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JP2003275928A - 工具及びその製造方法 - Google Patents

工具及びその製造方法

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Publication number
JP2003275928A
JP2003275928A JP2003054560A JP2003054560A JP2003275928A JP 2003275928 A JP2003275928 A JP 2003275928A JP 2003054560 A JP2003054560 A JP 2003054560A JP 2003054560 A JP2003054560 A JP 2003054560A JP 2003275928 A JP2003275928 A JP 2003275928A
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JP
Japan
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tool
tool according
drill
carry
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003054560A
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English (en)
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Bernhard Moser
モーザ バーナード
Rainer Widmann
ウイドマン ライナー
Hans-Peter Fuessl
フュスル ハンス−ピーター
Marco Lang
ラング マルコ
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Robert Bosch Power Tools GmbH
Original Assignee
Hawera Probst GmbH
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Publication date
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Priority claimed from DE2002143403 external-priority patent/DE10243403A1/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造原価のより低い工具、具体的にはドリル
又はフライスの製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明は、少なくとも１つの搬出螺旋部
（８ａ、８ｂ）を備え、棒状の半加工品（１）から製造
される、具体的には、ドリル（６）或いはフライスとい
った、工具の製造方法に関する。本発明では、搬出螺旋
部（８ａ、８ｂ）は、工作機械を用いて１つの工程で形
成される。また、半加工品（１）は搬出螺旋部（８ａ、
８ｂ）の直径ｄFよりも大きい直径を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工具の製造方法、
具体的にはドリル又はフライスの製造方法及びこの方法
によって製造された工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハンマドリルは、従来より、例えば直径
１０ｍｍの標準的なクランプシャンクを有する前もって
作られた半加工品（ＳＤＳ−プラスクランプシャンク）
から作られる。クランプシャンクは、それに隣接し、そ
の後作られる搬出螺旋部のために作られるべきドリルの
公称直径に改造された円柱形のシャンク部位を備える。
もしもドリルの搬出螺旋部の直径がクランプシャンクの
直径よりも小さいならば、半加工品はそれに対応してク
ランプシャンクと搬出螺旋部用に設けられた部位との間
に段差を備える。この半加工品は、例えば押出し成形と
して、あるいは回転旋盤と呼ばれる自動棒材製造機によ
り作られる。更に後工程で、搬出螺旋部は半加工品の対
応する部位に、例えば研削又はフライスのような切り屑
除去法あるいは圧延のような成形法によって作られる。
この場合、半加工品シャンクの直径は搬出螺旋部の直径
に一致する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このタイプのドリル
は、後で作られるべき搬出螺旋部の直径に改造される直
径の半加工品を作らねばならないゆえに製造が複雑であ
る。この製造段階に加えて、対応する取り扱い処理とと
もに、多数の異なるドリルのために多数の異なる半加工
品を保管しなければならないので複雑な在庫管理が必要
である。
【０００４】本発明の目的は、製造原価のより低い工
具、具体的にはドリル又はフライスの製造方法を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】この目的
を達成するために、本発明は、少なくとも１つの搬出螺
