(57)【要約】【課題】ドリルにおいて、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とする。【解決手段】円柱状をなすドリル本体１１の先端部に円錐形状をなす刃部１２を形成して構成され、刃部１２として、周方向に所定間隔で形成された複数の切れ刃２１ａ，２１ｂと、この切れ刃２１ａ，２１ｂにおける回転方向後方に形成された複数の逃げ面２２ａ，２２ｂと、この各逃げ面２２ａ，２２ｂにおける回転方向後方に形成された複数の排出溝２３ａ，２３ｂとを設け、各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに送り方向の形状を相違させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状をなすドリル本体の先端部に円錐形状をなす刃部が形成されるドリルであって、
前記刃部は、
周方向に所定間隔で形成された複数の切れ刃と、
該各切れ刃における回転方向後方に形成された複数の逃げ面と、
該各逃げ面における回転方向後方に形成された複数の排出溝と、
を有し、
前記各切れ刃ごとに送り方向の形状が相違する、
ことを特徴とするドリル。
【請求項２】
前記刃部に前記切れ刃から前記逃げ面にかけて溝部が形成され、前記溝部における径方向位置が前記各切れ刃ごとに相違することを特徴とする請求項１に記載のドリル。
【請求項３】
前記溝部は、回転方向後方に向って幅が広くなることを特徴とする請求項２に記載のドリル。
【請求項４】
前記各切れ刃は、送り方向に凹凸をなす波形状をなし、前記凹凸における径方向位置が前記各切れ刃ごとに相違することを特徴とする請求項１に記載のドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対して穴あけ加工を行うドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なドリルは、円柱状のシャンクに連なる異形断面のドリル本体の先端部に、互いに対向する切れ刃を形成すると共に、この切れ刃に連なる回転方向における後方に逃げ面となる斜面が形成され、この斜面の縁から軸方向後方に延びる案内面が形成されて構成されている。この切れ刃は、先端部の軸心から径方向外側にいくに伴って後端側に後退する一定の切れ刃角が設定されている。このようなドリルでは、連続して排出される切りくずがドリルに絡み付くと、このドリルの欠損や折損などが発生したり、ワーク表面に傷がついてしまったりする。
【０００３】
このような問題を解決するドリルとして、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載されたドリルは、先端切れ刃の外周コーナに、軸方向に延在する段部案内面と径方向に延在する段部端面とを有する段差部とを形成し、段部端面と切りくず排出溝を立設する溝側面との交差稜線に段差切れ刃を形成し、切りくず排出溝の回転方向前方にある押圧部の先端を段差切れ刃より軸方向後方に後退して位置させたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３８３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来のドリルは、先端切れ刃及び段差切れ刃とを切りくず排出溝を共用する位置に配列したので、段差切れ刃により排出される切りくずを滞留させることなく円滑に排出することが可能となる。即ち、この従来のドリルでは、穴あけ加工時に連続して排出される切りくずが段部端面により途中で折られることで、連続した切りくずの発生を抑制している。ところが、この場合、ドリルによる穴あけ加工時の送り量がある程度大きくないと、排出される切りくずを段部端面により適正に折ることが困難となる。ドリルの送り量が大きいと、このドリルやモータなどに大きな負荷が作用し、また、ワークの加工面を良好とすることができず、ワークの変形を招いてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とす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】
