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発明の名称 ツイストドリル
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2001−170810(P2001−170810A)
公開日 平成13年6月26日(2001.6.26)
出願番号 特願平11−355319
出願日 平成11年12月15日(1999.12.15)
代理人
発明者 上島 隆司 / 近藤 芳弘
要約 目的
ドライ切削又はセミドライ切削用ドリルとして、主に空気、ガス系を用いて、潤滑剤、冷却剤の供給を改善したドリルを提供することを目的とする。

構成
耐熱性の皮膜を被覆し、基体がハイス、超硬合金又はTiCN系サーメットで構成されたツイストドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸端視でクーラントホールを少なくとも3番面の切り屑排出溝側に開口したことを特徴とするクーラントホール付きツイストドリル。
特許請求の範囲
【請求項1】被覆したハイス、超硬合金又はTiCN系サーメットで構成されたツイストドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸端視でクーラントホールを少なくとも3番面の切り屑排出溝側に開口したことを特徴とするクーラントホール付きツイストドリル。
【請求項2】請求項1記載のクーラントホール付きツイストドリルにおいて、切屑排出溝に開口させたことを特徴とするクーラントホール付きツイストドリル。
【請求項3】請求項1乃至2記載のクーラントホール付きツイストドリルにおいて、すくい面に開口させたことを特徴とするクーラントホール付きツイストドリル
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼、軽合金等の穴明け加工の冷却及び/又は潤滑のためのクーラントホールを有するドリルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、穴あけ工具の水溶性切削油等の冷却潤滑剤の供給はドリル内に設けた少なくとも1つのオイルホールを介して行われている。このオイルホールは、先端刃の逃げ面の流出口を介して外方へ開口している。オイルホールは、ドリル内を貫通して延び、ドリルシャンクの端側の供給口を介して、冷却潤滑剤又は一般に切削加工中の冷却及び/又は潤滑に適した流体、例えば液体、気体、これらの混合物が供給可能である。例えば、水溶性切削油を用いる場合には特開平11−197926号等様々な部位に開口した例がある。また、最近では切削油を用いないドライ加工が様々な分野で適用され、穴加工においてもドライ加工に適したドリルの形状、皮膜等が提案されているが、エアーやミスト等のクーラントの供給に関しては水溶性切削油を使用していたときの形状がそのまま用いられておいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のドリルの欠点は、水溶性切削油を用いた湿式切削においても、先端刃の逃げ面から流出する切削油が、実際に切削に関与する先端刃やチゼル刃、さらにはすくい面等に到達しにくい点にある。特に先端刃及びチゼル刃は、切削及び切り屑の変形加工を行うことにより高い摩擦が発生し、したがって、高温が発生する。この部位に十分に供給するには、特に液体で有れば問題ないが、ミスト、冷風、エアーのような気体では限度がある。以上のことより、本発明では、ドライ切削又はセミドライ切削用ドリルとして、主に空気、ガス系を用いて、特に潤滑剤、冷却剤を供給を改善したドリルを提案することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明は、耐熱性の皮膜を被覆し、基体がハイス、超硬合金又はTiCN系サーメットで構成されたツイストドリルにおいて、前記ツイストドリルの軸端視でクーラントホールを少なくとも3番面の切り屑排出溝側に開口したことを特徴とするクーラントホール付きツイストドリルである。
【0005】
【作用】本発明では、実際に切削する先端刃を直接供給せず、対抗する次の刃の冷却、潤滑を行うため、クーラントホールは刃溝端側に設けた。そのため、逃げ面の3番面の切り屑排出溝側に開口を介してクーラント、すなわちミスト、冷風等のエア等を供給することにより、ドリル本体の冷却、切屑等の冷却、飛散を行うとともに、スムーズな切り屑排出がてき工具寿命が延長できる。更に、冷却及び/又は潤滑に要する流体量も低減される。開口位置を少なくとも3番面の切り屑排出溝側としたのは、切り屑が擦過により強圧縮される近傍に供給するためである。この位置とすることにより、特に負荷の大きい作用箇所を狙ってクーラントを供給できる。
【0006】更には、1つ以上の開口を刃溝内に設けても良い。刃溝又は刃溝底部は切屑の排出にさいし決定的に重要であり、先端刃からシャンク方向へ延びる刃溝は、第1に、被削材から切屑を除去しすくい面上へ変向させ、次に対抗する刃溝の壁により変向されて、更にねじれた刃溝に沿ってシャンク側へ移動し排出される。この際、刃溝内の壁に更なる1つ以上の開口が設けられていると、先端刃の逃げ面に開口を配置する従来の配置の場合より、直接的に作用箇所へクーラントが導かれることになる。
【0007】更に、開口を、すくい面上の切くず発生に重要な作用区域近くに設けても良い。このすくい面上の位置としては、先端刃に隣接する区域である。使用目的に応じて、開口を、チゼル刃の近くに、特にチゼル刃に直接隣接するすくい面に設けたり、コーナに比較的近い区域にも設ける。以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。
【0008】
【実施例】本発明例として、TiAlN、2硫化モリブデンを被覆した超微粒子超硬合金製のドリル直径8mmを用いて、図1に示すようクーラントホールを3番面の切り屑排出溝側に開口させたドリルツイストドリルを10本用いて、切削速度=60m/min、1回転当りの送り量=0.2mm−1、加工深さ=24mm、圧縮空気を用いるドライ切削の条件で、SCM440(HB250〜300)を100穴加工し、加工後の先端刃、外周刃の状態を観察した。
【0009】尚、比較のため、従来の湿式切削用のように開口を逃げ面の先端刃近傍に設けたドリルも、ドライ切削で同様に試験を10本行い、その結果を表1に併記する。
【0010】
【表1】

注)○:先端刃、外周切れ刃部にチッピング、欠けがないドリル×:先端刃、外周切れ刃部にチッピング、欠けが認められたドリル【0011】表1より、特に外周刃のチッピング、欠けは、切屑排出がスムーズに行われているかを良く表しており、強制的に切屑排出を行うと、先端刃のチッピングの発生は無く、外周刃のチッピングが1/10観察されたのに対し、従来例では、先端刃、外周刃のチッピングが8/10生じていた。
【0012】更に、同様の切削条件で穴加工を継続した。1000穴加工後の逃げ面最大摩耗量VBmax(mm)を測定した結果を表2に示す。但し、1000穴加工に至らず寿命、または切削不能な状態になった場合には、穴加工数で示す。
【0013】
【表2】

【0014】表2より、穴加工を継続していくと、本発明では先端刃が欠け等が生じにくく、またクーラントにより刃先の冷却を図ることができるため、摩耗量が減少し、良好な性能を示したが、従来例では、先端刃のチッピング、欠損等から逃げ面最大摩耗が大きくなり、1000穴加工できずに寿命となった。また、切り屑等の絡みつきが多くなり、絡みついた切り屑等の除去を行いながら穴加工を継続しなければならなかった。
【0015】
【発明の効果】本願発明を適用することにより、ドリルのクーラントの開口位置をより刃溝側に位置させることにより、切屑排出をよりスムーズに行うことができ、安定した切削性能が可能となった。




 

 


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