特開 2024-41479 ドリル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024041479

(43)【公開日】2024-03-27

(54)【発明の名称】ドリル

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20240319BHJP

【ＦＩ】

B23B51/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146316

(22)【出願日】2022-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100192614

【弁理士】

【氏名又は名称】梅本 幸作

(74)【代理人】

【識別番号】100158355

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 明子

(72)【発明者】

【氏名】安藤 涼

【テーマコード（参考）】

3C037

【Ｆターム（参考）】

3C037BB13

(57)【要約】

【課題】ドリルの剛性を下げることなく、切りくず排出性を向上し、低剛性の加工装置においても安定した穴加工のできるドリルを提供することを課題とする。
【解決手段】
本発明のドリル１０は、中心軸Ｏ１から外方へ延びる二以上の切れ刃１，１、これらの切れ刃１，１に連なる逃げ面３，３と、を有して、逃げ面３，３の後方側に複数のギャッシュによるシンニング加工を施して、このギャッシュは中心軸Ｏ１側に設けた第１ギャッシュ７，７および第１ギャッシュ７，７よりも外方側に設けた第２ギャッシュ８，８から形成する。中心軸Ｏ１と外周コーナ２，２を結ぶ直線Ｌ１をドリル１０の反回転方向側へ４５度傾けた直線を基準にした場合、第１ギャッシュ７，７のＲ加工部の先端を通過する直線と平行になる２本の直線Ｌ３、Ｌ４の間隔ｗ１がドリルの直径Ｄ０の０．０２０～０．０２５％の範囲とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも、中心軸から外方へ延びる二以上の切れ刃と、前記切れ刃に連なる逃げ面と、を有するドリルにおいて、前記逃げ面の後方側には複数のギャッシュによるシンニング加工を施されており、前記ギャッシュは、前記中心軸側に設けられた第１ギャッシュと、前記第１ギャッシュよりも外方側に設けられた第２ギャッシュと、から形成されていて、前記中心軸と外周コーナを結ぶ直線Ｌ１を前記ドリルの反回転方向側へ４５度傾けた直線を基準にした場合に、前記第１ギャッシュのＲ加工部の先端を通過して前記直線と平行になる２本の直線Ｌ３、Ｌ４の間隔ｗ１が前記ドリルの直径の０．０２０～０．０２５％の範囲であることを特徴とするドリル。

【請求項2】

前記第１ギャッシュおよび第２ギャッシュは、所定の曲率半径を伴うＲ加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。

【請求項3】

前記第１ギャッシュの所定の曲率半径は前記ドリルの直径の０．０５～０．１０％の範囲であり、前記第２ギャッシュの所定の曲率半径は前記ドリルの直径の０．２５～０．３５％の範囲であることを特徴とする請求項２に記載のドリル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、穴あけ加工時の求心性を高めると同時に切削抵抗を低減したドリルに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、ドリルを用いた穴加工において被削材への挿入時に発生する切削抵抗を低くして、安定した加工ができるようにドリルのチゼルエッジ周辺に所定の曲率半径を有するギャッシュを伴うシンニング加工が施されている（特許文献１参照）。

【0003】

例えば、従来のドリル１００の中心軸Ｏ１１付近の拡大図を図５に示す。従来のドリル１００は、中心軸Ｏ１１から外方へ延びるチゼルエッジ１６とこのチゼルエッジ１６に連なるギャッシュ１７，１７が形成されている場合、中心軸Ｏ１１を通り互いに直行する２本の直線Ｌ１３，Ｌ１４の中間の直線（直線Ｌ１３をドリル１００の反回転方向側へ４５度傾けた直線）を基準にした場合に、２つのギャッシュ１７，１７の先端部分を通過して互いに平行になる２本の直線Ｌ１３、Ｌ１４の間隔ｗ１１（シンニングの芯ずれ量）が意図的に設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６５８８６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、シンニングの芯ずれ量が小さい場合には、チゼルエッジ周辺の面積が変化しないので穴加工時の切削抵抗は下がらない。一方、芯ずれ量が大きい場合には、切削抵抗を下げることはできるが、却ってドリル自体の剛性が低下するという問題があった。

【0006】

そこで、本発明はドリルの剛性を下げることなく、切りくず排出性を向上し、低剛性の加工装置においても安定した穴加工のできるドリルを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述した課題を解決するために、本発明のドリルは、中心軸から外方へ延びる二以上の切れ刃、切れ刃に連なる逃げ面、を有しており、これらの逃げ面の後方側に複数のギャッシュによるシンニング加工を施して、これらのギャッシュは中心軸側に設けられた第１ギャッシュおよび当該第１ギャッシュよりも外方側に設けた第２ギャッシュから形成する。

【0008】

中心軸と外周コーナを結ぶ直線をドリルの反回転方向側へ４５度傾けた直線を基準にして、第１ギャッシュのＲ加工部の先端を通過して直線と平行になる２本の直線Ｌ３、Ｌ４の間隔がドリルの直径の０．０２０～０．０２５％の範囲とする。第１ギャッシュおよび第２ギャッシュにおいて、所定の曲率半径を伴うＲ加工を施す場合には、第１ギャッシュの所定の曲率半径をドリルの直径の０．０５～０．１０％の範囲、第２ギャッシュの所定の曲率半径をドリルの直径の０．２５～０．３５％の範囲とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明のドリルは剛性を下げることなく、切りくず排出性を向上し、低剛性の加工装置においても安定した穴加工のできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明のドリル１０の正面図である。

