JPH0740015U - ツイストドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロス形のシンニングを施したツイストドリ
ルを改良して、喰付き時の安定性を向上させ、かつ加工
穴精度の向上と安定を図る。 【構成】 ツイストドリル１に施されるクロス形のシン
ニング７において、第１逃げ面５上に形成される先端稜
８を、第１逃げ面５側に凹となった略円弧状の曲線とな
るようにする。そして好ましくは、この曲線の半径Ｒが
心厚Ｗの１．５倍以下となるようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鋼材などの穴明けに使用するツイストドリルに関し、特に超硬合金 製ツイストドリルに好適なシンニング形状を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ウェブの先端を薄くして切削抵抗の低減を図るという目的でツイストドリルに 施されるシンニングの代表的な形状として、クロスシンニングとＳ形シンニング をあげることができる。

【０００３】 図５はクロスシンニング７を施したツイストドリルを示したものであるが、一 般にドリル先端面は第１逃げ面５、第２逃げ面６およびシンニング７の３面によ って構成されている。そして、シンニング７により第１逃げ面５上に形成される 先端稜８は、従来は直線状である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、従来のクロスシンニングをさらに改良して、切削性能の改善を図ろ うとするものである。

【０００５】 特に、ツイストドリルが被加工物に喰付く際の安定性に関しては、従来のクロ スシンニングでは決して十分といえなかった。被加工物が鋼材であり、ドリル材 料が超硬合金である場合には、喰付き時の安定性は特に重要な要素となっており 、悪くすればドリルの折損をも招きかねない。

【０００６】 また、ツイストドリルの喰付きの不安定さは、加工穴の精度を低下させ、バラ ツキを大きくする一因にもなっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本考案は、上記の如き問題に鑑みなされたもので、特に鋼材の穴明けに使用す る超硬合金製のツイストドリルに好適である。

【０００８】 本考案ツイストドリルは、その先端部分が、先端角θを形成する１対の正面切 れ刃および２段に傾斜した逃げ面により形成され、第２の逃げ面上にクロス形の シンニングが施されたツイストドリルであって、シンニングにより第１逃げ面上 に形成される先端稜が、第１逃げ面側に凹状となった略円弧状の曲線を形成する ようにしたことを特徴としている。

【０００９】 そして、好ましくは、前記稜の曲線の半径Ｒを、心厚Ｗの１．５倍に等しいか 、あるいはそれより小さくする。

【００１０】 さらに、前記先端稜と正面切れ刃とによって形成されるコーナ部には、正面切 れ刃よりαなる角度をもって面取りを施すか、あるいは、半径ｒなる略円弧状の 曲線により、先端稜と正面切れ刃とがほぼ連続的に繋がるようにする。

【００１１】

【作用】

ツイストドリルにおいて、先端角θは切削性能に関わる重要な要素の一つであ る。しかしながら、ツイストドリルはその構造上からいって、中心から外周まで 一定の先端角θを保った形状とするわけにはいかない。つまり、ドリルの最先端 部、すなわち心厚にほぼ相当する範囲内では、第２の先端角ともいえる開き角度 θ′が形成されているからであって、これは先端角θとは別途に検討すべき重要 な技術的課題である。

【００１２】 ツイストドリルの開き角度はチゼルにより決まるものであるが、ここではシン ニングを施したときに現れるシンニングの形状により形成される開き角度θ′の 問題としてとらえる。そしてこの角度θ′は、ドリルが被加工物に喰付く際の安 定性と、それ以降の穴明け加工中のドリルの求心性に影響するものである。

【００１３】 従来のクロスシンニングを施したツイストドリルでは、角度θ′は先端角θよ りさらに鈍角に開いた角度となる。ところが、本考案ツイストドリルは、先端稜 が第１逃げ面側に凹状となった曲線を有しているために、ドリル回転により、こ の先端稜はいわば富士山形の裾広がりの軌跡を描き、その頂部の開き角度θ′を 従来の直線状のクロスシンニングの開き角度より小さくする効果がある。

【００１４】 頂部の開き角度θ′が小さければ、喰付き時におけるドリルの左右の横振れを 抑制し、折損の防止にもなる。また、それ以降の穴明け中においても、横振れが 抑制されて求心性が高められ、もって加工穴精度が向上する。

【００１５】 なお、先端稜を凹状としたために、先端稜と正面切れ刃とにより形成されるコ ーナ部の角度は逆に従来のものより小さくなる。よって、当該部分の切れ刃強度 を低下させることになるが、本考案では、これを解消するために、当該部分に面 取りを施したり、円弧状の曲線ｒで繋いだりして、切れ刃強度の低下を防いでい る。

【００１６】

【実施例】

次に、本考案ツイストドリルの一実施例について、図面を参照しながら説明す る。

【００１７】 図１において、１は工具本体の先端部であり、外周部分にはねじれを伴った１ 対の切りくず排出溝２およびマージン３が形成されている。また、先端部正面部 分には、それぞれ１対の正面切れ刃４、第１逃げ面５、第２逃げ面６およびシン ニング７が形成されている。

