JP4725369B2 - Drill - Google Patents
Drill Download PDFInfo
- Publication number
- JP4725369B2 JP4725369B2 JP2006057678A JP2006057678A JP4725369B2 JP 4725369 B2 JP4725369 B2 JP 4725369B2 JP 2006057678 A JP2006057678 A JP 2006057678A JP 2006057678 A JP2006057678 A JP 2006057678A JP 4725369 B2 JP4725369 B2 JP 4725369B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- range
- cutting edge
- blade
- chip discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 114
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 38
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 4
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drilling Tools (AREA)
Description
この発明は、被切削材に対して加工穴を形成する穴あけ加工に用いられるドリルに関するものである。 The present invention relates to a drill used for drilling for forming a processed hole in a workpiece.
従来、このようなドリルとしては、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に切刃部が形成され、この切刃部の外周に後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルが知られている。
このようなドリルでは、ドリル本体が軸線回りに回転されるとともに軸線方向に送りを与えられ、被切削材に押し当てられることにより、被切削材を切刃によって切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。
Conventionally, as such a drill, a cutting edge portion is formed on the front end side of a drill body rotated about an axis, and a pair of chip discharge grooves extending toward the rear end side are formed on the outer periphery of the cutting blade portion. A drill is known in which cutting edges are formed at the intersection ridgeline between the wall surface of the chip discharge groove facing the front side of the drill rotation direction and the tip flank of the cutting edge.
In such a drill, the drill body is rotated around the axis and fed in the axial direction, and is pressed against the workpiece, thereby cutting the workpiece with a cutting blade and machining holes with a predetermined inner diameter. Is formed.
このような構成とされたドリルでの切削加工において、切削時に発生する切屑が加工穴の内部に堆積した場合には、切屑によって切削抵抗が増大してドリルが折損したり、切屑が切刃に溶着して切削加工ができなくなったり、切屑によって加工穴の内壁面が傷つけられたりするといった様々なトラブルが発生することが知られている。 In cutting with such a drill, if chips generated during cutting accumulate inside the hole, the cutting resistance increases due to the chips, and the drill breaks, or the chips enter the cutting edge. It is known that various troubles may occur such as the inability to cut by welding, or the inner wall surface of a processing hole being damaged by chips.
そこで、例えば特許文献1に開示されているドリルにおいては、切刃が第1次直線刃と第2直線刃との2つの直線刃で構成されており、切刃の外周端に位置する第1次直線刃のラジアルレーキ角が、−25°から−15°と負側に設定されているものである。このような切刃形状とすることで、切屑の長さを短くして切屑排出性の向上を図ることができるものである。
ところで、ドリルによって加工穴を形成する際には、加工穴の内壁面を切刃の外周端部分で切削することになる。ここで、特許文献1に開示されたような切刃形状では、切刃の外周端部分のラジアルレーキ角が−25°から−15°と大きく負側に設定されているので、切刃の切れ味が悪くなって加工穴の内壁面と切刃外周端とが摺動することとなり、加工穴内壁面が加工硬化してしまう。
加工穴内壁面が加工硬化した場合には、この加工穴にネジ切り加工を施したり、ピンを圧入したりする際に、加工穴の変形抵抗が大きくなりこれらの作業が効率良くできなくなってしまうといった問題があった。
By the way, when forming a processed hole with a drill, the inner wall surface of the processed hole is cut at the outer peripheral end portion of the cutting blade. Here, in the cutting edge shape as disclosed in Patent Document 1, the radial rake angle of the outer peripheral end portion of the cutting edge is set to a large negative side from -25 ° to -15 °. Becomes worse, the inner wall surface of the machining hole and the outer peripheral edge of the cutting edge slide, and the inner wall surface of the machining hole is work-hardened.
When the inner wall surface of a processed hole is hardened, when the threaded hole is processed into the processed hole or when a pin is press-fitted, the deformation resistance of the processed hole increases and these operations cannot be performed efficiently. There was a problem.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切刃の切れ味を向上させることによって、加工穴内壁面の加工硬化を抑制できるドリルを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the drill which can suppress the work hardening of the inner wall surface of a working hole by improving the sharpness of a cutting blade.
