(57)【要約】  一態様のドリルは、第１端から第２端に向かって延びた本体を有し、本体は、外周面と、切刃と、を備えている。切刃は、第１刃と、第１刃よりも第２端の側であるとともに第１刃よりも外周面の側に位置する第２刃と、を有している。側面視した場合に、第２刃は、第１部と、第１部よりも外周面の側に位置し、第１部から離れるにしたがって第１端の側に近づく第２部と、第１部よりも第１刃の側に位置し、第１部に向かうにつれて第２端の側に近づく第３部と、を有している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端から第２端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有し、
該本体は、
外周面と、
前記第１端の側に位置する切刃と、
前記切刃から前記第２端の側に向かって延びた排出溝と、を備え、
前記切刃は、
前記回転軸の側から前記外周面の側に向かって延びた第１刃と、
該第１刃よりも前記第２端の側であるとともに前記第１刃よりも前記外周面の側に位置する第２刃と、を有しており、
前記第１刃における前記外周面の側の端部は、前記第１刃における前記回転軸の側の端部よりも前記第２端の側に位置しており、
側面視した場合に、前記第２刃は、
最も第２端の側に位置する第１部と、
該第１部に繋がり、前記第１部よりも前記外周面の側に位置し、前記第１部から離れるにしたがって前記第１端の側に近づく第２部と、
前記第１部に繋がり、前記第１部よりも前記第１刃の側に位置し、前記第１部に向かうにつれて前記第２端の側に近づく第３部と、を有し、
前記第１部は、前記第２端の側に向かって窪んだ凹曲線状である、ドリル。
【請求項２】
側面視した場合に、前記第２部は直線状である、請求項１に記載のドリル。
【請求項３】
側面視した場合に、前記切刃は、前記第１刃及び前記第３部に接続された第３刃をさらに有している、請求項１又は２に記載のドリル。
【請求項４】
前記本体は、前記外周面及び前記排出溝が交わる稜線の少なくとも一部に位置して前記切刃に接続された外周刃をさらに有しており、
前記切刃は、前記外周刃に接続された第４刃をさらに有している、請求項１〜３のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項５】
側面視した場合に、
前記第１刃が直線状であって、
前記第１刃を外周面に向かって引き延ばした線を第１仮想延長線としたとき、
前記第４刃は、前記第１仮想延長線よりも前記第２端の側に位置している、請求項４に記載のドリル。
【請求項６】
前記第４刃は凸曲線状である、請求項４又は５に記載のドリル。
【請求項７】
前記第４刃は、第３部分と、該第３部分よりも前記外周面の側に位置する第４部分とを有しており、
前記第３部分の曲率半径は、前記第４部分の曲率半径よりも小さい、請求項４〜６のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項８】
前記本体は、前記外周面及び前記排出溝が交わる稜線の少なくとも一部に位置して前記切刃に接続された外周刃をさらに有しており、
前記切刃は、前記第２部から前記外周刃に向かって延びた直線状の第５刃を有している、請求項１〜７のいずれか１つに記載に記載のドリル。
【請求項９】
側面視した場合に、
前記第１刃が直線状であって、
前記第１刃を外周面に向かって引き延ばした線を第１仮想延長線としたとき、
前記第５刃における前記外周面の側の端部は、前記第１仮想延長線よりも前記第１端の側に位置している、請求項８に記載のドリル。
【請求項１０】
前記第１端に向かって見た場合の正面視において、
前記第１刃が直線状であって、
前記第１刃を外周面に向かって引き延ばした線を第２仮想延長線としたとき、
前記第５刃は、前記第２仮想延長線上に位置していない、請求項８又は９に記載のドリル。
【請求項１１】
前記第１端に向かって見た場合の正面視において、
前記第１刃が直線状であって、
前記第１刃を外周面に向かって引き延ばした線を第２仮想延長線としたとき、
前記第５刃は、前記第２仮想延長線よりも回転方向の後方に位置している、請求項８〜１０のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１２】
前記切刃は、前記第２部及び前記第５刃に接続された第６刃を有している、請求項８〜１１のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１３】
前記本体は、前記外周面及び前記排出溝が交わる稜線の少なくとも一部に位置して前記切刃に接続された外周刃をさらに有しており、
前記切刃は、前記外周刃に接続された第４刃をさらに有しており、
前記第４刃は、前記第５刃及び前記外周刃に接続されている、請求項８〜１２のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１４】
前記第３部は凹曲線状である、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１５】
前記排出溝は、
前記第１部から前記第２端に向かって延びた第１面と、
前記第２部から前記第２端に向かって延びた第２面と、を有しており、
前記第２面におけるアキシャルレーキ角は、前記第１面におけるアキシャルレーキ角より小さい、請求項１〜１４のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１６】
