JP2013082024A - ガンドリル及びワーク切削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺状のガンドリルにおいても切削抵抗を低減しつつガンドリルの振れを抑制でき、高精度な深穴加工を実現できるガンドリル及びワーク切削方法を提供する。
【解決手段】ガンドリル１０Ａは、刃先３１を有する切削部３０と、切削部３０よりも基端側に設けられ、切削部３０よりも小径の第１シャンク部３２と、切削部３０よりも基端側に第１シャンク部３２を介して設けられ、切削部３０と略同径のガイド部３４とを備える。切削部３０、第１シャンク部３２及びガイド部３４には、切屑排出溝４０が長手方向に延在形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、深穴加工に使用されるガンドリル及び当該ガンドリルを用いたワーク切削方法に関する。

従来、ワーク（被加工物）に深穴加工を施すためにガンドリルマシンが用いられる。このようなガンドリルマシンは、一般に、主軸台のスピンドルにガンドリルと呼ばれる長尺ドリルを取り付けて回転可能とし、主軸台の進退動作によりガンドリルを軸方向に移動させるように構成されている。例えば、下記特許文献１には、断面Ｖ字状の切屑排出溝を有した中空シャンク部の先端に、溝部を有し切刃部が超硬合金からなる切削ヘッドが装着されたガンドリルが開示されている。

特開２００７−１５２４５５号公報

しかしながら、ワーク（例えば、射出成型用金型）に設けられる冷却水流路等を形成する場合には、ガンドリルは相当に長尺となることがある。一方、ガンドリルの回転時の振れ（加工振れ）の大きさは、理論的にはガンドリルの全長に略比例することから、ガンドリルが長尺になるほど、加工振れが大きくなる。従って、ガンドリルが長尺となる場合でも高精度な深穴加工を実現するには、加工振れを抑制することが重要である。また、加工振れを抑制するに当り、切削抵抗が増大することがないよう配慮することも重要である。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、長尺状のガンドリルにおいても切削抵抗を低減しつつガンドリルの振れを抑制でき、高精度な深穴加工を実現できるガンドリル及びワーク切削方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のガンドリルは、刃先を有する切削部と、前記切削部よりも基端側に設けられ、前記切削部よりも小径のシャンク部と、前記切削部よりも基端側に前記シャンク部を介して設けられ、前記切削部と略同径のガイド部と、を備え、前記切削部、前記シャンク部及び前記ガイド部には、切屑排出溝が長手方向に延在形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、切削部の基端側にシャンク部を介してガイド部を備えるので、長尺状のガンドリルにおいても切削抵抗を低減しつつガンドリルの振れを抑制でき、高精度な深穴加工を実現できる。本発明のガンドリルでは、切屑排出溝がガイド部にまで設けられていることにより、ガイド部において切屑が詰まることを抑制できるため、切屑を排出するためにガンドリルを切削穴に対して出し入れする必要がなく、切削効率を向上させることができる。

上記のガンドリルにおいて、前記切削部が設けられた側とは長手方向の反対側の端部を構成する基端部と、長手方向に間隔を置いて設けられた複数の前記ガイド部と、前記切削部と前記ガイド部との間、及び前記ガイド部と前記基端部との間にそれぞれ設けられた複数の前記シャンク部とを備えるとよい。

上記の構成によれば、複数のガイド部を備えることにより、より加工深さの深い深穴加工に対応することが可能である。すなわち、より加工深さの深い深穴加工をするために構成された長尺状のガンドリルの振れを好適に抑制できる。

上記のガンドリルにおいて、前記シャンク部は、第１シャンク部として設けられ、前記ガイド部よりも基端側には、前記切削部よりも小径の第２シャンク部が設けられ、前記第１シャンク部は、着脱部により、先端側部と基端側部とに長手方向に分割可能に構成されるとともに、前記第２シャンク部よりも高硬度の材料で構成されているとよい。

上記の構成によれば、第１シャンク部が長手方向に分割可能に構成されていることから、切削部を高硬度材料で構成した場合において刃先の欠け等の損傷が生じたときでも、損傷した切削部を、新しい切削部に簡易に交換することができる。また、切削すべき穴の深さに対応した適切な長さの切削ツールに交換することもできる。さらに、着脱部が設けられた第１シャンク部は、第２シャンク部よりも高硬度の材料で構成されているため、着脱部での耐久性を好適に確保することができる。

