JP2003039220A

JP2003039220A - 穴明け工具

Info

Publication number: JP2003039220A
Application number: JP2001233919A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Suzuki; 克征鈴木
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】穴加工精度と工具寿命を向上させる。【解決手段】略円柱形状の工具本体の先端部外周に、
一対の切屑排出溝を工具本体の回転軸線Ｏに対称にして
ねじれるように形成し、各切屑排出溝の工具回転方向を
向く壁面と先端逃げ面４との交差稜線部にはそれぞれ切
刃５を形成する。先端逃げ面４における工具内周側にシ
ンニング面４ａを形成し、このシンニング面４ａにより
切刃５の内周側の部分を回転軸線Ｏ側に曲折させられて
回転軸線Ｏを越えて他方の切刃５側まで達するシンニン
グ刃６とする。これらシンニング刃６間にチゼル７を形
成し、シンニング刃６に沿った方向のチゼル７の寸法
を、０．１０ｍｍから０．２５ｍｍの範囲内とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工硬化しやすい
難削材の穴明け加工に適したドリル等の穴明け工具に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１０及び図１１に示すように、従来の
穴明け工具２１は、回転軸線Ｏ１回りに回転させられる
工具本体２２の先端部外周に回転軸線Ｏ１回りにねじれ
た一対の切屑排出溝２３、２３を回転軸線Ｏ１に対称に
して形成するとともに、各切屑排出溝２３の工具回転方
向を向く壁面２３ａと先端逃げ面２４との交差稜線部に
切刃２５が形成されたものである。工具本体２２におい
て先端逃げ面２４における工具内周側にはシンニング面
２４ａが形成されて、このシンニング面２４ａにより切
刃２５の内周側の部分は回転軸線Ｏ１側に曲折させられ
て回転軸線Ｏ１の手前側（外周側）で先端逃げ面２４に
接続されるシンニング刃２６とされ、これらシンニング
刃２６の内周端同士の間にはチゼル２７が形成されてい
る。ここで、チゼル２７のシンニング刃２６に略直交す
る方向の寸法Ｘ１をＸ寸法とし、チゼル２７のシンニン
グ刃２６に沿った方向の寸法Ｙ１をＹ寸法とする。ま
た、各シンニング刃２６同士が全く対向していない場合
のＹ寸法を正、各シンニング刃２６の少なくとも一部が
対向している場合のＹ寸法を負とする。なお、図１１で
は、チゼル２７近傍部分の形状は概略的に示しており、
実際にはチゼル７近傍部分の寸法はごく小さなものであ
る。

【０００３】そして、上記の難削材（例えばＴｉ合金、
Ｎｉ基合金、耐熱合金、Ａｌ等の非鉄金属）の穴明けに
は、一般的な形状として、切刃２５の先端角α１は１４
０°とし、先端逃げ面２４の先端逃げ角γ１は１０°と
され、径方向シンニング角δ１は３０°とされる穴明け
工具が用いられる。このような穴明け工具としては、刃
先形状は一般的な形状としながら、切削時における刃先
への切屑の溶着を低減するために刃先のホーニング量を
小さくしたもの、例えば切刃径１０ｍｍのものでは通常
のホーニング量が０．１０ｍｍのところを０．０５ｍｍ
に抑えたものがある。また、各切屑排出溝２３のねじれ
角θ１を通常よりも大きくして、切屑排出溝２３の内面
との干渉による切屑分断性の改善を図り、切屑の排出性
を向上させて切削抵抗の低減を図ったものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、穴明け工具に
おいて単に刃先のホーニング量を小さくした場合には、
切削時に刃先に加わる負担が大きくなって工具寿命が短
くなってしまう。また、切屑排出溝２３のねじれ角θ１
を大きくすると、工具本体２２のねじれ剛性が落ちて穴
明け加工時に工具本体２２に振れが生じやすくなり、穴
の加工精度が低下してしまう。さらに、このように工具
本体２２の剛性が低い上に振れが生じることで工具本体
２２に加わる負担も大きくなるので、工具寿命が短くな
ってしまう。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、穴加工精度と工具寿命を向上させた穴明け工具を
提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる穴明け工具は、回転軸線回りに回転
させられる工具本体の先端部外周に回転軸線回りにねじ
れた一対の切屑排出溝を回転軸線に対称にして形成する
とともに、各切屑排出溝の工具回転方向を向く壁面と先
端逃げ面との交差稜線部にそれぞれ切刃が形成される穴
明け工具において、先端逃げ面における工具内周側には
シンニング面が形成されて、このシンニング面により切
刃の内周側の部分は回転軸線側に曲折させられて回転軸
線を越えて他方の切刃側まで達するシンニング刃とさ
れ、これらシンニング刃間に形成されるチゼルのシンニ
ング刃に沿った方向の寸法が、０．１０ｍｍから０．２
５ｍｍの範囲内とされていることを特徴としている。