前記第１端に向かって見た場合の正面視において、
前記本体は、前記第２刃から回転方向の後方に向かって延びた凹溝部を有しており、
該凹溝部の溝底が凹曲面である、請求項１〜１５のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１７】
前記第３部は、第１部分と、該第１部分よりも前記外周面の側に位置する第２部分とを有しており、
前記第１部分の曲率半径は、前記第２部分の曲率半径よりも大きい、請求項１〜１６のいずれか１つに記載のドリル。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１つに記載のドリルを回転させる工程と、
回転している前記ドリルを被削材に接触させる工程と、
前記ドリルを前記被削材から離す工程と、を備えた切削加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１８年３月２８日に出願された日本国特許出願２０１８−０６２２２７号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本態様は、ドリル及び切削加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
被削材に転削加工を行う際に用いられる回転工具として、例えば国際公開第２０１６／０４７８０３号（特許文献１）に記載のドリルが知られている。特許文献１に記載のドリルは、軸線の側から軸線に直交する径方向の外側に向かって延びる第１先端刃と、第１先端刃よりも径方向の外側に位置する第２先端刃と、第１先端刃及び第２先端刃を接続する稜線と、を有している。【０００４】
特許文献１に記載のドリルにおいては、稜線と第２先端刃とが角をなして接続されている。そのため、切削加工の際、稜線及び第２先端刃の接続部に応力が集中しやすく、欠損するおそれがある。
【発明の概要】
【０００５】
一態様のドリルは、第１端から第２端に向かって回転軸に沿って延びた棒形状の本体を有し、該本体は、外周面と、前記第１端の側に位置する切刃と、前記切刃から前記第２端の側に向かって延びた排出溝と、を備えている。前記切刃は、前記回転軸の側から前記外周面の側に向かって延びた第１刃と、該第１刃よりも前記第２端の側であるとともに前記第１刃よりも前記外周面の側に位置する第２刃と、を有している。前記第１刃における前記外周面の側の端部は、前記第１刃における前記回転軸の側の端部よりも前記第２端の側に位置している。側面視した場合に、前記第２刃は、最も第２端の側に位置する第１部と、該第１部に繋がり、前記第１部よりも前記外周面の側に位置し、前記第１部から離れるにしたがって前記第１端の側に近づく第２部と、前記第１部に繋がり、前記第１部よりも前記第１刃の側に位置し、前記第１部に向かうにつれて前記第２端の側に近づく第３部と、を有している。前記第１部は、前記第２端の側に向かって窪んだ凹曲線状である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の限定されない一例におけるドリルを示す側面図である。
【図２】図１に示す領域Ａ１の拡大図である。
【図３】本開示の限定されない一例のドリルを示す拡大図である。
【図４】本開示の限定されない一例のドリルを示す拡大図である。
【図５】本開示の限定されない一例のドリルを示す拡大図である。
【図６】本開示の限定されない一例のドリルを示す拡大図である。
【図７】図１に示すドリルをＢ１方向から見た正面図である。
【図８】本開示の限定されない一例のドリルを示す正面図である。
【図９】本開示の限定されない一例のドリルを示す正面図である。
【図１０】本開示の限定されない一例のドリルを示す正面図である。
【図１１】本開示の限定されない一例のドリルを示す正面図である。
【図１２】本開示の限定されない一例のドリルを示す正面図である。
【図１３】図３におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面を示す断面図である。
【図１４】図３におけるＸＩＶ−ＸＩＶ断面を示す断面図である。
【図１５】図７におけるＸＶ−ＸＶ断面を示す断面図である。
【図１６】図２に示す領域Ａ２の拡大図である。
【図１７】図２に示す領域Ａ３の拡大図である。
【図１８】本開示の限定されない一例の切削加工物の製造方法における一工程を示した図である。
【図１９】本開示の限定されない一例の切削加工物の製造方法における一工程を示した図である。
【図２０】本開示の限定されない一例の切削加工物の製造方法における一工程を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の回転工具について、図面を用いて詳細に説明する。具体的には、回転工具の一例としてドリルについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、回転工具としては、ドリルの他にも、例えば、エンドミル及びリーマなどが挙げられる。従って、以下において説明されるドリルをエンドミルなどの回転工具に置き換えてもよい。
【０００８】
また、以下で参照する各図では、説明の便宜上、実施形態を構成する部材における主要な部材のみを簡略化して示している。したがって、ドリルは、本明細書が参照する各図に示されない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率を忠実に表したものではない。
