JPH069813U - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アルミ合金、鋳物の高精度深穴加工を高送り
で実施できるドリルを提供する。 【構成】 ２条の切屑排出溝３、３と、これ等の溝間の
各ランド部に溝３と並行して設ける給油溝４にドリル先
端側において１０〜３０°のねじれ角を付けて切刃６の
アキシャルレーキを正にし、途中から後端までは各溝と
もストレート溝にして溝長さが過大になるのを避ける。
また、シンニング溝８を逃げ面９側に大きく入り込ませ
て先端の切屑排出スペースを広げ、中心切刃部も正のア
キシャルレーキにする。これにより切れ味が向上してス
ラスト力が下がり、切屑の排出も良好になる。ガイドパ
ッド部１１に切刃６の径より０．０３〜０．５mm大径の
第２の切刃を設け、さらに、ドリル先端側で切屑排出溝
３にオイルホールを開口させるとより望ましくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鋳物、アルミ等に対する高精度穴あけを高能率で行えるドリルに関 する。

【０００２】

【従来の技術】

アルミ合金や鋳鉄を対象にした高精度加工用のドリルとしては、例えば、本体 の外周に先端から後方に向かって軸心方向に直線的に延びる一対の切屑排出溝を 設け、さらに、切刃の外端部とそこから周方向に変位した位置の本体外周に押圧 部（パッド）を設けたものが知られている。

【０００３】 また、実開平２−９４０１６号公報に示されるように、上述した形状のドリル の先端側に小径部を連設してその外周部に第２の切刃を設けたものも考えられて いる。

【０００４】 さらに、特開昭６２−６５１０７号公報や特開平１−１１７８１５号公報に示 されるように、一対の切屑排出溝とその溝間に位置させるリーマ溝を並列配置に して設け、さらにリーマ溝よりも回転方向後方の本体外周上に押圧部を設けたも のもある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

（１）アルミ、鋳鉄の高精度加工に用いる従来ドリルは、切屑排出溝がねじれ角 の無い直線溝になっているため、切刃のすくい角（アキシャルレーキ）が０°に なってスラスト力が高くなる傾向があり、高送りの高能率加工が望み難かった。 （２）また、切屑の排出機能がツイストドリルに比べて劣り、加工穴の深さが深 くなると切屑詰まり等のトラブルを生じ易いと言う問題もあった。

【０００６】 （３）さらに、高送り条件では加工面の精度が劣化すると言う問題があった。

【０００７】 そこで、本考案は、被削材に対する喰付き性の改善、加工中のスラスト力の低 減、切屑排出性の向上、並びに加工精度の向上を図ってアルミや鋳物の高送り加 工や深穴加工を可能ならしめ、さらに、オイルホールを付加することによって寿 命の向上をも可能ならしめることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案においては、２条の切屑排出溝間の各ラン ド部に、切屑排出溝と並行する給油溝を設け、さらに、切刃の外端部にマージン 部を、前記給油溝の回転方向後方にガイドパッド部をそれぞれ設けたドリルを改 善の対象にして、そのドリルの切屑排出溝と給油溝にドリル先端側で１０〜３０ °のねじ角をもたせ、長手方向途中から終端までをねじれ角の無い直線溝となす 。

【０００９】 また、より好ましくは先端中央部に設けるシンニング溝によりチゼルエッジの 幅をドリル径の０．０１〜０．０２倍にすると共に、シンニング溝を他方の切刃 側の逃げ面に大きく入り込ませて中心切刃部近辺でも切屑の排出スペースを充分 に確保し、かつそのシンニング溝により中心切刃部にも正のすくい角を生じさせ る。

【００１０】 さらに、加工面の面精度の向上の為に、ガイドパッド部に切刃径よりも０．０ ５〜０．３mm大きな外径を持つ第２の切刃を具備させる。

【００１１】 また、切刃部の寿命向上、深穴加工の安定化を図る為に、切屑排出溝にオイル ホールを開口させる。

【００１２】

【作用】

切屑排出溝に１０〜３０°のねじれ角を付けたので、切刃に正のアキシャルレ ーキ角が付き、切れ味が向上してスラストが低減される。

【００１３】 また、ねじれ角の付いた切屑排出溝は、切屑の押し上げ効果を発揮するので切 屑の排出性も良くなる。ツイストドリルは、深穴加工のために有効刃長を長くし てアルミ合金等の加工に利用すると切屑の移動距離の増加による流出抵抗の増加 で切屑の排出性がかえって悪化するが、本考案ではドリルの先端側でのみ排出溝 にねじれ角を付したので、ねじれ溝と直線溝の利点がバランス良く生かされる。 同様の理由から深穴加工時の切削油剤の刃先部への浸透性もツイストドリルに比 べると良くなる。

