JPH0620655B2

JPH0620655B2 - ドリル

Info

Publication number: JPH0620655B2
Application number: JP15311987A
Authority: JP
Inventors: 浩一郎脇平; 通隆勝田; 正保日野; 忠雄山本
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS63318207A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、ドリルに関し、特に、副溝を備えたドリルに
関する。

従来技術従来、ドリルによる穴明け加工において、穴精度、すな
わち、穴の拡大しろ、穴のピッチ精度、穴の面粗さ等、
を改善するための方策がいろいろ提案されている。例え
ば、チゼル部の改善がその一法である。第４図におい
て、普通のドリル３０は、一般的に、チゼル刃３５が長
く、これによる問題、例えば、ドリルの食付き性が悪
い、歩行現象が出る、あるいは切削抵抗が大きくなる
等、を抱えている。これらを解決するために、一般に、
シンニングを行って、切削性の改善が行われてきた。と
ころが、このシンニングは、その加工の巧拙により、か
えってスラスト力を増加させることがある。そのため、
ユーザーで行う再研削時のシンニング加工は、多大な困
難を伴って行われている。これを改善するために、シン
ニングに変わる方法としてドリルの溝３４の底部に副溝
を形成し、もってチゼル刃３５の長さを短くするととも
にチゼル部の切屑の流れをよくして穴加工精度の向上を
図るドリルが提供されている（特公昭６２−５７２７号
公報）。

該ドリル４０は、溝が主溝４４と副溝４３とからなり、
主溝４４により形成される主切刃４１と、該主切刃４１
に連続しかつ副溝４３は対応する二次切刃４２と、該二
次切刃４２に連続するチゼル刃４５とを備えている。そ
して、上記二次切刃４２は、チゼル刃４５の外周端より
主切刃４１へ直線的に連なるよう形成されている。

ところが、上記ドリル４０は、二次切刃４２とチゼル刃
４５との相互位置関係によって、ドリル穴の精度が大き
く左右される。

本発明の技術的課題従って、本発明の解決すべき技術的課題は、副溝によっ
て形成される二次切刃とチゼル刃との相互位置関係を規
定し、シンニングを施さずに精度のよい穴明け加工がで
きるドリルを提供することである。

本発明の構成上記技術的課題を達成するために、本発明は以下の如く
構成した。

すなわち、切り屑排出溝が、主溝と副溝とで構成され、
先端切刃が、先端円錐面と上記主溝の内周面との交線で
形成される主切刃と、上記先端円錐面と上記副溝の内周
面との交線により形成されて上記主切刃に連続する二次
切刃と、該二次切刃に連続するチゼル刃とで構成され、
直径寸法がＤのドリルにおいて、上記二次切刃が、上記
主切刃の副溝側端と上記チゼル刃の副溝側端とを結ぶ直
線から最も離れた位置で実質的に０．０３Ｄだけドリル
のランド部側に位置し、上記チゼル刃との接点から凹湾
曲状に延び、該凹湾曲状の曲がりが該チゼル刃との接点
に近付くほど大きく曲がるように、上記副溝を形成し
た。

作用上記構成によれば、二次切刃を形成するための副溝が、
ドリルのランド部側へくい込むように形成されることに
より、チゼル近傍の先端角が小さくなる。つまり、ドリ
ル先端部は、傾斜のきつい山形状に形成されることにな
る。特に、二次切刃がチゼル刃との接点から凹湾曲状に
延び、しかもその凹湾曲状の曲がり具合が、チゼル刃と
の接点側に近付くほど大きく曲がるように湾曲している
ことによって、先端角は該接点上での接線により規定さ
れるので、その先端角は直線状の二次切刃によって規定
される先端角よりも更に小さくすことができる。上記先
端角が小さくなれば、ドリルの被削材への食付きは改善
される。さらに、ドリルが被削材に食付いた場合、ドリ
ルの回転中心を中心に回転すれば、ドリルの歩行現象は
生じないが、しかし、チゼル刃は略フラットな形状であ
るため、上記回転中心の左右何れかのチゼル刃上の点が
回転中心となり、該回転中心回りにドリルが回転するこ
ともある。これが歩行現象と呼ばれるものであり、これ
を防止するには、チゼル刃を出来るだけ短かくする事も
必要である。つまり、本発明の如く、副溝を形成するこ
とによりチゼル刃長さを短かくすることが可能になる。
すなわち、上記構成による副溝が食付き性を向上させる
とともに、歩行現象を効果的に低減せしめることにな
る。また、二次切刃のランド部への食い込み量を、その
最大食い込み位置で大略０．０３Ｄ（Ｄ：ドリル径）と
抑えているので、この二次切刃がシンニングによって得
られるのではなく副溝の形成によって得られるものでは
あっても、実質的にはその食い込みがドリル剛性を低下
させるという虞れは殆どない。