【０００９】
なお、図３〜図６は、それぞれ図１における領域Ａに相当する部分を拡大した図である。また、図８〜図１２は、それぞれ図１に示すＢ１方向に相当する方向から見た正面図である。
【００１０】
本開示の実施形態のドリル１は、図１に示す一例のように、第１端３ａから第２端３ｂに向かって回転軸Ｏに沿って延びた棒形状の本体３を有してもよい。棒形状の本体３は、切削加工物を製造するための被削材の切削加工時に、図１に示すように回転軸Ｏを中心に矢印Ｙの方向に回転可能であってもよい。
【００１１】
図１に示す一例のように、本体３の下側の端部が第１端３ａ、上側の端部が第２端３ｂであってもよい。一般的に、第１端３ａは先端、第２端３ｂは後端とも呼ばれる。以下においては、先端３ａ、後端３ｂとする。
【００１２】
実施形態の本体３における外径は、例えば、４ｍｍ〜２５ｍｍに設定され得る。また、回転軸Ｏに沿った方向の長さをＬとし、外径をＤとするとき、実施形態の本体３において、Ｌ及びＤの関係は、例えば、Ｌ＝４Ｄ〜１５Ｄに設定され得る。
【００１３】
図１に示す一例において、本体３は、先端３ａの側に位置する切削部５と、切削部５よりも後端３ｂの側に位置するシャンク部７とを有してもよい。切削部５は、被削材と接触する部位を含み、この部位が被削材の切削加工において主たる役割をなしてもよい。シャンク部７は、工作機械における回転するスピンドル等に把持される部位であり、スピンドルの形状に応じて設計される部位であってもよい。シャンク部７の形状としては、例えば、ストレートシャンク、ロングシャンク、ロングネック及びテーパーシャンクなどが挙げられる。
【００１４】
図１に示す一例において、本体３は、外周面９、切刃１１及び排出溝１３を有してもよい。外周面９は、本体３の先端３ａから後端３ｂにかけて外側に位置してもよい。切刃１１は、本体３における先端３ａの側に位置してもよい。一般的に、切刃１１は先端刃と呼ばれるため、以下の説明においては、切刃１１を先端刃１１とする。排出溝１３は、先端刃１１から後端３ｂの側に向かって延びてもよい。
【００１５】
図１に示す一例のように、外周面９は、本体３において回転軸Ｏから最も離れている面領域であってもよく、回転軸Ｏからの距離が概ね一定であってもよい。排出溝１３は、先端刃１１から後端３ｂに向かって直線的に延びても、ねじれて延びてもよい。図１に示す一例においては、排出溝１３は、先端刃１１から後端３ｂに向かって回転軸Ｏの周りでねじれて延びている。
【００１６】
なお、ねじれて延びるとは、排出溝１３が先端刃１１から後端３ｂの側に向かって概ねねじれて延びることを意味する。そのため、排出溝１３は部分的にねじれていない部位を有してもよい。排出溝１３がねじれて延びる場合に、排出溝１３のねじれ角は、特定の値に限定されず、例えば３〜４５°程度に設定され得る。
【００１７】
本開示における先端刃１１は、図２に示すように、回転軸Ｏの側から外周面９の側に向かって延びた第１刃１５を有してもよい。言い換えれば、先端刃１１は、回転軸Ｏの側から離れる方向に延びた第１刃１５を有してもよい。このとき、第１刃１５における外周面９の側の端部は、第１刃１５における回転軸Ｏの側の端部より後端３ｂの側に位置してもよい。
【００１８】
また、本開示における先端刃１１は、第１刃１５よりも外周面９の側に位置する第２刃１７を有してもよい。このとき、第２刃１７は、第１刃１５より後端３ｂの側に位置してもよい。図２に示す一例のように、第２刃１７における回転軸Ｏの側の端部が、第１刃１５における外周面９の側の端部よりも外周面９の側に位置してもよい。
【００１９】
なお、第２刃１７が第１刃１５よりも外周面９の側に位置するとは、第２刃１７が第１刃１５に対して全体として外周面９の側に位置すればよい。そのため、図６に示す一例のように、第２刃１７における回転軸Ｏの側の端部が、第１刃１５における外周面９の側の端部より回転軸Ｏの側に位置してもよい。このような態様であっても、第２刃１７は第１刃１５に対して全体として外周面９の側に位置するといえる。
【００２０】
図６に示す一例のように、第１刃１５における回転軸Ｏの側の端部が、第２刃１７における回転軸Ｏの側の端部よりも回転時Ｏの近くに位置してもよい。また、第２刃１７における外周面９の側の端部が、第１刃１５における外周面９の側の端部よりも外周面９の側に位置してもよい。
【００２１】
側面視した場合における第１刃１５は、例えば、凹曲線状であってもよく、また、図２などに示すように直線状であってもよい。なお、上記の「側面視した場合」とは、対象となる部位を回転方向の前方から正面視した場合のことを意味する。従って、側面視した場合における第１刃１５の説明においては、第１刃１５を回転方向の前方から正面視した場合のことを意味する。
【００２２】
本開示における第２刃１７は、第１部１９、第２部２１及び第３部２３を有してもよい。例えば図２に示すように、第２刃１７は、第１部１９、第２部２１及び第３部２３を有してもよい。
【００２３】
第１部１９は、第２刃１７のうち最も後端３ｂの側に位置する領域を含む部位であってもよい。すなわち、第１部１９は、最も後端３ｂの側に位置してもよい。図２に示す一例における第１部１９は、第２端３ｂの側に向かって、具体的には図２においては上方に向かって、窪んだ凹曲線状である。第２部２１は、第１部１９よりも外周面９の側に位置し、第１部１９に繋がってもよい。第３部２３は、第１部１９よりも第１刃１５の側に位置し、第１部１９に繋がってもよい。