旋部を備え、棒状の半加工品から製造される、具体的に
は、ドリル或いはフライスといった、工具の製造方法で
あって、前記搬出螺旋部は１つの工程で形成され、前記
半加工品は前記搬出螺旋部の直径ｄFよりも大きい直径
ＤRを有していることを特徴とする工具の製造方法とす
る。
【０００６】従って、棒状の半加工品に少なくとも１つ
の搬出螺旋部が設けられている本発明による方法では、
搬出螺旋部がその外径部に作られ、溝加工が工作機械に
よって１つの工程で行われるという特徴がある。これ
は、搬出螺旋部の直径に改造されたシャンクを有する半
加工品を別々に製造するステップをなしですませること
ができる。その代わりに、一定の外径を有する円柱棒状
の半加工品を異なる搬出螺旋部のある多数の工具用の初
期材料として用いることができる。即ち、クランプシャ
ンクと搬出螺旋部用の部位との間の段差加工は、搬出螺
旋部の直径が搬出螺旋部の溝と同時に作られるので、こ
の場合、前工程で行う必要がない。このようにして、搬
出螺旋部の溝の機械加工と搬出螺旋部用のコアの機械加
工が行われる。これは、異なる公称直径を有するドリル
の製造には、これまで異なる段差のある半加工品を供給
する必要があったという観点からすると特に重要なこと
である。複数の搬出螺旋部を１つの工程で加工すること
ができる。このことは、作られるべき工具に２つの工作
機械を時間差及び／又は空間上のオフセットがあるよう
に作動させることにより可能となる。もう１つの方法と
して、各搬出螺旋部を別々の工程で作ることができ、こ
の目的のために同じ工作機械を用いることができる。
【０００７】搬出螺旋部は、切り屑の除去あるいは成形
により形成されるとよい。この場合、搬出螺旋部は、例
えば、フライス削りといった切り屑の除去を行う方法に
より形成され、更に、具体的には、表面に圧力負荷をか
けるローリングによって、該搬出螺旋部を再加工しても
よい。又、搬出螺旋部は、例えば、押出成形といった成
形方法により形成され、棒状の半加工品は、好ましく
は、型を用いてプレスされることができる。いずれにし
ても、通常工具の軸廻りに回転する対応する工作機械が
適当な加工深さで半加工品を貫通し、同時に搬出螺旋部
外径と搬出螺旋部溝部を作らねばならない。
【０００８】特に加工中の製品の切り屑除去による製造
では、本発明によれば、半加工品を工作機械に対してそ
の長手方向の軸周りに回転し、同時に半加工品と工作機
械を互いに長手方向に動かし又半加工品を工作機械に対
して横方向に動かす設備であるとよい。これに代わるも
のとして、工作機械を静止又は回転中の半加工品廻りに
回転させ、半加工品と工作機械を互いに軸方向及び横方
向に動かす設備でもよい。半加工品及び工作機械の相互
間の移動速度すなわち相対速度を軸方向及び／又は横方
向の運動速度及び／あるいは回転速度を移動中に変える
こともできる。
【０００９】本発明の好適な実施例では、製造中に制御
できる製造パラメータを変え、それにより搬出螺旋部の
幾何学的な変動に起因する異なる特性を備えた搬出螺旋
部を有するドリルを供給するという方法が可能である。
このようにして、例えば、工具の加工深さ及び/又は半
加工品及び工作機械の相互間の移動速度は半加工品の送
り工程中に連続的に変更してもよい。このことは、ドリ
ルの長さＬに沿ったコア寸法の変動という結果になる。
工作機械の設計に依存して搬出螺旋部の溝の深さは常に
一定であるが、加工深さの変化に起因し変動してもよ
い。ランド半径又は搬出螺旋部直径は加工深さの変動に
よってもまた影響を受ける。ランド半径は、本発明で
は、ドリルの長手方向の軸から搬出螺旋部のランドまで
の距離を意味する。この定義によれば、搬出螺旋部直径
は従ってランド半径の２倍である。
【００１０】本発明の別の実施例では、送り速度は送り
工程中に変動する。それ故に異なるピッチを備えた搬出
螺旋部を作ることができる。この場合、工具の加工深さ
を同じにしておき、搬出螺旋部のランド幅もまた送り速
度の変動に応じて変動させることができる。
【００１１】加工深さ及び／又は送り速度の変動は、こ
の場合、連続工程で行われることが好ましいので、これ
により作られる搬出螺旋部は結果的に連続的な変化を生
じ、弱点に繋がるような急激な寸法又は断面積の変化が
ない。本発明による方法では、クランプシャンク側の螺
旋部の終端部もまた１つの工程で加工してよい。原則的
に、この場合搬出螺旋部の所望のコア直径を半加工品と
工作機械との間の送り速度なしに加工し、その後本発明
による搬出螺旋部に適応させることが可能であることは
明らかである。これは、しかしながら、ドリルシャンク
への移行部において螺旋部のない環状の溝を作ることに
なる。それ故に螺旋部の終端部は、クランプシャンク側
の螺旋部の終端部のランドがランド半径ｒに連続的に拡
大するように加工されることが好ましい。
【００１２】ドリルは、螺旋部とクランプシャンクとの
間に生成され、螺旋終端部は、工具の相対的減速移動、
その長手軸Ａに関するドリルの加速された回転、或い
は、ドリルに関する工作機械の加速された回転によって
形成される搬出螺旋部の終端部に拡大されたランド半径
によって、穿孔屑の搬送部はクランプ軸部位にまで延長
されるので、工具の有効実用長さが増加する。即ち、ド
リル穴に導かれるドリルの全長に亘ってドリル加工が可
能となる。
