JP2005246567A

JP2005246567A - Drill

Info

Publication number: JP2005246567A
Application number: JP2004062638A
Authority: JP
Inventors: Wataru Aoki; 渉青木; Koji Suzuki; 弘司鈴木
Original assignee: BTT KK; Central Motor Wheel Co Ltd
Current assignee: BTT KK; Central Motor Wheel Co Ltd
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drill widely usable as a drilling tool for machining targets, which are easily thermally deformed by the cutting heat, without limiting the application of the drill to the machining targets composed of an aluminum alloy such as an aluminum wheel and by which post-treatment to a seized part is not required by preventing generation of the seized part on the inner wall face of a hole or without leaving the generated seized part. <P>SOLUTION: The drill 100 is provided with a second face 43 in a strong back taper shape and a second cutting edge 6 at the outer peripheral land part 4. The back taper angle β of the second cutting edge 6 is within the range of 1°-90°. The second cutting edge 6 is formed just before reaching the neck part 7. The second cutting edge 6 is composed of ridge lines of a rake face 5 and the second face 43. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ドリル、詳しくは、加工対象物特にアルミニウム合金など穴あけ加工時に切削熱による熱変形を起こしやすい加工対象物に対する穴あけ加工用工具として好適なドリルに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a drill, and more particularly to a drill suitable as a drilling tool for a workpiece to be machined, particularly an aluminum alloy, which is likely to be thermally deformed by cutting heat during drilling.

従来、穴あけ加工に使用されるドリル１００は、通常、図５〜図８に示すような構成をしている。なお、図５は、ドリルの側面図及びドリルの外周部の断面図、図６は、同外周部の拡大断面図、図７は、図６図示VII部の拡大図、図８は、同ドリルの使用態様図をそれぞれ示す。 Conventionally, the drill 100 used for drilling is normally configured as shown in FIGS. 5 is a side view of the drill and a sectional view of the outer peripheral portion of the drill, FIG. 6 is an enlarged sectional view of the outer peripheral portion, FIG. 7 is an enlarged view of the VII portion shown in FIG. 6, and FIG. The usage pattern of each is shown.

図５〜図８において、１は、加工対象物を切削する切刃、２は、工作機械の主軸などに取り付けられるシャンク、３は、切刃１とシャンク２との間に位置する外周部、４は、外周部３のランド部つまり外周ランド部、５は、外周部３の溝部つまり掬い面をそれぞれ表している。 5 to 8, 1 is a cutting blade for cutting a workpiece, 2 is a shank attached to a spindle of a machine tool, etc., 3 is an outer peripheral portion located between the cutting blade 1 and the shank 2, Reference numeral 4 denotes a land portion of the outer peripheral portion 3, that is, an outer peripheral land portion, and reference numeral 5 denotes a groove portion of the outer peripheral portion 3, that is, a scooping surface.

外周ランド部４は、切刃１の外径寸法Ｄと同一の外径寸法Ａの円筒面を形成するマージン部４１と、マージン部４１の外径寸法Ａよりも小さな外径寸法を有する三番面４２とから構成され、マージン部４１の外径寸法Ａは、図５に断面図で示すように、外周部３の全域において同一寸法Ａとなっている。 The outer peripheral land portion 4 includes a margin portion 41 that forms a cylindrical surface with an outer diameter size A that is the same as the outer diameter size D of the cutting edge 1, and a third outer diameter that is smaller than the outer diameter size A of the margin portion 41. The outer diameter dimension A of the margin portion 41 is the same dimension A throughout the outer peripheral portion 3 as shown in a sectional view in FIG.

しかし、図８に示すように、上記従来のドリル１００を用いて自動車用タイヤのアルミホイール２００にボルト穴あけ加工を行なうとき、切削熱による熱変形により穴２０１の内壁面２０１ａが縮み、回転中のドリル１００の外周ランド部４のマージン部４１と穴２０１の内壁面２０１ａとが擦れ合って発熱し、穴２０１の内壁面２０１ａに黒い焼付け部２０２が発生する。そして、ドリル１００による穴あけ加工終了後に、焼付け部２０２に対してみがき作業、薬品を使った表面処理、あるいは塗装などの後処理を施していた。 However, as shown in FIG. 8, when a bolt drilling process is performed on an aluminum wheel 200 of an automobile tire using the conventional drill 100, the inner wall surface 201a of the hole 201 contracts due to thermal deformation due to cutting heat, and the rotating wheel is rotating. The margin portion 41 of the outer peripheral land portion 4 of the drill 100 and the inner wall surface 201a of the hole 201 rub against each other to generate heat, and a black burned portion 202 is generated on the inner wall surface 201a of the hole 201. Then, after the drilling process by the drill 100 is finished, the baking part 202 is subjected to post-treatment such as polishing work, surface treatment using chemicals, or painting.

