JPH09290311A - スローアウェイ式穴明け工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切屑の幅方向の分断は勿論、その長手方向に
ついても効率的な分断を促して、穴明け加工における切
屑処理性能の向上を図る。 【解決手段】 工具本体１１の先端に装着される内外周
側切刃チップ１６Ａ，１６Ｂを、それぞれ凸状に交差
し、かつ互いに対向する二対の切刃１８，１８となる長
辺と、これらの端部１８ａ，１８ｂを結ぶ互いに平行な
一対の短辺とを有する扁平した六角形の平板状とし、内
周側切刃チップ１６Ａは、切刃１８の内周端１８ａが工
具軸線Ｏを越えてオーバーセンターとなるように配置す
るとともに、外周側切刃チップ１６Ｂは、切刃１８の外
周端１８ｂが工具外周側に突出するように配置し、かつ
内周側切刃チップ１６Ａの外周側の切刃１８Ｂと外周側
切刃チップ１６Ｂの内周側の切刃１８Ａとが軸線Ｏ回り
の回転軌跡において互いに交差するように配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具本体先端の内
周側と外周側とに切刃チップが着脱自在に取り付けられ
て、これらの切刃チップに形成された切刃により被削材
に穴加工を施すスローアウェイ式穴明け工具に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属や非鉄金属を切削すると切
屑が発生するのは周知のことである。第一の目的として
被削材を加工して必要な形状、寸法、精度などを効率的
に得るためには、最終的には不要物となるこの切屑を如
何に発生させ、如何にコントロールして安定的に、安全
に、そして確実に処理するかが、この目的達成の鍵を握
っている場合が多々ある。そして、切削加工技術の進歩
に伴う高速化、高能率化、無人化、連続運転、安全衛生
などの時代の要請に対しては、このような切屑の処理が
欠くべからざる重要な技術となってきている。

【０００３】しかしながら、この切屑の生成過程には様
々な因子が絡んでいて、一様な解決手段では対処できな
い。例えば、その因子としては、被削材の材質、硬さ、
切削工具の材質、切削工具の形態、切削工具の切刃の形
態、摩擦係数、切削条件、切削油剤の有無と成分および
圧力と容量、機械の構造や剛性など、厳密に考えると枚
挙にいとまがない。また、特に被削材に穴加工を施す穴
明け工具においては、他の切削工具による加工形態より
も厳しい条件が加わる。それは、切屑排出のスペース
（空間）が限られるとともに、加工穴の内部から迅速
に、しかもスムーズに切屑を排出しなければならないと
いうことであり、これらの条件が十分に満足されなけれ
ば、即座に加工不能に陥り、工具の破損などを招いてし
まうことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１２は、この種の穴
明け加工に一般的に用いられているツイストドリルの例
を示すものであって、かかるツイストドリルは、略円柱
状の工具本体１の先端部に螺旋状の一対の切屑排出溝
２，２が形成されるとともに、これらの切屑排出溝２，
２の先端に切刃３，３が形成されてなるものであり、こ
の工具本体１をその中心軸線Ｏ回りに回転させつつ、該
軸線Ｏ方向に送り出すことにより、被削材Ｗに加工穴Ｈ
を形成してゆく。しかしながら、このようなツイストド
リルによって生成される切屑Ｃは、図示のように螺旋状
または渦巻き状の連続した比較的長いものであり、工具
本体１の回転に伴い振り回されて工具本体１や被削材に
絡み付いたりし、円滑な加工に支障を来すおそれがあ
る。また、切屑Ｃを長さ方向に分断させるには、工具本
体１の軸線Ｏ方向の送りを止めたり、工具本体１を一旦
後退させたりするステップフィードやインチングといっ
た操作を行わなければならず、作業が煩雑となることが
避けられない。

【０００５】一方、図１３および図１４は、工具本体４
の先端に一対の菱形平板状のスローアウェイチップ５，
５が切刃チップとして取り付けられてなるスローアウェ
イ式穴明け工具の先端部を示すものである。ここで、こ
のスローアウェイ式穴明け工具において上記一対のスロ
ーアウェイチップ５，５は、工具本体４の先端部の内周
側（中心軸線Ｏ側）と外周側とに互いにずらされて配置
されており、これら内周側の切刃チップ５Ａと外周側の
切刃チップ５Ｂとで加工穴Ｈの内周側と外周側とを分割
して切削することにより、図１４に示すように切屑Ｃ
を、その幅方向については２つに分断した状態で生成す
ることができる。

【０００６】しかしながら、このようなスローアウェイ
式穴明け工具においても、切屑Ｃの長さ方向については
効果的な分断を図ることはできず、上記のステップフィ
ードやインチングといった操作に頼ったり、あるいはス
ローアウェイチップ５，５の切刃に沿ってチップブレー
カを形成し、切屑を曲折せしめて分断させるようにしな
ければならない。しかるに、前者の場合には上述のよう
に作業の煩雑化を招く一方、後者の場合にはチップブレ
ーカの性能によって切屑の分断性能が左右されてしま
い、切削条件の適合範囲が限定されてしまうという問題
が生じる。

