新商品・適 用事例紹介
NEW PRODUCT

B1Machining

ものづくりを変える、貫通穴加工の出口バリ極小化「アクアREVOドリルバリレス」"A qu a RE VO D rills B ur r l e s s" Transfo r m t h e M anufa c t uring
by Minimizing Exit Burrs in Drilling of a Through Hole
キーワード

バリレス・ラジアス（R）エッジ・センタ（C）ポイント・出口バリ
陣笠バリ・クロス穴加工・二次加工レス・コストダウン

工具事業部／工具技術部

山田 雄大 Yudai Yamada

3

Machining
ものづくりを変える、貫通 穴 加工の出口バリ極 小化・「アクアREVOドリルバリレス」

要 旨

1. バリレスドリル開発の背景

ドリルの貫通穴加工において発生する出口バリや穴 加工時におけるバリ残りは、後工程での加工

陣 笠 残りは、製品の不 具合に繋がる場 合があり、不良や組み付け工程での精度不良、脱落によって後工程でバリ取りを行なっている。バリ取り工程は製品の動作不良を引き起こすため、多くの場合、バリ人的工数や工具費の増大となるうえ、生産性を低下取りが行なわれている。バリ取り工程には手作業、させるため大きな課題となっている。

機 械 加工など様々な手法があるが、いずれも作 業「アクアREVOドリルバリレス」はバリ発生メカニズムを工数や工具費用の増 加に繋がる。
「 バリが出るのは徹底的に追求し、汎用ドリルと同等の切削条件領域当たり前」、「バリ取り作 業は不可欠」といった半ばにおいて貫通 穴の出口バリを極限まで 低 減、陣笠常態化した困りごとを解決するためバリの極小化に挑みバリ残りゼロを達成した。

「アクアREVOドリルバリレス」を、開発した。
今回、「アクアREVOドリルバリレス」（図1）の特長と加工事例を紹介する。

Abstract
Burrs at the exit of holes and conical chips
discharged from the drilling of a through holemight create quality issue of the product. Therefore,
they are removed in the secondary process.
A deburring process requires much labor time andincrease of deburring tool cost, which reduces
productivity and poses a major challenge.
“AquaREVO Drill Burrless”is developed
after thorough and persistent examination of themechanism of generation and discharge of burrs.
Under the same drilling requirements as those ofmultipurpose drills,“AquaREVO Drill Burrless”has
minimized exit burrs discharged from a throughhole and has achieved the drilling with zero conicalchips.
図1 「アクアREVOドリルバリレス」

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B1

4

2.「 アクアREVOドリルバリレス」の特長
1）ラジアス（R）エッジ

ドリルによる穴加工では、貫通方向に力が加わるため、素材の変形を伴い、出口バリ、陣笠バリ残りがドリル貫通時のバリを抑制するため、バリ発生の発生する。切削条件の送りを下げるなどの対策で、メカニズムを徹底的に解析し、図2に示すコーナー Rとこれらを抑制することはできるが、バリレスには至らない。

シャープエッジを組みあわせたラジアス（R）エッジをまた加工能率を下げてしまうデメリットが生じる。よって、開発した。図3に示すように、ラジアスエッジの作用バリレスの実現には根本的にバリをなくす形状とする

範囲ではドリル先端角が徐々に小さく変化する。切込み必要がある。開発に際しては、汎用ドリルと同等の量が小さくなることで貫通時のスラスト方向（バリを押し切削条件領域でバリレスを達成できることを目標とした。

出す方向）の力を低減、塑性流動域も同様に小さくなる。また、切れ味の良いシャープエッジでバリを切り取ることでバリの原因となる素材変形を抑制した。

コーナー Rとシャープエッジの組みあわせ

先端が鋭角で求心性が高い

図2 「アクアREVOドリルバリレス」の特長

汎用ドリル

アクアREVOドリルバリレス

先端角θ＝135°先端角θ=135°先端角θ=46°先端角θ≒0°先端角135°の貫通ではバリが発生するがラジアスエッジで切り取る
貫通

定常
スラスト抵抗スラスト抵抗定常

θ=135°

貫通

θ=135°

抜け際
θ=46°

加工時間

加工時間

図3

ドリル貫通時の先端角とスラスト抵抗
5

θ≒0°

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B1

Machining
ものづくりを変える、貫通 穴 加工の出口バリ極 小化・「アクアREVOドリルバリレス」

その結果、図4に示すドリル貫通際の材料組織の比較では、汎用ドリルが被削材に大きな塑性流動を発生しているのに対し、「アクアREVOドリルバリレス」は塑性流動が小さいことが分かる。このラジアスエッジを含む切れ刃形状は、切りくず分断性に優れ、汎用ドリルと同等の切削条件領域で、バリの最小化、安定したバリ抑制、長寿命を実現している。