【００２４】
また、図２に示す一例における第２部２１は、第１部１９から離れるにしたがって先端３ａの側に近づいてもよい。言い換えれば、第２部２１は、第１部１９に向かうにしたがって後端３ｂの側に近づいてもよい。第３部２３もまた、第１部１９から離れるにしたがって先端３ａの側に近づいてもよい。言い換えれば、第３部２３は、第１部１９に向かうにしたがって後端３ｂの側に近づいてもよい。
【００２５】
上記の構成を有するため、本開示におけるドリル１は、良好な加工精度を有する。
【００２６】
一般的にドリルにおける先端刃は、回転軸の側から外周面の側に向かって延びており、かつ、外周面の側の端部が回転軸の側の端部よりも後端の側に位置する。そのため、切削加工時において、回転軸から外周面に向かう方向（径方向外側）にラジアル荷重が生じる。例えば穴あけ加工の際に、ラジアル荷重によって、被削材は径方向外側に押し広げられながら切削される。そのため、穴あけ加工後に、加工穴の縮径現象が生じ、加工穴の内径精度は低下しやすい。
【００２７】
本開示におけるドリル１は、回転軸Ｏの側から外周面９の側に向かって延びており、かつ、外周面９の側の端部が回転軸Ｏの側の端部よりも先端３ａの側に位置する第２部２１を有してもよい。
【００２８】
この場合には、切削加工時において、外周面９から回転軸Ｏに向かう方向（径方向内側）に力が生じることから、径方向外側に向かうラジアル荷重を一部打ち消すことができる。したがって、例えば穴あけ加工の際に、加工穴の縮径現象が抑制され、加工穴の内径精度が低下しにくい。よって、本開示におけるドリル１は、良好な加工精度を有する。
【００２９】
また、本開示のドリル１においては、第１部１９が、後端３ｂの側に向かって窪んだ凹曲線状であってもよい。第２部２１及び第３部２３を繋ぐ第１部１９が後端３ｂの側に向かって窪んだ凹曲線状である場合には、第１部１９における特定の箇所に応力が集中しにくい。したがって、本開示におけるドリル１は、高い耐久性を有する。なお、側面視した場合において、第１部１９は、例えば曲率半径が一定の円弧形状であってもよい。
【００３０】
側面視した場合における第２部２１は、例えば、緩やかな凹曲線状であってもよく、また、直線状であってもよい。第２部２１が、凹曲線状である第１部１９の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する緩やかな凹曲線状である場合には、第１部１９から第２部２１にかけての領域における曲率半径が変化する箇所を第１部１９及び第２部２１の境界としてもよい。
【００３１】
また、第２部２１が直線状である場合には、第１部１９から第２部２１にかけての領域において第２刃１７が凹曲線状から直線状に変化する箇所を第１部１９及び第２部２１の境界としてもよい。
【００３２】
図２に示す一例などのように側面視した場合に、第２部２１が直線状であるときには、切削加工時に被削材と接触する第２部２１の長さが短いため、切削抵抗が小さい。これにより、図２に示す一例などにおけるドリル１は、びびり振動が生じにくい。
【００３３】
側面視した場合における第３部２３は、例えば、緩やかな凹曲線状であってもよく、また、直線状であってもよい。側面視した場合における第３部２３が凹曲線状であるときには、穴あけ加工の初期の段階におけるデラミネーションの発生を抑制できる。
【００３４】
例えば、穴あけ加工の初期の段階であって、第１刃１５及び第３部２３が被削材に接触する一方で、第１部１９が被削材に接触しない段階において、第３部２３が直線である場合と比べて第３部２３が曲線である場合には、回転軸Ｏに対する第３部２３の傾斜角度が小さい。そのため、被削材におけるデラミネーションの発生を抑制できる。
【００３５】
第３部２３が、凹曲線状である第１部１９の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する緩やかな凹曲線状である場合には、第１部１９から第３部２３にかけての領域における曲率半径が変化する箇所を第１部１９及び第３部２３の境界としてもよい。また、第３部２３が直線状である場合には、第１部１９から第３部２３にかけての領域において第２刃１７が凹曲線状から直線状に変化する箇所を第１部１９及び第３部２３の境界としてもよい。
【００３６】
また、図６に示す一例のように本体３を側面視した場合において、第３部２３における後端３ｂの側の端部は、第３部２３における先端３ａの側の端部より回転軸Ｏの側に位置してもよい。第３部２３が上記の構成である場合には、第３部２３の少なくとも一部は切削に関与しなくてもよい。
【００３７】
先端刃１１は、第１刃１５及び第３部２３に接続された第３刃２５をさらに有してもよい。第３刃２５は、例えば、側面視した場合に第１刃１５及び第３部２３に対して傾斜した直線状の構成であってもよく、また、曲線状の構成であってもよい。図２に示す一例などにおいては、第３刃２５が凸曲線状である。なお、第３刃２５が凸曲線状であるとは、回転軸Ｏの側から外周面９の側に向かって凸であることを意味する。
【００３８】