本発明者は、上記焼付け部２０２の発生のメカニズムについて鋭意検討をしたところ、以下のような結論を得た。つまり、ドリル１００は、突っ込み加工を終えた後も加工した穴２０１に入ったまま回転運動を続けるが、この時点では既に切削熱による熱変形で穴２０１の内壁面２０１ａは縮んでいるため、穴２０１の内壁面２０１ａがドリル１００の外周部３のマージン部４１に食い込み、発熱が増進し、焼付け部２０２が発生する。また、ドリル１００を穴２０１から抜くときにも、ドリル１００の外周部３のマージン部４１と穴２０１の内壁面２０１ａとが擦れ合いその摩擦熱で焼付け部２０２が発生する。 The inventor made extensive studies on the generation mechanism of the burned portion 202, and obtained the following conclusion. That is, the drill 100 continues to rotate while entering the processed hole 201 even after finishing the plunging process. At this time, the inner wall surface 201a of the hole 201 is already contracted due to thermal deformation due to cutting heat. The inner wall surface 201a of 201 bites into the margin part 41 of the outer peripheral part 3 of the drill 100, heat generation increases, and a seizing part 202 is generated. Further, when the drill 100 is pulled out from the hole 201, the margin portion 41 of the outer peripheral portion 3 of the drill 100 and the inner wall surface 201 a of the hole 201 are rubbed with each other, and a seizing portion 202 is generated by the frictional heat.

本発明は、上記のような考察に基づいてなされたものであり、アルミホイールなどアルミニウム合金からなる加工対象物に限定されるものではなく、切削熱によって熱変形を起こしやすい加工対象物の穴あけ加工用工具として広く使用可能なドリルであって、穴の内壁面に焼付け部を発生させなくし、あるいは、発生した焼付け部を残さないようにし、焼付け部に対する後処理を必要としなくなるドリルを提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above considerations, and is not limited to a processing object made of an aluminum alloy such as an aluminum wheel, but drilling a processing object that easily causes thermal deformation by cutting heat. To provide a drill that can be widely used as a tool for use, and that does not generate a baked portion on the inner wall surface of the hole or does not leave a generated baked portion and does not require post-treatment on the baked portion. With the goal.

本発明のドリルは、外周ランド部に強いバックテーパ形状の二番面と二番切刃を設けたことを特徴とする。 The drill of the present invention is characterized in that a strong back taper-shaped second surface and a second cutting edge are provided on the outer peripheral land portion.

本発明のドリルによると、外周ランド部に設けた二番面と二番切刃が強いバックテーパ形状をしているため、突っ込み加工後も穴で回転運動を続けるドリルの外周ランド部に、切削熱による熱変形で縮んだ穴の内壁面が食い込む度合いを低減することができ、ドリルの外周ランド部と穴の内壁面との擦れ合いによる発熱を低減させ、焼付け部を軽減させることができるようになる。また、外周ランド部に二番切刃を設けたため、ドリルを穴から抜くときに二番切刃が穴の内壁面を切削するようになり、このため、穴の内壁面の焼付け部を切削することができ、焼付け部を残さなくすることができるようになる。 According to the drill of the present invention, since the second surface and the second cutting edge provided in the outer peripheral land portion have a strong back taper shape, the outer peripheral land portion of the drill that continues to rotate in the hole after the piercing process is cut. It is possible to reduce the degree to which the inner wall surface of the hole shrunk due to thermal deformation due to heat reduces the heat generated by friction between the outer peripheral land portion of the drill and the inner wall surface of the hole, and to reduce the seizure portion. become. Moreover, since the second cutting edge is provided in the outer peripheral land portion, the second cutting blade cuts the inner wall surface of the hole when the drill is pulled out from the hole. For this reason, the burned portion of the inner wall surface of the hole is cut. It becomes possible to leave no baked part.

