(57)【要約】【課題】銅及び銅合金の深穴加工に適したドリルを提供すること。【解決手段】ツイストドリルにおいて、先端側から基端側に向けて縮径する、０．０５６／１００〜０．１８７／１００の範囲のバックテーパを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツイストドリルの先端側から基端側に向けて縮径する、０．０５６／１００〜０．１８７／１００の範囲のバックテーパを設けたことを特徴とするツイストドリル。
【請求項２】
前記ツイストドリルの最大直径（Ｄ1）と前記バックテーパにより縮径された直径（Ｄ2）との差（Δ）が０．１４ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載のツイストドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅及び銅合金の穴あけに適したツイストドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドリルを使った穴あけ加工時に、加工された穴の側壁とドリルとの接触による回転抵抗の増大を防ぐために、ドリルには先端から基端に向かって細くなるバックテーパが付けられており、このバックテーパの値は通常は０．０１／１００〜０．０２／１００の範囲で設定されている。しかしながら、このようにバックテーパの付いたドリルを使っても、銅あるいは銅合金にドリル径の例えば２０倍以上の深さを有する深穴を加工する場合には、鉄鋼を加工する場合に比べてドリルの折損が頻発し加工コストを上昇させていた。
【０００３】
また特許文献１では、バックテーパを０．１／１００〜０．４／１００の範囲に設定したドリルが提案されているが、この値の範囲が銅及び銅合金に適した範囲であるかについては説明がない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２６９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述した従来技術の課題に鑑みてなされたもので、銅及び銅合金の深穴加工に適したドリルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、ツイストドリルの先端側から基端側に向けて縮径する、０．０５６／１００〜０．１８７／１００の範囲のバックテーパを設けたことを特徴としている。このように、バックテーパを前記の範囲に設定することにより、銅及び銅合金に深穴を加工する場合であっても折損し難いドリルが得られる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のツイストドリルが、ツイストドリルの最大直径（Ｄ1）とバックテーパにより縮径された直径（Ｄ2）との差（Δ）が０．１４ｍｍ以下であることを特徴としている。これにより、請求項１の発明のドリルの効果に加えて、切りくずの噛み込みの発生しないドリルが得られる。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の実施例のツイストドリルを模式的に示した正面図であり、分かりやすくするために各部の寸法は縮尺に従わずに、特にテーパーは誇張して示している。
【００１１】
図１のツイストドリルＡは、本実施例ではφ９ｍｍの外径Ｄ1及び３００ｍｍの全長Ｌを有するロングドリルであり、切刃と１１８度の先端角を有する先端部２と、基端側のストレート部４と、前記先端部２とストレート部４との間のバックテーパ部３とから構成されている。バックテーパ部３は、２５０ｍｍの長さＬ1を有し、そこには先端側から基端側に向かって細くなる０．０５６／１００のテーパが付けられており、また図示されていないが約３５度のねじれ角の一対のねじれ溝が螺旋状に形成されている。ストレート部４は、バックテーパ部３の最小径に等しいφ８．８６ｍｍで一定の外径Ｄ2を有しており、またそこには前記ねじれ溝は形成されていない。この実施例ではストレート部４は加工機に固定される固定部５でもある。
【００１２】
図２のツイストドリルＢは、図１のツイストドリルＡと同一のφ９ｍｍの外径Ｄ1と３００ｍｍの全長Ｌを有しているが、図示されるようにバックテーパ部３のテーパが大きく０．１８７／１００に設定されて、その長さＬ1は７５ｍｍであり図１のものより短くなっている。ストレート部４は、固定部５と、該固定部５とバックテーパ部３との間の外径逃がし部６とから構成され、前記固定部５と外径逃がし部６は共に図１のストレート部４と同一のφ８．８６ｍｍの外径Ｄ2を有している。また図示されていないが、一対のねじれ溝がバックテーパ部３から外径逃がし部６にかけて形成されているが、固定部５には形成されていない。
