(57)【要約】      （修正有）【課題】大径のスローアウェイ式ドリルにおける切りくず処理性を改善する。【解決手段】丸棒状をなすドリル本体１０の先端より、フルート溝１１がドリル本体の外周部分に該ドリル軸線に沿って形成され、前記フルート溝の該ドリル軸線方向の先端部には回転方向前方を向くチップ座形成面が備えられ、前記チップ座形成面に沿って複数のチップ座１４が形成され、前記チップ座にスローアウェイチップが着脱自在に装着され、前記スローアウェイチップからなる切れ刃が回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し切削領域を分担しているスローアウェイ式ドリルにおいて、少なくとも１つのフルート溝には２つ以上のスローアウェイチップが装着されるとともに、これらスローアウェイチップの間には、前記チップ座形成面から上方に延びる突起２０が備えられることを特徴とするスローアウェイ式ドリル。【選択図】図２
2004223659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸棒状をなすドリル本体の先端より、フルート溝がドリル本体の外周部分に該ドリル軸線に沿って形成され、前記フルート溝の該ドリル軸線方向の先端部には回転方向前方を向くチップ座形成面が備えられ、前記チップ座形成面に沿って複数のチップ座が形成され、前記チップ座にスローアウェイチップが着脱自在に装着され、前記スローアウェイチップからなる切れ刃が回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し切削領域を分担しているスローアウェイ式ドリルにおいて、
少なくとも１つのフルート溝には２つ以上のスローアウェイチップが装着されるとともに、
これらスローアウェイチップの間には、前記チップ座形成面から上方に延びる突起が備えられることを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
【請求項２】
丸棒状をなすドリル本体の先端より、フルート溝がドリル本体の外周部分に該ドリル軸線に沿って形成され、前記フルート溝の該ドリル軸線方向の先端部には回転方向前方を向く壁面にカートリッジ取付座が設けられ、前記カートリッジ取付座にカートリッジが着脱自在に装着され、前記カートリッジには該ドリル本体の回転方向前方を向くチップ座形成面が備えられ、前記チップ座形成面に沿ってチップ座が形成され、前記チップ座にスローアウェイチップが着脱自在に装着され、前記スローアウェイチップからなる切れ刃が回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し切削領域を分担しているスローアウェイ式ドリルにおいて、
少なくとも１つのフルート溝には２つ以上のスローアウェイチップが装着されるとともに、
これらスローアウェイチップの間には、前記チップ座形成面から上方に延びる突起が備えられることを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、大径のスローアウェイ式ドリル（以下「ドリル」という）に係わり、切りくず処理性を改善する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の大径のドリルとして、図１０および図１１に示すようなドリルがある。図１０はこのドリルの正面図であり、図１１は側面図である。このドリルは、棒状をなすドリル本体１０の外周部分に、軸方向に一対のフルート溝１１が形成されるとともに、切削油の供給穴１６が穿設される。また、前記フルート溝１１の先端部は、チップ座１４が切り欠きされるチップ座形成面１２と、フルート溝１１が切り上がってドリル本体１０と交わる点であるヒールを含む側に形成されるヒール形成面１３とが略直交してポケット状に形成される。前記フルート溝１１の先端では、直径方向を基準にしてドリル中心軸付近から外周側に向かって、中心刃チップ３０、第１中間刃チップ３１、第２中間刃チップ３２および外周刃チップ３３が配列固定される。これらチップからなる切れ刃は、回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位している。前記供給穴１６は、ドリル本体１０の先端付近では、ドリル軸中心部分から２つに分れてドリル本体のランド部分１７の略中央部位に開口する第１の噴射穴が形成される。また、この第１の噴射穴の中間部位からは、中心刃チップ３０およびこの中心刃チップと反対側のフルート溝内にある第１中間刃チップ３１および外周刃チップ３３に向かうようにフルート溝のヒール形成面に分岐開口した第２の噴射穴が形成され、これによって切削油の給油を良好にしたものである。また、前記中心刃チップ３０は、正三角形板の頂角部分を等しく斜截して、この斜截コーナによって切れ刃が形成されるようにした六角形板状を呈しており、ドリル本体１０のフルート溝１１内に取付けられたときには、前記切れ刃が切削始点を構成するとともに、この切削始点が、ドリル本体１０の軸中心に対して、２〜３ｍｍの偏位量Ａを有し、またドリル本体１０の軸中心側から外周側に向かう切れ刃稜がドリル本体１０の直径方向線に対して逃げ角αを形成するようになっており、前記第１中間刃チップ３１、第２中間刃チップ３２および外周刃チップ３３は、それぞれ略正方形板状を呈しており、軸中心側から外周側に向かう切れ刃稜がドリル本体１０の直径方向線に対して逃げ角βを形成し、この逃げ角βが３°〜７°の範囲内で前記逃げ角αよりも小さく設定され、また回転軌跡上では、前記切れ刃稜間で形成される段差量δが０．１５〜０．３５ｍｍに設定されている。
