(57)【要約】【課題】切り屑の巻き付きや詰まりを生ずることなく、切り屑を外部に効果的に排出する。【解決手段】トレパニング工具の筒部の先端部に取り付けたブレード１１２には、切れ刃１１２ｃ，すくい面１１２ａ及び逃げ面１１２ｂのみならず、チップブレーカ面１１２ｄが形成されている。チップブレーカ面１１２ｄは、すくい面１１２ａに滑らかに連続しつつ凹面に湾曲した湾曲面をなしており、すくい面１１２ａに沿い流れてきた切り屑ｇを、ブレード１１２の進行方向αの前方に押し出す。押し出された切り屑ｇは、被切削面Ｗ２等に衝突して分断され、巻き付きや詰まりを生ずることなく、外部に効果的に排出される。【選択図】図３
2013107149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の筒部と、前記筒部の先端部に取り付けられたブレードとを備えたトレパニング工具において、
前記ブレードの先端部には、
切れ刃，すくい面及び逃げ面のみならず、
切り屑の流れ方向に関して、前記すくい面の下流側で前記すくい面に対して滑らかに連続しつつ、凹面に湾曲した湾曲面をなしており、最上流位置が最下流位置に対して前記ブレードの進行方向に関して前方に位置している、チップブレーカ面を備えていることを特徴とするトレパニング工具。
【請求項２】
円筒状の筒部と、前記筒部の先端部に取り付けられたブレードとを備えたトレパニング工具において、
前記ブレードの先端部には、切れ刃，すくい面及び逃げ面が形成されると共に、チップブレーカ面を備えたチップブレーカ部品が取り付けられており、
前記チップブレーカ面は、切り屑の流れ方向に関して、前記すくい面の下流側で前記すくい面に対して滑らかに連続しつつ、凹面に湾曲した湾曲面をなしており、最上流位置が最下流位置に対して前記ブレードの進行方向に関して前方に位置していることを特徴とするトレパニング工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトレパニング工具に関するものであり、切削中に発生する切り屑を小さく分断することができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
穴あけ加工では、通常、ドリルなどの穿孔工具による加工が行われている。このようなドリルなどの穿孔工具により、厚肉部品に対して大径穴の穴あけ加工をする場合には、切り屑として除去する体積が大きくなるため、その穿孔に時間がかかる。
そのため、厚肉部品に対して大径穴の穴あけをする場合には、トレパニング工具を用いて、内部にコア（芯材）を残しつつくり抜くようにして、穴あけを行ったほうが、加工能率は高くなる。
【０００３】
ここで従来のトレパニング工具の一般的な例を、その一部を断面にして示す図７、図７のVIII矢視図である図８、ワークに対して加工をしている状態を示す図９を参照して説明する。
【０００４】
図７〜図９に示すように、トレパニング工具１０では、円筒状の筒部１１の先端部（図７では左側の端部）に、複数個のブレード１２が取り付けられている。
このとき、図８（ａ）に示すように、各ブレード１２が、筒部１１の先端部において、周方向に沿い均等間隔に配置されていることもあるが、図８（ｂ）に示すように、各ブレード１２が、筒部１１の先端部において、周方向に沿い不均等間隔に配置されていることもある。
【０００５】
トレパニング工具１０により穴あけ加工をするときには、トレパニング工具１０を、その軸心Ｓを回転中心としてα方向に沿い回転させる。
このように回転しているトレパニング工具１０の先端側（つまりブレード１２）を、鋼材などのワークＷに宛てがいつつ、トレパニング工具１０を、その軸心Ｓに沿いβ方向に押し付けていくと、穴あけ加工を行うことができる（図９参照）。
【０００６】
つまり、周方向に沿い回転している複数のブレード１２によりワークＷを切削し、しかも、回転している複数のブレード１２がβ方向に徐々に進行していくため、複数のブレード１２は螺旋状の経路に沿い切削しつつ進んでいく。この結果、筒部１１の外周面１１ａの外側（外周側）にはリング状の円周溝Ｇが形成され、筒部１１の内周面１１ｂの内側（内周側）にはコア（芯材）Ｗ１が残る。
【０００７】
このようにして穴あけ加工をしていくに伴い、連続して繋がった長い切り屑が発生する。この切り屑は、円周溝Ｇを通って外部に排出される。
【０００８】
ワークＷに対する穴あけ加工が進み、円周溝ＧがワークＷの一端側（図９では右端側）から他端側（図９では左端側）にまで貫通したら、トレパニング工具１０をワークＷから引き抜く。そして、円柱状になったコア（芯材）Ｗ１も取り除く。