【００１３】
ここで、図１及び図２の実施例を詳しく説明する前に、被加工材と穴径の誤差の関係を表１を参照して説明する。表１は、従来タイプの呼び径φ９ｍｍのドリルを使って深さ２５０ｍｍの穴を鋼材と銅合金にあけた場合の穴径の実測データを示すものである。表１に示されるように鋼材の場合は、呼び径に対して０．０５〜０．１０ｍｍプラスに加工されるのに対して、銅合金の場合は０．０２〜０．０５ｍｍマイナスに加工された。このデータを基に幾何学的な検討を加えると、穴径が０．０５ｍｍマイナスの場合、従来タイプのバックテーパが０．０２／１００のドリルであれば穴深さ２５０ｍｍの全長にわたって加工穴の側壁と接触して抵抗を受けていたこととなる。
【表１】
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【００１４】
表１で得られたデータをもとに、本発明による図１のドリルのバックテーパ値は、一般的なドリルのバックテーパより大きく０．０５６／１００に設定されている。このバックテーパ値より小さくなると、被削材の加工穴側面とドリルとの摩擦抵抗が増大し、例えばバックテーパ０．０４／１００のドリルでは後述するようにドリルの折損が起こりやすくなる。
【００１５】
一方前記図２のドリルＢでは、バックテーパの値は０．１８７／１００に設定されている。バックテーパをこのように大きくすることで加工穴側面とドリルとの接触領域が減少し、ドリルの折損の確率がさらに低下するが、この値（０．１８７／１００）より大きくすると、加工穴側壁によるドリルのガイド機能が低下することからドリルの直進性が低下して穴曲がりが生じやすくなる。
【００１６】
前述のとおり、図１のドリルＡと図２のドリルＢは、それぞれ本発明のドリルのなかの最小バックテーパを有するドリルと最大バックテーパを有するドリルである。
【００１７】
また図２のドリルＢでは、ストレート部４の外径逃がし部６の直径を図１のドリルのストレート部４と同一のφ８．８６ｍｍを維持することを条件としてバックテーパ部３の長さＬ1を決めている。この結果、外径逃がし部６と呼び径との直径の差Δは０．１４ｍｍとなっている。これは、前記差Δが０．１４ｍｍを超えて加工穴側壁との隙間が増大すると次第に切りくずの噛み込みが発生しやすくなることが判ったためである。なお、この差Δを０．１４ｍｍ未満に設定することも本発明において可能であり、前述のバックテーパの範囲において加工条件に応じて最適な値に設定してよい。
【００１８】
次に、表２を参照して、本発明のドリルの耐久性について説明する。表２は、図１及び図２に示したドリルＡ及びＢと、比較のためにバックテーパを０．０４／１００と小さくしたドリルＣとを用いて銅合金に対して深さ２５０ｍｍの穴あけ加工を行い、ドリルが折損するまでに加工した穴数を調べた結果をまとめたものである。前記比較のためのドリルＣは、ストレート部が固定部だけから構成される図１のドリルＡと同様の形状を有するものである。３種類のドリルは、バックテーパは異なるが、その他の例えば刃先形状あるいはねじれ溝の形状等は同一である。また材質は高速度工具鋼である。一方、被削材は（株）神戸製鋼所で開発され商品名「ＨＲ７５０」として市販されている銅合金である。
【表２】
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【００１９】
加工は、切削速度１７．１ｍ／ｍｉｎ、回転数６０５ｒｐｍ、送り７３ｍ／ｍｉｎで行われ、潤滑剤には水溶性潤滑剤が用いられた。実験の結果は、表２に示すように、図２のドリルＢが最も多い１８ケの穴を加工でき、次いで図１のドリルＡが１７ケ、ドリルＣは７ケで、ドリルＡ及びＢのドリルＣに対する折れ難さが示された。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のツイストドリルの実施例のバックテーパが最小のものの概略正面図である。
【図２】本発明のツイストドリルの実施例のバックテーパが最大のものの概略正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
２    先端部
３    バックテーパ部
４    ストレート部
５    固定部
６    外径逃がし部
【図１】
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【図２】
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