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技術 ドリル

出願人 三菱日立ツール株式会社
発明者 藤原繁栄丹羽輝明原勇介
出願日 2017年6月28日 (3年7ヶ月経過) 出願番号 2017-126666
公開日 2019年1月17日 (2年1ヶ月経過) 公開番号 2019-005882
状態 未登録
技術分野 穴あけ工具
主要キーワード 回転対称位置 立壁面 仮想円筒面 三角形面 度程度傾斜 凸曲線 ドリル送り 凹曲線
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年1月17日)のものです。
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図面 (7)

課題

シンニング切れ刃部の径方向内端部刃先強度を高めることができ、これによりチゼル欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を安定して行うことが可能なドリルを提供すること。

解決手段

切れ刃4のうち、少なくとも径方向の内側部分に位置するシンニング切れ刃部9は、ホーニング刃であり、シンニング切れ刃部9においてホーニング幅が最大となる位置は、シンニング切れ刃部9の刃長をXとして、シンニング切れ刃部9の径方向内端から径方向外端へ向けた長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側であり、かつ、長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側であり、シンニング切れ刃部9の径方向外端におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部9のホーニング幅の最大値が、1.5倍以上であることを特徴とする。

概要

背景

従来、例えば下記特許文献1に示されるような、切れ刃ホーニング処理が施されてホーニング刃とされたドリルが知られている。特許文献1のドリルは、切れ刃として、径方向の内側部分(内周部)に位置するシンニング切れ刃部と、該シンニング切れ刃部よりも径方向外側に位置する主切れ刃部と、を備えている。そして、シンニング切れ刃部のホーニング幅が、該シンニング切れ刃部の径方向外端(主切れ刃部との接続部分)において最も大きくされ、該径方向外端から径方向内側へ向かうに従い徐々に小さくなる。

概要

シンニング切れ刃部の径方向内端部刃先強度を高めることができ、これによりチゼル欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を安定して行うことが可能なドリルを提供すること。切れ刃4のうち、少なくとも径方向の内側部分に位置するシンニング切れ刃部9は、ホーニング刃であり、シンニング切れ刃部9においてホーニング幅が最大となる位置は、シンニング切れ刃部9の刃長をXとして、シンニング切れ刃部9の径方向内端から径方向外端へ向けた長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側であり、かつ、長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側であり、シンニング切れ刃部9の径方向外端におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部9のホーニング幅の最大値が、1.5倍以上であることを特徴とする。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シンニング切れ刃部の径方向内端部の刃先強度を高めることができ、これによりチゼルの欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を安定して行うことが可能なドリルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

軸状をなし、軸線回り周方向のうちドリル回転方向に回転させられるドリル本体と、前記ドリル本体の外周に、前記軸線方向の先端から後端側へ向けて延びる切屑排出溝と、前記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部に形成された切れ刃と、前記先端面と、該先端面のドリル回転方向とは反対側に隣り合う前記切屑排出溝との間に形成されたシンニング面と、を備え、前記切れ刃のうち、少なくとも前記軸線に直交する径方向の内側部分に位置するシンニング切れ刃部は、ホーニング刃であり、前記シンニング切れ刃部においてホーニング幅が最大となる位置は、前記シンニング切れ刃部の刃長をXとして、前記シンニング切れ刃部の径方向内端から径方向外端へ向けた長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側であり、かつ、長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側であり、前記シンニング切れ刃部の径方向外端におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部のホーニング幅の最大値が、1.5倍以上であるドリル。

請求項2

請求項1に記載のドリルであって、前記シンニング切れ刃部のすくい角が、該シンニング切れ刃部の刃長全域で一定であるドリル。

請求項3

請求項1又は2に記載のドリルであって、前記シンニング切れ刃部の径方向外端におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部のホーニング幅の最大値が、2.5倍以下であるドリル。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載のドリルであって、当該ドリルはツイストドリルであり、前記ドリル本体には前記先端面及び前記シンニング面が各一対形成され、前記ドリル本体を前記軸線方向の先端から後端側へ向けて見たドリル正面視で、前記先端面と前記シンニング面との交差稜線は直線状をなしており、一対の前記交差稜線のうち、第1の交差稜線を第2の交差稜線に向けて延ばした延長線は、該第2の交差稜線上に一致し、又は、該第2の交差稜線よりもドリル回転方向とは反対側に配置されるドリル。

請求項5

請求項4に記載のドリルであって、一対の前記交差稜線のうち、第1の交差稜線を第2の交差稜線に向けて延ばした延長線は、該第2の交差稜線よりもドリル回転方向とは反対側に配置され、前記延長線と前記第2の交差稜線との間の周方向に沿う距離が、0.04mm以下であるドリル。

請求項6

請求項1〜5のいずれか一項に記載のドリルであって、前記切れ刃は、前記シンニング切れ刃部の径方向外側に接続する主切れ刃部を有し、前記主切れ刃部は、ホーニング刃であり、前記主切れ刃部のホーニング幅が、該主切れ刃部の刃長全域で一定であるドリル。

