JPH0674215U - 穴明け工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 工具本体１先端の刃部に設けられる切屑排出
溝５の工具回転方向を向く溝壁面６を、径方向内側の内
周側溝壁面６ａと、径方向外側に位置して工具回転方向
後方に一段後退した外周側溝壁面６ｂとによって多段状
に形成し、これらの溝壁面６ａ，６ｂと先端面７との交
差稜線部に形成される切刃８を、径方向内側に位置して
先端側からの軸線Ｏ方向視に径方向に延びる内周側切刃
部８ａと、この内周側切刃部８ａの径方向外側かつ工具
回転方向後方側かつ軸線Ｏ方向基端側に位置する外周側
切刃部８ｂとから形成する。 【効果】 外周側切刃部８ｂに正の径方向すくい角θを
与えて切れ味の向上を図ることができ、貫通穴形成の際
のバリを防止するとともに、面精度の向上を図ることが
できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、穴明け加工に用いられるガンドリルやガンリーマ等の穴明け工具に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

穴明け加工のうち、特に深穴の加工に用いられる穴明け工具として、ガンドリ ルやガンリーマが知られている。 これらの穴明け工具では、軸状を呈する工具本体の先端に、超硬合金等の硬質 材料から成る切刃チップが取り付けられて刃部が設けられており、この刃部の外 周に工具本体の軸線方向に沿って少なくとも１条の切屑排出溝が形成され、さら にこの切屑排出溝の工具回転方向を向く溝壁面と刃部の先端面との交差稜線部に 、工具本体の先端側からの上記軸線方向視に該工具本体の径方向に延びるように 、切刃が形成された構成となっている。従って、この切刃に関しては上記溝壁面 がすくい面とされ、上記先端面が逃げ面とされる。なお、上記溝壁面は一般に軸 線を含むか、これに平行となる方向に形成され、これにより上記切刃の軸方向す くい角は０°とされている。

【０００３】 また、ガンリーマにおいては、この溝壁面の外周側の稜線部にも、上記切刃に 連なるように切刃が形成されており、この切刃とその工具回転方向後方側に連な るマージンによって穴の内周の仕上げを行なうようになっている。 さらに、工具本体から刃部にかけては通常油穴が形成されており、この油穴は 上記刃部の先端面に開口せしめられていて、この油穴を通して工作機械側から油 剤を供給することにより、切削によって生成される切屑を排出するとともに被削 材および刃部の冷却が図られるようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このようなガンドリルやガンリーマに限らずとも、穴明け工具によ って被削材に貫通孔を形成したり、貫通孔の内周の仕上げを行なう場合には、こ の貫通孔の出口側の開口部におけるバリの発生が問題となる。 このようなバリは、孔が貫通する間際に被削材の削り残しの部分が薄くなり、 この部分が完全に削り取られないうちに工具の送りに伴い押し広げられて生じる ものであるが、このようなバリが生じた場合には、当然のことながら当該穴明け 工具による穴明け加工が終了した後にバリ取り加工を施さなければならず、加工 工程の複雑化や加工効率の悪化を招く結果となってしまう。特にこのようなバリ の発生は、被削材が比較的軟質な材料より成る場合に顕著なものとなるため、例 えばアルミニウムより成る被削材に貫通穴を形成する場合などには、バリ取り加 工に伴う加工工程の複雑化等は避けることができなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、このような課題を解決するためになされたもので、軸線回りに回転 される工具本体の先端に刃部が設けられ、この刃部の外周に少なくとも１条の切 屑排出溝が上記軸線方向に沿って形成されるとともに、この切屑排出溝の工具回 転方向を向く溝壁面と上記刃部の先端面との交差稜線部には切刃が形成されて成 る穴明け工具において、上記溝壁面を、上記工具本体の径方向内側に位置して該 径方向に延びる内周側溝壁面と、該径方向の外側に位置して上記内周側溝壁面に 対し工具回転方向後方に一段後退した外周側溝壁面とを備えた多段状に形成する とともに、上記切刃も、上記内周側溝壁面と上記先端面との交差稜線部に形成さ れて上記径方向内側に位置し、上記工具本体の先端側からの上記軸線方向視に上 記径方向に延びる内周側切刃部と、上記外周側溝壁面と上記先端面との交差稜線 部に形成されて、上記内周側切刃部の上記径方向外側、かつ上記工具回転方向後 方側、かつ上記軸線方向基端側に位置し、上記工具本体先端側からの軸線方向視 に上記内周側切刃部に平行に延びる外周側切刃部とを具備する複数の切刃部より 形成したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

