体１の先端付近では、
   軸中心部分から２つに分れて工具本体１のランド
   部分５の略中央部位に開口する第１の噴射穴６，
   ６が形成されるとともに、この第１の噴射穴６，
   ６の中間部位からは、一方では中心刃１０に向か
   うように、また他方では、この中心刃１０と反対
   側のフルート溝３ｂ内にある中間刃１１および外
   周刃１２に向かうようにフルート溝３ａ，３ｂの
   起立壁７ａ，７ｂに分岐開口した第２の噴射穴８
   ａ，８ｂを形成しており、 前記中心刃１０は、正三角形板の頂角部分を等
   しく斜截して、この斜截コーナーによつてカツテ
   イングコーナー１５が形成されるようにした六角
   形板状を呈しており、工具本体１のフルート溝３
   ａ内に取付けられたときには、前記カツテイング
   コーナー１５が切刃始点を構成するとともに、こ
   の切削始点が、工具本体１の軸中心線に対して、
   ２〜３mmの偏位量Ａを有し、また工具本体１の軸
   中心側から外周側に向かう切刃稜１６が工具本体
   １の直径方向線に対して逃げ角αを形成するよう
   になつており、 前記中間刃１１および外周刃１２は、それぞれ
   略正方形板状を呈しており、軸中心側から外周側
   に向かう切刃稜１７，１８が工具本体１の直径方
   向線に対して逃げ角βを形成し、この逃げ角βが
   3°〜7°の範囲内で前記逃げ角αよりも小さく設定
   され、また回転軌跡上では、前記切刃稜１７，１
   ８間で形成される段差量δが0.15〜0.35mmに設定
   されていることを特徴とするスローアウエイ式ド
   リル。