この課題を解決するために、この発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に設けられた切刃部の外周に、後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と前記切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、前記切刃は、先端視してドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線刃と該凹曲線刃の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線刃とからなり、前記凹曲線刃の曲率半径R1が、ドリル外径Dに対して、1×D≦R1≦3×Dの範囲内に設定されるとともに、前記凸曲線刃の曲率半径R2が、0.04×D≦R2≦0.07×Dの範囲内に設定されており、前記切刃の外周端におけるラジアルレーキ角γ1が、−12°≦γ1≦−8°の範囲内に設定されていることを特徴としている。 In order to solve this problem, according to the present invention, a chip discharge groove extending toward the rear end side is formed on the outer periphery of a cutting edge portion provided on the tip side of a drill body rotated about an axis, and the chip In a drill in which a cutting edge is formed at a crossing ridge line portion between a wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the discharge groove and the tip flank surface of the cutting edge portion, the cutting blade is located on the rear side in the drill rotation direction when viewed from the front end. It consists of a concave curved blade and a convex curved blade that continues to the outer peripheral side of the concave curved blade and protrudes forward in the direction of drill rotation. The radius of curvature R1 of the concave curved blade is 1 × with respect to the drill outer diameter D. The radius of curvature R2 of the convex curve blade is set within a range of 0.04 × D ≦ R2 ≦ 0.07 × D, and is set within a range of D ≦ R1 ≦ 3 × D. The radial rake angle γ1 at the outer peripheral edge of the blade is set within a range of −12 ° ≦ γ1 ≦ −8 °. It is characterized by being defined.
この構成のドリルにおいては、切刃が、ドリル回転方向後方側に向けて凹んだ凹曲線刃とこの凹曲線刃の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線刃とで構成されているので、一度に切刃全体が被切削材に切り込まれることがなく切削抵抗を低減することができる。
さらに、切刃の外周端におけるラジアルレーキ角γが、−12°≦γ≦−8°の範囲内に設定されているので、切刃外周端における切れ味を良くすることができるとともに、切刃外周端における強度を確保して切削抵抗による切刃の欠損を防止できる。
In the drill of this configuration, the cutting edge is constituted by a concave curved blade that is recessed toward the rear side in the drill rotation direction and a convex curved blade that is connected to the outer peripheral side of the concave curved blade and projects forward in the drill rotation direction. As a result, the entire cutting edge is not cut into the workpiece at once, and the cutting resistance can be reduced.
Further, since the radial rake angle γ at the outer peripheral edge of the cutting edge is set within the range of −12 ° ≦ γ ≦ −8 °, the cutting edge outer peripheral edge can be improved and the cutting edge outer periphery can be improved. It is possible to secure the strength at the end and prevent the cutting edge from being damaged by the cutting resistance.
また、前記凹曲線刃の曲率半径R1が、前記ドリル外径Dに対して、1×D≦R1≦3×Dの範囲内に設定されているので、凹曲線刃によって切刃全体の切れ味をよくすることができるとともに凹曲線刃の強度が大きく低下することを防止できる。これに加えて、前記凸曲線刃の曲率半径R2が、0.04×D≦R2≦0.07×Dの範囲内に設定されているので、切刃外周端の強度を確保して切削抵抗による切刃の欠損を確実に防止できる。 Moreover, since the radius of curvature R1 of the concave curve blade is set within the range of 1 × D ≦ R1 ≦ 3 × D with respect to the drill outer diameter D, the sharpness of the entire cutting blade is improved by the concave curve blade. This can improve the strength of the concave curved blade and prevent the strength of the concave curved blade from greatly decreasing. In addition, since the radius of curvature R2 of the convex curve blade is set in the range of 0.04 × D ≦ R2 ≦ 0.07 × D, the strength of the outer peripheral edge of the cutting blade is ensured and the cutting resistance is ensured. It is possible to reliably prevent the cutting edge from being damaged.
ここで、前記先端逃げ面に対向する側から見た前記凹曲線刃の長さL1と前記凸曲線刃の長さL2との比L1/L2を、25≦L1/L2≦35の範囲内に設定することにより、主に切削に使用される凹曲線刃の長さを確保して切削加工を良好に行うことができるとともに、切刃外周端の強度を確実に確保することができる。また、切刃全体にわたって一様な切れ味を確保することができる。 Here, the ratio L1 / L2 between the length L1 of the concave curve blade and the length L2 of the convex curve blade viewed from the side facing the tip flank is within a range of 25 ≦ L1 / L2 ≦ 35. By setting, the length of the concave curve blade mainly used for cutting can be ensured and cutting can be performed satisfactorily, and the strength of the outer peripheral edge of the cutting blade can be reliably ensured. Moreover, a uniform sharpness can be ensured over the entire cutting edge.
