JPS6399112A - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、切刃形状が改良されたドリルに係り、特に、
切刃の再研削作業を容易ならしめる切刃形状を有し、超
硬合金製ドリルの切刃のように材質の脆さが故にチッピ
ングを生じやすい切刃に対して、その再生に有効な切刃
形状を有するドリルに関するものである。

【従来技術】

一般に、超硬合金等の硬質材料によって製造されるドリ
ルにあっては、その剛性に基づく優れた耐摩耗性とは裏
腹に、材質の脆さに基づく切損や切刃のチッピングの間
層があり、この問題を解決すべく切刃形状に関する種々
の工夫がなされている。 例えば、特公昭６１−３０８４５号公報に記載された技
術では、心厚を大きくするとともに溝幅比（ランド部周
長に対する溝部周長の比）を小さくすることによってド
リル強度を高め、そのことによって切損を防止している
。また、この強度を高めるために小さくなった溝部の切
り屑排出性を高めるとともに切削抵抗を小さくするため
に、切刃外周端の点とこれに対向するｄ１￥壁外壁外の
点との距離をドリル直径に対して所定の比率以下に設定
するとともに、所定範囲内の外周側部分における切刃の
径方向のすくい角を０°以上の正の値にしている。 また、特公昭５８−１８１６３号公報に記載された技術
では、切り屑の排出性を高めるとと乙に切削抵抗を小さ
くするために、切刃の端面直視形状を回転方向に対して
凸なる曲線に形成し、且つ外周部の切刃曲線よりも中心
部の切刃曲線の方を大きな曲率の曲線に形成している。 すなわち、いずれの場合のドリルであっても、その切刃
の端面直視形状は曲線によって構成されている。

【発明か解決しようとする問題点】

ところで、上述のごとく曲線によって切刃が形成された
ドリルにあっても、その寿命のばらつきは大きく、その
主要原因はチッピングにあると考えられる。このチッピ
ングが生じる原因の一つは、切刃が湾曲していることに
起因しており、この切刃が湾曲していると切刃に微小面
取りを施すホーニング加工が難しく、従来ではハンドラ
ツバと呼ばれる工具を用いて手作業によって行なわれて
いたが、切刃が湾曲しているとその仕上がり精度は作業
者の熟練度に依存する度合が犬きく、その結果仕上がり
精度の“ばらつき”が生じて切削性能が安定せず、また
、寿命の“ばらつき”を生じる原因とらなっている。 ドリルの場合には、切刃にチッピングが生じるとこれを
再研削によって再生して用いるが、超硬合金のように耐
摩耗性に富んだ材質を研削するのは困難であり、しかも
その上に精密な曲線形状に仕上げることは極めて高度な
技術を要する。特に中心部の切刃すなわちチゼル刃が湾
曲形状に形成されているため、刃立研削か難しく、特別
な専用工作機酸が必要となる。 また、チゼル刃とその外周側に連続して溝部に延在する
切刃との連続部分における形状か滑らかに変化していな
いため、この部分に切削抵抗が集中してデツピングが生
じやすい。 本発明は上述のごとき問題点に鑑み、これらを有効に解
決すべく創案されたものである。したがつてその目的は
、一般の工具鋼により製造されるドリルは勿論、超硬合
金等の切損や切刃のチッピングを生じやすい脆い材質に
より製造されるドリルに対して特に有効であり、切損を
十分に防止しうる強度と、切刃の十分な切れ味と、切刃
のホーニング加工および再研削加工が容易であり且つチ
ッピングの生じにくい切刃形状とを備えたドリルを提供
することにある。

【問題点を解決するための手段】

本発明に係るドリルは、従来技術の問題点を解決し、目
的を達成するために以下のような構成を備えている。 すなわち、軸方向端面に形成される切刃の端面直視形状
に関して、溝部に形成される切刃と、心厚部にシンニン
グによって形成されるチゼル刃とがそれぞれ直線状に形
成されている。切刃の最外周端の点とドリルの軸心とを
通る直線に対して、切刃の直線がなす角は該ドリルの回
転方向ヘ−５°以」−＋５°以下である。心厚部の直径
寸法はドリル直径の０．２５倍以上０．４倍以下である
。 ヂゼル刃は、その軸方向すくい角が一５°以上＋５°以
下であり、且つその先端心残し寸法は、ドリル直径の０
倍以上０．１倍以下である。

