(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に設けられた一対のドリル刃と、
該ドリル刃から連続して設けられている軸心まわりに捩じれた一対の切屑排出溝と、
該切屑排出溝に沿って設けられたリードの無い多山ねじ切り刃と、
を有するドリル付きねじ切りフライスにおいて、
前記多山ねじ切り刃の刃先からヒールに至るランドの全域に該多山ねじ切り刃に連続して山頂、フランク、および谷底が設けられているとともに、
前記多山ねじ切り刃の刃先からランドの４０％〜８０％の範囲内の中間位置までは、該多山ねじ切り刃の山頂、フランク、および谷底の径寸法が何れも徐々に小さくなるように所定の逃げが設けられている一方、該中間位置からヒールまでの間は、少なくとも谷底については径寸法が一定とされている
ことを特徴とするドリル付きねじ切りフライス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はドリル付きねじ切りフライスに係り、特に、スチールの加工にも使用できる折損強度が高いドリル付きねじ切りフライスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 先端部に設けられた一対のドリル刃と、(b) そのドリル刃から連続して設けられている軸心まわりに捩じれた一対の切屑排出溝と、(c) その切屑排出溝に沿って設けられたリードの無い多山ねじ切り刃と、を有するドリル付きねじ切りフライスが知られている。このようなドリル付きねじ切りフライスによれば、１本の工具で下穴加工を行うとともに、その下穴の内周面に連続して雌ねじを切削加工することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなドリル付きねじ切りフライスは、多山ねじ切り刃の刃先からヒールに向かって一定の逃げ角で逃げが設けられているため、ヒール部分では谷底の径寸法が極端に小さくなり、十分な折損強度が得られないという問題があった。特に、ドリル刃によって発生した切屑を排出するために溝形状が制限されるため、多山ねじ切り刃による雌ねじのフライス加工時に切屑が分断し難く、切屑を噛み込んで折損し易いのである。このため、アルミニウムや鋳物などの加工は可能であるが、スチールの加工は困難であった。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、スチールの加工にも使用できる折損強度が高いドリル付きねじ切りフライスを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、(a) 先端部に設けられた一対のドリル刃と、(b) そのドリル刃から連続して設けられている軸心まわりに捩じれた一対の切屑排出溝と、(c) その切屑排出溝に沿って設けられたリードの無い多山ねじ切り刃と、を有するドリル付きねじ切りフライスにおいて、(d) 前記多山ねじ切り刃の刃先からヒールに至るランドの全域にその多山ねじ切り刃に連続して山頂、フランク、および谷底が設けられているとともに、(e) 前記多山ねじ切り刃の刃先からランドの４０％〜８０％の範囲内の中間位置までは、その多山ねじ切り刃の山頂、フランク、および谷底の径寸法が何れも徐々に小さくなるように所定の逃げが設けられている一方、その中間位置からヒールまでの間は、少なくとも谷底については径寸法が一定とされていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
このようなドリル付きねじ切りフライスにおいては、多山ねじ切り刃の刃先からランドの中間位置までは所定の逃げが設けられているが、その中間位置からヒールまでの間は、少なくとも谷底部分の径寸法が一定とされているため、従来のようにヒールまで逃げが設けられている場合に比較して軸直角断面が大きくなるとともに応力集中が緩和され、切れ刃の切削性能を損なうことなく耐折損強度を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
ここで、逃げが設けられるランドの中間位置は、ランドの略中央であっても良いが、切削性能を損なうことがないように刃先から４０％〜８０％の範囲内で定められる。逃げ角は、例えば５°〜１０°程度の範囲、好ましくは６°〜７°程度の範囲が適当である。なお、山頂および谷底の逃げ角は、必ずしも同じである必要はない。
【０００８】
