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JP7477308B2 - Shank for cutting tool, cutting tool and cutting method - Google Patents

Shank for cutting tool, cutting tool and cutting method Download PDF

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JP7477308B2 JP2020007154A JP2020007154A JP7477308B2 JP 7477308 B2 JP7477308 B2 JP 7477308B2 JP 2020007154 A JP2020007154 A JP 2020007154A JP 2020007154 A JP2020007154 A JP 2020007154A JP 7477308 B2 JP7477308 B2 JP 7477308B2
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Description

本発明の実施形態は、切削工具用のシャンク、切削工具及び切削加工方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a shank for a cutting tool, a cutting tool, and a cutting method.

従来、手持ち式の工具回転装置にドリルやリーマ等の切削工具を取り付けて穿孔等の切削加工を行う方法が知られている(例えば特許文献1参照)。典型的な手持ち式の工具回転装置にはチャックが設けられ、ドリルやリーマ等の切削工具のシャンクが工具回転装置のチャックに交換可能に保持される。 A method is known in which a cutting tool such as a drill or reamer is attached to a handheld tool rotating device to perform cutting work such as drilling (see, for example, Patent Document 1). A typical handheld tool rotating device is provided with a chuck, and the shank of a cutting tool such as a drill or reamer is held in the chuck of the tool rotating device in an exchangeable manner.

シャンクとチャックで構成されるツーリングシステムのうち、できるだけ少ない段取りで切削工具を交換できるようにした簡易な構造を有するシャンクとチャックが知られている(例えば非特許文献1参照)。このシャンクとチャックはクイックチェンジシャンク及びクイックチェンジシャンク用チャックという名称で流通している。 Among tooling systems consisting of a shank and a chuck, a shank and a chuck with a simple structure that allows cutting tools to be replaced with as few setups as possible is known (see, for example, Non-Patent Document 1). This shank and chuck are marketed under the names of quick-change shanks and chucks for quick-change shanks.

クイックチェンジシャンク及びクイックチェンジシャンク用チャックには、A-TYPEとB-TYPEがある。A-TYPEは通常の切削加工用の仕様であり、A-TYPEのクイックチェンジシャンク及びチャックはそれぞれQAシャンク及びQAチャックと呼ばれて流通している。一方、B-TYPEは狭隘部における切削加工用の仕様であり、B-TYPEのクイックチェンジシャンク及びチャックはそれぞれQBシャンク及びQBチャックと呼ばれて流通している。 There are two types of quick-change shanks and chucks for quick-change shanks: A-TYPE and B-TYPE. A-TYPE is designed for normal cutting work, and A-TYPE quick-change shanks and chucks are sold as QA shanks and QA chucks, respectively. On the other hand, B-TYPE is designed for cutting work in narrow spaces, and B-TYPE quick-change shanks and chucks are sold as QB shanks and QB chucks, respectively.

図11は従来のQAシャンクの正面図であり、図12は図11に示す従来のQAシャンクの側面に半径方向に向かって形成される3つの止まり孔の位置における横断面図である。 Figure 11 is a front view of a conventional QA shank, and Figure 12 is a cross-sectional view at the position of three blind holes formed radially on the side of the conventional QA shank shown in Figure 11.

図11及び図12に示すように、A-TYPEのクイックチェンジシャンクであるQAシャンクの寸法を含む形状は規格化されている。具体的には、QAシャンクは、円柱の側面に長さ方向が円柱の周方向となるように環状の溝を設け、かつ環状の溝の底面に等間隔に3つの止まり孔を深さ方向が円柱の半径方向となるように設けた形状を有している。 As shown in Figures 11 and 12, the shape, including the dimensions, of the QA shank, which is an A-TYPE quick change shank, is standardized. Specifically, the QA shank has a shape in which an annular groove is provided on the side of a cylinder with the length direction being the circumferential direction of the cylinder, and three equally spaced blind holes are provided on the bottom surface of the annular groove with the depth direction being the radial direction of the cylinder.

このような形状を有するQAシャンクは、3つのスチールボールを備えたQAチャックに着脱することができる。すなわち、正三角形の頂点となる位置に配置された3つのスチールボールをQAシャンクの半径方向にスライドさせ、QAシャンクに形成される3つの止まり孔にそれぞれ3つのスチールボールを挿入及び退避させることによって、QAシャンクをQAチャックに着脱することができる。 A QA shank with this shape can be attached to and detached from a QA chuck equipped with three steel balls. In other words, the three steel balls arranged at the vertices of an equilateral triangle are slid radially along the QA shank, and the three steel balls are inserted and removed from the three blind holes formed in the QA shank, thereby allowing the QA shank to be attached to and detached from the QA chuck.

典型的なチャックは回転させて工具を保持することが必要であるのに対して、QAチャックは、エアカプラのように長さ方向にスライドする部材をスライドさせてスチールボールの位置を変化させるのみで、容易にQAシャンクを着脱することができる。 While a typical chuck needs to rotate to hold the tool, the QA chuck can easily attach and detach the QA shank by simply sliding a member that slides lengthwise, like an air coupler, to change the position of the steel ball.

図13は従来のQBシャンクの正面図である。 Figure 13 is a front view of a conventional QB shank.

図13に示すように、B-TYPEのクイックチェンジシャンクであるQBシャンクの寸法を含む形状も規格化されている。QBシャンクの長さは、QAシャンクの長さに比べて短い。このため、QBシャンクに設けられる3つの止まり孔の各中心軸の端面からの距離も、QAシャンクに設けられる3つの止まり孔の各中心軸の端面からの距離よりも短くなっている。QBシャンクの長さ及びQBシャンクの長さ方向における3つの止まり孔の位置以外のQBシャンクの形状についてはQAシャンクと同様である。 As shown in Figure 13, the shape, including the dimensions, of the QB shank, which is a B-TYPE quick change shank, is also standardized. The length of the QB shank is shorter than the length of the QA shank. Therefore, the distance from the end face of each central axis of the three blind holes provided in the QB shank is also shorter than the distance from the end face of each central axis of the three blind holes provided in the QA shank. Other than the length of the QB shank and the positions of the three blind holes in the longitudinal direction of the QB shank, the shape of the QB shank is the same as that of the QA shank.

QBシャンクの長さはQAシャンクの長さよりも短いため、QBチャックの長さもQAチャックの長さより短くなる。このため、長さが短いQBチャックを典型的なコーナードリルのホルダとして採用することができる。すなわち、QBシャンク及びQBチャックを、狭隘部における切削加工用のシャンク及びチャックとして用いることができる。 Because the length of the QB shank is shorter than the length of the QA shank, the length of the QB chuck is also shorter than the length of the QA chuck. Therefore, the short QB chuck can be used as a typical corner drill holder. In other words, the QB shank and QB chuck can be used as a shank and chuck for cutting in narrow areas.

実開平02-135108号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 2002-135108

、[令和1年7月18日検索]、インターネット<URL:http://www.magnavon.com/catalog/quick>、MAGNAVON INDUSTRIESカタログ, [Retrieved July 18, 2019], Internet <URL: http://www.magnavon.com/catalog/quick>, MAGNAVON INDUSTRIES Catalog

しかしながら、QAシャンクをQBチャックに着脱することはできない。その理由は、QAシャンクの長さがQBチャックの挿入孔の深さよりも長く、QAシャンクの止まり孔の位置までQBチャックに差し込むことができないためである。逆に、長さが短いQBシャンクをQAチャックに取付けると剛性が不十分となり、切削工具の振れ幅が大きくなる。その結果、切削工具に欠けや破損が発生したり、被削材(ワーク)の加工品質が著しく劣化する場合がある。 However, the QA shank cannot be attached to or detached from the QB chuck. This is because the length of the QA shank is longer than the depth of the insertion hole of the QB chuck, and it cannot be inserted into the QB chuck up to the position of the blind hole of the QA shank. Conversely, if a short QB shank is attached to a QA chuck, the rigidity becomes insufficient and the vibration range of the cutting tool increases. As a result, the cutting tool may chip or break, and the machining quality of the workpiece may deteriorate significantly.

