(57)【要約】【課題】  加工穴からの切屑の排出を促進させて切屑によるトラブルを回避できるとともに、ドリル本体の剛性を確保して剛性不足によるドリルの破損や加工穴の寸法精度の劣化を防止できるドリルを提供する。【解決手段】  軸線Ｏ回りに回転されるドリル本体１０の先端側に形成された切刃部１２の外周に、軸線Ｏ回りにねじれつつ後端側に向けて延びる切屑排出溝２０が形成され、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面と切刃部１２の先端逃げ面１３との交差稜線部に切刃３０が形成されたドリルにおいて、切刃部１２には、切屑排出溝２０が、切屑排出溝２０の軸線Ｏ方向に直交する断面における断面積が切刃部１２の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、かつ、切屑排出溝２０のねじれ角αが切刃部１２の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成された溝拡大部１６が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に形成された切刃部の外周に、前記軸線回りにねじれつつ後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面と前記切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、
前記切刃部には、前記切屑排出溝が、該切屑排出溝の前記軸線方向に直交する断面における断面積が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、かつ、前記切屑排出溝のねじれ角が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成された溝拡大部が設けられていることを特徴とするドリル。
【請求項２】
前記溝拡大部における前記切屑排出溝は、前記切刃部の前記軸線方向に直交する断面における溝幅比が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
【請求項３】
前記溝幅比が、０．６：１から０．８３：１の範囲内で変化されることを特徴とする請求項２に記載のドリル。
【請求項４】
前記溝拡大部における前記切屑排出溝は、前記切刃部の前記軸線方向に直交する断面における芯厚が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のドリル。
【請求項５】
前記切刃の直径をＤとしたときに、前記芯厚が、０．３×Ｄから０．２７５×Ｄの範囲内で変化されることを特徴とする請求項４に記載のドリル。
【請求項６】
前記切屑排出溝の前記ねじれ角が、３０°から１０°の範囲内で変化されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のドリル。
【請求項７】
前記切刃の直径をＤとしたときに、前記切刃の外周端から前記溝拡大部の先端までの長さが、１．５×Ｄから３×Ｄの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のドリル。
【請求項８】
前記切刃が、硬質材料によって構成されて前記ドリル本体の先端部に接合された切刃部材に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被切削材に対して加工穴を形成する穴あけ加工に用いられるドリルに関するものであり、特に、深穴の加工に使用されるドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなドリルとしては、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部分に切刃部が形成され、この切刃部の外周に後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面と切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルが知られている。（特許文献１参照）
このようなドリルでは、ドリル本体が軸線回りに回転されるとともに軸線方向に送りを与えられ、被切削材に押し当てられることにより、被切削材を切刃にて切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。
【０００３】
