JPS6225292Y2

JPS6225292Y2 -

Info

Publication number: JPS6225292Y2
Application number: JP1983115448U
Authority: JP
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1987-06-29
Also published as: JPS6022213U

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は、ドリル本体の先端部に切刃を有す
る切刃チツプを固定してなるドリルに関する。従来、この種のドリルとしては、切刃チツプを
超硬合金によつて構成した超硬ドリルがある。こ
の超硬ドリルによれば、高速度鋼製のソリツドタ
イプドリルに比して高速切削を行うことができ、
穴明け作業の能率向上を図ることができる。しか
し、送り速度を上げることによつて穴明け作業の
能率向上を図るという点については、全く望むべ
くもなかつた。これは、高送り化するのに伴なつ
て切刃の中心部に作用するスラスト荷重が増大
し、このため切刃チツプの中心部が圧壊するおそ
れが生じるからである。この点、本出願人が先に提案した中心に切刃の
ないドリル、つまり切刃の内端縁をドリル本体の
回転中心軸線から0.1mm〜1.25mm離して設けたド
リルによれば、回転中心部に切刃がないのである
から、スラスト荷重を大幅に軽減することがで
き、切刃チツプの圧壊を防止することができる。
したがつて、そのような超硬ドリルによれば、高
速穴明け加工を行うことができるのは勿論のこ
と、高送り穴明け加工を行うことができる。しかしながら、高送り加工を行つた場合には、
切刃およびマージン部、特に切刃とマージン部と
の交叉部近傍における溶着が顕著になり、このた
め明けた穴の面粗度が悪化したり、切刃チツプの
寿命が低下したりするという新たな問題が生じて
きた。この考案は上記事情を考慮してなされたもの
で、切刃およびマージン部における溶着を大幅に
軽減することができ、しかもより一層高速穴明け
加工を行うことができるドリルを提供することを
目的とする。この考案の特徴は、切刃チツプのうち、切刃の
内周部が形成される部分を超硬合金によつて構成
する一方、切刃の外周部および全マージン部が形
成される部分をサーメツトまたはセラミツクスま
たは超高圧材料によつて構成し、かつ超硬合金に
よつて構成される切刃部分の回転軌跡による直径
ｄと、サーメツトまたはセラミツクスまたは超高
圧材料によつて構成される切刃部分の回転軌跡に
よる直径Ｄとの関係を0.5D≦ｄ≦0.8Dとした点
にある。これは、ｄを0.8D以上に設定すると接
合強度上の問題が生じ、他方ｄを0.5Dより小さ
くすると、サーメツト等によつて構成した部分の
内周側の切削速度と外周側の切削速度とに大きな
差が生じ、その部分の寿命低下をきたすおそれが
生じるからである。なお、ここでいう超高圧材料
とは、立方晶窒化硼素（Cubic Boron Nitride）
等である。以下、この考案の一実施例について第１図を参
照して説明する。なお、第１図はこの考案に係る
ドリルを示し、Ａはその底面視図、Ｂはその一部
省略側面図である。第１図において、符号１は鋼製のドリル本体で
ある。このドリル本体１の外周部には、先端から
後端側へ向かつて延在する切屑排出溝２，２が形
成されている。「各切屑排出溝２」の回転方向を
向く壁面の先端部には、２つの切刃チツプ３，４
が径方向に隣接してろう付け固定されている。内周側の切刃チツプ３は、超硬合金によつて構