請求項7

請求項1〜6のいずれか一項に記載のドリルであって、前記シンニング面の径方向内端部に凹部が形成されているドリル。

技術分野

0001

本発明は、切れ刃ホーニング処理が施されたドリルに関する。

背景技術

0002

従来、例えば下記特許文献1に示されるような、切れ刃にホーニング処理が施されてホーニング刃とされたドリルが知られている。特許文献1のドリルは、切れ刃として、径方向の内側部分(内周部)に位置するシンニング切れ刃部と、該シンニング切れ刃部よりも径方向外側に位置する主切れ刃部と、を備えている。そして、シンニング切れ刃部のホーニング幅が、該シンニング切れ刃部の径方向外端(主切れ刃部との接続部分)において最も大きくされ、該径方向外端から径方向内側へ向かうに従い徐々に小さくなる。

先行技術

0003

特開2016−2617号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら上記従来のドリルは、シンニング切れ刃部の径方向内端部軸線近傍)の刃先強度が確保されておらず、チゼル欠損等が生じるおそれがあった。

0005

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、シンニング切れ刃部の径方向内端部の刃先強度を高めることができ、これによりチゼルの欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を安定して行うことが可能なドリルを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様に係るドリルは、軸状をなし、軸線回り周方向のうちドリル回転方向に回転させられるドリル本体と、前記ドリル本体の外周に、前記軸線方向の先端から後端側へ向けて延びる切屑排出溝と、前記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部に形成された切れ刃と、前記先端面と、該先端面のドリル回転方向とは反対側に隣り合う前記切屑排出溝との間に形成されたシンニング面と、を備え、前記切れ刃のうち、少なくとも前記軸線に直交する径方向の内側部分に位置するシンニング切れ刃部は、ホーニング刃であり、前記シンニング切れ刃部においてホーニング幅が最大となる位置は、前記シンニング切れ刃部の刃長をXとして、前記シンニング切れ刃部の径方向内端から径方向外端へ向けた長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側であり、かつ、長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側であり、前記シンニング切れ刃部の径方向外端におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部のホーニング幅の最大値が、1.5倍以上であることを特徴とする。

0007

本発明のドリルでは、切れ刃のシンニング切れ刃部にホーニング処理が施されており、該シンニング切れ刃部はホーニング刃である。そして、シンニング切れ刃部のホーニング幅は、該シンニング切れ刃部の径方向外端(つまりシンニング切れ刃部と、このシンニング切れ刃部の径方向外側に位置する主切れ刃部との接続部分)において最大となるわけではなく、径方向内端部において最大値となる。詳しくは、シンニング切れ刃部においてホーニング幅が最大となる位置が、該シンニング切れ刃部の刃長Xのうち、径方向内端から外端へ向けた長さX×(1/6)の位置と、長さX×(1/3)の位置との間に設定されている。

0008

シンニング切れ刃部のうちホーニング幅が最大となる部分が、径方向内端から長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側に位置していることで、該シンニング切れ刃部の径方向内端部(軸線近傍)の刃先強度を向上することが可能になり、該径方向内端部に接続するチゼルの欠損等を顕著に防止することができる。
つまり、切れ刃の中でも切削負荷が高く刃先強度が不足しがちなシンニング切れ刃部の径方向内端部におけるホーニング幅を十分に確保でき、これによりドリル先端剛性を高めて、高精度な穴あけ加工を安定して行うことができる。

0009

また、シンニング切れ刃部のうちホーニング幅が最大となる部分が、径方向内端から長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側に位置していることで、シンニング切れ刃部の径方向内端部における刃先強度を確実に高めつつ、ドリルの製造容易性(特にシンニング切れ刃部の径方向内端(最内端)における成形性)を向上できる。また、シンニング切れ刃部のホーニング幅が、該シンニング切れ刃部の径方向内端において最大となるわけではないため、該径方向内端でホーニング幅を大きくするためにドリル先端の剛性を低減させてしまうことはなく、ドリル先端剛性を確保してチゼル欠損等の防止を安定して図ることができる。

0010

また、シンニング切れ刃部の径方向外端におけるホーニング幅を基準として、該シンニング切れ刃部のホーニング幅の最大値(最大ホーニング幅)が1.5倍以上とされているので、シンニング切れ刃部の径方向内端部における刃先強度を確実に高めることができ、上述した作用効果が安定して奏功される。

0011

上より本発明によれば、シンニング切れ刃部の径方向内端部の刃先強度を確実に高めることができ、これによりチゼルの欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を長期に亘り安定して行うことが可能である。

