JP2001287110A - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マージン部６に確実かつ効率的に切削油剤を
供給してマージン部６の摩耗を抑制する。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転される略円柱状のドリ
ル本体１の先端部外周に切屑排出溝２を形成し、この切
屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａの先端側
辺稜部に切刃４を形成するとともに、周方向に切屑排出
溝２の間に形成されるランド部５のドリル回転方向Ｔ側
の縁部には、外周面６ａが切刃４と略等しい外径Ｄで軸
線Ｏを中心とした断面円弧状をなすマージン部６を形成
し、このマージン部６の外周面６ａに、切削油剤の供給
溝１１を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸線回りに回転さ
れるドリル本体の先端に形成された切刃によって加工物
に穴開け加工を施すためのドリルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このようなドリルとしては、例えば図５
ないし図７に示すような２枚刃のツイストドリルが一般
的に知られている。これらの図に示すツイストドリルに
おいては、鋼材や超硬合金等の硬質材料から形成された
略円柱状のドリル本体１の先端部外周に、一対の切屑排
出溝２，２が、このドリル本体１の軸線Ｏに対称に後端
側に向かうに従い加工時のドリル回転方向Ｔの後方に捩
れるように形成されていて、各切屑排出溝２のドリル回
転方向Ｔ側を向く壁面２Ａの先端側辺稜部、すなわち該
壁面２Ａとドリル本体１の先端逃げ面３との交差稜線部
に、外周側に向かうに従い所定の刃先角で後端側に向か
うように傾斜する切刃４がそれぞれ形成されている。な
お、上記先端逃げ面３におけるドリル回転方向Ｔの後方
側にはシンニング面３ａが形成されていて、これにより
切刃４の内周側の部分は、上記先端逃げ面３における軸
線Ｏ側、すなわちドリル回転中心側に向けて曲折させら
れてシンニング刃４ａとされるとともに、両切刃４，４
のシンニング刃４ａ，４ａが交差する上記軸線Ｏ上には
チゼル刃４ｂが形成されている。

【０００３】一方、ドリル本体１の先端部において周方
向に上記切屑排出溝２，２同士の間に残された部分はラ
ンド部５とされ、従ってこのランド部５は切屑排出溝２
の捩れに合わせて軸線Ｏ回りに捩れるように形成される
とともに、このランド部５のドリル回転方向Ｔ側の縁部
には、円筒研磨等によってその外周面６ａが上記切刃４
の外径Ｄと略等しい外径で軸線Ｏを中心とした断面円弧
状とされたマージン部６が、周方向の幅を均一にして、
切屑排出溝２およびランド部５の捩れに合わせて後端側
に向かうに従いドリル回転方向Ｔの後方側に向けて捩れ
るように形成されている。なお、このマージン部６より
もドリル回転方向Ｔ後方側の上記ランド部５の外周面５
ａには、上記マージン部６の外周面６ａに対して内周側
に一段凹むようにして上記外径Ｄよりも僅かに小さな外
径とされることにより、逃げが与えられている。さら
に、上記ドリル本体１には、その後端のシャンク部７か
ら先端側に向けて切削油剤の供給孔８が形成されて、上
記先端逃げ面３に開口させられている。なお、図示の例
では、一対の供給孔８，８が上記切屑排出溝２，２に合
わせて軸線Ｏ回りに捩れるようにドリル本体１内に形成
されており、その先端はそれぞれ上記切刃４，４のドリ
ル回転方向Ｔ後方側に隣接するように上記先端逃げ面３
に開口させられている。