前記二番切刃のバックテーパ角度βは１°〜９０°の範囲にある。これは、バックテーパ角度β＜１°では、ドリルの外周ランド部に対する穴の内周面の喰い込みが大きく、二番切刃で切削不能な焼付け部が発生する可能があり、また、バックテーパ角度β＞９０°では、ドリルを穴から抜くとき、ドリルに工作機械の主軸から抜ける方向の大きな切削負荷がかかり、ドリルが主軸から抜けてしまう可能性があるからである。 The back taper angle β of the second cutting edge is in the range of 1 ° to 90 °. This is because when the back taper angle β <1 °, the inner peripheral surface of the hole bites into the outer peripheral land portion of the drill, and there is a possibility that a seized portion that cannot be cut with the second cutting edge may be generated. This is because when the angle β> 90 °, when the drill is pulled out from the hole, a large cutting load is applied to the drill in the direction of coming out of the main spindle of the machine tool, and the drill may come out of the main spindle.

前記二番切刃は、首部又はシャンクの直前まで形成されている。つまり、首部を有するドリルの場合には、二番切刃は首部の直前まで形成され、首部を有していないドリルの場合には、二番切刃はシャンクの直前まで形成される。 The second cutting edge is formed up to just before the neck or shank. That is, in the case of a drill having a neck, the second cutting edge is formed up to just before the neck, and in the case of a drill not having a neck, the second cutting edge is formed up to just before the shank.

前記二番切刃は、掬い面と二番面との稜線で構成される。 The said 2nd cutting blade is comprised by the ridgeline of a scooping surface and a 2nd surface.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係るドリルの側面図及びドリルの外周部の断面図、図２は、同外周部の拡大断面図、図３は、図２図示III部の拡大図、図４は、同ドリルの使用態様図をそれぞれ示す。 1 is a side view of a drill according to an embodiment of the present invention and a cross-sectional view of the outer peripheral portion of the drill, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the outer peripheral portion, FIG. 3 is an enlarged view of III portion shown in FIG. FIG. 4 is a view showing how the drill is used.

図１〜図４において、１００は、ドリル、１は、ドリル１００本来の切刃、つまり、切削熱により熱変形を起こしやすい加工対象物例えばアルミニウム合金からなるアルミホイール２００に穴２０１をあける切刃、２は、工作機械の主軸などに取り付けられるシャンク、３は、切刃１とシャンク２との間に位置する外周部、４は、外周部３のランド部つまり外周ランド部、５は、外周部３の溝部つまり掬い面をそれぞれ表している。 1 to 4, 100 is a drill, 1 is an original cutting blade of the drill 100, that is, a cutting blade for making a hole 201 in an object to be easily deformed by cutting heat, for example, an aluminum wheel 200 made of an aluminum alloy. 2 is a shank attached to a spindle of a machine tool, 3 is an outer peripheral portion positioned between the cutting blade 1 and the shank 2, 4 is a land portion of the outer peripheral portion 3, that is, an outer peripheral land portion, and 5 is an outer peripheral portion. The groove part of the part 3, ie, the scooping surface, is shown respectively.

外周ランド部４は、二番面４３と三番面４２から構成される。二番面４３は、図３に示すように、角度θでバッキングされており、二番面４３と掬い面５との稜線で二番切刃６が構成されている。二番切刃６は、図１に示すように、強いバックテーパ形状を有しており、バックテーパ角度β（＝２ｔａｎ^-1｛（Ａ−Ｂ）／（２Ｌ）｝）は１°〜９０°の範囲が好ましい。バックテーパ角度β＜１°では、ドリル１００の外周部３に対する穴２０１の内周面２０１ａの喰い込みが大きく、二番切刃６で切削不能な焼付け部２０２（図８参照）が発生する可能があり、また、バックテーパ角度β＞９０°では、ドリル１００を穴２０１から抜くとき、ドリル１００に工作機械の主軸から抜ける方向の大きな切削負荷がかかり、ドリル１００が主軸から抜けてしまう可能性があるからである。また、本実施形態のドリル１００は首部７を有するタイプであるため、二番切刃６は首部７の直前まで形成されている。なお、首部７を有していないドリルの場合、二番切刃６はシャンク２の直前まで形成される。 The outer peripheral land portion 4 includes a second surface 43 and a third surface 42. As shown in FIG. 3, the second surface 43 is backed at an angle θ, and the second cutting edge 6 is configured by a ridge line between the second surface 43 and the scooping surface 5. As shown in FIG. 1, the second cutting edge 6 has a strong back taper shape, and the back taper angle β (= 2 tan ⁻¹ {(A−B) / (2L)}) is 1 ° to 90 °. A range of ° is preferred. When the back taper angle β <1 °, the inner peripheral surface 201a of the hole 201 is greatly bited into the outer peripheral portion 3 of the drill 100, and a seized portion 202 (see FIG. 8) that cannot be cut by the second cutting edge 6 can be generated. In addition, when the back taper angle β> 90 °, when the drill 100 is pulled out from the hole 201, a large cutting load is applied to the drill 100 in the direction of coming out of the main axis of the machine tool, and the drill 100 may come off from the main axis. Because there is. Moreover, since the drill 100 of this embodiment is a type which has the neck part 7, the 2nd cutting blade 6 is formed until just before the neck part 7. FIG. In the case of a drill that does not have the neck portion 7, the second cutting edge 6 is formed until just before the shank 2.

