(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】先端側から基端側に向けて、先端からドリル直径の10倍の50mm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、第一心厚テーパ部１に続く第一心厚テーパ部１の後方にドリル直径の15倍の75mmの長さにわたり、第一心厚テーパ部１の勾配より小さい中勾配の−0.2 ／100 で心厚を減ずる第二心厚テーパ部２と、さらに第二心厚テーパ部２に続く第二心厚テーパ部２の勾配よりさらに小さい緩勾配の−0.1 ／100 で心厚を減ずる第三心厚テーパ部３を設け、かつ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４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、先端側から基端側に向けて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、第一心厚テーパ部に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい中勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部と、さらに第二心厚テーパ部に続く第二心厚テーパ部の勾配よりさらに小さい緩勾配で心厚を減ずる第三心厚テーパ部を設け、かつドリル溝切り上がり部の心厚をドリル直径の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先端からドリル直径の５倍乃至15倍の長さとし、前記第二心厚テーパ部の範囲を第一心厚テーパ部後端からドリル直径の10倍乃至20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−0.5 ／100 とし、前記第二心厚部の勾配テーパ量を−0.1 ／100 乃至−0.3 ／100 とし、前記第三心厚部の勾配テーパ量を−0.05／100 乃至−0.15／100 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、ドリル先端から少なくとも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又は請求項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15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】
従来ドリル直径の15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、後端側の部分のドリル心厚より先端側の部分のドリル心厚を大きくして、先端側のおける工具本体の断面積を後端側より大きくしたものが提案され、特許文献２では、図３に示すような、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たものを提案し、その請求項５では第一心厚部を２段以上の階段状としたものを提案する。そして特許文献２の段落〔０００７〕では「ここで心厚部の厚みが略一定とは、回転軸とほぼ平行、通常のウェブテーパ又は逆ウェブテーパであってもよく、ドリル製作上の都合により発生する 100mmにつき±0.2mm 程度の勾配なら・・ドリル剛性を大きく損なう事はない。」と記載され、心厚部の厚みが略一定でドリル剛性を大きく損なう事がない程度の勾配があってもよい、とするが、積極的に第一心厚部の心厚と第二心厚部の心厚にそれぞれマイナスの逆ウェブテーパを付ける提案はない。
【特許文献２】特開平１０−２４４４１２号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１６１１号公報
【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、後端側の部分のドリル心厚より先端側の部分のドリル心厚を大きくしたものが提案され、特許文献２では、図３に示すように、略一定の第一およ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又は一定に減少する心厚とならず、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、先端側から基端側に向けて、先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、第一心厚テーパ部に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい中勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部と、さらに第二心厚テーパ部に続く第二心厚テーパ部の勾配よりさらに小さい緩勾配で心厚を減ずる第三心厚テーパ部を設け、かつドリル溝切り上がり部の心厚をドリル直径の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、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、第一心厚テーパ部に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい中勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部と、さらに第二心厚テーパ部に続く第二心厚テーパ部の勾配よりさらに小さい緩勾配で心厚を減ずる第三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、刃先先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く中勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部と、さらにその後方に続く緩勾配で心厚を減ずる第三心厚テーパ部とで、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、特に刃先先端側急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部の作用により、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先端からドリル直径の５倍乃至15倍の長さとし、第二心厚テーパ部の範囲を第一心厚テーパ部後端からドリル直径の10倍乃至20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−0.5 ／100 とし、第二心厚部の勾配テーパ量を−0.1 ／100 乃至−0.3 ／100 とし、第三心厚部の勾配テーパ量を−0.05／100 乃至−0.15／100 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、−0.5 ／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、第二心厚部の勾配テーパ量が−0.1 ／100 未満では切くず排出性が低下し、−0.3 ／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、第三心厚部の勾配テーパ量が−0.05／100 以下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、−0.15／100 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】
本発明に実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１（ａ）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の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見たドリル先端部の拡大平面図、（ｃ）は（ａ）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 190mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、（ｃ）は図３に示す従来品のドリルで深さ 190mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフをすれぞれ示し、図３（ａ）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の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見たドリル先端部の拡大平面図、（ｃ）は（ａ）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５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 5mm、溝長 200mm、全長 250mm、シャンク径 5mmの超硬合金製油穴付きコーティングドリルで、先端心厚部を1.75mmとし、先端側から基端側に向けて、先端からドリル直径の10倍の50mm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、第一心厚テーパ部１に続く第一心厚テーパ部１の後方にドリル直径の15倍の75mmの長さにわたり、第一心厚テーパ部１の勾配より小さい中勾配の−0.2 ／100 で心厚を減ずる第二心厚テーパ部２と、さらに第二心厚テーパ部２に続く第二心厚テーパ部２の勾配よりさらに小さい緩勾配の−0.1 ／100 で心厚を減ずる第三心厚テーパ部３を設け、かつ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４の心厚をドリル直径の25％以上の26.5％の1.325mm としたものである。溝切り上がり部４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４の心厚を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、第一心厚テーパ部の範囲を先端からドリル直径の５倍乃至15倍の長さとし、第二心厚テーパ部の範囲を第一心厚テーパ部後端からドリル直径の10倍乃至20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−0.5 ／100 とし、第二心厚部の勾配テーパ量を−0.1 ／100 乃至−0.3 ／100 とし、第三心厚部の勾配テーパ量を−0.05／100 乃至−0.15／100 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、−0.5 ／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、第二心厚部の勾配テーパ量が−0.1 ／100 未満では切くず排出性が低下し、−0.3 ／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、第三心厚部の勾配テーパ量が−0.05／100 以下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、−0.15／100 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 190mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、（ｃ）は図３に示す直径 5mm、溝長 200mm、全長 250mm、シャンク径 5mmで先端50mm間を略一定の心厚1.5mm の第一心厚部10と、その後方に略一定の心厚1.3mm 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 190mm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。本発明品は穴あけ深さ 190mmまで加工可能であったが、従来品は穴あけ深さ約 170mmにおいて切くず詰まりにより折損した。
【００１２】
本発明の実施形態のドリルは、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、第一心厚テーパ部に続く第一心厚テーパ部の勾配より小さい中勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部と、さらに第二心厚テーパ部に続く第二心厚テーパ部の勾配よりさらに小さい緩勾配で心厚を減ずる第三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、刃先先端から急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部と、その後方に続く中勾配で心厚を減ずる第二心厚テーパ部と、さらにその後方に続く緩勾配で心厚を減ずる第三心厚テーパ部とで、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、特に刃先先端側急勾配で心厚を減ずる第一心厚テーパ部の作用により、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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）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の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見たドリル先端部の拡大平面図、（ｃ）は（ａ）の心厚部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 190mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフ、（ｃ）は図３に示す従来品のドリルで深さ 190mmの穴あけを行ったときの主軸負荷電圧グラフをすれぞれ示す。
【図３】（ａ）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の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見たドリル先端部の拡大平面図、（ｃ）は（ａ）の心厚部の軸断面図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００１４】
１：第一心厚テーパ部、２：第二心厚テーパ部、３：第三心厚テーパ部
４：ドリルの溝切り上がり部、５：ドリル油穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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