汎用ドリル

アクアREVOドリルバリレス

貫通側のバリ貫通側のバリ

塑性流動によりバリ発生

Rエッジ によりバリの原因となる
塑性流動なし
図4

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B1

ドリル貫通際での塑性流動62）センタ（C）ポイント
汎用ドリル
（＋）

高い求心性が求められる。そこで、食いつき性に優れる

Y分力（N）

Y分力（N）

ロウソク形状のセンタ（C）ポイントを採用。図5に示した
振れ回り荷重の比較では、汎用ドリルに対し、「アクア（−）REVOドリルバリレス」はXY方向への荷重の分散がアクアREVOドリルバリレス
（＋）

（＋）

（＋）

（＋）

（−）

Y分力（N）

バリ低減には、加工時の振れ回りや穴曲がりを抑える

Y分力（N）

バリの発生は穴あけ精度にも起因する。さらなる

（−）

（＋）

（＋）
（−）

小さく、求心性が高いことが分かる。これにより、

（−）

（−）

（−）

（−）

ラジアスエッジのバリ低減機能をより発揮できる仕様

X分力
（N）

X分力
（N）

X分力
（N）

X分力（N）となっている。

図5

振れ回り荷重の比較

3.「アクアREVOドリルバリレス」による加工事例
1）平板貫通加工（S50C）
図6に厚さ24mmの炭素鋼S50C平板を用い、ドリル径また次工程に残ることで大きな課題となっている

6mm、切削 速 度88m/min、送り量0.24mm/revで陣笠バリについても、汎用ドリルが発生率50％以上に加工した汎用ドリルと「アクアREVOドリルバリレス」の対し、「アクアREVOドリルバリレス」は5,000穴加工

バリ高さ推移を示す。バリ高さ測定には3D形状測定機しても陣笠残り発生率ゼロを実現した。

を用いた。汎用ドリルの初期のバリ高さが0.17mmに

図7には、SS400、SCM440（32HRC）、プリハードン鋼対し、「アクアREVOドリルバリレス」は0.01mm以下に（40HRC）のバリ高さを示す。いずれも汎用ドリルにバリを抑制している。切削長120m（5,000穴）でも汎用対し、圧倒的なバリ抑制効果を有する。

ドリルに対し、低く安定したバリ抑制効果を示した。
汎用ドリル

バリ高さ（mm）

0.30

アクアREVOドリルバリレス

0.25
0.20 0.173

0.205

0.190

0.185

陣笠残り比較

0.205 0.219

汎用ドリル

アクアREVOドリルバリレス

0.15
0.10
0.05 0.007
0.00

0100.021

0.015
2030

4050

600.032

0.036

7090

800.040

100 110 120

切削長（m）

直径（4％ DC）
送り量 ：0.24mm/rev：φ6.0
被削材 ：S50C（4DC）（180HB） 加工深さ ：24mm 貫通
切削速度 ：88m/min（外部給油）
切削油剤 ：水溶性
回転数 ：4,642min−1
使用機械 ：立形M/C

