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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOドリルオイルホール」"Aqua REVO Drill Oil Hole" Revolutionary Drill to the World of Manufacturing
キーワード

ものづくりの世界・革命 Revolution・REVO Power Cooler
アクアREVOドリルオイルホール・新超硬素材・直線刃形
REVO-Dコーティング・超平滑化処理・長寿命・高能率・多用途工具の基本要素を全て一新

工具事業部／技術部

大野 伸一郎 Shinichiro Ono17Machining
ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOドリルオイルホール」

要 旨

1. はじめにアクアREVOドリルは“材料”“形状”、“コーテ、ィング”と昨年のJIMTOF2018では、「ものづくりの世界にいった工具の基本要素を全て一新した。そして今回、革命（Revolution）を起こす」をテーマに掲げ、新商品

流体解析と剛性解析を活用して開発したオイルホール「アクアREVOドリル」を発表した。

形状REVO Power Coolerを備えた「アクアREVO

このアクアREVOドリルは、“材料”、“形状”、“コードリルオイルホール」を発売した。
「アクアREVOドリルティング”といった工具の基本要素を全て一新し、よりオイルホール」は、従来のオイルホールドリルに対して、長く（長寿命）、より早く（高能率）、より広く（多用途）を寿命、加工能率、多用途の性能を飛躍的に向上させる実現。幅広いお客様よりご好評をいただいている。

ことに成功した。

今回、アクアREVOシリーズの第二弾として、「アクア

アクアREVOドリルは、多様化する加工のニーズに対して、革命（Revolution）を起こす。

REVOドリルオイルホール」を開発した。オイルホール
ドリルでは、ドリル内部のオイルホールを通って切削油剤を切れ刃近傍へ供 給 することで、切削によりAbstract発生する熱を冷却し、被削材との摩擦を潤滑性により緩和、さらに切れ刃で生成された切りくずの排出性を高める効果がある。しかし、実際の穴加工では、ドリルはAqua REVO Drill is renewed in the all basic
elements for cutting tools such as material, formand coating. NACHI launched a new drill,“AquaREVO Drill Oil Hole”that is equipped with theoil hole form, REVO Power Cooler which was developed with use of analyses of fluid and rigidity.
“Aqua REVO Drill Oil Hole”is a great successand it overwhelmingly exceeds in life, drilling
efficiency and multi-use performance in comparison
with the conventional oil-hole drills. Aqua REVO
Drill starts a revolution to satisfy the needs ofdiversified machining.

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回転しながら穴の奥で加工されているため、切削油の流れ、流量を把 握することは困難である。そこで、
流体解 析の活用によりクーラントの流れを分析し、“冷却性”、“潤滑性”、“切りくず排出性”といった、オイルホールに求められる機能を最大限発揮させることで、アクアREVOドリルの“寿命”、“能率”、“多用途”の性能を一段と高めたドリルとなっている。
本 稿では、「ものづくりの世界に革命を起こす」「アクアREVOドリルオイルホール」の特長と加工事例について紹介する。

2.「アクアREVOドリルオイルホール」の特長
図1に「アクアREVOドリルオイルホール」の外観を示す。オイルホール形状は、従来品の丸穴に対して、新発想のオイルホール形状REVO Power Coolerを採用。流体解析と剛性解析を用いて形状を最適化したことで、様々な機能が向上している。

図1 「アクアREVOドリルオイルホール」

3. REVO Power Coolerの特長
1）圧倒的な流量
従来品の丸穴と、REVO Power Coolerによる吐出量の比較を図2に示す。ドリル径φ8mmの従来品
オイルホールドリルと「アクアREVOドリルオイルホール」を使用し、吐出圧が1.5MPaの加工設備でかつ、切削速度120m/minを想定し、ドリル回転数を毎分4,800回転に設定して比較を行なった。水溶性切削油剤（エマルション）を用いた実験において、丸穴オイルホールは1分 間あたりの 流 量 が2.5Lに対し、REVO PowerCoolerでは5.0Lと従来品比2倍の圧倒的な流 量を確保している。

従来品

REVO Power Cooler

500mlペットボトル 約5本分
500ml bottle 5pcs

2倍Doubleamount

2.5L/min
図2

500mlペットボトル 約10本分

500ml bottle 10pcs

5.0L/min

吐出量比較

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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOドリルオイルホール」

