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JP2010234461A - Insert-type drill - Google Patents

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JP2010234461A
JP2010234461A JP2009083492A JP2009083492A JP2010234461A JP 2010234461 A JP2010234461 A JP 2010234461A JP 2009083492 A JP2009083492 A JP 2009083492A JP 2009083492 A JP2009083492 A JP 2009083492A JP 2010234461 A JP2010234461 A JP 2010234461A
Authority
JP
Japan
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flute
holder
drill
insert
twist angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009083492A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideshi Takahashi
秀史 高橋
Jun Kitajima
純 北嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2009083492A priority Critical patent/JP2010234461A/en
Publication of JP2010234461A publication Critical patent/JP2010234461A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an insert-type drill capable of meeting both demands of high rigidity and high swarf dischargeability by strictly defining an angle of torsion of a flute based on a specific setting formula. <P>SOLUTION: An arbitrary plane vertical to an axis line O of a holder 1 is defined as a standard plane P0 and n planes parallel to the standard plane P0 and arranged at equal intervals are defined as reference planes P1-Pn. Further, angles of torsion at intersections (C1-Cn) of an opening 5A of the flute 5 with the reference planes P1-Pn are defined as &theta;1, &theta;2, ..., &theta;n from the tip of the holder 1. Then, a setting formula is specifies as "&theta;n=&theta;1+(n-1)d" (d refers to a coefficient). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、剛性が高くかつ切り屑排出性に優れたインサート式ドリルに関する。   The present invention relates to an insert type drill having high rigidity and excellent chip discharge performance.

従来、この種のドリルとしては特許文献1及び2に示される技術が示されている。
特許文献1に記載された技術は、略円柱状の工具本体の先端部に位置するドリル部(切刃部)の外周に、先端から基端側に向けて延びる切り屑排出溝が形成され、これらの切り屑排出溝の先端に切刃を備えたスローアウェイチップが装着される形態のスローアウェイ式穴明け工具であって、前記切り屑排出溝を、先端側から基端側に向かうに従って工具回転方向の後方側に向かうフルートとするとともに、そのねじれ角が基端側に向かうに従って小さくなるように形成しているものである。
特許文献2に記載された技術は、先部の切刃部に超硬合金製の刃先を有しシャンク側部にスパイラル側部にスパイラル状の切り屑排出用の溝を形成されているドリル構造であって、軸線に対して溝のねじれ角が、ドリル先端部から溝終端部の0°にかけて漸減する角度に形成される、具体的には、切り屑排出用の溝の軸線に対するねじれ角がドリル先端部から溝終端部の0°に漸減する角度が、20°〜30°から0°になるように形成されるものである。
Conventionally, the technique shown by patent document 1 and 2 is shown as this kind of drill.
In the technique described in Patent Document 1, a chip discharge groove extending from the distal end toward the proximal end is formed on the outer periphery of a drill portion (cutting edge portion) located at the distal end portion of the substantially cylindrical tool body, A throw-away type drilling tool in which a throw-away tip having a cutting edge is mounted at the tip of these chip discharge grooves, the tool as the chip discharge groove moves from the tip side toward the base side The flute is directed toward the rear side in the rotational direction, and the twist angle is formed so as to become smaller toward the base end side.
The technique described in Patent Document 2 has a drill structure in which a cutting edge portion made of cemented carbide is provided at the tip portion and a spiral chip discharging groove is formed on the spiral side portion on the shank side portion. The twist angle of the groove with respect to the axis is formed at an angle gradually decreasing from the drill tip to the groove end portion of 0 °. Specifically, the twist angle with respect to the axis of the chip discharging groove is The angle gradually decreasing from the drill tip to 0 ° at the groove end is from 20 ° to 30 ° to 0 °.

特開平10−244411号公報JP-A-10-244411 実開昭62−188313号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-188313

