JP2003275910A

JP2003275910A - ドリル

Info

Publication number: JP2003275910A
Application number: JP2002081975A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Suzuki; 克征鈴木; Masaharu Takiguchi; 正治滝口; Masayuki Mabuchi; 雅行馬渕
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-09-30

Abstract

(57)【要約】【課題】切刃部２の長いドリルにおいても、切屑詰ま
りの発生を防いで折損等の生じることのないドリルを提
供する。【解決手段】ドリル本体１の先端部外周に切屑排出溝
５を形成し、この切屑排出溝５の内周面６に形成された
すくい面とドリル本体１の先端逃げ面４との交差稜線部
に切刃４を形成するとともに、ドリル本体１の先端部の
表面には硬質被膜１１を被覆し、さらに切屑排出溝５の
内周面６には、この硬質被膜１１を被覆した後にポリッ
シュ加工を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドリル本体の先端
部外周に切屑排出溝が形成されるとともに、この切屑排
出溝のドリル回転方向を向く内周面の先端に切刃が設け
られ、主として金属材よりなる加工物に穴明け加工をす
るのに用いられる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、軸線を中心
として該軸線回りにドリル回転方向に回転される概略円
柱状のドリル本体の先端側が切刃部とされ、この切刃部
の外周に一対の切屑排出溝が、軸線に関して互いに対称
となるように、該切刃部の先端面、すなわちドリル本体
の先端逃げ面から後端側に向かうに従い軸線回りにドリ
ル回転方向の後方側に捩れる螺旋状に形成され、これら
の切屑排出溝の内周面のうちドリル回転方向を向く部分
の先端側の上記先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成
された、いわゆる２枚刃のソリッドドリルが知られてい
る。従って、このようなソリッドドリルでは、上記切屑
排出溝内周面のドリル回転方向を向く部分の先端側がこ
の切刃のすくい面となり、切刃によって生成された切屑
は、このすくい面から切屑排出溝の内周面を摺接しつ
つ、該切屑排出溝の捩れによって後端側に送り出されて
排出されることとなる。そして、さらにこのようなドリ
ルでは、ドリル本体の耐摩耗性の向上のために上記切刃
部の表面全体にＴｉＮやＴｉＣＮ等の硬質被膜を被覆す
ることが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年このよ
うなソリッドのドリルにおいては、上記切刃の外径Ｄに
対してその切刃部の長さが１０×Ｄ〜２０×Ｄ、場合に
よっては２５×Ｄにも及ぶものを用いて、従来はガンド
リルによって行われていた深穴の加工を、加工効率の向
上のためにこのようなソリッドドリルにより行うことが
多くなってきているが、このような切刃部長さが長くて
深穴加工を行うドリルでは、切刃によって生成された切
屑が上記切屑排出溝を通って排出される長さも長くなっ
てしまい、切屑詰まりが生じやすいという問題がある。
そして、さらに上述のように切刃部の表面全体に硬質被
膜を被覆したドリルでは、この切屑排出溝の内周面にも
該切刃部の全長に渡って硬質被膜が被覆されてしまうと
ころ、かかる硬質被膜は、その表面粗さが２〜４μｍと
比較的粗く、そのような硬質被膜が被覆された切屑排出
溝の内周面を摺接しながら切屑が後端側に送り出される
ことにより、切屑排出抵抗が増大して切屑詰まりが一層
生じやすくなる。その一方で、切刃部長さが長くなるこ
とによってドリル本体の剛性や強度は損なわれがちとな
るため、上述のようなドリルにおいては、切屑詰まりに
よるドリルの折損が頻発してしまうおそれがあった。

【０００４】本発明は、このような背景の下になされた
もので、上述のような切刃部の長いドリルにおいても、
切屑詰まりの発生を防いで折損等の生じることのないド
リルを提供することを目的としている。

【０００５】

【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、本発明は、ドリル本体の
先端部外周に切屑排出溝を形成し、この切屑排出溝の内
周面に形成されたすくい面と上記ドリル本体の先端逃げ
面との交差稜線部に切刃を形成するとともに、上記ドリ
ル本体の先端部の表面には硬質被膜を被覆し、さらに上
記切屑排出溝の内周面には、この硬質被膜を被覆した後
にポリッシュ加工を施したことを特徴とする。従って、
このようなドリルにおいては、表面粗さの粗い硬質被膜
を被覆した後に、切屑排出溝の内周面がポリッシュ加工
されてその表面が滑らかにされるので、切屑が摺接する
際の摩擦抵抗が少なく、スムーズに後端側に押し出され
て排出されるため、切屑詰まりが生じることがない。