2）コーナーとシンニングを狙い撃ち
REVO Power Coolerの開発においては、摩耗進行が早いコーナーおよびシンニングすくい面に着目した。また、コーナーは逃げ面から油が浸入しており、せん断面への潤滑効果があるため、次の点にとくにこだわった。
①コーナーへの“冷却性””潤滑性“②シンニングすくい面から溝への“冷却性”、“潤滑性”“、切りくず排出性”
流体解析で①と②に主眼をおいた最適油穴形状を導き出し、“コーナー”と“シンニングすくい面”をクーラントで狙い撃ちした（図3）。図4に、ドリル径φ8mm、
吐 出 圧1.5MPa、ドリル 回 転 数 毎 分4,800回 転、
水 溶 性切 削 油 剤における流 線 速 度分布を示 す。
流 速の速さは色の 赤い部 分 が速く、青い部 分は遅く、流量は線の多い部分は流量が多いことを表している。従来品の丸穴では、全体的に流速が遅いのに対して、REVO Power Coolerでは流速が早い①色の赤い部分が多く見られる。また、流量についても
REVO Power Coolerでは、コーナー方向および、②シンニングすくい面から溝への流線の本数、すなわち流量が多いことが判る。

図3「アクアREVOドリルオイルホール」

従来品

速流速

図420

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REVO Power Coolerのクーラントの流れ

遅流線速度分布3）冷却性能
図5に、ドリル径φ8mm、吐出圧1.5MPa、ドリル回転数毎分4,800回転、水溶性切削油剤における、ドリル表面の熱伝達係数の違いを示す。熱伝達係数が高 いということは、その 部 分 の冷 却 性 能 が 高 い（図中で青い部分）ことを表わしている。従来品ドリルでは、コーナーやドリルすくい面の冷却性能が低い（図中で赤い部分）のに対して、「アクアREVOドリルオイルホール」
では、圧 倒的な流 量と流 速および指向性により、冷却性能が飛躍的に向上している。
「アクアREVOドリルオイルホール」

従来品

①②

熱伝達係数
高低

図5

熱伝達係数の違い

4）直線刃形とのマッチング
REVO Power Coolerは、従来品に対してオイル「アクアREVOドリルオイルホール」では、直線刃形ホールの断面積が大きくなっていることから、一般的により刃先コーナーの応力集中が低減している。また、にはドリル剛性が下がると考えられる。
「アクアREVO

REVO Power Coolerとマッチングした溝形状とするドリルオイルホール」では、この課題に対して次のようにことで、ドリル断 面の応力が分散されていることが解決している。

判る。オイルホールの断面積が増えても、従来形状溝形状とクーラント穴形状違いによる、切れ刃全体に切削荷重をかけた際の応力解析結果を図6に示す。

より最大応力を低減することで、耐欠損性や耐折損性を高めている。
「アクアREVOドリル
オイルホール」

従来品

小応力

図6大

応力解析結果NACHI TECHNICAL REPORT Vol.

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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOドリルオイルホール」

4. 材料とコーティング
アクアREVOシリーズでは、独自の成分設計と粒径のコントロールにより、硬さと靭性を高い次元で両立した新開発の超硬素材を採用している。
コーティングは、REVO-Dコートを採用。耐摩耗性に優れ、かつ高速加工での切削温度の上昇に耐えられる耐酸化性を有し、さらに加工の衝撃によりコーティング表面に発生する亀裂の進展を抑制している。また、最表層の超平滑化処理により、摩擦係数を極限まで下げ、切りくず排出性を向上させている。

5.「アクアREVOドリルオイルホール」5Dによる加工事例
1）長寿命－より長く
図7に炭素鋼（S50C）での加工事例を紹介する。
ドリル径φ8mmで5D深さ（40mm）の穴加工を、切削速度120m/min、送り量は0.25mm/revで 水 溶 性切 削
油剤にて加工を実施した。他社製オイルホールドリル
では、コーナー摩耗が進行しているのに対して、「アクアREVOドリルオイルホール」では、2,750穴加工後も摩耗量が小さく正常摩耗であり、寿命1.8倍の長寿命である。
他社A汎用オイルホールドリル「アクアREVOドリルオイルホール」
4,950

