JP3929901B2

JP3929901B2 - Drill

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Publication number: JP3929901B2
Application number: JP2003007063A
Authority: JP
Inventors: 泰笹川; 浩司柾本; 淳一斉藤; 賢一谷島; 健佐藤
Original assignee: Ibiden Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Ibiden Co Ltd; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: TWI278365B; JP2004082318A; TW200425979A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被削材に穴明け加工を施すために用いられるドリルに関し、とくに、プリント基板や、微少な金属部品、プラスチック等の被削材に小径深穴の孔部を穴明け加工するのに用いられる小型ドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、小型ドリルは、穿孔すべき穴がきわめて小径であり、軸線回りに回転されるドリル本体の先端側部分に例えば直径０．０１〜３．１７５ｍｍ程度の小径棒状の刃先部が設けられ、後端側部分にドリル本体を工作機械の回転軸に把持するための比較的大径のシャンク部が刃先部と一体にまたはろう付けや締まり嵌め等で接続されて設けられている。刃先部の材質は、通常、超硬合金が採用され、シャンク部は超硬合金やスチール等の鋼材が採用されている。
【０００３】
このような小型ドリルとしては、従来より、刃先部に２条の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と刃先部の先端逃げ面との交差稜線部にそれぞれ切刃が形成された２枚刃のものがよく用いられているが、２枚刃の小型ドリルでは、その芯厚が薄くならざるを得ず、ドリル本体の剛性が小さくなって、刃先部の折損や穴曲がりによる穴位置精度の低下がとくに生じやすいという問題がある。
【０００４】
これに対し、ドリル本体の剛性を大きく確保できる小型ドリルの一例として、特許文献１に開示されているようなものがあり、このような小型ドリルは、刃先部に１条の切屑排出溝が形成されているとともに、切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と刃先部の先端逃げ面との交差稜線部に１つの切刃が形成されて１枚刃とされたものである。
また、刃先部の先端逃げ面には、軸線に直交する方向に延びる略直線状をなすチゼルエッジが軸線付近に形成されており、この略直線状をなすチゼルエッジが、先端逃げ面における軸線方向の最も先端側に突出した最先端となっている。
【０００５】
【特許文献１】
実開平７−３３５１４号公報（第１〜３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような１枚刃の小型ドリルでは、被削材の穴明け加工の際に、この被削材に対して、軸線に直交する方向に延びるチゼルエッジが線接触で食い付いていく、あるいは、チゼルエッジにおける（軸線から離間した）一端から食い付いていくことになるので、ドリル本体の振れが生じやすく、高い直進性を得ることができなくなってしまう。これにより、上記のようなドリル本体の剛性を大きく確保できる１枚刃ドリルであっても、依然として良好な穴位置精度を得ることができないのが現状であった。
【０００７】
また、昨今では、穴明け効率をより高めるため、重ねて加工する被削材の重ね枚数の増加（加工穴の深穴化）、さらには、配線密度の高密度化などによる加工穴の小径化が進んでおり、このため、穿孔する加工穴の穴径が小さく、穴深さと穴径との比が大きい小径深穴加工が増加してきている。
それゆえ、穿孔する加工穴の穴径が１ｍｍ以下、穴深さと穴径との比が５以上となるような小径深穴加工になってくると、使用する小型ドリルもその剛性を確保しづらくなっていくので、もともとドリル本体の剛性を確保しづらい上記の２枚刃ドリルでは、その剛性不足ゆえに穴位置精度のさらなる低下を招いてしまうのはもちろんのこと、上記のような１枚刃ドリルであっても、穴位置精度の低下が顕著になってしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、ドリル本体の剛性を高く保つことができるとともに、良好な穴位置精度を得ることができるドリルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、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側部分である刃先部の外周に、この刃先部の先端から後端側に向けて延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のドリル回転方向前方側を向く壁面と前記刃先部の先端逃げ面との交差稜線部に切刃が形成されてなるドリルにおいて、前記切屑排出溝が１条のみであり、前記先端逃げ面における前記軸線方向の最も先端側に突出した最先端が１点で構成されているとともに、この最先端と前記軸線との距離が、前記刃先部の最大外径Ｄに対して、（５／１００）Ｄ以下とされ、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側に連なり、前記刃先部の先端から後端側に向けて延びるとともに、その途中で前記切屑排出溝に切れ上がる副溝部が形成されていることを特徴とするものである。
このような構成とされた本発明では、刃先部に設けられる切屑排出溝が１条のみであるために、刃先部に２条の切屑排出溝が設けられたドリルに比べて芯厚が厚くなって、ドリル本体の剛性を高く保つことができる。さらに、先端逃げ面における最先端が１点で構成され、かつ、この最先端が軸線近傍に位置していることから、被削材の穴明け加工の際には、先端逃げ面における最先端をなす軸線近傍の１点から被削材に食い付いていくことになり、ドリル本体の振れを生じさせることなく、ドリル本体の直進性を高めることができる。
【００１１】
また、前記切屑排出溝のドリル回転方向前方側に連なり、前記刃先部の先端から後端側に向けて延びるとともに、その途中で前記切屑排出溝に切れ上がる副溝部が形成されていることにより、先端逃げ面を再研磨することによって再利用を図る場合に、研磨すべき先端逃げ面が副溝部の形成されている分だけ小さくなるので、例えば多段面状の先端逃げ面を構成するときには、この先端逃げ面を構成する逃げ面の数を少なくでき、研磨すべき逃げ面の数が減少して、再研磨に要する手間や時間を減らすことができる。さらに、副溝部は、刃先部の先端から後端側に向けて延びる溝状に形成されているため、再研磨後の先端逃げ面を研磨前と同一形状に維持できて、穴明け性能を変化させてしまうことがないとともに、途中部分で切屑排出溝に切れ上がるため、ドリル本体の剛性を必要以上に低めてしまうことがない。
【００１２】
また、とくに、被削材に穿孔する穴の穴径が１ｍｍ以下、かつ、穴深さと穴径との比が５以上とされるような小径深穴加工に用いられる小型ドリルのように、刃先部の最大外径Ｄが１ｍｍ以下、かつ、刃先部の有効刃長Ｌと刃先部の最大外径Ｄとの比Ｌ／Ｄが５以上とされていて、ドリル本体の剛性を確保しづらく、穴位置精度の低下を招きやすい場合に、本発明を有効に活用することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明するが、まず、本発明の第１実施形態を説明する。
図１は本発明の第１実施形態による小型ドリルの刃先部の要部拡大側面図、図２は図１におけるＩ方向矢視図、図３は図２におけるＩＩ方向矢視図である。
【００１４】
本第１実施形態による小型ドリルのドリル本体は、その後端側部分が工作機械の回転軸に把持されるシャンク部とされているとともに、先端側部分が刃先部１０とされている。
この刃先部１０は、図１〜図３に示すように、軸線Ｏ回りに回転される軸線Ｏを中心とした略多段円柱状をなし、その先端側部分に位置する第１刃先部１０Ａと、第１刃先部１０Ａの外径Ｄよりも一段小さい外径を有して第１刃先部１０Ａの後端側に段差を介して連なる第２刃先部１０Ｂとから構成されている。つまり、刃先部１０は、いわゆるアンダーカットタイプとされており、この刃先部１０の最大外径Ｄは、第１刃先部１０Ａの外径Ｄ（後述するマージン部２４を円弧とする仮想の円の外径）となっている。なお、刃先部１０の最大外径Ｄは、１ｍｍ以下に設定されている。
【００１５】
そして、刃先部１０の外周には、その先端から後端側に向けて延びるようにして刃先部１０の先端逃げ面１２及び外周面に開口する１条の切屑排出溝１１が軸線Ｏを含まないように形成されており、この切屑排出溝１１は、刃先部１０の先端から後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側に向けて軸線Ｏを中心として螺旋状にねじれている。
ここで、刃先部１０における切屑排出溝１１が形成された部分の軸線Ｏ方向での長さ、すなわち、切削に使用できる刃先部１０の有効刃長Ｌは、刃先部１０の最大外径Ｄ（第１刃先部１０Ａの外径Ｄ）に対する比Ｌ／Ｄが５以上となるように設定されている。
【００１６】
また、切屑排出溝１１におけるドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面の先端側領域がすくい面１１Ａとされ、このすくい面１１Ａの先端縁、すなわち、すくい面１１Ａと刃先部１０の先端逃げ面１２との交差稜線部には、軸線Ｏ付近から径方向外方側へ向かって延びて、刃先部１０の外周面と交差する略直線状をなす切刃１３が形成されている。
この略直線状をなす切刃１３には、径方向外側に向かうにしたがい軸線Ｏ方向の後端側及びドリル回転方向Ｔ後方側へ向かうような傾斜が付けられていて、切刃１３が芯上がりとなるように配置されている。
【００１７】
ここで、刃先部１０の先端逃げ面１２の形状を説明するため、刃先部１０を軸線Ｏ方向の先端側から見たときについて考え、図２に示すような仮想のＸ−Ｙ軸を導入する。
このＸ−Ｙ軸は、軸線Ｏ上で互いに直交して交差することによって軸線Ｏを原点とするとともに、そのＸ軸を切刃１３と平行に位置させており、また、Ｘ軸については、Ｙ軸を挟んで切刃１３の位置している領域（図２中、右側）を正の領域とし、Ｙ軸については、Ｘ軸を挟んで切屑排出溝１１が開口している領域（図２中、上側）を正の領域としている。
【００１８】
先端逃げ面１２は、図２に示すように、複数の平坦な逃げ面から構成された多段面状をなしており、具体的には、切刃１３からドリル回転方向Ｔ後方側に向かって、平坦面である第１〜４逃げ面１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが周方向に沿って順次配列されて配置され、かつ、軸線Ｏ付近に、平坦面である逆側第１逃げ面１４Ｅが配置されるとともに、この逆側第１逃げ面１４Ｅと第４逃げ面１４Ｄとのドリル回転方向Ｔ後方側に、平坦面である逆側第２逃げ面１４Ｆが配置されることによって構成されていて、合計６つの平坦面からなる多段面状をなしている。
【００１９】
第１逃げ面１４Ａは、その面上における最も軸線Ｏに近い点が軸線Ｏに一致するようにして、Ｘ，Ｙがともに正の領域内に配置されており、この第１逃げ面１４Ａのドリル回転方向Ｔ後方側には第２逃げ面１４Ｂが連なっている。
