JPS6128654Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガイド部付ツイストドリルに係り、特
に、加工穴の曲がりを可及的に減少せしめるとと
もに切削油の供給を容易とするツイストドリルの
構造に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a twist drill with a guide portion, and more particularly to a twist drill structure that reduces bending of a machined hole as much as possible and facilitates the supply of cutting oil.

一般に、ドリル加工においては、穴は曲がつて
あけられ易い。即ち、主軸軸心直下の点より若干
偏心した個所で皿もみが開始されることによつ
て、ドリルが工作物内に進入するとともに、穴は
初期偏心の影響を受けて曲つて行く。この穴の曲
がりについては、使用されるドリルの剛性の影響
が極めて大きいことが知られている。また、穴の
曲がりが発生すると同時に、穴の口元の直径が増
大してしまう傾向もある。 Generally, in drilling, the hole is easily drilled in a curved manner. That is, countersunking is started at a point slightly eccentric from the point directly below the spindle axis, and as the drill advances into the workpiece, the hole is bent under the influence of the initial eccentricity. It is known that the bending of the hole is greatly influenced by the rigidity of the drill used. Furthermore, when the hole bends, there is also a tendency for the diameter of the mouth of the hole to increase.

また、ツイストドリルにおいては、ドリル先端
の切削箇所に切削油を十分に供給することが困難
である。ツイストドリルにおいては切削油が主と
して、切屑排出用のねじれ溝を経て供給されるた
め、このねじれ溝を加工穴外部に向かつて移動す
る切屑により切削油のドリル先端への到達が妨げ
られるからである。 Further, in the twist drill, it is difficult to sufficiently supply cutting oil to the cutting location at the tip of the drill. This is because in a twist drill, the cutting oil is mainly supplied through the helical groove for discharging chips, and the chips that move through this helical groove toward the outside of the machined hole prevent the cutting oil from reaching the tip of the drill. .

本考案は、かかる事情に鑑みて為されたもので
あつて、加工穴の曲がりを防止することができ、
穴の口元の拡大も少なくし得、しかも刃先への切
削油の供給が容易であるツイストドリルを提供す
ることを目的とするものである。 The present invention was developed in view of the above circumstances, and is capable of preventing bending of the machined hole.
It is an object of the present invention to provide a twist drill which can reduce the enlargement of the mouth of a hole and can easily supply cutting oil to the cutting edge.

しかして本考案の要旨とするところは、２本ず
つのねじれ溝およびランドを有するツイストドリ
ルにおいて、ランドを横断面形状においてドリル
中心まわりに90度以上の角度範囲を占める大きさ
とし、ランドの両端部に、互に同一半径の円弧に
よつて画定される切刃マージン部とガイド部と
を、両部の互に近い側の端同士の角度間隔が90度
より小さく、互に遠い側の端同士の角度間隔が90
度より大きくなるように形成するとともに、両部
の互に近い側の端の間にこれら端同士を結ぶ弦ま
たはそれよりドリル中心側を通る滑らかな曲線に
よつて画定される副溝を形成したことにある。 However, the gist of the present invention is that, in a twist drill having two twisted grooves and two lands, the lands are sized to occupy an angular range of 90 degrees or more around the center of the drill in cross-sectional shape, and both ends of the lands are The cutting edge margin part and the guide part, which are defined by arcs of the same radius, are arranged so that the angular interval between the ends near each other is less than 90 degrees, and the angular interval between the ends on the far sides The angular interval is 90
and a minor groove defined by a chord connecting these ends or a smooth curve passing closer to the center of the drill between the ends of the two parts near each other. There is a particular thing.