0012

また、上記ドリルにおいて、前記シンニング切れ刃部のすくい角が、該シンニング切れ刃部の刃長全域で一定であることが好ましい。

0013

この場合、上述のようにシンニング切れ刃部の刃先強度を高めつつ、該シンニング切れ刃部の切れ味を刃長全域にわたって均等に高めることができる。

0014

また、上記ドリルにおいて、前記シンニング切れ刃部の径方向外端におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部のホーニング幅の最大値が、2.5倍以下であることが好ましい。

0015

上記構成のように、シンニング切れ刃部の径方向外端におけるホーニング幅を基準として、該シンニング切れ刃部の最大ホーニング幅が2.5倍以下とされていれば、シンニング切れ刃部の刃長領域でホーニング幅が大きく変化し過ぎるようなことを防止できる。これにより、切削時にシンニング切れ刃部に対して局部的に大きな切削負荷が作用することを抑えられ(つまり刃先への切削負荷を刃長全域に略均等化でき)、ドリルの先端剛性が確保される。また、シンニング切れ刃部の製造容易性についても良好に維持される。

0016

また、上記ドリルにおいて、当該ドリルはツイストドリルであり、前記ドリル本体には前記先端面及び前記シンニング面が各一対形成され、前記ドリル本体を前記軸線方向の先端から後端側へ向けて見たドリル正面視で、前記先端面と前記シンニング面との交差稜線は直線状をなしており、一対の前記交差稜線のうち、第1の交差稜線を第2の交差稜線に向けて延ばした延長線は、該第2の交差稜線上に一致し、又は、該第2の交差稜線よりもドリル回転方向とは反対側に配置されることが好ましい。

0017

この場合、先端面(先端逃げ面)に対してシンニング面の割合が大きくなる傾向にあり、シンニング面が大きく形成されるので切屑排出性が優れ切削抵抗が低下する。また、シンニング切れ刃部の径方向内端部におけるすくい面上のスペース(シンニング切れ刃部の切屑ポケットとなるスペース)を大きく確保することができ、特にチゼル付近での切屑詰まりを抑えて切屑排出性を向上できる。これにより、穴あけ加工の精度が安定して高められる。

0018

また、上記ドリルにおいて、一対の前記交差稜線のうち、第1の交差稜線を第2の交差稜線に向けて延ばした延長線は、該第2の交差稜線よりもドリル回転方向とは反対側に配置され、前記延長線と前記第2の交差稜線との間の周方向に沿う距離が、0.04mm以下であることが好ましい。

0019

上記構成のように、第1の交差稜線の延長線と、第2の交差稜線との間の周方向に沿う距離が0.04mm以下とされていれば、上述のようにシンニング面の面積割合を大きくして切屑排出性を高めつつも、チゼルの剛性を低減させてしまうことを防止でき、ドリル先端剛性を良好に維持することができる。

0020

また、上記ドリルにおいて、前記切れ刃は、前記シンニング切れ刃部の径方向外側に接続する主切れ刃部を有し、前記主切れ刃部は、ホーニング刃であり、前記主切れ刃部のホーニング幅が、該主切れ刃部の刃長全域で一定であることが好ましい。

0021

この場合、切れ刃の主切れ刃部にホーニング処理が施されており、該主切れ刃部もホーニング刃である。つまり、切れ刃には全刃長にわたってホーニング処理が施されているので、該切れ刃の刃先強度が刃長全域において高められる。また、主切れ刃部のホーニング幅が、該主切れ刃部の刃長全域にわたって一定であるので、ドリルの製造が容易である。

0022

また、上記ドリルにおいて、前記シンニング面の径方向内端部に凹部が形成されていることが好ましい。

0023

この場合、シンニング切れ刃部が被削材を切削して生じた切屑を、凹部に一時的に保持して排出させることで、チゼル近傍での切屑詰まりを防止できる。つまり、シンニング切れ刃部付近の切屑排出性が高められて、穴あけ加工の精度を向上できる。

発明の効果

0024

本発明のドリルによれば、シンニング切れ刃部の径方向内端部の刃先強度を高めることができ、これによりチゼルの欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を安定して行うことができる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の一実施形態に係るドリルの正面図である。
本発明の一実施形態に係るドリルの平面図(側面図)である。
ドリルの要部を拡大して示す正面図である。
ドリルの要部を拡大して示す平面図(側面図)である。
ドリルの要部を拡大して示す斜視図である。
シンニング切れ刃部(切れ刃)の刃長方向に垂直な断面を示す刃先拡大図である。

実施例

0026

以下、本発明の一実施形態に係るドリル10について、図面を参照して説明する。なお、本発明の実施形態の説明に用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、要部となる部分を拡大、強調、抜粋して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際のものと同じであるとは限らない。

0027

図1及び図2に示されるように、本実施形態のドリル10は、軸状をなすドリル本体1を有している。ドリル本体1は、その軸線O方向に沿う第1の端部が刃部とされ、軸線O方向に沿う第2の端部を含む前記第1の端部以外の部位(つまり刃部以外の部位)が、図示しないシャンク部とされている。