このような構成とされたドリルでの切削加工時において、切削時に発生する切屑が加工穴の内部に堆積した場合には、切屑によって切削抵抗が増大してドリルが折損したり、切屑が切刃に溶着して切削加工ができなくなったり、切屑によって加工穴の内壁面が傷つけられたりするといった様々なトラブルが発生することが知られている。特に、深穴の加工においては、加工穴の深い位置から被切削材表面まで切屑を排出する必要があるため、切屑の排出が十分にできずに加工穴に切屑が堆積してしまい、このようなトラブルが発生する可能性が高くなってしまうといった問題があった。
【０００４】
そこで、加工穴からの切屑排出を促進させるために、切刃部外周面に形成された切屑排出溝の溝幅を大きくして軸線に直交する断面における溝幅比を大きくしたり、溝深さを深くして切刃部の芯厚を小さくしたりして、切屑排出溝の断面積を大きくしたドリルが提供されている。
【特許文献１】特開２００３−２５１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のドリルでは、切屑排出溝の断面積を大きくするとドリル本体を大きく切り欠くこととなり、ドリル本体の剛性が不足し、切削加工時にビビリや共振が生じて加工穴の寸法精度が劣化したり、切削抵抗によってドリル本体が折損したりしてしまうといった問題があった。特に、ドリルの切刃の直径Ｄに対して穴深さ３×Ｄを超えるような深穴の加工に用いられるドリルでは、ドリル外径に対するドリル長さが大きくなり、剛性不足によるビビリや共振が発生し易くなるとともに、ドリルが折損し易くなるいといった問題があった。
【０００６】
このように、従来のドリル、特に深穴の加工に用いられるドリルにおいては、切屑排出を促進させた場合には、ドリル本体の剛性不足によるドリルの折損などのトラブルが発生し易くなり、一方、ドリル本体の剛性を確保した場合には、切屑排出が促進されず、切屑排出不良により切屑詰まりなどのトラブルが発生し易くなってしまうため、これら剛性確保と切屑排出の促進とを両立することは非常に困難であった。
そこで、深穴を形成する際には、ドリルを加工穴に挿入して少しだけ切削加工したところでドリルを加工穴から抜き出して切屑を被切削材表面まで排出し、再度ドリルを加工穴に挿入するといったいわゆるステップ加工を行う必要があり、ドリルによる加工効率が著しく低下するといった問題があった。
【０００７】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであって、加工穴からの切屑の排出を促進させて切屑排出不良によるトラブルを回避でき、かつ、ドリル本体の剛性を確保して剛性不足によるドリルの折損や加工穴の寸法精度の劣化を防止できるとともに、深穴を加工効率良く形成できるドリルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、この発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に形成された切刃部の外周に、前記軸線回りにねじれつつ後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く内壁面と前記切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、前記切刃部には、前記切屑排出溝が、該切屑排出溝の前記軸線方向に直交する断面における断面積が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、かつ、前記切屑排出溝のねじれ角が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成された溝拡大部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この構成のドリルでは、切屑排出溝のドリル本体軸線に直交する断面における断面積が、切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されているので、加工穴の底部、つまりドリル先端部で形成された切屑を、切刃部の外周面に形成された切屑排出溝を通じて被切削材表面に排出することができ、切屑排出不良によるトラブルを防止できる。ここで、切屑の排出が促進されているので、深穴加工を行う際にステップ加工をする必要がなく、深穴加工時の加工効率を大幅に向上することができる。
【００１０】
さらに、この切屑排出溝のねじれ角が、切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成されているので、切刃部後端側でのねじれ角が小さくなり、軸線方向でみた場合にドリル本体の切り欠かれる部分が小さくて済むので、ドリル本体の剛性を確保することができ、ドリル本体のビビリや共振を抑制して加工穴を寸法精度良く形成することができるとともに、ドリルの折損を防止できる。