上記構成のドリル１００を用いてアルミホイール２００に穴あけ加工を行なった場合、外周ランド部４に設けた二番面４３と二番切刃６が強いバックテーパ形状をしているため、突っ込み加工後も穴２０１で回転運動を続けるドリル１００の外周ランド部４に、切削熱による熱変形で縮んだ穴２０１の内壁面２０１ａが食い込む度合いを低減することができ、ドリル１００の外周ランド部４の二番面４３と穴２０１の内壁面２０１ａとの擦れ合いによる発熱を低減させ、焼付け部２０２を軽減させることができるようになる。また、外周ランド部４に二番面４３と掬い面５から構成される稜線の二番切刃６を設けたため、ドリル１００を穴２０１から抜くときに二番切刃６が穴２０１の内壁面２０１ａを切削するようになり、このため、穴２０１の内壁面２０１ａの焼付け部２０２を切削することができ、焼付け部２０２を残さなくすることができるようになる。 When drilling is performed on the aluminum wheel 200 using the drill 100 having the above configuration, the second surface 43 provided on the outer peripheral land portion 4 and the second cutting edge 6 have a strong back taper shape. Further, the degree of the inner wall surface 201a of the hole 201 contracted by thermal deformation due to the cutting heat can be reduced in the outer peripheral land portion 4 of the drill 100 that continues to rotate in the hole 201. Heat generation due to friction between the numbering surface 43 and the inner wall surface 201a of the hole 201 can be reduced, and the printing portion 202 can be reduced. Further, since the second cutting edge 6 of the ridge line composed of the second surface 43 and the scooping surface 5 is provided on the outer peripheral land portion 4, the second cutting blade 6 becomes the inner wall surface of the hole 201 when the drill 100 is removed from the hole 201. 201a is cut, so that the burned portion 202 of the inner wall surface 201a of the hole 201 can be cut, and the burned portion 202 can be left without leaving.

本発明の一実施形態に係るドリルの側面図及びドリルの外周部の断面図である。It is a side view of the drill which concerns on one Embodiment of this invention, and sectional drawing of the outer peripheral part of a drill. 同外周部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the outer peripheral part. 図２図示III部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion III shown in FIG. 2. 同ドリルの使用態様図である。It is a usage pattern figure of the drill. 従来のドリルの側面図及びその外周部の断面図である。It is a side view of the conventional drill, and sectional drawing of the outer peripheral part. 同外周部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the outer peripheral part. 図６図示VII部の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of a VII portion shown in FIG. 6. 同ドリルの使用態様図である。It is a usage pattern figure of the drill.

符号の説明Explanation of symbols

１００ドリル
２シャンク
４外周ランド部
４２三番面
４３二番面
５掬い面
６二番切刃
７首部 100 drill 2 shank 4 outer peripheral land 42 third face 43 second face 5 scooping face 6 second cutting edge 7 neck

Claims

外周ランド部に強いバックテーパ形状の二番面と二番切刃を設けたことを特徴とするドリル。 A drill having a strong back-tapered second face and a second cutting edge on the outer peripheral land.

前記二番切刃のバックテーパ角度βは１°〜９０°の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のドリル。 2. The drill according to claim 1, wherein a back taper angle β of the second cutting edge is in a range of 1 ° to 90 °.

前記二番切刃は、首部又はシャンクの直前まで形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドリル。 The drill according to claim 1 or 2, wherein the second cutting edge is formed up to just before the neck or shank.

前記二番切刃は、掬い面と二番面との稜線で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のドリル。 The said 2nd cutting blade is comprised by the ridgeline of a scooping surface and a 2nd surface, The drill as described in any one of Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned.