NACHITECHNICALREPORT

Machining

25B1

Vol.

October/2012■ 新商品・適用事例紹介

穴あけの常識を変える

マシニング事業「アクアドリルEXフラットシリーズ」
Aqua Drill EX Flat Series--- Changing common sense in drilling・フラットドリル・バリ・〈キーワード〉 （アクアドリルEXフラット）
深穴加工・ステンレス加工・アクアEXコート・
オイルホール付きドリル・ロングシャンク・工程集約
ラウンドツール製造所／技術部／技術開発

高尾 正志

Masashi TAKAO

穴あけの常識を変える「アクアドリルEXフラットシリーズ」

要旨

近年、経済環境が厳しさを増す中、ものづくりの現場においては生産効率の改善およびコストダウンが一層求められている。また、被削材の多様化、高精度化がすすみ、切削加工プロセスの中で大きな割合を占める穴あけ加工においては、加工工程の見直しによるコストダウンが必要になっている。
NACHIは、これらの要求に応えるため、穴工程の前加工から仕上げ加工まで一貫したサポートを行な
うとり組みの中で、アクアドリルEXフラットを開発した。
アクアドリルEXフラットは、完全180°フラットの先端角を有し、座ぐりなどの前加工とその後の穴加工の機能を合わせ持つ多機能ドリルである。傾斜面や曲面への穴あけを可能にし、かつ抜けバリの抑制に優れた性能を示していることからご好評をいただいている。
このたび、アクアドリルEXフラットに、次の商品を加えシリーズを拡大したので紹介する。
・アクアドリルEXフラットオイルホール3D・5D

生産現場では、生産性・コストダウンに加え、環境対応が求められる一方、被削材の難削化、高精度化もすすみ、多様なニーズへの対応が要求されている。穴加工において、これらの要求を満足するためには、ドリルの性能を向上させるといった単独の改善では十分な成果が得られない。前後工程を・アクアドリルEXフラットレギュラ含め、工程をスルーで見た改善にとり組む必要が・アクアドリルEXフラットロングシャンクある。NACHIは、穴工程のセンタリング、座ぐりなど・SGフラットドリルの前加工から、穴あけ加工、後工程である面取り、AbstractRecently the economic environment has become
increasingly severe.  Under such circumstances, improvementin production efficiency and cost reduction are called formore than ever at the manufacturing floor.   In addition,
diversification and high precision of the drilled materials
have been advanced.  In the drilling that accounts for a large
portion of a cutting process, cost reduction by reviewing themachining processes is necessary.
In order to satisfy these demands, NACHI has
developed Aqua Drill EX Flat in the undertaking thatprovides continuous support from pre-machining to finishdrilling.  Aqua Drill EX Flat is a multi-functional drill thathas pre-machining like spot-facing and drilling and it has
a tip of which angle is completely flat of 180°.  It is wellreceived because of the drilling performance of inclined
surface and curved surface and a superb control of burrs.  
The following products are added to Aqua EX Flat Series.
・Aqua Drill EX Flat Oil Hole3D/5D・Aqua Drill EX Flat Regular・Aqua Drill EX Flat Long Shank・SG Flat Drill

1. 穴工程を通し（スルー）で見た加工提案と工具開発

穴仕上げ、ねじ加工までの穴加工の工程をスルーで見た場合の加工提案および工具開発を行なうことで、工程の能率、品質の向上を狙いとしている。
アクアドリルEXフラットは、この穴加工スルーの考えに基づき開発された商品である。工程集約を実現する多機能性や、抜けバリの小さい高品位な穴加工性能が評価されており、今回、このフラットドリルの適用範囲をさらに広げる目的で、アクアドリルEXフラットに新たなシリーズ、「アクアドリルEXフラットオイルホール3D・5D」「アクアドリルEX
フラットレギュラ」「アクアドリルEXフラットロングシャンク」「SGフラットドリル」を追加した。図1にアクアドリルEXフラットシリーズの一覧を示す。

アクアドリルEXフラット
アクアドリルEXフラットOH3D
アクアドリルEXフラットOH5D
アクアドリルEXフラットロングシャンク
アクアドリルEXフラットレギュラ
SGフラットドリル