【００１１】
また、前記溝拡大部における前記切屑排出溝を、前記切刃部の前記軸線方向に直交する断面における溝幅比が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成することにより、切屑の排出が確実に促進されるとともに、ドリル本体を切り欠く部分の大きさが漸次変化されているので、例えば溝幅比を一箇所で急激に変化させた場合と比べてドリル本体に応力が集中する部分がなく、切削抵抗によるドリル本体の折損を防止することができる。
ここで、溝幅比が０．６：１より小さくなると、切屑排出溝の溝幅が狭くなり切屑を排出できなくなってしまうおそれがある一方、溝幅比が０．８３：１より大きくなるとドリル本体の剛性が低くなりドリルが切削抵抗によって折損してしまうおそれがある。したがって、前記溝幅比を０．６：１から０．８３：１の範囲内で変化させることが好ましい。
【００１２】
また、前記溝拡大部における前記切屑排出溝を、前記切刃部の前記軸線方向に直交する断面における芯厚が前記切刃部の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成することにより、切屑排出溝の溝深さが大きくなって切屑の排出が確実に促進されるとともに、ドリル本体を切り欠く部分の大きさが漸次変化されているので、例えば溝幅比を一箇所で急激に変化させた場合と比べてドリル本体に応力が集中する部分がなく、切削抵抗によるドリル本体の折損を防止することができる。
【００１３】
ここで、前記切刃の直径をＤとしたときに、芯厚が０．２７５×Ｄより小さくなるとドリル本体の剛性が低くなって切削抵抗によりドリルが折損するおそれがある一方、芯厚が    ０．３×Ｄより大きくなると切屑排出溝の溝深さが浅くなり切屑をスムーズに排出できなくなってしまうおそれがある。したがって、前記芯厚を、０．３×Ｄから０．２７５×Ｄの範囲内で変化させることが好ましい。もちろん、溝拡大部において溝幅比と芯厚の双方を漸次変化させてもよい。
【００１４】
また、前記切屑排出溝の前記ねじれ角を、３０°から１０°の範囲内で変化させることにより、ドリル先端側部分ではねじれ角を３０°以下として切削条件に応じたねじれ角を形成できるとともに、ドリル後端側部分ではねじれ角を１０°以上とすることによりドリル本体が切り欠かれる部分が軸線方向でずれてドリル本体に応力集中する部分が形成されることを防止できる。
【００１５】
また、前記切刃の直径をＤとしたときに、前記切刃の外周端から前記溝拡大部の先端までの長さを１．５×Ｄ以上とすることにより、ドリル先端部の溝形状を切削条件に応じた形状とすることができ、ドリル先端部の切刃によって被切削材を切削する際の切削抵抗を抑えてドリルによる切削加工をスムーズに行うことができる。また、前記切刃の外周端から前記溝拡大部の先端までの長さを３×Ｄ以下とすることにより、溝拡大部が十分に形成され、切刃の直径Ｄの８倍以上の深穴を形成する場合でも、切屑を良好に排出できるとともにドリル本体の剛性を確保することができる。
【００１６】
また、前記切刃を、硬質材料によって構成されて前記ドリル本体の先端部に接合された切刃部材に設けることにより、切刃部材を装着する前に切屑排出溝をドリル本体外周面に形成することができ、切刃に干渉することなくボールエンドミル等の一般的な切削工具を用いて加工できる。したがって、このドリルの製作コストを大幅に低減できるとともに、切屑排出溝を寸法精度良く形成することができる。
【００１７】
このように本発明によれば、加工穴からの切屑の排出を促進させて切屑排出不良によるトラブルを回避でき、かつ、ドリル本体の剛性を確保して剛性不足によるドリルの折損や加工穴の寸法精度の劣化を防止できるとともに、深穴を加工効率良く形成できる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】
【００１８】
本発明の実施の形態であるドリルについて、添付した図面を用いて説明する。図１から図３に本発明の実施の形態であるドリルを示す。
このドリルのドリル本体１０は、図１に示すように、軸線Ｏを中心とした概略円柱状に形成されており、ドリル本体１０後端側（図１において上側）部分が工作機械の回転軸に把持されるシャンク部１１とされるとともに、ドリル本体１０先端側（図１において下側）が切刃部１２とされている。
【００１９】