【０００４】しかるに、このように構成されたドリル
は、上記シャンク部７を介してドリル本体１が工作機械
の回転軸に取り付けられ、軸線Ｏ回りに回転されつつ該
軸線Ｏ方向先端側に送り出されることにより、上記切刃
４，４によって加工物を削り取って該加工物に穴開け加
工を施すのに用いられる。そして、このとき、上記マー
ジン部６は、その外周面６ａが切刃４によって形成され
た加工穴の内周に摺接することにより、ドリル本体１を
その軸線Ｏに沿って真っ直ぐに案内するといった作用を
奏する。また、この穴開け加工時には、上記供給孔８を
通して工作機械側から送られた切削油剤が先端逃げ面３
から加工穴内に供給され、切刃４や穴底の切削部位を冷
却、潤滑する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ドリルを長期に亙って使用するうちには、上記加工穴の
内周への摺接によってマージン部６に摩耗が生じること
が避けられず、こうしてマージン部６が摩耗すると、穴
開け加工時の切削抵抗が増大してしまうという問題が生
じる。しかるに、この点、上記従来のドリルでは上述の
ように供給孔８を介して先端逃げ面３から切削油剤を供
給することにより、切刃４の冷却と潤滑を図るとともに
このマージン部６も冷却、潤滑してその摩耗を抑制する
ようにしているが、このドリル本体１先端の先端逃げ面
３から加工穴内に供給された切削油剤を、該加工穴内に
挿入されたドリル本体１先端部の全長に亙ってマージン
部６にゆきわたらせるのは困難であり、特に加工穴の深
さが深くなるほど該加工穴の開口部側ではマージン部６
に切削油剤がゆきわたり難くなって効果的な冷却、潤滑
を図るのは困難となる。

【０００６】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、このマージン部に確実かつ効率的に切削油剤
を供給して該マージン部の摩耗を抑制することが可能な
ドリルを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明では、軸線回り
に回転される略円柱状のドリル本体の先端部外周に切屑
排出溝を形成し、この切屑排出溝のドリル回転方向を向
く壁面の先端側辺稜部に切刃を形成するとともに、周方
向に上記切屑排出溝の間に形成されるランド部のドリル
回転方向側の縁部には、外周面が上記切刃と略等しい外
径で上記軸線を中心とした断面円弧状をなすマージン部
を形成し、このマージン部の外周面に、切削油剤の供給
溝を形成したことを特徴とする。従って、このように構
成されたドリルでは、この供給溝を通して切削油剤が確
実にマージン部にゆきわたらせられてその外周面と加工
穴の内周との間に供給されるので、深い加工穴の開口部
側でもマージン部を効率的に冷却、潤滑することがで
き、その摩耗を軽減することができる。

【０００８】ここで、この供給溝の先端部を、上記ドリ
ル本体の先端逃げ面に開口してこの先端逃げ面の内周側
に向けて延びるように形成すれば、特に上記従来のドリ
ルのようにドリル本体内に形成された供給孔を通して先
端逃げ面から切削油剤を供給する場合において、この切
削油剤を上記供給溝の先端部からマージン部により効率
的に供給することが可能となる。また、この供給溝の大
きさは、これが小さすぎるとマージン部への効率的な切
削油剤の供給が損なわれるおそれがある一方、逆に大き
すぎてもマージン部の強度の劣化を招いたり、穴開け加
工時に生成された細かい切粉が該供給溝に侵入して詰ま
りを生じたりするおそれがある。このため、この供給溝
は、上記切刃の外径Ｄに対してその溝幅を０．０２〜
０．１０×Ｄの範囲に設定するとともに、その溝深さを
０．１〜１．０mmの範囲に設定するのが望ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明の第１
の実施形態を示すものであるが、この実施形態のドリル
は、その基本的な構成は図５ないし図７に示した従来の
ドリルと代わることがないので、共通する部分について
は同一の符号を配して説明を簡略化する。すなわち、本
実施形態のドリルでは、ドリル本体１の先端部外周にお
いてランド部５，５のドリル回転方向Ｔ側の縁部に形成
されるマージン部６，６の外周面６ａ，６ａに、それぞ
れ切削油剤の供給溝１１，１１が形成されていることを
特徴とする。従って、切屑排出溝２の捩れに合わせてラ
ンド部５およびマージン部６が後端側に向かうに従いド
リル回転方向Ｔの後方側に捩れているのに伴い、この供
給溝１１も同様に後端側に向かうに従いドリル回転方向
Ｔの後方側に向けて捩れるように形成される。

【００１０】また、この供給溝１１によってマージン部
６は、該供給溝１１を間にして、ドリル回転方向Ｔ側に
位置して切屑排出溝２に連なる第１マージン部６Ａと、
ドリル回転方向Ｔ後方側に位置してランド部５の逃げが
与えられた外周面５ａに連なる第２マージン部６Ｂとに
分けられる。そして、このうち回転方向Ｔ後方側の第２
マージン部６Ｂは、本実施形態では軸線Ｏ方向先端側か
らみて図２に示すように、ドリル本体１先端において該
軸線Ｏに沿って切刃４に平行に延びる平面Ｐ上に位置す
るように配設されている。

