(57)【要約】  一つのドリルビットシャフト(3)、一本の中心軸(5)、ドリル(1)の中心軸(5)に対して半径方向にある一定の距離をおいて配置される一つのすくい面(23)を有する、幾何形状が定義された少なくとも一つの第1の切刃(9;9')が備えられた、一つの第1の切断領域(7)、を有しており、第1の切刃と中心軸の間にある一定の面取り角(α)が形成されたドリル(1)であり、ドリル(1)は、第1の切刃(9;9')に対して、第1の切刃(9;9')のすくい面(23)と、すくい面(23)に隣接してこれとある一定のショルダ角(δ)を成して交わっている一つのショルダ面(31)とにより形成される一つのチップブレーカが配置され、ショルダ角(δ)が90°を上回り、好適には100°を上回ること、すくい面(23)と組み合わされている第1の切刃(9')を通り半径方向に延びる一本の仮想線(L)に対してある一定の半径方向のすくい角(ε)を成すようにすくい面(23)が延び、半径方向のすくい角(ε)が正値をとる。【選択図】  図１
2015511543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリルであって、
-  一つのドリルビットシャフト(3)、
-  一つの中心軸(5)、
-  ドリル(1)の前記中心軸(5)に対して半径方向にある一定の距離をおいて配置される、一つのすくい面(23)を有する、幾何形状が定義された、少なくとも一つの第1の切刃(9;9')が備えられた、一つの第1の切断領域(7)、を有しており、
-  前記第1の切刃(9;9')と前記中心軸(5)との間にある一定の面取り角(α)が形成されたドリルにおいて、
-  前記第1の切刃(9;9')に対して、前記第1の切刃(9;9')の前記すくい面(23)と、該すくい面(23)に隣接している、これとある一定のショルダ角(δ)を成して交わっている一つのショルダ面(31)とにより形成される一つのチップブレーカが配置されており、
-  前記ショルダ角(δ)が90°を上回り、好適には100°を上回っており、
-  前記すくい面(23)と組み合わされている前記第1の切刃(9')を通り半径方向に延びる一本の仮想線(L)に対してある一定の半径方向のすくい角(ε)を成すように、前記すくい面(23)が延びており、
-  前記半径方向のすくい角(ε)が正値をとることを特徴とする、ドリル。
【請求項２】
前記チップブレーカの前記ショルダ面(31)の傾斜角(θ)が、-10°≦θ≦+10°、好適には-5°≦θ≦+5°の範囲内のある一つの値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】
前記第1の切断領域(7)が、前記中心軸(5)に対して、α<45°のある一定の面取り角(α)を成すように傾斜していることを特徴とする、請求項1又は2に記載のドリル。
【請求項４】
前記チップブレーカの前記すくい面(23)が、前記中心軸(5)に対して、ある一定の軸方向のすくい角(β)を成すように傾斜して配置されており、
前記軸方向のすくい角(β)が負値をとるように設定されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項５】
前記ショルダ角(δ)が、100°≦δ≦160°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4のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項６】
前記ショルダ角(δ)に関して、前記面取り角(α)が小さくなるほど前記ショルダ角(δ)が大きい値に設定されるという条件が適用されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項７】
前記半径方向のすくい角(ε)が少なくとも10°であることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項８】
前記ショルダ面(31)の幅(BS)が、半径方向切込み深さ(A)の少なくとも25%になることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項９】
前記ショルダ角(δ)に関して、100°≦δ≦180°という条件が適用されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項１０】
