(57)【要約】【課題】ドリル本体とチップとの位置合わせ精度を向上する。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転されるドリル本体１０の先端面１１に開口する凹溝状のチップ取付座１３に、チップ２０を、その外側面２４，２４がチップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂに対向配置されるように装着する。チップ２０の外側面２４，２４において、シンニング面２１Ａ，２１Ａの後端側に連なる部分を除いた領域に、軸線Ｏ方向に沿って延びる凸部２６…を形成する。チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂに、凸部２６…を噛合可能なガイド溝１４…を形成する。凸部２６…とガイド溝１４…とを互いに噛合させる。【選択図】      図２
2004216463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転されるドリル本体の先端面に開口する凹溝状のチップ取付座に、先端に切刃が形成された略平板状のスローアウェイチップが、その外側面を前記チップ取付座の内側面に対向配置させるように装着されたスローアウェイ式ドリルであって、
前記スローアウェイチップの外側面には、シンニング面の後端側に連なる部分を除いた領域に、前記軸線方向に沿って延びる凸部が形成されているとともに、前記チップ取付座の内側面には、前記凸部を噛合可能なガイド溝が形成されていて、これら凸部とガイド溝とが互いに噛合させられていることを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
【請求項２】
請求項１に記載のスローアウェイ式ドリルに装着されるスローアウェイチップであって、
外側面には、シンニング面の後端側に連なる部分を除いた領域に、前記軸線方向に沿って延びる凸部が形成されていることを特徴とするスローアウェイチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル本体の先端部に形成された凹溝状のチップ取付座に、先端に切刃が形成された略平板状のスローアウェイチップ（以下、チップと称する。）が着脱可能に装着されたスローアウェイ式ドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のスローアウェイ式ドリルの一例として、例えば特許文献１に開示されているように、ドリル本体の先端面に開口する凹溝状のチップ取付座の底面に丸孔を形成する一方、このチップ取付座に装着されるチップの後端面に上記の丸孔に嵌挿可能な軸部を設けていて、この軸部を丸孔に嵌挿するとともに、軸部に形成された切欠部に丸孔の内周から出没する係合部材を係合させることによって、チップをチップ取付座に装着するようにしたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９７９２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなスローアウェイ式ドリルでは、チップの軸部をチップ取付座の丸孔に嵌挿するだけでチップの装着が可能となっているので、チップの交換作業を容易に行えるという利点を有しているが、チップとドリル本体との接続が軸部を介して行われるのみであるため、ドリル本体に対するチップの位置合わせ（心出し）精度が不十分となって、ワークに対するドリルの加工精度に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ドリル本体とチップとの位置合わせ精度を向上することができるスローアウェイ式ドリル及びこれに装着されるチップを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のスローアウェイ式ドリルは、軸線回りに回転されるドリル本体の先端面に開口する凹溝状のチップ取付座に、先端に切刃が形成された略平板状のチップが、その外側面を前記チップ取付座の内側面に対向配置させるように装着されたスローアウェイ式ドリルにおいて、前記チップの外側面には、シンニング面の後端側に連なる部分を除いた領域に、前記軸線方向に沿って延びる凸部が形成されているとともに、前記チップ取付座の内側面には、前記凸部を噛合可能なガイド溝が形成されていて、これら凸部とガイド溝とが互いに噛合させられていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような本発明のスローアウェイ式ドリルでは、チップ取付座の内側面に形成されたガイド溝に、チップの外側面に形成された凸部を噛合させつつ、チップをチップ取付座に対して後端側へ向けてスライドさせて挿入するだけで、チップの装着を容易に行うことができ、かつ、互いに噛合させられるチップの凸部とチップ取付座のガイド溝とでセレーション構造が構成されるので、ドリル本体に対するチップの位置合わせ精度を向上することができる。
ここで、上記の凸部とガイド溝とで構成されるセレーション構造が、シンニング面に交差するように存在していたりすると、このシンニング面に沿って流出する切屑が引っかかりやすくなるので、ドリル本体の擦過が助長されるとともに切屑排出性の悪化を招いて、ドリル本体の破損のおそれまで生じてしまう。これに対して、本発明では、凸部とガイド溝とをシンニング面の後端側に連なる部分には設けず、これら凸部とガイド溝とで構成されるセレーション構造をシンニング面に交差させないようにしたことによって、このシンニング面に沿って流出する切屑の引っかかりを抑制することができるので、ドリル本体の擦過が助長されたり、切屑排出性を悪化させたりするおそれがない。
【０００８】