【００１３】この場合、有利なことはランド半径の拡大
がランド半径ｒがシャンク半径ＲEの寸法に達するまで
続けられることである。螺旋終端部は、シャンク半径Ｒ
Eから、或いは、該シャンク半径に向かって、加工深さ
Ｔを移動に伴って変化させるという搬出螺旋部と同様の
工程で、棒状の半加工品に形成される。この場合、対応
する搬出螺旋部のランドは直接クランプシャンクに合流
され、その結果、工具の製造が特に容易になる。
【００１４】更に、ランド半径を螺旋部の終端部の中で
ランドに瘤やエッジが生じないように連続的に拡大する
ことは有利である。換言すれば、半径の拡大は工具の軸
に沿った半径の変化に飛躍が生じないときは連続的であ
る。数学的な関係では、理論的に最善のケースとして連
続的に微分可能な関数で実質的に近似することができ
る。
【００１５】ランド半径の連続的な変動は、常に弱点を
形成する急激な断面積の変動がないため、螺旋部の終端
部において工具に高剛性をもたらす。螺旋部の終端部の
クランプシャンクへの直接の移行部即ちランドがシャン
ク半径ＲEに達するランド端部は、この場合ドリル剛性
が損なわれることなしに捩れ又はエッジを有してもよ
い。これはクランプ軸から始められる穿孔屑除去螺旋部
の製造において、クランプシャンク上の切り込み点と呼
ばれる。
【００１６】その上、本発明の展開においては溝部半径
ｎの拡大が搬出螺旋部のクランプシャンク側の螺旋部の
終端部に行われる。この関係において、工具の長手方向
の軸から溝底までの距離は、溝半径と理解してよい。こ
の寸法によって、螺旋部の終端部における溝深さはクラ
ンプシャンクの外周面で消失するまで徐々に減少する。
これは切り屑又は穿孔屑が半径方向に外側へ溝の端部ま
で搬送されることを容易にしている。
【００１７】本発明の特に有利な実施例では、螺旋部の
終端部の溝端部はランド端部のクランプシャンク側で軸
方向にオフセットするように配置されていることであ
る。これは結果的に、ドリルが当接するまでドリル穴に
導かれるときでさえ、ドリル穴の外側により大きい半径
方向の溝開口部を作ることになる。
【００１８】溝半径の拡大は、同様にシャンク半径ＲE
で終了することが好ましい。即ち、搬出螺旋部の溝は、
（見る方向によるが）クランプシャンクの外周面で直接
始まるか又は終了する。溝半径の拡大は又連続的に行わ
れることが好ましく、その結果、第１に材料の搬送特に
穿孔屑の半径方向外側への搬送が容易になり、第２にラ
ンドの本発明による設計に関係した上述の工具の剛性に
関する有利な点が更に向上する。溝端部はこの場合クラ
ンプシャンクの外周面に小さい角度で合流してもよい。
クランプシャンクで始まる穿孔屑除去の溝製造について
は、この搬送点がシャンクの外側面において工具の切り
込み点を形成する。
【００１９】螺旋部の終端部は、この場合本発明による
利点を損なうことなしに、比較的短く設計されてもよ
い。こうして、螺旋終端部は、１０°〜１８０°の角度
範囲にわたって、好ましくは９０°の角度範囲にわたっ
て形成されるとよい。
【００２０】本発明による製造方法では、初期材料のシ
ャンク直径及び螺旋部の終端部に比べ、１つかそれ以上
の小さい直径の搬出螺旋部を対応する工作機械の加工深
さに搬出螺旋部の全長ＬAに亘って少なくとも１工程で
容易に作ることができる。この場合の加工深さは、シャ
ンク半径ＲEあるいは経路に依存する方法でシャンク半
径ＲEまで変動する。螺旋部のシャンク領域への移行部
は、３６０°の回転によって設けられることができる。
クランプシャンクと対応する搬出螺旋部との間の移行
は、それゆえに別々の製造段階を必要としない。
【００２１】この製造方法の発展においては、少なくと
も１つ、好ましくは螺旋部外径、螺旋部溝、螺旋部の終
端部を備えた各搬出螺旋部が、その全長Ｌに亘って完全
に１つの工程で加工される。複数螺旋工具では、個々の
搬出螺旋部の製造は１工程で行われる。
【００２２】本発明による上述の工具製造によって、搬
出螺旋部位において所望の搬出螺旋部直径に作られねば
ならない段差のある半加工品を供給する必要がなく、本
発明によれば、このとき、連続した円柱形の半加工品を
使用でき、その半加工品はＳＤＳ−プラス又はＳＤＳ−
マックスホルダとして知られる例えばハンマドリル機用
の標準工作機械用の標準ホルダ又は標準化されたホルダ
で供給される。搬出螺旋部には必要なだけの材料を搬出
螺旋部位に設けねばならない。このようにして、例えば
クランプ軸としての標準ホルダが端面に形成されている
円柱形の棒を用いてもよい。標準ホルダ（クランプシャ
ンク）はこの場合、搬出螺旋部の製造の前か後に成形あ
るいは切削によって加工してもよい。
【００２３】もしも異なる設計のクランプシャンクが要
求されるならば、半加工品をそれに応じて選択すること
さえできる。もしも例えば、六角形断面のような多角形
断面のクランプシャンク軸が要求されるならば、それに
相当する多角形断面の棒を用いてもよいので、選択され
た半加工品によってさえ、それ以上の如何なる加工段階
なしにクランプシャンクが得られる。従って、上述のよ
うに完全な搬出螺旋部がその外径面及びその溝に加工さ
れる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付図面に基づいて説明する。図１は、横方向に切断され
た半加工品１の側面図である。半加工品１は、長さＬR
