JP2623304B2 - Cermet twist drill - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼の小径穴あけ加工に好適するサーメット
製ツイストドリルに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cermet twist drill suitable for drilling small diameter holes in steel.

（従来の技術） 鋼の小径穴あけ加工は、高速度鋼製のツイストドリル
によるのが一般的である。しかし、最近になって超硬合
金製のツイストドリルが適用されるようになってきてお
り、またサーメット製ツイストドリルの開発も行なわれ
るようになってきた。(Prior Art) Small-diameter drilling of steel is generally performed by a high-speed steel twist drill. However, recently, twist drills made of cemented carbide have been applied, and twist drills made of cermet have been developed.

例えば、特公昭61−30845号公報にみられる超硬合金
製ドリルは、芯厚、溝巾比、半径方向のすくい角等形状
面からの改善を目的としたものであり、また特開昭62−
292307号公報にみられるサーメット製ドリルは、硬さ、
粒子径などの組成面からの改善を目的としているもので
ある。For example, a cemented carbide drill disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 61-30845 is intended to improve the core thickness, groove width ratio, radial rake angle, and other shapes. −
The cermet drill found in 292307 is hard,
It is intended to improve the composition such as the particle diameter.

（本発明が解決しようとする課題） しかしながら、前者の公報にみられる超硬合金製ドリ
ルは、切屑形状を強制的にカール、分断させて切屑排出
を行なっている。そして、サーメットドリルと同様高速
穴あけに適用するには、PVDによるTiNコーティングを施
すため再研削ごとに再コーティングをする必要があっ
て、再コーティングの経費がかさみ、また工具管理が繁
雑になるなどの問題点があった。(Problems to be Solved by the Present Invention) However, the drill made of cemented carbide described in the former publication forcibly curls and cuts the chip shape and discharges the chips. In addition, in order to apply high-speed drilling like a cermet drill, it is necessary to recoat every regrind to apply TiN coating by PVD, which increases the cost of recoating and complicates tool management. There was a problem.

また、後者の公報にみられるサーメット製ドリルは、
脆性材料であるため最適形状の開発が問題点となってい
た。The cermet drills found in the latter publication are:
Since it is a brittle material, development of an optimal shape has been a problem.

本発明は、このようなことから、芯厚、溝巾比、半径
方向のすくい角などの溝部の最適形状を有するノンコー
トのサーメット製ツイストドリルの提供を目的とするも
のである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-coated cermet twist drill having an optimum shape of a groove portion such as a core thickness, a groove width ratio, and a rake angle in a radial direction.

（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、一対の先
端刃および外周刃が備えられるようにしたノンコートの
サーメット製ツイストドリルにおいて、ドリルの形状諸
元である芯厚、溝巾比および半径方向のすくい角を所定
の範囲内にあるように構成し、また先端切刃形状を特定
したものである。(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in view of the above points, and is directed to a non-coated cermet twist drill provided with a pair of tip blades and an outer peripheral blade. The core thickness, the groove width ratio and the rake angle in the radial direction are configured to be within predetermined ranges, and the shape of the tip cutting edge is specified.

すなわち、本発明のサーメット製ツイストドリルは、
芯厚が刃先直径の25〜40％、溝巾比が0.8〜1.0:1、半径
方向のすくい角が−６゜〜−10゜の範囲内で設定される
ようにしたものである。That is, the cermet twist drill of the present invention,
The core thickness is set to 25 to 40% of the cutting edge diameter, the groove width ratio is set to 0.8 to 1.0: 1, and the rake angle in the radial direction is set within a range of -6 ° to -10 °.

また前記先端切刃は、先端視で半径方向のすくい角を
構成する外周側の直線稜、シンニングによる回転中心側
のチゼルエッジおよびこれらの両方に対して凹み勝手と
なるように接続された前記溝部による凹曲稜が構成され
るようにしたものである。The tip cutting edge is formed by a straight ridge on the outer peripheral side forming a rake angle in a radial direction in a front view, a chisel edge on a rotation center side by thinning, and the groove portion connected so as to be recessed to both of them. The concave ridge is formed.

