JPH04101708A

JPH04101708A - ドリル

Info

Publication number: JPH04101708A
Application number: JP2214314A
Authority: JP
Inventors: Masao Kubota; 窪田　雅男
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-15
Filing date: 1990-08-15
Publication date: 1992-04-03
Also published as: WO1992003243A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、穴加工用のドリルに関するもので、機械器具
類の製作や土木建築の施工など、広範な産業分野に利用
される。

（従来の技術）ツイストドリルについては、切れ味の悪いチゼルエツジ
に対する対策として、種々のシンニングや、特に切れ味
の悪い中心部の小部分を除去するなどの方法が採られて
いるが、ウェブ部に形成されるチゼルエツジの切れ味を
いかにして良くするかが中心課題とされている。

チップを用いたクランプトリルでは、チップやチップの
座に関する精度の要求をなるべく緩くするため、中心部
を切削するチップと外周部を切削するチップもそれぞれ
一個で、切刃は全体として左右非対称構成になっており
、切刃の無い部分があるので、非能率でもあり、切削抵
抗のアンバランスも問題である。

従って、ツイストドリルについては、切れ味の悪い中心
部を切刃頂部とすることの不都合をいかにして解決する
か、クランプトリルについては、高い精度を実現しやす
いような切刃の対称配置をいかにして実現するか、とい
う二点を統一的に解決する方法を探求することが究極の
問題である。

（問題を解決するための手段）問題解決の手段を要約すれば次の三つになる。

（１）切削性の悪いチゼルエツジを追放する。

（２）バランスの良い、かつ精度の確保しやすい対称性
固形を備える。

（３）対称的な複数の切刃頂点をもつ。

をふくむ）を原型とする場合の本発明の一例を次ぎに述
へる。

第１−４’図において、ＡＣ，ＢＤ及びＡＢはそＤ上に
、工具中心線００に関して対称な点Ｅ、Ｆをとり、００
上の入り込んだ点Ｑとを結び、ＥＱを主切刃ＥＣ（１と
する）と結合する中心部切刃３とし、ＦＱを主切刃ＦＤ
（２とする）と結合する中心部切刃４とする。ただし中
心部切刃３に対する掬い面は、ＥＱと工具中心線００と
によって決定される平面３０とし、中心部切刃４に対す
る掬い面は、ＦＱと工具中心線００とによって決定され
る平面４０とする。従って中心部切刃の掬い角は０°で
ある。中心部切刃３．４に対する逃げ面（実施例と作用
）（１）　　ツイストドリルを原型とする場合　　従来の
ツイストドリル（超硬刃をろう付けする場合主切刃１．
２に対する逃げ面１１．２１の一部を削り取って形成さ
れる。中心部切刃の掬い面と逃げを軸断面の輪郭（二点
鎖線で示す）とする砥石を用い、掬い面３０と逃げ面４
１とを同時に、またドリルを１８０’回して掬い面４０
と逃げ面３１とを同時に、それぞれ研削することができ
る。なお中心部切刃３．４の刃先を整えるため、両切刃
に接する円錐状砥石で軽くホーニングするのがよい。

中心部切刃３．４が工具中心線の方向と成す角φは主切
刃の半頂角ρと概ね等しくすれば、工具中心線に直角な
方向の各主切刃と中心部切刃との切削抵抗のバランスが
大体とれるので、全体としてのドリルの曲げが小さく、
穴の真直度が向上する。

より高度にバランスさせるには、掬い角と切削速度を考
慮した理論計算と実験とによって、角戸を決定すればよ
い。　切刃の再研摩において、主切刃の逃げ面１１．２
１だけを研いでゆくと、頂点Ｅ、Ｆ間の距離が再研摩毎
に縮小するので、再研摩数回毎に中心部切刃の掬い面と
逃げ面とを前述の成形砥石によって修正再研摩して、頂
点間距離を復元する。

上記の切刃によれば、断面が７字形の円環状の溝を削り
ながら穴加工が進行する。チゼルエツジが無いのでスラ
ストが小さく、刃先が安定しているので穴の拡大代が小
さく穴の真直度も良い。

（２）　クランプトリルの場合　　クランプトリルに本
発明を応用した例を次ぎに示す。以下に述べるチップの
形状や角度などは実用上好適なものの例であるが、これ
に限定されるものではない。

