JPH0542407A - ホールカツター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切り屑を円滑に排出することにより切削抵抗を
軽減して、切削効率を向上する。 【構成】第２の切刃４の刃先１２をカッターの送り方向
において内外高低差をつける。第１の切刃３の刃先１１
には切削に関与しない部分を設ける。このため、厚くて
剛性に富む切り屑と薄い切り屑とが速度差をもって排出
される。従って、それらの切り屑が相互に絡み合うこと
がないため、切削抵抗を低減させて効率のよい切削が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、円筒形のボデーの端
部周縁に複数の切刃を列設したホールカッターに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
のホールカッターにおいては、穿孔切削に伴って生じる
切り屑を切削が行われている部分から円滑に排出して切
削抵抗を小さくすることが、ホールカッターの切削性能
に決定的な影響を与える。

【０００３】これに関して、従来から多くの提案がなさ
れている。実開昭５７−１７７６２０号公報や実開昭５
７−１９７４１１号公報に記載のホールカッターにおい
ては、刃先が山形の切刃と、刃先が直線状の切刃とが混
合使用されている。刃先形状の異なる切刃を混合使用す
ることは、切り屑が分断されて小片状になり、円滑な排
出に都合がよい。しかしながら、この両公報のホールカ
ッターにおいては、山形切刃と平形切刃の逃げ面の角度
及び形状が大きく異なるため、製作や逃げ面の再研磨が
面倒である。

【０００４】又、図２０に示すように、刃先３１の尖頭
部分３０が同刃先３１の中央部寄りに存在する山形切刃
３４は穿孔切削開始時においてワーク２２に対する食い
付きが悪い。つまり、切り屑の排出される方向は矢印で
示すように刃先３１に対して直角方向である。従って、
刃先３１が山形をなしていると、尖頭部分３０の両側の
刃先から削出された切り屑が刃先３１の上方で衝突し
て、排出が円滑に行われない。このため、ワーク２２に
対する刃先３１の食い付きが円滑に行われない。場合に
よってはホールカッター全体がワーク２２上で回転しな
がらバウンドしてしまう問題があった。

【０００５】その後、特開昭５９−９３２０９号公報，
特開昭５９−１４２０１３号公報，特開昭６０−１３１
１０５号公報，米国特許第４６３２６１０号，米国特許
第４８１３８１９号，米国特許第４９５２１０２号に記
載のホールカッターが提案された。これらのホールカッ
ターは、基本的に、刃先が内外に分割された切刃を使用
している。この構成により、これらのホールカッター
は、切り屑をその幅方向に連続しないようにして同切り
屑の幅を狭くし、その切り屑の排出を円滑にしようとす
るものである。

【０００６】しかしながら、これらのホールカッターに
おいては、全部あるいは半分の切刃の刃先が山形をなし
ている。ただし米国特許第４９５２１０２号のように切
刃の外側を若干切除して尖頭部分が刃先の中央から外れ
た部分に位置しているものもある。いずれにしろ、これ
らの山形の切刃を設けることは、前述したように製作及
び逃げ面の再研磨における作業効率上の問題点、ワーク
に対する切削開始時の食い付きの悪さを招くものであ
る。

【０００７】又、前記米国特許第４９５２１０２号に
は、刃先が山形であっても切り屑が幅方向に連続すると
いう内容が記載されている（同号の第４図参照）。しか
し、この出願の発明者は多くの実験を重ねているうち
に、切り屑が刃先の尖頭部分を境にして幅方向に分断さ
れるケースが極めて多いことを発見した。

【０００８】もともと、この米国特許第４９５２１０２
号を始めとして、前記従来のホールカッターにおいて
は、切り屑を厚く、剛性の高いものとすることに対する
配慮はとられていない。従って、従来のホールカッター
においては、比較的薄く、剛性に乏しい切り屑が形成さ
れる。

【０００９】このため、これらの切り屑は相互に絡み合
い易い。特に前記米国特許第４９５２１０２号のように
切り屑が分断されて幅が狭くなると、低い剛性と相まっ
て、切り屑は相互に絡み易くなる。従って、切り屑は切
削部から排出される前に、相互に絡み合って、円滑な切
削の障害になる。

