(57)【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側に設けられた切刃部の外周に、後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と前記切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、
前記切刃は、先端視してドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線刃と該凹曲線刃の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線刃とからなり、前記凹曲線刃の曲率半径Ｒ１が、ドリル外径Ｄに対して、１×Ｄ≦Ｒ１≦３×Ｄの範囲内に設定されるとともに、前記凸曲線刃の曲率半径Ｒ２が、０．０４×Ｄ≦Ｒ２≦０．０７×Ｄの範囲内に設定されており、
前記切刃の外周端におけるラジアルレーキ角γ１が、−１２°≦γ１≦−８°の範囲内に設定されていることを特徴とするドリル。
【請求項２】
前記先端逃げ面に対向する側から見て、前記凹曲線刃の長さＬ１と前記凸曲線刃の長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、２５≦Ｌ１／Ｌ２≦３５の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
【請求項３】
前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く前記壁面は、前記軸線に直交する断面において、ドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線部と該凹曲線部の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線部とからなり、前記凹曲線部の曲率半径Ｒ３が、前記ドリル外径Ｄに対して、０．７×Ｄ≦Ｒ３≦０．９×Ｄの範囲内に設定されるとともに、前記凸曲線部の曲率半径Ｒ４が、０．１×Ｄ≦Ｒ４≦０．２×Ｄの範囲内に設定されており、
前記切屑排出溝の外周端におけるラジアルレーキ角γ２が、−２≦γ２≦＋３°の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドリル。
【請求項４】
前記切刃の芯高Ｈが、前記ドリル外径Ｄに対して、０．０６×Ｄ≦Ｈ≦０．１×Ｄの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のドリル。
【請求項５】
前記軸線方向に直交する断面における溝幅比Ｗ１／Ｗ２が、０．３≦Ｗ１／Ｗ２≦０．６の範囲内に設定されるとともに、
前記切屑排出溝の溝底部の曲率半径Ｒが、ドリル外径Ｄに対して、０．１×Ｄ≦Ｒ≦０．２５×Ｄの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被切削材に対して加工穴を形成する穴あけ加工に用いられるドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このようなドリルとしては、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に切刃部が形成され、この切刃部の外周に後端側に向けて延びる一対の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルが知られている。
このようなドリルでは、ドリル本体が軸線回りに回転されるとともに軸線方向に送りを与えられ、被切削材に押し当てられることにより、被切削材を切刃によって切削して所定の内径の加工穴を形成するものである。
【０００３】
このような構成とされたドリルでの切削加工において、切削時に発生する切屑が加工穴の内部に堆積した場合には、切屑によって切削抵抗が増大してドリルが折損したり、切屑が切刃に溶着して切削加工ができなくなったり、切屑によって加工穴の内壁面が傷つけられたりするといった様々なトラブルが発生することが知られている。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に開示されているドリルにおいては、切刃が第１次直線刃と第２直線刃との２つの直線刃で構成されており、切刃の外周端に位置する第１次直線刃のラジアルレーキ角が、−２５°から−１５°と負側に設定されているものである。このような切刃形状とすることで、切屑の長さを短くして切屑排出性の向上を図ることができるものである。
【特許文献１】特開昭６３−５２９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ドリルによって加工穴を形成する際には、加工穴の内壁面を切刃の外周端部分で切削することになる。ここで、特許文献１に開示されたような切刃形状では、切刃の外周端部分のラジアルレーキ角が−２５°から−１５°と大きく負側に設定されているので、切刃の切れ味が悪くなって加工穴の内壁面と切刃外周端とが摺動することとなり、加工穴内壁面が加工硬化してしまう。
