(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃が設けられた切削ヘッド部を工具本体に着脱可能に装着してなるスローアウェイ式ドリルにおいて、
前記切削ヘッド部又は前記工具本体の一方に、その径方向であって外周面に至る部位に渡って軸線上に突出するキー部が設けられ、他方に前記キー部が嵌合可能なキー溝が外周面に至る部位に渡って設けられ、
前記キー部又は前記キー溝の一方に、軸線上に突出する芯出し凸部が設けられ、他方に前記芯出し凸部と嵌合可能な芯出し凹部が設けられ、
前記芯出し凸部と前記芯出し凹部とを嵌合させて前記工具本体と前記切削ヘッド部との回転軸線を合致させ、且つ、前記キー部と前記キー溝とを嵌合させた状態で軸線方向から締結ボルトを締め込むことによって、前記工具本体に前記切削ヘッド部を固定することを特徴とするスローアウェイ式ドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切刃を有する切削ヘッド部を工具本体に交換可能に装着できるようにしたスローアウェイ式ドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、切刃を有する切削ヘッド部を工具本体に交換可能に装着できるようにしたスローアウェイ式ドリルとして、例えば実用新案登録第３０５４４４４号公報に記載されたものがある。
このスローアウェイ式ドリルは、ドリルの先端側領域からなる切削ヘッド部と工具シャンクの相互の連結部において、工具シャンクに弾性スリットを設け、弾性スリットの両側に対向する連結用の一対の凹面状固定壁とトルクを切削ヘッド部に伝達する一対のトルク伝導壁とをそれぞれ形成し、切削ヘッド部には工具シャンクの固定壁に係合する一対の凸面状固定壁と、工具シャンクのトルク伝導壁に嵌合する一対のトルク伝導壁とを有している。対向する凹面状固定壁の最小の間隔は凸面状固定壁の幅より広く設定されている。
そして工具シャンクに切削ヘッド部を連結するに当たって、工具シャンクの凹面状固定壁の間隙に切削ヘッド部の凸面状固定壁を通過させるようにして両固定壁を同軸で直交させ、次に切削ヘッド部を工具本体の回転方向と逆方向に回転させると、工具シャンク部のトルク伝導壁に切削ヘッド部のトルク伝導壁が当接すると共に凸面状固定壁と凹面状固定壁とが結合する。両固定壁の結合は工具本体の弾性スリットを弾性変形させて広げつつ行い、これによって切削ヘッド部と工具シャンクとが弾性的に結合されることになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構造では切削ヘッド部と工具シャンク部の結合は弾性スリットによる弾性的な結合でのみ行われるために、両者の結合力が小さく、穴あけ加工時に大きな切削負荷がかかると、切削ヘッド部がずれたり外れたりし易く、穴加工精度が低下したり、工具破損の原因になり易いために加工コストの増大につながるという問題がある。
本発明は、このような実情に鑑み、切削ヘッド部の着脱が容易で堅固に固定できるスローアウェイ式ドリルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、切刃が設けられた切削ヘッド部を工具本体に着脱可能に装着してなるスローアウェイ式ドリルにおいて、前記切削ヘッド部又は前記工具本体の一方に、その径方向であって外周面に至る部位に渡って軸線上に突出するキー部が設けられ、他方に前記キー部が嵌合可能なキー溝が外周面に至る部位に渡って設けられ、前記キー部又は前記キー溝の一方に、軸線上に突出する芯出し凸部が設けられ、他方に前記芯出し凸部と嵌合可能な芯出し凹部が設けられ、前記芯出し凸部と前記芯出し凹部とを嵌合させて前記工具本体と前記切削ヘッド部との回転軸線を合致させ、且つ、前記キー部と前記キー溝とを嵌合させた状態で軸線方向から締結ボルトを締め込むことによって、前記工具本体に前記切削ヘッド部を固定することを特徴とする。このように構成することで、工具本体に切削ヘッド部を固定するに当たり、芯出し凸部と芯出し凹部とを嵌合させることで工具本体と切削ヘッド部との回転軸線が合致し、前記キー部と前記キー溝とを嵌合させることで工具本体と切削ヘッド部とが回転方向で固定され、この状態で軸線方向から締結ボルトを締め付けることによって、工具本体に切削ヘッド部を機械的に堅固に固定することが可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明に係るスローアウェイ式ドリルの側面図、図２はその平面図である。