-  前記中心軸(5)に対して半径方向にある一定の距離をおいて配置される、一つのすくい面が備えられた、幾何形状が定義された、少なくとも一つの第2の切刃(13;13')を有している、一つの第2の切断領域(11)を有し、
-  前記第2の切断領域(11)はドリル(1)の前面(15)に配置されており、そこから軸方向に-前記中心軸(5)の向きに測って-ある一定の距離をおいて、前記第1の切断領域(7)が配置されており、
-  前記第2の切刃(13;13')から前記中心軸(5)までの半径方向の距離が、前記第1の切刃(9;9')から前記中心軸(5)までの半径方向の距離よりも小さいことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項１１】
一つの第1の切り屑溝(27)と一つの第2の切り屑溝(29)が備えられており、
前記第1の切断領域(7)の前記第1の切刃(9)と、前記第2の切断領域(11)の前記第2の切刃(13')により切除される切り屑が、前記第1の切り屑溝(27)により搬出され、前記第1の切刃(9')の切り屑及び前記第2の切刃(13)の切り屑が前記第2の切り屑溝(29)により搬出されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項１２】
一つの第1の切り屑溝(23)と一つの第2の切り屑溝(29)が備えられ、該第1の切り屑溝(23)と該第2の切り屑溝(29)が前記第2の切断領域(11)に対して配置されており、
一つの第3の切り屑溝(37)及び一つの第4の切り屑溝(39)が備えられて、前記第1の切断領域(7)に対して配置されており、前記第1の切断領域(7)により切除される切り屑及び前記第2の切断領域(11)により切除される切り屑が、別々の切り屑溝内で排出されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のドリル。
【請求項１３】
段付き穴加工用又はコアドリル加工用の工具としての、請求項1から12のいずれか一項に記載のドリルの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項1の前段部分に記載のドリルに関する以外にも、請求項13に記載のそのようなドリルの使用にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ここで論じるドリルを利用して被削材の切削加工を行う場合は、長い切り屑が生成される材料であっても、中実材料の穴加工時の切り屑の生成を大抵の場合は制御することができる。即ち切り屑は短く分断されて、個々の円錐螺旋形の切り屑となってドリルの切刃から確実に排出されることになる。コアドリル加工時には、長い切り屑が生成される材料を加工する際に長ピッチ形の切り屑を生じることがままあるが、この切り屑が工具に巻き付いて、工具をそれ以上は挿入できなくなるという事態を頻繁に来している。そうなるとドリルが折損して被削材が損傷する怖れも生じてしまう。そのような切り屑が形成されることを回避するために、多くのケースでは、被削材の加工時にドリルの送りが短時間中断されるか、又はドリルが逆方向に戻されるようになっている。しかしその結果、加工時間が長引く上に、ドリルに交番荷重がかかるために摩耗も増大することになる。ドリルが段付きドリルとして構成される場合、即ちソリッドドリルとコアドリルとを同じ一つの工具として組み合わせた場合は、ソリッドドリル加工用の切刃とコアドリル加工用の切刃により切除される切り屑が頻繁にもつれて毛玉のように絡み合うが、その結果、工具の折損又は切刃の損傷を頻繁に来すことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって本発明の課題は、長い切り屑が生成される材料を加工する場合にも、長い切り屑の形成、又は毛玉のように絡み合った切り屑の生成が十二分に回避されるように、上記で論じた種類のドリルを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために、請求項1の各特徴を具備したドリルが提案される。