上記構成の穴明け工具では、工具本体の先端に形成される切刃が複数の切刃部 より形成されており、このうち工具本体の径方向内側かつ軸線方向先端側に位置 する内周側切刃部が荒刃とされ、径方向外側かつ軸線方向基端側に位置する外周 側切刃部が、上記内周側切刃部によって削り取られた穴の内周面をさらに削り取 る仕上げ刃とされる。 ここで、内周側切刃部のすくい面となる内周側溝壁面は工具本体の径方向に延 びるように形成されており、外周側切刃部はこの内周側溝壁面から工具回転方向 後方側に一段後退するように形成された外周側溝壁面と刃部の先端面との交差稜 線部に、軸線方向先端側からみて内周側切刃部に平行となるように形成されてい るため、当該外周側切刃部には正の径方向すくい角が与えられることとなる。

【０００７】 従って、上記構成の穴明け工具によれば、この外周側切刃部の切れ味を高める ことが可能となり、内周側切刃部による押し広げ作用によって貫通穴の開口部に バリが生じようとしても、これを外周側切刃部によって削り落として除去するこ とができる。 また、このように外周側切刃部の切れ味を高めることができることから、上記 構成の穴明け工具によれば加工が施される穴の面粗度の向上を図ることができ、 一回の工程で荒加工と仕上げ加工とを同時に行なうことが可能となるという利点 も得られる。

【０００８】

【実施例】

図１ないし図４は本考案の一実施例を示すものである。 これらの図において工具本体１は、軸状のシャンク２の先端に、超硬合金等の 硬質材料から成る軸状の切刃部材３がろう付けにより取り付けられて、刃部が設 けられた構成となっている。また、このシャンク２の基端部には、工具本体１を 工作機械の主軸端等に装着するためのドライバー部２ａが設けられている。 なお、上記シャンク２の外周には、工具本体１の軸線Ｏに沿って延びる４条の 凹溝２ｂ…が、互いに工具本体１の周方向に等間隔に形成されており、これらの 凹溝２ｂ…には、超硬合金より成るガイドパット４がそれぞれ固着されている。 ここで、これらのガイドパット４…の外周側を向く面は、上記軸線Ｏを中心とす る円筒面状に形成されており、この円筒面の半径は後述する切刃の外周端の軸線 Ｏ回りの回転直径Ｄに等しくなるように設定されている。

【０００９】 一方、上記切刃部材３には、工具本体１の先端側からの軸線Ｏ方向視に図３に 示すように、外周側にＶ字型に開口する２条の切屑排出溝５，５が、それぞれ軸 線Ｏに平行に、かつ互いに軸線Ｏを挟んで対称に、該切刃部材３の先端からシャ ンク２の直前にまで延びるように形成されている。 そして、それぞれの切屑排出溝５の工具回転方向（図３において反時計回り方 向）を向く溝壁面６と、切刃部材３の先端面７との交差稜線部には、切刃８が形 成されている。従って、本実施例でも上記溝壁面６が切刃８のすくい面とされ、 上記先端面７が逃げ面とされることとなる。

【００１０】 なお、この逃げ面とされる先端面７は上記軸線Ｏを中心とする略円錐面状に形 成されており、かつ該先端面７には、工具回転方向において切刃８の後方側に向 かうに従い軸線Ｏ方向基端側に向かうように逃げが与えられている。従って、図 ４に示すように切刃部材３の側面視において各切刃８，８は、それぞれ工具本体 １の外周側に向かうに従い軸線Ｏ方向基端側に向かう山形に形成されることとな る。 また、切刃部材３の先端の軸線Ｏ上における工具回転中心部分においては、各 切刃８，８にシンニングが施されている。 さらに、工具本体１には、そのシャンク２およびドライバー部２ａに上記軸線 Ｏに沿って油穴９が形成されており、この油穴９の先端側は切刃部材３内に延び て分岐し、各切屑排出溝５の基端部および上記先端面７に開口せしめられていて 、加工時にはこの油穴から切削油剤が供給されることにより、切刃８や被削材の 冷却等が行われるように図られている。