上記のガンドリルにおいて、前記切削部が設けられた側とは長手方向の反対側の端部を構成する基端部と、長手方向に間隔を置いて設けられた複数の前記ガイド部と、前記切削部と前記ガイド部との間、及び前記ガイド部と前記基端部との間にそれぞれ設けられた複数の前記シャンク部とを備え、前記複数のシャンク部のうち少なくとも１つは、着脱部により、先端側部と基端側部とに長手方向に分割可能に構成され、前記着脱部を有する前記シャンク部は、前記着脱部を有しない前記シャンク部よりも高硬度の材料で構成されているとよい。

上記の構成によれば、複数のガイド部を備えることにより、長尺状のガンドリルの振れを一層好適に抑制できる。また、少なくとも１つのシャンク部が長手方向に分割可能に構成されていることから、切削部を高硬度材料で構成した場合において刃先の欠け等の損傷が生じたときでも、損傷した切削部を、新しい切削部に簡易に交換することができる。また、切削すべき穴の深さに対応した適切な長さの切削ツールに交換することもできる。さらに、着脱部が設けられたシャンク部は、着脱部が設けられていないシャンク部よりも高硬度の材料で構成されているため、着脱部での耐久性を好適に確保することができる。

上記のガンドリルにおいて、前記先端側部に隣接する前記切削部又は前記ガイド部と、前記先端側部とは、同一材料により一体形成され、前記基端側部と、当該基端側に隣接する前記ガイド部とは、同一材料により一体形成されているとよい。

上記の構成によれば、着脱部が設けられたシャンク部とその前後に設けられた切削部（又はガイド部）及びガイド部との接合が不要となり、耐久性を効果的に向上させることができる。

また、本発明は、上記のガンドリルを用いたワーク切削方法であって、前記ガンドリルとは別の加工具を用いて、前記刃先から前記ガイド部までの長さ以上の深さを有する下穴をワークに穿設する下穴加工工程と、前記ガンドリルを前記下穴に挿入する挿入工程と、前記下穴に挿入された前記ガンドリルにより、前記ワークに深穴を穿設する深穴加工工程と、を有することを特徴とする。

上記のワーク切削方法によれば、刃先からガイド部までの深さの下穴を事前に設けておき、当該下穴にガンドリルを挿入し、当該ガンドリルにより深穴加工を実施する際、ガイド作用が発揮された状態から深穴加工を開始できる。従って、当初からガンドリルの振れを防止又は抑制した状態で深穴加工を実施できるため、高精度な深穴加工を実現できる。

本発明のガンドリル及びワーク切削方法によれば、長尺状のガンドリルにおいても切削抵抗を低減しつつガンドリルの振れを抑制でき、高精度な深穴加工を実現できる。

本発明の第１実施形態に係るガンドリルを備えた工作機械の概略構成図である。 図１に示したガンドリルの一部省略側面図である。 図１に示したガンドリルの正面図である。 図４Ａは、下穴加工工程の説明図であり、図４Ｂは、挿入工程の説明図であり、図４Ｃは、深穴加工工程の説明図である。 本発明の第２実施形態に係るガンドリルの一部省略側面図である。 図６Ａは、本発明の第３実施形態に係るガンドリルの一部省略平面図であり、図６Ｂは図６Ａに示したガンドリルの一部省略裏面図である。 図７Ａは、第１シャンク部を分割した状態の図であり、図７Ｂは、第１シャンク部の基端側部の斜視図である。 図８Ａは、本発明の第４実施形態に係るガンドリルの一部省略平面図であり、図８Ｂは、図８Ａに示したガンドリルの一部省略裏面図である。

以下、本発明に係るガンドリル及びワーク切削方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るガンドリル１０Ａを備えた工作機械１２の構成を示す概略構成図である。本実施形態において、工作機械１２は、５つの駆動軸を有する５軸ＮＣ工作機械１２Ａとして構成されている。具体的には、５軸ＮＣ工作機械１２Ａは、直交３軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動自在な移送部１４と、移送部１４に取り付けられたヘッド１６と、このヘッド１６に装着された深穴加工用のガンドリル１０Ａとを備える。

移送部１４は、図示しない工作機械本体に取り付けられており、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸用の図示しない各モータによって、それぞれ送り機構を通じてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移送されるようになっている。

ヘッド１６は、Ｚ軸と平行なＣ軸を中心として移送部１４に対して回転可能に設けられた第１回転部２０と、Ｃ軸に直交する方向のＢ軸を中心として第１回転部２０に対して回転可能に設けられた第２回転部２２を有する。第２回転部２２は、スピンドル２４と、このスピンドル２４の先端に設けられガンドリル１０Ａを固定するためのチャック２６と、スピンドル２４を高速で回転させるモータ２８とを有する。

