JPH11129109A - ドリルリーマチップ及びドリルリーマ工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の高い穴明け加工を、効率よく行うこと
ができるドリルリーマチップ及びドリルリーマ工具を提
供すること。 【解決手段】 ドリルリーマチップ３の両マージン８
ａ，８ｂに、その長手方向に伸びるリーマ加工用の切刃
２１ａ，２１ｂが設けられている。この切刃２１は略台
形状であり、各マージン８の表面から外周方向に、０．
１〜０．５ｍｍの範囲のリーマ代で突出している。この
切刃２１は、ドリル加工用の切刃９のコーナー部９ａよ
り加工方向の（２〜１０ｍｍの範囲の）後方にて、各チ
ップブレーカ１３ａ，１３ｂの側端部から突出する様に
形成され、更に、切刃２１の食いつき角は、１５〜４５
度の範囲に設定されている。これにより、ドリル加工用
の切刃９によって形成される荒穴明けの径よりも、リー
マ加工用の切刃２１によって形成される仕上げ穴明けの
径の方が、大きくなる様に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドリル加工とリー
マ加工とを行うことができるドリルリーマチップ及びド
リルリーマ工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ドリルによる穴明け加工（ド
リル加工）を行う場合には、例えばスローアウェイチッ
プをホルダーの先端に取り付けたスローアウェイ式ドリ
ルが使用されている。

【０００３】このスローアウェイ式ドリルは、ソリッド
のドリルに比べて、再研削による寿命のバラツキがない
等の利点はあるが、スローアウェイ式ドリルで穴明け加
工を行うと、十分な精度が得られないことがある。これ
は、使用されるスローアウェイチップが、通常、切刃形
状が非対称なため、切刃への負荷が不均一となって、ド
リルが逃げて加工精度が悪くなるためである。

【０００４】そのため、スローアウェイ式ドリルは、穴
明け加工の中でも、中ぐりの前加工や、タップの下穴加
工用として使用されることが多く、スローアウェイ式ド
リルによる穴明け加工では、寸法や仕上げ面の粗さな
ど、高い精度の穴明け加工が困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この対策として、精度
の高い穴明け加工を行う場合には、ドリルであけた下穴
を、ごく僅かな量だけリーマやボーリングバイトで削り
取り、穴の精度を高くしている。そのため、下穴をあけ
る（ドリル加工を行う）工具と下穴の側面を削り取る
（リーマ加工を行う）工具の２種類の工具を使用して、
２工程にて加工を行っていた。

【０００６】つまり、高い精度の穴明け加工が必要な場
合には、ドリル加工とは別工程で、リーマ加工やボーリ
ング加工が行われていた。しかしながら、この様な異な
る工具を使用して別工程で穴明け加工を行うことは、作
業に多くの手間と時間がかかり、作業能率が悪いという
問題があった。

【０００７】本発明は上記の問題点を鑑みて提案された
もので、精度の高い穴明け加工を、効率よく行うことが
できるドリルリーマチップ及びドリルリーマ工具を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１の発明は、被加工物に穴をあけるドリル加工
と穴の内周面を削るリーマ加工とを行うことができるド
リルリーマチップであって、ドリルリーマチップが板状
のスローアウェイチップであり、ドリルリーマチップの
先端側に、ドリル加工用の切刃を有するとともに、ドリ
ルリーマチップの（穴の内周面に接する側の）側面に、
側面から突出するリーマ加工用の切刃を有している。

【０００９】つまり、本発明のドリルリーマチップは、
板状のスローアウェイチップにおいて、その穴の内周面
に接する側に、即ち加工方向に対して垂直の径方向のう
ち板の薄い側の側面（以下外周端の側面とも記す）に、
リーマ加工用の切刃を有していることが重要な点であ
る。

