(57)【要約】【課題】芯振れが起こるのを防止できると共に、切削抵抗及び発熱を可及的に抑えて高精度な穴明け加工を実現すること。【解決手段】チップ３は、外周面に先端部から基端方向に向かい径が小さくなるように傾斜して形成されたバックテーパが設けられる。バックテーパは、ドリル本体２の先端からシャンク部方向に向かうに従いドリル本体２の軸線となす角度が順次大きくなる複数段に形成され、例えばドリル本体２の先端側に配置される１段目テーパ部７１と、２段目テーパ部７２との二段に構成され、１段目テーパ部７１の角度θに比較して２段目テーパ部７２の角度θ１が大きくなる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線周りに回転可能なドリル本体と、該ドリル本体の先端部に取り付けられると共に切刃を有するチップとを備え、該チップの外周面にドリル本体の基端方向に向かい径が小さくなるバックテーパが設けられたビルトイン式ドリルにおいて、
前記バックテーパは、ドリル本体の先端から基端方向に向かうに従い、ドリル本体の軸線となす角度を順次大きくさせて複数段に形成されていることを特長とするビルトイン式ドリル。
【請求項２】
請求項１記載のビルトイン式ドリルにおいて、
前記複数段のバックテーパは、ドリル本体の先端側に配置される１段目テーパ部と、該１段目テーパ部に隣接する２段目テーパ部との二段からなることを特長とするビルトイン式ドリル。
【請求項３】
請求項２記載のビルトイン式ドリルにおいて、
前記２段目テーパ部は、１段目テーパ部の角度の１．３倍以上の角度であることを特長とするビルトイン式ドリル。
【請求項４】
請求項２又は３記載のビルトイン式ドリルにおいて、
前記１目段テーパ部と２段目テーパ部とは、それぞれの長さがドリル本体の軸方向に沿い互いに同じになっていることを特長とするビルトイン式ドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ドリル本体にチップが取り付けられたビルトイン式ドリルに係り、特にチップに設けられたバックテーパの改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ドリル本体の先端部に対し着脱自在なチップを取り付け、使用によって摩耗したチップを再研磨することなく使い捨てとすることにより、工具再研磨の手間を省くようにしたビルトイン式ドリルがある。
このようなビルトイン式ドリルに関する従来技術としては、例えば、ドリル本体の先端部に設けられた凹部溝にチップを嵌挿した後、これを軸線と交差方向にねじ止めするようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９７９２３号公報（段落番号００１７−段落番号００２１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビルトイン式ドリルは、穴明け時、ドリルで穿った孔の内面を摩耗させて孔が大きくなったり傷が付いたりしないようにするため、チップの外周面に対し、ドリル本体の基端方向に向かって径寸法が小さくなるように形成されたバックテーパが設けられている。
しかしながら、上記従来技術のビルトイン式ドリルは、バックテーパの角度について配慮されていなかった。即ち、チップに設けられているバックテーパは、ドリルの軸線に対して緩やかに傾斜する角度、つまり、小さな角度を設けるのが一般的である。
ところが、バックテーパの角度を緩やかに形成すると、穴明け時にバックテーパの部分が穿たれた孔の内面と摺接し、切削抵抗の増大を招くばかりでなく、発熱が大きくなる悪影響があった。この問題を解消するため、バックテーパの角度を大きくすることが考えられるが、そのようにすると、チップの外周面が穴明け加工中のガイド機能を果たすことができなくなる結果、チップに芯振れが発生し、孔の精度が低下するという不具合もあった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、芯振れが起こるのを防止できると共に、切削抵抗及び発熱を可及的に抑えて高精度な穴明け加工を実現することができるビルトイン式ドリルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、軸線周りに回転可能なドリル本体と、該ドリル本体の先端部に取り付けられると共に切刃を有するチップとを備え、該チップの外周面にドリル本体の基端方向に向かい径が小さくなるバックテーパが設けられたビルトイン式ドリルにおいて、前記バックテーパは、ドリル本体の先端から基端方向に向かうに従い、ドリル本体の軸線となす角度を順次大きくさせて複数段に形成されていることを特長とする。