図１に示すように、本実施の形態によるスローアウェイ式ドリル（以下、ドリルということがある）１は、工具本体２がシャンク部３と刃部４とからなる略棒状を呈しており、刃部４の先端には、テーパ状の先端面７に一対の切刃８を有するスローアウェイタイプの切削ヘッド部５が交換可能に装着されている。
刃部４の外周面には、２つの切屑排出溝６，６及びそれらに隣接するランド部１０，１０がドリル本体の回転軸線Ｏを中心として回転対称に形成されており、回転軸線Ｏ回りにねじれている。
工具本体２の内部には、回転軸線Ｏに沿って、好ましくは同軸上に、工具本体２の基端側（同図においては下方側）から切削ヘッド部５に向かって油孔２８が形成されている。この油孔２８は切削ヘッド部５に到達しない途中位置で複数（本実施の形態においては２つ）に分岐され、各分岐油孔２８ａ，２８ａはそれぞれ外周側に延びて切削ヘッド部５近傍のランド部１０，１０外周面に設けられた油溝２８ｂ，２８ｂに開口している。
【０００６】
図２に示すように、切削ヘッド部５において、各切屑排出溝６，６の回転方向（図中矢印Ｒで示す）を向く先端側の壁面と先端面７との各交差稜線部に一対の切刃８，８が形成されている。
尚、凹面部５ｂ，５ｂは前記油溝２８ｂ，２８ｂの一部を構成しており、穴あけ加工時に切削部への直接給油を可能にしている。
上述の基本構成を備えたドリル１は、図１に示すように、スローアウェイタイプの切削ヘッド部５が軸線方向に設けられた締結ボルト３０，３０によって、工具本体２に着脱可能に固定されている。
【０００７】
図３は切削ヘッド部５の平面図、図４はその側面図である。
図３に示すように、切削ヘッド部５は、回転軸線Ｏを中心として回転対称に形成された一対のヘッドランド部１０ａ，１０ａが設けられ、これらヘッドランド部１０ａ，１０ａに隣接して略凹曲面状の一対の凹側面６ａ，６ａが形成されている。  ヘッドランド部１０ａ，１０ａは前記ランド部１０，１０の一部を構成しており、凹側面６ａ，６ａは切屑排出溝６，６の一部を構成している。
先端面７は回転軸線Ｏを中心とした概略テーパ状に形成され、回転軸線Ｏ付近から径方向外側に延びる一対の前記切刃８，８と、各切刃８の回転方向後方に順次設けられた逃げ面１１とシンニング面１２とを有している。
また、ヘッドランド部１０ａ，１０ａには、軸線方向に締結ボルト３０，３０を挿通させるための挿通孔９，９が、回転軸線Ｏを中心として回転対称に形成されている。尚、図中矢印Ｒは回転方向を示す。
【０００８】
そして、図４に示すように、切削ヘッド部５の先端面７の反対側の面（基端面５ａ）には、基端面５ａから突出するキー部１８が設けられている。このキー部１８は、図３に示すように、切削ヘッド部５の径方向であって外周面に至る部位に渡って設けられている。つまり、キー部１８は切削ヘッド部５の外周面に至る部位にまで形成されている。
また、前記挿通孔９，９はこのキー部１８の設置部位に設けられ、キー部１８を軸線方向で貫通している。
キー部１８の底面１８ａには、回転軸線Ｏと同軸円筒状に突出する軸部１５（芯出し凸部）が形成されている。
各挿通孔９，９には、先端面７側から挿通される締結ボルト３０，３０の頭部を支持するためのヘッド受け部９ａ，９ａが形成されている。
【０００９】
図５は工具本体２の先端部分の平面図、図６はその側面図である。
図５に示すように、工具本体２の刃部４には、切屑排出溝６，６に隣接して、回転軸線Ｏを中心として回転対称に形成された一対のランド部１０，１０が設けられている。
そして、ランド部１０，１０には、前記キー部１８と嵌合可能なキー溝２４が工具本体２の径方向であって外周面に至る部位に渡って設けられている。また、前記挿通孔９，９に対応する位置に、締結ボルト３０，３０を締め込むためのねじ穴２９，２９が回転軸線Ｏを中心として回転対称に形成されている。尚、図中矢印Ｒは回転方向を示す。
【００１０】
図６に示すように、キー溝２４は、工具本体２の先端面２ａからその基端側（同図においては下方側）に形成されており、その底面２４ａには、ねじ部２９，２９、及び、切削ヘッド部５の軸部１５を嵌合させる凹部２２（芯出し凹部）が、工具本体２の基端側に回転軸線Ｏと同軸上に形成されている。
【００１１】
