JPH10263905A - スローアウェイ式ドリル用チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工作機械の高速・高回転化と相俟って、従来の
加工条件を高速・高送り条件にシフトした際に生ずる切
りくず処理トラブルを未然に回避できるスローアウェイ
式ドリル用チップを提供する。 【解決手段】略平行四辺形の平板状のポジティブタイプ
のドリル用チップ１の外周刃１Ａ及び中心刃１Ｂがドリ
ル用チップ１の中央部に配されたボス面７より低位にあ
るように形成する。更に、外周刃１Ａ及び中心刃１Ｂの
切れ刃下がり量Ｈａ、Ｈｂを異なるように構成し、中心
刃１Ｂの切れ刃下がり量Ｈｂが外周刃１Ａの切れ刃下が
り量Ｈａより小さくなるように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スローアウェイ式
ドリルに着脱自在に装着されるスローアウェイ式ドリル
用チップ（以下「ドリル用チップ」という。）に関し、
特に、切りくず処理が良好となるように切れ刃位置を改
善したものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のドリル用チップとして
は、例えば特開平６ー９１４１６号公報に開示されたも
のがある。このドリル用チップは、切れ刃にほぼ平行に
ブレーカが設定された、いわゆる全周ブレーカ形状のも
のであり、スローアウェイ式ドリルの内周側切れ刃及び
外周側切れ刃として兼用できるものである。ドリル用チ
ップのすくい面となる菱形面の各辺稜には、該菱形面の
鋭角をなす頂部にそれぞれ隣接して、一対の辺稜部切れ
刃を形成するとともに、上記鋭角をなす頂部には、この
頂部の二等分線に対して対称に、かつ該頂部の頂角より
大なる交差角をなして、上記辺稜部切れ刃よりも短い一
対のコーナ部切れ刃をそれぞれＶ字状に形成している。
ブレーカは、内周側切れ刃及び外周側切れ刃ともに同一
幅に形成されているものである。

【０００３】また、従来技術としては、図５に例示した
ものが知られている。図５の概略構成を図面により説明
する。このドリル用チップ１の切れ刃下がり量Ｈａ、Ｈ
ｂは、同一となるように形成され、また、ブレーカ幅Ｗ
ａ、Ｗｂについても、中心刃１Ｂ及び外周刃１Ａで同一
となるように形成されている。すなわち、Ｈａ＝Ｈｂ、
Ｗａ＝Ｗｂの関係にある。ブレーカ５の形状は、本発明
の凹曲面のブレーカ形状と異なり、階段状に形成されて
いるものである。低送り切削の際には、このような構成
のドリル用チップ１であっても、切りくず処理に問題は
生じないものの、極めて能率の低い加工になってしま
う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点を以
下に記述する。スローアウェイ式ドリルを用いた場合に
生ずる問題点として、切りくず処理のトラブルと中心刃
の欠損がある。切りくず処理のトラブルについては、ド
リル先端部の底刃における切削速度の相違によるものが
ある。ドリル先端部をドリル軸心方向から先端視した場
合、切削速度はドリル径と比例関係にあるため、ドリル
の外周で最も大きくなり、ドリル中心でゼロとなる。そ
のため、ドリル中心側では、切りくずは自然にカールし
やすく、切りくず処理によるトラブルは少ないが、ドリ
ル外周側では、切りくずは伸びやすく、ドリル本体に絡
み付くなどのトラブルを生ずることがある。そこで、ス
ローアウェイ式ドリルの外周側に位置する切れ刃にはブ
レーカが備えられており、切りくずをカールさせること
により、絡み付きを回避している。しかし、高速・高送
り切削になると、切りくずがブレーカを乗り越えて伸び
勝手となり、再び、ドリル本体に巻き付くなどのトラブ
ルを招くことがある。また、ドリル中心側においても、
破断した切りくずがブレーカ内で詰まり、スラスト力を
増大させ中心刃の欠損を生ずることがある。