【００１０】従来では、ドリル加工（下穴明け加工＝荒
穴明け加工）とリーマ加工（仕上げ穴明け加工）の２つ
の工具を使用して、異なる工程にて穴明け加工を行って
いたが、本発明では、同一のドリルリーマチップに、ド
リル加工用の切刃とリーマ加工用の切刃を有しているの
で、１つの工程にて、即ち１回の加工方向の動作にて、
穴明け加工を全て行うことができる。そのため、作業の
手間や時間が大きく軽減され、作業能率が大きく向上す
る。

【００１１】また、同一のドリルリーマチップを用い
て、荒穴明け加工と仕上げ穴明け加工とを行うため、芯
ずれもなく、加工精度が向上する。更に、スローアウェ
イチップであるドリルリーマチップを使用して加工を行
うので、ソリッド工具の様に、再研削による寿命のバラ
ツキがないという利点がある。

【００１２】特に、このドリルリーマチップおいて、そ
のドリル加工用の切刃及びリーマ加工用の切刃の切刃形
状を、ほぼ表裏対称、即ち軸中心にほぼ対称（ニックを
除く）とすることにより、切刃への負荷が均一となり穴
の精度が向上するので好ましい。

【００１３】請求項２の発明では、ドリルリーマチップ
が、ドリル加工により発生する切粉を切断する構成を備
えている。これにより、ドリル加工の際に、長い切粉や
太い切粉が発生しないので、リーマ加工の際に、切粉が
穴の内周面とリーマ加工用の切刃との間に噛み込むこと
がなく、よって、精度の高いリーマ加工を行なうことが
できる。

【００１４】特に、本発明では、ドリル加工によって発
生する切粉が切断されるのであるから、リーマ加工用の
切刃をドリル加工の切刃側に近づけて、即ちスローアウ
ェイチップの先端側に寄せて配置することができる。そ
のため、ドリル加工のすぐ後に速やかにリーマ加工を行
なうことができ、加工能率が極めて優れている。

【００１５】請求項３の発明では、切粉切断用の構成
が、ドリル加工用の切刃に設けられたニック及びブレー
カーの少なくとも一つである。本発明は、前記請求項２
の発明の切粉切断用の構成を例示したものであって、ド
リル加工の際に、ニックやブレーカーにより切粉が切断
されるので、速やかに切粉が排出される。よって、リー
マ加工の際に高い精度で加工を行なうことができる。

【００１６】尚、ニックによって、切粉を縦方向（長手
方向）に細く切断でき、ブレーカーによって、切粉を横
方向（幅方向）に短く切断できる。請求項４の発明で
は、リーマ加工用の切刃は、ドリル加工用の切刃のコー
ナー部から２〜１０ｍｍ後方に形成されている。

【００１７】本発明では、リーマ加工用の切刃は、ドリ
ル加工用の切刃のすぐ後方に設けられている。従って、
ドリル加工から引き続いて短時間でリーマ加工を行なう
ことができ、作業能率が極めて高い。請求項５の発明で
は、リーマ加工用の切刃のリーマ代は、０．１〜０．５
ｍｍであり、且つリーマ加工用の切刃の食いつき角は、
１５〜４５゜である。

【００１８】このリーマ代の範囲であると、切粉が小さ
く仕上げ精度が高い（面粗度が低い）という利点があ
る。また、この食いつき角の範囲であると、直進性に優
れている。請求項６の発明では、ドリルリーマチップ
が、略５角形状のスペードドリルチップである。

【００１９】本発明のドリルリーマチップは、ドリル加
工用の切刃とリーマ加工用の切刃とを備えたスペードド
リルチップである。従って、このスペードドリルチップ
を用いて穴明け加工をするだけで、下穴をあける加工と
その穴の寸法精度や仕上げ面粗度を整える加工とを同時
に行なうことができる。