加工穴内壁面が加工硬化した場合には、この加工穴にネジ切り加工を施したり、ピンを圧入したりする際に、加工穴の変形抵抗が大きくなりこれらの作業が効率良くできなくなってしまうといった問題があった。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、切刃の切れ味を向上させることによって、加工穴内壁面の加工硬化を抑制できるドリルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、この発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側に設けられた切刃部の外周に、後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と前記切刃部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルにおいて、前記切刃は、先端視してドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線刃と該凹曲線刃の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線刃とからなり、前記凹曲線刃の曲率半径Ｒ１が、ドリル外径Ｄに対して、１×Ｄ≦Ｒ１≦３×Ｄの範囲内に設定されるとともに、前記凸曲線刃の曲率半径Ｒ２が、０．０４×Ｄ≦Ｒ２≦０．０７×Ｄの範囲内に設定されており、前記切刃の外周端におけるラジアルレーキ角γ１が、−１２°≦γ１≦−８°の範囲内に設定されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成のドリルにおいては、切刃が、ドリル回転方向後方側に向けて凹んだ凹曲線刃とこの凹曲線刃の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線刃とで構成されているので、一度に切刃全体が被切削材に切り込まれることがなく切削抵抗を低減することができる。
さらに、切刃の外周端におけるラジアルレーキ角γが、−１２°≦γ≦−８°の範囲内に設定されているので、切刃外周端における切れ味を良くすることができるとともに、切刃外周端における強度を確保して切削抵抗による切刃の欠損を防止できる。
【０００９】
また、前記凹曲線刃の曲率半径Ｒ１が、前記ドリル外径Ｄに対して、１×Ｄ≦Ｒ１≦３×Ｄの範囲内に設定されているので、凹曲線刃によって切刃全体の切れ味をよくすることができるとともに凹曲線刃の強度が大きく低下することを防止できる。これに加えて、前記凸曲線刃の曲率半径Ｒ２が、０．０４×Ｄ≦Ｒ２≦０．０７×Ｄの範囲内に設定されているので、切刃外周端の強度を確保して切削抵抗による切刃の欠損を確実に防止できる。
【００１０】
ここで、前記先端逃げ面に対向する側から見た前記凹曲線刃の長さＬ１と前記凸曲線刃の長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２を、２５≦Ｌ１／Ｌ２≦３５の範囲内に設定することにより、主に切削に使用される凹曲線刃の長さを確保して切削加工を良好に行うことができるとともに、切刃外周端の強度を確実に確保することができる。また、切刃全体にわたって一様な切れ味を確保することができる。
【００１１】
また、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く前記壁面を、前記軸線に直交する断面において、ドリル回転方向後方側に凹んだ凹曲線部と該凹曲線部の外周側に連なりドリル回転方向前方側に突出した凸曲線部とで構成し、前記凹曲線部の曲率半径Ｒ３を、前記ドリル外径Ｄに対して、０．７×Ｄ≦Ｒ３≦０．９×Ｄの範囲内に設定するとともに、前記凸曲線部の曲率半径Ｒ４を、０．１×Ｄ≦Ｒ４≦０．２×Ｄの範囲内に設定し、前記切屑排出溝の外周端におけるラジアルレーキ角γ２を−２≦γ２≦＋３°の範囲内に設定することにより、切刃部の後端側部分が加工穴内壁面と摺動する際の抵抗を小さく抑えることができるとともに、切屑排出溝の外周端の強度を確保してドリル本体が破損することを防止できる。
【００１２】
さらに、切刃の芯高Ｈを、ドリル外径Ｄに対して、０．０６×Ｄ≦Ｈ≦０．１×Ｄの範囲内となるように設定することにより、切刃に連なる逃げ面が小さくなって切刃の真のすくい角を大きくとることができ、切刃全体の切れ味をさらに良くすることができるとともに、切刃の強度を確保して切削抵抗による切刃の欠損を防止できる。
なお、このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、前記芯高Ｈを、０．０７≦Ｈ≦０．０９の範囲内に設定することが好ましい。
