JP2010046734A

JP2010046734A - ドリルヘッド

Info

Publication number: JP2010046734A
Application number: JP2008211772A
Authority: JP
Inventors: Takuji Nomura; 倬司野村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-03-04

Abstract

【課題】工具自体又は機械側に不具合があって、切削される孔の中心とドリルヘッドの中心とに微小な狂いがある場合でも、適正な孔加工を行うことができ、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。
【解決手段】ヘッド本体１の外周に、被削材の切削孔の内周面に摺接するガイドパッド５を設けたドリルヘッドにおいて、ガイドパッド５の円弧状ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部５ａとの境界部１０Ａ、及びガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部５ｃとの境界部１０Ｃを夫々アールに形成する。
【選択図】図２

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関するものである。

深孔切削のドリルヘッドは、ヘッド本体の先端面に切削刃を取り付けると共に、ヘッド本体の先端部外周の周方向複数箇所（通常２箇所）にガイドパッドを取り付けたもので、ヘッド本体の後端面に開口する取付孔を利用して工具シャンク等の先端に取り付けられ、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うものである。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、切削中に切削孔（加工孔）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役割を有する。

図３は深孔切削用ドリルヘッドのヘッド本体１の外周に取り付けられている従来のガイドパッド２０を示し、(a) は取付状態の平面図、(b) は側面図である。これらの図から分かるように、従来のガイドパッド１５は、円弧状ガイド面１５ｏと、これに隣接する先端側面取り部１５ａ、後端側面取り部１５ｂ、左右両端側面取り部１５ｃ，１５ｄとの夫々の境界部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄが夫々ぞれシャープエッジを形成している。

ところで、上記のようなドリルヘッドを使用して深孔切削加工を行う際に、例えば僅かな製作誤差によってヘッド本体側の軸芯が微小に偏心しているなど工具自体に多少の不具合があったり、またはドリルヘッドを取り付ける機械側にミスアライメントによる不具合があって、切削される孔の中心とドリルヘッドの中心とが微妙に狂っている場合がある。斯かる場合には、ガイドパッドの円弧状ガイド面が切削孔の内周面に対し偏った接触状態となる。しかして、図３によって説明したように、従来のドリルヘッドのガイドパッド１５は、円弧状ガイド面１５ｏと、これの先後端部及び左右端部に形成されている面取り部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとの境界部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄがシャープエッジを成しているため、このシャープエッジが切削孔の内周面に当たることによって、孔径が不等に拡大したり、孔の内周面にスパイラルマーク（螺旋状模様）を形成して、加工精度を悪化させるという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑み、工具自体あるいは機械側に不具合があって、切削される孔の中心とドリルヘッドの中心とに微小な狂いがある場合であっても、適正な孔加工を行うことができ、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１の外周に、切削孔の内周面に摺接するガイドパッド５を設けたドリルヘッドにおいて、
ガイドパッド５の円弧状ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部５ａとの境界部１０Ａ、及び前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部５ｃとの境界部１０Ｃを夫々アールに形成したことを特徴とする。

請求項２は、請求項１に記載のドリルヘッドおいて、ガイドパッド５の円弧状ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部５ａとの境界部１０Ａ、前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向後端側面取り部５ｂとの境界部１０Ｂ、前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部５ｃとの境界部１０Ｃ、及び前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向後端側面取り部５ｄとの境界部１０Ｄを夫々アールに形成したことを特徴とする。

請求項３は、請求項１又は２に記載のドリルヘッドにおいて、前記アールの半径Ｒが０．２ｍｍ〜１０ｍｍであ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に係る発明によれば、例えば製作誤差によってヘッド本体１側の軸芯が微小に偏心しているなど工具自体に多少の不具合があったり、あるいはドリルヘッドを取り付ける機械側にミスアライメント等による不具合があったりして、切削される孔の中心とヘッド本体１の中心とが微妙に狂っている場合に、各ガイドパッド５のガイド面５ｏが切削中の被削材の孔の内周面に対し偏った接触状態となっても、アール状の境界部１０Ａ〜１０Ｄが切削孔（加工孔）の内周面に当接することになり、しかもその偏った接触によるガイドパッド５の微小なガタや振れをアール状境界部１０Ａ〜１０Ｄが吸収するため、境界部がシャープエッジとなっている従来のガイドパッドのように孔径が不等に拡大したり、孔内周面にスパイラルマーク（螺旋状模様）を形成するようなことがなくなり、適正な孔加工を行うことができ、加工精度を良好に維持することができる。

請求項２に係る発明のように、全ての境界部１０Ａ〜１０Ｄをアールに形成することによって、より確実で安定した作用効果を発揮させることができる。

請求項３に係る発明のように、境界部１０Ａ〜１０Ｄのアールの半径Ｒを０．２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で形成すれば、より好ましい効果をあげることができる。

以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１の(a) は本発明に係るドリルヘッドの正面図、(b) は(a) の矢印Ｘで示す部分の拡大図であり、図２の(a) は同ドリルヘッドの平面図、(b) は(a) の矢印Ｙで示す部分の拡大図である。