ところで、上記のようなドリルでは、切り屑排出用の溝となるフルートのねじれに沿って切り屑が送り出されるため、切り屑を円滑に送り出すには、この切り屑排出溝のねじれ角を大きくすればよい。しかしながら、ねじれ角を大きくすると、切り屑排出溝の全長が長くなってしまうため、先端で発生した生成された切り屑が、基端側に送り出される途中で溝内に滞留し、かえって切り屑排出性が損なわれるおそれが生じる。
一方、このような不具合を避けるために上述したフルートのねじれ角を小さくすると、切り屑排出溝の長さが短くなりかつドリルの剛性が高まるものの、切り屑を基端側に押し出す作用が小さくなる。その結果、切削時に切り屑を穴から外へ排出するための十分な推進力を得ることができず、特に深穴加工時に、切り屑詰まりによる切削抵抗が増大し、状況によっては、インサートが欠損し、穴加工が中断するといった結果を招く。
By the way, in the drill as described above, the chips are sent out along the flute torsion, which is a chip discharge groove, so that the twist angle of the chip discharge groove is increased in order to send out the chips smoothly. That's fine. However, if the helix angle is increased, the entire length of the chip discharge groove becomes longer, so the generated chips generated at the tip stay in the groove while being sent out to the base end side, and instead the chip is discharged. There is a risk that the property may be impaired.
On the other hand, if the twist angle of the flute described above is reduced in order to avoid such problems, the length of the chip discharge groove is shortened and the rigidity of the drill is increased, but the action of pushing the chips to the proximal end side is reduced. . As a result, it is not possible to obtain a sufficient driving force for discharging the chips out of the hole during cutting, and especially during deep hole processing, the cutting resistance due to chip clogging increases, and the insert may be damaged depending on the situation. As a result, the drilling is interrupted.

そして、このような問題を考慮して、特許文献1及び2に示すようなフルートのねじれ角が、基端側に向かうに従い漸次小さくなるように設定されているが、どのような定義に従ってフルートのねじれ角を設定すれば最良の切削が行えるのかが明確でなく、この点において新しい技術の提供が期待されていた。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、フルートのねじれ角を特定の設定式に基づき厳密に定めることによって、高い剛性と、高い切り屑排出性の双方を満たすことができる、インサート式ドリルの提供を目的とするものである。
In consideration of such problems, the flute twist angle as shown in Patent Documents 1 and 2 is set to gradually decrease toward the base end side. It was not clear whether the best cutting could be done by setting the twist angle, and in this respect, the provision of new technology was expected.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and by strictly determining the twist angle of the flute based on a specific setting formula, both high rigidity and high chip dischargeability can be satisfied. The purpose is to provide an insert type drill.

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。すなわち、本発明では、ホルダの外周に先端側から基端側に向けて延びかつねじれ角が連続的に変化するようにフルートが形成され、該フルートの先端に、切れ刃を含むインサートを有するインサート式ドリルであって、前記ホルダの軸線に垂直な一の平面を基準平面とし、該基準平面に平行でかつ等間隔に並んだn個の平面を参考平面とした場合に、該参考平面と前記フルートの開口部との交点部でのねじれ角を、ホルダ先端側から、θ1、θ2、‥‥θnとし、かつこのときの設定式を、「θn=θ1+(n-1)d(d:係数)」に定めることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means. That is, in the present invention, a flute is formed on the outer periphery of the holder so as to extend from the distal end side toward the proximal end side and the torsion angle continuously changes, and the insert having an insert including a cutting blade at the distal end of the flute In the case of a drill, wherein one plane perpendicular to the axis of the holder is a reference plane, and n planes parallel to the reference plane and arranged at equal intervals are used as reference planes, the reference plane and the The torsion angles at the intersections with the flute openings are θ1, θ2,... Θn from the holder tip side, and the setting equation at this time is “θn = θ1 + (n−1) d (d: coefficient ) ”.

また、本発明では、前記ホルダは、前記フルートが形成された切刃部と、略円柱状のシャンク部を有し、その中間部には、該切刃部と前記シャンク部との接続部となるテーパーフランジが設けられてなり、前記ホルダの前記テーパーフランジの先端側における前記フルートの開口部が、ホルダ軸線と平行に形成されていることを特徴とする。   Further, in the present invention, the holder has a cutting blade portion on which the flute is formed and a substantially cylindrical shank portion, and a middle portion thereof includes a connection portion between the cutting blade portion and the shank portion. A tapered flange is provided, and the opening of the flute on the tip end side of the tapered flange of the holder is formed in parallel with the holder axis.

また、本発明では、前記フルートが先端側から基端側に向かうに従い、そのねじれ角が減少していくことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the twist angle decreases as the flute moves from the distal end side toward the proximal end side.