（作用） 本発明のサーメット製ツイストドリルは、溝部構成お
よび切刃構成からチゼル部の切屑の溶着、圧着分離損傷
などが生じないように作用するものである。(Operation) The cermet twist drill of the present invention acts so as not to cause welding of chips in the chisel portion, damage to press-fit separation, and the like due to the groove portion configuration and the cutting blade configuration.

また、本発明のサーメット製ツイストドリルは、穴あ
け時には、退削材との親和性が低いために拡大代、加工
穴精度も良好になるよう作用する。In addition, the cermet twist drill of the present invention has a low affinity with the retreated material when drilling, and thus works to increase the margin for enlargement and the precision of the drilled hole.

（実施例） 以下、本発明サーメット製ツイストドリルにおける一
実施例について図を参照しながら説明する。(Embodiment) An embodiment of the cermet twist drill of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図および第２図において、（１）は、工具本体
（２）およびシャンク（３）からなるサーメット製ツイ
ストドリルであり、通常刃先直径がφ３〜φ30mm程度の
ものに適用される。この場合、サーメットは、例えばTi
の炭化物、窒化物、炭窒化物の１種または２種以上を主
要な硬質相成分とし、Co,Niなどの鉄族金属を結合相成
分とするものである。In FIGS. 1 and 2, (1) is a cermet twist drill composed of a tool body (2) and a shank (3), and is usually applied to a drill having a cutting edge diameter of about φ3 to φ30 mm. In this case, the cermet is, for example, Ti
One or more of carbides, nitrides, and carbonitrides are used as main hard phase components, and iron group metals such as Co and Ni are used as binder phase components.

前記工具本体（２）は、その端部に一対の先端刃
（４）が形成されるとともに、その軸方向には、溝部
（５）、マージン（６）および外周刃（７）をそれぞれ
備えたランド部（８）が捩れを伴って形成される。この
場合、外周刃（７）における捩れ角αは、一般的には、
20゜〜35゜のものに適用され、またバックテーパは、10
0mmあたりで0.15mm程度で設定される。The tool body (2) has a pair of tip blades (4) formed at its ends, and has a groove (5), a margin (6), and an outer peripheral blade (7) in its axial direction. The land (8) is formed with a twist. In this case, the twist angle α in the outer peripheral blade (7) is generally
Applicable to 20 ゜ ~ 35 ゜ and back taper is 10
It is set at about 0.15mm per 0mm.

前記先端刃（４）は、その先端角βが一般的には、β
＝130゜〜150゜に設定され、また先端逃げ面について
は、図示の場合、第１次逃げ面（9a）および第２次逃げ
面（9b）によって構成されている。そして、回転中心部
分には、シンニング（10）によってヂゼルエッジ（11）
が形成される。The tip blade (4) generally has a tip angle β of β
= 130 ° to 150 °, and the tip flank is constituted by a primary flank (9a) and a secondary flank (9b) in the case shown. And, in the center of rotation, thinning (10) creates a bezel edge (11)
Is formed.

また、先端刃（４）における半径方向のすくい角θ
は、外周部分を基準にして、−６゜〜−10゜の範囲内で
設定される。半径方向のすくい角θが−６゜よりもプラ
ス側にあるとサーマルクラックにより欠損しやすいため
不具合であり、またすくい角θが−10゜よりもマイナス
側にあると切れ味が悪く、切屑のかみ込みなども生じる
ことから不具合である。Also, the rake angle θ in the radial direction at the tip blade (4)
Is set within a range of −6 ° to −10 ° with reference to the outer peripheral portion. If the rake angle θ in the radial direction is on the plus side of -6 °, it is liable to break due to thermal cracks. This is a problem. If the rake angle θ is on the minus side of -10 °, the sharpness is poor and the chip This is a problem because it may cause intrusion.

したがって、先端刃（４）は、先端視では、半径方向
のすくい角θを構成する外周側の直線稜（4a）、溝部
（５）による凹み勝手にある凹曲稜（4a）および回転中
心側のチゼルエッジ（11）がそれぞれ連設されている。
このように、凹曲稜（4a）の形状によって先端刃（４）
を形状変化させたのは、切りくずの分断を配慮したもの
である。Therefore, in the front view, the tip blade (4) includes a straight ridge (4a) on the outer peripheral side that forms the rake angle θ in the radial direction, a concave curved ridge (4a) that is arbitrarily concave by the groove (5), and a rotation center side Chisel edges (11) are connected to each other.
Thus, the tip blade (4) depends on the shape of the concave ridge (4a).
The shape was changed in consideration of chip breaking.