【０００７】このように構成される穴明け工具において
は、先端逃げ面における工具内周側にシンニング面が形
成されることにより切刃の内周側の部分は回転軸線側に
曲折させられて回転軸線を越えて他方の切刃側まで達す
るシンニング刃とされている。すなわち、シンニング刃
同士が互いに対向していてシンニング刃間に形成される
チゼルのＹ寸法が負とされている。これにより、シンニ
ング面とシンニング刃との間に形成される空間が広くな
り、シンニング刃によって被削材から削り取られた切屑
がシンニング面とシンニング刃との間に形成される空間
に排出されやすくなるので、切屑排出性が向上する。こ
こで、これらシンニング刃間に形成されるチゼルのシン
ニング刃に沿った方向の寸法が０．１０ｍｍよりも小さ
い場合（チゼルのＹ寸法が−０．１０ｍｍよりも大きい
場合）には、シンニング面とシンニング刃との間に形成
される空間が狭くなり、穴明け加工時にシンニング刃に
よって被削材から削り取られた切屑の排出性が低下して
しまう。さらに、このようにシンニング面とシンニング
刃との間に形成される空間が狭くなるとこの空間内で切
屑が押し潰されやすくなるので、その影響を受けて工具
本体に振れが生じやすくなり、穴加工精度が低下すると
ともに振れが生じることによって工具本体に加わる負荷
も大きくなって工具寿命も低下してしまう。また、チゼ
ルのシンニング刃に沿った方向の寸法が０．２５ｍｍよ
りも大きい場合（チゼルのＹ方向寸法が−０．２５ｍｍ
よりも小さい場合）には、チゼルの強度が低下して工具
寿命が短くなってしまう。このため、これらシンニング
刃間に形成されるチゼルのシンニング刃に沿った方向の
寸法は、０．１０ｍｍから０．２５ｍｍの範囲内とされ
る。

【０００８】また、切刃の先端角αが、１２５°から１
３５°の範囲内とされていてもよい。この場合には、切
刃の先端角αが小さくなることによって穴明け加工時に
切刃が被削材に食い付きやすくなり、工具本体に振れが
生じにくくなる。ここで、切刃の先端角αが１２５°よ
りも小さいと、刃先強度が低下するので、工具寿命が短
くなってしまう。また、切刃の先端角αが１３５°より
も大きいと、穴明け加工時に切刃が被削材に食い付きに
くくなって工具本体に振れが生じやすくなってしまう。
このため、切刃の先端角αは、１２５°から１３５°の
範囲内とすることが好ましい。

【０００９】また、先端逃げ面は、先端逃げ角γが１０
°から２０°の範囲内とされて回転軸線上に頂点が位置
する円錐面状に形成されていてもよい。この場合には、
先端逃げ面が円錐面状とされているので、先端逃げ角γ
を大きくして切刃の刃物角を小さくして切れ味を向上さ
せつつ、刃先の肉厚を確保して強度を確保することがで
きる。ここで、先端逃げ角γが１０°よりも小さいと、
切刃の刃物角が大きすぎて切削抵抗が大きくなり、切れ
味が低下してしまう。また、先端逃げ角γが２０°より
も大きいと、刃先の肉厚が薄くなりすぎて刃先強度が低
下してしまう。このため、先端逃げ面の先端逃げ角γは
１０°から２０°の範囲内とすることが好ましい。