【００１３】
また、前記軸線方向に直交する断面における溝幅比Ｗ１／Ｗ２を、０．３≦Ｗ１／Ｗ２≦０．６の範囲内に設定するとともに、前記切屑排出溝の溝底部の曲率半径Ｒを、０．１×Ｄ≦Ｒ≦０．２５×Ｄの範囲内に設定することにより、切刃によって生成されて切屑排出溝内に案内された切屑を、溝底部の曲率半径Ｒに沿って強制的にカールさせて切屑を短く分断できるので、このドリルの切屑排出性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、切刃の切れ味を向上させることによって、加工穴内壁面の加工硬化を抑制できるドリルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態であるドリルについて、添付した図面を用いて説明する。図１から図３に本発明の実施の形態であるドリルを示す。
このドリルは、図１に示すように、軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなすドリル本体１０を有しており、ドリル本体１０後端側（図１において上側）部分が工作機械の回転軸に把持されるシャンク部１１とされるとともに、ドリル本体１０先端側（図１において下側）が切刃部１２とされている。
【００１６】
切刃部１２の外周には、先端逃げ面１３から軸線Ｏ方向の後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側にねじれる一対の切屑排出溝２０、２０が軸線Ｏに対して１８０°回転対称に形成されている。この切屑排出溝２０は、ドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１とドリル本体１０径方向外側を向く溝底部２２とドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２３とを有している。
【００１７】
また、これら切屑排出溝２０、２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１、２１と先端逃げ面１３との交差稜線部にそれぞれ切刃１５、１５が形成されている。
ここで、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１の先端側は、ドリル回転方向Ｔ後方側に凹むような凹曲面とこの凹曲面の外周端に連なりドリル回転方向Ｔ前方側に向けて凸となる凸曲面とで構成されており、これによりドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１と先端逃げ面１３との交差稜線部に形成された切刃１５は、ドリル回転方向Ｔ後方側に凹むような凹曲線刃１５Ａとこの凹曲線刃１５Ａの外周側に連なりドリル回転方向Ｔ前方側に向けて突出する凸曲線刃１５Ｂとで構成されることになる。
【００１８】
凹曲線刃１５Ａの曲率半径Ｒ１は、ドリル外径Ｄに対して１×Ｄ≦Ｒ１≦３×Ｄの範囲内に設定されており、本実施形態では、Ｒ１＝１．３４×Ｄに設定されている。また、凸曲線刃１５Ｂの曲率半径Ｒ２は、ドリル外径Ｄに対して０．０４×Ｄ≦Ｒ２≦０．０７×Ｄの範囲内に設定されており、本実施形態では、Ｒ２＝０．０４×Ｄに設定されている。
そして、切刃１５の外周端におけるラジアルレーキ角γ１は−１２°≦γ１≦−８°の範囲内となるように設定されており、本実施形態では、γ１＝−８°に設定されている。
【００１９】
さらに、凹曲線刃１５Ａ及び凸曲線刃１５Ｂを先端逃げ面１３に対向する側から見て、凹曲線刃１５Ａの長さＬ１と凸曲線刃１５Ｂの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２は、２５≦Ｌ１／Ｌ２≦３５の範囲内となるように設定され、本実施形態では、Ｌ１／Ｌ２＝３０に設定されている。つまり、切刃１５は、そのほとんどが凹曲線刃１５Ａで構成され、凹曲線刃１５Ａの外周端部分に僅かに凸曲線刃１５Ｂが配置されることになる。
【００２０】
また、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１の後端側は、軸線Ｏに直交する断面において、ドリル回転方向Ｔ後方側に向けて凹んだ凹曲線部２１Ａとこの凹曲線部２１Ａの外周端に連なりドリル回転方向Ｔ前方側に突出した凸曲線部２１Ｂとを有している。この凹曲線部２１Ａの曲率半径Ｒ３は、０．７×Ｄ≦Ｒ３≦０．９×Ｄの範囲内に設定されており、本実施形態では、Ｒ３＝０．７６×Ｄに設定されている。また、凸曲線部２１Ｂの曲率半径Ｒ４は、０．１×Ｄ≦Ｒ４≦０．２×Ｄの範囲内に設定されており、本実施形態では、Ｒ４＝０．１２×Ｄに設定されている。
そして、切屑排出溝２０の外周端部分のラジアルレーキ角γ２は−２°≦γ２≦＋３°の範囲内に設定されており、本実施形態では、γ２＝０°に設定されている。
【００２１】
