(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル用のスローアウェイチップであって、
ドリル本体に取り付ける際にネジを挿通するための貫通孔と、
前記貫通孔の中心軸を回転軸として１８０°回転した位置で重なるように配置されている上面および下面と、
前記上面および前記下面のそれぞれの端部に形成されている外刃と、該外刃に沿ってこの外刃に連続するブレーカー溝とを備え、
前記外刃には、切込み方向に突出している円弧状の段差Ｉ１と、チップ厚み方向の段差Ｉ２とを連続的に形成した段差部が設けられており、
前記ブレーカー溝のブレーカー壁には、前記外刃の前記段差部から連続するチップ厚み方向の段差Ｉ３が設けられており、
前記段差Ｉ１と前記段差Ｉ２および前記段差Ｉ３とを形成する側壁は、前記切り込み方向においては前記貫通孔まで連続して延びているととともに、前記厚み方向においては前記上面または前記下面を分断するように延びていることを特徴とするドリル用スローアウェイチップ。
【請求項２】
前記円弧状の段差の大きさは、前記円弧の曲率半径をｒとすれば、０．２×ｒ〜０．３×ｒであることを特徴とする請求項１に記載のドリル用スローアウェイチップ。
【請求項３】
前記外刃において、ドリル本体に装着されたときに内側となる部分が外側となる部分よりも前記切込み方向に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載のドリル用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】
この発明は、穿孔加工するためのドリル用スローアウェイチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
穿孔加工に使用するドリルとして、その全体が一体に形成された通常のソリッド型ドリルの他に、ドリル本体と別体のスローアウェイチップ上に切削用の刃を形成し、それをホルダーの先端に、ネジ等によって脱着自在に装着できるようにした、いわゆるスローアウェイドリルがある。
このスローアウェイドリルにとって、加工信頼性を確保する上で、切屑の排出性を向上させることが特に重要とされている。
【０００３】
スローアウェイドリルでは、一般的に外刃と内刃の２つの切刃を用いて、それぞれ穴底の外側領域、内側領域の切削を分担している。
【０００４】
そして、切屑排出性を向上させるために、特に重要なのが、高速になって切屑が延びやすくなる外刃側の切屑排出性である。
【０００５】
外刃側の切屑処理性を向上させる技術として、切屑を分断することにより、切屑単体の寸法を小さくし、排出性を向上させる技術がこれまでにも検討あるいは実施されている。その１つは、切屑を分断するため、外刃の外端部に切込み方向の段差を設けることにより、両端部にコーナーＲ（円弧刃）を有する突出部を形成し、その段差により切屑を分断する技術である。
【０００６】
２つ目に、外刃にチップ厚み方向の段差を設け、切屑を分断する技術があった。
【０００７】
なお、この技術では、上記段差部における切刃コーナー部が、実質シャープコーナーとなっており、また、この段差部の切屑排出側においてブレーカー溝のブレーカー壁はチップ厚み方向にも外刃の切込み方向にも段差がない連続的な壁となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、外刃に切込み方向の段差を設けた前者の上記従来技術の場合、外刃にもそのブレーカー溝にもチップ厚み方向の段差がなく、さらにブレーカー溝が連続的に形成されていたため、段差部分で分断された切屑が接触し易い構造であった。そのため、特に切屑温度が高い、ドライ加工時や高送り加工時に、分断された切屑がブレーカー溝内で接触する際に、切屑が高温となっているために、再度、結合し、分断の効果が消失してしまうという欠点があった。
【０００９】
一方、外刃にチップ厚み方向の段差を設けた後者の上記従来技術の場合、段差部分の切屑排出側においてブレーカー溝のブレーカー壁はチップ厚み方向にも外刃の切込み方向にも段差がない連続的な壁となっていたため、このブレーカー壁のところで切屑が接触し易い構造であった。そのため、前者の従来技術の場合と同様に、ドライ加工時や高送り加工時に、分断された切屑が再度、結合し、分断の効果が消失してしまうという欠点があった。
【００１０】
さらに、この後者の従来技術の場合、段差部における切刃コーナー部（突出角部）が、実質シャープコーナーとなっているので、この部分が欠損し易く、高負荷加工に用いることができないという欠点があった。
【００１１】