に亘って一様な直径ＤRを有する。
【００２５】図２は、図１に示した半加工品１がその両
端で加工され、即ちチップ２の加工の後反対側の終端部
３が加工されることを示す図である。チップ２は円錐４
として設計され、反対側の終端部３には面取り５が設け
られている。図３は、本発明による製造方法によって半
加工品１から作られたドリル６の第１実施例である。ド
リル６は、螺旋部８に面する部位で部分的にのみ示され
たクランプシャンク７と後述の製造方法により形成され
た少なくとも１つの搬出螺旋部を含む。唯一部分的に示
され螺旋部位８の反対側に位置するクランプ部位は、Ｓ
ＤＳ−プラスシャンク（ＤＥ３７１６９１５Ａ１）とし
て設計されている。その代わりに、他の標準ホルダの設
計、例えばＳＤＳ−マックスホルダ（ＤＥ２５５１１２
５Ｃ２）が用いられてもよい。あるいはクランプチャッ
クに取付けるために最初の断面がそのまま変えられずに
おかれてもよい。
【００２６】螺旋部位８は、搬出螺旋部の終端部９を含
む。螺旋部位８は、ランド１０及び搬出溝１１と呼ぶこ
とができる搬出螺旋部８ａ、８ｂを含む。クランプシャ
ンク７は、所望の標準ホルダになるように設計され、図
１に示す半加工品１の直径ＤRに等しい直径ＤEあるいは
シャンク半径ＲEを有する。ＳＤＳ−プラスホルダとし
て知られるクランプシャンク７の直径は１０ｍｍであ
る。螺旋部位８あるいは搬出螺旋部８ａ、８ｂは、ドリ
ル６の公称直径ｄNより幾分小さい搬出螺旋部直径ｄFを
有する。何故ならば、公称直径ｄNは切断挿入部又は切
断チップ１２によって規定されるからである。切断チッ
プ１２のないドリルでは、搬出螺旋部直径が公称直径あ
るいは「公称幅」とも呼ばれる直径に一致する。本発明に
よるドリル６の搬出螺旋部８の公称直径ｄN又は直径ｄF
は、クランプシャンクの直径ＤEより小さい。
【００２７】ドリル６の長手方向の中心軸Ａからのラン
ドの距離を表すランド半径ｒFは、ドリル６の公称直径
ｄNより若干小さい搬出螺旋部の直径ｄFの半分に相当す
る。搬出溝１１は、溝半径ｎを有してドリル６に加工さ
れる。この溝は、溝底１３とドリル６の長手方向の軸Ａ
との間の距離を生じさせる。シャンク半径ＲEと溝半径
ｎとの差が、１工程で行われる搬出螺旋部８ａ、８ｂの
うちの１つの製造中に、半加工品１から材料が取り除か
れる、すなわち押し退けられる深さ（点線１′により示
されている削られた輪郭）を示す加工深さＴとなる。図
３は、搬出螺旋部を製造するために、直径に合わせた半
加工品を用いる現在の通常の製造方法と比べて、材料の
削り取りすなわち材料の除去を多くする必要があること
を、明確に示している。
【００２８】図３から分かるように、ランド半径ｒ
Fは、螺旋終端部９の領域において可変である。ドリル
先端部２からクランプシャンク７に向かう方向に見る
と、ランド半径ｒFは、ランド端部１４においてシャン
ク半径ＲEに達してランド１０がクランプシャンク７と
合流するまで、連続的に増大する。
【００２９】同様に、ドリルチップ２からクランプシャ
ンク７の方に見ると、溝半径ｎは、溝半径ｎが溝端部１
５のランド半径の値ＲEに達するまで、増大していく。
搬出溝１１の溝底１３もまた同様に、溝端部１５におい
てクランプシャンクと合流する。この場合、溝端部１５
はランド端部１４と軸方向にオフセットされる。
【００３０】図示された実施例において、搬出溝１１
は、切り屑除去方式でランド１０と一緒にバー状の半加
工品１に加工されるのであり、具体的にはフライス削り
が行われる。このために、半加工品１は、搬出螺旋部８
の領域において、点線で描かれており、図示されたクラ
ンプシャンク７の部分に対応する輪郭線１′に相当する
円柱形の初期形状を有している。この場合、加工は基本
的にチップ２からクランプシャンク７の方に向かって行
われる。しかし、クランプシャンク７からチップ２に向
かう加工方向の場合は、加工が小さい切り込み深さで開
始できるという利点が得られる。
【００３１】本実施例においては、ランド半径ｒF及び
溝半径ｎの両方の最終寸法が、四分の一回転以内、すな
わち９０°の角度を通過する間に等しくなるように、対
応するフライスの加工深さが変えられた。このような急
な移行は、螺旋領域８の作業長さＬAを可能な限り大き
くするという利点が得られる。螺旋領域８は、ランド半
径ｒFが公称直径ｄNの半分以下である限り、公称直径ｄ
Nにより規定されるドリル穴に収まる。ランド半径ｒFが
大きくなるに従って、ドリル６はドリル穴内に完全に挿
入されたときに当接するようになる。しかし、容易に分
かるように、搬出螺旋部８の搬出溝１１は、クランプシ
ャンク７へと続いており、つまり穿孔屑の搬出はランド
１０の増大の範囲を超えて行われる。ドリル６が対応す
るドリル穴内に当接するまで完全に入り込んだ場合であ
っても、ドリル穴がドリル６によって塞がれることはな
いのである。
【００３２】溝端部１５及び／あるいはランド端部１４
は、半加工品１への加工装置の切り込み点あるいは差し
込み点を構成しているが、連続的に湾曲するような構造
であってもよく、あるいは移行点１５を参照することに
より分かるように、縁部を有する構造であってもよい。
【００３３】ランド半径ｒFの連続的移行、及び本実施
例においては溝半径ｎの連続的移行もまた、穿孔屑搬出
の向上及び好適な製造に加えて、逆ノッチ効果を回避す
