JP7164084B2 - ドリル - Google Patents
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Description
本開示の目的は、アルミニウム合金鋳物の鋳抜き穴加工における穴位置度を低減可能なドリルを提供することである。
本開示によれば、アルミニウム合金鋳物の鋳抜き穴加工における穴位置度を低減可能なドリルを提供することができる。
まず、本開示の実施形態の概要について説明する。
以下、図面に基づいて本開示の実施形態(以降、本実施形態とも称する)の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
アルミ製品において鋳造により形成された穴(鋳抜き穴)は、鋳造の精度により寸法および位置精度にばらつきが生じることがある。図8は、鋳抜き穴中心軸とドリル中心軸とのずれを説明するための断面模式図である。図8に示されるように、被削材40には、鋳抜き穴41が設けられている。図9は、鋳抜き穴中心軸とドリル中心軸とのずれを説明するための平面模式図である。図8および図9に示されるように、鋳抜き穴中心軸は、ドリル中心軸とは一致していない。図9に示されるように、平面視において、鋳抜き穴中心軸は、ドリル中心軸に対して距離Dだけずれている。
まず、サンプル1-1~1-4のドリル100を準備した。サンプル1-1および1-2のドリル100は、比較例に係るドリル100である。サンプル1-3および1-4のドリル100は、実施例に係るドリル100である。サンプル1-1~1-4のドリル100において、第1外周面3の直径(第1直径W1)は、6mmとした。サンプル1-1~1-4のドリル100において、第2本体部82の最大径は、それぞれ6mm、7mm、9mmおよび11mmとした。つまり、サンプル1-1~1-4のドリル100において、第2本体部82の直径の最大値を第1本体部81の直径で除した値は、それぞれ6/6、7/6、9/6および11/6とした。
次に、サンプル1-1~1-4のドリル100を用いて鋳抜き穴を加工した。被削材は、日本工業規格(JIS)H5302:2006の規定によるAl-Si-Cu系ダイカスト材料であるADC12とした。設備は、立形マシニングセンタ(FANUC株式会社製 ROBODRILL α-T14iFLa)とした。回転数は、10000rpmとした。送り量(f)は、1mm/回転とした。深さは、20mmとした。内部給油が用いられた。
まず、サンプル2-1~2-4のドリル100を準備した。サンプル2-1のドリル100は、比較例に係るドリル100である。サンプル2-2~2-4のドリル100は、実施例に係るドリル100である。サンプル2-1~2-4のドリル100において、第1外周面3の直径(第1直径W1)は、6mmとした。第2本体部82の最大径は、11mmとした。サンプル2-1~2-4のドリル100において、第1本体部81の直径に対する主溝面72の芯厚Bmの比率は、それぞれ30%、40%、50%および60%とした。
次に、サンプル2-1~2-4のドリル100を用いて鋳抜き穴を加工した。被削材は、日本工業規格(JIS)H5302:2006の規定によるAl-Si-Cu系ダイカスト材料であるADC12とした。設備は、立形マシニングセンタ(FANUC株式会社製 ROBODRILL α-T14iFLa)とした。回転数は、10000rpmとした。送り量(f)は、1mm/回転とした。深さは、20mmとした。内部給油が用いられた。
まず、サンプル3-1~3-9のドリル100を準備した。サンプル3-1、3-6、3-8および3-9のドリル100は、比較例に係るドリル100である。サンプル3-2~3-5および3-7のドリル100は、実施例に係るドリル100である。サンプル3-1~3-9のドリル100において、第1外周面3の直径(第1直径W1)は、6mmとした。第2本体部82の最大径は、11mmとした。サンプル3-1~3-9のドリル100において、第1本体部81の直径に対する主溝面72の芯厚Bmの比率は、50%とした。
次に、サンプル3-1~3-9のドリル100を用いて鋳抜き穴を加工した。被削材は、日本工業規格(JIS)H5302:2006の規定によるAl-Si-Cu系ダイカスト材料であるADC12とした。設備は、立形マシニングセンタ(FANUC株式会社製 ROBODRILL α-T14iFLa)とした。回転数は、10000rpmとした。送り量(f)は、1mm/回転とした。深さは、20mmとした。内部給油が用いられた。
図11は、副溝の終了点と、穴位置度との関係を示す図である。図11および表3に示されるように、開始点の割合(具体的には、中心軸Xと第1切刃4の外周端部60との距離に対する、中心軸Xと第1端部91(開始点)との距離の割合)が一定(30%)の場合には、終了点の割合(具体的には、中心軸Xと第1切刃4の外周端部60との距離に対する、中心軸Xと第2端部92(終了点)との距離の割合)が小さくなるにつれて、穴位置度が低減する。
まず、サンプル3-10~3-12のドリル100を準備した。サンプル3-11のドリル100は、比較例に係るドリル100である。サンプル3-11のドリル100の切屑排出溝には、副溝が形成されていない。サンプル3-10および3-12のドリル100は、実施例に係るドリル100である。サンプル3-10および3-12のドリル100の切屑排出溝には、副溝が形成されている。
