特許 6268809 ドリル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6268809

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】ドリル

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20180122BHJP

【ＦＩ】

   B23B51/00 L

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-172333(P2013-172333)

(22)【出願日】2013年8月22日

(65)【公開番号】特開2015-39745(P2015-39745A)

(43)【公開日】2015年3月2日

【審査請求日】2016年3月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100129403

【弁理士】

【氏名又は名称】増井 裕士

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(72)【発明者】

【氏名】成毛 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】高橋 宗平

【審査官】 村上 哲

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１６１９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８３６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２０１６１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−２３７０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０９−５０１１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５６７８９６０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５５９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４８９４０５４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ５１／００

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に切屑排出溝が形成されるとともに、上記ドリル本体の先端には切刃が設けられたドリルであって、上記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面は、上記軸線に直交する断面において第１の円弧に沿った凹曲線状とされるとともに、該壁面に連なって上記ドリル本体の外周側を向く上記切屑排出溝の底面は、上記軸線に直交する断面において上記ドリル本体先端部の心厚円に外接する第２の円弧に沿った凹曲線状とされており、上記第１の円弧は、上記第２の円弧よりも半径が大きく、上記軸線に直交する断面において上記第２の円弧と上記心厚円との接点よりもリーディングエッジ側で該第２の円弧と接しており、
上記第１の円弧と第２の円弧との接点は、上記軸線に直交する断面において、上記リーディングエッジと上記軸線とを結ぶ線分よりも回転方向の前方側に位置し、
上記切刃は、該切刃の外周端から内周側に延びる主切刃と、上記主切刃の内周に連なるシンニング刃とを有し、上記主切刃は上記軸線方向の先端側から見て略直線状であり、
上記主切刃と上記シンニング刃との接続点は、上記第１円弧と上記第２円弧との接点よりも上記軸線との間隔が小さいことを特徴とするドリル。

【請求項2】

上記軸線に直交する断面において、
上記第１、第２の円弧の接点は、上記軸線から上記切刃の外径Ｄに対して０．１×Ｄ〜０．３５×Ｄの範囲に位置し、
上記切刃の外径Ｄに対して、上記第１の円弧の半径は１．０×Ｄ〜３．０×Ｄの範囲とされるとともに、上記第２の円弧の半径が０．２×Ｄ〜０．４×Ｄの範囲とされ、
上記軸線を通り上記第１の円弧に接する第１の経線と上記第２の円弧に接する第２の経線とがなす溝角度は６０°〜９０°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のドリル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に切屑排出溝が形成されるとともに、ドリル本体先端には上記切屑排出溝のドリル回転方を向く壁面と先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されたドリルに係わり、特に高能率加工に用いて好適なドリルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１、２には、上記切屑排出溝の内壁面を、軸線に直交する断面において半径の異なる２つの凹円弧によって形成したものが記載されている。このうち、特許文献１に記載されたドリルでは、リーディングエッジ側から心厚円に向けて延びる第１の凹曲面部の断面がなす円弧の半径よりも、心厚円からヒール側に延びる第２の凹曲面部の断面がなす円弧の半径が大きくなるようにされている。また、特許文献２に記載されたドリルでは、逆に軸線に直交する断面においてリーディングエッジ側の断面がなす第１の円の半径が、ヒール側の第２の円の半径よりも大きくされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４１２０１８５号公報

【特許文献2】特許第４８９４０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、これら特許文献１、２に記載されたドリルでは、上記第１、第２の凹曲面部の断面がなす円弧、あるいは上記第１、第２の円が、いずれもドリル本体先端部の切屑排出溝に内接する心厚円において接するようにされている。このため、いずれのドリルにおいても切屑排出溝の溝幅が広くなり易く、ドリル本体先端部の断面積が小さくなって剛性や強度が低下するため、ドリル本体を高速で回転させて高い送り量で送り出す高能率加工では、ドリル本体先端部に折損等が生じるおそれがある。

【0005】

一方、切屑排出溝の溝幅を小さくしてドリル本体先端部の断面積を確保するために上記円弧や円の半径を小さくしようとすると、高能率加工の際に切屑排出溝内を高速で多量に通過する切屑が溝の内壁面を強く摩擦して内壁面に擦過痕が形成され、再研磨の際に研磨代を大きくしなければならなくなったり、切刃やその近傍に欠損を生じ易くなったりしてしまう。また、こうして上記円弧や円の半径を小さくすると、特にヒール側の第２の円の半径がリーディングエッジ側の第１の円の半径よりも小さくなる特許文献１に記載されたドリルでは、ドリル本体の回転によって切屑排出溝のヒール側に押し込まれた切屑が十分にカールさせられずに詰まりを生じるおそれもある。

【0006】

本発明は、このような背景の下になされたもので、切屑排出溝の溝幅が広がるのを抑えてドリル本体先端部の剛性や強度を確保しつつも、切屑による擦過痕や切刃等の欠損、切屑詰まりが生じるのは防ぐことが可能で、高能率加工に用いて好適なドリルを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に切屑排出溝が形成されるとともに、上記ドリル本体の先端には切刃が設けられたドリルであって、上記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面は、上記軸線に直交する断面において第１の円弧に沿った凹曲線状とされるとともに、該壁面に連なって上記ドリル本体の外周側を向く上記切屑排出溝の底面は、上記軸線に直交する断面において上記ドリル本体先端部の心厚円に外接する第２の円弧に沿った凹曲線状とされており、上記第１の円弧は、上記第２の円弧よりも半径が大きく、上記軸線に直交する断面において上記第２の円弧と上記心厚円との接点よりもリーディングエッジ側で該第２の円弧と接しており、上記第１の円弧と第２の円弧との接点は、上記軸線に直交する断面において、上記リーディングエッジと上記軸線とを結ぶ線分よりも回転方向の前方側に位置し、上記切刃は、該切刃の外周端から内周側に延びる主切刃と、上記主切刃の内周に連なるシンニング刃とを有し、上記主切刃は上記軸線方向の先端側から見て略直線状であり、上記主切刃と上記シンニング刃との接続点は、上記第１円弧と上記第２円弧との接点よりも上記軸線との間隔が小さいことを特徴とする。

【0008】

このように構成されたドリルでは、切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面の断面がなす凹曲線が沿う第１の円弧が、切屑排出溝のドリル本体外周側を向く底面の断面がなす凹曲線が沿う第２の円弧と心厚円との接点よりもリーディングエッジ側で第２の円弧と接しているので、例えば特許文献２に記載されたドリルに対して、第１、第２の円の半径と第１、第２の円弧の半径を等しく、心厚円の直径およびドリル本体先端部の外径も等しくしたとすると、第１の円弧が第２の円弧と接したままドリル回転方向側に位置することになるので、切屑排出溝の溝幅を小さくすることができる。このため、ドリル本体先端部の断面積を特に外周側で大きくして断面２次モーメントを増大させ、剛性や強度を確保することが可能となる。

【0009】

また、切屑排出溝の溝幅を等しくしたとすると、第１の円弧の半径をより大きくすることができるので、切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面への切屑の摩擦を抑制して、擦過痕が形成されるのを防ぐことができる。さらに、第１の円弧との接点がリーディングエッジ側に位置しているために第２の円弧を長くすることができるので、ドリル本体の回転によってリーディングエッジ側からヒール側に押し込まれる切屑を、この第２の円弧に沿った断面凹曲線状をなす切屑排出溝の上記底面に摺接させて十分にカールさせることができる。

【0010】

従って、上記構成のドリルによれば、高負荷で、多量の切屑が高速で切屑排出溝内を通過することになる高能率加工においても、ドリル本体の先端部が折損したり、再研磨の際の研磨代が増大したり、切刃やその近傍に欠損が生じたり、あるいは切屑詰まりが生じたりするのを防ぐことができ、ドリル寿命の延長を図るとともに安定した穴明け加工を行うことが可能となる。

【0011】

ここで、上記軸線に直交する断面における上記第１、第２の円弧の接点の位置は、上記軸線から上記切刃の外径Ｄに対して０．１×Ｄ〜０．３５×Ｄの範囲に位置していることが望ましい。この接点の位置が上記範囲よりも軸線に近くて、第２の円弧と心厚円との接点に近い位置であると、上述のような効果を確実に奏功することができなくなるおそれがある一方、上記範囲よりも軸線から離れすぎていると、上記断面において第１の円弧に沿った凹曲線をなす切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面が小さくなりすぎ、溝幅は小さくできても切屑排出溝の断面積が不十分となって容量が不足し、切屑詰まりを生じるおそれがある。

