(57)【要約】      （修正有）【課題】ドリル本体剛性と切くず排出性を両立し切くず詰まりによる突発的な折損を防止し安定した加工を可能にする働きをもつ超硬合金製油穴付きコーティングドリルを提供。【解決手段】ドリル油穴 4内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながら深穴加工を行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部 1と、その後方に続く第一心厚テーパ部 1の勾配より小さい緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部 2を設け、前記超硬合金製油穴付きコーティングドリルの溝切り上がり部 3の心厚をドリル直径の25％以上とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル油穴内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながら深穴加工を行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部を設け、前記超硬合金製油穴付きコーティングドリルの溝切り上がり部の心厚がドリル直径の25％以上としたことを特徴とする超硬合金製油穴付きコーティングドリル。
【請求項２】
前記第一心厚テーパ部の範囲をドリル直径の 6倍乃至15倍の長さとしたことを特徴とする請求項１記載の超硬合金製油穴付きコーティングドリル。
【請求項３】
前記第一心厚部の勾配テーパ量を−0.3/100 乃至−0.6/100 とし、前記第二テーパ部の勾配テーパ量を、−0.05/100乃至−0.4/100 としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の超硬合金製油穴付きコーティングドリル。
【請求項４】
前記超硬合金製油穴付きコーティングドリルのコーティングは、ドリル先端部に少なくとも２mm以上の範囲に周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族遷移金属と第３ｂ、４ｂ族元素の炭化物、窒化物、酸化物および硼化物を１層または２層以上で 0.5〜５μｍ被覆したことを特徴とする請求項１の請求項１、請求項２又は請求項３記載の超硬合金製油穴付きコーティングドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油穴内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながらドリル直径の１０倍以上の穴あけを行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、ドリル本体剛性と切くず排出性を両立し、安定した加工を可能とする超硬合金製油穴付きコーティングドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のドリル直径の１０倍を超える深穴加工に使用されるドリルは、必然的に溝長が長くなり本体剛性が低下するとともに切くず排出性が著しく低下し、切くず詰まり等により容易に折損に至る。特許文献１では、ドリル心厚が先端側から基端側に向けて、厚みが略一定の第一心厚部、第二心厚部とを備え、第一心厚部の心厚を第二心厚部の心厚より大とし、ここで心厚部の厚みが略一定とは、回転軸とほぼ平行、通常のウエブテーパ又は逆ウエブテーパを含む、としたことを特徴とする深穴用ドリルを提案している。
【特許文献１】特開２００２−３０１６１１  〔０００７〕
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、心厚部の厚みが略一定の第一及び第二心厚部を備え、第一心厚部の心厚を第二心厚部の心厚より大とすることで切くず排出性を向上するものであるが、ドリル溝研削時の誤差によっては必ずしも一定の心厚とならず、ドリル基端側に向けて僅かに心厚が大きくなる場合があり、このような場合には切くず詰まりを起こす危険度が高い。
【０００４】
本発明の課題は、かかる従来の課題を解決した、超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、ドリル本体剛性と切くず排出性を両立し、切くず詰まりによる突発的な折損を防止し安定した加工を可能にする働きをもつ超硬合金製油穴付きコーティングドリルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため本発明は、ドリル油穴内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながら深穴加工を行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部を設け、前記超硬合金製油穴付きコーティングドリルの溝切り上がり部の心厚がドリル直径の25％以上としたことを特徴とする