切刃部１２の外周には、先端逃げ面１３から軸線Ｏ方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側にねじれる一対の切屑排出溝２０、２０が軸線Ｏに対して対称に形成されていて、これら切屑排出溝２０、２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面２１、２１と先端逃げ面１３との交差稜線部にそれぞれ切刃３０、３０が形成されている。
切刃部１２の先端逃げ面１３は、図２に示すように、切屑排出溝２０、２０が交差することによって切刃３０、３０がドリル回転方向Ｔ前方側の稜線部に形成された第１逃げ面１３Ａ、１３Ａと、これら第１逃げ面１３Ａ、１３Ａのドリル回転方向Ｔ後方側に連なる第２逃げ面１３Ｂ、１３Ｂとから構成された多段面状をなしていて、切刃３０、３０には、ドリル回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい多段的に大きくなるような逃げが与えられている。
【００２０】
さらに、この先端逃げ面１３は内周側から外周側に向かうにしたがい切刃部１２の後端側に向けて傾斜させられており、切刃３０、３０に所定の先端角が付されるようになっている。なお、ドリル本体１０の内部には、シャンク部１１から軸線Ｏ方向の先端側へ向かって軸線Ｏに沿うようにクーラント孔１４が設けられ、このクーラント孔１４からドリル先端側へ向けて延びる供給孔１４Ａ、１４Ａが、先端逃げ面１３と切刃部１２の外周面との交差稜線部にそれぞれ開口させられており、切削加工の際には、このクーラント孔１４、供給孔１４Ａ、１４Ａを通じて切削部位に向けてクーラントが供給される。
【００２１】
そして、切刃部１２は、その芯厚ｄ１が軸線Ｏ方向に略一定とされるとともに切屑排出溝２０の溝幅Ｗやねじれ角αも軸線Ｏ方向に略一定とされた第１切刃部１５と、この第１切刃部１５の後端に連なり、その芯厚ｄ２及び切屑排出溝２０の溝幅Ｗやねじれ角αが軸線Ｏ方向の切刃部１２後端側に向かうにしたがい漸次変化された第２切刃部１６とで構成されており、この第２切刃部１６が溝拡大部とされている。なお、切刃部１２の芯厚とは、切刃部１２を軸線Ｏ方向に直交する断面でみたときに、図２に示すように、この切刃部１２の断面に内接する軸線Ｏを中心とした円（図２中の破線で示す円）の外径のことをいう。
ここで、ドリルの切刃３０の直径をＤとしたときに、第１切刃部１５の軸線Ｏ方向の長さは切刃３０の外周端から１．５×Ｄ〜３．０×Ｄの範囲内とされ、本実施形態では２×Ｄとされている。つまり、第２切刃部１６が切刃３０の外周端から２×Ｄより後端側に形成されているのである。
【００２２】
また、第１切刃部１５の先端側部分には、超硬合金等の硬質材料で構成されてドリル本体１０の先端面にろう付けされた切刃部材１７が備えられている。この切刃部材１７は、切刃部１２後端側に向かうにしたがい外径が漸次小さくなるようにバックテーパが設けられており、本実施形態においては、切刃部材１７のバックテーパ量は０．８／１００から１．０／１００とされている。また、切刃部材１７とドリル本体１０との接合部分には面取り加工が施され、滑らかに連なるようにされている。
【００２３】
この切刃部材１７の切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面２１は、その外周面に位置して切刃部材１７のランド部５０に交差し、軸線Ｏに直交する断面において、図２に示すように、ドリル回転方向Ｔ前方側に凸となる凸曲線状をなす第１凸曲面部２２と、この第１凸曲面部２２の内周側に位置して、同じく軸線Ｏに直交する断面において、ドリル回転方向Ｔ後方側に凹む凹曲線状をなす第１凹曲面部２３とから構成されている。
さらに、切刃部材１７の切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ後方側を向く内壁面２４は、その外周側に位置してヒール部５１に達し（切刃部１２のランド部５０に交差し）、軸線Ｏに直交する断面において、ドリル回転方向Ｔ前方側に凹となる凹曲線状をなす第２凹曲面部２５によって構成されている。
【００２４】
このような切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面２１と先端逃げ面１３との交差稜線部に形成される切刃３０は、この内壁面２１が第１凸曲面部２２と第１凹曲面部２３とから構成されているため、図２に示すように、その外周側に、ドリル回転方向Ｔ前方側に凸となる曲線状をなす凸曲線状切刃３１が形成されて、その後端側に第１凸曲面部２２が連なるとともに、この凸曲線状切刃３１の内周側に、ドリル回転方向Ｔ後方側に凹となる曲線状をなして凸曲線状切刃３１に滑らかに接して連なる凹曲線状切刃３２が形成されて、その後端側に第１凹曲面部２３が連なっている。