このドリルは、一つの第1の切削領域が設けられた一つのドリルビットシャフトを有しているが、この第1の切削領域は、一つの付属すくい面が備えられた、幾何形状が定義された少なくとも一つの第1の切刃を有しており、またドリルの中心軸との間にある一定の面取り角を挟んでいる。このドリルは、長い切り屑が形成されて、毛玉のように絡み合う切り屑が生じることを阻止するようになっている一つのチップブレーカが、この第1の切刃に対して配置されることを特色としている。このチップブレーカは、第1の切刃のすくい面、及びこのすくい面に隣接した、このすくい面との間にある一定のショルダ角を挟んでいる一つのショルダ面により形成される。その際にはこのショルダ面が、中心軸に対して、90°を上回る、好適には100°を上回る、ある一定の鋭角の傾斜角を成すように配置されることによって、第1の切刃により切除される切り屑が、このチップブレーカによりドリルの中心軸に向かって偏向されるようにしている。他にもこのドリルは、このすくい面のすくい角が、第1の切刃の主切刃と直交する向きに測って正値をとることを特色としている。それにより切断力の低下をもたらしている。
【０００５】
非常に好ましいのは、このチップブレーカのショルダ面の傾斜角が-10°から+10°の範囲内、好適には-5°から+5°の範囲内に選定されるドリルの実施例である。
【０００６】
更にもう一つの好ましい実施例は、面取り角が小さくなる程、ショルダ角が大きく選定されることを特色としている。そうすることによって、被削材の加工時に生じる切り屑の形状及び大きさに良好に影響を与えることが可能となり、特に長い切り屑や毛玉のように絡み合った生成を回避することができる。
【０００７】
ドリルの非常に好ましい一実施例は、幾何形状が定義された少なくとも一つの第2の切刃を有している一つの第2の切削領域を備えることによって、ドリルを段付きドリル又はコアドリルとして使用可能であることを特色としている。そこではこの第2の切断領域がドリルの前面に配置され、そこから-中心軸の向きに測って-ある一定の軸方向の距離をおいて、第1の切断領域が配置されるようになっている。そこではこの第2の切断領域の加工直径は、第1の切断領域の加工直径よりも小さくなっている。そのように構成される場合にも、チップブレーカにより、長い切り屑が生成される材料の加工であっても、長い切り屑や毛玉のように絡み合った切り屑が回避されることを保証している。
【０００８】
それ以外の実施形態については、それぞれの従属請求項から明らかにされる。
【０００９】
他にも課題を解決するために、段付き穴加工用又はコアドリル加工用の工具として、そのようなドリルを使用することが提案される。
【００１０】
以下では本発明を図面に基づきより詳細に解説する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ドリルの第1実施例を側面図で示したものである。
【図２】図1に従ったドリルを、著しく拡大した第2の側面図で示したものである。
【図３】図1及び2に示されるドリルを、図2に描かれている線III-IIIに沿って切り取った時の断面図で示したものである。
【図４】ドリルの第2実施例を側面図で示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図1には、ドリル1の第1実施例が、詳しく言うとその前側領域が描かれている。このドリル1は一つのドリルビットシャフト3を有しているが、これは左端のところで切り取られている。このドリルビットシャフト3は、直接、又は公知であるいずれかの保持シャンクを介在して、一つの保持具に通常通りに結合できるようになっている。ドリルの動作中には、即ち被削材の加工時には、被削材とドリル間に相対回転が生じる。穴を作製するために、又はコアドリル加工を行うために、若しくは段付き穴を実現するために、通常はドリル1が直接、又は回転運動される複数の中間要素を介して、保持具としても利用される一本の工作機械の主軸に結合されることによって、固定されている被削材と係合する位置に、回転するドリル1を移動できるようになっている。被削材の加工時にドリル1はその中心軸5回りに回転する。
【００１３】
図1に図示されるドリル1は、幾何形状が定義された少なくとも一つの第1の切刃9が備えられた一つの第1の切削領域7を有しているが、この第1の切刃9は、中心軸5まである一定の半径方向の距離をおいて配置されており、それにより第1の切刃9のある一定の回転軌跡、ひいては穴のある一定の加工直径が定義されるようにしている。
