JPH0632254Y2 - バニシングドリル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は穴あけと共に穴内側面をより精密にバニッシ
ュ仕上げするバニシングドリルに関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種のドリルとして、例えばドリル本体の外周
に一対のドリル溝を設けると共に両ドリル溝間にリーマ
溝を並列状に設け、ドリル本体の切削回転方向に対する
前記リーマ溝の後方のドリル本体外周上に押圧部を設
け、更にドリル本体の先端側に略円錐状の頭頂部を設
け、その頭頂部の前記ドリル溝に連絡する端縁上に主切
刃を設けたものが知られている。

そして、このドリルを使用する場合には、各主切刃の切
削作用に基き穴あけを行うと共に、押圧部の押圧作用に
基き穴内側面のバニッシュ仕上げを行うようにしてい
た。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、従前のドリルにおいては、頭頂部の主切刃の
切削作用に基づいてあけられた穴の内周面の細かい凹凸
を、頭頂部に連続するドリル本体外周の押圧部の摺接作
用に基づいて仕上げていただけなので、穴の内周面に微
細な凹凸や削り屑が残って精密な仕上げを行うことが困
難な場合があった。

一方、このような困難を解消するため、前記主切刃によ
る穴あけ切削の後に主切刃によりあけられた穴の内周面
を複数の切刃によって順次拡径切削するようにし、その
拡径切削の後に穴の内周面を押圧部によって研摩するよ
うにしたドリルも提案されている（実開昭５７−１００
４１９号公報参照）。

しかしながら、上記公報のドリルでは、主切刃以外にド
リル本体へ付加形成しなければならない切刃の数が多く
なる上に、それぞれの切刃形成に際してはドリル溝及び
リーマ溝という当該ドリル本体の基本構成部分に対して
も大幅な設計変更が必要とされ、さらに、各切刃毎の設
計上の制約も複雑に絡むためドリル製作のコストが大幅
に上昇してしまうという新たな課題が生じていた。

この考案は上記の事情に鑑みてなされたものであって、
穴あけと共に穴内周面の精密仕上げを円滑に行うことが
可能なバニシングドリルを安価に提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この考案はシャンクに連なる
円柱状のドリル本体外周に一対のドリル溝を設けると共
に両ドリル溝間にリーマ溝を並列状に設け、前記ドリル
本体の切削回転方向に対する前記リーマ溝後方のドリル
本体外周上に押圧部を設け、更に前記ドリル本体先端側
に略円錐状の頭頂部を設けると共にその頭頂部の前記ド
リル溝に連続する端縁上に主切刃を設けたバニシングド
リルにおいて、前記ドリル溝及びリーマ溝の後方におけ
るドリル本体外周の先端側と前記頭頂部の基端側との間
に頭頂部の先端側へ向かって傾斜する食付き面をそれぞ
れ設けると共に、前記各食付き面の前端縁を食付き刃と
し、前記切削回転方向へ向かって順次隣合う食付き刃毎
の外方への突出量を前方側の食付き刃ほど段階的に減少
するよう構成したことを要旨としている。

〔作用〕

従って、この考案においてはドリルを切削回転方向へ回
転させながら頭頂部をワークに当接させると、頭頂部の
主切刃の切削作用に基づき穴があけられると共に、その
穴の内周面の取代がドリル本体外周上の押圧部によるバ
ニッシュ仕上げに先立ち、各食付き刃にて段階的に順次
トルクを低減させながら切削される。そして、その後に
ドリル本体外周の押圧部が穴内周面に摺接してバニッシ
ュ仕上げが行われる。

〔実施例〕

以下、前記第３の考案を具体化した一実施例を第１図〜
第７図に基づいて詳細に説明する。

第１〜３図に示すように、シャンク１に連なるドリル本
体２の外周上には、断面略Ｖ字状をなす一対のドリル溝
３が設けられている。又、両ドリル溝３の間においてド
リル本体２の外周上には、断面略Ｖ字状をなす複数（こ
の場合、合計４本）のリーマ溝４がそれぞれドリル溝３
に並列状に設けられている。

