JP3134011U - 回転切削工具 - Google Patents

Abstract

【課題】シャンク部軸心の冷却水供給孔に連通する複数の分岐供給孔の加工が容易にできるだけでなく、複数のドリル刃各背面の凹溝に没入固定される冷却水供給管の後端部を折曲加工することなく各分岐供給孔に容易に挿嵌固定することができ、加工工数を低減することができる回転切削工具を提供する。
【解決手段】個別に構成されたシャンク部２と、複数のドリル刃１２を有するドリル刃本体４の結合部位３に、シャンク部２の冷却水供給孔５が連通する円形浅溝７が形成され、シャンク部２側の大径段付き端部９に任意のリード角を持つ複数のドリル刃１２が軸線方向に延出形成され、各ドリル刃１２の背面１２Ａには先端に至る複数の凹溝が形成され、ドリル刃１２の外径より若干大径に形成された円形浅溝７には、各凹溝後端部に連通するよう大径段付き部９の端面に夫々開口する複数の直線状分岐供給孔６，８が軸心と平行に形成されて、各凹溝に没入固定される冷却水供給管１４の後端部が開口部Ｄに挿嵌固定されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、回転切削工具係り、特に切削液、冷却液を通す流路の形成に特徴を有する回転切削工具に関する。

従来より、鋳鉄等の工作物の穴開け加工に用いられる回転切削工具の中でも、一本の工具にドリル加工用の切刃とリーマ加工用の切刃とを持つバニシングドリルが知られている。

この種のドリルは、自動車部品、エンジン部品などの穴開け加工、段付き穴加工、仕上げ穴加工等に用いられ、複雑な段付き加工を１回で行なうために使用されている。

このバニシングドリルは、仕上げ穴を加工する際は、超硬合金等からなるドリル刃により穴を形成し、この穴の内壁面をドリル刃と同径のガイド刃で擦ることで比較的滑らかな内壁面と直進性が維持されるようになっている。

近年では、被削材が高級になり、切削条件が厳しくなったことからバニシングドリルに冷却水を通すための孔を形成したものが使用されており、バニシングドリル以外のエンドミルやドリルで深穴を加工する場合は、刃先部先端へ切削液を供給するためにスパイラル状の２孔を形成した回転切削工具が不可欠になっている。一方、ドリル刃においても、切削条件に応じた特定のリード角を持つドリルが望まれている。

上記のように、刃先部へ切削液を供給する２孔を形成したドリルでは、シャンク部より小径の刃先部にスパイラル状の２孔が形成されることになる。このため切削時の強度が弱くなり、被削材や切削条件によっては切削抵抗が作用したとき工具の折損を招くなどの問題を有していることから、刃先部先端へ切削液を供給することができる切削強度を備えた回転切削工具が望まれていた。

上記の問題を解決した回転切削工具として、ドリルの切削時に排出される切屑と干渉しない面の長手方向に断面半円形状の溝を刃先まで加工し、上記の半円形状の溝にクーラント供給パイプを半没状に貼付固定して取付け、上記クーラント供給パイプを取付けシャンク部の軸心に形成されたクーラント供給穴に接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭６３−２１５１０号公報

そこで、上記従来文献の回転切削工具は、取付けシャンク部におけるクーラント供給穴に供給された切削液は、上記クーラント供給穴から分岐した２つの斜め穴を介して、これら斜め穴に接続されたクーラント供給パイプの先端から刃先部先端へ供給されるようになっている。

ところが、上記の回転切削工具では、取付けシャンク部軸心のクーラント供給穴に、上記切れ刃の切屑と干渉しない逃げ部に形成された２つの溝内に没入したクーラント供給パイプの一端を夫々連通接続するために上記クーラント供給穴から分岐する２つの斜め穴を加工する必要がある。

このため、上記取付けシャンク部軸心のクーラント供給穴に向けて正確に２つの分岐した斜め穴を径方向に加工する困難性を有するだけでなく、上記斜め穴にクーラント供給パイプを接続する部位では、上記斜め穴の各開口部に上記クーラント供給パイプの一端を接続するために、上記クーラント供給パイプの端部を上記斜め穴方向に向けて折曲加工する必要があることから加工工数が増加しコスト高となる要因を有していた。

