JPH03501583A - 深穴明け用ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 深穴明は用ドリル 技術の分野 本発明は、金属及びその他の材料の機械加工に関し、詳細には、深穴明は用ドリ ル（ねじれぎり）に関する。

穴明けは、金属加工で最も広く普及した作業の１つである０通常、この作業は作 業性が低くく、工具のかなりの消費を伴う、製造されたドリルの約３０％は正面 バイトである。特別低い作業性は直径の１０倍以上の穴明け、即ち深穴明けに特 有なものである。

したがって、このような穴明けの作業性を増大させる課題がある。

先行技術の状態及び分析 切削部分、当たり部、及び切り屑を除去するために設けたねじれ渭を有する、深 穴明は用ドリルが先行技術において知られている（ソ連国特許第Ａ、７０１，７ ４３号）、各ねじれ渭は、ドリルの切削部分に最も接近させてドリルの軸線に対 して角度をなして前端壁を配置し、ドリルの軸線と平行でありかつ後端壁と接合 した溝の底部に前端壁を接合させることより形成される。

公知のドリルは、増大させた溝のねじれ角度（ω＝４５°−６０°）と、ドリル の軸線に対する前端壁の傾斜（９０°より大きな角度δ）のため、定期的にドリ ルを引き抜くことなく直径の５０倍までの深さまで穴明けでき、前端壁は直線状 に作られる。

このようなドリルで深穴を明ける際の作業性は、深穴明は用に用いられている周 知のドリルの作業性と比較して高い、３つの主な設計上のパラメータ、即ち溝ね じれの合理的な寸法、形状及び角度を組み合わせて正しく選ぶことにより、ドリ ルを定期的に引く抜くことをなくすことができるばかりでなく、ドリルに対する ねじり強さを実質的に改善することができる。このことは、穴明けされる穴から 切り屑を確実に除去することにより、ねじれ溝の寸法を実質的に減少できかつド リルの芯の直径を増大させることができることから説明できる。なぜなら、切り 屑を溜めるための大きな容積のねじれ溝を設ける必要がないからである。公知の ドリルは、確実な切り屑の除去と共に、比較的高い剛性を有する。このことは、 前端壁の傾斜角度δを導入することを犠牲にして溝のねじれ角度ωを小さくする ことによって行われた。切り屑を穴の壁に対して押し付ける力の発生により切り 屑除去の条件を改善できる。

しかしながら、ねじれ渭の前端壁がその全長にわたってドリルの軸線に対して１ つの同一の傾斜角度を持つため、前端壁の全長における切り屑除去の条件は等し くない。このため、切り屑の大きな片及び丸まった片に接触する箇所のねじれ溝 の中間部分における傾斜は、切り屑除去の条件を改善するので、有効である。切 り屑の微分末粒子及び微細な破片と接触する箇所のねじれ渭の周囲における同一 の傾斜は、公知のドリルの作業条件を損ない、その耐久性を低下させるので、好 ましくない、このことは、ドリルの断面において、そのようなドリルの前端壁が 周囲近くで凸状曲線、即ち包旋形で形成され、当たり部との交点で、前記前端壁 が鈍角をなすということに関連している。このことにより、ドリルと穴の間のす きまに切り屑の微細な微分末の粒子が目詰まりし、当たり部に付着するようにな るばかりでなく、ドリルの耐久性を損ない、トルクを増大させる。

発明の要約 本発明は、ドリルの最大可能なねじり強さを伴った確実な切り屑除去を行いかつ 当たり部への切り出した材料の付着をなくす、ねじれ溝を持った、深穴明は用ド リルを提供することにある。