ドリル本体２の切削回転方向Ｘに対するドリル溝３の後
方縁上には副切刃５が設けられ、切削回転方向Ｘに対す
るリーマ溝４の後方に位置するドリル本体２の外周縁は
押圧部としての押圧縁４ａになっている。又、同押圧縁
４ａに連続するドリル本体２の外周面上は押圧部として
のランド６になっている。そして、これら副切刃５、押
圧縁４ａ及びランド６により、所定のワーク（図示略）
に対して先にあけられた穴の内周面がバニッシュ仕上げ
される。

ドリル本体２の先端側には略円錐状の頭頂部７が設けら
れている。この頭頂部７の頂点８はドリル本体２の中心
軸線Ｌ上に一致するように設定されている。

頭頂部７において各ドリル溝３に連続する両端縁のうち
一方は斜状に面取りされてシンニング９が設けられ、同
シンニング９に対向する他方の端縁上には主切刃１０が
設けられている。そして、第１，２図に示すように、対
をなす両主切刃１０は頭頂部７の頂点８からドリル本体
２の外周コーナー１１ａまで連続して形成されると共
に、頂点８を中心にして点対称に配置されている。更
に、第５図に示す主切刃１０の２番角θ１は主切刃１０
の全長にわたって均等角度になるように設けられてい
る。

これらの構成により、頂点８付近におけるチゼルエッジ
が省略されることになる。又、第１図に示すように頭頂
部７には両主切刃１０のなす先端角θ２が形成される。
そして、この頭頂部７によりワークに対して最初の穴あ
け切削が行われる。

第１〜３図に示すように、ドリル本体２の外周先端側と
頭頂部７の基端側との間において、各ドリル溝３及びリ
ーマ溝４に連続するドリル本体２の外周上には、頭頂部
７の先端側へ向かい、食付き角θ３をもって傾斜する食
付き面１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが設けられている。

即ち、これら食付き面１２Ａ〜１２Ｃは頭頂部７により
先にあけられた穴の内周面に残る取代を、前記副切刃
５、押圧縁４ａ及びランド６によるバニッシュ仕上げに
先立って削除するための部分であり、各食付き面１２Ａ
〜１２Ｃの切削回転方向Ｘの前端縁がそれぞえ食付き刃
としての荒刃１２ａ、中仕上刃１２ｂ、仕上刃になって
いる。

両ドリル溝３間において隣接する３つの食付き面１２Ａ
〜１２Ｃは１つの組みをなしており、これら一連の食付
き面１２Ａ〜１２Ｃの外方への突出量は、切削回転方向
Ｘへ向かって順次隣合う食付き面１２Ａ〜１２Ｃ毎に段
階的に減少するように形成されれている。即ち、第６図
に示すように、中心軸線Ｌを中心にした同一円周上の任
意の点を点Ｐとした場合に、その点Ｐから食付き面１２
Ａの一端の外周コーナー１１ａまでの距離を突出量ｍ
１、点Ｐから食付き面１２Ｂの一端の外周コーナー１１
ｂまでの距離を突出量ｍ２、更に点Ｐから食付き面１２
Ｃの一端の外周コーナー１１ｃまでの距離を突出量ｍ３
とすると、 ｍ３＞ｍ２＞ｍ１ となるように、食付き面１２Ｃから食付き面１２Ａに向
かう順序で突出量ｍ３，ｍ２，ｍ１が段階的に減少する
ようになっている。そして、これら突出量ｍ１〜ｍ３が
各刃１２ａ〜１２ｃの外方への突出量となり、各刃１２
ａ〜１２ｃが段階的に異なるように刃付け（ステップ刃
付け）がなされている。そして、この実施例では荒刃１
２ａ及び中仕上刃１２ｂ間の取代差ｄ１と、中仕上刃１
２ｂ及び仕上刃１２ｃ間の取代差ｄ２とがそれぞれ略均
等になるように各突出量ｍ１〜ｍ３が設定されている。
又、第４図に示すように、各刃１２ａ〜１２ｃの刃幅Ｗ
ａ〜Ｗｃの大きさは、刃幅Ｗａ、刃幅Ｗｂ、刃幅Ｗｃの
順に小さくなるように設定されている。更に、各刃１２
ａ〜１２ｃの一端、即ち外周コーナー１１ａ〜１１ｃの
位置は、第６図に示すように外周コーナー１１ａ、外周
コーナー１１ｂ、外周コーナー１１ｃの順に頂点８側か
らシャンク１側へ向かって離間するように設定されてい
る。