【０００５】そこで、本発明の課題とするところは、ド
リル用チップをスローアウェイ式ドリルの中心刃として
用いた際には切りくず詰まりを起こすことなく、円滑に
切りくずを排出することができ、外周刃として用いた際
には、切りくずがドリル本体に巻き付くことのないよう
短く破断することのできる中心刃と外周刃を兼用するド
リル用チップを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
課題に鑑みなされたもので、ドリル先端部に、底刃の中
心部分を構成する中心刃と底刃の外周部分を構成する外
周刃として、スローアウェイ式ドリルの外周側及び中心
側に着脱自在に装着され、前記外周刃及び中心刃がスロ
ーアウエイ式ドリル用チップ上面の中央部に配されたボ
ス面７より低位にあるように形成されたスローアウェイ
式ドリル用チップにおいて、前記スローアウェイ式ドリ
ル用チップは、略平行四辺形の平板状のポジテイブタイ
プのスローアウェイ式ドリル用チップであり、前記外周
刃及び中心刃のボス面からの切れ刃下がり量がそれぞれ
異なることを特徴とする。

【０００７】また、前記スローアウェイ式ドリル用チッ
プの切れ刃下がり量は、前記外周刃の切れ刃下がり量よ
り前記中心刃の切れ刃下がり量のほうが小さく形成され
ていることを特徴とする。

【０００８】さらに、前記スローアウェイ式ドリル用チ
ップの上面には、凹曲面のブレーカが全周に亘って形成
されており、該ブレーカの内縁の一部には数珠状に連続
するディンプルが形成されるか、または該ブレーカ内の
凹曲面上において、辺稜部切れ刃に対して垂直方向に延
在する凹溝または突条物が複数個並設されることを特徴
とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照しながら説明する。

【００１０】図１乃至図３は、第１の実施形態を示した
ものである。図１は、本発明によるドリル用チップ１が
ドリル本体２０に組み込まれた状態を示したものであ
る。棒状をなすスローアウェイ式ドリルの先端には、外
周刃１Ａ及び中心刃１Ｂとして兼用されるドリル用チッ
プ１が、中央取り付け穴２１を介してねじ２２により固
定されている。

【００１１】本発明のドリル用チップ１は、図２及び図
３において、略平行四辺形の平板状をなすポジタイプの
ドリル用チップ１であって、そのすくい面及び逃げ面の
交差稜線部に直線状の辺稜部切れ刃１ａ、１ｃ及びコー
ナ部切れ刃１ｂ、１ｄが形成されたものである。２つの
対向する回転対称的な端部のうち長手方向の対向端部に
は、短辺の辺稜部切れ刃１ａ及びコーナ部切れ刃１ｂが
形成され、他方の対向端部には、長辺の辺稜部切れ刃１
ｃ及びコーナ部切れ刃１ｄが形成されている。辺稜部切
れ刃１ａ及びコーナ部切れ刃１ｂ並びに辺稜部切れ刃１
ｃ及びコーナ部切れ刃１ｄは、鈍角で交差するＶ字状の
切れ刃稜を形成する。隣り合うコーナ部切れ刃１ｂ及び
１ｄの交差部にはコーナＲ刃２が形成される。

【００１２】コーナ部切れ刃１ｂ、１ｄの各切れ刃長
Ｃ、Ｄは異なる長さに、また、辺稜部切れ刃１ａ及びコ
ーナ部切れ刃１ｂ、辺稜部切れ刃１ｃ及びコーナ部切れ
刃１ｄの交差するＶ字の角度γ、δは異なる角度に形成
されている。切れ刃長Ｃ、Ｄの大小関係はＣ＜Ｄ、Ｖ字
の角度γ、δの大小関係はγ＜δで与えられる。中心刃
１Ｂには、ドリル本体軸方向のスラスト力が強く作用す
るため、切れ刃欠損に対する配慮から、線荷重または面
荷重を低減できるように、切れ刃長Ｄが長く形成されて
いる。

【００１３】ドリル用チップ１の上面には、切れ刃３に
隣接する切れ刃ランド４及び切れ刃３から離間した位置
に凹曲面形状のブレーカ５が形成されている。ブレーカ
５の役割は、切りくずをカールすること、切りくずの流
出を滑らかにすることなどの切りくず処理が主な役割で
ある。しかし、本発明によるブレーカ形状は、切りくず
処理についてだけでなく切れ刃強度との均衡をも考慮し
て、ブレーカの幾何学的形状が決定されている。