この目的は、切削部分、当たり部及び切り屑除去のために設けられたねじれ講を 有する深穴明は用ドリルであって、各ねじれ講が、ドリルの切削部分に最も接近 してドリルの軸線に対して角度をなして配置され、ドリルの軸線に平行でありか つ後端壁に接合した溝底部に接合された前端壁によって形成されているドリルに おいて、前端壁は２つの接合した部分を有し、これらの部分のうちの第１部分は ドリルの円筒形外面の母線と９０’より小さい角度をなし、一方ドリルの円筒形 外面の母線に対する前端壁の第２部分の任意の箇所における接線の傾斜角度は以 下の関係式から）Ｘばれ、 １２５”＞　δ　＞　＜５７”　−の　）　・　Ｋ　＋　９　０　”ここで、ω は当の箇所におけるドリルに対するねじれ溝のねじれ角であり、 Ｋ＝１．４−２．１である、 ことを特徴どするドリルによって達成される。

ドリルの軸線の垂直な面上で第１部分の突出部の長さは、好ましくは、ねじれ渭 の深さの０．０５−０．３である。

このことにより、ねじれ溝の切り屑除去特性を損なうことなく、ドリルと穴の壁 の間に切り屑の微細な粒子が目詰まりすることが防がれる。

ねじれ渭（３）のピッチ（Ｐ）は以下の式に従って選ばれるべきであり、 Ｐ＝　（２−２，６）ｄ、 ここでｄはドリルの直径である。

このことにより、ドリルの比較的高い剛性を保持しながら確実な切り屑除去が行 われる。

本発明に従って作られな深穴明は用ドリルは、明けようとする穴からの切り屑の 除去を妨げることなく、したがって、ドリルを定期的に引き抜くことなく、即ち 、−回の通しで、深穴を明けることができる０本発明のドリルは切削速度と送り 速度を増加できる増大したねじり強さを持つ０本発明のドリルは近代化を行うこ となくどんな穴明は機械にも使用できる。さらに、本発明で実施されたドリルの 製造に用いられる製造方法は実際上周知のドリルの製造に用いられる製造方法と は異ならない。

図面の簡単な説明 添付図面を参照して、本発明の特定の実施例に関連して以下に本発明の詳細な説 明する。

第１図は、本発明による深穴明は用ドリルの全体図である。

第２図は、切り屑に作用する力の線図を示す、第１図の線ｎ−Ｈに沿った断面図 である。

発明を実施する最良の態様 深穴明は用ドリルは、切削部分１と、当たり部２と、切り屑除去用に設けたねじ れ溝３と、を有する。

各ねじれ渭３は、ドリルの軸線に対して角度δ（第２図）で配置され、ドリルの 軸線と平行でありかつ後端壁６と接合した溝の底部５と接合した前端壁４によっ て形成されている。

前端壁４は２つの接合した部分７．８を有する。第１部分７は、当たり部２と交 差し、ドリルの円筒形外面の母線９と角度ψ（く９０°）をなす、ドリルの軸線 に垂直な面上で前端壁の第１部分の突出部の長さは、ねじれ溝３の深さｈの０． ０５−０．３である。第１部分７の形状のパラメータのため、断面において鋭角 がドリルの周囲に形成され、発生される垂直な押し力Ｎは、切り屑の微細な粒子 １０を壁から離し、ドリルと穴の壁の間のすきまに微細な粒子が詰ま°るのを防 止するように向けられている。ねじれ溝３の前端壁４から当たり部２への移行箇 所におけるこの鋭角により、９０°を越える角度ψをこの箇所に持つドリルど比 較すると、このドリルの耐久性は数倍改善される。もし鋭角が形成された第１部 分７の寸法が小さすぎる、即ち切り屑１０の粉末の微細な粒子１０の寸法ど同程 度ならば、ドリルの耐久性は、これらの微細な粒子１０が当たり部２に付着する ため、低下する。この部分１０をねじれ渭３の深さｈの０．０５以下にすること は合理的でない、もし第１部分７の寸法がねじれ渭３の深さの０．３を越えるな らば、切り屑の中間の粗い片１２が、垂直な押し力Ｎの半径方向成分Ｒが小さす ぎる箇所で、前端壁４ど接触するようになり、またはドリルの軸線方向に向けら れ、このことにより、ねじれ渭３の切り屑除去特性が低下する。

ねじれ渭３の底部５と接合した第２部分８は、前端壁４の第１部分７と第２部分 ８の接合点を通ってドリルの円筒形外面の母線９に至るその接線の傾斜角度δを 以下の関係式から選ぶようにする。

