JPS6384807A - ドリル - 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、ドリルに関し、特に、基本的にはシンニング
が不要なドリルに関する。

従来の技術 従来、一般に、ドリルによる穴明は加工において、高能
率化を図るためには、ドリルの剛性を高が高められたド
リル２は、第３図に示すように、ドリル軸直交方向の刃
部断面において、図中点線３で示す標準ドリル３よりも
、刃裏面２ｂ及びヒール面２ｃを夫々肉厚に形成して、
心厚を大きくして剛性をもたせるようにしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記構造のものでは、心厚が大きいため
に、刃立を行ったときチゼルエツジが標準ドリル３のも
のよりも大きくなる結果、いわゆる歩行現象が生じてド
リルの回転中心が移動して穴明は精度が悪くなるととも
に、切削抵抗が大きくなって切削性が悪くなり、第１５
．１６．１７図に夫々斜線で示すような比較的広範囲に
シンニングを精度良く行なう必要が生じ、このシンニン
グの巧拙が穴明は精度に影響するといった問題がある。

また、このシンニングは再研削毎に行なう必要があり、
煩雑であるといった問題もある。さらに、心厚が大きく
なることに対応してチップ排出溝の断面積が標準ドリル
３よりも小さくなり、チラー擾山ｈ＋＋叱よＩ語ｌし斗
デＬ１％−↓−ｎ日デ膚λＪｋ−↓〜したがって、本発
明の目的は、シンニングを行わずとも精度良く穴明は加
工を行うことができるとともに、チップ排出性も良いド
リルを提供することにある。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、心厚部分に上記
チップ排出溝に連通した副溝を形成するように構成した
。すなわち、チップ排出溝を構成するヒール面と刃裏面
とがドリル軸方向断面において、大略滑らかな曲面をな
す標準断面刃形に対して、上記標準断面刃形のヒール面
よりヒール面中心側に略Ｕ字状にくぼんだ副溝を有する
ようにした断面形状を先端部より軸方向沿いの所定範囲
内に有するように構成した。

発明の作用 上記構成においては、切削時、ドリルの先端が被切削材
に対していわゆる歩行現象を行こさずドリルの回転中心
が移動しないとともに、切削抵抗も小さくなり、精度良
く穴明加工が行える一方、ドリル軸方向断面において、
チゼルエツジで圧壊した切屑は上記副溝からチップ排出
溝を通り良好に排出されるとともに、切刃で切削して生
じたチップの一部は上記副溝を介しチップ排出溝を通っ
て良好に排出されるとともに、上記チップの残りは直接
チップ排出溝内を通って良好に排出される。

叉鬼皿 以下に、本発明にかかる実施例を第１〜１４図に示す図
面に基づいて詳細に説明する。

第１図は第１実施例に係るドリル１１の刃部の端面図で
ある。該ドリル１１は、各チップ排出溝６を構成するヒ
ール面１１ｂと刃裏面１１ａとがドリル軸方向断面にお
いて大略滑らかな曲面をなす標準断面刃形を先端部より
軸方向沿いの所定範囲内に有する。この標準断面刃形は
図中点線で示す従来の標準ドリル３の断面刃形と同様な
ものである。この標準断面刃形のヒール面１１ｂよりヒ
ール面中心側には、略Ｕ字状にくぼみかつ軸方向沿いに
延びた副１１１ｃを形成する。各ヒール部ｌｌｄは削り
落としてチップ排出溝６のスペースを大きくし、切削油
の浸透をより良くする。

従って、ドリル１１の切刃の切削により生じるチップは
刃裏面１１ａに沿ってチップ排出溝６内に案内され良好
に排出されるとともに、チゼルエツジで圧壊された屑は
上記側′ｆｒＩｌｌｃから上記チップ排出溝６内に案内
されて良好に排出される。

上記第１実施例によれば、ヒール面１１ｂの中心側に断
面Ｕ字状にくぼんだ副溝１１ｃを備えたので、チゼルエ
ツジが小さくなり、切削時、いわゆる歩行現象が生じず
精度良く穴明は加工を行うことができる。また、チップ
排出溝６を、従来の高剛性ドリル２や標準ドリル３のチ
ップ排出溝よりも大きくすることができ、刃裏面１１ａ
沿いにチップをチップ排出溝６内に円滑に案内できるの
で、チップの排出性が向上する。

