(57)【要約】【課題】本発明は、切り屑排出性を改良でき、切り屑詰まりの危険性を減少することができる切削加工用ドリルを提供する。【解決手段】ドリルは、包絡面に皿状に形成され、切れ刃（１）から後方に延びる切り屑排出溝（７）と、少なくとも一つの切れ刃（１）を有するフロントチップ（１３）を備えている。切り屑排出溝は、縦の二つの境界部の間に配置された断面視凹曲の溝面によって規定されている。第１の境界部は、切れ刃（１）の外端の領域から延びている。ドリルの特徴は、第１の境界部の近傍において最も小さく、他の境界部の方に向かって大きくなる任意の曲率半径を有して、溝面（１７）の断面形状を曲線によって規定するため、切り屑排出溝（７）が他の境界部の領域より第１の境界部の領域でより深く形成され、前側において、溝面は平坦な切り屑面（１０）に変化し、続いて切れ刃（１）に変化するということである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包絡面（１６）内で皿状に形成され、切れ刃（１）から後方に延びる切り屑排出溝（７）と、少なくも一つの切れ刃（１）とを有するフロントチップ（１３）を備え、
前記切り屑排出溝（７）が、縦方向に延びる二つの境界部（１８，１９）の間に位置する断面視凹曲の溝面（１７）によって規定され、一つの境界部（１８）が切れ刃（１）の外端（４）の領域から延びている切削加工用ドリルにおいて、
前記第１の境界部（１８）の近傍において最も小さく、他の境界部（１９）の方に向かって大きくなる任意の曲率半径を有し、前記溝面（１７）の断面形状を曲線によって規定することで、前記切り屑排出溝（７）は、前記他の境界部（１９）の領域より前記第１の境界部（１８）の領域内においてより深く形成され、前側において、前記溝面（１７）は平坦な切り屑面（１０）に変化し、続いて前記切れ刃（１）に変化することを特徴とするドリル。
【請求項２】
前記第１の境界部（１８）近傍の前記溝面（１７）と、ドリルボディの包絡面（１６）とは、互いに少なくとも９０゜の角度（α）を形成することを特徴とする請求項１記載のドリル。
【請求項３】
前記角度（α）は大きくても１２０゜であることを特徴とする請求項２記載のドリル。
【請求項４】
前記切り屑面（１０）は、前記ドリルボディの中心軸（Ｃ−Ｃ）と平行である平面（Ｐ）内で延びていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のドリル。
【請求項５】
前記切り屑面（１０）は、前記ドリルボディの中心軸（Ｃ−Ｃ）に対して略２５゜の鋭角（β）を形成する平面（Ｐ）内で延びていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のドリル。
【請求項６】
前記角度（β）は、５゜〜１５゜の範囲にあることを特徴とする請求項５に記載のドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包絡面内で皿形に形成され、切れ刃から後方に延びる切り屑排出溝と、少なくとも一つの切れ刃とを有するフロントチップを備える切削加工用ドリルに関する。切り屑排出溝は、一般に、二つの縦の境界部の間に配置された断面視凹曲の溝面によって規定されている。そのうち一つは、切れ刃の外周端の領域から延びている。
【背景技術】
【０００２】
アメリカ合衆国特許番号第5,088,863号及び5,230,593号により、切削加工用ドリルに関する二つのタイプが従来から知られている。一つのタイプは直線切れ刃を有し、他の一つのタイプは曲線切れ刃を有している。
【０００３】
一般に、直線切れ刃を有するドリルにおいて、互いの切り屑排出溝は、溝面の凹断面形状を規定する曲線が比較的大きな曲率半径を有するという意味で比較的浅くなっている。これは、切れ刃後方の空間において容易に生じる切り屑詰まりが溝面と穴壁との間を塞ぐということを意味する。これは、ドリルに振動をもたらし、ドリル破損を生じることがある。
【０００４】
曲線切れ刃を有するドリルでは、切り屑排出溝がより深く、すなわち、小さい曲率半径で形成されることができる。それによって、排出溝内の切り屑詰まりの傾向は、直線切れ刃を有するドリルに関してより小さくなる。しかし、曲線切れ刃は、例えば、切れ刃の研磨や切れ刃の鋭利性などに関して、多くの不利益を伴う。