また、本発明のチップは、本発明のスローアウェイ式ドリルに装着されるチップであって、外側面には、シンニング面の後端側に連なる部分を除いた領域に、前記軸線方向に沿って延びる凸部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態によるスローアウェイ式ドリルのドリル本体１０は、その後端側部分であるシャンク部（図示略）に対して先端側部分が一段縮径するような、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略多段円柱状をなしている。
ドリル本体１０の先端側部分の外周には、ドリル本体１０の先端面１１に開口する一対の切屑排出溝１２，１２が、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、軸線Ｏ方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側にねじれるように螺旋状に形成されている。
【００１０】
また、ドリル本体１０の先端部には、ドリル本体１０の先端面１１に開口して後端側に凹むような凹溝状のチップ取付座１３が、軸線Ｏに対する直径方向に延びるように形成されている。
このチップ取付座１３は、先端側を向いて軸線Ｏに直交する底面１３Ａと、底面１３Ａから屹立するとともに、互いに平行かつ軸線Ｏに平行で、ドリル本体１０の先端面１１に交差する一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂとを備えており、底面１３Ａと内側面１３Ｂ，１３Ｂとに沿った側面視で、ドリル本体１１の先端面１１に向かって「コ」字状に開口するようになっている。
【００１１】
詳述すると、チップ取付座１３は、ドリル本体１０の先端部において、切屑排出溝１２，１２の先端側におけるドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面同士の間が、軸線Ｏに対する直径方向に切り欠かれるようにして形成されたものであり、直径方向の両端側部分において、切屑排出溝１２，１２にそれぞれ連通させられている。
【００１２】
つまり、軸線Ｏに対する直径方向に延びるチップ取付座１３において、底面１３Ａは、その直径方向の両端側に位置する一対の外周側端部がそれぞれドリル本体１０の外周面に交差しているのに対し、一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂのそれぞれは、その直径方向の両端側に位置する一対の外周側端部のうち、ドリル回転方向Ｔ前方側に向けられた領域に位置する一方の外周側端部のみがドリル本体１０の外周面に交差し、他方の外周側端部がドリル本体１０の外周面に達することなく切屑排出溝１２におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面に交差しているのである。
【００１３】
ここで、ドリル本体１０の先端面１１には、この先端面１１と切屑排出溝１２，１２におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面との交差稜線部分が切り欠かれるようにして、後述するチップ２０のシンニング面２１Ａと連続する本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａが形成されており、ドリル本体１０の先端面１１に交差する一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂは、これら本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａにも交差するようになっている。
【００１４】
そして、一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂのそれぞれには、軸線Ｏ方向に沿って延びる複数のガイド溝１４…が、軸線Ｏに直交する方向に所定間隔で配列されるように形成されているのであるが、これら一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂのそれぞれにおいて、本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａの（軸線Ｏ方向の）後端側に連なる部分（先端側が本端側シンニング面１１Ａ，１１Ａに交差する部分）は、上記のガイド溝１４…が形成されないで、平坦面状をなすようになっている。
【００１５】
すなわち、チップ取付座１３における一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂのそれぞれには、一対の外周側端部のうちの切屑排出溝１２の壁面に交差する他方の外周側端部を含んで（軸線Ｏ近傍に位置する）本体側シンニング面１１Ａの後端側に連なる部分を除く領域、つまり、一対の外周側端部のうちのドリル本体１０の外周面に交差する一方の外周側端部を含んでドリル回転方向Ｔ前方側に向けられた領域に、上記のガイド溝１４…が複数配列されて形成されているのである。
そのため、ドリル本体１０を軸線Ｏ方向の先端側から見た先端面視では、図２に示すように、一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂと本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａとの交差稜線部が、それぞれ直線状をなし、かつ、一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂと本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａを除いた先端面１１との交差稜線部が、複数のガイド溝１４…の形状が反映されてそれぞれ波形状をなしている。