【図2】図１に示すドリル１０の中心軸Ｏ１付近の拡大図である。

【図3】実施例にて発明品を使用した試験結果である。

【図4】実施例にて従来品を使用した試験結果である。

【図5】従来のドリル１００の中心軸Ｏ１１付近の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明のドリルの一実施形態について図面を用いて説明する。本発明の一実施形態であるドリル１０の正面図を図１、当該ドリル１０の中心軸Ｏ１付近の拡大図を図２に示す。本発明のドリル１０は、図１に示す様に少なくとも、中心軸Ｏ１から外方（外周コーナ２，２）側へ延びる切れ刃１，１、これらの切れ刃１，１に連なる逃げ面３，３およびすくい面４，４および溝（ねじれ溝）５，５を有している。これらの逃げ面３，３の後方側（ドリル１０の回転方向Ｒの逆方向）には複数のギャッシュによるシンニング加工を施している。

【0012】

これらのギャッシュは、中心軸Ｏ１側に設けられてチゼルエッジ６に隣接している第１ギャッシュ７，７とこの第１ギャッシュ７，７よりも外方（外周コーナ２，２）側に設けられた第２ギャッシュ８，８から形成されている。当該ドリル１０の先端視（図１）において、中心軸Ｏ１と外周コーナ２，２を結ぶ直線Ｌ１、当該直線Ｌ１をドリル１０の反回転方向（回転方向Ｒとは逆向き方向）側へ９０度傾けた直線を直線Ｌ２（直線Ｌ１と中心軸Ｏ１にて直行する線）とした場合に、直線Ｌ１をドリル１０の反回転方向側へ４５度傾けた図示しない直線を基準にした場合、この第１ギャッシュ７，７のＲ加工部の先端７ａ，７ｂを通過して当該直線と平行になる２本の直線Ｌ３、Ｌ４の間隔ｗ１はドリル１０の直径Ｄ０の０．０２０～０．０２５％の範囲とする。

【0013】

なお、これらの第１ギャッシュ７および第２ギャッシュ８は、所定の曲率半径を伴うＲ加工が施されている場合に、第１ギャッシュ７の曲率半径はドリル１０の直径Ｄ０の０．０５～０．１０％の範囲、第２ギャッシュ８の曲率半径はドリル１０の直径Ｄ０の０．２５～０．３５％の範囲であることが望ましい。

【実施例0014】

本発明の実施形態のドリル（以下、発明品という）および従来のドリル（以下、従来品という）を用いて、ＦＥＭ解析ソフト（ＴＨＩＲＤ ＷＡＶＥ ＳＹＳＴＥＭＳ社製ＡｄｖａｎｔＥｄｇｅ）による切削加工比較試験（以下、本試験という）を行い、加工時に発生するスラスト最大値とスラスト振幅を予測したので、その結果について図面を用いて説明する。本試験における発明品の試験結果を図３、従来品の試験結果を図４にそれぞれ示す。

【0015】

本試験に使用したドリル、被削材およびその加工条件などを下記のとおりとした。
・ドリル径：６ｍｍ
・ドリルのシンニングずれ量：発明品ｗ１＝０．１３６ｍｍ、従来品ｗ１１＝０．０６８ｍｍ
・被削材：炭素鋼（Ｓ５０Ｃ）
・送り速度：１２７５ｍｍ／ｍｉｎ
・切削速度：８０ｍ／ｍｉｎ
・送り量：０．３ｍｍ／ｒｅｖ

【0016】

発明品を用いた場合の加工試験は、図３に示す様にスラスト最大値は１３００Ｎ、スラスト振幅は８００Ｎであった。これに対して、従来品を使用した場合は、図４に示す様に加工試験のスラスト最大値は１９００Ｎ、スラスト振幅は１５００Ｎであった。以上の結果から、発明品は従来品に比べてスラスト最大値を約３０％、スラスト振幅を約半減させることができた。これは、発明品が従来品に比べてシンニングによる芯ずれ量（図２に示すｗ１）が大きく、チゼルエッジ周辺の面積を小さくしたので、加工時に発生する応力が負荷される面積を狭めることでスラスト最大値およびスラスト振幅を低減できたと考える。

【符号の説明】

【0017】

１ 切れ刃
２ 外周コーナ
３ 逃げ面
４ すくい面
５ 溝（ねじれ溝）
６ チゼルエッジ
７ 第１ギャッシュ
７ａ，７ｂ 第１ギャッシュのＲ加工部の先端
８ 第２ギャッシュ
１０ ドリル
Ｌ１，Ｌ１１ 第１基準線
Ｌ２，Ｌ１２ 第２基準線
Ｄ０ ドリルの直径（ドリル径）
Ｏ１，Ｏ１１ 中心軸
ｗ１，ｗ１１ ２本の基準線同士の間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】