【００１１】ここで、本実施形態では、この供給溝１１
は、軸線Ｏに直交する断面が図３に示すように略半円状
をなしており、その半径ｒは０．１〜１．０mmの範囲に
設定されている。従って、この供給溝１１は、そのマー
ジン部６の外周面６ａからの溝深さｄも上記半径ｒと同
じく０．１〜１．０mmの範囲とされるとともに、溝幅ｗ
は０．２〜２．０mmの範囲とされる。なお、ここで当該
ドリルの切刃４の外径をＤとした場合、この供給溝１１
を含めたマージン部６の幅Ａは０．０８〜０．１５×Ｄ
の範囲に設定されるのが望ましく、本実施形態では０．
０９×Ｄとされており、またそのうち上記第１、第２マ
ージン部６Ａ，６Ｂの幅Ｂ，Ｃおよび供給溝１１の上記
溝幅ｗは、それぞれ０．０２〜０．１０×Ｄの範囲に設
定されるのが望ましく、本実施形態では上記幅Ｂ，Ｃが
互いに等しくされることによって供給溝１１がマージン
部６の周方向中央に配設され、しかも溝幅ｗもこれらに
等しく、従って幅Ｂ，Ｃおよび溝幅ｗがいずれも０．０
３×Ｄとされている。

【００１２】一方、この供給溝１１はドリル本体１先端
の先端逃げ面３に開口させられており、さらにその先端
部１１ａは切刃４に平行に内周側に向かいつつ溝深さが
漸次浅くされて、先端逃げ面３の比較的外周側で切れ上
がるように形成されている。ここで、この供給溝１１の
先端部１１ａの外周端における溝深さｅは、本実施形態
ではマージン部６における溝深さｄと等しく、０．１〜
１．０mmの範囲とされており、またこの先端部１１ａの
溝深さが内周側に向けて漸次浅くなることにより切れ上
がる該先端部１１ａの溝底の先端逃げ面３に対する傾斜
角αは、１〜１５°の範囲とされている。なお、この供
給溝１１の上記先端部１１ａからの長さは、少なくとも
切屑排出溝２の長さの１／２以上とされている。

【００１３】このように構成されたドリルにおいては、
ドリル本体１内に形成された供給孔８を通して工作機械
側から加工穴内に供給されたり、あるいは加工穴の開口
部に向けて外部からノズル等により噴射させられて供給
されたりした切削油剤を、上記供給溝１１を通して上記
マージン部６に確実にゆき亙らせて、このマージン部６
を効率的に冷却するとともに潤滑作用を与えることがで
き、その外周面６ａが加工穴の内周と摺接することによ
る該マージン部６の摩耗を抑制することが可能となる。
従って、長期に亙る使用でも、このマージン部６の摩耗
による切削抵抗の増大を抑えることができるとともに、
該マージン部６によって安定してドリル本体１を軸線Ｏ
に沿って案内することができ、しかもこうしてマージン
部６の摩耗が抑えられることにより、特にドリル本体１
先端におけるマージン部６の摩耗によって切刃４の外径
Ｄが小さくなることも防がれるので、精度の高い穴加工
を行うことが可能となり、結果的にドリル寿命の延長を
図ることができる。

【００１４】また、加工穴内周との摺接によるこのマー
ジン部６の摩耗は、ドリル本体１の回転に伴い切屑排出
溝２の後に最初に加工穴内周に摺接することとなるマー
ジン部６のドリル回転方向Ｔ側において、より大きくな
る。しかるに、これに対して本実施形態では、マージン
部６の外周面６ａに供給溝１１が形成されることによっ
てこのマージン部６が該供給溝１１を間に挟んで周方向
に隣接する第１、第２のマージン部６Ａ，６Ｂに分けら
れており、従ってたとえドリル回転方向Ｔ側の第１のマ
ージン部６Ａに摩耗が生じても、その回転方向Ｔ後方側
の第２のマージン部６Ｂにおいては所定の外径を維持す
ることができ、これによって一層のドリル寿命の延長を
図ることができる。しかも、これら第２のマージン部６
Ｂは、上述のように軸線Ｏに沿って切刃４に平行に延び
る平面Ｐ上に位置するように配設されているので、第１
のマージン部６Ａが摩耗してこの第２のマージン部６Ｂ
によってドリル本体１を案内する場合でも、バランスを
とり易いという効果も得られる。