上記中間位置からヒールまでは、少なくとも谷底部分の径寸法が一定であれば良く、フランクおよび山頂については従来と同様にヒールまで所定の逃げを設けることができるが、それ等のフランクおよび／または山頂についても谷底と同様に径寸法を一定にしても良い。なお、幾何学的な意味において径寸法が厳密に一定である必要はなく、加工誤差などで径寸法が多少ばらついても差し支えない。
【０００９】
また、工具の材質としては、超硬合金等の超硬質工具材料が好適に用いられるが、ハイス等の他の工具材料を採用することもできる。表面には、ＴｉＡｌＮ等の硬質被膜を設けることが望ましい。
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１の(a) は、本発明の一実施例であるドリル付きねじ切りフライス１０のシャンク１２側の一部を省略した概略正面図で、図１の(b) は先端側から見た端面図である。このドリル付きねじ切りフライス１０は、シャンク１２および刃部１４が超硬合金にて一体に構成されているソリッドタイプのもので、刃部１４の表面はＴｉＡｌＮ等の硬質被膜で被覆されている。刃部１４の先端には、一対のドリル刃（底刃および外周刃）１６が軸心に対して対称的に設けられているとともに、そのドリル刃１６のすくい面から連続して軸心まわりに捩じれた一対の切屑排出溝１８が設けられている。また、軸心まわりにおいて切屑排出溝１８の間に位置する一対のランドには、それぞれリードの無い多数の三角山が一定のピッチで設けられ、その切削回転方向側の端部には切屑排出溝１８に沿って多山ねじ切り刃２０が形成されている。なお、図１の(a) は、切屑排出溝１８の捩れに伴う寸法変化を無視して図示されている。
【００１１】
本実施例のドリル付きねじ切りフライス１０はＭ６用のもので、ドリル刃１６の外径は約５ｍｍで、多山ねじ切り刃２０の外径は約４．８ｍｍである。切屑排出溝１８のねじれ角は約２５°で、刃部１４には、軸方向に１０ｍｍ当り約０．０１２〜０．０１８ｍｍ程度のバックテーパが設けられている。また、軸心には冷却油剤（エアを含む）の供給穴が設けられ、ドリル刃１６の底刃の逃げ面に形成された開口２２から噴出させられるようになっている。
【００１２】
上記多山ねじ切り刃２０が設けられているランドは、軸心まわりにおいて約８０°の角度範囲に設けられており、図２に示すように、刃先２４からヒール２６に向かって約５０°の角度範囲の刃先側領域Ｌ１には、山頂２０ａ、フランク２０ｂ、および谷底２０ｃの径寸法が何れも徐々に小さくなるように一定の逃げ角θで逃げが設けられている。逃げ角θは、本実施例では約６°〜７°程度である。また、ヒール２６側の約３０°の角度範囲のヒール側領域Ｌ２では、山頂２０ａのみ同じ逃げ角θで逃げが設けられているが、フランク２０ｂおよび谷底２０ｃについては径寸法が一定とされている。このような多山ねじ切り刃２０は、ダイヤモンド砥石等による研削加工によって形成される。図２は、径寸法が等しい部分が直線になるように軸心まわりに展開した展開断面図で、補助線Ｓは、刃先２４の外径（山頂２０ａ）と等しい径寸法の直線である。なお、多山ねじ切り刃２０の刃先２４には、径方向において約６°のすくい角が設けられている。
【００１３】
このようなドリル付きねじ切りフライス１０においては、多山ねじ切り刃２０の刃先２４からランドの中間位置までの刃先側領域Ｌ１には所定の逃げが設けられているが、その中間位置からヒール２６までのヒール側領域Ｌ２では、フランク２０ｂおよび谷底２０ｃの径寸法が一定とされているため、図２に点線で示すようにヒール２６まで逃げが設けられている場合に比較して軸直角断面が大きくなるとともに応力集中が緩和され、切れ刃の切削性能を損なうことなく耐折損強度が向上する。これにより、スチールに対してもねじ穴加工を行うことが可能になった。
【００１４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるドリル付きねじ切りフライスを示す図で、(a) はシャンクの一部を省略した概略正面図、(b) は先端側から見た端面図である。
【図２】図１のドリル付きねじ切りフライスの多山ねじ切り刃が設けられたランドの展開断面図である。
【符号の説明】
１０：ドリル付きねじ切りフライス    １６：ドリル刃    １８：切屑排出溝２０：多山ねじ切り刃    ２０ａ：山頂    ２０ｂ：フランク    ２０ｃ：谷底    ２４：刃先    ２６：ヒール
【図１】
0004393643.tif 000002
【図２】
0004393643.tif 000003