【０００５】
したがって、上述された周知技術によると、切れ刃の設計が切り屑排出溝の設計を支配することとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、切り屑排出性が改良され、切り屑詰まりの危険性が減少する、序文によって規定された種類のドリルを提供することである。本発明の他の目的は、改良された穴の品質をもたらすドリルを提供することである。他の目的は、生産性を高めるドリルを設計することである。他の目的は、長寿命をもたらすドリルを作ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
少なくとも本発明の主目的は、独立請求項１で説明された特徴を有するドリルによって達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項２で規定されている。
【０００８】
以下に、本発明の実施形態が、添付された図面を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明によるドリル１１の一般的なデザインを示す。このドリルは、円柱形状を基本形状とし、チップ１３の形態において前端と後端１２を有する細長いボディである。ボディの後部１４は、ボディを回転するために、より特別には中心軸Ｃ−Ｃの回りを回転方向Ｒで回転するように（図２を参照されたい）、工作機械（図示しない）に取り付けられて固定される締結部分として機能する。このケースにおいて、ドリルは一体型である。すなわち、完全に一つの同じ材料、例えば超硬合金、セラミック、サーメット又は高速度鋼から作られている。
【００１０】
より明確に図２で示されるように、ドリル１１は、同一であって、図２の端面図に示されるように直線部分３を備える、符号１で示される二つの切れ刃を備えている。直線部分３は、ドリルの外周における外端４から、ドリルの中心に向かっているがドリルの中心を通らないで内側へ延びている。各切れ刃１は、ドリルの中心領域において曲線部分５を備えている。部分３及び５は、互いに対して連続して形成されている。以下で、切れ刃１は、”曲線切れ刃”とは反対の”直線切れ刃”として示される。
【００１１】
回転方向Ｒで示されるように、個々の切れ刃１の後方に配置された面２は、主逃げ面を構成する。
【００１２】
ドリルは二つの切り屑排出溝７を備えている。切り屑排出溝７は、チップ１３と後側締結部分１４との間で切れ刃１からドリルボディに沿って後方へ延びている。図示される実施形態において、切り屑排出溝７はらせん形である。さらに、ドリルは二つの油穴９を備えている。油穴９は切れ刃１の領域内で開口し、ドリルボディ内で後端までらせん状に延びている。より詳細には、二つの切り屑排出溝７の間に配置されたバー材１５の中で延びている。
【００１３】
ドリルはマージン８を備えている。マージン８は、ドリルの周辺包絡面上に配置され、切れ刃１の直線部分３の最も外側の端４から後方に延びている。マージン８は、切り屑排出溝７に続く。すなわち、マージン８は、排出溝のように、ドリルに沿ってらせん状に延びる。穴明け中に、マージン８は穴壁に沿ってドリルをガイドする。
【００１４】
本発明によるドリルは、切り屑排出溝７の新しいデザインと関係して直線切れ刃１を有しているという点に関してユニークである。
【００１５】
切り屑排出溝７の断面形状を示す図４で作られている参照では、個々の切り屑排出溝７が第１と第２の境界部１８，１９との間に配置された断面視凹曲の溝面１７で規定されている。第１の境界部１８は切れ刃の外端４領域から延びており、第２の境界部１９は正反対のバー材１５に沿って延びている。
【００１６】
