JPH04315512A - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に鋼材などの孔あ
け加工に用いられるドリルの刃先部分のシンニング加工
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドリルは、鋼材などの穿孔加工に用いら
れる切削工具の１つである。その一例としてツイストド
リルの構造が図１４に示されている。ツイストドリル３
０は、穿孔加工に供される切刃部３１と、切削に関与せ
ず、主として切屑の排出と、ボール板などの切削機械の
チャック部などに装着するためのシャンク部３２とから
構成される。

【０００３】図１５にはツイストドリルの刃先の先端形
状が示されている。１対の切刃部３３、３３はドリルの
回転軸に対して回転対称の位置に配置されている。さら
に、切刃部３３はチゼルエッジ３４の端部からドリルの
外径方向に向かって直線状に延びて形成されている。

【０００４】図１６は、従来のドリルの他の例として、
スペードドリルの構造を示している。スペードドリル４
０は、シャンク部４１と、このシャンク部に取付けピン
４３により固着される切刃部４２とから構成される。図
１７は切刃部４２の刃先形状を示している。スペードド
リル４０の切刃部４２は平板形状に形成されている。切
刃部４２の先端はその中心部から両端部に向かって直線
状に延びる対称配置された１対の切刃４４、４４が形成
されている。また、ドリルの逃げ面となる面には切刃４
４にほぼ直交する方向に向かって細長い溝状のニック部
４５が形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図１５、あるいは図１
７に示すように、ドリルの刃先には通常チゼルエッジと
称される領域３４、４６が形成されている。このチゼル
エッジは切削抵抗を増大し、切削時に大きなスラストを
受けるため、この部分を研ぎ落してそのエッジ幅を小さ
くするためにシンニング加工が施される場合がある。

【０００６】一方、本発明者は後述するようなセルフグ
リップ方式のドリルを開発した。そして、そのドリルの
切刃チップの刃先部分について従来のシンニング加工に
倣ってシンニング加工を試みた。図１８は、発明者が開
発したドリルの切刃チップに従来のシンニング加工を施
した状態を示す平面構造図であり、図１９はその正面構
造図である。従来のシンニング加工により形成されるシ
ンニング面１０は、チゼルエッジ部分３から刃先後方に
向かって円筒の側面に沿うような曲面に形成されている
。チゼルエッジ３の幅はこのシンニング面１０の上端部
に形成される半径Ｒ１　によって規定される。この半径
Ｒ１　を大きくとると刃先４の中央部分の丸みが大きく
なり、かつチゼルエッジの幅も大きくなりドリルの切味
が悪くなる。また、半径Ｒ１　を小さくすればドリルの
切味は向上するが、刃先後方部分のシンニング面１３の
半径Ｒ２　も小さくなり、ドリルのすくい面に比較的急
峻な変曲面が溝状に形成されることになる。したがって
、このシンニング面１０近傍に応力集中が生じドリル強
度が低下するという問題が生じた。

【０００７】したがって、この発明は上記のような問題
点を解消するためになされたもので、刃先の切味を向上
し、かつドリルの強度を保ち得るシンニング加工が施さ
れたドリルを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明によるドリルは
、その先端部にほぼ回転軸中心からドリル外径方向へ向
かって延び、かつ互いに回転軸を中心とする回転対称位
置に配置された１対の切刃と、チゼルエッジ近傍のすく
い面に形成されたシンニング面を有している。そして、
このシンニング面は、ドリルの刃先方向に向かって小径
となるように想定された円錐台の側面形状に沿った曲面
領域を有することを特徴としている。

【０００９】

【作用】シンニング加工によって形成される曲面の形状
は刃先部分と刃先後方部分とでは要求される条件が異な
る。刃先部分では刃先部分の丸みを小さくし、チゼルエ
ッジ幅を小さくすることによって切味を向上する形状が
望まれる。また、刃先後方においてはシンニング加工さ
れた面に緩やかな形状変化を持たせるように相対的に大
きな曲率に形成されることが要求される。したがって、
この発明では、シンニング面を円錐台の側面に沿う形状
に形成し、刃先部分の曲率半径を刃先後方部分の曲率半
径に比べて小さく形成することによって上記の条件が充
足される。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について図を用いて
詳細に説明する。