このように構成されたツイストドリルにおいて
は、切刃マージン部とガイド部とがそれらの互い
に近い側の端同士の角度間隔が90度より小さく、
互いに遠い側の端同士の角度間隔が90度より大き
くなるように形成されているため、２個ずつの切
刃マージン部とガイド部とを画定する４つの円弧
がドリル中心上において互いに直交する２直線上
に位置することとなり、ツイストドリルは加工穴
の内周面の90度間隔で隔たつた４点において支持
された状態で切削を行うこととなつて、刃先のふ
れが効果的に防止される。 In the twist drill configured in this way, the angular interval between the ends of the cutting edge margin portion and the guide portion on the sides closer to each other is smaller than 90 degrees,
Since the angular interval between the ends on the far side is larger than 90 degrees, the four circular arcs defining the two cutting edge margins and the two guide parts are perpendicular to each other on the center of the drill. The twist drill is positioned in a straight line, and the twist drill performs cutting while being supported at four points spaced 90 degrees apart on the inner circumferential surface of the drilled hole, effectively preventing runout of the cutting edge. Ru.

また、ランド部がドリル中心回りに90度以上の
角度範囲を占める大きさとされており、かつ、ド
リル中心からの距離が最も大きい切刃マージン部
とガイド部とがそのランド部の周方向における両
端部に形成されているため、ドリル断面の、ドリ
ル中心を通るあらゆる方向の軸回りの二次モーメ
ントが大きく、ドリルの曲げ剛性が高いために刃
先がふれが小さくなる。 In addition, the land portion is sized to occupy an angular range of 90 degrees or more around the center of the drill, and the cutting edge margin portion and the guide portion having the largest distance from the drill center are located at both ends of the land portion in the circumferential direction. Since the drill is formed in a section, the moment of inertia of the cross section of the drill about the axis in all directions passing through the center of the drill is large, and the bending rigidity of the drill is high, so the runout of the cutting edge is small.

したがつて、加工穴の曲がりが減少し、かつ、
穴の口元における直径の拡大も減少する効果が得
られる。 Therefore, the bending of the machined hole is reduced, and
This also has the effect of reducing the diameter expansion at the mouth of the hole.

また、前記のように、切刃マージン部のみなら
ずガイド部の加工穴内周面に接触する状態で切削
を行う場合には、摩擦点がふえて焼付きが発生し
易くなるため切削油供給を確実にすることが必要
となる。そのため、ランドに形成した十分な断面
積を有する副溝を切削油供給路とし、上記ガイド
部および切刃マージン部への切削油の供給を容易
として、潤滑、冷却効果を高め得るようにしたの
であり、このような効果的な給油によつてドリル
の摩耗、焼付きが防止され、穴の加工精度とドリ
ルの耐久性とが共に向上せしめられる優れた効果
が生ずることとなつたのである。なお、前記ガイ
ド部の形成によつて曲げ剛性が高められているの
で、このような副溝を形成しても全体として通常
のツイストドリルより剛性を高めることすら可能
であり、副溝の横断面積を余程大きくした場合で
も少なくとも問題となるような剛性低下は生じな
い。 In addition, as mentioned above, when cutting is performed in a state where the cutting edge is in contact with not only the cutting edge margin but also the inner peripheral surface of the machined hole in the guide section, the number of friction points increases and seizure is likely to occur, so the supply of cutting oil is not necessary. It is necessary to make sure. Therefore, a sub-groove with a sufficient cross-sectional area formed in the land is used as a cutting oil supply path to facilitate the supply of cutting oil to the guide portion and the cutting edge margin portion, thereby increasing the lubrication and cooling effects. This effective lubrication prevents wear and seizure of the drill, and has the excellent effect of improving both hole machining accuracy and drill durability. Furthermore, since the bending rigidity is increased by forming the guide portion, even if such a sub-groove is formed, it is even possible to increase the rigidity as a whole compared to a normal twist drill, and the cross-sectional area of the sub-groove Even if is made very large, at least there is no problem with the decrease in rigidity.

以下、本考案の一実施例を図面に基いて説明す
る。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施例のガイド部付ツイストドリルは、第１
図から明らかなように、ボデー２とテーパシヤン
ク４とから成つている。ボデー２には２本の溝
６，６が螺旋状に形成されており、その結果、こ
れら２本の溝６，６の間には、第２図および第３
図に拡大して示すように、２本のランド８，８が
形成されている。ボデー２の先端にはチゼルエツ
ジ９、ならびに一対ずつの切刃１０，１０および
逃げ面１２，１２が設けられている。 The twist drill with guide part of this example has the first
As is clear from the figure, it consists of a body 2 and a taper shank 4. Two grooves 6, 6 are spirally formed in the body 2, and as a result, there is a space between these two grooves 6, 6 as shown in FIGS.
As shown enlarged in the figure, two lands 8, 8 are formed. A chisel edge 9 and a pair of cutting blades 10, 10 and flank surfaces 12, 12 are provided at the tip of the body 2.