又、一連の刃１２ａ〜１２ｃにより穴の内周面の取代を
削除する場合に、荒刃１２ａの摩耗による切削の切り残
しが中仕上刃１２ｂにより切削され、中仕上刃１２ｂに
よる切削の切り残しが仕上刃１２ｃにより切削されるよ
うになっている。

又、この実施例では、第６図に示すように各外周コーナ
ー１１ａ〜１１ｃの角度θ４が鈍角をなしているので、
それら外周コーナー１１ａ〜１１ｃの剛性を充分大きな
ものにすることができる。

尚、この実施例では第２図に示すように、各食付き面１
２Ａ〜１２Ｃに対応する各刃１２ａ〜１２ｃがドリル本
体２の外径に沿って互いに不等間隔になるように配置さ
れている。従って、ドリル本体２の回転に基き一連の各
刃１２ａ〜１２ｃが切削送りされる際に、各刃１２ａ〜
１２ｃが穴の内周面の任意の点に対して不等間隔で切削
送りされることになり、各刃１２ａ〜１２ｃにおける構
成刃先の成長が軽減されるようになっている。

次に、上記のように構成されたドリルの作用を説明す
る。

さて、この実施例のドリルを使用してワークの穴あけを
行うには、まずシャンク１を回転ボール盤（図示略）等
のチャックに咬着する。そして、ボール盤の動作に基き
ドリル本体２の切削回転方向Ｘに回転させながら、その
頭頂部７をワークに当接させる。又、切削時の発熱を冷
却するために穴あけ部分にクーラント液を供給する。

この時、まず頭頂部７の頂点８がワークに当接してドリ
ル本体２が位置決めされ、主切刃１０によりワークが切
削される。そして、この実施例のドリルにおいては、頭
頂部７の頂点８付近にはチゼルエッジが無く、頂点８が
ドリル本体２の中心軸線Ｌ上に一致しているので、第７
図に示すようにドリル本体２の中心におけるスラストを
軽減することができ（第７図の２点鎖線は従来のドリル
のスラストを示している）、頭頂部７の求心性及び食付
き性を向上することができる。この結果、頭頂部７の回
転振れを防止することができると共にドリル本体２を高
送りすることができ、ワークにあけられる穴の拡大代を
最小限に留めて穴あけの精度を向上することができる。

そして、前記頭頂部７による穴あけに引き続いてドリル
を前進させると、その穴の内周面に残された取代が各食
付き面１２Ａ〜１２Ｃの各刃１２ａ〜１２ｃにより切削
される。

即ち、穴の内周面の取代は各刃１２ａ〜１２ｃにより段
階的に徐々に切削され、各刃１２ａ〜１２ｃにかかるト
ルクを低減させながら取代を円滑に削除することができ
る。この結果、穴の内周面に微細な凹凸や削り屑が残る
ことがなく、穴の内周面の切削粗度を向上することがで
きる。

そして、取代の削除に引き続いてドリルを更に前進させ
ると、取代を削除した穴の内周面に対して副切刃５、押
圧縁４ａ及びランド６が摺接する。この結果、切削粗度
の良い穴の内周面が副切刃５、押圧縁４ａ及びランド６
の協働に基いてバニッシュ仕上げされることになり、バ
ニッシュ仕上げの寸法精度及び仕上面粗さを更に向上す
ることができる。

