JPS6352908A

JPS6352908A - ツイストドリル

Info

Publication number: JPS6352908A
Application number: JP19679086A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Goto; 勝之後藤
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1986-08-22
Filing date: 1986-08-22
Publication date: 1988-03-07
Also published as: JPH0532164B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、切屑処理性を有効にすることにより鋼加工に
好適させた超硬合金製のツイストドリルに関する。

（従来の技術）従来、この種の超硬合金製のツイストドリルとしては、
例えば特公昭６１−３０８４５号公報、特開昭６０−１
１４４０７号公報、実開昭６０−１２０７１３号公報、
特開昭６１−１０９６０６号公報などが開示されている
。

そして、前三名の公報にみられるものは、心厚、溝巾比
、半径方向のすくい角などを数値限定して形状を特定す
るとともに、工具本体にコーティング層を形成したり、
油穴を形成したりして切削性能を高めているものである
。しかしながら、これらのものは、従来品に対し相当の
効果をあげているが、鋼加工で最も１安となる切屑処理
性能が必ずしも有効とはいえなかった。したがって、加
工能率、深穴加工などの点で不都合を有し、満足できる
ものではなかった。

また、最後者にみられるものは、切刃構成を特に超硬合
金に適合したシンニング形状としたもので、前述したも
のと同様従来品に対し相当の効果をあげている。しかし
ながら、鋼加工では、前述したものと同様加工能率、深
穴加工などの点で満足できるものではなかった。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、鋼加工に好適するように切刃構成を数片した
ツイストドリルを提供するもので、これに伴ってνＩＦ
（処理性が良好となり、前述した加工能−４４，深穴加
工などの問題点を解決しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、工具本体の
一端には、一対の先端切刃稜が形成されるとともに、そ
の軸方向には、溝部、マージンを備えたランド部および
油穴がそれぞれ捩れを伴って形成されるようにしたａ問
合金製のツイストドリルを提供するものである。

すなわち、前記先端切刃稜は、端面方向視の形状がマー
ジンの存在する外周側では、第１次直線績および第２次
直線績が折曲することにより略Ｖ字状の凸形状を呈し、
またチゼルエツジ側では、直線的なチゼルエツジおよび
これに接続する直線的な内側稜によって略Ｖ字状の凸形
状を呈し、さらにＩｒＩ記第２次直線■★および内側稜
を結ぶ部分では、丸味を伴った凹形状を呈するようにし
たちのである。そして、具体的な形状として前記第１次
直ｖＪ、稜および第２次直線績における半径方向のすく
い角θ１．０２がそれぞれ０１＝−１５’〜−２５°、
　０２　＝　Ｏ〜−１０’　ｔ７）ｉＨＪｔｌ内テ２’
＆？ｌすれ、しかも前記外側直線稜の切刃長さ２が刃先
直径りを基準にして文−（０，０２〜０．０６）Ｄの範
囲内で設定するようにしたものである。

また、前記ランド部および溝部は、両者間による溝巾比
Ａ／Ｂが外周切刃稜が始まる付近の横断面でＡ／Ｂ＝０
．８〜１．０に設定されるようにしたものである。

（作用）本発明のツイストドリルは、先端すｊ刃稜の端面方向視
の形状について、略Ｖ字状を呈する凸形状および凹形状
が組合わされ、しかも外周側では、第１次直線績および
第２次直線績が数値限定されることにより細かく分断さ
れた切屑を生成し、これに伴って切屑処理が円滑に行な
われる作用をなす。

また、本発明のツイストドリルは、溝巾比Ａ／Ｂを０．
８〜１．０にすることにより、加工深さＬ／ＤがＬ／Ｄ
＝６程度でも安定した切屑処理作用をなすものである。

さらに、本発明のツイストドリルは、前述した刃先構成
および溝１↑１比の構成から、切削寿命の延長がギリら
れる作用をなす。

（実施例）以下、未発’ＴＩツイストドリルの一実施例について図
を参照しながら説明する。

第１図乃至第４図において、（１）は、工具本体（２）
およびシャンク（３）からなる超硬合金製のツイストド
リルであり１通常刃先直径りがφ３〜φ３Ｏｍ国のもの
に適用される。