第１逃げ面１４Ａと第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線１５は、Ｘ軸上に沿って位置し、かつ、軸線Ｏを内周端１５Ａとするとともに、この内周端１５Ａから径方向外方側へ向かって略直線状に延びて、刃先部１０の外周面に交差する点を外周端１５Ｂとしている。
【００２０】
なお、第１逃げ面１４Ａのドリル回転方向Ｔ前方側の稜線、つまり、第１逃げ面１４Ａと切屑排出溝１１におけるドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面の先端側領域であるすくい面１１Ａとの交差稜線をなす切刃１３は、Ｘ，Ｙがともに正の領域内でＸ軸と平行に位置し、かつ、軸線Ｏ付近を内周端１３Ａとするとともに、この内周端１３Ａから径方向外方側へ向かって略直線状に延びて、刃先部１０の外周面に交差する点を外周端１３Ｂとしている。
【００２１】
第２逃げ面１４Ｂは、その面上における最も軸線Ｏに近い点が軸線Ｏに一致するようにして、Ｘが正，Ｙが負の領域内とＸ，Ｙがともに負の領域内とに亘って配置されており、この第２逃げ面１４Ｂのドリル回転方向Ｔ後方側には第３逃げ面１４Ｃが連なっている。
第２逃げ面１４Ｂと第３逃げ面１４Ｃとの交差稜線１６は、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に位置し、かつ、逆側第１逃げ面１４Ｅが形成されている分だけ軸線Ｏから離間した位置を内周端１６Ａとするとともに、この内周端１６Ａから径方向外方側へ向かってドリル回転方向Ｔ前方側へ傾斜しつつ略直線状に延びて、刃先部１０の外周面に交差する点を外周端１６Ｂとしている。
【００２２】
第３逃げ面１４Ｃは、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に配置されており、この第３逃げ面１４Ｃのドリル回転方向Ｔ後方側には第４逃げ面１４Ｄが連なっている。
第３逃げ面１４Ｃと第４逃げ面１４Ｄとの交差稜線１７は、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に位置し、かつ、第２逃げ面１４Ｂと第３逃げ面１４Ｃとの交差稜線１６の内周端１６Ａを内周端１７Ａとするとともに、この内周端１７Ａから径方向外側へ向かってドリル回転方向Ｔ後方側へ傾斜しつつ略直線状に延びて、刃先部１０の外周面に交差する点を外周端１７Ｂとしている。
【００２３】
第４逃げ面１４Ｄは、Ｘ，Ｙがともに負の領域内とＸが負，Ｙが正の領域内とに亘って配置されており、この第４逃げ面１４Ｄのドリル回転方向Ｔ後方側には逆側第２逃げ面１４Ｆが連なっている。
第４逃げ面１４Ｄと逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１８は、Ｘが負，Ｙが正の領域内に位置し、かつ、逆側第１逃げ面１４Ｅが形成されている分だけ軸線Ｏから離間したＹ軸上の位置を内周端１８Ａとするとともに、この内周端１８Ａから径方向外方側へ向かってドリル回転方向Ｔ後方側へ傾斜しつつ略直線状に延びて、刃先部１０の外周面に交差する点を外周端１８Ｂとしている。
【００２４】
逆側第１逃げ面１４Ｅは、その面上における最も軸線Ｏに近い点が軸線Ｏに一致するようにして、Ｘ，Ｙがともに負の領域内で、第２〜４逃げ面１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに囲まれるようにして軸線Ｏ付近に配置されており、この逆側第１逃げ面１４Ｅのドリル回転方向Ｔ後方側には、第４逃げ面１４Ｄと同じく、逆側第２逃げ面１４Ｆが連なっている。
逆側第１逃げ面１４Ｅと逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１９は、Ｘ軸上に沿って位置し、かつ、軸線Ｏを内周端１９Ａとするとともに、この内周端１９Ａから径方向外方側へ向かって略直線状に延びて、第４逃げ面１４Ｄと逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１８と交差する点（＝交差稜線１８の内周端１８Ａ）を外周端１９Ｂとしている。
【００２５】
また、この逆側第１逃げ面１４Ｅは、Ｘ，Ｙがともに負の領域内において、第２〜４逃げ面１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに囲まれて配置されているため、Ｘが負，Ｙが正の領域内に位置する逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１９を有するだけでなく、第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線２０、第４逃げ面との交差稜線２１をも有している。
【００２６】
逆側第１逃げ面１４Ｅと第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線２０は、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に位置し、かつ、軸線Ｏを内周端２０Ａとするとともに、この内周端２０Ａから径方向外方側へ向かって略直線状に延びて、第２逃げ面１４Ｂと第３逃げ面１４Ｃとの交差稜線１６及び第３逃げ面１４Ｃと第４逃げ面１４Ｄとの交差稜線１７と交差する点（＝交差稜線１６の内周端１６Ａ＝交差稜線１７の内周端１７Ａ）を外周端２０Ｂとしている。
【００２７】
逆側第１逃げ面１４Ｅと第４逃げ面１４Ｄとの交差稜線２１は、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に位置し、かつ、逆側第１逃げ面１４Ｅと第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線２０の外周端２０Ｂ（＝交差稜線１６の内周端１６Ａ＝交差稜線１７の内周端１７Ａ）と、逆側第１逃げ面１４Ｅと逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１９の外周端１９Ｂ（第４逃げ面１４Ｄと逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１８の内周端１８Ａ）とを結んだＹ軸と平行な略直線とされている。
【００２８】
これにより、逆側第１逃げ面１４Ｅは、互いに直交する第４逃げ面１４Ｄとの交差稜線２１及び逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１９と、これら交差稜線２１，１９に傾斜して交差する第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線２０とを３つの辺とした略直角三角形状をなすことになる。
【００２９】
なお、この逆側第１逃げ面１４Ｅについて、第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線２０の外周端２０Ｂ（＝交差稜線１６の内周端１６Ａ＝交差稜線１７の内周端１７Ａ）と、逆側第２逃げ面１４Ｆとの交差稜線１９の外周端１９Ｂ（＝交差稜線１８の内周端１８Ａ）とを比較したときには、交差稜線２０の外周端２０Ｂの方が、軸線Ｏから離間した位置にあり、この外周端２０Ｂが、逆側第１逃げ面１４Ｅ上における軸線Ｏから最も離間した点となっている。
そして、軸線Ｏと交差稜線２０の外周端２０Ｂとの距離ｘが、刃先部１０の最大外径Ｄに対して、（１／３）Ｄ以下となるように設定されている。
【００３０】
逆側第２逃げ面１４Ｆは、その面上における最も軸線Ｏに近い点が軸線Ｏに一致するようにして、Ｘが負，Ｙが正の領域内とＸ，Ｙがともに正の領域内とに亘って配置されており、この逆側第２逃げ面１４Ｆのドリル回転方向Ｔ後方側には切屑排出溝１１のドリル回転方向Ｔの前方側部分が開口させられている。
逆側第２逃げ面１４Ｆのドリル回転方向Ｔ後方側の稜線、つまり、逆側第２逃げ面１４Ｆと切屑排出溝１１におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面との交差稜線２２は、刃先部１０の外周面と交差する点を外周端２２Ｂとしているとともに、この外周端２２Ｂから径方向内方側へ向かってドリル回転方向Ｔ前方側に凸となるように湾曲しつつ延びて、軸線Ｏ付近で切刃１３と交差する点（＝切刃１３の内周端１３Ａ）を内周端２２Ａとしている。
【００３１】
逆側第２逃げ面１４Ｆは、Ｘ，Ｙがともに正の領域内に至るようにも配置されているため、第１逃げ面１４Ａとの交差稜線２３を有しており、この交差稜線２３は、Ｘ，Ｙがともに正の領域内に位置し、かつ、軸線Ｏを内周端２３Ａとするとともに、この内周端２３Ａから径方向外方側へ向かって略直線状に延びて、切屑排出溝１１に交差する点（＝交差稜線２２の内周端２２Ａ＝切刃１３の内周端１３Ａ）を外周端２３Ｂとしている。
また、この逆側第２逃げ面１４Ｆと第１逃げ面１４Ａとの交差稜線２３と、逆側第１逃げ面１４Ｅと第２逃げ面１４Ｂとの交差稜線２０とは、軸線Ｏに関して互いに略反対側に向かって延びるように配置されている、つまり、これら交差稜線２３と交差稜線２０とが略同一直線上に配置されるようになっている。
【００３２】
先端逃げ面１２は、先端面視については、図２に示すように、第１〜４逃げ面１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ及び逆側第１，２逃げ面１４Ｅ，１４Ｆからなる６つの平坦な逃げ面が上述したように配置されることによって多段面状に構成されているのであり、また、側面視については、図１及び図３に示すように、これら６つの平坦な逃げ面に対して、それぞれ軸線Ｏに近づくにしたがい軸線Ｏ方向の先端側に向かうような傾斜が付けられているとともに、これら平坦な逃げ面同士が交差してできる交差稜線にも、それぞれ軸線Ｏに近づくにしたがい（径方向内方側へ向かうにしたがい）軸線Ｏ方向の先端側へ向かうような傾斜が付けられている。
【００３３】
これにより、面上における最も軸線Ｏに近い点を軸線Ｏ上に位置させている４つの逃げ面、すなわち、第１，２逃げ面１４Ａ，１４Ｂ及び逆側第１，２逃げ面１４Ｅ，１４Ｆ同士が交差してできる１点（４つの交差稜線１５，１９，２０，２３同士が交差してできる１点＝内周端１５Ａ，１９Ａ，２０Ａ，２３Ａ）が、先端逃げ面１２において軸線Ｏ方向の最も先端側に突出した最先端とされるとともに、この最先端が軸線Ｏ上に位置させられている（先端逃げ面１２における最先端と軸線Ｏとの距離がゼロに設定されている）。
【００３４】
また、これら４つの逃げ面（第１，２逃げ面１４Ａ，１４Ｂ及び逆側第１，２逃げ面１４Ｅ，１４Ｆ）同士の交差稜線１５，１９，２０，２３のうち、軸線Ｏを挟んで互いに略反対側に位置する一対の交差稜線２０，２３に与えられた傾斜（軸線Ｏに近づくにしたがい軸線Ｏ方向の先端側に向かうような傾斜）は、互いに略同一に設定されているとともに、他の交差稜線１５，１９に与えられた傾斜よりも小さく設定されている。
このため、これら軸線Ｏ上に内周端１５Ａ，１９Ａ，２０Ａ，２３Ａを位置させている４つの交差稜線１５，１９，２０，２３のうち、一対の交差稜線２０，２３が、軸線Ｏ方向の最も先端側に位置して、所定の先端角が与えられたチゼルエッジをなすことになる。
【００３５】
また、刃先部１０の側面視について、図１及び図３に示すように、切刃１３の外周端１３Ｂと先端逃げ面１２における最先端（＝内周端１５Ａ，１９Ａ，２０Ａ，２３Ａ）との軸線Ｏ方向での距離ａと、（第１逃げ面１４Ａと第２逃げ面１４Ｂとの）交差稜線１５の外周端１５Ｂと先端逃げ面１２における最先端との軸線Ｏ方向での距離ｂとを比較すると、ａ＜ｂとなるように設定されており、切刃１３のドリル回転方向Ｔ後方側に連なる第１逃げ面１４Ａと第２逃げ面１４Ｂとには、切刃１３からドリル回転方向Ｔ後方側に向かうにしたがい順次大きくなるような逃げ角が与えられている。
