JP4400178B2 - ドリル - Google Patents

Description

本発明は、被削材に対して加工穴を形成するための穴明け加工に用いられるドリルに関するものである。

従来より、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、刃先部の先端に一対の切刃が設けられたドリルが知られている。
一般に、このようなドリルにおけるドリル本体内には、その後端側から先端に向けて一対の切削油剤の供給孔が穿設されており、これら一対の供給孔は、それぞれ刃先部の先端面に開口部を有するように開口させられている（例えば、特許文献１参照）。そして、穴明け加工時には、上記の切削油剤の供給孔における先端面への開口部から、切削油剤を吐出して供給することにより、切刃や加工穴底部の潤滑・冷却を行うとともに、切刃にて生成される切屑を切屑排出溝内に押し出して排出するようにしている。
特開平９−１３６２０６号公報

しかしながら、従来のドリルにおいては、切削油剤の供給孔が刃先部の先端面に開口させられていることから、この供給孔が内部に穿設されている分だけ、大きな切削抵抗がかかる刃先部の先端部分の強度を低下させてしまうという問題があった。
とくに、このような刃先部の先端部分での強度低下が問題となるのは、刃先部の先端面に開口する凹溝状のチップ取付座に対して切刃を有するチップが着脱可能に取り付けられていることによって刃先部の先端に切刃が設けられたドリルや、刃先部の先端面に開口するチップ取付座に対して切刃を有するチップがロウ付けで取り付けられていることによって刃先部の先端に切刃が設けられたドリルのように、刃先部の先端部分にチップ取付座が形成されていて、この刃先部の先端部分の断面積が必然的に小さくなるようなドリルの場合である。

つまり、チップ取付座が刃先部の先端部分に形成されている分だけ、この刃先部の先端部分の断面積が小さくなってしまうのにも関わらず、刃先部の先端部分の内部にまで切削油剤の供給孔を穿設して先端面に開口させると、さらなる断面積の低下を招いて、刃先部の強度をさらに低下させてしまうのであった。このような刃先部の先端部分での強度低下の傾向は、とくに小径のドリルの場合において顕著になってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、切削油剤の供給孔がドリル本体内に穿設されているのにも関わらず、刃先部の先端部分の強度を低下させることがないドリルを提供することを目的とする。

上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成されるとともに、前記刃先部の先端に切刃が設けられたドリルにおいて、前記ドリル本体内には、その後端側から先端に向けて切削油剤の供給孔が穿設され、この供給孔は、前記刃先部の外周面に開口部を有するように開口させられており、前記刃先部の先端面に開口して後端側へ凹む凹溝状のチップ取付座が、軸線に対する直径方向に延びるように形成されており、前記チップ取付座に対して、先端に切刃が形成された平板状をなすチップが取り付けられていることによって、前記刃先部の先端に切刃が設けられており、前記供給孔の開口部は、前記チップ取付座の先端側を向く底面よりも後端側に位置させられており、前記供給孔の開口部から前記刃先部の先端面に至るまでの前記刃先部の外周面が溝状に切り欠かれてなる供給溝が形成され、前記供給溝は、その後端側から先端に向かうにしたがいドリル回転方向後方側に向かうように傾斜しつつ略直線状に延びていることを特徴とするものである。

本発明によれば、切削油剤の供給孔が刃先部の先端面に開口しているのではなく、刃先部の先端面から後端側へ所定距離だけ離間した位置における刃先部の外周面に開口していることから、この刃先部の先端部分の強度を低めてしまうようなことがない。
とくに、前記刃先部の先端面に開口して後端側へ凹む凹溝状のチップ取付座が直径方向に延びるように形成されており、このチップ取付座に対して切刃を有するチップが取り付けられていることによって前記刃先部の先端に切刃が設けられたドリルのように、チップ取付座が刃先部の先端部分に形成されている分だけ、その強度が低められてしまっている場合においては、前記供給孔の開口部を、前記チップ取付座の先端側を向く底面よりも後端側に位置させることにより、この刃先部の先端部分の強度低下を抑制する効果を効果的に得ることができる。

ここで、上述のように切削油剤の供給孔を刃先部の外周面に開口させた場合には、穴明け加工時において、切削油剤の供給孔における刃先部の外周面への開口部から、切削油剤を吐出して供給したとしても、切刃や加工穴底部の潤滑・冷却を行ったり、切刃にて生成される切屑を切屑排出溝内に押し出して排出したりすることができにくくなってしまうおそれが考えられる。
そこで、本発明のドリルにおいては、前記供給孔の開口部から前記刃先部の先端面に至るまでの前記刃先部の外周面が溝状に切り欠かれてなる供給溝が形成されている。このような構成により、供給孔の開口部から吐出された切削油剤が、供給溝を介して確実に刃先部の先端面にまで誘導され、切刃や加工穴底部の潤滑・冷却、あるいは切屑の排出を確実に行うことができる。
また、前記供給溝は、その後端側から先端に向かうにしたがいドリル回転方向後方側に向かうように傾斜しつつ略直線状に延びているので、供給溝内に入った切削油剤を、ドリル本体の回転にともなって刃先部の先端面にまで確実に誘導することができる。