【０００７】本発明は、このような背景を鑑みて、切屑
の幅方向の分断は勿論、その長手方向についても効率的
な分断を促して、穴明け加工における切屑処理性能の向
上を図ること第一の目的とし、さらには切削仕上げ面精
度の向上やその適応性の拡大を図ることをも目的として
なされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、か
かる目的を達成するために、本発明は、略円柱状の工具
本体の先端部外周に一対の切屑排出溝が形成され、これ
らの切屑排出溝の先端に形成されたチップ取付座に、そ
れぞれ内周側切刃チップと外周側切刃チップとが着脱自
在に装着されてなるスローアウェイ式穴明け工具におい
て、上記切刃チップを互いに同形同大として、それぞれ
凸状に交差し、かつ互いに対向する二対の長辺と、これ
ら二対の長辺の端部同士を結ぶ互いに平行な一対の短辺
とを有する扁平した六角形の平板状とし、上記二対の長
辺部分のそれぞれに切刃を形成して、これら二対の切刃
のうちの一対の切刃を、その交点が上記工具本体の先端
側に突出するように配置させて装着し、上記内周側切刃
チップは、その上記一対の切刃の内周端が上記工具本体
の中心軸線を越えてオーバーセンターとなるように配置
するとともに、上記外周側切刃チップは、その上記一対
の切刃の外周端が上記工具本体先端部の外周側に突出す
るように配置し、かつ上記内周側切刃チップの上記一対
の切刃のうちの外周側の切刃と、上記外周側切刃チップ
の上記一対の切刃のうちの内周側の切刃とが、上記中心
軸線回りの回転軌跡において互いに交差するように配置
したことを特徴とする。

【０００９】しかるに、このように構成された穴明け工
具によれば、内周側切刃チップと外周側切刃チップとに
より、切屑が加工穴の内周側と外周側とで幅方向に分割
されて生成されるのは勿論のこと、各切刃チップの切削
に供される一対の切刃が凸状に交差し、かつその交点を
工具先端側に突出させ、さらに内周側切刃チップの外周
側の切刃と外周側切刃チップの内周側の切刃との中心軸
線回りの回転軌跡が交差しているため、内周側と外周側
とで幅方向に分断された切屑は、上記各一対の切刃によ
ってさらに幅方向に分断されることとなる。しかも、こ
れら一対の切刃が凸状に交差することにより、各切刃チ
ップにおいて切屑は互いにぶつかり合って干渉し合う方
向に流れ出すことになり、これによって切屑は長手方向
に折り曲げられてより細かく分断されることになる。ま
た、上述のように切刃チップを扁平した六角形状に形成
することにより、例えば正六角形状のスローアウェイチ
ップを用いる場合などに比べて切刃チップを小さくする
ことができ、チップ素材の有効利用を図ることができ
る。

【００１０】ここで、上述の切屑を長手方向にも分断さ
せる効果を確実に奏功せしめ、かつ安定した切削を促す
には、上記工具本体の径方向における上記中心軸線から
上記内周側切刃チップの上記一対の切刃の交点までの距
離と、上記中心軸線から上記外周側切刃チップの上記一
対の切刃の交点までの距離との比を、１：１.２〜１：
１.８の範囲に設定するのが望ましい。これは、この中
心軸線から内外周側切刃チップの切刃の交点までの距離
の比が上記範囲を下回るほど両交点の回転軌跡の位置が
接近すると、外周側切刃チップの内周側の切刃と内周側
切刃チップの外周側の切刃とにより生成される切屑の幅
が小さくなりすぎて、反対側の切刃により生成される切
屑との干渉による分断効果が十分に奏功されなくなるお
それがある一方、上記比が上記範囲を上回ると、外周側
切刃チップが外周側に偏りすぎて、内周側切刃チップと
の間の切削負荷のバランスが失われ、切削安定性を損な
うおそれが生じるからである。

【００１１】また、切屑の長手方向の分断をさらに確実
とするには、上記切刃チップに、切削に供される上記一
対の切刃に沿ってチップブレーカを形成するのが望まし
く、かつ、工具本体の内外周における切屑の生成速度を
考慮すると、このチップブレーカは、上記工具本体の内
周側から外周側に向かうに従い漸次大きな分断力を切屑
に与えるようにするのが望ましい。さらに、上記切刃チ
ップの欠損等を防止するには、この切刃チップの上記一
対の切刃の内周側の端部や外周側の端部にノーズアール
刃を形成するのが望ましい。そして、この場合、内周側
切刃チップの切刃の内周端が上記中心軸線を越えるオー
バーセンター量を、上記ノーズアール刃の半径以下とす
れば、切削速度が０となることにより最も大きな切削負
荷が作用する工具本体の中心軸線上には、内周側切刃チ
ップの上記ノーズアール刃の部分が位置することとな
り、かかる大きな切削負荷による切刃チップの欠損を未
然に防止することができる。

【００１２】一方、上記一対の切刃の外周側の端部にノ
ーズアール刃を形成するとともに、上記外周側切刃チッ
プを、このノーズアール刃に連なる短辺が上記軸線方向
後方側に向かうに従い内周側に向かうように傾斜して配
置すれば、このノーズアール刃やこれに連なるチップの
短辺が副切刃として作用して加工穴の内周の仕上面精度
を向上させることができる。ここで、この短辺が上記軸
線方向に対してなす傾斜角は０°１０’〜５°の範囲に
設定されるのが望ましく、当該傾斜角がこの範囲を上回
ると、上記副切刃としての作用が十分に期待できなくな
る一方、傾斜角がこの範囲を下回ると、切削時の負荷に
より工具本体に捩れや撓み、倒れ等が生じた際に、上記
短辺が加工穴内周に強く押し付けられて却って切削抵抗
の増大を招くおそれが生じる。

