NACHITECHNICALREPORT
Machining

19B3Vol.

Sep/2009■ 新商品・適用事例紹介
深穴加工に対応した超硬ドリル「アクアドリルＥＸオイルホール」
マシニング事業

Carbide Drill for Deep Hole Drilling" AQUA Drill EX with Oil-hole "〈キーワード〉低切削抵抗・安定した深穴加工・高速高能率加工
切りくず分断性と排出性・アクアＥＸコート

機械工具事業部／工具技術部 ラウンドツール開発室

辻渕 順仁
Yasuhiro TSUJIBUCHI

深穴加工に対応した超硬ドリル「アクアドリルＥＸオイルホール」

要旨

今日、あらゆる分野において環境への対応が問われている。切削加工の分野においても高能率加工・加工時間短縮による消費電力の低減やＣＯ2 排出量削減という環境対応技術が要求されている。
これらの要求に応えるべく新しい刃NACHIでは、先形状と新コーティング膜を採用したアクアドリルEXスタブ／レギュラを2008年10月に発売し、好評を得ている。
アクアドリルEXシリーズとして、内部給油に今回、対応し、高能率加工・深穴加工が可能な｢アクアドリルEXオイルホール｣を開発した。

1.安定した加工ができる

汎用性・信頼性の高いドリル

今日、環境問題に対するとり組みは、企業においても重要な課題となっている。
切削加工においては、高速・高能率加工が可能「アクアドリルEXオイルホール」は、切削抵抗の低であり、安定した加工ができる汎用性・信頼性の高減と切りくず排出性を追求した刃先形状を採用し、ドリル加工における安定い工具が求められている。

新開発のアクアEXコートを施して、ウェット加工や加工時の切削抵抗が低く（切れ味がよい）、加工とは、MQL加工における高速性能を一段と高め、広範な切りくずが細かく分断され、切りくずがつまることなく被削材において安定した高能率加工を実現する。

排出されることである。また、汎用性とは、広範な被※1

Abstract
Nowadays, the measures for environmental
protection are being assessed in all industries.
Likewise, the technologies that incorporate environmental measures such as reduction of power
consumption and CO2 emission are required forhighly efficient cutting and shorter cutting time in
the machining industry.
In October of 2008, NACHI introduced Aqua
Drill EX Stub/Regular that adopted a new flute
form and new coating, which responded to suchdemand and has been well received by our customers.
As a series of Aqua Drill EX, NACHI developed Aqua Drill EX Oil Hole that enables thehighly efficient drilling and deep-hole drilling, responding to the internal coolant. Having a newflute form that pursues both low cutting-resistance and excellent swarf discharge, Aqua Drill
EX Oil Hole applied with a newly-developed Aqua
EX Coat enhances its high-speed performance
significantly in wet drilling and MQL drilling andachieves stable, highly efficient drilling of wideranging, various materials.

信頼性とは、折損しない、削材に対応できることであり、長寿命であり耐久性に優れていることである。
今回、開発したアクアドリルＥＸオイルホールは、・切削抵抗の低減と切りくず排出性を追求した
刃先および溝形状の採用
・耐熱・耐摩耗性に加え、高い潤滑性を兼ね備えたアクアＥＸコートの採用
・内部給油による深穴加工における安定性向上
により、広範な被削材において、安定した高能率加工が可能である汎用性・信頼性の高い超硬ドリルである。

図1 アクアドリルEXシリーズ
12. アクアドリルＥＸオイルホールのラインナップ
アクアドリルＥＸオイルホールは、適用加工深さφ16.0mmまで各131寸法をラインナップしている（図1）。

により3Ｄ、5Ｄ、8Ｄ用の3タイプをシリーズ化している。

加工する穴深さによって工具を選定することで、性3Ｄタイプはドリル直径の3倍、5Ｄタイプは5倍、8Ｄ能を十分に発揮できると考えている。

ドリル直径φ3.0〜
タイプは8倍を適用加工深さとし、3. 内部給油で安定した深穴加工を実現
アクアドリルＥＸオイルホールは、ドリル本体にあるスパイラル穴から直接刃先に切削油剤を供給するため、刃先の冷却性が向上し、深穴加工においてもアクアドリルEXオイルホールには、次のような特長がある。