【作用】

本発明に係るドリルは、従来技術の問題点を解決し、目
的を達成するために以下のように作用する。 すなわち、軸方向端面に形成される切刃の端面直視形状
に関して、溝部に形成される切刃と、心厚部にシンニン
グによって形成されるチゼル刃とがそれぞれ直線状に形
成されているので、切刃のホーニング加工および再研削
加工が工具を直線的に移動させるだけの操作によって行
′なえ、かつ切削抵抗が一箇所に集中することがなく切
刃全体にわたって略均等に分散される。 切刃の最外周端の点とドリルの軸心とを通る直線に対し
て、切刃の直線がなす角をドリルの回転方向ヘ−５°以
上＋５°以下とすることによって、切刃の径方向のすく
い角が所定の範囲内に抑えられるので、切削抵抗ら小さ
く抑えられ、切刃の十分な切れ味が確保される。 心厚部の直径寸法がドリル直径の０．２５倍以上０．４
倍以下で十分に大きくされているので、ドリルの曲げ剛
性および捩れ剛性が高められ、特に超硬合金等の脆い材
質により製造されるドリルの切損を防止し、重切削をも
可能ならしめる。 チゼル刃は、その軸方向すくい角を一５°以上上５°以
下とすることによって、チゼル刃の強度を損なわずにそ
の切れ味が確保される。また、ドリル直径の０倍以上０
．１倍以下の先端心残し寸法の心残し部を形成すること
によって、チゼル刃先端の必要な強度、すなわち切削条
件に応じてチゼルポイントの圧壊を防止しうる強度が確
保される。

【実施例】

以下に本発明の好適一実施例について第１図ないし第９
図を参照して説明する。 第１図は本発明に係るドリルの切刃を端面側から直視し
て示す平面図である。 図中１は心厚部、２はランド部、３は溝部である。溝部
３に形成される切刃４の直線もしくは曲線は、ドリル直
径、捩れ角、心厚および先端角によって決定されるが、
本実施例のドリル５の切刃４は、その最外周端の点ＰＯ
からドリル５の軸心０に向かって直線状に形成されてい
る。すなイつち、切刃４の最外周端の点Ｐｏと軸心Ｏと
を通る直線りに対して、切刃４の直線がドリル５の回転
方向（図中矢印Ａで示す）へなす角αを同心度と定義す
ると、本実施例では同心度が０°に設定されている。し
かし、本発明のドリルはこれに限定されるものではなく
、第２図または第３図示に示すように、同心度が±５°
の範囲内で設定されていればよい。 スマッジングで示す部分６はシンニングによって削り落
とされＲ部分であり、７はこのシンニングによって形成
されたチゼル刃である。このチゼル刃７も切刃４の最内
周端の点Ｐｉから軸心０に向かって直線状に形成されて
いる。 心厚ＩＩの直径寸法Ｃは、ドリル直径りの０．２５倍以
上０．４倍以下の範囲内に設定されている。 第４図（よ、第１図のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図であるが
、チゼル刃７の軸方向のすくい角θは一５°以上＋５°
以下の範囲内に設定されている。 第１図ないし第３図に図示した実施例では、シンニング
時にヂゼルポイント部８を削り残して形成される心残し
部の寸法がＯであるか、切削条件に応じてチゼルポイン
ト部８の圧壊を防止できる剛性を持たせるため、ドリル
直径りの０倍以上０．１倍以下の範囲内でその心残し部
が形成されてもよい。 第５図は、第１図に示す切刃形状を有する本実施例のド
リルと、第６図に示す切刃形状を有する従来品のドリル
とを夫々６本ずつ用いて寿命の比較実験を行った結果を
示すグラフ図であり、切削条件は以下のとおりである。 ドリル径　　　　　　６．π１π 使用機械　　　　　吉ＯＥマシニングセンタＹＭＣ−６
０Ｖ 切削速度　　　　　５０′Ｉ／ｍｉｎ 送　　　　リ　　　　　　　　　　　０．１　３　５　
ｔａｎ／ｒｅｖ切削長　　　１６＋Ｒ貫通 被削材　　　Ｓ　５０　Ｃ（Ｈａ２５０〜２７０）切削
曲　　　　　クールＥ 突出し長　　　　　５０．７＋だ 図中、縦軸は穴あけ数を示し、又は６本の穴あけ数の平
均値である。図示するように本発明に係るドリルはその
平均寿命が従来技術のドリルの約２倍になっている。 第７図は本発明に係るドリルの他の実施例を示す平面図
であるが、この実施例では、ドリル５のランド部２の略
中夷に、軸方向に延びるオイルホール９が形成されてい
る。この平面図に示されたオイルホール９は、適切な先
端角の円錐面上に開口されているので図示のごとく滴形
状に現れているが、軸直角断面では略真円に現れる。ま
た、第８図には、ヒール部１０にもマージン１１が形成
されたダブルマージンタイプのドリル５に本発明を適用
した実施例が示されている。このほか第９図に示すよう
なステップドリル１２にも適用できる。このステップド
リル１２は、切刃を有する端面の中央部が軸方向に突出
してちょうど階段状に端面ＳｌおよびＳ、が形成される
形状に構成されており、夫々の端面Ｓ、、Ｓ２には同心
度±５°の範囲内の直線切刃（図示せず）が形成されて
いる。このステップドリル１２は、例えば皿頭ねじある
いは皿頭ボルト用のねし大川下穴と細穴とを一つのドリ
ルで穴あけする場合に用いられ、端面Ｓ、に形成された
切刃によってねじ穴用下穴が穿孔され、端面Ｓ、に形成
されｆこ切刃によって細穴の而取りが行なわれる。端面
Ｓ２に、径方向のすくい角が０°から偏倚して正となっ
たり負となったりする部分を持つ曲線切刃が形成されて
いる場合には、この而取りが正確な円錐面に形成されず
、ラッパ口形状のように形成されるため、皿頭と面取り
との接触面積が小さくなってしまう。 なお、ドリル５の軸心Ｏに対して点対称な直線切刃４．
７によって削り出される切り屑は、外周部で削り出され
る切り屑と内周部で削り出される切り屑との周速差が大
きいためブレイクされやすく、切り屑の排出性を高める
。