例えば、第３刃２５が凸曲線状であって、第１刃１５及び第３部２３がそれぞれ直線状である場合には、第１刃１５から第３刃２５にかけての領域において先端刃１１が直線状から凸曲線状に変化する箇所を第１刃１５及び第３刃２５の境界としてもよい。また、第３刃２５から第３部２３にかけての領域において先端刃１１が凸曲線状から直線状に変化する箇所を第３刃２５及び第３部２３の境界としてもよい。
【００３９】
先端刃１１が第３刃２５を有する場合には、先端刃１１のうち第１刃１５から第３部２３にかけての領域における特定の箇所に応力が集中しにくい。そのため、先端刃１１にチッピングなどの損傷が生じにくく、ドリル１の耐久性が高い。
【００４０】
第３刃２５は、第１刃１５及び第２刃１７を接続する部位であり、第１刃１５及び第２刃１７と比べて小さくてもよい。具体的には、先端刃１１を側面視した場合における回転軸Ｏに直交する方向の幅に関して、第３刃２５における上記の幅が、第１刃１５及び第２刃１７における上記の幅に対して１／５以下程度であってもよい。
【００４１】
また、図２などに示すように、本体３は、先端刃１１に加えて、外周面９及び排出溝１３が交わる稜線の少なくとも一部に位置する外周刃２７をさらに有してもよい。具体的には、外周刃２７は、排出溝１３と、この排出溝１３に対して回転方向の後方において隣接する外周面９とが交わる稜線の少なくとも一部に位置してもよい。例えば、図１に示す一例のように、排出溝１３ａと、この排出溝１３ａに対して回転方向の後方において隣接する外周面９ａとが交わる稜線の少なくとも一部に外周刃２７ａが位置してもよい。
【００４２】
このとき、外周刃２７は、先端刃１１に接続されてもよい。本体３が外周刃２７を有する場合には、例えば、穴あけ加工時における加工穴の面精度が向上する。また、被削材がＣＦＲＰのような繊維を含有する部材の場合には、外周刃２７によって繊維を切断できるため、加工穴の面精度がさらに向上する。
【００４３】
特に、本体３が外周刃２７を有し、先端刃１１が、外周刃２７に接続された第４刃２９をさらに有する場合には、先端刃１１及び外周刃２７によって連続的に被削材を切削することができる。そのため、加工穴の面精度がさらに向上する。
【００４４】
切削加工時において、先端刃１１及び外周刃２７の間には応力が集中し易い。ここで、第４刃２９が第２刃１７及び外周刃２７の間に位置する場合には、応力の集中を緩和することができる。そのため、ドリル１は、高い耐久性を有する。第４刃２９は、例えば、直線状であってもよく、また、曲線状であってもよい。図２に示す一例などにおいては、第４刃２９が凸曲線状である。第４刃２９が凸曲線状である場合には、ドリル１は、より一層高い耐久性を有する。
【００４５】
例えば、第４刃２９が第２刃１７における第２部２１に接続されている場合には、先端刃１１のうち第２部２１から第４刃２９にかけての領域において、最も先端３ａの側に位置する端部を第２部２１及び第４刃２９の境界とすればよい。
【００４６】
第４刃２９は、第１刃１５及び第２刃１７と比べて小さくてもよい。具体的には、先端刃１１を側面視した場合における回転軸Ｏに直交する方向の幅に関して、第４刃２９における上記の幅が、第１刃１５及び第２刃１７における上記の幅に対して１／５以下程度であってもよい。
【００４７】
側面視したときに第１刃１５が直線状である場合において、第１刃１５を外周面９に向かって引き延ばした線を第１仮想延長線Ｌ１とする。このとき、第４刃２９は、第１仮想延長線Ｌ１より後端３ｂの側に位置してもよい。第４刃２９が上記のように位置する場合には、本体３における第４刃２９付近の肉厚が確保され易い。そのため、ドリル１の耐久性がさらに高い。
【００４８】
また、図３などに示すように、先端刃１１は、第２部２１から外周刃２７に向かって延びた直線状の第５刃３１を有してもよい。先端刃１１が第５刃３１を有する場合には、第２刃１７及び外周刃２７の間が尖りにくいため、先端刃１１は高い耐久性を有する。
【００４９】
図３に示す一例などにおいて、第５刃３１は第４刃２９に接続されてもよい。別の見方をすれば、図３に示す一例などにおいて、第４刃２９は、第５刃３１及び外周刃２７に接続されてもよい。このように、第４刃２９が第５刃３１及び外周刃２７に接続されている場合には、第２刃１７及び外周刃２７の間がより一層尖りにくい。そのため、先端刃１１がさらに高い耐久性を有する。
【００５０】
なお、第４刃２９が凸曲線状であって第５刃３１に滑らかに接続されている場合には、第５刃３１から第４刃２９にかけての領域において先端刃１１が直線状から凸曲線状に変化する箇所を第５刃３１及び第４刃２９の境界としてもよい。
【００５１】
また、例えば、第５刃３１が第２刃１７における第２部２１に接続されている場合には、先端刃１１のうち第２部２１から第５刃３１にかけての領域において、最も先端３ａの側に位置する端部を第２部２１及び第５刃３１の境界としてもよい。
【００５２】
側面視した場合に、第５刃３１は、例えば図３に示すように第１仮想延長線Ｌ１に対して平行であってもよく、また、例えば図４に示すように第１仮想延長線Ｌ１に対して傾斜してもよい。
【００５３】
図３に示す一例のように側面視した場合に、第５刃３１が第１仮想延長線Ｌ１に対して平行であるときには、第１刃１５に加わる切削負荷の方向と第５刃３１に加わる切削負荷の方向とのバラつきが小さい。そのため、ドリル１にひずみが生じにくくドリル１の耐久性が高い。
【００５４】
また、図４に示す一例のように側面視した場合に、第５刃３１が第１仮想延長線Ｌ１に対して傾斜するときには、第１刃１５に加わる切削負荷の一部と、第５刃３１に加わる切削負荷の一部とが相殺される。そのため、ドリル１のびびり振動が抑制される。