アクアドリ
安定した加工が可能である（図2）。また、

1）抜群の切りくず分断性と排出性

ルＥＸより踏襲した切削抵抗の低減と切りくず排出アクアドリルEXオイルホールの刃先および溝の形性を追求した刃先形状と耐熱性・耐摩耗性に加え、状を図3に示す。アクアドリルEXオイルホールは、
ア高い潤滑性を兼ね備えたアクアEXコートを採用する

クアドリルEXで実績のあるＪ形溝形状を採用している。

ことで、広範な被削材の深穴加工において、安定しこの溝形状には以下のメリットがある。

た高速・高能率加工を実現したドリルである。
Ｊ形溝形状で切りくず分断性能向上

溝の曲率の小さいエリアで強制的に切りくずのカール径を制御

図2 アクアドリルEXオイルホールの内部給油状態

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図3 アクアドリルEXオイルホールの刃先形状

2深穴加工に対応した超硬ドリル「アクアドリルＥＸオイルホール」（多様な被削材でも安定した切りくず分断性）（切りくず排出性の向上）

切れ刃より生成された切りくずは、溝に沿ってカー

アクアドリルＥＸオイルホールの溝形状は、切りくルしながら排出される。このとき、溝の曲率の小さいスムーズに切りくずを排出する。
ずポケットが広く、エリアで切りくずが強制的にカールされ、細かく分断

従来の超硬オイルホールドリルとの切削抵抗の比
図5に示す。従来品は、穴奥で切りくずがつまり、較を、される。

※2

トルクやスラストが上昇している。アクアドリルEXオイまで使用し、高硬度材（NAK80）から軟鋼（SS400）

ルホールは、切りくずつまりがなく、安定した加工を加工を行なった時の切りくず形状を、図4に示す。

行なえる。

切りくずの伸びやすい軟鋼においても細かく分断さ3,000れた切りくず形状であり、J形溝形状が切りくず排出2,500

油にすることで、直接刃先に切削油剤を供給するため、刃先の冷却性が向上し、外部給油タイプのドリル

3,000

安定

2,000

1,500
1,000

5005000

ドリルの切削速度は、S50C：80m／min、SCM：70m

SS400

2,000

1,000−5000

た加工を可能としている（一般的な外部給油タイプ

2,5001,5000と比較すると、1.5倍の切削速度においても安定し／min）。

トルクスラストスラスト（N）

性を高め、安定加工を実現している。また、内部給トルク（N・cm）

直径8mmのアクアドリルEXオイルホール5D用を

2穴入口

4時間（s）

6穴奥−5008A）アクアドリルEXオイルホール

スラストは従来超硬オイルホールドリルの約75%
S50C

アクアドリルEXオイルホール
直径φ8.0−5D用穴奥でトルク・スラストが上昇

120

NAK80

100

3,000
トルク
スラスト

2,500
2,000

2,500
2,000

1,500

1,500

1,000

1,000

500

500

0SUS30480

2穴入口

4時間（s）

6穴奥B）従来超硬オイルホールドリル0

切りくずが伸びやすい被削材

図430−5000

多種の被削材でも安定した切りくず

ド リ ル：アクアドリルEXオイルホールφ8−8D
加工深さ：64mm（止まり穴）
切削油剤：水溶性切削油
給油方法：内部給油

図5

切削抵抗の比較−5008スラスト（N）

SCM415トルク（N・cm）

切削速度 Vc（m／min）

3,000

2）切削抵抗を低減し加工の安定性を高める※3

独自のシンニング形状と切れ刃形状により、食付特殊潤滑膜
Al−Cr−Ti系
耐酸化性膜き性を高め、切削抵抗を低減させた。
スラストの平均値は、
従来超硬コーティ
図5において、ングドリルに対し、25％低減している。これは、切れTiAlN系
耐摩耗性膜

