JP2000198011A - ツイストドリル - Google Patents
ツイストドリルInfo
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Abstract
切削油剤をドリルに噴霧又はドリル先端逃げ面に噴霧す
る穴あけ加工において、外周コーナ部の摩耗、欠け、及
びリーディングエッジの欠けを抑制した切れ刃形状及び
溝形状を有するツイストドリルを提供。 【解決手段】チゼル1 と、チゼルの外方端部に連続する
1対の中心切れ刃2 と、各中心切れ刃2 の外方に連続す
る1対の主切れ刃3 と、各主切れ刃3 の中間部から角度
をつけて後退する外方コーナ切れ刃4 と、を有する。コ
ーナ切れ刃4 の長さはツイストドリル直径の 5〜20%で
あり、前記主切れ刃3 とコーナ切れ刃4 とのなす角α1
は 150〜 175゜とされている。主切れ刃3 とコーナ切れ
刃4 を形成する溝6 とマージン9 とから形成されるリー
ディングエッジ7 に、コーナ切れ刃4 に続く直線形状又
は曲線形状の面取り部8 が設けられている。
Description
い穴あけ加工、及び微量の切削油剤をドリルに噴霧又は
ドリル先端逃げ面に噴霧する穴あけ加工等に適したツイ
ストドリルに関し、さらには高速度工具鋼製又は超硬合
金製ツイストドリルに関し、また高速度工具鋼製又は超
硬合金製ツイストドリルの先端部にTiN,TiC,TiCN,TiAlN
又は TiAlNC の少なくとも1層を含むTi系硬質被膜を被
覆したツイストドリルに関する。
(a)乃至(d)及び図4に示す。図3に示すようにツ
イストドリル先端部は、チゼル11とチゼル11の外方端部
に連続する中心切れ刃12とこれの外方に連続するほぼ直
線である主切れ刃13からなる。図3(c)、(d)に示
すように主切れ刃13は先端角α11及び逃げ角α12がつけ
られた円すい面又は平面である逃げ面20と溝16からなる
稜線で形成される。溝16は断面上で一つ又は複数の円弧
を組み合わせた形状からなり先端角α11としたとき主切
れ刃13がほぼ直線となる。そのため、図4に示すように
断面上の溝16のすくい角α13は正のすくい角になり溝16
とマージン19とからなるリーディングエッジ17は断面上
でα14の鋭角を形成する。
した穴あけ加工では、切削油剤の冷却効果によって切れ
刃の摩耗及び欠けが抑制される。しかし、かかる従来の
ツイストドリルの構成では、切削油剤を使用しない穴あ
け加工、及び微量の切削油剤をドリルに噴霧又はドリル
先端逃げ面に噴霧する穴あけ加工では、切削油剤による
冷却がないため切れ刃の摩耗及び欠けが進行する。詳説
すると、図3に示すようにリーディングエッジ17が鋭角
の場合、溝16、逃げ面20、マージン19からなる外周コー
ナ15は鋭利な形状になり外周コーナ15で切削速度が最も
速くなることと相まってこの現象が顕著になる。また、
切削により発生する切りくずは加工した穴とドリルの溝
との空間を通過し穴の外に排出される。切削油剤を使用
した穴あけ加工では、切削油剤の潤滑効果により切りく
ずの排出はスムーズに行われるが、切削油剤を使用しな
い穴あけ加工では、潤滑性がなく、また、微量の切削油
剤をドリルに噴霧又はドリル先端逃げ面に噴霧する穴あ
け加工では、切削油剤を使用するより潤滑性が劣ること
から、切りくず排出時に抵抗が大きくなり、さらにはド
リルのリーディングエッジ17に欠けが生じる。即ち、リ
ーディングエッジ17が鋭角な場合欠けが生じやすくなる
という問題があった。
点を解決した、切削油剤を使用しない穴あけ加工、及び
微量の切削油剤をドリルに噴霧又はドリル先端逃げ面に
噴霧する穴あけ加工において、外周コーナ部の摩耗、欠
け、及びリーディングエッジの欠けを抑制した切れ刃形
状及び面取り部を有し、長寿命でかつ安定した切削がで
きるツイストドリルを提供することにある。
リル回転方向に軸心の廻りを回転可能なドリル本体と、
前記ドリル本体外周面に形成された1対のチップ排出溝
と、前記ドリル本体端部に形成された1対のチゼルと、
前記チゼルの外方端部に連続する1対の中心切れ刃と、
各前記中心切れ刃の外方に連続する1対の主切れ刃と、
各前記主切れ刃の中間部から角度をつけて前記ドリル回
転方向に対し後退する1対の外方コーナ切れ刃と、を有
し、前記主切れ刃とコーナ切れ刃を形成する前記溝とマ
ージンとから形成されるリーディングエッジに前記コー