【００１１】 そして、本実施例では上記溝壁面６は、工具本体１の径方向内側に位置して軸 線Ｏを含む径方向に延びるように形成された内周側溝壁面６ａと、この内周側溝 壁面６ａよりも径方向外側に位置する外周側溝壁面６ｂとから形成されている。 ここで、この外周側溝壁面６ｂは、内周側溝壁面６ａに対して平行とされるとと もに、上記工具回転方向の後方側に後退量Ｈだけ後退するように設けられており 、これによって当該溝壁面６は工具本体１の径方向外側において一段凹む多段状 に形成されることとなる。

【００１２】 さらに、溝壁面６がこのような多段状に形成されることにより、該溝壁面６と 先端面７との交差稜線部に形成される切刃８も、複数の切刃部により形成される こととなる。すなわち、内周側溝壁面６ａと先端面７との交差稜線部には、切刃 ８の径方向内側に位置し、工具本体１先端側からの軸線Ｏ方向視に工具本体１の 径方向に延びる内周側切刃部８ａが形成される一方、外周側溝壁面６ｂと先端面 ８との交差稜線部には、この内周側切刃部８ａの径方向外側かつ工具回転方向後 方側に、工具本体１先端側からの軸線Ｏ方向視に内周側切刃部８ａに平行に延び る外周側切刃部８ｂが形成される。 なお、図３および図４に符号Ｆａ，Ｆｂで示すのは、それぞれ内周側切刃部８ ａおよび外周側切刃部８ｂの径方向の長さである。また、符号Ｄで示すのは切刃 ８の外周端、すなわち外周側切刃部８ｂの外周端の、軸線Ｏ回りの回転直径であ り、従って当該回転直径Ｄは２Ｆａ＋２Ｆｂに等しく設定される。

【００１３】 ここで、内周側切刃部８ａに対する外周側切刃部８ｂの工具回転方向の後退量 は、図３に示すように内周側溝壁面６ａに対する外周側溝壁面６ｂの後退量Ｈに 等しくなる。 また、上述のように先端面７には工具回転方向後方側に向けて逃げが与えられ ており、かつ切刃８が径方向外側に向かうに従い軸線Ｏ方向基端側に向かう山形 に形成されていることから、溝壁面６に垂直な方向からの側面視において外周側 切刃部８ｂは内周側切刃部８ａに対し、図４に示すように平行かつ軸線Ｏ方向基 端側に一段後退するように形成されることとなる。

【００１４】 また、切刃部材３の外周には、各切屑排出溝５，５の外周側溝壁面６ｂの工具 回転方向後方に、それぞれ軸線Ｏ方向に沿ってマージン１０が形成されている。 さらに、このマージン１０の工具回転方向後方には、各切屑排出溝５，５の工具 回転方向側の稜線部に、やはり軸線Ｏ方向に沿ってそれぞれパット部１１が形成 されている。 これらマージン１０，１０およびパット部１１，１１は、その外周面がいずれ も軸線Ｏを中心とする円筒面状に形成されており、かつ工具本体１の周方向にそ れぞれ交互に略等間隔に配置されるように形成されている。

【００１５】 このような構成の穴明け工具では、切刃８において内周側切刃部８ａよりも外 周側切刃部８ｂが、径方向外側、かつ工具回転方向後方側、かつ軸線Ｏ方向基端 側に位置するため、穴明け加工時にはまず内周側切刃部８ａが被削材を切り込ん で半径Ｆａの穴を形成してゆき、その直後に外周側切刃部８ｂがこの穴の内周を 切込み量Ｆｂで切り込んで、半径Ｆａ＋Ｆｂつまり直径Ｄの穴を形成してゆく切 削形態となる。すなわち、内周側切刃部８ａが荒刃として先行した後、外周側切 刃部８ｂが仕上げ刃として所定の径の穴に成形してゆくことになる。 ここで、内周側切刃部８ａでは、内周側溝壁面６ａが軸線Ｏを含む径方向に延 びるように形成されているため、その軸方向のすくい角および径方向のすくい角 はともに０°に設定される。一方、外周側切刃部８ｂについては、外周側溝壁面 ６ｂが内周側溝壁面６ａに平行とされているために軸方向すくい角は同じく０° に設定されるものの、該外周側溝壁面６ｂが内周側溝壁面６ａよりも工具回転方 向後方側に後退した位置に配置されるため、図３に示すように径方向については 正のすくい角θが与えられることとなる。