図１の(a) 及び図２の(a) に示すように、ドリルヘッドのヘッド本体１にはその先端面側に、中心側切削刃２、外周側切削刃３及び中間側切削刃４がそれぞれ鑞付けによって取り付けられると共に、ヘッド本体１の先端部外周にはその周方向２箇所にガイドパッド５が同じく鑞付けによって取り付けられている。

なお、図１の(a) 及び図２の(a) において、６はヘッド本体１の後端面に開口する取付孔で、この取付孔６を利用してヘッド本体１を工具シャンク（図示省略）に取り付けるようになっている。７及び８はヘッド本体１の先端面側に開口する切屑取り入れ口である。また、図２の(a) ，(b) において、矢印Ｈはヘッド本体１の回転方向を示す。

各ガイドパッド５は、被削材の切削中にその切削孔（加工孔）の内周面に摺接する円弧状ガイド面５ｏ有し、このガイド面５ｏの先端部、後端部及び左右端部は面取りされて、面取り部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを形成している。面取り部５ａはヘッド進行方向先端側の面取り部であり、面取り部５ｂはヘッド進行方向後端側の面取り部であり、面取り部５ｃはヘッド回転方向先端側の面取り部であり、面取り部５ｄはヘッド回転方向後端側の面取り部である。

しかして、図１の(b) 及び図２の(b) に示すように、ガイドパッド５の円弧状ガイド面ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部５ａとの境界部１０Ａ、前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向後端側面取り部５ｂとの境界部１０Ｂ、前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部５ｃとの境界部１０Ｃ、及び前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向後端側面取り部５ｄとの境界部１０Ｄがそれぞれアールに形成されている。

このように境界部１０Ａ〜１０Ｄをアールに形成するドリルヘッドは、ヘッド本体１の直径Ｄ（図２の(a) 参照）が１０〜３０ｍｍ程度の比較的小型のものに限られ、しかして各境界部１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのアールの半径Ｒは、０．２〜１０ｍｍの範囲とするのが好ましい。

上記のようにガイドパッド５の境界部１０Ａ〜１０Ｄをそれぞれアールに形成しておくことによって、例えば僅かな製作誤差によってヘッド本体１側の軸芯が微小に偏心しているなど工具自体に多少の不具合があったり、あるいはドリルヘッドを取り付ける機械側にミスアライメントによる不具合があったりして、切削される被削材の孔の中心とヘッド本体１の中心とが微妙に狂っている場合に、各ガイドパッド５のガイド面５ｏが切削中の被削材の孔の内周面に対し偏った接触状態となっても、アール状の境界部１０Ａ〜１０Ｄが孔の内周面に当接することになり、しかもその偏った接触によるガイドパッド５の微小なガタや振れをアール状境界部１０Ａ〜１０Ｄを吸収するため、境界部がシャープエッジとなっている従来のガイドパッドのように孔径が不等に拡大したり、孔内周面にスパイラルマークを形成するようなことがなくなって、適正な孔加工を行うことができ、加工精度を良好に維持することができる。

この実施形態では、ガイドパッド５の全ての境界部１０Ａ〜１０Ｄをアールに形成しているが、少なくとも、ガイドパッド５の円弧状ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部５ａとの境界部１０Ａ、及び前記ガイド面５ｏとこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部５ｃとの境界部１０Ｃをアールに形成しておけば、上記の作用効果を十分に奏することができる。もちろん、実施形態のように、全ての境界部１０Ａ〜１０Ｄをアールに形成することによって、より確実で安定した作用効果を発揮させることができる。

また、境界部１０Ａ〜１０Ｄのアールの半径Ｒは０．２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で形成すれば、より好ましい効果をあげることができる。この場合、使用するドリルヘッドのヘッド本体１は直径が１０〜３０ｍｍ程度の比較的小型のものであり、ヘッド本体１の径が小さいほど、境界部１０Ａ〜１０Ｄのアールの半径を小さくし、ヘッド本体１の径が大きいほどアールの半径を大きくする。

(a) は本発明に係るドリルヘッドの正面図、(b) は(a) の矢印Ｘで示す部分の拡大図である。 (a) は同ドリルヘッドの平面図、(b) は(a) の矢印Ｙで示す部分の拡大図である。 (a) は従来のドリルヘッドのガイドパッド部分を示す平面図、(b) は同ガイドパッド部分の側面図である。

符号の説明

１ヘッド本体
５ガイドパッド
５ｏ円弧状ガイド面
５ａ〜５ｃ面取り部
１０Ａ境界部
１０Ｂ境界部
１０Ｃ境界部
１０Ｄ境界部

Claims

ヘッド本体の外周に、切削孔の内周面に摺接するガイドパッドを設けたドリルヘッドにおいて、
ガイドパッドの円弧状ガイド面とこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部との境界部、及び前記ガイド面とこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部との境界部を夫々アールに形成したことを特徴とするドリルヘッド。
ガイドパッドの円弧状ガイド面とこれに隣接するヘッド進行方向先端側面取り部との境界部、前記ガイド面とこれに隣接するヘッド進行方向後端側面取り部との境界部、前記ガイド面とこれに隣接するヘッド回転方向先端側面取り部との境界部、及び前記ガイド面とこれに隣接するヘッド回転方向後端側面取り部との境界部を夫々アールに形成したことを特徴とする請求項１に記載のドリルヘッド
前記アールの半径が０．２ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のドリルヘッド。