【００１３】さらに、切削に供される各切刃チップの上
記一対の切刃に対して効果的な冷却、潤滑を図るには、
上記工具本体に一対の切削油剤の供給路を形成し、これ
らの供給路の先端を、それぞれ少なくとも上記一対の切
屑排出溝の壁面に、上記内周側切刃チップおよび上記外
周側切刃チップの上記一対の切刃に向けて開口するよう
に形成するのが望ましく、これにより上記一対の切刃に
集中して効率的に切削油剤を供給することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１ないし図７は、本発明の一の
実施形態を示すものである。この実施形態において、工
具本体１１は図１および図２に示すように略円柱状をな
し、その後端部には当該工具本体１１を工作機械の主軸
に取り付けるためのシャンク１２が形成されるととも
に、先端部の外周には、該工具本体１１の中心軸線Ｏを
挟んで互いに反対側に、断面略Ｖ字型をなす一対の切屑
排出溝１３，１３が、工具本体１の先端から上記軸線Ｏ
に平行に延びるように形成されている。また、この工具
本体１１の先端部の後端側には、上記シャンク１２の前
方に、一段拡径するようにして円盤状のフランジ部１４
が形成されており、このフランジ部１４の先端面は後端
側に向かうに従い漸次拡径する円錐面状に形成されてい
て、上記切屑排出溝１３，１３の後端部は、このフラン
ジ部１４の先端面がなす円錐に沿って外周側に切れ上が
るように形成されている。

【００１５】さらに上記切屑排出溝１３，１３の工具回
転方向Ｔ側を向く壁面１３Ａ，１３Ａの先端部には、こ
の壁面１３Ａ，１３Ａから一段凹むようにしてチップ取
付座１５Ａ，１５Ｂが形成されており、これらのチップ
取付座１５Ａ，１５Ｂに切刃チップとして、それぞれス
ローアウェイチップ１６，１６がクランプネジ１７によ
り着脱自在に装着されている。ここで、これらのチップ
取付座１５Ａ，１５Ｂは、工具本体１１の上記軸線Ｏに
対してその径方向に互いに非対称な位置に形成されてお
り、すなわち一方のチップ取付座１５Ａは、工具本体１
１の内周側に偏って上記軸線Ｏを越えるように形成され
ており、他方のチップ取付座１５Ｂは、工具本体１１の
外周側に偏って該工具本体１１の先端部外周に開口する
ように形成されている。

【００１６】一方、これらのチップ取付座１５Ａ，１５
Ｂに装着される上記スローアウェイチップ１６，１６
は、同形状同大のポジティブスローアウェイチップであ
って、超硬合金等の硬質材料から形成されて図４および
図５に示すように扁平した六角形の平板状をなしてい
る。すなわち、この平板状のスローアウェイチップ１６
のすくい面とされる上面１６ａは、交点Ｐにおいてそれ
ぞれ鈍角の角度αをなして凸状に交差する等しい長さの
二対の長辺と、これら二対の長辺の端部同士を結ぶ互い
に平行な等しい長さの一対の短辺とを備え、上記二対の
長辺の交点Ｐ，Ｐ同士を結ぶ仮想線Ａに対しても、また
上記一対の短辺の中点同士を結ぶ仮想線Ｂに対しても対
称形となるように形成されている。言い換えれば、この
上面１６ａは上記仮想線Ａの方向に潰れた六角形状、あ
るいは上記仮想線Ｂを中心とする樽型形状をなしてい
る。

【００１７】そして、このスローアウェイチップ１６の
上面１６ａの上記二対の長辺には、それぞれ切刃１８…
が形成されている。また、この上面１６ａの各角部、す
なわち上記交点Ｐ，Ｐの部分と、各長辺と短辺との交点
（切刃１８の端部１８ａ，１８ｂ）の部分とには、それ
ぞれノーズアール刃１９…が各辺に滑らかに接するよう
に形成されており、その半径Ｒは本実施形態では０.２m
m〜２.０mmの範囲に設定されている。なお、本実施形態
ではこれらの短辺とこれに連なる上記長辺（切刃１８）
との交差角も角度αに設定されており、従ってこの角度
αは１２０°となる。

【００１８】また、上記上面１６ａとは反対側の着座面
とされる下面１６ｂは、上面１６ａより一回り小さな相
似形をなす扁平した六角形状をなしており、これら上下
面１６ａ，１６ｂの間に配置されて逃げ面とされる側面
１６ｃ…は、上面１６ａ側から下面１６ｂ側に向かうに
従い図５に示すように逃げ角βをもってチップ内方に傾
斜するように形成されている。さらに、上記仮想線Ａ，
Ｂの交点部分、すなわち上記上面１６ａの中央部から
は、上記クランプネジ１７が挿通される取付穴１６ｄ
が、上記下面１６ｂの中央部に向けて当該スローアウェ
イチップ１６をその厚さ方向に貫通するように形成され
ている。

【００１９】さらにまた、このスローアウェイチップ１
６の上記上面１６ａには、上記二対の長辺に形成された
切刃１８…に沿うようにして、凹溝状のチップブレーカ
２０が形成されている。ここで、このチップブレーカ２
０は、切刃１８に直交する断面において上面１６ａに対
し円弧状に凹曲するように形成されており、またその切
刃１８に直交する方向の幅は、それぞれ互いに交差する
一対の長辺に形成された一対の切刃１８，１８につい
て、図３に示すようにその一端部１８ａ側から交点Ｐを
経て他端部１８ｂ側に（図３において取付穴１６ｄを中
心に反時計回り方向に）向かうに従い漸次幅広となるよ
うに形成されていて、当該スローアウェイチップ１６，
１６を工具本体１１の装着した状態において、工具本体
１１の内周側から外周側に向かうに従い切屑Ｃとの摺接
長さが長くなって大きな切屑分断力が与えられるように
なされている。