なお、本第１実施形態においては、例えば、第１逃げ面１４Ａの逃げ角が１５゜に設定されるとともに、第２逃げ面１４Ｂの逃げ角が４０゜に設定されている。
【００３６】
さらに、刃先部１０の側面視について、図１及び図３に示すように、（第２逃げ面１４Ｂと第３逃げ面１４Ｃとの）交差稜線１６の外周端１６Ｂと先端逃げ面１２における最先端との軸線Ｏ方向での距離ｃと、（第３逃げ面１４Ｃと第４逃げ面１４Ｄとの）交差稜線１７の外周端１７Ｂと先端逃げ面１２における最先端との軸線Ｏ方向での距離ｄと、（第４逃げ面１４Ｄと逆側第２逃げ面１４Ｆとの）交差稜線１８の外周端１８Ｂと先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離ｅと、（逆側第２逃げ面１４Ｆと切屑排出溝１１におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面との）交差稜線２２の外周端２２Ｂと先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離ｆとを比較すると、これら距離ｃ，ｄ，ｅ，ｆのうち、距離ｄが最も小さくなるように設定され、また、距離ａ，ｂを含めて比較すると、ａ＜ｂ＜ｄ＜ｃ，ｅ＜ｆとなるように設定されており、第２〜４逃げ面１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ及び逆側第２逃げ面１４Ｆには、距離ｃ，ｄ，ｅ，ｆに対応するような逃げが与えられている。
【００３７】
ここで、上記の交差稜線１６，１７，１８，２２は、軸線Ｏ方向の先端側から見たときにＸが負の領域内（Ｙ軸を挟んで切刃１３と反対側の領域内）に位置しているため、これら交差稜線１６，１７，１８，２２のうちで、先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離が最も小さい外周端１７Ｂを有する交差稜線１７が、軸線Ｏ方向の先端側から見たときのＸが負の領域内において、軸線Ｏ方向の最も先端側に位置していることになる。
【００３８】
また、刃先部１０において、切屑排出溝１１を除く外周面は、切屑排出溝１１におけるドリル回転方向Ｔ前方側を向く壁面と交差する軸線Ｏを中心とした断面略円弧状をなすマージン部２４と、このマージン部２４のドリル回転方向Ｔ後方側に連なって、切屑排出溝１１のドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面の外周側稜線部と交差するとともにマージン部２４がなす円弧よりも一段小さい外径を有する軸線Ｏを中心とした断面略円弧状をなす二番取り面２５とから構成されている。
これらマージン部２４と二番取り面２５とは、切屑排出溝１１と同様に、刃先部１０の先端から後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側に向けて軸線Ｏを中心として螺旋状にねじれるように形成されており、刃先部１０の有効刃長Ｌ全域に亘って形成されている。
【００３９】
なお、軸線Ｏ方向の先端側から見たときに、二番取り面２５が先端逃げ面１２に交差している部分が、Ｘが負，Ｙが正の領域内に位置しているため、上記の交差稜線１８，２２は、二番取り面２５と交差する点を外周端１８Ｂ，２２Ｂとする一方、上記の切刃１３及び交差稜線１５，１６，１７は、マージン部２４と交差する点を外周端１３Ｂ，１５Ｂ，１６Ｂ，１７Ｂとしていることになる。
【００４０】
以上のような構成とされた小型ドリルは、そのドリル本体が軸線Ｏ回りに回転されつつ、軸線Ｏ方向の先端側に向かって送りが与えられることにより、刃先部１０に形成された１枚の切刃１３で被削材を切削するとともに、この切刃１３にて生成される切屑を切屑排出溝１１に沿って刃先部１０の後端側に排出して、小径深穴の孔部を穴明け加工していく。
【００４１】
ここで、上記の交差稜線１５，１６，１７，１８，２２と先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆのそれぞれと、上記の切刃１３の外周端１３Ｂと先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離ａとの差ｂ−ａ，ｃ−ａ，ｄ−ａ，ｅ−ａ，ｆ−ａについては、ドリル本体が軸線Ｏ回りに１回転するごとに、このドリル本体が軸線Ｏ方向の先端側に向かって移動させられる送り量Ｆ［μｍ／ｒｅｖ．］よりも大きくなるようにそれぞれ設定されている。
【００４２】
この穴明け加工の際には、まず、軸線Ｏ上に位置する先端逃げ面１２の最先端（内周端１５Ａ，１９Ａ，２０Ａ，２３Ａ）が最初に被削材に接触して食い付き、その後、被削材との接触箇所が、軸線Ｏから一対の交差稜線２０，２３（チゼルエッジ）に沿って径方向外方側へ延びて、最終的に、交差稜線２３の外周端２３Ｂに交差している切刃１３の内周端１３Ａから外周端１３Ｂに至るようにして、切刃１３の略全長が被削材に接触することにより、この切刃１３で被削材が切削されて穴明け加工が進行していくのである。
【００４３】
また、このとき、軸線Ｏ方向の先端側から見たときのＹ軸を挟んで切刃１３と反対側の領域（Ｘが負の領域）について、刃先部１０の先端逃げ面１２が、第２〜４逃げ面１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ及び逆側第２逃げ面１４Ｆとが周方向に沿って配列されてなる多段面状とされているとともに、これらの逃げ面同士の交差稜線１６，１７，１８のうちの１つである交差稜線１７が、軸線Ｏ方向の最も先端側に位置させられていることから、この交差稜線１７の少なくとも径方向内方側の一部分（例えば、約半分程度の長さ）が、切刃１３と同様に被削材に接触するようになっている（これに加えて、第２逃げ面１４Ｂと第３逃げ面１４Ｃとの交差稜線１６の少なくとも径方向内方側部分を被削材と接触させるようにしてもよい）。
【００４４】
このように、穴明け加工の際に、交差稜線１７を被削材に接触させるため、本第１実施形態においては、この交差稜線１７の外周端１７Ｂと先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離ｄと、切刃１３の外周端１３Ｂと先端逃げ面１２の最先端との軸線Ｏ方向での距離ａとの差ｄ−ａが、例えば、２〜５００［μｍ］の範囲に設定され、また、ドリル本体に与えられる送り量Ｆが、例えば、１〜１００［μｍ／ｒｅｖ．］に設定されている。
【００４５】
上記のような本第１実施形態の小型ドリルでは、その刃先部１０に設けられた切屑排出溝１１が１条のみであるために、刃先部１０の芯厚を十分に大きく確保できることとなり、２条の切屑排出溝が設けられた小型ドリルと比較して、ドリル本体の剛性を圧倒的に高く保つことが可能となり、剛性不足に起因する刃先部１０の折損や穴曲がりを抑制することができる。
【００４６】
さらに、この小型ドリルを用いて被削材に穴明け加工を施すときには、先端逃げ面１２の最先端をなす軸線Ｏ上に位置する１点（内周端１５Ａ，１９Ａ，２０Ａ，２３Ａ）から、被削材に対して食い付いていくことになるので、従来のような軸線に直交する方向に延びるチゼルエッジから線接触で食い付く、あるいは、チゼルエッジの一端から食い付いていくようなことがなくなって、ドリル本体の振れ回りを抑制することができる。
【００４７】
それゆえ、本第１実施形態の小型ドリルでは、剛性を大きく確保できるのに加えて、ドリル本体の振れを生じさせることなく高い直進性を得ることができるので、穿孔する加工穴の穴径が１ｍｍ以下、かつ、穴深さと穴径との比が５以上となるような小径深穴加工に用いられる場合のように、刃先部１０の最大外径Ｄが１ｍｍ以下、かつ、刃先部１０の有効刃長Ｌと刃先部の最大外径Ｄとの比Ｌ／Ｄとの比が５以上に設定されていたとしても、高い穴位置精度を得ることができるのである。
【００４８】
なお、本第１実施形態においては、先端逃げ面１２における最先端をなす１点を、軸線Ｏ上に位置させる（先端逃げ面１２における最先端をなす１点と軸線Ｏとの距離がゼロとなる）ようにしたが、これに限定されることなく、先端逃げ面１２における最先端をなす１点と軸線Ｏとの距離が、（５／１００）Ｄ以下の範囲に設定されていれば、この最先端をなす１点が軸線Ｏからずれていたとしても、上述したような効果を何の遜色もなく奏することができる。
【００４９】
また、刃先部１０を軸線Ｏ方向の先端側から見たときには、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に位置する先端逃げ面１２部分が、周方向に沿って配列された第２〜４逃げ面１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄと、これら第２〜４逃げ面１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄに囲まれた逆側第１逃げ面１４Ｅとからなる多段面状とされており、さらに、逆側第１逃げ面１４Ｅ上における最も軸線Ｏに近い点が軸線Ｏに一致しているとともに、この逆側第１逃げ面１４Ｅの径方向外方側に第３，４逃げ面１４Ｃ，１４Ｄが配置された構成となっている。
【００５０】
このように、第３，４逃げ面１４Ｃ，１４Ｄの径方向内方側に、軸線Ｏを含む逆側第１逃げ面１４Ｅを残すような構成としたことによって、これら第３，４逃げ面１４Ｃ，１４Ｄを形成するときの加工誤差が生じた場合であっても、この加工誤差を逆側第１逃げ面１４Ｅが形成されている分だけ吸収することができる。つまり、これら第３，４逃げ面１４Ｃ，１４Ｄが軸線Ｏを越えるように形成されてしまうおそれを低減させ、これにともない、先端逃げ面１２における最先端をなす１点が、軸線Ｏからずれてしまうような事態を低減させることができるのである。
【００５１】
この逆側第１逃げ面１４Ｅは、限りなく小さく形成されていてもよい、極端には形成されていなくてもよい（逆側第１逃げ面１４Ｅ上における軸線Ｏから最も離間した点と軸線Ｏとの距離ｘがゼロになってもよい）が、上記のような加工誤差について考えると、刃先部１０を軸線Ｏ方向の先端側から見たとき、逆側第１逃げ面１４Ｅ上における軸線Ｏから最も離間した点と軸線Ｏとの距離ｘが、刃先部１０の最大外径Ｄに対して、（１／３）Ｄ以下となる範囲の大きさで、この逆側第１逃げ面１４Ｅが形成されていることが好ましい。
ここで、逆側第１逃げ面１４Ｅ上における軸線Ｏから最も離間した点と軸線Ｏとの距離ｘが、（１／３）Ｄより大きくなってしまうと、Ｘ，Ｙがともに負となる領域に対して十分な逃げを与えることができないおそれがあり、被削材との干渉がひどくなりすぎて、穴明け加工に支障をきたしてしまうおそれがある。
【００５２】
次に、本発明の第２実施形態を説明するが、上述した第１実施形態と同様の部分には同一の符合を用いてその説明を省略する。
図４は本発明の第２実施形態による小型ドリルの刃先部の要部拡大側面図、図５は図４におけるＩＩＩ方向矢視図、図６は図５におけるＩＶ方向矢視図、図７は図５におけるＶ方向矢視図である。
【００５３】
本第２実施形態による小型ドリルの刃先部１０の外周には、図４〜図７に示すように、切屑排出溝１１のドリル回転方向Ｔ前方側に連なり、刃先部１０の先端から後端側に向けて延びるようにして刃先部１０の先端逃げ面１２及び外周面に開口する１条の副溝部３０が軸線Ｏを含まないように形成されており、この副溝部３０は、切屑排出溝１１と同様に、刃先部１０の先端から後端側に向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側に向けて軸線Ｏを中心として螺旋状にねじれている。