【００２０】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
かに記載のドリルリーマチップを、ホルダーの先端に備
えたことを特徴とするドリルリーマ工具である。本発明
は、ドリルリーマチップ単体ではなく、ドリルリーマチ
ップを備えたドリルリーマ工具を示している。このドリ
ルリーマ工具を用いることにより、上述した作用効果を
容易に発揮して、ドリル加工及びリーマ加工を行なうこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のドリルリーマチッ
プ及びドリルリーマ工具の実施の形態の例（実施例）
を、図面を参照して説明する。図１はホルダーにドリル
リーマチップ（スペードドリルチップ）を装着したスペ
ードドリルを示し、図２はその要部を拡大して示し、図
３及び図４はドリルリーマチップのみを示している。

【００２２】図１及び図２に示す様に、本実施例のスペ
ードドリル１は、鋼鉄（ＳＣＭ４３５合金鋼）からなる
ホルダー２の先端側に、表面にＴｉＣＮのコーティング
を施した粉末ハイス（高速度工具鋼）からなるスローア
ウェイチップ、即ちスペードドリルチップであるドリル
リーマチップ３が取り付けられたものである。

【００２３】前記ホルダー２は、その先端部分にドリル
リーマチップ３が嵌め込まれる隙間４が設けられてお
り、先端部分には、ドリルリーマチップ３を固定するた
めのネジ穴６ａ，６ｂが左右一対設けられ、そのネジ穴
６ａ，６ｂにネジ７ａ，７ｂが螺合されている。

【００２４】図３及び図４に示す様に、ドリルリーマチ
ップ３は、厚さ４ｍｍ、軸方向の長さ１２ｍｍ、径方向
の長さ（ドリル刃径）２０ｍｍの略５角形板状であり、
径方向の両側面であるマージン８ａ，８ｂ部分における
軸方向の長さは、７．３ｍｍである。

【００２５】このドリルリーマチップ３の先端側には、
その板厚方向の両側に断面円弧状のシンニング１１ａ，
１１ｂが設けられている。また、一方のシンニング１１
ａから一方のマージン８ａに向かって、一方の先端側の
刃先１２ａに沿って断面円弧状のチップブレーカー（ブ
レーカー）１３ａが設けられ、他方のシンニング１１ｂ
から他方のマージン８ｂに向かって、他方の刃先１２ｂ
に沿って同様のチップブレーカー１３ｂが設けられてい
る。更に、両各先端切刃１２ａ，１２ｂのうち、一方の
刃先１２ａに２箇所、他方の刃先１２ｂに１箇所、各切
刃１２ａ，１２ｂを略等分するように、ニック１６，１
７，１８が設けられている。

【００２６】つまり、ドリルリーマチップ３の先端側に
は、シンニング１１ａ，１１ｂ、チップブレーカー１３
ａ，１３ｂ、及びニック１６，１７，１８からなるドリ
ル加工用の切刃９の構成が設けられている。更に、ドリ
ルリーマチップ３の後端の中央には、ドリルリーマチッ
プ３をホルダー２に固定する場合に、ドリルリーマチッ
プ３の位置決めを行なう切欠１９が設けられている。

【００２７】特に、本実施例では、ドリルリーマチップ
３の両マージン８ａ，８ｂ（８と総称する）に、その長
手方向（軸方向）に伸びるリーマ加工用の切刃２１ａ，
２１ｂ（２１と総称する）が設けられている。この切刃
２１は、その最も寸法の大きな部分において、ドリル径
の大きさによりそれぞれ所定の軸方向の長さ、幅、高さ
の寸法を有する略台形状であり、図５に示す様に、各マ
ージン８の表面から外周方向（形成される穴の内周面に
接する側）に、０．１〜０．５ｍｍの範囲のリーマ代
（高さ）で突出している。

【００２８】また、この切刃２１は、ドリル加工用の切
刃９のコーナー部９ａより、加工方向の後方（図５の右
方向）にて、例えばコーナー部９ａから２〜１０ｍｍの
範囲内の例えば３．０ｍｍ後方にて、各チップブレーカ
ー１３ａ，１３ｂの側端部から板の伸びる方向に突出す
る様に形成されて、後方に伸びている。更に、この切刃
２１の食いつき角は、１５〜４５゜の範囲の例えば４５
゜に設定されている。