５軸ＮＣ工作機械１２Ａは、さらに、図示しない制御部を備える。ガンドリル１０Ａは、制御部による制御作用下に移送部１４を通じてＸ、Ｙ、Ｚ方向に移送されるとともに、第１回転部２０によってＣ軸周りに旋回され、第２回転部２２によってＢ軸周りに旋回される。すなわち、５軸ＮＣ工作機械１２Ａのヘッド１６は三次元空間上での位置及び姿勢を変更可能に構成されている。

チャック２６を介してスピンドル２４の先端に固定されたガンドリル１０Ａは、深穴加工用に長尺に構成されている。このように、５軸ＮＣ工作機械１２Ａは、深穴加工用のガンドリル１０Ａを装着しているので、ワークＷに対して任意の方向に深穴加工を実施することができる。なお、図１において、ワークＷは、固定治具Ｊにより所定位置に固定されており、このような固定状態で、ガンドリル１０Ａを装着した５軸ＮＣ工作機械１２Ａによる加工がなされる。

図２は、ガンドリル１０Ａの一部省略側面図である。図３は、ガンドリル１０Ａの正面図である。ガンドリル１０Ａは、先端部を構成する刃先３１を有する切削部３０（切削ヘッド）と、切削部３０の基端側に設けられた第１シャンク部３２（シャンク部）と、第１シャンク部３２の基端側に設けられたガイド部３４と、このガイド部３４の基端側に設けられた第２シャンク部３６と、刃先３１が設けられた先端部とは反対側の端部を構成する基端部３７とを有する。

切削部３０は、先端にワークＷを切削するための刃先３１を有するとともに、ガンドリル１０Ａの長手方向に沿って横断面Ｖ字状の溝部３０ａが形成され、横断面形状が、円形の一部を切り欠いた形状となっている。切削部３０の先端面には、クーラント放出口３８が設けられている。このクーラント放出口３８は、切削部３０、第１シャンク部３２、ガイド部３４をガンドリル１０Ａの長手方向に貫通するクーラント供給路３９の出口として、切削部３０の先端面にて開口している。

このような切削部３０は、５軸ＮＣ工作機械１２Ａのヘッド１６により、溝部の片側の側縁を刃先３１（刃部）として、深穴加工時に図３の矢印Ｒ方向に回転駆動され、これによりワークＷを切削加工するようになっている。

第１シャンク部３２は、切削部３０の基端側に隣接して設けられ、切削部３０よりも小径であり、ガンドリル１０Ａの長手方向に沿って横断面Ｖ字状の溝部３２ａが形成され、横断面形状が、円形の一部を切り欠いた形状となっている。本実施形態では、第１シャンク部３２の全長は、切削部３０よりも長く構成されている。

ガイド部３４は、第１シャンク部３２の基端側に隣接して設けられ、切削部３０と略同径であり、ガンドリル１０Ａの長手方向に沿って横断面Ｖ字状の溝部３４ａが形成され、横断面形状が、円形の一部を切り欠いた形状となっている。本実施形態では、ガイド部３４の全長は、切削部３０の全長よりも短いが、同じか、それよりも長くてもよい。このように、ガイド部３４は、切削部３０の基端側に第１シャンク部３２を介して設けられている。

本実施形態において、切削部３０、第１シャンク部３２及びガイド部３４は、一体成形品の切削ツール４２として構成されている。このような切削ツール４２は、高強度の材料で構成されるのがよく、例えば、超硬合金、焼結体等によって構成される。超硬合金としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ系の如きタングステンカーバイドを主体としたものがある。焼結体としては、焼結セラミックス、サーメット、微結晶ダイヤモンド焼結体等がある。

第２シャンク部３６は、ガイド部３４の基端側に隣接して設けられ、切削部３０よりも小径であり、ガンドリル１０Ａの長手方向に沿って横断面Ｖ字状の溝部３６ａが形成され、横断面形状が、円形の一部を切り欠いた形状となっている。第２シャンク部３６は、第１シャンク部３２と同径でもよく、異なる外径でもよい。溝部３６ａは、第２シャンク部３６の基端付近まで延在している。なお、図２では、第２シャンク部３６の途中を省略しているが、第２シャンク部３６は、切削部３０の刃先３１からガイド部３４の基端までの長さに比して、数倍以上の長さを有する。