5,000
4,000
加工穴数
（個）3,000

2,750

2,000

2,200

4,400

1.8倍

1,000
0
2,750穴加工後（切削長110m）

直径：φ8.0
被削材 ：S50C（180HB）
切削速度 ：120m/min
送り量 ：0.254mm/rev
加工深さ ：40mm（5Dc）
使用機械 ：立形M/C
切削油剤 ：水溶性切削油剤

図722

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炭素鋼
（S50C）での性能比較

2）ステンレスでも長寿命－より長く水溶性切削油剤にて加工を実施した。
「アクアREVO

ステンレスは、粘りのある材料で加工硬化もしやすいドリルオイルホール」は、加工穴数で4,290穴、総切削難削材である。そのため、他社ではステンレスに特化長で170m（4,290穴×40mm）と他社ステンレス専用した専用ドリルも見られる。

ドリルに対して2倍を超える長寿命を実現した。

図8で、オーステナイト系ステンレス（SUS304）の穴の加工硬化比較を図9に示す。冷却性能の高い事例を示す。ドリル径φ8mmで5D深さ（40mm）の穴「アクアREVOドリルオイルホール」では、加工硬化が加工を、切削速度80m/min、送り量は0.20mm/revで低減できていることが判る。

他社A汎用オイルホールドリル

他社Bステンレス用オイルホールドリル 「アクアREVOドリルオイルホール」

5,000

4,290

4,000
加工穴数（個）3,000
2,000
1,000

1,320

1,980

1,320

4,290

2倍

1,98001,320穴寿命

直径：φ8.0
被削材 ：SUS304
切削速度 ：80m/min
送り量 ：0.20mm/rev
加工深さ ：40mm（5Dc）
使用機械 ：立形M/C
切削油剤 ：水溶性切削油剤

図8

オーステナイト系ステンレス（SUS304）での性能比較

400「アクアREVOドリルオイルホール」
他社ステンレス用オイルホールドリル

350

硬度（HV）

1,980穴加工後（切削長79m）

300

250

200

150

050100150200

表面からの距離（μm）

図9

オーステナイト系ステンレス（SUS304）での加工硬化の比較

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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOドリルオイルホール」

3）高能率－より早く

炭素鋼（S50C）φ8 加工穴数（穴深さ：40mm）

図10に、炭 素 鋼（S50C）において切 削 条 件を6,000
加工穴数変えた際の寿命比較を示す。ドリル径φ8mmで5D深さ（40mm）の穴加工を、切削速度を120m/minに固定
して、回転あたりの送り量を変化させて加工を行なった。

4,000

2,640

03,960

3,300

2,750

1,650

他社A REVO 他社A REVO 他社A REVO 他社A REVO
120m/min
0.19mm/rev

切削速度固定送り量変更「アクアREVOドリルオイルホール」は安定した加工が

3,300

4,950

2,000

他社製オイルホールドリルでは、送り量が0.4mm/revの高送りにおいて、大きく寿命が低下しているのに対し、4,950実現できている。

図10120m/min
0.26mm/rev

120m/min
0.32mm/rev

120m/min
0.40mm/rev

幅広い領域に対応

4）多用途－より広く冷却・潤滑効果が表われている。

図11に浸炭鋼SCM440H（32HRC）での加工事例を紹介 する。ドリル径φ16mmで5D深さ（80mm）の穴

図12に「アクアREVOドリルオイルホール」の被削材加工を、切削速度60m/min、送り量は0.4mm/revで対応表を、図13に被削材毎の切りくず形状比較を示す。

水溶性切削油剤にて加工を実施した。他社製オイル

一般構造用鋼から高硬度鋼、ステンレスもオーステナ

ホールドリルでは、700穴加工時点でシンニングすくい

イト系から析出硬化系、チタン合金や耐熱合金のイン面にクレータ摩耗が深く進行しているのに対して、コネルといった広範囲な材料に対しても、細かく安定「アクアREVOドリルオイルホール」では摩耗量が小さく、した切りくず形状を実現させており、「アクアREVO

REVO Power Coolerの特長であるシンニング面へのドリルオイルホール」1本で対応可能であることが判る。

他社汎用
オイルホールドリル「アクアREVOドリル
オイルホール」

直径：φ16
被削材 ：SCM440H（32HRC）
切削速度 ：60m/min
送り量 ：0.4mm/rev
加工深さ ：80mm（5D）
使用機械 ：立形MC
切削油剤 ：水溶性切削油剤

