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発明の名称 ドリルインサート
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−71516
公開日 平成10年(1998)3月17日
出願番号 特願平8−229508
出願日 平成8年(1996)8月30日
代理人
発明者 小島 義秀
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】多角形状をしたインサート本体の上面稜辺部の異なった辺部に、それぞれ穴底面外周側を切削する外切刃(4)と穴底面内周側を切削する内切刃(3)を設けるとともに、上記外切刃(4)に沿って概ねえぐり曲面で構成されたブレーカー溝を形成し、且つ、上記内切刃(3)に沿って平底面を有するブレーカー溝を形成してなるドリルインサート。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、穴加工用の転削工具に装着されるドリルインサートに関するものである。
【0002】
【従来の技術とその課題】穴加工を行うドリル工具として、工具本体の先端部に相互の回転軌跡が交叉するように外径側の外刃インサートと内径側の内刃インサートが着脱自在に装着されたものが用いられてきた。
【0003】図7は、そのようなドリル工具に用いられる従来のドリルインサート20と該ドリルインサート20をドリル工具本体Tに装着した際の配置を示す。
【0004】このドリルインサート20は多角形板状体であり、上面21の稜辺部に切刃が形成されたものを示し、同図に示すように一本のスローアウェイドリルの工具本体Tに2個が、それぞれ外刃インサート22、内刃インサート23として、同一回転方向に上面21、21を向けて装着される。また、外刃インサート22、内刃インサート23に形成された切刃のうち底切刃15となった切刃の回転軌跡が相交わり、且つ、工具本体Tの中心軸T1から側面T2までをカバーする。
【0005】このような従来のドリルインサートにあっては、ブレーカー溝があってもR溝状で単一形状の全周ブレーカー溝を形成したものであったが、内刃インサートとして使用されが場合、切屑が詰まり気味になる傾向があり、また、切削抵抗と加工振動が大きいという問題点があった。さらに、場合によって構成刃先が発生することもあった。
【0006】
【発明の目的】上記従来技術の課題に鑑み、本発明は、切屑排出性を高め、切削抵抗と加工振動を減じせしめ、また構成刃先の発生を防止して、良好な仕上げ面に加工することができるドリル工具用のインサートを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため本発明のドリルインサートは、多角形状をしたインサート本体の上面稜辺部の異なった辺部に、それぞれ穴底面外周側を切削する外切刃(4)と穴底面内周側を切削する内切刃(3)を設けるとともに、上記外切刃(4)に沿って概ねえぐり曲面で構成されたブレーカー溝を形成し、且つ、上記内切刃(3)に沿って平底面を有するブレーカー溝を形成した。
【0008】
【作用】本発明のドリルインサートは、単独のインサートの中にそれぞれ近接するブレーカー溝の形状によっても大きく特徴づけられる穴底面外周側を切削する外切刃(4)と穴底面内周側を切削する内切刃(3)とを持つものであり、同一のインサートを外刃インサートとしても、内刃インサートとしても使用できるように構成されている。したがって、後述のように穴底面外周側の切削と穴底面内周側の切削に良好に対応する加工のために2種のインサートを用意しておく必要がなく便利である。
【0009】次に、このインサートにおいて、穴底面内周側を切削する内切刃(3)に沿ったブレーカ溝を平底面を有するブレーカー溝、すなわち溝深さの小さく且つ溝幅の比較的大きなブレーカ溝としている。穴底面内周側からの切屑は穴壁面と切刃との間に噛こまれたりドリルのシャフトに絡みついたりする恐れがほとんどないので無理に丸めて細かく分断する必要がない。上記内切刃(3)に沿った溝深さの小さく且つ溝幅の比較的大きなブレーカ溝によって排出される切屑は、やや長めで径の大きな螺旋状となる傾向があるが、上述の如く無理に丸めて細かく截断する必要がないので切屑排出性に問題はなく、むしろ、切削抵抗が小さく加工振動も低めとなる。
【0010】また穴底面内周側は、周速が遅く切屑の温度が低いので構成刃先が発生し易いが、切屑を緩やかに曲げた場合、構成刃先が発生し難くなる作用があることを見出した。
【0011】なお、穴底面外周側は、切屑が穴壁面と切刃との間に噛こまれたりドリルのシャフトに絡みついたりするのを防止するために切屑を細かく分断する必要がある。前記外切刃(4)に沿った概ねR曲面で構成されたブレーカー溝、すなわち深く湾曲したブレーカ溝によって排出される切屑は、細かく分断され上記のような問題を引き起こさない。
【0012】したがって総合的に言えば、1種のインサートのみを用意すればよく便利で、切屑排出性に優れ、切削抵抗が小さく加工振動も低く、構成刃先が発生し難くする作用がある。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を用いて説明する。図1は、本実施形態によるドリルインサート1を示し、このドリルインサート1は多角形をなし、上面2の稜辺部に切刃が形成され、これら切刃のうちインサートの中心軸に対して点対称関係にある2辺が穴底面内周側を切削する内切刃3としてへの字状に形成され、またクランク状に連続する残る切刃が穴底面外周側を切削する外切刃4である。この外切刃4のそれぞれ一方端、すなわち多角形の隅角部の位置には、一対のコーナーR部5,6が形成され外方に若干突き出た突出部7が形成されている。