次に、サンプル3-10~3-12のドリル100を用いて鋳抜き穴を加工した。被削材は、日本工業規格(JIS)H5302:2006の規定によるAl-Si-Cu系ダイカスト材料であるADC12とした。設備は、立形マシニングセンタ(FANUC株式会社製 ROBODRILL α-T14iFLa)とした。回転数は、10000rpmとした。送り量(f)は、1mm/回転とした。深さは、20mmとした。内部給油が用いられた。
まず、サンプル4-1~4-4のドリル100を準備した。サンプル4-3および4-4のドリル100は、比較例に係るドリル100である。サンプル4-1および4-2のドリル100は、実施例に係るドリル100である。サンプル4-1~4-4のドリル100において、第1外周面3の直径(第1直径W1)は、6mmとした。サンプル4-1~4-4のドリル100において、第1マージン31の長さ(第1長さA1)は、それぞれ0.1mm、0.3mm、0.6mmおよび1.5mmとした。
次に、サンプル4-1~4-4のドリル100を用いて鋳抜き穴を加工した。被削材は、日本工業規格(JIS)H5302:2006の規定によるAl-Si-Cu系ダイカスト材料であるADC12とした。設備は、立形マシニングセンタ(FANUC株式会社製 ROBODRILL α-T14iFLa)とした。回転数は、10000rpmとした。送り量(f)は、1mm/回転とした。深さは、20mmとした。内部給油が用いられた。
まず、サンプル5-1~5-5のドリル100を準備した。サンプル5-1および5-2のドリル100は、比較例に係るドリル100である。サンプル5-3~5-5のドリル100は、実施例に係るドリル100である。サンプル5-1~5-5のドリル100において、第1外周面3の直径(第1直径W1)は、6mmとした。サンプル5-1~5-5のドリル100において、第1切刃4の先端角θ1は、それぞれ135°、140°、150°、160°および175°とした。
次に、サンプル4-1~4-4のドリル100を用いて鋳抜き穴を加工した。被削材は、日本工業規格(JIS)H5302:2006の規定によるAl-Si-Cu系ダイカスト材料であるADC12とした。設備は、立形マシニングセンタ(FANUC株式会社製 ROBODRILL α-T14iFLa)とした。回転数は、10000rpmとした。送り量(f)は、1mm/回転とした。深さは、20mmとした。内部給油が用いられた。
Claims (5)
- 第1本体部と、
前記第1本体部に対して後方に位置し、かつ前記第1本体部の直径と異なる直径を有する第2本体部とを備えたドリルであって、
前記第1本体部は、
前記ドリルの中心軸の周りに螺旋状に設けられた切屑排出面と、
前記切屑排出面に連なる逃げ面と、
前記切屑排出面および前記逃げ面の各々に連なる外周面とを含み、
前記切屑排出面と前記逃げ面との稜線は、切刃を構成し、
前記切屑排出面は、
前記中心軸の周りに螺旋状に設けられ、かつ前記切刃に連なる主溝面と、
前記中心軸の周りに螺旋状に設けられ、前記切刃および前記主溝面の各々に連なり、かつ前記主溝面に対して前記ドリルの回転方向の反対側に凹んだ副溝面とを有し、
前記逃げ面と前記副溝面との境界により構成される副切刃部は、第1端部と、前記第1端部の反対側にある第2端部とを有し、
前記第2本体部は、前記第1本体部に連なる第3本体部を有し、
前記第3本体部は、前記主溝面に連なるフルート面を有し、
前記中心軸に沿った方向で見た場合、前記第2本体部の直径の最大値を前記第1本体部の直径で除した値は、1.5以上であり、
前記中心軸に沿った方向で見た場合、前記中心軸と前記第1端部との距離は、前記中心軸と前記切刃の外周端部との距離の20%以上40%未満であり、かつ、前記中心軸と前記第2端部との距離は、前記中心軸と前記外周端部との距離の60%以上80%以下であり、
前記第1本体部の直径に対する前記フルート面の芯厚の比率は、40%以上60%以下であり、
前記副切刃部の中間位置における前記副溝面の軸方向すくい角は、正であり、
前記フルート面の芯厚は、前記第1本体部の前記主溝面の芯厚と同じであり、 前記中心軸に対して垂直な断面において、前記主溝面の形状は、円弧状である、ドリル。 - 前記中心軸に沿った方向で見た場合、前記第1端部と前記第2端部とを通る直線に対する前記副切刃部の凹み量は、前記第1本体部の直径の1%以上5%以下である、請求項1に記載のドリル。
- 前記外周面には、前記切刃および前記逃げ面の各々に連なるマージンが設けられており、
周方向における前記マージンの長さは、0.1mm以上0.3mm以下である、請求項1または請求項2に記載のドリル。 - 前記切刃の先端角は、150°以上175°以下である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のドリル。
- 前記第1本体部の直径は、1mm以上10mm以下である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のドリル。
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