かかる作業により、ワークＷに、直径がＤとなっている大径穴を形成することができる。
【０００９】
ここでブレード１２の先端部に形成された刃部Ｃの構成を、図１０を参照して説明する。図１０は、図７及び図８のＸ矢視拡大図であり、ちょうど、トレパニング工具１０の外側（外周側）からトレパニング工具１０（筒部１１の外周面１１ａ）を見た状態の図である。
【００１０】
図１０に示すように、ブレード１２の先端部には、すくい面１２ａと、逃げ面１２ｂと、すくい面１２ａと逃げ面１２ｂが交わってできる切れ刃１２ｃによって、刃部Ｃが形成されている。
すくい面１２ａは、平らな平面となっており、刃部Ｃの切れ刃１２ｃがワークＷを切削することにより発生した切り屑ｇは、すくい面１２ａに沿って流れる。つまり、切り屑ｇは、切れ刃１２がある部分を上流側として、切れ刃１２から離れた部分（図１０では上側）を下流側として、上流側から下流側に向かって（図１０では上方に向かって）すくい面１２ａに沿って流れることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】実開平３−８７５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、トレパニング工具を用いて大径穴を形成する加工では、連続して繋がった長い切り屑ｇが発生しやすくなる。そして、発生した長いカールした切り屑ｇが、トレパニング工具１０の筒部１１の外周面１１ａに連続的に巻き付いたり、円周溝Ｇの中で詰まったりする、という問題があった。
【００１３】
本発明は、上記従来技術に鑑み、発生した切り屑を短く分断することができ、これにより切り屑を外部に効果的に排出することができる、トレパニング工具を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決する本発明の構成は、
円筒状の筒部と、前記筒部の先端部に取り付けられたブレードとを備えたトレパニング工具において、
前記ブレードの先端部には、
切れ刃，すくい面及び逃げ面のみならず、
切り屑の流れ方向に関して、前記すくい面の下流側で前記すくい面に対して滑らかに連続しつつ、凹面に湾曲した湾曲面をなしており、最上流位置が最下流位置に対して前記ブレードの進行方向に関して前方に位置している、チップブレーカ面を備えていることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の構成は、
円筒状の筒部と、前記筒部の先端部に取り付けられたブレードとを備えたトレパニング工具において、
前記ブレードの先端部には、切れ刃，すくい面及び逃げ面が形成されると共に、チップブレーカ面を備えたチップブレーカ部品が取り付けられており、
前記チップブレーカ面は、切り屑の流れ方向に関して、前記すくい面の下流側で前記すくい面に対して滑らかに連続しつつ、凹面に湾曲した湾曲面をなしており、最上流位置が最下流位置に対して前記ブレードの進行方向に関して前方に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、すくい面に連続するチップブレーカ面を備えているため、切れ刃で切削されて発生した切り屑は、すくい面に沿い流れてからチップブレーカ面に沿い流れて、チップブレーカ面の最上流部からブレードの進行方向の前方に押し出される。このように切り屑が前方に押し出されるため、この切り屑は被切削面等に衝突して分断される。
切り屑が分断されるため、切り屑の巻き付きや詰まりを生ずることなく、切り屑を外部に効果的に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１に係るトレパニング工具を、一部を断面にして示す構成図。
【図２】図１のII矢視図。
【図３】図１及び図２のIII拡大矢視図。
【図４】本発明の実施例に係るトレパニング工具により、穴あけ加工をしている状態を示す構成図。
【図５】本発明の実施例に係るトレパニング工具により、穴あけ加工をしている状態を示す構成図。
【図６】本発明の実施例２に係るトレパニング工具に備えたブレード部分を示す拡大図。
【図７】従来のトレパニング工具を示す断面図。
【図８】図７のVIII矢視図。
【図９】従来のトレパニング工具により、穴あけ加工をしている状態を示す構成図。
【図１０】図７及び図８のＸ拡大矢視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
＜構成の説明＞