【０００３】
この従来ドリルは、以上の構成により刃型構成および切削油の噴射穴の構成などを改善したことによって、例えばΦ５０〜Φ１２０ｍｍ程度の穴加工に適する。すなわち、切削油が充分に供給できることに加え、中心刃４０の喰い付き性が良く、しかも逃げ角β、段差量δによって中間刃および外周刃の切削開始が早くなり、安定した切削状態を造り出せる。そして、切れ刃稜に対する切削分力は、垂直方向では、いずれもドリル本体１０の軸中心線方向に略近い方向に指向しており、また直径方向では互いに打ち消し合うようになっている。（例えば、特許文献１）
【０００４】
【特許文献１】
実公平３−５７３７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来ドリルは、図１０および図１１に示すように、各々のフルート溝につき２個ずつチップが装着される。該ドリルの各々のフルート溝において、ドリル本体の軸中心側には、中心刃チップと第１中間刃チップが配設される。前記中心刃チップから生成する切りくずは、その内側では切削速度がほとんど０になるため、外側と内側で周速の差が非常に大きくなる。したがって、ドリル本体の回転軸中心付近を頂点とする円錐状に変形し、その後、円錐らせん状に長くつながった切りくず形状となり、適当な長さになったところで自然発生的に分断する。このような円錐らせん状の切りくずは、ドリル本体に絡み付くことがないので、穴の外へ円滑に排出される。一方、第１中間刃チップから生成する切りくずは、中心刃から生成する切りくずほど外側と内側で周速の差が大きくないため、円錐らせん状の切りくずとはならず、該ドリルの軸中心方向に向かって幾分変形した切りくずが生成する。この切りくずは、該チップの内周側に近接するフルート溝のヒール形成面に衝突し強制的にカールさせられるのでコイル状の切りくず形状となる。そして、その後、前記切りくずは、適当な巻数において自然発生的に分断する。このようなコイル状の切りくずは、ドリル本体に絡み付くことがないので、穴の外へ円滑に排出される。
【０００６】
しかしながら、該ドリルの各々のフルート溝の外周側に配設される第２中間刃チップと外周刃チップにおいて、それらチップから生成する切りくずは、外側と内側での周速の差が小さいため、該ドリルの軸中心側に向かって変形しにくいことに加え、それらチップがフルート溝のヒール形成面から大きく離間しているため、強制的にカールさせられない。そのため、図１２および図１３に示すように、それらチップから生成する切りくずは、縦向きカールの伸びた切りくずとなる。そのため、このような切りくずは、ドリル本体に絡み付きやすいという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以上のような課題に鑑みなされたもので、丸棒状をなすドリル本体の先端より、フルート溝がドリル本体の外周部分にドリル軸線に沿って形成され、前記フルート溝のドリル軸線方向の先端部には回転方向前方を向くチップ座形成面が備えられ、前記チップ座形成面に沿って複数のチップ座が形成され、前記チップ座にスローアウェイチップが着脱自在に装着され、前記スローアウェイチップからなる切れ刃が回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し切削領域を分担しているスローアウェイ式ドリルにおいて、少なくとも１つのフルート溝には２つ以上のスローアウェイチップが装着されるとともに、これらスローアウェイチップの間には、前記チップ座形成面から上方に延びる突起が備えられることを特徴とするスローアウェイ式ドリルである。
【０００８】
または、丸棒状をなすドリル本体の先端より、フルート溝がドリル本体の外周部分にドリル軸線に沿って形成され、前記フルート溝のドリル軸線方向の先端部には回転方向前方を向く壁面にカートリッジ取付座が設けられ、前記カートリッジ取付座にカートリッジが着脱自在に装着され、前記カートリッジには該ドリル本体の回転方向前方を向くチップ座形成面が備えられ、前記チップ座形成面に沿ってチップ座が形成され、前記チップ座にスローアウェイチップが着脱自在に装着され、前記スローアウェイチップからなる切れ刃が回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し切削領域を分担しているスローアウェイ式ドリルにおいて、少なくとも１つのフルート溝には２つ以上のスローアウェイチップが装着されるとともに、これらスローアウェイチップの間には、前記チップ座形成面から上方に延びる突起が備えられることを特徴とするスローアウェイ式ドリルである。