第３図において前記一対の切刃１０，１０に平
行な縦中心線Ｙ−Ｙとこれに直交する横中心線Ｘ
−Ｘとを想定し、これを基準として更に詳細に説
明する。ランド８は切刃１０の近接する端部には
円弧ABによつて画定される切刃マージン部１４
が、また他端部には円弧CDによつて画定される
ガイド部１６が設けられている。円弧ABと円弧
CDとは同一円の円弧であり、縦中心線Ｙ−Ｙは
円弧ABの中間部を通り、横中心線Ｘ−Ｘは円弧
CDの端を通る。従つて、ドリル中心“０”まわ
りのランド８の角度AODは90度より大きくなつ
ており、また、切刃マージン部１４とガイド部１
６の互に近い側の端Ｂ，Ｃ同士の角度間隔BOC
は90度より小さく、互に遠い側の端Ａ，Ｄ同士の
角度間隔AODは90度より大きくなつている。 In FIG. 3, a vertical center line Y-Y parallel to the pair of cutting blades 10, 10 and a horizontal center line X perpendicular thereto.
-X, and will be explained in more detail using this as a reference. The land 8 has a cutting edge margin 14 defined by an arc AB at the adjacent end of the cutting edge 10.
However, a guide portion 16 defined by an arc CD is provided at the other end. Arc AB and arc
CD is an arc of the same circle, the vertical center line Y-Y passes through the middle part of the arc AB, and the horizontal center line X-X is the arc
Pass through the edge of the CD. Therefore, the angle AOD of the land 8 around the drill center "0" is larger than 90 degrees, and the cutting edge margin part 14 and the guide part 1
Angular interval BOC between ends B and C on the mutually close sides of 6
is smaller than 90 degrees, and the angular interval AOD between ends A and D on the far sides is larger than 90 degrees.

また、上記両部１４，１６の互に近い側の端
Ｂ，Ｃの間に、その端同士を結ぶ、ドリル中心
“０”側に凸な円弧BCによつて画定される副溝２
０が設けられている。尚、これら切刃マージン部
１４，ガイド部１６、副溝２０はドリル中心
“０”に対して対称な位置にも設けられている。 Furthermore, between the mutually closer ends B and C of both parts 14 and 16, there is a sub-groove 2 defined by a circular arc BC convex toward the "0" side of the drill center, connecting the ends.
0 is set. Note that the cutting edge margin portion 14, guide portion 16, and sub-groove 20 are also provided at positions symmetrical with respect to the drill center "0".

このように構成されたガイド部付ツイストドリ
ルにおいては、穴の切削は一対の切刃１０，１０
にて行なわれるが、これと同時に、一対の切刃マ
ージン部１４，１４が穴内面に接触してドリルを
案内する。つまりエンドミルとは異なり、ツイス
トドリルは外径の円筒面では切削が行なわれない
のである。そして、切刃マージン部１４がドリル
の刃先のふれを規制し得る直線Ｙ−Ｙ方向とは直
角な方向の直線Ｘ−Ｘ方向には一対のガイド部１
６，１６が配置されているので、このガイド部１
６が前記切刃マージン部１４と同様に穴内面に接
触して案内の役割を果たす。すなわち、ドリルは
90度の角度間隔をもつて４点を加工穴の内周面に
支持されつつ切削加工を行なうこととなるため、
加工穴の曲がり（または倒れ）および口元の直径
増大が有効に防止されるのである。 In the twist drill with a guide part configured in this way, the hole is cut by a pair of cutting blades 10, 10.
At the same time, the pair of cutting edge margin portions 14, 14 come into contact with the inner surface of the hole to guide the drill. In other words, unlike an end mill, a twist drill does not cut on the cylindrical surface of the outside diameter. A pair of guide portions 1 are arranged in the straight line X-X direction, which is perpendicular to the straight line Y-Y direction in which the cutting edge margin portion 14 can regulate the deflection of the cutting edge of the drill.
6 and 16 are arranged, this guide part 1
6 comes into contact with the inner surface of the hole similarly to the cutting edge margin portion 14 and plays a guiding role. In other words, the drill
Since the cutting process is performed while being supported by the inner peripheral surface of the machined hole at four points with angular intervals of 90 degrees,
This effectively prevents the machined hole from bending (or collapsing) and increasing the diameter of the mouth.

