JP2572128B2 - 高速高送り用バニシングドリルリーマ - Google Patents

高速高送り用バニシングドリルリーマ

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JP2572128B2 JP1121741A JP12174189A JP2572128B2 JP 2572128 B2 JP2572128 B2 JP 2572128B2 JP 1121741 A JP1121741 A JP 1121741A JP 12174189 A JP12174189 A JP 12174189A JP 2572128 B2 JP2572128 B2 JP 2572128B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、リーマ付ドリルの一種であって、特に高速
高送り用バニシングドリルリーマに関する。
(従来の技術) 従来より、ドリル加工用の切刃とリーマ加工用の切刃
を兼ね備えたリーマ付ドリルが知られている(実開昭62
−65107号)。このリーマ付ドリルにおいては、2枚の
ドリル刃と4枚のリーマ刃を設け、これらのドリル刃と
リーマ刃の最大外径端が同一径上に位置して設けられて
いる。
また例えば第11図および第12図に示すような2枚のド
リル刃をもつ従来のバニシングドリルでは、材質が超硬
合金(WC)からなり、シャンク1に連なる円柱状のドリ
ル本体2の先端部3に軸心先端を中心として所定の切刃
角をもつ2枚のドリル刃5が形成され、これらのドリル
刃5から回転方向(第12図示矢印Aの方向)の後方側に
斜面6が形成され、これらの斜面6の縁から軸方向に案
内面7が延び、これらの案内面7の回転方向前方側に逃
面8が軸方向に延びている。ドリル刃5から回転方向前
方側の軸方向に延びる部分には、切屑逃し用ポケット9
が形成されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来のバニシングドリル
は、ドリル刃において構成刃先(溶着)が発生し、切削
安定性が低いので、あけられた穴径の拡大代およびバラ
ツキが標準穴径よりも増大し、またあけられた穴の加工
内周面の表面粗さが大きくなるという問題があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、耐溶着性に優れているため高い切削安定性を
有し、穴径の拡大代および穴内周面の表面粗さを大幅に
低減し、かつ再研磨加工により再利用を可能にした高速
高送り用バニシングドリルリーマを提供することを目的
とする。
(課題を解決するための手段) 前記課題を解決するための本発明の請求項1記載の高
速高送り用バニシングドリルリーマは、シャンクに連な
る円柱状のドリル本体の先端部に軸線方向からみて直径
方向に2枚のドリル刃を備え、これらのドリル刃と交叉
する直径方向に2枚のリーマ刃を備え、前記ドリル刃か
ら回転方向後方側に形成される斜面の縁から軸方向に大
径案内部が延び、この大径案内部の軸方向最前端は前記
リーマ刃の軸方向最前端よりも軸方向後方側に位置して
いることを特徴とする。
また本発明の請求項2記載の高速高送り用バニシング
ドリルリーマは、前記ドリル刃は先端中心部から径外方
向にいくにしたがい軸方向後端側に傾斜され、前記ドリ
ル刃の最外端が前記リーマ刃の最大外径よりも小径にな
り、この小径部はドリル軸線方向に延長されるととも
に、前記リーマ刃は少なくとも前記ドリル刃の最大外径
よりも小径位置から径外方向にいくにしたがい送り方向
に傾斜されていることを特徴とする。
(作用) 本発明のバニシングドリルリーマによると、ドリル刃
の回転方向後方側に軸方向に延びる大径案内部を設け、
この大径案内部の軸方向最前端をリーマ刃の軸方向最前
端よりも軸方向後方側にする構成をもつため、直径方向
両端側に周方向幅と軸方向長をもつ大径案内部がワーク
の穴内周面に直径方向外側に向かって摺接するので、ド
リル本体の回転中心が安定する。