本発明によれば、ホルダの軸線に垂直な一の平面を基準平面とし、該基準平面に平行でかつ等間隔に並んだn個の平面を参考平面とした場合に、前記フルートの開口部と該参考平面との交点部でのねじれ角を、ホルダ先端側から、θ1、θ2、‥‥θnとし、かつこのときの設定式を、「θn=θ1+(n-1)d(d:係数)」に定めることによって、高い剛性と、切り屑排出性とを同時に奏することができる。   According to the present invention, when one plane perpendicular to the axis of the holder is a reference plane, and n planes parallel to the reference plane and arranged at equal intervals are used as reference planes, The twist angle at the intersection with the reference plane is θ1, θ2,... Θn from the tip of the holder, and the setting equation at this time is “θn = θ1 + (n−1) d (d: coefficient) Therefore, high rigidity and chip discharge performance can be achieved at the same time.

すなわち、例えば、展開した場合にサイクロイド曲線となるフルートを有するドリルでは、高い切り屑排出性を奏するが、先端部のねじり形状となって部分のねじれ角が大きくまたフルートの長さも長くなるため、ホルダ剛性は低くなる。しかしながら、本願発明のドリルでは、先端部のねじり形状となっている部分のねじれ角が小さいために、展開した場合にサイクロイド曲線となるフルートを有するドリルと比較して、ホルダの剛性低下を防止することができる。また、切り屑排出性について、本発明のドリルでは、サイクロイド曲線となるフルートを有するドリルより劣るものの、一定のねじれ角を有するドリルとの比較では優れた性能を示している。
その結果、本願発明のインサート式ドリルでは、フルートのねじれ角を特定の設定式に基づき定めることによって、一定のねじれ角となるフルートを有するドリル及びサイクロイドとなるフルート溝を有するドリルでは同時に奏されない、高い剛性と、高い切り屑排出性の双方を満たすことが可能となる。
That is, for example, in a drill having a flute that becomes a cycloid curve when deployed, it has a high chip discharge property, but the torsional shape of the tip is large and the length of the flute is also long, The holder rigidity is lowered. However, in the drill of the present invention, since the torsional angle of the portion having a torsional shape at the tip is small, the rigidity of the holder is prevented from lowering compared to a drill having a flute that becomes a cycloid curve when deployed. be able to. Moreover, although the drill of this invention is inferior to the drill which has a flute used as a cycloid curve about the chip | tip discharge | emission property, compared with the drill which has a fixed helix angle, it has shown the outstanding performance.
As a result, in the insert type drill of the present invention, by determining the torsion angle of the flute based on a specific setting formula, a drill having a flute having a constant torsion angle and a drill having a flute groove to be a cycloid are not played simultaneously. It is possible to satisfy both high rigidity and high chip dischargeability.

本発明の一実施形態に係わるインサート式ドリルを示す図であって、(A)は斜視図、(B)は正面図、(C)は側面図である。It is a figure which shows the insert type drill concerning one Embodiment of this invention, Comprising: (A) is a perspective view, (B) is a front view, (C) is a side view. 本実施形態に係わるインサート式ドリルの各参考平面でのねじれ角を示す図であって、(A)は参考平面P1でのねじれ角θ1、(B)参考平面P2でのねじれ角θ2、(C)は参考平面P3でのねじれ角θ3、(D)参考平面Pnでのねじれ角θnを示している。It is a figure which shows the twist angle in each reference plane of the insert type drill concerning this embodiment, Comprising: (A) is the twist angle (theta) 1 in the reference plane P1, (B) The twist angle (theta) 2 in the reference plane P2, (C ) Shows the twist angle θ3 on the reference plane P3, and (D) shows the twist angle θn on the reference plane Pn. 平面の番号(=n)とねじれ角との関係を示すグラフであって、(A)は本実施形態に係わる等差数列ねじれ角となるドリル、(B)は比較例となる等ねじれ角となるドリルを示している。It is a graph which shows the relationship between a plane number (= n) and a torsion angle, (A) is a drill which becomes an equidistant sequence torsion angle concerning this embodiment, (B) is an equal torsion angle used as a comparative example, and Shows the drill. ホルダ1の長さ方向に沿う交点部の位置(横軸)と、該交点部におけるねじり角度(縦軸)を示すグラフである。It is a graph which shows the position (horizontal axis) of the intersection part along the length direction of the holder 1, and the twist angle (vertical axis) in this intersection part. フルートのねじれ角の相違により、穴加工時に生じる切り屑の排出時間の違いを表したグラフである。It is the graph showing the difference in the discharge time of the chip which arises at the time of a hole processing by the difference in the twist angle of a flute.

