JPS6347004A - ガンドリルによる深穴加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガンドリルによる深穴加工法に関し、特にガ
イドブツシュを使用せずに低切削油圧の供給手段を備え
た汎用機で、簡易に深穴加工できるようにしたものであ
る。

（従来の技術） 従来、ガンドリルによる深穴加工は、高圧切削油ユニッ
トを備えた専用機により行なわれるのが普通である。し
かしながら、この場合には、必然的に独自の高価な付帯
設備を要することから使用範囲が制限されている。した
がって、低切削油圧の汎用機でも適用できる深穴加工法
の開発が要求されている。

一方、簡易な深穴加工の方法として、下穴を加工した後
、ガイドブツシュを使用せずにガンドリルによって深穴
加工する方法が例えば特公昭６１−１６５６３号公報に
提案されている。

しかしながら、この公報にみられるものは、下穴がガン
ドリル径と同径又は小さくなっているため、現実の加工
ではガンドリルの喰付き性が非常に悪く、芯振れなどか
ら切削上不安定で実用に供し得ない不都合を有していた
。

（発明が解決しようとする問題点） このようなことから、ガンドリルによる深穴加工では、
前述した低切削油圧の汎用機でも使用可能であること、
ガンドリルの被加工物に対する喰付き性が改善されるこ
と、また鋼材に対する良好な切屑処理性、加工能率の向
上が得られることなどが問題点となっている。

本発明は、ガイド穴およびガンドリルの構成を改善する
ことにより、上記問題点を解決しようとしたものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、被加工物の
所定箇所にガイド穴を加工した後、低切削油圧の供給手
段が備えられている汎用機を使用して、このガイド穴が
基準となって切削油の供給下でガンドリルにより深穴加
工するにあたり、ガイド穴および適用されるガンドリル
の構成を合理的に改善するようにしたものである。

すなわち、前記ガイド穴は、その直径Ｄ１がガンドリル
の刃先直径Ｄ２よりも０．００５〜０．０３０ｍｍ大き
く、しかもその深さＬｌがガンドリルの刃先直径Ｄ２に
対し、 Ｌ、　−（１〜３）Ｄ２の範囲に設定することにより、
このガイド穴がスターティングブツシュ化りとなるよう
にしたものである。

また、前記ガンドリルは、そのすくい面」二には、ラン
ドを付してチップブレーカが外周切刃稜に沿って形成さ
れ、これに伴い正面切刃稜側では、直線稜および凹曲稜
が連設されることにより、切屑処理性を改善するととも
に高送り加工を可能にして加工能率を向上させたもので
ある。

（作用） 本発明におけるガンドリルによる深穴加工法では、ガイ
ド穴がガンドリルの刃先直径に対し所定量大きめになっ
ていることから、このガイド穴部分では、切削を行なわ
ずスターティングブツシュの代わりとなる作用をなすも
のである。これは、前述した従来方式の下穴を形成した
ものでは、ガンドリルの刃先直径と同径または小径にな
っているため、この部分でもわずかであるが切削が行な
われ、そのためガンドリルの喰付き性が悪く、芯振れを
起こしたのに対し大きく改善されている。

また、前記ガンドリルは、特定されたチップブレーカを
備えたものが適用されているため、鋼材の深穴加工であ
っても切屑処理性が良好となり、また高送りが可能とな
るものである。これは、正面切刃稜側で１．直線稜およ
び凹曲稜が形成され、切屑のカール、折断を良好にする
からである。

（実施例） 以下、本発明ガンドリルによる深穴加工法における一実
施例について図を参照しながら説明する。

第１図において、（１）はガンドリルであり、このガン
ドリルは、そのシャンクがオイルホールホルダー（３）
を介して汎用機の例えば回転軸（４）に取付けられ、刃
先部分（５）で被加工物（６）を深穴加工する。この場
合、汎用機は各種の工作機械例えば、マシニングセンタ
、ＮＣ旋盤、タレット旋盤等が適用され、低切削油圧の
切削油供給手段が備えられる。そして、この切削油供給
手段は、ガンドリル専用機におけるような高圧切削油ユ
ニットを必要とせず、切削油も水溶性でよい、なお、切
削油圧は、一般的には、２〜５　ｋｇ／ｃｍ２の範囲で
あり、通常１０ｋｇ／ｃ霧２前後を目安とし、前述した
高圧切削油ユニットへの設備改良を必要としない。