【００１５】また、本実施形態では、この供給溝１１が
ドリル本体１の先端逃げ面３に開口していて、この開口
した先端部１１ａが外周側の開口部から内周側に向けて
延びるようにされている。このため、特に上述のように
ドリル本体１の内部に切削油剤の供給孔８を形成してこ
の先端逃げ面３から加工穴内に供給するようにした場合
において、この加工穴内に供給された切削油剤の一部を
上記先端部１１ａから供給溝１１内に確実に導入してマ
ージン部６に供給することが可能となる。しかも、本実
施形態では切屑排出溝２が後端側に向かうに従いドリル
回転方向Ｔの後方側に捩れるように形成されるのに伴
い、これらマージン部６および供給溝１１も同様に後端
側に向かうに従いドリル回転方向Ｔの後方側に捩れるよ
うに形成されているので、こうして先端部１１ａから導
入された切削油剤をドリル本体１の回転に伴って後端側
に送り出すことができ、より効率的かつ確実な切削油剤
の供給を図ることができる。

【００１６】なお、本実施形態では、この供給溝１１の
先端部１１ａの外周端における溝深さｅをマージン部６
における溝深さｄと等しく、０．１〜１．０mmの範囲と
するとともに、この先端部１１ａの溝底の先端逃げ面３
に対する傾斜角αを１〜１５°の範囲としているが、こ
れは、溝深さｅが大きすぎるとドリル本体１の先端部外
周に欠けが生じ易くなるおそれがある一方、小さすぎる
と上述の効果が十分に奏されなくなるおそれがあり、ま
た傾斜角αが大きすぎると先端逃げ面３に開口する上記
先端部１１ａの径方向の長さが短くなって、やはり上述
の効果が奏功されなくなるおそれがある一方、逆に小さ
すぎてこの先端部１１ａの長さが長くなってもそれほど
の効果の向上は認められないからである。従って、この
供給溝１１の先端部１１ａの上記溝深さｅおよび傾斜角
αは、本実施形態のようにそれぞれ０．１〜１．０mmお
よび１〜１５°の範囲に設定されるのが望ましい。ま
た、場合によってはこのように供給溝１１の先端部１１
ａを先端逃げ面３において内周側に延びるように形成せ
ずに、この供給溝１１が軸線Ｏに直交する平面において
なす断面形状のまま先端逃げ面３に開口するように形成
してもよい。

【００１７】さらに、本実施形態では、この供給溝１１
の溝深さｄを０．１〜１．０mmの範囲とするとともに、
溝幅ｗを０．２〜２．０mmの範囲として、特に切刃４の
外径Ｄに対しては０．０２〜０．１０×Ｄの範囲となる
ように０．０３×Ｄとしているが、この溝深さｄや溝幅
ｗが小さすぎると、供給溝１１の断面積も小さくなって
十分な切削油剤の供給が損なわれるおそれがある一方、
逆にこれらの溝深さｄや溝幅ｗが大きすぎると、穴開け
加工時に生成された細かな切粉がこの供給溝１１に入り
込んで詰まりを生じ、これによってやはり切削油剤の供
給が損なわれるおそれが生じる。従って、本実施形態の
ように、この供給溝１１の溝深さｄについては０．１〜
１．０mmの範囲に、また溝幅ｗについては切刃４の外径
Ｄに対して０．０２〜０．１０×Ｄの範囲となるように
設定されるのが望ましい。

【００１８】さらにまた、本実施形態では供給溝１１を
断面半円形としており、同じ溝深さｄや溝幅ｗなら該供
給溝１１の断面積を比較的大きく確保して、より十分な
切削油剤の供給を行うことができるという効果が得られ
る。なお、本実施形態ではこうして供給溝１１を断面半
円形としてその半径ｒを０．１〜１．０mmの範囲として
いるが、その理由は溝深さｄや溝幅ｗの場合と同じであ
る。ただし、このような半円形断面の供給溝１１に代え
て、同じ円形でも楕円形や長円形の断面としてもよい。