本発明の一実施形態に係わるインサート式ドリルについて図1〜図5を参照して説明する。
図1(A)〜(C)に示されるように、ドリル本体となるホルダ1は、鋼材等により軸線Oを中心としたほぼ円柱状に一体形成され、その基端側(図1において矢印aで示す右側)がシャンク部2とされるとともに、これよりも先端側(図1において矢印bで示す左側)には切刃部3がテーパーフランジ部4を介して形成されている。
なお、このテーパーフランジ部4は切刃部3とシャンク部2との接続部であり、ホルダ1の中間部1Aに位置している。
An insert type drill according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C), a holder 1 serving as a drill body is integrally formed in a substantially cylindrical shape centering on an axis O with a steel material or the like, and its base end side (arrow a in FIG. 1). 2 is a shank portion 2, and a cutting edge portion 3 is formed through a taper flange portion 4 on the distal end side (left side indicated by an arrow b in FIG. 1).
The tapered flange portion 4 is a connecting portion between the cutting edge portion 3 and the shank portion 2, and is located in the intermediate portion 1 </ b> A of the holder 1.

この切刃部3の外周には、切り屑排出溝となる一対のフルート5が形成されている。これらフルート5、軸線Oを挟んで互いに反対側に、ホルダ1の先端逃げ面6に開口して基端側に向かうに従いドリル回転方向Tの後方側に向かうようにねじれるようにして、上記テーパーフランジ部4に達するように形成されている。また、これらフルート5の開口部5Aは、予め定めた設定式に基づきそのねじれ角が定められているが、これについては後述する。   A pair of flutes 5 serving as chip discharge grooves are formed on the outer periphery of the cutting edge portion 3. The taper flange is formed so that the flute 5 and the axis O are opposed to each other, and the tip flange flank 6 is opened toward the proximal end side and twisted toward the rear side in the drill rotation direction T toward the proximal end side. It is formed so as to reach part 4. Further, the opening 5A of these flutes 5 has a twist angle determined based on a predetermined setting formula, which will be described later.

本実施形態では、これらのフルート5のドリル回転方向Tを向く壁面の先端に、上記先端逃げ面6に開口するようにインサート取付座7がそれぞれ形成され、これらのインサート取付座7には、超硬合金等の硬質材料よりなる切削インサート8が、その切刃9を先端逃げ面6から突出させて着脱可能に取り付けられている。
なお、これらのインサート取付座7および切削インサート8はホルダ1の内周側と外周側とにずらされて配置されていて、互いの切刃9の軸線O回りの回転軌跡が重なり合うことで被削材に加工穴を形成する。
In the present embodiment, insert mounting seats 7 are formed at the front ends of the wall surfaces of the flutes 5 facing the drill rotation direction T so as to open to the front end flank 6. A cutting insert 8 made of a hard material such as a hard alloy is detachably attached with its cutting edge 9 protruding from the tip flank 6.
The insert mounting seat 7 and the cutting insert 8 are arranged so as to be shifted on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the holder 1, and the rotation trajectories around the axis O of the cutting edges 9 overlap each other to cut the workpiece. Form holes in the material.

次に、ホルダ1の切刃部3にねじれるように配置されるフルート5の開口部5Aの設置位置について、図2(A)〜(D)及び図3(A)、(B)を参照して説明する。
まず、図2(A)〜(D)に示すように、ホルダ1の軸線Oに垂直でかつインサート取付座7付近にある任意の平面を基準平面P0とし、該基準平面P0に平行となるように、かつ予め定めた一定の相互間隔(符号Lで示す)を有するようにn個の平面を形成する。
そして、これらn個の平面を「参考平面P1〜Pn」とし、さらに該参考平面P1〜Pnと前記フルート5の開口部5Aとの交点部(符号C1〜Cnで示す)でのねじれ角を、ホルダ1の先端側から、θ1、θ2、‥‥θnとした場合に、該ねじれ角θ1〜θnの設定式は、「θn=θ1+(n-1)d(d:係数)」に定めている。
Next, with reference to FIGS. 2A to 2D and FIGS. 3A and 3B, the installation position of the opening 5A of the flute 5 arranged to be twisted to the cutting edge 3 of the holder 1 will be described. I will explain.
First, as shown in FIGS. 2A to 2D, an arbitrary plane perpendicular to the axis O of the holder 1 and in the vicinity of the insert mounting seat 7 is defined as a reference plane P0 and is parallel to the reference plane P0. N planes are formed so as to have a predetermined mutual interval (indicated by the symbol L).
These n planes are referred to as “reference planes P1 to Pn”, and the twist angles at the intersections (indicated by reference numerals C1 to Cn) between the reference planes P1 to Pn and the opening 5A of the flute 5 are as follows. When θ1, θ2,... Θn from the front end side of the holder 1, the setting formula for the twist angles θ1 to θn is defined as “θn = θ1 + (n−1) d (d: coefficient)”. .