0028

ドリル本体1のシャンク部は、例えば工作機械主軸ボール盤等に着脱可能に装着される。ドリル本体1は、被削材に対して軸線O回りの周方向のうちドリル回転方向Tに回転させられ、軸線O方向へ送り出されて、刃部により被削材に切り込んで穴あけ加工を行う。

0029

本実施形態で用いる向き(方向)の定義は、下記の通りである。
ドリル本体1の軸線Oに沿う方向(軸線Oが延在する方向)を、軸線O方向という。また、軸線O方向のうち、ドリル本体1のシャンク部から刃部へ向かう方向(図2における上方)を先端側といい、刃部からシャンク部へ向かう方向(図2における下方)を後端側という。
また、軸線Oに直交する方向を径方向という。径方向のうち、軸線Oに接近する方向を径方向の内側といい、軸線Oから離間する方向を径方向の外側という。
また、軸線O回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、穴あけ加工時にドリル本体1が回転させられる向きをドリル回転方向Tといい、これとは反対の回転方向を、ドリル回転方向Tとは反対側(反ドリル回転方向)という。

0030

ドリル本体1の外周には、軸線O方向の先端から後端側へ向けて延びる切屑排出溝2が、周方向に互いに間隔をあけて複数形成されている。切屑排出溝2は、ドリル本体1の先端に開口し、該先端から軸線O方向の後端側へ向かうに従い徐々にドリル回転方向Tとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。

0031

複数の切屑排出溝2は、軸線Oに関して回転対称位置となるように、ドリル本体1の外周において周方向に等間隔をあけて(等ピッチで)配置されている。図1に示されるように、切屑排出溝2は、溝の内周が凹曲面状をなしている。
本実施形態の例では、ドリル10がツイストドリルであり、ドリル本体1の外周には、2つの切屑排出溝2が形成されている。またこれにともなって、ドリル本体1の後述する先端面3、切れ刃4、シンニング面5及びランド部15についても、それぞれ2つずつ(各一対)形成されている。

0032

図示を省略しているが、切屑排出溝2は、例えばドリル本体1の軸線O方向の中央部付近から後端側に位置する領域において、径方向外側へ向けてドリル本体1の外周面切れ上がっている。そしてドリル本体1において、軸線O方向に沿う切屑排出溝2が形成された範囲が刃部とされ、この範囲よりも後端側の部位がシャンク部とされている。

0033

図1及び図2において、ドリル本体1の先端部には、ドリル10の先端側(ドリル送り方向)を向く先端面(先端逃げ面)3と、切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2aと先端面3との交差稜線部に形成された切れ刃4と、先端面3と該先端面3のドリル回転方向Tとは反対側に隣り合う切屑排出溝2との間に形成されたシンニング面5と、が備えられる。シンニング面5は、ドリル本体1における切屑排出溝2の先端部を切り欠くように形成されたシンニング部のうち、軸線O方向の先端側及び反ドリル回転方向を向く面(傾斜面)である。

0034

先端面(先端逃げ面)3は、切れ刃4のドリル回転方向Tとは反対側に隣接配置された第1先端逃げ面6と、第1先端逃げ面6のドリル回転方向Tとは反対側に隣接配置された第2先端逃げ面7と、を備えている。
第1先端逃げ面6は、切れ刃4からドリル回転方向Tとは反対側に向かうに従い徐々に軸線O方向の後端側へ向けて傾斜している。第2先端逃げ面7は、第1先端逃げ面6からドリル回転方向Tとは反対側に向かうに従い徐々に軸線O方向の後端側へ向けて傾斜しており、第1先端逃げ面6よりも大きな逃げ角を有している。つまり、第2先端逃げ面7におけるドリル周方向に沿う単位長さあたりの軸線O方向への変位量(逃げ角に相当する傾き)は、第1先端逃げ面6における前記変位量よりも大きい。

0035

図1に示されるように、ドリル本体1を軸線O方向の先端から後端側へ向けて見たドリル正面視において、第1先端逃げ面6は、径方向に延びる帯状(径方向に長い略四角形状)をなしており、第2先端逃げ面7は、扇形状をなしている。
本実施形態の例では、先端面3が、互いに異なる2つの傾斜面(第1先端逃げ面6及び第2先端逃げ面7)を有しているが、これに限定されるものではない。先端面3は、単一の傾斜面により形成されていてもよく、或いは3つ以上の傾斜面を備えていてもよい。

0036

先端面3には、クーラント孔8が開口している。クーラント孔8は、ドリル本体1の内部を切屑排出溝2に沿うようにねじれて延びており、ドリル本体1を軸線O方向に貫通して形成されている。クーラント孔8内には、例えば工作機械の主軸等を通して供給されるクーラント(油性又は水溶性切削液剤、或いは圧縮エア等)が流通する。クーラントは、ドリル本体1のクーラント孔8を通して、ドリル本体1の先端部(刃部)及び被削材の加工部位に向けて流出させられる。