本発明の実施例にかかるトレパニング工具１１０の構成を、その一部を断面にして示す図１、図１のII矢視図である図２を参照して説明する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施例に係るトレパニング工具１１０では、円筒状の筒部１１１の先端部（図１では左側の端部）に、複数個（本例では４個）のブレード１１２が取り付けられている。
このとき、図２（ａ）に示すように、各ブレード１１２が、筒部１１１の先端部において、周方向に沿い均等間隔に配置されていることもあるが、図２（ｂ）に示すように、各ブレード１１２が、筒部１１１の先端部において、周方向に沿い不均等間隔に配置されていることもある。
【００２１】
なお本実施例では、筒部１１１に複数個のブレード１１２を備えた複刃のトレパニング工具としているが、筒部１１１に１個のブレード１１２を備えた単刃のトレパニング工具であってもよい。
【００２２】
筒部１１１の基端部（図１では右側の端部）には、筒部１１１の基端部側の端面を閉塞する状態で、閉塞板１１３が固定されている。さらに、閉塞板１１１には把持部１１４が取り付けられている。
【００２３】
本実施例では、ブレード１１２の先端に形成した刃部Ｃの構造に、特別な技術的特徴がある。そこで、図１及び図２のIII矢視拡大図である図３を参照して、本実施例のブレード１１２の先端に形成した刃部Ｃについて説明する。
なお、図３はトレパニング工具１１０の外側（外周側）からトレパニング工具１１０（筒部１１１の外周面１１１ａ）を見た状態の図であり、しかも、筒部１１１の外周面１１１ａ及びワークＷを平面的に展開した図である。
【００２４】
図３に示すように、ブレード１１２の先端部には、平らな平面であるすくい面１１２ａと、逃げ面１１２ｂと、すくい面１１２ａと逃げ面１１２ｂが交わってできる切れ刃１１２ｃと、すくい面１１２ａに対して滑らかに連続したチップブレーカ面１１２ｄによって、刃部Ｃが形成されている。
【００２５】
チップブレーカ面１１２ｄは、すくい面１１２ａに対して滑らかに連続する湾曲面であり、切り屑ｇの流れ方向に関して、すくい面１１２ａの下流側に配置されている。
なお、「切り屑ｇの流れ方向」とは、切れ刃１１２がある部分側を上流側とすると共に切れ刃１１２から離れた部分側を下流側として、流れ方向を規定したものである。
【００２６】
チップブレーカ面１１２ｄは、なだらかな凹面となっている湾曲面である。そして、チップブレーカ面１１２ｄの湾曲状態は、ブレード１１２の進行方向（回転方向）αに沿い見ると、チップブレーカ面１１２ｄの最下流位置（図３では下側位置、即ち、すくい面１１２ａに接する位置）に対して、チップブレーカ面１１２ｄの最上流位置（図３では上側位置）が、進行方向（回転方向）αの前方に位置する状態となっている。
【００２７】
チップブレーカ面１１２ｄの湾曲状態を機能的に説明すると、チップブレーカ面１１２ｄの湾曲状態は、すくい面１１２ａに沿い上流側から下流側に向かいつつ、進行方向（回転方向）αとは逆方向（−α方向）に向かって流れてきた切り屑ｇを、その流れ方向を徐々に逆方向（−α方向）から進行方向（回転方向）αに変化させて、最後には刃部Ｃから見て進行方向（回転方向）αの前方に切り屑ｇを押し出すような形状になっている。
【００２８】
＜動作手順及び作用効果の説明＞
次に、厚肉のワークＷに穴あけ加工する動作手順を説明する。
先ず、トレパニング工具１１０の把持部１１４を工作機械（図示省略）の把持機構で把持し、図４に示すように、トレパニング工具１１０の先端側（つまりブレード１１２）を、鋼材などのワークＷの表面に宛てがう。
【００２９】
次に、トレパニング工具１１０を、その軸心Ｓを回転中心としてα方向に沿い回転させる。
このように回転しているトレパニング工具１１０の先端側（つまりブレード１１２）を、鋼材などのワークＷに宛てがいつつ、トレパニング工具１１０を、その軸心Ｓに沿いβ方向に押し付けていくと、穴あけ加工を行うことができる。
【００３０】
つまり、周方向に沿い回転している複数のブレード１１２によりワークＷを切削し、しかも、回転している複数のブレード１１２がβ方向に徐々に進行していくため、複数のブレード１１２は螺旋状の経路に沿い切削しつつ進んでいく。
【００３１】
この結果、図５に示すように、筒部１１１の外周面１１１ａの外側（外周側）にはリング状の円周溝Ｇが形成され、筒部１１１の内周面１１１ｂの内側（内周側）にはコア（芯材）Ｗ１が残る。
【００３２】