このエエ↓本体（２）は、その端部に一対の先端切刃稜
（０が形成されるとともに、その軸方向には、溝部（５
）、マージン（６）および外周りＪ刃稜（７）を備えた
ランド部（８）がそれぞれ捩れを伴って形成される。こ
の場合、外周切刃稜（７）における捩れ角αは、一般的
には、α＝２００〜３５″のものに適用され、またバッ
クテーパーは、０．０３／１００程度で設定される。

前記先端切刃稜（４）は、その先端角βが一般的には、
β＝１３０°〜１５００に設定され、また先端逃げ面に
ついて１よ、図示の場合段階的に角度を変化させたｌｉ
次逃げ面（９ａ）および第２次逃げ面（３ｂ）によって
構成される。そして、この第２次逃げ面（３ｂ）には、
捩れを伴った油穴（１０）が開口し、また回転中心部分
には、シンこング（１１）によってチゼルエツジ（１２
）が形成される。この油穴（１０）は１例えば、工具本
体（２）およびシャンク（３）における素材の押出し成
形時に捩れをイすうように形成されたり、焼結後に再加
熱して捩れを加えることにより形成される。また、チゼ
ルエツジ（１２）は、第３図で明示されているように、
面取りが施され刃先強化が図られている。この面取り量
δは、通常δ＝０．０５〜１＋ｓｍ程度である。

そして、先端切刃稜（４）は、チゼルエツジ（１２）か
ら外周切刃稜（７）に至るまでの端面方向視の形状に特
徴を有するものである。

すなわち、先端切刃稜（４）は、第２図で明示されてい
るように、端面方向視において、マージン（８）の存在
する外周側では、第１次直線域（４ａ）が形成され、こ
の：ＪＳ１次直線直線風ａ）および第２次直線域（４ｂ
）が折曲することにより諮Ｖ字状の凸形状を呈する。ま
た、チゼルエツジ（１２）側では、〔ＣＩ線的なチゼル
エツジ（１２）およびこれに接続する直線的な内側状（
４ｃ）によって略Ｖ字状の凸形状を呈する。さらに、前
記第１次直線域（４ａ）および内側状（４ｃ）を結ぶ部
分では、丸味を伴った凹形状を呈するものである。これ
は、切欠きによる剛性紙Ｆを避けるためである。

このようにして構成された先端切刃稜（４）は。

前述した第１次直線域（４ａ）、第２次直線域（４ｂ）
および内（ｌＩＩｌ稜（４ｃ）の存在によって切屑を１
細かく分断し、切屑処理性能を良好にする。

そして、具体的には、前記第１次直線域（４ａ）は、そ
の切刃長さ文が刃先直径りを基帛にしたときに見＝（０
，０２〜０．０６）Ｄの範囲内で設定される。

また、第１次直線域（４ａ）および第２次直線域（４ｂ
）における半径方向のすくい角θ１　、θ２については
、それぞれθ１＝−１５°〜−２５°。

０２：＝００〜−１０°の範囲内で設定される。

さらに、前記ランド部（８）および溝部（５）との間に
おける溝［［Ｊ比Ａ／Ｈについては、第４図に示されて
いるように、　ｙｊ部（５）の巾Ａ、ランド部（８）の
巾Ｂによって設定される。すなわち、外周切刃稜（７）
が始まる付近の横断面でＡ／Ｂ　＝０．８〜１゜Ｏに設
定される。この場合、ランド部（８）におけるヒール（
１３）については、切削抵抗に伴う応力集中を避けるこ
とおよび切屑排出性から溝巾を広くすることの意義から
面取り部分を形成することが好ましい、この面取部分の
面取り璧γは、例えば、刃先直径りがφ１０厘国であれ
ば、γ＝０．２５ｍｍ程度である。また、心厚について
は、ねじり剛性との関係から、通常採用されている刃先
直径りの２５〜３５％内で設定される。

なお０本発明のツイストドリル（１）は、工具本体（２
）の部分に、ＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔ１ＣＮ。

