JPS6157123B2 - - Google Patents

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JPS6157123B2
JPS6157123B2 JP58155526A JP15552683A JPS6157123B2 JP S6157123 B2 JPS6157123 B2 JP S6157123B2 JP 58155526 A JP58155526 A JP 58155526A JP 15552683 A JP15552683 A JP 15552683A JP S6157123 B2 JPS6157123 B2 JP S6157123B2
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JP
Japan
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drill
cemented carbide
rod
carbide
cylindrical body
Prior art date
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Application number
JP58155526A
Other languages
English (en)
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JPS6048207A (ja
Inventor
Yoshio Fujiwara
Tooru Shiokawa
Ryuichi Abe
Iwao Mori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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Publication date
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Publication of JPS6048207A publication Critical patent/JPS6048207A/ja
Publication of JPS6157123B2 publication Critical patent/JPS6157123B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/0002—Drills with connected cutting heads, e.g. with non-exchangeable cutting heads; Drills with a single insert extending across the rotational axis and having at least two radially extending cutting edges in the working position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/14—Configuration of the cutting part, i.e. the main cutting edges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高速かつ高送り穴明け加工に好適
な超硬ドリルの製造方法に関する。
一般に、超硬ドリルにおいては、切刃を高速度
鋼より硬度が高い超硬合金によつて構成している
から、高速度鋼製ドリルに比して高速穴明け加工
を行うことができ、これによつて加工能率の向上
を図ることができるという利点が得られる。
しかしながら、送り速度については向上させる
ことが難しかつた。これは、超硬合金が硬い反面
脆いため、ドリル先端の軸線近傍部分がそこに作
用するスラスト荷重によつて圧壊するおそれがあ
るからであり、高送りしようとするとそれに伴つ
てスラスト荷重が増大し、より一層圧壊の危険性
が増大することになる。したがつて、この種の超
硬ドリルにおいては、穴明け加工の能率向上を図
るにも一定の限度があり、また寿命の点でも充分
に満足し得るものとはいい難かつた。
そこで、軸線近傍部分の圧壊の危険性を軽減す
るために、より靫性に富む超硬合金を用いて超硬
ドリルを製造することが考えられる。ところが、
このような超硬ドリルは送り速度を向上させるこ
とができる反面、靫性に富む超硬合金は硬度が低
いため、切削速度の低下を余儀なくされ、したが
つて根本的な解決策とはいえなかつた。
以上の点を勘案し、高速かつ高送り穴明け加工
を行うことができるドリルとして、この出願の発
