JP2006239826A - ドリルヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】工具寿命を延ばし、ワークの加工精度、面粗度及び真直度を向上することができるドリルヘッドを提供する。
【解決手段】ヘッド本体１先端面部の少なくとも中心側と外周側とに切削刃２，３が、またヘッド本体１先端面外周部にガイドパッド５が夫々ロー付けされ、外周側切削刃３には前すくい面７にチップブレーカ１０が設けられ、外周側切削刃３の外側面にはマージン部９が設けられてなるドリルヘッドにおいて、外周側切削刃３におけるマージン部９のドリル回転方向先端側には、面取り部を形成することなく、横すくい面１１が形成されると共に、マージン部９の先端縁に沿って横切刃１２が形成され、横切刃１２は、前切刃６とのコーナー部Ｋからマージン部９の先端縁の全長に亘って形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として深穴加工に使用されるドリルヘッドに関するもので、特にヘッド本体の少なくとも中心側と外周側とに切削刃がロー付けされ、外周側切削刃には前切刃と隣接する前すくい面にチップブレーカが設けられているドリルヘッドに関する。

図４の(a) は従来の深穴加工用ドリルヘッドの全体を示す側面図、(b) はその正面図、(c) は(a) に示されるドリルヘッドに取り付けられた外周側切削刃を矢印イから見た正面図であり、図５の(a) は図１の(b) の矢印ロで示される部分の拡大図、(b) は(a) の矢印ハで示される部分の拡大斜視図、(c) は横切刃が摩耗した状態を示す(b) と同様な斜視図である。これらの図において、１はヘッド本体で、このヘッド本体１の先端面部には、中心側切削刃２と外周側切削刃１３と中間側切削刃４との３つの切削刃、及び２つのガイドパッド５が夫々ロー付けによって固着されている。

外周側切削刃１３を示す図５の(a) ，(b) において、６は前切刃、７は前切刃６と隣接する前すくい面、８は前逃げ面を示し、前すくい面７にはチップブレーカ１０が形成されている。９は外周側切削刃１３の外側面のドリル回転方向先端側に形成されたマージン部（外周側逃げ面上の、逃げ角の付いていない部分）であり、このマージン部９の先端側は面取りされて、面取り角度αが例えば３０°の面取り部２０を形成し、この面取り部２０と前すくい面７との稜線が横切刃２０を形成している。２２はマージン部９の手前側に形成された横逃げ面である。

上記のような構成のドリルヘッドを使用して深穴加工を行う時には、前切刃６と横切刃２０とのコーナー部Ｋで切削されたワークの切削痕がマクロ的にピーク・アンド・バリー形状、即ち鋸歯状となることから、この鋸歯状部分を浚えて凹凸部を無くするように切削するのが横切刃２０であり、その意味で横切刃２０は「浚え刃」と呼ばれることがある。また、ガイドパッド５は、ドリルヘッドをサポートする機能と共に、横切刃２０で切削された切削部分を面潰し（バーニッシング）する機能を有する。

しかして、横切刃２０は、図５の(b) に示すように前すくい面７と面取り部２０との稜線に沿って形成されるものであるから、この横切刃２０が使用により摩滅して（その摩滅部分をＧで示す）図５の(c) に示すように無くなってしまうと、最早上記のような浚え機能を有しなくなる。この場合、図４の(a) に示すようなヒールクリアランスδ（前切刃６と横切刃２０とのコーナー部Ｋと、ガイドパッド５のパッド面５ａの先端縁Ｅとの間隔）が小さい時は殆ど問題ないのであるが、このヒールクリアランスδが大きくなって、ガイドパッド５のパッド面５ａの先端縁Ｅが横切刃２０に対応する位置から外れ、面取り部２０に対応する位置まで下がるようになると、上記のように横切刃２０が「浚え刃」として機能しなくなる上に、ガイドパッド５による面潰し機能も実質的に作用しなくなる。その結果、工具寿命、即ち外周側切削刃１３の寿命が短くなると共に、ワークの加工精度、面粗度及び真直度が低下するといった問題があった。