味重視の微少中凹み曲線刃形を採用したことで、高強度超硬母材低切削抵抗を実現できたためである。

図6-1 断面構造※41.0

う形状制御を行なっており、耐摩耗性も大幅に向上

0.83）アクアＥＸコートの採用で超高速加工を実現
アクアドリルEXシリーズのコーティングは、新開発の複合多層膜であるアクアEXコートを採用している（図6−1）。
アクアEXコートは、超アルミリッチAl−Cr−Ti系コー

摩擦係数

クレータ摩耗を抑制するよ
また、このシンニングは、している。

微細組織で膜強度アップアクアEX
TiAlN
TiN

0.60.4低減0.20.002,000

4,000

6,000
回転数
図6-2 摩擦係数

8,00010,000

図6 アクアEXコート

ティングで、1,100℃での耐酸化性を従来のTiAlN系
コート比3倍に向上、超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コートとTiAlN、TiNコートの摩擦係数を示す。ア
クアEXコートの摩擦係数が小さいことがわかる。
この複合多層構造膜の採用により、膜強度がアップし、耐チッピング性の向上にもつながっている。

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4

深穴加工に対応した超硬ドリル「アクアドリルＥＸオイルホール」

4. 広範な被削材に対応
1）炭素鋼Ｓ50Ｃ
アクアドリルEXオイルホール8Ｄ用と他社超硬コー（穴）1,000800

す。
ドリル直径φ8.0mm、穴深さ64mm（止まり穴）を600

切削速度80m／min、送り0.2mm／revの切削条

寿命穴数

ティングドリルの寿命比較を行なった結果を図7に示件で比較した。

工具寿命は他社品に対し1.3倍の寿命達成

811649400200

他社超硬コーティングドリルは、649穴で寿命に至っ0たのに対し、アクアドリルEXオイルホールは、811穴まで加工可能であり、1.3倍の寿命差を示した。

アクアドリルEXオイルホール

他社品

工具：アクアドリルEXオイルホール8D用
寸法：φ8.0
被削材 ： S50C
研削条件： Vc＝80m／min,f＝0.2mm／rev
加工深さ ： 64mm
切削油剤： 水溶性エマルジョン（内部給油）

ドリル直径φ3.0mm、穴深さ24mm（止まり穴）
また、を切削速度100m／min、送り0.09mm／revの切削条件で比較した結果を図8に示す。アクアドリルEX

図7

オイルホールの摩耗量は、他社超硬コーティングドリ

炭素鋼Ｓ50Cの加工事例（1）ルと比較すると、同一切削長（切削長68m時点）での摩耗量が60％以下となった。

切削長68m加工時の摩耗量は、他社品比60％以下

3502）構造用鋼SS400
ティングドリルの寿命比較を行なった結果を図9に示
ドリル直径φ3.0mm、穴深さ24mm（止まり穴）をす。

250200150100

切削速度100m／min、送り0.09mm／revの切削50条件で比較した。

0

アクアドリルEXオイルホールの摩耗量は、他社超硬コーティングドリルと比較すると、同一切削長（切削長68m時点）での摩耗量が80％以下となった。
SS400は、比較的切りくずが伸びやすく分断しにくい材料であるが、J形溝形状により切りくずがカールし細かく分断され、安定した加工を可能としている。

5

摩耗量（μm）

アクアドリルEXオイルホール8Ｄ用と他社超硬コー300

他社品
アクアEXOH2346
切削長（m）

68

工具：アクアドリルEXオイルホール8D用：φ3.0寸法
被削材 ： S50C
研削条件： Vc＝100m／min,f＝0.09mm／rev
加工深さ ： 24mm
切削油剤： 水溶性エマルジョン（内部給油）

図8

炭素鋼Ｓ50Cの加工事例（2）切削長68m加工時の摩耗量は、他社品比80％以下※5

SUS304の穴加工は、切りくずや加工硬化に起因300する問題が発生することが多く、超硬ドリルでの高250

速加工は困難であったが、200①切れ味重視の曲線刃形採用で切削抵抗が低減され、材料の加工硬化を抑制

150
100

他社品

50
0

②Ｊ形溝形状により細かく分断された切りくずの生成

アクアEXOH2346
切削長（m）

68

工具：アクアドリルEXオイルホール8D用
寸法：φ3.0
被削材 ： SS400
研削条件： Vc＝100m／min,f＝0.09mm／rev
加工深さ ： 24mm
切削油剤： 水溶性エマルジョン（内部給油）