ることにより、螺旋終端部９の領域におけるドリル６の
高い剛性を増大させ、これが本工具の耐用年数に有益な
効果を及ぼす。
【００３４】超硬切断チップ１２（破線で示されてい
る）は、搬出螺旋部８の製造後にチップ２の領域におい
てドリル６に取り付けられてもよい。この切断チップ
は、チップ２の領域に設けられた横方向のスロット内に
おいて支持されることが好ましい。しかし、また中実超
硬ヘッドを取り付けてもよい。
【００３５】図３に示されたダブルスタートドリル６
は、搬出螺旋終端部９の領域外では、一定のピッチ角度
Ｐ及び一定の螺旋部直径ｄFとランド半径ｒF及び一定の
バンド幅ＢRあるいはランド幅を有する、２つの連続的
に同型の搬出螺旋部８ａ、８ｂを有している。
【００３６】尚、搬出螺旋部８ａ、８ｂのピッチＰやバ
ンド幅ＢR或いはランド幅は変化され、螺旋部の直径ｄF
或いはランド半径は一定とすることもできる。又、ピッ
チＰやバンド幅ＢR或いはランド幅と、螺旋部の直径ｄF
或いはランド半径との両方を変化させることもできる。
【００３７】図４は、ダブルスタートドリル６の第２構
成例を示している。図４に示されたドリル６は、図３に
示されたドリルと同様な方法で製造される。螺旋領域８
がクランプシャンク７と合流する移行領域１６におい
て、ドリル６は、円錐外被１７、１８上に長く続いてい
るランド１０及び搬出溝１１を有する。螺旋領域８は、
多数の狭い面１９によって形成されている。これらの面
は、螺旋領域８を形成する搬出螺旋部８ａ、８ｂをフラ
イス削りする間に生じるいわゆるファセットを意味す
る。面１９の縁部は、互いに隣にある面１９が異なった
角度で交わることにより生じる。ランド１０の側面領域
にある縁部のお陰で、ドリルの回転中に掘削屑が搬出溝
１１の溝底１３内に圧入されるため、掘削屑のドリル穴
壁との摩擦が低減するので、搬出螺旋部８ａ、８ｂは、
良好な搬出特性を得る。
【００３８】図５は、ダブルスタートドリル６の別の構
成例を示している。図３及び４に示されたドリルと比較
すると、図５に示されたドリル６は、異なった形状の螺
旋終端部９を有している。螺旋終端部９は、ここでは搬
出螺旋部８ａ、８ｂのクランプシャンク７への連続的な
拡大としてではなく、収縮部２０として構成されてい
る。収縮部は、前部半径ｎのほぼ２倍に相当する最小直
径ｄを有している。収縮部２０は、技術的には、加工装
置とドリル６の長手方向ｘへの相対運動の短い停止ある
いは減速によって作られる。クランプシャンク７への移
行は、螺旋終端部９の一体部分である円錐状部２１によ
って行われる。ドリル６に対する加工装置の位置が一時
的に保持されることにより、本工具がそれに応じた輪郭
を描く範囲において、ビード２２を螺旋終端部９に形成
することができる。
【００３９】図６は、ダブルスタートドリル６の別の構
成例を示している。図３乃至図５に示されたドリルと比
較すると、図６に示されたドリル６は、切り屑除去加工
によるのではなく、成形法、具体的には圧延により製造
される。螺旋終端部は、連続的な対称形の移行部及び／
又は当接部３４を介してクランプシャンク７に合流して
いる。移行領域１６は、シャンク７に対する当接部３４
として構成されている。
【００４０】図７（ａ）乃至図９（ｂ）は、シングルス
タートドリルの３つの構成例を側面図及び横断面図で示
している。これらのドリルは、搬出螺旋部８のコア２３
が円形、楕円形あるいは湾曲した三角形の横断面Ｂ、
Ｃ、Ｄを有する点で共通している。この横断面は、その
横断面の表面において、及び／又はドリルの長手方向の
軸Ａに対する横断面の方向において、搬出螺旋部８の作
業長さＬAにわたって、少なくとも部分的に連続的な変
化を有している。コア２３を取り囲むランド１０は、対
応してコア２３を取り囲む円形、楕円形あるいは湾曲し
た三角形のリングＲB、ＲC、ＲDの形を示す。
【００４１】その結果、図７（ａ）及び図７（ｂ）によ
れば、括れた螺旋領域８を有するドリル６が得られる。
螺旋部の直径ｄFが変化している一方、その断面形は一
定である。このタイプのドリルは、螺旋領域８の中央狭
窄部２４においてはドリル穴壁を擦らないため、ドリル
機により正確に誘導されると、ドリル穴内での摩擦が少
ない。溝深さｔNは、ランド１０の高さとして、あるい
は搬出螺旋部直径ｄFとコア直径ｄKとの差として定義し
てもよいが、螺旋領域８の作業長さＬAにわたって一定
である。これは、作業長さＬAにわたって差を同一に保
ちつつ、搬出螺旋部直径ｄFとコア直径ｄKが作業長さＬ
Aの約半分にわたって連続的に減少し、次に残りの作業
長さＬAにわたって連続的に増加することを意味してい
る。
【００４２】図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されたドリ
ル６は、コア２３についてみれば、作業長さＬAにわた
って約１８０°連続的に回転する一定の楕円形の横断面
Ｃを有する。その結果、ここでは図８（ｂ）に示された
楕円２６が約９０°回転された位置にあるので、側面図
（図８（ａ））で分かるように、螺旋領域８の中央領域
２４に厚部２５が生じる。
【００４３】このタイプのドリル６は、相対的にコア直
径が大きい（楕円の長軸）にも拘らず、空き領域２７に
ある穿孔屑も具体的には螺旋領域を形成する搬出螺旋部
８ａ、８ｂのスクリュー状のねじれによって搬出される
ため、大量の穿孔屑を搬出することを可能にする。ドリ