【発明の効果】

以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のご
とき優れた効果が発揮される。 すなわち、切刃が略−直線に形成されるのでそのホーニ
ング加工が容易であり、加工精度の“ばらつき”も少な
くなって工具寿命が平均化され、極端に寿命の短いもの
がなくなる。また、再研削も容易に行なえ、ユーザーが
行なうことも可能となる。さらに、チッピングの生じや
すい箇所がなくなるので全体にチッピング発生率が低く
なり、工具寿命は長くなる。心厚は十分に確保されてい
るのでドリルの切損を十分に防止できる。 また、同心度を所定の範囲内に設定することによって、
切刃の径方向のすくい角も所定の範囲内に抑えられるの
で、切削抵抗も小さく抑えられ、切刃の十分な切れ味が
確保される。 心厚が十分に確保されているので、ドリルの切損を防止
しうる。 チゼル刃には適切な軸方向すくい角が付与されているの
で、強度を損なわずにその切れ味が確保される。 先端心残し部が必要に応じた寸法で形成されるので、チ
ゼル刃先端の必要な強度が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るドリルの一実施例において、その
切刃を端面側から直視して示す平面図である。第２図お
よび第３図は、それぞれ本発明に係るドリルの他の一実
施例において、その切刃を端面側から直視して示す平面
図である。第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図で
ある。第５図は本実施例のドリルと従来品のドリルとの
寿命の比較実験を行った結果を示すグラフ図である。第
６図は寿命比較実験に用いた従来技術によるドリルの切
刃を端面側から直視して示す平面図である。第７図およ
び第８図はそれぞれ、本発明に係るドリルの変形実施例
を端面側から直視して示す平面図である。第９図は本発
明に係るドリルを適用するステップドリルの概略構成を
示す模式図である。 １・・・心厚部、４・・・切刃、７・・・チゼル刃、Ｃ
・・・心厚部の直径寸法、Ｄ・・・ドリル直線、Ｐｏ・
・・切刃の最外周端の点、Ｏ・・・ドリルの軸心、Ｌ・
・・点Ｐｏと軸心Ｏを通る直線、α・・・直線りに対し
て切刃の直線がドリルの回転方向へなす角、θ・・・チ
ゼル刃の軸方向のすくい角。 特　許　出　願　人　　　体式会社神戸製鋼所代　理　
人　弁理士　　　青白　葆（ほか２名）第１図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、軸方向端面に形成される切刃の端面直視形状に
   関して、溝部に形成される切刃（４）と、心厚部（１）
   にシンニングによって形成されるチゼル刃（７）とがそ
   れぞれ直線状に形成され、前記切刃（４）の最外周端の
   点（Ｐｏ）と当該ドリルの軸心（Ｏ）とを通る直線（Ｌ
   ）に対して、該切刃（４）の直線がなす角（α）は該ド
   リルの回転方向ヘ−５°以上＋５°以下であり、 前記心厚部（１）の直径寸法（Ｃ）は、ドリル直径（Ｄ
   ）の０．２５倍以上０．４倍以下であり、 前記チゼル刃（７）は、その軸方向すくい角（θ）が−
   ５°以上＋５°以下であり、且つその先端心残し寸法は
   、ドリル直径（Ｄ）の０倍以上０．１倍以下であること
   を特徴とするドリル。