また、このツイストドリルは、各ランド８がド
リル中心回りに90度以上の角度範囲を占める大き
さとされており、かつ、各ランド８の周方向にお
ける両端部にドリル中心からの距離が最大である
切刃マージン部１４およびガイド部１６が設けら
れているため、ドリル断面の中心を通るあらゆる
方向の軸回りの二次モーメントが大きく、それら
二次モーメントの内の最小のものが従来のツイス
トドリルのそれに比して大きいため、ドリルの撓
みが減少して、この点からも穴の曲がりおよび口
元の拡大が低減させられる。 Further, in this twist drill, each land 8 is sized to occupy an angular range of 90 degrees or more around the center of the drill, and the distance from the center of the drill is the maximum at both ends of each land 8 in the circumferential direction. Since the cutting edge margin part 14 and the guide part 16 are provided, the moment of inertia around the axis in all directions passing through the center of the drill cross section is large, and the smallest of these moments of inertia is higher than that of the conventional twist drill. Since it is relatively large, the deflection of the drill is reduced, which also reduces the bending of the hole and the enlargement of the mouth.

また、従来のツイストドリルにおける溝が切屑
の排出路と切削油の供給路とを兼ねていたため、
切削油の供給が切屑によつて妨げられ勝ちであつ
たのに対して、上記ドリルにおいては各ランド８
に設けられた副溝２０が専ら切削油の供給に使用
され得るため、切刃１０、切刃マージン部１４お
よびガイド部１６への切削油の供給が十分になさ
れて、これらにおける潤滑、冷却の効果が高めら
れ、４点支持により切削における焼付きの発生し
易さは回避されて切削作業が順調に行なわれ、か
つ、ドリルの寿命が延長される。 In addition, the grooves in conventional twist drills served as both a chip discharge path and a cutting oil supply path.
Whereas the supply of cutting oil was blocked by chips, in the above drill, each land 8
Since the sub-groove 20 provided in the groove can be used exclusively for supplying cutting oil, the cutting oil can be sufficiently supplied to the cutting edge 10, the cutting edge margin part 14 and the guide part 16, and the lubrication and cooling therein can be carried out. The effectiveness is enhanced, and the four-point support avoids the possibility of seizure during cutting, allowing smooth cutting work and extending the life of the drill.

本考案の効果を確認するために、上記実施例の
ドリルと従来のドリルとの比較試験を行なつた。
即ち、両方のドリルを用いて多数の穴加工を行な
い、加工された穴の倒れ（傾き）をその穴の内周
面の90度ずつ隔たつた４位置について測定したの
である。試験条件は以下のようである。 In order to confirm the effects of the present invention, a comparative test was conducted between the drill of the above embodiment and a conventional drill.
That is, a large number of holes were drilled using both drills, and the inclination (inclination) of the drilled holes was measured at four positions separated by 90 degrees on the inner peripheral surface of the hole. The test conditions are as follows.