【０００６】ここで、このようなポリッシュ加工は、ダ
イヤモンドペースト等の研磨剤を塗布したブラシによっ
て切屑排出溝の内周面を磨くことにより行われるが、こ
うしてポリッシュ加工が施された上記切屑排出溝の内周
面の表面粗さは、この切屑排出溝の延びる方向において
は０．５〜１．５μｍの範囲に、内周面の周方向におい
ては１．０〜２．０μｍの範囲にされるのが望ましい。
これは、表面粗さが上記範囲を上回るほど大きいと切屑
の摺接による摩擦低減効果が少なく、逆にこの範囲を下
回るほど表面粗さを小さくするには多大な時間と労力と
を要するからである。また、ポリッシュ加工が施された
上記切屑排出溝の内周面の表面粗さは、この切屑排出溝
の延びる方向に測った表面粗さが、上記内周面の周方向
に測った表面粗さよりも滑らかとされるのが望ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１ないし図３は、本発明の一実
施形態を示すものである。本実施形態のドリルは、その
ドリル本体１が超硬合金等の硬質材料によって軸線Ｏを
中心とした概略円柱状をなし、その先端側（図１および
図２において左側）が切刃部２とされるとともに、後端
側（図１において右側）はシャンク部３とされている。
そして、この切刃部２の外周には、該ドリル本体１先端
の先端逃げ面４から後端側に向けてシャンク部３の直前
まで、軸線Ｏ方向に後方に向かうに従いドリル回転方向
Ｔの後方側に螺旋状に捩れる一対の切屑排出溝５，５が
軸線Ｏに関して互いに対称となるように形成され、この
切屑排出溝５の内周面６のうち先端のドリル回転方向Ｔ
側を向く部分がすくい面とされて、このすくい面と上記
先端逃げ面４との交差稜線部に切刃７が形成されてい
る。

【０００８】なお、この切刃部２の軸線Ｏ方向の長さ
は、本実施形態では、切刃７の外周端が軸線Ｏ回りにな
す円の直径すなわち切刃７の外径Ｄに対して１０×Ｄ以
上、場合によっては２０×Ｄ以上、あるいは２５×Ｄ以
上とされている。さらにまた、ドリル本体１には、その
後端から先端側に向けて一対の切削油剤の供給路８，８
が、切屑排出溝５，５を避けるように螺旋状に形成され
ていて、上記先端逃げ面４に開口させられている。

【０００９】また、この切刃部２の周方向に切屑排出溝
５，５の間の外周面には、そのドリル回転方向Ｔ側にお
いて螺旋状に捩れた切屑排出溝５との交差稜線部に、マ
ージン部９が形成されている。このマージン部９は、そ
の外周面が上記切刃７の外径Ｄと等しい外径の断面円弧
状をなし、周方向に小さな一定幅で切刃部２の全長に渡
って切屑排出溝５に沿うように延設されている。さら
に、このマージン部９のドリル回転方向Ｔ後方側には、
該マージン部９の上記外周面に対して一段ドリル本体１
の内周側に後退するようにして、小さな外径の断面円弧
状をなす外周逃げ面１０が形成されている。なお、上記
切刃６やマージン部９および外周逃げ面１０も、切屑排
出溝５，５と同様に軸線Ｏに関して対称に一対ずつ形成
されている。また、これらマージン部９や外周逃げ面１
０にはバックテーパが与えられていてもよい。

【００１０】さらに、このように構成された切刃部２の
表面には、該切刃部２の全長に渡って硬質被膜１１が被
覆されている。この硬質被膜１１としては、例えばＴｉ
Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮの１種または複数種
を被覆することが挙げられ、その表面粗さは被覆したま
まの状態において上述のように２〜４μｍとされてい
る。そして、こうして硬質被膜１１が被覆された切刃部
２の表面のうち、上記切屑排出溝５の内周面６には、例
えばダイヤモンド粒子を含んだペーストをブラシに塗布
して該内周面６を磨いたりすることにより、図１ないし
図３に網掛けをして示したようにポリッシュ加工が施さ
れており、これによって該内周面６の表面粗さは、硬質
被膜１１が被覆されたままの上記先端逃げ面４やマージ
ン部９の外周面、あるいは外周逃げ面１０における硬質
被膜１１の上記表面粗さよりも小さく、すなわち滑らか
にされている。

【００１１】しかも、本実施形態では、この切屑排出溝
５の内周面６の表面粗さは、螺旋状に捩れた切屑排出溝
５が延びる方向、すなわちこの螺旋に沿った方向に測っ
た表面粗さの方が、この内周面６の周方向すなわち上記
螺旋に直交する方向に沿って測った表面粗さよりも小さ
く、つまりより滑らかとなるようにされている。さら
に、こうしてポリッシュ加工された切屑排出溝５の内周
面６における表面粗さは、上記切屑排出溝５が延びる方
向においては０．５〜１．５μｍの範囲に、また内周面
６の周方向においては１．０〜２．０μｍの範囲にされ
ている。なお、このように切屑排出溝５が延びる方向の
表面粗さを内周面６の周方向よりも小さく滑らかにする
には、例えばポリッシュ加工の際の上記ブラシを主に切
屑排出溝５に沿って移動させて内周面６を磨くようにす
ればよい。