【００２９】これにより、ドリル加工用の切刃９によっ
て形成される荒穴明けの径１９ｍｍよりも、リーマ加工
用の切刃２１によって形成される仕上げ穴明けの径２０
ｍｍの方が、１．０ｍｍだけ大きくなる様に設定されて
いる。尚、図４に示す様に、切刃２１の加工方向先端に
は、図の上方よりも下方の方が後方に向けて大きく斜め
にカットされたカット部２３が形成されているが、これ
は、二番当りを防止するためである。

【００３０】そして、上述したスペードドリル１を使用
する場合には、まず、ドリルリーマチップ３をホルダー
２の先端側の間隙４に挿入し、ドリルリーマチップ３の
切欠１９に間隙４の底面に設けられた凸部４ａ（図２
（ａ）参照）を嵌め込んで、ドリルリーマチップ３の位
置決めを行なう。次いで、ネジ穴６ａ，６ｂにネジ７
ａ，７ｂを螺合させて、ドリルリーマチップ３をホルダ
ー２に固定して装着する。

【００３１】この状態で、被加工部材にドリルリーマチ
ップ３の先端を押圧し、所定回転速度で矢印Ａ方向に回
転させて、先端側の切刃９によりドリル加工を行なうと
ともに、ニック１６，１７，１８にて切粉を切断し、そ
れに引き続いて、外周方向の側面の切刃２１によりリー
マ加工を行なう。

【００３２】この様に、本実施例のドリルリーマ工具で
あるスペードドリル１では、ドリルリーマチップ３の先
端側にドリル加工用の切刃２１を備えているとともに、
ドリルリーマチップ３の各マージン８ａ，８ｂに、リー
マ加工用の切刃２１を備えている。つまり、同一の工具
に、ドリル加工用の切刃９とリーマ加工用の切刃２１を
有するドリルリーマチップ３を備えているので、１つの
工程にて穴明け加工を全て行うことができる。そのた
め、作業の手間や時間が大きく軽減され、作業能率が大
きく向上する。

【００３３】また、同一のチップ及び工具で、荒穴明け
加工と仕上げ穴明け加工とを行うため、芯ずれもなく、
加工精度が向上する。更に、ドリルリーマチップ３を使
用して加工を行うので、ソリッド工具の様に、再研削に
よる寿命のバラツキがないという利点がある。

【００３４】特に、このドリルリーマチップ３は、軸中
心に対称であるので、切刃９，２１への負荷が均一とな
り、形成される穴の寸法精度や穴の内周面における面仕
上げ度（面粗度）が向上する。また、本実施例では、切
刃９にニック１６，１７，１８及びチップブレーカー１
３ａ，１３ｂを備えており、このニック１６，１７，１
８及びチップブレーカー１３ａ，１３ｂによって、ドリ
ル加工の際に発生する長く且つ幅の広い切粉を切断し
て、短く且つ細く（従って小さく）することができる。
よって、リーマ加工の際に、切粉が加工面に噛み込むこ
とがなく、精度のよい穴加工を行なうことができる。

【００３５】特に、ニック１６，１７，１８及びチップ
ブレーカー１３ａ，１３ｂにより、切粉が小さく切断さ
れるのであるから、リーマ加工用の切刃２１をマージン
８の先端側、即ちコーナー部９ａに可能な限り近づける
ことができる。そのため、ドリル加工の直後にリーマ加
工を行なうことができ、加工能率が極めて優れている。

【００３６】更に、本実施例では、リーマ代が０．１〜
０．５ｍｍであるので、切粉が小さく仕上げ精度が高い
（面粗度が低い）という利点がある。また、食いつき角
が１５〜４５゜であるので、直進性に優れている。 （実験例）次に、本発明の効果を確認するために行った
実験例について説明する。