【００１４】ブレーカ５は切れ刃３の全周に亘って形成
されており、長辺側のブレーカ幅Ｗｂが短辺側のブレー
カ幅Ｗａより狭幅になっている。すなわち、ブレーカ幅
Ｗａ、Ｗｂは、Ｗａ＞Ｗｂの関係にある。更に、長辺側
では、ブレーカの終端に続いて、ドリル用チップ中心に
向かい漸次高くなる緩やかな傾斜面６が連続して形成さ
れている。また、長辺側のブレーカ深さＤｂは短辺側の
ブレーカ深さＤａより浅く滑らかに彫り込まれている。
長辺側及び短辺側のブレーカ形状の相違は、一方が、ス
ラスト力が強く作用する中心刃１Ｂの切れ刃強度を維持
するための配慮からであり、他方は、切りくずが伸びや
すい外周刃１Ｂにおける切りくずを破断するための配慮
からである。

【００１５】外周刃１Ａでは、切りくずが伸び勝手とな
るため、切りくずをカールさせるための適切な形状のブ
レーカが必要であり、ブレーカ幅Ｗａ及びブレーカ深さ
Ｄａが十分に確保されている。さらに、切れ刃３とボス
面７との高低差（以下「切れ刃下がり量」という。）を
大きく設定することにより、切りくずに対する曲げの効
果を更に向上させることができ、より小さな曲率半径に
カールさせて短尺に分断させることができる。逆に、中
心刃１Ｂでは、切削速度差が大きいため、切りくずは自
然にカールし、切りくず処理で問題になることは少な
く、切りくず詰まりによる切削抵抗の増大を回避するこ
とが課題となる。特に、高送りになると、この傾向は顕
著になる。しかし、中心刃１Ｂは、切れ刃強度に対する
配慮からとドリル用チップ形状の制約から、ブレーカ幅
Ｗｂを広くすることが困難である。そこで、中心刃１Ｂ
の切れ刃下がり量Ｈｂを外周刃１Ａの切れ刃下がり量Ｈ
ａより小さくすることにより、オーバーブレーキングを
回避し、円滑な切りくずの排出を促進させることができ
る。すなわち、切れ刃下がり量Ｈａ、Ｈｂは、Ｈａ＞Ｈ
ｂの関係で与えられる。通常、中心刃１Ｂは切れ刃欠損
に対する配慮から切れ刃下がり量Ｈｂが大きく形成され
ているが、本発明のドリル用チップ１は、切れ刃強度と
切りくず排出との均衡が維持されるように改良されたも
のである。

【００１６】ドリル用チップ１のすくい面上には接触摩
擦を低減するための複数の凹溝９及び複数の突条物８が
設けられている。凹溝９及び突条物８は、いずれもすく
い面における切りくずとの接触面積を低減し、切削抵抗
の増大及び切削熱の上昇を抑制する効果がある。

【００１７】凹溝９は、中心刃１Ａで削られた切りくず
を誘導する長辺側のブレーカ５内に形成されており、切
れ刃ランド４後方に始まり、切れ刃３から遠ざかる方向
に延在し、ブレーカ内縁で終了する。前述した効果を高
めるためには、凹溝９を切りくず流出方向に配設するの
が好ましく、本実施形態においては長辺の辺稜部切れ刃
１ｃにほぼ垂直に、複数個並設している。このような構
成を採ることは、ブレーカ深さＤｂが浅く、切りくずが
ブレーカ底部に接触し易い長辺側において有効であり、
切りくずの詰まりや滞留を招くことなく、切りくずの排
出を効果的に促進させることができる。特に、切りくず
の付着を生じ易いステンレス鋼などの加工に効果的であ
る。尚、必ずしも凹溝９である必要はなく、切りくずと
の接触面積を小さくできるものであれば、突条物８の如
き凸部を形成してもよい。

【００１８】突条物８は、外周刃１Ｂで削られた切りく
ずを誘導する短辺側のブレーカ５内に形成されており、
切れ刃ランド４後方に始まり、切れ刃３から遠ざかる方
向に延在し、ブレーカ内縁で終了する。凹溝９と同様
に、突条物８も短辺の辺稜部切れ刃１ａにほぼ垂直に、
複数個並設されている。短辺側では、ブレーカ深さＤａ
が深いため、切りくずがブレーカ底部に接触することは
少ない。突条物８は、切りくずがブレーカ立ち上がり壁
面に衝突し、オーバーカール気味となることを回避する
ためのものである。突条物８を設けることにより、切り
くずは突条部８の頂点を中心とした狭い範囲の接触に制
限され、切りくず処理機能を低下させることなく、切削
抵抗の低い円滑な加工を行うことができる。