また、ドリル本体の先端に軸線方向からみてドリル刃
と交叉する方向の大径最前端外周部にリーマ刃を設けた
ので、ドリル刃の切屑排出溝とリーマ刃の切屑排出溝と
が分離されている。また従来品よりもリーマ喰い付角が
ハイレーキなため耐溶着性が優れ、切削安定性が大幅に
高められる。
穴あけ時、ドリル本体の小径部の先端に形成したドリ
ル刃によってドリル穴があけられる。次いで、前記ドリ
ル刃によってあけられたドリル穴の内周面をリーマ刃に
よって同一軸心線上でさらに滑らかなリーマ穴があけら
れる。
このとき、ドリル本体の軸方向に延びる大径案内部が
穴内周面に摺接されるとともに、大径案内部の軸方向最
前端がリーマ刃の軸方向最前端よりも軸方向後方に位置
していることによってドリル回転中心軸の安定性が確保
されるため、切削安定性がなお一層高められる。
また、ドリル刃の最外端から軸方向後方側に小径部が
延長されているので、このドリルリーマを再研磨加工す
ることによって再利用を容易に行える。
(実施例) 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第1図〜第6図は、本発明のバニシングドリルリーマ
の第1の実施例を示している。
シャンク11に連なる円柱状のドリル本体12は、材質が
超硬合金(WC)からなり、ドリル本体12の最大外径より
も外径の小さい小径部14が先端部13から段部15までドリ
ル軸方向に延長されて形成されている。これにより、ド
リル先端の再研磨加工が容易に行え、ドリルリーマの再
利用を可能にしている。
シャンク11から軸方向に最も遠ざかる小径部14の先端
中心からは、径外方向にいくにしたがい直線上を傾斜す
るドリル刃16a、16bが第6図に示すように所定の第1の
切刃角αをもって形成されている。ドリル刃16a、16bの
再外端は小径部14の最前端に連なっている。
ドリル刃16a、16bの回転方向(第4図示矢印A方向)
の前方側にはドリル刃による切屑を逃す逃し部21が形成
され、この逃し部21から軸方向後方側に切屑逃し用ポケ
ット19が形成されている。ドリル刃16a、16bから回転方
向後方側には、径外方向にいくにしたがい軸方向後方側
に傾斜する斜面18が形成されている。
斜面18の最外周端から軸方向には、円弧状の大径案内
面22が延びており、この大径案内面22の軸方向後端はシ
ャンク11に連なっている。穴あけ時、大径案内面22が加
工穴内周壁に案内されながら摺接することによってドリ
ルリーマの軸心線にズレが生じないように図られてい
る。
第4図で軸線方向からみてドリル刃16a、16bとほぼ直
交する方向の大径部最外方には、第3図に示すように、
ドリル刃の最大外径位置よりも小径位置から径外方向に
いくにしたがい軸方向前方側に傾斜されるリーマ刃30
a、30bが設けられている。この逆刃状のリーマ刃30a、3
0bの軸方向最前端は、第3図に示すように、大径案内面
22の軸方向最前端22aよりも軸方向前方側に位置してい
る。これにより、ドリル刃16a、16bによってドリル加工
された直後にリーマ刃30a、30bによってリーマ加工が行
なわれる。またリーマ刃30a、30bの回転方向前方側に
は、斜面18から連なる逃し溝23が軸方向に延びている。
そして、リーマ刃30a、30bは、第6図に示すように、
所定の第2の切刃角β、 190゜≦β≦240゜ をもって形成されている。ここに190゜≦βとしたの
は、190>βとすると加工穴内周面の面粗さが低下する
ためであり、β≦240゜としたのは、β>240゜とすると
リーマ刃の最外端が鋭角状となって刃欠けの危険度が増
大するためである。
この場合、第5図に示すように、リーマ刃30aは、ド
リル刃16aの径最外端よりもさらに距離δだけ径外方向
に延び、かつ径外方向にいくにしたがい軸方向前方側に
逆刃状に延びている。これにより、ドリル刃16a、16bに
よってあけられた穴がリーマ刃30a、30bによりさらに滑
らかに仕上げられ、またリーマ刃30a、30bによる初期時
の喰い付きが良好になる。
さらに、この第1の実施例では、第2図に示すよう