したがって、本発明は、これら課題を解決すること、すなわち、切屑温度が高い、ドライ加工時や高送り加工時に、分断された切屑がブレーカー溝内で接触して分断の効果が消失してしまうことがないようにすることを目的とする。また、本発明の別の目的は、これと同時に、高負荷加工に用いることができるようにすることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するため、本発明のドリル用スローアウェイチップは、ドリル本体に取り付ける際にネジを挿通するための貫通孔と、前記貫通孔の中心軸を回転軸として１８０°回転した位置で重なるように配置されている上面および下面と、前記上面および前記下面のそれぞれの端部に形成されている外刃と、該外刃に沿ってこの外刃に連続するブレーカー溝とを備え、前記外刃には、切込み方向に突出している円弧状の段差Ｉ１と、チップ厚み方向の段差Ｉ２とを連続的に形成した段差部が設けられており、前記ブレーカー溝のブレーカー壁には、前記外刃の前記段差部から連続するチップ厚み方向の段差Ｉ３が設けられており、前記段差Ｉ１と前記段差Ｉ２および前記段差Ｉ３とを形成する側壁は、前記切り込み方向においては前記貫通孔まで連続して延びているととともに、前記厚み方向においては前記上面または前記下面を分断するように延びていることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、段差部を境界として切屑が分断されて生成されるが、その分断された切屑は、チップ厚み方向の段差がブレーカー溝のブレーカー壁にも設けられていることにより、ブレーカー溝内で接触しない。
【００１４】
その結果、切屑温度が高い、ドライ加工等においても、切屑の再結合が生じることなく、幅広い条件下で、優れた切屑排出性能を得ることが可能である。
【００１５】
また、外刃に切込み方向の段差を設けたことにより、上記外刃における上記切込み方向の段差部分を円弧状に形成することができ、外刃のこの部分の機械的強度が大きい。
【００１６】
すなわち、上記段差部がチップ厚み方向の段差のみである場合、突出角部のコーナーを円弧状にしようとしても、その円弧部分に対して段下がりの切刃の直後に、段差による壁が存在することになり、正常な切屑処理が不可能となる。これに対して、上記段差部に切込み方向の段差を設け、この段差を円弧状とすれば、このような問題が発生せず、したがって、高負荷の条件での切削が可能である。
【００１７】
また、本発明のドリル用スローアウェイチップは、好ましくは、前記外刃において、ドリル本体に装着されたときに内側となる部分が外側となる部分よりも前記切込み方向に突出していることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、外刃の段差部に備える円弧状の切刃（コーナーR）は、外刃の内側の部分に含まれる。そして、外刃の外側の切刃、内側の切刃共に、外刃として切削に供されるコーナーRは各1個である。その結果、外側と、内側の各々の切刃より生成される切屑は、似通った形態となる。
【００１９】
したがって、様々な被削材に対し、切屑排出性を安定させることができ、また、安定的な切屑排出性のためのブレーカ形状の設計等、対応策が非常に容易になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図により説明する。
【００２１】
図１は本発明のスローアウェイチップ（以下、チップと略称する）４を搭載したスローアウェイドリル１を示す。このスローアウェイドリル１は、穴底の内側領域（中央部）を削る内刃２を有するチップ４と、穴底の外側領域を削る外刃３を有するチップ４を、ドリル本体５の先端に装着することで構成されている。そして、このスローアウェイドリル１は、１つのチップ４上に内刃２と外刃３の両方を形成しておき、ドリル本体５に装着する向きと、位置とによって、同じチップ４を外刃チップもしくは内刃チップとして兼用できるように構成されている。
【００２２】
図２は上記チップ４を単独で示す。
【００２３】
このチップ４は、同一チップ内に、外刃３、内刃２をそれぞれ2箇所づつを配置し、計４箇所が使用可能な、略平行四辺形をなす板状のチップとして構成されている。
【００２４】
上記4箇所の切刃は、2つの外刃３，３と、2つの内刃２，２が、チップ４をドリル本体５に取付る際にネジ（不図示）を挿通するための貫通孔１０の中心軸１０ａを軸として１８０°回転した位置で重なるよう配置されている。したがって、１つの外刃３が摩耗したり、欠損したりしても、他の外刃３をかわりに使用することができる。これは、内刃２についても同様である。
【００２５】
チップ４の外刃３には、コーナーＲ３ａを含む、切込み方向（図２（ａ）における下側）への段差Ｉ１と、チップ厚み方向への段差Ｉ２が、連続的に形成された段差部３ｃが設けられている。
【００２６】
また、上記外刃３に沿ったチップ４の切屑排出側にはブレーカー溝９が設けられ、その切屑排出側がブレーカー壁９ａとなっている。そして、このブレーカー壁９ａには、チップ厚み方向の段差Ｉ3が形成されている。
【００２７】
図２から解るように、チップ４を構成する上面７と下面６、及び２つの側面８，８は、貫通孔１０の中心軸１０ａを軸として１８０°回転した位置で重なるよう配置されている。
【００２８】