被削材：AC4B−T6（焼付れ、焼戻しを行つた
アルミニウム金合鋳物４種Ｂ） ドリル直径：6.9mm 回転数：2500r.p.m. 切削速度：54.2ｍ／min. 送り量：0.076mm／rev. 切削深さ：35mm 切削油：市販の水溶性切削油を20倍に希釈して
使用 使用工作機械：横型精密中ぐり盤 加工された穴の傾きは、テーラーホブソン社の
真直度測定器（タンセンタ）で測定した。加工さ
れた穴の内周面に接触子を接触させて、加工穴の
中心線に平行な方向に移動させ、接触子の半径方
向における移動量を記録紙に記録させたのであ
る。その結果を第４図および第５図に示す。図に
おいてＸ１とＸ２とは互に直径方向に隔たつた２
位置の測定結果を示し、Ｙ１とＹ２とはその直径
とは直角な方向の直径上の２位置の測定結果を示
している。なお、第４図および第５図において
は、それぞれＸ２，Ｙ２の測定結果についてのみ
水平な基準線および目盛を付した。Ｘ１，Ｙ１に
ついても同様に基準線および目盛を付すべきであ
るが、煩雑さを避けるために省略したのである。
また、線Ｘ１とＸ２、線Ｙ１とＹ２の間隔の絶対
値にはなんら意味はなく、水平な基準線から各線
Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２までの距離の変化が穴の
内周面の粗さおよび傾きを示す。 Work material: AC4B-T6 (sealed and tempered aluminum alloy casting type 4 B) Drill diameter: 6.9mm Rotation speed: 2500r.pm Cutting speed: 54.2m/min. Feed rate: 0.076mm/rev. Cutting depth: 35mm Cutting oil: Commercially available water-soluble cutting oil diluted 20 times Machine tool used: Horizontal precision boring machine The slope of the machined hole was measured using a Taylor Hobson straightness measuring device (tan center) It was measured with A contact was brought into contact with the inner peripheral surface of the machined hole, moved in a direction parallel to the center line of the machined hole, and the amount of movement of the contact in the radial direction was recorded on recording paper. The results are shown in FIGS. 4 and 5. In the figure, X1 and X2 are 2
The measurement results of the positions are shown, and Y1 and Y2 show the measurement results of two positions on the diameter in a direction perpendicular to the diameter. In addition, in FIGS. 4 and 5, horizontal reference lines and scales are attached only to the measurement results of X2 and Y2, respectively. Similarly, reference lines and scales should be provided for X1 and Y1, but they are omitted to avoid complexity.
Also, the absolute values of the distances between lines X1 and X2 and lines Y1 and Y2 have no meaning, and the change in distance from the horizontal reference line to each line X1, and slope.

第５図は本考案に係るドリルの場合を示すが、
従来のドリルの場合を示す第４図と比較して、穴
の内面が滑らかであり、かつ、倒れも少ないこと
が一目瞭然である。 FIG. 5 shows the case of the drill according to the present invention,
It is clear at a glance that the inner surface of the hole is smooth and there is little collapse compared to FIG. 4, which shows the case of a conventional drill.

また、第５図ｅ，ｆは１本のドリルで20個目の
穴加工を行なつた結果であるが、その同じドリル
で１個目の穴加工を行なつた結果を示す第５図
ａ，ｂに比較しても加工精度は低下しておらず、
本考案に係るドリルが十分実用に耐え得る耐久性
を備えていることを示している。 Figures 5e and 5f show the results of drilling the 20th hole with one drill, while Figure 5a shows the results of drilling the 1st hole with the same drill. , the machining accuracy did not decrease compared to b.
This shows that the drill according to the present invention has sufficient durability for practical use.

なお、前記実施例において、副溝２０は円弧
BCによつて画定されていたが、これに限定され
るものではなく、切刃マージン部１４とガイド部
１６の互に近い側の端Ｂ，Ｃの間に、これら端
Ｂ，Ｃ同士を結ぶ弦、またはそれよりドリル中心
“０”側を通る滑らかな曲線によつて画定される
副溝であればほぼ同様な作用効果が得られる。 In addition, in the above embodiment, the sub groove 20 has a circular arc shape.
BC, but is not limited to this, and between the ends B and C of the cutting edge margin part 14 and the guide part 16 that are close to each other, connect these ends B and C to each other. Almost the same effect can be obtained if the minor groove is defined by a chord or a smooth curve passing through the string on the "0" side of the drill center.