に、リーマ刃30aから回転方向後方側に連なる傾斜面
(逃し面)31が回転方向後方側にいくにしたがい軸方向
後端側に傾斜し、その傾斜角γは、「正」の方向に γ≦5゜ になるように設定されている。γ≦5゜に設定するこ
とにより、リーマ刃の強度を確保している。
前述の如く構成したバニシングドリルリーマは、回転
時に第4図に示す矢印Aの方向に回転される。すると、
ドリル刃16a、16bによって工作物を削り取り、ドリル穴
があけられ、あけられたドリル穴がリーマ刃30a、30bに
よってさらに滑らかな内周面をもつリーマ穴に加工され
る。このとき、ドリル刃16a、16bとリーマ刃30a、30bの
回転中心が一致しており、しかも大径案内面22aが穴内
周面に摺接することから、穴あけ時の直進性が良好とな
り、切削安定性が大幅に高められるという効果がある。
第7図および第8図は、本発明のバニシングドリルリ
ーマの第2の実施例を示している。この第2の実施例の
基本的な構成は第1の実施例と同様であるので、第1の
実施例と異なる部分について説明する。
リーマ刃40は、第8図に示すように、刃面41からな
り、この刃面41は、軸方向前方側から軸方向後方側にみ
て、回転方向後方側にいくにしたがい軸方向前方側に傾
斜されている。この刃面41によって工作物が削り取られ
る。刃面41の傾斜角γは、「負」の方向に γ≦10゜ に設置されている。これは、γ>10゜とするとリーマ
刃40の強度が過度に低下するためである。また刃面41
は、第1の実施例のリーマ刃30aと同様に、径外方向に
いくにしたがい軸方向前方側に傾斜されている。
次に、本発明の第1の実施例と従来例を比較した試験
結果を示す。ここに従来例は第11図および第12図に示す
バニシングドリルを用いた。
第9図は本発明の第1の実施例のドリルリーマにより
あけられた穴についての送り速度と穴径の拡大代および
そのバラツキの関係を表わし、第10図はその送り速度と
穴内周面の表面粗さの関係を表わしている。第13図、第
14図は、それぞれ第9図、第10図に対応する従来例の結
果を示している。
ここに、第9図と第13図において、穴径の拡大代の値
「0」は標準穴径との誤差が0であることを示す。第9
図と第13図とを対比すると明らかなように、穴径の拡大
代については、従来例では、送り速度の速い遅いに関係
なく、あけられた穴径が設計時の標準穴径よりもかなり
大きくなり、つまり穴径の拡大代が増大している。これ
に対し本発明の第1の実施例では、送り速度の速い遅い
にあまり関係なく穴径の拡大代およびバラツキが従来例
に比べかなり小さいことが理解される。
第10図と第14図を対比すると、穴の内周面の表面粗さ
については、従来例では表面粗さのバラツキが大きく、
送り速度を速めた場合かなり表面が粗くなることが解
る。これに対し本発明の第1の実施例では、従来例に比
べ表面粗さがかなり小さく、送り速度を速めても表面粗
さのバラツキおよびその最大値がかなり小さいことが解
る。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の高速高送り用バニシン
グドリルリーマによれば、ドリル本体の先端に設けられ
る小径部にドリル刃を設ける構成にし、このドリル刃の
回転方向後方側の大径部にリーマ刃を設ける構成にし、
ドリル刃によりあけられた穴内周面をリーマ刃によって
さらに滑らかな内周面に仕上げられるので、1本のドリ
ルによりドリル刃とリーマ刃のそれぞれの切刃によって
同一位相で穴あけが行なわれ、リーマと同等もしくはそ
れ以上の穴径拡大代および表面粗さの小さな穴をあけら
れるという効果がある。
また、ドリル刃の回転方向後方側に軸方向に延びる大
径案内部を設け、この大径案内部の軸方向最前端をリー
マ刃の軸方向最前端よりも軸方向後方側にする構成をも
つため、直径方向両端側に周方向幅と軸方向長をもつ大
径案内部がワークの穴内周面に直径方向外側に向かって
摺接するので、ドリル本体の回転中心が安定する。
また、ドリル刃とリーマ刃によってドリル加工とリー