ル６は、一定の溝深さｔNを有する。
【００４４】図９（ａ）及び９（ｂ）に示すドリル６
は、コア２３に関して、湾曲した三角形２８の連続した
断面Ｄを備える。螺旋部の直径ｄFが変化しており、そ
の断面形も変化している。この断面は、作業長ＬAにわ
たって連続的にねじれており、このねじれにより片側の
膨らみ２９が生じる。少なくとも１つの搬出螺旋部８
ａ、８ｂのランド１０は、ドリルの長手軸Ａに対して傾
いている。このタイプのドリル６では、ドリル孔の壁面
への摩擦が小さくなる一方で、コアの直径が比較的大き
くても、大量の穿孔屑の搬出が可能になる。このため、
（ドリルの螺旋領域とドリル孔の壁面との間の）自由空
間２７に積もる穿孔屑は、螺旋領域８を形成する搬出螺
旋部８ａ、８ｂのスクリュー状のねじれにより、ドリル
孔から搬出される。ドリル６の溝の深さはｔNで、不変
である。ドリル６の製造の際、フライスを、例えばｘ方
向に、回転するドリル６に沿って移動させると同時に、
コアの断面Ｄを維持しながら、縦方向ｘの垂直方向ｙ、
ｙ’のどちらかに移動させる。この結果、フライスが半
加工品を削る深さは、ｙの位置により異なる。このよう
な製造方法は、図８（ａ）及び８（ｂ）に示したドリル
の製造にも適している。
【００４５】図１０（ａ）から図１１（ｆ）は、搬出螺
旋部を通過する断面の詳細図である。図１０（ａ）は、
搬出螺旋部８ａにより形成されるドリル６の螺旋領域８
を示す。搬出螺旋部８ａは、２つの高ランド１０ａ、１
０ｃと、その間に位置する小ランド１０ｂから構成され
ている。３つのランド１０ａ、１０ｂ、１０ｃは全て、
ドリル６の中央縦軸Ａに対して傾いたランド面３０ａ、
３０ｂ、３０ｃを備えている。図１０（ａ）の点線は、
搬出螺旋部８ａを形成する工作機械３１の輪郭を表して
いる。もちろん、図とは対照的に、実際のフライス作業
時には、半加工品は、工作機械３１がすでに材料を削っ
た領域においてのみ加工される。
【００４６】図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、螺旋部
８ａまたはランド面３０ａ、３０ｂ、３０ｃの設計を変
更したものである。図１０（ｄ）は、ランド面３０ａ、
３０ｃに設けられた、図示されていないドリル孔の壁面
に向かう溝３２ａ、３２ｃを備えた２つのランド１０
ａ、１０ｃを示す。ランド１０ｂのランド面３０ｂは、
その断面が山形に設計されている。
【００４７】図１０（ｅ）は、２つの螺旋部８ａ、８ｂ
により形成される螺旋領域８を示す。２つの螺旋部８
ａ、８ｂは、図では点線で示されている２つの工作機械
３１により形成される。工作機械３１は、時差的に及び
／または空間的にオフセットされた状態で、半加工品に
作用する。大ランド１０ａ、１０ｃ、１０ｅは、２つの
工作機械３１が半加工品を加工した場合にのみ完全に形
成される。なぜなら、１つの機械がそれぞれの場合、こ
れらのランドのおよそ半分を形成するためである。搬出
螺旋部８ａ、８ｂには、異なる溝の深さｔN1とｔN2の搬
出溝１１がある。ドリル軸に向かう螺旋部終端を形成す
るためには、一方の工作機械３１が螺旋部終端領域にお
いて３６０°半加工品を加工すればよい。
【００４８】図１１（ａ）から図１１（ｆ）は、ランド
１０ａ、１０ｂ、１０ｃの設計をさらに変更したもので
ある。この場合、特に、ランド１０ａ、１０ｂ、１０ｃ
のランド面が異なる構造になっている。ランド面は、そ
の断面において、Ｖ字またはＵ字型の突起または窪みあ
るいは傾斜になるように設計されている。
【００４９】本発明は、ここに記載した例に制限され
ず、本願の請求項の範囲内の本発明の展開も包含する。
具体的には、すでに記述したように、本発明による方法
は、進行速度を変えることにより搬出螺旋部の少なくと
も一部の搬出螺旋部のピッチを変更するために使用され
てもよい。この場合、進行速度の変更は、加工深度およ
び対応する機械の選択を変更した場合と同様、ランド幅
も同時に変更する。ランド幅は、バンド幅とも呼ばれ、
ランド半径と取り違えられるべきでない。
【００５０】コア直径と搬出溝の輪郭との両方が、加工
深度の変更により同様に変更されてもよい。この搬出溝
の輪郭は、どの工作機械を使用するかに依存している。
対応する工作機械の形式によって、工作機械の加工深度
の変化は、コア直径だけでなく、搬出溝またはランドの
配置にも影響する。
【００５１】記載の構成例により、例えば、不変のピッ
チ及びバンド幅（ランド幅）を備えた螺旋部直径または
ランド半径のみを提供するドリルまたはフライスが製造
可能である。このようなドリルは、例えば、ドリル孔に
おける摩擦を小さくする。ピッチ及びバンド幅を変更で
きる機械もまた実現可能である。この場合、螺旋部直径
は不変であるかまたは同様に変化する。
【００５２】いずれにしても、本発明に基づく方法にお
いて重要なことは、棒状の半加工品から１回の操作で搬
出螺旋部を製造することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 半加工品を示す図である。
【図２】 図１から加工された端部を有する半加工品を
示す図である。
【図３】 ダブルスタートドリルの第１構成例を示す図
である。
【図４】 ダブルスタートドリルの第２構成例を示す図
である。
【図５】 ダブルスタートドリルの第３構成例を示す図