従って本考案の目的とするところは、シャンク部軸心の冷却水供給孔に連通する複数の分岐供給孔の加工が容易にできるだけでなく、複数のドリル刃各背面の凹溝に没入固定される冷却水供給管の後端部を折曲加工することなく各分岐供給孔に容易に挿嵌固定することができ、加工工数を低減することができる回転切削工具を提供するにある。

上記目的を解決する為に本考案は次の技術的手段を有する。即ち、実施例に対応する添付図面中の符号を用いて説明すると、本考案の請求項１に記載の回転切削工具は、シャンク部２に軸心Ｏを通る大径の冷却水供給孔５が形成され、該冷却水供給孔５には複数のドリル刃１２先端にそれぞれ連通する複数の分岐供給孔が形成された回転切削工具に於いて、上記回転切削工具１は、上記シャンク部２と複数のドリル刃１２を有するドリル刃本体４が個別に構成されて同軸上で結合され、上記結合部位３には、軸心Ｏを横切る谷部を形成した凹部３ａと該凹部３ａと同形な頂部を形成した凸部３ｂが互いに嵌合可能に形成され、且つ上記冷却水供給孔５の端部に軸線と直交する大径の円形浅溝７が連通するように形成されて成り、上記ドリル刃本体４のシャンク部２側には、大径段付き部９が形成されて該大径段付き端部９に任意のリード角を持つ複数のドリル刃１２が軸線方向に延出形成されると共に、上記ドリル刃１２の各背面１２Ａには上記各ドリル刃１２のリード角に沿って先端に至る複数の凹溝１０が形成され、上記円形浅溝７は、上記各ドリル刃１２の外径より若干大径に形成されて上記円形浅溝７には、上記各凹溝１０の後端部に連通するように上記大径段付き部９の端面に夫々開口する複数の直線状の分岐供給孔６，８が軸心と平行に形成されて、上記複数の各凹溝１０には上記ドリル刃１２先端に延びる冷却水供給管１４が露呈するように没入固定され、上記各開口部Ｄには上記冷却水供給管１４の後端部がそれぞれ挿嵌固定されていることを特徴とする回転切削工具である。
上記の回転切削工具によれば、シャンク部２の軸心を通る冷却水供給孔５に供給された冷却水は、上記冷却水供給孔５を通して円形浅溝７に供給される。上記円形浅溝７には、大径段付き部９端面に開口する複数の直線状の分岐供給孔６，８がドリル刃背面１２Ａの各凹溝１０の後端部に連通するように軸心Ｏと平行に形成されて、上記開口部Ｄには複数のドリル刃１２背面の各凹溝１０に没入固定された冷却水供給管１４の後端部が挿嵌固定されており、上記円形浅溝７から出た冷却水は、複数の直線状分岐供給孔６，８を介して上記冷却水供給管５の先端からドリル刃１２先端に供給される。

本考案の請求項２に記載の回転切削工具は、上記シャンク部２とドリル刃本体４の結合部位３が、軸心を横切る谷部を形成した凹部３ａと該凹部３ａと同形な頂部を形成した凸部３ｂに、それぞれ直交する断面が９０度〜１２０度の角度で形成されていることを特徴とする回転切削工具である。
上記の回転切削工具によれば、結合部位の直交する断面が９０度〜１２０度の角度で形成された軸心Ｏを横切る谷部を形成した凹部３ａと、該凹部３ａと同形な頂部を形成した凸部３ｂを結合する際、外径を基準として挿嵌することで相互の軸心同士が一致する。

本考案の請求項３に記載の回転切削工具は、上記円形浅溝７が、上記回転切削工具１の軸心Ｏから上記ドリル刃１２の各背面１２Ａに形成される複数の凹溝１０中心までの距離を半径とする円の直径より僅かに大径に形成されている回転切削工具である。
上記の回転切削工具によれば、円形浅溝７から複数の凹溝１０にそれぞれ連通する複数の直線状の分岐供給孔６，８が軸心Ｏと平行に形成される。