【００１２】従って、このように構成されたドリルにお
いては、切刃７によって生成された切屑が、上記ポリッ
シュ加工された切屑排出溝５の内周面６に摺接しながら
排出されるため、摩擦抵抗が少なく、切屑詰まりを生じ
たりすることなく円滑に切屑を加工穴から排出すること
が可能となる。このため、上述のような深孔を加工する
場合においても、かかる切屑詰まりによってドリル本体
１に折損が生じたりすることが無く、確実かつ安定した
穴明け加工を行うことが可能となる。また、このように
切屑排出時の抵抗が少ないことから、上記構成のドリル
によれば、穴明け加工時のドリル本体１の回転駆動力を
低減させることもでき、一層安定した深穴の穴明けを促
すことが可能となる。しかも、ポリッシュ加工されたと
はいえ、切屑排出溝５の内周面６は上述のような硬質被
膜１１によって被覆されているので、切屑の摺接によっ
て摩耗することが少なく、またこのポリッシュ加工が施
された切屑排出溝５の内周面６以外の切刃部２の表面に
は被覆されたままの硬質被膜１１が残されているため、
従来と変わらず耐摩耗性の高いドリルを提供することが
できる。

【００１３】さらに、本実施形態では、このポリッシュ
加工が施された切屑排出溝５の内周面６の表面粗さが、
切屑排出溝が螺旋状に延びる方向においては０．５〜
１．５μｍの範囲とされるとともに、この内周面６の周
方向においては１．０〜２．０μｍの範囲とされ、しか
も前者が後者よりも滑らかとなるように、すなわち表面
粗さが小さくされている。従って、ポリッシュ加工が施
された切屑排出溝５内でも、切屑は、その内周面６の周
方向よりも該切屑排出溝５が延びる方向に案内されるよ
うにして流出することとなる。このため、加工物の材種
によって弦巻状の切屑が生成される場合は勿論、細かい
チップ状の切屑が生成される場合でも、本実施形態のド
リルによれば、かかる切屑を切屑排出溝５内や加工穴内
に滞留させることなく確実に排出することが可能とな
る。なお、これらの表面粗さが上記範囲よりも大きく、
すなわち表面が粗いと、上述のような良好な切屑排出性
が得られなくなるおそれがある一方、この範囲よりも小
さな表面粗さとなるように内周面６を滑らかに仕上げる
には多大な労力と時間とを要し、その割に切屑排出性の
著しい向上は認められなくなって却って非効率的となる
おそれがあるため、上記範囲とされるのが望ましい。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切刃部の長さが長くて深穴を加工するような場合でも、
切刃部の摩耗は防ぎつつも切屑排出性の向上を図ること
ができ、切屑詰まりによってドリル本体が折損するよう
な事態を防いで、円滑かつ安定した穴明け加工を行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すドリル本体１の側
面図である。

【図２】図１に示す実施形態の切刃部２先端側の拡大
側面図である。

【図３】図１に示す実施形態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切刃部４先端逃げ面５切屑排出溝６切屑排出溝４の内周面７切刃１１硬質被膜Ｏドリル本体１の軸線Ｔドリル回転方向Ｄ切刃７の外径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者滝口正治岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地三菱マテリアル株式会社岐阜製作所内 (72)発明者馬渕雅行岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地三菱マテリアル株式会社岐阜製作所内Ｆターム(参考） 3C037 CC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドリル本体の先端部外周に切屑排出溝が
形成され、この切屑排出溝の内周面に形成されたすくい
面と上記ドリル本体の先端逃げ面との交差稜線部に切刃
が形成されるとともに、上記ドリル本体の先端部の表面
には硬質被膜が被覆され、さらに上記切屑排出溝の内周
面には、この硬質被膜が被覆された後にポリッシュ加工
が施されていることを特徴とするドリル。
【請求項２】上記ポリッシュ加工が施された上記切屑
排出溝の内周面の表面粗さが、この切屑排出溝の延びる
方向において０．５〜１．５μｍの範囲とされているこ
とを特徴とする請求項１に記載のドリル。
【請求項３】上記ポリッシュ加工が施された上記切屑
排出溝の内周面の表面粗さが、この内周面の周方向にお
いて１．０〜２．０μｍの範囲と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。
【請求項４】上記ポリッシュ加工が施された上記切屑
排出溝の内周面の表面粗さは、この切屑排出溝の延びる
方向に測った表面粗さが、上記内周面の周方向に測った
表面粗さよりも滑らかとされていることを特徴とする請
求項１ないし請求項３のいずれかに記載のドリル。