また、切刃１５の芯高Ｈ（主軸中心の基準線からの切刃１５の突き出し高さ）は、ドリル外径Ｄに対して０．０６×Ｄ≦Ｈ≦０．１×Ｄの範囲内に設定されており、好ましくは０．０７×Ｄ≦Ｈ≦０．０８×Ｄの範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、Ｈ＝０．０７６×Ｄに設定されている。
【００２２】
切刃部１２の先端逃げ面１３は、図２に示すように、切屑排出溝２０、２０が交差することによって切刃１５、１５がドリル回転方向Ｔ前方側の稜線部に形成された第１逃げ面１３Ａ、１３Ａと、これら第１逃げ面１３Ａ、１３Ａのドリル回転方向Ｔ後方側に連なる第２逃げ面１３Ｂ、１３Ｂとから構成された多段面状をなしていて、切刃１５、１５には、ドリル回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい多段的に大きくなるような逃げが与えられている。本実施形態では、第１逃げ面１３Ａがなす逃げ角が７°とされ、第２逃げ面１３Ｂがなす逃げ角が２５°とされている。
ここで、本実施形態においては、前記芯高Ｈが、Ｈ＝０．０７６×Ｄに設定されているので、先端面視において図２に示すように、第１逃げ面１３Ａが小さくされている。
【００２３】
さらに、この先端逃げ面１３はドリル本体１０径方向外側に向かうにしたがい漸次切刃部１２の後端側に向かうように傾斜させられており、切刃１５、１５に所定の先端角αが付されるようになっている。なお、本実施形態においては、前記先端角αは、α＝１３５°に設定されている。
また、切刃部１２には、切刃部１２後端側に向かうにしたがい外径が漸次小さくなるようにバックテーパが設けられており、本実施形態においては、バックテーパ量は０．３／１００から０．３５／１００とされている。
【００２４】
また、切刃部１２先端には、切屑排出溝２０の溝底部２２及びドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２３と先端逃げ面１３（第１逃げ面１３Ａ及び第２逃げ面１３Ｂ）との交差稜線部分を、軸線Ｏに交差して切刃部１２の後端側に向かうにしたがい切屑排出溝２０の内側に向けて切り欠くようにしてシンニング部１６が形成されている。
したがって、切刃１５の内周端側には、このシンニング部１６と第１逃げ面１３Ａとの交差稜線部に形成されて軸線Ｏに向けて直線状に延びるシンニング切刃１７に連接されている。
【００２５】
ここで、切刃部１２における一対の切屑排出溝２０、２０を除く外周面、すなわち、このドリルにおけるランド部３０は、軸線Ｏに直交する断面において、図２に示すように、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１の外周側稜線部に交差して、軸線Ｏを中心とした略円弧状をなすマージン部３１と、このマージン部３１のドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、マージン部３１がなす円弧よりも一段小さい外径を有する軸線Ｏを中心とした略円弧状をなす二番取り面３２とから構成されており、二番取り面３２のドリル回転方向Ｔ後方側端、つまり、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面の外周端部分がヒール部３３とされている。
また、これらマージン部３１と二番取り面３２とは、切屑排出溝２０と同様に、先端逃げ面１３に交差する部分から軸線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形成されている。
【００２６】
そして、切刃部１２においては、図３に示すように、切屑排出溝２０の溝幅Ｗ１は、ランド部３０のランド幅Ｗ２よりも小さくされており、具体的には、軸線Ｏに直交する断面における切屑排出溝２０の溝幅Ｗ１とランド部３０のランド幅Ｗ２との比率である溝幅比Ｗ１／Ｗ２が、０．３≦Ｗ１／Ｗ２≦０．６の範囲内に設定され、より好ましくは０．４≦Ｗ１／Ｗ２≦０．５の範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、溝幅比Ｗ１／Ｗ２＝０．４８とされている。
【００２７】
さらに、切屑排出溝２０は、前述のように、ドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１とドリル本体径方向外側を向く溝底部２２とドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２３とを有しており、軸線Ｏに直交する断面において、前記溝底部２２がなす凹曲線の曲率半径Ｒは、ドリル外径Ｄに対して、０．１×Ｄ≦Ｒ≦０．２５×Ｄの範囲内に設定され、より好ましくは０．１５×Ｄ≦Ｒ≦０．２×Ｄ設定されている。なお、本実施形態では、曲率半径Ｒ＝０．１５×Ｄとされている。
【００２８】