ナ切れ刃に続く直線形状又は曲線形状の面取り部を設
け、前記面取り部と前記マージンからなる前記リーディ
ングエッジの角度α4 は鈍角にしたことを特徴とするツ
イストドリルを提供することによって上述した従来技術
の課題を解決した。好ましくは、前記コーナ切れ刃の特
徴を維持しながら前記主切れ刃の切削性能を確保できる
ように、各前記コーナ切れ刃の長さはツイストドリル直
径の 5〜20%とする。好ましくは、適切なリーディング
エッジの角度α4 を得ることができるように、前記主切
れ刃とコーナ切れ刃とのなす角α1 を 150〜 175゜とす
る。好ましくは、前記ツイストドリルは高速度工具鋼製
又は耐磨耗性を向上させた超硬合金製であり、さらに好
ましくは、前記ツイストドリルの少なくとも先端部にTi
N,TiC,TiCN,TiAlN又は TiAlNC の少なくとも1層を含む
Ti系硬質被膜を被覆し、外周コーナ部の摩耗、欠け、及
びリーディングエッジの欠けを更に抑制できる。
きこの発明を詳細に説明する。図1は本発明のツイスト
ドリルの先端形状の実施の形態を示す説明図であり、
(a)はツイストドリル先端部の斜視図、(b)は同先
端部の平面図、(c)は(b)のC方向から見た側面
図、(d)は(b)のD方向から見た側面図、図2は図
1(d)のII-II 線に沿った同ツイストドリルの先端付
近の軸直角拡大断面図である。本発明のツイストドリル
は、回転可能なドリル本体10と、ドリル本体10外周面に
形成された1対のチップ排出溝6 と、ドリル本体端部に
形成された1対のチゼル1 と、チゼル1 の外方端部に連
続する1対の中心切れ刃2 と、各中心切れ刃2の外方に
連続する1対の主切れ刃3 と、各主切れ刃3 の中間部か
ら角度をつけて後退する外方コーナ切れ刃4 と、を有す
る。また、面取り部8 とマージン9 からなるリーディン
グエッジ7 の角度α4 は鈍角になる。主切れ刃3 とコー
ナ切れ刃4 を形成する溝6 とマージン9 とから形成され
るリーディングエッジ7 に、コーナ切れ刃4 に続く直線
形状又は曲線形状の面取り部8 が設けられている。ま
た、面取り部8 と軸心を通る軸心面とのなす角、いわゆ
るすくい角α3 は負にされている。
ングエッジ7 の欠けを防止するという、コーナ切れ刃4
の特徴を維持しながら、主切れ刃3 の切削性能を確保で
きるように、コーナ切れ刃4 の長さはツイストドリル直
径の 5〜20%とする。また適切なリーディングエッジ7
の角度α4 を得るため主切れ刃3 とコーナ切れ刃4 との
なす角α1 は 150〜 175゜とする。面取り部8 は、コー
ナ切れ刃4 と同様に直径の 5〜20%の長さである。
をつけて後退する外方コーナ切れ刃4 を設け、主切れ刃
3 とコーナ切れ刃4 を形成する溝6 とマージン9 とから
形成されるリーディングエッジ7 に、コーナ切れ刃4 に
続く直線形状又は曲線形状の面取り部8 が設けたことに
特徴があり、ツイストドリルの材質の如何にかかわらず
本発明の効果を奏するが、好ましくは、本発明のツイス
トドリルの材質は高速度工具鋼製又はより耐摩耗性を向
上させた超硬合金製であることが好ましい。さらに好ま
しくは、本発明のツイストドリルの少なくとも先端部に
TiC,TiCN,TiAlN又は TiAlNC の少なくとも1層を含むTi
系硬質被膜を被覆し、外周コーナ部の摩耗、欠け、及び
リーディングエッジの欠けを更に抑制できる。
(a)〜(d)及び図2に示す形状の本発明品の超硬合
金製ツイストドリルの先端部に TiAlN硬質被膜を被覆し
たものと、図3(a)〜(d)及び図4に示す従来製品
形状の従来品超硬合金製ツイストドリルの先端部に TiA
lN硬質被膜を被覆したものと、による切削油剤を使用し
ない穴あけ加工の切削試験を行った。本発明品のツイス
トドリルのコーナ切れ刃4 の長さは直径の10%( 0.6m
m)であり、主切れ刃3 とコーナ切れ刃4 のなす角α1
を 160゜とした。このときα3 =20゜また、α4 = 110
゜とした。
リル及び従来品超硬+TiAlN 硬質被膜ツイストドリルを
それぞれ3本づつ各1本のドリルで穴あけ可能な穴数
(寿命穴あけ個数)で比較測定した切削試験結果を表1
上半分に示す。表1上半分に示すように、従来品のドリ
ルは外周コーナ及びリーディングエッジに欠けが生じ、
少ないものでは 311穴、多いもので1566穴、平均1035穴