【００５４】
副溝部３０は、軸線Ｏ方向の先端側から見て図５に示すように、Ｘが負，Ｙが正の領域内に位置して切屑排出溝１１と連通する部分から、ドリル回転方向Ｔ前方側へ向かって、先端逃げ面１２における軸線Ｏの周囲を略半円形に残しつつ延びており、この副溝部３０におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く（ドリル回転方向Ｔ前方側に凸となるように湾曲する）壁面３０Ａが、Ｘが正，Ｙが負の領域内において先端逃げ面１２と交差させられている。
【００５５】
このため、複数の平坦な逃げ面から構成された多段面状をなす先端逃げ面１２は、図５に示すように、切刃１３からドリル回転方向Ｔ後方側に向かって、平坦面である第１，２逃げ面１４Ａ，１４Ｂが周方向に沿って順次配列されて配置され、かつ、軸線Ｏ付近において、第２逃げ面１４Ｂのドリル回転方向Ｔ後方側に、平坦面である逆側第１逃げ面１４Ｅが配置されるとともに、この逆側第１逃げ面１４Ｅのドリル回転方向Ｔ後方側に、平坦面である逆側第２逃げ面１４Ｆが配置されることによって構成されていて、合計４つの平坦面からなる多段面状をなしている。
【００５６】
また、Ｘが正，Ｙが負の領域内とＸ，Ｙがともに負の領域内とに亘って配置された第２逃げ面１４Ｂにおいて、Ｘが正，Ｙが負の領域内に位置する部分のドリル回転方向Ｔ後方側には、副溝部３０のドリル回転方向Ｔの前方側部分が開口させられ、Ｘ，Ｙがともに負の領域内に位置する部分のドリル回転方向Ｔ後方側には、逆側第１逃げ面１４Ｅが連なっている。
【００５７】
第２逃げ面１４ＢにおけるＸが正，Ｙが負の領域内に位置する部分のドリル回転方向Ｔ後方側の稜線、つまり、第２逃げ面１４Ｂと副溝部３０におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面３０Ａとの交差稜線３１は、刃先部１０の外周面と交差する点を外周端３１Ｂとしているとともに、この外周端３１Ｂから径方向内方側へ向かってドリル回転方向Ｔ前方側に凸となるように湾曲しつつ延びて、後述する交差稜線３２に接続されている。
【００５８】
そして、第２逃げ面１４ＢにおけるＸ，Ｙがともに負の領域内に位置する部分の外周側稜線（第２逃げ面１４ＢにおけるＸ，Ｙがともに負の領域内に位置する部分と副溝部３０の壁面との交差稜線３２）と、逆側第１逃げ面１４Ｅの外周側稜線（逆側第１逃げ面１４Ｅと副溝部３０の壁面との交差稜線３３）と、逆側第２逃げ面１４ＦにおけるＸが負，Ｙが正の領域内に位置する部分の外周側稜線（逆側第２逃げ面１４ＦにおけるＸが負，Ｙが正の領域内に位置する部分と副溝部３０の壁面との交差稜線３４）とによって、軸線Ｏを中心とした略半円弧が構成されている。
【００５９】
すなわち、Ｘが負の領域内に位置する先端逃げ面１２（第２逃げ面１４ＢにおけるＸが負の領域に位置する部分、逆側第１逃げ面１４Ｅ、逆側第２逃げ面１４ＦにおけるＸが負の領域に位置する部分）は、刃先部１０に副溝部３０が形成されていることにより、軸線Ｏ方向の先端側から見たときに、軸線Ｏを中心とした略半円形をなしているのである。
【００６０】
なお、軸線Ｏ方向の先端側から見たときに、刃先部１０における切屑排出溝１１及び副溝部３０を除く外周面を構成するマージン部２４及び二番取り面２５のうち、二番取り面２５が先端逃げ面１２に交差している部分が、Ｘが正，Ｙが負の領域内に位置しているため、上記の交差稜線３１は、二番取り面２５と交差する点を外周端３１Ｂとしていることになる。
【００６１】
また、副溝部３０は、切屑排出溝１１と同様に、刃先部１０の先端から後端側へ向かうにしたがいドリル回転方向Ｔ後方側にねじれつつ延びているのであるが、第１刃先部１０Ａを越えて第２刃先部１０Ｂに至る部位付近で、そのねじれ角を急激に大きくすることにより、副溝部３０のドリル回転方向Ｔ後方側に連なる切屑排出溝１１におけるドリル回転方向Ｔ後方側を向く壁面に切れ上がっている。
【００６２】
上記のような本第２実施形態の小型ドリルでは、上述した第１実施形態と同様の構成を採用した部分には同一の効果を得ることができるのに加えて、先端逃げ面１２の再研磨工程を容易化することが可能となっている。
つまり、穴明け加工の継続で切刃１３及び先端逃げ面１２が摩耗したときに、先端逃げ面１２を砥石で再研磨することによって小型ドリルの再利用を図ろうとする場合、研磨の対象である先端逃げ面１２が副溝部３０の形成されている分だけ小さくなっているので、この先端逃げ面１２を構成する複数の逃げ面の数が少なくなり（合計６つの平坦な逃げ面から構成された多段面状の先端逃げ面１２を有する第１実施形態の小型ドリルに対して、第２実施形態の小型ドリルの先端逃げ面１２は合計４つの平坦な逃げ面からなる多段面状となっている）、研磨すべき逃げ面の数が減少して、再研磨に要する手間や時間を減らすことができるのである。
【００６３】
そして、このように、先端逃げ面１２を再研磨した後であっても、副溝部３０が、切屑排出溝１１と同様に、刃先部１０の先端から後端側に向けて延びる溝状をなしているために、切刃１３及び先端逃げ面１２の形状を同一に維持することができ、穴明け性能を変化させてしまうことがない。
【００６４】
しかも、副溝部３０は、第１刃先部１０Ａを越えて第２刃先部１０Ｂに至る部分で切屑排出溝１１に切れ上がっており、刃先部１０の有効刃長Ｌ全域に亘って形成されているわけではないので、ドリル本体の剛性を必要以上に低めることがなく、かつ、この副溝部３０と切屑排出溝１１とが互いの空間を連通させているため、切屑詰まりの生じやすい刃先部１０の先端側部分でも切屑排出性を良好に保つことが可能となっている。
【００６５】
また、上記の各実施形態においては、刃先部１０をアンダーカットタイプのもので説明しているが、これに限定されることなく、刃先部１０の外径Ｄがその先端から後端まで一定とされたストレートタイプであってもよいし、刃先部１０の外径が先端から後端側に向かうにしたがい徐々に小さくなるようなバックテーパを有していてもよい（この場合、刃先部１０の先端部分の外径が最大外径Ｄとなる）。
【００６６】
さらに、上記の各実施形態においては、刃先部の最大外径Ｄが１ｍｍ以下、かつ、有効刃長Ｌと最大外径Ｄとの比Ｌ／Ｄが５以上となるような小型ドリルについて説明したが、この範囲に限定されることなく、これより大きい最大外径Ｄをもつドリルや、Ｌ／Ｄが５より小さいドリルにおいても本発明を適用することで上述したような効果を奏することができる。
【００６７】
【実施例】
本発明の一例による小型ドリル（上述の第１実施形態に基づいた小型ドリル）を実施例とし、軸線に直交する方向に延びる略直線状のチゼルエッジが先端逃げ面の最先端に形成された１枚刃である従来の小型ドリルを従来例として、被削材の穴明け加工試験を行った。
これら実施例，従来例に共通して、刃先部の最大外径Ｄが０．１１ｍｍの小型ドリルを用い、被削材とされる基板（厚み０．２ｍｍのＢＴレジンの両面板を４枚重ねたもの）にあて板（厚み０．２ｍｍのＬＥ４００）と敷板をつけて、穴明け加工を行った。小型ドリルの回転数は１５５０００［ｍｉｎ^−１］、送り量Ｆは９．０１［μｍ／ｒｅｖ．］としてステップ送りはせずに被削材の穴明け加工を行い、小型ドリルが基板を抜けた位置についてのねらい位置とのズレ量を、５００穴毎に区分けして３０００穴まで計測してプロットした。
実施例による穴明け加工試験の結果を図８に示し、従来例による穴明け加工試験の結果を図９に示す。
【００６８】
図８に示す実施例では、３０００穴まで安定して良好な穴位置精度を得ることができるという結果が得られているのに対し、図９に示す従来例では、軸線に直交する方向に延びる略直線状のチゼルエッジの存在によって、食い付き時のドリル本体の振れが生じてしまい、良好な穴位置精度を得ることができないという結果が得られた。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、刃先部に設けられた切屑排出溝が１条のみであることによって、ドリル本体の剛性を高く保つことができるのに加え、先端逃げ面における最先端を軸線近傍の１点で構成していることから、被削材の穴明け加工の際には、軸線近傍に位置する先端逃げ面における最先端の１点から被削材に食い付かせることができ、ドリル本体の振れを生じさせず、ドリル本体の直進性を高めて良好な穴位置精度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による小型ドリルの刃先部の要部拡大側面図である。
【図２】図１におけるＩ方向矢視図である。
【図３】図２におけるＩＩ方向矢視図である。
【図４】本発明の第２実施形態による小型ドリルの刃先部の要部拡大側面図である。
【図５】図４におけるＩＩＩ方向矢視図である。
【図６】図５におけるＩＶ方向矢視図である。
【図７】図５におけるＶ方向矢視図である。
【図８】本発明の一例である小型ドリルを用いて行った被削材の穴明け加工試験の結果を示すグラフである。
【図９】従来の小型ドリルを用いて行った被削材の穴明け加工試験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０刃先部
１１切屑排出溝
１２先端逃げ面
１３切刃
１４Ａ第１逃げ面
１４Ｂ第２逃げ面
１４Ｃ第３逃げ面
１４Ｄ第４逃げ面
１４Ｅ逆側第１逃げ面
１４Ｆ逆側第２逃げ面
１７第３逃げ面と第４逃げ面との交差稜線
３０副溝部
Ｏ軸線
Ｔドリル回転方向
ｘ逆側第１逃げ面上における軸線から最も離間した点と軸線との距離[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drill used for drilling a work material, and in particular, drilling a hole portion of a small-diameter deep hole in a work material such as a printed circuit board, a minute metal part, or plastic. It is related with the small drill used for.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a small drill, a hole to be drilled has an extremely small diameter, and a tip end portion of a drill body rotated about an axis is provided with a small-diameter rod-like cutting edge portion having a diameter of about 0.01 to 3.175 mm, for example. A relatively large-diameter shank portion for gripping the drill body on the rotating shaft of the machine tool is provided at the end side portion integrally with the blade edge portion or connected by brazing, interference fitting or the like. Cemented carbide is usually used for the material of the blade tip, and steel such as cemented carbide or steel is used for the shank.