実施例以下に、第１〜３図に従って、本発明の一実施例を具体
的に説明する。

第１図は、ドリルの先端部を示す正面図で、該図におい
て、１０はドリルを示し、該ドリル１０は、主切刃１
a、二次切刃１bおよびチゼル刃３からなる先端切刃１を
有して大略円錐面状に形成された先端面と、それに続い
て軸方向へ螺旋状に延びた切り屑排出溝およびランド部
６とから構成される溝長部(図示せず)、そして、ドリル
を駆動部側に固定するシャンク部(図示せず)とから構成
される。また、上記切り屑排出溝は、主溝５と副溝４と
からなる。該副溝４は、上記主溝５の底部からチゼル刃
３端近傍に、先端切刃１より上記主溝方向沿にシャンク
部側に向かって形成された溝で、略ドリル中心部に向か
って大略断面Ｕ字形状を有する。また、先端切刃１は、
主溝５の内周面と円錐状先端面との交線で形成される主
切刃１aと、副溝４の内周面と円錐状先端面との交線で
形成される二次切刃１bと、さらにチゼル刃３とから構
成されている。そして、該二次切刃１bは、上記主切刃
１aから上記チゼル刃３までを連続して結ぶ切刃とな
る。しかも、上記副溝４は、上記二次切刃１bのエッジ
たる稜線が上記主切刃１aの副溝側端と上記チゼル刃３
の対応副溝側端の各切刃線上の点を結ぶ直線よりもドリ
ル１０のランド部６側に位置するように形成される。

上記構成によれば、ドリル１０の切刃は、ドリル中心
部、すなわちチゼル刃３の近傍部における各切刃線、換
言すれば各切刃の稜線、が第２図に示されるように形成
されてなる。なお、該図における二次切刃の形状は、そ
の特徴を分かり易くするために、その曲線状態を誇張し
て描いているが、例えば外径が１０mmのドリルでは、そ
のランド部側への食い込み量は０．３mm程度であり、実
際には肉眼で見ても大略直線と区別がつかないほどの曲
線となる。図において、チゼル刃３（Ｃ−Ｏ−Ｄ線）
は、ドリル１０の円錐状先端部の頂点部(Ｃ′−Ｄ′線)
を形成し、それに連なる二次切刃１b(Ｃ−Ｅ−Ｂ線)
は、Ｃ′−Ｅ′−Ｂ′線となる。即ち、チゼル刃３の副
溝側端のＣ点からＥ点まで、次第に曲がり具合が緩やか
になるような凹湾曲状に延び、Ｅ点からな大略接線方向
へＢ点まで直線状切刃となっている。また主切刃１a(Ｂ
−Ａ線)は、二次切刃１bに続くＢ′−Ａ′線として形成
されている。尚、第１図における仮想直線部１cは、第
２図においてはＢ′−Ｃ′線に相当する。尚、ドリル１
０には、ドリルの径方向中心線に対し、切刃、溝等が左
右各１個づつ形成されており、上記説明は、その一方に
ついて記述している。

上記説明のように形成された先端部を備えるドリル１０
は、副溝を備えないドリルのチゼル刃(第２図中、Ｘ′
−Ｃ′−Ｄ′−Ｙ′線に相当する刃)より相当短いチゼ
ル刃３を有することになり、ワークピースに対する食付
き性が向上し、歩行現象が発生しにくくなる特性を備え
る。さらに副溝を備えるドリルであって、該副溝が、第
２図中、Ｂ−Ｃ線(図中二点鎖線)のように形成された従
来の副溝付ドリルと、本実施例に係るドリル１０とを比
較すると、後者のドリル１０は、より急傾斜を有する山
形にチゼル刃３の近傍部を形成してなる。このため、副
溝の形成の態様によって、チゼル刃３の近傍部の先端角
は変化するが、特にチゼル刃３の両端から凹湾曲状に延
びる二次切刃１bは、Ｃ′点およびＤ′点における接線
で規定される先端角θが、ただ単に直線状に形成される
二次切刃によって規定される先端角よりもかなり小さく
なる。一般に、ドリル先端角とドリルの被削材への食付
き性とは、先端角が小さい程、食付き性は良好であり、
先端角が大きい程、ドリルは被削材の面上を動きやすい
と言う関係を備えている。

従って、副溝を形成する場合、二次切刃１bとチゼル刃
３との相互位置関係が、ドリル穴の精度に深く関係する
ことになり、上述のような構成が穴の精度向上には好適
である。

