JP6119065B2

JP6119065B2 - ドリルヘッド

Info

Publication number: JP6119065B2
Application number: JP2012170701A
Authority: JP
Inventors: 酒井　誠; 誠酒井
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2032-08-01
Also published as: JP2014030854A

Description

本発明は、主として深孔の切削に使用されるドリルヘッドに関するものである。

この種のドリルヘッドは、例えば下記特許文献１に記載されているように、ヘッド本体先端部に切削刃を取り付けると共に、ヘッド本体の先端部外周面の周方向複数箇所にガイドパッドをロー付けにより一体に又はビスにより付け替え可能に取り付けたもので、ヘッド本体に設けた取付孔を利用して工具シャンク等の先端に取り付けて、ドリルヘッド側を回転させるか、又は被削材側を回転させることによって切削加工を行なう。そして、ガイドパッドは、超硬材によって形成されたもので、切削中に被削材の切削孔の内周面に摺接して、切削刃による切削反力を受け止めながら、切削中のヘッド本体の振れや直進性の低下を防止する重要な機能・役割を有している。

特開２００３−２１１３１１号公報

上記特許文献１に記載のような従来のドリルヘッドのガイドパッドは、パッド外周面の全体が、被削材の切削孔内周面に沿うような円弧面に形成されていることから、切削中に被削材の切削孔内周面との接触摩擦により、パッド外周面の全体が極めて高温に発熱すると共に、パッド外周面の摩耗が激しく、そのためにガイドパッド本来の機能が損なわれ、切削孔の孔加工精度が悪化するといった問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑み、ガイドパッドの本来の機能を十分に発揮できると共に、孔加工精度を悪化させることのないドリルヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明は、ヘッド本体２の外周に複数個のガイドパッド４，５を取り付けたドリルヘッドにおいて、
少なくとも１個のガイドパッド４の外周面４ａは、フラット面８と、被削材Ｗの切削孔１０の内周面１０ａに摺接する複数の円弧面７，７と、を有し、前記フラット面８の両側は前記円弧面７，７と接続してなることを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明のドリルヘッドによれば、ガイドパッド４の外周面４ａには、被削材Ｗの切削孔１０の内周面１０ａに摺接する円弧面７が周方向に複数設けられて、これら円弧面７，７間にはフラット面８が形成され、フラット面８と切削孔１0の内周面１０ａとの間に隙間ｓが形成されてなるため、孔切削加工時に、フラット面８のところでは発熱が生じ難く、しかもフラット面８と切削孔１０の内周面１０ａとの間に形成された隙間ｓが切削油の通り道となって切削油が浸入し、この切削油の浸入によってガイドパッド４が冷却効果が高められ、ガイドパッド４の発熱が阻止される。また、前記隙間ｓによってガイドパッド４の発熱が阻止されると共に、隙間ｓへの油の浸入によりパッド外周面４ａの摩耗が減少するから、ガイドパッド４本来の機能が損なわれることがなく、切削孔の孔加工精度を悪化させることがなく、また動力の消費も軽減できる。
また、ガイドパッド４の外周面４ａに周方向に複数設けた円弧面７，７間には、フラット面８以外に、例えば凹溝を形成することも考えられるが、本発明では、ガイドパッド４の外周面４ａは、フラット面８と、前記フラット面の両側は前記円弧面７，７に接続しており、フラット面が凹溝を含むものではなく、文字どおりフラットな面によって形成されることを特徴とする。これがために、ガイドパッド４が非常に硬い超硬材で形成されることから、凹溝の加工に比べて、本発明のフラット面８の加工の方がはるかに簡単容易となり、従ってガイドパッド４のコストを低減できる。

(a) は本発明に係るドリルヘッドの一実施形態を示す斜視図、(b) は同ドリルヘッドの平面図である。 (a) は図１のドリルヘッドの正面図、(b) はヘッド本体に取り付けられたガイドパッドの拡大断面図である。 (a) は本発明に係るドリルヘッドの他の実施形態の斜視図、(b) は同ドリルヘッドの平面図である。 (a) 及び(b) はガイドパッドの他の実施形態を示す断面図である。

以下に本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明すると、図１の(a) ，(b) 及び図２の(a) に示すように、ドリルヘッド１は、先端部側が閉塞され、基端部が開口した中空状のヘッド本体２を有し、ヘッド本体２の円錐状先端面２ａに複数の切削刃３が夫々ロー付けにより取り付けられると共に、ヘッド本体２の先端部外周面２ｂに大小２個のガイドパッド４，５が周方向に間隔をおいて夫々ロー付けによって取り付けられている。また、ヘッド本体２の基端部側外周には雄ねじ６が形成されており、この基端部側雄ねじ６を、図示しない中空状ボーリングバーの先端側雌ねじに螺入し、このボーリングバーを工作機械のスピンドル等の駆動軸に連結して回転させるか、又は被削材を回転させることにより、ドリルヘッド１の切削刃３で被削材Ｗの深孔切削加工を行なう。