【００１１】この発明によるスローアウェイ式ドリルの
構造が図１ないし図３に示される。図１は、この発明に
よるスローアウェイ式ドリルの平面構造図であり、図２
はその左側面図である。スローアウェイ式ドリルは、鋼
材などの被削材を切削加工する切刃チップ１と、この切
刃チップ１を保持しドリルを切削工具に取付けるための
シャンク部２０とから構成される。図３は、切刃チップ
１とシャンク部２０との接合方法を示す分解斜視図であ
る。図３を参照して、切刃チップ１は、チップの被挾持
面２がシャンク部２０の挾持部２１、２１の内側端面と
当接することによって生じる摩擦力によりシャンク部３
０に固定される。このような切刃チップ１とシャンク部
２０との接合方式をセルフグリップ方式と称する。

【００１２】次に、切刃チップ１構造について図４ない
し図８（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。図４は切刃チ
ップ１の正面構造図であり、図５はその平面図、図６は
底面図、図７はその左側面図である。さらに、図８（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各々図４中の切断線Ａ−
Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄに沿った方向からの断面構
造図である。これらの図を参照して、切刃チップ１は、
切刃が形成される刃先部１５とシャンク部２０の挾持部
２１に挾持される被挾持部１６からなり、ほぼＴ字状の
平板形状に形成されている。刃先部１５の先端表面には
ドリルの逃げ面６、６が形成されている。また、側面に
はドリルのすくい面７、７が形成されている。そしてこ
の逃げ面６とすくい面７との交線に沿ってドリルの切刃
部４、４が形成されている。１対の切刃部４、４はチゼ
ルエッジ３の中心を通るドリルの回転軸に対して回転対
称の位置に配置されている。切刃部４の形状が図９に示
される。図９は切刃部４の形状を示す平面構造図である
。切刃部４はチゼルエッジ３からドリルの外径領域に向
かって第１直線切刃領域４ａ、曲線切刃領域４ｃ、第２
直線切刃領域４ｂから構成されている。また、第１直線
切刃領域４ａとチゼルエッジ３との間にシンニング加工
により形成された切刃中央領域４ｄを有している。 第１直線切刃領域４ａと第２直線切刃領域４ｂとは同一
直線上に整列して形成されている。そして、１対の第１
直線切刃領域４ａ、４ａおよび第２直線切刃領域４ｂ、
４ｂは互いに平行に形成されている。曲線切刃領域４ｃ
、４ｃは、各々第３直線切刃領域４ｅ、４ｆを有してい
る。この第３直線切刃領域４ｅ、４ｆは第２直線切刃領
域４ｂに対して交差角度θで交差するように形成されて
いる。そして、この第３直線切刃領域４ｅ、４ｆの両端
部は滑らかな曲線領域によって第１および第２の直線切
刃領域４ａ、４ｂに接続されている。また、１対の切刃
部４、４の各々の曲線切刃領域４ｃ、４ｃは互いに異な
る形状、たとえば異なる幅で形成されている。すなわち
、図９中において１対の曲線切刃領域４ｃ、４ｃの幅Ｌ
２　、Ｌ３　は異なる大きさで形成されている。

【００１３】図９に示すように、１対の切刃部４、４に
曲線切刃領域４ｃ、４ｃを設けることにより切屑が切刃
部４の形状に倣うような形状で形成される。そして、こ
のような切屑はドリルや加工中の孔の内壁などに接触す
ることによって容易に折損する。このため、切屑がチッ
プ状に砕断され切屑の処理特性が向上する。

【００１４】図１０は、切刃部４の変形例を示す平面構
造図である。図１０に示す切刃部４の曲線切刃領域４ｃ
には、図９に示した第３直線切刃領域４ｅ、４ｆの代わ
りに、半径Ｒの円弧の一部からなる曲線領域４ｇ、４ｈ
が形成されている。

【００１５】さらに、図１１は、切刃部４の他の変形例
を示す平面構造図である。図１１に示す切刃部４は２つ
の曲線切刃領域と３つの直線切刃領域とを有している。 そして、複数の曲線切刃領域の各々の形状は、上記の図
９および図１０に示す形状を適用することができる。

【００１６】次に、ニック部について説明する。図４、
図５および図９ないし図１１を参照して、切刃チップ１
の逃げ面６には曲線切刃領域４ｃからすくい面６の表面
に延びた細長い溝状のニック５が形成されている。たと
えば、図９を参照して、曲線切刃領域４ｃにニック５を
設けることにより、第１直線切刃部４ａと第２直線切刃
部４ｂによって生成される切屑はニック５を境に生成方
向に対して分割して排出させる。これにより切屑の幅を
縮小することができる。