切刃構成の基本方針として、ｌ）正三角形を主切刃の基本形状とする三交替切刃を備
えたスローアウェイチップを用いる、２）同寸法のニチ
ップを用いる二枚刃とする、３）現に切削に関与してい
ない待機中の切刃を損傷しない構造とする、４）チップ底面の取り付は面が工具中心軸と平行な場合
と平行でない場合との両方を取り扱う、第４〜６図に示
すように、００を工具中心軸、左デツプを１００、右チ
ップを２００とし、両チップは同形同大とし、主として
左チップの各部形状寸法について述べる。

主切刃５１（待機主切刃は５２，５３）の乗る基本正三
角形ＧＨＫは基本的には工具中心軸００を含む平面上に
あるものとし、ＧＨは工具中心軸００と角、９（概ね７
０°〜７５°を適当とする）を成す。切刃頂点をＬ（待
機切刃ではＭ、Ｎ）、外周が適当）とすれば、中心部切
刃６１（待機切刃では６２．６３）は主切刃５１と角θ
↓り＋６０°を成し、中心部切刃６１が工具中心軸００
と交わる点Ｐ　から反対側チップ２００の前側にはみ出
る部分Ｐ　ＷＴ　が、チップ２００と干渉することを避
ける方法として、ａｌ）　　第７図に示すように、各チップの切刃の乗る
平面を僅少な距離ｊだけ離す（この場合中心部に削り残
し部分かできても切削進行中に容易に破砕される程度と
する）か、度？（概ね１°以下）うつむき加減に修整するか、ある
いはとする。

各切刃には逃げ角　と掬い角　とを与えるので、底面に
対し傾斜面となる逃げ面の精度を確保するのは容易でな
く、またチップ側面を受ける工具ボデー側の傾斜面の精
度を確保するのも容易でない。

しかし−旦精度が出れば、以後は迅速にチップの付は替
えができる。

チップ及びボデー側壁面の誤差を補正するとともに加工
穴径を調整する機能をもたせるため、ジー側壁面０４（
チップ底面に垂直とする）との間にテーパーノブ９Ｉを
挿入し、これに壁面０４に平ト９　廿、９　＋を回して
ジブ９１を移動調整して固定する。チップ２００側にも
同様の機構を設け、両テーパジブの位置を調整して、リ
ップハイド（左右チップの相対切刃高さ）を０にしつつ
、半径ｒの大きい方を基準にして加工穴径を定ぬる。

調整のため接触面間に薄片を挟むこともある。

反対側のチップの前にはみ出した部分を切り屑で損傷す
るのを保護するため、チップの上にプロチクター１＋４
を重ねてボルトでクランプする。

プロテクターの回り止めとして、壁面０４の上部゛　　
　　　　をプロテクター側面を突き当てる面として利用
するのがよい。

クランプの方法としては、穴明きチップの穴を通したね
じ１＋壷でクランプするのが構造的には簡単である。第
１θ図に示すように、穴無しチップを押さえ金１４とね
じｌ＋とによってクランプする方式を用いると、構造が
多少複雑になるが、様である。

ｂｌ）　　掬い面をチップ底面に平行にした場合△ 第１０図の場合、点Ｐを支点としてチップを刃先端掬い
角４に等しい角度うつ向きに設定する。

はみ出し部分は干渉を起こさないが、平面図において主
切刃が外周と鋭角を成すように切刃を沈めて、加工穴に
パリを生じないようにするのがよい。

クランプには押さえ会式が適する。

ブレーカ−の役もするが、切屑の流れを妨げないように
、形状寸法に留意する要がある。

穴加工の進行状況はツイストドリルの場合と同ｂ２）　
　主切刃の逃げ面をチップ底面に垂直にしし部分の切刃
を十分に沈めることが必要である。

更に外周端の切刃の逃げ面が加工穴と干渉しないように
、切刃６１，６２．６３に適当な逃げ角を与えることが
必要である。逃げ面が底面に垂直であるから、精度が出
し易いという利点がある。

（３）多刃ドリルの場合　　チップが三枚以上のドリル
の場合は、スローアウェイ式よりろうづ主切刃７１，７
２．７３と、平面図において外周と鋭角を成すように掬
い面を構成して沈めた外周切刃７１０，７２０．７３０
と、工具中心軸００に達する中心部切刃８１と、００に
達しない中心部切刃８２．８３とから成る。