明者は、第1図〜第7図に示すような新規な超硬
ドリルを開発した。
第1図〜第3図に示す超硬ドリルは、ドリル体
1を2層構造としたものであり、ドリル本体1
は、その軸線Oを中心とする断面円形の中心部1
aと、この中心部1aの外側に設けられた筒状を
なす外周部1bとから構成されている。中心部1
aは外周部1bを構成する超硬合金より靫性が高
い超硬合金によつて構成され、他方外周部1bは
中心部1aを構成する超硬合金より硬度が高い超
硬合金によつて構成されている。また、中心部1
aの直径dは、ドリルの外形をDとしたとき、 D/15≦d≦D/5 に設定されており、ドリルの芯厚よりも小さくな
されている。したがつて、切屑排出溝2および切
刃4は外周部1bにのみ形成され、中心部1aに
はチゼル5が形成されている。また、切屑排出溝
2と中心部1bとの間に存する外周部1bには、
シンニングが施され、これによつて切刃4は中心
部1aの外周に接するようになつている。なお、
図中符号3は先端逃げ面である。
また、第4図および第5図に示す超硬ドリル
は、上記のドリルがその軸線Oと中心部1aの中
心線1とを一致させているのに対し、中心部1a
の中心線1を軸線Oからずらしたものであり、第
6図および第7図に示すドリルは、中心部1aの
断面形状を円形にしたものである。その他の構成
は、上記のドリルと同様である。
なお、上記のドリルにおいては、その全体を2
層構造としているが、刃部のみを超硬合金からな
る2層構造とし、シヤンクについては鋼によつて
構成することもある。
上記の超硬ドリルによれば、切刃4が形成され
る外周部1bを硬度の高い超硬合金によつて構成
し、チゼル5が形成され、多大のスラスト荷重が
作用する中心部1aを靫性の高い超硬合金によつ
て構成されているから、高速かつ高送り穴明け加
工を行うことができる。
ところで、上記の超硬ドリルを製造する場合、
特に問題となるのは、中心部1aと外周部1bと
の接合である。すなわち、中心部1aと外周部1
bとを例えばロー付けによつて接合すると、ロー
層が穴明け加工中にワークあるいは切屑によつて
侵食され、中心部1aと外周部1bとの間にロー
層の分の間隙が形成される。この隙間にワークの
削り残しや切屑が侵入、脱落を繰り返し、これに
よつて中心部1aと外周部1bとの各接合面部が
欠損する。また、外周部1b内に中心部1a内に
中心部1aを圧入することが考えられるが、中心
部1aは細いものであるため、圧入が困難であ
り、しかも圧入時に中心部1aが折れる危険性が
非常に高いという問題がある。しかも、圧入する
ためには外周部1bの内径および中心部1aの外
径を高精度に仕上げる必要があり、その加工に手
間がかかる等の問題がある。なお、比較的緩く嵌
合すると、外周部1bの割れは解消することがで
きるが、中心部1aが外周部1bから脱落するお
それがある。
この発明は、上記事情を考慮してなされたもの
で、中心部と外周部とを隙間なく強固に接合する
ことができ、したがつて中心部および外周部が欠
損したり、中心部が外周部から脱落するのを防止
することができ、しかも製造を容易に行うことが
できる超硬ドリルの製造方法を提供することを目
的とする。
以下、この発明の製造方法について詳細に説明
する。
〔第1の製造方法〕 この製造方法においては、第8図に示すよう
に、超硬合金の圧粉体からなる筒状体11をまず
製造する。この場合、予め柱状体を圧縮成形し、
その柱状体の中心部を繰り抜いて筒状体11とな
してもよく、圧縮成形によつて筒状体11そのも
のを得るようにしてもよい。なお、筒状体11の
外周に、ドリルとして完成した際に切屑排出溝と
なるべき凹部を予め形成しておいてもよい。この
ように、棒状体11としては、筒状体10の内径
より小さいものを用いることができるから、棒状
体11を筒状体10に容易に挿入することがで
き、しかも棒状体11が折れることがない。
次に、筒状体11内に棒状体12を挿入する。
この棒状体12は筒状体11を構成する超硬合
金より靫性が高く、しかも焼結時の収縮率が小さ
い超硬合金を圧縮成形してなるものである。な
お、棒状体12の外径については、焼結後におけ
る筒状体11と棒状体12との収縮量の差を考慮
して決定すべきであるが、一般的には筒状体11
の内径より0.01〜0.5mm小さくしておくのがよ
い。
その後、筒状体11内に棒状体12を組み込ん
だ状態でそれらを焼結する。すると、筒状体11
が棒状体12より大きく収縮するので、それらの
はめ合い状態が締まりばあいの状態になる。しか
も、焼結時に互いに金属的に接合される。これに
よつて、筒状体11と棒状体12とは隙間なく強
固に一体化される。
次いで、第9図に示すように、その焼結体に切
屑排出溝13、切刃14、その他ドリルとして必
要な形状加工を施す。この形状加工については、