【００１９】図４は本発明の第２の実施形態である。同
一箇所には同符号を付してある。このドリル用チップ１
は、第１の実施形態と同様にして、切れ刃下がり量Ｈ
ａ、Ｈｂを中心刃１Ｂと外周刃１Ａとで異なるよう構成
したものである。すなわち、切れ刃下がり量Ｈａ、Ｈｂ
は、Ｈａ＞Ｈｂの関係にある。また、長辺側のブレーカ
幅Ｗｂが短辺側のブレーカ幅Ｗａがより狭幅になるよう
形成されており、ブレーカ幅Ｗａ、Ｗｂは、Ｗａ＞Ｗｂ
の関係にある。更に、長辺側のブレーカ５が短辺側のブ
レーカ５より浅く彫り込まれており、ブレーカ深さＤ
ａ、Ｄｂは、Ｄａ＞Ｄｂの関係にある。尚、第１の実施
形態で示される凹溝９及び突条物８並びに長辺側のブレ
ーカ５に続いて漸次高くなる緩やかな傾斜面６は形成さ
れていない。それに代わって、ブレーカ５内縁の一部に
は数珠状に連続するディンプル１０が形成されている。
このディンプル１０によっても、切りくずとの接触面積
を小さくすることができ、切りくず排出性が改善され
る。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、特に、
高速・高送りの条件下における切りくず処理トラブルを
回避することができる。ドリル用チップの一方の切れ刃
をスローアウェイ式ドリルの中心刃として使用した際に
は、円滑に切りくずを排出でき、切りくず詰まりを回避
することができ、他方の切れ刃を外周刃として使用した
際には、切りくずをカールすることができ、切りくずが
ドリル本体に巻き付くことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） スローアウェイ式ドリル先端部の正面
図 （ｂ） 図１（ａ）の背面図

【図２】本発明の第１の実施形態を示すドリル用チップ
の斜視図

【図３】（ａ） 図２に示すドリル用チップの平面図 （ｂ） 図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面拡大図 （ｃ） 図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面拡大図

【図４】（ａ） 本発明の第２の実施形態を示すドリル
用チップの平面図 （ｂ） 図４（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面拡大図 （ｃ） 図４（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面拡大図

【図５】（ａ） 従来技術を示すドリル用チップの平面
図 （ｂ） 図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面拡大図 （ｃ） 図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面拡大図

【符号の説明】

１ ドリル用チップ ８ 突条物 ９ 凹溝 １０ ディンプル １Ａ 外周刃 １Ｂ 中心刃 Ｗａ，Ｗｂ ブレーカ幅 Ｈａ，Ｈｂ 切れ刃下がり量 Ｄａ，Ｄｂ ブレーカ深さ

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【手続補正書】

【提出日】平成９年４月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリル先端部に、底刃の中心部分を構成
   する中心刃１Ｂと底刃の外周部分を構成する外周刃１Ａ
   として、スローアウェイ式ドリルの外周側及び中心側に
   着脱自在に装着され、前記外周刃１Ａ及び中心刃１Ｂが
   スローアウエイ式ドリル用チップ上面の中央部に配され
   たボス面７より低位にあるように形成されたスローアウ
   ェイ式ドリル用チップ１において、前記スローアウェイ
   式ドリル用チップ１は、略平行四辺形の平板状のポジテ
   イブタイプのスローアウェイ式ドリル用チップ１であ
   り、前記外周刃１Ａ及び中心刃１Ｂのボス面７からの切
   れ刃下がり量Ｈａ、Ｈｂがそれぞれ異なることを特徴と
   するスローアウェイ式ドリル用チップ。
2. 【請求項２】 前記スローアウェイ式ドリル用チップ１
   の切れ刃下がり量Ｈａ、Ｈｂは、前記外周刃１Ａの切れ
   刃下がり量Ｈａより前記中心刃１Ｂの切れ刃下がり量Ｈ
   ｂのほうが小さく形成されていることを特徴とする請求
   項１記載のスローアウェイ式ドリル用チップ。
3. 【請求項３】 前記スローアウェイ式ドリル用チップ１
   の上面には、凹曲面のブレーカ５が全周に亘って形成さ
   れており、該ブレーカ５の内縁の一部には数珠状に連続
   するディンプル１０が形成されるか、または該ブレーカ
   ５内の凹曲面上において、辺稜部切れ刃１ａ、１ｃに対
   して垂直方向に延在する凹溝９または突条物８が複数個
   並設されることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のスローアウェイ式ドリル用チップ。