また、切屑排出溝２０のねじれ角、つまり、軸線Ｏと切屑排出溝２０の中心線とがなす角度θは、１５°≦θ≦３５°の範囲内に設定され、より好ましくは２０°≦θ≦３０°の範囲内に設定されている。なお、本実施形態では、ねじれ角θ＝２５°とされている。
また、本実施形態においては、ドリル本体１０における切刃部１２の表面、すなわち、切刃部１２の外周面であるランド部３０、先端逃げ面１３、切屑排出溝２０及びシンニング部１６などの表面に対して、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮなどの硬質皮膜が被覆されている。
【００２９】
以上のような構成とされたドリルは、ドリル本体１０の後端に形成されたシャンク部１１が工作機械の回転軸に把持されて、軸線Ｏ回りに回転されるとともに、軸線Ｏ方向先端側に向けて送られて、被切削材に押し当てられ、被切削材に所定の内径の加工穴を形成するものである。また、本実施形態のドリルは、加工穴として、例えば板厚ｔがドリル外径Ｄに対してｔ＝１×Ｄとされたフランジ部に貫通穴を形成する際に使用されるものであり、加工穴の穴深さＬは、Ｌ＝１×Ｄとされている。
【００３０】
以上のような構成とした本実施形態であるドリルにおいては、切刃１５が、ドリル回転方向Ｔ後方側に向けて凹んだ凹曲線刃１５Ａとこの凹曲線刃１５Ａの外周側に連なりドリル回転方向Ｔ前方側に突出した凸曲線刃１５Ｂとによって構成されているので、切刃１５全体が一度に被切削材に切り込まされることがなく切削抵抗を低減することができる。
【００３１】
また、凹曲線刃１５Ａの曲率半径Ｒ１が、ドリル外径Ｄに対して、１×Ｄ≦Ｒ１≦３×Ｄの範囲内に設定され、本実施形態では、Ｒ１＝１．３４×Ｄに設定されているので、凹曲線刃によって切刃全体の切れ味をよくすることができるとともに凹曲線刃の強度が大きく低下することを防止できる。また、凸曲線刃１５Ｂの曲率半径Ｒ２が、０．０４×Ｄ≦Ｒ２≦０．０７×Ｄの範囲内に設定され、本実施形態では、Ｒ２＝０．０４×Ｄに設定されているので、切刃１５の外周の切れ味を良好にするととともに、切刃１５の強度を確保して切刃１５の欠損を確実に防止できる。
【００３２】
さらに、切刃１５の外周端におけるラジアルレーキ角γ１が、−１２°≦γ１≦−８°の範囲内に設定され、本実施形態では、γ１＝−８°に設定されているので、切刃１５の外周端における切れ味を良くして加工穴内壁面の加工硬化を防止することができるとともに、切刃１５の外周端における刃先強度を確保でき、切削抵抗による切刃１５の欠損を確実に防止できる。
【００３３】
また、凹曲線刃１５Ａ及び凸曲線刃１５Ｂを先端逃げ面１３に対向する側から見て、凹曲線刃１５Ａの長さＬ１と凸曲線刃１５Ｂの長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が、２５≦Ｌ１／Ｌ２≦３５の範囲内となるように設定され、本実施形態では、Ｌ１／Ｌ２＝３０に設定されているので、主に切削に使用される凹曲線刃１５Ａの長さを確保して切削抵抗の低減を図ることができるとともに、切刃１５の外周端を凸曲線刃１５Ｂとすることで、外周端部分における切刃１５の強度をさらに確実に確保することができる。また、切刃１５全体にわたって一様な切れ味を確保することができる。
【００３４】
また、切屑排出溝２０のドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面２１が、軸線Ｏに直交する断面において、ドリル回転方向Ｔ後方側に凹んだ凹曲線部２１Ａと該凹曲線部の外周側に連なりドリル回転方向Ｔ前方側に突出した凸曲線部２１Ｂとで構成され、凹曲線部２１Ａの曲率半径Ｒ３が、０．７×Ｄ≦Ｒ３≦０．９×Ｄの範囲内に設定され、本実施形態ではＲ３＝０．７６×Ｄに設定されているとともに、凸曲線部２１Ｂの曲率半径Ｒ４が、０．１×Ｄ≦Ｒ４≦０．２×Ｄの範囲内に設定され、本実施形態ではＲ４＝０．１２×Ｄに設定され、切屑排出溝２０の外周端におけるラジアルレーキ角γ２が−２≦γ２≦＋３°の範囲内に設定され、本実施形態では、γ２＝０°に設定されているので、切刃部１２の後端側部分が加工穴内壁面と摺動する際の抵抗を小さく抑えることができるとともに、切屑排出溝２０の外周端の強度を確保でき、切削抵抗によってドリル本体１０が破損することを防止できる。
【００３５】
さらに、切刃１５の芯高Ｈが、ドリル外径Ｄに対して、０．０６×Ｄ≦Ｈ≦０．１×Ｄの範囲内となるように、好ましくは０．０７≦Ｈ≦０．０９の範囲内に設定されており、本実施形態では、Ｈ＝０．０７６×Ｄとされているので、切刃１５のドリル回転方向Ｔ後方側に連なる第１逃げ面１３Ａが小さくなって、この切刃１５の真のすくい角を大きくとることができ、切刃１５全体の切れ味を良くすることができる。さらに、切刃１５の強度を確保することができ、切削抵抗による切刃１５の欠損を確実に防止できる。
【００３６】