【００３７】 ＜実験条件＞ ドリルリーマチップの材質：粉末ハイスにＴｉＣＮコーティングしたもの ドリル刃径（荒寸法） ：φ１８．９〜１９．９ｍｍ （仕上げ寸法）：φ２０ｍｍ 被切削材 ：ＪＩＳ Ｓ４５Ｃ（ブリネル硬さ；ＨＢ２２５） 被切削形状：φ２０ｍｍ×深さ３０ｍｍの穴 切削速度 ：４０ｍ／ｍｍ 送り量 ：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ 切削油 ：ＪＩＳ Ｋ２２４１（エマルジョン型、Ｗ１種） 切削機械 ：立形マニシング つまり、前記実施例と同様な形状のリーマ加工用の切刃
を有するドリルリーマチップ（試料No.１〜１０）と、
比較例としてリーマ加工用の切刃を有しないドリルリー
マチップ（試料No.１１）を用い、前記切削速度にてド
リル加工（及びリーマ加工）を行なった。

【００３８】そして、各々について、コーナー部からの
距離、食いつき角、及びリーマ代を変更して、その場合
の仕上げ面粗さ（Ｒmax）、真円度、円筒度を測定し
た。それらの結果を下記表１に記す。

【００３９】

【表１】

【００４０】この表１から明かな様に、本発明の範囲で
あるリーマ加工用の切刃を設けたドリルリーマチップを
用いたスペードドリルの場合（試料No.１〜１０）は、
仕上げ面粗さ、真円度、円筒度のいずれも優れており、
好適であった。また、その加工時間も短いものであっ
た。

【００４１】特に、リーマ加工用の切刃が、コーナー部
から２〜１０ｍｍ後方から形成されている場合（試料N
o.１〜４，７〜１０）は、そうでない場合（試料No.
５，６）と比べて、最適な位置であるので好適である。
また、リーマ加工用の切刃の食いつき角が、１５〜４５
゜の場合（試料No.１〜６，７，８）は、そうでない場
合（試料No.７，８）と比べて、自己求心作用が強くな
るので好適である。

【００４２】更に、リーマ加工用の切刃のリーマ代が、
０．１〜０．５ｍｍの場合（試料No.１〜８）は、そう
でない場合（試料No.９，１０）と比べて、仕上げ面の
面粗度が低いので好適である。それに対して、リーマ加
工用の切刃のない比較例の場合には、仕上げ面粗さ、真
円度、円筒度のいずれも実施例に比べて劣り、しかも、
その加工時間が長く、好ましくない。

【００４３】尚、本発明は前記実施例になんら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 （１）例えばニックの形成位置やその個数等は任意に変
更可能である。 （２）前記ドリルリーマチップの材質としては、例えば
高速度工具鋼（ハイス）、超硬合金、セラミックスなど
が挙げられ、更に、これらに例えばＴｉＣＮ等のコーテ
ィングを施したものなどがある。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述した様に、請求項１の発明で
は、板状のスローアウェイチップであるドリルリーマチ
ップの先端側にドリル加工用の切刃を有し、且つその側
面にリーマ加工用の切刃を有しているので、１つの工程
にて穴明け加工を全て行うことができる。そのため、作
業の手間や時間が大きく軽減され、作業能率が大きく向
上する。また、同一のドリルリーマチップで、荒穴明け
加工と仕上げ穴加工とを行うため、芯ずれもなく、加工
精度が向上する。更に、スローアウェイチップであるド
リルリーマチップを使用して加工を行うので、ソリッド
工具の様に、再研削による寿命のバラツキがない。

【００４５】請求項２の発明では、ドリルリーマチップ
が、ドリル加工により発生する切粉を切断する構成を備
えているので、精度の高いリーマ加工を行なうことがで
きる。また、リーマ加工用の切刃を先端側に配置できる
ので、ドリル加工の後にすぐにーマ加工を行なうことが
でき、極めて作業能率が高い。