[0003]
As such a small-sized drill, conventionally, two chip discharge grooves are formed in the blade edge part, and the cross ridge line part between the wall surface of the chip discharge groove facing the front side in the drill rotation direction and the tip flank surface of the blade edge part is formed. A two-blade type with a cutting edge is often used, but a two-blade small drill must have a thin core, reducing the rigidity of the drill body and reducing the cutting edge. In particular, there is a problem that the hole position accuracy is liable to be lowered due to breakage or bending of the hole.
[0004]
On the other hand, as an example of a small drill that can ensure the rigidity of the drill main body, there is one disclosed in Patent Document 1, and such a small drill has a single chip discharge groove formed at the cutting edge. In addition, one cutting edge is formed on the intersecting ridge line portion between the wall surface facing the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove and the tip flank surface of the blade edge portion to form a single blade.
In addition, a substantially straight chisel edge extending in a direction perpendicular to the axis is formed in the vicinity of the axis on the tip flank of the blade edge portion, and this substantially straight chisel edge is the most in the axial direction on the tip flank. It is the leading edge protruding to the tip side.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 7-33514 (Figs. 1-3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the single-edged small drill as described above, when drilling the work material, the chisel edge extending in a direction orthogonal to the axis bites against the work material by line contact. Or since it will bite in from the one end (separated from the axis line) in a chisel edge, it will be easy to produce the run-out of a drill body, and it will become impossible to obtain high straightness. As a result, even with a single-edged drill that can ensure the rigidity of the drill body as described above, it is still impossible to obtain good hole position accuracy.
[0007]
In recent years, in order to further improve the drilling efficiency, the number of workpieces to be stacked is increased (drilled holes), and the hole diameter is reduced by increasing the wiring density. For this reason, small-diameter deep hole machining is increasing in which the hole diameter of the drilled hole is small and the ratio of the hole depth to the hole diameter is large.
For this reason, when small-diameter deep hole machining is performed such that the hole diameter of the drilled hole is 1 mm or less and the ratio of the hole depth to the hole diameter is 5 or more, it is difficult for the small drill to be used to ensure its rigidity. Therefore, it is difficult to ensure the rigidity of the drill body. The single blade drill as described above, of course, causes a further decrease in hole position accuracy due to insufficient rigidity. Even so, the deterioration of the hole position accuracy becomes remarkable.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drill that can maintain high rigidity of the drill body and can obtain good hole position accuracy.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve such an object, the present invention provides an outer periphery of a cutting edge portion, which is a tip side portion of a drill body rotated around an axis, on the outer periphery from the front end of the cutting edge portion. In the drill in which a chip discharge groove extending toward the side is formed, and a cutting blade is formed in a cross ridge line portion between a wall surface facing the front side of the drill rotation direction of the chip discharge groove and the tip flank of the blade tip part, There is only one chip discharge groove, and the tip of the tip flank that protrudes to the most tip side in the axial direction is constituted by one point, and the distance between the tip and the axis is the cutting edge. The maximum outer diameter D of the part is (5/100) D or less, is connected to the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove, extends from the front end of the cutting edge part toward the rear end side, and in the middle A secondary groove that cuts into the chip discharge groove It is characterized in that There are formed.
In the present invention configured as described above, since only one chip discharge groove is provided in the cutting edge portion, the core thickness is thicker than that of a drill in which two cutting edge discharge grooves are provided in the blade edge portion. Thus, the rigidity of the drill body can be kept high. Furthermore, since the leading edge on the tip flank consists of a single point, and this tip is located in the vicinity of the axis, the cutting edge on the tip flank is used when drilling a workpiece. It will bite into the work material from one point in the vicinity of the formed axis, and the straightness of the drill body can be improved without causing the drill body to sway.
[0011]
Further, contiguous to the drill rotation direction front side of the chip discharge groove, extends toward the rear end side from the tip of the cutting edge, by the sub groove Kireagaru the chip discharge groove on its way is formed, the distal end When reusing the flank by re-polishing, the tip flank to be polished is reduced by the amount of the sub-groove, so this tip can be used when configuring a multi-step tip flank, for example. The number of flank faces constituting the flank face can be reduced, the number of flank faces to be polished is reduced, and labor and time required for re-polishing can be reduced. Furthermore, since the secondary groove is formed in a groove shape that extends from the tip of the blade edge toward the rear end, the tip flank after re-polishing can be maintained in the same shape as before polishing, and the drilling performance can be changed. In addition, the drill body is cut into the chip discharge groove in the middle, so that the rigidity of the drill body is not lowered more than necessary.
[0012]
In particular, the edge of a small drill used for small-diameter deep hole machining in which the hole diameter of the hole drilled in the work material is 1 mm or less and the ratio of the hole depth to the hole diameter is 5 or more is used. The maximum outer diameter D of the part is 1 mm or less, and the ratio L / D between the effective blade length L of the cutting edge part and the maximum outer diameter D of the cutting edge part is 5 or more, and it is difficult to ensure the rigidity of the drill body. The present invention can be effectively used when the hole position accuracy is likely to be lowered.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.
1 is an enlarged side view of a main part of a cutting edge portion of a small drill according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view in the direction of arrow I in FIG. 1, and FIG. 3 is a view in the direction of arrow II in FIG.
[0014]
In the drill main body of the small drill according to the first embodiment, the rear end portion is a shank portion gripped by the rotating shaft of the machine tool, and the tip end portion is the cutting edge portion 10.
As shown in FIGS. 1 to 3, the blade edge portion 10 has a substantially multi-stage columnar shape centered on the axis O rotated around the axis O, and the first blade edge portion 10 </ b> A located at the tip side portion thereof, The second cutting edge portion 10B has an outer diameter that is one step smaller than the outer diameter D of the first cutting edge portion 10A and continues to the rear end side of the first cutting edge portion 10A via a step. That is, the blade edge portion 10 is a so-called undercut type, and the maximum outer diameter D of the blade edge portion 10 is the outer diameter D of the first blade edge portion 10A (a virtual circle having a margin portion 24 described later as an arc). Outer diameter). The maximum outer diameter D of the blade edge portion 10 is set to 1 mm or less.
[0015]
The outer periphery of the blade edge portion 10 does not include the axis O in the tip flank 12 of the blade edge portion 10 so as to extend from the front end toward the rear end side and the one chip discharge groove 11 opened to the outer peripheral surface. The chip discharge groove 11 is helically twisted about the axis O toward the rear side of the drill rotation direction T as it goes from the front end of the cutting edge portion 10 toward the rear end side.
Here, the length in the direction of the axis O of the portion where the chip discharge groove 11 is formed in the blade edge portion 10, that is, the effective blade length L of the blade edge portion 10 that can be used for cutting is the maximum outer diameter D ( The ratio L / D with respect to the outer diameter D) of the first cutting edge portion 10A is set to be 5 or more.
[0016]
Further, the tip side region of the wall surface facing the front side of the drill rotation direction T in the chip discharge groove 11 is a rake face 11A, and the tip edge of the rake face 11A, that is, the rake face 11A and the tip flank 12 of the cutting edge portion 10 A cutting edge 13 is formed in the intersecting ridge line portion, extending from the vicinity of the axis O toward the radially outward side, and forming a substantially straight shape intersecting the outer peripheral surface of the blade edge portion 10.
The cutting edge 13 having a substantially linear shape is inclined so as to go to the rear end side in the axis O direction and the rear side in the drill rotation direction T as it goes radially outward. It is arranged to become.
[0017]
Here, in order to explain the shape of the tip flank 12 of the blade tip portion 10, a case where the blade tip portion 10 is viewed from the tip end side in the axis O direction is considered, and a virtual XY axis as shown in FIG. 2 is introduced. .
The XY axes intersect with each other at right angles on the axis O, so that the axis O is the origin, and the X axis is positioned in parallel with the cutting edge 13. The region where the cutting blade 13 is located across the axis (right side in FIG. 2) is the positive region, and the Y-axis is the region where the chip discharge groove 11 is open across the X axis (in FIG. 2). , The upper side) is a positive region.
[0018]
As shown in FIG. 2, the tip flank 12 has a multi-stage surface shape composed of a plurality of flat flank surfaces. Specifically, from the cutting edge 13 toward the rear side of the drill rotation direction T, The first to fourth flank surfaces 14A, 14B, 14C, and 14D that are flat surfaces are sequentially arranged along the circumferential direction, and the reverse first flank surface 14E that is a flat surface is disposed near the axis O. The reverse side second flank 14F, which is a flat surface, is arranged on the rear side in the drill rotation direction T between the reverse side first flank 14E and the fourth flank 14D. It has a multi-step shape consisting of a total of six flat surfaces.