以下に、上記実施例に係るドリルの具体例を示す。ここ
で使用したドリルは、ドリル径が１０mmで、刃部に耐摩
耗性向上のためのコーティングが施されたものである。
また、二次切刃が。上記実施例にて説明した通り、チゼ
ル刃の切刃線上かつ副溝側端の点と、主切刃の切刃線上
かつ副溝側端の点とを結ぶ直線よりドリルのランド部側
に位置するよう、副溝を形成されている。具体的には、
二次切刃と主切刃との接点がドリル中心Ｏより半径Ｒ₁
＝２．２mm上に位置し、かつ、二次切刃は、上記直線よ
りドリルのランド部側へ最大ｌ₁＝０．３mm入り込んだ
切刃上の点を通る大略曲線状の切刃線を有する。上記構
成を備えたドリル、以下第１ドリルと呼ぶ、と、同一の
ドリル径及び同一の刃部コーティングが施され、かつ、
二次切刃が主切刃からチゼル刃に向かって直線状に形成
されたドリル、以下第２ドリルと呼ぶ、とによる下記条
件下の穴明き加工における穴の拡大代を穴明け数ごとに
測定した。その結果は、第３図の通りである。ここで、
穴明け加工の条件は、切削速度：２５m／min. 送り：０．１５mm／rev. 被削材：Ｓ５０Ｃ(硬度ＨＢ２４０〜２５０) 切削長：２０mm貫通切削油：水溶性切削油使用工作機械：マシニングセンターである。

図中、第１ドリルによる測定結果(実線で示す)は、第２
ドリルによるそれ(破線で示す)より全ての穴明け数にお
いて穴精度上の優位性を示しており、かつ、各穴明け数
毎の穴径の拡大代のバラツキが第２ドリルのそれよりも
少ない結果を示している。

すなわち、副溝を備えるドリルにおいて、副溝の形態が
ドリル穴の精度と深く関係していると言える。すなわ
ち、同一のチゼル刃長さのドリルであってもドリル穴積
度は異なる。つまり、ドリルの食付き性の良否が副溝の
形態と密接に関係している。実験結果から明らかなよう
に、二次切刃とチゼル刃との相互位置関係は、第１ドリ
ルの方が、第２ドリルよりも優れていると判断でき、従
って、穴の精度向上のためには、第１ドリルのそれと同
一に規定することが好ましい。

本発明の効果上記構成によれば、チゼル刃の近傍部は、傾斜のきつい
山形状に形成される。従って、ドリル先端部の先端角が
小さくなり、かつ、チゼル刃も短くなるので、切削時、
被切削材に対する食付き性が良くなり、いわゆる歩行現
象が生じにくく、従って、ドリルの回転中心が移動する
のを効果的に防止することができるとともに切削抵抗が
小さくなり切削性が向上する。また、二次切刃のランド
部側への食い込み量をドリル径の０．０３Ｄ倍程度に抑
えているので、この二次切刃が副溝の形成によって得ら
れるものであっても、その食い込み量のためにドリル剛
性が低下するということは殆どない。このように、従来
より採用されている副溝による上記効果が何ら損なわれ
ることなく、しかも、上記副溝に対応する二次切刃のチ
ゼル刃に対する位置関係を本発明の如く規定することに
より、さらに、従来の副溝付ドリル以上の穴の精度が確
保できる。

また、従来、穴の精度に多大の影響を及ぼしている再研
削毎のシンニングの困難も、本発明によるドリルは、シ
ンニングを行わずとも精度の良い穴明け加工を行うこと
ができるので、解消される。すなわち、ドリル先端の切
刃の刃立てを行うだけで十分にドリル加工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るドリルの先端要部正
面図、第２図は上記ドリルの切刃部における切刃線を示
す説明図、第３図は上記ドリルを用いた穴明け加工にお
ける穴径の拡大代を示す棒グラフ、第４図は従来例に係
るドリル先端要部正面図。１……先端切刃、１ａ……主切刃、１ｂ……二次切刃、
１ｃ……仮想直線、３……チゼル刃、４……副溝、５…
…主溝、６……ランド部、７……マージン部、１０……
ドリル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−25608（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−64888（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切り屑排出溝が、主溝(5)と副溝(4)とで構
成され、先端切刃が、先端円錐面と上記主溝(5)の内周面との交
線で形成される主切刃(1a)と、上記先端円錐面と上記副
溝(4)の内周面との交線により形成されて上記主切刃(1
a)に連続する二次切刃(1b)と、該二次切刃(1b)に連続す
るチゼル刃(3)とで構成され、直径寸法がＤのドリル(10)において、上記二次切刃(1b)が、上記主切刃(1a)の副溝側端と上記
チゼル刃(3)の副溝側端とを結ぶ直線から最も離れた位
置で実質的に０．０３Ｄだけドリル(10)のランド部(6)
側に位置し、上記チゼル刃(3)との接点(C)から凹湾曲状
に延び、該凹湾曲状の曲がりが該チゼル刃(3)との接点
(C)に近付くほど大きく曲がるように、上記副溝(4)を形
成したことを特徴とするドリル。