【0012】

また、同様に上記切刃の外径Ｄに対して、上記第１の円弧の半径は１．０×Ｄ〜３．０×Ｄの範囲とされるとともに、上記第２の円弧の半径は０．２×Ｄ〜０．４×Ｄの範囲とされているのが望ましい。第１、第２の円弧の半径がそれぞれ上記範囲を上回るほど大きいと切屑排出溝の溝幅が広くなりすぎるおそれがあり、逆に上記範囲を下回るほど小さいとドリル回転方向を向く壁面やドリル本体外周側を向く底面への切屑の摩擦が大きくなりすぎるおそれが生じる。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、本発明によれば、ドリル本体を高速で回転させて高い送り量で送り出す高能率加工でも、ドリル本体の損傷を防いで寿命の延長を図りつつ、切屑を円滑に排出して安定した穴明け加工を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態を示す軸線方向先端側から見た正面図である。

【図2】図１に示す実施形態の側面図である。

【図3】図１に示す実施形態のドリル本体先端部の軸線に直交する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１ないし図３は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ドリル本体１は、超硬合金等の硬質材料によって軸線Ｏを中心とした外形円柱状に形成され、図示されない後端部がシャンク部とされて、このシャンク部が工作機械の主軸に把持されることにより軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔに回転されつつ、該軸線Ｏ方向先端側（図２において左側）に送り出されて被削材に穴明け加工を行う。

【0016】

ドリル本体１の先端部の外周には、このドリル本体１の先端面に開口して後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔの後方側に捩れる切屑排出溝２が、本実施形態では軸線Ｏに関して１８０°回転対称に一対形成されており、これらの切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａと、上記ドリル本体１先端面における切屑排出溝２の開口部からドリル回転方向Ｔ後方側に延びる先端逃げ面３との交差稜線部に切刃４がそれぞれ形成されている。すなわち、本実施形態のドリルは２枚刃のツイストドリルである。

【0017】

先端逃げ面３は、ドリル回転方向Ｔ後方側に向かうに従いドリル本体１の後端側に向かうように傾斜して切刃４に逃げ角が付されるとともに、ドリル本体１の先端部外周側に向けても後端側に向かうように傾斜して、切刃４に先端角が与えられるようにされている。なお、この先端逃げ面３には、本実施形態では、切刃４のドリル回転方向Ｔ後方に連なる第１逃げ面３Ａと、この第１逃げ面３Ａのさらにドリル回転方向Ｔ後方側に連なり、第１逃げ面３Ａよりも大きな逃げ角が与えられた第２逃げ面３Ｂとが形成されている。

【0018】

また、ドリル本体１先端部の外周面には、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く上記壁面２Ａとの交差稜線部に、切刃４の外径Ｄ（図示略。切刃４の外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径）と等しい外径の軸線Ｏを中心とした円筒面上に位置するマージン部５Ａが形成されるとともに、このマージン部５Ａよりもドリル回転方向Ｔ後方側の部分は、上記外径Ｄよりも僅かに小径とされた二番取り面５Ｂとされている。マージン部５Ａと上記壁面２Ａとの交差稜線がドリル本体１先端部のリーディングエッジ１Ａとされ、二番取り面５Ｂと切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２Ｂとの交差稜線がヒール１Ｂとされる。なお、マージン部５Ａにはバックテーパが与えられていてもよい。

【0019】

さらに、切屑排出溝２のドリル本体１先端面における開口部の内周側すなわち軸線Ｏ側には、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面の内周部を軸線Ｏ側に切り欠くようにしてシンニング部６が形成されている。このシンニング部６には、ドリル回転方向Ｔを向くシンニング面６Ａと、ドリル回転方向Ｔ後方側を向いてドリル回転方向Ｔ側に隣接する先端逃げ面３の上記第２逃げ面３Ｂと交差するシンニング壁面６Ｂとが形成されており、このシンニング壁面６Ｂは本実施形態ではドリル本体１先端部外周の上記ヒール１Ｂに達するように延びている。

【0020】

上記切刃４には、該切刃４の外周端から内周側に延びる主切刃４Ａと、この主切刃４Ａの内周に連なり、上記シンニング部６のシンニング面６Ａと先端逃げ面３（第１逃げ面３Ａ）との交差稜線部に形成されるシンニング刃４Ｂとが形成されている。切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く上記壁面２Ａは主切刃４Ａのすくい面とされて、切屑排出溝２が上述のように捩れることにより主切刃４Ａには正のすくい角が与えられるとともに、シンニング面６Ａがシンニング刃４Ｂのすくい面とされる。