また、本発明の深穴加工法では、第２図の（ａ）〜（ｄ
）にみられる加工手順が採られる。

まず、第２図の（ａ）でみられるように、被加工物（６
）には、ツイストドリル、スペードドリルなどがガイド
穴（７）が加工される。そして、このガイド穴（７）は
、ガンドリル（１）に対しスターティングブツシュの役
割をなすものである。したがって、このガイド穴（７）
は、その直径Ｄ１がガンドリル（１）の刃先直径Ｄ？よ
りも０．００５〜０．０３０ｍｍ大きく、しかもその深
さＬ１前記刃先直径Ｄ２に対し、Ｉ、＋　＝　（１〜３
）Ｄ２の範囲となるものである。この場合刃先直径Ｄ２
よりも０．００５〜０．０３０ｍｍとしたのは、スター
ティングブツシュの一般的な管理範囲を適用したもので
ある。さらに、Ｌ、＝　（１〜３）Ｄ２　としたのは、
ガンドリル（１）の芯振れ防止のために必要な支持力の
関係からで、ＩＤ２未満では、支持力が弱く、３Ｄを越
えるものでは、支持力が高められるが、加工後のガイド
穴（７）の残存から好ましくないためである。

ガイド穴（７）の加工後は、ガイド穴（７）内の切屑除
去等の清掃が行なわれ、第２図（ｂ）〜（Ｃ，）でみら
れるようにガンドリル（１）が汎用機に装着され、ガン
ドリル（１）がガイド穴（７）内に挿入される。すなわ
ち、ガンドリル（１）は、第２図（ｂ）でみられるよう
に被加工物（６）の端面から３０〜５０ｍｍ手前から切
削油を供給し、次いで２００　ｍｍ／ｍｉｎ程度の送り
でガイド穴（７）内に挿入され、第２図（Ｃ）でみられ
るようにガイド穴（７）の最深部の数ｍｍ手前で停止さ
せられる。

その後、ガンドリル（１）には、回転および送りが与え
られることにより第２図（ｄ）にみられるように深穴加
工が行なわれ、切削完了後は矢印のように早戻しが行な
われ、前述した第２図（ｂ）の位置で停止し、ガンドリ
ル（１）の回転、切削油の供給が止められた後原位置に
復帰する。この結果、第２図（ｅ）にみられるように深
穴が加工される。

しかして、前述した深穴加工において使用されたガンド
リル（１）は、第３図乃至第５図に示されるように、刃
先部分（５）のすくい面（８）上には、ランド（９）を
介してチップブレーカ（１０）が外周切刃稜（１１）に
沿って形成されるようにしたものが適用される。また、
このチップブレーカ（１０）の形成に伴い、正面切刃稜
（１２）側では、直線稜および凹曲稜が連設される。

第４図に示されたものは、チップブレーカ（１０）が半
円弧状に凹設されたもので、その半径Ｒがガンドリル（
１）の刃先直径Ｄ２に対し、Ｒ＝（０，０４〜０．３０
）Ｄの範囲内で設定されるものである。この場合、チッ
プブレーカ（１０）の深さＨは、研削砥石によって形成
されるため、通常Ｒ以下となる。なお、チップブレーカ
（１０）およびランド頁９）は、切削条件、被削材など
によって異なるが、一般的には、第１表で示されるよう
な数値で設定される。