【００２０】しかるに、本実施形態ではこのようなスロ
ーアウェイチップ１６，１６が、すくい面とされる上記
上面１６ａを工具回転方向Ｔ側に向けるとともに、着座
面とされる下面１６ｂをチップ取付座１５Ａ，１５Ｂの
底面に密着させ、さらに上記二対の長辺に形成された切
刃１８…のうち一対の長辺の切刃１８，１８を工具本体
１１の先端側に向けて、その交点Ｐが工具最先端に突出
するように、かつこれら先端側を向く一対の切刃１８，
１８とは反対側の他の一対の切刃１８，１８に連なる側
面１６ｃ，１６ｃをチップ取付座１５Ａ，１５Ｂの壁面
に当接させて、上記クランプネジ１７によりこれらのチ
ップ取付座１５Ａ，１５Ｂにそれぞれ取り付けられてい
る。

【００２１】なお、本実施形態ではこれらのスローアウ
ェイチップ１６，１６は、図２に示すようにそれぞれの
上面１６ａ，１６ａが軸線Ｏを含む一の平面上に位置す
るように、かつ図１に示すようにそれぞれの上記仮想線
Ａ，Ａが工具本体１１の軸線Ｏに略平行となるように、
その姿勢が設定されている。また、工具先端側に突出す
る両スローアウェイチップ１６，１６の上記一対の切刃
１８，１８の交点Ｐ，Ｐ同士の軸線Ｏ方向の距離Ｓは、
本実施形態ではこれら交点Ｐ，Ｐの軸線Ｏ方向の位置が
互いに等しくなるように０に設定されている。ただし、
この距離Ｓが±０.２mm程度の範囲内であるなら、一方
のスローアウェイチップ１６の交点Ｐが他方のスローア
ウェイチップ１６の交点Ｐよりも軸線Ｏ方向にずれた位
置に配置されるようにしてもよい。

【００２２】そして、上述のようにチップ取付座１５
Ａ，１５Ｂが工具本体１１の軸線Ｏに対して互いに非対
称な位置に形成されるのに伴い、これらのチップ取付座
１５Ａ，１５Ｂに装着されたスローアウェイチップ１
６，１６の先端側を向く一対の切刃１８，１８も軸線Ｏ
に対して互いに非対称な位置に配置されることとなる。
すなわち本実施形態では、内周側のチップ取付座１５Ａ
に装着されるスローアウェイチップ（内周側切刃チッ
プ）１６Ａは、その上記一対の切刃１８，１８の内周
端、すなわち上記一端部１８ａが上記軸線Ｏを越えてオ
ーバーセンターとなるように配置されるとともに、外周
側のチップ取付座１５Ｂに装着されるスローアウェイチ
ップ（外周側切刃チップ）１６Ｂは、その上記一対の切
刃１８，１８の外周端、すなわち上記他端部１８ｂが工
具本体１１の先端部の外周側に突出するように配置され
る。さらに、上記内周側切刃チップ１６Ａの一対の切刃
１８，１８のうちの外周側の切刃１８Ｂと、上記外周側
切刃チップ１６Ｂの一対の切刃１８，１８のうちの内周
側の切刃１８Ａとは、上記軸線Ｏ回りの回転軌跡におい
て図６および図７に示すように互いに交差するように配
置されている。

【００２３】また、本実施形態では、工具本体１１の径
方向における上記軸線Ｏから内周側切刃チップ１６Ａの
上記一対の切刃１８，１８の交点Ｐまでの距離Ｌと、軸
線Ｏから外周側切刃チップ１６Ｂの上記一対の切刃１
８，１８の交点Ｐまでの距離Ｍとの比Ｌ：Ｍは、１：
１.２〜１：１.８の範囲に設定されている。さらに、軸
線Ｏ回りの回転軌跡において内周側切刃チップ１６Ａの
上記外周側の切刃１８Ｂと外周側切刃チップ１６Ｂの上
記内周側の切刃１６Ａとが交差する交点Ｑの位置は、そ
の軸線Ｏ回りの回転直径Ｎと、当該穴明け工具による加
工穴径、すなわち外周側切刃チップ１６Ｂの切刃１８，
１８の外周端（他端部）１８ｂの軸線Ｏ回りの回転直径
Ｄとの比Ｎ：Ｄが０.２５：１〜０.７５：１の範囲とな
るように設定されている。さらにまた、上記内周側切刃
チップ１６Ａの切刃１８，１８のオーバーセンターとな
る内周端（一端部）１８ａが上記軸線Ｏを越える距離、
すなわちオーバーセンター量Ｅは、この内周端１８ａに
形成される上記ノーズアール刃１９の半径Ｒ以下とされ
ている。

【００２４】さらに上記工具本体１１には、上記シャン
ク１２の後端面１２Ａから工具本体１１の先端側に向け
て一対の切削油剤の供給路２１，２１が形成されてい
る。これらの供給路２１，２１は、それぞれ上記シャン
ク１２からドリル本体１１先端部の切屑排出溝１３，１
３の間の部分を軸線Ｏに平行に延びるように形成されて
おり、その先端部分は一段縮径するように形成されると
ともに、この先端部分がそれぞれ２経路に分岐され、そ
のうち一方は真っ直ぐ延びて工具本体１１の先端面（先
端逃げ面）に開口するように、また他方は工具回転方向
Ｔ後方側かつ工具内周側に延びて、各切屑排出溝１３，
１３の工具回転方向Ｔ後方側を向く壁面１３Ｂ，１３Ｂ
に、上記内周側切刃チップ１６Ａおよび外周側切刃チッ
プ１６Ｂの先端側を向く一対の切刃１８…に向けて開口
するように形成されている。