【００１０】また、シンニング刃に略直交する方向のチ
ゼルの寸法（チゼルのＸ寸法）が、０．０５ｍｍから
０．２５ｍｍの範囲内とされていてもよい。この場合に
は、シンニング面とシンニング刃との間に形成される空
間が広くなり、シンニング刃によって被削材から削り取
られた切屑がシンニング面とシンニング刃との間に形成
される空間に排出されやすくなるので、さらに切屑排出
性が向上する。ここで、シンニング刃に略直交する方向
のチゼルの寸法が０．０５ｍｍよりも小さい場合には、
チゼルの強度が低下して工具寿命が短くなってしまう。
また、この寸法が０．２５ｍｍよりも大きい場合には、
シンニング面とシンニング刃との間に形成される空間が
狭くなってしまい、穴明け加工時にシンニング刃によっ
て被削材から削り取られた切屑の排出性が低下してしま
う。さらに、このようにシンニング面とシンニング刃と
の間に形成される空間が狭くなると、この空間内で切屑
が押し潰されやすくなるので、その影響を受けて工具本
体に振れが生じやすくなり、穴加工精度が低下するとと
もに振れが生じることによって工具本体に加わる負荷も
大きくなって工具寿命も低下してしまう。このため、こ
れらシンニング刃間に形成されるチゼルのシンニング刃
に略直交する方向の寸法（チゼルのＸ寸法）は、０．０
５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲内とすることが好まし
い。

【００１１】また、径方向シンニング角δが１０°から
２０°の範囲内とされていてもよい。この場合には、シ
ンニング刃の先端角βが小さくなるので、穴明け加工時
にシンニング刃が被削材に食い付きやすくなり、さらに
工具本体２に振れが生じにくくなる。ここで、径方向シ
ンニング角δが１０°よりも小さくなると、シンニング
刃の刃先強度が低下して工具寿命が短くなってしまう。
また、径方向シンニング角δが２０°よりも大きいと、
穴明け加工時にシンニング刃が被削材に食い付きにくく
なって工具本体２に振れが生じやすくなってしまう。こ
のため、径方向シンニング角δは、１０°から２０°の
範囲内とすることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる穴明け工具
の一実施形態について、図１から図４を用いて説明す
る。本実施の形態では、本発明をドリルに適用した例に
ついて説明する。ここで、図１は本実施形態にかかるド
リルの形状を示す側面図、図２は図１に示すドリルの先
端部の拡大図、図３は図１に示すドリルの先端面図、図
４は図３の拡大図である。

【００１３】本実施形態に示すドリル１は、二枚刃のツ
イストドリルであって、鋼材や超硬合金等の硬質材料か
ら形成された略円柱形状の工具本体２の先端部外周に、
一対の切屑排出溝３、３が、この工具本体２の回転軸線
Ｏに対称にして工具本体２の後端側に向かうにつれて加
工時の工具回転方向Ｔの後方にねじれるように形成され
ている。ここで、本実施の形態では、切屑排出溝３のね
じれ角θは、２５°〜３５°としている。また、工具本
体２には、基端側から先端逃げ面４まで通じる油穴２ａ
が設けられている。各切屑排出溝３の工具回転方向Ｔを
向く壁面３ａと先端逃げ面４との交差稜線部にはそれぞ
れ切刃５が形成されている。ここで、工具本体２の心厚
は、切刃外径をＤとすると、例えば０．２×Ｄｍｍ〜
０．３５×Ｄｍｍの範囲内とされている。本実施の形態
では、切刃外径Ｄは８．６ｍｍとしている。本実施の形
態では、心厚は０．２５×Ｄｍｍとしている。