【００１４】
図1に示されるドリル1は、同様に幾何形状が定義された少なくとも一つの第2の切刃13が備えられた一つの第2の切断領域11を有している。この第2の切刃13の中心軸5までの半径方向の距離は、第1の切刃9の半径方向の距離よりも小さくなっており、このためこの第2の切断領域11においては、第1の切断領域7において生じる加工直径よりも小さい、ある一定の加工直径が与えられている。
【００１５】
図1に示されるように、この第2の切断領域11がドリル1の前面15に配置されているのに対して、第1の切断領域7は、そこから-中心軸5の向きに測って-ある一定の軸方向の距離をおいて設けられている。
【００１６】
したがって図1に図示されるドリル1が被削材の加工に援用される時には、まず最初にドリルの前面15に設けられた第2の切断領域11が被削材と係合する。ドリル1を中心軸5の向きに更に送ると、第1の切断領域7も被削材と係合することによって、第2の切断領域11により作製された穴は、第1の切断領域7によっても加工される。第2の切断領域11により作製された穴には、上述のようにより大きな加工直径を有する第1の切断領域7により、コアドリル加工が施される。
【００１７】
ドリルの前面15に設けられた第2の切断領域11は、このドリル1を使用した中実材料への穴あけ作業が可能であるように設計され得る。しかしこの第2の切断領域11を使用して既存の穴をコアドリル加工して、第1の切断領域7によりこの穴の内径の拡幅を更にもたらすようにすることも考えられる。ドリル1が被削材を完全に貫通するように送られる場合、即ち第2の切断領域11もまた第1の切断領域7も、被削材に設けられる穴の全長にわたり使用される場合は、ここに図示されるドリル1を利用して、被削材に設けられる穴のコアドリル加工が行われることになる。
【００１８】
しかし、被削材を貫通するようにドリル1を送ることなく、ドリル1をその中心軸5回りに回転させて被削材を加工することも考えられる。それにより、第2の切断領域11を使用して第1の直径を持つ穴を作製又は加工して、更に第1の切断領域7を使用してこの穴のコアドリル加工を行うことによって、第2の切断領域11を使用して加工された穴の領域の内径よりも大きい内径を持つ、一つの穴部分が生じることになる。このケースではドリル1が段付きドリルとして使用されることになる。
【００１９】
ドリル1は、穴を加工する際には、少なくとも一つのランドを介して支持されるようになっている。ここに図示される実施例においては、一つの第1のランド17が第1の切断領域7から連続するように設けられており、更に第2の切断領域11用の一つの第2のランド19も設けられている。ドリル1を穴の内面に対して支持するために利用されるランドは、それぞれの切断領域に設けられた全ての切刃に対して、少なくとも一つずつ備えられると好適である。
【００２０】
加工速度を上昇させるとともに、ドリル1内に導入される切断力をより良好に分散させるために、第1の切断領域7にも、また第2の切断領域11にも、それぞれ二つ一組の対向する切刃が備えられている。即ち第1の切断領域7においては、図1の上側に一つの第1の切刃9を認めることができるが、この切刃9に対して、中心線5の下側でこれと対向する、これと全く同じように構成された一つの切刃9'が配置されている。
【００２１】
同様に第2の切断領域11においても、第2の切刃13と直径上で対向するように、一つの全く同じ切刃13'が備えられている。
【００２２】
第1及び第2の切断領域の対向する切刃は両方とも全く同じように構成されているために、以下ではそれぞれ、これら二つの切刃の内、一方についてのみ立ち入るものとする。
【００２３】
図1から更に読み取ることができるように、ドリル1は一つの切削油/潤滑剤供給部を有していると好適であり、ドリル1の前面15には少なくとも一つの開口部21が設けられ、切削油/潤滑剤はそこから出られるようになっている。この開口部21と直径上で対向する位置に、更にもう一つの開口部が設けられると好適である。開口部の数は、それぞれの切断領域にある切刃の数に合わせられると好適である。
【００２４】