である。
【図６】 ダブルスタートドリルの第４構成例を示す図
である。
【図７】 シングルスタートドリルの第５構成例を示す
図である。
【図８】 シングルスタートドリルの第６構成例を示す
図である。
【図９】 シングルスタートドリルの第７構成例を示す
図である。
【図１０】 異なるドリルの搬出螺旋部位における断面
を示す図である。
【図１１】 異なるドリルの搬出螺旋部位における断面
を示す図である。
【符号の説明】 【符号の説明】
１： 半加工品 １’： 半加工品の初期輪郭 ２： １または６のチップ ３： １または６の終端部 ４： 円錐 ５： 面取り ６： ドリル ７： クランプシャンク ８： 螺旋部 ８ａ、８ｂ： 搬出螺旋部 ９： 搬出螺旋部の終端部 １０： ランド １０ａ、１０ｂ、１０ｃ： ランド １１： 搬出溝 １２： 超硬金切断チップ １３： 溝底 １４： ランド端部 １５： 溝端部 １６： 移行領域（８から７へ） １７： 円錐外被 １８： 円錐外被 １９： 面 ２０： 収縮部 ２１： ９の円錐部 ２２： ビード ２３： コア ２４： ８の中央領域 ２５： 厚部 ２６： 楕円 ２７： 空き領域 ２８： 三角形 ２９： 膨らみ ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ： １０のランド面 ３１： 工作機械 ３２ａ、３２ｂ： １０ａ及び１０ｂの溝 ３３： ＳＤＳプラス軸 ３４： 当接部 Ａ： ６の中央の長手方向軸 Ｂ： 断面領域円 ＢR： ランド幅 Ｃ： ２６の断面 Ｄ： ２８の断面 ＤE： シャンク直径 ＤR： １の直径 ｄ： 収縮部２０の直径 ｄF： ８の直径（搬出螺旋部の直
径） ｄK： コア直径 ｄN： 名目幅 ＬA： ８の作業長さ ＬR： １の長さ ｎ： 搬出溝半径 Ｐ： ピッチ角 ＲE： シャンク半径 ｒF： ランド半径 Ｔ： 加工深さ＝ＲE−ｎ ｔN、ｔN1、ｔN2： 搬出溝深さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー ウイドマン ドイツ連邦共和国 88085 ランゲナルゲ ン マークトプラッツ 14 (72)発明者 ハンス−ピーター フュスル ドイツ連邦共和国 88281 シュリー ア イベッシュシュトラーセ 42 (72)発明者 マルコ ラング ドイツ連邦共和国 88213 ラーヴェンス ブルク フランツ−シューバートーシュト ラーセ ８

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの搬出螺旋部（８ａ、８
    ｂ）を備え、棒状の半加工品（１）から製造される、具
    体的には、ドリル（６）或いはフライスといった、工具
    の製造方法であって、 前記搬出螺旋部（８ａ、８ｂ）は１つの工程で形成さ
    れ、前記半加工品（１）は前記搬出螺旋部（８ａ、８
    ｂ）の直径ｄFよりも大きい直径ＤRを有していることを
    特徴とする工具の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記半加工品（１）は工作機械（３１）
    に対して回転状態で固定され、該工作機械（３１）及び
    ／又は半加工品（１）は、半加工品（１）の長手方向ｘ
    及び／又は横方向ｙに移動されることを特徴とする請求
    項１に記載の工具の製造方法。
  3. 【請求項３】 前記工作機械（３１）は、静止した或い
    は回転している前記半加工品（１）の周りを回転し、前
    記工作機械（３１）及び／又は半加工品（１）は、半加
    工品（１）の長手方向ｘ及び／又は横方向ｙに移動され
    ることを特徴とする請求項１に記載の工具の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記半加工品及び工作機械の相互間の移
    動速度すなわち相対速度は、移動中に変化されることを
    特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の工具の製造
    方法。
  5. 【請求項５】 加工深さＴ及び／又は、前記半加工品及
    び工作機械の相互間の移動速度が連続的に変化されるこ
    とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の工具の
    製造方法。
  6. 【請求項６】 棒状の半加工品（１）は、その全長ＬR
    にわたって一定の直径ＤRを有していることを特徴とす
    る請求項１〜５のいずれかに記載の工具の製造方法。
  7. 【請求項７】 規格化されたハンマドリル機用の規格化
    されたホルダ（例えば、ＳＤＳ−プラス或いはＳＤＳ−
    マックス)を備えた半加工品（１）が使用されることを
    特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の工具の製造
    方法。
  8. 【請求項８】 ドリル（６）は、螺旋部（８）とクラン
    プシャンク（７）との間に生成され、螺旋終端部（９）
    は、ｘ方向への工具（６、３１）の相対的減速移動、そ
    の長手軸Ａに関するドリル（６）の加速された回転、或
    いは、ドリル（６）に関する工作機械（３１）の加速さ