また、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く前記壁面を、前記軸線に直交する断面において、ドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線部と該凹曲線部の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線部とで構成し、前記凹曲線部の曲率半径R3を、前記ドリル外径Dに対して、0.7×D≦R3≦0.9×Dの範囲内に設定するとともに、前記凸曲線部の曲率半径R4を、0.1×D≦R4≦0.2×Dの範囲内に設定し、前記切屑排出溝の外周端におけるラジアルレーキ角γ2を−2≦γ2≦+3°の範囲内に設定することにより、切刃部の後端側部分が加工穴内壁面と摺動する際の抵抗を小さく抑えることができるとともに、切屑排出溝の外周端の強度を確保してドリル本体が破損することを防止できる。 In addition, the wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove is connected to the concave curve portion recessed on the rear side in the drill rotation direction and the outer periphery side of the concave curve portion in the cross section orthogonal to the axis. It is comprised with the convex curve part which protruded ahead, and the curvature radius R3 of the said concave curve part is set in the range of 0.7 * D <= R3 <= 0.9 * D with respect to the said drill outer diameter D. In addition, the radius of curvature R4 of the convex curve portion is set within a range of 0.1 × D ≦ R4 ≦ 0.2 × D, and the radial rake angle γ2 at the outer peripheral end of the chip discharge groove is set to −2 ≦ γ2. By setting it within the range of ≦ + 3 °, the resistance when the rear end portion of the cutting edge slides against the inner wall surface of the machining hole can be kept small, and the strength of the outer peripheral edge of the chip discharge groove can be secured. This can prevent the drill body from being damaged.
さらに、切刃の芯高Hを、ドリル外径Dに対して、0.06×D≦H≦0.1×Dの範囲内となるように設定することにより、切刃に連なる逃げ面が小さくなって切刃の真のすくい角を大きくとることができ、切刃全体の切れ味をさらに良くすることができるとともに、切刃の強度を確保して切削抵抗による切刃の欠損を防止できる。
なお、このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、前記芯高Hを、0.07≦H≦0.09の範囲内に設定することが好ましい。
Furthermore, by setting the core height H of the cutting edge to be within the range of 0.06 × D ≦ H ≦ 0.1 × D with respect to the drill outer diameter D, the flank face connected to the cutting edge is reduced. The true rake angle of the cutting edge can be increased and the cutting edge of the entire cutting edge can be further improved, and the cutting edge can be prevented from being damaged due to cutting resistance by securing the strength of the cutting edge.
In addition, in order to achieve such an effect reliably, it is preferable to set the core height H within a range of 0.07 ≦ H ≦ 0.09.
また、前記軸線方向に直交する断面における溝幅比W1/W2を、0.3≦W1/W2≦0.6の範囲内に設定するとともに、前記切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rを、0.1×D≦R≦0.25×Dの範囲内に設定することにより、切刃によって生成されて切屑排出溝内に案内された切屑を、溝底部の曲率半径Rに沿って強制的にカールさせて切屑を短く分断できるので、このドリルの切屑排出性を向上させることができる。 Further, the groove width ratio W1 / W2 in the cross section orthogonal to the axial direction is set within a range of 0.3 ≦ W1 / W2 ≦ 0.6, and the curvature radius R of the groove bottom portion of the chip discharge groove is set as follows: By setting within the range of 0.1 × D ≦ R ≦ 0.25 × D, the chips generated by the cutting blade and guided into the chip discharge groove are forced along the radius of curvature R of the groove bottom. Since the chips can be cut into short pieces by curling, it is possible to improve the chip discharge performance of this drill.