超硬合金製油穴付きコーティングドリルを提供することにより上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、ドリル油穴内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながら深穴加工を行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部を設け、前記超硬合金製油穴付きコーティングドリルの溝切り上がり部の心厚がドリル直径の25％以上としたので、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部とで、刃先先端側から基端側まで減少する勾配を持った心厚となり切くず排出性を飛躍的に高め、且つ本体剛性の極端な低下を防止し、安定した穴あけを可能とする働きを持つ超硬合金製油穴付きコーティングドリルを提供するものとなった。溝切り上がり部の心厚が25％未満では本体剛性が低下し折損や穴曲がりの原因になるから、溝切り上がり部の心厚をドリル直径の25％以上とすることが必要である。
【０００７】
好ましくは、切くず排出性を飛躍的に高めるためには、第一心厚テーパ部の範囲をドリル先端からドリル直径の 6倍乃至15倍の長さにすることが望ましく、より好ましくは、第一心厚部の勾配テーパ量を−0.3/100 乃至−0.6/100 とし、第二テーパ部の勾配量を、−0.05/100乃至−0.4/100 とすることが望ましい。第一心厚部の勾配テーパ量が−0.3/100 未満では切くず排出性が低下し、−0.6/100 を越えると心厚が過小となりドリル本体剛性が低下するからであり、第二心厚テーパ部の勾配が−0.05/100未満では切くず排出性が低下するとともに、溝研削時の誤差によっては減少テーパとならない恐れがあり、−0.4/100 を越えると心厚が過小となり本体剛性が低下するからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態を、図１〜図４を参照して説明する。図１は実施例１に使用する本発明の実施の形態を示す超硬合金製油穴付きコーティングドリルで、（ａ）は（ｂ）のＡ方向から見たドリル先端部の平面図、（ｂ）は（ａ）のドリルの側面図、（ｃ）は（ｂ）の心厚部の軸断面図、をそれぞれ示し、図２は実施例１の超硬合金製油穴付きコーティングドリルの切削性能試験の、（ａ）は切削条件、（ｂ）は本発明品のドリルで深さ 120mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、（ｃ）は図４に示す従来品のドリルで深さ 120mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフをそれぞれ示し、図３は実施例２の超硬合金製油穴付きコーティングドリルの切削性能試験の、（ａ）は切削条件、（ｂ）は折損までの、本発明品と従来品の穴あけ個数を調査した結果をそれぞれ示し、図４は従来品の一例である超硬合金製油穴付きコーティングドリルで、（ａ）は（ｂ）のＡ方向から見たドリル先端部の平面図、（ｂ）は（ａ）のドリルの側面図、（ｃ）は（ｂ）の心厚部の軸断面図、をそれぞれ示す
【０００９】
図１に示すように、本発明の実施形態の超硬合金製油穴付きコーティングドリルは、ドリル油穴 4内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながら深穴加工を行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、直径 4mm、溝長 140mm、全長 180mm、シャンク径 4mmの超硬合金製油穴付きコーティングドリルで、先端部心厚を 1.4mmとし、先端からドリル直径の10倍の40mmの長さにわたり、先端から急勾配の−0.4/100 で心厚を減ずる第一心厚テーパ部 1と、その後方に続く第一心厚テーパ部 1の勾配より小さい緩勾配の−0.2/100 で心厚を減ずる第二心厚テーパ部 2を設け、超硬合金製油穴付きコーティングドリルの溝切り上がり部 3の心厚をドリル直径の26％の1.04mmとしたものである。溝切り上がり部 3の心厚が25％未満では本体剛性が低下し折損や穴曲がりの原因になるから溝切り上がり部の心厚をドリル直径の25％以上とすることが必要である。
【００１０】
好ましくは、切くず排出性を飛躍的に高めるためには、第一心厚テーパ部 1の範囲をドリル先端からドリル直径の 6倍乃至15倍の長さにすることが望ましく、より好ましくは、第一心厚部 1の勾配テーパ量を−0.3/100 乃至−0.6/100 とし、第二心厚テーパ部 2の勾配量を、−0.05/100乃至−0.4/100 とすることが望ましい。第一心厚部 1の勾配テーパ量が−0.3/100 未満では切くず排出性が低下し、−0.6/100 を越えると心厚が過小となりドリル本体剛性が低下するからであり、第二心厚テーパ部 2の勾配が−0.05/100未満では切くず排出性が低下するとともに、溝研削時の誤差によっては減少テーパとならない恐れがあり、−0.4/100 を越えると心厚が過小となり本体剛性が低下するからである。