【００１４】切刃５の先端角αは、１２５°から１３５
°の範囲内とされており、工具本体２の先端が従来のド
リルよりも尖らせられている。これによって、穴明け加
工時に切刃５が被削材に食い付きやすくなって工具本体
２に振れが生じにくくなる。ここで、切刃５の先端角α
が１２５°よりも小さいと、刃先強度が低下するので、
工具寿命が短くなってしまう。また、切刃５の先端角α
が１３５°よりも大きいと、穴明け加工時に切刃５が被
削材に食い付きにくくなって工具本体２に振れが生じや
すくなってしまう。このため、切刃５の先端角αは、１
２５°から１３５°の範囲内とすることが好ましい。

【００１５】また、先端逃げ面４は、先端逃げ角γが１
０°から２０°の範囲内とされて回転軸線上に頂点が位
置する円錐面状に形成されていて、先端逃げ角γを大き
くして切刃５の刃物角を小さくして切れ味を向上させつ
つ、刃先の肉厚を確保して強度を確保している。ここ
で、先端逃げ角γが１０°よりも小さいと、切刃５の刃
物角が大きくなりすぎて切削抵抗が大きくなり、切れ味
が低下してしまう。また、先端逃げ角γが２０°よりも
大きいと、刃先の肉厚が薄くなりすぎて刃先強度が低下
してしまう。このため、先端逃げ面の先端逃げ角γは１
０°から２０°の範囲内とすることが好ましい。

【００１６】先端逃げ面４における工具内周側にはシン
ニング面４ａが形成されて、このシンニング面４ａによ
り切刃５の内周側の部分は回転軸線Ｏ側に曲折させられ
て回転軸線Ｏを越えて他方の切刃５側まで達するシンニ
ング刃６とされている。ここで、本実施の形態では、刃
先への切屑の溶着を防止するため、切刃５及びシンニン
グ刃６に施すホーニング量は、０〜０．０２５ｍｍとし
ている。これらシンニング刃６間にはチゼル７が形成さ
れており、シンニング刃６に沿った方向のチゼル７の寸
法は、０．１０ｍｍから０．２５ｍｍの範囲内とされて
いる。すなわち、チゼル７のＹ寸法は、−０．２５ｍｍ
から−０．１０ｍｍの範囲内とされている。また、シン
ニング刃６に略直交する方向のチゼル７の寸法（チゼル
７のＸ寸法）が、０．０５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲
内とされている。ここで、図４では、比較のため、チゼ
ルのＹ寸法を正とした場合のシンニング面４ａの形状を
二点鎖線で示している。

【００１７】また、径方向シンニング角δは、１０°か
ら２０°の範囲内とされている。これにより、シンニン
グ刃６の先端角βが小さくなるので、穴明け加工時にシ
ンニング刃６が被削材に食い付きやすくなり、工具本体
２に振れが生じにくくなる。ここで、径方向シンニング
角δが１０°よりも小さくなると、シンニング刃６の刃
先強度が低下して工具寿命が短くなってしまう。また、
径方向シンニング角δが２０°よりも大きいと、シンニ
ング刃６が被削材に食い付きにくくなって工具本体２に
振れが生じやすくなってしまう。このため、径方向シン
ニング角δは、１０°から２０°の範囲内とすることが
好ましい。

【００１８】このように構成されるドリル１において
は、先端逃げ面４における工具内周側にシンニング面４
ａが形成されることにより切刃５の内周側の部分は回転
軸線Ｏ側に曲折させられて回転軸線Ｏを越えて他方の切
刃５側まで達するシンニング刃６とされている。すなわ
ち、シンニング刃６同士が互いに対向していてシンニン
グ刃６間に形成されるチゼルのＹ寸法が負とされてい
る。これにより、シンニング面４ａとシンニング刃６と
の間に形成される空間Ｓが広くなり、シンニング刃６に
よって被削材から削り取られた切屑がシンニング面４ａ
とシンニング刃６との間に形成される空間Ｓに容易に排
出されることとなる。