図1に示される側面図から読み取ることができるように、第1の切刃9は一つのすくい面23を有しており、切刃9によって切除される切り屑は、これに沿って流出するようになっている。このすくい面23から連続して、間にある一定の角度を挟んで、一つの面25が延びている。第1の切刃9は通常通り、図1においては右向きの、即ち送り方向を指し示した一つの切刃部分である主切刃と、中心軸5に向かって半径方向を指し示した、即ち円周方向を指し示した一つの切刃部分である副切刃とを有している。これらの両方の切刃部分により切除された切り屑は、すくい面23に沿って流出する。
【００２５】
第1の切刃9により切除された切り屑は、一つの第1の切り屑溝27の中に入り、これを通って第1の切断領域7から排出される。第2の切刃13'により被削材から切除される切り屑もまた、これと同じ切り屑溝により搬出される。
【００２６】
同様に第1の切刃9と対向する第1の切刃9'により切除される切り屑も、一つの第2の切り屑溝29を通り加工領域から搬出され、第2の切刃13により切除される切り屑もまた、この切り屑溝29により搬出される。
【００２７】
自ずと明らかであるように、ここに図示されるドリル1の実施例においては、これらの切り屑溝27及び29により、第1及び第2の切断領域7及び11の切刃9、9'及び13、13'により切除される切り屑がそれぞれ搬出されるようになっている。
【００２８】
ここで選択されているこの図から歴然であるように、第1の切刃9は、対向する切刃9'と同様、面取り角αとも呼ばれるある一定の角度を成して中心軸5と交わっている。自ずと明らかであるように、被削材の加工時には、第2の切断領域11を利用して被削材に加工又は作製された一つの穴が、半径方向切込み深さAの分だけ、即ち第1の切刃9から中心軸5までの半径方向の距離が、第2の切刃13から中心軸5までの半径方向の距離を上回っている範囲の分だけ、拡大されることになる。
【００２９】
図2には、著しく拡大した側面図でドリル1の第1の実施例が再び示されているが、このドリル1は、図1に示される図に対して回転されているために、そこでは第1の切断領域7の第1の切刃9が、この図を見る者の方を向いている。
【００３０】
以下では同じ部品及び機能が同等の部品に同じ符号を付してあるために、これらについては繰返しを避けるために図1に関する説明を参照されたい。
【００３１】
図2においても、第1の切刃9のすくい面23と、それ以外にも、このすくい面23から連続している、ある一定の角度を成してこのすくい面23と交わっている面25を確認することができる。
【００３２】
第1の切断領域の第1の切刃9により切除される切り屑は、このすくい面23に沿って流出して、これに付属している、切り屑の排出に利用される切り屑溝27の中に入るが、この切り屑溝27は、第2の切断領域11の第2の切刃13'により被削材から切除される切り屑も受け入れる。同様に切り屑溝29も、上述のように第1の切刃9'及び第2の切刃13の切り屑を受け入れるようになっている。
【００３３】
図2から読み取ることができるように、この第1の切刃9から出ているすくい面23は、中心軸5に対して、軸方向のすくい角βと呼ばれるある一定の角度を成すように配置されている。歴然であるようにこのすくい面23は、ここでは中心軸5に対して平行に延びる一本の補助線に対して、反時計回り方向に傾いている。このためここでは軸方向のすくい角βが負値をとっている。
【００３４】
図1及び2に図示されるドリル1の実施例においては、それぞれの切り屑溝27及び29が螺旋形に構成されて、図2から明らかであるように、ある一定のねじれ角γを成して中心軸5と交わっている。
【００３５】
図3には、図2に示されるドリル1が横断面図で示されているが、そこでは切断面が図2に描かれている線III-IIIに沿って延びている。同じ部品及び機能が同等の部品については、繰返しを避けるために上述の図の説明を参照できるよう、同じ符号が付されている。
【００３６】
この断面図においては、左側に第1の切断領域7の第1の切刃9を確認することができる。これと直径上で対向する位置には、第1の切断領域7のこれと全く同じように構成された第1の切刃9'が配置されている。
【００３７】