0037

本実施形態の例では、クーラント孔8が、先端面3のうち第2先端逃げ面7上に開口している。これに代えて、またはこれとともに、クーラント孔8が、第1先端逃げ面6やシンニング面5に開口していてもよい。

0038

図1に示されるドリル正面視で、シンニング面5は、ドリル本体1の先端部のうち、切屑排出溝2のドリル回転方向Tとは反対側を向く壁面2bから径方向内側へ向けた溝底部(切屑排出溝2のうち最も径方向内側に位置する最深部)にわたる凹曲線部と、該凹曲線部のドリル回転方向Tに隣り合う先端面3(第2先端逃げ面7)と、の間に形成されている。シンニング面5は、軸線O方向の先端側及びドリル回転方向Tとは反対側を向くように傾斜した平面状をなしている。

0039

シンニング面5は、先端面3(第1先端逃げ面6及び第2先端逃げ面7)よりも大きな逃げ角を有している。つまり、シンニング面5におけるドリル周方向に沿う単位長さあたりの軸線O方向への変位量(逃げ角に相当する傾き)は、先端面(先端逃げ面)3における前記変位量よりも大きい。

0040

切れ刃4は、切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2aにおける先端部と、先端面3における第1先端逃げ面6と、の交差稜線部に形成されている。図2において、切れ刃4は、径方向外側へ向かうに従い軸線O方向の後端側へ向けて延びている。切れ刃4は、壁面2aをすくい面とし、先端面3(第1先端逃げ面6)を逃げ面として形成されている。

0041

切れ刃4は、該切れ刃4における径方向の内側部分(内周部)に位置するシンニング切れ刃部9と、シンニング切れ刃部9の径方向外側に接続する主切れ刃部13と、を有する。本実施形態の例では、切れ刃4の刃長全域にわたってホーニング処理が施されており、よってシンニング切れ刃部9及び主切れ刃部13は、ともにホーニング刃である。

0042

シンニング切れ刃部9は、図2に符号14で示されるシンニング壁面(シンニングすくい面)と、先端面3(第1先端逃げ面6)との交差稜線部に形成されている。シンニング壁面14は、ドリル本体1における切屑排出溝2の先端部を切り欠くように形成されたシンニング部のうち、ドリル回転方向Tを向く面(立壁面)である。シンニング壁面14は、切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2aのうち先端内周部に位置しており、三角形面状をなしている。

0043

図3図5は、本実施形態のドリル10の要部(シンニング切れ刃部9近傍)を示す拡大図である。図3は、ドリル10の要部を軸線O方向の先端から後端側へ向けて見た正面図であり、図4は、ドリル10の要部を軸線Oに直交する径方向から見た平面図(側面図)であり、図5は、これらの間の角度(軸線Oに対して45度程度傾斜した角度)からドリル10の要部を見た斜視図である。

0044

図3図5に示されるように、シンニング切れ刃部9のホーニング幅は、該シンニング切れ刃部9の径方向外端から径方向内側へ向かうに従い大きくされている。すなわち、図4において、シンニング切れ刃部9のホーニング幅は、このシンニング切れ刃部9と、該シンニング切れ刃部9の径方向外側に隣り合う主切れ刃部13との接続部分16から、シンニング切れ刃部9の刃長方向に沿って径方向内側へ向かうに従い徐々に大きくなる。
なお、本実施形態でいう「ホーニング幅」とは、切れ刃4にホーニング処理を施すことにより形成されて該切れ刃4の刃長方向に沿って延びるホーニング(丸みや面取り等)の、切れ刃4の刃長方向に垂直な向きの長さ(つまり幅)を指す。

0045

詳しくは、シンニング切れ刃部9のホーニング幅は、該シンニング切れ刃部9の径方向外端(接続部分16)と径方向内端(軸線O近傍)との間に位置する所定部分において、最大となる。シンニング切れ刃部9のホーニング幅が最大となる部分は、該シンニング切れ刃部9の刃長方向に沿う径方向の内側部分に位置している。つまり、シンニング切れ刃部9において最大ホーニング幅となる部分が、該シンニング切れ刃部9の刃長方向に沿う中央よりも径方向内側に配置されている。なお、シンニング切れ刃部9のうち、最大ホーニング幅となる部分よりも径方向内側に位置する部分のホーニング幅については、径方向内側へ向かうに従い小さくなる。

0046

そして、図4において、シンニング切れ刃部9のうちホーニング幅が最大となる位置は、シンニング切れ刃部9の刃長をXとして、シンニング切れ刃部9の径方向内端から径方向外端へ向けた長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側であり、かつ、長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側である。つまり、シンニング切れ刃部9においてホーニング幅が最大となる部分(上記所定部分)は、シンニング切れ刃部9の刃長Xを6等分したときに、該シンニング切れ刃部9の径方向内端から外端へ向けた長さX×(1/6)〜長さX×(2/6)の範囲に設定されている。