従って、QAシャンクはQAチャックに、QBシャンクはQBチャックに、それぞれ取付けて使用することが必要である。また、典型的な工具回転装置にドリル等の切削工具を取付けて切削加工を行う場合には、コーナードリル等に切削工具を取付けて局所的な切削加工を行う場合に比べて切削抵抗が大きくなる加工条件で切削加工を行うことが加工効率の向上に繋がることから、剛性が確保されたQAシャンクを用いて切削工具を工具回転装置に取付けることが好ましい。つまり、あらゆる切削加工を行うためにQBシャンクとQBチャックを使用することは加工効率を向上させる観点から好ましくない。 Therefore, it is necessary to attach the QA shank to a QA chuck and the QB shank to a QB chuck when using them. Furthermore, when performing cutting processing by attaching a cutting tool such as a drill to a typical tool rotating device, performing cutting processing under processing conditions that result in greater cutting resistance leads to improved processing efficiency compared to when a cutting tool is attached to a corner drill or the like and localized cutting processing is performed, so it is preferable to attach the cutting tool to the tool rotating device using a QA shank with ensured rigidity. In other words, using a QB shank and QB chuck to perform all types of cutting processing is not preferable from the perspective of improving processing efficiency.

このため、切削抵抗が小さくなる加工条件で切削加工を行わざるを得ない狭隘部と、切削抵抗が大きくなる加工条件で切削加工を行うべき狭隘部ではない部分の切削加工を行う場合には、コンパクトなQBシャンクを有する切削工具と、剛性が高いQAシャンクを有する切削工具の双方を準備することが必要となる。 For this reason, when cutting narrow areas where cutting must be performed under conditions that reduce cutting resistance, and when cutting non-narrow areas where cutting should be performed under conditions that increase cutting resistance, it is necessary to prepare both a cutting tool with a compact QB shank and a cutting tool with a highly rigid QA shank.

そこで、本発明は、手持ち式の工具回転装置に切削工具を簡易に着脱できるようにしつつ、狭隘部であるか否かを問わず共通の切削工具で穿孔やリーマ加工等の切削加工を行えるようにすることを目的とする。 The present invention aims to make it possible to easily attach and detach a cutting tool to a handheld tool rotation device, while enabling cutting processes such as drilling and reaming to be performed with a common cutting tool regardless of whether the area is narrow or not.

本発明の実施形態に係る切削工具用のシャンクは、切削工具のボディを工具回転装置のチャックで保持するための円筒状又は円柱状の切削工具用のシャンクである。この切削工具用のシャンクは、前記ボディの端部を挿入してろう付けするための、深さが5mm以上の止まり孔を有する接合部と、前記接合部と一体化され、前記チャックで保持するための保持部とを有する。
前記保持部は、前記チャック側の端面から前記シャンクの長さ方向に10.9mmだけ離れた第1の位置に形成され、第1のチャックに着脱するための第1の着脱構造と、前記チャック側の端面から前記シャンクの長さ方向に3.3mmだけ離れた第2の位置に形成され、前記第1のチャックよりもシャンクを差し込む長さが短い第2のチャックに着脱するための第2の着脱構造とを有する。
更に、前記第1の着脱構造は、正三角形の3つの頂点の位置に移動可能に配置された第1の3つの球体でシャンクを保持する構造を有する前記第1のチャックに着脱できるように、前記第1の位置において最も深くなり、かつ長さ方向が前記シャンクの周方向となるように形成された第1の環状の凹みと、前記シャンクの半径方向をそれぞれの深さ方向とし、かつ前記第1の位置において前記シャンクの長さ方向に垂直となる第1の平面上において各中心軸が120°の角度差で等間隔となっている第1の3つの止まり孔とを有する。
一方、前記第2の着脱構造は、正三角形の3つの頂点の位置に移動可能に配置された第2の3つの球体でシャンクを保持する構造を有する前記第2のチャックに着脱できるように、前記第2の位置において最も深くなり、かつ長さ方向が前記シャンクの周方向となるように形成された第2の環状の凹みと、前記シャンクの半径方向をそれぞれの深さ方向とし、かつ前記第2の位置において前記シャンクの長さ方向に垂直となる第2の平面上において各中心軸が120°の角度差で等間隔となっている第2の3つの止まり孔とを有する。
そして、前記接合部の長さと前記保持部の長さを合わせた前記シャンク全体の長さを19mm以上28mm以下とした。
A cutting tool shank according to an embodiment of the present invention is a cylindrical or columnar cutting tool shank for holding a cutting tool body in a chuck of a tool rotation device. The cutting tool shank has a joint portion having a blind hole having a depth of 5 mm or more into which an end portion of the body is inserted and brazed , and a holding portion that is integrated with the joint portion and is used for holding the cutting tool in the chuck.
The holding portion has a first attachment/detachment structure formed at a first position 10.9 mm away from the end face on the chuck side in the longitudinal direction of the shank, for attaching and detaching to a first chuck, and a second attachment/detachment structure formed at a second position 3.3 mm away from the end face on the chuck side in the longitudinal direction of the shank, for attaching and detaching to a second chuck having a shorter shank insertion length than the first chuck .
Furthermore, the first attachment/detachment structure has a first annular recess that is deepest at the first position and whose length direction is the circumferential direction of the shank, so that the first attachment/detachment structure can be attached to and detached from the first chuck having a structure that holds the shank with first three spheres movably arranged at the three vertices of an equilateral triangle, and first three blind holes whose depth direction is the radial direction of the shank and whose central axes are equally spaced with an angular difference of 120° on a first plane that is perpendicular to the length direction of the shank at the first position.
On the other hand, the second attachment/detachment structure has a second annular recess that is deepest at the second position and whose length direction is the circumferential direction of the shank, so that the second attachment/detachment structure can be attached to and detached from the second chuck having a structure that holds the shank with three second spheres movably arranged at the three vertices of an equilateral triangle, and three second blind holes whose depth direction is the radial direction of the shank and whose central axes are equally spaced with an angular difference of 120° on a second plane that is perpendicular to the length direction of the shank at the second position.
The total length of the shank, which is the sum of the length of the joint portion and the length of the holding portion, is set to 19 mm or more and 28 mm or less.

また、本発明の実施形態に係る切削工具は、上述したシャンクと、先端に切れ刃を設ける一方、後端に前記シャンクをろう付けしたボディとを有し、前記ろう付けを行う範囲を、前記シャンクの長さ方向において5mm以上の範囲としたものである In addition, a cutting tool according to an embodiment of the present invention has the above-mentioned shank, a cutting edge at its tip, and a body to which the shank is brazed at its rear end, and the range in which the brazing is performed is a range of 5 mm or more in the longitudinal direction of the shank .

また、本発明の実施形態に係る切削加工方法は、上述した切削工具で被削材を切削することによって製品又は半製品を製造するものである。 The cutting method according to the embodiment of the present invention produces a finished product or semi-finished product by cutting a workpiece with the above-mentioned cutting tool.