上記の目的を達成するための本発明のドリルは、円柱状をなすドリル本体の先端部に円錐形状をなす刃部が形成されるドリルであって、前記刃部は、周方向に所定間隔で形成された複数の切れ刃と、該各切れ刃における回転方向後方に形成された複数の逃げ面と、該各逃げ面における回転方向後方に形成された複数の排出溝と、を有し、前記各切れ刃ごとに送り方向の形状が相違する、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、ワークに対して穴あけ加工を施す場合、ドリル本体を回転すると共に所定の送り量を設定することで、刃部における各切れ刃がワークの表面を順に削り取っていくが、各切れ刃ごとに送り方向の形状が相違することから、各切れ刃ごとに切りくずの形状が相違して断続的なものとなり、その結果、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【０００９】
本発明のドリルでは、前記刃部に前記切れ刃から前記逃げ面にかけて溝部が形成され、前記溝部における径方向位置が前記各切れ刃ごとに相違することを特徴としている。
【００１０】
従って、ドリル本体を回転すると共に所定の送り量を設定することで、刃部における各切れ刃がワークの表面を順に削り取っていくとき、切れ刃から逃げ面にかけて形成された溝部における径方向位置が各切れ刃ごとに相違することから、各切れ刃ごとに切りくずの幅が相違して断続的なものとなり、連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【００１１】
本発明のドリルでは、前記溝部は、回転方向後方に向って幅が広くなることを特徴としている。
【００１２】
従って、溝部の幅が広くなることで切れ刃の両側に鋭角部が形成されると共に逃げ面が形成されることとなり、この切削精度を向上することができると共に、逃げ面とワーク表面との接触を防止することができる。
【００１３】
本発明のドリルでは、前記各切れ刃は、送り方向に凹凸をなす波形状をなし、前記凹凸における径方向位置が前記各切れ刃ごとに相違することを特徴としている。
【００１４】
従って、ドリル本体を回転すると共に所定の送り量を設定することで、刃部における各切れ刃がワークの表面を順に削り取っていくとき、各切れ刃が波形状をなすと共に凹凸における径方向位置が各切れ刃ごとに相違することから、各切れ刃ごとに切りくずの幅が相違して断続的なものとなり、連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のドリルによれば、刃部として周方向に所定間隔で複数の切れ刃を形成し、各切れ刃ごとに送り方向の形状が相違するので、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係るドリルの概略側面図である。
【図２】図２は、実施例１のドリルの概略正面図である。
【図３−１】図３−１は、実施例１のドリルによる穴あけ加工を表す概略図である。
【図３−２】図３−２は、実施例１のドリルによる穴あけ加工を表す概略図である。
【図３−３】図３−３は、実施例１のドリルによる穴あけ加工を表す概略図である。
【図３−４】図３−４は、実施例１のドリルによる穴あけ加工を表す概略図である。
【図３−５】図３−５は、実施例１のドリルによる穴あけ加工を表す概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施例２に係るドリルの概略正面図である。
【図５】図５は、本発明の実施例３に係るドリルの概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るドリル及び回転機械の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係るドリルの概略側面図、図２は、実施例１のドリルの概略正面図、図３−１から図３−５は、実施例１のドリルによる穴あけ加工を表す概略図である。
【００１９】
実施例１のドリルにおいて、図１及び図２に示すように、ドリル本体１１は円柱形状をなし、一端部に図示しないシャンク部が形成され、他端部に円の一部が扇状に切欠かれた円錐形状をなす刃部１２が形成されている。そして、この刃部１２は、周方向に所定間隔（本実施例では、１８０度）で形成された複数（本実施例では、２つ）の切れ刃２１ａ，２１ｂと、この各切れ刃２１ａ，２１ｂにおける回転方向Ｒの後方に形成された複数（本実施例では、２つ）の逃げ面２２ａ，２２ｂと、この各逃げ面２２ａ，２２ｂにおける回転方向Ｒの後方に形成された複数（本実施例では、２つ）の排出溝２３ａ，２３ｂとを有している。
【００２０】