【００１８】 本考案ツイストドリルは、図１（ａ）に示す如く、工具本体１の最先端部にお いて、シンニング７によって第１逃げ面５上に形成される先端稜８の形状を、第 １逃げ面５側に凹状となった略円弧状の曲線としたことにある。

【００１９】 この結果、図１（ｂ）に示す如く、ツイストドリルの正面側は、１対の正面切 れ刃４によって形成される先端角θと、ドリル中心付近の裾広がりの富士山形の 曲線とにより回転軌跡が規定される。富士山形曲線の頂部の開き角度θ´は、先 端稜８が直線である従来のクロスシンニングにおける開き角度より小さくなる。

【００２０】 小さくなった頂部の開き角度θ´は、ドリルの横振れを軽減して被加工物への 喰付き時の折損を防止し、穴明け中の求心力を増して加工穴精度を向上させる効 果がある。図２は、このような効果を確認するために行った切削試験の一結果を 示したものである。

【００２１】 図２は、直径Ｄが１０ｍｍの超硬合金製ツイストドリルを使用し、本考案ツイ ストドリルと従来のクロスシンニングドリルとの性能差を加工穴の拡大代で比較 したものである。被削材にはＳＣＭ４４０を使用し、図中に表記した切削条件で 切削を行い、一定加工長ごとの拡大代を測定した。本考案ツイストドリルは従来 ドリルより拡大代が小さく、しかもバラツキが小さく安定するという結果が得ら れ、上記のような効果が確認された。

【００２２】 ところで、図２に使用したツイストドリルの先端部の形状を詳述すれば以下の 如くである。

【００２３】 本切削試験に使用したツイストドリルの直径Ｄは１０ｍｍ、第１逃げ面５の逃 げ角は１０゜、先端角θは１４０゜、心厚Ｗは２．９ｍｍであるから、従来のク ロスシンニングドリルでは頂部の開き角度θ′は１５８゜にもなり、相当大きな 鈍角となっている。

【００２４】 これに対し、先端稜８が半径Ｒ＝４ｍｍの曲線となるようにシンニング７を施 した本考案ツイストドリルでは、開き角度θ′はおよそ１５０゜にまで小さくな るので、既述のような効果が得られたのである。先端角θと開き角度θ′との差 が本実施例程度あれば効果が得られ、また半径Ｒをさらに小さくすることによっ て開き角度θ′をさらに小さくすることができるので、好ましくは半径Ｒの大き さを心厚Ｗの１．５倍に等しいか、それ以下にするとよい。

【００２５】 図３および図４は、図１のツイストドリルにさらに改良を加えたものであり、 曲線状の先端稜８により小さくなったコーナ部９の強度向上を図るために、正面 切れ刃４よりαなる角度で面取りを施したのが図３であり、半径ｒの円弧でほぼ 滑らかになるように結んだのが図４である。

【００２６】

【考案の効果】

本考案ツイストドリルによれば、ドリル最先端部である心厚に相当する範囲内 での開き角度θ′が小さくなるという効果により、超硬合金製ツイストドリルに よる鋼材の穴明けなどにおいても、被加工物へのドリル喰付き時の横振れが軽減 して折損事故などが防止され、穴明け中での求心性が向上して加工穴精度が高め られ、かつ安定した精度が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案ツイストドリルの一実施例を示す（ａ）
はドリル先端の側面図、（ｂ）はその正面図である。

【図２】本考案ツイストドリルによる切削試験の一結果
である。

【図３】本考案ツイストドリルの他の実施例を示すドリ
ル先端の側面図である。

【図４】本考案ツイストドリルの他の実施例を示すドリ
ル先端の側面図である。

【図５】従来のツイストドリルの一例を示す（ａ）はド
リル先端の側面図、（ｂ）はその正面図である。

【符号の説明】

２ 切りくず排出溝 ３ マージン ４ 正面切れ刃 ５ 第１逃げ面 ６ 第２逃げ面 ７ シンニング ８ 先端稜

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸棒状をなす工具本体１の外周部分に
   は、ねじれの伴った１対の切りくず排出溝２およびマー
   ジン３が形成され、その先端部分は、先端角θを形成す
   る１対の正面切れ刃４および２段に傾斜した逃げ面５、
   ６により形成されるとともに、第２逃げ面６上にクロス
   形のシンニング７が施されたツイストドリルにおいて、 シンニング７を施すことにより第１逃げ面５上に形成さ
   れる先端稜８は、第１逃げ面５側に凹状となった略円弧
   状の曲線となっていることを特徴とするツイストドリ
   ル。
2. 【請求項２】 先端稜８の曲線の半径Ｒは、心厚Ｗの
   １．５倍に等しいか、それより小さいことを特徴とする
   請求項１に記載するツイストドリル。
3. 【請求項３】 先端稜８と正面切れ刃４とにより形成さ
   れるコーナ部９には、正面切れ刃４よりαなる角度をも
   って面取りが施されていることを特徴とする請求項１に
   記載するツイストドリル。
4. 【請求項４】 コーナ部９は、先端稜８と正面切れ刃４
   とがほぼ連続的に繋がるように、半径ｒなる略円弧状の
   曲線により結ばれていることを特徴とする請求項１に記
   載するツイストドリル。