【実施例１】
【００１１】
図２は実施例１の超硬合金製油穴付きコーティングドリルの切削性能試験の結果を示し、（ａ）は切削条件、（ｂ）は図１に示す本発明品のドリルで深さ 120mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、（ｃ）は図４に示す直径 4mm、溝長 140mm、全長 180mm、シャンク径 4mmので、先端40mm間を略一定の心厚1.32mmの第一心厚部10とその後方に略一定の心厚 1.2mmの第二心厚部20を持つ従来品の超硬合金製油穴付きコーティングドリルで深さ 120mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、をそれぞれ示す。本発明品と従来品とは、それぞれ穴あけ深さを徐々に増加して穴あけを行い、切りくずの排出性を検証するために主軸負荷電圧値を測定し、それぞれ深さ 120mmの穴あけを行ったときの結果を示す。本発明品は穴あけ深さ 120mmまで安定した主軸負荷電圧波形を示したが、従来品は穴あけ深さ 120mmにおいて切りくず詰まりによる主軸負荷電圧値の上昇と共に火花の発生が観察された。
【実施例２】
【００１２】
図３は、実施例１と同じの図１に示す本発明品のドリルと、図４に示す従来品ドリルを使用して、それぞれ折損までの穴あけ個数を調査した結果を示し、（ａ）は切削条件、（ｂ）は折損までの本発明品と従来品の穴あけ個数を調査した結果を示す。被削材は合金鋼SCM420、切削速度80m/min 、送り速度 640mm/min、穴あけ深さ 120mm、ドリル油穴 4内部を通り刃先先端部より微量ミストを吐出しながら穴あけを行った。図３に示すように、本発明品は 400穴以上の穴あけが可能であったの対し、略一定の二段心厚部を持つ従来品のドリルは切くず詰まりを起こし、4 穴で折損した。
【００１３】
本発明の実施形態のドリルは、ドリル油穴内部を通り刃先先端部より微量ミストまたは水溶性切削油剤を吐出しながら深穴加工を行う超硬合金製油穴付きコーティングドリルにおいて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部を設け、前記超硬合金製油穴付きコーティングドリルの溝切り上がり部の心厚がドリル直径の25％以上としたので、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く緩勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部とで、刃先先端側から基端側まで減少する勾配を持った心厚となり切くず排出性を飛躍的に高め、且つ本体剛性の極端な低下を防止し、安定した穴あけを可能とする働きを持つ超硬合金製油穴付きコーティングドリルを提供するものとなった。溝切り上がり部の心厚が25％未満では本体剛性が低下し折損や穴曲がりの原因になるから、溝切り上がり部の心厚はドリル直径の25％以上とすることが必要である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に使用する本発明の実施の形態を示す超硬合金製油穴付きコーティングドリルで、（ａ）は（ｂ）のＡ方向から見たドリル先端部の平面図、（ｂ）は（ａ）のドリルの側面図、（ｃ）は（ｂ）の心厚の軸断面図、をそれぞれ示す。
【図２】実施例１の超硬合金製油穴付きコーティングドリルの切削性能試験の、（ａ）は切削条件、（ｂ）は本発明品のドリルで深さ 120mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、（ｃ）は図４に示す従来品のドリルで深さ 120mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフをそれぞれ示す。
【図３】実施例２の、の超硬合金製油穴付きコーティングドリルの切削性能試験の、（ａ）は切削条件、（ｂ）は折損までの、本発明品と従来品の穴あけ個数を調査した結果をそれぞれ示す。
【図４】従来品の一例である超硬合金製油穴付きコーティングドリルで、（ａ）は（ｂ）のＡ方向から見たドリル先端部の平面図、（ｂ）は（ａ）のドリルの側面図、（ｃ）は（ｂ）の心厚の軸断面図図、をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００１５】
１：第一心厚テーパ部、２：第二心厚テーパ部、３：ドリルの溝切り上がり部
４：ドリル油穴
【図１】
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【図２】
2008110415.tif 000004
【図３】
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【図４】
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