この切れ刃２１ａ，２１ｂは、軸心Ｏを含むチゼル部２４に続いて先端から外周側へ向かう方向に所定の角度α（以下「先端角α」と称する。）をもって、刃部１２の外周まで延在している。なお、図示しないが、刃部１２は、この切れ刃２１ａ，２１ｂの中心側の近傍に、切れ刃２１ａ，２１ｂに隣接する凹溝（以下、シンニングと称する。）が形成されている。このシンニングにより切削速度の低い中心側の近傍に切削作用を行わせることが可能となり、ドリル本体１１の軸方向への押し込み力が減少し、求心性・喰付き性、位置決め精度の向上等を図ることが可能となる。
【００２１】
逃げ面２２ａ，２２ｂは、この各切れ刃２１ａ，２１ｂの回転方向Ｒの後方に位置して、半径方向の外側にいくに伴って軸方向後方に傾斜して形成されている。そして、この逃げ面２２ａ，２２ｂに連なって、ドリル本体１１の軸方向後方に位置して、中心軸線に沿って延在する外周部逃げ面２５ａ，２５ｂが形成されている。この逃げ面２２ａ，２２ｂ及び外周部逃げ面２５ａ，２５ｂを形成することで、加工中に切れ刃２１ａ，２１ｂ以外の部分が加工穴の内壁面に干渉することを防止している。
【００２２】
排出溝２３ａ，２３ｂは、刃部１２の外周部に位置して、切りくずを排出するためのものであり、ドリル本体１１の中心軸の方向に沿って形成されている。この排出溝２３ａ，２３ｂは、深く・幅広に形成されているため、加工中に生成された切りくずをこれらの排出溝２３ａ，２３ｂを通じてドリル本体１１の先端側から後端側に円滑に排出することができる。
【００２３】
このように構成された実施例１のドリルにて、刃部１２を構成する各切れ刃２１ａ，２１ｂは、この各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに送り方向の形状が相違している。具体的には、刃部１２に切れ刃２１ａ，２１ｂから逃げ面２２ａ，２２ｂにかけて溝部２６ａ，２６ｂが形成され、この溝部２６ａ，２６ｂにおける径方向位置が各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに相違している。
【００２４】
即ち、一方の切れ刃２１ａは、チゼル部２４から外周部までにかけて所定の刃幅Ｗが設定され、この切れ刃２１ａから逃げ面２２ａにかけて２つの溝部２６ａがＷ／３間隔で形成されている。他方の切れ刃２１ｂは、チゼル部２４から外周部までにかけて所定の刃幅Ｗが設定され、この切れ刃２１ｂから逃げ面２２ｂにかけて１つの溝部２６ｂがＷ／２間隔で形成されている。この場合、各溝部２６ａ，２６ｂの幅や深さはほぼ同様の寸法に設定されている。なお、この各溝部２６ａ，２６ｂは、ドリル本体１１の軸心Ｏを中心とする円弧形状に形成してもよい。
【００２５】
ここで、実施例１のドリルによる穴あけ加工について説明する。
【００２６】
ドリル本体１１を所定の回転数でＲ方向（図２参照）に回転させると共に、所定の送り量をもってドリル本体１１を軸心Ｏ方向（図１参照）に前進させると、刃部１２における各切れ刃２１ａ，２１ｂがワーク１０１（図３−１参照）の表面を順に削り取ることで、穴あけ加工を行うことができる。この場合、ドリル本体１１の１／２回転当たりの送り量は、各溝部２６ａ，２６ｂの深さよりも小さく設定する必要がある。
【００２７】
このとき、図１及び図３−１のように、切れ刃２１ａがワーク１０１の表面１０２を削り取ると、この表面１０２に２つの溝部２６ａに対応した２つの凸部１０３がドリル本体１１の回転方向Ｒに沿って形成される。続いて、図３−２に示すように、切れ刃２１ｂが２つの凸部１０３を有するワーク１０１の表面１０２を削り取ると、この表面１０２に１つの溝部２６ｂに対応した１つの凸部１０４がドリル本体１１の回転方向に沿って形成される。このとき、図３−３に示すように、発生した切りくず１１１は、溝部２６ｂにより幅方向で２つに分割されることとなり、幅が狭いものとなる。
【００２８】
そして、次に、図３−４に示すように、切れ刃２１ａが１つの凸部１０４を有するワーク１０１の表面１０２を削り取ると、この表面１０２に２つの溝部２６ａに対応した２つの凸部１０３がドリル本体１１の回転方向に沿って形成される。このとき、図３−５に示すように、発生した切りくず１１２は、溝部２６ａにより幅方向で３つに分割されることとなり、幅が狭いものとなる。
【００２９】
上述したようにドリル本体１１が回転して穴あけ加工を行なうとき、刃部１２における各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに形成された溝部２６ａ，２６ｂの径方向位置が相違することから、各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに切りくずの幅が相違することとなり、折れやすくなる。そのため、発生した切りくずが各排出溝２３ａ，２３ｂから排出されるとき、振動などにより根元、つまり、切れ刃２１ａ，２１ｂの位置で定期的に破断されることとなり、切りくずの排出が断続的なものとなり、連続した切りくずの発生が抑制される。