【0014】なお、ここでコーナーR部5,6とは、曲線部分に連続する直線がなす角が直角に近く、60°〜105°の範囲のものを言う。
【0015】次に、図2および図3は、上記ドリルインサート1を工具本体Tに装着した時の配置例を示す。図2は工具本体Tの側面T2側から見た透視配置図、そして図4は工具本体Tの底面側から見た配置図である。なお、図2中、点線で示す外刃インサート8は、外刃インサート8と内刃インサート9の軌跡の関係を示すためのもので、実線で表す外刃インサート8が180°回転した位置で示している。
【0016】これらの図に示すように、ドリルインサート1は外刃インサート8と内刃インサート9として2個が一本の工具本体Tに装着され、両者は同一回転方向に上面2を向けて装着される。すなわち、図3のように外刃インサート8の上面2と内刃インサート9の上面2は180°反対方向に向いた状態となっている。そして、使用切刃の回転軌跡が交わり且つ工具本体Tの中心軸T1から側面T2までをカバーするように設置される。すなわち、上記外刃インサート8としては、外切刃4を穴底面側に向けるように装着し、他方内刃インサート9としては、内切刃3を穴底面側に向けて装着する。
【0017】また、図1に示すように前記内切刃3と外切刃4に沿っては、ランド10を介してそれぞれブレーカー溝11、12が形成されている。
【0018】図4および図5は、それぞれ図1のA−A線断面図、B−B線断面図であり、これらの図に示すように、外切刃4に沿ったブレーカー溝12は、ランド10から大きめのすくい角α1、α2のすくい面12aに続いて、深さh1、h2の底点を含み切刃から離れる方向にえぐり曲面12bで連続する溝状の構成となっている。穴底面外周側は、切屑が穴壁面と切刃との間に噛こまれたりドリルのシャフトに絡みついたりするのを防止するために切屑を細かく分断する必要があるが、前記外切刃4に沿った概ねR曲面で構成されたブレーカー溝12、すなわち深く湾曲したブレーカ溝12によって排出される切屑は、細かく分断され上記のような問題を引き起こさない。また、前記突出部7(図1参照)は外切刃4によって切削される切屑を幅方向2つに分割するもので、切屑が幅狭になるのでさらに切屑が細かく分断され易くなるという作用を与える。
【0019】なお、前記すくい角α1、α2としては15°〜22°程度、また深さh1、h2としては0.06〜0.15mm程度であることが好ましい。すくい角α1、α2が15°未満の時には切削抵抗が大きくなる傾向があり、他方、22°超過の場合には刃先強度が小さくなるのと切屑の巻きが強く、そのような切屑が加工面を損傷させてしまう恐れがある。また、深さh1、h2が0.06mm未満では切屑を細かく分断させる作用が弱く、他方、0.15mm超過では切屑の巻きが強く切屑が加工面を損傷させてしまう恐れがある。
【0020】続いて図6は、図1のC−C線断面図であり、同図に示すように、内切刃3に沿ったブレーカー溝11は、ランド10から大きめのすくい角α3の平面であるすくい面11aに続いて、深さh3の位置の平底面11b、立ち上がり平面11cで連続する構成となっている。
【0021】穴底面内周側からの切屑は穴壁面と切刃との間に噛こまれたりドリルのシャフトに絡みついたりする恐れがほとんどないので無理に丸めて細かく分断する必要がない。上記内切刃3に沿った溝深さの小さく且つ溝幅の比較的大きなブレーカ溝によって排出される切屑は、やや長めで径の大きな螺旋状となる傾向があるが、上述の如く無理に丸めて細かく分断する必要がないので切屑排出性に問題はなく、むしろ、切削抵抗が小さく加工振動も低めとなる。
【0022】また穴底面内周側は、周速が遅く切屑の温度が低いので構成刃先が発生し易いが、切屑を緩やかに曲げた場合、構成刃先が発生し難くなる作用がる。
【0023】なお、上記すくい角α3としては15°〜22°、また深さh3としては0・03〜0.1mmであることが好ましい。すくい角α3が15°未満の場合、切削抵抗が大きくなる恐れがあり、他方22°超過の場合、刃先強度が不足する恐れがある。また、深さh3が0.03mm未満の場合、切屑が延びて排出される恐れがあり、他方、0.1mm超過の場合には、切削抵抗が大きかったり、構成刃先が形成される恐れがある。
【0024】なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、発明の目的を逸脱しない限り、任意の形態とすることができる。例えば、ドリルインサート1の概略形状として四角形以外の多角形状のものであっても良く、また、突出部7を設けないものであっても良い。
【0025】
【発明の効果】叙上のように本発明のドリルインサートは、穴底面外周側を切削する外切刃(4)と穴底面内周側を切削する内切刃(3)を別辺部に形成し、さらに上記外切刃(4)に沿って概ねR曲面で構成されたブレーカー溝を形成するとともに、上記内切刃(3)に沿って平底面を有するブレーカー溝を形成したことにより、切屑排出性に優れ、切削抵抗が小さく加工振動も低く、構成刃先が発生し難いという極めて優れた効果を有する。




 

 


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