マ加工を一工程で行なうので短時間で精度の良い穴があ
けられる。
さらには、ドリル本体の軸線方向に形成される大径案
内部が穴内周面に摺接されるため、穴あけ時の軸心線の
心ズレが防止されるので、切削安定性が高められ、穴径
拡大代および表面粗さならびにこれらのバラツキをなお
一層低減することができる。
加えて、ドリル刃とリーマ刃との離間距離が軸方向の
近距離に固定されているので、穴加工時のドリル刃によ
る下穴とリーマ刃による仕上穴との段差を最小限にした
加工穴を同一軸線上にあけられ、しかも送り速度を所定
の範囲で増速しても、穴径拡大代および表面粗さを低減
することができるという効果がある。
また、ドリル本体の小径部が軸方向に延長されている
ため、ドリル刃とリーマ刃の再研磨が複数回可能になっ
て、再研磨加工によってドリルリーマの再利用が容易に
可能となるので、ドリル1本の寿命が長くできるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例のバニシングドリルリー
マを表わす正面図、第2図は第1図に示すA部分の拡大
図、第3図は第1図に示すバニシングドリルリーマの軸
線を中心軸として90゜回転したバニシングドリルリーマ
を表わす平面図、第4図は第1図のバニシングドリルリ
ーマを先端側からみた拡大図、第5図は第4図に示すII
I A矢印方向とIII B方向からみたそれぞれのバニシング
ドリルリーマの要部を重ね合せた拡大斜視図、第6図は
ドリル刃の切刃角αとリーマ刃の切刃角βの関係を表わ
す拡大図、第7図は本発明の第2の実施例のバニシング
ドリルリーマを表わす第1図に対応する正面図、第8図
は第7図に示すB部分の拡大図、第9図は本発明の第1
の実施例による送り速度と穴径の拡大代の関係を表わす
図、第10図は本発明の第1の実施例による送り速度と穴
の表面粗さの関係を表わす図、第11図は従来例を表わす
正面図、第12図は第11図に示すバニシングドリルリーマ
を先端側からみた拡大図、第13図は従来例の第9図に対
応する図、第14図は従来例の第10図に対応する図であ
る。 11……シャンク、 12……ドリル本体、 13……先端部、 14……小径部、 16a、16b……ドリル刃、 18……斜面、 22……大径案内面、 22a……軸方向最前端、 30a、30b……リーマ刃、 31、32……傾斜面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍 明臣 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 奥野 克己 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 実開 平2−94016(JP,U) 実公 昭61−28657(JP,Y2) 実公 昭60−24511(JP,Y2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シャンクに連なる円柱状のドリル本体の先
    端部に軸線方向からみて直径方向に2枚のドリル刃を備
    え、これらのドリル刃と交叉する直径方向に2枚のリー
    マ刃を備え、 前記ドリル刃から回転方向後方側に形成される斜面の縁
    から軸方向に大径案内部が延び、この大径案内部の軸方
    向最前端は前記リーマ刃の軸方向最前端よりも軸方向後
    方側に位置している ことを特徴とする高速高送り用バニシングドリルリー
    マ。
  2. 【請求項2】前記ドリル刃の最外端が前記リーマ刃の最
    大外径よりも小径になり、この小径部はドリル軸線方向
    に延長されるとともに、 前記リーマ刃は少なくとも前記ドリル刃の最大外径より
    も小径位置から径外方向にいくにしたがい送り方向に傾
    斜されていることを特徴とする請求項1に記載の高速高
    送り用バニシングドリルリーマ。
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