ここで言うねじれ角θ1〜θnとは、各交点部C1〜Cnにおけるホルダ1の軸線Oと、フルート5(の中心軸線)とのなす角度を示し、具体的な値は、ホルダ1を長さ方向に一定間隔Lで分割する参考平面の個数(=n)と、これに基づき定められる既定値(d)とから求められる。
また、n個目に位置する参考平面Pnとフルート5の開口部5Aとの交点部Cnは、図2(D)に示すようにホルダ1の長さ方向に沿う中間部1Aに位置している。
Here, the twist angles θ1 to θn indicate angles formed between the axis O of the holder 1 and the flute 5 (the central axis thereof) at each of the intersections C1 to Cn, and the specific value is the length of the holder 1 It is obtained from the number of reference planes (= n) divided in the direction at a constant interval L and a predetermined value (d) determined based on this.
Further, the intersection Cn between the nth reference plane Pn and the opening 5A of the flute 5 is located in the intermediate portion 1A along the length direction of the holder 1 as shown in FIG. .

そして、このような設定式により定められたねじれ角θ1〜θnを、図2(A)〜(D)にそれぞれ示す。
これらの図に示されるように、ねじれ角θ1は交点部C1におけるホルダ1の軸線Oと、フルート5とのなす角度を示し(図2(A)で示す)、また、ねじれ角θ2は交点部C2におけるホルダ1の軸線Oと、フルート5の軸線とのなす角度を示し(図2(B)で示す)、また、ねじれ角θ3は交点部C3におけるホルダ1の軸線Oと、フルート5とのなす角度を示している(図2(C)で示す)。また、最後のねじれ角θnは交点部Cnにおけるホルダ1の軸線Oと、フルート5とがなす角度を示している(図2(D)で示す)。
そして、本例では、上記設定式に基づいて、第1番目の参考平面P1のねじれ角θ1が18.2°、第2番目の参考平面P2のねじれ角θ2が14.3°、第3番目の参考平面P3のねじれ角θ3が10.4°に定められた例を示している(ここで、上記設定式における係数dは−3.9°である)。また、ホルダ1の長さ方向に沿う中間部1Aに位置する第n番目のねじれ角θnは、0°、に定められている。
The torsion angles θ1 to θn determined by such setting equations are shown in FIGS. 2 (A) to 2 (D), respectively.
As shown in these drawings, the twist angle θ1 indicates an angle formed by the axis O of the holder 1 at the intersection C1 and the flute 5 (shown in FIG. 2A), and the twist angle θ2 indicates the intersection portion. The angle between the axis O of the holder 1 at C2 and the axis of the flute 5 is shown (shown in FIG. 2B), and the twist angle θ3 is the difference between the axis O of the holder 1 at the intersection C3 and the flute 5 The angle formed is shown (shown in FIG. 2C). In addition, the last twist angle θn indicates an angle formed by the flute 5 and the axis O of the holder 1 at the intersection Cn (shown in FIG. 2D).
In this example, based on the above setting formula, the twist angle θ1 of the first reference plane P1 is 18.2 °, the twist angle θ2 of the second reference plane P2 is 14.3 °, and the third In this example, the torsion angle θ3 of the reference plane P3 is set to 10.4 ° (here, the coefficient d in the setting equation is −3.9 °). In addition, the nth twist angle θn located at the intermediate portion 1A along the length direction of the holder 1 is set to 0 °.