本発明は、上記のような課題に鑑み、工具寿命を延ばし、ワークの加工精度、面粗度及び真直度を向上することができるドリルヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、ヘッド本体１先端面部の少なくとも中心側と外周側とに切削刃２，３が、またヘッド本体１先端面外周部にガイドパッド５が夫々ロー付けされ、外周側切削刃３には前切刃６と隣接する前すくい面７にチップブレーカ１０が設けられると共に、外周側切削刃３の外側面にはドリル回転方向先端側にマージン部９が設けられてなるドリルヘッドにおいて、外周側切削刃３における前記マージン部９のドリル回転方向先端側には、横すくい面１１が形成されると共に、マージン部９の先端縁に沿って横切刃１２が形成され、この横切刃１２は、前切刃６とのコーナー部Ｋを始点として、この始点Ｋからマージン部９先端縁の全長に亘って又はその所要長さまで延びるように形成されていることを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載のドリルヘッドにおいて、横すくい面１１は、前すくい面７と面一に形成されていることを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明によれば、横切刃１２が、使用によって、例えばコーナー部Ｋからガイドパッド５の先端縁Ｅと周方向に対応する位置Ｐ程度まで摩滅しても、その摩滅部Ｇを過ぎたところに新しいシャープエッジが現れて、そのまま横切刃１２が形成されるから、この新しく現れたシャープエッジの横切刃１２が、ワークの切削痕であるピーク・アンド・バリー部、即ち微小凹凸部を浚えることができる。これによって、工具寿命を延ばすことができるようになると共に、ワークの加工精度、面粗度及び真直度を向上させることができる。

また、このような横切刃１２を形成したことによって、ヒールクリアランスδ（前切刃６と横切刃２０とのコーナー部Ｋと、ガイドパッド５におけるパッド面５ａの先端縁Ｅとの間隔）が大きい場合でも、横切刃２０を「浚え刃」として機能させることができると共に、ガイドパッド５による面潰し機能も十分作用させることができる。

請求項２に係る発明によれば、横すくい面１１を、前すくい面７と面一に形成する場合にも、ドリルヘッドの製作加工が容易となる。

以下に本発明の好適実施形態について図１〜図３を参照して説明すると、図１の(a) は本発明に係るドリルヘッドの先端部側を示す側面図、(b) はその正面図、(c) は(a) に示されるドリルヘッドに取り付けられた外周側切削刃３を矢印Ｘから見た正面図であり、図２の(a) は図１の(b) の矢印Ｙで示される部分の拡大図、(b) は(a) の矢印Ｚで示される部分の拡大斜視図、(c) は横切刃１２が摩耗した状態を示したもので、(b) と同様な斜視図である。

図１の(a) 〜(c) に示すように、ヘッド本体１の先端面部には、中心側切削刃２と外周側切削刃３と中間側切削刃４との３つの切削刃、及び２つのガイドパッド５が夫々ロー付けによって固着されている。外周側切削刃３は、図２の(a) 及び(b) から分かるように、図４及び図５に示される従来の外周側切削刃１３と略々同様であって、前切刃６と隣接する前すくい面７にチップブレーカ１０が設けられ、また外周側切削刃３の外側面にはドリル回転方向先端側にマージン部９が設けられている。また同様に、８は前逃げ面を示し、２２はマージン部９の手前側に形成された横逃げ面を示す。

しかして、この外周側切削刃３において、従来の外周側切削刃１３と異なるところは、図２の(a) 及び(b) に示すように、マージン部９のドリル回転方向先端側に、面取り部を形成することなく、横すくい面１１が形成されると共に、マージン部９の先端縁に沿ってシャープエッジ状の横切刃１２が形成されている点であって、この横切刃１２は、横切刃１２と前切刃６とのコーナー部Ｋを始点とし、この始点Ｋから、ガイドパッド５の先端縁Ｅと周方向に対応する位置Ｐを越えて、マージン部９の下端位置まで延びるように（図１の(a) 及び(b) 参照）形成されている。

また図２の(a) 及び(b) から分かるように、横すくい面１１は、前すくい面７と面一に形成されており、そしてこの横すくい面１１には、前すくい面７にチップブレーカ１０が形成されているのと同様に、横チップブレーカ１４が形成されている。

上記のようにマージン部９のドリル回転方向先端側に、面取り部を形成することなく、横すくい面１１を形成すると共に、マージン部９の先端縁に沿って横切刃１２を形成し、この横切刃１２を、前切刃６とのコーナー部Ｋからマージン部９先端縁の全長に亘って又はその所要長さまで延びるように形成する構成としたことによって、横切刃１２が、使用によって、例えば図２の(c) に示すようにコーナー部Ｋからガイドパッド５の先端縁Ｅと周方向に対応する位置Ｐ程度迄摩滅して、その摩滅部分Ｇでの浚え機能が無くなっても、その摩滅部分Ｇを過ぎたところに新しいシャープエッジが現れて、横切刃１２を形成するから、この新しく現れたシャープエッジの横切刃１２が、ワークの切削痕であるピーク・アンド・バリー部を浚える「浚え刃」として機能することができる。これによって、工具寿命、即ち外周側切削刃１３自体の寿命を延ばすことができるようになる共に、ワークの加工精度、面粗度及び真直度を向上させることができる。