図1

フラットドリルシリーズ一覧

2. 新シリーズ中の各商品の紹介
新シリーズの各商品の特徴を以下に説明する。

1）アクアドリルEXフラット
オイルホール3D・5D

3）アクアドリルEXフラットロングシャンク
アクアドリルEXフラットロングシャンクは突き出

アクアドリルEXフラットオイルホール3D・5Dは、し長さ10Dで、穴深さ2Dまでのフラット穴加工にオイルホール付きで穴深さ5Dまでの高能率フラット対応する。用途としては、深い部位への座ぐり加工穴加工に対応する。ステンレスやチタン合金などのや、先端角付きドリルで加工した後のフラット底へ難削材の加工にも対応し、被削材の適用範囲がの矯正加工などが挙げられる。

広い。

2）アクアドリルEXフラットレギュラ
アクアドリルEXフラットレギュラは穴深さ4Dまでのフラット穴加工に対応する。

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

穴あけの常識を変える「アクアドリルEXフラットシリーズ」

4）SGフラットドリル

傾斜面座ぐり加工

穴座ぐり加工薄板加工

止まりタップ下穴加工
傾斜面座ぐり加工

深穴加工前ガイド穴加工
穴座ぐり加工偏心穴の矯正薄板加工

深い位置の座ぐり加工
傾斜面座ぐり加工

穴座ぐり加工深い半割加工薄板連続穴加工

深い交差穴加工SGフラットドリルはシリーズ中で大径の領域をカバーする、唯一ハイス製のフラットドリルである。寸法範囲はφ16 ～φ50であり、深さ1Dまでのフラット穴加工に対応する。母材には高硬度・高靭性のハイス材FMXを、コーティングには耐摩耗性と平滑性に優れるSGコートを採用している。大径工具でありながら、独自のフラットドリル専用設計とハイス材の適用により、バリの小さい高品位な穴加工と優れたコストパフォーマンスを実現する。
図2にシリーズ追加により加工可能なフラットドリル
シリーズの用途例を示す。フラットドリルは、従来型のドリルでは不可能な穴あけを可能にし、様々な加工に使用され、その用途は今も拡大し続けている。
同図は一例であり、今回のシリーズ拡大によって、用途がさらに拡大し、工程集約によるコストダウンの可能性も拡がっている。

図2



フラットドリルシリーズによる多彩な用途

3. 新シリーズの特徴
フラットドリルは加工時の突き出し長さが長く

1）求心性の高い切れ刃形状の採用なる程、穴の拡大が生じやすく、とくに水平面に直

図3に切れ刃写真を示す。切れ刃にはネガ切れ刃接加工する場合は、切れ刃全体が加工面に同時にを採用し求心性を高める形状とした。

接触し切削抵抗が急増するためその傾向が著しい。
この現象を抑制するため、新シリーズの形状にはネガ切れ刃形状次の特徴を持たせた。

図3

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切れ刃形状写真穴あけの常識を変える「アクアドリルEXフラットシリーズ」

2）ガイド性の高い
中間ダブルマージンの採用
安定したフラット穴加工を実現するため、2つ目長い短いのマージンをランド幅の中間に施工する、中間ダブ切れ刃側マージン

ルマージンを採用した。図4に中間ダブルマージン

中間マージンを示す。ダブルマージン仕様の場合、従来2つ目のマージンは、ヒール側の稜線に沿って設けられる。
これに対し、2つ目のマージンを切れ刃側（ランド幅ヒール側の中間付近）に設計することで加工開始から2つ目のマージンが作用するまでの距離が短くなり、加工切削方向初期からダブルマージンの機能である高いガイド性
図4を得ることができる形状となっている。