【００１６】 従って上記構成の穴明け工具では、これらの切刃部８ａ，８ｂのうち内周側切 刃部８ａにおいては刃先角を確保して切刃の強度を高め、高い送りにも対応し得 て従来と変わらない加工効率を維持することができる一方、仕上げ刃とされる外 周側切刃部８ｂにおいては切刃に鋭い切れ味を与えることが可能となる。 そしてこれにより、例えば被削材に貫通穴を形成する場合に、工具の送りによ る押し広げ作用によって穴の開口部にバリが生じたとしても、鋭い切れ味を有す る外周側切刃部８ｂによってこのバリを穴が貫通する際に削り取ってしまうこと ができるので、上記穴明け工具によれば一回の工程でバリの無い高品位の穴明け 加工を行なうことが可能となり、従来のように貫通穴を形成した後にバリ取り加 工を施す必要がなくなって、加工工程の簡略化および加工効率の向上を図ること が可能となる。

【００１７】 また、仕上げ刃として最終的に穴の内周面を成形する外周側切刃部８ｂに上述 のように鋭い切れ味が与えられることから、上記構成の穴明け工具では、形成さ れる穴の面粗度の向上を図ることが可能となる。 このため、例えば従来の穴明け加工のようにドリルによって必要径よりも僅か に小さい径の穴を穿設した後、この穴にリーマによって仕上げ加工を施して所定 の径および面粗度に仕上げるのに対し、一回の工程で所定の径の穴を高い面粗度 で仕上げることが可能となる。しかして上記構成の穴明け工具によれば、これに よっても加工工程の簡略化および加工効率の向上を促すことが可能となる。

【００１８】 さらに上記構成の穴明け工具においては、切刃８が二つの切刃部８ａ，８ｂに より構成されているため、穴明け加工時に生成される切屑が、内周側切刃部８ａ により生成される切屑と外周側切刃部８ａにより生成される切屑との二つに分断 されて生成されることとなる。このため、上記穴明け工具によれば、この切屑の 詰まりを効果的に防止して、円滑な穴明け加工を行なうことが可能になるという 利点を得ることもできる。 しかも、これらの切刃部８ａ，８ｂのうち外周側切刃部８ｂによって生成され る切屑は、内周側溝壁面６ａと外周側溝壁面６ｂとの段部に衝突してより小さく カールされて排出されることになるので、これによりいっそう効果的に切屑詰ま りの発生を防止することが可能になる。

【００１９】 ところで、上記内周側切刃部８ｂに与えられる正の径方向すくい角θは、図３ に示すように内周側切刃部８ａの径方向の長さＦａと外周側切刃部８ｂの径方向 の長さＦｂとの和Ｆａ＋Ｆｂ（切刃８の外周端の回転直径Ｄの１／２）と、内周 側切刃部８ａから外周側切刃部８ｂへの工具回転方向後方への後退量Ｈとによっ て決定されることになるが、この径方向すくい角θは３°〜２０°の範囲内にお いて設定されるのが望ましい。 これは、この径方向すくい角θが小さすぎると該すくい角が正角側に設定され ることによる上記の効果が十分に奏功されなくなるおそれがあり、逆に大きすぎ ると外周側切刃部８Ｂの刃先角が小さくなってしまってチッピングや欠損等が生 じるおそれがあるからである。