本考案の請求項４に記載の回転切削工具は、上記ドリル刃１２の各背面１２Ａの凹溝１０内に没入固定された冷却水供給管１４は、その外周が上記ドリル刃１２の回転直径の内側に位置するように形成されていることを特徴とする回転切削工具１である。
上記の回転切削工具によれば、被削物が上記回転切削工具１で加工される際は、ドリル刃１２と共に回転する複数の冷却水供給管１４の外周は、複数のドリル刃１２の回転によって加工される穴内壁の内側を回転する。

請求項１に記載の考案によれば、シャンク部とドリル刃本体の結合部位に円形浅溝を形成することで、大径段付き部の端面に夫々開口する軸心と平行な直線状の分岐供給孔の加工が容易にできるだけでなく、複数のドリル刃各背面の凹溝に没入固定される冷却水供給管の後端部を折曲加工することなく各分岐供給孔の開口端部に容易に挿嵌固定することができ、加工工数を低減することができる。

請求項２に記載の考案によれば、単純形状に形成される結合部位を互いに結合する際、外径を基準として挿嵌するだけで相互の軸心同士を整合することができる。

請求項３に記載の考案によれば、シャンク部とドリル刃本体の結合部位に複数の凹溝中心までの距離を半径とする円の直径より僅かに大径の円形浅溝を形成することで、上記凹溝にそれぞれ連通する軸心と平行な直線状の分岐供給孔を容易に加工することができる。

請求項４に記載の考案によれば、加工される被削物の穴内壁に冷却水供給管の外周が干渉することがなく、冷却水供給管の損傷を防止することができる。

本考案の実施例を以下に説明する。

図１〜図５には、本考案の実施例が示されている。図１は本考案の一実施形態に係るバニシングドリル軸線の半断面を示す全体側面図、図２は図１に示す全体側面図を、軸線を中心として９０度回転した半断面を示す全体側面図、図３は図１に示すバニシングドリルを先端から視た正面図、図４はバニシングドリルのドリル刃先端の部分拡大斜視図であり、図５は分岐供給孔の開口部に冷却水供給管の端部を挿嵌固定した状態を示す大径段付き部端部の部分拡大斜視図である。

図１〜図５において、符号１は本考案の回転切削工具の一例としてのバニシングドリルを示しており、このバニシングドリル１は、シャンク部２と２枚のドリル刃１２を有するドリル刃本体４が個別に構成されて同軸上で結合されている。

ドリル刃本体４は、主に超硬合金で構成されており、シャンク部２は、同じ超硬合金などの同一材質や、ハイス、合金鋼などの材質でも構成されている。

上記シャンク部２とドリル刃本体４の結合部位３は、軸心Ｏを横切る谷部を形成したＶ字型の凹部３ａとこの凹部３ａと同形な頂部を形成したＶ字型の凸部３ｂが互いに嵌合可能に形成されており、上記凹部３ａの谷部と凸部３ｂの頂部は、９０度〜１２０度の同一角度で構成されている。

上記バニシングドリル１のシャンク部２には、刃先に切削液（クーラント）を供給するために、その軸心Ｏに端部から後述する円形浅溝７に連なる冷却水供給孔５が形成されている。切削液は、刃先の冷却および切屑排出用の切削液として、液体以外に気体又はミスト状のものが用いられている。

上記シャンク部２とドリル刃本体４が結合される結合部位３には、上記冷却水供給孔５に連通するように上記軸線Ｏと直交する大径の円形浅溝７（後述する）が形成されている。この円形浅溝７は、バニシングドリル１の軸心Ｏから上記ドリル刃１２の各背面１２Ａに形成される後述する断面略半円形状に形成された２つの凹溝１０中心までの距離を半径とする円の直径より僅かに大径に形成されている。

上記結合部位３の外周は、大径の円柱状に形成されており上記ドリル刃本体４側には大径段付き部９が形成されている。大径段付き部９の端部には任意のリード角（例えば右方向捩れ角１０度）を持つ例えば２枚のスパイラル状のドリル刃１２を有するドリル刃本体４が軸心上に延設されている。

