(57)【要約】【課題】  加工条件が厳しい高速加工や難削材に対する穴明け加工においても、大きな刃欠けや逃げ面摩耗が抑制されて優れた耐久性が得られるようにする。【解決手段】  逃げ面のうち切れ刃１２に連続する二番面２２には、その切れ刃１２と平行な方向に研削加工が施されているため、研削痕も切れ刃１２と平行になり、その研削痕に起因する切れ刃１２の微視的な凹凸（ギザギザ）が解消する。これにより、高速加工や難削材に対する穴明け加工においても、その凹凸に起因するチッピングや切れ刃１２の欠落が抑制されるとともに、研削痕に沿って摩耗が急激に進行することが防止され、耐久性が向上する。【選択図】      図２
2007000960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削加工によって逃げ面が設けられているドリルにおいて、
前記逃げ面のうち少なくとも切れ刃に連続する部分は、該切れ刃と平行な方向に研削加工が施されている
ことを特徴とするドリル。
【請求項２】
研削加工によって逃げ面が設けられているドリルにおいて、
前記逃げ面のうち少なくとも切れ刃に連続する部分は、回転切削方向と直角な方向に研削加工が施されている
ことを特徴とするドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はドリルに係り、特に、インコネル等の難削材に対しても優れた耐久性が得られるドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
穴明け工具としてドリルが多用されているが、このドリルには研削加工によって逃げ面が設けられているのが普通である。特許文献１、２に記載されているドリルはその一例で、何れも切れ刃に対して略直角となる方向に研削加工が施されている。図４は、カップ形砥石１００を用いて、ドリルの切れ刃１０２に連続する逃げ面である二番面１０４を研削加工する場合の一例を説明する図で、カップ形砥石１００の端面１００ａが研削加工すべき二番面１０４と平行で且つ同一平面内に位置する状態で、そのカップ形砥石１００を回転駆動しつつ、切れ刃１０２と略平行な方向へ相対移動させて研削加工を行う場合であり、二番面１０４には切れ刃１０２に対して略直角な方向に細かな研削痕が残る。図４の(a) は、二番面１０４に対して垂直方向から見た平面図で、二番面１０４に示す研削痕（細かい平行線）は研削加工後のものであり、(b) は(a) に示すカップ形砥石１００を下側から見た側面図である。また、カップ形砥石１００の外径は１００ｍｍ以上（例えば１２５ｍｍ）で、ドリル径（例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ）よりも十分に大きく、二番面１０４に形成される研削痕は略直線になる。
【特許文献１】特開昭５５−７７４０８号公報
【特許文献２】実開平６−２４８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来のドリルを用いて、インコネルやチタン合金等の硬くてねばい難削材に穴明け加工を行ったり、高速加工を行ったりすると、逃げ面摩耗により十分な耐久性が得られないという問題があった。すなわち、前記図４に示すように、逃げ面（二番面１０４）には研削加工により切れ刃に対して略直角な方向に研削痕が残るため、微視的にはその研削痕により切れ刃が凹凸（ギザギザ）になり、加工条件が厳しい高速加工や難削材に対する穴明け加工ではその凹凸を起点としてチッピングが生じ易く、切れ刃が大きく欠落したり、研削痕に沿って摩耗が急激に進行したりすることがあるのである。
【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、加工条件が厳しい高速加工や難削材に対する穴明け加工においても、大きな刃欠けや逃げ面摩耗が抑制されて優れた耐久性が得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成するために、第１発明は、研削加工によって逃げ面が設けられているドリルにおいて、前記逃げ面のうち少なくとも切れ刃に連続する部分は、その切れ刃と平行な方向に研削加工が施されていることを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、研削加工によって逃げ面が設けられているドリルにおいて、前記逃げ面のうち少なくとも切れ刃に連続する部分は、回転切削方向と直角な方向に研削加工が施されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明のドリルは、逃げ面のうち少なくとも切れ刃に連続する部分には、その切れ刃と平行な方向に研削加工が施されているため、研削痕も切れ刃と平行になり、その研削痕に起因する切れ刃の微視的な凹凸（ギザギザ）が解消乃至は軽減されて、加工条件が厳しい高速加工や難削材に対する穴明け加工においても、その凹凸に起因するチッピングや切れ刃の欠落が抑制されるとともに、研削痕に沿って摩耗が急激に進行することが防止され、耐久性が向上する。