0047

また、シンニング切れ刃部9の径方向外端(接続部分16)におけるホーニング幅に対して、該シンニング切れ刃部9のホーニング幅の最大値は、1.5倍以上であり、好ましくは2.5倍以下である。つまり、シンニング切れ刃部9の径方向外端のホーニング幅を基準値(=1)としたときに、該シンニング切れ刃部9の最大ホーニング幅は、前記基準値に対して、1.5倍以上2.5倍以下である。また本実施形態の例では、シンニング切れ刃部9のホーニング幅が、50μm以上100μm以下である。

0048

本実施形態では、シンニング切れ刃部9のすくい角が、該シンニング切れ刃部9の刃長全域で一定である。
図6は、シンニング切れ刃部9の刃長方向に垂直な断面を示す刃先拡大図である。図6に示されるように、シンニング切れ刃部9は、軸線O方向の先端から後端側(図6における下方)へ向かうに従いドリル回転方向Tへ向けて傾斜する直線部17と、直線部17と第1先端逃げ面6(先端面3)とを滑らかに接続する凸曲線部18と、直線部17とシンニング壁面14(切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2a)とを滑らかに接続する凸曲線部19と、を有する。つまり、本実施形態のシンニング切れ刃部9は、チャンファホーニング丸ホーニングとを組み合わせて形成された複合ホーニングである。そして、直線部17の傾きに応じて設定されるシンニング切れ刃部9の微視的なすくい角についても、シンニング切れ刃部9の刃長全域にわたって一定とされている。

0049

図3図5において、符号20で示されるものは、シンニング面5の径方向内端部に位置する凹部である。凹部20は、シンニング面5における該凹部20の周囲の部位よりも軸線O方向の後端側へ向けて窪んで形成されている。凹部20は、例えば、シンニング切れ刃部9に研削砥石でホーニング処理を施す際に、ホーニングとともにドリル先端に形状が付与される。図3に示されるドリル正面視で、凹部20は三角形面状をなしており、シンニング面5のうち、シンニング切れ刃部9と、後述する交差稜線Rとが交差する角部(隅部)に配置されている。

0050

図1及び図2において、主切れ刃部13は、切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2aのうち、シンニング壁面14よりも径方向外側に位置する部分と、第1先端逃げ面6(先端面3)との交差稜線部に形成されている。主切れ刃部13は、シンニング切れ刃部9の径方向外端に段差なく滑らかに接続し、この接続部分16から径方向外側へ向かうように延びている。

0051

図1に示されるドリル正面視で、主切れ刃部13は、凹曲線状をなしている。また、主切れ刃部13の刃長は、シンニング切れ刃部9の刃長より長く、切れ刃4の全刃長のうち半分以上を占める。
図1及び図2に示されるように、主切れ刃部13のホーニング幅は、該主切れ刃部13の刃長全域で一定である。主切れ刃部13のホーニング幅は、シンニング切れ刃部9の径方向外端におけるホーニング幅に等しい。

0052

図示を省略しているが、シンニング切れ刃部9と同様に主切れ刃部13も、刃長方向に垂直な断面視において、直線部17及び凸曲線部18、19を備えている。つまり、直線部17及び凸曲線部18、19は、切れ刃4の刃長全域にわたって形成されている。

0053

図1及び図3に示されるように、ドリル本体1を軸線O方向の先端から後端側へ向けて見たドリル正面視で、先端面3(の第2先端逃げ面7)とシンニング面5との交差稜線Rは、直線状をなしている。図3において、一対の交差稜線Rのうち、第1の交差稜線(一方の交差稜線)R1を第2の交差稜線(他方の交差稜線)R2に向けて延ばした延長線(仮想直線)Lは、該第2の交差稜線R2上に一致し、又は該第2の交差稜線R2よりもドリル回転方向Tとは反対側に隣り合うように配置される。

0054

本実施形態においては、2つの交差稜線R1、R2のうち、第1の交差稜線R1を第2の交差稜線R2に向けて延ばした延長線Lが、該第2の交差稜線R2よりもドリル回転方向Tとは反対側に配置されており、この延長線Lと第2の交差稜線R2との間の周方向に沿う距離Aが、0.04mm以下である。

0055

図1及び図2において、ドリル本体1の外周のうち、周方向に隣り合う切屑排出溝2同士の間には、ランド部15が形成されている。
ランド部15は、切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2aのドリル回転方向Tとは反対側に隣接配置された第1マージン部11と、第1マージン部11よりもドリル回転方向Tとは反対側に、該第1マージン部11から離間して配置された第2マージン部12と、を備えている。つまり本実施形態のドリル10は、ダブルマージンタイプのドリルである。図示の例では、第2マージン部12が、切屑排出溝2のドリル回転方向Tとは反対側を向く壁面2bのドリル回転方向Tに隣接配置(つまりヒールに隣接配置)されている。
またランド部15のうち、第1マージン部11及び第2マージン部12以外の部位は、これらのマージン部11、12よりも径方向内側に後退させられた二番取り面とされている。