本発明によれば、切刃の切れ味を向上させることによって、加工穴内壁面の加工硬化を抑制できるドリルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drill which can suppress the work hardening of the inner wall surface of a process hole can be provided by improving the sharpness of a cutting blade.
本発明の実施の形態であるドリルについて、添付した図面を用いて説明する。図1から図3に本発明の実施の形態であるドリルを示す。
このドリルは、図1に示すように、軸線Oを中心とした概略円柱状をなすドリル本体10を有しており、ドリル本体10後端側(図1において上側)部分が工作機械の回転軸に把持されるシャンク部11とされるとともに、ドリル本体10先端側(図1において下側)が切刃部12とされている。
A drill according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show a drill according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, this drill has a
切刃部12の外周には、先端逃げ面13から軸線O方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向T後方側にねじれる一対の切屑排出溝20、20が軸線Oに対して180°回転対称に形成されている。この切屑排出溝20は、ドリル回転方向T前方側を向く壁面21とドリル本体10径方向外側を向く溝底部22とドリル回転方向T後方側を向く壁面23とを有している。
On the outer periphery of the
また、これら切屑排出溝20、20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21、21と先端逃げ面13との交差稜線部にそれぞれ切刃15、15が形成されている。
ここで、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21の先端側は、ドリル回転方向T後方側に凹むような凹曲面とこの凹曲面の外周端に連なりドリル回転方向T前方側に向けて凸となる凸曲面とで構成されており、これによりドリル回転方向T前方側を向く壁面21と先端逃げ面13との交差稜線部に形成された切刃15は、ドリル回転方向T後方側に凹むような凹曲線刃15Aとこの凹曲線刃15Aの外周側に連なりドリル回転方向T前方側に向けて突出する凸曲線刃15Bとで構成されることになる。
Further,
Here, the tip end side of the
凹曲線刃15Aの曲率半径R1は、ドリル外径Dに対して1×D≦R1≦3×Dの範囲内に設定されており、本実施形態では、R1=1.34×Dに設定されている。また、凸曲線刃15Bの曲率半径R2は、ドリル外径Dに対して0.04×D≦R2≦0.07×Dの範囲内に設定されており、本実施形態では、R2=0.04×Dに設定されている。
そして、切刃15の外周端におけるラジアルレーキ角γ1は−12°≦γ1≦−8°の範囲内となるように設定されており、本実施形態では、γ1=−8°に設定されている。
The radius of curvature R1 of the concave
And the radial rake angle γ1 at the outer peripheral end of the
さらに、凹曲線刃15A及び凸曲線刃15Bを先端逃げ面13に対向する側から見て、凹曲線刃15Aの長さL1と凸曲線刃15Bの長さL2との比L1/L2は、25≦L1/L2≦35の範囲内となるように設定され、本実施形態では、L1/L2=30に設定されている。つまり、切刃15は、そのほとんどが凹曲線刃15Aで構成され、凹曲線刃15Aの外周端部分に僅かに凸曲線刃15Bが配置されることになる。
Furthermore, when the
また、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21の後端側は、軸線Oに直交する断面において、ドリル回転方向T後方側に向けて凹んだ凹曲線部21Aとこの凹曲線部21Aの外周端に連なりドリル回転方向T前方側に突出した凸曲線部21Bとを有している。この凹曲線部21Aの曲率半径R3は、0.7×D≦R3≦0.9×Dの範囲内に設定されており、本実施形態では、R3=0.76×Dに設定されている。また、凸曲線部21Bの曲率半径R4は、0.1×D≦R4≦0.2×Dの範囲内に設定されており、本実施形態では、R4=0.12×Dに設定されている。
そして、切屑排出溝20の外周端部分のラジアルレーキ角γ2は−2°≦γ2≦+3°の範囲内に設定されており、本実施形態では、γ2=0°に設定されている。
In addition, the rear end side of the
And the radial rake angle γ2 of the outer peripheral end portion of the
また、切刃15の芯高H(主軸中心の基準線からの切刃15の突き出し高さ)は、ドリル外径Dに対して0.06×D≦H≦0.1×Dの範囲内に設定されており、好ましくは0.07×D≦H≦0.08×Dの範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、H=0.076×Dに設定されている。
The core height H of the cutting edge 15 (the protruding height of the
切刃部12の先端逃げ面13は、図2に示すように、切屑排出溝20、20が交差することによって切刃15、15がドリル回転方向T前方側の稜線部に形成された第1逃げ面13A、13Aと、これら第1逃げ面13A、13Aのドリル回転方向T後方側に連なる第2逃げ面13B、13Bとから構成された多段面状をなしていて、切刃15、15には、ドリル回転方向T後方側に向かうにしたがい多段的に大きくなるような逃げが与えられている。本実施形態では、第1逃げ面13Aがなす逃げ角が7°とされ、第2逃げ面13Bがなす逃げ角が25°とされている。
ここで、本実施形態においては、前記芯高Hが、H=0.076×Dに設定されているので、先端面視において図2に示すように、第1逃げ面13Aが小さくされている。