第1の切刃9から連続して、この第1の切刃9に帰属するすくい面23が図3の図の平面内に延びているが、ここに描かれている断面図においては、このすくい面23が一本の仮想水平直径線Hに対して平行に延びている。このすくい面23は、ショルダ角と呼ばれるある一定の鈍角δを成してこのすくい面23と交わる一つのショルダ面31へと移行している。このすくい面23とこれに隣接するショルダ面31とにより、一つのチップブレーカが形成され、それにより被削材の加工時には定義済みの短い切り屑が実現されるようにしている。図3の切刃9'の領域には、二本の補助線を利用してショルダ面31'の幅BSが示唆されている。第1の切刃9及び9'、並びにこれらに付属しているそれぞれの面は同一であるために、ショルダ面31の幅BSはショルダ面31'に対して同一となっている。図3には、それぞれの切り屑溝27及び29も描かれている。
【００３８】
図3から確認することができるように、ここでは第1の切刃9'とのからみで解説すると、すくい面23は、-図3の図の平面に対して垂直に延びている中心軸5から出て-切刃9'の半径方向で最外側の尖端を通る、一本の半径方向に延びる補助線Lと、半径方向のすくい角εと呼ばれるある一定の角度を成して交わっている。このすくい面23は、半径方向のすくい角εが正値をとるように、第1の切刃9に対して配置されると好適である。
【００３９】
図3には更に、図1及び2から明らかであるように、ドリル1のボディ33を貫通して延びて、ドリル1の前面15に設けられた、それぞれ付属の開口部21に合流している、二本の切削油/潤滑剤通路35及び35'が描かれている。
【００４０】
図4には、ドリルの第2の実施例が側面図で示されているが、同じ部品及び機能が同等である部品には同じ符号が付されているために、これらについては図1から3に関する上述の説明を参照されたい。
【００４１】
ドリル1のこの第2の実施例は、図4によると、一つのドリルビットシャフト3を有しているが、これは左側のところで切り取られている。即ちドリル1の更にその先には、ドリル1にトルクを導入できるようにするために、何らかの保持シャフト又はその類を備えることができるようにもなっている。
【００４２】
ドリル1は、一つの第1の切断領域7と、そこから-中心軸5の向きに測って-ある一定の軸方向の距離をおいて配置される、一つの第2の切断領域11とを有している。第1の切断領域7の第1の切刃9により切除される切り屑は、それに付属する一つの第3の切り屑溝37を通り搬出される。第2の切断領域11の第2の切刃13により切除される切り屑は、それに付属する切り屑溝29の中を流れて穴から外に出る。同様に、第1の切断領域7の第1の切刃9'により切除される切り屑が、それに付属する、図4においては隠れて見えない一つの第4の切り屑溝39を通り搬出されるのに対して、第2の切断領域11の第2の切刃13'により切除される切り屑は、ここでは隠れて見えない切り屑溝27を通り流出するようになっている。
【００４３】
したがって両方の切断領域7、11の切り屑が相互にもつれ合うのは不可能となっている。
【００４４】
即ちこの実施例の本質的な特徴は、第1の切断領域7と第2の切断領域11に対して、切り屑溝37、39及び27、29が別々に割り当てられている点にある。
【００４５】
図4に更に示されるように、ここに図示されるドリル1は、複数のランドを、詳しく言うとこの図を見る者の方を向いた二つのランド17/1及び17/2と、それ以外にもこの図を見る者とは反対側にあたるドリル1の裏側に、ここでは一部は見ることができない、同じく二つのランド17'/1及び17'/2とを有している。即ちこの実施例においては四つのランドが設けられている。
【００４６】
即ち図4に図示される実施例においても、ドリル1に、少なくとも一つの第2の切刃13が備えられた一つの第2の切断領域11を設けることが企図されている。
【００４７】
ここに描かれている実施例は、上記で説明した実施例と同様に、第1の切刃9と対向する一つの切刃9'と、第2の切刃13と対向する、ここでは隠れて見えない一つの切刃とを有している。即ち第1及び第2の切断領域には、対向する第1及び第2の切刃が一対ずつ備えられている。
【００４８】
図4に図示される実施例の、上記で説明した実施例に対する更にもう一つの相違点として、そこでは、第1の切断領域7と第2の切断領域11間の軸方向の距離、即ち中心軸5の向きに測った距離が、より小さくなっている。
【００４９】
図4には、すくい面23以外にも更に、このすくい面23と一緒に第1の切刃9に帰属する一つのチップブレーカを形成するショルダ面31が描かれている。対向する第1の切刃9'にも、一つの同様のチップブレーカが備えられている。