0056

切屑排出溝2のドリル回転方向Tを向く壁面2aと、第1マージン部11との交差稜線部のうち、少なくとも軸線O方向の先端部には、リーディングエッジ外周刃)が形成されている。本実施形態の例では、ドリル本体1の刃部の外径が、軸線O方向の先端から後端側へ向かうに従い徐々に小さくされており、バックテーパが与えられている。これに応じて、リーディングエッジの外径も、ドリル本体1の先端から後端側へ向けて徐々に小さくされている。ただしこれに限定されるものではなく、ドリル本体1の刃部には、バックテーパが付与されていなくてもよい。つまりドリル本体1の外周刃は、軸線O方向に沿って一定の外径とされていてもよい。

0057

図1において、第1マージン部11及び第2マージン部12は、切れ刃4の最外径(切れ刃4の径方向の外端が軸線O回りに回転して形成される回転軌跡の円の直径)と略等しい外径を有する軸線Oを中心とした仮想円筒面VC上に位置している。これらのマージン部11、12は、切屑排出溝2が螺旋状にねじれて延びているのにともなって、軸線O方向の先端から後端側へ向かうに従い徐々にドリル回転方向Tとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。

0058

以上説明した本実施形態のドリル10では、切れ刃4のシンニング切れ刃部9にホーニング処理が施されており、該シンニング切れ刃部9はホーニング刃である。そして、シンニング切れ刃部9のホーニング幅は、該シンニング切れ刃部9の径方向外端(つまりシンニング切れ刃部9と、このシンニング切れ刃部9の径方向外側に位置する主切れ刃部13との接続部分16)において最大となるわけではなく、径方向内端部において最大値となる。詳しくは、シンニング切れ刃部9においてホーニング幅が最大となる位置が、該シンニング切れ刃部9の刃長Xのうち、径方向内端から外端へ向けた長さX×(1/6)の位置と、長さX×(1/3)の位置との間に設定されている。

0059

シンニング切れ刃部9のうちホーニング幅が最大となる部分が、径方向内端から長さX×(1/3)の位置よりも径方向内側に位置していることで、該シンニング切れ刃部9の径方向内端部(軸線O近傍)の刃先強度を向上することが可能になり、該径方向内端部に接続するチゼルの欠損等を顕著に防止することができる。
つまり、切れ刃4の中でも切削負荷が高く刃先強度が不足しがちなシンニング切れ刃部9の径方向内端部におけるホーニング幅を十分に確保でき、これによりドリル先端剛性を高めて、高精度な穴あけ加工を安定して行うことができる。

0060

また、シンニング切れ刃部9のうちホーニング幅が最大となる部分が、径方向内端から長さX×(1/6)の位置よりも径方向外側に位置していることで、シンニング切れ刃部9の径方向内端部における刃先強度を確実に高めつつ、ドリル10の製造容易性(特にシンニング切れ刃部9の径方向内端(最内端)における成形性)を向上できる。また、シンニング切れ刃部9のホーニング幅が、該シンニング切れ刃部9の径方向内端において最大となるわけではないため、該径方向内端でホーニング幅を大きくするためにドリル先端の剛性を低減させてしまうことはなく、ドリル先端剛性を確保してチゼル欠損等の防止を安定して図ることができる。

0061

また、シンニング切れ刃部9の径方向外端におけるホーニング幅を基準として、該シンニング切れ刃部9のホーニング幅の最大値(最大ホーニング幅)が1.5倍以上とされているので、シンニング切れ刃部9の径方向内端部における刃先強度を確実に高めることができ、上述した作用効果が安定して奏功される。

0062

以上より本実施形態によれば、シンニング切れ刃部9の径方向内端部の刃先強度を確実に高めることができ、これによりチゼルの欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を長期に亘り安定して行うことが可能である。

0063

また本実施形態では、シンニング切れ刃部9のすくい角が、該シンニング切れ刃部9の刃長全域で一定とされている。このため、上述のようにシンニング切れ刃部9の刃先強度を高めつつ、該シンニング切れ刃部9の切れ味を刃長全域にわたって均等に高めることができる。

0064

また本実施形態では、シンニング切れ刃部9の径方向外端におけるホーニング幅を基準として、該シンニング切れ刃部9の最大ホーニング幅が2.5倍以下とされているので、シンニング切れ刃部9の刃長領域でホーニング幅が大きく変化し過ぎるようなことを防止できる。これにより、切削時にシンニング切れ刃部9に対して局部的に大きな切削負荷が作用することを抑えられ(つまり刃先への切削負荷を刃長全域に略均等化でき)、ドリル10の先端剛性が確保される。また、シンニング切れ刃部9の製造容易性についても良好に維持される。