[0019]
The first flank 14A is disposed in a positive region so that the point closest to the axis O on the surface coincides with the axis O, and the drill of the first flank 14A is made. A second flank 14B is connected to the rear side in the rotational direction T.
The intersecting ridge line 15 between the first flank 14A and the second flank 14B is located along the X axis, and the axis O is the inner peripheral end 15A, and radially outward from the inner peripheral end 15A. A point that extends substantially linearly toward the side and intersects the outer peripheral surface of the blade edge portion 10 is defined as an outer peripheral end 15B.
[0020]
The ridge line on the front side of the drill rotation direction T of the first flank 14A, that is, the first flank 14A and the rake face 11A that is the tip side region of the wall surface facing the front side of the drill rotation direction T in the chip discharge groove 11. The cutting edge 13 that forms an intersecting ridge line is positioned parallel to the X axis in a region where both X and Y are positive, and the vicinity of the axis O is defined as an inner peripheral end 13A, and radially outward from the inner peripheral end 13A. A point extending substantially linearly toward the side and intersecting the outer peripheral surface of the blade edge portion 10 is defined as an outer peripheral end 13B.
[0021]
The second flank 14B extends so that the point closest to the axis O on the surface coincides with the axis O so that X is positive and Y is negative and X and Y are both negative. The third flank 14C is continuous with the second flank 14B on the rear side in the drill rotation direction T.
The intersecting ridge line 16 between the second flank 14B and the third flank 14C is located from the axis O by the amount that both X and Y are located in the negative region and the opposite first flank 14E is formed. The spaced apart position is defined as an inner peripheral end 16A, and extends substantially linearly from the inner peripheral end 16A while inclining toward the front side in the drill rotation direction T toward the radially outer side. The intersecting point is the outer peripheral end 16B.
[0022]
The third flank 14C is disposed in a region where both X and Y are negative, and the fourth flank 14D is continuous to the rear side of the third flank 14C in the drill rotation direction T.
The intersection ridge line 17 between the third flank 14C and the fourth flank 14D is located in a region where X and Y are both negative, and the intersection ridge line 16 between the second flank 14B and the third flank 14C The inner peripheral end 16A is used as an inner peripheral end 17A, extends substantially linearly from the inner peripheral end 17A toward the rear side in the drill rotation direction T toward the radially outer side, and intersects the outer peripheral surface of the cutting edge portion 10. This point is the outer peripheral end 17B.
[0023]
The fourth flank 14D is disposed over a region where X and Y are both negative and within a region where X is negative and Y is positive. The second flank 14F on the opposite side is continuous.
The intersecting ridge line 18 between the fourth flank 14D and the reverse second flank 14F is located in the region where X is negative and Y is positive, and the reverse first flank 14E is formed. The position on the Y-axis that is separated from the axis O is the inner peripheral end 18A, and extends substantially linearly while tilting from the inner peripheral end 18A toward the radially outer side toward the drill rotation direction T rear side. A point that intersects the outer peripheral surface of the blade edge portion 10 is defined as an outer peripheral end 18B.
[0024]
The reverse first flank 14E is arranged such that the point closest to the axis O on the surface coincides with the axis O, and the second and fourth flank 14B, 14C, 14D is arranged in the vicinity of the axis O so as to be surrounded by 14D. On the rear side in the drill rotation direction T of the reverse side first flank 14E, the reverse side second flank 14F is the same as the fourth flank 14D. It is lined up.
The intersecting ridge line 19 between the reverse first flank 14E and the reverse second flank 14F is located along the X axis, and the axis O is the inner peripheral edge 19A. It extends substantially linearly outward in the radial direction and intersects with the intersection ridge line 18 between the fourth flank 14D and the opposite second flank 14F (= the inner peripheral edge 18A of the intersection ridge line 18) End 19B.
[0025]
In addition, since the opposite first flank 14E is disposed in a region where both X and Y are negative and surrounded by the second to fourth flank 14B, 14C and 14D, X is negative and Y is Not only has the crossed ridge line 19 with the reverse second flank 14F located in the positive region, but also has a crossed ridgeline 20 with the second flank 14B and a crossed ridgeline 21 with the fourth flank. Yes.
[0026]
The intersecting ridge line 20 between the reverse first flank 14E and the second flank 14B is located in a region where both X and Y are negative, and the axis O is the inner peripheral edge 20A. Extending from 20A to the radially outward side in a substantially straight line, intersecting ridge line 16 between second flank 14B and third flank 14C and intersecting ridge line 17 between third flank 14C and fourth flank 14D. A point that intersects (= inner peripheral end 16A of the intersecting ridge line 16 = inner peripheral end 17A of the intersecting ridge line 17) is defined as an outer peripheral end 20B.
[0027]
The intersection ridge line 21 between the reverse first flank 14E and the fourth flank 14D is located in a region where both X and Y are negative, and the reverse first flank 14E and the second flank 14B The outer peripheral edge 20B of the intersecting ridge line 20 (= the inner peripheral end 16A of the intersecting ridge line 16 = the inner peripheral end 17A of the intersecting ridge line 17) and the intersecting ridge line 19 between the reverse first flank 14E and the reverse second flank 14F. It is a substantially straight line parallel to the Y axis connecting the outer peripheral end 19B (the inner peripheral end 18A of the intersecting ridge line 18 between the fourth flank 14D and the opposite second flank 14F).
[0028]
Thereby, the reverse first flank 14E is inclined to the cross ridge line 21 with the fourth flank 14D orthogonal to each other, the cross ridge line 19 with the reverse second flank 14F, and the cross ridge lines 21 and 19. A substantially right-angled triangular shape having three sides of the intersecting ridgeline 20 with the intersecting second flank 14B is formed.
[0029]
In addition, about this reverse side 1st flank 14E, the outer peripheral end 20B of the intersection ridgeline 20 with the 2nd flank 14B (= inner edge 16A of the intersection ridgeline 16 = inner edge 17A of the intersection ridgeline 17) and the opposite side When comparing the outer peripheral end 19B of the intersecting ridge line 19 with the second flank 14F (= the inner peripheral end 18A of the intersecting ridge line 18), the outer peripheral end 20B of the intersecting ridge line 20 is at a position away from the axis O. The outer peripheral end 20B is the point farthest from the axis O on the reverse first flank 14E.
The distance x between the axis O and the outer peripheral end 20 </ b> B of the intersecting ridge line 20 is set to be (1/3) D or less with respect to the maximum outer diameter D of the blade edge portion 10.
[0030]
The opposite second flank 14F is such that the point closest to the axis O on the surface coincides with the axis O, so that X is negative and Y is positive and both X and Y are positive. The front side portion of the chip discharge groove 11 in the drill rotation direction T is opened on the rear side of the reverse rotation side T of the reverse second flank 14F.
The ridge line on the rear side of the drill rotation direction T of the reverse second flank 14F, that is, the cross ridge line 22 between the reverse side second flank 14F and the wall surface facing the rear side of the drill rotation direction T in the chip discharge groove 11 is the cutting edge portion. A point intersecting with the outer peripheral surface 10 is defined as an outer peripheral end 22B, extending from the outer peripheral end 22B toward the radially inner side while curving so as to protrude forward in the drill rotation direction T, and near the axis O The point that intersects the cutting edge 13 (= the inner peripheral end 13A of the cutting edge 13) is taken as the inner peripheral end 22A.
[0031]
Since the opposite second flank 14F is also arranged so that both X and Y reach the positive region, it has a cross ridge line 23 with the first flank 14A. , X and Y are both located in the positive region, and the axis O is used as the inner peripheral end 23A, and extends substantially linearly from the inner peripheral end 23A toward the radially outer side. A point that intersects the groove 11 (= inner peripheral end 22A of the crossing ridge line 22 = inner peripheral end 13A of the cutting edge 13) is defined as an outer peripheral end 23B.
Further, the intersecting ridge line 23 between the reverse second flank 14F and the first flank 14A and the intersecting ridge line 20 between the reverse first flank 14E and the second flank 14B are substantially opposite to each other with respect to the axis O. The intersection ridge line 23 and the intersection ridge line 20 are arranged on substantially the same straight line.
[0032]
As shown in FIG. 2, the tip flank 12 has six flat surfaces including first to fourth flank surfaces 14A, 14B, 14C, 14D and opposite first and second flank surfaces 14E, 14F. The flank is configured as a multi-stage surface by being arranged as described above, and the side view is shown in FIGS. 1 and 3 with respect to these six flat flank surfaces. As the axis O approaches the axis O, an inclination is given toward the tip side in the direction of the axis O, and the intersecting ridge lines formed by the intersection of these flat flank surfaces also each approach the axis O ( Inclined toward the tip end in the direction of the axis O) as it goes inward in the radial direction.
[0033]
As a result, four flank surfaces that are located on the axis line O closest to the axis line O, that is, the first and second flank surfaces 14A and 14B and the opposite first and second flank surfaces 14E and 14F 1 point formed by intersecting (one point formed by intersecting four intersecting ridgelines 15, 19, 20, 23 = inner peripheral ends 15A, 19A, 20A, 23A) in the direction of the axis O on the tip flank 12 The most advanced tip is projected to the most distal end side, and this leading end is positioned on the axis O (the distance between the leading end and the axis O on the tip flank 12 is set to zero).
[0034]
Of these four flank surfaces (the first and second flank surfaces 14A and 14B and the opposite first and second flank surfaces 14E and 14F), the crossed ridgelines 15, 19, 20, and 23 sandwich each other across the axis O. The inclinations given to the pair of intersecting ridge lines 20 and 23 located on the substantially opposite sides (inclination toward the tip side in the direction of the axis O as they approach the axis O) are set to be substantially the same as each other. Is set smaller than the inclination given to the intersection ridgelines 15 and 19.
For this reason, of the four intersecting ridgelines 15, 19, 20, 23 that position the inner peripheral ends 15A, 19A, 20A, and 23A on these axes O, the pair of intersecting ridgelines 20, 23 are in the direction of the axis O. The chisel edge which is located on the most distal end side and has a predetermined distal end angle is formed.
[0035]
Moreover, about the side view of the blade edge | tip part 10, as shown in FIG.1 and FIG.3, the outermost edge 13B of the cutting blade 13 and the most advanced (= inner peripheral edge 15A, 19A, 20A, 23A) in the front end flank 12 are shown. A distance a in the direction of the axis O, and a distance b in the direction of the axis O between the outer peripheral end 15B of the intersecting ridge line 15 (the first flank 14A and the second flank 14B) and the tip of the tip flank 12 In comparison, a <b is set, and the first flank 14 </ b> A and the second flank 14 </ b> B connected to the rear side of the drill rotation direction T of the cutting edge 13 are connected to the drill rotation direction T from the cutting edge 13. A clearance angle is given which gradually increases as it goes backward.