【００５０】
このショルダ面31は、-図4においては前面側から見て-左に向かって広がっている、ある一定の角度θを成して仮想水平線と交わると好適である。換言すると、このショルダ面31は、中心軸5に対して、ある一定の鋭角の傾斜角θを成すように延びている。このように構成されることによって、第1の切刃9により切除される切り屑が中心軸5に向かって導かれて偏向されることを保証している。
【００５１】
ショルダ面31のこの傾きは、図1から3に基づいて解説した第1の実施例においても与えられていると好適である。
【００５２】
第1の切刃9の半径方向外側の-図4においては上側の-刃先から一本の水平補助線HLまでの、中心軸5に対して半径方向に測った距離が、半径方向切込み深さAであると定義されるが、これは図1にも示唆されている。
【００５３】
この半径方向切込み深さAは、第2の切断領域11を利用して加工又は作製された穴が、第1の切断領域7を使用してこの穴を加工することにより更にどれだけ拡幅されるかを示すものである。
【００５４】
図4に示される実施例においても、ドリル1の前面15の領域内にある第2の切断領域11は、このドリル1を使用した中実材料への穴あけ作業が可能であるように構成されるとよい。しかし他にも第2の切断領域11を、これが既存の穴のコアドリル加工のために使用されるように構成することも考えられる。その場合はこの第2の切断領域11により既存の穴のコアドリル加工が行われることになる。
【００５５】
図1から3に示すドリル1及び図4に示されるドリル1が、加工対象である被削材を完全に貫通するように送られる場合は、第2の切断領域11及び第1の切断領域7がコアドリル加工用のドリルとして作用することになる。ドリル1の被削材中にそれよりも短い送り量だけしか送られない場合は、第2の切断領域11により穴が作製又は拡幅されて、これが第1の切断領域7により半径方向切込み深さAの分だけ更に拡大されることになる。この場合は段付き穴が成立する。
【００５６】
即ちここに説明されるドリル1は、段付き穴加工用又はコアドリル加工用の工具として導入することが可能である。
【００５７】
特に長い切り屑が生成される材料を加工する際には、被削材から切除される切り屑が、すくい面23とこれに隣接するショルダ面31とにより実現されるチップブレーカによって分断されることにより、ドリル1の各切り屑溝27及び29を通り問題なく搬出可能な、定義済みの短い切り屑が生じるようにしている。
【００５８】
肝要な点として、一つの第1の切断領域7だけを備えて、更には一つの第1の切断領域7の少なくとも一つの第1の付属切刃9を備えて、ドリル1を構成することもできるが、その場合は、少なくとも一つの第2の切刃13を有する第2の切断領域11が完全に廃止されることになる。この場合は、その結果として生じるドリル1の前面が、第1の切断領域7により既存の穴が拡幅されるように、即ち一つの拡幅段部が形成されるように、又は他にもこのドリル1を用いて中実材料への穴あけ作業が行われるように、構成されるとよい。
【００５９】
しかし他にも、第1の切断領域7だけが備えられて、第2の切断領域11が一切備えられないそのようなドリルを、被削材の加工にあたっては、被削材を完全に貫通するようにドリルが送られるのではなく、定義済みのある一定の範囲内に存在する穴だけのコアドリル加工を行うように、導入することも考えられる。このコアドリル加工工程の終了時には、加工済みの穴の内径よりも大きい内径を有する一つの段部が生じることになる。即ち一つの段付き穴が得られることになる。
【００６０】
第2の切断領域11が放棄される場合にも、第1の切刃9のすくい面23により、及びこれに隣接しているショルダ面31により形成されるチップブレーカは、決定的な意味を持つ、というのも-特に長い切り屑が生成される材料を加工する際にも-第1切断領域7内で切除される切り屑がこのチップブレーカにより分断されることによって、これらの切り屑の、それぞれの切り屑溝27及び29を通る、問題のない搬出が可能となるからである。
【００６１】
図1から4に図示されるようなドリル1、又は第2の切断領域が備えられないドリルがプラスの特性を示すためにも、このチップブレーカは決定的な意味を持つが、そこではショルダ面31がある一定の鋭角の傾斜角θを成すようにドリル1の中心軸5に向かって延びることによって、少なくとも一つの第1の切刃9により、又は他にもこれと対向する、これと全く同じ別の第1の切刃9'により切除される切り屑を中心軸5に向かって偏向させることができる。
