JPS583616Y2 - 穴あけ工具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、穴あけ工具に係り、特に中心刃および外周刃
の合理的な配列組合せにより、切削バランスがとれるよ
うにしたスローアウェイ式の穴あけ工具を提供するもの
である。

従来穴あけ工具として通常用いられているツイストドリ
ルは、そのナゼル部を中心にして切刃が対称に形成され
ていることから、切刃にか＼る切削力が互にバランスし
ているものである。

しかしながら、スローアウェイチップを使うようなドリ
ルの場合、スローアウェイチップの交換時に、ナゼル部
を精度よく位置できないこと、またナゼル部が受ける切
削力に耐え得るクランプ機構が必要なこと等の問題点を
有している。

したがって、スローアウェイ方式の穴あけ工具では、中
心刃および外周刃の切削バランスが良くなるようにした
不対称の切刃構成の開発が要求されている。

本考案は、上述した点に鑑みなされたもので、中心側お
よび外周側にそれぞれ形状の異なったスロアーウエイチ
ップを配置し、その切削バランスがとれるようにした穴
あけ工具を提供するものである０ 以下、本考案穴あけ工具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、円柱状をなす工具
本体であり、そのフルート溝４内のナツプ座５，６内に
は、スローアウェイナツプ２，３がそれぞれ配置され、
押え金７により固定されている。

前記スローアウェイナツプ２は、工具本体１の中心部付
近のチップ座５内に配置されるもので、その頂角部分を
一部切截した三角形板状をなし、切截による浅いＶ字を
呈する辺部分が穴あけ方向の正面側に位置するものであ
る。

そして、その長辺部分が、αの角度をもって主切刃稜８
を構威し、その短辺部分が副切刃稜９を構成する。

また、主切刃稜８と副切刃稜９との交叉点１２は、工具
本体１の回転中心線１３から幾分偏位するようになって
いる。

これに対し、前記スローアウェイナツプ３は、正方形板
状をなすもので、外周側のチップ座６内に配置され、そ
の主切刃稜１０が、前記副切刃稜８の切上り付近の後方
でβの角度をもって位置するようになっている。

そして、このβの角度は、図示からも判るようにαの角
度よりも小さくなるものである。

そして、これらのスローアウェイナツプ２，３のナツプ
座５，６への取付けは、図示では、押え金７により行な
われるが、各種のものが適用される０ なお、工具本体１の軸方向からは、その先端に向って油
穴１１が開口しており、その切削油によって切屑の排出
が円滑ならしめられている。

このようにして構成された本考案の穴あけ工具は、中心
側および外周側に配置されるスローアウェイナツプ２，
３について、その主切刃稜８゜１０によって構成される
角度α、βの関係をα〉βにするとともに、スローアウ
ェイナツプ２については、その主切刃稜８および副切刃
稜９の交点１２を工具本体１の回転中心線１３に対して
δの偏位量をもたせることにより、切削バランスが良く
なるものである。

第３図は、切削バランスが良くなることを説明するため
、本考案穴あけ工具における切削力のバランス状態を概
念的に示しており、特に中心方向の成分力Ｆｒを均衡の
とれた状態にしている。

すなわち、本考案の穴あけ工具は、被削材１４に対し、
半径Ｒの穴加工をするが、前記スローアウェイナツプ２
，３の配置により主切刃稜８゜１０の角度α、βが切削
バランスの関係からα〉βに設定され、また回転中心線
１３からの偏位量δ、主切刃稜８，１０の交叉による分
担切削巾Ａ。

Ｂがそれぞれ与えられる。

この場合偏位量δに伴なう副切刃稜９は、推力や回転力
による損傷を防ぐため、α′なる角度をもち、δは切削
巾の関係から（１／３〜１／４）Ａで設定され、分担切
削巾についてはＡ：Ｂ−＝１：１に設定される。

また、第３図において、それぞれの切刃稜８゜９．１０
に生じる切削力は以下のように与えられ、α〉βの関係
が得られる。

背分力は、切刃稜８，９．１０に対し、垂直方向に生じ
るもので、それぞれＦ Ｖｌ ｓ Ｆ Ｖ２ ｓ Ｆ
Ｖ３で示され、切削速度の影響などで多少異なるが、切
削力をベクトル量でみたときに、そのスカラー量が近似
的に以下の式で与えられる。