【００１４】 また、シンニング溝を他方の切刃側の逃げ面に大きく入り込ませたものは、チ ゼルエッジの幅がドリル径の０．０１〜０．０２倍と小さく、かつ中心切刃部に も正のすくい角がついているため、被削材に対する喰い付き性に優れ、スラスト もより一層低減される。また、中心切刃部における切屑排出スペースの拡大によ り切刃部での切屑詰まりが抑制されて切屑排出性がより高まる。

【００１５】 さらに、ガイドパッド部に第２の切刃を具備させたものは、第１の切刃（ドリ ルの本来の刃）で切削した穴を第１の切刃より０．０５〜０．３mm径の大きい第 ２の切刃によって仕上げるため、加工穴の精度が更に向上する。

【００１６】 このほか、すくい面近くで切屑排出溝にオイルホールを開口させたものは、切 削部への給油が確実になって切刃の寿命が向上すると共に、ドリル径の５〜６倍 にも及ぶような深穴加工においても安定した切削が可能となる。

【００１７】

【実施例】

図１乃至図３に、本考案のドリルの一例を示す。図のように、シャンク２を有 する本体１の外周には、断面略Ｖ字状の切屑排出溝３が中心対称に設けられてい る。また、この２条の切屑排出溝間に残されたランド部には、それぞれ切削油を 通す給油溝４が設けられている。

【００１８】 切屑排出溝３には、図の場合、ドリル先端からドリル径Ｄの約１〜２倍の長さ の範囲に１５°のねじれ角が付され、それより後方の溝３はドリル軸と平行な直 線溝になっている。

【００１９】 給油溝４は、切屑排出溝３と平行にしてあり、従って、その溝４もドリル先端 側では１５°のねじれ角を有している。

【００２０】 ５はマージンであり、溝４と回転方向前方の溝３との間に残されたランド部に このマージン５が付されている。６は切刃である。溝４と回転方向後方の溝３と の間に残されるランド部は、加工穴の内面に接するガイドパッド部１１を構成し ている。

【００２１】 また、本体の先端部には、チゼルエッジ７の幅を０．０１〜０．０２Ｄに狭め るシンニング溝８が設けられている。このシンニング溝８は、溝４のねじれ方向 に傾いて他方の切刃側の逃げ面９に大きく入り込む形にしてある。また、すくい 面１０を部分的に除去して中心切刃部のアキシャルレーキも正の角度にする溝に してある。なお、図３のドリルは、アキシャルレーキを切刃６の全長において一 定させるために、溝８の面を切刃の外端部まで至らしめてある。また、そのため に、実際のアキシャルレーキは１５°よりも少し小さくなっている。

【００２２】 図６は、上述したドリルのガイドパッド部に第２の切刃とオイルホールを付加 した例を示している。図のように、ガイドパッド部１１には、切刃６よりも外径 が０．０５〜０．３mm大きい第２の切刃１２が形成されている。

【００２３】 図７は図６のドリルの先端部側面の拡大図、図８は同じ先端部の断面図である 。これから判るように、第２の切刃１２は、切刃６の外端よりもドリル軸心方向 の後方に位置し、従って、先ず始めに切刃６による切削が行われ、その後、切刃 ６による加工穴が第２の切刃１２によって仕上げ切削されることになる。

【００２４】 この第２の切刃１２の径は、ここでは切刃６の径よりも０．１mm大きくした。 また、この第２の切刃のドリル回転方向の逃げ角は−１５°〜０°の範囲で設定 した。この逃げ角は、図８に示すように、ガイドパッド部１１の先端を切下げる ことによって所望の値にし得る。

【００２５】 図６、図７の１３はオイルホールである。このオイルホール１３は、ドリルの 軸心と平行にして本体の内部に２つ設けられており、各々のホールが先端のねじ れ部において切屑排出溝３に開口している。

【００２６】 なお、マージン部５の径は、第２の切刃１２から軸方向に少し後退した位置ま では切刃６の径と同径にし、それより後方の部分はガイドパッド部１１と同径に しておくとよい。