また、上記チップ厚み方向の段差Ｉ2，Ｉ3を形成する面ｂは、チップセパレーターとして作用するものである。上記チップ４には、このチップセパレーターとしての面ｂが２箇所に設けられ、貫通孔１０の中心軸１０ａを軸として１８０°回転した位置で重なるよう配置され、かつ平行な位置関係にある。なお、この面ｂは、分断された切屑の状態を維持させるために、より長いものであることが望ましい。特に、図２に示すようにチップ取付用のネジ（不図示）を嵌合する貫通孔１０まで連続していることが望ましい。
【００２９】
このような上記チップ４の構成によれば、段差部３ｃを境界として切屑が分断されて生成されるが、その分断された切屑は、ブレーカー溝９のブレーカー壁９ａにもチップ厚み方向の段差Ｉ3が設けられていることとにより、ブレーカー溝９内で接触しない。
【００３０】
その結果、切屑温度が高い、ドライ加工等においても、切屑の再結合が生じることなく、幅広い条件下で、優れた切屑排出性能を得ることが可能である。
【００３１】
また、外刃３に切込み方向の段差Ｉ1を設けたことにより、上記外刃３における上記切込み方向の段差Ｉ1を円弧状のコーナーＲ３ａとして形成することができ、外刃３のこの部分の機械的強度が大きい。したがって、高負荷の条件での切削が可能である。
【００３２】
ところで、上記チップ４では、切込み方向の段差Ｉ１を形成する突出したコーナーＲ３ａと、外刃の最外周部に位置するコーナーＲ３ｂとが、共に外周側向き（ドリルに装着されたときの外周側：図２（ａ）における右側）に設置されている。すなわち、上記突出したコーナーＲ３ａは外刃３の内側の部分に含まれ、前記段差部３ｃを境として、外刃３の外側の部分よりも内側の部分が外刃３の切込み方向に突出している。
【００３３】
本発明はこのような形態に限定されるものではないが、この構成による利点は次のとおりである。
【００３４】
本発明に係るこの構成によれば、上記外刃３の外側部分、内側部分共に、外刃３として切削に供されるコーナーＲ３ａ，３ｂを1個ずつ有している。その結果、外側と、内側の各々の部分より生成される切屑は、似通った形態となる。切屑の処理性に大差がなくなるので、それぞれのブレーカー溝の仕様を決定したり、切削条件を決めることが容易となるメリットがある。
【００３５】
なお、前記外刃３のチップ厚み方向の段差Ｉ2は、０．１ｍｍ〜０．３×ｔｍｍの範囲であることが好ましい。ここで、ｔはチップ４の最大厚みである。
【００３６】
この段差Ｉ2が０．１ｍｍ未満の場合には、安定した切屑分断の効果が得難くなる恐れがある。また、段差Ｉ2が、０．３×ｔをこえると、切削中に段差へ、過度な応力がかかるため、チップ強度の確保が難しくなる恐れがある。
【００３７】
また、外刃３の切込み方向の段差Ｉ1を形成する、前記突出したコーナーＲ３aの突出量としては、０．２×ｒ〜３．０×ｒの範囲が好ましい。ここでｒはコーナーＲ３aの曲率半径である。
【００３８】
上記段差Ｉ1が０．２×ｒ未満であれば、外刃３の内側、外刃３の外側にそれぞれ沿ったブレーカ−溝９において、それらの後端部が近接するため、切屑分断の作用効果が弱まってしまう恐れがある。また、寸法ｌ1の寸法が３．０×ｒをこえると、切削中に段差へ過度な応力がかかるため、チップ強度の確保が難しくなる恐れがある。
【００３９】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明のドリル用スローアウェイチップによれば、ドライ加工時や高送り加工時に、分断された切屑がブレーカー溝内で接触して分断の効果が消失してしまうことがないようにすることができる。また、同時に、高負荷加工に用いることができる。
【００４１】
また、本発明のドリル用スローアウィチップは、上記外刃において、ドリルに装着されたときに内側となる部分が外側となる部分よりも、外刃の切込み方向に突出させた場合、外側と、内側の各々の切刃より生成される切屑は、似通った形態となる。
【００４２】
したがって、様々な被削材に対し、切屑排出性を安定させることができ、また、安定的な切屑排出性のためのブレーカ形状の設計等、対応策が非常に容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明のスローアウェイチップを装着したスローアウェイドリルの斜視図である。
【図２】本発明のスローアウェイチップを単独で示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は斜視図である。
【符号の説明】
１  スローアウェイドリル
２  内刃
３  外刃
３ａ  コーナーＲ
３ｂ  コーナーＲ
３ｃ  段差部
４  チップ
５  ドリル本体
６  下面
７  上面
８  側面
９  ブレーカー溝
９ａ  ブレーカー壁
１０  貫通孔
１０ａ  中心軸
ｂ  面（チップセパレータ）
Ｉ  段差
【図１】
0004688378.tif 000002
【図２】
0004688378.tif 000003