本発明の第1の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの正面図。1 is a front view of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to a first embodiment of the present invention. 図1に示すドリルの切れ刃の形状を示す左側面図。FIG. 2 is a left side view showing the shape of the cutting edge of the drill shown in FIG. 1 . 図1に示すドリルのシャンクに設けられる止まり孔の中心軸を含む断面における詳細寸法例を含む横断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view including an example of detailed dimensions in a section including a central axis of a blind hole provided in the shank of the drill shown in FIG. 1 . 図1に示すシャンクの詳細寸法例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of detailed dimensions of the shank shown in FIG. 1 . 図1に示すシャンクの別の詳細寸法例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing another example of detailed dimensions of the shank shown in FIG. 1 . 第2の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの正面図。FIG. 13 is a front view of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to a second embodiment. 第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第1の形状例を示す投影図。FIG. 13 is a projection view showing a first example shape of a cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to a third embodiment. 第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第2の形状例を示す投影図。FIG. 13 is a projection view showing a second example shape of a cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to a third embodiment. 第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第3の形状例を示す投影図。FIG. 13 is a projection view showing a third example shape of a cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to the third embodiment. 第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第4の形状例を示す投影図。FIG. 13 is a projection view showing a fourth example shape of the cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to the third embodiment. 従来のQAシャンクの正面図。FIG. 2 is a front view of a conventional QA shank. 図11に示す従来のQAシャンクの側面に半径方向に向かって形成される3つの止まり孔の位置における横断面図。12 is a cross-sectional view of the conventional QA shank shown in FIG. 11 at the location of three blind holes formed radially in the side surface. 従来のQBシャンクの正面図。FIG. 2 is a front view of a conventional QB shank.

本発明の実施形態に係る切削工具用のシャンク、切削工具及び切削加工方法について添付図面を参照して説明する。 The shank for a cutting tool, the cutting tool, and the cutting method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

(第1の実施形態)
(構成及び機能)
図1は本発明の第1の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの正面図、図2は図1に示すドリルの切れ刃の形状を示す左側面図、図3は図1に示すドリルのシャンクに設けられる止まり孔の中心軸を含む断面における詳細寸法例を含む横断面図、図4は図1に示すシャンクの詳細寸法例を示す図である。
First Embodiment
(Configuration and Function)
FIG. 1 is a front view of a drill as an example of a cutting tool having a shank in a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a left side view showing the shape of the cutting edge of the drill shown in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view including an example of detailed dimensions in a cross section including the central axis of a blind hole provided in the shank of the drill shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram showing an example of detailed dimensions of the shank shown in FIG. 1.

切削工具の一例であるドリル1は、ボディ2とシャンク3で構成される。ボディ2もシャンク3も、ワークの材質に応じてダイス鋼や高速度鋼等のスチール或いは超硬等の所望の材料で構成することができる。もちろん、ダイヤモンド等でコーティングしても良い。 The drill 1, which is an example of a cutting tool, is composed of a body 2 and a shank 3. Both the body 2 and the shank 3 can be composed of a desired material, such as steel, such as die steel or high-speed steel, or carbide, depending on the material of the workpiece. Of course, they may be coated with diamond or the like.

ボディ2の先端には切れ刃4が設けられる。一方、ボディ2の後端にシャンク3が接合される。シャンク3は、切削工具の一例であるドリル1のボディ2を手持ち式等の工具回転装置のチャックで保持するための円筒状又は円柱状の構成要素である。 A cutting edge 4 is provided at the tip of the body 2. Meanwhile, a shank 3 is joined to the rear end of the body 2. The shank 3 is a cylindrical or columnar component for holding the body 2 of the drill 1, which is an example of a cutting tool, in a chuck of a tool rotation device, such as a hand-held type.

従って、シャンク3の一端には、ボディ2の端部を接合するための接合部5が設けられ、シャンク3の他端には、工具回転装置のチャックで保持するための保持部6が設けられる。そして、接合部5と保持部6が一体化されることによってシャンク3が構成される。 Therefore, a joint 5 for joining the end of the body 2 is provided at one end of the shank 3, and a holding portion 6 for holding the shank 3 in a chuck of a tool rotation device is provided at the other end of the shank 3. The joint 5 and holding portion 6 are integrated to form the shank 3.

ボディ2の後端をシャンク3にろう付けすることによって、ボディ2の端部をシャンク3に接合する場合には、接合部5にボディ2の端部を挿入してろう付けするための止まり孔5Aが設けられる。すなわち、シャンク3の接合部5は、ボディ2側が開口端であり、保持部6及びチャック側が閉口端である中空の円筒構造となる。 When joining the end of the body 2 to the shank 3 by brazing the rear end of the body 2 to the shank 3, a blind hole 5A is provided in the joint 5 for inserting the end of the body 2 for brazing. In other words, the joint 5 of the shank 3 has a hollow cylindrical structure with an open end on the body 2 side and a closed end on the holding part 6 and chuck side.

一方、シャンク3の保持部6は、第1のチャックの一例であるQAチャックと、第2のチャックの一例であるQBチャックの双方に着脱できる構造を有している。すなわち、シャンク3の保持部6は、QAチャックに着脱するための第1の着脱構造7Aと、QBチャックに着脱するための第2の着脱構造7Bとを有する。 On the other hand, the holding portion 6 of the shank 3 has a structure that allows it to be attached and detached to both the QA chuck, which is an example of a first chuck, and the QB chuck, which is an example of a second chuck. That is, the holding portion 6 of the shank 3 has a first attachment/detachment structure 7A for attaching and detaching to the QA chuck, and a second attachment/detachment structure 7B for attaching and detaching to the QB chuck.

第1の着脱構造7Aは、QAチャック側の端面からシャンク3の長さ方向に第1の距離D1だけ離れた第1の位置P1に形成される。一方、第2の着脱構造7Bは、QBチャック側の端面からシャンク3の長さ方向に第1の距離D1よりも短い第2の距離D2だけ離れた第2の位置P2に形成される。これは、QBチャックにシャンク3を差し込む長さが、QAチャックにシャンク3を差し込む長さよりも短いためである。 The first detachable structure 7A is formed at a first position P1 that is a first distance D1 away from the end face on the QA chuck side in the longitudinal direction of the shank 3. On the other hand, the second detachable structure 7B is formed at a second position P2 that is a second distance D2, which is shorter than the first distance D1, away from the end face on the QB chuck side in the longitudinal direction of the shank 3. This is because the length by which the shank 3 is inserted into the QB chuck is shorter than the length by which the shank 3 is inserted into the QA chuck.

QAチャックは、正三角形の3つの頂点の位置に移動可能に配置された3つの球体でシャンクを保持する構造を有する。従って、シャンク3の保持部6をQAチャックに着脱できるようにするためには、図11に示す従来のQAシャンクと同様の構造をシャンク3の保持部6に設けることが必要である。 The QA chuck has a structure that holds the shank with three spheres movably positioned at the three vertices of an equilateral triangle. Therefore, in order to make it possible to attach and detach the holding part 6 of the shank 3 to the QA chuck, it is necessary to provide the holding part 6 of the shank 3 with a structure similar to that of the conventional QA shank shown in Figure 11.

具体的には、シャンク3をQAチャックに着脱するための第1の着脱構造7Aとして、図示されるように、QAチャック側の端面からシャンク3の長さ方向に第1の距離D1だけ離れた第1の位置P1において最も深くなり、かつ長さ方向がシャンク3の周方向となるように形成された第1の環状の凹み8Aと、シャンク3の半径方向をそれぞれの深さ方向とし、かつ第1の位置P1においてシャンク3の長さ方向に垂直となる第1の平面上において各中心軸が120°の角度差で等間隔となっている第1の3つの止まり孔9Aを、保持部6に設けることが必要である。 Specifically, as the first attachment/detachment structure 7A for attaching and detaching the shank 3 to the QA chuck, it is necessary to provide the holding part 6 with a first annular recess 8A that is deepest at a first position P1 that is a first distance D1 away from the end face on the QA chuck side in the longitudinal direction of the shank 3 and whose longitudinal direction is the circumferential direction of the shank 3, as shown in the figure, and first three blind holes 9A whose respective depth directions are in the radial direction of the shank 3 and whose central axes are equally spaced with an angular difference of 120° on a first plane perpendicular to the longitudinal direction of the shank 3 at the first position P1.