中間ダブルマージン

図5に一般的な形状と新シリーズの形状（ネガ切れ刃＋中間ダブルマージン）との平面加工時の切削抵抗をリサージュ波形で示す。新シリーズの形状は

600

X,Y方向の合力が50%小さくなり、安定化すること300を示している。
なお、穴の拡大量が許容値を満足できないよう

300−300

センタ穴、あるいはフラットドリルと同径の下穴を前−600加工用工具に使用することを推奨する。一工程増え

a : 一般的な形状して、出口バリの小さい高品位穴加工や、フラット底の高能率穴加工が実現できる。

Y（N）

300

0−600 −300

600

X
（N）

な場合には加工面の形状に応じて、面取りを含むることになるが、従来のドリルを用いた工程と比較



Y
（N）

600

X
（N）

0−600 −300

300

600−300

求心性の高い切れ刃形状

図5−600b：新シリーズの形状（ネガ切れ刃＋中間マージン）

切削抵抗測定結果（X-Y方向のリサージュ波形）3）アクアEXコートの採用
アクアドリルEXフラットシリーズのコーティングにアクアEXコートは、表層に耐酸化性膜であるは、複合多層膜であるアクアEXコートを採用した。

Al-Cr-Ti系コーティングを成膜することで、1,100℃

図6-1に断面構造を示す。

における耐酸化性を従来のTiAlN系コートに対し3倍に向上させた。これにより、高速加工においても優れた耐熱・耐摩耗性を実現した。また、最表層膜には特殊潤滑膜を施すことで、切りくずとの摩擦抵抗を低減し、耐溶着性を大幅に向上させている。図6-2にアクアEXコーティングの摩擦係数を示す。

アクアＥＸ

TiAIN

TiN

1.0

微細組織で膜強度アップ

TiAl系
耐摩耗性膜
高強度超硬母材

摩数係擦0.8

特殊潤滑膜
AlCrTi系
耐酸化性膜

0.6
0.4
0.2
0.0

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

回転数
図6-1

断面構造

図6-2

図6

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摩擦係数

アクアＥＸコーティング穴あけの常識を変える「アクアドリルEXフラットシリーズ」

4.広範用途なアクアドリルEXフラットシリーズの活用事例
フラットドリル新シリーズの具体的な使用例を紹介する。

1）傾斜面への深さ3Dフラット穴加工（ステンレス）
オイルホール付きフラットドリルの開発により、鋼他社製フラットドリルとの比較では、他社品が入口の高能率加工の他、ステンレスや耐熱合金などので50μm穴拡大しているのに対しアクアドリルEX難削材のフラット穴加工が可能になり、適用可能

フラットオイルホール3Dは穴拡大量が20μm以下な範囲が広がった。図7に30°傾斜面への深さ3Dに抑制されている。さらに穴の出口側のバリ高さもフラット穴加工（ステンレス鋼）の事例を示す。従来他社品比で約50%の大きさであり、ステンレスののドリルでは、2工程（座ぐり＋穴加工）を要して加工穴の品位についても優れていることが分かる。

いたが、アクアドリルEXフラットオイルホール3Dを使用することにより、ステンレス製ワークの傾斜面への一発かつ高能率穴あけ加工が可能になった。

上面バリ、抜けバリ（傾斜面30°）

フラット3D

他社品

穴拡大量（傾斜面30°）

上面バリ

穴拡大量
（mm）

0.12

OH3D0.08

他社品

0.040.00

抜けバリ−0.04−0.080.56mm

0.33mm

−0.12
入口

中間

奥入口

中間

奥切削条件

被削材：SUS304相当材

商品寸法

傾斜角

アクアドリルEXフラットOH3D
他社品

φ1030°

図7

切削速度 回転数 送り速度 送り量
穴深さ（m/min） （min-1）（mm/min）（mm/rev）
60

1,900

960.0530mm
貫通ステンレス鋼へのフラット底加工事例（OH3D）

固定サイクル

切削油剤ー

水溶性 外部給油

2）深い部位への穴加工「アクアドリルEXフラットロングシャンク」
従来、深く入り組んだ部位の傾斜面あるいは曲※1

曲面（R面）

面へ穴加工には、ブッシュを用いることが多い。こフラットロングシャンクのような加工にアクアドリルEXフラットロングシャンクを用いることでブッシュレス加工が可能となる。図8に深い部位の曲面への穴加工を想定し、段差7D他社品との穴精度比較を行なった結果を示す。他社品は穴拡大の元になる切れ刃の横すべりを抑2Dえられず、2mmにも達する大きな穴拡大を引き起こしている。これに対し、アクアドリルEXフラット
ロングシャンクは、前述の穴拡大を抑制する新形状の効果で、穴の入口側の拡大量が0.018mmであり、穴拡大量曲面への高精度な穴あけ加工を実現している。