直線切れ刃を有する周知のドリルにおける切り屑排出溝の断面形状は、破線によって示される面１７ａで表されている。図４で示されるように、面１７ａによって規定されている従来の切り屑排出溝は、本発明による面１７によって規定されたより深い切り屑排出溝と比較して浅く平坦化されている。したがって、面１７ａの形状を規定する曲線は、曲率半径がかなり大きくなっている。ドリルボディの中心に関して対称である曲線、すなわち、排出溝の最も深い部分は、中心付近に配置されている。対照的に、本発明によって示された排出溝は、第１の境界部１８付近で最も深く、第２の境界部の近くでより浅い。より特別に、溝面１７の断面形状を規定する曲線は、第１の境界部１８の近くで最も小さい曲率半径を有し、他の境界部に向かって大きくなる。本発明による切り屑排出溝７は、境界部１８の近くで比較的大きな深さが与えられている。切り屑詰まりを生じる傾向は、かなり減少する。境界部１８の付近で排出溝を深くする結果として、溝面１７の最も外側の部分は、周知のドリルの通常の切り屑排出溝内の角度より大きい角度αでドリルの外周に接続する。この角度αは少なくとも９０゜にすべきであり、鈍角にすることもできる。好ましくは、この角度は大きくて１２０゜にすべきである。
【００１７】
個々の切れ刃１と付属の切り屑排出溝７との間で、本発明によるドリルは、図３，５及び６に明瞭に示されている切り屑面１０を備えている。この切り屑面１０は平面であり、切れ刃１と溝面１７に接続している。図５に示されるように、切り屑面１０は、ドリルの中心軸Ｃ−Ｃに平行である平面Ｐ内で延びている。
【００１８】
しかしながら、図５中の破線は、切り屑面が中心軸Ｃ−Ｃに対して平行に回転されなくてもよいということを示している。したがって、切り屑面１０は、中心軸Ｃ−Ｃに関して鋭角βで形成することもできる。角度は最大２５゜になる。好ましくは、角度βは５〜１５゜の範囲内にあるべきである。
【００１９】
ドリルの製造に関して、一つの適当な方法は円柱ロッド状の素材から始める方法である。素材は、好ましくは押し出しによって作られる。これによって、素材内でらせん状に延びている内部油穴を有する素材を提供することができる。素材において、切り屑排出溝及びドリルチップに含まれるいくつかの面は研磨され、切れ刃１の湾曲部分５が形成されている。次に、平坦な切り屑面１０は、切れ刃の直線部分３を形成するために研磨されている。図示される実施形態において、個々の逃げ面２もまた平面である。切れ刃部分３は、図２による端面図に示されているだけでなく、図３による側面図に示されているように、直線であることを意味する。これは、直線切れ刃部分３のデザインの良好な設計が得られるようにし、同時に、切り屑面１０と切り屑排出溝７との間の変化は、切り屑排出のための十分なスペースを与えるようにする。したがって、平坦な切り屑面１０は、直線切れ刃１と、そこで切り屑詰まりを妨げるために十分な深さをもつ切り屑排出溝７との間で機能的変化を与える。
【００２０】
上述した実施形態において、ドリルは二つの切れ刃及び二つの切り屑排出溝を有している。しかしながら、切れ刃及び切り屑排出溝の数は、本発明に制限されるものではない。
【００２１】
上述した実施形態において、切り屑排出溝はドリルに沿ってらせん状に延びている。しかしながら、本発明の範囲内において、断面形状が凹形である切り屑排出溝が直線とされることも考えられることである。ドリルチップの近くをらせん形にしたり、直線にしたりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるドリルの斜視図である。
【図２】ドリル先端の端面図である。
【図３】ドリルの先端を示している部分側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【図５】図３による方向と比較して９０゜回転したドリル先端の部分側面図である。
【図６】ドリルチップの部分斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    切れ刃
３    直線部分
５    湾曲部分
７    切り屑排出溝
１０    切り屑面
１１    ドリル
１３    フロントチップ
１７    溝面
１８，１９    境界部
【図１】
2006187860.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006187860.tif 000006
【図５】
2006187860.tif 000007
【図６】
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