そして、このような本実施形態に係わる基準平面P0及び参考平面P1〜Pnの番号と、これら各平面P0〜Pnにおけるフルート5のねじれ角θ0〜θnとの関係は、図3及び図4に示される。
図3(A)は、平面の番号が大きくなる従って、そのねじれ角θ0〜θnが漸次減少して行き、ホルダ1の中間部1Aに位置する第n番目のねじれ角θn(図3(A)ではn=10)が、0°となる本実施形態に係わる等差数列ねじれ角を示している。一方、図3(B)は、本実施形態のインサート式ドリルとの比較例を示すものであって、どの平面P0〜Pnであっても、フルートのねじれ角θ0〜θnが一定とされる一定ねじれ角を示している。なお、図3は、基準平面P0のねじれ角θ0を含むグラフを示しているが、このねじれ角θ0は、等差数列ねじれ角、一定ねじれ角の関係から外れていても良い。
The relationship between the numbers of the reference plane P0 and the reference planes P1 to Pn according to this embodiment and the twist angles θ0 to θn of the flutes 5 in these planes P0 to Pn is shown in FIGS. It is.
In FIG. 3A, since the plane number increases, the torsion angles θ0 to θn gradually decrease, and the nth torsion angle θn located in the intermediate portion 1A of the holder 1 (FIG. 3A). Here, n = 10) indicates the torsion angle of the arithmetic progression according to the present embodiment, which is 0 °. On the other hand, FIG. 3B shows a comparative example with the insert type drill of the present embodiment, and the flute twist angles θ0 to θn are constant regardless of the planes P0 to Pn. The twist angle is shown. FIG. 3 shows a graph including the twist angle θ0 of the reference plane P0. However, the twist angle θ0 may deviate from the relationship between the torsion angle twist angle and the constant twist angle.

図4は、ホルダ1の長さ方向に沿う交点部C1〜Cnの位置(横軸)と、該交点部C1〜Cnにおけるねじり角度(縦軸)を示すグラフである。そして、このグラフでは、フルート5の先端部と基端部の長さが80mm、角度が50度ねじれているとした場合、ホルダ1の長さ方向に沿って、本実施形態に係わる等差数列リード(符号(イ)で示す)、比較例となる一定リード(符号(ロ)で示す)及び展開した場合にサイクロイド曲線(符号(ハ)で示す)と言うように、フルートの形態を種々変更したときのねじれ角θ1〜θnの変化を示すものである。
そして、ここで示すねじり角度(縦軸)は、ドリル1を平面状に展開したときの切り屑排出溝となるフルート5のねじれ角θ0〜θnの変化を意味するものと言える。
FIG. 4 is a graph showing the positions (horizontal axis) of the intersection points C1 to Cn along the length direction of the holder 1 and the twist angles (vertical axis) at the intersection points C1 to Cn. In this graph, when the length of the tip and the base of the flute 5 is 80 mm and the angle is twisted by 50 degrees, along the length direction of the holder 1, the arithmetic sequence according to the present embodiment Various forms of flute, such as lead (denoted by symbol (A)), constant lead as a comparative example (denoted by symbol (B)), and cycloid curve (denoted by symbol (C)) when expanded It shows changes in the twist angles θ1 to θn at the time.
And it can be said that the twist angle (vertical axis) shown here means a change in the twist angles θ0 to θn of the flute 5 that becomes a chip discharge groove when the drill 1 is developed in a planar shape.

また、図5は、本実施形態に係わる等差数列リード、比較例となる一定リード及び展開した場合にサイクロイド曲線について、穴加工時に生じる切り屑の排出時間の違いを表したものである。実際には、等差数列リード、一定リード及びサイクロイド曲線となるフルートに対応した坂を設け、この坂に沿ってボールを転がした時の、頂部から底部へ達するときの時間を割合で表したものであり、一定リードの排出時間を100%としたときの等差数列リード、サイクロイド曲線の排出時間率を示している。   Moreover, FIG. 5 shows the difference in the discharge time of the chip | tip which arises at the time of a hole drill about the equidistant sequence lead concerning this embodiment, the fixed lead used as a comparative example, and a cycloid curve when it develops. Actually, a slope corresponding to a flute that is an arithmetic sequence lead, a constant lead, and a cycloid curve is provided, and the time it takes to reach the bottom from the top when rolling the ball along this slope is expressed as a percentage The discharge time rate of the equidistant sequence read and the cycloid curve when the discharge time of a constant lead is 100% is shown.