【００１０】以上のように、従来のホールカッターは、
いずれも切削性能、製作及び再研磨の容易性において満
足し得ないものであった。この発明は、切り屑の剛性の
差及び排出速度の差に着目することにより、前記の問題
を解消したホールカッターを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、軸線を中心とした回転及び軸線方向に沿う
送りが付与される円筒形のボデーと、そのボデーの端部
周縁に等間隔に配列された４個以上の偶数の切刃と、そ
の各切刃の間に位置するように前記ボデーの端部周縁に
形成された切り屑排出用ガレットとを有している。そし
て、この発明は各切刃はそれぞれ同一角度のすくい面及
び同一角度の逃げ面を有することと、前記各逃げ面はボ
デーの軸線と直交する面に対してボデー内周側ほど離間
するように同一角度の斜状をなしていることと、前記各
切刃は第１の切刃と第２の切刃とを交互に配列している
ことと、前記第１の切刃の刃先の切削に関与する部分は
直線状をなしていることと、前記第２の切刃は回転方向
側の前方で、かつ内側に位置する内側刃先と、回転方向
側の後方で、かつ外側に位置する外側刃先とを有してい
ることとを備えている。さらに、この発明は前記第１の
切刃の刃先の切削に関与する部分は前記第２の切刃の一
方の刃先と同じ高さに形成され、切削に関与しない部分
は他方又は一方の刃先よりもボデーの送り方向において
後退していることと、前記少なくとも第２の切刃のボデ
ー軸線方向に最も突出する尖頭部分は前記ボデーの最外
周に位置していることとを要旨としている。

【００１２】

【作用】この発明のホールカッターは、各切刃の逃げ面
が同一角度なので、製作や再研磨において逃げ面に対す
る研磨角を変える必要がない。又、第１の切刃の刃先に
は切削にはほとんど関与しない部分が形成されている。
このため、この関与しない部分と対応する切り屑は厚く
剛性に富むものとなる。さらに、この厚い切り屑は薄い
切り屑と異なる速度で排出される。しかも、刃先の尖頭
部分が最外側に位置して、山形には形成されていないの
で、切削開始時においてワークに対する食い付きがよ
い。

【００１３】

【第１の実施例】以下、この発明を具体化した第１の実
施例を図１〜図１２に基づいて説明する。

【００１４】図１及び図２に示すように、カッターボデ
ー１は円筒状をなし、その一端にはこのホールカッター
を図示しない穿孔機械のチャック（図示しない）に取付
けるためのシャンク２が一体に立設されている。

【００１５】図１〜図４に示すようにカッターボデー１
と一体の第１，第２の切刃３，４はカッターボデー１の
他端周縁に等間隔をおいて交互に混合配置されている。
これらの第１，第２の切刃３，４の総数は偶数で、この
実施例では総数が４個である。第１，第２の切刃３，４
の総数はカッターボデー１の径の大きさに左右される
が、最低総数は４個である。そして、カッターボデー１
にその軸線を中心とした高速回転と軸線に沿う送りが付
与されて、これらの第１，第２の切刃３，４によりワー
ク２２に対して切削が行われ、そのワーク２２に環状の
被削溝２３が形成されて、結果として穿孔が行われる。

【００１６】複数の排出用ガレット５は前記各第１，第
２の切刃３，４間においてカッターボデー１の端部周縁
に形成されている。複数の螺旋溝６は前記各排出用ガレ
ット５の部分からカッターボデー１の外周面に沿って延
びている。この排出用ガレット５及び螺旋溝６は各切刃
３，４で削出された切り屑を排出するためのものであ
る。

【００１７】図６〜図９に示すように、第１，第２の切
刃３，４は同一傾斜角度のすくい面７，８をそれぞれ有
している。この実施例ではこれらのすくい面７，８の角
度θ１は２０度である。第１，第２の切刃３，４は同一
角度の逃げ面９，１０を有している。この実施例におい
ては逃げ面９，１０の角度θ２は１２度である。この逃
げ面９，１０の角度θ２は５度〜３０度の間の範囲が選
択される。又、第１，第２の切刃３，４の逃げ面９，１
０はボデーの回転軸線２１と直交する面に対して回転軸
線２１側が離間するように角度θ３だけ傾斜している。
この実施例では、角度θ３は１５度である。そして、第
１，第２の切刃３，４の刃先１１，１２（以下、第１の
刃先１１、第２の刃先１２という）はそれらの外端の尖
頭部分１３，１８が最も回転軸線２１方向に突出してい
る。又、この尖頭部分１３，１８はカッターボデー１の
最外側に位置している。

【００１８】段差部１４は第２の切刃４のすくい面８に
前記螺旋溝６の延びる方向に沿って形成されている。こ
のため、第２の刃先１２には、ボデー１の回転方向の前
方でかつボデー１の内側に位置する内側刃先１５と、回
転方向の後方でかつボデー外側に位置する外側刃先１６
とが非切削部１７を介して非連続となるようにそれぞれ
形成されている。従って、前記逃げ面１０の存在によ
り、内側刃先１５が外側刃先１６よりもα分だけ前記回
転軸線方向に突出しているが、前記尖頭部分１８よりも
突出するものではない。。

【００１９】前記第１の刃先１１はその全体にわたって
直線状をなし、前記第２の刃先１２の外側刃先１６と同
じ高さに形成されている。従って、図１０から明らかな
ように、第１の刃先１１において前記内側刃先１５に対
応する部分は同内側刃先１５よりも送り方向において後
退していて、切削に関与しない。