図11
穴あけ深さL/D

SCM440H（32HRC）加工事例

合金鋼 ダイス鋼
一般炭素鋼
調質鋼 プレハードン鋼
構造用鋼
Structural Carbon Alloy Steel Mold Steel
Steel Heat treated HardenedSteelSteelSteel

高硬度鋼

ステンレス鋼Hardened SteelStainless Steel

SS400

S45C
S50C

SCM
SCr

30〜40
HRC

40〜50
HRC

50〜57
HRC

58〜65
HRC

鋳鉄

アルミニウム合金

Titanium
NickelCast Iron Aluminium
Alloy based Alloy
Alloy

SUS304 SUS420 SUS630 Ti-6Al-4V インコネル
SUS316
ハステロイ

FC
FCD

AC
ADC

AQRVDOH3D3◎◎◎◎◎◯−◎◎◎◯◯◎◯AQRVDOH5D5◎◎◎◎◎◯−◎◎◎◯◯◎◯AQRVDOH8D8◎◎◎◎◎◯−◎◎◎◯◯◎◯◎：最適 Excellent

図1224Ti合金 Ni基合金

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被削材対応表◯：適用 Good−：推奨しません Not recommended

被削材

加工条件

他社製汎用オイルホール

他社製ステンレス用オイルホール

切削速度m/min

送りmm/rev

S50C（HB180）1200.25−

SKD61（51HRC）

400.15−

SUS304800.2

SUS630400.2

Ti-6AI-4V

400.2

インコネル
718

400.12「アクアREVOドリル
オイルホール」＜共通条件＞
ドリル径 ：φ8
加工深さ ：40mm（5D）
使用機械：立形MC
切削油剤：水溶性切削液

図13

被削材毎の切りくず形状比較（水溶性）

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ものづくりの世界に革命を起こす「アクアREVOドリルオイルホール」

5）多用途－MQL加工
ロングドリルを代表とするMQL加工での炭 素 鋼

オイルホールドリルでは、1,650穴加工時点で、コー（S50C）の加工事例を、図14に紹介する。ドリル径φ8mm

ナーやマージン摩 耗 が 進 行しているのに対して、で5D深さ（40mm）の穴加工を、切削速度100m/min、「アクアREVOドリルオイルホール」では摩耗量が小さく、送り量は0.25mm/revで加工を実 施した。他 社 製

MQL条件下でも加工が安定していることが判る。

他社汎用
オイルホールドリル「アクアREVOドリル
オイルホール」

直径：φ8
被削材 ：S50C（180HB）
切削速度 ：100m/min
送り量 ：0.25mm/rev
加工深さ ：40mm（5D）
使用機械 ：立形MC
切削油剤 ：水溶性切削油剤

図14

MQLでの炭素鋼（S50C）加工事例

6）多用途－採用事例
今回の「アクアREVOドリルオイルホール」は1本の6. おわりにドリルで広 範 囲な被 削 材の穴あけ加 工に対して、多品種少量の部品加工でご使用いただいている皆様の「アクアREVOドリルオイルホール」は、流体解析を声をもとに開発した。自動車・航空機など、特定部品駆使して開発した、REVO Power Coolerの効果により、の大量生産においては、この汎用性の高い「アクア

従来のオイルホールドリルに対して、寿命、加工能率、REVOドリルオイルホール」をベースとして、専用設計を多用途の性能を飛躍的に向上させることに成功した。

行なうことでさらに性能を向上したドリルを提供する。

穴あけ加工において、生産性向上・原価低減に貢献

その 例として自動 車ギヤ部品 加 工での浸 炭 鋼するアクアREVOブランドは、汎 用ドリルで 培った（SCM20）の加工事例を紹介する。ドリル径φ12.3mmで技術を活かし、小径穴や深穴などの専用ドリルのライン

板 厚10mmの貫通 穴 加工を、切削速度100m/min、ナップ拡充を行ない、ものづくりの世界に革命を起こし送り量は0.35mm/revで加工を実施した。他社製オイル続けます。

ホールドリルが、コーナー部の損傷により早期寿命を迎えるのに対し、「アクアREVOドリルオイルホール」
は、強度の高い直線切れ刃と平滑化処理により切りくずのカール性を高めたREVO-Dコーティングに冷却性、潤滑性、切りくず排出性を高めたREVO Power
Coolerを組みあわせることで、コーナー部の損傷を抑 制し他 社の1.5倍に相当する切削 長90mまでの安定加工を実現した。

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