これにより、これら凸曲線状切刃３１と凹曲線状切刃３２との間で、切刃３０は軸線Ｏ方向の先端側から見て緩やかに湾曲するＳ字状を呈することとなる。なお、切刃３０は、その外周側部分が凸曲線状切刃３１とされているため、切刃３０がその外周端においてなす径方向すくい角は負角側に設定される。
【００２５】
また、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面２１及び後方側を向く内壁面２４の先端側には、第１凹曲面部２３の内周側から第２凹曲面部２５までの先端逃げ面１３（第１逃げ面１３Ａ及び第２逃げ面１３Ｂ）との交差稜線部分を、切刃部１２の後端側に向かうにしたがい切屑排出溝２０の内側に向けて切り欠くようにして、ヒール部５１を含むランド部５０にまで達するようなシンニング部４０が形成されている。
したがって、切刃３０の内周端側は、このシンニング部４０と第１逃げ面１３Ａとの交差稜線部に形成されて、凹曲線状切刃３２の内周端から先端逃げ面１３の中心に位置する軸線Ｏに向けて延びるシンニング切刃３３とされている。
【００２６】
ここで、切刃部１２の切刃部材１７における一対の切屑排出溝２０、２０を除く外周面、すなわち切刃部材１７におけるランド部５０は、軸線Ｏに直交する断面において、図２に示すように、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面２１における第１凸曲面部２２の外周側稜線部に交差して、軸線Ｏを中心とした略円弧状をなすマージン部５２と、このマージン部５２のドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、マージン部５２がなす円弧よりも一段小さい外形を有する軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす二番取り面５３とから構成されている。
また、これらマージン部５２と二番取り面５３とは、切屑排出溝２０と同様に、先端逃げ面１３に交差する部分から軸線Ｏ方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側にねじれるようにして、切刃部材１７の軸線Ｏ方向での略全長に亘って形成されている。
【００２７】
第１切刃部１５の後端側部分（切刃部材１７以外の部分）と第２切刃部１６とを軸線Ｏに直交する断面で見た場合には、図３に示すように、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１はドリル回転方向Ｔ後方側に凹む凹曲面状をなす第３凹曲面部２６によって構成され、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２４はドリル回転方向Ｔ前方側に凹む凹曲線状をなす第４凹曲面部２７によって構成されている。
【００２８】
また、第２切刃部１６では、その芯厚ｄ２が軸線Ｏの後端側に向かうにしたがい一定の割合で漸次縮径しており、図２に示される切刃部材１７での芯厚ｄ１と図３に示される第２切刃部１６での芯厚ｄ２とが、ｄ１＞ｄ２の関係になるように切屑排出溝２０の溝深さが切刃部１２の後端側に向かうにしたがい漸次深くなるように形成されている。なお、本実施形態では、ドリルの切刃３０の直径をＤとしたときに、芯厚は０．２７５×Ｄから０．３×Ｄの間で漸次変化するように形成されている。
【００２９】
さらに、この第２切刃部１６では、軸線Ｏに直交する断面における溝幅比Ｗ／Ｍが、切刃部１２の後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように、つまり、図２に示される切刃部材１７での溝幅Ｗ１と図３に示される第２切刃部１６での溝幅Ｗ２とが、Ｗ１＜Ｗ２の関係になるように切屑排出溝２０の溝幅が切刃部１２の後端側に向かうにしたがい漸次広くなるように形成されている。なお、本実施形態では、溝幅比Ｗ／Ｍは、０．６から０．８３の間で漸次変化するように形成されている。
【００３０】
また、この第２切刃部１６では、切屑排出溝２０のねじれ角、つまり、軸線Ｏと切屑排出溝２０の中心線とがなす角度αが、切刃部１２の後端側に向かうにしたがい漸次小さくなるように形成されている。より具体的には、ねじれ角αは、第２切刃部１６の最も先端側、つまり第１切刃部１５との接続部分では２０°から３０°の範囲内（本実施形態では２５°）に設定され、第２切刃部１６の後端側に向かうにしたがい漸次小さくされ、第２切刃部１６の最も後端側では１０°となるように設定されている。
【００３１】