【００４６】請求項３の発明では、切粉切断用の構成と
して、ドリル加工用の切刃に設けられたニック及びブレ
ーカーの少なくとも一つを採用でき、これにより、効果
的に切粉を切断できる。請求項４の発明では、リーマ加
工用の切刃は、ドリル加工用の切刃のすぐ後方に設けら
れているので、ドリル加工から引き続いて短時間でリー
マ加工を行なうことができ、作業能率が極めて高い。

【００４７】請求項５の発明では、リーマ加工用の切刃
のリーマ代は０．１〜０．５ｍｍであるので、仕上げ精
度高い。しかも、リーマ加工用の切刃の食いつき角は１
５〜４５゜であるので、直進性に優れている。請求項６
の発明では、略５角形状のスペードドリルチップによ
り、容易にドリル加工及びリーマ加工を行なうことがで
きる。

【００４８】請求項７の発明では、ドリルリーマチップ
はホルダーに装着されているので、このドリルリーマ工
具を用いて、容易にドリル加工及びリーマ加工を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のスペードドリルを示し、（ａ）はそ
の正面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はその右側面図
である。

【図２】 実施例のスペードドリルの要部を拡大して示
し、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）
はその右側面図である。

【図３】 実施例のドリルリーマチップを示し、（ａ）
はその正面図、（ｂ）はその底面図、（ｃ）はその右側
面図である。

【図４】 実施例のドリルリーマチップを示す斜視図で
ある。

【図５】 実施例のリーマ加工用の切刃を拡大して示す
説明図である。

【符号の説明】

１…スペードドリル ２…ホルダー ３…スローアウェイチップ（ドリルリーマチップ、スペ
ードドリルチップ） ８ａ，８ｂ…マージン ９…ドリル加工用の切刃 ９ａ…コーナー部 １３ａ，１３ｂ…ブレーカー １６，１７，１８…ニック ２１，２１ａ，２１ｂ…リーマ加工用の切刃

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物に穴をあけるドリル加工と該穴
   の内周面を削るリーマ加工とを行うことができるドリル
   リーマチップであって、 該ドリルリーマチップが板状のスローアウェイチップで
   あり、該ドリルリーマチップの先端側に、ドリル加工用
   の切刃を有するとともに、該ドリルリーマチップの側面
   に、該側面から突出するリーマ加工用の切刃を有するこ
   とを特徴とするドリルリーマチップ。
2. 【請求項２】 前記ドリルリーマチップが、ドリル加工
   により発生する切粉を切断する構成を備えたことを特徴
   とする前記請求項１に記載のドリルリーマチップ。
3. 【請求項３】 前記切粉切断用の構成が、前記ドリル加
   工用の切刃に設けられたニック及びブレーカーの少なく
   とも一つで構成されていることを特徴とする前記請求項
   ２に記載のドリルリーマチップ。
4. 【請求項４】 前記リーマ加工用の切刃は、前記ドリル
   加工用の切刃のコーナー部から２〜１０ｍｍ後方に形成
   されていることを特徴とする前記請求項１〜３のいずれ
   かに記載のドリルリーマチップ。
5. 【請求項５】 前記リーマ加工用の切刃のリーマ代は、
   ０．１〜０．５ｍｍであり、且つ該リーマ加工用の切刃
   の食いつき角は、１５〜４５゜であることを特徴とする
   前記請求項１〜４のいずれかに記載のドリルリーマチッ
   プ。
6. 【請求項６】 前記ドリルリーマチップが、略５角形状
   のスペードドリルチップであることを特徴とする前記請
   求項１〜５に記載のドリルリーマチップ。
7. 【請求項７】 前記請求項１〜６のいずれかに記載のド
   リルリーマチップを、ホルダーの先端に備えたことを特
   徴とするドリルリーマ工具。