【０００８】
第２発明のドリルは、逃げ面のうち少なくとも切れ刃に連続する部分には、回転切削方向と直角な方向すなわち径方向に研削加工が施されているため、研削痕も径方向となり、その研削痕に起因する切れ刃の微視的な凹凸（ギザギザ）が軽減されて、第１発明と同様の作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、切り屑排出溝が軸心まわりに捩れているツイストドリルや、切り屑排出溝が軸心と平行な直刃ドリル、溝数が１本、２本、或いは３本以上のドリルなど、種々のドリルに適用可能である。
【００１０】
逃げ面を形成するための研削加工は、例えばカップ形砥石の端面を用いて行ったり、円板形砥石の側面を用いて行ったりすることが望ましく、それ等の砥石を、形成すべき逃げ面に対して垂直方向からドリルに接近させたり、或いは形成すべき逃げ面と同一平面内において切れ刃と直角な方向から接近させたりすることにより、逃げ面を形成することができるが、円板形砥石の外周面を用いて逃げ面を研削加工することも可能である。砥石の他に、研磨ベルトや研磨ディスク等を用いて研削加工を施すこともできる。なお、上記砥石には、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒が設けられているダイヤモンドホイールやＣＢＮホイールも含む。
【００１１】
第１発明では切れ刃と平行な方向に研削加工が施され、第２発明では回転切削方向と直角な方向に研削加工が施されるが、何れも厳密に切れ刃と平行であったり回転切削方向と直角であったりする必要はなく、例えば±１０°程度以下の範囲内で傾斜していても同様な効果が期待できる。また、カップ形砥石の端面や円板形砥石の側面で研削加工を行う場合、その径寸法に応じて円弧形状の研削痕となるが、この場合も、その円弧形状の接線が切れ刃と平行な方向や回転切削方向と直角な方向から±１０°程度以下の範囲内であれば良い。
【００１２】
研削加工の方向は、例えば砥石を回転させて研削加工を行う場合はその回転によって研削加工が行われる方向で、逃げ面に形成される研削痕の方向であり、砥石を移動させながら逃げ面の全域に研削加工を行う場合の、その砥石の移動方向とは必ずしも一致しない。例えば、カップ形砥石の端面や円板形砥石の側面で研削加工を行う場合に、砥石を軸心まわりに回転駆動しつつドリル切れ刃に対して直角な方向、或いはドリルの回転切削方向（周方向）へ砥石を移動させることにより、平坦な逃げ面を研削加工する時には、移動速度に比べて回転速度（研削加工部の周速）は極めて速いため、移動による影響は殆ど無視でき、実質的に砥石の回転方向が研削加工の方向となる。なお、円板形砥石の外周面を用いて逃げ面を研削加工することも可能で、その場合も砥石の回転方向が研削方向になる。
【００１３】
また、切れ刃が切り屑排出溝に沿って円弧形状を成している場合には、例えば円弧形状の両端部を結ぶ直線と平行な方向に研削加工を施すようにすれば良く、その場合も第１発明の一実施態様である。
【実施例】
【００１４】
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は、本発明の一実施例であるドリル１０を示す図で、(a) は軸心Ｏと直角な方向から見た正面図、(b) は切れ刃１２が設けられた先端側から見た拡大底面図である。このドリル１０は、超硬合金にて構成されている２枚刃のツイストドリルで、シャンク１４および溝部１６を軸方向に一体に備えており、溝部１６には、所定のねじれ角（例えば３０°程度）で軸心Ｏの右まわりに捩れた一対の切り屑排出溝１８が形成されているとともに、その切り屑排出溝１８に沿ってマージン２０が設けられている。また、一対の切り屑排出溝１８のドリル先端の開口端縁には、それぞれ切れ刃１２が設けられており、シャンク１４側から見て軸心Ｏの右まわりに回転駆動されることにより切れ刃１２によって穴を切削加工するとともに、切屑が切り屑排出溝１８を通ってシャンク１４側へ排出される。
【００１５】