【0021】

さらに、ドリル本体１の先端部内には、周方向における一対の切屑排出溝２の間の部分に、これらの切屑排出溝２と等しいリードで捩れるクーラント穴７がそれぞれ形成されている。これらのクーラント穴７は、本実施形態では図３に示すように軸線Ｏに直交する断面において、ドリル回転方向Ｔ側に位置して切屑排出溝２の上記壁面２Ａとの間隔が略一定とされた凸曲する前穴壁面と、ドリル回転方向Ｔ後方側に位置して上記壁面２Ｂとの間隔が略一定とされた凸曲する後穴壁面と、ドリル本体１の外周側に位置して上記二番取り面５Ｂとの間隔が略一定とされた凹曲する外周穴壁面とを備えて、略三角形状に形成されている。

【0022】

従って、このクーラント穴７の上記前穴壁面と後穴壁面とは、外周側に向かうに従い互いの周方向の間隙が漸次増大し、しかもこの間隙が増大する割合も外周側に向けて漸次大きくなるようにされる。ただし、軸線Ｏに直交する断面において、これら前後穴壁面が交差する上記三角形の角部と、前後穴壁面と外周穴壁面とが交差する角部とは、半径の小さな凹円弧によって滑らかに連なるようにされている。このようなクーラント穴７は、図１に示すようにドリル本体１の先端逃げ面３において上記第２逃げ面３Ｂに開口させられている。

【0023】

切屑排出溝２の内面は、ドリル回転方向Ｔを向く上記壁面２Ａと、ドリル回転方向Ｔ後方側を向く上記壁面２Ｂと、これらの壁面２Ａ、２Ｂの間に位置してドリル本体１外周側を向く底面２Ｃとを備えている。そして、図３に示すように軸線Ｏに直交する断面において、このうちドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａは第１の円弧Ｃ１に沿った凹曲線状とされるとともに、ドリル本体１外周側を向く底面２Ｃはドリル本体１先端部の心厚円Ｅに外接する第２の円弧Ｃ２に沿った凹曲線状とされ、第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１は第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２よりも大きくされるとともに、第１の円弧Ｃ１は、第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐよりも上記リーディングエッジ１Ａ側に位置する接点Ｑにおいて第２の円弧Ｃ２に接するようにされている。

【0024】

言い換えれば、軸線Ｏに直交する断面において、リーディングエッジ１Ａから第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の接点Ｑまでの部分が切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａとされ、この接点Ｑから第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐを経てヒール１Ｂ側に延びる部分が切屑排出溝２のドリル本体１外周側を向く底面２Ｃとされる。なお、軸線Ｏに直交する断面において、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面２Ｂは、底面２Ｃからヒール１Ｂ側に向けて上記第２の円弧Ｃ２に略沿って延びた後に曲折し、ドリル回転方向Ｔ後方側に僅かに凸曲する凸曲線を描いてヒール１Ｂに達するように形成されている。

【0025】

ここで、本実施形態では、軸線Ｏに直交する断面における第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の上記接点Ｑは、同断面において軸線Ｏから上記切刃４の外径Ｄに対して０．１×Ｄ〜０．３５×Ｄの範囲に位置するように、すなわち接点Ｑと軸線Ｏとの間隔Ｌが０．１×Ｄ〜０．３５×Ｄの範囲となるようにされている。また、心厚円Ｅの直径（心厚）ｄは、本実施形態では０．１５×Ｄ〜０．４×Ｄの範囲とされ、ただし上記間隔Ｌの２倍の２×Ｌよりは小さくされる。

【0026】

さらに、第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１は切刃４の外径Ｄに対して１．０×Ｄ〜３．０×Ｄの範囲とされるとともに、第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２は０．２×Ｄ〜０．４×Ｄの範囲とされている。なお、このように切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く上記壁面２Ａが軸線Ｏに直交する断面において大きな半径Ｒ１の第１の円弧Ｃ１に沿った凹曲線とされることにより、上述のようにこの壁面２Ａをすくい面とする切刃４の主切刃４Ａは、軸線Ｏ方向先端側から見て同じく半径の大きな凹曲線状、または図１に示すように略直線状に形成される。