で寿命になったのに対し、本発明品のドリルは欠けの発
生がなく、少ないものでも7397穴、多いもので8033穴、
平均7655穴とばらつきも少なく寿命が7倍以上までに延
長し、長寿命で、かつ安定した穴あけが可能となった。
(a)〜(d)及び図2に示す形状の本発明品の高速度
工具鋼製ツイストドリルの先端部に TiNの硬質被膜を被
覆したものと、図3及び図4に示す従来製品形状の従来
品高速度工具鋼製ツイストドリルの先端部にTiC の硬質
被膜を被覆したものと、による切削油剤を使用しない穴
あけ加工の切削試験を行った。各ツイストドリルの材質
が実施例2では高速度工具鋼製である他は、各ツイスト
ドリルの諸元、試験条件は、実施例1と同じにされてい
る。
被膜ツイストドリル及び従来品高速度鋼+TiN 硬質被膜
ツイストドリルをそれぞれ3本づつ各1本のドリルで穴
あけ可能な穴数(寿命穴あけ個数)で比較測定した切削
試験結果を表1下半分に示す。表1下半分にに示すよう
に、実施例1と同様に、従来品のドリルは外周コーナ及
びリーディングエッジに欠けが生じたのに対し、本発明
品のドリルは欠けの発生がなく、寿命が約7倍までに延
長し、長寿命で、かつ安定した穴あけが可能となった。
刃の中間部から角度をつけて後退する外方コーナ切れ刃
を設け、主切れ刃とコーナ切れ刃を形成する溝とマージ
ンとから形成されるリーディングエッジに、コーナ切れ
刃に続く直線形状又は曲線形状の面取り部を形成し、リ
ーディングエッジの角度α4 は鈍角にしたツイストドリ
ルの、切れ刃形状及び面取り部形状においては、外周コ
ーナ部及びリーディングエッジ部の強度が高くなること
から摩耗及び欠けが抑制され、ドリル寿命の延長が可能
となる。このようなドリルの切れ刃形状及び面取り部を
形成することにより、切削油剤を使用しない穴あけ加
工、及び微量の切削油剤をドリルに噴霧又はドリル先端
逃げ面に噴霧する穴あけ加工において、外周コーナ部の
摩耗、欠け、及びリーディングエッジの欠けを抑制した
切れ刃形状及び面取り部を有するツイストドリルを提供
するものとなった。
態を示す説明図であり、(a)はツイストドリル先端部
の斜視図、(b)は同先端部の平面図、(c)は(b)
のC方向から見た側面図、(d)は(b)のD方向から
見た側面図である。
トドリルの先端付近の軸直角拡大断面図である。
態を示す説明図であり、(a)は従来のツイストドリル
先端部の斜視図、(b)は同先端部の平面図、(c)は
(b)のC方向から見た側面図、(d)は(b)のD方
向から見た側面図である。
ドリルの先端付近の軸直角拡大断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】ドリル回転方向に軸心の廻りを回転可能な
ドリル本体と、前記ドリル本体外周面に形成された1対
のチップ排出溝と、前記ドリル本体端部に形成された1
対のチゼルと、前記チゼルの外方端部に連続する1対の
中心切れ刃と、各前記中心切れ刃の外方に連続する1対
の主切れ刃と、各前記主切れ刃の中間部から角度をつけ
て前記ドリル回転方向に対し後退する1対の外方コーナ
切れ刃と、を有し、前記主切れ刃とコーナ切れ刃を形成
する前記溝とマージンとから形成されるリーディングエ
ッジに前記コーナ切れ刃に続く直線形状又は曲線形状の
面取り部を設け、前記面取り部と前記マージンからなる
前記リーディングエッジの角度α4 は鈍角にしたことを
特徴とするツイストドリル。 - 【請求項2】各前記コーナ切れ刃の長さはツイストドリ
ル直径の 5〜20%としたことを特徴とする請求項1記載
のツイストドリル。 - 【請求項3】前記主切れ刃とコーナ切れ刃とのなす角α
1 を 150〜 175゜としたことを特徴とする請求項1記載
のツイストドリル。 - 【請求項4】前記ツイストドリルは高速度工具鋼製又は
超硬合金製であることを特徴とする請求項1記載のツイ
ストドリル。 - 【請求項5】前記ツイストドリルの少なくとも先端部に
TiN,TiC,TiCN,TiAlN又は TiAlNC の少なくとも1層を含
むTi系硬質被膜を被覆したことを特徴とする請求項2記
載のツイストドリル。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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