また、このような横切刃１２を形成したことによって、図１の(a) ，(c) に示すようなヒールクリアランスδ（前切刃６と横切刃２０とのコーナー部Ｋと、ガイドパッド５のパッド面５ａの先端縁Ｅとの間隔）が大きい場合でも、横切刃２０を「浚え刃」として機能させることができると共に、ガイドパッド５による面潰し機能も十分に作用させることができる。

尚、この実施形態では、横切刃１２を、横切刃１２と前切刃６とのコーナー部Ｋからマージン部９先端縁の全長に亘って形成している（マージン部９の先端側にはマージン部９の全長に亘るように横すくい面１１が形成されている）が、横切刃１２は、マージン部９先端縁の全長に亘って形成せず、コーナー部Ｋから、ガイドパッド５の先端縁Ｅと周方向に対応する位置Ｐを越えてマージン部９先端縁の中間所要部まで延びるように形成してもよい。その場合、横切刃１２を形成しない領域では、マージン部９の先端側に面取り部を形成してもよい。この実施形態のように、横切刃１２を、横切刃１２と前切刃６とのコーナー部Ｋからマージン部９先端縁の全長に亘って形成すれば、ドリルヘッドの製作加工が容易となる。

図１〜図２に示すように、横すくい面１１を、前すくい面７と面一に形成することによって、ドリルヘッドの製作加工が容易となる。

図３の(a) は本発明の他の実施形態による外周側切削刃３を示す図２の(a) と同様な図面、(b) は(a) の矢印Ｖで示される部分の拡大斜視図、(c) は横切刃１２が摩耗した状態を示す(b) と同様な斜視図である。ここに示す外周側切削刃３は、図２に示す外周側切削刃３と殆ど同じであるが、横すくい面１１と前すくい面７との間に段差がある点で、図２の外周側切削刃３と異なる。即ち、横切刃１２がマージン部９のドリル回転方向先端縁に沿ってその全長に亘って形成されている点では、図２の外周側切削刃３と同じであるが、横すくい面１１が前方から見て前すくい面７より僅かに高段状に形成されている。

この外周側切削刃３の作用については図２の場合と同様で、横切刃１２が、例えば図３の(c) に示すようにコーナー部Ｋからガイドパッド５の先端縁Ｅと周方向に対応する位置Ｐ程度迄摩滅しても、その摩滅部分Ｇを過ぎたところに新しいシャープエッジが現れて、横切刃１２を形成するから、この新しく現れたシャープエッジの横切刃１２が、ワークの切削痕跡であるピーク・アンド・バリー部を浚えることができる。

(a) は本発明に係るドリルヘッドの先端部側を示す側面図、(b) はその正面図、(c) は(a) に示されるドリルヘッドに取り付けられた外周側切削刃３を矢印Ｘから見た正面図である。 (a) は図１の(b) の矢印Ｙで示される部分の拡大図、(b) は(a) の矢印Ｚで示される部分の拡大斜視図、(c) は横切刃１２が摩耗した状態を示したもので、(b) と同様な斜視図である。 (a) は本発明の他の実施形態による外周側切削刃３を示す図２の(a) と同様な図面、(b) は(a) の矢印Ｖで示される部分の拡大斜視図、(c) は横切刃１２が摩耗した状態を示す(b) と同様な斜視図である。 (a) は従来の深穴加工用ドリルヘッドの全体を示す側面図、(b) はその正面図、(c) は(a) に示されるドリルヘッドに取り付けられた外周側切削刃を矢印イから見た正面図である。 (a) は図１の(b) の矢印ロで示される部分の拡大図、(b) は(a) の矢印ハで示される部分の拡大斜視図、(c) は横切刃が摩耗した状態を示す(b) と同様な斜視図である。

符号の説明

１ ヘッド本体
２ 中心側切削刃
３ 外周側切削刃
４ 中間側切削刃
５ ガイドパッド
５ａ パッド面
Ｅ パッド面の先端縁
６ 前切刃
７ 前すくい面
９ マージン部
１０ チップブレーカ
１１ 横すくい面
１２ 横切刃
Ｋ 前切刃と横切刃とのコーナー部

Claims (2)

1. ヘッド本体先端面部の少なくとも中心側と外周側とに切削刃が、またヘッド本体先端面外周部にガイドパッドが夫々ロー付けされ、外周側切削刃には前切刃と隣接する前すくい面にチップブレーカが設けられると共に、外周側切削刃の外側面にはドリル回転方向先端側にマージン部が設けられてなるドリルヘッドにおいて、
   外周側切削刃における前記マージン部のドリル回転方向先端側には、横すくい面が形成されると共に、マージン部の先端縁に沿って横切刃が形成され、この横切刃は、前切刃とのコーナー部を始点として、この始点からマージン部先端縁の全長に亘って又はその所要長さまで延びるように形成されていることを特徴とするドリルヘッド。
2. 横すくい面は、前すくい面と面一に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリルヘッド。
   

Images