【００２０】 また、上記後退量Ｈについては、工具の寸法等にもよるが、マージン１０の幅 Ｍに対して０.２Ｍ〜０.９Ｍの範囲内に設定されるのが望ましい。これは、後退 量Ｈが小さすぎると上記径方向すくい角θも小さくなってしまって上記の効果が 得られなくなる一方、後退量Ｈが大きすぎるとマージン１０の肉厚が小さくなり すぎて刃部とされる切刃部材３の直進性が損なわれるおそれがあるからである。 ただし、ここでいうマージン幅Ｍとは、図３に示すように外周側切刃部８ｂの外 周端の軸線Ｏ回りの回転軌跡と内周側切刃部８ａの径方向外側への延長線との交 点Ｐから、マージン１０の工具回転方向後方側の端縁までの距離を言うものとす る。 さらに、上記外周側切刃部８ｂの径方向の長さＦｂは、その外周端の軸線Ｏ回 りの回転直径Ｄに対して、０.０５Ｄ〜０.２５Ｄの範囲内に設定されるのが望ま しい。これは、上記長さＦｂが小さすぎると十分なバリ取り効果や切屑排出性の 向上がなされなくなるおそれがあるからであり、逆に大きすぎると荒刃とされる 内周側切刃部８ａが短くなって高い送りをかけられなくなるおそれがあるからで ある。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の穴明け工具では、切屑排出溝の溝壁面を工具本体 の径方向外側に向かうに従い工具回転方向後方に後退する多段状に形成し、これ によって工具先端に形成される切刃をも複数の切刃部により形成することによっ て外周側の切刃部に正の径方向すくい角を与えることが可能となる。 そしてこれにより、貫通穴形成の際の開口部におけるバリを削り取って除去す ることができるとともに、穴の面精度の向上を図ることができ、一回の加工工程 で高品位の穴明けを可能として加工工程の簡略化および加工効率の向上をなすこ とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す一部破断側面図であ
る。

【図２】図１におけるＺＺ断面図である。

【図３】図１に示す実施例の先端側からの軸線Ｏ方向視
の拡大図である。

【図４】図３におけるＹ方向視の側面図である。

【符号の説明】

１ 工具本体 ２ シャンク ３ 切刃部材 ５ 切屑排出溝 ６ 切屑排出溝５の工具回転方向を向く溝壁面（すくい
面） ６ａ 内周側溝壁面 ６ｂ 外周側溝壁面 ７ 切刃部材３の先端面（先端逃げ面） ８ 切刃 ８ａ 内周側切刃部 ８ｂ 外周側切刃部 １０ マージン Ｏ 工具本体１の回転軸線 Ｄ 切刃８の外周端の軸線Ｏ回りの回転直径 Ｆａ 内周側切刃部８ａの径方向の長さ Ｆｂ 外周側切刃部８ｂの径方向の長さ Ｈ 外周側溝壁面８ｂの後退量 Ｍ マージン幅 θ 外周側切刃部８ｂの径方向すくい角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 川瀬 春雄 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)考案者 久保田 隆志 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)考案者 松本 勝則 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端に
   刃部が設けられ、この刃部の外周に少なくとも１条の切
   屑排出溝が上記軸線方向に沿って形成されるとともに、
   この切屑排出溝の工具回転方向を向く溝壁面と上記刃部
   の先端面との交差稜線部には切刃が形成されて成る穴明
   け工具において、 上記溝壁面は、上記工具本体の径方向内側に位置して該
   径方向に延びる内周側溝壁面と、該径方向の外側に位置
   して上記内周側溝壁面に対し工具回転方向後方に一段後
   退した外周側溝壁面とを備えた多段状に形成されるとと
   もに、上記切刃も、上記内周側溝壁面と上記先端面との
   交差稜線部に形成されて上記径方向内側に位置し、上記
   工具本体の先端側からの上記軸線方向視に上記径方向に
   延びる内周側切刃部と、上記外周側溝壁面と上記先端面
   との交差稜線部に形成されて、上記内周側切刃部の上記
   径方向外側、かつ上記工具回転方向後方側、かつ上記軸
   線方向基端側に位置し、上記工具本体先端側からの軸線
   方向視に上記内周側切刃部に平行に延びる外周側切刃部
   とを具備する複数の切刃部より形成されていることを特
   徴とする穴明け工具。