JP2006110704A

JP2006110704A - ３の字型逃げ溝ドリル

Info

Publication number: JP2006110704A
Application number: JP2004327061A
Authority: JP
Inventors: Takeo Itakura; 健夫板倉; Kenichiro Itakura; 健一郎板倉
Original assignee: CHITOSE KOGYO KK
Current assignee: CHITOSE KOGYO KK
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】刃先が壊れにくく、長時間切削加工に使用でき、切削速度を高めても切粉が詰まらない形状のドリルを提供する。
【解決手段】心厚がドリルの直径に対し３０〜４０％、ねじれ角が３０°前後のツイストドリルにおいて、逃げ溝の断面形状を数字の３を縦に細長く引き伸ばしたような、２つの皿型溝を平行に並べた形状とするともに、切れ刃側と逃げ面側の皿型溝の幅比をほぼ２：３とし、先端角が１１８°で、逃げ角がつけられた一対の円錐状の逃げ面を持った主切れ刃を形成し、チゼルエッジがドリル直径のほぼ１０％程度になるようにシンニングを行って中心切れ刃とチップポケットを設け、中心切れ刃のすくい角が−１０°〜−２０°になるように、かつ、中心切れ刃と主切れ刃の接する点が２本の皿型溝の接し合っている稜線にほぼ一致するようにする。
【選択図】図２

Description

ツイストドリルの溝形状に関する

従来ドリルは長年にわたって様々な改良が行なわれてきており、その形状も多枝にわたる。厚い鋼材に穴を穿けるドリルは強度を要求され、心厚の厚いものを使用する必要があった。そのドリルの先端に逃げ面を作るだけの研削ではチゼルエッジの幅が大きくなり穴あけ加工時のスラスト加重は大きく、食い付き性、求心性も悪かった。

上記の問題を解決するために様々なシンニングの方法が提案されている。チゼルエッジを持たないＲ型と呼ばれる方法もその一つであるが、穴あけ加工時に中心部の刃が欠け易い欠点があった。かつ再研削するときの加工が難しく、グラインダーの角部が磨耗しやすかった。

また超硬ドリルを使い切削速度を増加させようとすると、切子が溝につまり、そのたびドリルを後退させて切子を取ってから、再度切削を始めなくてはならなかった。

刃先が壊れにくく、長時間切削加工に使用でき、かつ再研削し易く、切削速度を高めても切子が詰まらない形状のドリルを提供する。

発明を解決するための手段

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、壊れにくく、再研削し易く、切子の排出し易い重切削用ドリルを得るために、心厚、逃げ溝形状、逃げ面やチップポケットの形について１０年以上の長きにわたり鋭意研究を重ねた結果以下述べるようなドリルが最適であることを見出した。心厚がドリルの直径に対し、３０〜４０％、ねじれ角が３０°前後、のツイストドリルにおいて、まず逃げ溝の断面形状が数字の３を縦に細長く引き伸ばしたような、２つの皿型溝を平行に並べた形状をしており、それぞれの皿型溝の幅比がほぼ２：３になっており、切れ刃に対応する側が２の割合の方に、逃げ面に対応する側が３の割合の方になっていて、裏側の逃げ溝も回転対称的にこれと同等であるようなドリルを用意する。

このドリルを研削して先端角が１１８°で、逃げ角がつけられた一対の円錐状の逃げ面を持った主切れ刃を形成すると、チゼルエッジはドリル直径の３０〜４０％になり切れ刃の途中に２つ並んだ皿型溝が接し合っている稜線が現れる。次にチゼルエッジがドリル直径のほぼ１０％程度になるようにシンニングを行って中心切れ刃とチップポケットを設けるが、チゼルエッジと逃げ面の後端を同時に研削する際に中心切れ刃のすくい角が−１０°〜−２０°になるように、かつ中心切れ刃と主切れ刃の接する点が２本の皿型溝の接し合っている稜線にほぼ一致するようにする。このとき主切れ刃と中心切れ刃の長さはほぼ同じになる。

発明の効果

このドリルを使用して厚い鋼材に穴を穿ければ、ドリルの喰いつきがよく、心ぶれを起こさず穴を穿けてゆく。その際切子は中心切れ刃と主切れ刃に対応する部分に２分割されてできる。中心切れ刃に対応する切子は切断された細かい切子に、主切れ刃に対応する切子は長い螺旋状になって排出される。

深穴になっても切子が詰まることなく穴の外に排出されるので、穴の入口近くの周辺が切子で傷つけられることなくきれいな穴を穿けることができる。以前は切子が詰まるので、ドリルの押し進めを時々止めて切子を排出したが、ほとんどその必要は無くなり、穴の穿孔速度を著しく高めることができる。