As shown in FIG. 2, the
Here, in this embodiment, since the core height H is set to H = 0.076 × D, the
さらに、この先端逃げ面13はドリル本体10径方向外側に向かうにしたがい漸次切刃部12の後端側に向かうように傾斜させられており、切刃15、15に所定の先端角αが付されるようになっている。なお、本実施形態においては、前記先端角αは、α=135°に設定されている。
また、切刃部12には、切刃部12後端側に向かうにしたがい外径が漸次小さくなるようにバックテーパが設けられており、本実施形態においては、バックテーパ量は0.3/100から0.35/100とされている。
Further, the
Further, the
また、切刃部12先端には、切屑排出溝20の溝底部22及びドリル回転方向T後方側を向く壁面23と先端逃げ面13(第1逃げ面13A及び第2逃げ面13B)との交差稜線部分を、軸線Oに交差して切刃部12の後端側に向かうにしたがい切屑排出溝20の内側に向けて切り欠くようにしてシンニング部16が形成されている。
したがって、切刃15の内周端側には、このシンニング部16と第1逃げ面13Aとの交差稜線部に形成されて軸線Oに向けて直線状に延びるシンニング切刃17に連接されている。
Further, at the tip of the
Therefore, on the inner peripheral end side of the
ここで、切刃部12における一対の切屑排出溝20、20を除く外周面、すなわち、このドリルにおけるランド部30は、軸線Oに直交する断面において、図2に示すように、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21の外周側稜線部に交差して、軸線Oを中心とした略円弧状をなすマージン部31と、このマージン部31のドリル回転方向T後方側に連なり、マージン部31がなす円弧よりも一段小さい外径を有する軸線Oを中心とした略円弧状をなす二番取り面32とから構成されており、二番取り面32のドリル回転方向T後方側端、つまり、切屑排出溝20のドリル回転方向T後方側を向く壁面の外周端部分がヒール部33とされている。
また、これらマージン部31と二番取り面32とは、切屑排出溝20と同様に、先端逃げ面13に交差する部分から軸線O方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向T後方側にねじれるように形成されている。
Here, as shown in FIG. 2, the outer peripheral surface of the
Further, like the
そして、切刃部12においては、図3に示すように、切屑排出溝20の溝幅W1は、ランド部30のランド幅W2よりも小さくされており、具体的には、軸線Oに直交する断面における切屑排出溝20の溝幅W1とランド部30のランド幅W2との比率である溝幅比W1/W2が、0.3≦W1/W2≦0.6の範囲内に設定され、より好ましくは0.4≦W1/W2≦0.5の範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、溝幅比W1/W2=0.48とされている。
In the
さらに、切屑排出溝20は、前述のように、ドリル回転方向T前方側を向く壁面21とドリル本体径方向外側を向く溝底部22とドリル回転方向T後方側を向く壁面23とを有しており、軸線Oに直交する断面において、前記溝底部22がなす凹曲線の曲率半径Rは、ドリル外径Dに対して、0.1×D≦R≦0.25×Dの範囲内に設定され、より好ましくは0.15×D≦R≦0.2×D設定されている。なお、本実施形態では、曲率半径R=0.15×Dとされている。
Further, as described above, the
また、切屑排出溝20のねじれ角、つまり、軸線Oと切屑排出溝20の中心線とがなす角度θは、15°≦θ≦35°の範囲内に設定され、より好ましくは20°≦θ≦30°の範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、ねじれ角θ=25°とされている。
また、本実施形態においては、ドリル本体10における切刃部12の表面、すなわち、切刃部12の外周面であるランド部30、先端逃げ面13、切屑排出溝20及びシンニング部16などの表面に対して、TiN、TiCN、TiAlNなどの硬質皮膜が被覆されている。
Further, the twist angle of the
Further, in the present embodiment, the surface of the
以上のような構成とされたドリルは、ドリル本体10の後端に形成されたシャンク部11が工作機械の回転軸に把持されて、軸線O回りに回転されるとともに、軸線O方向先端側に向けて送られて、被切削材に押し当てられ、被切削材に所定の内径の加工穴を形成するものである。また、本実施形態のドリルは、加工穴として、例えば板厚tがドリル外径Dに対してt=1×Dとされたフランジ部に貫通穴を形成する際に使用されるものであり、加工穴の穴深さLは、L=1×Dとされている。
In the drill configured as described above, the
以上のような構成とした本実施形態であるドリルにおいては、切刃15が、ドリル回転方向T後方側に向けて凹んだ凹曲線刃15Aとこの凹曲線刃15Aの外周側に連なりドリル回転方向T前方側に突出した凸曲線刃15Bとによって構成されているので、切刃15全体が一度に被切削材に切り込まされることがなく切削抵抗を低減することができる。
In the drill according to the present embodiment configured as described above, the
また、凹曲線刃15Aの曲率半径R1が、ドリル外径Dに対して、1×D≦R1≦3×Dの範囲内に設定され、本実施形態では、R1=1.34×Dに設定されているので、凹曲線刃によって切刃全体の切れ味をよくすることができるとともに凹曲線刃の強度が大きく低下することを防止できる。また、凸曲線刃15Bの曲率半径R2が、0.04×D≦R2≦0.07×Dの範囲内に設定され、本実施形態では、R2=0.04×Dに設定されているので、切刃15の外周の切れ味を良好にするととともに、切刃15の強度を確保して切刃15の欠損を確実に防止できる。
Further, the radius of curvature R1 of the concave