又、そのためにはドリル本体２のドリル溝３及びリーマ
溝４という基本構成部分について大幅な設計変更を要す
ることなく、各溝３，４の先端部に食付き面１２Ａ〜１
２Ｃを形成するだけでよく、しかも各食付き面１２Ａ〜
１２Ｃの形成に際しての制約は、切削回転方向Ｘに向か
って前方に位置するものほど外方への突出量が小さくな
るようにするだけなので、構成が簡単となり製作面での
面倒もなくドリルの製作コストが上昇することもない。

尚、この実施例のドリルでは、主切刃１０にて切削され
た切削屑はドリル溝３を介して穴の外へ排出され、供給
されるクーラント液はリーマ溝４を介して穴内に供給さ
れた後、切削屑と共にドリル溝３から排出されることに
なる。

ところで、この実施例では、穴あけと同時に穴の内周面
をバニッシュ仕上げするために前記ドリルを使用した
が、予めあけられた穴の内周面を単にバニッシュ仕上げ
するだけのために前記ドリルを使用してもよいことは勿
論である。

又、前記実施例では、リーマ溝４を合計４本設けると共
に、それに対応して合計６個の食付き面１２Ａ〜１２Ｃ
を設けたが、それらの数を適宜に増減して実施してもよ
い。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、この考案によれば主切刃による穴
あけ切削工程と押圧部による穴内周面研摩工程との間に
食付き刃により穴内周面の取代が切削されるので、穴内
周面に微細な凹凸や削り屑が残らないばかりか、各食付
き刃は切削回転方向に向かって前方側の食付き刃ほど外
方への突出量が小さくなるように構成されているので、
前記穴内周面の取代を段階的に除去にトルクを低減しな
がら円滑に切削することができ、しかもドリル製作に際
してはドリル溝及びリーマ溝の後方におけるドリル本体
外周の先端部に前記各食付き面を形成するだけでよいた
め構成が簡単となりドリルの製作コストを低減すること
ができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの考案を具体化した一実施例を示す
図面であって、第１図はドリル本体先端の部分破断正面
図、第２図は頭頂部の平面図、第３図はドリル本体の正
面図、第４図はドリル本体先端側の要部を展開して説明
するための説明図、第５図は第２図のＹ−Ｙ線断面図、
第６図は食付き面の外方への突出量の違いを説明するた
めの説明図、第７図は頭頂部のスラストを説明するため
の説明図である。 図中、１……シャンク、２……ドリル本体、３……ドリ
ル溝、４……リーマ溝、４ａ……押圧縁、６……ランド
（４ａ，６は押圧部を構成している）、７……頭頂部、
８……頂点、１０……主切刃、１１ａ〜１１ｃ……外周
コーナー、１２Ａ〜１２Ｃ……食付き面、Ｌ……中心軸
線、ｍ１〜ｍ３……突出量、Ｘ……切削回転方向、θ１
……２番角。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シャンク（１）に連なる円柱状のドリル本
   体（２）外周に一対のドリル溝（３）を設けると共に両
   ドリル溝（３）間にリーマ溝（４）を並列状に設け、前
   記ドリル本体（２）の切削回転方向（Ｘ）に対する前記
   リーマ溝（４）後方のドリル本体（２）外周上に押圧部
   （４ａ，６）を設け、更に前記ドリル本体（２）先端側
   に略円錐状の頭頂部（７）を設けると共にその頭頂部
   （７）の前記ドリル溝（３）に連続する端縁上に主切刃
   （１０）を設けたバニシングドリルにおいて、 前記ドリル溝（３）及びリーマ溝（４）の後方における
   ドリル本体（２）外周の先端側と前記頭頂部（７）の基
   端側との間に頭頂部（７）の先端側へ向かって傾斜する
   食付き面（１２Ａ〜１２Ｃ）を設けると共に、前記各食
   付き面（１２Ａ〜１２Ｃ）の前端縁を食付き刃（１２ａ
   〜１２ｃ）とし、前記切削回転方向（Ｘ）へ向かって順
   次隣合う食付き刃（１２ａ〜１２ｃ）毎の外方への突出
   量（ｍ１〜ｍ３）を前方側の食付き刃ほど段階的に減少
   するよう構成したことを特徴とするバニシングドリル。