本実施形態において、第２シャンク部３６は、円筒状パイプを変形させて断面Ｖ字状の溝部３６ａを形成したものであり、その中空部４３は、上述したクーラント供給路３９に連通している。このような第２シャンク部３６の構成材料としては、５軸ＮＣ工作機械１２Ａのモータ２８による回転駆動力を切削ツール４２に確実に伝達できるものであればよく、例えば、ステンレス鋼、アルミ合金、銅合金等により構成することができる。

第２シャンク部３６の基端（基端部３７）には、第２シャンク部３６よりも大径のドライバ部４４が固着されている。このドライバ部４４は、上述したチャック２６（図１参照）に装着され、モータ２８の回転駆動力を受ける部位であり、第２シャンク部３６の中空部４３に連通するクーラント通路４５が軸線方向に貫通形成されている。

ガンドリル１０Ａにおいて、上述した切削部３０に設けられた溝部３０ａ、第１シャンク部３２に設けられた溝部３２ａ、ガイド部３４に設けられた溝部３４ａ及び第２シャンク部３６に設けられた溝部３６ａにより、その長手方向に沿って延在する断面Ｖ字状の切屑排出溝４０が構成されている。切屑排出溝４０の角度（一方の側面と他方の側面とのなす角度θ（図３参照））は、１１０度以下であるのがよい。

本実施形態に係るガンドリル１０Ａは、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、その作用及び効果について説明する。

上述したように、５軸ＮＣ工作機械１２Ａは、三次元空間上の位置及び姿勢を変更可能なヘッド１６を有し、この５軸ＮＣ工作機械１２Ａに深穴加工用のガンドリル１０Ａを装着しているため、ワークＷに対するガンドリル１０Ａの位置及び向きを任意に設定することが可能である。よって、ワークＷに対して任意の方向に深穴加工を実施することができる。

この場合、ガンドリル１０Ａには、切削部３０の基端側に第１シャンク部３２を介して切削部３０と略同径のガイド部３４が設けられていることにより、ワークＷの加工時に、ガイド部３４が切削穴の内周面に摺接する。このため、高速回転するガンドリル１０Ａの振れは、ガイド部３４が切削穴の内周面に摺接しながら支持されることで防止される。すなわち、ガンドリル１０Ａは、ガイド部３４によって、その長手方向の途中部位（切削部３０と基端部３７との間）が支持されるので、高速回転に伴う振れが有効に防止される。よって、高精度な深穴加工を実施することができる。

ガンドリル１０Ａによる深穴加工時、ワークＷは切削部３０により切削され、切屑が発生するが、切屑はガンドリル１０Ａに長手方向に沿って延在形成された切屑排出溝４０を通して、切削穴の外部に排出される。本実施形態では、ガンドリル１０Ａの長手方向の途中位置にガイド部３４が設けられているが、このガイド部３４にも、切屑排出溝４０の一部を構成する溝部３４ａが形成されている。従って、切削部３０にて発生した切屑がガイド部３４で詰まることが有効に抑制され、切屑の排出が効率的になされる。

以上説明したように、本実施形態に係るガンドリル１０Ａによれば、切削部３０の基端側に第１シャンク部３２を介してガイド部３４を備え、しかも、切屑排出溝４０がガイド部３４にまで設けられている。このような構成により、長尺状のガンドリル１０Ａにおいても切削抵抗を低減しつつガンドリル１０Ａの振れを抑制することによって高精度な深穴加工を実現できるとともに、ガイド部３４において切屑が詰まることを抑制できることから、切屑を排出するためにガンドリル１０Ａを出し入れする必要がなく、切削効率を向上させることができる。

次に、上記のように構成されたガンドリル１０Ａを用いた、より好ましいワーク切削方法を説明する。先ず、図４Ａに示すように、下穴４８をワークＷに穿設する下穴加工工程を実施する。下穴４８は、少なくとも、ガンドリル１０Ａの刃先３１からガイド部３４（具体的には、ガイド部３４の基端）までの長さＬ（図２参照）に対応する深さを有する。この下穴加工工程では、ガンドリル１０Ａを用いるのではなく、それとは別の加工具（ガンドリル１０Ａよりも短いドリル等）を用いて下穴４８を加工する。下穴４８の内径は、切削部３０の外径と略同じとする。すなわち、切削部３０により加工した場合の切削穴の外径と略同径の下穴４８を加工する。このように形成した下穴４８は、ガイド部３４の受け面となる。なお、下穴４８の深さは、上記長さＬより大きくてもよい。