さらに、切刃15の外周端におけるラジアルレーキ角γ1が、−12°≦γ1≦−8°の範囲内に設定され、本実施形態では、γ1=−8°に設定されているので、切刃15の外周端における切れ味を良くして加工穴内壁面の加工硬化を防止することができるとともに、切刃15の外周端における刃先強度を確保でき、切削抵抗による切刃15の欠損を確実に防止できる。
Further, the radial rake angle γ1 at the outer peripheral end of the
また、凹曲線刃15A及び凸曲線刃15Bを先端逃げ面13に対向する側から見て、凹曲線刃15Aの長さL1と凸曲線刃15Bの長さL2との比L1/L2が、25≦L1/L2≦35の範囲内となるように設定され、本実施形態では、L1/L2=30に設定されているので、主に切削に使用される凹曲線刃15Aの長さを確保して切削抵抗の低減を図ることができるとともに、切刃15の外周端を凸曲線刃15Bとすることで、外周端部分における切刃15の強度をさらに確実に確保することができる。また、切刃15全体にわたって一様な切れ味を確保することができる。
Further, when the concave
また、切屑排出溝20のドリル回転方向T前方側を向く壁面21が、軸線Oに直交する断面において、ドリル回転方向T後方側に凹んだ凹曲線部21Aと該凹曲線部の外周側に連なりドリル回転方向T前方側に突出した凸曲線部21Bとで構成され、凹曲線部21Aの曲率半径R3が、0.7×D≦R3≦0.9×Dの範囲内に設定され、本実施形態ではR3=0.76×Dに設定されているとともに、凸曲線部21Bの曲率半径R4が、0.1×D≦R4≦0.2×Dの範囲内に設定され、本実施形態ではR4=0.12×Dに設定され、切屑排出溝20の外周端におけるラジアルレーキ角γ2が−2≦γ2≦+3°の範囲内に設定され、本実施形態では、γ2=0°に設定されているので、切刃部12の後端側部分が加工穴内壁面と摺動する際の抵抗を小さく抑えることができるとともに、切屑排出溝20の外周端の強度を確保でき、切削抵抗によってドリル本体10が破損することを防止できる。
Further, the
さらに、切刃15の芯高Hが、ドリル外径Dに対して、0.06×D≦H≦0.1×Dの範囲内となるように、好ましくは0.07≦H≦0.09の範囲内に設定されており、本実施形態では、H=0.076×Dとされているので、切刃15のドリル回転方向T後方側に連なる第1逃げ面13Aが小さくなって、この切刃15の真のすくい角を大きくとることができ、切刃15全体の切れ味を良くすることができる。さらに、切刃15の強度を確保することができ、切削抵抗による切刃15の欠損を確実に防止できる。
Further, the center height H of the
また、軸線O方向に直交する断面における溝幅比W1/W2が、0.3≦W1/W2≦0.6の範囲内に設定され、より好ましくは0.4≦W1/W2≦0.5の範囲内に設定されており、本実施形態では、溝幅比W1/W2=0.48とされているので、ドリル本体10を切り欠く部分が少なくなり、このドリル本体10の剛性を向上させることができる。したがって、ドリルを高速回転させた際の振れが少なく、加工穴を寸法精度良く形成することができる。
Further, the groove width ratio W1 / W2 in the cross section perpendicular to the direction of the axis O is set within a range of 0.3 ≦ W1 / W2 ≦ 0.6, and more preferably 0.4 ≦ W1 / W2 ≦ 0.5. In this embodiment, since the groove width ratio is W1 / W2 = 0.48, the portion of the
また、切屑排出溝20の溝底部22の曲率半径Rが、0.1×D≦R≦0.25×Dの範囲内に設定され、より好ましくは0.15×D≦R≦0.2×Dに設定されており、本実施形態では、曲率半径R=0.15×Dとされているので、切刃15によって生成されて切屑排出溝20内に案内された切屑をこの溝底部22の曲率半径Rに沿って強制的にカールさせて切屑を短く分断できる。したがって、このドリルの切屑排出性を向上させることができる。
なお、本実施形態においては、加工穴の穴深さLがドリル外径Dに対してL=1×Dとされているので、切屑が切屑排出溝20を通過する距離が短く、切屑詰まりが発生するおそれが少ない。
Further, the radius of curvature R of the
In the present embodiment, since the hole depth L of the processed hole is L = 1 × D with respect to the drill outer diameter D, the distance that the chip passes through the
さらに、切屑排出溝20のねじれ角θがθ=25°とされているので、加工穴の底部で発生する切屑を確実にドリル後端側へと排出して穴あけ加工を良好に行うことができるとともに、軸線Oに直交する断面においてドリル本体10を切り欠く部分が少なくなり、ドリル本体10の剛性を向上させることができ、ドリルを高速回転させた際の振動の発生を確実に防止して、加工穴をさらに寸法精度良く形成することができる。
また、ドリル本体10における切刃部12の表面に対して、TiN、TiCN、TiAlNなどの硬質皮膜が被覆されているので、耐摩耗性が向上してこのドリルの寿命延長を図ることができる。
Furthermore, since the twist angle θ of the
Further, since the surface of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、先端角や溝幅比等は、本実施形態に限定されることはなく、任意の形状とすることができる。ただし、切刃の形状及び切刃の外周端のラジアルレーキ角については、本発明の範囲内に設定する必要がある。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, the tip angle, the groove width ratio, and the like are not limited to this embodiment, and can be any shape. However, the shape of the cutting edge and the radial rake angle of the outer peripheral edge of the cutting edge need to be set within the scope of the present invention.