（発明の効果）本発明の効果を列挙すれば、ｌ）切れ味の悪いチゼルエツジが無（、工具中心軸に対
し等距離の点を頂点とする切れ味の良い切刃で中心部を
切削するので、切削動力もスラストも小さく、切れ味が
良い。

２）従来のドリルでは、切削能力の無い工具中心に先端
切刃があるので、被削材への食ｔ１つきが悪く、送りを
遅くすることが必要な場合もあるのに対し、本発明では
工具先端に確実に切削能力があるので、食いつきが良く
、送りを加減することなく高能率で穴加工ができる。

３）刃先が逃げないので傾斜面にも穴を明けることがで
きる。

４）　リップ部の軸方向長さが小さいので、食いついて
からフルに穴明は開始までの時間が短く、加工能率が高
い。

５）ツイストドリルの場合、中心部切刃は切削速度が小
さく摩耗は少ないが、主切刃は切削速度が大きく摩耗が
大きいので、主切刃の再研摩数回毎に、中心部切刃を再
研摩すればよく、研摩の手数が省ける。

６）ツイストドリルの場合、従来のドリルに対し、先端
部のみ本発明による形状に加工すればよいから、実施が
容易である。これは先端部のみ超硬刃にしてろうづけす
る場合にも同様である。

７）　クランプトリルの場合、チップの製作に特に困難
がなく、ドリルボデーの製作にも特に困難がないから、
実施は容易であり、精度や加工穴直径の調整可能な構造
にすれば、応用範囲が広い。

８）切り肩幅が分かれるので、切り屑の流れが円滑で切
り屑処理が容易である。

９）クランプトリルの場合、従来のような切刃欠落部が
ないので、先端部全体か切削作用を行うので、切削能率
が良く、短時間で穴加工ができる。

１０）　　切れ味の悪いチゼルエツジが消えて、切れ味
の良い中心部切刃が出現するので、ウェブくするには、
平面図外周刃物角Ｗを藷角にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したツイストドリルの平面図、第
２図は同正面図、第２ａ図は第２図に関連して中心部切
刃研削用砥石の軸断面輪郭を示す図、第３図は第１．２
図に対応する側面図、第４図は本発明を適用したクラン
プトリルにおいて、チップ底面が工具中心軸に平行な場
合の一例の正面図、第５ｍは前回に示すジブ機構のアー
ア断面図、第６図は第４図に対応する平面図（−即断面
図）、第７図はニチップを僅かに離して平行に配置した
側面図の一部、第８図はニチップを点Ｐを支点として僅
かにうつ向かせた場合の側面図の一部、第９図は反対側
のチップの前にはみ出す部分の切刃を沈めた場合の該部
分斜視図、第１Ｏ図はチップ底面が工具中心軸に対し傾
斜し、掬い面が底面に平行な場合の側面図の一部、第１
１図はチップ底面が工具中心軸に対し傾斜し、逃げ面を
底面に垂直にした場合の側面図の一部、第１２図は三枚
刃ろう付はストレートドリルに本発明を適用したものの
平面図、第１３図は同図の中心部に達するチップの正面
図、第１４図は同側面図で、主なる記号は下記の通り。００・・・工具中心軸、（ツイストドリル）１．２・・・主切刃、　　　　３．４・・・中心部切刃
、１１．２１・・・それぞれ１．２に対する逃げ面、３
０．４０・・・それぞれ中心部切刃３．４に対する掬い
面、　３１．４１・・・それぞれ中心部切刃３．４に対
する逃げ面、　　３４・・・中心部切刃研削用砥石の軸
断面輪郭、（クランプトリル）１００・・・左チップ、　　　２００・・・右チップ、
＋０１・・・左チップ底面の取り付は面、　　　５１゜
５２．５３・・・主切刃、　　６１．６２．６３・・・
中心（多刃ドリル）７１．７２．７３・・・外周切刃、　　　８１・・・工
具中心軸に達する中心部切刃、　　　８２．８３・・・
工具中心軸に達しない中心部切刃。

Claims

【特許請求の範囲】

１　工具中心線から等距離で、中心の回りに等角間隔に
配置され、かつ等しい高さをもつ複数の切刃頂部を設け
、各頂部から外周に向かって傾斜する主切刃と、工具中
心軸に向かって傾斜する中心部切刃とを備えて成ること
を特徴とするドリル。