【００３０】
このように実施例１のドリルにあっては、円柱状をなすドリル本体１１の先端部に円錐形状をなす刃部１２を形成して構成され、刃部１２として、周方向に所定間隔で形成された複数の切れ刃２１ａ，２１ｂと、この切れ刃２１ａ，２１ｂにおける回転方向後方に形成された複数の逃げ面２２ａ，２２ｂと、この各逃げ面２２ａ，２２ｂにおける回転方向後方に形成された複数の排出溝２３ａ，２３ｂとを設け、各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに送り方向の形状を相違させている。
【００３１】
従って、ワークに対して穴あけ加工を施す場合、ドリル本体１１を回転すると共に所定の送り量を設定することで、刃部１２における各切れ刃２１ａ，２１ｂがワークの表面を順に削り取っていくが、各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに送り方向の形状が相違することから、各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに切りくずの形状が相違して断続的なものとなり、その結果、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【００３２】
具体的には、刃部１２に切れ刃２１ａ，２１ｂから逃げ面２２ａ，２２ｂにかけて溝部２６ａ，２６ｂを形成し、各溝部２６ａ，２６ｂにおける径方向位置を各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに相違させている。従って、各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに切りくずの幅が相違することで折れやすくなり、連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【実施例２】
【００３３】
図４は、本発明の実施例２に係るドリルの概略正面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
実施例２のドリルにおいて、図４に示すように、ドリル本体１１先端部に刃部１２が形成され、この刃部１２は、２つの切れ刃２１ａ，２１ｂと、２つの逃げ面２２ａ，２２ｂと、２つの排出溝２３ａ，２３ｂを有している。そして、刃部１２に切れ刃２１ａ，２１ｂから逃げ面２２ａ，２２ｂにかけて溝部３１ａ，３１ｂが形成され、この溝部３１ａ，３１ｂにおける径方向位置が各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに相違している。更に、この溝部３１ａ，３１ｂは、回転方向後方に向ってその幅が広くなるように形成されている。
【００３５】
即ち、一方の切れ刃２１ａは、幅方向（ドリル本体１１の径方向）における均等間隔の位置に２つの溝部３１ａが形成され、他方の切れ刃２１ｂは、幅方向（ドリル本体１１の径方向）における中央位置に１つの溝部３１ｂが形成されている。そして、各溝部３１ａ，３１ｂは、ドリル本体１１の回転方向Ｒの後方に向ってその幅が広くなる形状に形成されている。そのため、この各溝部３１ａ，３１ｂにより各切れ刃２１ａ，２１ｂの角部が鋭角となり、高精度な切削が可能となる。また、切れ刃２１ａ，２１ｂの角部が鋭角となることで、各溝部３１ａ，３１ｂの両側にドリル本体１１の回転方向Ｒの後方に向ってワークから離れる逃げ面が形成されることとなり、溝部３１ａ，３１ｂとワークとの接触が抑制される。
【００３６】
なお、実施例２のドリルによる穴あけ加工は、上述した実施例１とほぼ同様であるため、説明は省略する。
【００３７】
このように実施例２のドリルにあっては、刃部１２として、複数の切れ刃２１ａ，２１ｂと逃げ面２２ａ，２２ｂと排出溝２３ａ，２３ｂを設け、刃部１２に切れ刃２１ａ，２１ｂから逃げ面２２ａ，２２ｂにかけて溝部３１ａ，３１ｂを形成し、各溝部３１ａ，３１ｂにおける径方向位置を各切れ刃２１ａ，２１ｂごとに相違させると共に、この溝部３１ａ，３１ｂをドリル本体１１の回転方向後方に向ってその幅が広くなるように形成している。
【００３８】
