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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下、本考案の一実施例を図面に基いて説明す
る。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

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。