このような穴あけ加工を行っているときには、図３に示すように、切れ刃１１２ｃがワークＷを切削することにより発生した切り屑ｇは、すくい面１１２ａに沿い、上流側から下流側に向かいつつ進行方向（回転方向）αとは逆方向（−α方向）に向かって流れる。更に、この切り屑ｇは、チップブレーカ面１１２ｄに沿い、上流側から下流側に向かいつつ流れ方向が逆方向（−α方向）から進行方向（回転方向）αに変化し、最後には刃部Ｃから見て進行方向（回転方向）αの前方に押し出される。
【００３３】
チップブレーカ面１１２ｄの最上流部から進行方向（回転方向）αの前方に押し出された切り屑ｇは、刃部Ｃから見て進行方向（回転方向）αの前方の位置において、ワークＷの被切削面Ｗ２等に衝突する。
このようにして、切り屑ｇが被切削面Ｗ２等に衝突することにより、連続していた切り屑ｇは分断される。
【００３４】
分断されて、短くなった切り屑ｇは、円周溝Ｇ（図５参照）を通って外部に排出される。このとき切り屑ｇは、分断されて短くなっているため、円周溝Ｇを通ってスムーズに外部に排出される。
つまり切り屑ｇが、トレパニング工具１１０の筒部１１１の外周面１１１ａに連続的に巻き付いたり、円周溝Ｇの中で詰まったりすることなく、切り屑ｇをスムーズに外部に排出することができる。
【００３５】
ワークＷに対する穴あけ加工が進み、円周溝ＧがワークＷの一端側（図５では右端側）から他端側（図５では左端側）にまで貫通したら、トレパニング工具１１０をワークＷから引き抜く。そして、円柱状になったコア（芯材）Ｗ１も取り除く。
かかる作業により、ワークＷに、直径がＤとなっている大径穴を形成することができる。
【実施例２】
【００３６】
次に本発明の実施例２に係るトレパニング工具のブレードについて、図６を参照して説明する。
【００３７】
実施例２では、チップブレーカ面を有していないブレード１１２に、チップブレーカ面２００ａを備えたチップブレーカ部品２００を取り付けている。チップブレーカ部品２００をブレード１１２に取り付ける手法としては、ボルト固定やクランプ固定など周知の機械的締結手段を採用することができる。
【００３８】
チップブレーカ部品２００のチップブレーカ面２００ａは、実施例１のチップブレーカ面１１２ｄの面形状及び面配置と同一の面形状及び面配置となっており、チップブレーカ面１１２ｄの機能と同一の機能を果たす。
【００３９】
即ち、チップブレーカ面２００ａは、なだらかな凹面となっている湾曲面である。そして、チップブレーカ面２００ａの湾曲状態は、ブレード１１２の進行方向（回転方向）αに沿い見ると、チップブレーカ面２００ａの最下流位置（図６では下側位置、即ち、すくい面１１２ａに接する位置）に対して、チップブレーカ面２００ａの最上流位置（図６では上側位置）が、進行方向（回転方向）αの前方に位置する状態となっている。
【００４０】
チップブレーカ面２００ａの湾曲状態を機能的に説明すると、チップブレーカ面２００ａの湾曲状態は、すくい面１１２ａに沿い上流側から下流側に向かいつつ、進行方向（回転方向）αとは逆方向（−α方向）に向かって流れてきた切り屑ｇを、その流れ方向を徐々に逆方向（−α方向）から進行方向（回転方向）αに変化させて、最後には刃部Ｃから見て進行方向（回転方向）αの前方に押し出すような形状になっている。
【００４１】
チップブレーカ面２００ａが上記の面形状及び面配置となっているため、切り屑ｇは、進行方向（回転方向）αの前方に押し出されてワークＷの被切削面Ｗ２等に衝突し、短く分断される。
分断されて、短くなった切り屑ｇは、円周溝Ｇ（図５参照）を通ってスムーズに外部に排出される。
【符号の説明】
【００４２】
１１０  トレパニング工具
１１１  筒部
１１２  ブレード
１１２ａ  すくい面
１１２ｂ  逃げ面
１１２ｃ  切れ刃
１１２ｄ  チップブレーカ面
１１３  閉塞板
１１４  把持部
２００  チップブレーカ部品
２００ａ  チップブレーカ面
Ｃ  刃部
ｇ  切り屑
Ｇ  円周溝
Ｗ  ワーク
Ｗ１  コア（芯材）
Ｗ２  被切削面
【図１】
2013107149.tif 000003
【図２】
2013107149.tif 000004
【図３】
2013107149.tif 000005
【図４】
2013107149.tif 000006
【図５】
2013107149.tif 000007
【図６】
2013107149.tif 000008
【図７】
2013107149.tif 000009
【図８】
2013107149.tif 000010
【図９】
2013107149.tif 000011
【図１０】
2013107149.tif 000012