NACHITECHNICALREPORT

Machining

32B2

Vol.

November/2017■ 新商品・適用事例紹介

加工の困りごとを解決する最先端工具

マシニング事業「アクアドリルEXパワーフィード」
State-of-the-art tools to solve each machining
problem "AQUA DRILLS EX Power Feed"〈キーワード〉超硬ドリル・高能率加工・長寿命・高送り加工

工具事業部／技術部

林 裕明

Hiroaki Hayashi

加工の困りごとを解決する最先端工具「アクアドリルEXパワーフィード」

要旨

1. 穴加工の問題点

現在、自動車部品や機械部品加工では、加工自動車部品や機械部品の加工現場では、ドリルを全般への高能率化、工程集約、環境対応などの用いたマシニングセンタ（M/C）やNC旋盤による、要求から、穴あけ加 工に用いるドリルにも高速・穴あけ加工が多く行なわれている。他の加工同様に、高送り対応、高精度、多機能といった高い性能が穴あけ加工でも生産性向上や高精度の要求が求められている。

高まっており、達成するには様々な課題に直面する。

今回紹介する「アクアドリルEXパワーフィード（図1）」は近年では合理化の一環として、小型M/Cでのその名の通り、“今までの常識を超える力強い送り”＝コンパクトなライン構築が増えている。生産性“Power Feed”を実現し、従来の2 ～ 3倍の高送り向上を狙った高能率加工を行なう場合、一般的な加工が可能である。高送り加工での長寿命を実現

小型M/Cでは低出力・低剛性なため加工条件をした本ドリルの特長と、高能率穴加工による生産性下げ、能率が低下した状態で加工している例が改善について加工事例を紹介する。

多い。
また、旋盤加工では工作物が回転し、ドリルがAbstract
Presently in the drilling of automobile
parts and machine parts, high eﬃciency in overallmachining, process integration and environmental
measures have been called for. Likewise the drills
are required to perform under high-speed, high-feedmachining and to be equipped with highly accurate,
multi-functional features.
Aqua Drill EX Power Feed introduced here
(see Figure 1) has achieved the so-called“PowerFeed”, a strong feed that exceeds the conventional
feed speed with capability of two to three times
higher feed drilling. Introduced here are
the features of Aqua Drill EX Power Feed thathas achieved a long tool life with high-feed
drilling and the example of productivity improvementwith high-eﬃciency drilling.

1固 定され た 状 態 で 穴 あけ 加 工 を 行 なうため、切りくず詰まりが生じやすい。ドリル回転では、切れ刃で生成された切りくずは、ドリル回転によるポンプ効果で、外部に排出されるが、ドリルが固定されているとその効果が得られない。対策として、オイルホール付きドリルの使用や、ステップ加工といった方法がある。しかしこれらの方法では、コストアップや加工能率の低下といった課題が残る。
これらの課題を解決するには、低抵抗で、工作物回 転でも切りくず 排出に優れたドリルが必 要である。

図1 「アクアドリルEXパワーフィード」

2.「アクアドリルEXパワーフィード」の特長「アクアドリルEXパワーフィード」では特殊なまた、溝形状を切りくず排出性に特化させた結果、切れ刃形状を採用した。これにより従来の一般旋盤加工における切りくず詰まり対策となった。

的なドリル（他社品）に比べて、送り方向の切削旋盤加工での「アクアドリルEXパワーフィード」と抵抗であるスラストを30%低減している。

一般的なドリルの切りくず排出性の比較を図3に示す。一般的なドリルは、流出速度を失った切りくずが、ねじれ溝に詰まった状態が確認できる。
これに対して「アクアドリルEXパワーフィード」は、レンズ Z20：×30

より直線的に切りくずが排出されるため、切りくず詰まりがなく安定した加工が可能である。

自動旋盤を用いた4Dノンステップ加工比較（φ8.0）
切削速度 ：64ｍ/min
送り量：0.2mm/rev（送り量／ドリル直径＝2.5％）
被削材：炭素鋼S45C
穴あけ深さ：32mm（4Dノンステップ）
切削油剤 ：油性

500.00μm

スラストを低減する刃先形状を採用
マシニングセンタでの切削抵抗比較（φ8.0）

一般的なドリル「アクアドリルＥＸパワーフィード」

切りくず詰まりが発生、不安定であり折損に繋がる

特殊な溝形状により、切りくず詰まり無く、良好な排出性能

切削速度 ：80ｍ/min
送り量：0.56mm/rev（送り量／ドリル直径＝7.0％）
被削材：炭素鋼S50C
穴あけ深さ：16mm（2Dノンステップ）
切削油剤 ：水溶性

スラスト

トルク

4,000

3,000

3,000

2,000

スラスト
2,000
30％低減

1,000

1,0000−1,0000
一般的なドリルパワーフィード2D

トルク
（Ncm）

スラスト
（N）

4,000

図3 「アクアドリルEXパワーフィード」の旋盤加工における切りくず排出性比較−1,000

図2 「アクアドリルEXパワーフィード」の刃先形状と高送り加工での切削負荷比較

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加工の困りごとを解決する最先端工具「アクアドリルEXパワーフィード」