【００１９】ここで、これらシンニング刃６間に形成さ
れるチゼル７のシンニング刃６に沿った方向の寸法が
０．１０ｍｍよりも小さい場合（チゼル７のＹ寸法が−
０．１０ｍｍよりも大きい場合）には、シンニング面４
ａとシンニング刃６との間に形成される空間Ｓが狭くな
り、シンニング刃６によって被削材から削り取られた切
屑の排出性が低下してしまう。さらに、このようにシン
ニング面４ａとシンニング刃６との間に形成される空間
Ｓが狭くなることで、穴明け加工時にこの空間Ｓ内で切
屑が押し潰されやすくなるので、その影響を受けて工具
本体２に振れが生じやすくなり、穴加工精度が低下する
とともに振れが生じることによって工具本体２に加わる
負荷も大きくなって工具寿命も低下してしまう。また、
チゼル７のシンニング刃６に沿った方向の寸法が０．２
５ｍｍよりも大きい場合（チゼル７のＹ方向寸法が−
０．２５ｍｍよりも小さい場合）には、チゼル７の強度
が低下して工具寿命が短くなってしまう。このため、こ
れらシンニング刃６間に形成されるチゼル７のシンニン
グ刃６に沿った方向の寸法は、０．１０ｍｍから０．２
５ｍｍの範囲内とされる。

【００２０】また、シンニング刃６に略直交する方向の
チゼル７の寸法（チゼル７のＸ寸法）が、０．０５ｍｍ
から０．２５ｍｍの範囲内とされており、シンニング面
４ａとシンニング刃６との間に形成される空間Ｓを広く
確保しているので、シンニング刃６によって被削材から
削り取られた切屑がシンニング面４ａとシンニング刃６
との間に形成される空間Ｓに容易に排出されることとな
る。ここで、シンニング刃６に略直交する方向のチゼル
７の寸法が０．０５ｍｍよりも小さい場合には、チゼル
７の強度が低下して工具寿命が短くなってしまう。ま
た、この寸法が０．２５ｍｍよりも大きい場合には、シ
ンニング面４ａとシンニング刃６との間に形成される空
間Ｓが小さくなってしまい、シンニング刃６によって被
削材から削り取られた切屑の排出性が低下してしまう。
さらに、穴明け加工時にシンニング面４ａとシンニング
刃６との間に形成される空間Ｓ内で切屑が押し潰されや
すくなるので、その影響を受けて工具本体に振れが生じ
やすくなり、穴加工精度が低下するとともに振れが生じ
ることによって工具本体２に加わる負荷も大きくなって
工具寿命も低下してしまう。このため、これらシンニン
グ刃６間に形成されるチゼル７のシンニング刃６に略直
交する方向の寸法（チゼル７のＸ寸法）は、０．０５ｍ
ｍから０．２５ｍｍの範囲内とすることが好ましい。