In the first embodiment, for example, the clearance angle of the first clearance surface 14A is set to 15 °, and the clearance angle of the second clearance surface 14B is set to 40 °.
[0036]
Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 3, the cutting edge portion 10 has a front end at the outer peripheral end 16B and the tip flank 12 of the intersecting ridge line 16 (the second flank 14B and the third flank 14C) as shown in FIGS. The distance c in the direction of the axis O and the distance d in the direction of the axis O between the outer peripheral end 17B of the intersecting ridge line 17 (the third flank 14C and the fourth flank 14D) and the tip of the tip flank 12 And the distance e in the direction of the axis O between the outer peripheral end 18B of the intersecting ridge line 18 (the fourth flank 14D and the reverse second flank 14F) and the tip of the front flank 12 (the second reverse flank 14F). Comparing the distance f in the axis O direction between the outer peripheral end 22B of the intersecting ridge line 22 and the tip of the tip flank 12 (with the flank 14F and the wall facing the drill rotation direction T in the chip discharge groove 11) Of these distances c, d, e, and f, the distance d is the smallest. In addition, when the comparison is made including the distances a and b, a <b <d <c and e <f are set, and the second to fourth flank surfaces 14B, 14C and 14D and the reverse side are set. The second relief surface 14F is provided with relief corresponding to the distances c, d, e, and f.
[0037]
Here, the intersecting ridge lines 16, 17, 18, and 22 are in a region where X is negative when viewed from the front end side in the direction of the axis O (in a region opposite to the cutting edge 13 across the Y axis). Therefore, the intersecting ridge line 17 having the outer peripheral end 17B having the smallest distance in the direction of the axis O from the tip of the tip flank 12 among the intersecting ridge lines 16, 17, 18, and 22 is the axis O. When viewed from the front end side in the direction, X is located closest to the front end side in the direction of the axis O in the negative region.
[0038]
Further, in the cutting edge portion 10, the outer peripheral surface excluding the chip discharge groove 11 has a margin part 24 having a substantially arc-shaped cross section centering on the axis O intersecting with the wall surface facing the front side in the drill rotation direction T in the chip discharge groove 11. The margin portion 24 continues to the rear side of the drill rotation direction T and intersects the outer peripheral ridge line portion of the wall surface facing the rear side of the drill rotation direction T of the chip discharge groove 11 and is one step smaller than the arc formed by the margin portion 24. It is comprised from the 2nd picking surface 25 which makes the cross-section substantially circular arc shape centering on the axis line O which has a diameter.
The margin portion 24 and the second picking surface 25 are formed in a spiral shape with the axis O as the center in the drill rotation direction T toward the rear end side from the front end to the rear end side of the cutting edge portion 10 in the same manner as the chip discharge groove 11. And is formed over the entire effective blade length L of the blade edge portion 10.
[0039]
In addition, when viewed from the front end side in the direction of the axis O, the portion where the second surface 25 intersects the front end flank 12 is located in a region where X is negative and Y is positive. The intersecting ridge lines 18 and 22 are the points where the second intersecting surface 25 intersects with the outer peripheral ends 18B and 22B, while the cutting edge 13 and the intersecting ridge lines 15, 16, and 17 are the points intersecting the margin portion 24. The outer peripheral ends 13B, 15B, 16B, and 17B are used.
[0040]
The small-sized drill having the above-described configuration has one piece formed on the blade edge portion 10 by feeding toward the distal end side in the direction of the axis O while the drill body is rotated around the axis O. While cutting the work material with the cutting blade 13, the chips generated by the cutting blade 13 are discharged along the chip discharge groove 11 to the rear end side of the cutting edge portion 10, and the hole portion of the small diameter deep hole is formed into a hole. We will process after dawn.
[0041]
Here, each of the distances b, c, d, e, and f in the direction of the axis O between the intersecting ridge lines 15, 16, 17, 18, 22 and the tip of the tip flank 12, and the cutting edge 13 described above. The difference between the distance a in the direction of the axis O between the outer peripheral end 13B and the tip of the tip flank 12 is ba, ca, da, ea, fa, the drill body is the axis A feed amount F [[mu] m / rev. By which the drill body is moved toward the tip side in the direction of the axis O every time one rotation around O is performed. ] Are set to be larger than each other.
[0042]
In the drilling process, first, the leading edge (inner peripheral ends 15A, 19A, 20A, and 23A) of the tip flank 12 located on the axis O is first in contact with the work material, and then bites. The contact point with the work material extends radially outward along the pair of intersecting ridge lines 20 and 23 (chisel edges) from the axis O, and finally intersects the outer peripheral end 23B of the intersecting ridge line 23. When the cutting blade 13 is in contact with the work material so that the entire length of the cutting blade 13 extends from the inner peripheral end 13A to the outer peripheral end 13B, the work material is cut by the cutting blade 13 to make a hole. Is going on.
[0043]
At this time, the tip flank 12 of the blade edge portion 10 is the second flank in the region opposite to the cutting blade 13 (region where X is negative) across the Y axis when viewed from the tip side in the axis O direction. -4 flank surfaces 14B, 14C, 14D and reverse second flank surface 14F are formed in a multi-step surface arrayed along the circumferential direction, and intersecting ridgelines 16, 17, 18 between these flank surfaces Since the intersection ridge line 17 that is one of the two is positioned on the most distal side in the direction of the axis O, at least a part of the intersection ridge line 17 on the radially inner side (for example, about half the length) ) Is in contact with the work material in the same manner as the cutting edge 13 (in addition to this, at least the radially inward side portion of the intersecting ridge line 16 of the second flank 14B and the third flank 14C) May be brought into contact with the work material).
[0044]
Thus, in order to bring the intersecting ridge line 17 into contact with the work material at the time of drilling, in the first embodiment, the axis line between the outer peripheral end 17B of the intersecting ridge line 17 and the most distal end of the tip flank 12 is provided. The difference d−a between the distance d in the O direction and the distance a in the axis O direction between the outer peripheral end 13B of the cutting edge 13 and the tip of the tip flank 12 is, for example, in the range of 2 to 500 [μm]. And the feed amount F given to the drill body is, for example, 1 to 100 [μm / rev. ] Is set.
[0045]
In the small drill of the first embodiment as described above, since the chip discharge groove 11 provided in the cutting edge portion 10 is only one, the core thickness of the cutting edge portion 10 can be secured sufficiently large. The rigidity of the drill body can be kept overwhelmingly higher than that of a small drill provided with strip chip discharge grooves, and breakage and hole bending of the cutting edge 10 due to insufficient rigidity can be suppressed. .
[0046]
Further, when drilling a work material using this small drill, from one point (inner peripheral ends 15A, 19A, 20A, 23A) located on the axis O that forms the forefront of the tip flank 12, Since it will bite into the work material, it will no longer bite by line contact from the chisel edge extending in the direction perpendicular to the axis as in the conventional case, or bite from one end of the chisel edge. The swinging of the drill body can be suppressed.
[0047]
Therefore, in the small drill of the first embodiment, in addition to ensuring a large rigidity, high straightness can be obtained without causing the drill body to sway, so that the hole diameter of the drilling hole can be reduced. The maximum outer diameter D of the cutting edge portion 10 is 1 mm or less and the cutting edge portion 10 has a maximum outer diameter D of 1 mm or less, as in the case of small diameter deep hole processing where the ratio of the hole depth to the hole diameter is 5 or more. Even if the ratio L / D of the effective blade length L and the maximum outer diameter D of the blade edge portion is set to 5 or more, high hole position accuracy can be obtained.
[0048]
In the first embodiment, one point that forms the most distal end on the tip flank 12 is positioned on the axis O (the distance between one point that forms the most tip on the tip flank 12 and the axis O is zero). However, the present invention is not limited to this, and if the distance between the most advanced point on the tip flank 12 and the axis O is set to a range of (5/100) D or less, Even if one of the most advanced points deviates from the axis O, the above-described effects can be achieved without any inferiority.
[0049]
Moreover, when the blade edge | tip part 10 is seen from the front end side of the axis line O direction, the 2nd-4th flank which the front-end | tip flank 12 part located in the area | region where both X and Y are negative was arranged along the circumferential direction 14B, 14C, 14D and a reverse first flank 14E surrounded by the second to fourth flank surfaces 14B, 14C, 14D, and a reverse first flank 14E. The point closest to the axis O on the upper side coincides with the axis O, and the third and fourth flank surfaces 14C and 14D are arranged on the radially outer side of the reverse side first flank 14E. Yes.
[0050]
As described above, the third and fourth flank surfaces 14C and 14D are configured to leave the reverse first flank surface 14E including the axis O on the radially inner side of the third and fourth flank surfaces 14C and 14D. , 14D, even if a machining error occurs, this machining error can be absorbed by the amount of the reverse first flank 14E formed. That is, the possibility that the third and fourth flank surfaces 14C and 14D are formed so as to exceed the axis line O is reduced, and accordingly, the one point that makes the leading edge of the tip flank surface 12 deviates from the axis line O. Such a situation can be reduced.
[0051]
The reverse first flank 14E may be formed as small as possible, or may not be formed extremely (a point farthest from the axis O on the reverse first flank 14E and the axis O However, considering the processing error as described above, when the cutting edge portion 10 is viewed from the tip side in the direction of the axis O, the axis O on the reverse first flank 14E. The distance x between the point farthest from the axis O and the axis O is a size in a range that is equal to or less than (1/3) D with respect to the maximum outer diameter D of the blade edge portion 10, and the reverse first flank 14E is Preferably it is formed.
Here, if the distance x between the point farthest from the axis O on the reverse first flank 14E and the axis O becomes larger than (1/3) D, both X and Y are negative. There is a possibility that sufficient escape cannot be given, and there is a risk that interference with the work material will be so severe that the drilling process may be hindered.
[0052]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same reference numerals are used for the same parts as those in the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted.
4 is an enlarged side view of the main part of the cutting edge portion of the small drill according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view in the direction of arrow III in FIG. 4, FIG. 6 is a view in the direction of arrow IV in FIG. It is a V direction arrow directional view in FIG.