１２５°〉δ〉（５７°−ω）・Ｋ＋９０゜ここで、ω（第１図）は、当の箇所 におけるドリルの軸線に対するねじれ溝のねじれ角度であり、 Ｋ＝１．４−２．１である。

角度δ（第２図）が存在するので、ドリルが切り屑の片１２に作用する垂直な押 し力Ｎの半径方向成分が発生する。遠心力Ｗのベクトルと合成された半径方向成 分Ｒのベクトルは切り屑の片１２を穴壁１１に対して押し付け、このことにより 、穴明けした穴の壁に対する切り屑の摩擦力が増大し、切り屑除去の条件が改善 される。角度δを９０°から１２０゛に増大するど、切り屑除去の条件が改善さ れる。角度δが１２５°を越えるど、鋼、鋳鉄及びその他の精造材料を穴明けす る場合には、環状溝が穴の壁１１に発生してしまうほど、切り屑を穴の壁に押し 付ける力Ｎが増大することになる逆の現象が生じ、このため、切り屑除去が妨げ られる。

行った実験によると、前端壁が傾斜を持たないときに切り屑の確実な除去を確保 するためには、ドリルの軸線に対するねじれ溝のねじれ角ω（第１図）は５７° −６２°の範囲内にあることが望ましいことが判った。前端壁４（第２図）の傾 斜により、角度ωを５２°−５４°に減じても確実な切り屑除去が可能である。

このことにより、剛性が角度のに関連しているので、ドリルの剛性が増大する。

切り屑がドリルのねじれ渭３中に溜らないので、これらの溝３の寸法を減じるこ とができ、ドリルの剛性をさらに増大させることができる。ねじれ溝３の幅すは ドリルの周囲で減少され、（０，２−０，３）Ｐになり、ここで、Ｐ（第１区） はねじれ溝３のピッチである。溝のピッチＰは妨げられない切り屑除去の条件か ら選ばれる。ドリルの深さが直径の５０倍を越えがっ角度δが９５°−１２５° であると、溝のピッチは、Ｐ＝　（２−２，６）ｄの条件から選ばれ、ここでｄ はドリルの直径である。溝のピッチＰ（最大角度ωにおける）は小さくなると、 ドリルの剛性が減少し、一方Ｐが２．６ｄより大きいと、切り屑除去が妨げられ る。

産業上の利用性 最大の利点として、本発明は、自動車、トラクタ、水圧ジェットの部品に深穴を 穴明けするのに使用できる。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．切削部分（１）、当たり部（２）及び切り屑除去のために設けられたねじれ 溝（３）を有する深穴明け用ドリルであって、各ねじれ溝が、ドリルの切削部分 に最も接近してドリルの軸線に対して角度をなして配置され、ドリルの軸線に平 行でありかつ後端壁（６）に接合した溝底部（５）に接合された前端壁（４）に よって形成されているドリルにおいて、前端壁（４）は２つの接合した部分（７ 、８）を有し、これらの部分のうちの第１部分（７）はドリルの円筒形外面の母 線（９）と９０°より小さい角度（Ψ）をなし、一方ドリルの円筒形外面の母線 （９）に対する前端壁（４）の第２部分（８）の任意、の箇所における接線の傾 斜角度（δ）は以下の関係式から選ばれ、１２５°＞δ＞（５７°−ω）・Ｋ＋ ９０°ここで、ωは当の箇所におけるドリルに対するねじれ溝（３）のねじれ角 であり、 Ｋ＝１．４−２．１である、 ことを特徴とするドリル。 ２．請求の範囲１項記載のドリルにおいて、ドリルの軸線の垂直な面上で第１部 分（７）の突出部の長さはねじれ溝（３）の深さ（ｈ）の０．０５−０．３であ ることを特徴とするドリル。 ３．請求の範囲１項記載のドリルにおいて、ねじれ溝（３）のピッチ（Ｐ）は以 下の式から選ばれ、 Ｐ＝（２−２．６）ｄ、 ここでｄはドリルの直径である、 ことを特徴とするドリル。