同様に、QBチャックも正三角形の3つの頂点の位置に移動可能に配置された3つの球体でシャンクを保持する構造を有する。従って、シャンク3の保持部6をQBチャックに着脱できるようにするためには、図13に示す従来のQBシャンクと同様の構造をシャンク3の保持部6に設けることが必要である。 Similarly, the QB chuck also has a structure that holds the shank with three spheres movably positioned at the three vertices of an equilateral triangle. Therefore, in order to make it possible to attach and detach the holding portion 6 of the shank 3 to the QB chuck, it is necessary to provide the holding portion 6 of the shank 3 with a structure similar to that of the conventional QB shank shown in FIG. 13.

具体的には、シャンク3をQBチャックに着脱するための第2の着脱構造7Bとして、図示されるように、QBチャック側の端面からシャンク3の長さ方向に第2の距離D2だけ離れた第2の位置P2において最も深くなり、かつ長さ方向がシャンク3の周方向となるように形成された第2の環状の凹み8Bと、シャンク3の半径方向をそれぞれの深さ方向とし、かつ第2の位置P2においてシャンク3の長さ方向に垂直となる第2の平面上において各中心軸が120°の角度差で等間隔となっている第2の3つの止まり孔9Bを、保持部6に設けることが必要である。 Specifically, as the second attachment/detachment structure 7B for attaching and detaching the shank 3 to the QB chuck, it is necessary to provide the retaining portion 6 with a second annular recess 8B formed so that it is deepest at a second position P2 that is a second distance D2 away from the end face on the QB chuck side in the longitudinal direction of the shank 3 and whose longitudinal direction is the circumferential direction of the shank 3, as shown in the figure, and second three blind holes 9B whose respective depth directions are in the radial direction of the shank 3 and whose central axes are equally spaced with an angular difference of 120° on a second plane perpendicular to the longitudinal direction of the shank 3 at the second position P2.

尚、図3は、第1の3つの止まり孔9Aの各中心軸を含む横断面及び第2の3つの止まり孔9Bの各中心軸を含む横断面の双方の形状を表している。図示された例では、製造容易化の観点から第2の3つの止まり孔9Bの位置が、第1の3つの止まり孔9Aの位置をシャンク3の中心軸方向にそれぞれ平行移動した位置となっているが、機能的にはシャンク3の中心軸方向への相対的な平行移動に加えて、シャンク3の中心軸を中心に相対的に回転移動させた位置となるように、第1の3つの止まり孔9Aの位置及び第2の3つの止まり孔9Bの位置を決定することができる。 Note that FIG. 3 shows the shapes of both a cross section including the central axis of each of the first three blind holes 9A and a cross section including the central axis of each of the second three blind holes 9B. In the illustrated example, the positions of the second three blind holes 9B are positions obtained by translating the positions of the first three blind holes 9A in the direction of the central axis of the shank 3 from the viewpoint of ease of manufacturing, but functionally, the positions of the first three blind holes 9A and the second three blind holes 9B can be determined so that they are positions obtained by relatively translating the positions in the direction of the central axis of the shank 3 and relatively rotating the positions around the central axis of the shank 3.

第1の環状の凹み8A及び第1の3つの止まり孔9Aが形成される第1の位置P1と、QAチャック側におけるシャンク3の端面との間における第1の距離D1は、図4に示すように、従来のQAシャンクと同様に10.9mmとなる。他方、第2の環状の凹み8B及び第2の3つの止まり孔9Bが形成される第2の位置P2と、QBチャック側におけるシャンク3の端面との間における第2の距離D2は、図4に示すように、従来のQBシャンクと同様に3.3mmとなる。 The first distance D1 between the first position P1 where the first annular recess 8A and the first three blind holes 9A are formed and the end face of the shank 3 on the QA chuck side is 10.9 mm, as in the conventional QA shank, as shown in FIG. 4. On the other hand, the second distance D2 between the second position P2 where the second annular recess 8B and the second three blind holes 9B are formed and the end face of the shank 3 on the QB chuck side is 3.3 mm, as in the conventional QB shank, as shown in FIG. 4.

シャンク3全体の長さLは、接合部5の長さL1と保持部6の長さL2を合わせた長さとなる。保持部6には、第1の環状の凹み8Aと第1の3つの止まり孔9Aがシャンク3の端面から第1の距離D1=10.9mmだけ離れた第1の位置P1に形成される一方、第2の環状の凹み8Bと第2の3つの止まり孔9Bがシャンク3の端面から第2の距離D2=3.3mmだけ離れた第2の位置P2に形成されるため、保持部6の長さL2は、少なくとも第1の距離D1=10.9mmに第1の環状の凹み8Aの一部の幅を加えた長さとなる。一方、接合部5の長さL1は、少なくともボディ2の端部を十分な強度で接合するために必要な長さとすることが肝要である。 The overall length L of the shank 3 is the sum of the length L1 of the joint 5 and the length L2 of the retaining portion 6. In the retaining portion 6, the first annular recess 8A and the first three blind holes 9A are formed at a first position P1 that is a first distance D1 = 10.9 mm away from the end face of the shank 3, while the second annular recess 8B and the second three blind holes 9B are formed at a second position P2 that is a second distance D2 = 3.3 mm away from the end face of the shank 3. Therefore, the length L2 of the retaining portion 6 is at least the first distance D1 = 10.9 mm plus the width of a portion of the first annular recess 8A. On the other hand, it is essential that the length L1 of the joint 5 is at least the length necessary to join the end of the body 2 with sufficient strength.

そこで、ドリルのボディとシャンクとの接合強度を評価するために、実際にドリル1の試作品、図11に示す従来のQAシャンクを取付けたドリル及び図13に示す従来のQBシャンクを取付けたドリルにトルク試験機でトルクを掛ける試験を行った。その結果、従来のQAシャンクのろう付けの長さは、従来のQBシャンクのろう付けの長さよりも長いが、少なくともQBシャンクのろう付けの長さが確保できれば、ドリルのボディとシャンクとの接合強度が十分となり、トルク試験機でドリルの先端にトルクを掛けるとシャンクのろう付け部分よりも先にドリルのボディが折れるかシャンクがチャックに対して滑ることが確認された。 Therefore, in order to evaluate the joint strength between the drill body and shank, tests were conducted in which torque was applied using a torque tester to a prototype of Drill 1, a drill equipped with a conventional QA shank as shown in Figure 11, and a drill equipped with a conventional QB shank as shown in Figure 13. As a result, it was confirmed that although the brazing length of the conventional QA shank is longer than the brazing length of the conventional QB shank, if at least the brazing length of the QB shank can be secured, the joint strength between the drill body and shank is sufficient, and that when torque is applied to the tip of the drill using a torque tester, the drill body breaks before the brazing part of the shank or the shank slips in the chuck.

従って、少なくとも従来のQBシャンクのろう付けの長さを確保できれば、図1に示すシャンク3の長さが従来のQBシャンクの長さよりも長かったとしても、ボディ2の端部を十分な強度で接合することができると考えられる。従来のQBシャンクの工具軸AX方向におけるろう付けの長さは5mmである。 Therefore, if at least the brazing length of the conventional QB shank can be secured, it is believed that the end of the body 2 can be joined with sufficient strength even if the length of the shank 3 shown in Figure 1 is longer than the length of the conventional QB shank. The brazing length in the tool axis AX direction of the conventional QB shank is 5 mm.