【００２７】 以下に、図１〜図３に示したドリルによる穴あけ試験結果を記す。 使用したドリルの寸法諸元は、直径Ｄ＝８mm、有効刃長Ｌ＝６０mm、芯厚２mm 、チゼル幅０．１mm、溝巾比１：１である。

【００２８】 このドリルを用いてＡＣ８Ａ、及びＦＣ２５の被削材に深さ４０mmの穴を、Ｖ ＝５０ｍ／ｍｉｎ、ｆ＝０．１〜０．４mm／ｒｅｖの条件で加工したところ、溝 がストレートの従来ドリル（寸法諸元は同一）に比較してスラスト力が低減され ることが実証された。図４、図５に試験結果を比較して示す。この図から判るよ うに、本考案品のスラスト力はツイストドリル並になっている。

【００２９】 また、本考案品は、切屑の排出性能も良好で穴深さが６Ｄの加工も可能であっ た。

【００３０】 図９は直径Ｄ＝１０mm、有効刃長Ｌ＝６０mm、芯厚２．５mm、チゼル幅０．１ mm、溝巾比１：１、先端ねじれ角１５°のオイルホール及び第２の切刃付ドリル （切刃６と第２の切刃１２の径差０．１mm）でＡＣ８Ａの被削材に深さ４０mmの 穴をＶ＝５０ｍ／ｍｉｎ、ｆ＝０．１〜０．４mm／ｒｅｖの条件で外部給油を行 って加工した時の加工穴の面粗度の測定結果を表している。この結果から、第２ の切刃の付加が加工面の精度向上に有効なことがよく判る。

【００３１】 また、給油を外部給油方式と内部給油方式で行った結果を図１０に示す。これ から、オイルホールを設けて内部給油を行なうと深穴加工時のドリル寿命が向上 することが判る。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、スラスト力が低減されるため、高送り の高能率加工が可能になる。

【００３３】 また、切屑の排出性能も向上し、シンニング溝を大きくしたものは特に、アル ミ合金や鋳物に対してドリル径の６倍にも及ぶような深穴を容易に加工できると 言う効果が得られる。

【００３４】 さらに、第２の切刃を設けたものは加工面の精度をより一層向上させることが できる。

【００３５】 また、切屑排出溝に開口するオイルホールを持つものは、工具寿命の延長、加 工可能穴深さの増大についての効果が更に高まり、加工精度の向上も併せて期待 できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の全体を示す側面図

【図２】図１のドリルの拡大正面図

【図３】ドリル先端部の拡大側面図

【図４】ＡＣ８Ａの穴加工におけるスラスト力の比較図

【図５】ＦＣ２５の穴加工におけるスラスト力の比較図

【図６】他の実施例（第２の切刃とオイルホールを付加
したドリル）の正面図

【図７】同上のドリルの先端部の側面図

【図８】同上のドリルの断面図

【図９】第２の切刃の有無による加工穴面の面粗度の比
較図

【図１０】オイルホールの有無（給油方式の相違）によ
る穴深さと寿命の比較図

【符号の説明】

１ 本体 ２ シャンク ３ 切屑排出溝 ４ 給油溝 ５ マージン ６ 切刃 ７ チゼルエッジ ８ シンニング溝 ９ 逃げ面 １０ すくい面 １１ ガイドパッド部 １２ 第２の切刃 １３ オイルホール

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２条の切屑排出溝間の各ランド部に、切
   屑排出溝と並行する給油溝を設け、さらに、切刃の外端
   部にマージン部を、前記給油溝の回転方向後方にガイド
   パッド部をそれぞれ設けたドリルにおいて、前記切屑排
   出溝と給油溝がドリル先端側で１０〜３０°のねじれ角
   を有し、長手方向途中から終端まではねじれ角の無い直
   線溝になっていることを特徴とするドリル。
2. 【請求項２】 先端中央部にチゼルエッジの幅をドリル
   径の０．０１〜０．０２倍にするシンニング溝を有し、
   そのシンニング溝が他方の切刃側の逃げ面に大きく入り
   込み、さらに、中心切刃部にも正のすくい角を生じさせ
   ている請求項１記載のドリル。
3. 【請求項３】 前記ガイドパッド部に、ドリルの切刃径
   よりも０．０５〜０．３mm大きな外径を持つ第２の切刃
   を具備させた請求項１又は２記載のドリル。
4. 【請求項４】 ドリル前方において切屑排出溝にオイル
   ホールを開口させた請求項１、２又は３記載のドリル。