次に、図４Ｂに示すように、ガンドリル１０Ａを下穴４８に挿入する挿入工程を行う。上述したように、下穴４８は、ガンドリル１０Ａの刃先３１からガイド部３４までの長さＬ（又はそれ以上）の深さを有するため、ガンドリル１０Ａを下穴４８の最奥部にまで挿入すると、ガイド部３４が下穴４８の内周面に接触する。従って、ガイド部３４によるガイド作用が発揮された状態となる。

次に、図４Ｃに示すように、下穴４８に挿入されたガンドリル１０Ａを高速回転させながら先端方向に移動させることにより、ワークＷに深穴を穿設する深穴加工工程を実施する。この場合、ガンドリル１０Ａの高速回転を開始する時点でガイド部３４のガイド作用が発揮されているため、ガンドリル１０Ａの振れが好適に抑制された状態で、深穴加工を開始することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るワーク切削方法によれば、刃先３１からガイド部３４までの深さの下穴４８を事前に設けておき、当該下穴４８にガンドリル１０Ａを挿入し、当該ガンドリル１０Ａにより深穴加工を実施する際、ガイド作用が発揮された状態から深穴加工を開始できる。従って、当初からガンドリル１０Ａの振れを抑制した状態で深穴加工を実施できるため、高精度な深穴加工を実現できる。

［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係るガンドリル１０Ｂの一部省略側面図である。なお、第２実施形態に係るガンドリル１０Ｂにおいて、第１実施形態に係るガンドリル１０Ａと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

第２実施形態に係るガンドリル１０Ｂは、第１実施形態に係るガンドリル１０Ａと比べて、より深い加工深さに対応できる構成となっている。このため、ガンドリル１０Ｂは、刃先３１を有する切削部５０と、切削部５０の基端側に隣接して設けられ切削部５０よりも小径の第１シャンク部５２と、第１シャンク部５２の基端側に隣接して設けられ切削部５０と略同径の第１ガイド部５４と、第１ガイド部５４の基端側に隣接して設けられ切削部５０よりも小径の第２シャンク部５６と、第２シャンク部５６の基端側に隣接して設けられ切削部５０と略同径の第２ガイド部５８と、第２ガイド部５８の基端側に隣接して設けられ切削部５０よりも小径の第３シャンク部６０とを有する。

切削部５０は、第１実施形態における切削部３０よりも若干長く構成されているが、切削部３０と同様の外形であり、横断面Ｖ字状の溝部５０ａが設けられている。第１シャンク部５２及び第２シャンク部５６は、第１実施形態における第１シャンク部３２と同様の外形であり、それぞれ横断面Ｖ字状の溝部５２ａ、５６ａが設けられている。第１ガイド部５４及び第２ガイド部５８は、第１実施形態におけるガイド部３４と同様の外形であり、それぞれ横断面Ｖ字状の溝部５４ａ、５８ａが設けられている。第３シャンク部６０は、第１実施形態における第２シャンク部３６に対応する部分であり、横断面Ｖ字状の溝部６０ａが設けられている。

ガンドリル１０Ｂにおいて、上述した切削部５０に設けられた溝部５０ａ、第１シャンク部５２に設けられた溝部５２ａ、第１ガイド部５４に設けられた溝部５４ａ、第２シャンク部５６に設けられた溝部５６ａ、第２ガイド部５８に設けられた溝部５８ａ及び第３シャンク部６０に設けられた溝部６０ａにより、その長手方向に沿って延在する断面Ｖ字状の切屑排出溝６２が構成されている。切屑排出溝６２の角度（一方の側面と他方の側面とのなす角度）は、１１０度以下であるのがよい。

上記のように構成された本実施形態に係るガンドリル１０Ｂによれば、複数のガイド部（第１ガイド部５４及び第２ガイド部５８）を備えることにより、第１実施形態に係るガンドリル１０Ａと比べて、より加工深さの深い深穴加工に対応することが可能である。すなわち、より加工深さの深い深穴加工をするために構成された長尺状のガンドリル１０Ｂの振れを一層好適に抑制できる。

本実施形態に係るガンドリル１０Ｂによっても、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明したワーク切削方法を実施することができる。すなわち、ガンドリル１０Ｂとは別の加工具を用いて、ガンドリル１０Ｂの刃先３１から第１ガイド部５４（具体的には、第１ガイド部５４の基端）までの長さ以上の深さを有する下穴４８をワークＷに穿設する下穴加工工程と、ガンドリル１０Ｂを下穴４８に挿入する挿入工程と、下穴４８に挿入されたガンドリル１０Ｂにより、ワークＷに深穴を穿設する深穴加工工程とを実施することにより、当初からガンドリル１０Ｂの振れを抑制した状態で深穴加工を実施できるため、高精度な深穴加工を実現できる。

なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する各構成部分については、第１実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。

［第３実施形態］
図６Ａは、本発明の第３実施形態に係るガンドリル１０Ｃの一部省略平面図である。図６Ｂは、ガンドリル１０Ｃの一部省略裏面図である。なお、第３実施形態に係るガンドリル１０Ｃにおいて、第１実施形態に係るガンドリル１０Ｃと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

ガンドリル１０Ｃは、刃先３１を有する切削部７０と、切削部７０の基端側に隣接して設けられ切削部７０よりも小径の第１シャンク部７２と、第１シャンク部７２の基端側に隣接して設けられ切削部７０と略同径のガイド部７４と、ガイド部７４の基端側に隣接して設けられ切削部７０よりも小径の第２シャンク部７６とを備える。切削部７０、ガイド部７４及び第２シャンク部７６の外形は、それぞれ、第１実施形態における切削部３０、ガイド部３４及び第２シャンク部３６の外形と同じである。

本実施形態において、第１シャンク部７２は、着脱部８０により、先端側部７２Ａと基端側部７２Ｂとに長手方向に分割可能に構成されるとともに、第２シャンク部７６よりも高硬度の材料で構成されている。図７Ａは、第１シャンク部７２を、先端側部７２Ａと基端側部７２Ｂとに分離させた状態の図である。図７Ｂは、基端側部７２Ｂの斜視図である。

着脱部８０は、先端側部７２Ａの基端に設けられた第１嵌合凹部８０ａと、基端側部７２Ｂの先端に設けられた第２嵌合凹部８０ｂと、第１嵌合凹部８０ａ及び第２嵌合凹部８０ｂに挿入され締結部品８１（例えば、ネジ等）により先端側部７２Ａ及び基端側部７２Ｂに固定可能な連結部材８０ｃとからなる。第１嵌合凹部８０ａは、先端側部７２Ａの溝部及び基端面にて開放された横断面台形状の溝である。

第２嵌合凹部８０ｂは、基端側部７２Ｂの溝部及び先端面にて開放された横断面台形状の溝である。連結部材８０ｃは、第１嵌合凹部８０ａ及び第２嵌合凹部８０ｂと同様の横断面台形状の棒状の部材であり、第１嵌合凹部８０ａ及び第２嵌合凹部８０ｂに挿入されて、締結部品８１により先端側部７２Ａ及び基端側部７２Ｂに固定されることで、先端側部７２Ａと基端側部７２Ｂとが互いに相対回転不可能に固定される。

ガンドリル１０Ｃには、切削部７０、第１シャンク部７２の先端側部７２Ａと基端側部７２Ｂ及びガイド部７４をガンドリル１０Ｃの長手方向に貫通するクーラント供給路８４が形成されている。先端側部７２Ａ及び基端側部７２Ｂにおいて、クーラント供給路８４は、第１嵌合凹部８０ａ及び第２嵌合凹部８０ｂを避けた位置に形成されている。具体的には、２つのクーラント供給路８４は、第１嵌合凹部８０ａ及び第２嵌合凹部８０ｂの両側を通るように形成されており、切削部７０の先端面にてクーラント放出口８５としてそれぞれ開口している。なお、本実施形態ではクーラント供給路８４は２つ形成されているが、設計条件等に応じて１つだけ形成されてもよい。

本実施形態において、切削部７０と先端側部７２Ａとは同一材料により一体形成され、基端側部７２Ｂとガイド部７４とは同一部材により一体形成されている。すなわち、切削部７０と先端側部７２Ａとは別部材が結合したものではなく、切削部７０と先端側部７２Ａとで一部材からなる切削ツール８８として構成されている。同様に、基端側部７２Ｂとガイド部７４とは別部材が結合したものではなく、基端側部７２Ｂとガイド部７４とで一部材として構成されている。

着脱部８０を有する第１シャンク部７２の耐久性を確保するため、切削部７０、第１シャンク部７２及びガイド部７４は、第２シャンク部７６よりも高硬度の材料、例えば、金属又はセラミックス等の粉末を焼結した焼結体で構成されるのがよい。焼結セラミックとしては、酸化物、窒化物、炭化物等の粉末を焼結したものがあり、例えば、窒化ホウ素系、窒化珪素系、窒化チタン系、アルミナ系等が挙げられる。