【００２０】以上のように構成されたホールカッターに
おいては、第１，第２の切刃３，４の逃げ面９，１０が
同一角度をなしている。従って、ホールカッターの製作
時及び刃先摩耗時における逃げ面９，１０の研磨が簡単
であり、その製作及び再研磨が容易である。

【００２１】次に、以上のように構成されたホールカッ
ターの切削作用を図１１，１２に従って説明する。この
ホールカッターを使用した穿孔切削時には、ホールカッ
ターに高速回転が付与されるとともに、回転軸線方向に
沿って徐々に送りが付与される。

【００２２】さて、このホールカッターにおいては、各
第１，第２の刃先１１，１２の尖頭部分１３，１８がボ
デー１の最外側に位置していて、山形をなすものではな
いため、つまり尖頭部分１３，１８の両側に刃先が存在
するのではないため、穿孔切削によって生じる切り屑は
刃先と直交する外側一方向にのみ排出される。従って、
従来とは異なり、相互に切り屑が絡み合ったりすること
なく円滑に排出される。このため、穿孔切削開始時に刃
先がワークとの接触でバウンドすることなく、ただちに
ワーク２２に食い付いて穿孔切削動作を開始し、環状の
被削溝２３が形成される。

【００２３】そして、その後の穿孔切削においては、以
下のような作用が継続される。すなわち、ワーク２２に
対して第１，第２の刃先１１，１２により交互にかつ連
続した切削が行われるのであるが、図１１に示すよう
に、直線状の第１の刃先１１による切削に引き続いて、
図１２に示すように第２の刃先１２による切削が行われ
る。

【００２４】このとき、第２の刃先１２の外側刃先１６
が第１の刃先１１と同じ高さであるため、その外側刃先
１６はホールカッターの送り量に応じた分しか切削せ
ず、厚さの薄い切り屑が削出される。又、内側刃先１５
は前記第１の刃先１１よりも突出しているので、その内
側刃先１５は被削溝２３の底部を深くえぐり、同内側刃
先１５からは厚く剛性の高い切り屑が削出される。

【００２５】そして、次に第１の刃先１１により、送り
量分の切削が行われる。この場合、被削溝２３の底部に
おいて前記第２の刃先１２の内側刃先１５によって切削
された部分は一段深くなっているので、第１の刃先１１
により切削される部分は第２の刃先１２の外側刃先１６
により切削された部分である。従って、第１の刃先１１
のうちで内側刃先１５に対応する部分は切削に関与しな
い。その後、再び第２の刃先１２による切削が行われ
る。このようにして、厚さの薄い切り屑と厚さの厚い切
り屑が削出される。

【００２６】以上のように、被削溝２３の底部の外側部
分は第１，第２の全切刃３，４により切削されて、薄い
切り屑が連続的に削出されるが、被削溝２３の底部の内
側部分は半分の数の第２の切刃１２によってしか切削さ
れないので、薄い切り屑の２倍の厚さの厚く剛性のある
切り屑が削出される。

【００２７】しかも、両切刃３，４の切削運動がボデー
１の中心を中心とした回転運動であるため、内外の刃先
の切削速度が異なり、内側から削出される厚い切り屑は
薄い切り屑より遅い速度で出てくる。このため、薄い切
り屑と厚い切り屑とは剛性の相違により絡みにくいのに
加えて、この速度差により一層絡みにくくなる。従っ
て、切り屑は絡み合うことなく極めて円滑に排出され、
切削抵抗が小さくなって穿孔切削が効率良く行われる。

【００２８】以上のように、このホールカッターにおい
ては、製作及び再研磨が容易で、切削開始時のワークに
対する食い付きが良く、しかも、その後の穿孔切削を極
めて効率良く行うことができる。

【００２９】

【第２の実施例】次に、この発明の第２の実施例を図１
３〜図１７に基づいて説明する。この第２の実施例にお
いては、第１，第２の切刃３，４の逃げ面の９，１０の
角度θ２が前記第１の実施例と比較して小さく、７度で
ある。このため、第２の刃先１２の送り方向における内
側刃先１５と外側刃先１６との高さの差が小さい。従っ
て、穿孔切削時に第１の刃先１１の内側が切削に確実に
関与しないように、内側刃先１５と対応する第１の刃先
１１に逃げ角θ４を持たせている。この第２実施例の作
用は前記第１実施例の作用とほぼ同じである。