このような切屑排出溝２０は、次のようにして形成される。まず、円柱状のドリル素材の外周面に対して第１のボールエンドミルを切り込ませ、このボールエンドミルをドリル素材の先端側から後端側に向けて、所定のねじれ角となるようにドリル素材に対して相対的に軸線Ｏ回りに回転させつつ移動させて切削加工を施す。ここで、第１のボールエンドミルの外径は、第１切刃部１５の後端側部分及び第２切刃部１６における切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１を構成する第３凹曲面部２６がなす円弧の径と同一とされており、このボールエンドミルを第１切刃部１５の後端側部分及び第２切刃部１６に沿って一回送ることで切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１が形成される。
【００３２】
次いで、こうしてドリル素材に形成された壁面２１のドリル回転方向Ｔ前方側に第２のボールエンドミルを切り込ませ、同様に移動させて切削加工を施す。この第２のボールエンドミルの外径は、第１切刃部１５の後端側部分及び第２切刃部１６における切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２４を構成する第４凹曲面部２７がなす円弧の径と同一とされており、このボールエンドミルを第１切刃部１５の後端側部分及び第２切刃部１６に沿って一回送ることで切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２４が形成される。
【００３３】
そして、前記第２切刃部１６における切屑排出溝２０を形成する際には、これら第１及び第２のボールエンドミルによるドリル素材の径方向への切り込み量やドリル素材に対する回転移動量を先端側から後端側に向けて漸次変化させることにより、切屑排出溝２０の溝幅比Ｗ／Ｍ、ねじれ角α及び芯厚ｄを漸次変化させることができる。
このようにして切屑排出溝２０を形成した後に、ドリル本体１０の先端部に切刃部材１７がろう付けにて接合される。
【００３４】
また、本実施形態においては、ドリル本体１０における切刃部１２の表面、すなわち、切刃部１２の外周面であるランド部５０、先端逃げ面１３、切屑排出溝２０の内壁面２１、２４及びシンニング部４０などの表面に対して、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮなどの硬質皮膜が被覆されている。
そして、硬質皮膜が被覆された切刃部１２の全面に亘って、例えばダイヤモンド粒子などの硬質粒子を含んだペーストをブラシに塗布して磨いたりすることによってポリッシュ加工が施されており、これによって、その表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４に規定される算術平均粗さ）が、Ｒａ＝０．１μｍ〜０．３μｍの範囲に設定されている。
【００３５】
以上のような構成とされたドリルは、ドリル本体１０の後端に形成されたシャンク部１１が工作機械の回転軸に把持されて、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に向けて送られて、被切削材に押し当てられ、被切削材に所定の内径の加工穴を形成するものである。ここで、クーラント孔１４、供給孔１４Ａを通じて工作機械側からクーラントが供給され、切削加工をスムーズに行うことができるようにされている。
【００３６】
この構成のドリルでは、第２切刃部１６において切刃部１２後端側に向かうにしたがって、芯厚ｄ２が漸次小さくされるとともに、切屑排出溝２０の溝幅比Ｗ／Ｍが漸次大きくされているので、切屑排出溝２０は、切屑排出溝２０の軸線Ｏに直交する断面における断面積が切刃部１２後端側に向かうにしたがい漸次大きくなるように形成されており、切屑の加工穴から被切削材の表面への排出を促進させることができる。
【００３７】
また、第２切刃部１６において切屑排出溝２０のねじれ角が、切刃部１２後端側に向かうにしたがい漸次小さくされているので、切屑排出溝２０の断面積を確保しつつも、ドリル本体１０を切り欠く部分が小さくすることができ、ドリル本体１０の剛性を確保してドリル本体１０のビビリや共振を抑制して加工穴を寸法精度良く形成できるとともに、切削抵抗によってドリル本体１０が折損することを防止できる。
【００３８】
また、溝幅比Ｗ／Ｍが、０．６から０．８３の間で漸次変化するように形成され、芯厚ｄが０．３×Ｄから０．２７５×Ｄの間で変化するように形成される一方、ねじれ角αが２５°から１０°の間で漸次小さくなるように形成されているので、切屑排出溝２０の断面積を大きくして切屑の排出を促進できるとともに、ドリル本体１０の剛性を確保でき、切屑排出不良によるトラブルや剛性不足によるトラブルを防止できる。
