JP2020121372A - 回転工具 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の回転工具は、切屑排出溝が、少なくとも刃部および外径遷移部にわたって延びており、外径遷移部の心厚の最小値が、刃部の心厚の最大値よりも小さい。つまり、切屑排出溝のうち、刃部に位置する刃溝部の溝底の径方向位置に比べて、外径遷移部に位置する遷移溝部の溝底の径方向位置が、径方向内側であり、遷移溝部の溝深さが深い。このため、切削加工時に生じた切屑が、切屑排出溝内を軸方向の後端側へ向けて安定して流れ、切屑排出性が高められる。
外径遷移部の外径は刃部の外径よりも大きいため、上述のように、外径遷移部の心厚が刃部の心厚より小さくても、また遷移溝部の周方向の幅が刃溝部の周方向の幅より大きくても、外径遷移部の剛性は確保される。
したがって本発明によれば、工具の剛性を確保しつつ切屑排出性が高められる。
本実施形態の回転工具10は、ドリルである。
シャンク部2は、例えば工作機械の主軸やボール盤のチャック等(以下、工作機械の主軸等と省略)に着脱可能に取り付けられる。
本実施形態では、回転工具10の中心軸Oが延びる方向(中心軸Oに沿う方向)を、軸方向と呼ぶ。軸方向において、刃部1とシャンク部2とは互いに異なる位置に配置される。軸方向のうち、シャンク部2から刃部1へ向かう方向を先端側と呼び、刃部1からシャンク部2へ向かう方向を後端側と呼ぶ。
中心軸Oに直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Oに近づく方向を径方向内側と呼び、中心軸Oから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸O回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。周方向のうち、切削加工時に工作機械の主軸等により回転工具10が回転させられる向きを工具回転方向Tと呼び、これとは反対の回転方向を、工具回転方向Tとは反対方向(反工具回転方向)と呼ぶ。
本実施形態の回転工具10は、工具回転方向Tに回転させられ、軸方向の先端側へ送られることにより、被削材に切削加工(穴あけ加工)を施す。
切屑排出溝4は、回転工具10の外周面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる。本実施形態では切屑排出溝4が、軸方向の先端から後端側へ向かうに従い工具回転方向Tとは反対方向へ向けて、螺旋状に延びる。
本実施形態では、刃溝部4aの溝底の形状と、遷移溝部4bの溝底の形状とが、互いに異なる。
図1〜図3に示すように、刃部1は、少なくとも1つの切刃11を有する。本実施形態では、回転工具10がツイストドリルであり、刃部1が2つの切刃11を有する。なお刃部1は、3つ以上の切刃11を有していてもよい。
切刃11は、刃部1、外径遷移部3およびシャンク部2のうち、刃部1にのみ形成される。
先端刃11aは、刃溝部4aの工具回転方向Tを向く壁面のうち先端部と、刃部1の先端面と、の交差稜線に形成される。先端刃11aは、径方向外側へ向かうに従い軸方向の後端側へ向けて傾斜して延びる。
図1および図2に示すように、外径遷移部3は、軸方向において刃部1とシャンク部2との間に配置され、軸方向の後端側へ向かうに従い外径が大きくなる。本実施形態では、外径遷移部3(の外周面)は、軸方向の単位長さあたりの径方向へ向けた変位量(つまり中心軸Oに対する傾き)が、外径遷移部3の軸方向の全長にわたって略一定である。すなわち、特に図示しないが、中心軸Oを含む回転工具10の縦断面視において、外径遷移部3の外周面は、中心軸Oに対して傾斜して延びる直線状である。ただしこれに限らず、例えば外径遷移部3は、軸方向の単位長さあたりの径方向へ向けた変位量が、外径遷移部3の軸方向の先端から後端側へ向かうに従い徐々に大きくなってもよい。この場合、回転工具10の縦断面視において、外径遷移部3の外周面は、凹曲線状である。
外径遷移部3の外径は、刃部1の外径よりも大きい。外径遷移部3の軸方向の長さは、刃部1の軸方向の長さよりも小さい。
図1〜図3に示すように、シャンク部2は、刃部1よりも軸方向の後端側に配置される。本実施形態ではシャンク部2の外径が、刃部1の外径の略2倍である。シャンク部2の軸方向の長さは、刃部1の軸方向の長さよりも大きい。本実施形態ではシャンク部2の軸方向の長さが、刃部1の軸方向の長さと外径遷移部3の軸方向の長さとの和よりも大きい。
以上説明した本実施形態の回転工具10は、切刃11が刃部1にのみ形成されており、例えば外径遷移部に面取り刃(切刃)が形成された段付きドリル等とは異なる。