そこで、図1に示すシャンク3を、銀ろう等のろう材を用いたろう付けによってボディ2と接合し、かつシャンク3の接合部5には、ボディ2の端部をろう付けするための止まり孔5Aを、深さLDが5mm以上となるように設けることができる。これにより、ボディ2の後端と、シャンク3の接合部5との間においてろう付けを行う範囲を、シャンク3の長さ方向において5mm以上の範囲とし、回転切削加工を行う上で、十分な接合強度を確保することができる。 The shank 3 shown in FIG. 1 can be joined to the body 2 by brazing using a brazing material such as silver solder, and a blind hole 5A for brazing the end of the body 2 can be provided in the joint 5 of the shank 3 with a depth LD of 5 mm or more. This makes it possible to ensure that the range in which brazing is performed between the rear end of the body 2 and the joint 5 of the shank 3 is 5 mm or more in the length direction of the shank 3, and sufficient joint strength can be ensured for rotary cutting.

そうすると、接合部5の長さL1は、少なくとも5mmの深さの止まり孔5Aを、止まり孔5Aの底面の厚さが確保できる程度の長さとなる。そこで、図4に例示されるように、シャンク3全体の長さLを、ボディ2との接合強度を確保しつつ、QAチャック及びQBチャックの双方に着脱できるように、19mmに決定することができる。 In this case, the length L1 of the joint 5 is long enough to ensure the thickness of the bottom surface of the blind hole 5A, which is at least 5 mm deep. Therefore, as shown in FIG. 4, the overall length L of the shank 3 can be determined to be 19 mm so that the joint strength with the body 2 can be ensured and the shank 3 can be attached to and detached from both the QA chuck and the QB chuck.

この場合、QAチャック及びQBチャックにシャンク3をセットした場合に、QAチャック及びQBチャックからのシャンク3の突き出し長さが短くなり、狭隘部の孔加工においてワークとの干渉を回避する観点から有利となる。換言すれば、シャンク3を含むドリル1のQAチャック及びQBチャックからの突き出し長さを短くし、ワークとの干渉を起きにくくすることができる。そのための、シャンク3全体の長さLの最小長さは図4に例示されるように19mmとなる。 In this case, when the shank 3 is set in the QA chuck and the QB chuck, the protruding length of the shank 3 from the QA chuck and the QB chuck is shortened, which is advantageous from the viewpoint of avoiding interference with the workpiece when drilling holes in narrow areas. In other words, the protruding length of the drill 1 including the shank 3 from the QA chuck and the QB chuck can be shortened, making it less likely to interfere with the workpiece. For this reason, the minimum length L of the entire shank 3 is 19 mm, as shown in FIG. 4.

他方、シャンク3全体の長さLを変えて行った試作試験の結果、表1に示すように、シャンク3全体の長さLを短くすると、切れ刃4の振れ幅が大きくなることが確認された。 On the other hand, as a result of a prototype test in which the overall length L of the shank 3 was changed, it was confirmed that the swing width of the cutting edge 4 increases when the overall length L of the shank 3 is shortened, as shown in Table 1.

Figure 0007477308000001
Figure 0007477308000001

具体的には、シャンクからの突き出し長さが85mmとなるようにドリルのボディを、長さが約10mmの従来のQBシャンク、長さが19mmの図4に示すシャンク3、長さを24mmとした図1に示すシャンク3、長さが28mmの従来のQAシャンクにそれぞれろう付けしてボール盤にセットし、各ドリル先端における振れ幅をダイヤルゲージで測定した。 Specifically, the drill bodies were brazed to a conventional QB shank with a length of approximately 10 mm, the shank 3 shown in Figure 4 with a length of 19 mm, the shank 3 shown in Figure 1 with a length of 24 mm, and a conventional QA shank with a length of 28 mm so that the protruding length from the shank was 85 mm, and then set in the drill press, and the runout width at the tip of each drill was measured with a dial gauge.

その結果、表1に示すように、長さが10mmである従来のQBシャンクの場合には振れ幅が1.7mm、長さが19mmのシャンク3の場合には振れ幅が0.8mm、長さが24mmのシャンク3の場合には振れ幅が0.6mm、長さが28mmである従来のQAシャンクの場合には振れ幅が0.5mmとなった。 As a result, as shown in Table 1, the runout width was 1.7 mm for the conventional QB shank with a length of 10 mm, 0.8 mm for the shank 3 with a length of 19 mm, 0.6 mm for the shank 3 with a length of 24 mm, and 0.5 mm for the conventional QA shank with a length of 28 mm.

従って、図4に例示される長さLを19mmとしたシャンク3を取付けたドリル1で、従来のQAシャンクを取付けたドリルと同じ切削抵抗が生じる切削条件で切削加工を行うと、従来のQAシャンクを取付けたドリルで切削加工を行う場合に比べて、切れ刃4の振れ幅が大きくなる。切れ刃4の振れ幅が大きくなると、切れ刃4に欠損が生じるリスクが大きくなる。 Therefore, when cutting is performed with a drill 1 equipped with a shank 3 having a length L of 19 mm as shown in FIG. 4 under cutting conditions that generate the same cutting resistance as a drill equipped with a conventional QA shank, the vibration range of the cutting edge 4 becomes larger than when cutting is performed with a drill equipped with a conventional QA shank. When the vibration range of the cutting edge 4 becomes larger, the risk of chipping of the cutting edge 4 increases.

このため、従来のQAシャンクを取付けたドリルと同程度に切れ刃4の欠損リスクを低減させて工具寿命を確保する観点からは、シャンク3の長さLをQAシャンクの長さと同じく28mmにすることが適切であると考えられる。 For this reason, from the perspective of reducing the risk of chipping of the cutting edge 4 to the same extent as with drills equipped with conventional QA shanks and ensuring tool life, it is considered appropriate to set the length L of the shank 3 to 28 mm, the same as the length of the QA shank.

図5は図1に示すシャンク3の別の詳細寸法例を示す図である。 Figure 5 shows another example of detailed dimensions of the shank 3 shown in Figure 1.

図4はシャンク3の長さLを最小長さである19mmとした例を示しているのに対して、図5はシャンク3の長さLを、切れ刃4の振れ幅を小さくし、欠損リスクを低減できるように従来のQAシャンクの長さに合わせて28mmにした例を示している。図4に例示されるように、シャンク3の長さLを19mmにすればワークとの干渉を起こりにくくできる一方、図5に例示されるようにシャンク3の長さLを28mmにすれば、切れ刃4の欠損リスクを低減することができる。 Figure 4 shows an example in which the length L of the shank 3 is set to the minimum length of 19 mm, while Figure 5 shows an example in which the length L of the shank 3 is set to 28 mm to match the length of a conventional QA shank so as to reduce the runout width of the cutting edge 4 and reduce the risk of chipping. As illustrated in Figure 4, if the length L of the shank 3 is set to 19 mm, interference with the workpiece is less likely to occur, while if the length L of the shank 3 is set to 28 mm as illustrated in Figure 5, the risk of chipping of the cutting edge 4 can be reduced.