成されており、外周側の切刃チツプ４はサーメツ
トまたはセラミツクスまたは超高圧材料によつて
構成されている。そして、これら切刃チツプ３お
よび４の先端部には、切刃チツプ３の内周側の端
部から切刃チツプ４の外周側の端部まで延在する
切刃５が形成されている。したがつて、切刃５は
その内周側部分が超硬合金によつて構成され、そ
の外周側部分がサーメツト、セラミツクまたは超
高圧材料によつて構成されている。この場合、切
刃チツプ３によつて構成される切刃５部分の回転
軌跡による直径、つまり２つの切刃チツプ３，３
の外法寸法をｄとし、同様に切刃チツプ４，４の
外法寸法をＤとしたとき、前述もしたように、
0.5D≦ｄ≦0.8Dに設定されている。なお、２つ
の切刃５，５は、回転中心軸線Ｏに関して点対称
に形成されており、その内端縁５ａは回転中心軸
線Ｏから0.1mm〜1.25mm離して設けられている。
また、切刃チツプ４の外周部には、先端が切刃５
と交叉すマージン部６が形成されている。しかして、このように構成されたドリルによつ
て穴明け加工、それも高送り穴明け加工を行つた
場合には、切刃５およびマージン部６を、耐溶着
性が超硬合金に比して格段に優れたサーメツト、
セラミツクスまたは超高圧材料によつて構成して
いるから、それらの部分の溶着を大幅に軽減する
ことができる。この場合、通常の送り速度であれ
ば、マージン部６の溶着防止については、マージ
ン部６にバツクテーパが付与されている関係上、
その先端部だけをサーメツト等で構成しても十分
である。しかし、この考案のように、切刃５の内
端縁５ａを回転中心軸線Ｏから離したドリルにお
いては、送り速度を通常のドリルの２〜３倍以上
にでき、そのような高送り穴明け加工では切削熱
によつて一旦膨張した穴が収縮する。このため、
マージン部６に案内作用を損なわない範囲の大き
さのバツクテーパを付与した場合には、マージン
部６全体が穴の壁面と接触し、したがつてマージ
ン部６に対する溶着防止を十分になし得なくなつ
てしまう。この点、上記のドリルにおいては、マ
ージン部６全体をサーメツト等によつて構成して
いるから、マージン部６の溶着を確実に行うこと
ができる。そして、これによつて穴の面粗度およ
び切刃５の寿命を大幅に向上させることができ
る。しかも、サーメツト、セラミツクスまたは超
高圧材料は、いずれも超硬合金より硬度が高いか
らドリルの回転速度を上げてより一層の高速穴明
け加工を行なうことができる。また、内周側の切
刃チツプ３（超硬合金によつて構成される切刃部
分）の回転軌跡による直径ｄと、外周側の切刃チ
ツプ４（サーメツトまたはセラミツクスまたは超
高圧材料によつて構成される切刃部分）の回転軌
跡による直径Ｄとの関係を0.5D≦ｄ≦0.8Dとし
ているので、外周側の切刃チツプ４の接合強度も
十分であるし、その切刃チツプ４の切刃部分の欠
けを防止して寿命を向上させることができる。こ
のような数値限定の臨界的意義と数値限定による
効果を実証するために、以下に試験結果を示す。［試験結果］ドリルの構成内周側の切刃チツプ３の材質超硬合金外周側の切刃チツプ４の材質サーメツト外周側の切刃チツプ４の直径Ｄ 20mm 切削条件回転数 954rpm 送り 0.3mm／rev 被削材材質 S48C 硬さ HB200 深さ 20mm 穴明け数 10個超硬合金の部分の直径ｄのドリルを、５種類
（４mm・７mm・10mm・13mm・16mm・19mm）各50本
ずつ製作し、上記のような条件で比較した。その結果を、外周側の切刃チツプ４の接合強
度・切刃寿命を表１に示す。