【００５５】
ここで、第５刃３１における外周面９の側の端部が第１仮想延長線Ｌ１よりも先端３ａの側に位置する場合のように、回転軸Ｏに対する第５刃３１の傾斜角が回転軸Ｏに対する第１仮想延長線Ｌ１の傾斜角よりも大きくなるように第５刃３１が傾斜してもよい。この場合には、ラジアル荷重が小さくなる。そのため、加工穴の縮径現象を抑制できる。
【００５６】
図４に示す一例のように側面視した場合に、回転軸Ｏに対する第５刃３１の傾斜角が回転軸Ｏに対する第１仮想延長線Ｌ１の傾斜角よりも小さくなるように第５刃３１が傾斜してもよい。
【００５７】
この場合には、第５刃３１を側面視した場合における第５刃３１と外周刃２７とのなす角を大きくできる。そのため、第５刃３１及び外周刃２７の間でチッピングが生じにくい。また、例えばＣＦＲＰを加工するときには、第５刃３１においてＣＦＲＰに含まれる炭素繊維を切断し易いため、ＣＦＲＰにデラミネーションが発生しにくい。
【００５８】
また、図３などに示すように、先端刃１１は、第２部２１及び第５刃３１に接続された第６刃３３を有してもよい。切削加工時において、第２部２１及び第５刃３１の間には応力が集中し易いところ、先端刃１１が第２部２１及び第５刃３１の間に位置する第６刃３３を有する場合には、応力の集中を緩和することができる。
【００５９】
第６刃３３は、例えば、側面視した場合に第２部２１及び第５刃３１に対して傾斜した直線状の構成であってもよく、また、曲線状の構成であってもよい。図３に示す一例などにおいては、第６刃３３が凸曲線状である。なお、第６刃３３が凸曲線状であるとは、後端３ｂの側から先端３ａの側に向かって凸であることを意味する。
【００６０】
例えば、第６刃３３が凸曲線状であって、第２部２１及び第５刃３１がそれぞれ直線状である場合には、第２部２１から第５刃３１にかけての領域において先端刃１１が直線状から凸曲線状に変化する箇所を第２部２１及び第６刃３３の境界としてもよい。また、第２部２１から第５刃３１にかけての領域において先端刃１１が凸曲線状から直線状に変化する箇所を第６刃３３及び第５刃３１の境界としてもよい。
【００６１】
第６刃３３は、第１刃１５及び第２刃１７と比べて小さくてもよい。具体的には、先端刃１１を側面視した場合における回転軸Ｏに直交する方向の幅に関して、第６刃３３における上記の幅が、第１刃１５及び第２刃１７における上記の幅に対して１／５以下程度であってもよい。
【００６２】
図７に示す一例のように先端３ａに向かって見た場合の正面視において、先端刃１１は、回転軸Ｏを含むチゼル刃４９と、チゼル刃４９から本体３の外周面９に向かって延びたシンニング刃５１と、をさらに有してもよい。また、図７に示す一例のように先端３ａに向かって見た場合、すなわち正面視において、シンニング刃５１は第１刃１５よりも回転軸Ｏの側に位置してもよい。なお、以下の説明において、単に「正面視」とした場合には、本体３を先端３ａに向かって見た場合のことを意味する。
【００６３】
本開示において、上記におけるチゼル刃４９とは、先端刃１１のうち、回転軸Ｏを含み、且つ、すくい角が負の値となっている領域を意味する。また、シンニング刃５１とは、先端刃１１のうち、排出溝１３の一部を切欠いてなるシンニング面に連なる領域を意味する。
【００６４】
また、図７などに示すように本体３の正面視において、第１刃１５が直線状であってもよい。このとき、直線状の第１刃１５を外周面９に向かって引き延ばした線を第２仮想延長線Ｌ２とする。図７に示すように、第５刃３１は、第２仮想延長線Ｌ２上に位置してもよく、また、図８及び図９に示すように、第２仮想延長線Ｌ２上に位置しなくてもよい。
【００６５】
図７に示す一例のように本体３の正面視において、第５刃３１が、第２仮想延長線Ｌ２上に位置する場合には、切削加工中のドリル１の挙動が安定しやすい。そのため、第５刃３１が第２仮想延長線Ｌ２上に位置する場合におけるドリル１は、高い穴品位を提供することができる。
【００６６】
また、図８及び図９に示すように本体３の正面視において、第５刃３１が、第２仮想延長線Ｌ２上に位置しない場合には、第１刃１５及び第５刃３１の間で被削材に接触するタイミングが異なる。そのため、第１刃１５及び第５刃３１で振動モードが異なり、第１刃１５及び第５刃３１の間でびびり振動が相殺されやすい。よって、第５刃３１が第２仮想延長線Ｌ２上に位置しない場合におけるドリル１は、びびり振動が生じにくい。
【００６７】
図８に示す一例のように本体３の正面視において、第５刃３１が、第２仮想延長線Ｌ２よりも回転方向Ｙの前方に位置してもよい。この場合には、第１刃１５よりも先に第５刃３１における回転軸Ｏの側の端部が被削材に接触しやすい。そのため、図８に示す一例におけるドリル１は、食いつき性が良好であり、高い直進性能を有する。
【００６８】
図９に示す一例のように本体３の正面視において、第５刃３１が、第２仮想延長線Ｌ２よりも回転方向Ｙの後方に位置してもよい。この場合には、第５刃３１よりも先に第１刃１５が被削材に接触しやすい。そのため、第１刃１５によって小径の穴があけられ、その後に第５刃３１によって加工穴の径が拡張される。
【００６９】
これにより、第５刃３１が被削材に接触するまでの間にドリル１の穴あけ姿勢が安定しやすい。したがって、穴あけ姿勢が安定した状態で第５刃３１が被削材に接触するため、第５刃３１に対する切削抵抗が抑制される。したがって、図９に示す一例におけるドリル１は、高い切削性を有する。