上記ガイドパッド４，５は、１つの材質（例えば、超硬材）で形成されると共に、図２（ａ）に示すように正面視半月型に形成されている。このように形成される２個のガイドパッド４，５のうち、図１の(a) ，(b) 及び図２の(a) ，(b) から分かるように、周方向の幅が広いガイドパッド４の外周面４ａには、被削材Ｗの切削孔１０の内周面１０ａに摺接する円弧面７が、周方向の中央部を残してその両側に２つ形成されると共に、両円弧面７，７の間には平坦なフラット面８が形成されている。尚、図２の(a) 及び(b) にはフラット面８の周方向幅をδで示し、またフラット面８と切削孔１０の内周面１０ａとの間に形成される隙間を図２の(b) にｓで示している。また、ガイドパッド４の外周面には周方向両側端部に面取り部９ａ，９ａが形成されると共に、軸方向前後端部に面取り部９ｂ，９ｂが形成されている。尚、フラット面８の周方向幅δは任意の寸法とする。

上記のようなガイドパッド４を取り付けたヘッド本体２を備えたドリルヘッド１により被削材Ｗの深孔切削加工を行なう時に、ガイドパッド４の外周面４ａには、図２の(b) に示すように、そのフラット面８と被削材Ｗの切削孔１０の内周面１０ａとの間に隙間ｓが形成されるから、ガイドパッド４は、フラット面８のところでは発熱が生じ難く、しかもこの隙間ｓが切削油の通り道となって切削油が浸入し、この切削油の浸入によってガイドパッド４に対する冷却効果が高められ、ガイドパッド４の発熱が阻止される。また、そのような隙間ｓによってガイドパッド４の発熱が阻止されると共に、隙間ｓへの油の浸入によってパッド外周面４ａの摩耗が著しく減少するから、ガイドパッド４本来の機能が損なわれることがなく、切削孔の孔加工精度を悪化させることがなく、動力の消費も軽減できる。

図３の(a) は本発明に係る他の実施形態によるドリルヘッド１１を示す斜視図であり、(b) は同ドリルヘッド１１の平面図である。ここに示すドリルヘッド１１は、図１に示すドリルヘッド１と異なるところは、複数個の切削刃３がヘッド本体２の先端面２ａに夫々ビス１２で付け替え可能に取り付けられると共に、２個のガイドパッド４，５がヘッド本体２の先端部外周面２ｂに周方向に間隔をおいて夫々ビス１３で付け替え可能に取り付けられている点である。

そして、このドリルヘッド１の２個のガイドパッド４，５の一方のガイドパッド４は、図３の(a) ，(b) に示すようにドリルヘッド１の軸方向に長い直方体で、その外周面４ａは、長手方向中央部に凹設された凹段部１４のところで、先方側の外周面４ａと後方側外周面４ａとに２分されていて、その凹段部１４に設けられたビス挿通孔（図示せず）からドリルヘッド１にねじ込まれたビス１３によって固定されている。

そして、先方側及び後方側の各外周面４ａには、図２の(a) ，(b) を参照して分かるように、被削材Ｗの切削孔１０の内周面１０ａに摺接する円弧面７が、周方向に間隔をおいて２つ形成されると共に、両円弧面７，７の間に平坦なフラット面８が形成されている。また、上記各外周面４ａには周方向両側端部に面取り部９ａ，９ａが形成されると共に、軸方向前後端部に面取り部９ｂ，９ｂが形成されている。

以上、図１〜図３によって説明したドリルヘッド１，１１では、ガイドパッド４の外周面４ａに、切削孔１０の内周面１０ａに摺接する円弧面７を周方向両側に２つ設け、これら２つの円弧面７，７間にフラット面８を形成した構成となっているが、図４には他の構成を示す。即ち、図４の(a) に示すガイドパッド４は、外周面４ａの周方向中央部を挟んでその両側に円弧面７，７を形成し、両円弧面７，７の間に周方向幅がδのフラット面８を形成し、その両円弧面７，７の夫々外側に夫々周方向幅がδのフラット面８を形成し、更にこのフラット面８の外側に円弧面７を形成したものである。尚、フラット面８の周方向幅δは任意の寸法とする。

図４の(b) に示すガイドパッド４は、ガイドパッド４の外周面４ａの周方向両端部側に円弧面７，７を形成し、両円弧面７，７の間に、夫々周方向幅がδの一対のフラット面８，８を並設したもので、両フラット面８，８は所定の対向角度で交差した状態にある。

また上述した実施形態のドリルヘッド１，１１では、複数個設けられたガイドパッド４，５のうちの１個のガイドパッド４に外周面４ａに複数の円弧面７を形成したが、全てのガイドパッド４の夫々の外周面４ａに複数の円弧面７を形成してもよい。

また、ガイドパッド４の外周面４ａに周方向に複数設けた円弧面７，７間には、フラット面８以外に、例えば凹溝を形成することも考えられるが、ガイドパッド４が非常に硬い超硬材で形成されることから、凹溝の加工に比べて、フラット面８の加工の方がはるかに簡単容易となり、従ってガイドパッド４のコストを低減できる。

１，１１ドリルヘッド
２ヘッド本体
４ガイドパッド
４ａガイドパッドの外周面
５ガイドパッド
７円弧面
８フラット面
１０切削孔
１０ａ切削孔の内周面
Ｗ被削材
ｓガイドパッドのフラット面と切削孔の内周面との隙間

Claims

ヘッド本体の外周に複数個のガイドパッドを取り付けたドリルヘッドにおいて、
少なくとも１個のガイドパッドの外周面は、フラット面と、被削材の切削孔の内周面に摺接する複数の円弧面と、を有し、前記フラット面の両側は前記円弧面と接続してなることを特徴とするドリルヘッド。