【００１６】
一方、このようなチップ取付座１３に装着されるチップ２０は、超硬合金等の硬質材料により、図３に示すような概略偏５角形の略平板状に形成されたものであり、その略中央部から後端面２２までの部分が、チップ２０の厚み方向に対して斜めに交差するように切り欠かれることによって、後述するクランプボルトが挿入される切欠部２３が形成されている。
【００１７】
また、チップ２０の先端面２１は、チップ２０がチップ取付座１３に装着された状態で、軸線Ｏから外周側に向かうにしたがい漸次後退する二等辺三角形状（Ｖ字状）をなすように形成されているとともに、この先端面２１と、チップ２０の一対の外側面２４，２４において、ドリル回転方向Ｔ前方側を向いてすくい面２４Ａ，２４Ａとされる部分との交差稜線部に、それぞれ切刃２５，２５が形成されている。
なお、一対の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａとされる部分は、それぞれドリル回転方向Ｔ後方側に凹むような凹曲面状に形成されているため、これらすくい面２４Ａ，２４Ａと先端面２１との交差稜線部に形成された切刃２５，２５も、ドリル回転方向Ｔ後方側に凹むような凹曲線状をなすこととなる。
【００１８】
ここで、チップ２０の先端面２１には、チップ装着状態において、この先端面２１の中心に位置する軸線Ｏ近傍から、一対の外側面２４，２４のそれぞれにおいてすくい面２４Ａとこれ以外の部分とが交差する付近までの領域が切り欠かれることによって、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に位置する一対のシンニング面２１Ａ，２１Ａが形成されている。
これにより、一対のシンニング面２１Ａ，２１Ａと先端面２１との交差稜線部に形成されたシンニング切刃部２５Ａ，２５Ａが、凹曲線状をなす切刃２５，２５の内周端に接続された部分から、先端面２１の中心に位置する軸線Ｏに向けて延びるように配置されている。
【００１９】
そして、一対の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分のそれぞれには、チップ装着状態で軸線Ｏ方向に沿って延びる複数の凸部２６…が、軸線Ｏに直交する方向に所定間隔で配列されるように形成されているのであるが、これら一対の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分のそれぞれにおいて、シンニング面２１Ａ，２１Ａの（軸線Ｏ方向の）後端側に連なる部分（先端側がシンニング面２１Ａ，２１Ａに交差する部分）は、上記の凸部２６…が形成されないで、平坦面状をなすようになっている。
【００２０】
すなわち、チップ２０の一対の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分のそれぞれには、チップ装着状態で、（軸線Ｏ近傍に位置する）シンニング面２１Ａの後端側に連なる部分を除く領域、つまり、ドリル回転方向Ｔ前方側に向けられるすくい面２４Ａと反対側に位置してドリル回転方向Ｔ後方側に向けられる領域に、上記の凸部２６…が複数配列されて形成されているのである。
そのため、チップ装着状態で、チップ２０を軸線Ｏ方向の先端側から見た先端面視では、図２に示すように、一対の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分とシンニング面２１Ａ，２１Ａとの交差稜線部が、それぞれ直線状をなし、かつ、一対の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分とシンニング面２１Ａ，２１Ａを除いた先端面２１との交差稜線部が、複数の凸部２６…の形状が反映されてそれぞれ波形状をなしている。
【００２１】
このような構成とされたチップ２０は、ドリル本体１０の先端部に形成された凹溝状のチップ取付座１３に対し、チップ２０の厚み方向をチップ取付座１３の延びる直径方向に直交させた状態で、軸線Ｏ方向の後端側へ向かってスライドさせられることによって挿入される。
また、このチップ２０の挿入は、チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂに形成されたガイド溝１４…に、チップ２０の外側面２４，２４に形成された凸部２６…を噛合させつつ行われる。
【００２２】
これにより、チップ２０の後端面２２が、チップ取付座１３の底面１３Ａに対向配置させられて互いに密着させられ、かつ、チップ２０の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａが、それぞれ切屑排出溝１２，１２内に開放されてドリル回転方向Ｔ前方側に向けられるとともに、チップ２０の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分が、それぞれチップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂに対向配置させられる。
【００２３】
このとき、チップ２０の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分のうちで、ドリル回転方向Ｔ後方側を向いて複数の凸部２６…が形成された部分は、チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂのうちで、ドリル回転方向Ｔ前方側を向いて複数のガイド溝１４…が形成された部分と、それぞれ対向配置させられ、凸部２６…とガイド溝１４…とが互いに噛合させられた状態となっている。