上記のように構成された本実施形態に係るガンドリル１０Ｃによれば、第１シャンク部７２が長手方向に分割可能に構成されていることから、切削部７０を高硬度材料で構成した場合において刃先の欠け等の損傷が生じたときでも、損傷した切削部７０を含む切削ツール８８を取り外し、新しい切削部７０を含む別の切削ツール８８に簡易に交換することができる。また、穴の深さに対応した適切な長さの他の切削ツール（例えば、後述する切削ツール９０。図８Ａ及び図８Ｂ参照）に交換することもできる。さらに、着脱部８０が設けられた第１シャンク部７２は、第２シャンク部７６よりも高硬度の材料で構成されているため、着脱部８０での耐久性を好適に確保することができる。

本実施形態に係るガンドリル１０Ｃによっても、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明したワーク切削方法を実施することができる。すなわち、ガンドリル１０Ｃとは別の加工具を用いて、ガンドリル１０Ｃの刃先３１からガイド部７４（具体的には、ガイド部７４の基端）までの長さ以上の深さを有する下穴４８をワークＷに穿設する下穴加工工程と、ガンドリル１０Ｃを下穴４８に挿入する挿入工程と、下穴４８に挿入されたガンドリル１０Ｃにより、ワークＷに深穴を穿設する深穴加工工程とを実施することにより、当初からガンドリル１０Ｃの振れを抑制した状態で深穴加工を実施できるため、高精度な深穴加工を実現できる。

なお、第３実施形態において、第１実施形態と共通する各構成部分については、第１実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。

［第４実施形態］
図８Ａは、本発明の第４実施形態に係るガンドリル１０Ｄの一部省略平面図である。図８Ｂは、ガンドリル１０Ｄの一部省略裏面図である。なお、第４実施形態に係るガンドリル１０Ｄにおいて、第２実施形態に係るガンドリル１０Ｂ又は第３実施形態に係るガンドリル１０Ｄと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

第４実施形態に係るガンドリル１０Ｄは、第２実施形態に係るガンドリル１０Ｂの第２シャンク部５６を軸線方向に分割可能にした構成に相当する。すなわち、ガンドリル１０Ｄは、刃先３１を有する切削部９０と、切削部９０の基端側に隣接して設けられ切削部９０よりも小径の第１シャンク部９２と、第１シャンク部９２の基端側に隣接して設けられ切削部９０と略同径の第１ガイド部９４と、第１ガイド部９４の基端側に隣接して設けられ切削部９０よりも小径の第２シャンク部９６と、第２シャンク部９６の基端側に隣接して設けられ切削部９０と略同径の第２ガイド部９８と、第２ガイド部９８の基端側に隣接して設けられ切削部９０よりも小径の第３シャンク部１００とを備え、第２シャンク部９６は、着脱部８０により、先端側部９６Ａと基端側部９６Ｂとに長手方向に分割可能に構成されている。

ガンドリル１０Ｄにおいて、着脱部８０による分割位置よりも基端側の部分、すなわち、基端側部９６Ｂ、第２ガイド部９８及び第３シャンク部１００の構成は、第３実施形態に係るガンドリル１０Ｃの基端側部７２Ｂ、ガイド部７４及び第２シャンク部７６の構成と同じである。切削部９０、第１シャンク部９２、第１ガイド部９４及び第２シャンク部９６の先端側部９６Ａとにより、第３実施形態における切削ツール８８よりも長い切削ツール８９が構成されている。

着脱部８０を有する第２シャンク部９６の耐久性を確保するため、第２シャンク部９６は、第３シャンク部１００よりも高硬度の材料、例えば、金属又はセラミックス等の粉末を焼結した焼結体で構成されるのがよい。第１ガイド部９４と第２シャンク部９６の先端側部９６Ａとは、同一材料により一体形成されている。すなわち、第１ガイド部９４と先端側部９６Ａとは別部材が結合したものではなく、第１ガイド部９４と先端側部９６Ａとで一部材として構成されている。このため、第１ガイド部９４と先端側部９６Ａとの接合が不要となり、耐久性を向上させることができる。同様に、基端側部９６Ｂと第２ガイド部９８も、同一材料により一体形成されているので、基端側部９６Ｂと第２ガイド部９８との接合が不要となり、耐久性を向上させることができる。