第２，３図は夫々第２実施例に係るドリルｌの刃部の端
面図及びドリルｌの側面図で、第３図中、点線は、チッ
プ排出溝を構成するヒール面３ｂと刃裏面３ａとがドリ
ル軸方向断面において大略滑らかな曲面をなした標準断
面刃形を有する従来の標錦ドリル３を示し、２点鎖線は
従来の心厚の大きな高剛性ドリル２を示す。また、第４
．５．６図に夫々本第２実施例にかかるドリルの刃先端
面、断面側面図及び第５図の■−■線断面図を示す。

上記ドリルｌは、先端部より軸方向沿いの所定範囲内の
ドリル軸方向断面において第３図中軸心Ｏ点を中心に点
対称に形成されており、一対のチップ排出溝６，６を軸
方向沿いに螺旋状に形成するとともに、湾曲した各チッ
プ排出溝６の溝壁面に刃裏面４とヒール面５を夫々備え
る。

上記刃裏面４は、上記ドリル軸方向断面において、標準
ドリル３より略三角形状にチップ排出溝６内に突出させ
て突出部４ｃを形成して、標準ドリル３より肉厚にする
。すなわち、刃裏面４の外側４ａを従来の高剛性ドリル
２と同様に突出させる一方、中心側４ｂを上記高剛性ド
リル２の中心側よりくぼませて心厚が小さくなるように
する。

また、上記ヒール面５は、上記ドリル軸方向断面におい
て、その外側端部５ｂを第３図中−点鎖線で示すように
高剛性ドリル２と同様にチップ排出溝６内に突出させる
ととらに、該外側端部５ｂより中心側にかけてＵ字状に
くぼんだ副溝５ａを軸方向沿いに螺旋状に形成する。従
って、ヒール部５の外側端部５ｂにおいては標準ドリル
３より肉厚に形成する一方、中心側においては上記高剛
性ドリル２や標準ドリル３よりもくぼませて心厚を小さ
くする。なお、上記心厚部分はドリル軸方向に平行な平
行心厚（０／１００）に形成する。上記副溝５ａはドリ
ル先端側より軸方向沿いの一定範囲内に形成し、この範
囲を上記ドリルｌの切刃の再研削しうる範囲とする。ま
た、上記ドリルｌは、例えば副溝５ａを形成する砥石で
第３図中実線で示すようにヒール部７を削り落としてチ
ップ排出ＷＩｆ６のスペースを大きくし、切削油の浸透
をより良くするのが好ましい。この場合、ヒール部７を
削り落としても、ドリルの剛性が落ちたことによるドリ
ルの寿命低下は起こらなかった。

従って、ドリル１の切削により生じるチップは、刃裏面
４の略三角形状突出部４ｃの外側４ａの湾曲面に沿って
チップ排出溝６内に案内されて良好に排出されるととも
に、チゼルエツジで圧壊された屑は上記側′７Ｒ５ａか
ら上記チップ排出溝６内に案内されて良好に排出される
。

上記第２実施例にかかるドリル！であって、鉄鋼用ドリ
ルの具体例を第７図に示す。溝幅比が１＝１〜０．８：
１．心厚Ｄｌが０．０４〜０．１１Ｄ（但し、Ｄはドリ
ル径）とする。そして、両刃裏面４゜４の外端を結ぶ線
と刃裏面４の中心側湾曲面の接線とのなす角αがｌＯ°
〜１５°、刃裏面４の中心側湾曲面の曲率半径Ｒ，を０
．１〜０．２Ｄ、刃裏面４からヒール面５にかけての湾
曲面の直径Ｄ３をφ０．１〜０．２Ｄ、ヒール面５の中
心側湾曲面の曲率半径Ｒ１を０．５〜０．８Ｄ、ヒール
面５の外側端部５ｂと副溝５ａとの境界部のドリル中心
からの距離すなわち直径り、をφ０．８５Ｄとする。上
記副溝５ａは、その軸方向長さｅ（第２図参照）、すな
わち切刃と副溝５ａとの接点からの軸方向長さは０．５
〜１．１Ｄとする。この軸方向長さがこれだけあれば、
従来のドリルと同数だけ再研削できるとともに寿命も従
来のドリルと同程度となる。