その他、本考案は、その趣旨を逸脱しない範囲
内において、当業者の知識に基いて種々なる変
形・改良を加えた態様で実施し得るものであるこ
とは勿論である。 In addition, it goes without saying that the present invention can be implemented with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本考案の一実施例であるガイド部付
ツイストドリルを示す正面図であり、第２図はそ
の要部拡大図、第３図はその左側面図である。第
４図ａは従来のドリルで加工した１穴目の穴のＸ
方向の倒れを示すグラフであり、第４図ｂは同じ
くその穴のＹ方向の倒れを示すグラフである。第
４図ｃは従来のドリルで加工した10穴目の穴のＸ
方向の倒れを示すグラフであり、第４図ｄは同じ
くその穴のＹ方向の倒れを示すグラフである。第
４図ｅは従来のドリルで加工した20穴目の穴のＸ
方向の倒れを示すグラフであり、第４図ｆは同じ
くその穴のＹ方向の倒れを示すグラフである。第
５図ａは第１図乃至第３図に示した本考案の実施
例ドリルによつて加工した１穴目の穴のＸ方向の
倒れを示すグラフであり、第５図ｂは同じくその
穴のＹ方向の倒れを示すグラフである。第５図ｃ
は同じく実施例ドリルで加工した10穴目の穴のＸ
方向の倒れを示すグラフであり、第５図ｄは同じ
くその穴のＹ方向の倒れを示すグラフである。第
５図ｅは実施例ドリルによつて加工した20穴目の
穴のＸ方向の倒れを示すグラフであり、第５図ｆ
は同じくその穴のＹ方向の倒れを示すグラフであ
る。 ２：ボデー、４：テーパシヤンク、６：溝、
８：ランド、１０：切刃、１４：切刃マージン
部、１６：ガイド部、２０：副溝。 FIG. 1 is a front view showing a twist drill with a guide portion which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of the main part thereof, and FIG. 3 is a left side view thereof. Figure 4 a shows the X of the first hole drilled with a conventional drill.
FIG. 4b is a graph showing the inclination of the hole in the Y direction. Figure 4c is the 10th hole drilled using a conventional drill.
FIG. 4d is a graph showing the inclination of the hole in the Y direction. Figure 4 e is the 20th hole drilled using a conventional drill.
FIG. 4f is a graph showing the inclination of the hole in the Y direction. Figure 5a is a graph showing the inclination in the X direction of the first hole machined by the embodiment drill of the present invention shown in Figures 1 to 3, and Figure 5b is a graph showing the inclination of the first hole in the X direction. It is a graph showing the inclination in the Y direction. Figure 5c
is the 10th hole drilled using the example drill.
FIG. 5d is a graph showing the inclination of the hole in the Y direction. Fig. 5e is a graph showing the inclination in the X direction of the 20th hole drilled by the example drill, and Fig. 5f
is also a graph showing the inclination of the hole in the Y direction. 2: body, 4: taper shank, 6: groove,
8: land, 10: cutting edge, 14: cutting edge margin section, 16: guide section, 20: minor groove.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 ２本ずつのねじれ溝およびランドを有するツイ
ストドリルにおいて、 前記ランドを横断面形状においてドリル中心ま
わりに90度以上の角度範囲を占める大きさとし、
該ランドの両端部に、互に同一半径の円弧によつ
て画定される切刃マージン部とガイド部とを、該
両部の互に近い側の端同士の角度間隔が90度より
小さく、互に遠い側の端同士の角度間隔が90度よ
り大きくなるように形成するとともに、該両部の
互に近い側の端の間に該端同士を結ぶ弦またはそ
れよりドリル中心側を通る滑らかな曲線によつて
画定される副溝を形成したことを特徴とするツイ
ストドリル。[Claims for Utility Model Registration] A twist drill having two twist grooves and two lands, wherein the land has a cross-sectional shape that occupies an angular range of 90 degrees or more around the center of the drill,
A cutting edge margin part and a guide part defined by arcs of the same radius are provided at both ends of the land, and the angular interval between the ends of the two parts near each other is less than 90 degrees, and the cutting edge margin part and the guide part are mutually arranged. The angular interval between the ends on the far side is greater than 90 degrees, and the string connecting the ends or the smooth string passing through the center of the drill A twist drill characterized by forming a minor groove defined by a curved line.