焼結する前に行い、その後焼結するようにしても
よい。
なお、上記のようにして製造するのは、ドリル
全体でもよく、また刃部だけでもよい。
〔第2の製造方法〕 この製造方法は、棒状体を予め焼結しておく点
が上記第1の製造方法と異なり、その他の工程は
第1の製造方法と同様である。
この第2の製造方法においては、棒状体を予め
焼結しているから、組み込んだ筒状体と棒状体と
を焼結するとき、棒状体は収縮することがなく、
収縮するのは筒状体だけである。したがつて、こ
の第2の製造方法においては、棒状体を構成する
超硬合金と筒状体を構成する超硬合金との収縮率
の差を考慮する必要がない。しかも、棒状体がほ
とんど収縮しないから、統状体と棒状体とをより
一層強固に一体化することができる。また、棒状
体を予め焼結しておくから、製造工程中に棒状体
が欠損する等の事故を未然に防止することがで
き、これによつてロス率の低減を図ることができ
る。
〔第3の製造方法〕 この第3の製造方法は、中心部に外周部を構成
する超硬合金より靫性が高く、しかも焼結時の収
縮率が小さい超硬合金を配し、これら中心部と外
周部とを同時に圧縮成形して棒状の圧粉体を製造
し、その後この圧粉体を焼結し、次いで形状加工
を行うものである。なお、形状加工工程と焼結工
程とを前後逆にしてもよいことは、前述した第
1、第2の製造方法と同様である。
この第3の製造方法においては圧縮成形工程お
よび焼結工程をいずれも一回行えばよいから、上
記2つの製造方法に比して超硬ドリルを安価に製
造することができ、特に大量生産する場合に好適
である。
以上説明したように、この発明の超硬ドリルの
製造方法によれば、第1、第2、第3のいずれの
方法においても、ドリルの中心部と外周部とを超
硬合金が焼結時に収縮するという性質を利用して
一体化し、しかも焼結時に中心部と外周部とが金
属的に接合するから、中心部と外周部とを隙間な
く強固に接合することができ、したがつて中心部
および外周部が欠損したり、中心部が外周部から
脱落するのを防止することができ、また棒状体を
圧入する必要がないから棒状体の折れを防止する
ことができ、しかも製造を容易に行うことができ
る等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの出願の発明者が開発
した超硬ドリルの一例を示し、第1図はその正面
図、第2図は一部省略側面図、第3図は第1図の
―線矢視断面図、第4図および第5図は超硬
ドリルの他の例を示し、第4図はその正面図、第
5図は一部省略側面図、第6図および第7図は超
硬ドリルのさらに他の例を示し第6図はその正面
図、第7図は一部省略側面図、第8図および第9
図はこの発明の製造方法を説明するための図であ
つて、第8図は組み立て工程を示す斜視図、第9
図は形状加工後の超硬ドリルを示す一部省略側面
図である。 1……ドリル本体、1a……中心部、1b……
外周部、11……筒状体、12……棒状体、O…
…軸線、1……中心線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ドリルの軸線を含み、かつドリルの2つの切
    屑排出溝となるべき部分から離れて形成された挿
    入孔を有する超硬合金の圧粉体である筒状体に、
    この筒状体を構成する超硬合金より靫性が高く、
    かつ焼結時の収縮率が小さい超硬合金を圧縮成形
    してなる棒状体を挿入してこれらを組み立て、そ
    の後組み立てられた筒状体および棒状体の形状加
    工と焼結とのいずれか一方を行い、次いで他方を
    行うことを特徴とする超硬ドリルの製造方法。 2 ドリルの軸線を含み、かつドリルの2つの切
    屑排出溝となるべき部分から離れて形成された挿
    入孔を有する超硬合金の圧粉体である筒状体に、
    この筒状体を構成する超硬合金より靫性が高い超
    硬合金を圧縮成形後焼結してなる棒状体を挿入し
    てこれらを組み立て、その後組み立てられた筒状
    体および棒状体の形状加工と焼結とのいずれか一
    方を行い、次いで他方を行うことを特徴とする超
    硬ドリルの製造方法。 3 ドリルの軸線を含み、かつドリルの2つの切
    屑排出溝となるべき部分から離れた中心部に外周
    部を構成する超硬合金より靫性が高く、かつ焼結
    時の収縮率が小さい超硬合金を配し、これら中心
    部と外周部とを同時に圧縮成形して棒状の圧粉体
    となし、その後圧粉体の形状加工と焼結とのいず
    れか一方を行い、次いで他方を行うことを特徴と
    する超硬ドリルの製造方法。
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