【００１７】次に、図４に示すドリルの切刃チップ１の
チップブレーカについて説明する。切刃チップ１の側面
にはすくい面７に連なってチップブレーク面８が形成さ
れている。図８（ｄ）に示されるように、チップブレー
ク面８はすくい面７に対して一定の傾きを持って形成さ
れている。さらに、すくい面７には２つの球状突起から
なる第１チップブレーカ９ａ、９ａが形成され、またチ
ップブレーク面８には第１チップブレーカ９ａより大き
い球状突起の第２チップブレーカ９ｂが形成されている
。

【００１８】さらに、切刃チップ１のシンニング形状に
ついて説明する。図１２は切刃の形状を示す切刃形状図
である。また図１３はシンニング面の形状を説明するた
めの刃先部分正面図である。図１２および図１３を参照
して、チゼルエッジ３を中心とする１対の切刃中央領域
４ｄ、４ｄのすくい面側にはシンニング面１０が形成さ
れている。シンニング面１０は、その突端がチゼルエッ
ジ３方向となるように置かれた円錐台１７の側面形状に
沿うように形成されている。円錐台１７の側面の一部を
利用したこのようなシンニング形状は、刃先中央領域４
ｄのチゼルエッジ側の曲率を小さくし、またチゼル幅Ｗ
を小さくすることによってドリルの切れ味を向上させる
。また、刃先後方側の曲率を大きくすることによってチ
ップの強度を増大させる。

【００１９】シンニング面１０の曲率の好ましい範囲と
しては、刃先先端部分の半径Ｒ１　は、０．１ｍｍ＜Ｒ
１　＜３ｍｍ であり、刃先後方の曲率Ｒ２　は、 ０．５ｍｍ＜Ｒ２　＜１０ｍｍ である。

【００２０】

【発明の効果】このように、本発明によるドリルは、刃
先先端部分に小さな曲率で、また刃先後方部分に大きな
曲率で円錐台側面状のシンニング面を形成したので、刃
先の切味が向上するとともに刃先部分の強度も同時に確
保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるスローアウェイ式ドリルの平面
構造図である。

【図２】図１に示すスローアウェイ式ドリルの左側面図
である。

【図３】図１に示すドリルの切刃チップとシャンク部と
の接合構造を示す分解斜視図である。

【図４】この発明のスローアウェイ式ドリルの切刃チッ
プの正面構造図である。

【図５】図４に示す切刃チップの平面構造図である。

【図６】図４に示す切刃チップの底面図である。

【図７】図４に示す切刃チップの左側面図である。

【図８】図４に示す切刃チップの断面構造図であり、（
ａ）は図４中の切断線Ａ−Ａ、（ｂ）は同じく切断線Ｂ
−Ｂ、（ｃ）は同じく切断線Ｃ−Ｃ、（ｄ）は同じくＤ
−Ｄに沿った方向からの断面図である。

【図９】図４に示す切刃チップの切刃部の形状を示す平
面図である。

【図１０】切刃チップの他の実施例による切刃部の形状
を示す平面図である。

【図１１】切刃チップのさらに他の実施例による切刃部
の形状を示す平面図である。

【図１２】切刃の形状を示す切刃形状図である。

【図１３】切刃チップの側面に形成されるシンニング面
の形状を説明するための部分正面図である。

【図１４】従来のツイストドリルの平面図である。

【図１５】図１４のツイストドリルの刃先形状図である
。

【図１６】従来のスペードドリルの平面構造図である。

【図１７】図１６に示すスペードドリルの刃先形状図で
ある。

【図１８】発明者が開発したドリルの切刃チップに従来
のシンニング加工を施した状態を示すドリルの平面構造
図である。

【図１９】図１８に示すドリルの正面構造図である。

【符号の説明】

１　　切刃チップ ３　　チゼルエッジ ４　　切刃部 １０　　シンニング面 １７　　円錐台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　その先端部に、ほぼ回転軸中心からド
   リル外径方向へ向かって延び、かつ互いに前記回転軸を
   中心とする回転対称位置に配置された１対の切刃と、チ
   ゼルエッジ近傍のすくい面に形成されたシンニング面を
   有するドリルにおいて、前記シンニング面は、該ドリル
   の刃先方向に向かって小径となるように想定された円錐
   台の側面形状に倣った曲面領域を有することを特徴とす
   る、ドリル。
2. 【請求項２】　　前記シンニング面の曲面領域は、刃先
   部分の曲率半径が０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、か
   つ刃先後方に形成される曲面の曲率半径が０．５ｍｍ以
   上１０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１記載
   のドリル。