【0027】

また、本実施形態では、上記断面において、軸線Ｏを通り第１の円弧Ｃ１に接する第１の径線と第２の円弧Ｃ２に接する第２の径線とがなす溝角度は６０°〜９０°の範囲とされている。さらにまた、第１の円弧Ｃ１の中心は、軸線Ｏを通って上記溝角度を二等分する径線と軸線Ｏを中心とした上記外径Ｄの直径の円との交点よりも、上記第１の径線が延びる方向においてドリル本体１の外周側にあり、第２の円弧Ｃ２の中心は上記交点よりも軸線Ｏ側に位置している。

【0028】

このように構成されたドリルでは、軸線Ｏに直交する断面において切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａがなす凹曲線が沿う第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１が、ドリル本体１外周側を向く底面２Ｃがなす凹曲線が沿う心厚円Ｅに外接する第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２よりも大きく、そして第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐよりも第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の接点Ｑがリーディングエッジ１Ａ側に位置しているので、この接点Ｑが第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐと一致している場合に比べてリーディングエッジ１Ａがよりドリル回転方向Ｔ側に位置することになる。

【0029】

このため、切屑排出溝２の溝幅を小さくしてランド幅を広げることができるので、ドリル本体１の先端部における断面積を大きく確保することが可能となる。しかも、特にドリル本体１先端部の外周側において断面積が大きくなるので、断面２次モーメントを効果的に増大させて確実にドリル本体１先端部の剛性や強度を確保することができ、高負荷となる高能率加工においてドリル本体１先端部に折損が生じたりするのを防止することが可能となる。

【0030】

また、接点Ｑが第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐと一致している場合に比べて、切屑排出溝２の溝幅が同じであれば、第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１を上述のように大きくすることができるので、高能率加工において多量の切屑が切屑排出溝２内を通過しても、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａへの切屑の摩擦を軽減することができ、該壁面２Ａに擦過痕が形成されるのを防ぐことができる。従って、再研磨の際にこのような擦過痕がない位置まで先端逃げ面３を研磨するために研磨代が増大してドリル寿命が短くなったり、あるいは切刃やその近傍に擦過痕が残されて欠損が生じ易くなったりするのを防ぐことができる。

【0031】

しかも、このように切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２Ａの断面がなす凹曲線が沿う第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１を大きくすることができるのに伴い、この壁面２Ａと先端逃げ面３との交差稜線部に形成される主切刃４Ａも、上述のように半径の大きな凹曲線状または略直線状とすることができる。このため、再研磨した後は勿論、ドリル使用当初においても切刃４の強度を確保することができ、負荷の高い高能率加工においても欠損等の発生を防止することができる。

【0032】

さらに、第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の接点Ｑが第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐよりもリーディングエッジ１Ａ側に位置していることにより、第２の円弧Ｃ２に沿った切屑排出溝２の底面２Ｃの断面がなす凹曲線の長さを長くすることができる。従って、ドリル本体１の回転に伴いリーディングエッジ１Ａ側から小さい半径Ｒ２の第２の円弧Ｃ２に沿った底面２Ｃに押し込まれる切屑を、この底面２Ｃに十分に摺接させてカールさせることができ、切屑詰まりの発生を防止して円滑な切屑排出を促すことができる。

【0033】

また、本実施形態では、第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の接点Ｑの位置が、切刃４の外径Ｄに対して軸線Ｏから０．１×Ｄ〜０．３５×Ｄの範囲とされており、これにより上述の効果を一層確実に奏功することが可能となる。すなわち、この接点Ｑの位置が上記範囲よりも軸線Ｏ側に位置していて、第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点Ｐに近すぎると、ドリル本体１先端部の断面積を大きくすることができずに剛性や強度を確保することができなくなったりするおそれがあり、逆に接点Ｑが上記範囲よりも外周側に位置していると、切屑排出溝２の断面において小さな半径Ｒ２の第２の円弧Ｃ２に沿った部分が大きくなりすぎ、切屑排出溝２の容量が不足して切屑詰まりを生じるおそれがある。