また、ねじれ角αが、第２切刃部１６の最も先端側、つまり第１切刃部１５との接続部分において２０°から３０°の範囲内となるように設定されているので、第１切刃部１５のねじれ角を切削条件に合わせた設定とすることができる。
【００３９】
また、第２切刃部１６における切屑排出溝２０の断面積が漸次変化しているので、ドリル本体１０に応力が集中する部分がなく、切削抵抗によるドリル本体１０の折損を確実に防止することができる。
また、第１切刃部１５の長さＬ１が２×Ｄとされ、第１切刃部１５の後端側に連なる第２切刃部１６が切刃３０外周端から２×Ｄより後端側に設けられることになるので、第１切刃部１５の形状を切削条件に合わせた形状として切削抵抗の低減を図ることができるとともに、切刃３０の直径Ｄの８倍以上の深穴を形成する場合でも、切屑を良好に排出でき、かつ、ドリル本体１０の剛性を確保することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、切刃部材１７をドリル本体１０の先端側にろう付けにて接合する構成としているので、前述のように、切刃部材１７を接合する前にドリル本体１０の外周面に対してボールエンドミルにて切削加工を施すことによって切屑排出溝２０を形成できる。したがって、このドリルの加工コストを大幅に低減できるとともに、切屑排出溝２０の形状を寸法精度良く形成することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、硬質皮膜が被覆された切刃部１２の表面全体に対してポリッシュ加工を施していることから、その切屑排出溝２０の内壁面２１、２４についてもポリッシュ加工が施されて表面粗さＲａが、Ｒａ＝０．１μｍ〜０．３μｍと小さく設定されている。
このため、切刃３０にて生成される切屑が、切屑排出溝２０によって切刃部１２の後端側へ誘導されていく際に、この切屑排出溝２０の内壁面２１、２４に摺接するときの摩擦抵抗を少なくすることができ、切屑の排出を促進して切屑詰まりが生じるのを抑制でき、切屑排出不良に伴うトラブル（例えば切刃部１２の折損や穴あけ加工不能など）を防止することができる。
【００４２】
さらに、切刃部１２の表面に対して硬質皮膜が被覆された後に、マージン部５２の表面（本実施形態では、切刃部１２の表面全体）に対してポリッシュ加工が施されて、その表面粗さＲａが、Ｒａ＝０．１μｍ〜０．３μｍと小さく設定されていることから、加工穴の内周面に接触するマージン部５２によって加工穴の内周面を荒らすことを防止できる。
つまり、切刃部１２の表面に硬質皮膜を被覆して耐摩耗性の向上を図りつつも、この硬質皮膜によって比較的表面粗さが大きくなりがちとなるマージン部５２に対してポリッシュ加工を施すことにより、加工穴の内周面を荒らさないようにしているものであり、加工穴の内周面との摩擦によってマージン部５２の表面粗さが小さくなっていない切削初期段階においても、加工穴の内周面の表面粗さを向上させることができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、切刃をドリル先端側にろう付けされた切刃部材に形成したろう付けタイプのドリルで説明したが、これに限定されることはなく、切刃が形成されたインサートをドリル本体先端部に装着したインサート式ドリルものや、ドリル本体に直接切刃が形成されたソリッドタイプのドリルであってもよい。ただし、ソリッドタイプのドリルでは、切屑排出溝を形成する際にボールエンドミル等の切削工具を使用した際に切刃と干渉してしまうので、ろう付けタイプのドリルやインサート式ドリルに対して本発明を適用するのが効果的である。
【００４４】
また、切刃部１２の表面に対して硬質皮膜を被覆して、この硬質皮膜表面にポリッシュ加工を施したもので説明したが、これに限定されることはなく、ポリッシュ加工を施したものでなくてもよいし、硬質皮膜を被覆していないものであってもよい。ただし、硬質皮膜を皮膜したものでは耐摩耗性が向上されるとともに、ポリッシュ加工を施したものでは加工穴の内壁面の表面粗さを向上できるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態であるドリルの側面図である。
【図２】図１におけるＡ方向矢視図である。
【図３】図１におけるＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  ドリル本体
１２  切刃部
１３  先端逃げ面
１６  第２切刃部（溝拡大部）
１７  切刃部材
２０  切屑排出溝
３０  切刃
【図１】
2006326752.tif 000003
【図２】
2006326752.tif 000004
【図３】
2006326752.tif 000005