【００２５】このように構成されたスローアウェイ式穴
明け工具は、一つには上述のようにそのシャンク１２が
マシニングセンタ等の工作機械の主軸に取り付けられ、
その軸線Ｏ回りに工具回転方向Ｔに回転されつつ該軸線
Ｏ方向先端側に送り出されて、上記内外周切刃チップ１
６Ａ，１６Ｂの先端側の各一対の切刃１８…により被削
材Ｗに加工穴Ｈを形成する。しかるに、本実施形態の穴
明け工具では、各切刃チップ１６Ａ，１６Ｂの切削に供
される一対の切刃１８，１８が、交点Ｐを介して凸状に
交差するように形成され、かつ内周側切刃チップ１６Ａ
の外周側の切刃１８Ｂと、外周側切刃チップ１６Ｂの内
周側の切刃１８Ａとが、軸線Ｏ回りの回転軌跡において
互いに交差するように配置されているので、これらの切
刃１８…による回転軌跡は、図６および図７に示すよう
に軸線Ｏに対する半径方向に二つの山が重なり合ったよ
うな形状となり、その結果これらの切刃１８…により削
り取られる切屑Ｃは、その幅方向に４つに分断された状
態で生成されることとなる。

【００２６】しかも、各切刃チップ１６Ａ，１６Ｂの凸
状に交差する一対の切刃１８，１８は、その交点Ｐを先
端側に突出させ、かつ該切刃１８，１８の二等分線とな
る上記仮想線Ａを軸線Ｏに略平行としているので、これ
ら切刃チップ１６Ａ，１６Ｂの内外周の切刃１８Ａ，１
８Ｂにより生成された切屑Ｃ，Ｃは、図６および図７に
示すように上記仮想線Ａ側に向けて延びるようにそれぞ
れ流れ出て、互いにぶつかり合って干渉し合うこととな
り、これによりその長手方向に折り曲げられて応力を受
け、分断されることになる。従って、本実施形態によれ
ば、切屑Ｃをその幅方向には勿論、長手方向にも小さく
分断して効率的に処理することができ、これにより、加
工作業の煩雑化を招くことなく、より幅広い切削条件に
対応して、円滑な穴明け加工を促すことが可能となる。

【００２７】また、本実施形態では、上記内外周切刃チ
ップ１６Ａ，１６Ｂとされるスローアウェイチップ１６
が、二対の長辺と一対の短辺とを有する扁平した六角形
平板状に形成されており、これら二対の長辺のそれぞれ
に一対の上記切刃１８，１８が形成されるとともに、該
スローアウェイチップ１６が上記短辺の中点同士を結ぶ
仮想線Ｂについて対称とされることにより、一つのスロ
ーアウェイチップ１６で２回の切刃１８，１８の使い回
しを可能とすることができる。その一方で、このように
スローアウェイチップ１６を扁平した六角形状に形成す
ることにより、本実施形態では、例えば当該スローアウ
ェイチップを正六角形状に形成したりする場合に比べ、
切刃１８の使い回し可能回数を減らすことなくその体積
を低減することができる。言い換えると、本実施形態に
よれば、単位体積当たりのチップ素材に対する切刃１８
の使用回数を増やすことが可能となるので、超硬合金等
の比較的高価なチップ素材を有効に利用することができ
るという利点が得られる。

【００２８】さらに本実施形態では、工具本体１１の径
方向において、その中心軸線Ｏから内周側の切刃チップ
１６Ａの切削に供される上記一対の切刃１８，１８の交
点Ｐまでの距離Ｌと、軸線Ｏから外周側の切刃チップ１
６Ｂの一対の切刃１８，１８の交点Ｐまでの距離Ｍとの
比Ｌ：Ｍが、１：１.２〜１：１.８の範囲に設定されて
おり、これにより、上述の切屑Ｃを長手方向にも分断さ
せる効果を確実に奏功せしめながらも、安定した切削を
促すことができる。すなわち、これらの距離Ｌ，Ｍの比
Ｌ：Ｍが上記範囲を下回ると、両交点Ｐ，Ｐの回転軌跡
上の位置が接近しすぎて、外周側切刃チップ１６Ｂの内
周側切刃１８Ａと内周側切刃チップ１６Ａの外周側切刃
１８Ｂの切削に供される部分の長さが短くなる。する
と、これに伴ってこれらの切刃１８Ａ，１８Ｂにより生
成される切屑Ｃ，Ｃの幅も小さくなるので、これらの切
屑Ｃ，Ｃが、各切刃チップ１６Ａ，１６Ｂの反対側の切
刃（外周側切刃チップ１６Ｂの外周側切刃１８Ｂおよび
内周側切刃チップ１６Ａの内周側切刃１８Ａ）により生
成される切屑Ｃ，Ｃにぶつかっても、これらの切屑Ｃ，
Ｃの干渉による切屑分断効果が十分に発揮されず、切屑
Ｃの長手方向の分断を確実に行うことが困難となるおそ
れが生じる。