本実施の形態によるドリル１は上述の構成を有しており、次にこのドリル１の工具本体２に切削ヘッド部５を装着する手順について説明する。
まず、工具本体２に切削ヘッド部を、各回転軸線Ｏをほぼ一致させるように装着し、図７、図８に示すように、切削ヘッド部５に設けられた軸部１５を工具本体２に設けられた凹部２２に嵌合させると共に、キー部１８をキー溝２４に嵌合させる。
この状態で切削ヘッド部５のヘッドランド部１０ａ，１０ａは工具本体２のランド部１０，１０に精密に重なり、ドリル１として切屑排出溝６，６とランド部１０，１０とが工具本体２から切削ヘッド部５まで滑らかに螺旋状に連結されて一体化される。
そして、切削ヘッド部５を介装するように締結ボルト３０，３０を装着し、それらを工具本体２に締め付けることによって、工具本体２に切削ヘッド部５が機械的に堅固に固定される。
以上の手順によって工具本体２に切削ヘッド部５が装着される。
【００１２】
このドリル１を用いて穴あけ加工を行う場合、図示しない工作機械のスピンドル軸を介して工具本体２に伝達された駆動力が、キー溝２４及びキー部１８を介して切削ヘッド部５に伝達されて、ドリル１が回転軸線Ｏ回りに一体回転する。
そして、切刃８，８によって被削材の穴加工が行われ、切刃８で生成された切屑は切屑排出溝６を通して基端側に排出される。
加工によって切刃８が摩耗又は欠損して交換が必要な場合には、上述の装着工程と逆の手順で切削ヘッド部５を取り外し、他の切削ヘッド部５を上述と同一の手順で装着すればよい。
【００１３】
上述のように本実施の形態によれば、切削ヘッド部５を工具本体２に機械的に堅固に固定することができ、ドリル１による穴あけ加工時に高い負荷が切刃８を通して切削ヘッド部５にかかっても切削ヘッド部５がずれたり外れたりすることがなく、振動を抑えて穴加工精度が精密である上に工具寿命を向上させることができる。
【００１４】
尚、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば切削ヘッド部５の基端面５ａにキー溝２４を設け、工具本体２の先端面２ａにキー部１８を設けても良い。この場合、切削ヘッド部５の基端面５ａからの突出物が無くなるため、切削ヘッド部５の材料の歩留まりが向上し、コスト低減を図ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるドリルでは、切削ヘッド部又は工具本体の一方に、その径方向であって外周面に至る部位に渡って軸線上に突出するキー部が設けられ、他方にキー部と嵌合可能なキー溝が設けられ、キー部又はキー溝の一方に、軸線上に突出する芯出し凸部が設けられ、他方に芯出し凸部と嵌合可能な芯出し凹部が設けられ、芯出し凸部と芯出し凹部とを嵌合させ、且つ、キー部とキー溝とを嵌合させた状態で締結ボルトを締め込むことによって、前記工具本体に前記切削ヘッド部を固定するようにしたため、芯出し凸部と芯出し凹部とを嵌合させ、キー部とキー溝とを嵌合させた状態で軸線方向から締結ボルトを締め付けると、工具本体に切削ヘッド部が機械的に堅固に固定され、穴あけ加工時等に両者がずれたりすることがなく振動を抑えて高精度な加工を行えて長寿命が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態におけるスローアウェイ式ドリルの側面図である。
【図２】  本発明の実施の形態におけるスローアウェイ式ドリルの平面図である。
【図３】  本発明の実施の形態における切削ヘッド部の平面図である。
【図４】  本発明の実施の形態における切削ヘッド部の側面図である。
【図５】  本発明の実施の形態における工具本体の先端部分の平面図である。
【図６】  本発明の実施の形態における工具本体の先端部分の側面図である。
【図７】  工具本体に切削ヘッド部を装着した状態を示す平面図である。
【図８】  工具本体に切削ヘッド部を装着した状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１  スローアウェイ式ドリル
２  工具本体
８  切削ヘッド部
１５  軸部（芯出し凸部）
１８  キー部
２２  凹部（芯出し凹部）
２４  キー溝
３０  締結ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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