0065

また本実施形態の例では、シンニング切れ刃部9のホーニング幅が、50μm以上100μm以下である。
上記構成のように、シンニング切れ刃部9のホーニング幅が50μm以上とされていれば、シンニング切れ刃部9の刃先強度を確実に向上できる。
また、シンニング切れ刃部9のホーニング幅が100μm以下とされていれば、シンニング切れ刃部9の切れ味を良好に維持することができる。

0066

また本実施形態では、ドリル10がツイストドリルであり、ドリル本体1を軸線O方向の先端から後端側へ向けて見たドリル正面視で、一対の交差稜線Rのうち、第1の交差稜線R1を第2の交差稜線R2に向けて延ばした延長線Lが、該第2の交差稜線R2上に一致し、又は、該第2の交差稜線R2よりもドリル回転方向Tとは反対側に配置される。
このため、先端面(先端逃げ面)3に対してシンニング面5の割合が大きくなる傾向にあり、シンニング面5が大きく形成されるので切屑排出性が優れ切削抵抗が低下する。また、シンニング切れ刃部9の径方向内端部におけるすくい面(シンニング壁面14)上のスペース(シンニング切れ刃部9の切屑ポケットとなるスペース)を大きく確保することができ、特にチゼル付近での切屑詰まりを抑えて切屑排出性を向上できる。これにより、穴あけ加工の精度が安定して高められる。

0067

具体的に、本実施形態の例では、一対の交差稜線Rのうち、第1の交差稜線R1を第2の交差稜線R2に向けて延ばした延長線Lが、該第2の交差稜線R2よりもドリル回転方向Tとは反対側に配置されており、延長線Lと第2の交差稜線R2との間の周方向に沿う距離Aが、0.04mm以下である。
上記構成のように、第1の交差稜線R1の延長線Lと、第2の交差稜線R2との間の周方向に沿う距離Aが0.04mm以下とされていれば、上述のようにシンニング面5の面積割合を大きくして切屑排出性を高めつつも、チゼルの剛性を低減させてしまうことを防止でき、ドリル先端剛性を良好に維持することができる。

0068

また本実施形態では、切れ刃4の主切れ刃部13にホーニング処理が施されており、該主切れ刃部13もホーニング刃である。つまり、切れ刃4には全刃長にわたってホーニング処理が施されているので、該切れ刃4の刃先強度が刃長全域において高められる。また、主切れ刃部13のホーニング幅が、該主切れ刃部13の刃長全域にわたって一定であるので、ドリル10の製造が容易である。

0069

また本実施形態では、シンニング面5の径方向内端部に凹部20が形成されているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、シンニング切れ刃部9が被削材を切削して生じた切屑を、凹部20に一時的に保持して排出させることで、チゼル近傍での切屑詰まりを防止できる。つまり、シンニング切れ刃部9付近の切屑排出性が高められて、穴あけ加工の精度を向上できる。

0070

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

0071

前述の実施形態では、主切れ刃部13のホーニング幅が、該主切れ刃部13の刃長全域にわたって一定であるとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、主切れ刃部13のホーニング幅は、該主切れ刃部13の刃長方向に沿って大小に増減してもよい。

0072

また、前述の実施形態では、切れ刃4の全刃長にわたってホーニング処理が施されている例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。切れ刃4のうち、少なくともシンニング切れ刃部9がホーニング刃とされていればよい。従って、主切れ刃部13についてはホーニング刃とされていなくてもよい。或いは、主切れ刃部13の刃長領域のうち一部以上が、ホーニング刃とされていてもよい。

0073

また、前述の実施形態では、シンニング切れ刃部9が、チャンファホーニングと丸ホーニングとを組み合わせて形成された複合ホーニングであるとしたが、これに限定されるものではない。シンニング切れ刃部9は、複合ホーニング以外のチャンファホーニング又は丸ホーニング等であってもよい。

0074

また、前述の実施形態で説明したドリル10は、2枚刃のツイストドリルであるが、本発明はこれに限定されるものではない。ドリル10は、3枚刃以上のドリルであってもよい。

0075

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例及びなお書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

0076

本発明のドリルは、シンニング切れ刃部の径方向内端部の刃先強度を高めることができ、これによりチゼルの欠損等を防止して、高精度な穴あけ加工を安定して行うことができる。従って、産業上の利用可能性を有する。

0077

1ドリル本体
2切屑排出溝
2a 壁面
3 先端面(先端逃げ面)
4切れ刃
5シンニング面
9シンニング切れ刃部
10 ドリル
13主切れ刃部
16 接続部分(シンニング切れ刃部の径方向外端)
20 凹部
A 距離
L延長線(仮想直線)
O軸線
R交差稜線
R1 第1の交差稜線(一方の交差稜線)
R2 第2の交差稜線(他方の交差稜線)
T ドリル回転方向

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