【００７０】
また、図７〜図１０に示すように本体３の正面視において、第５刃３１は、第２仮想延長線Ｌ２に対して平行に位置してもよく、図１１及び図１２に示すように本体３の正面視において、第５刃３１は、第２仮想延長線Ｌ２に対して傾斜してもよい。
【００７１】
図７〜図１０に示すように本体３の正面視において、第５刃３１が、第２仮想延長線Ｌ２に対して平行に位置する場合には、切削加工中のドリル１の挙動が安定しやすい。そのため、第５刃３１が第２仮想延長線Ｌ２に対して平行に位置する場合におけるドリル１は、高い穴品位を提供することができる。
【００７２】
なお、図８及び図９において、第５刃３１は、第２仮想延長線Ｌ２に平行な仮想直線Ｌ３上に位置している。
【００７３】
また、図１１に示す一例のように本体３の正面視において、第５刃３１における外周面９の側の端部が、第５刃３１における回転軸Ｏの側の端部より回転方向Ｙの後方に傾いて位置してもよい。第５刃３１が上記の構成である場合には、第５刃３１は高い刃先強度を有する。したがって、図１１に示す一例におけるドリル１は、高い耐久性を有する。
【００７４】
また、図１２に示す一例のように本体３の正面視において、第５刃３１における外周面９の側の端部が、第５刃３１における回転軸Ｏの側の端部より回転方向Ｙの前方に傾いて位置してもよい。第５刃３１が上記の構成である場合には、第５刃３１は良好な切れ味を有する。したがって、図１２に示す一例におけるドリル１は、高い切削性を有する。
【００７５】
また、図３に示すように、排出溝１３が、第１部１９に沿って位置する第１面３５と、第２部２１に沿って位置する第２面３７とを有してもよい。第１面３５は、第１部１９から後端３ｂに向かって延びていると言い換えてもよい。第２面３７は、第２部２１から後端３ｂに向かって延びていると言い換えてもよい。このとき、図３に示す排出溝１３の断面図である図１３及び図１４に示すように、第２面３７におけるアキシャルレーキ角θ２が、第１面３５におけるアキシャルレーキ角θ１より小さくてもよい。
【００７６】
なお、図１３は、第１部１９における最も第２端３ｂの側に位置する端部を含み、回転軸Ｏに平行であるとともに回転方向Ｙに沿った断面である。また、図１４は、第２部２１における中央を含み、回転軸Ｏに平行であるとともに回転方向Ｙに沿った断面である。アキシャルレーキ角θ１は、図１３に示す断面において、第１面３５のうち第１部１９に沿った部分及び回転軸Ｏがなす角度を意味する。また、アキシャルレーキ角θ２は、図１４に示す断面において、第２面３７のうち第２部２１に沿った部分及び回転軸Ｏがなす角度を意味する。
【００７７】
排出溝１３が、上記の第１面３５及び第２面３７を有する場合には、ドリル１は、高い耐久性を有する。切削加工時に、第２部２１は第１部１９よりも外周面９の側に位置するため、回転速度が速く、被削材から受ける衝撃も大きくなりやすい。図１３及び図１４に示す一例においては、第２面３７におけるアキシャルレーキ角θ２が、第１面３５におけるアキシャルレーキ角θ１より小さい。より大きな衝撃を受け易い第２部２１の耐久性が向上することから、ドリル１は、高い耐久性を有する。
【００７８】
また、図７に示す一例などのように、正面視において、本体３は、第２刃１７から回転方向Ｙの後方に向かって延びる凹溝部３９を有してもよい。このとき、図１５に示す一例のように、凹溝部３９の溝底が凹曲面であってもよい。凹溝部３９の溝底が凹曲面である場合には、凹溝部３９の溝底に応力が集中しにくい。そのため、凹溝部３９の溝底が凹曲面である場合におけるドリル１は、高い耐久性を有する。
【００７９】
また、図１６に示す一例のように、第３部２３が緩やかな凹曲線状である場合において、この第３部２３は、第１部分４１と、第１部分４１より外周面９の側に位置する第２部分４３とを有してもよい。また、第１部分４１の曲率半径Ｒ１は、第２部分４３の曲率半径Ｒ２より大きくてもよい。
【００８０】
図１６に示す一例のように、第１部分４１の曲率半径Ｒ１が、第２部分４３の曲率半径Ｒ２よりも大きい場合には、送り量が大きい切削加工においてもドリル１が良好な切れ味を有する。また、第１部分４１の曲率半径Ｒ１が、第２部分４３の曲率半径Ｒ２よりも小さい場合には、送り量が小さい切削加工においてもドリル１が良好な切れ味を有する。
【００８１】
また、図１７に示す一例のように、第４刃２９が凸曲線状である場合において、この第４刃２９は、第３部分４５と、第３部分４５より外周面９の側に位置する第４部分４７とを有してもよい。また、第３部分４５の曲率半径Ｒ３は、第４部分４７の曲率半径Ｒ４より小さくてもよい。
【００８２】
図１７に示す一例のように、第３部分４５の曲率半径Ｒ３が、第４部分４７の曲率半径Ｒ４よりも小さい場合には、切削加工時に、被削材に対して低い切削抵抗で切り込むことができる。そのため、図１７に示す一例におけるドリル１は、高い穴品位を提供することができる。また、第３部分４５の曲率半径Ｒ３が、第４部分４７の曲率半径Ｒ４よりも大きい場合には、第４刃２９が高い刃先強度を有する。そのため、図１７に示す一例におけるドリル１は、高い耐久性を有する。
【００８３】