Ａ文２０３等からなるコーティング層を１層または複層
で形成するようにすれば、耐摩耗性が高められ切削性箋
が向」ユする。

：ｊＳｓ図乃至第８図は、前述した第１次直線域（４ａ
）のすＪ刃長さ又、半径方向のすくい角０１．第２次直
線稜（４ｂ）の半径方向のすくい角Ｏり、溝［ｌＪ比Ａ
／Ｈについて、その限定理由、効果等を説示したもので
ある。

すなわち、第５図は、第１次直線域（４ａ）の有効性に
ついて、切刃長さ文と９３屑形状とを対比させたもので
ある。

ツイストドリル（１）の工具形状は、刃先直Ｐ１．Ｄ−
φ１０■のもので、切刃長さ交を変化させ、他の形状に
ついては数値限定された範囲内のものを共通として適用
したものである。したがって、第１次直Ｖｊ稜（４ａ）
および第２次ｌｒ（線ＪＡ（４ｂ）ノｉＦ＝径方向のす
くい角ｏ１．ｏ２については、０１＝−２０°、０２＝
−５°＋　ｊｌがＩＩ比Ａ／Ｂについては、Ａ／Ｂ＝０
．９と一定にした。また被削材については、５Ｓ４１と
し、切削条件については、切削速度Ｖ＝　６０ｓ／１ｌ
ｉｎ　　、　８０ｍ／ｗｉｎ　、送りｆ＝０　、３ｍ／
ｓｉｎ　、加工深さＬ／Ｄ＝５として、水溶性切削油を
油穴（１０）から内部給油するようにした。

この結果、第１次直線域（４ａ）の切刃長さ文は、刃先
直径りに対し、文＝（０，０２〜０．０６）Ｄが細かく
分断された切屑形状から良好であった。なお１文＝０．
０１５Ｄでは、一部細かく分断された切屑が混在するが
、大多数は長く伸びた連続する切屑が発生し切屑づまり
の傾向を示した。そして、加工深さＬ／Ｄ＝６の切削試
験では、チゼルエツジ（１２）の部分にチッピングを起
し不具合であった。また、別に切削試験を行なった１＝
０．０７Ｄの場合は、切削速度６０　ｍ／ｗｉｎ　テ切
屑づまりを生じ刃先欠損から切削茶漬であった。

第６図は、前述した切屑形状からの評価では抽象的であ
るため、５４５Ｃを被削材として、２３ｍ　（Ｌ／Ｄ＝
　３）　ＦＪＪ削したときの切刃損傷を示したものであ
る。

すなわち、本発明品は、第１次直線域（４ａ）の切刃長
さ交が交＝０．０３Ｄの場合であり、比較量は、ｉ＝ｏ
、０７Ｄの場合である。そして、このときの工具形状に
ついては、刃先直径Ｄ＝φ１０■、芋径方向のすくい角
０＋　＝−２０″、　０２　＝−５°、捩れ角α＝２５
°、先端角β＝１４０゜と共通した。また、切削条件に
ついては、切削速度Ｖ＝　Ｉ　ＯＯｎ／ｗｉｎ　、送り
ｆ　＝　０　、２ｍｍ／ｒｅｖ、加工深さＬ／Ｄ＝５と
し、水溶性切削油を適用した。

この結果、末完ＩＪＩは、第６図で明示されているよう
に、先端切刃稜（４）の逃げ面庁耗がＶ８′−０，２ｍ
ｍ程度で正常庁耗を示し、穴あけ続行が可能であった。

また、Ｌ／Ｄ＝６の切削も可能であった。これに対し、
比較量は、チゼルエツジ（１２）の部分に欠けがみられ
穴あけ不能となっ゛た。なお、切屑形状については、前
述した第５図と同じような傾向を示した。