【０００７】
この発明に係るビルトイン式ドリルによれば、チップによる穴明け時、先端側に配置される前段側テーパ部が、穿った加工物の孔の内面に沿いドリル本体に直線性を持たせてドリル本体をガイドさせる一方、それに続く後段側テーパ部が穿たれた孔との間に隙間を持たせるので、切削抵抗を極力抑えることができ、しかもその隙間によって放熱効果を促進させることができ、これにより、チップが芯振れを起こすことがないばかりでなく、切削抵抗及び発熱の増大を招くことなく穴明けを良好に行うことができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のビルトイン式ドリルにおいて、前記複数段のバックテーパは、ドリル本体の先端側に配置される１段目テーパ部と、該１段目テーパ部に隣接する２段目テーパ部との二段からなることを特長とする。
この発明に係るビルトイン式ドリルによれば、チップによる穴明け時、１段目テーパ部が、穿った加工物の孔の内面に沿いドリル本体に直線性を持たせてドリル本体をガイドする一方、２段目テーパ部が穿たれた孔との間に隙間を持たせるので、チップの芯振れがなく、かつ切削抵抗及び発熱の増大を招くことのない穴明けを良好に行うことができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２記載のビルトイン式ドリルにおいて、前記２段目テーパ部は、１段目テーパ部の角度の１．３倍以上の角度であることを特長とする。
この発明に係るビルトイン式ドリルによれば、２段目テーパ部の角度が１段目テーパ部の角度の１．３倍以上の大きさになっているので、ドリルに芯振れが発生しない状態で２段目テーパ部によって切削抵抗及び発熱の抑制作用を確実に高めることができ、高精度の穴明けを的確に行うことができる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３記載のビルトイン式ドリルにおいて、前記１目段テーパ部と２段目テーパ部とは、それぞれ長さがドリル本体の軸方向に沿い互いに同じになっていることを特長とする。
この発明に係るビルトイン式ドリルによれば、１段目テーパ部と２段目テーパ部との軸方向の長さが同じになっていると、１段目テーパ部により、ドリル本体が良好にガイドされて直線性が高められること、及び２段目テーパ部により、切削抵抗及び発熱を可及的に抑えることの双方が確実に行われるので、１段目テーパ部による作用と２段目テーパ部による作用が相俟つことにより、バランスのとれた良好な穴明け加工をいっそう的確に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図３はこの発明の第１の実施の形態に係るビルトイン式ドリルを示す図であって、図１はビルトイン式ドリルの全体側面図、図２はビルトイン式ドリルを先端側から見た図、図３は図１の要部を示す拡大説明図である。
図１に示すビルトイン式ドリル（以下、単に「ドリル」と称す）１は、軸線周りに回転可能なドリル本体２と、このドリル本体２に着脱可能に取り付けられたスローアウェイチップ３とを備えている。
【００１２】
ドリル本体２は、その後端部が先端側より大径に形成されてシャンク部２ａをなしており、シャンク部２ａから先端側には軸線周りに螺旋状にねじれつつ先端に開口された一対の切り屑排出溝４が軸線Ｏを挟んで設けられ、更にシャンク部２ａ中を軸線Ｏに沿い通って先端側に向かうと共に、該先端側において分岐してドリル本体２の先端面の開口５ａ、５ａと連設する潤滑冷却剤等の供給路５が形成されている。なお、この供給路５は、図１では作図上の都合上、ドリル本体２の途中で途切れた状態に図示されている。