[0053]
As shown in FIGS. 4 to 7, the outer periphery of the cutting edge portion 10 of the small drill according to the second embodiment is connected to the front side in the drill rotation direction T of the chip discharge groove 11. The tip flank 12 of the blade edge portion 10 and a single sub-groove portion 30 that opens to the outer peripheral surface are formed so as not to include the axis O, and the sub-groove portion 30 is formed of the chip discharge groove 11. In the same manner as above, as it goes from the front end to the rear end side of the blade edge portion 10, it is twisted spirally around the axis O toward the rear side in the drill rotation direction T.
[0054]
As shown in FIG. 5 when viewed from the front end side in the direction of the axis O, the sub-groove portion 30 is located in a region where X is negative and Y is positive and communicates with the chip discharge groove 11 from the front in the drill rotation direction T. The tip flank 12 extends while leaving the periphery of the axis O in a substantially semicircular shape, and faces the rear side of the drill rotation direction T in the sub-groove portion 30 (projects toward the front side of the drill rotation direction T). Wall surface 30A intersects with tip flank 12 in a region where X is positive and Y is negative.
[0055]
For this reason, the tip flank 12 having a multi-step surface composed of a plurality of flat flank surfaces is a flat surface from the cutting edge 13 toward the rear side in the drill rotation direction T as shown in FIG. The first and second flank surfaces 14A and 14B are sequentially arranged along the circumferential direction, and in the vicinity of the axis O, on the rear side of the second flank surface 14B in the drill rotation direction T, the first reverse side is a flat surface. The flank 14E is arranged, and the reverse side second flank 14F, which is a flat surface, is arranged behind the reverse side first flank 14E in the drill rotation direction T. It has a multi-step shape consisting of two flat surfaces.
[0056]
Further, in the second flank 14B arranged over the region where X is positive and Y is negative and the region where X and Y are both negative, the portion where X is positive and Y is within the negative region The front side portion of the sub-groove portion 30 in the drill rotation direction T is opened on the rear side of the drill rotation direction T, and the rear side of the drill rotation direction T of the portion where both X and Y are located in the negative region is The reverse first flank 14E is continuous.
[0057]
The ridge line on the rear side of the drill rotation direction T in the portion where X in the second flank 14B is positive and Y is negative, that is, the ridge line on the rear side in the drill rotation direction T on the second flank 14B and the auxiliary groove 30 The intersecting ridge line 31 with the wall surface 30A has a point intersecting with the outer peripheral surface of the cutting edge portion 10 as an outer peripheral end 31B, and protrudes forward in the drill rotation direction T from the outer peripheral end 31B toward the radially inner side. In this way, it extends while being curved, and is connected to an intersecting ridge line 32 described later.
[0058]
Then, the outer peripheral side ridge line of the portion where both X and Y in the second flank 14B are located in the negative region (the portion where both X and Y in the second flank 14B are located in the negative region and the auxiliary groove 30 An intersection ridgeline 32) with the wall surface, an outer peripheral ridgeline of the opposite first flank 14E (an intersection ridgeline 33 between the opposite first flank 14E and the wall surface of the sub-groove 30), and the opposite second flank 14F. The outer peripheral ridge line of the portion where X is negative and Y is positive (the intersection of the portion where X is negative and Y is positive in the reverse second flank 14F and the wall surface of the sub-groove 30) The ridgeline 34) forms a substantially semicircular arc centered on the axis O.
[0059]
That is, the tip flank 12 where X is in the negative region (the portion where X is in the negative region of the second flank 14B, the reverse first flank 14E, and the X of the reverse second flank 14F are The portion located in the negative region has a substantially semicircular shape centered on the axis O when viewed from the front end side in the direction of the axis O due to the formation of the sub-groove 30 in the cutting edge 10. It is.
[0060]
In addition, when it sees from the front end side of the axis line O direction, it is the 2nd picking surface 25 among the margin part 24 and the 2nd picking surface 25 which comprise the outer peripheral surface except the chip discharge groove 11 and the subgroove part 30 in the blade edge | tip part 10. Is located in the region where X is positive and Y is negative. Therefore, the cross ridge line 31 has a point where the second crossing surface 25 intersects with the outer peripheral end 31B. Will be.
[0061]
Further, the sub-groove portion 30 extends while twisting toward the rear side in the drill rotation direction T as it goes from the front end to the rear end side of the cutting edge portion 10 in the same manner as the chip discharge groove 11. A wall surface facing the drill rotation direction T rear side in the chip discharge groove 11 connected to the rear groove drilling direction T rear side of the sub-groove portion 30 by abruptly increasing the torsion angle in the vicinity of the portion extending beyond the second cutting edge portion 10B. It is cut out.
[0062]
In the small drill of the second embodiment as described above, the same effect can be obtained in the portion adopting the same configuration as that of the first embodiment described above, and the tip flank 12 is re-polished. The process can be simplified.
That is, when the cutting edge 13 and the tip flank 12 are worn due to the continuation of drilling, if the tip flank 12 is re-polished with a grindstone to reuse the small drill, it is an object of polishing. Since the tip flank 12 is reduced by the amount of the sub-groove 30 formed, the number of flank surfaces constituting the tip flank 12 is reduced (a total of six flat flank surfaces are formed). In contrast to the small drill of the first embodiment having the multi-step surface tip flank 12, the tip flank 12 of the small drill of the second embodiment has a multi-step surface shape consisting of a total of four flat flank surfaces. ), The number of flank surfaces to be polished is reduced, and labor and time required for re-polishing can be reduced.
[0063]
As described above, even after the tip flank 12 has been repolished, the sub-groove portion 30 has a groove shape extending from the tip of the blade edge portion 10 toward the rear end side, similarly to the chip discharge groove 11. Therefore, the shapes of the cutting edge 13 and the tip flank 12 can be kept the same, and the drilling performance is not changed.
[0064]
In addition, the sub-groove portion 30 is cut into the chip discharge groove 11 at a portion reaching the second blade edge portion 10B beyond the first blade edge portion 10A, and is formed over the entire effective blade length L of the blade edge portion 10. However, since the rigidity of the drill body is not lowered more than necessary, and the sub-groove 30 and the chip discharge groove 11 communicate with each other, the cutting edge 10 that is prone to chip clogging is formed. It is possible to maintain good chip discharge performance even at the tip side portion.
[0065]
Moreover, in each said embodiment, although the blade edge | tip part 10 is demonstrated with the thing of an undercut type, it is not limited to this, The outer diameter D of the blade edge | tip part 10 is constant from the front-end | tip to the back end. It may be a straight type, or may have a back taper such that the outer diameter of the blade edge portion 10 gradually decreases from the front end toward the rear end side (in this case, the front end of the blade edge portion 10 The outer diameter of the part is the maximum outer diameter D).
[0066]
Furthermore, in each of the above-described embodiments, a small drill in which the maximum outer diameter D of the cutting edge portion is 1 mm or less and the ratio L / D between the effective blade length L and the maximum outer diameter D is 5 or more has been described. However, the present invention is applicable to a drill having a maximum outer diameter D larger than this and a drill having an L / D smaller than 5, without being limited to this range. .
[0067]
【Example】
A small drill according to an example of the present invention (a small drill based on the first embodiment described above) is used as an example, and a single piece in which a substantially straight chisel edge extending in a direction perpendicular to the axis is formed at the forefront of the tip flank Using a conventional small drill, which is a blade, as a conventional example, a drilling test of a work material was performed.
In common with these examples and conventional examples, a small drill having a cutting edge portion with a maximum outer diameter D of 0.11 mm is used, and a substrate (four double-sided BT resin plates having a thickness of 0.2 mm) is stacked. A punching plate (LE400 having a thickness of 0.2 mm) and a floor plate were attached and drilled. The rotation speed of the small drill is 155000 [min ⁻¹ ], and the feed amount F is 9.01 [μm / rev. ], Drill the work material without step feed, and measure and plot the amount of deviation from the target position with respect to the position where the small drill has passed through the board to every 3000 holes. did.
The result of the drilling test according to the example is shown in FIG. 8, and the result of the drilling test according to the conventional example is shown in FIG.
[0068]
In the embodiment shown in FIG. 8, the result that a good hole position accuracy can be obtained stably up to 3000 holes is obtained, whereas in the conventional example shown in FIG. 9, the hole extends in a direction perpendicular to the axis. Due to the presence of the substantially straight chisel edge, the drill body sways when biting, resulting in failure to obtain good hole position accuracy.
[0069]
【The invention's effect】
According to the present invention, since there is only one chip discharge groove provided in the blade edge portion, the rigidity of the drill body can be kept high, and the leading edge on the tip flank is one point near the axis. Therefore, when drilling a work material, the work material can be bitten from the most advanced point on the tip flank located near the axis, and the drill body can be swung. In this way, it is possible to improve the straightness of the drill body and obtain a good hole position accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged side view of a main part of a cutting edge portion of a small drill according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow I in FIG.
3 is a view in the direction of arrow II in FIG. 2;
FIG. 4 is an enlarged side view of a main part of a cutting edge portion of a small drill according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view in the direction of arrow III in FIG.
6 is a view in the direction of arrow IV in FIG.
7 is a view in the direction of arrow V in FIG.
FIG. 8 is a graph showing a result of a drilling test of a work material performed using a small drill which is an example of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the results of a drilling test of a work material performed using a conventional small drill.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cutting edge part 11 Chip discharge groove 12 Tip flank 13 Cutting edge 14A 1st flank 14B 2nd flank 14C 3rd flank 14D 4th flank 14E Reverse side 1st flank 14F Reverse 2nd flank 17th 3 Intersecting ridgeline 30 between flank and fourth flank 30 Sub-groove O Axis T Drill rotation direction x Distance between the point farthest from the axis on the reverse first flank and the axis

Claims

A chip discharge groove extending from the front end of the blade tip portion toward the rear end side is formed on the outer periphery of the blade tip portion, which is a tip side portion of the drill body rotated about the axis, and the front side in the drill rotation direction of the chip discharge groove In the drill in which the cutting edge is formed at the intersecting ridge line part of the wall surface facing the front end flank of the cutting edge part,
The chip discharge groove is only one,
The tip of the tip flank that protrudes to the most tip side in the axial direction is composed of one point, and the distance between the tip and the axis is the maximum outer diameter D of the cutting edge portion. (5/100) D or less,
It is connected to the front side of the drill rotation direction of the chip discharge groove,
A drill characterized in that a sub-groove portion that extends from the front end of the blade edge portion toward the rear end side and that rises to the chip discharge groove in the middle thereof is formed .

The drill according to claim 1 ,
The maximum outer diameter D of the cutting edge portion is 1 mm or less, and the ratio L / D between the effective cutting edge length L of the cutting edge portion and the maximum outer diameter D of the cutting edge portion is 5 or more. .