また、シャンク3の長さLを19mmと28mmとの間における長さとし、ワークとの干渉回避と、切れ刃4の欠損リスクの低減を重要度に応じてバランスさせるようにしても良い。従って、シャンク3全体の長さLを19mm以上28mm以下の範囲とすることができる。シャンク3の長さLを19mmよりも長くする場合には、シャンク3の長さLを長くした分だけ止まり孔5Aの深さLDを5mmよりも深くしてろう付けによるボディ2の接合強度を向上させても良いし、逆にろう付けの労力を低減するために、止まり孔5Aの深さLDを5mmとしても良い。 The length L of the shank 3 may be between 19 mm and 28 mm, and a balance may be achieved between avoiding interference with the workpiece and reducing the risk of chipping the cutting edge 4 depending on the importance of each. Therefore, the length L of the entire shank 3 may be in the range of 19 mm to 28 mm. If the length L of the shank 3 is made longer than 19 mm, the depth LD of the blind hole 5A may be made deeper than 5 mm by the amount of the increase in the length L of the shank 3 to improve the joining strength of the body 2 by brazing, or conversely, the depth LD of the blind hole 5A may be set to 5 mm to reduce the labor required for brazing.

一方、シャンク3全体の長さLのみならず、切れ刃4の形状を好適化することによっても、切れ刃4の欠損リスクを低減し、工具寿命を増加させることができる。換言すれば、切れ刃4の形状を好適化することによって切れ刃4の欠損リスクを低減すれば、シャンク3全体の長さLを短くしても、切れ刃4の欠損リスクの増加を抑えることができる。 On the other hand, by optimizing not only the overall length L of the shank 3 but also the shape of the cutting edge 4, the risk of chipping of the cutting edge 4 can be reduced and the tool life can be increased. In other words, if the risk of chipping of the cutting edge 4 is reduced by optimizing the shape of the cutting edge 4, an increase in the risk of chipping of the cutting edge 4 can be suppressed even if the overall length L of the shank 3 is shortened.

具体例として、図1及び図2に例示されるように、切れ刃4の先端角を、先端において0°よりも大きく180°未満とし、先端側から後端側に向かって連続的に減少させることができる。他方、切れ刃4の逃げ面10と切削後におけるワークの表面とのなす角度である切れ刃4の逃げ角を、先端側から後端側に向かって連続的に減少させ、かつ切れ刃4の最大径位置において逃げ角が形成されるように切れ刃4の形状を設計することができる。 As a specific example, as illustrated in Figures 1 and 2, the tip angle of the cutting edge 4 can be greater than 0° and less than 180° at the tip, and can decrease continuously from the tip side toward the rear end. On the other hand, the clearance angle of the cutting edge 4, which is the angle between the clearance face 10 of the cutting edge 4 and the surface of the workpiece after cutting, can be decreased continuously from the tip side toward the rear end, and the shape of the cutting edge 4 can be designed so that the clearance angle is formed at the maximum diameter position of the cutting edge 4.

そうすると、ドリル1は、ワークの材質がガラス繊維強化プラスチック(GFRP:Glass Fiber Reinforced Plastics)や炭素繊維強化プラスチック(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics)等の繊維強化プラスチック(FRP:Fiber Reinforced Plastics)及び金属のいずれであっても穿孔可能なドリルとなる。すなわち、金属及びFRPの少なくとも一方からなるワークをドリル1で穿孔することによって、良好な品質で孔を設けた製品又は半製品を製造することが可能となる。尚、FRPは複合材とも呼ばれる。 The drill 1 can then drill holes in workpieces made of either fiber-reinforced plastics (FRP) such as glass fiber reinforced plastics (GFRP) or carbon fiber reinforced plastics (CFRP) or metal. In other words, by drilling holes in a workpiece made of at least one of metal and FRP with the drill 1, it is possible to manufacture a product or semi-finished product with holes of good quality. FRP is also called a composite material.

そのメカニズムは以下の通りである。切れ刃4の先端における先端角が0°よりも大きく180°未満であるドリル1、すなわち、フラットドリルやろうそく研ぎドリルではないドリル1の切れ刃4の先端角を、工具軸AX方向に向かって後端側に連続的に減少させると欠損が発生し易い角が切れ刃4の稜線に生じないため欠損が生じるリスクを低減させることができる。 The mechanism is as follows. When the tip angle of the cutting edge 4 of a drill 1 in which the tip angle at the tip of the cutting edge 4 is greater than 0° and less than 180°, i.e., a drill 1 that is not a flat drill or a candle sharpening drill, is continuously reduced toward the rear end in the direction of the tool axis AX, the corners that are prone to chipping do not occur on the ridges of the cutting edge 4, thereby reducing the risk of chipping.

加えて、FRPを穿孔する場合にデラミネーション(層間剥離)の発生を低減できる。これは、ドリル1の先端側における相対的に大きな先端角を有する切れ刃4によるFRPの穿孔によってデラミネーションが一時的に発生しても、後方に続く相対的に小さな先端角を有する切れ刃4による穿孔では切削抵抗が小さくなり、デラミネーションが除去されるためである。 In addition, the occurrence of delamination (interlayer peeling) can be reduced when drilling FRP. This is because even if delamination occurs temporarily when drilling FRP with the cutting edge 4 with a relatively large tip angle at the tip side of the drill 1, the cutting resistance is reduced when drilling with the cutting edge 4 with a relatively small tip angle at the rear, and the delamination is removed.

また、工具軸AXに平行な投影面上における切れ刃4の稜線の形状が放物線に近づく程、工具軸AX方向の単位長さ当たりの稜線が切削するワークの体積が均一となる。このため、切れ刃4全体に亘って切削抵抗を均一にできるという効果が得られる。切れ刃4全体に亘る切削抵抗を均一にできれば、FRPの穿孔時におけるデラミネーションやバリの発生のみならず、切れ刃4の摩耗を低減することが可能となる。 In addition, the closer the shape of the ridgeline of the cutting edge 4 on a projection plane parallel to the tool axis AX is to a parabola, the more uniform the volume of the workpiece cut by the ridgeline per unit length in the direction of the tool axis AX becomes. This has the effect of making the cutting resistance uniform across the entire cutting edge 4. If the cutting resistance can be made uniform across the entire cutting edge 4, it is possible to reduce wear on the cutting edge 4 as well as prevent delamination and burrs when drilling FRP.

一方、工具軸AXに平行な投影面上における切れ刃4の稜線の形状を楕円に近づけると、工具軸AX方向の単位長さ当たりの稜線が切削するワークの体積を切れ刃4の後方程一定の割合で減少させることができる。このため、回転半径が異なることから切削速度が相対的に速い切れ刃4の後方における摩耗が、切削速度が相対的に遅い切れ刃4の前方における摩耗よりも先に進行してしまう事態を回避し、切れ刃4全体に亘る摩耗の進行の度合いを均一にできるという効果が得られる。切れ刃4全体に亘る摩耗の進行の度合いを均一にできれば、切れ刃4の寿命を向上させることができる。 On the other hand, if the shape of the ridge of the cutting edge 4 on the projection plane parallel to the tool axis AX is made closer to an ellipse, the volume of the workpiece cut by the ridge per unit length in the direction of the tool axis AX can be reduced at a constant rate toward the rear of the cutting edge 4. This avoids a situation in which wear at the rear of the cutting edge 4, where the cutting speed is relatively fast due to a different rotation radius, progresses faster than wear at the front of the cutting edge 4, where the cutting speed is relatively slow, and has the effect of making the degree of wear progression uniform across the entire cutting edge 4. If the degree of wear progression across the entire cutting edge 4 can be made uniform, the life of the cutting edge 4 can be improved.

従って、重視する効果に応じて投影面上における切れ刃4の稜線の形状を放物線又は楕円に近づけることができる。もちろん、投影面上において一部が楕円に近い形状となり、別の一部が放物線に近い形状となるように切れ刃4の稜線の形状を決定することもできる。 Therefore, depending on the effect that is emphasized, the shape of the ridge of the cutting edge 4 on the projection surface can be made to approximate a parabola or an ellipse. Of course, the shape of the ridge of the cutting edge 4 can also be determined so that one part on the projection surface is shaped like an ellipse and another part is shaped like a parabola.