Ｆ Ｖｌ ＋Ｆ ｖ２＝：Ｆ Ｖ３ ・−・＋−（１
）こ＼で切削巾の関係から％ＦＶ２は、次式のように設
定される。

Ｆ ■、＝ （１／ ３〜１ ／ ４ ’） Ｆｖ２＝
（２）これに対し、中心方向の成分（Ｆ ｒｌ ｓ Ｆ
ｒ２ ｍＦｒ３）、推力方向の成分（Ｆｔｌ、Ｆｒ２
．Ｆｔ３’）は、上記背分力から求められ、特に、中心
方向成分力の均衡がとれた状態は、次の式で表わされる
。

−一う −チ −→ Ｆ ｒ２− Ｆ ｒ、：Ｆ ｒ３ ・−・−（３）そし
て、それぞれのＦ ｒｌａ Ｆ ｒ２ ｚ Ｆ ｒ３は
以下のように表わされる。

Ｆｒ１＝ｔａｎα’ＦｖＩ Ｆｒ２＝ｔａｎαＦ■２ °−曲（４） Ｆｒ３＝ｔａｎβＦｖ３ （４）を（３）に代入して ｔａｎ ａ Ｆｖ２− ｔａｎａ’ Ｆｖ、 ＝ ｔａ
ｎβＦ Ｖ３ここで、α＝α′であるから ｔａｎα（Ｆｖ２−Ｆｖ、 ）＝ｔａｎβＦｖ３したが
って、 これに対し、（１）式および（２）式から明らかなよう
に Ｆ ｖ２ Ｆ ｖｌ＜Ｆ Ｖ３ であるからｔａｎ
α）ｔａｎβとなる。

したがってα〉βとなる。

この結果、各切刃稜８，９．１０に生じる中心方向成分
Ｆ ｒｌ ＊ Ｆ ｒ２ ｘ Ｆ ｒ３を均衡させる条
件として、角度αは角度βよりも大であることが必要と
なる。

これは、切刃稜８，９．１０が不対称であっても、中心
方向の切削成分がバランスしていればよいことを意味す
る。

なお、角度αは極端に大きな値を採ることは、切刃の損
傷や切屑流出に対して良好でなく、一般的には、α＝
１０’−２０’（７）範囲がよく、これに対するβの角
度はβ＝３°−７’（７）範囲である。

この範囲内であれば、切削中の状態が安定し、加工され
る穴の精度も向上するとともに、穴あけ用の工作機械に
も振動を与えることがなく、良好な切削が行なえるもの
である。

本考案の穴あけ工具は工具本体に形状の異なる中心側お
よび外周側のスローアウェイチップを配置するとともに
、その切刃稜の角度、偏位量によって切削力が中心方向
で均衡するように配分させたものであるから、高能率の
加工が可能となるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案穴あけ工具の一実施例を示す正面図、
第２図はその下面図、第３図は、切削力の状態を概念的
に示す説明図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 棒状をなす工具本体１の先端には、中心側および外周側
   にそれぞれスローアウェイナツプ２，３を配置した穴あ
   け工具において、 前記スローアウェイナツプ２は、その頂角部分を一部切
   截した略三角形板状をなし、工具本体１の中心側に配置
   されるにあたっては、切截による浅いｖ字を呈する辺部
   分を穴あけ方向の正面側に位置させ、その長辺部分がα
   の角度をもって主切刃稜８を構成するとともに、その短
   辺部分が副切刃稜９を構成し、かつ主切刃稜８および副
   切刃稜９の交叉点１２が工具本体１の回転中心線１３に
   対し偏位量δを有するものであり、また、前記スローア
   ウェイナツプ３は、正方形板状のものからなり、工具本
   体１の正面側では、前記副切刃稜９の切上り付近の後方
   で、前記角度αよりも小さなβの角度をもって主切刃稜
   １０が構成されるようになっていることを特徴とする穴
   あけ工具