他社フラット
入口

2mm拡大

中間出口

フラットロングシャンク
0.018

入口
中間出口
00.02

0.04

切削条件

0.06

0.080.1(mm)

被削材：S50C相当材

商品寸法

アクアドリルEXフラットロングシャンク

φ10

他社フラットロングシャンク

切削速度 回転数 送り速度 送り量
固定（m/min) （min-1) （mm/min)（mm/rev) サイクル60

図8

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1,910

1910.1ー

切削油剤

水溶性

外部給油

深い位置への加工事例

穴あけの常識を変える「アクアドリルEXフラットシリーズ」

3）SGフラットドリルによる大径穴（φ50）の加工※2にも優れコーナーの損傷も見られない。加工面精度も良好、フラットドリルの特徴であるバリの抑制

図9に「SGフラットドリル」の加工事例を示す。工にも差が見られハイスエンドミルに対し20%の値と具径はφ50とフラットシリーズ中で最大である。こなっている。以上より、SGフラットドリルが安定したの事例ではハイスエンドミルとの加工穴精度の比フラット穴加工を実現していることが分かる。

較を行なっている。穴拡大量はハイスエンドミルが最大2mm穴拡大しているのに対しSGフラットドリルは0.12mmと小さい。また、刃先の耐チッピング性

穴拡大量

上面より

5mm

15mm

25mm

穴拡大量
（mm）

2.52.050

2.01.51.048

1.00.50.0SGフラット

刃先状態

0.185

0.102 0.125 0.119

ドリル径
被削材
切削速度（ｍ/min）
送り量（mm/rev）
穴深さ
切削油剤
使用機械

良好な加工面が得られ裏バリの発生を抑制

加工面

ハイスエンドミル 2枚刃

SGフラット切れ刃

加工面

マージン

裏バリ

図9

ハイスエンドミル 2枚刃

キズ

バリ高さ



φ50S50C（180HB）
250.550mm通り穴
水溶性
縦型BT50ハイスエンドミル

耐チッピング性に優れる
SGフラット穴拡大を抑制し、安定したフラット穴加工を実現

SGフラットの加工事例

0.125mm

バリ高さ

0.627mm

5. ラインナップ
NACHIのフラットドリルシリーズのアイテム数は、により、総勢6品種658寸法となっている。

「アクアドリルＥＸフラット」の457寸法に「アクアドリル他に類の無い品揃えであり、この他にも、加工ＥＸフラットオイルホール3D・5D」「アクアドリルＥＸワークの寸法に合わせた特殊品についても柔軟にフラットレギュラ」「アクアドリルＥＸフラットロング対応している。

シャンク」「SGフラットドリル」の5品種を加えたこと

6. フラットドリルシリーズで穴加工の常識を変える本稿では、従来の穴加工の常識を破り、様々な5商品を追加したことにより、フラット穴 加工の用途で使用されているアクアドリルEXフラットの適用範囲がさらに拡大した。一度従来の穴加工の新シリーズ、5商品を紹介した。

常識から離れて、フラットドリルを用いる工程に見アクアドリルEXフラットは多彩な用途に使用でき直すことを検討していただきたい。そして、新フラットる多機能工具であり、加工工程の集約や出口バリドリルシリーズによるコストダウンの効果を是非ともの小さい高品位な穴加工を実現する。今回新たな多くの方々に実感していただきたい。

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25B110

用語解説

参考文献

※ 1 ブッシュ：傾斜面や曲面に対して、従来型の先端角付きドリルを使用して加工する際に使用する超硬製の補助治具

１）吉田悦也：穴あけ性能が抜群な座ぐり用ドリル
アクアドリルEXフラット
NACHI TECHNICAL REPORT Vol.21 B2, September（2010）※ 2 コーナー：ドリル切れ刃と外周マージンの境界部分

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October / 2012〈発行〉2012 年 10 月 20 日株式会社 不二越 開発本部
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