まず、本発明の第１実施形態によるドリルを図１及び図２を参照しながら説明する。
本第１実施形態によるドリルのドリル本体１０は、図１及び図２に示すように、その後端側部分であるシャンク部１１に対して先端側部分である刃先部１２が一段縮径するような、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略多段円柱状をなしている。
刃先部１２の外周には、その先端面１３に開口する一対の切屑排出溝１４，１４が、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置し、軸線Ｏ方向の後端側へ向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側にねじれるように螺旋状に後端側へ延びるように形成されている。

また、刃先部１２の先端には、その先端面１３に開口して後端側へ凹むような凹溝状のチップ取付座１５が、軸線Ｏに対する直径方向に延びるように形成されており、このチップ取付座１５に対して、先端に一対の切刃２１，２１が形成された略偏五角形平板状をなすチップ２０が、クランプネジ１６によって着脱可能に取り付けられている。
これにより、刃先部１２の先端には、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置するとともに所定の先端角を有する一対の切刃２１，２１が設けられることとなる。

そして、ドリル本体１０内には、軸線Ｏ方向の後端側から先端に向けて軸線Ｏに沿って延びて、軸線Ｏに直交する断面が略円形をなす切削油剤の供給孔３０が穿設されている。
この供給孔３０は、チップ取付座１５よりも軸線Ｏ方向の後端側において２つに分岐しており、これら分岐した供給孔３０Ａ，３０Ａは、それぞれ軸線Ｏ方向の先端側へ向かうにしたがい径方向外周側へ向かって延びて、周方向（ドリル本体１０の軸線Ｏ回りの周方向、ドリル回転方向Ｔ）で隣接する一対の切屑排出溝１４，１４同士の間に画成される刃先部１２の外周面１２Ａにそれぞれ開口部３１，３１を有するように開口させられている。

供給孔３０（３０Ａ）の開口部３１は、刃先部１２の先端面１３から所定距離だけ離間した位置における刃先部１２の外周面１２Ａに位置させられているのであるが、詳述すると、この開口部３１は、チップ２０が取り付けられた凹溝状のチップ取付座１５における軸線Ｏ方向の先端側を向く底面１５Ａのすぐ軸線Ｏ方向の後端側に位置させられている。
なお、分岐した供給孔３０Ａ，３０Ａ及びそれらの開口部３１，３１は、ドリル本体１０の軸線Ｏに関して互いに回転対称となるように配置されている。

また、刃先部１２の外周面１２Ａには、供給孔３０の開口部３１から刃先部１２の先端面１３に至るまでの部分が溝状に切り欠かれることによって、刃先部１２の先端面１３と供給孔３０の開口部３１とに開口するとともに、軸線Ｏ方向に沿って略直線状に延びる凹曲面状の供給溝３２が形成されている。

上述したような構成とされた本第１実施形態のドリルは、そのドリル本体１０が、軸線Ｏ回りに回転されながら軸線Ｏ方向の先端側へ向かって送られていくことによって、被削材に穴明け加工を施すものであり、切刃２１，２１にて生成される切屑を、切屑排出溝１４，１４の内壁面によってカールさせつつ切屑排出溝１４，１４内の後端側へ向けて排出していくことにより、穴明け加工が継続されていく。
そして、この穴明け加工時には、切削油剤の供給孔３０における刃先部１２の外周面１２Ａへの開口部３１，３１から、切削油剤を吐出して供給することにより、切刃２１，２１や加工穴底部の潤滑・冷却を行うとともに、切刃２１，２１にて生成される切屑を切屑排出溝１４，１４内に押し出して排出することになる。

以上説明したような本第１実施形態のドリルでは、切削油剤の供給孔３０が、従来のように刃先部１２の先端面１３に開口させられているのではなく、刃先部１２の先端面１３から後端側へ所定距離だけ離間した位置における刃先部１２の外周面１２Ａに開口しており、とくに、チップ２０が取り付けられるチップ取付座１５の底面１５Ａよりもすぐ軸線Ｏ方向の後端側に位置する部分に開口部３１を有するように開口させられている。

このように、チップ取付座１５が形成されることによって強度が低められがちな部分を避けるようにして、切削油剤の供給孔３０をドリル本体１０内に穿設していることから、従来では著しい強度低下を招いていた刃先部１２の先端部分について、その強度を十分に確保することができており、この刃先部１２の先端部分の強度低下を抑制する効果を効果的に発揮することができる。
したがって、本第１実施形態のドリルによれば、切削油剤の供給孔３０がドリル本体１０内に穿設されているのにも関わらず、刃先部１２の先端部分の強度を低下させることがなくなり、安定した穴明け加工を継続していくことができる。とくに、本第１実施形態のようなドリルは、その刃先部１２の外径が小さくなればなるほど、顕著な効果を期待することができるものである。