従って、溝部３１ａ，３１ｂの幅が広くなることで、切れ刃２１ａ，２１ｂの両側に鋭角部が形成されると共に、逃げ面が形成されることとなり、切削面の高精度な加工が可能となり、切削精度を向上することができ、また、溝部３１ａ，３１ｂの逃げ面とワーク表面との接触を防止することができ、穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【実施例３】
【００３９】
図５は、本発明の実施例３に係るドリルの概略側面図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４０】
実施例３のドリルにおいて、図５に示すように、ドリル本体１１先端部に刃部４１が形成され、この刃部４１は、２つの切れ刃４２ａ，４２ｂと、２つの逃げ面２２ａ，２２ｂと、２つの排出溝２３ａ，２３ｂを有している。そして、各切れ刃４２ａ，４２ｂは、送り方向に凹凸をなす波形状をなし、凹凸における径方向位置が各切れ刃４２ａ，４２ｂごとに相違している。
【００４１】
即ち、一方の切れ刃４２ａは、幅方向（ドリル本体１１の径方向）における中央部が凹部形状で、その両側が凸部形状となっている。他方の切れ刃４２ｂは、幅方向（ドリル本体１１の径方向）における中央部が凸部形状で、その両側が凹部形状となっている。
【００４２】
従って、ドリル本体１１を所定の回転数で回転すると共に、所定の送り量をもってドリル本体１１を前進させると、刃部４１における各切れ刃４２ａ，４２ｂがワークの表面を順に削り取ることで、穴あけ加工を行うことができる。この場合、ドリル本体１１の１／２回転当たりの送り量は、各切れ刃４２ａ，４２ｂの凹凸深さよりも小さく設定する必要がある。
【００４３】
このとき、切れ刃４２ａ，４２ｂがワークの表面を順に削り取ると、発生する切りくずは、その幅や本数が相違することから折れやすくなる。そのため、発生した切りくずが各排出溝２３ａ，２３ｂから排出されるとき、振動などにより根元、つまり、切れ刃４２ａ，４２ｂの位置で定期的に破断されることとなり、切りくずの排出が断続的なものとなり、連続した切りくずの発生が抑制される。
【００４４】
このように実施例３のドリルにあっては、刃部４１として、複数の切れ刃４２ａ，４２ｂと逃げ面２２ａ，２２ｂと排出溝２３ａ，２３ｂを設け、各切れ刃４２ａ，４２ｂをドリル本体１１の送り方向に凹凸をなす波形状とし、凹凸における径方向位置が各切れ刃４２ａ，４２ｂごとに相違している。
【００４５】
従って、ワークに対して穴あけ加工を施す場合、ドリル本体１１を回転すると共に所定の送り量を設定することで、刃部４１における各切れ刃４２ａ，４２ｂがワークの表面を順に削り取っていくが、各切れ刃４２ａ，４２ｂごとに送り方向の凹凸形状が相違することから、各切れ刃４２ａ，４２ｂごとに切りくずの形状が相違して断続的なものとなり、その結果、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とすることができる。
【００４６】
なお、上述した各実施例では、切れ刃２１ａ，２１ｂ，４２ａ，４２ｂ、逃げ面２２ａ，２２ｂ、排出溝２３ａ，２３ｂをそれぞれ２つとしたが、３つ以上であってもよい。また、切れ刃２１ａ，２１ｂ，４２ａ，４２ｂの形状は、溝部２６ａ，２６ｂ，３１ａ，３１ｂを設けたり、波形形状としたりしたが、これらの形状に限定されるものではなく、複数の切れ刃ごとに送り方向の形状を相違していればよく、いずれの形状であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るドリルは、複数の切れ刃ごとに送り方向の形状を相違させることで、加工条件に左右されずに連続した切りくずの発生を抑制することで、ドリルの欠損や折損を防止すると共に穴あけ加工の高精度化を可能とするものであり、いずれの種類のドリルにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１１  ドリル本体
１２，４１  刃部
２１ａ，２１ｂ，４２ａ，４２ｂ  切れ刃
２２ａ，２２ｂ  逃げ面
２３ａ，２３ｂ  排出溝
２６ａ，２６ｂ，３１ａ，３１ｂ  溝部
【図１】
2012035397.tif 000003
【図２】
2012035397.tif 000004
【図３−１】
2012035397.tif 000005
【図３−２】
2012035397.tif 000006
【図３−３】
2012035397.tif 000007
【図３−４】
2012035397.tif 000008
【図３−５】
2012035397.tif 000009
【図４】
2012035397.tif 000010
【図５】
2012035397.tif 000011