【００１９】また、この第１の実施形態のように供給溝
１１を断面円形とするのに代えて、例えば図４に示す第
２の実施形態のようにマージン部６の外周面６ａに形成
される供給溝２１を断面三角形状に形成したりしてもよ
い。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実
施形態および図５ないし図７に示した従来のドリルと共
通する部分については、やはり同一の符号を配して説明
を省略する。ここで、この供給溝２１の断面がなす上記
三角形は、本実施形態ではその直角をなす角部が溝底側
に位置した直角二等辺三角形とされており、その溝深さ
ｄは第１の実施形態と同じく０．１〜１．０mmの範囲と
され、従って溝幅ｗも第１の実施形態と同じく０．２〜
２．０mmの範囲に、切刃４の外径Ｄに対しては０．０２
〜０．１０×Ｄの範囲とされている。なお、本実施形態
ではこのように供給溝２１の断面がなす三角形を直角二
等辺三角形としてその溝壁面同士の挟角θを９０°とし
ているが、この挟角θは３０〜１２０°の範囲に設定さ
れるのが望ましい。

【００２０】しかるに、このように構成された第２の実
施形態のドリルにおいても、供給溝２１の断面積は上記
第１の実施形態よりは小さくなりはするものの、そのほ
かについては第１の実施形態と同様の効果を得ることが
できる上、この供給溝２１の上記溝壁面とマージン部６
の外周面６ａとの交差角は第１の実施形態よりも大きく
することができるため、これら溝壁面とマージン部６の
外周面６ａとの交差稜線部における強度を確保してその
摩耗等を一層確実に防止できるという効果も得られる。
なお、本実施形態ではこの供給溝２１の溝側面の挟角θ
を上述のように３０〜１２０°の範囲としているが、こ
れは、この挟角θがこの範囲を越えると該供給溝２１に
十分な断面積を確保するためには溝深さｄや溝幅ｗが大
きくなりすぎるおそれがあるからであり、従ってこの挟
角θについては上述のように３０〜１２０°の範囲に設
定されるのが望ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マージン部の外周面に形成された供給溝を介して切削油
剤をこのマージン部と加工穴の内周との間に確実かつ効
率的に供給することができ、これによって長期に亙る使
用でもマージン部の摩耗を抑えて、切削抵抗の増大を防
ぐとともに安定してドリル本体を案内することができ、
さらには穴加工精度も高精度に維持して、結果的にドリ
ル寿命の延長を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示すドリル本体１
先端部の側面図である。

【図２】 図１に示す実施形態を先端側から見た正面図
である。

【図３】 図１におけるＺＺ断面図である。

【図４】 本発明の第２の実施形態を示す図１における
ＺＺ断面図に相当する図である。

【図５】 従来のドリルを示す側面図である。

【図６】 図５に示すドリルの先端部の拡大側面図であ
る。

【図７】 図５に示すドリルを先端側からみた拡大正面
図である。

【符号の説明】

１ ドリル本体 ２ 切屑排出溝 ３ 先端逃げ面 ４ 切刃 ５ ランド部 ６ マージン部 ６ａ マージン部６の外周面 ８ 切削油剤の供給孔 １１，１２ 切削油剤の供給溝 １１ａ 供給溝１１の先端部 Ｏ ドリル本体１の軸線 Ｔ ドリル回転方向 Ｄ 切刃４の外径 ｄ 供給溝１１，１２の溝深さ ｗ 供給溝１１，１２の溝幅 ｒ 供給溝１１の断面がなす半円の半径 θ 供給溝１２の断面がなす三角形の挟角

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される略円柱状のドリル
   本体の先端部外周に切屑排出溝が形成され、この切屑排
   出溝のドリル回転方向を向く壁面の先端側辺稜部に切刃
   が形成されるとともに、周方向に上記切屑排出溝の間に
   形成されるランド部のドリル回転方向側の縁部には、外
   周面が上記切刃と略等しい外径で上記軸線を中心とした
   断面円弧状をなすマージン部が形成されており、このマ
   ージン部の外周面に、切削油剤の供給溝が形成されてい
   ることを特徴とするドリル。
2. 【請求項２】 上記供給溝の先端部は、上記ドリル本体
   の先端逃げ面に開口してこの先端逃げ面の内周側に向け
   て延びていることを特徴とする請求項１に記載のドリ
   ル。
3. 【請求項３】 上記供給溝は、上記切刃の外径Ｄに対し
   てその溝幅が０．０２〜０．１０×Ｄの範囲に設定され
   るとともに、その溝深さが０．１〜１．０mmの範囲に設
   定されていることを特徴とする請求項１または請求項２
   に記載のドリル。