図9

構造用鋼ＳS400の加工事例③内部給油により効率よく切りくずを排出により、安定した高速・高能率加工を実現している。

切削長96m加工時の摩耗量は、他社品比25％以下

500
摩耗量（μm）

摩耗量（μm）

350

従来、難削材であるオーステナイト系ステンレス

摩耗大中止

他社品A

400

他社品B
アクアEXOH

300
2001003）ステンレス鋼SUS304
アクアドリルEXオイルホール5D用と他社超硬コー
ティングドリルの摩耗比較を行なった結果を図10に
ドリル直径φ8.0mm、穴深さ40mm（止まり穴）示す。
を切削速度80m／min、送り0.2mm／revの切削条件で比較した。
アクアドリルEXオイルホールの摩耗量は、他社超

0244872
切削長（m）

96

工具：アクアドリルEXオイルホール5D用：φ8.0寸法
被削材 ： SUS304
研削条件： Vc＝80m／min,f＝0.2mm／rev
加工深さ ： 40mm
切削油剤： 水溶性エマルジョン（内部給油）

図10 ステンレス鋼ＳUS304の加工事例

硬コーティングドリルと比較すると、同一切削長（切削長96m時点）での摩耗量が20％以下となった。

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65.広範な被削材の高速高能率加工に対応した
アクアドリルＥＸシリーズ

アクアドリルEXのスタブ／レギュラは、外部給油対それぞれステップなしで加工でき、ドリル直径の8倍応であり、加工穴深さがドリル直径の3倍を超える場までの深穴加工に対応している。また、内部給油と合にはステップ加工が必要で、さらにドリル直径の5することで、切れ刃の冷却性が向上し、安定した高倍を超える深穴加工には対応していなかった。今回

速高能率加工を実現している。

開発した内部給油対応のアクアドリルＥＸオイルホールは、3Dタイプ、5Dタイプ、8Dタイプをシリーズ化し、アクアドリルEX同様、広範な被削材においても、汎用性・信頼性を兼ね備えた超硬ドリルである。

6. 再研削・再コートサービスの実施
近年、資源の有効利用やコスト削減等の観点から、摩耗により精度が保証できなくなったドリルに対して、刃先の再研削・再コートを行ない、再利用する動きが活発化している。

ト品についても新品同等の品質・性能が求められている。
NACHIでは、再研削・再コート事業の強化として「（株）ナチツールエンジニアリング」を今年5月に設

高精度・高能率な切削加工の実現、加工条件や立し、安定した品質・性能の確保、短納期対応を実再研削・再コー
工具交換時期の一定化をはかるため、サービス拡大に努めている。
現し、用語解説関連記事※1 MQL
Minimum Quantity Lubricationの略。

1）関口 徹：アクアドリルスタブの特性と切削性能
不二越技報、Vol.55 No.1、（1999）※2 スラスト
ドリル加工時にドリル軸方向にかかる切削抵抗。

2）五島 康：アクアドリルシリーズの紹介
不二越技報、Vol.58 No.1、（2002）※3 シンニング
先端の心厚を特に薄くした部分。切削抵抗を小さくするためのもの。

ｉｏリーマを越えた高精度超硬ドリル3）吉田 悦也：Ｓｙｍｂ「アクアドリル底刃付き3フルート」
NACHI TECHNICAL REPORT、Vol.12 B2、February（2007）※4 クレータ摩耗
すくい面摩耗のうち、くぼみが生じる摩耗。
※5 加工硬化
再結晶温度範囲以下で、金属が塑性ひずみを受けることによって硬さが増加すること。

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September / 2009〈発4）辻渕 順仁：ワーク自在。切削条件も自在。
「アクアドリルＥＸ」
NACHI TECHNICAL REPORT、Vol.18 B1、February（2009）5）吉田 悦也：刃先交換式ドリル「アクアドリルＮＷＤＸ型」
NACHI TECHNICAL REPORT、Vol.18 B2、February（2009）行〉 2009年9月1日
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