尚、工具軸AXに平行な投影面上における切れ刃4の稜線の形状を放物線又は楕円とすると、切れ刃4の先端における先端角が180°となってしまうため、切れ刃4の先端における先端角がワークの穿孔に好ましい角度で形成されるように、切れ刃4の稜線の形状を決定することが必要である。そこで、例えば、図1に例示されるように切れ刃4の稜線の先端付近のみ、投影面上において直線となるように切れ刃4の稜線の形状を決定することができる。 If the shape of the ridge of the cutting edge 4 on the projection plane parallel to the tool axis AX is a parabola or an ellipse, the tip angle at the tip of the cutting edge 4 will be 180°, so it is necessary to determine the shape of the ridge of the cutting edge 4 so that the tip angle at the tip of the cutting edge 4 is formed at an angle that is favorable for drilling a hole in the workpiece. Therefore, for example, as illustrated in Figure 1, the shape of the ridge of the cutting edge 4 can be determined so that only the tip of the ridge of the cutting edge 4 becomes a straight line on the projection plane.

他方、切れ刃4の逃げ角を徐々に減少させると、切れ刃4の耐摩耗性を向上できるという効果が得られる。これは、切れ刃4の逃げ角を連続的に滑らかに減少させると、摩耗し易い角が切れ刃4の逃げ面に生じないためである。また、先端角が0°となった切れ刃4の最大径位置において逃げ角を形成すると、切れ刃4の先端側で加工した孔の内面に最大径位置の切れ刃4が平行に当たるため、バリを発生させることなくリーマ仕上げを行うことができる。その結果、ワークに良好な品質で孔を加工することができる。尚、切れ刃4の最大径位置における逃げ角は、切れ刃4の欠けや摩耗防止の観点から15°未満とすることが好ましい。 On the other hand, gradually decreasing the clearance angle of the cutting edge 4 has the effect of improving the wear resistance of the cutting edge 4. This is because if the clearance angle of the cutting edge 4 is continuously and smoothly decreased, corners that are prone to wear do not occur on the clearance surface of the cutting edge 4. Also, if a clearance angle is formed at the maximum diameter position of the cutting edge 4 where the tip angle is 0°, the cutting edge 4 at the maximum diameter position hits parallel to the inner surface of the hole machined at the tip side of the cutting edge 4, so that reaming can be performed without generating burrs. As a result, a hole can be machined in the workpiece with good quality. It is preferable that the clearance angle of the cutting edge 4 at the maximum diameter position is less than 15° from the viewpoint of preventing chipping and wear of the cutting edge 4.

切れ刃4のすくい角、すなわち切れ刃4のすくい面11と、ワークの切削方向となる切れ刃4の回転方向に垂直な面とのなす角度については、ワークの材質に応じて決定することができる。切れ刃4のすくい角を0°、すなわち切れ刃4のすくい面をワークの切削面に対して垂直にすると、FRPを穿孔する際にデラミネーションを発生し難くする効果が得られる。これは、切れ刃4にすくい角を設けなければFRPが細かく削れ、FRPに含まれる繊維のほころびを低減できるためである。従って、FRPに加工する孔の品質を良好にすることを重視する場合には、切れ刃4のすくい角をゼロにすることができる。 The rake angle of the cutting edge 4, i.e., the angle between the rake face 11 of the cutting edge 4 and the plane perpendicular to the rotation direction of the cutting edge 4, which is the cutting direction of the workpiece, can be determined according to the material of the workpiece. When the rake angle of the cutting edge 4 is set to 0°, i.e., the rake face of the cutting edge 4 is perpendicular to the cutting surface of the workpiece, it is possible to obtain the effect of making it difficult for delamination to occur when drilling holes in FRP. This is because if the cutting edge 4 does not have a rake angle, the FRP is cut finely, reducing the fraying of the fibers contained in the FRP. Therefore, when emphasis is placed on improving the quality of the holes machined in the FRP, the rake angle of the cutting edge 4 can be set to zero.

逆に、切れ刃4にすくい角を設けると、金属を穿孔する際の穿孔条件を好適化することができる。従って、金属に加工する孔の品質を良好にすることを重視する場合には、切れ刃4にすくい角を設けるようにしても良い。尚、図2に示す例では、切れ刃4のすくい角が0°となっている。すなわち、切れ刃4にすくい角が設けられていない。 Conversely, providing a rake angle to the cutting edge 4 can optimize the drilling conditions when drilling metal. Therefore, when emphasis is placed on improving the quality of the hole to be machined in the metal, a rake angle may be provided to the cutting edge 4. In the example shown in Figure 2, the rake angle of the cutting edge 4 is 0°. In other words, no rake angle is provided to the cutting edge 4.

このように、工具寿命の改善と良好な品質で孔を加工できるように形状が特殊化された切れ刃4を有するボディ2を、シャンク3と接合することにより、シャンク3の長さ等の形状に自由度を持たせることが可能となるのみならず、QAチャックやQBチャック等の剛性やシャンク3の差し込み長さが異なるチャックでシャンク3を保持しても、ワークに良好な品質で孔を加工することが可能となる。 In this way, by joining the body 2, which has a cutting edge 4 with a specialized shape to improve tool life and drill holes with good quality, to the shank 3, not only is it possible to provide freedom in the shape of the shank 3, such as its length, but it is also possible to drill holes in the workpiece with good quality even if the shank 3 is held in a chuck with different rigidity and insertion length of the shank 3, such as a QA chuck or QB chuck.

以上のような切削工具用のシャンク3並びにシャンク3を取付けたドリル1に代表される切削工具は、QAチャック及びQBチャック等の剛性及び差し込み長さが異なる複数のチャックのいずれでも保持できるように、従来のQAシャンクに形成される第1の着脱構造7Aと、従来のQBシャンクに形成される第2の着脱構造7Bの双方を設けたものである。 The cutting tool shank 3 described above and the cutting tool represented by the drill 1 to which the shank 3 is attached are provided with both a first detachable structure 7A formed on a conventional QA shank and a second detachable structure 7B formed on a conventional QB shank so that they can hold any of a number of chucks with different rigidities and insertion lengths, such as a QA chuck and a QB chuck.

(効果)
このため、シャンク3を用いれば、手持ち式の工具回転装置に切削工具を簡易に着脱できるようにしつつ、狭隘部であるか否かを問わず共通の切削工具で穿孔やリーマ加工等の切削加工を行うことが可能となる。具体的には、シャンク3を取付けた切削工具であれば、QAチャックとQBチャックの両方に取付けることができる。このため、QAチャック用の切削工具と、QBチャック用の切削工具をそれぞれ製作せずに、共通の切削工具を使用することができる。
(effect)
Therefore, by using the shank 3, it is possible to easily attach and detach the cutting tool to the hand-held tool rotation device, and it is possible to perform cutting processes such as drilling and reaming with a common cutting tool regardless of whether the part is narrow or not. Specifically, a cutting tool equipped with the shank 3 can be attached to both the QA chuck and the QB chuck. Therefore, it is possible to use a common cutting tool without producing a cutting tool for the QA chuck and a cutting tool for the QB chuck separately.

加えて、シャンク3とボディ2の接合方法や切れ刃4の形状を適切に決定することによって、剛性や差し込み長さが異なるQAチャックとQBチャックでドリル1を保持しても、ワークに良好な品質で孔加工を行うことが可能となるのみならず、ドリル1の工具寿命の低下も回避することができる。 In addition, by appropriately determining the joining method between the shank 3 and the body 2 and the shape of the cutting edge 4, not only can the drill 1 be held in a QA chuck and a QB chuck, which have different rigidity and insertion length, it is possible to perform good quality hole drilling in the workpiece, but also to avoid a decrease in the tool life of the drill 1.