上記円形浅溝７に付き詳しく説明すると、シャンク部２側のＶ字型凹部３ａには、上記円形浅溝７の底面中央に上記Ｖ字型凹部３ａの谷部が位置すると共に上記Ｖ字型凹部３ａの両斜面に上記円形浅溝７の内周面上端における円周両側の２点で接するように形成されており、ドリル刃本体４側のＶ字型凸部３ｂには、このＶ字型凸部３ｂの両斜面に内周面下端における円周両側の２点で接するように上記円形浅溝７が形成されている。

上記シャンク部２側とドリル刃本体４側を結合する場合は、シャンク部２側のＶ字型凹部３ａとドリル刃本体４側のＶ字型凸部３ｂを外径を基準として互いに挿嵌することで相互の軸心同士が一致する。そこで、上記シャンク部２側とドリル刃本体４側の結合部位３がロー付け等で結合される。尚、上記シャンク部２側とドリル刃本体４側が別の材質で構成されている場合は、接合に銀ローが使用される。上記シャンク部２側とドリル刃本体４側が結合されると、液漏れの無い中空状の円形浅溝７が形成される。

上記ドリル刃本体４は、上記大径段付き部９の端部に位置する後端部から上記ドリル刃先端に延びる２枚のドリル刃１２の各背面１２Ａ略中央に、上記軸心Ｏに対し対称且つ平行に２つの凹溝１０がそれぞれリードに沿って形成されている。

上記円形浅溝７には、上記２つの凹溝１０の後端部に連通するように上記大径段付き部９の端面に夫々開口する２本の直線状の分岐供給孔６，８が軸心Ｏと平行に形成されていて、上記２つの凹溝１０には、ドリル刃１２の先端に延びる冷却水供給管１４が露呈するように没入されロー付け等で固定されている。

そして、上記２本の冷却水供給管１４は、内径が１．２ｍｍで外径が２ｍｍの銅管で構成されており、その後端部は、上記大径段付き部９端面に開口する２本の分岐供給孔６，８の開口部Ｄに挿嵌され、ロー付け等により固定されている。

上記ドリル刃１２の各背面１２Ａの凹溝１０内に没入固定された冷却水供給管１４の外周は、上記ドリル刃１２の回転直径の内側に位置するように形成されて
いる。

ドリル刃１２の各背面１２Ａの中央に形成される各凹溝１０の深さは、冷却水供給管１４の半径以下の深さが好ましく、上記凹溝１０内に挿嵌固定された一対の冷却水供給管１４間の最外周は、上記ドリル刃１２の回転直径の内側に位置するように可能な範囲で偏平に形成することでドリル刃１２の回転直径に対しクリアランスが形成されるように構成することもできる。

このように、上記のバニシングドリル１を使用して被削材として例えばＦＣ材で構成されるエンジン排気ポートなどの深孔の仕上げ加工を行なう際は、シャンク部２に形成された冷却水供給孔５から円形浅溝７を介して２つの分岐供給孔６，８を通して供給された切削液または冷却液は、２本の冷却水供給管１４を介してドリル刃１２ドリル先端から噴出される。これにより、仕上げ加工により生成された切り粉は、切り粉排出溝１６を通して切削液または冷却液などと共に外部に排出される。

すなわち、上記のように構成されたバニシングドリル１によれば、シャンク部２とドリル刃本体４の結合部位３に円形浅溝７を形成することで、大径段付き部９の端面に夫々開口する軸心Ｏと平行な直線状の分岐供給孔６，８の加工が容易にできるだけでなく、複数のドリル刃１２各背面１２Ａの凹溝１０に没入固定される冷却水供給管１４の後端部を折曲加工することなく、各分岐供給孔６，８の開口端部に容易に挿嵌固定することができ、加工工数を低減することができる。

また、結合部位３が軸心Ｏを横切る谷部を形成したＶ字型の凹部３ａと、この凹部３ａと嵌合可能な同形の頂部を形成したＶ字型の凸部３ｂの単純形状に形成されているので加工が容易となり、上記結合部位３を互いに結合する際は、外径を基準として挿嵌するだけで相互の軸心同士を整合することができる。