さらに、このとき、チップ２０の外側面２４，２４におけるすくい面２４Ａ，２４Ａ以外の部分のうちで、シンニング面２１Ａ，２１Ａの後端側に連なる平坦面状の部分は、チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂのうちで、本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａの後端側に連なる平坦面状の部分と、それぞれ対向配置させられ、これら平坦面状の部分の先端側に連なるシンニング面２１，２１と本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａとが連続した状態となっている。
【００２４】
そして、ドリル本体１０の外周面に穿設されて、チップ取付座１３をその幅方向に対して斜めに交差しているクランプ孔１５に、クランプボルト１６が、チップ取付座１３に装着されたチップ２０の切欠部２３を貫通するようにしてねじ込まれる。
これにより、チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂ同士が互いに接近しあうようにドリル本体１０の先端部が弾性変形させられて、これら一対の内側面１３Ｂ，１３Ｂがチップ２０の外側面２４，２４を強固に押圧した状態となり、互いに噛合させられる凸部２６…及びガイド溝１４…同士も強固に密着させられて、チップ２０がチップ取付座１３に装着される。
【００２５】
なお、ドリル本体１０の先端部には、一対の切屑排出溝１２，１２間に画成されたドリル本体１０の外周面が切り欠かれることによって、ドリル本体１０の後端から軸線Ｏに沿って延びて途中で分岐したクーラント穴が開口するクーラント吐出部１７，１７が形成されており、穴明け加工の際には、これらのクーラント吐出部１７，１７を通して切削部位にクーラントが供給される。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態のスローアウェイ式ドリルでは、チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂに形成された軸線Ｏ方向に沿って延びる複数のガイド溝１４…に、チップ２０の外側面２４，２４に形成された複数の凸部２６…を噛合させつつ、チップ２０をチップ取付座１３に対して軸線Ｏ方向の後端側へ向けてスライドさせて挿入するだけで、チップ２０を容易に装着することが可能となっている。そして、これらの凸部２６…とガイド溝１４…とが互いに噛合されることによってセレーション構造が構成されていることから、ドリル本体１０のチップ取付座１３に対するチップ２０の位置合わせ精度を向上させることができ、ワークに対するドリルの加工精度も良好に保つことができる。
加えて、上記のようなセレーション構造を構成したことによって、チップ２０とチップ取付座１３との接触面積を増大させて、このチップ２０の取付剛性を向上させる効果や、ドリル本体１０が軸線Ｏ回りに回転させられてワークに穴明け加工を施す際でも、チップ２０の位置ズレを抑制し、ドリル本体１０の回転力を効率よく確実に伝達するという効果を得ることもできる。
【００２７】
また、本実施形態では、チップ２０の外側面２４，２４においてシンニング面２１Ａ，２１Ａの後端側に連なる部分が平坦面状をなし、かつ、チップ取付座１３の内側面１３Ｂ，１３Ｂにおいて本体側シンニング面１１Ａ，１１Ａの後端側に連なる部分も平坦面状をなしているため、チップ２０のシンニング面２１Ａとドリル本体１０の本体側シンニング面１１Ａとの接続部分は、先端面視で直線状をなすこととなり、凸部２６…とガイド溝１４…とが互いに噛合されてなる波形状のセレーション構造が、シンニング面２１Ａと本体側シンニング面１１Ａとの接続部分に現れることがない。
したがって、穴明け加工の際に、シンニング切刃部２５から生成された切屑が、シンニング面２１Ａから本体側シンニング面１１Ａを経て流出していく過程でも、これらシンニング面２１Ａと本体側シンニング面１１Ａとの接続部分で引っかかるといった現象が生じにくく、ドリル本体１０の擦過が助長されたり、切屑排出性が悪化したりすることがない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、チップ取付座の内側面に形成されたガイド溝に、チップの外側面に形成された凸部を噛合させつつ、チップをチップ取付座に対して後端側へ向けてスライドさせて挿入するだけで、チップの装着を容易に行うことができ、かつ、互いに噛合させられるチップの凸部とチップ取付座のガイド溝とでセレーション構造が構成されるので、ドリル本体に対するチップの位置合わせ精度を向上して、加工精度の向上を図ることができる。
しかも、凸部とガイド溝とをシンニング面の後端側に連なる部分には設けず、これら凸部とガイド溝とで構成されるセレーション構造をシンニング面に交差させないようにしたことにより、このシンニング面に沿って流出する切屑の引っかかりを抑制することができるので、ドリル本体の擦過が助長されたり、切屑排出性を悪化させたりするおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるスローアウェイ式ドリルの側面図である。
【図２】本発明の実施形態によるスローアウェイ式ドリルの先端面図である。
【図３】本発明の実施形態によるスローアウェイ式ドリルに装着されるチップの側面図である。
【符号の説明】
１０  ドリル本体
１１  先端面
１１Ａ  本体側シンニング面
１３  チップ取付座
１３Ａ  底面
１３Ｂ  内側面
１４  ガイド溝
２０  チップ
２１  先端面
２１Ａ  シンニング面
２４  外側面
２５  切刃
２６  凸部
Ｏ  軸線
Ｔ  ドリル回転方向
【図１】
2004216463.tif 000003
【図２】
2004216463.tif 000004
【図３】
2004216463.tif 000005