本実施形態の回転工具10は、切屑排出溝4が、少なくとも刃部1および外径遷移部3にわたって延びており、外径遷移部3の心厚WT2の最小値が、刃部1の心厚WT1の最大値よりも小さい。つまり、切屑排出溝4のうち、刃部1に位置する刃溝部4aの溝底の径方向位置に比べて、外径遷移部3に位置する遷移溝部4bの溝底の径方向位置が、径方向内側であり、遷移溝部4bの溝深さが深い。このため、切削加工時に生じた切屑が、切屑排出溝4内を軸方向の後端側へ向けて安定して流れ、切屑排出性が高められる。
外径遷移部3の外径は刃部1の外径よりも大きいため、上述のように、外径遷移部3の心厚WT2が刃部1の心厚WT1より小さくても、また遷移溝部4bの周方向の幅が刃溝部4aの周方向の幅より大きくても、外径遷移部3の剛性は確保される。
したがって本実施形態によれば、工具の剛性を確保しつつ切屑排出性が高められる。
この場合、刃溝部4aの溝底が、軸方向の先端部から後端側へ向かうに従い径方向内側に位置する。つまり、刃溝部4aの溝深さが、軸方向後端側へ向かうに従い深くなる。このため、刃溝部4a内を軸方向後端側へ向かう切屑の流れが良好に維持され、切屑排出性がより高められる。
この場合、シャンク溝部4c内まで切屑を流すことができ、切屑排出性がより高められる。
この場合、遷移溝部4bおよびシャンク溝部4cの軸方向長さを大きく確保でき、切屑排出性がより安定して高められる。
この場合、外径遷移部3の剛性を安定して確保できる。
この場合、切屑の性状や排出量等に応じて、刃溝部4aの溝底の形状と遷移溝部4bの溝底の形状とを個別に設定でき、切削用途等に応じた切屑排出溝4の形状の自由度が増す。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。
また回転工具10は、ドリルに限らない。回転工具10は、例えばエンドミルやリーマ等の回転工具(転削工具)でもよい。
2…シャンク部
3…外径遷移部
4…切屑排出溝
4a…刃溝部
4b…遷移溝部
4c…シャンク溝部
10…回転工具
11…切刃
O…中心軸
T…工具回転方向
WT1…刃部の心厚
WT2…外径遷移部の心厚
Claims (6)
- 中心軸に沿って延び、前記中心軸回りの周方向のうち工具回転方向に回転させられる回転工具であって、
切刃を有する刃部と、
前記刃部よりも軸方向の後端側に配置され、前記刃部の外径よりも大きな外径とされたシャンク部と、
軸方向において前記刃部と前記シャンク部との間に配置され、軸方向の後端側へ向かうに従い外径が大きくなる外径遷移部と、
少なくとも前記刃部および前記外径遷移部に配置され、軸方向に延びる切屑排出溝と、を備え、
前記切刃は、前記刃部、前記外径遷移部および前記シャンク部のうち、前記刃部にのみ形成され、
前記外径遷移部の心厚の最小値が、前記刃部の心厚の最大値よりも小さく、
前記切屑排出溝は、
前記刃部に位置する刃溝部と、
前記刃溝部と繋がり前記外径遷移部に位置する遷移溝部と、を有し、
前記遷移溝部の周方向の幅が、前記刃溝部の周方向の幅よりも大きい、
回転工具。 - 前記刃部の心厚が、軸方向の先端部から後端側へ向かうに従い小さくなる、
請求項1に記載の回転工具。 - 前記切屑排出溝が前記シャンク部にも配置され、
前記切屑排出溝は、前記刃溝部および前記遷移溝部と繋がり前記シャンク部に位置するシャンク溝部を有する、
請求項1または2に記載の回転工具。 - 前記遷移溝部の軸方向の長さと前記シャンク溝部の軸方向の長さとの和が、前記刃部の外径以上である、
請求項3に記載の回転工具。 - 前記外径遷移部の心厚が最小となる軸方向位置における前記外径遷移部の前記中心軸に垂直な断面の面積が、前記刃部の心厚が最大となる軸方向位置における前記刃部の前記中心軸に垂直な断面の面積よりも大きい、
請求項1から4のいずれか1項に記載の回転工具。 - 前記刃溝部の溝底の形状と前記遷移溝部の溝底の形状とが、互いに異なる、
請求項1から5のいずれか1項に記載の回転工具。
Priority Applications (1)
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Citations (4)
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JP2006346832A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Yamaha Motor Co Ltd | ドリル、およびそのドリルを用いたワークへの穴加工方法 |
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