第　　　１　　　表 （単位ＩＩ脂） また、第６図は、ガンドリル（１）の刃先直径Ｄ２に対
する送りの関係を示したもので、左縦軸は、右上りでハ
ツチングによって送り１１］が示され、また右縦軸は、
右下りで示されており、前述したチップブレーカ（１０
）およびランド頁９）を備えた本発明の加工法では切屑
処理が有効であるとともに送りを高くすることができた
。すなわち、本発明の加工法では、例えばガンドリルの
刃先直径Ｄ２がφ１０ＩＩｆｆｌであったときには、実
線のハツチングで示されているように０．０５〜０．０
９ｆｆｉｆｆｌ／ｒｅｖであり、その切屑形状は、カー
ル状をなし、適当長さで折断しており有効性が認められ
る。

これに対し、比較による加工法は、点線で示されている
が、ガイドブツシュおよび高圧切削油ユニットを備えた
専用機を使用したもので、被加工物（６）には、ガイド
穴（７）がなく、またガンドリル（１）については、チ
ップブレーカ（１０）およびランド（９）を有しないも
のである。そして、１回転当りの送りについては、点線
のハツチングで示されているように０　、０２〜０　、
３５＋ａｍ／ｒｅｖ程度で切屑形状も１部に切屑詰まり
を起した伸びがらみのものであった。なお、ガイド穴（
７）を穿設した被加工物に対して、１０ｍｍ／ｒｅｖの
切削油圧の条件下で、チップブレーカ（１０）およびラ
ンド（８）を有しない通常のガンドリルで穴あけ加工を
試みたが、はとんど切削できなかった。これは、高圧切
削ユニットが必要なことを意味する。

さらに、第５図に示されるチップブレーカ（１０）は、
角度形のものであり、その巾Ｗは、前述したものと同様
ｗ＝（ｏ、ｏｇ〜０．０３０）Ｄ２に設定され、傾斜角
θは、通常ｌＯ０〜３５°に設定される。そして、一般
的な形状・寸法は、第２表で示される数値が目安となる
。

第　　　２　　　表 （単位ｍｍ） 以下、本発明加工法における切削例１〜３について説明
する。

（切削例１） ■　使用工具；φ６．φ７Ｘ３２０　（全長）。

φ８Ｘ２７０　（全長） チップブレーカ（１０）　、ランド （９）の形状・寸法については、 第４図および第１表に準じて設 定した。

■　被削材；ＳＣＭ４４０　　焼鈍 ■　使用機械；タレット旋盤（クーラントポンプ装置付
） ■　切削油；ユシロ化学　ＥＣ−２００水溶性、希釈倍
率７倍 ■　切削条件；回転数Ｎ＝　２２９　Ｏｒ、ｐ、ｍ　。

切削速度Ｖ−４３，２〜 ５７　、６ｍ／ｍｉｎ　。

送りｆ＝０．０４１〜０．０６ ｍｍ／ｒｅｖ 切削油の油圧０／Ｐ　＝　５〜１１ ｋｇ／ｃｍ２ ■　ガイド穴；ハイスドリルにて加工、Ｄ２よりも＋０
．０１　、Ｌｌ　＝２Ｄ２ ２部の条件で切削した結果、ガンドリル（１）における
１研削当りの切削長ｙは、φ６では、１０ｍ、φ７．φ
８では２０ｍ前後が得られた。また、穴精度も良好であ
った。

（切削例２） ■　使用工具；φ１０Ｘ３５０　（全長〕チップブレー
カ（１０）　、ランド （９）の形状・寸法については、 第５図および第２表に準じて設 定した。

■　被削材、５５５Ｃ調質ＨＢ２５０〜■　使用機械；
ドリルセンタ　ＦＭＣ−６Ｖ■　切削油；アデカアーガ
ス　ＣＴ− ３０４０水溶性、希釈倍率１０ 倍 ■　切削条件；回転数Ｎ　＝　２２４　Ｏｒ、ｐ、ｍ　
。