図6

バリ高さ推移7

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B1（＋）

Machining
ものづくりを変える、貫通 穴 加工の出口バリ極 小化「アクアREVOドリルバリレス」

SS400

SCM440（32HRC）

プリハードン鋼（40HRC）

0.3

バリ高さ（mm）

0.25

平均0.197mm

0.2

平均0.215mm

バリ高さ

バリ高さ

約1/10

約1/18

0.15

平均0.101mm

バリ高さ
約1/70.1
平均0.021mm

0.050

平均0.012mm

汎用ドリル アクアREVOドリル
バリレス
切削条件

直径：φ6.0

汎用ドリル アクアREVOドリル
バリレス

加工深さ：12mm 貫通（2DC）

図7

被削材別のバリ高さ2）クロス穴加工（S45C）
クロス穴 加 工における陣笠バリの生 成は平板と異なる。曲率半径の小さい内径クロス穴加工では、陣笠は生成途中にドリル先端部で分裂し、クロス穴軸直側へ立ち上がるため、平板よりも高いバリとなる。
よって、クロス穴のバリ除去は空間が狭いうえ、より困難となる。ここでは汎用ドリル、汎用ドリル＋ステンレス製ブラシによるバリ取り加工と、「アクアR EVOドリルバリレス」による一発加工を比較した加工事例を紹介する。図8に外径φ22、内径φ12のS45C円筒工作物を用い、それぞれのφ6クロス穴 加工したバリ写 真を示す。汎用ドリルでは陣笠起因の大きなバリが発生しており、バリ取りが必要な状態である。ステンレス製ブラシでのバリ取り加工後についても、部分的にバリが残存している。
「アクアREVOドリルバリレス」は二次加工なしでも、高いバリ抑制性能を発揮している。

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B1

8

平均0.015mm

汎用ドリル アクアREVOドリル
バリレス汎用ドリル

汎用ドリル＋ブラシ加工

アクアREVOドリルバリレス

ブラシ加工

バリ写真
（上から）ドリル加工

バリ写真（斜めから）

バリ高さ

1mm以上（陣笠残りあり）

0.556mm〈切削条件（共通）〉

0.032mm〈切削条件（ブラシ）〉〈切削条件（ドリル）〉

直径：φ6.0
被削材 ：S45C
加工深さ ：5mm 貫通（0.8DC）
使用機械：5軸立形M/C

切削速度 ：88m/min
回転数 ：4,642min−1
送り量 ：0.24mm/rev（4％ DC）（外部給油）
切削油剤 ：水溶性

図8

回転数
送り量：1,000min−1：0.5mm/rev※穴奥で3秒ドウェル
戻りも同条件にて加工

円筒工作物クロス穴加工

4. コストダウン効果
立 形マシニングセンタを用いて、外 径φ50内径、対し、「アクアREVOドリルバリレス」でバリ取りなし

φ38の円筒工作物にφ6で3穴連続加工をする場合のとした場合は、加工時間は9秒、加工コストは6.7円までコスト比較を表1に算出した。汎用ドリルで加工後、縮減が可能となる。バリ取りが省けない場合には、二次バリ取りツールにてバリを除去すると加工完了までの加工の加工時間縮減やツール寿命延長が期待できる。

時間は22秒となり、加工コストは15.6円となる。それに

表1

加工コスト比較（例）

穴あけ加工（3穴連続加工）

二次加工（バリ取り3穴連続加工）

工程1

加工時間

工具費（※1）／ 3穴［A］

加工費（※2）
／ 3穴
［B］

工程2

加工時間（※3）

汎用ドリル

9秒

2.8円

3.8円

バリ取りツール

13秒

3.6円

アクアREVO
ドリルバリレス

9秒

2.9円

3.8円

−−−

合計

工具費／ 3穴 加工費／ 3穴
［C］
［D］

加工時間

加工コスト
［A+B+C+D］

5.4円

22秒

15.6円

−

9秒

6.7円

（※1,2）工具費、加工費は参考値（※3）二次加工の加工時間には工具交換を含む

9NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B1

Machining
ものづくりを変える、貫通 穴 加工の出口バリ極 小化「アクアREVOドリルバリレス」

5. バリレスドリルの反響と今後の展望「アクアREVOドリルバリレス」はドリルの出口バリを極限まで抑制、陣笠バリ残りゼロを実現、二次加工レスまたはその軽減によるコストダウンが期待できる。
その 効 果として、生 産 性向 上や自動 化・省人化、さらにはカーボンニュートラルにも貢献できる商品となっている。
「 バリは出て当たり前」という固 定 概 念を覆し、ものづくりを変えるバリレスドリルは始動したばかりであり、さらなる進化を続けていく。

NACHI TECHNICAL REPORT Vol. 41 B110