3.「アクアドリルEXパワーフィード」による高送り加工事例の紹介

前述のように、「アクアドリルEXパワーフィード」は低スラストと切りくず排出性が向上し、安定加工を実現している。
以下にこの「アクアドリルＥＸパワーフィード」を使用した加工事例を示す。
加工事例①

旋盤での加工事例

図4に「アクアドリルEXパワーフィード4D」と一般直径で定義される、ドリル直径に対する送り量の的なドリルの旋盤加工における高送り加工事例を割合である。

示す。

一般的なドリルは、汎用条件において切りくず切削条件は、被削材：炭素鋼（S45C）、ドリル詰まりによる折損、高送り条件では早期に過負荷に

直径：φ8mm、穴深さ：32mm（止まり穴）、切削速度：よる加工トラブルと、非常に不安定な加工となっている。

64m/minを固定とした。その上で送り量を変化させ、これに対して、「アクアドリルEXパワーフィード」は汎用的な条 件の0.20mm/rev（ 送り率2.5%D）と汎用・高送り条件ともに切りくず詰まりなく安定した2倍の高送りである0.40mm/rev（送り率5.0%D）で連続加工を実現している。

寿命比較を行なった。送り率とは、送り量/ドリル

工具径

被削材切削速度（m/min）

φ8S45C64

送り量
送り率（mm/rev） （送り量/ドリル直径）0.202.5％0.405.0％

加工深さ

切削油剤

加工機32mm
ノンステップ

油性外部給油

自動旋盤

2,000

加工穴数
（穴）

1,500
1,000

500

1,800
継続可

切りくず詰まりによるホルダスリップ

600
折損

1,200

1000

一般的なドリル「アクアドリルEXパワーフィード4D」

汎用条件（f0.20mm/rev）

一般的なドリル

加工能率 2倍

図4 旋盤加工での工具寿命比較3「アクアドリルEXパワーフィード4D」

高送り条件（f0.40mm/rev）

図5に切りくずおよび穴品位に関する評価結果を示す。
「アクアドリルEXパワーフィード」は特殊な切れ刃形状により、細かく分断した切りくずが生成されている。切りくず排出性も向上し切りくずが詰まらないため、穴内面の切りくずによる擦れが少なく、表面粗さも向上している。

切削速度 ：64ｍ/min
送り量：0.4mm/rev（送り量／ドリル直径＝5.0％）
被削材：炭素鋼S45C
穴あけ深さ：32mm（4Dノンステップ）
切削油剤 ：油性「アクアドリルEXパワーフィード4D」

切りくず形状一般的なドリル

細かく分断した切りくずが発生

加工穴内面

分断せず伸びた切りくずが発生

切りくずが強く擦った加工面

図5

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Ra：2.53μm

切りくず擦れなく、良好な加工面 Ra:0.93μm

旋盤加工での切りくず形状と穴内面の比較

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加工事例②

立形M/Cでの加工事例

図6に立 形M/Cで の「 アクアドリルEXパワーフィード2D」による加工事例を示す。切削条件は、
被削 材：炭 素 鋼（S50C）、ドリル直径：φ8m m、穴深さ：16mm（止まり穴）、切削速度：80m/minを固定条 件とし、送り量を変化させた。送り量は、汎用条件の0.20mm/rev（送り率2.5%D）と、汎用条件の2倍の高送り条件となる0.40mm/rev（送り率5.0%D）、さらに汎用条件の2.8倍となる超高送り条件0.56mm/rev（ 送り率7.0%D）で寿命比較した事例である。
一般的なドリルでは、切りくず詰まりや刃先損傷などにより、送り量が増えると工具寿命が低下している。これに対し「アクアドリルEXパワーフィード」は送り量が増えても、工具寿命の低下は小さく、送り率7.0%Dの超 高送り条 件でも安定した長寿 命を実現している。

工具径

被削材

切削速度（m/min）

φ8S50C80

送り量
送り率（mm/rev） （送り量/ドリル直径）
0.20

2.5％

0.40

5.0％

0.56

7.0％

加工深さ

切削油剤

加工機

16mm
ノンステップ

水溶性
外部給油

立形M/C
（BT30）

150

切削長（m）

100

50

02.5％送り5.0％送り一般的なドリル

図657.0％送り

2.5％送り5.0％送り7.0％送り「アクアドリルEXパワーフィード2D」

送り率違いでの加工寿命比較4. おわりに「アクアドリルEXパワーフィード」による生産性向上および工具寿命の改善を実例を示して紹介した。
ユーザーに安心して使用いただくために細かな改良を積み上げた結果、「アクアドリルEXパワーフィード」は大幅な性能向上を実現した。具体的には、送り率で2倍以上の生産性向上、さらに工具寿 命でも2倍以上の改善となった。このように通常では、背反する能率向上と寿命向上を具現化した「アクアドリル
EXパワーフィード」が、加工現場の常識を突き破るものと確信する。
「アクアドリルＥＸパワーフィード」は現在、寸法範囲
φ1.0 ～ 16.0、加工穴深さ2Dタイプと4Dタイプの2種類をシリーズ化している。

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November / 2017〈発行〉2017 年 11 月 10 日
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