【0034】

さらに、本実施形態では、上述のように第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１が切刃４の外径Ｄに対して１．０×Ｄ〜３．０×Ｄの範囲と十分に大きくされているとともに、第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２は０．２×Ｄ〜０．４×Ｄの範囲とされており、これによってもドリル本体１先端部の剛性や強度を確実に維持しつつ、安定した穴明け加工を可能とすることができる。すなわち、第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の半径Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ上記範囲よりも大きいと切屑排出溝２の溝幅が広くなりすぎて、高能率加工の際にドリル本体１先端部が折損しやすくなるおそれがあり、逆に上記範囲よりも小さいと切屑排出溝２の上記壁面２Ａや底面２Ｃへの切屑の摩擦が大きくなり、擦過痕の形成を確実に防止できなくなったり切屑詰まりを生じたりするおそれがある。

【実施例】

【0035】

次に、本発明の実施例を挙げて、本発明の効果について説明する。本実施例では、上述した実施形態に基づいて、切刃４の外径Ｄが８ｍｍ、第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１が１２．８ｍｍ（１．６×Ｄ）、第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２が１．７６ｍｍ（０．２２×Ｄ）、軸線Ｏから接点Ｑまでの間隔Ｌが１．９２ｍｍ（０．２４×Ｄ）の超硬合金製のドリルを製造した。なお、心厚円Ｅの直径（心厚）ｄは、実施例および次述する比較例１、２ともに２．００ｍｍ（０．２５×Ｄ）であった。

【0036】

また、この実施例に対する比較例として、切刃４の外径Ｄは実施例と同じく８ｍｍで、実施例とは逆に第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２が第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１よりも大きくされた特許文献１に基づく超硬合金製のドリルと、第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１が第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２より大きいものの、第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の接点Ｑが心厚円Ｅと第２の円弧Ｃ２の接点Ｐと一致した特許文献２に基づく超硬合金製のドリルも製造した。これらを順に比較例１、２とする。

【0037】

なお、比較例１の第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１は２．４ｍｍ（０．３×Ｄ）、第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２は２．６４ｍｍ（０．３３×Ｄ）、軸線Ｏから接点Ｑまでの間隔Ｌは心厚円Ｅの半径ｄ／２と等しく１．０ｍｍ（０．１２５×Ｄ）であり、比較例２の第１の円弧Ｃ１の半径Ｒ１は３．２ｍｍ（０．４×Ｄ）、第２の円弧Ｃ２の半径Ｒ２は０．２４ｍｍ（０．３×Ｄ）、軸線Ｏから接点Ｑまでの間隔Ｌはやはり心厚円Ｅの半径ｄ／２と等しく１．０ｍｍ（０．１２５×Ｄ）であった。

【0038】

そして、これら実施例および比較例１、２のドリルによって、Ｓ５０Ｃよりなる厚さ４０ｍｍの板材に、切削速度２００ｍ／ｍｉｎ、送り０．３５ｍｍ／ｒｅｖの切削条件で貫通穴を形成する高能率穴明け加工試験を行い、加工可能であった切削長と試験後のドリルの状態を調べた。なお、試験には縦型マシニングセンターを使用して、クーラント穴７から１ＭＰａの圧力でクーラントを供給する湿式切削とした。

【0039】

その結果、比較例１では切削長２５ｍ（６２５穴）に達したところで主切刃にクラックが生じて穴あけ加工不能となった。また、比較例２は切削長２０ｍ（５００穴）でドリル本体先端部外周に欠損が生じて穴明け不能となった。これらに対して実施例では、切削長４０ｍ（１０００穴）に達したところでも穴明け加工が可能で、その時点で試験を終了した。試験後の実施例のドリルでは、切屑排出溝２内に多少の摩耗は認められたものの、欠損やチッピング等は確認されなかった。

【符号の説明】

【0040】

１ ドリル本体
１Ａ リーディングエッジ
１Ｂ ヒール
２ 切屑排出溝
２Ａ 切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面
２Ｂ 切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面
２Ｃ 切屑排出溝２のドリル本体１外周側を向く底面
３ 先端逃げ面
４ 切刃
Ｏ ドリル本体１の軸線
Ｔ ドリル回転方向
Ｃ１ 第１の円弧
Ｃ２ 第２の円弧
Ｅ 心厚円
Ｐ 第２の円弧Ｃ２と心厚円Ｅとの接点
Ｑ 第１、第２の円弧Ｃ１、Ｃ２の接点
Ｒ１ 第１の円弧Ｃ１の半径
Ｒ２ 第２の円弧Ｃ２の半径
Ｌ 軸線Ｏと接点Ｑとの間隔

【図1】

【図2】

【図3】