また、軸線Ｏ方向に直交する断面における溝幅比Ｗ１／Ｗ２が、０．３≦Ｗ１／Ｗ２≦０．６の範囲内に設定され、より好ましくは０．４≦Ｗ１／Ｗ２≦０．５の範囲内に設定されており、本実施形態では、溝幅比Ｗ１／Ｗ２＝０．４８とされているので、ドリル本体１０を切り欠く部分が少なくなり、このドリル本体１０の剛性を向上させることができる。したがって、ドリルを高速回転させた際の振れが少なく、加工穴を寸法精度良く形成することができる。
【００３７】
また、切屑排出溝２０の溝底部２２の曲率半径Ｒが、０．１×Ｄ≦Ｒ≦０．２５×Ｄの範囲内に設定され、より好ましくは０．１５×Ｄ≦Ｒ≦０．２×Ｄに設定されており、本実施形態では、曲率半径Ｒ＝０．１５×Ｄとされているので、切刃１５によって生成されて切屑排出溝２０内に案内された切屑をこの溝底部２２の曲率半径Ｒに沿って強制的にカールさせて切屑を短く分断できる。したがって、このドリルの切屑排出性を向上させることができる。
なお、本実施形態においては、加工穴の穴深さＬがドリル外径Ｄに対してＬ＝１×Ｄとされているので、切屑が切屑排出溝２０を通過する距離が短く、切屑詰まりが発生するおそれが少ない。
【００３８】
さらに、切屑排出溝２０のねじれ角θがθ＝２５°とされているので、加工穴の底部で発生する切屑を確実にドリル後端側へと排出して穴あけ加工を良好に行うことができるとともに、軸線Ｏに直交する断面においてドリル本体１０を切り欠く部分が少なくなり、ドリル本体１０の剛性を向上させることができ、ドリルを高速回転させた際の振動の発生を確実に防止して、加工穴をさらに寸法精度良く形成することができる。
また、ドリル本体１０における切刃部１２の表面に対して、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮなどの硬質皮膜が被覆されているので、耐摩耗性が向上してこのドリルの寿命延長を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、先端角や溝幅比等は、本実施形態に限定されることはなく、任意の形状とすることができる。ただし、切刃の形状及び切刃の外周端のラジアルレーキ角については、本発明の範囲内に設定する必要がある。
【００４０】
また、本実施形態では、切刃部の表面にＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮなどのセラミックスコーティングを被覆したものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら硬質被膜が被覆されていなくてもよい。
さらに、穴深さＬがドリル外径Ｄに対してＬ＝１×Ｄとされた加工穴を形成するドリルとして説明したが、これに限定されることはなく、Ｌ＞１×Ｄの深穴であってもよい。なお、深穴を加工する場合には、切屑排出性を向上させるために、本実施形態よりも溝幅比を大きくすることが好ましい。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の効果を確認すべく実施した比較実験の結果について説明する。この比較実験では、刃型形状、芯高Ｈを変更したドリル（ドリル外径１４ｍｍ）を用いて、被切削材である炭素鋼板に深さ７ｍｍの穴あけ加工を施し、加工穴入口周辺のビッカース硬度の測定及び金属組織の観察を行った。なお、切削条件は、切削速度７３ｍ／ｍｉｎ，送り速度０．２３ｍｍ／ｒｅｖとした。
実験結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
0004725369.tif 000002
【００４３】
表１に示すように、直線切刃で芯高Ｈが０．１３×Ｄとされた比較例１においては加工穴周辺に加工硬化層が観察された。直線切刃で芯高Ｈが０．１×Ｄとされた比較例２や曲線切刃で芯高Ｈが０．１５×Ｄとされた比較例３においては、明確な加工硬化層は確認されないものの金属組織の変形が認められた。また、ビッカース硬さは、比較例２が３６７Ｈｖ、比較例３が３２２Ｈｖであり、それぞれ加工硬化していることが確認された。
一方、本発明例においては、金属組織の明確な変形は認められず、ビッカース硬さは２７７Ｈｖと小さく、加工穴内壁面の加工硬化が抑えられていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態であるドリルの側面図である。
【図２】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ドリル本体
１２  切刃部
１３  先端逃げ面
１５  切刃
１５Ａ  凹曲線刃
１５Ｂ  凸曲線刃
２０  切屑排出溝
２１  ドリル回転方向前方側を向く壁面
２１Ａ  凹曲線部
２１Ｂ  凸曲線部
２２  溝底部
２３  ドリル回転方向後方側を向く壁面
【図１】
0004725369.tif 000003
【図２】
0004725369.tif 000004
【図３】
0004725369.tif 000005