【００３０】

【第３の実施例】次に、この発明の第３の実施例を図１
８及び図１９について説明する。この第３の実施例にお
いては、第１の刃先１１の切削に関与する部分の高さが
内側刃先１５の高さになっている。第１の刃先１１の他
の部分には非切削部１９が形成されて、切削に関与しな
いようになっている。従って、この第３の実施例におい
ては、厚くて剛性の高い切り屑が被削溝２３の外側部分
から削出される。従って、この厚くて剛性の高い切り屑
が薄い切り屑よりも、速い速度の速度差をもって排出さ
れる。従って、この第３実施例においても、剛性の高い
切り屑が形成されるとともに、両切り屑に速度差が生じ
る。このため、切り屑が円滑に排出されて、前記第１の
実施例と同様に効率のよい穿孔切削が可能となる。

【００３１】なお、第１の刃先１１の外側部分に非切削
部１９が形成されているため、第１の刃先１１は全体と
して山形をなしているが、穿孔切削開始時には外側刃先
１６の尖頭部分１８が切込みを開始するので、同開始時
にバウンドが生じることはない。

【００３２】

【その他の実施例】なお、この発明は前記両実施例の構
成に限定されるものではなく、次のような変更例におい
て具体化することも可能である。

【００３３】（１）切刃３，４の数を総数４個以上の偶
数にすること。 （２）第１及び第２の切刃３，４における各すくい面
７，８、逃げ面９，１０、傾斜角などの角度θ１，θ
２，θ３を必要に応じて変更すること。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、ホールカッターの製作及び再研磨が容易で、穿孔切
削開始時、ワークに対するカッターの食い付きを良くし
て穿孔切削を円滑に開始できるとともに、切り屑を良好
に排出して穿孔切削作業を極めて効率良く行うことがで
きるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のホールカッターの各切刃の配列
構成を示す一部斜視図である。

【図２】同じくホールカッターの全体を示す斜視図であ
る。

【図３】同じく第１の切刃を示す斜視図である。

【図４】同じく第２の切刃を示す斜視図である。

【図５】同じくホールカッターの下面図である。

【図６】同じく第１の切刃を示す側面図である。

【図７】同じく第１の切刃を示す正面図である。

【図８】同じく第２の切刃を示す側面図である。

【図９】同じく第２の切刃を示す正面図である。

【図１０】同じく第１，第２の両切刃の刃先を比較して
示す正面図である。

【図１１】同じく第１の切刃の切削作用を示す断面図で
ある。

【図１２】同じく第２の切刃の切削作用を示す断面図で
ある。

【図１３】第２の実施例の第１の切刃を示す側面図であ
る。

【図１４】同じく第１の切刃を示す正面図である。

【図１５】同じく第２の切刃を示す側面図である。

【図１６】同じく第２の切刃を示す正面図である。

【図１７】同じく第１，第２の切刃の刃先を比較して示
す正面図である。

【図１８】第３の実施例の第１の切刃の切削作用を示す
断面図である。

【図１９】同じく第２の切刃の切削作用を示す断面図で
ある。

【図２０】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ カッターボデー、３ 第１の切刃、４ 第２の切
刃、５ 排出用ガレット、７，８ すくい面、９，１０
逃げ面、１１，１２ 刃先、１３，１８ 尖頭部分、
１５ 内側刃先、１６ 外側刃先、２１ 回転軸線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線（２１）を中心とした回転及び軸線
   （２１）に沿う送りが付与される円筒形のボデー（１）
   と、 そのボデー（１）の端部周縁に等間隔に配列された４個
   以上の偶数の切刃（３，４）と、 その各切刃（３，４）の間に位置するように前記ボデー
   （１）の端部周縁に形成された切り屑排出用ガレット
   （５）と、 各切刃（３，４）はそれぞれ同一角度のすくい面（７，
   ８）及び同一角度の逃げ面（９，１０）を有すること
   と、 前記各逃げ面（９，１０）はボデー（１）の軸線（２
   １）と直交する面に対してボデー内周側ほど離間するよ
   うに同一角度の斜状をなしていることと、 前記各切刃（３，４）は第１の切刃（３）と第２の切刃
   （４）とを交互に配列していることと、 前記第１の切刃（３）の刃先（１１）の切削に関与する
   部分は直線状をなしていることと、 前記第２の切刃（４）は回転方向側の前方で、かつボデ
   ー内側に位置する内側刃先（１５）と、回転方向側の後
   方で、かつボデー外側に位置する外側刃先（１６）とを
   有していることと、 前記第１の切刃（３）の刃先（１１）の切削に関与する
   部分は前記第２の切刃（４）の一方の刃先（１５）又は
   （１６）と同じ高さに形成され、切削に関与しない部分
   は第２の切刃（４）の刃先（１１）の他方の刃先（１
   ６）又は（１５）よりもカッターボデーの前記送り方向
   において後退していることと、 少なくとも前記第２の切刃（４）のボデー軸線（２１）
   方向に最も突出する尖頭部分（１８）は前記ボデー
   （１）の最外周に位置していることとを特徴としたホー
   ルカッター。