【００１３】
スローアウェイチップ（以下、単に「チップ」と略称す）３は、切刃３１を有するものであって、超硬合金、サーメット、セラミックス、あるいはそれらの材料の表面にＰＶＤなどによって硬質被膜を形成した材料から製作され、ドリル本体２の先端部に設けられた凹溝部（符示せず）に嵌挿されたとき、ねじ６が軸線Ｏと直交する方向に締結されることでドリル本体２に取り付けられている。その場合、チップ３は、図２に斜線にて示すように、ドリル本体２の軸線Ｏを中心とする径方向の対称位置に二個取り付けられている。また、チップ３は、外周面に先端部から基端方向に向かい径が小さくなるように傾斜して形成されたバックテーパ７が設けられている。
【００１４】
そして、上記バックテーパ７は、ドリル本体２の先端からシャンク部２ａ方向に向かうに従い、ドリル本体２の軸線Ｏとなす角度が順次大きくなる複数段に形成されている。即ち、バックテーパ７は、例えば図３に示すように、ドリル本体２の先端側に配置される１段目テーパ部７１と、２段目テーパ部７２との二段に構成され、１段目テーパ部７１の角度θに比較して２段目テーパ部７２の角度θ１が大きくなっている。
【００１５】
その場合、２段目テーパ部７２の角度θ１は、１段目テーパ７１の角度θ１と同程度に小さいと、２段目テーパ部７２自体も孔の内壁に摺接して切削抵抗などが大きくなるおそれがある一方、１段目テーパ部７１の角度θに対して大きすぎると、芯振れが起こりやすくなることから、１段目テーパ部７１の角度θに比較して１．１倍〜３．０倍程度の大きさ、好ましくは１．３倍以上の角度となっている。
そのため、本例では、１段目テーパ部７１の角度θとしては０゜０５´〜０゜１５´、２段目テーパ部７２の角度θ１としては０゜１０´〜０°３０´の範囲内であるが、これらの角度θ、θ１としては、穿設すべき材料の種類及び厚み並びに孔径の大きさ、それに使用されるドリル本体２やチップ３の材質等によって適宜選定されるのが望ましい。
【００１６】
また、１目段テーパ部７１と２段目テーパ部７２とは、それぞれの長さがドリル本体２の軸方向に沿い互いに同じになっており、つまり、チップ３に設けられるバックテーパ７の全長をＬとした場合、１、２段目テーパ部７１、７２のそれぞれが互いにＬ／２の長さ寸法となっている。なお、図３において、Ｏ′は図１及び図２に示す軸線Ｏと平行な線である。
【００１７】
この実施形態のドリル１は、上記のように構成されているので、穴明け加工に際し、予め、チップ３を取り付けたドリル本体２が図示しないチャック部に装着され、かつドリル本体２の供給路５に潤滑冷却剤等が供給されつつドリル本体２が駆動されると、チップ３が加工物に対し次第に前進することで、穴明け加工が行われることとなる。
この穴明け加工時、チップ３の外周面に設けられたバックテーパ７の角度によっては、穿たれた孔と摺接して該孔が必要以上に大きくなったり、切削抵抗及び発熱の増大を招いたりするおそれがある。
【００１８】
しかしながら、ドリル本体２に取り付けられたチップ３には、図３に示すように、先端側に配置される１段目テーパ部７１とこれに隣接して配置される２段目テーパ部７２との二段でバックテーパ７が構成され、しかも２段目テーパ部７２の角度θ１が１段目テーパ部７１の角度θより大きくなっているので、チップ３による穴明け時、１段目テーパ部７１が穿たれた孔の内面に沿いドリル本体２に直線性を持たせながらドリル本体２をガイドする一方、２段目テーパ部７２がその穿たれた孔との間に隙間を持たせるので、切削抵抗を極力抑えることができ、しかもその隙間によって放熱効果を促進させることもできる。
その結果、チップ３が芯振れを起こすことがないばかりでなく、切削抵抗及び発熱の増大を招くことなく穴明けを行うことができるので、高精度の穴明け加工を実現することができる。
【００１９】
しかも、２段目テーパ部が１段目テーパ部の角度θの１．３倍以上の角度θ１になっているので、チップ３に芯振れが発生しない状態で２段目テーパ部によって切削抵抗及び発熱の抑制作用を確実に高めることができ、高精度の穴明けを的確に行うことができる。
【００２０】