【０００９】
上記の構成によれば、ドリル本体に設けられたフルート溝の少なくとも１つには、２個以上のチップが配設され、これらチップのうち最も内周側に配設されるチップを除いたチップには、前記チップの内周側にチップ座形成面から上方に延びる突起が近接する。前記チップから生成する切りくずは、前記突起の外周側に形成される拘束壁面に衝突し強制的にカールさせられ、長く伸びることなく、前記フルート溝を円滑に通過し穴の外へ排出される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図７は、この発明の第１実施例を示す図である。この実施例について、図を参照しながら説明する。図１はこの第１実施例のドリルの先端部における正面図である。図２は側面図である。図３と図４は先端部の斜視図である。図５乃至図７はこのドリルにおける切りくず生成状態を示す図である。図５はドリルの先端視の図であり、図６と図７はドリル軸線の法線方向からみた図である。この実施例のドリルは、図１乃至図４に示すように、丸棒状をなすドリル本体１０の一端より、一対のフルート溝１１が該ドリル本体１０の外周部分に軸線に沿って形成され、切削油の供給穴１６が穿設される。また、前記フルート溝１１の先端部は、チップ座１４が切り欠きされるチップ座形成面１２と、フルート溝１１が切り上がってドリル本体と交わる点であるヒールを含む側に形成されるヒール形成面１３とが略直交してポケット状に形成される。前記フルート溝１１の先端部には、前記チップ座形成面に沿って４つのチップ座１４が形成され、切れ刃を有するチップがチップ固定ねじ１５により前記チップ座１４に載置固定される。前記チップは、該ドリルの直径方向を基準にして軸中心付近から外周に向かって、中心刃チップ３０、第１中間刃チップ３１、第２中間刃チップ３２および外周刃チップ３３で構成される。これらチップからなる切れ刃は、回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し、該ドリルの軸中心付近から外径までの範囲の切削領域を分担している。なお、前記中心刃チップ３０、第１中間刃チップ３１、第２中間刃チップ３２および外周刃チップ３３のそれぞれの形状は、同形同大に限らず、同形異大または異形異大でもよく、ドリルの直径や切削抵抗のバランス等を考慮して適宜選択されてよい。
【００１１】
該ドリルの一方のフルート溝１１には、中心刃チップ３０と第２中間刃チップ３２とが配設され、これらチップの間にはチップ座形成面１２から上方に延びる突起２０が該ドリル本体１０と一体的に形成される。前記突起２０は、ドリル本体１０の先端視において略四角形をなし、該ドリルの後端側に向かって延在するように形成され、前記突起２０の外周側を向く拘束壁面２１が前記第２中間刃チップ３２の内周側に近接するように形成される。他方のフルート溝には第１中間刃チップ３１と外周刃チップ３３とが配設され、これらチップの間にもチップ座形成面１２から上方に延びる突起２０が形成され、前記突起２０の外周側を向く拘束壁面２１が前記外周刃チップ３３の内周側に近接するように形成される。前記第２中間刃チップ３２と外周刃チップ３３から生成する切りくずは、外側と内側の周側の差から幾分かは該ドリルの軸中心側に向かって変形するので、図５乃至図７に示すように、前記拘束壁面２１に衝突し強制的カールさせられ、コイル状の切りくず形状となる。その後、前記切りくずは、適当な巻数において自然発生的に分断する。このようなコイル状の切りくずは、ドリル本体１０に絡み付くことがないので、穴の外へ円滑に排出される。
【００１２】
前記中心刃チップ３０と前記第１中間刃チップ３１から生成する切りくずは、前述した従来ドリルと同様に、中心刃チップ３０では円錐らせん状の切りくず形状となり、第１中間刃チップ３１ではコイル状の切りくず形状となる。これら切りくずは、該ドリル本体１０に絡み付くことがないので、穴の外へ円滑に排出される。以上のように、本発明のドリルは、すべてのチップにおいて良好な切りくず処理性が得られ、従来ドリルよりも切りくず処理性を大幅に改善することが可能となる。
【００１３】
本発明は、上述した第１実施例のドリルのように、１つのフルート溝１１に配設されるチップの個数が２個に限らず、３個以上のチップが配設される場合にも適用可能である。また、ドリル先端視におけるフルート溝１１のチップ座形成面１２から上方に延びる前記突起２０の高さＨ１およびＨ２は、該ドリルの切れ刃最外径部が描く円より小さい範囲で、且つ、切りくずを強制的にカールさせる効果が得られるように適宜決定される。そして、該ドリルの軸線方向における前記突起２０の長さＬ１およびＬ２は、切りくずがフルート溝１１を通過するのを妨げず、且つ、切りくずを強制的にカールさせるような長さに適宜設定される。さらに、前記突起２０は、該ドリル本体１０に着脱自在に装着されるようにしてもよい。そうすれば、前記突起２０は、その拘束壁面２１が切りくずの衝突により損耗したときには交換することができ、また、硬質な材料で製作すれば拘束壁面２１の損耗を抑えることができ、切りくずを強制的にカールさせる効果が長く維持できるようになる。さらに、前記突起２０の形状を変更することが容易であるため、例えば、切りくずの生成する形態に影響を与える切削条件や被削材の材質等に対して、適宜最適な突起２０の形状を選択することができる。
