説明

穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法

【課題】ドリル本体が小径部と大径部を有する段付きドリルであっても、ドリル本体に対して一定の捻れ角の捻れ溝を加工することができ、段付き孔を効率的に穿孔できる穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法を提供する。
【解決手段】ドリル本体11の先端部に小径部12、基端部に大径部13を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体11の大径部13及び小径部12に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝12a,13aを連続して形成したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、段付き孔を穿孔する穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な穿孔ドリルは、例えば特許文献1に示すように、ドリル本体の先端部に2つの切れ刃が設けられており、外周面にはこれら切れ刃に連続してシャンクに向かって連続する螺旋状の捻れ溝が設けられている。捻れ溝の捻れ角は、ドリル本体の先端部から基端部に向かって一定にしたものや、先端部から基端部に向かって漸次大きく形成したものが知られている。
【0003】
捻れ角をドリル本体の先端部から基端部に向かって漸次大きく形成したものは、先端部の剛性が確保され、基端部における切粉の排出性が向上し、深孔加工に適している。
【0004】
ところで、図4に示すように、被加工物1に小径孔2aと大径孔2bとからなる段付き孔2を穿孔する穿孔ドリル3は、図5、図6に示すように、ドリル本体4の先端部には例えばφ3.0の小径部5が、基端部にはφ6.0の大径部6が設けられている。そして、ドリル本体4の小径部5及び大径部6の外周面には螺旋状の捻れ溝5a,6aが形成され、切れ刃7は120°に形成されている。
【0005】
このように構成された穿孔ドリルの加工は、ドリル研削装置が用いられ、図7に示すように、回転主軸9のチャック9aにドリル本体4が把持され、砥石軸10には回転砥石8が装着されている。そして、回転主軸9の回転によってドリル本体4を回転するとともに、回転砥石8をドリル本体4の外周面に押し当てながらドリル本体4の軸方向に送りを与えてドリル本体4に螺旋状の捻れ溝5a,6aを研削する。
【0006】
この場合、捻れ溝の捻れ角が30°の穿孔ドリルを加工する際には、ドリル本体4の中心に対して回転砥石8の傾斜角を30°とし、ドリル本体4の軸方向に送りを与えながらドリル本体4に螺旋状の捻れ溝を研削することにより、ドリル本体4の外周面に軸方向に亘って一定の捻れ角が30°の捻れ溝が形成される。
【0007】
すなわち、ドリル本体4の先端部が小径部5で、基端部が大径部6の段付きドリルを加工する場合、ドリル本体4の中心に対して回転砥石8の傾斜角を30°に設定する。そして、大径部6に回転砥石8を押し当て、ドリル本体4の軸方向に送りを与えながらドリル本体4に螺旋状の捻れ溝6aを研削し、続いて小径部5に連続的に捻れ溝5aを研削する。
【特許文献1】特開2001−87919号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、図5に示しように、ドリル本体4の中心に対して回転砥石8の傾斜角を30°に設定すると、大径部6においては、30°の捻れ角の捻れ溝6aが形成されるが、小径部5においては、16°の捻れ角の捻れ溝5aが形成されてしまう。つまり、ドリル本体4の軸部の全長に亘って同一の捻れ角の捻れ溝を加工することはできず、大径部6より小径部5の捻れ角は小さくなってしまう。
【0009】
これは、回転砥石8の送り速度が一定であっても、ドリル本体4の小径部5は大径部6より周速度が小さくなるため、ドリル本体4の軸方向の切削量が多くなり、削り量が多くなる分だけ捻れ角が小さくなってしまうことが原因である。したがって、ドリル本体4の中心に対して回転砥石8の傾斜角を30°に設定しても、φ6.0の大径部6には、30°の捻れ角の捻れ溝6aが形成されるが、φ3.0の小径部5には、16°の捻れ角の捻れ溝5aが形成され、小径部5における切削抵抗が大径部6に対して大きくなってしまうという問題がある。
【0010】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、小径部と大径部を有する段付きドリルであっても、一定の捻れ角の捻れ溝を加工することができ、段付き孔を効率的に穿孔できる穿孔ドリル及び穿孔ドリルの加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、前述した目的を達成するために、請求項1は、ドリル本体の先端部に小径部、基端部に大径部を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体の大径部及び小径部に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を連続して形成したことを特徴とする。
【0012】
請求項2は、請求項1の前記ドリル本体の小径部及び大径部の捻れ溝の捻れ角は、ドリル本体の軸心に対して30°であり、前記捻れ溝は、前記大径部から小径部に亘って連続して形成されていることを特徴とする。
【0013】
請求項3は、先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第1の工程と、前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第2の工程と、前記ドリル本体の軸心に対し、第1の工程より大きな傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第3の工程とからなる穿孔ドリルの加工方法にある。
【0014】
請求項4は、先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第1の工程と、前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第2の工程と、前記ドリル本体の軸心に対し、第1の工程と同一の傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を第1の工程より低速に相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第3の工程とからなる穿孔ドリルの加工方法にある。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、ドリル本体が小径部と大径部を有する段付きドリルであっても、ドリル本体に対して一定の捻れ角の捻れ溝を有する等リードの穿孔ドリルを加工することができ、段付き孔を効率的に穿孔できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1および図2は穿孔ドリルを示し、図1は側面図、図2は正面図である。超硬金属材料からなる段付きのドリル本体11の先端部には例えばφ3.0の小径部12が、基端部にはφ6.0の大径部13が設けられている。そして、ドリル本体11の小径部12の外周面には連続する螺旋状で、長さが20mmの捻れ溝12aが、大径部13の外周面には連続する螺旋状で、長さが15mmの捻れ溝13aが形成され、切れ刃14は120°に形成されている。小径部12の捻れ溝12aの捻れ角は30°で、大径部13の捻れ溝13aも捻れ角は30°に設定され、等リードの穿孔ドリルに形成されている。
【0018】
このように構成された穿孔ドリルの加工は、ドリル研削装置が用いられ、図3に示すように、回転主軸のチャック15にドリル本体11が把持され、砥石軸16にはドリル本体11の軸心に対して30°の傾斜角に設定した回転砥石17が装着されている。そして、チャック15の回転によってドリル本体11を回転するとともに、回転砥石17をドリル本体11の外周面に押し当てながらドリル本体11の軸方向に送りを与えてドリル本体11に螺旋状の捻れ溝12a,13aを研削する。
【0019】
ドリル本体11の小径部12と大径部13は、その外周面における周速度が異なり、小径部12の周速度は、大径部13の周速度より小さい。しかし、捻れ溝12a,13aの捻れ角が30°の穿孔ドリルを加工する際には、ドリル本体11の中心に対して回転砥石17の傾斜角を30°に設定する。
【0020】
そして、回転砥石17にドリル本体11の軸方向に送りを与えながら、まずドリル本体11の大径部13の外周面に回転砥石17を押し当てると、大径部13の外周面に捻れ角が30°の螺旋状の捻れ溝13aが研削される。ドリル本体11の大径部13における捻れ溝13aを形成した後、つまり、小径部12と大径部13との境界部11aに回転砥石17が到達したところで、ドリル研削装置を制御し、砥石軸16をチャック15の軸心から離れる方向(矢印a方向)に移動し、回転砥石17をドリル本体11の大径部13からいったん離間する。
【0021】
次に、回転砥石17の傾斜角をドリル本体11の軸心に対して30°以上に設定するか、もしくは回転砥石17の送り速度を大径部13の加工時よりも低速とし、ドリル本体11の小径部12の外周面に回転砥石17を押し当てると、小径部13の外周面に捻れ角が30°の螺旋状の捻れ溝12aが研削される。つまり、回転砥石17の傾斜角もしくは送り速度を調整し、小径部12においても捻れ角が30°の螺旋状の捻れ溝12aが研削されるようにする。したがって、ドリル本体11の小径部12及び大径部13の外周面には捻れ角が30°の螺旋状の捻れ溝12a,13aが研削され、等リードの穿孔ドリルが完成する。
【0022】
本実施形態においては、先端部にφ3.0の小径部12、基端部にφ6.0の大径部13を有するドリル本体11に捻れ角が30°の螺旋状の捻れ溝12a,13aを研削する場合について説明したが、ドリル本体11の寸法及び捻れ角は、一例を示したもので、前記実施形態に限定されるものではない。
【0023】
なお、本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の第1の実施形態の穿孔ドリルの側面図。
【図2】同実施形態の穿孔ドリルの正面図。
【図3】同実施形態のドリル研削の作用を示し、(A)は側面図、(B)は平面図。
【図4】段付き孔を示す被加工物の断面図。
【図5】従来の穿孔ドリルの側面図。
【図6】同穿孔ドリルの正面図。
【図7】同実施形態のドリル研削の作用を示す平面図。
【符号の説明】
【0025】
11…ドリル本体、12…小径部、13…大径部、12a,13a…捻れ溝、17…回転砥石