    れた回転によって形成されることを特徴とする請求項１
    〜７のいずれかに記載の工具の製造方法。
  9. 【請求項９】 螺旋終端部（９）は、シャンク半径ＲE
    から、或いは、該シャンク半径に向かって、加工深さＴ
    を移動に伴って変化させるという、搬出螺旋部（８）と
    同様の工程で、棒状の半加工品（１）に形成されること
    を特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の工具の製
    造方法。
  10. 【請求項１０】 螺旋終端部（９）は、１０°〜１８０
    °の角度範囲にわたって、好ましくは９０°の角度範囲
    にわたって形成されることを特徴とする請求項１〜９の
    いずれかに記載の工具の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記螺旋部（８ａ、８ｂ）のシャンク
    領域（７）への移行部は、３６０°の回転によって設け
    られることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記
    載の工具の製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記搬出螺旋部（８）は、切り屑の除
    去あるいは成形により形成されることを特徴とする請求
    項１〜１１のいずれかに記載の工具の製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記搬出螺旋部（８）は、例えば、フ
    ライス削りといった切り屑の除去を行う方法により形成
    され、更に、具体的には、表面に圧力負荷をかけるロー
    リングによって、該搬出螺旋部を再加工することを特徴
    とする請求項１〜１２のいずれかに記載の工具の製造方
    法。
  14. 【請求項１４】 前記搬出螺旋部（８）は、例えば、押
    出成形といった成形方法により形成され、棒状の半加工
    品（１）は、好ましくは、型を用いてプレスされること
    を特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の工具の
    製造方法。
  15. 【請求項１５】 工作機械に依存して、得られる溝深さ
    ｔNは常に一定にされることを特徴とする請求項１〜１
    ４のいずれかに記載の工具の製造方法。
  16. 【請求項１６】 具体的には、ドリル或いはフライスと
    いった工具であって、シャンク半径ＲEのクランプシャ
    ンク（７）と、少なくとも１つの搬出螺旋部（８ａ、８
    ｂ）とを備え、該搬出螺旋部（８ａ、８ｂ）は、請求項
    １〜１５のいずれかに記載の工具の製造方法により形成
    されたことを特徴とする工具。
  17. 【請求項１７】 ピッチＰ、ランド幅ＢR及び螺旋部の
    直径ｄF或いはランド半径は、螺旋終端部の領域外では
    一定であることを特徴とする請求項１６に記載の工具。
  18. 【請求項１８】 前記搬出螺旋部（８）の直径ｄF或い
    はランド半径は変化されていることを特徴とする請求項
    １６に記載の工具。
  19. 【請求項１９】 前記搬出螺旋部（８ａ、８ｂ）のピッ
    チＰやバンド幅ＢR或いはランド幅は変化され、螺旋部
    の直径ｄF或いはランド半径は一定であることを特徴と
    する請求項１６に記載の工具。
  20. 【請求項２０】 ピッチＰやバンド幅ＢR或いはランド
    幅と、螺旋部の直径ｄF或いはランド半径との両方が変
    化されていることを特徴とする請求項１６に記載の工
    具。
  21. 【請求項２１】 前記搬出螺旋部（８）は螺旋終端部
    （９）を備え、該螺旋終端部は、クランプシャンク
    （７）に向かってランド半径ｒFが大きくなるよう構成
    されたことを特徴とする請求項１６に記載の工具。
  22. 【請求項２２】 螺旋終端部（９）は、連続的な対称形
    の移行部及び／又は当接部（３４）を介してクランプシ
    ャンク（７）に合流していることを特徴とする請求項１
    ６〜２１のいずれかに記載の工具。
  23. 【請求項２３】 少なくとも１つの搬出螺旋部（８ａ、
    ８ｂ）のランド（１０）は、ドリルの長手軸Ａに対して
    傾いていることを特徴とする請求項１６〜２２のいずれ
    かに記載の工具。
  24. 【請求項２４】 螺旋部の直径ｄFが変化していること
    を特徴とする請求項１６〜２３のいずれかに記載の工
    具。
  25. 【請求項２５】 螺旋部の直径ｄFが変化している一
    方、その断面形は一定とされたことを特徴とする請求項
    １６〜２４のいずれかに記載の工具。
  26. 【請求項２６】 螺旋部の直径ｄFが変化しており、そ
    の断面形も変化していることを特徴とする請求項１６〜
    ２５のいずれかに記載の工具。
  27. 【請求項２７】 その側面形状に関わらず、溝深さｔN
    は常に一定にされたことを特徴とする請求項１６〜２６
    のいずれかに記載の工具。
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