切削速度Ｖ＝　７０ｍ／ｍｉｎ　。

送りｆ＝０．０９〜０．１０７ ｍｍ／ｒｅｖ 切削油の油圧０／Ｐ　＝　１０　ｋｇ／ｃｍ２■　ガイ
ド穴；超硬ソリッドドリル（ＰＶＤコーティング）にて
加工。

Ｌｌ　　＝　２　Ｄ２　＝　２０ｍｍ。

以上の条件で２４０ｍｍ深さの穴を数式切削したが非常
に良好で、加工穴はφ１０±１０ｇｍ以内で穴曲りはな
かった。

（切削例３） ■　使用工具；φ１６Ｘ３２５　（全長）チップブレー
カ（１０）　、ランド （８）の形状・寸法については、 第４図および第１表に準じて設 定した。

■　被削材；ローラガイドピン ＮＣ４１５ ■　使用機械、ＮＣ旋盤　大間鉄工所製ＬＣ２０Ｍ ■　切削油；協同油脂製エマルカット　水溶性、希釈倍
率１５〜２０倍 ■　切削条件；回転数Ｎ＝　１００　Ｏｒ、ｐ、ｍ　。

切削速度Ｖ＝　５０ｎ／ｗｉｎ　。

送りｆ　＝　０　、０６ｍｍ／ｒｅｖ。

切削油の油圧０／Ｐ　＝　２〜３ ｋｇ／　ｃｍ７ ■　ガイド穴；ハイスドリルにて加工 Ｌ１＝４０ｍｍ。

以」−の条件で切削したが、切屑の排出性は非常に良好
であった。また、加工穴の精度は、φ１６±１１０８Ｌ
以内で穴曲りもなかった。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように、ガイド穴を設け、この
ガイド穴を基準にして特定形状のガンドリルで穴あけ加
工したものであるから、以下のような効果を有する。

第１に、汎用機による適用が可能になったことから適用
範囲が広くなったことである。これは、従来のガンドリ
ルでは、低切削油圧の汎用機では、切屑詰まりなどから
切削不可であったのに対し、本発明は、ガンドリル専用
機を使用せずに適用できるためである。

第２に、切屑処理性が良好で高送りが可能となり加工能
率が向上することである。これは、ガンドリルについて
、特定形状のチップブレーカおよびランドを形成するよ
うにしたことから得られたものである。

第３に、加工精度もガンドリル専用機とはＣ同等のもの
が得られることである。これは、ガイド穴が、スターテ
ィングブツシュの代わりとなるためで得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明ガンドリルによる深穴加工法を実施す
るための設備例を概念的に示す説明図、第２図（ａ）〜
（ｅ）は、本発明加工法の加圧順序を概念的に示す説明
図、第３図は、本発明加工法に適用されるガンドリルを
示す一部拡大正面図、第４図は、その一部側面図、第５
図は、第４図の変形例を示す一部側面図、第６図は、本
発明加工法および比較の加工法における切削送りとガン
ドリルの刃先直径との関係を概念的に示す説明図である
。 （１）・・・ガンドリル　　　　　　（５）・・・刃先
部分（６）・・・被加工物　　　　　　　（７）・・・
ガイド穴（８）・・・すくい面　　　　　　　（９）・
・・ランド（ｌＯ）・・・チップブレーカ　　　　（１
１）・・・外周切刃稜（１２）・・・正面切刃稜 特許出願人　東芝タンガロイ株式会社 （鷺ｗ）　Ｏ啜６て鴎順Ｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被加工物（６）の所定箇所にガイド穴（７）を加工した
   後、低切削油圧の供給手段が備えられている汎用機を使
   用して、このガイド穴（７）が基準となって切削油の供
   給下でガンドリル（１）により深穴加工するようにした
   ガンドリルによる深穴加工法において、 前記ガイド穴（７）は、その直径Ｄ＿１がガンドリルの
   刃先直径Ｄ＿２よりも０．００５〜０．０３０ｍｍ大き
   く、しかもその深さＬがガンドリルの刃先直径Ｄ＿２に
   対し、Ｌ＿１＝（１〜３）Ｄ＿２の範囲になるように設
   定され、 深穴加工に適用される前記ガンドリル（１）は、そのす
   くい面（８）上には、ランド（９）を介してチップブレ
   ーカ（１０）が外周切刃稜（１１）に沿って形成され、
   これに伴い正面切刃稜（１２）側では、直線稜および凹
   曲稜が連設されていることを特徴とするガンドリルによ
   る深穴加工法。