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドリル本体の先端部に小径部、基端部に大径部を有する段付きの穿孔ドリルにおいて、前記ドリル本体の大径部及び小径部に同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を連続して形成したことを特徴とする穿孔ドリル。
【請求項2】
前記ドリル本体の小径部及び大径部の捻れ溝の捻れ角は、ドリル本体の軸心に対して30°であり、前記捻れ溝は、前記大径部から小径部に亘って連続して形成されていることを特徴とする請求項1記載の穿孔ドリル。
【請求項3】
先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、
前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第1の工程と、
前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第2の工程と、
前記ドリル本体の軸心に対し、第1の工程より大きな傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第3の工程と、
からなる穿孔ドリルの加工方法。
【請求項4】
先端部に小径部、基端部に大径部を有し、小径部と大径部の境界部に段差を有するドリル本体の外周面に回転砥石を押し当て、前記大径部から小径部に連続的に捻れ溝を研削加工する穿孔ドリルの加工方法において、
前記ドリル本体の軸心に対して傾斜角を有する回転砥石を前記大径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を相対的に移動させて前記大径部に捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第1の工程と、
前記大径部における捻れ溝の加工後、前記境界部で前記回転砥石を前記ドリル本体の外周面から離間する第2の工程と、
前記ドリル本体の軸心に対し、第1の工程と同一の傾斜角を有する回転砥石を前記小径部の外周面に押し当て、前記ドリル本体の軸方向に該ドリル本体と回転砥石を第1の工程より低速に相対的に移動させ、前記小径部に前記大径部の捻れ角と同一の捻れ角を有する螺旋状の捻れ溝を加工する第3の工程と、
からなる穿孔ドリルの加工方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−131736(P2010−131736A)
【公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−312531(P2008−312531)
【出願日】平成20年12月8日(2008.12.8)
【出願人】(502227734)協和精工株式会社 (2)
【Fターム(参考)】