【００２１】このように構成されるドリル１によれば、
切刃５の内周側の部分が回転軸線Ｏを越えて他方の切刃
５側まで達するシンニング刃６とされており、これらシ
ンニング刃６間に形成されるチゼル７の、シンニング刃
６に沿った方向の寸法は、０．１０ｍｍから０．２５ｍ
ｍの範囲内とされており、また、シンニング刃６に略直
交する方向のチゼル７の寸法（チゼル７のＸ寸法）が、
０．０５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲内とされているの
で、シンニング面４ａとシンニング刃６との間に形成さ
れる空間Ｓが広く確保されることとなり、シンニング刃
６によって被削材から削り取られた切屑がシンニング面
４ａとシンニング刃６との間に形成される空間Ｓに排出
されやすくなるので、切屑排出性が向上する。これによ
り、穴明け加工時に切屑によるドリル１への影響が少な
くなり、ドリル１に振れが生じにくくなるので、穴加工
精度を向上させることができる。また、切刃５及びシン
ニング刃６に加わる負担も軽減されるので、これら切刃
５及びシンニング刃６にホーニング量が少なくても切刃
寿命を確保することができるので、これら切刃５及びシ
ンニング刃６に施すホーニング量を少なくするかもしく
はホーニングを無くして、刃先への切屑の溶着を防止す
ることができる。また、このようにドリル１に振れが生
じにくくなるので、ドリル１に加わる負担を低減するこ
とができ、工具寿命を延ばすことができる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例にかかるドリル（以
下、実施例と呼ぶ）と従来のドリル（以下、従来例と呼
ぶ）のそれぞれについて切削性能試験を行い、切削性能
の比較を行った。実施例と従来例の構成について、以下
の表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１に示すように、従来例では切刃の先端
角は１４０°とされているのに対し、実施例では切刃の
先端角を１３０°としている。また、従来例では、先端
逃げ面を、逃げ角を１０°〜２０°とし、切刃から工具
回転方向後方に向かうにつれて回転軸線に直交する面に
対する傾斜角度が三段階で大きくなる傾斜面としている
のに対し、実施例では、先端逃げ面は、逃げ角１６°で
工具本体の回転軸線上に頂点が位置する円錐面としてい
る。さらに、従来例では、径方向シンニング角を３０°
としているのに対し、実施例では径方向シンニング角を
より小さい１３°としている。また、従来例では切刃及
びシンニング刃に３０°の角度ホーニングを施し、その
ホーニング量を０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとしているの
に対し、実施例では切刃及びシンニング刃にはホーニン
グを施していない。そして、従来例では工具本体の表面
にＴｉＣＮ／ＴｉＡｌＮをコートしているのに対し、実
施例では工具本体の表面にＴｉＡｌＮをコートするか、
もしくは表面コートなしとしている。

【００２５】そして、これら実施例及び従来例を用い
て、被削材に穴明け加工を行い、その際の被削材の切削
加工面（加工穴の底面）の様子を観察した。この切削加
工面の様子を図５に示す。図５において（ａ）は従来例
による切削加工面を示し、（ｂ）は実施例による切削加
工面を示している。図５からは、従来例では切削加工の
跡が円形ではなく歪んでおり、また切削加工面も荒れて
いて、特に中心位置が荒れていることがわかる。このこ
とから、従来例では穴明け加工時に工具本体に振れが生
じていることがわかる。これに対し、実施例では切削加
工の跡が真円に近く、切削加工面の荒れが少なく、中心
位置も加工が良好に行われていることがわかる。このこ
とから、実施例では穴明け加工時における工具本体の振
れが少ないことがわかる。

【００２６】また、上記の切削試験の際に発生した切屑
を図６に示す。図６において、（ａ）は従来例による切
屑を示し、（ｂ）は実施例による切屑を示している。図
６からは、従来例では切屑の形状が安定しておらず、切
刃による切削が安定していないことがわかる。このこと
からも工具本体に振れが生じていることが推測される。
また、切屑の形状から、切屑は排出される際に押し潰さ
れていると推測される。これに対し、実施例では、切屑
の形状が安定しており、このことからも工具本体の振れ
が少ないことがわかる。また、切屑の形状から、切屑は
排出される際に押し潰されていないことがわかる。