また、本実施形態では、切刃部の表面にTiN、TiCN、TiAlNなどのセラミックスコーティングを被覆したものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら硬質被膜が被覆されていなくてもよい。
さらに、穴深さLがドリル外径Dに対してL=1×Dとされた加工穴を形成するドリルとして説明したが、これに限定されることはなく、L>1×Dの深穴であってもよい。なお、深穴を加工する場合には、切屑排出性を向上させるために、本実施形態よりも溝幅比を大きくすることが好ましい。
Moreover, although this embodiment demonstrated as what coated the ceramic coating, such as TiN, TiCN, TiAlN, on the surface of the cutting-blade part, it is not limited to this, Even if these hard films are not coat | covered Good.
Furthermore, although it demonstrated as a drill which forms the processing hole by which the hole depth L was set to L = 1xD with respect to the drill outer diameter D, it is not limited to this, The deep hole of L> 1xD It may be. In addition, when processing a deep hole, in order to improve chip discharge | emission property, it is preferable to make groove width ratio larger than this embodiment.
以下に、本発明の効果を確認すべく実施した比較実験の結果について説明する。この比較実験では、刃型形状、芯高Hを変更したドリル(ドリル外径14mm)を用いて、被切削材である炭素鋼板に深さ7mmの穴あけ加工を施し、加工穴入口周辺のビッカース硬度の測定及び金属組織の観察を行った。なお、切削条件は、切削速度73m/min,送り速度0.23mm/revとした。
実験結果を表1に示す。
Below, the result of the comparative experiment conducted in order to confirm the effect of this invention is demonstrated. In this comparative experiment, using a drill (drill outer diameter 14 mm) with a modified blade shape and core height H, a carbon steel plate as a material to be cut was drilled to a depth of 7 mm and Vickers hardness around the hole entrance Measurement and observation of the metal structure were performed. The cutting conditions were a cutting speed of 73 m / min and a feed speed of 0.23 mm / rev.
The experimental results are shown in Table 1.
表1に示すように、直線切刃で芯高Hが0.13×Dとされた比較例1においては加工穴周辺に加工硬化層が観察された。直線切刃で芯高Hが0.1×Dとされた比較例2や曲線切刃で芯高Hが0.15×Dとされた比較例3においては、明確な加工硬化層は確認されないものの金属組織の変形が認められた。また、ビッカース硬さは、比較例2が367Hv、比較例3が322Hvであり、それぞれ加工硬化していることが確認された。
一方、本発明例においては、金属組織の明確な変形は認められず、ビッカース硬さは277Hvと小さく、加工穴内壁面の加工硬化が抑えられていることが確認された。
As shown in Table 1, in Comparative Example 1 in which the core height H was 0.13 × D with a straight cutting edge, a work hardened layer was observed around the work hole. In Comparative Example 2 in which the core height H is 0.1 × D with a straight cutting edge and in Comparative Example 3 in which the core height H is 0.15 × D with a curved cutting edge, a clear work hardened layer is not confirmed. Deformation of the metal structure was observed. Further, the Vickers hardness was 367 Hv in Comparative Example 2 and 322 Hv in Comparative Example 3, and it was confirmed that each was work-hardened.
On the other hand, in the examples of the present invention, no clear deformation of the metal structure was observed, the Vickers hardness was as small as 277 Hv, and it was confirmed that the work hardening of the inner wall surface of the processed hole was suppressed.
10 ドリル本体
12 切刃部
13 先端逃げ面
15 切刃
15A 凹曲線刃
15B 凸曲線刃
20 切屑排出溝
21 ドリル回転方向前方側を向く壁面
21A 凹曲線部
21B 凸曲線部
22 溝底部
23 ドリル回転方向後方側を向く壁面
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記切刃は、先端視してドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線刃と該凹曲線刃の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線刃とからなり、前記凹曲線刃の曲率半径R1が、ドリル外径Dに対して、1×D≦R1≦3×Dの範囲内に設定されるとともに、前記凸曲線刃の曲率半径R2が、0.04×D≦R2≦0.07×Dの範囲内に設定されており、
前記切刃の外周端におけるラジアルレーキ角γ1が、−12°≦γ1≦−8°の範囲内に設定されていることを特徴とするドリル。 A chip discharge groove extending toward the rear end side is formed on the outer periphery of the cutting edge portion provided on the tip side of the drill body rotated about the axis, and a wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove and In the drill in which the cutting edge is formed in the crossing ridge line part with the tip flank of the cutting edge part,
The cutting edge is composed of a concave curved blade that is recessed rearward in the drill rotation direction when viewed from the tip, and a convex curved blade that is continuous with the outer peripheral side of the concave curved blade and protrudes forward in the drill rotational direction. The curvature radius R1 is set within the range of 1 × D ≦ R1 ≦ 3 × D with respect to the drill outer diameter D, and the curvature radius R2 of the convex curve blade is 0.04 × D ≦ R2 ≦ 0. .07 x D,
A radial rake angle γ1 at an outer peripheral end of the cutting blade is set within a range of −12 ° ≦ γ1 ≦ −8 °.