しかし、寿命を延ばすためには上記長さは短いほうがよ
い。

なお、従来の鉄屑用高剛性ドリルでは、肩幅比が０．８
〜０．９：１．心厚が０．２〜０．４５Ｄであり、シン
ニングを行う必要があった。また、鉄鋼用標準ドリルで
は、溝幅比が１．３：１〜１：１１心厚が０．１〜０．
２０Ｄであり、場合によりシンニングが必要であった。

また、ドリルＩの溝幅比や心厚などは、軽合金用、アル
ミ用のドリルと上記鉄鋼用のドリルとは異なり、夫々用
途に応じて溝幅比や心厚などを決めて、シンニングを行
わなくてもよいようにする必要がある。この軽合金用、
アルミ用のドリルの参考例としては、溝幅比を１．５：
１−１．６＋１として大きくし、ねじれ角を３８〜４２
度として大きくする一方、心厚は鉄鋼用ドリルと同じに
したものがある。

上記第２実施例によれば、ヒール面５に副溝５ａを備え
たので、心厚が標準ドリル３や高剛性ドリル２よりも小
さくなって、刃立をしたときチゼルエツジも小さくなる
結果、切削時、いわゆる歩行現象が生じず精度良く穴明
は加工を行うことができるとともに、切削抵抗が小さく
なって切削性が良くなり、シンニングを行なう必要がな
くなる。

従って、従来の高剛性ドリル２のようにシンニングの巧
拙が穴明は精度に影響するといった問題を確実に解消で
きる。また、再研削毎にシンニングを行なう必要もなく
、ただ、ドリル先端の切刃の刃立てを行うだけで十分に
切削できる。また、ヒール面５の中心側に副溝５ａを備
えたので、チップ排出溝６を従来の高剛性ドリル２や標
準ドリル３のチップ排出溝よりも大きくすることができ
るとともに、刃裏面４の突出部４ｃの外側４ａの湾曲面
沿いにチップをチップ排出溝６内に円滑に案内できるの
で、チップの排出性が向上する。また、ヒール面５の外
側端部５ｂを厚肉にするとと乙に、刃裏面４に突出部４
ｃを形成して厚肉にすることにより、心厚を大きくする
ことなく、ドリル剛性を向上させろことができる。さら
に、上記のように心厚が小さくなることに対応してチッ
プ排出溝６の断面積が標準ドリル３や高剛性ドリル２よ
りも大きくなり、チップ排出性能が良くなる。

なお、本発明は上記２つの実施例に限定されるものでは
なく、その池種々の態様で実施できる。

例えば、上記心厚部分にはドリル軸方向にごく僅かにテ
ーパ（０〜０．５／１００）をつけてもよい。

また、第８図に示すように、心厚部分にはもっと大きな
テーパ（１〜２／１００）をつけてもよい。

また、ドリルは、第９．１０図に示すように、ドリル軸
方向の先端部から中央部にかけての前部８を第６図に示
すような断面形状とする一方、中央部から後端部にかけ
ての後部９を第１０図に示すような断面形状とするとと
もに、第９図に示すように、前部８、後部９とも心厚部
分にはドリル軸方向に平行な平行心厚（０／１００）を
つけてもよい。

また、第１１図に示すように、前部６の心厚部分にはド
リル軸方向に心厚テーパ（Ｏ〜０．５７１００）を僅か
につけるとともに、後部９の心厚部分には平行心厚（０
／１００）をつけるようにしてもよい。

また、第１２図に示すように、前部８の心厚部分を平行
心厚（０／１００）とする一方、後部９の心厚部分には
僅かにテーパ（０〜０．５／Ｉ　ＯＯ）をつけるように
してもよい。

さらに、第１３図に示すように、前部８の心厚部分には
僅かにテーパ（０〜０．５／１００）をつける一方、後
部９の心厚部分には心厚テーパ（１〜２／ｌ　００）を
つけるようにしてもよい。

また、第１４図に示すように、先端部１０のみでカッタ
としての砥石等で押し付は加工を行い、残りの部分には
平行心厚あるいは図中二点鎖線で示すような−様なテー
パをつけるようにしてもよい。

なお、上記各変形例において、第９．１１，１２゜１３
．１４図中のＶＩ−Ｖｌ線断面図は第６図に示し、ｘ−
Ｘ線断面図は第１０図に示す。

漁肌ｑ墓里 上記構成によれば、刃部のヒール面の中心側に略Ｕ字状
にくぼんだ副溝を形成することにより、心厚が小さくな
りチゼルエツジが小さくなって、切削時、いわゆる歩行
現象が生じずドリルの回転中心が移動するのを効果的に
防止することができる。また、チゼルエツジが小さくな
ることにより切削抵抗が小さくなるので、シンニングが
不要となり、シンニングの巧拙が穴明は精度に影響する
ことがない。従って、シンニングを行わずとも精度の良
い穴明は加工を行うことができる。また、ドリルの再研
削毎にシンニングを行なう必要もなく、ただ、ドリル先
端の切刃の刃立てを行うだけで十分に切削できる。また
、ヒール面の中心側に副溝を備えたので、チップ排出溝
の断面積が標準ドリルや高剛性ドリルよりも大きくなり
、チップ排出性能が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るドリルの刃部を示す
断面図、第２．３図は夫々本発明の第２実施例に係るド
リルの側面図及びその刃部を示す断面図、第４，５図は
夫々第３図に示すドリルの刃先端面図及び断面側面図、
第６図は第５．８，９゜ＩＩ　　＋’）　　ＩＱ　　Ｉ
ＬｒＥｎのＶｌ−Ｖｌ鴻断面Ｍ−筺７図はより具体的な
ドリルの刃先端面図、第８，９゜１１．１２，１３．１
４図は夫々他の実施例にかかるドリルの断面側面図、第
１０図は第９．１１，１２．１３図のＸ−Ｘ線断面図、
第１５．１６．１７図は夫々従来の高剛性ドリルにシン
ニングを行った場合の説明図である。 １．１１・・・実施例に係るドリル、２・・・従来のド
リル、２ｂ・・・刃裏面、２ｃ・・・ヒール面、３・・
・標準ドリル、３ａ・・・刃裏面、３ｂ・・・ヒール面
、４．ｌｌａ・・・刃裏面、４ａ・・・外側、４ｂ・・
・中心側、４ｃ・・・突出部、５．１ｌｂ−・・ヒール
面、５　ａ、　ｌ　１　ｃ−副溝、５　ｂ−・・外側端
部、６・・・チップ排出溝、７，１１ｄ・・・ヒール部
。 特許出願人　株式会社神戸製鋼所 代理人　弁理士　　青　山　葆　ほか２名第２図 第４図 第５図 第６図　　　　　　　　　第７ｖ！Ｊ ｔ４′５８図 −第１５■　　　　　　第１６１１３　　　　　　第１
７図手続補正書 特許庁長官殿　　　　昭和６２年　１２月　１４日１、
事件の表示 昭和　６１年特許願第　　２２８６７５　　！シ。 ２、発明の名称 〔゛・ ド　　リ　　ル ３、　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所兵庫県神戸市中央区脇浜町１丁目３番１８号名称（
１１９）　　　株式会社　神　戸　製　鋼　所代表者　
　　亀　　高　　素　　吉 ４、代理人 住所　〒５４０　大阪府大阪市東区域見２丁目１番６１
号７、補正の内容 （１）明細書中、下記の箇所を訂正します。 （Ａ）特許請求の範囲の欄 別紙のとおり。 （Ｉ３、発明の詳細な説明の欄 （１）第３頁第８行目〜第１４行目 「チップ排出溝を・・・・・・構成した。」とあるを「
チップ排出溝を構成するヒール面と刃裏面とがドリル軸
方向断面において、大略滑らかな曲面をなす標準断面刃
形に対して、上記標準断面刃形のヒール面よりヒール面
中心側に略Ｕ字状にくぼんだ副溝を有するようにした断
面形状を、該副溝と切刃との接点から軸方向長さ寸法が
ドリル径の０．５〜１．１倍となる軸方向沿いの所定範
囲内に有するように構成した。」と訂正します。 （２）第１３頁第１３行目の後に下記の文章を挿入しま
す。 「実験例 上記実施例にがかるド、リルの寿命を実験により例に相
当するドリルとを用意し、夫々、全長は１４９１１１１
１と１０９ｍｍ、溝長さはｌｌｌｌｎｍと４９ｍｒａ、
副溝長さ１１１ｍｍ（ｉＭ長さの全体にわたって形成さ
れたしの）と９　ｍｍ、先端心厚は１．７８ｍｍと０．
８３ｍｍ、主溝心厚テーパは上記実施例のものではＯと
する。さらに、上記標準ドリルと上記実施例のドリルは
、夫々、その副溝心厚テーパを１．８／１００と６／１
００、溝幅比を１．０：Ｉと０．９：１、ねじれ角を３
３°と２５°、先端角を１１８°と１３５゜とし、さら
に、各ドリルの外径を１２ｎ＋ｎ＋、切削速度（回転数
）を２５ｍ／ｍｉｎ、ドリルの送り速度を０．２２ｍｍ
／　ｍ１ｎｘ披切削材料をＪＩＳ　　５５０Ｃ（１−Ｉ
Ｂ　２４５〜２５５）とし、ドリルの切削深さを６０ｍ
ｍ。 すなわち６０ｍｍの板厚の被削材をドリルが貫通するよ
うにした。また、上記実施例にかかるドリルは、その副
溝が９ｍｍ（０，７５Ｄ）、Ｉ　２ｍｍ（Ｉ　Ｄ）、１
８　ｍｍ（１，５Ｄ）の３種類を夫々５本ずつ使用し、
従来のドリルはその副溝カ月１１ｍｍ（０，２，５Ｄ）
のものを５本使用し、いずれも湿式方式で被削材の確認
した。実験条件は、従来の標準ドリルと実施結果を第１
８図に示す。９ＩＩｌｆｆｌの実施例では５本のドリル
の平均貫通穴数が１５８個、１２ｎｎ＋の実施例では５
本のドリルの平均貫通穴数が１４３個、１８ｍｍの実施
例では５本のドリルの平均貫通穴数が１２０個、従来の
ドリルでは５本のドリルの平均貫通穴数が６３個であっ
た。」 （Ｃ）図面の簡単な説明の欄 （１）第１４頁第６行目 「説明図である。」とあるを 「説明図、第１８図は実験例の結果を示す図である。」
と訂正します。 （ＩＩ）図面中、第１８図を別紙のとおり追加します。 以上 特許請求の範囲 「（１）チップ排出）１が（６）を構成するヒール面（
３ｂ）と刃裏面（３ａ）とがドリル軸方向断面において
、大略滑らかな曲面をなす標桑断面刃形に対して、上記
漂ｑ（断面刃形のヒール面（ｔｔｂ、ｓ）よりヒール面
中心側に略Ｕ字状にくぼんだ副溝（ｌｉｅ、５ａ）を有
するようにした断面形状を、該副ｔＦ（ｌｉｅ、５ａ）
と切刃ろことを特徴とするドリル。」 −Ｎ七都

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）チップ排出溝（６）を構成するヒール面（３ｂ）
   と刃裏面（３ａ）とがドリル軸方向断面において、大略
   滑らかな曲面をなす標準断面刃形に対して、上記標準断
   面刃形のヒール面（１１ｂ、５）よりヒール面中心側に
   略Ｕ字状にくぼんだ副溝（１１ｃ、５ａ）を有するよう
   にした断面形状を先端部より軸方向沿いの所定範囲内に
   有することを特徴とするドリル。