【００２９】その一方で、上記比Ｌ：Ｍが上記範囲を上
回るほど上記回転軌跡における両交点Ｐ，Ｐの間隔が広
がると、これに伴い外周側切刃チップ１６Ａが工具本体
１１の外周側に大きく偏って配置されることとなり、そ
の結果、切削時に工具本体１１全体に対して切削負荷が
作用する位置が該工具本体１１の中心軸線Ｏから大きく
外れてしまい、穴明け加工中に工具本体１１に振れが生
じたりなどして、その切削安定性が損なわれてしまうお
それが生じる。なお、同様の理由から、軸線Ｏ回りの回
転軌跡において交差する内周側切刃チップ１６Ａの外周
側切刃１８Ｂと外周側切刃チップ１６Ｂの内周側切刃１
６Ａとの交点Ｑがなす回転直径Ｎと、当該穴明け工具に
よる加工穴径（外周側切刃チップ１６Ｂの切刃１８Ｂの
外周端１８ｂの回転直径）Ｄとの比Ｎ：Ｄは、上述した
ように０.２５：１〜０.７５：１の範囲に設定されるの
が望ましい。

【００３０】また、本実施形態では、上記スローアウェ
イチップ１６のすくい面とされる上面１６ａに、切刃１
８，１８に沿って凹溝状のチップブレーカ２０が形成さ
れており、これによっても切屑Ｃをその長手方向に小さ
く折り曲げて、その効率的な分断を促すことが可能とな
る。しかも、本実施形態では、このチップブレーカ２０
が、切削に供される切刃１８，１８の一端部１８ａ側か
ら交点Ｐを経て他端部１８ｂ側に向かうに従い、すなわ
ちチップ装着状態において工具本体１１の内周側から外
周側に向かうに従い、漸次幅広となるように形成されて
おり、このためこの切刃１８，１８によって生成された
切屑Ｃは、上記他端部１８ｂ側（工具本体１１の外周
側）で生成されたものほど、長くチップブレーカ２０の
底面に摺接して大きな切屑分断力を受けることとなる。
しかるに、この種の穴明け工具では、回転する工具本体
１１の径方向の回転速度の相違により、切屑Ｃは外周側
ほど生成速度が大きく、長く伸び気味となるのに対し、
本実施形態によれば、このように伸び気味に生成される
切屑Ｃには大きな分断力を与えて、これを確実に分断す
ることが可能となる。

【００３１】ただし、本実施形態では、このようにチッ
プブレーカ２０の幅を内周側から外周側に向けて（一端
部１８ａ側から他端部１８ｂ側に向けて）大きくするこ
とにより、工具本体１１の内周側から外周側に向かうに
従い漸次大きな分断力を切屑Ｃに与えるようにしている
が、例えばこのチップブレーカの溝深さを工具内周側か
ら外周側に向かうに従い深くなるように形成したり、こ
れに併せて溝幅も漸次幅広となるように形成したりして
もよい。また、このような凹溝状のチップブレーカ２０
に加えて、例えばこのチップブレーカ２０よりもスロー
アウェイチップ１６の上面１６ａの内側に、特に内周側
の切刃１８Ａに沿うようにして、突起状のチップブレー
カを形成したりしてもよい。さらにまた、これらのチッ
プブレーカと切屑Ｃとの摺接による切削抵抗の増加を防
ぐために、上記凹溝状のチップブレーカ２０の底面に、
切屑Ｃの摺接方向に沿って延びるリブ状の部分を形成し
たり、上記突起状のチップブレーカを上記切刃１８Ａに
沿って点在させるようにしてもよい。

【００３２】他方、上述したように工具本体１１の径方
向の回転速度の相違により、切刃１８，１８による切削
速度は内周側に向かうに従って小さくなるので、特に軸
線Ｏ上においては、切削速度は０となって切刃１８は被
削材Ｗを切削するというよりは、被削材Ｗを押し潰すよ
うな加工形態をとることになり、このため切削時に切刃
１８に作用する負荷はこの軸線Ｏ上において最大とな
る。ところが、これに対して本実施形態では、スローア
ウェイチップ１６の各角部（切刃１８，１８の両端部１
８ａ，１８ｂおよび交点Ｐ）にノーズアール刃１９が形
成されており、しかも内周側切刃チップ１６Ａの内周側
の切刃１８Ａが軸線Ｏを越えてオーバーセンターとなる
オーバーセンター量Ｅが、このノーズアール刃１９の半
径Ｒ以下とされているので、上記軸線Ｏ上には必ず上記
内周側切刃１８Ａの一端部１８ａに形成されたノーズア
ール刃１９が位置することとなる。従って、本実施例に
よれば、大きな切削負荷が作用する上記軸線Ｏの位置に
おいて切刃１８に高い強度を与えることができ、これに
より、スローアウェイチップ１６に欠損等が生じるよう
な事態を未然に防止することが可能となる。

【００３３】また、このようにスローアウェイチップ１
６の各角部にノーズアール刃１９が形成されるのに伴
い、外周側切刃チップ１６Ｂにおいても、その外周側の
切刃１８Ｂの他端部（外周端）１６ｂにこのノーズアー
ル刃１９が形成されることとなり、これによりこの外周
端１６ｂにおいて切刃１８の強度を十分に確保すること
が可能となる。しかも、本実施形態では、内外周側切刃
チップ１６Ａ，１６Ｂをそれぞれその仮想線Ａが軸線Ｏ
に略平行となるように配置しており、これにより上記外
周側切刃チップ１６Ｂの上面１６ａの上記外周端１６ｂ
に連なる短辺も、図１や図６および図７に示すように軸
線Ｏに平行に配置されることとなるため、穴加工の際に
この短辺部分が副切刃として作用して、切刃１８…によ
って形成された加工穴の内周をさらい、その仕上面精度
の向上を図ることが可能となる。