【００１４】
次に、第２の実施例を図８および図９に示す。図８は、この実施例のドリルの先端部における正面図であり、図９は側面図である。このドリルは、図８および図９に示すように、ドリル本体１０の各々のフルート溝１１の軸線方向の先端部には、回転方向前方を向く壁面にカートリッジ取付座１８が設けられ、前記カートリッジ取付座１８にカートリッジ２２がカートリッジ固定ねじ２３によって該ドリル本体１０に着脱自在に装着される。そして、各々のカートリッジ２２には、該ドリル本体１０の回転方向前方を向く壁面に沿ってチップ座形成面１２が備えられ、前記チップ座形成面に沿って、チップ座１４が２つずつ形成され、前記チップ座１４にはチップがチップ固定ねじ１５によって着脱自在に装着される。これらチップからなる切れ刃は、第１の実施例と同じく、回転軌跡上で一部重なるように直径方向に偏位し、該ドリルの軸中心付近から外径までの範囲の切削領域を分担している。各々のカートリッジ２２に装着される２個のチップの間には、前記チップ座形成面１２から上方に延びる突起２０が形成される。
【００１５】
第１の実施例と同様に、前記突起２０は、該ドリルの先端視において、略四角形を呈し、該ドリルの後端側に向かって延在するように形成される。前記突起２０の拘束壁面２１は、第２中間刃チップ３３と外周刃チップ３３の内周側に近接するように形成される。そして、それらのチップから生成する切りくずは、前記拘束壁面２１に衝突し強制的にカールさせられる。前記切りくずは、小さくカールした形状のままフルート溝内を通過し、穴の外へ円滑に排出される。
【００１６】
この実施例では、突起２０の拘束壁面２１が、切りくずの衝突によって損耗あるいは破損した場合に、ドリル本体１０ごと交換することなく、カートリッジ２２を交換するだけでよいのでコスト低減が可能となる。さらに、前記突起２０の形状を容易に変更できるため、切削条件や被削材等に応じて、最適な切りくず処理効果を得ることができる。
なお、第１の実施例および第２の実施例ともに、切れ刃がドリルの軸中心付近から外径にわたる範囲の切削領域を分担しているドリル、すなわち、下穴のない被削材に対して穴明け加工を行うドリル、に関する実施例である。本発明は、このようなドリルに限らず、あらかじめ加工された下穴を繰り広げるボーリング工具のような該工具の軸中心付近に切れ刃を有しない工具においても、実施可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように、本発明のドリルは、ドリル本体に設けられたフルート溝の少なくとも１つには２個以上のチップが装着され、これらチップのうち最も内周側に配設されるチップを除いたチップには、前記チップの内周側にチップ座形成面から上方に延びる突起が近接する。そして、前記チップから生成する切りくずは、前記突起の外周側に形成される拘束壁面に衝突し強制的にカールさせられ、長く伸びることなく、前記フルート溝を円滑に通過し穴の外へ排出される。そのため、従来の大径ドリルに対して、切りくず処理性を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のドリルの先端部の正面図である。
【図２】第１実施例のドリルの側面図である。
【図３】第１実施例のドリルの斜視図である。
【図４】第１実施例のドリルの斜視図である。
【図５】第１実施例のドリルの切りくず生成状態を示す図である。
【図６】第１実施例のドリルの切りくず生成状態を示す図である。
【図７】第１実施例のドリルの切りくず生成状態を示す図である。
【図８】第２実施例のドリルの先端部の正面図である。
【図９】第２実施例のドリルの側面図である。
【図１０】第２実施例のドリルの側面図である。
【図１１】従来ドリルの正面図である。
【図１２】従来ドリルの切りくず生成状態を示す図である。
【図１３】従来ドリルの切りくず生成状態を示す図である。
【符号の説明】
１０  ドリル本体
１１  フルート溝
１２  チップ座形成面
１３  ヒール形成面
１４  チップ座
１５  チップ固定ねじ
１６  切削油の供給穴
１７  ランド部分
１８  カートリッジ取付座
２０  突起
２１  拘束壁面
２２  カートリッジ
２３  カートリッジ固定用ねじ
３０  中心刃チップ
３１  第１中間刃チップ
３２  第２中間刃チップ
３３  外周刃チップ
４０  中心刃
４１  第１中間刃
４２  第２中間刃
４３  外周刃
５０  切りくず
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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