さらに、第７図は、第１次直線域（４ａ）における半径
方向のすくい角ＯＩの有効性を説示したものである。

すなわち、前述した切刃長さ文の宥効値文＝（０，０２
〜０．０６）Ｄに対し、第５図と同様な切屑形状を示し
たすくい角θ＋＝−１５゜〜−２５°が良好であった。

したがって、第１次直線域（４ａ）の有効範囲は、総体
的な関係で第７図の枠内で囲まれた範囲であった。そし
て、θ１　＝＝−１５°未満（枠の左側）の場合は、図
示のような長く伸びたす】屑が生成され、切屑の分断効
果がなかった。また、θＪ　　＝−２５°をこえる（枠
の右（ｆｉｌ）場合は、切屑のかみ込みがみられ、マー
ジン（６）の異常摩ル、欠けなどが発生する傾向を示し
不具合であった第２次直線域（４ｂ）の半径方向すくい角θ２について
は、第１表で示されるように＋３°〜−１４°の範囲に
わたって比較し、θ２＝００〜−１０’が好適範囲であ
ることを確認した。なお、第１次直線Ｍ　（４ａ）につ
いては、前述した第５図および第７図に基づきいずれも
有効範囲のもの）適用した。

ざら、０２−０°〜−１０°のものについて、加工深さ
Ｌ／Ｄ＝６の切削試験を行なったがいずれも良好で、２
５ｍ切削時においてｖＢ　辷０．２ｍｍの正常摩ｊｔを
示した。

以下　余白第８図は、！１′？ＩＩＤ比Ａ／Ｂにおける有効性を切
屑形状と加工深さＬ／Ｄとの対比で、切削速度の変化に
基づいて比較したものである。

すなわち１本発明は、溝巾比Ａ／ＢがＡ／Ｂ　＝０．８
〜１．０の場合で、比較量は、Ａ／Ｂ　＝０．６〜０．
７５の場合である。そして、その他のエユを仕様、切削
条件、被削材等は共通事項として適用したものである。

この結果、Ｌ／Ｄ＝２までは、本発明品および比較量の
切屑形状については、はとんど差がみられなかった。し
かし、比較量は、Ｌ／Ｄ＝３以」―になると、長く伸び
た切屑が発生し、Ｌ／Ｄ　＝　４〜５で切屑づまりの傾
向がみられ限界に近いことがＩっだ、そして、比較量に
ついて、Ｌ／Ｄ＝６の試験をした結果、切刃チッピング
、欠損などから不具合であった。

これに対し、本発明品は、Ｌ／Ｄ＝１〜６の範囲でほと
んど同じ切屑形状を呈し、Ｌ／Ｄ＝６の深穴加工が可能
であることが確認された。

第９図は、加工深さＬ／Ｄの適用性を線図で示したもの
であり、工具仕様、被削材、切削条件等については、第
８図と共通したものである。

この結果１本発明品は、加工深さＬ／Ｄ＝６の加工が可
能であった。

これに対し、比較量では、溝部（５）のスペース不足か
ら切屑づまりがみられ、Ｌ／Ｄ＝４〜５が限界で切削を
続行すると刃先欠損を生じ、加工深さＬ／Ｄ＝　８を得
ることはできなかった。また、同一条件で、溝巾比Ａ／
Ｂが１，０をこえる場合について試験したが、工具本体
（２）の剛性不足から刃先欠損を生じ不具合であった。

さらに、特公昭６１−３０８４５号公報にみられる工具
仕様で試験をしたが、Ｌ／Ｄ＝４が限界であった。この
結果、本発明における先端切刃稜（４）、溝巾比Ａ／Ｂ
および油穴（１０）の効果が確認された。

なお、木実施例では、工具本体（２）およびシャンク（
３）のすべてについて超硬合金からなるものについて適
用したが、工具本体（２）の先端部分のみを超硬合金と
し、残りを高速度鋼として両者をろう付けするようにし
たものについても適用できることは勿論である。そして
、この場合には、前述した実施例のものよりも刃先直径
りを大きめに２投定できる。

（発明の効果）本発明は、以上説明したように油穴（１０）を形成した
。ｔｌｆｌ硬合金契合金製ストドリルについて、先端！
／Ｊ刃稜（４）の形状および溝巾比を具体的に特定した
ものであるから以ドのような効果を有する。