【００３４】ところで、このように仮想線Ａが軸線Ｏに
平行となるようにスローアウェイチップ１６が配置され
た状態で、切削時の負荷等により工具本体１１に捩れや
撓み、倒れ等が生じると、外周側切刃チップ１６Ｂの外
周側に位置する短辺部分が切刃１８の他端部（外周端）
１８ｂよりも外周側にはみ出し、加工穴の内周に強く押
し付けられてしまって切削抵抗の増大等を招いてしまう
おそれがある。従って、外周側切刃チップ１６Ｂについ
ては、図８に示すようにこの短辺部分が軸線Ｏ方向後方
側に向かうに従い工具内周側に向かって傾斜するように
配置するのが望ましいのであるが、だからといって、こ
の短辺が軸線Ｏ方向に対してなす傾斜角γが大きすぎる
と、上述したこの短辺部分による副切刃としての作用が
十分に奏功されなくなるおそれが生じる。このため、こ
の外周側切刃チップ１６Ｂの上面１６ａの短辺が上記軸
線Ｏ方向に対してなす傾斜角γは０°１０’〜５°の範
囲に設定されるのが望ましい。

【００３５】さらにまた、本実施形態では工具本体１１
に一対の切削油剤の供給路２１，２１が形成されてお
り、これらの供給路２１，２１は、工具本体１１の先端
面に開口するとともに、この先端部分が分岐して、切屑
排出溝１３，１３の工具回転方向Ｔの後方側を向く壁面
１３Ｂ，１３Ｂに、各切刃チップ１８Ａ，１８Ｂの切削
に供される切刃１８に向けて開口するように形成されて
いる。従って、本実施形態によれば、この壁面１３Ｂ，
１３Ｂに開口する供給路２１，２１から切削油剤が、切
削に供される切刃１８…に向けて集中的に供給されるこ
ととなり、これにより切刃１８…の効率的な冷却および
潤滑を促すことができる。しかも、本実施形態では、こ
れらの供給路２１，２１の先端部分が一段縮径するよう
になされているので、該供給路２１，２１をその先端部
分において上述のように分岐させながらも、切削油剤の
供給圧力は十分に確保することが可能である。

【００３６】なお、本実施形態では図２に示したよう
に、内外周側切刃チップ１６Ａ，１６Ｂを、それぞれの
上面１６ａ，１６ａが軸線Ｏを含む一の平面上に位置す
るように配置しているが、例えばこれを、一方のスロー
アウェイチップ１６をその上面１６ａが軸線Ｏを含む一
の平面上に位置するように配置するとともに、他方のス
ローアウェイチップ１６を、図９に示すようにその上面
１６ａが上記一の平面に平行、かつ工具回転方向Ｔの後
方側に後退して位置するように配置したり、あるいは図
１０に示すようにその上面１６ａが上記一の平面に対し
て外周側に向かうに従い工具回転方向Ｔの後方側に向け
て斜交する方向に位置するように配置したりしてもよ
い。

【００３７】ただし、図９に示すように両スローアウェ
イチップ１６，１６の上面１６ａ，１６ａを互いに平行
かつ段違いに配置する場合には、そのずれ量Ｆは０.２m
m以下となるように、また図１０に示すように上面１６
ａ，１６ａを斜交する方向に配置する場合には、その傾
斜角θは１５°以下となるように、それぞれ設定される
のが望ましい。これは、これらのずれ量Ｆや傾斜角θが
上記範囲を超えるほど大きくなると、内外周側切刃チッ
プ１６Ａ，１６Ｂに作用する切削負荷のバランスが損な
われ、安定した加工に支障を来すおそれが生じるからで
ある。

【００３８】また、本実施形態では上述のように、工具
本体１１をその軸線Ｏ回りに回転しつつ該軸線Ｏ方向に
送り出すことによって被削材Ｗに加工穴Ｈを形成するよ
うにしているが、これを図１１に示すように、逆に工具
本体１１を固定するとともに被削材Ｗを回転させ、両者
を軸線Ｏ方向に接近させて加工穴Ｈを形成することも可
能である。しかるに、この場合には、工具本体１１の中
心軸線Ｏと被削材Ｗの回転中心Ｘとを径方向にずらすこ
とにより、当該穴明け工具による加工穴径（外周側切刃
チップ１６Ｂの外周端１８ｂの軸線Ｏを中心とする回転
直径）Ｄよりも大きな径の加工穴Ｈを被削材Ｗに形成す
ることが可能となる。さらに本実施形態では切屑排出溝
１３，１３を工具本体１１の軸線Ｏに平行に延びるよう
に形成しているが、これを軸線Ｏ回りに捩れる捩れ溝状
に形成してもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切屑をその幅方向に分断して生成させることができるの
は勿論、切刃チップの内周側の切刃と外周側の切刃によ
り生成された切屑が互いにぶつかり合って干渉すること
により、その長手方向にも分断させることが可能とな
る。そして、これにより、穴加工という自由度が少な
く、かつ工具剛性を際限なく高めることのできない加工
において、切屑排出能力を向上させることができ、工具
の破損といったような事態を未然に防いで、安定かつ円
滑な穴加工を促すことが可能となる。また、このような
優れた切屑処理性能を奏しつつも、スローアウェイチッ
プを扁平した六角形板状とすることにより、チップ素材
の有効利用を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す側面図である。