心厚がドリルの直径に対し、３０〜４０％、ねじれ角が３０°前後の重切削用のツイストドリルにおいて、凹状の逃げ溝の断面形状が数字の３を縦に細長く引き伸ばしたような、２つの皿型溝を平行に並べた形状をしており、それぞれの皿型溝の幅比がほぼ２：３になっており、切れ刃に対応する側が２の割合の方に、逃げ面に対応する側が３の割合の方になっていて、裏側の逃げ溝の形状も回転対称的にこれと同等であるようにする。

チゼルエッジの長さがドリルの直径のほぼ１０％になるようにし、チゼル端部に連続する一対の中心切れ刃が設けてあり、該中心切れ刃に連続して主切れ刃が設けてあるが、該中心切れ刃と該主切れ刃の接する点が前述の逃げ溝を構成している２本の皿型溝の接する稜線にほぼ一致しており、該中心切れ刃のすくい角が−１０°乃至−２０°になるようにシンニングを行ってチップポケットを設けてあること。

図１に本発明のドリルの中心軸に対して垂直な面で切断した時の、ドリルの先端の方向から見た端面図が示してある。従ってこのドリルはこの図では矢印で示してあるように半時計回りに回転して穴を穿けていく。以下逃げ溝の形状について図面に従って説明する。ドリルの中心１を通る直線２の上で、ドリルの円周３のほぼ円周上に、中心４を持つドリル半径の約３分の２の半径を持つ溝Ａの円弧５が逃げ溝の約５分の３であり、その円弧上、切れ刃側から見て溝全体の５分の２ぐらいの所６から、ドリルの中心を通って前述の直線２から時計回りの方向に約４５°廻した直線７の上で、ドリル円周１の内側の８に中心を持つ、ドリル半径の約３分１の半径を持つ溝Ｂの円弧９につながっており、その先の主切れ刃先端部１０は少し丸めてマージン１１で収めてあるような形状である。円弧５と円弧９はそれぞれ溝を形成するが、その交点６は稜線となる。裏側の溝１２の形状も回転対象的にこれと同等である。このドリルの心厚は直径の約３０％になる。このドリルのねじれ角は３０°前後にする。

このドリルを切削してドリル先端を形成するが、その型が図２の平面図と正面図に示してある。まず先端角１３が１１８°になるように、逃げ角を持った一対の円錐状の逃げ面１４が設けてあり、この逃げ面後端とチゼルエッジ１５を研削してシンニングを行い、中心切れ刃１６とチップポケット１７を作る。チゼルエッジ１５はドリル直径のほぼ１０％程残し、中心切れ刃１６のすくい角が−１０°〜−２０°になるよう、かつ主切れ刃１８と中心切れ刃１６の交わる点がほぼ稜線６と一致するようにする。

以上述べてきたようにこのドリルは溝の中に稜線を持ち、中心切れ刃と主切れ刃のすくい角も異なるので、切子は２分割され容易に排出される。厚い鋼材への穴加工を効率良く早く行うことができる。

さらに先端角が１４０〜１５０°の超硬ドリルの場合にもこの形状の溝は適用でき早い切削速度を実現することができる。

本発明のドリルの中心軸に対して垂直な面で切断した時の、ドリルの先端の方向から見た端面図。本発明のドリルの先端部の平面図と正面図。

符号の説明

１ドリルの中心
２直線
３ドリルの円周
４溝Ａの円弧の中心
５溝Ａの円弧
６稜線
７直線
８溝Ｂの円弧の中心
９溝Ｂの円弧
１０主切れ刃先端部
１１マージン
１２裏側の溝
１３先端角
１４逃げ面
１５チゼルエッジ
１６中心切れ刃
１７チップポケット
１８主切れ刃

Claims

ねじれ角が３０°前後のツイストドリルにおいて、凹状の逃げ溝の断面形状が数字の３を縦に細長く引き伸ばしたような、２つの皿型溝を平行に並べた形状をしており、裏側の逃げ溝の形状も回転対称的にこれと同等であることを特徴とするドリル。
心厚がドリルの直径に対し、３０〜４０％、ねじれ角が３０°前後の重切削用のツイストドリルにおいて、凹状の逃げ溝の断面形状が数字の３を縦に細長く引き伸ばしたような、２つの皿型溝を平行に並べた形状をしており、裏側の逃げ溝の形状も回転対称的にこれと同等であることを特徴とする請求項１記載のドリル。
前述の逃げ溝の、それぞれの皿型溝の幅比がほぼ２：３になっており、切れ刃に対応する側が２の割合の方に、逃げ面に対応する側が３の割合の方になっていることを特徴とする請求項１、２記載のドリル。
チゼルエッジの長さがドリルの直径のほぼ１０％になるようにし、チゼル端部に連続する一対の中心切れ刃が設けてあり、該中心切れ刃に連続してドリルの外周に向かって主切れ刃が設けてあるが、該中心切れ刃と該主切れ刃の接する点が前述の逃げ溝を構成している２本の皿型溝が接して合っている稜線にほぼ一致しており、該中心切れ刃のすくい角が−１０°乃至−２０°になるようにシンニングを行ってチップポケットを設けてあることを特徴とする請求項２、３記載のドリル。