さらに、ランド部（８）および溝部（５）との間にお
ける溝巾比A/Bについては、第３図の断面図で示されて
いるように溝部（５）の巾Ａ、ランド部（８）の巾Ｂに
よって設定されるが、溝巾比A/Bの好適範囲は、A/B＝0.
8〜１である。これは、0.8未満であると溝部（５）のス
ペースが不足して切屑の排出性が悪く、また1.0をこえ
ると工具本体（２）の剛性不足となるためである。Further, regarding the groove width ratio A / B between the land portion (8) and the groove portion (5), as shown in the sectional view of FIG. 3, the width A of the groove portion (5) and the land portion (8) ) Is set by the width B, but the preferred range of the groove width ratio A / B is A / B = 0.
8 to 1. This is because if it is less than 0.8, the space of the groove portion (5) is insufficient and the chip discharge property is poor, and if it exceeds 1.0, the rigidity of the tool body (2) becomes insufficient.

また、芯厚については、ねじり剛性との関係から刃先
直径Ｄの25〜40％の範囲内で設定される。刃先直径Ｄの
25％未満であると工具本体（２）の剛性が不足し、また
刃先直径Ｄの40％をこえると切屑の排出性が悪くなる。The core thickness is set within the range of 25 to 40% of the cutting edge diameter D from the relation with the torsional rigidity. Cutting edge diameter D
If it is less than 25%, the rigidity of the tool body (2) will be insufficient, and if it exceeds 40% of the cutting edge diameter D, the chip discharge performance will be poor.

なお、第４図は、マージン（６）に面取り部分（12）
を設け、刃先強化を図ったものである。この面取り部分
（12）は、その半径方向のすくい角γが例えば−20゜
で、その面取り曇δが刃先直径Ｄに対して、δ＝（0.02
〜0.06）Ｄの範囲内で設定される。FIG. 4 shows the chamfered part (12) in the margin (6).
Are provided to strengthen the cutting edge. This chamfered portion (12) has a rake angle γ in the radial direction of, for example, −20 °, and its chamfered haze δ is δ = (0.02
~ 0.06) Set within the range of D.

（切削例） 工具仕様は、第１図および第２図を基にしたものであ
り、第１表にみられるように本発明品No1〜No3および比
較品No4〜No6をそれぞれ比較した。この場合、捩れ角α
は30゜で、先端刃（４）はその先端角βが140゜で、そ
の稜線部分に0.05×−25゜のホーニングを施した。(Cutting Example) The tool specifications are based on FIG. 1 and FIG. 2, and as shown in Table 1, the inventive products No. 1 to No. 3 and the comparative products No. 4 to No. 6 were compared respectively. In this case, the twist angle α
Is 30 °, the tip blade (4) has a tip angle β of 140 °, and its ridge portion is honed at 0.05 × −25 °.

また、被削材は、SKD（HB225）を選択し、切削条件と
して切削速度Ｖ＝50m/min、送りｆ＝0.1〜0.2mm/revを
設定した。なお、機械は、立形マシニングセンタ（5.5k
w）を適用し、水溶性エマルジョンを使用した。For the work material, SKD (HB225) was selected, and as cutting conditions, a cutting speed V = 50 m / min and a feed f = 0.1 to 0.2 mm / rev were set. The machine is a vertical machining center (5.5k
w) was applied and a water-soluble emulsion was used.

切削試験の結果は、第１表で示すように本発明品No1
〜No3はいずれも良好な結果を示した。これは、本発明
品のサーメット製ツイストドリルでは、鋼との親和性が
低いためヂゼルエッジ（11）への切屑溶着が少なく、こ
のため構成刃先が抑制されることから切屑流出が円滑と
なり、また切屑形状も安定して切屑処理が容易となるた
めである。 As shown in Table 1, the result of the cutting test was
No. to No. 3 showed good results. This is because the cermet twist drill of the present invention has low affinity with steel, so that chip welding to the bezel edge (11) is small, so that the component cutting edge is suppressed, so that chip outflow is smooth, and chip This is because the shape is stable and chip processing becomes easy.