【図２】図１に示す実施形態の正面図である。

【図３】図１に示す実施形態の先端部を反対側から見た
側面図である。

【図４】図１に示し実施形態に関わるスローアウェイチ
ップ１６の平面図である。

【図５】図４に示すスローアウェイチップ１６の断面図
である。

【図６】図１に示す実施形態による穴明け加工を示す図
である。

【図７】図１に示す実施形態による穴明け加工を示す図
（図６に示す状態から工具本体１１が半回転した状態）
である。

【図８】図１に示す実施形態の変形例を示す図である。

【図９】図１に示す実施形態の変形例を示す図である。

【図１０】図１に示す実施形態の変形例を示す図であ
る。

【図１１】図１に示す実施形態による穴明け加工の他の
例を示す図である。

【図１２】従来のツイストドリルによる穴明け加工を示
す図である。

【図１３】従来のスローアウェイ式穴明け工具による加
工を示す図である。

【図１４】図１３に示す穴明け工具のスローアウェイチ
ップ５Ａ，５Ｂの回転軌跡を示す図である。

【符号の説明】

１１ 工具本体 １３ 切屑排出溝 １６ スローアウェイチップ １６Ａ 内周側切刃チップ １６Ｂ 外周側切刃チップ １８ 切刃 １８Ａ 内周側切刃 １８Ｂ 外周側切刃 １８ａ 切刃１８の一端部（内周端） １８ｂ 切刃１８の他端部（外周端） １９ ノーズアール刃 ２０ チップブレーカ ２１ 切削油剤の供給路 Ｏ 工具本体１１の中心軸線 Ｔ 工具回転方向 Ｐ 切刃１８，１８の交点 Ｒ ノーズアール刃１９の半径 Ａ スローアウェイチップ１６の交点Ｐ，Ｐを結ぶ仮想
線 Ｌ 軸線Ｏと内周側切刃チップ１６Ａの交点Ｐとの距離 Ｍ 軸線Ｏと外周側切刃チップ１６Ｂの交点Ｐとの距離 Ｑ 軸線Ｏ回りの回転軌跡における内周側切刃チップ１
６Ａの外周側切刃１８Ｂと外周側切刃チップ１６Ｂの内
周側切刃１８Ａとの交点 Ｎ 軸線Ｏ回りの交点Ｑの回転直径 Ｄ 軸線Ｏ回りの外周側切刃チップ１６の切刃１８の他
端部（切刃１８の外周端）１８ｂの回転直径（穴明け工
具による加工穴径） Ｅ 内周側切刃チップ１６の切刃１８の一端部１８ａの
オーバーセンター量 Ｃ 切屑 Ｗ 被削材 Ｈ 加工穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円柱状の工具本体の先端部外周に一対
   の切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝の先端に
   形成されたチップ取付座に、それぞれ内周側切刃チップ
   と外周側切刃チップとが着脱自在に装着されてなるスロ
   ーアウェイ式穴明け工具において、 上記切刃チップは互いに同形同大であって、それぞれ凸
   状に交差し、かつ互いに対向する二対の長辺と、これら
   二対の長辺の端部同士を結ぶ互いに平行な一対の短辺と
   を有する扁平した六角形の平板状をなし、上記二対の長
   辺部分のそれぞれに切刃が形成されていて、これら二対
   の切刃のうちの一対の切刃を、その交点が上記工具本体
   の先端側に突出するように配置させて装着されており、 上記内周側切刃チップは、その上記一対の切刃の内周端
   が上記工具本体の中心軸線を越えてオーバーセンターと
   なるように配置されるとともに、上記外周側切刃チップ
   は、その上記一対の切刃の外周端が上記工具本体先端部
   の外周側に突出するように配置され、かつ上記内周側切
   刃チップの上記一対の切刃のうちの外周側の切刃と、上
   記外周側切刃チップの上記一対の切刃のうちの内周側の
   切刃とが、上記中心軸線回りの回転軌跡において互いに
   交差するように配置されていることを特徴とするスロー
   アウェイ式穴明け工具。
2. 【請求項２】 上記工具本体の径方向における上記中心
   軸線から上記内周側切刃チップの上記一対の切刃の交点
   までの距離と、上記中心軸線から上記外周側切刃チップ
   の上記一対の切刃の交点までの距離との比が、１：１.
   ２〜１：１.８の範囲に設定されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のスローアウェイ式穴明け工具。
3. 【請求項３】 上記切刃チップには、上記一対の切刃に
   沿ってチップブレーカが形成され、このチップブレーカ
   は、上記工具本体の内周側から外周側に向かうに従い漸
   次大きな分断力を切屑に与えるようになされていること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のスローア
   ウェイ式穴明け工具。
4. 【請求項４】 上記切刃チップの上記一対の切刃の少な
   くとも内周側の端部にはノーズアール刃が形成されると
   ともに、上記内周側切刃チップの上記一対の切刃の内周
   端が上記中心軸線を越えるオーバーセンター量は、上記
   ノーズアール刃の半径以下とされていることを特徴とす
   る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスローア
   ウェイ式穴明け工具。
5. 【請求項５】 上記切刃チップの上記一対の切刃の少な
   くとも外周側の端部にはノーズアール刃が形成されると
   ともに、上記外周側切刃チップは、その上記ノーズアー
   ル刃に連なる短辺が上記軸線方向後方側に向かうに従い
   内周側に向かうように傾斜して配置されており、この短
   辺が上記軸線方向に対してなす傾斜角が０°１０’〜５
   °の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１な
   いし請求項４のいずれかに記載のスローアウェイ式穴明
   け工具。
6. 【請求項６】 上記工具本体には、一対の切削油剤の供
   給路が形成されており、これらの供給路の先端は、それ
   ぞれ少なくとも上記一対の切屑排出溝の壁面に、上記内
   周側切刃チップおよび上記外周側切刃チップの上記一対
   の切刃に向けて開口するように形成されていることを特
   徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のス
   ローアウェイ式穴明け工具。