【表】上記のような試験結果から明らかなように、内
周側の切刃チツプ３の回転軌跡による直径ｄと、
外周側の切刃チツプ４の回転軌跡による直径Ｄと
の関係が 0.5D（＝20mm）＞ｄである場合には、欠けを生じやすくなることが理
解できる。これは、外周側の切刃チツプ４の切刃
の長さが長い場合に、内側の部分と外側の部分と
では切削速度（周速度）に差が生じるからである
（切刃チツプ４のうちでも切削速度が外周側より
も内周側のほうが遅くなる）。つまり、外周側の
切刃部分にサーメツトのように硬度がきわめて大
なる材質を用いて0.5D＞ｄとした場合には、切
削速度（周速度）が遅い内周側の部分は欠けやす
くなり、ドリルとしての寿命を短縮させてしまう
のである。このことは、セラミツクス・立方晶窒
化硼素についても同様である。また、内周側の切刃チツプ３の回転軌跡による
直径ｄと、外周側の切刃チツプ４の回転軌跡によ
る直径Ｄとの関係がｄ＞0.8D（＝16mm）である場合には、切刃チツプ４とドリル本体１と
のろう付けによる接合面積が小さくなり、切刃チ
ツプ４の剥離・脱落の頻度が高くなるということ
が理解できる。すなわち、超硬合金によつて構成される切刃部
分３の回転軌跡による直径ｄと、サーメツトによ
つて構成される切刃部分４の回転軌跡による直径
Ｄとの寸法関係が、0.5D≦ｄ≦0.8Dである場合
に、接合強度と寿命といういわば相反する要求を
満足することができるのである。また、第２図はこの考案の他の実施例を示して
いる。この実施例は、超硬合金製の切刃チツプ７
の外周部に先端から後端まで延在する段部８を形
成し、この段部８にサーメツト、セラミツクスま
たは超高圧材料からなる切刃チツプ９をろう付け
固定したものであり、この切刃チツプ９に切刃５
の外周部分が形成されるとともに、マージン部６
が形成されている。なお、その他の構成は上記実
施例と同様になつており、同様な部分には同一符
号を符してその説明を省略する。この場合には、
切刃チツプ７と切刃チツプ９を予め一体化してお
き、それをドリル本体１にろう付けするようにし
てもよく、切刃チツプ７と切刃チツプ９とを順次
ろう付けするようにしてもよい。なお、上記実施例においては、切刃５を２つ形
成しているが、１つあるいは３つ以上形成しても
よい。以上説明したように、この考案のドリルによれ
ば、切刃チツプのうち、切刃の内周部が形成され
る部分を超硬合金によつて構成する一方、切刃の
外周部および全マージン部をサーメツト、セラミ
ツクスまたは超高圧材料によつて構成しているか
ら、切刃およびマージン部における溶着を大幅に
軽減することができ、しかもより一層高速穴明け
加工を行うことができる等の効果が得られる。ま
た、超硬合金によつて構成される切刃部分の回転
軌跡による直径ｄと、サーメツトまたはセラミツ
クスまたは超高圧材料によつて構成される切刃部
分の回転軌跡による直径Ｄとの寸法関係を0.5D
≦ｄ≦0.8Dとしてので、サーメツト等の切刃部
分の接合強度を十分なものとし、しかもその切刃
部分の欠けを防止して長寿命化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示し、Ａはその
底面視図、Ｂはその一部省略側面図、第２図はこ
の考案の他の実施例を示し、Ａはその底面視図、
Ｂはその一部省略側面図である。１……ドリル本体、３，４……切刃チツプ、５
……切刃、５ａ……内端縁、６……マージン部、
７，９……切刃チツプ、Ｏ……回転中心軸線。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ドリル本体の先端部に切刃チツプをろう付け固
定し、この切刃チツプの先端部に内端縁が前記ド
リル本体の回転中心軸線から０，１mm〜１，25mm
離れた切刃を形成するとともに、同切刃チツプの
外周部にマージン部を形成してなるドリルにおい
て、前記切刃チツプは、前記切刃の内周部が形成
される部分が超硬合金によつて構成され、前記切
刃の外周部および全マージン部が形成される部分
がサーメツトまたはセラミツクスまたは超高圧材
料によつて構成され、かつ超硬合金によつて構成
される切刃部分の回転軌跡による直径ｄと、サー
メツトまたはセラミツクスまたは超高圧材料によ
つて構成される切刃部分の回転軌跡による直径Ｄ
との関係が０，5D≦ｄ≦０，8Dであることを特
徴とするドリル。