したがって、本発明のサーメット製ツイストドリル
は、第５図でみられるようにスラスト力が低下してい
る。なお、第５図では、超硬合金製のツイストドリルお
よびサーメット製ツイストドリルは、同一形状を有する
ものである。Therefore, the cermet twist drill of the present invention has a reduced thrust force as seen in FIG. In FIG. 5, the twist drill made of cemented carbide and the twist drill made of cermet have the same shape.

（発明の効果） 本発明は、以上説明したようにサーメット製ツイスト
ドリルにおいて、その形状を特定したものであるからノ
ンコートのものでも鋼の穴あけ加工で良好な結果を期待
できるものである。すなわち、直線稜（4a）および凹曲
稜（4b）の構成から切屑の分断が期待でき、またヂゼル
エッジ（11）には、切屑の溶着が少なく、一般的にいわ
れているサーメットの靭性不足についても形状面からの
改善によりカバーされ充分な切削性能を示すものであ
る。(Effect of the Invention) As described above, in the present invention, the shape of the twist drill made of cermet is specified, so that even a non-coated twist drill can expect good results by drilling steel. In other words, chips can be expected to be separated from the straight ridges (4a) and concavely curved ridges (4b), and the chip edge (11) is less likely to adhere to the chips. It is covered by the improvement in shape and shows sufficient cutting performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は、本発明サーメット製ツイストドリルにおける
一実施例を示す正面図、第２図は、拡大した底面図、第
３図は、横断面、第４図は、変形例を示す底面図、第５
図は、送りとスラスト力の関係を示す説明図である。 （１）……ツイストドリル、（２）……工具本体 （３）……シャンク、（４）……先端刃 （５）……溝部、（６）……マージン （７）……外周刃、（８）……ランド部 （10）……シンニング、（11）……ヂゼルエッジFIG. 1 is a front view showing one embodiment of a cermet twist drill according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged bottom view, FIG. 3 is a cross section, FIG. 4 is a bottom view showing a modification, Fifth
The figure is an explanatory diagram showing the relationship between feed and thrust force. (1) Twist drill, (2) Tool body (3) Shank, (4) Tip blade (5) Groove, (6) Margin (7) Outer edge, (8) Land area (10) Thinning, (11) Zeledge

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】工具本体（２）の一端には、一対の先端刃
（４）が形成されるとともに、工具本体（２）の軸方向
には、溝部（５）、マージン（６）および外周刃（７）
をそれぞれ備えたランド部（８）が捩れを伴って形成さ
れるようにしたサーメット製ツイストドリルおいて、 前記ドリルの形状諸元は、前記溝部（５）によって構成
される芯厚が刃先直径の25〜40％、断面視による溝巾比
A/Bが0.8〜1.0:1、外周部分を基準とした先端視の半径
方向のすくい角θが−６゜〜−10゜に設定されており、 前記先端刃（４）は、前記半径方向のすくい角θを構成
する外周側の直線稜（4a）、シンニング（10）による回
転中心側のチゼルエッジ（11）およびこれらの両方に対
して凹み勝手となるように接続された前記溝部（５）に
よる凹曲稜（4b）から構成されるようにしたことを特徴
とするサーメット製ツイストドリル。A pair of tip blades (4) are formed at one end of a tool body (2), and a groove (5), a margin (6) and an outer periphery are formed in the axial direction of the tool body (2). Blade (7)
In a cermet twist drill in which a land portion (8) provided with a twist is formed with a twist, the shape of the drill is such that the core thickness defined by the groove portion (5) is the diameter of the cutting edge diameter. 25-40%, groove width ratio by sectional view
The A / B is set to 0.8 to 1.0: 1, the rake angle θ in the radial direction with respect to the outer peripheral portion as viewed from the front is set to −6 ° to −10 °, and the tip blade (4) is arranged in the radial direction. And a groove (5) connected to the outer peripheral side straight edge (4a) constituting the rake angle θ, a chisel edge (11) on the rotation center side by thinning (10), and both of them so as to be recessed. A twist drill made of cermet, characterized in that it is composed of concave ridges (4b).