なお、ガンドリル１０Ｄにおいて、第２シャンク部９６を長手方向に分割可能に構成するのではなく、第１シャンク部９２を先端側部と基端側部とに長手方向に分割可能に構成してもよい。また、この場合、第１シャンク部９２の先端側部と切削部９０とを同一材料により一体形成し、第１シャンク部９２の基端側部と第１ガイド部９４とを同一材料により一体形成するとともに、第１シャンク部９２を、第２シャンク部９６又は第３シャンク部１００よりも高硬度の材料で構成するとよい。

本実施形態に係るガンドリル１０Ｄによっても、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明したワーク切削方法を実施することができる。すなわち、ガンドリル１０Ｄとは別の加工具を用いて、ガンドリル１０Ｄの刃先３１から第１ガイド部９４（具体的には、第１ガイド部９４の基端）までの長さ以上の深さを有する下穴４８をワークＷに穿設する下穴加工工程と、ガンドリル１０Ｄを下穴４８に挿入する挿入工程と、下穴４８に挿入されたガンドリル１０Ｄにより、ワークＷに深穴を穿設する深穴加工工程とを実施することにより、当初からガンドリル１０Ｄの振れを抑制した状態で深穴加工を実施できるため、高精度な深穴加工を実現できる。

なお、第４実施形態において、第１〜第３実施形態と共通する各構成部分については、第１〜第３実施形態における当該共通の各構成部分がもたらす作用及び効果と同一又は同様の作用及び効果が得られることは勿論である。

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

１０Ａ〜１０Ｄ…ガンドリル ３０、５０、７０、９０…切削部
３４、７４…ガイド部
３２、５２、７２、９２…第１シャンク部
３６、５６、７６、９６…第２シャンク部
３７…基端部 ４８…下穴
５４、９４…第１ガイド部 ５８、９８…第２ガイド部
７２Ａ、９６Ａ…先端側部 ７２Ｂ、９６Ｂ…基端側部
８０…着脱部

Claims (6)

1. 刃先を有する切削部と、
   前記切削部よりも基端側に設けられ、前記切削部よりも小径のシャンク部と、
   前記切削部よりも基端側に前記シャンク部を介して設けられ、前記切削部と略同径のガイド部と、を備え、
   前記切削部、前記シャンク部及び前記ガイド部には、切屑排出溝が長手方向に延在形成されている、
   ことを特徴とするガンドリル。
2. 請求項１記載のガンドリルにおいて、
   前記切削部が設けられた側とは長手方向の反対側の端部を構成する基端部と、
   長手方向に間隔を置いて設けられた複数の前記ガイド部と、
   前記切削部と前記ガイド部との間、及び前記ガイド部と前記基端部との間にそれぞれ設けられた複数の前記シャンク部とを備える、
   ことを特徴とするガンドリル。
3. 請求項１記載のガンドリルにおいて、
   前記シャンク部は、第１シャンク部として設けられ、
   前記ガイド部よりも基端側には、前記切削部よりも小径の第２シャンク部が設けられ、
   前記第１シャンク部は、着脱部により、先端側部と基端側部とに長手方向に分割可能に構成されるとともに、前記第２シャンク部よりも高硬度の材料で構成されている、
   ことを特徴とするガンドリル。
4. 請求項１記載のガンドリルにおいて、
   前記切削部が設けられた側とは長手方向の反対側の端部を構成する基端部と、
   長手方向に間隔を置いて設けられた複数の前記ガイド部と、
   前記切削部と前記ガイド部との間、及び前記ガイド部と前記基端部との間にそれぞれ設けられた複数の前記シャンク部とを備え、
   前記複数のシャンク部のうち少なくとも１つは、着脱部により、先端側部と基端側部とに長手方向に分割可能に構成され、
   前記着脱部を有する前記シャンク部は、前記着脱部を有しない前記シャンク部よりも高硬度の材料で構成されている、
   ことを特徴とするガンドリル。
5. 請求項３又は４記載のガンドリルにおいて、
   前記先端側部に隣接する前記切削部又は前記ガイド部と、前記先端側部とは、同一材料により一体形成され、
   前記基端側部と、当該基端側に隣接する前記ガイド部とは、同一材料により一体形成されている、
   ことを特徴とするガンドリル。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のガンドリルを用いたワーク切削方法であって、
   前記ガンドリルとは別の加工具を用いて、前記刃先から前記ガイド部までの長さ以上の深さを有する下穴をワークに穿設する下穴加工工程と、
   前記ガンドリルを前記下穴に挿入する挿入工程と、
   前記下穴に挿入された前記ガンドリルにより、前記ワークに深穴を穿設する深穴加工工程と、を有する、
   ことを特徴とするワーク切削方法。

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