本体３の材質としては、例えば、超硬合金あるいはサーメットなどが挙げられる。超硬合金の組成としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ及びＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏが挙げられる。ここで、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣは硬質粒子であり、Ｃｏは結合相である。また、サーメットは、セラミック成分に金属を複合させた焼結複合材料である。具体的には、サーメットとして、炭化チタン（ＴｉＣ）又は窒化チタン（ＴｉＮ）を主成分としたチタン化合物が挙げられる。
【００８４】
本体３の表面は、化学蒸着（ＣＶＤ）法、又は物理蒸着（ＰＶＤ）法を用いて被膜でコーティングされてもよい。被膜の組成としては、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【００８５】
＜切削加工物の製造方法＞
次に、本開示の実施形態における切削加工物の製造方法について、上記の実施形態のドリル１を用いる場合を例に挙げて詳細に説明する。以下、図１８〜図２０を参照しつつ説明する。
【００８６】
本開示の実施形態における切削加工物の製造方法は、
（１）ドリル１を回転軸Ｏの周りで回転させる工程と、
（２）回転しているドリル１における切刃を被削材１００に接触させる工程と、
（３）ドリル１を、被削材１００から離す工程と、
を備えている。
【００８７】
より具体的には、まず、図１８に示すように、ドリル１を回転軸Ｏの周りで回転させるとともに回転軸Ｏに沿ったＺ１方向に移動させることによって、ドリル１を被削材１００に相対的に近づける。
【００８８】
次に、図１９に示すように、ドリル１における切刃を被削材１００に接触させて被削材１００を切削する。そして、図２０に示すように、ドリル１をＺ２方向に移動させることによって、ドリル１を被削材１００から相対的に遠ざける。
【００８９】
実施形態においては、被削材１００を固定させるとともに回転軸Ｏの周りでドリル１を回転させた状態で、ドリル１を被削材１００に近づけている。また、図１９においては、回転しているドリル１の切刃を被削材１００に接触させることによって、被削材１００を切削している。また、図２０においては、ドリル１を回転させた状態で被削材１００から遠ざけている。
【００９０】
なお、本開示の実施形態における製造方法を用いた切削加工では、それぞれの工程において、ドリル１を動かすことによって、ドリル１を被削材１００に接触させる、あるいは、ドリル１を被削材１００から離している。当然ながらこのような形態に限定されるものではない。
【００９１】
例えば、（１）の工程において、被削材１００をドリル１に近づけてもよい。同様に、（３）の工程において、被削材１００をドリル１から遠ざけてもよい。切削加工を継続する場合には、ドリル１を回転させた状態を維持して、被削材１００の異なる箇所にドリル１における切刃を接触させる工程を繰り返せばよい。
【００９２】
被削材１００の材質の代表例としては、アルミ、炭素鋼、合金鋼、ステンレス、鋳鉄、又は非鉄金属などが挙げられる。
【符号の説明】
【００９３】
１・・・ドリル
３・・・本体
３ａ・・第１端（先端）
３ｂ・・第２端（後端）
５・・・切削部
７・・・シャンク部
９・・・外周面
１１・・・切刃
１３・・・排出溝
１５・・・第１刃
１７・・・第２刃
１９・・・第１部
２１・・・第２部
２３・・・第３部
２５・・・第３刃
２７・・・外周刃
２９・・・第４刃
３１・・・第５刃
３３・・・第６刃
３５・・・第１面
３７・・・第２面
３９・・・凹溝部
４１・・・第１部分
４３・・・第２部分
４５・・・第３部分
４７・・・第４部分
４９・・・チゼル刃
５１・・・シンニング刃
１００・・被削材
θ１・・・第１アキシャルレーキ角
θ２・・・第２アキシャルレーキ角
Ｌ１・・・第１仮想延長線
Ｌ２・・・第２仮想延長線
Ｌ３・・・仮想直線
Ｏ・・・回転軸
Ｙ・・・回転方向
Ｚ・・・切削方向
【図１】
2019189415.tif 000003
【図２】
2019189415.tif 000004
【図３】
2019189415.tif 000005
【図４】
2019189415.tif 000006
【図５】
2019189415.tif 000007
【図６】
2019189415.tif 000008
【図７】
2019189415.tif 000009
【図８】
2019189415.tif 000010
【図９】
2019189415.tif 000011
【図１０】
2019189415.tif 000012
【図１１】
2019189415.tif 000013
【図１２】
2019189415.tif 000014
【図１３】
2019189415.tif 000015
【図１４】
2019189415.tif 000016
【図１５】
2019189415.tif 000017
【図１６】
2019189415.tif 000018
【図１７】
2019189415.tif 000019
【図１８】
2019189415.tif 000020
【図１９】
2019189415.tif 000021
【図２０】
2019189415.tif 000022
【国際調査報告】
2019189415.tif 000023
2019189415.tif 000024
2019189415.tif 000025
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