【００２７】次に、実施例と従来例のそれぞれによって
被削材を切削した際の切削性能を測定した。その結果を
図７のグラフに示す。このときの切削条件は、実施例と
従来例ともに切刃外径が８ｍｍのものを用い、被削材は
Ｉｎｃｏｎｅｌ７１８とし、切削速度Ｖｃ＝２０ｍ／
ｍｉｎ、送り速度ｆｒ＝０．０４／ｒｅｖ、Ｌ／Ｄ＝１
５とし、エマルジョンタイプの切削油を１ＭＰａで供給
した。（ａ）拡大しろ比較図７（ａ）に示すように、従来例では加工穴の拡大しろ
は、一回目の穴明け加工では約１７μｍから約４３μ
ｍ、二回目の穴明け加工では約１４μｍから３５μｍと
なっており、拡大しろも大きくまた拡大量も安定してい
ない。これに対し、実施例では、一回目の穴明け加工で
は約１３μｍから約１７μｍ、二回目の穴明け加工では
約２２μｍから２５μｍと、従来例に比べて拡大しろも
小さく、また拡大量も安定している。（ｂ）表面粗さ比較次に、これら実施例及び従来例によって明けられた穴の
入口付近の表面粗さを測定した。その結果を図７（ｂ）
のグラフに示す。図７（ｂ）に示すように、従来例によ
って明けられた穴では、十点平均粗さＲｚは５．６８μ
ｍであり、最大高さＲｙは８．５４μｍであった。これ
に対し、実施例によって明けられた穴では、十点平均粗
さＲｚは３．０２μｍであり、最大高さＲｙは４．８２
μｍであった。（ｃ）真円度比較次に、これら実施例及び従来例によって明けられた穴の
入口付近の真円度を測定した。その結果を図７（ｃ）の
グラフに示す。図７（ｃ）に示すように、従来例によっ
て明けられた穴では、入口付近はいびつな形状をなして
おり、また目標の加工径からのずれの最大値は１６．３
μｍであった。これに対し、実施例によって明けられた
穴では、入り口付近の形状はほほ真円に近く、また目標
の加工径からのずれの最大値は２．６μｍであった。以
上の結果から、従来例では穴明け加工の際に工具本体に
振れが生じていて、これによって加工精度が低下してい
るものと推測され、これに対して、実施例では、穴明け
加工の際に工具本体に生じる振れが少なく、これによっ
て加工精度が向上しているものと推測される。

【００２８】（ｄ）切削抵抗の比較次に、これら実施例及び従来例によって穴明け加工を行
った際の切削抵抗を測定した。その結果を図８に示す。
なお、このときの切削条件は前記の切削条件と同一とし
て、穴明け加工を二度行った。従来例では、切削抵抗は
一回目、二回目の穴明け加工時のいずれも、０．９０ｋ
Ｗであるのに対し、実施例では、切削抵抗は一回目、二
回目の穴明け加工のいずれも、０．８０ｋＷと従来例よ
りも低いことがわかる。これは、実施例では従来例より
も切屑の排出が良好であるためと思われる。また、従来
例では、穴明け加工時に受けたスラスト力は、１２４９
Ｎ、１２１５Ｎであるのに対し、実施例では、穴明け加
工時に受けたスラスト力は、１０５３Ｎ、１０２９Ｎ
と、明らかに従来例よりも低く、従来例よりも工具本体
に振れが生じにくいことがわかる。そして、従来例で
は、穴明け加工時に工具主軸に発生したトルクは３．４
３Ｎｍ、３．２７Ｎｍであるのに対し、実施例では、
２．６４Ｎｍ、２．７４Ｎｍと明らかに従来例よりも低
いことがわかる。

【００２９】次に、穴明け加工を施した被削材に生じた
加工硬化の様子を知るために、被削材において加工穴の
内面の深さ方向のビッカース硬度の差を測定した。この
結果を図９のグラフに示す。なお、このときの切削条件
は前記の切削条件と同一とした。なお、被削材の加工前
のビッカース硬度は、図９中で破線で示すように、２６
０Ｈｖから２７０Ｈｖであった。従来例による加工穴で
は、入り口付近のビッカース硬度は約５８０Ｈｖまで達
しており、穴の開口端までの距離が０．２ｍｍ以下の範
囲ではビッカース硬度は３００Ｈｖ以上であった。これ
に対し、実施例による加工穴では、入り口付近の加工硬
化は少なく、最大でも３５０Ｈｖ程度であり、穴の開口
端までの距離が０．０７ｍｍを越えると、多少のばらつ
きはあるものの、加工硬化はほとんどみられない。この
ことから、実施例では、従来例に比べて切刃の切れ味が
良いことが推測される。