また、刃先部１２の外周面１２Ａには、供給孔３０の開口部３１から刃先部１２の先端面１３に至るまでの部分が溝状に切り欠かれてなる供給溝３２が形成されていることから、上述したように供給孔３０の開口部３１が刃先部１２の外周面１２Ａに配置されているのにも関わらず、この供給孔３０の開口部３１から吐出される切削油剤を確実に刃先部１２の先端面１３にまで供給することができる。
つまり、供給孔３０の開口部３１から吐出された切削油剤は、すぐに供給溝３２内に入り、この供給溝３２に誘導されるようにして刃先部１２の先端面１３に到達することになるので、切刃２１，２１や加工穴底部の潤滑・冷却を行ったり、切刃２１，２１にて生成される切屑を切屑排出溝２１，２１内に押し出して排出することを確実に行うことができ、より一層安定した穴明け加工を継続していくことが可能となる。

次に、図３に示す本発明の第２実施形態と図４に示す本発明の第３実施形態とを説明するが、上述した第１実施形態と同様の部分については、同一の符号を用いてその説明を省略する。
第２実施形態及び第３実施形態のドリルに共通して、供給孔３０の開口部３１から刃先部１２の先端面１３に至るまでの部分が溝状に切り欠かれることによって形成された供給溝３２が、軸線Ｏ方向の後端側から先端に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側に向かうように傾斜させられている。

第２実施形態のドリルにおける供給溝３２は、刃先部１２の先端面１３と供給孔３０の開口部３１とに開口するとともに、軸線Ｏ方向の後端側から先端に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側に向かうように傾斜しつつ略直線状に延びており、第３実施形態のドリルにおける供給溝３２は、刃先部１２の先端面１３と供給孔３０の開口部３１とに開口するとともに、軸線Ｏ方向の後端側から先端に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側に向かうようにして軸線Ｏ回りにねじれつつ螺旋状に延びている。

これらの第２及び第３実施形態のドリルによれば、供給孔３０の開口部３１から吐出された切削油剤が供給溝３２内に入ると、この供給溝３２内に入った切削油剤が、ドリル本体１０の回転にともなって刃先部１２の先端面１３にまで確実に誘導される。
そのため、第２及び第３実施形態のドリルでは、切刃２１，２１や加工穴底部の潤滑・冷却、切刃２１，２１にて生成される切屑の排出をより一層確実に行うことが可能となる。

なお、上述した各実施形態においては、刃先部１２の先端面１３に開口する凹溝状のチップ取付座１５に対して切刃２１，２１を有するチップ２０が着脱可能に取り付けられていることによって刃先部１２の先端に切刃２１，２１が設けられたドリルで説明したが、これに限定されることはなく、例えば、刃先部の先端面に開口するチップ取付座に対して切刃を有するチップがロウ付けで取り付けられていることによって刃先部の先端に切刃が設けられたドリルであっても、上述したような効果を何の遜色もなく奏することができる。

本発明の第１実施形態によるドリルを示す側面図である。 本発明の第１実施形態によるドリルを示す先端面図である。 本発明の第２実施形態によるドリルを示す側面図である。 本発明の第３実施形態によるドリルを示す側面図である。

符号の説明

１０ ドリル本体
１２ 刃先部
１２Ａ 外周面
１３ 先端面
１４ 切屑排出溝
１５ チップ取付座
１５Ａ 底面
２０ チップ
２１ 切刃
３０，３０Ａ 供給孔
３１ 開口部
３２ 供給溝

Claims (1)

1. 軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分である刃先部の外周に後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成されるとともに、前記刃先部の先端に切刃が設けられたドリルにおいて、
   前記ドリル本体内には、その後端側から先端に向けて切削油剤の供給孔が穿設され、この供給孔は、前記刃先部の外周面に開口部を有するように開口させられており、
   前記刃先部の先端面に開口して後端側へ凹む凹溝状のチップ取付座が、軸線に対する直径方向に延びるように形成されており、
   前記チップ取付座に対して、先端に切刃が形成された平板状をなすチップが取り付けられていることによって、前記刃先部の先端に切刃が設けられており、
   前記供給孔の開口部は、前記チップ取付座の先端側を向く底面よりも後端側に位置させられており、
   前記供給孔の開口部から前記刃先部の先端面に至るまでの前記刃先部の外周面が溝状に切り欠かれてなる供給溝が形成され、
   前記供給溝は、その後端側から先端に向かうにしたがいドリル回転方向後方側に向かうように傾斜しつつ略直線状に延びていることを特徴とするドリル。

Images