また、バックテーパ７における１段目テーパ部７１と２段目テーパ部７２との軸方向の長さが同一になっていると、１段目テーパ部７１により、ドリル本体２が良好にガイドされて直線性が高められること、及び２段目テーパ部７２により、切削抵抗及び発熱を可及的に抑えることの双方が確実に行われ、従って、１段目テーパ部による作用と２段目テーパ部による作用が相俟つことにより、バランスのとれた良好な穴明け加工をいっそう的確に行うことができる。
【００２１】
上記実施の形態においては、チップ３のバックテーパ７が２段のみで構成された例を示したが、それに限定されるものではなく、例えば図４に示すように構成することもできる。図４は、この発明の第２の実施形態に係るビルトイン式ドリルを示し、この場合は、１段目テーパ部７１と２段目テーパ部７２と３段目テーパ部７３との３段でバックテーパ７が構成され、１段目テーパ部７１から３段目テーパ部７３に至るに従い、その角度θ、θ１、θ２が次第に大きくなるように形成されている。そして、穴明け時、バックテーパ部７を構成する前記テーパ部７１〜７３のそれぞれが有効に機能することで、切削抵抗及び発熱を良好に抑制しつつ高精度の孔を形成することができるようになっている。
【００２２】
従って、この実施形態によれば、基本的には前述と同様の作用効果が得られる。なお、上記１〜３段目テーパ部７１〜７３の軸方向の長さとしては、第１の実施形態で説明したように加工物やドリル本体２、チップ３の材料等の条件等により適宜選定されるのはいうまでもない。
【００２３】
なお、いずれの実施形態において、チップ３がドリル本体２の対称位置に二個設けられた一対のものを用いた例を示したが、一個のチップで穴明けを行うものにも同様に適用することができる。また、チップとして、ドリル本体に着脱可能に取り付けられるスローアウェイタイプのビルトイン式ドリルを用いた例を示したが、例えばチップが嵌挿されたとき、それをろう付けなどによって取り付けられるドリルにも適用できるのは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、チップによる穴明け時、先端側に配置される前段側テーパ部が、加工物の孔の内面に沿いドリル本体をガイドさせる一方、それに続く後段側テーパ部が孔との間に隙間を持たせ、切削抵抗を極力抑えるつつ放熱効果を促進させることができるように構成したので、チップが芯振れを起こすことがないばかりでなく、切削抵抗及び発熱の増大を招くことなく高精度の穴明け加工を実現することができる効果が得られる。
【００２５】
請求項２に係る発明によれば、１段目テーパ部によってチップが芯振れを起こすことがなく、２段目テーパ部によって切削抵抗及び発熱の増大を招くことがないので、高精度の穴明けを確実に行える効果が得られる。
【００２６】
請求項３に係る発明によれば、ドリルに芯振れが発生しない状態で２段目テーパ部によって切削抵抗及び発熱の抑制作用を確実に高めることができ、高精度の穴明けを良好に行うことができる効果が得られる。
【００２７】
請求項４に係る発明によれば、１段目テーパ部による作用と２段目テーパ部による作用が相俟つことにより、バランスのとれた良好な穴明け加工を的確に行うことができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るビルトイン式ドリルを示す全体側面図である。
【図２】ビルトイン式ドリルを先端側から見た図である。
【図３】図１の要部を示す拡大説明図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態に係るビルトイン式ドリルを示す要部の説明図である。
【符号の説明】
１    ビルトイン式ドリル
２    ドリル本体
３    スローアウェイチップ（チップ）
３１    切刃
７    バックテーパ
７１    １段目テーパ部
７２    ２段目テーパ部
７３    ３段目テーパ部
θ、θ１、θ２    バックテーパの角度
Ｏ    ドリル本体の軸線
【図１】
2004283932.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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