【００３０】

【発明の効果】本発明にかかる穴明け工具によれば、切
刃の内周側の部分が回転軸線を越えて他方の切刃側まで
達するシンニング刃とされており、これらシンニング刃
間に形成されるチゼルの、シンニング刃に沿った方向の
寸法は、０．１０ｍｍから０．２５ｍｍの範囲内とされ
ているので、シンニング面とシンニング刃との間に形成
される空間が広く確保されることとなり、シンニング刃
によって被削材から削り取られた切屑がシンニング面と
シンニング刃との間に形成される空間に排出されやすく
なるので、切屑排出性が向上する。これにより、穴明け
加工時に切屑による穴明け工具への影響が少なくなり、
穴明け工具に振れが生じにくくなるので、穴加工精度を
向上させることができる。また、切刃及びシンニング刃
に加わる負担も軽減されるので、これら切刃及びシンニ
ング刃にホーニング量が少なくても切刃寿命を確保する
ことができるので、これら切刃及びシンニング刃に施す
ホーニングを少なくするかもしくはホーニングを無くし
て、刃先への切屑の溶着を防止することができる。ま
た、このように穴明け工具に振れが生じにくくなるの
で、穴明け工具に加わる負担を低減することができ、工
具寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるドリル（穴明け
工具）の形状を示す側面図である。

【図２】図１に示すドリルの先端部の拡大図である。

【図３】図１に示すドリルの先端面図である。

【図４】図３の拡大図である。

【図５】本発明にかかる実施例のドリルと従来例のド
リルのそれぞれによる被削材の切削加工面の様子を示す
図である。

【図６】本発明にかかる実施例のドリルと従来例のド
リルのそれぞれによって被削材に穴明け加工を行った際
に生じた切屑の形状を示す図である。

【図７】本発明にかかる実施例のドリルと従来例のド
リルのそれぞれの切削性能を示すグラフである。

【図８】本発明にかかる実施例のドリルと従来例のド
リルのそれぞれによって被削材に穴明け加工を施した際
の切削抵抗を示すグラフである。

【図９】本発明にかかる実施例のドリルと従来例のド
リルのそれぞれによって被削材に穴明け加工を施した際
の被削材の硬度変化の様子を示すグラフである。

【図１０】従来の穴明け工具の形状を示す側面図であ
る。

【図１１】図１０に示すドリルの先端面図である。

【符号の説明】

１ドリル（穴明け工具）２工具本体３切屑排出溝４先端逃げ面４ａシンニング面５切刃６シンニング刃７チゼルＯ回転軸線ＸチゼルのＸ寸法ＹチゼルのＹ寸法 α 切刃の先端角 β シンニング刃の先端角 γ 先端逃げ角 δ 径方向シンニング角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸線回りに回転させられる工具本体
の先端部外周に回転軸線回りにねじれた一対の切屑排出
溝を前記回転軸線に対称にして形成するとともに、前記
各切屑排出溝の工具回転方向を向く壁面と先端逃げ面と
の交差稜線部にそれぞれ切刃が形成される穴明け工具に
おいて、前記先端逃げ面における工具内周側にはシンニング面が
形成されて、このシンニング面により前記切刃の内周側
の部分は前記回転軸線側に曲折させられて該回転軸線を
越えて他方の前記切刃側まで達するシンニング刃とさ
れ、これらシンニング刃間に形成されるチゼルの前記シンニ
ング刃に沿った方向の寸法が、０．１０ｍｍから０．２
５ｍｍの範囲内とされていることを特徴とする穴明け工
具。
【請求項２】前記切刃の先端角αが、１２５°から１
３５°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１
記載の穴明け工具。
【請求項３】前記先端逃げ面は、先端逃げ角γが１０
°から２０°の範囲内とされて前記回転軸線上に頂点が
位置する円錐面状に形成されていることを特徴とする請
求項１または２に記載の穴明け工具。
【請求項４】前記チゼルの前記シンニング刃に略直交
する方向の寸法が、０．０５ｍｍから０．２５ｍｍの範
囲内とされていることを特徴とする請求項１から３のい
ずれかに記載の穴明け工具。
【請求項５】径方向シンニング角δが１０°から２０
°の範囲内とされていることを特徴とする請求項１から
４のいずれかに記載の穴明け工具。