【００６２】
少なくとも一つの第1の切刃9に関しては、既に書き留めたように、これは、送り方向を向いている主切刃と呼ばれる一つの第1の切刃部分と、ドリル1の外周面の領域内に位置する一つの第2の切刃部分とを有している。第1の切刃9のこの主切刃に対して直交する向きに測ったすくい面23のすくい角が正値をとるようにすると非常に好ましいが、その理由は、それにより切断力が低減されて、加工済みの穴にとり優れた表面特性がもたらされるからである。
【００６３】
更にその上に図3から明らかであるように、半径方向のすくい角εも正値をとることが好ましい。この半径方向のすくい角εが少なくとも10°である場合は、極めて良好な加工結果がもたらされる。
【００６４】
ここに説明されるドリル1を導入する場合は、図3に図示されるようにショルダ面31の幅BSが図1及び4から明らかである半径方向切込み深さAの少なくとも25%である場合に、優れた加工特性がもたらされる。
【００６５】
すくい面23とショルダ面31とに挟まれたショルダ角δは、一方では100°を上回るように、他方では180°と面取り角αとの差を下回るように選定される。即ちこのショルダ角δは、次式:100°≦δ≦180°が成立するように選定されると好適である。
【００６６】
図1から4に図示されるような本発明に従ったドリル1においては、又は第2の切断領域11が備えられないドリルにおいても、90°未満の面取り角αについては次のことが言える。即ち、少なくとも一つの第1の切刃9により切除される切り屑は、負値をとる軸方向のすくい角βが大きくなり、かつ正値をとる半径方向のすくい角εが大きくなる程、より急角度で中心軸5に向かって導かれる。
【００６７】
非常に好ましい実施例においては、45°の面取り角αで、135°のショルダ角δ、+15°の半径方向のすくい角ε、及び-2°の軸方向のすくい角βが設けられている。そうすることによって、ここで論じられるドリルを用いて長い切り屑が生成される材料を加工する場合にも、非常に短い切り屑を実現することができる。ここで論じられる種類のドリルは、図4に描かれている傾斜角θが-10°≦θ≦+10°の範囲内にあるショルダ面31を備えて実現されることが好ましく、望ましいのは、-5°≦θ≦+5°の範囲内にある傾斜角θである。
【００６８】
他にも100°≦δ≦160°の範囲内にあるショルダ角δも非常に適していることが実証されている。
【００６９】
ショルダ角θとの関連では、長い切り屑が確実に回避されるようにするために、面取り角αが小さくなる程、ショルダ角δはより大きくならなければならない、という関係が選択されると好適である。
【００７０】
ここに説明される、すくい面23により、またショルダ面31によっても形成されるチップブレーカにより、特に長い切り屑が生成される材料を加工する際にも、結果としては、第1の切断領域7又は少なくとも一つの第1の切刃9により切除される切り屑が中心軸5に向かって転向されて、ドリル1に巻き付きかねない長く延伸された切り屑ではなく、定義済みの短い切り屑が生じることになる。
【００７１】
したがってこの長所は、図1から3に図示されるドリル1の各実施例においてだけではなく、これらの図に対して変形されている、切断領域が一つだけしか備えられない、具体的には少なくとも一つの切刃9を有する第1の切断領域7だけしか備えられない、図4に示されるドリルにおいても生じることになる。しかしながら、図1から4に基づいて説明したドリル1の各実施例においては、ここに解説されるチップブレーカが極めて有利に作用するが、なぜならば正にコアドリル加工を行う際や被削材に段付き穴を作製する際には長い切り屑が生成される材料から通常、長い切り屑が生じ、これらがつながってぎっしりと絡み合った切り屑となることが多く、またそうなると、少なくとも一つの第1の切刃に欠けを来したり、又はいわんやドリル1の折損を来したりするからである。こうした短所は、ここに解説されるチップブレーカによって確実に回避される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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