前記切屑排出溝の外周端におけるラジアルレーキ角γ2が、−2≦γ2≦+3°の範囲内に設定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。 The wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove is connected to the concave curve portion recessed toward the rear side in the drill rotation direction and the outer peripheral side of the concave curve portion in the cross section perpendicular to the axis. A radius of curvature R3 of the concave curve portion is set within a range of 0.7 × D ≦ R3 ≦ 0.9 × D with respect to the drill outer diameter D. , The radius of curvature R4 of the convex curve portion is set within a range of 0.1 × D ≦ R4 ≦ 0.2 × D,
3. The drill according to claim 1, wherein a radial rake angle γ <b> 2 at an outer peripheral end of the chip discharge groove is set in a range of −2 ≦ γ2 ≦ + 3 °.
前記切屑排出溝の溝底部の曲率半径Rが、ドリル外径Dに対して、0.1×D≦R≦0.25×Dの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のドリル。 The groove width ratio W1 / W2 in the cross section orthogonal to the axial direction is set within a range of 0.3 ≦ W1 / W2 ≦ 0.6,
The radius of curvature R of the groove bottom portion of the chip discharge groove is set within a range of 0.1 × D ≦ R ≦ 0.25 × D with respect to the drill outer diameter D. The drill according to claim 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006057678A JP4725369B2 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Drill |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006057678A JP4725369B2 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Drill |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007229900A JP2007229900A (en) | 2007-09-13 |
JP4725369B2 true JP4725369B2 (en) | 2011-07-13 |
Family
ID=38550997
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006057678A Active JP4725369B2 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Drill |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4725369B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009054400A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Twist drill |
JP5927671B2 (en) * | 2012-10-25 | 2016-06-01 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Small diameter drill |
JP6268809B2 (en) | 2013-08-22 | 2018-01-31 | 三菱マテリアル株式会社 | drill |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6189416A (en) * | 1984-10-05 | 1986-05-07 | Seiji Kagawa | Flame nozzle |
JPS61205717A (en) * | 1985-03-08 | 1986-09-11 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Catalyst type combustion unit |
JP2674124B2 (en) * | 1987-12-14 | 1997-11-12 | 三菱マテリアル株式会社 | Twist drill |
DE10027544A1 (en) * | 2000-06-02 | 2001-12-13 | Kennametal Inc | Drill tip for a twist drill and method for producing a flute in the area of a drill tip for a twist drill |
JP2002144125A (en) * | 2000-08-31 | 2002-05-21 | Mitsubishi Materials Corp | Boring tool |
JP2002126926A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-08 | Hitachi Tool Engineering Ltd | Twist drill |
JP2002126927A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-08 | Hitachi Tool Engineering Ltd | Twist drill |
JP2003025127A (en) * | 2001-07-10 | 2003-01-29 | Mitsubishi Materials Corp | Drill |
JP2006055965A (en) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Osg Corp | Cemented carbide drill causing low work hardening |
-
2006
- 2006-03-03 JP JP2006057678A patent/JP4725369B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007229900A (en) | 2007-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5013435B2 (en) | Ball end mill | |
US9511424B2 (en) | Drill | |
JP6057038B1 (en) | drill | |
WO2017179689A1 (en) | Small-diameter drill bit | |
WO2017034038A1 (en) | Drill | |
EP3037197B1 (en) | Drill | |
JP2008137125A (en) | Drill | |
JP2011073129A (en) | Boring drill | |
JP5940205B1 (en) | drill | |
JP2010105119A (en) | Drill reamer | |
WO2017043129A1 (en) | Drill | |
JP4725369B2 (en) | Drill | |
JP2008142834A (en) | Drill | |
JP7375329B2 (en) | Drill | |
JP2018176360A (en) | Rotary cutting type drilling tool | |
JP2007229899A (en) | Drill | |
JP2002205212A (en) | Drill | |
JP2010162643A (en) | Drill and grinding method of the drill | |
JP2016147328A (en) | drill | |
WO2010050390A1 (en) | Ball end mill | |
JP2009241239A (en) | Drill and boring machining method | |
JP2008149412A (en) | Drill | |
JP2007260843A (en) | Drill | |
JP2007136563A (en) | Insert type drill | |
EP4163036A1 (en) | Drill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080321 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110304 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4725369 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |