(57)【要約】【課題】刃部および柄部（シャンク）を備えた、穴加工に用いられる電着ドリルにおいて、その刃部の先端が摩耗しにくい、製品寿命が長い電着ドリルを提供する。【解決手段】機械主軸に取り付けられる柄部（シャンク）２０と、先端に向けて螺旋状のねじれ溝１２が形成された刃部１０とを備えた穴開け用の電着ドリル１であって、刃部１０は、その先端部にダイヤモンド砥粒３０が固着されていると共に、先端部１０ａが円弧凸状になされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械主軸に取り付けられる柄部と、ねじれ溝が形成された刃部とを備えた電着ドリルであって、
前記刃部は、その先端部にダイヤモンド砥粒が付着されていると共に、該先端部が円弧凸状になされていることを特徴とする電着ドリル。
【請求項２】
前記先端部における前記円弧凸状の径は、前記刃部の径に等しいことを特徴とする請求項１に記載の電着ドリル。
【請求項３】
前記先端部に付着されたダイヤモンド砥粒の粒度が＃１２０から＃８０の範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電着ドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電着ドリルに関し、例えば、機械主軸に取り付けられる柄部と、ねじれ溝が形成された刃部とを備え、その刃部にダイヤモンド砥粒を付着させた電着ドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られている穴開け用のドリルの構成が特許文献１に開示されている。
ここで、図５を参照しながら、従来から知られている穴開け用のドリルの構成を説明する。
図示するように、穴開け用のドリル１００は、機械主軸に取り付けられる柄部（シャンク）１１０と、先端が円錐状に形成されている刃部１２０とを備えている。また、刃部１２０には螺旋状の溝１２１が設けられている。また、穴開け用のドリル１００は、所定強度を確保するため、刃部１２０の外周囲に、ダイヤモンド砥粒が固着されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９７２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術のドリルは、炭化ケイ素などの硬いセラミック焼結体を加工すると、その先端部が摩耗し易く、製品寿命が短いという技術的課題を有している。
具体的には、図６（ａ）に示すように、上述した従来技術のドリル１００は、刃部の先端部１２０ａが鋭利な円錐形状に形成されているため、その先端部１２０ａにダイヤモンド砥粒１３０を安定して固着させることができなかった。
そのため、ドリル１００は、穴開け加工をしている際、刃部１２０の先端部１２０ａからダイヤモンド砥粒１３０が簡単に剥がれてしまい（図６（ｂ）参照）、そこから先端部１２０ａの摩耗が進行し、先端部１２０ａが凹んでしまうという技術的課題を有している（図６（ｃ）参照）。すなわち、従来のドリル１００は、刃部１２０の先端１２０ａが局所的な凹みが生じ、この凹みを有する１００（所定以上摩耗したドリル１００）により穴開け加工を続けると、加工不良を発生させるという技術的課題があった。
なお、早めにドリルを交換することにより、加工不良の発生を防ぐことができるが、交換頻度が多くなり、その手間が面倒であると共に、コストアップを招いていた。
そのため、従来技術のものと比べて、先端部が摩耗しにくい、交換サイクルが長いドリルが望まれているが、現在のところ、そのようなドリルは知られていない。
【０００５】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、刃部の先端部が摩耗しにくい、製品寿命が長いドリルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明は、機械主軸に取り付けられる柄部と、ねじれ溝が形成された刃部とを備えた電着ドリルであって、前記刃部は、その先端部にダイヤモンド砥粒が固着されていると共に、該先端部が円弧凸状になされていることを特徴とする。
【０００７】
このように、本発明によれば、電着ドリルの先端部が、鋭利な形状ではなく、円弧凸状になされているため、その先端部に、安定した状態でダイヤモンド砥粒を固着させることができる。その結果、本発明によれば、従来技術の電着ドリルと比べて、先端部のダイヤモンド砥粒が剥がれにくくなるため、先端が摩耗しにくくなる。その結果、本発明によれば、電着ドリルを長寿命化することができる。
【０００８】
また、前記先端部は、前記先端部における前記円弧凸状の径は、前記刃部の径に等しいことが望ましい。また、前記先端部に付着されたダイヤモンド砥粒の粒度が＃１２０から＃８０の範囲にあることが望ましい。＃１２０より細かいとダイヤモンド砥粒の寿命が短くなってしまう。また、＃８０より大きいと先端中心部に付着するダイヤモンド砥粒が少なくなり、ダイヤモンド砥粒が脱落した場合に先端中心部が摩耗しやすくなる。
このように構成することにより、上述した先端部が鋭利なドリルと比べて、刃部の先端部に多量のダイヤモンド砥粒を付着させることができ、穴開け加工の際に一番摩耗する刃部の先端中心部の強度を高めることができる。その結果、刃部の先端中心部が摩耗しにくくなり、電着ドリルを長寿命化させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、刃部の先端部が摩耗しにくい、製品寿命が長い電着ドリルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態の電着ドリルについて図１および図２に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電着ドリルの側面図である。また、図２は、本発明の実施形態の電着ドリルの刃部の先端部の模式図である。
なお、本実施形態の電着ドリル１は、刃部１０の先端部１０ａの形状に特徴があり、刃部１０の先端部１０ａの形状以外は、一般的な電着ドリルと略同様に構成されている。そのため、以下では、本実施形態の特徴的な部分を詳細に説明し、一般的な電着ドリルと同様の構成については、その説明を省略する。
【００１１】
具体的には、図１に示すように、電着ドリル１は、略棒状になされ、機械主軸に取り付けられる柄部（シャンク）２０と、先端に向かって螺旋状のねじれ溝１２が形成された刃部１０とを備える。また、電着ドリル１は、刃部１０の先端部１０ａに、ダイヤモンド砥粒３０が電着により付着されている（例えば、電着によりダイヤモンド砥粒３０が一層だけ付着されている）。
なお、電着ドリル１は、例えば、高速度鋼により形成される。
【００１２】
また、本実施形態の電着ドリル１は、一般的なドリルのように、刃部の先端にチゼルが形成されているのではなく、刃部１０の先端部１０ａが円弧凸状になされている（刃部１０の先端の頂点１０ａ１を軸線に平行に切断した軸断面が略舌状に形成されている）。
また、図１に示すように、電着ドリル１は、先端部１０ａの円弧凸状の径（Ｒ１（ｍｍ））と、刃部１０の径（Ｒ２（ｍｍ））とが等しい長さ寸法（Ｒ１＝Ｒ２）になされている。
そして、刃部１０には、図２に示すように、ダイヤモンド砥粒３０が、その頂点１０ａ１からコーナ１０ａ２を若干越えた位置まで付着されている（これにより切れ刃が形成される）。
なお、図２に示す例では、電着ドリル１の刃部１０の先端部１０ａが、刃部１０の先端部１０ａ以外の部分に比べて、ダイヤモンド砥粒３０の膜厚分だけ突出しているが、特にこれに限定されるものではない。
例えば、刃部１０のうちダイヤモンド砥粒３０が付着される部分の径を、膜厚分だけ小さく形成しておいて、刃部１０の先端部１０ａと、刃部１０の先端部１０ａ以外の部分とが面一に形成されていてもよい。
【００１３】
また、本実施形態では、電着ドリル１に付着されるダイヤモンド砥粒３０の量を、電着ドリル１の部位により異ならせるようにしてもよい。例えば、電着ドリル１の先端部１０ａのうち、頂点１０ａ１およびその周辺部（加工する際にワーク（被研削材）が当接する部分）に、他の部分に比べて、多くの量のダイヤモンド砥粒３０を付着させる。このように構成することにより、穴開け加工の際に一番摩耗する刃部１０の先端中心部の強度を高めることができる。
【００１４】
また、本実施形態は、電着ドリル１の大きさ寸法、ダイヤモンド砥粒３０の膜厚等について特に限定されるものではない。
例えば、先端部１０ａに付着させるダイヤモンド砥粒３０の平均粒度は、「＃１２０から＃８０」の範囲が好ましい。
【００１５】
このように、本実施形態では、刃部１０の先端部１０ａが円弧凸状になされているため、上述した従来技術のものと比べて、刃部１０にダイヤモンド砥粒３０を安定して付着させることができる。また、刃部１０の先端部１０ａが円弧凸状になされているため、上述した従来技術のものと比べて、刃部１０の先端部１０ａに多量のダイヤモンド砥粒３０を付着させることができる。
そのため、本実施形態によれば、上述した従来技術のものと比べて、刃部１０の先端部１０ａのダイヤモンド砥粒３０が剥がれにくくなり、摩耗の局所化を低減でき、その結果、先端部１０ａが摩耗しにくい製品寿命が長い電着ドリル１を提供することができる。
そして、本実施形態の電着ドリル１を利用すれば、電着ドリル１の交換回が減少するため、交換作業の手間が軽減されると共に、コストダウンを図ることができる。
【実施例】
【００１６】
続いて、本発明の実施形態の電着ドリル１の耐久性について、本発明の実施形態の電着ドリル１で実際に穴開け加工を行った実施例に基づいて検証する。
【００１７】
［実施例］
本実施形態の電着ドリル１を用いて、ＳｉＣにより形成された板に、「φ４．５×３０ｍｍ」の穴開け加工（穴加工）を行い、加工後に、電着ドリル１の先端の摩耗量を測定した。
具体的には、下記の表１に示す長さ寸法の電着ドリル１を２０個用意して、マシニングセンタ（ＯＫＫ(大阪機工株式会社)製）に電着ドリル１を装着して、それぞれの電着ドリル１毎に、連続穴加工（３穴／１本）を行った。
なお、加工方法は、「ステップ加工」として、加工条件は、「送り速度：１（ｍｍ／ｍｉｎ）」、「回転数：３０００回転／ｍｉｎ  逆回転）」、「切り込み：０．１（ｍｍ）」、「穴深さ：３０（ｍｍ）」とした。
また、１穴の穴加工が終わる毎に、工具長測定機（レニショー社製）を用いて、電着ドリル１の先端部１０ａ１の摩耗量を測定した。
【００１８】
【表１】
2010064173.tif 000003
【００１９】
そして、上記の穴加工による電着ドリル１の先端部１０ａ１の摩耗量の測定結果を表２に示す。また、上記実施例から得られた測定結果を表したグラフを図３に示す。
なお、図３では、各電着ドリル１の１回目の穴加工後の摩耗量を「□印」で示し、２回目の穴加工後の摩耗量を「△印」で示し、３回目の穴加工後の摩耗量を「×印」で示している。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
［比較例］
つぎに、図５に示した従来技術のドリル１００（すなわち、先端部が円錐状に形成されている刃部１２０を備え、刃部１２０の先端部にダイヤモンド砥粒が付着されたドリル１００）を用いて、ＳｉＣにより形成された板に、「φ４．５×３０ｍｍ」の穴開け加工（穴加工）を行った。
具体的には、下記の表３に示す長さ寸法のドリル１００を１５個用意して、マシニングセンタ（ＯＫＫ(大阪機工株式会社)製）にドリル１００を装着して、ドリル１００毎に、連続穴加工（３穴／１本）を行った。
なお、加工方法および加工条件は、上記の実施例と同じである。また、１穴の穴加工が終わる毎に、工具長測定機（レニショー社製）を用いて、ドリル１００の先端部の摩耗量を測定した。
【００２２】
【表３】
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【００２３】
そして、上記比較例の穴加工によるドリル１００の先端の摩耗量の測定結果を表４に示す。また、上記比較例から得られた測定結果を表したグラフを図４に示す。
なお、図４では、図３と同様、各ドリル１００の１回目の穴加工後の摩耗量を「□印」で示し、２回目の穴加工後の摩耗量を「△印」で示し、３回目の穴加工後の摩耗量を「×印」で示している。
【００２４】
【表４】
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【００２５】
そして、上記の表２および表４を参照して、上記実施例の測定結果と、上記比較例の測定結果とを比べると、穴加工後の摩耗量の平均は、上記実施例の測定により得られた摩耗量の平均の方が、比較例の測定で得られた摩耗量の平均よりも小さいものとなった。
また、図３および図４に示すように、上記実施例の測定結果の方が、上記比較例の測定結果よりも、バラツキが小さかった。
このように、本発明の電着ドリル１は、従来技術の電着ドリル１００に比べて、刃部の先端が摩耗しにくいものとなっているとともに、摩耗量のバラツキが小さいことが確認された。
【００２６】
また、実施例（或いは比較例）の条件で穴加工を行う場合、例えば、ドリル１（ドリル１００）の先端の摩耗量が「０．３（ｍｍ）」を超えるか否かを基準（交換目安）に、電着ドリル１（電着ドリル１００）の交換が行われている。
そして、上記の表２に示すように、実施例では、１穴を開けた後の摩耗量の平均が「０．０７８（ｍｍ）」であり、２穴を穴開けした後の摩耗量の平均が「０．２１９（ｍｍ）」であり、３穴を穴開けした後の摩耗量の平均が「０．３８２（ｍｍ）」であった。
すなわち、電着ドリル１を利用して、実施例の穴開け加工を行う場合には、２穴を穴開けした後で、電着ドリル１を交換すれば、先端部の摩耗による加工不良の発生を防止できる。
【００２７】
一方、上記の表３に示すように、比較例では、１穴を開けた後の摩耗量の平均が「０．２１８（ｍｍ）」であり、２穴を穴開けした後の摩耗量の平均が「０．４５４（ｍｍ）」となった。すなわち、従来技術の電着ドリル１００は、２穴を加工している際に、先端が交換目安の「０．３（ｍｍ）」を超えて摩耗する可能性が高い。
そのため、電着ドリル１００を利用して、比較例の穴開け加工を行う場合、先端部の摩耗による加工不良の発生を防止するために、１穴を穴開けした後で、電着ドリル１００を交換しなければならない。
このように、実施例および比較例を比べると、電着ドリル１は、従来技術の電着ドリル１００に比べて、交換サイクルが長く、長寿命化が実現されていることが確認された。
【００２８】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、刃部の先端が摩耗しにくい、製品寿命が長い電着ドリルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態の電着ドリルの側面図である。
【図２】本発明の実施形態の電着ドリルの刃部の先端部の模式図である。
【図３】本実施形態の電着ドリルを用いて、ＳｉＣにより形成された板に穴開け加工を行い、加工後に、電着ドリルの先端部の摩耗量を測定した実施例の測定結果を示したグラフである。
【図４】従来技術の電着ドリルを用いて、ＳｉＣにより形成された板に穴開け加工を行い、加工後に、電着ドリルの先端部の摩耗量を測定した比較例の測定結果を示したグラフである。
【図５】従来技術による電着ドリルの側面図である。
【図６】従来技術による電着ドリルの先端部の模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…電着ドリル
１０…刃部
１０ａ…先端部
１０ａ１…頂点
１０ａ２…コーナ
１２…ねじれ溝
２０…柄部（シャンク）
３０…ダイヤモンド砥粒
【図１】
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【図２】
2010064173.tif 000008
【図３】
2010064173.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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