：ｆＳｌに、切肩処理性の他片から、加工深さＬ／Ｄに
ついてはＬ／Ｄ＝６が可能になったことである。これは
、特に、従来みられた性分１１／＋　６１−３０８４５
号公報等では、Ｌ／Ｄ＝　４が限界であったのに対し大
きな効果である。従来品が不具合であったのは、特に切
刃形状が適正でなかったことおよび溝巾比Ａ／Ｂ＝０．
４〜０．８から溝部（５）のスペース不足があったこと
などが原因となったものである。

第２に、切削能率が向上することである。これは、先端
切刃稜（４）については、凹凸形状をなすように、第１
次直線稜（４ａ）、第２次直ｙｊ稜（４ｂ）および内側
稜（４ｃ）を形成したことから、切削抵抗分力が互いに
干渉し合って切削を安定させることおよび前述した切屑
処理が有効となることからである。そして、具体的には
、従来品にに対し２５％アップの切削寿命を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ツイストドリルの一実施例を示す正面
図、：ｉＳ２図は、拡大した底面図、第３図は、第２図
に対する一部側面図、第４図は、第１図中のＴＶ−ＩＴ
線に沿って得られる拡大断面図。第５図は、第１次直線稜における切刃長さの有効性につ
いて、切屑形状と対比させた説明図、第６図は、切刃損
傷を比較した説明図、第７図は、同じく第１次直線稜に
おける切刃長さおよび半径方向のすくい角の有効性を示
した説明図、第８図は、溝巾比における有効性について
、切屑形状と対比させた説明図、第９図は、同じく溝［
１］比の有効性について加工深さＬ／Ｄと切削速度Ｖと
の関係を適用可能性から示した説明図である。（２）・・・工具本体　　　　　　（４）・・・先端切
刃稜（５）・・・溝部　　　　　　　　（８）・・・マ
ージン（７）・・・外周切刃稜　　　　　（８）・・・
ランド部（１０）・・・油水　　　　　　　　（１２）
・・・チゼルエツジ（４ａ）・・・第１次直線稜　　　
　（４ｂ）・・・第２次直線稜（４ｃ）・・・内側稜特許出願人　東芝タンガロイ株式会社２、工４ｂ本茅γＩｐ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工具本体（２）の一端には、一対の先端切刃稜（
４）が形成されるとともに、その軸方向には、溝部（５
）、マージン（６）を備えたランド部（８）および油穴
（１０）がそれぞれ捩れを伴って形成されるようにした
超硬合金製のツイストドリルにおいて、前記先端切刃稜（４）は、端面方向視においてマージン
（６）の存在する外周側では、第１次直線稜（４ａ）お
よび第２次直線稜（４ｂ）が折曲することにより略Ｖ字
状の凸形状を呈し、またチゼルエッジ（１２）側では、
直線的なチゼルエッジ（１２）およびこれに接続する直
線的な内側稜（４ｃ）によって略Ｖ字状の凸形状を呈し
、さらに前記第２次直線稜（４ｂ）および内側稜（４ｃ
）を結ぶ部分では、丸味を伴った凹形状を呈していると
ともに、前記第１次直線稜（４ａ）および第２次直線稜
（４ｂ）における半径方向のすくい角θ＿１、θ＿２が
それぞれθ＿１＝−１５°〜−２５°、θ＿２＝０°〜
−１０°の範囲内で設定され、しかも前記第１次直線稜
（４ａ）の切刃長さｌが刃先直径Ｄを基準にしてｌ＝（
０．０２〜０．０６）Ｄの範囲内で設定されており、前記ランド部（８）および溝部（５）は、両者間による
溝巾比Ａ／Ｂを外周切刃稜（７）が始まる付近の横断面
でＡ／Ｂ＝０．８〜１．０に設定されていることを特徴
とするツイストドリル。
（２）前記工具本体（２）には、ＴｉＣ、ＴｉＮ、Ｔｉ
ＣＮ、Ａｌ＿２Ｏ＿３等からなるコーティング層が１層
または複層で形成されている特許請求の範囲第１項記載
のツイストドリル。