上記一対の切れ刃１２には、それぞれ逃げ面として二番面２２および三番面２４が設けられているとともに、切れ刃１２の軸心側部分すなわち心厚部分には、Ｒ型シンニングが施されている。これ等の二番面２２、三番面２４、Ｒ型シンニングは何れも研削砥石を用いて設けられるが、切れ刃１２に連続する二番面２２については、図２に示すようにカップ形砥石１００を用いて、研削痕が切れ刃１２と略平行になるように研削加工が施されている。すなわち、カップ形砥石１００の端面１００ａが研削加工すべき二番面２２と平行で且つ同一平面内に位置する状態で、そのカップ形砥石１００を回転駆動しつつ、切れ刃１２に対して略垂直となる方向へ相対移動させることにより、二番面２２が研削加工されているのである。図２の(a) は、二番面２２に対して垂直方向から見た平面図で、二番面２２に示す研削痕（細かい平行線）は研削加工後のものであり、(b) は(a) に示すカップ形砥石１００を右側から見た側面図である。また、カップ形砥石１００の外径は１００ｍｍ以上で例えば１２５ｍｍ程度であり、ドリル径（例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ）よりも十分に大きいため、二番面２２に形成される研削痕は略直線になる。
【００１６】
なお、三番面２４も、ドリル１０の角度を変化させるなどして、二番面２２に続いて連続して研削加工することができる。また、切れ刃１２等が設けられた先端部、および切り屑排出溝１８が設けられた溝部１６の表面には、例えばＴｉＡｌＮ合金等の硬質被膜が必要に応じてコーティングされる。
【００１７】
このようなドリル１０においては、逃げ面のうち切れ刃１２に連続する二番面２２には、その切れ刃１２と平行な方向に研削加工が施されているため、研削痕も切れ刃１２と平行になり、その研削痕に起因する切れ刃１２の微視的な凹凸（ギザギザ）が解消する。これにより、加工条件が厳しい高速加工や難削材に対する穴明け加工においても、その凹凸に起因するチッピングや切れ刃１２の欠落が抑制されるとともに、研削痕に沿って摩耗が急激に進行することが防止され、耐久性が向上する。
【００１８】
因みに、上記ドリル１０と同様に構成した２本の本発明品Ｉ、IIと、前記図４のように切れ刃１０２と直角方向に研削痕が残る従来品とを用いて、難削材の一つであるインコネル７１８（時効処理４４ＨＲＣ）に対して以下の加工条件で穴明け加工を行ったところ、従来品は切れ刃の欠けにより４０穴で加工不可となったのに対し、本発明品Ｉ、IIは、逃げ面摩耗幅が０．２ｍｍに達するまでにそれぞれ１３０穴、１４０穴の穴明け加工が可能であった。図３の(a) 〜(c) は、それぞれ工具寿命に達した状態における一対の二番面の写真を並べて示したもので、(a) の従来品ではシンニング部や肩部に大きな欠けが見られるのに対し、(b) の本発明品Ｉ、(c) の本発明品IIには、小さな欠けは存在するものの穴明け加工が不可となるような大きな欠けは認められなかった。
（加工条件）
穴径：φ５．４１
穴深さ：１６ｍｍ（止り穴）
切削速度Ｖ：１５ｍ／ｍｉｎ
送り速度ｆ：０．０６ｍｍ／ｒｅｖ
【００１９】
なお、上記実施例では切れ刃１２と平行な方向に研削加工が施されていたが、図２の(a) において、カップ形砥石１００をドリル１０の軸心Ｏの中心線まわりに相対移動させることにより、ドリル１０の回転切削方向と直角な方向すなわち径方向に研削痕が残るように研削加工を施した場合も、研削痕に起因する切れ刃１２の凹凸（ギザギザ）が軽減されるため、加工条件が厳しい高速加工や難削材に対する穴明け加工における耐久性が向上する。
【００２０】
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】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例であるドリルを示す図で、(a) は正面図、(b) は先端側から見た拡大底面図である。
【図２】図１のドリルに研削加工を施して二番面を形成する際の加工方法を説明する図で、(a) は平面図、(b) は(a) におけるカップ形砥石の側面図である。
【図３】切れ刃に対して直角に研削痕が残っている従来品、および切れ刃と平行に研削痕が残っている本発明品Ｉ、IIを用いて、寿命に達するまで穴明け加工を行った後の逃げ面の状態を示す写真である。
【図４】切れ刃に対して直角に研削痕が残っている従来の逃げ面に対する研削方法の一例を説明する図で、(a) は平面図、(b) は(a) におけるカップ形砥石の側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０：ドリル    １２：切れ刃    ２２：二番面（逃げ面）
【図１】
2007000960.tif 000003
【図２】
2007000960.tif 000004
【図３】
2007000960.tif 000005
【図４】
2007000960.tif 000006