そして、図4のグラフを参照して分かるように、展開した場合にサイクロイド曲線となるフルートを有するドリル(符号(ハ)で示す)では、本実施形態に係わる等差数列リード(符号(イ)で示す)、及び比較例となる一定リード(符号(ロ)で示す)と比較して、先端部のねじり形状となっているねじれ角(縦軸のねじり角度)が大きくなり、またフルートの長さも長くなることから、剛性が低下するという問題がある。
また、図4に符号(ロ)で示されるように、一定リードとなるフルートを有するドリルでは、フルートのねじりが比較的少なく剛性の点で有利であるが、図5に示されるように、切り屑排出の時間率が高く、切り屑排出性が劣るという問題がある。
また、図5に示されるように、最も切り屑排出性の良いのは、展開した場合にサイクロイド曲線となるフルートを有するドリルであることが確認されるが、当該ドリルには、図4で述べたような剛性が低いという問題がある。
そして、このような点をまとめれば、本実施形態に係わる等差数列リードとなるフルート5を具備するドリルでは、サイクロイド曲線となるフルートを有するドリルより優れた剛性を有し、かつ一定リードのフルートを有するドリルより優れた切り屑排出性を有し、これによって剛性及び切り屑排出性の双方で高い効果を奏することが可能となる。
Then, as can be seen with reference to the graph of FIG. 4, in a drill having a flute that becomes a cycloid curve when expanded (indicated by symbol (c)), the arithmetic sequence lead (symbol (a)) according to the present embodiment is used. ) And a constant lead (indicated by symbol (B)) as a comparative example, the torsional angle (twisting angle on the vertical axis) of the tip becomes larger, and the length of the flute In addition, since the length becomes longer, there is a problem that the rigidity is lowered.
In addition, as shown by the symbol (b) in FIG. 4, a drill having a flute with a constant lead is advantageous in terms of rigidity because the flute is relatively less twisted, but as shown in FIG. There exists a problem that the time rate of waste discharge is high and chip discharge property is inferior.
Further, as shown in FIG. 5, it is confirmed that the best chip discharging property is a drill having a flute that becomes a cycloid curve when deployed. There is a problem that the rigidity is low.
Then, to summarize such points, the drill having the flute 5 serving as the arithmetic sequence lead according to the present embodiment has higher rigidity than the drill having the flute serving as the cycloid curve, and has a constant lead flute. Therefore, it is possible to achieve a high effect in both rigidity and chip discharging performance.

以上詳細に説明したように本実施形態に係わる加工用インサート式ドリルでは、ホルダ1の軸線Oに垂直な任意の平面を基準平面P0とし、該基準平面P0に平行でかつ等間隔に並んだn個の平面を参考平面P1〜Pnとした場合に、前記フルート5の開口部5Aと該参考平面P1〜Pnとの交点部(C1〜Cn)でのねじれ角を、ホルダ1先端側から、θ1、θ2、‥‥θnとし、かつこのときの設定式を、「θn=θ1+(n-1)d(d:係数)」に定めることによって、高い剛性と、切り屑排出性とを同時に奏することができる。
すなわち、展開した場合にサイクロイド曲線となるフルートを有するドリルでは、高い切り屑排出性を奏するが、先端部のねじり形状となっているねじれ角が大きくかつフルートの長さが長くなるため、剛性が低い。しかしながら、本実施形態に係わるドリルでは、先端部のねじり形状となっている部分のねじれ角が小さいために、展開した場合にサイクロイド曲線となるフルートを有するドリルと比較して、該先端部の剛性低下を防止することができる。また、切り屑排出性について、本実施形態のドリルでは、サイクロイド曲線となるフルートを有するドリルより劣るものの(図4参照)、一定のねじれ角を有するドリルとの比較では優れた性能を示している(図5参照)。
その結果、本実施形態に係わるインサート式ドリルでは、フルートのねじれ角を特定の設定式に基づき定めることによって、一定のねじれ角を有するドリル及びサイクロイドとなるフルートを有するドリルでは同時に奏されない、高い剛性と、高い切り屑排出性の双方を満たすことが可能となる。
As described above in detail, in the machining insert type drill according to this embodiment, an arbitrary plane perpendicular to the axis O of the holder 1 is defined as a reference plane P0, and n parallel to the reference plane P0 and arranged at equal intervals. When the planes are the reference planes P1 to Pn, the twist angle at the intersection (C1 to Cn) between the opening 5A of the flute 5 and the reference planes P1 to Pn is defined as θ1 , Θ2,..., Θn, and the setting equation at this time is set to “θn = θ1 + (n−1) d (d: coefficient)”, so that high rigidity and chip discharge performance can be achieved simultaneously. Can do.
In other words, a drill having a flute that becomes a cycloid curve when deployed exhibits high chip evacuation properties, but the torsional shape of the tip is large and the flute length is long, so that the rigidity is high Low. However, in the drill according to the present embodiment, the torsional angle of the portion having a torsional shape at the tip is small, so that the rigidity of the tip is higher than that of a drill having a flute that becomes a cycloid curve when deployed. A decrease can be prevented. Moreover, although the drill of this embodiment is inferior to the drill which has a flute which becomes a cycloid curve (refer FIG. 4), compared with the drill which has a fixed helix angle, the drill of this embodiment has shown excellent performance. (See FIG. 5).
As a result, in the insert type drill according to the present embodiment, by determining the flute torsion angle based on a specific setting formula, high rigidity that is not simultaneously achieved by a drill having a constant torsion angle and a drill having a flute that is a cycloid. And it becomes possible to satisfy | fill both high chip discharge | emission characteristics.

