JPS5953111A - 高マンガン鋼用超硬ドリル - Google Patents

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】 不発明は高マンガン鋼用超硬ドリルに関するものである
。

周知のとおシ、高マンガン鋼は難削材として知られてお
り、特に、穴明は加工は、旋削加工に比較して一層困難
であるといわれている。不発明者の実験によると、通常
の高速度鋼製の市販のドリルはもとよシのこと、市販の
超硬ドリルによっても、最適に選択された切削条件の下
においても、連続５個以上の穴を加工することが困難で
あることが確められている。

そこで、本発明は、高マンガン鋼の穴あけ加工用として
、形状が単純であり、研磨も容易であシ、切削性能も優
れ、経済的に有利に穴あけが行なわれることのできるド
リルを得ることをその目的とするものである。

不発明によるドリルにおいては、この目的を達成するた
めに、刃先を超硬材から作り、刃先に先端角として／３
００〜／’１００　及びλ段階の逃げ面を形成し、また
、これらの逃げ面の交線によって形成されるチゼルエツ
ジにコ、り０〜Ｌ５ｃの傾斜角を与え、更に、トリル径
をＤｍ、超硬材厚さをｔ　ｚ＊とした場合に ｔ＝ｃＤ２（ただし、ｃ　＝　ｏ、ｑダｇ７）の関係を
満足させるようにしたことを特徴とするものである。

以下、不発明をそのｌ笑施例を示す添付図面の第１−３
図に基づいて説明する。

まず、第１−４図に示すように、ドリルのシャンクｌの
先端部に直径方向にある深さの長方形状の溝を設け、こ
れに厚さｔの長方形状の超硬工具材、２を密着してはめ
込み、両者を溶接によって固定する。

この場合、図に示す各記号は、それぞれ次の意味を有し
ているものである。

Ｄ＝ドリル外径；ｔ：超硬材厚さ；Ｍニトリル中心、チ
ゼルエツジの頂点；　Ｐ＋、Ｐ２．　：チゼルエツジと
切刃の交点；ψ：チゼルエッジ角；λニトリル先端角；
η：チゼルエッジの傾斜角；α１．α２：逃げ角；β：
すくい角； なお、チゼルエツジの傾斜角ηは、点Ｐ１．Ｐ２を含み
、ドリル軸と直交する平面と、チゼルエツジｐ、１１１
１　（又は２２Ｍ）とのなす角度を指すものである（第
３図参照）。

今、チゼルエツジの頂点Ｍを直交座標の原点とし、超硬
材の厚さｔの方向をＸ軸、それと直交する方向をｙ軸、
ドリル軸方向を２軸とすると、点Ｐ１のＸ、７．Ｚ座標
は、次の式（１）によって与えられる。

また、チゼルエツジ角ψ及びチゼルエツジ傾斜角ηは、
次の式（２）によって与えられる。

上記の式（１）及び（２）から明らかであるように、α
１＝α２の場合には、η＝θ、すなわち、チゼルエツジ
はドリル軸と直交する平面円にあシ、平らとなる。これ
は、普通の市販のドリルの場合と同じである。

通常、チゼルエツジは長くなる程、切削抵抗（特に、ス
ラス））を増し、切削性能を低下させる。この対策とし
て、従来、シンニング処理を行ない、チゼルエツジの長
さを短くする工夫がとられている。一方、刃先にシンニ
ング処理を施すと、スラストを小さくすることはできる
が、ドリル先端部の心厚が減少し、超硬材の充分な強度
が得られなくなる。

そこで、不発明においては、シンニング処理を施すこと
々く、チゼルエツジの切削性能を増φ 加させる方策として、上記のように逃げ面を、２１．２
２とのλ段階に形成し、それぞれの逃げ角をα１及びα
２の二段階に変化させ、また、チゼルエツジと切刃との
交点である点Ｐ１．Ｐ２１ｉｌ−含み、ドリル軸と直交
する平面と、チゼルエツジＰ、Ｍ又は２２Ｍとの間、あ
るいは、両逃げ面コ１．コ、の交線によって形成される
チゼルエツジＰ、ＭとＰ、Ｍとの間に、上記の式（２）
による傾斜角ηを与えるものである。

また、第Ｓ図は式（１）及び（２）において、η＝／　
Ｊ　５’、ｔ　＝　Ｊ　ｍｔｘとした場合に、逃げ角の
比α２／α１と傾斜角ηとの関係をα１＝３０及びｌθ
０について計算した結果を示すものである。実験によっ
て、α２／（Ｘ１牟２程度で充分に不発明の目的を達成
することのできることを確認することができた。また、
超硬材の強度全確保するには、超硬材に、最小限の厚さ
を付与する必要があるが、実験によって、この厚さｔは
、 ｔ　＝　ｏ、バリア０−（ただし、Ｄニトリル径）を満
足させるように決定することによって、与えられること
が確認された。

更に、ドリル切刃３及び外周マージンダに０．２〜０．
３Ｃ程度の面取シを施すことによって、当該部の初期チ
ッピングが防止され、ドリル寿命が伸長することも確認
された。

次に、本発明によるドリルの穴明は試験の結果を説明す
る。

不発明によるドリルを試作し、高マンガン鋼（ハツトフ
ィルド鋼、水槌、）Ｉｖｕ／）Ｏ）を穴明けした結果を
、ドリル諸元及び切削条件と共に表に示しである。

表の結果から分かるように、不発明によるドリルが、従
来のドリルに比べて、その穴あけ性能が著しく向上され
ていることは、明らかなところである。

以上のように、不発明によるドリルは、その製造原価に
対して充分経済的なものであシ、高マンガン鋼の穴明は
用工具として、形状が単純であり、研磨も容易であり、
切削能率に優れている、実用的なドリルを提供するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、不発明によるドリルのｌ実施例を先端から見
た正面図、第２図は、その側面図、第３図は、第１図の
■−■線によるチゼルエツジ部の詳細断面図、第４図は
、第２図のｒＶ−ＥＶ線による逃げ面の詳細断面図、第
５図は、不発明によるドリルの両方の逃げ角の比α、／
ａ、と、傾斜角ηとの間の関係を示す線図である。 ／・・シャンク；−・・超硬工具材；コ、ｔ−’２・・
逃は面；３・・切刃；ダ・・マージン。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　ドリルシャンク先端部の中央部に直径方向に溝部に
   設けて、これに長方形状の超硬材を密着して溶接して刃
   先とし、この超硬材刃先に先端角（λ）として／３００
   〜／　４／　００及び二段階の逃げ面を形成し、また、
   これらの逃げ面の交線によって形成されるチゼルエツジ
   に傾斜角（η）としてコ、ｌＩ０〜ダ、５°を付与した
   ことｅ％徴とする高マンガン鋼用超硬ドリル。 ユ　第一の逃げ面及び第二の逃げ面の逃げ角度（！＋　
   、（Ｓ２カそれぞれｓ０〜ｌＯ０及びｔｏ”　〜ｓｏ。 である特許請求の範囲第１項記載の高マンガン鋼用超硬
   ドリル。 ３　ドリル径をＤｆｌ超硬材厚さをｔｍとした場合に、
   それらの間に 上 ｔｍｃＤ２（ただし、ｃ　＝　ｏ、ｔｒすＳ７）の関係
   を与えた特許請求の範囲第１項又はコ項記載の高マンガ
   ン鋼用超硬ドリル。 弘　ドリル切刃及び外周マージンに０．２〜０．３Ｃ程
   度の面取りを施した特許請求の範囲第１゜コ又は３項記
   載の尚マンガン鋼用超硬ドリル。