更に、シャンク部２とドリル刃本体４の結合部位３の結合部位３に２つの凹溝１０中心までの距離を半径とする円の直径より僅かに大径の円形浅溝７を形成することで、上記各凹溝１０にそれぞれ連通する軸心Ｏと平行な直線状の２つの分岐供給孔６，８を容易に加工することができる。

そして、ドリル刃１２の各背面１２Ａの凹溝１０内に没入固定された冷却水供給管１４の外周を、上記ドリル刃１２の回転直径の内側に位置するように形成することで、加工される被削物の穴内壁に冷却水供給管１４の外周が干渉することがなく、冷却水供給管１４の損傷を防止することができる。

本考案の一実施形態に係るバニシングドリル軸線の半断面を示す全体側面図である。 同じく図１に示す全体側面図を、軸線を中心として９０度回転した半断面を示す全体側面図である。 図１に示すバニシングドリルを先端から視た正面図である。 バニシングドリルのドリル刃先端の部分拡大斜視図である。 分岐供給孔の開口部に冷却水供給管の端部を挿嵌固定した状態を示す大径段付き部端部の部分拡大斜視図である。

符号の説明

１ バニシングドリル（回転切削工具）
２ シャンク部
３ 結合部位
３ａ 凹部
３ｂ 凸部
４ ドリル刃本体
５ 冷却水供給孔
６，８ 分岐供給孔
７ 円形浅溝
９ 大径段付き部
１０ 凹溝
１２ ドリル刃
１２Ａ 背面
１４ 冷却水供給管
１６ 切り粉排出溝
Ｄ 開口部
Ｏ 軸心

Claims (4)

1. シャンク部２に軸心Ｏを通る大径の冷却水供給孔５が形成され、該冷却水供給孔５には複数のドリル刃１２先端にそれぞれ連通する複数の分岐供給孔が形成された回転切削工具に於いて、
   上記回転切削工具１は、上記シャンク部２と複数のドリル刃１２を有するドリル刃本体４が個別に構成されて同軸上で結合され、上記結合部位３には、軸心Ｏを横切る谷部を形成した凹部３ａと該凹部３ａと同形な頂部を形成した凸部３ｂが互いに嵌合可能に形成され、且つ上記冷却水供給孔５の端部に軸線と直交する大径の円形浅溝７が連通するように形成されて成り、
   上記ドリル刃本体４のシャンク部２側には、大径段付き部９が形成されて該大径段付き端部９に任意のリード角を持つ複数のドリル刃１２が軸線方向に延出形成されると共に、上記ドリル刃１２の各背面１２Ａには上記各ドリル刃１２のリード角に沿って先端に至る複数の凹溝１０が形成され、
   上記円形浅溝７は、上記各ドリル刃１２の外径より若干大径に形成されて上記円形浅溝７には、上記各凹溝１０の後端部に連通するように上記大径段付き部９の端面に夫々開口する複数の直線状の分岐供給孔６，８が軸心と平行に形成されて、上記複数の各凹溝１０には上記ドリル刃１２先端に延びる冷却水供給管１４が露呈するように没入固定され、上記各開口部Ｄには上記冷却水供給管１４の後端部がそれぞれ挿嵌固定されていることを特徴とする回転切削工具。
2. 上記シャンク部２とドリル刃本体４の結合部位３が、軸心を横切る谷部を形成した凹部３ａと該凹部３ａと同形な頂部を形成した凸部３ｂに、それぞれ直交する断面が９０度〜１２０度の角度で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具。
3. 上記円形浅溝７は、上記回転切削工具１の軸心Ｏから上記ドリル刃１２の各背面１２Ａに形成される複数の凹溝１０中心までの距離を半径とする円の直径より僅かに大径に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具。
4. 上記ドリル刃１２の各背面１２Ａの凹溝１０内に没入固定された冷却水供給管１４は、その外周が上記ドリル刃１２の回転直径の内側に位置するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転切削工具。

Images