なお、参考平面P1〜Pnの「n」をいくつに定めるかは、ホルダ1の切刃部3の長さと、複数設けられる参考平面P1〜Pnの間隔Lを基づき適宜決定されるものである。また、これらホルダ1の切刃部3の長さと、参考平面P1〜Pnの間隔Lとの関係を定めたテーブルを、予め設けておいても良い。   In addition, how many "n" of the reference planes P1 to Pn are determined is appropriately determined based on the length of the cutting edge portion 3 of the holder 1 and the interval L between the plurality of reference planes P1 to Pn provided. Moreover, you may provide the table which defined the relationship between the length of the cutting blade part 3 of these holders 1, and the space | interval L of the reference planes P1-Pn previously.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

1 ホルダ
1A ホルダの中間部
2 シャンク部
3 切刃部
4 テーパーフランジ部
5 フルート
5A 開口部
8 切削インサート
O ホルダ軸線
P0 基準平面
P1〜Pn 参考平面
C1〜Cn 交点部
θ1〜θn ねじれ角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Holder 1A Middle part 2 of a holder 2 Shank part 3 Cutting edge part 4 Tapered flange part 5 Flute 5A Opening part 8 Cutting insert O Holder axial line P0 Reference plane P1-Pn Reference plane C1-Cn Intersection part θ1-θn Twist angle

Claims (3)

ホルダの外周に先端側から基端側に向けて延びかつねじれ角が連続的に変化するようにフルートが形成され、該フルートの先端に、切れ刃を含むインサートを有するインサート式ドリルであって、
前記ホルダの軸線に垂直な一の平面を基準平面とし、該基準平面に平行でかつ等間隔に並んだn個の平面を参考平面とした場合に、該参考平面と前記フルートの開口部との交点部でのねじれ角を、ホルダ先端側から、θ1、θ2、‥‥θnとし、かつこのときの設定式を、「θn=θ1+(n-1)d(d:係数)」に定めることを特徴とする、インサート式ドリル。
A flute is formed on the outer periphery of the holder so as to extend from the distal end side toward the proximal end side and the twist angle continuously changes, and an insert type drill having an insert including a cutting edge at the distal end of the flute,
When one plane perpendicular to the axis of the holder is a reference plane, and n planes parallel to the reference plane and arranged at equal intervals are used as reference planes, the reference plane and the opening of the flute The twist angle at the intersection is θ1, θ2,... Θn from the tip of the holder, and the setting equation at this time is defined as “θn = θ1 + (n−1) d (d: coefficient)”. Features an insert type drill.
前記ホルダは、前記フルートが形成された切刃部と、略円柱状のシャンク部を有し、その中間部には、該切刃部と前記シャンク部との接続部となるテーパーフランジが設けられてなり、
前記ホルダの前記テーパーフランジの先端側における前記フルートの開口部が、ホルダ軸線と平行に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のインサート式ドリル。
The holder has a cutting edge portion on which the flute is formed and a substantially cylindrical shank portion, and a taper flange serving as a connection portion between the cutting blade portion and the shank portion is provided at an intermediate portion thereof. And
The insert-type drill according to claim 1, wherein an opening of the flute on a tip end side of the tapered flange of the holder is formed in parallel with a holder axis.
前記フルートが先端側から基端側に向かうに従い、そのねじれ角が減少していくことを特徴とする請求項1または2に記載のインサート式ドリル。   The insert type drill according to claim 1 or 2, wherein the twist angle decreases as the flute moves from the distal end side toward the proximal end side.
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