実際に、図1に示すシャンク3を有する直径が0.1935inchのドリル1を回転数が2900rpm程度の手持ち式の工具回転装置に取付けて、穿孔板と穿孔ブッシュで位置決めされた厚さが12.6mmのCFRPに10箇所程度の孔を加工する試験を行った。その結果、良好な精度及び品質で孔を加工できることが確認された。 In fact, a test was conducted in which a drill 1 with a diameter of 0.1935 inches and a shank 3 as shown in Figure 1 was attached to a handheld tool rotation device with a rotation speed of about 2900 rpm, and about 10 holes were drilled in a CFRP piece with a thickness of 12.6 mm and positioned by a drilling plate and a drilling bush. As a result, it was confirmed that holes could be drilled with good accuracy and quality.

(第2の実施形態)
図6は第2の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの正面図である。
Second Embodiment
FIG. 6 is a front view of a drill as an example of a cutting tool having a shank according to the second embodiment.

図6に示された第2の実施形態におけるドリル1Aは、切れ刃4を含むボディ2の形状が第1の実施形態におけるドリル1と相違する。第2の実施形態におけるドリル1Aの他の構成及び作用については第1の実施形態におけるドリル1と実質的に異ならないためドリル1Aの正面図のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。 The drill 1A in the second embodiment shown in FIG. 6 differs from the drill 1 in the first embodiment in the shape of the body 2 including the cutting edge 4. The other configurations and functions of the drill 1A in the second embodiment are not substantially different from those of the drill 1 in the first embodiment, so only a front view of the drill 1A is shown, and the same or corresponding configurations are denoted by the same reference numerals and will not be described.

第2の実施形態におけるドリル1Aの切れ刃4は、第1の切れ刃4A、第2の切れ刃4B及びマージン4Cを有する。第1の切れ刃4Aは、切れ刃4の先端側に形成され、ワークに下孔を穿孔するための切れ刃である。一方、第2の切れ刃4Bは、第1の切れ刃4から後端側に離れた位置に形成されることによって下孔のリーマ加工を行うための切れ刃である。従って、第2の切れ刃4Bは、リーマ刃である。 The cutting edge 4 of the drill 1A in the second embodiment has a first cutting edge 4A, a second cutting edge 4B, and a margin 4C. The first cutting edge 4A is formed on the tip side of the cutting edge 4 and is a cutting edge for drilling a pilot hole in the workpiece. On the other hand, the second cutting edge 4B is formed at a position away from the rear end side of the first cutting edge 4 and is a cutting edge for reaming the pilot hole. Therefore, the second cutting edge 4B is a reamer edge.

第1の切れ刃4Aは、第1の実施形態における切れ刃4と同様に、先端において0°よりも大きく180°未満である先端角が先端側から後端側に向かって連続的に減少する一方、逃げ角も先端側から後端側に向かって連続的に減少する形状を有している。このため、第1の実施形態で説明したメカニズムによって、FRP及び金属のいずれを穿孔する場合であっても、工具の摩耗を図りつつワークに下孔を加工することができる。 The first cutting edge 4A, like the cutting edge 4 in the first embodiment, has a tip angle that is greater than 0° and less than 180° at the tip, which decreases continuously from the tip side to the rear end, while the clearance angle also decreases continuously from the tip side to the rear end. Therefore, when drilling either FRP or metal, the mechanism described in the first embodiment can be used to machine pilot holes in the workpiece while minimizing tool wear.

他方、リーマ刃として機能する第2の切れ刃4Bの最大径位置には逃げ角が形成される。このため、第1の実施形態で説明したメカニズムと同様に、第1の切れ刃4Aで加工した下孔の内面に最大径位置の第2の切れ刃4Bが平行に当たるため、バリを発生させることなくリーマ仕上げを行うことができる。その結果、FRP及び金属のいずれを穿孔する場合であっても、ワークに良好な品質で孔を加工することができる。 On the other hand, a clearance angle is formed at the maximum diameter position of the second cutting edge 4B, which functions as a reamer blade. Therefore, similar to the mechanism described in the first embodiment, the second cutting edge 4B at the maximum diameter position hits parallel to the inner surface of the pilot hole machined by the first cutting edge 4A, making it possible to perform reaming without generating burrs. As a result, whether drilling FRP or metal, holes can be machined in the workpiece with good quality.

加えて、第1の切れ刃4Aと第2の切れ刃4Bとの間には、第1の切れ刃4Aで加工された下孔に挿入されることによって第2の切れ刃4Bの振れを低減させるマージン4Cが形成される。このため、第2の切れ刃4Bで孔のリーマ仕上げ加工を行う際における第2の切れ刃4Bの振れを防止することができる。 In addition, a margin 4C is formed between the first cutting edge 4A and the second cutting edge 4B, which reduces the runout of the second cutting edge 4B by being inserted into the pilot hole machined by the first cutting edge 4A. This makes it possible to prevent the runout of the second cutting edge 4B when the second cutting edge 4B is used to ream the hole.

更に第2の切れ刃4Bの後端側に、第2の切れ刃4Bと連続するマージン20を設けることもできる。そうすると、第2の切れ刃4Bの前方にあるマージン4Cと、第2の切れ刃4Bの後方にあるマージン20で、第2の切れ刃4Bの両側から第2の切れ刃4Bの振れを抑止することができる。 Furthermore, a margin 20 that is continuous with the second cutting edge 4B can be provided on the rear end side of the second cutting edge 4B. In this way, the margin 4C in front of the second cutting edge 4B and the margin 20 behind the second cutting edge 4B can suppress vibration of the second cutting edge 4B from both sides of the second cutting edge 4B.

その結果、ドリル1Aのシャンク3を、剛性及び差し込み長さが異なるQAチャック及びQBチャックのいずれに取付けても、孔のリーマ仕上げ加工時における第2の切れ刃4Bの振れ幅を飛躍的に低減することができる。このため、シャンク3の長さを、例えば、図4に例示されるように短くしても、第1の切れ刃4A及び第2の切れ刃4Bの欠損リスクを低減しつつ、良好な品質で孔を加工することが可能となる。 As a result, whether the shank 3 of the drill 1A is attached to a QA chuck or a QB chuck, which have different rigidities and insertion lengths, the vibration width of the second cutting edge 4B during reaming of the hole can be dramatically reduced. Therefore, even if the length of the shank 3 is shortened, for example as shown in FIG. 4, it is possible to machine the hole with good quality while reducing the risk of breakage of the first cutting edge 4A and the second cutting edge 4B.

以上の第2の実施形態におけるドリル1Aは、ドリル1Aの切れ刃4及び切れ刃4の後方の少なくとも一方にマージン4C、20を形成することによって、ドリル1Aのシャンク3を、剛性及び差し込み長さが異なるQAチャック及びQBチャックのいずれに取付けても、ドリル1Aの切れ刃4の振れ幅が大きくならないようにしたものである。このため、第2の実施形態によれば、共通の形状を有するシャンク3をQAチャック及びQBチャックの双方に取付けることによって生じる切れ刃4の振れ幅の拡大という弊害を一層回避することができる。その結果、ドリル1Aの欠損リスクの一層の低下と、穿孔品質の一層の向上を図ることができる。 In the drill 1A in the second embodiment described above, by forming a margin 4C, 20 on at least one of the cutting edge 4 and the rear of the cutting edge 4 of the drill 1A, the swing width of the cutting edge 4 of the drill 1A is prevented from increasing regardless of whether the shank 3 of the drill 1A is attached to a QA chuck or a QB chuck, which have different rigidities and insertion lengths. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to further avoid the adverse effect of an increase in the swing width of the cutting edge 4 caused by attaching a shank 3 having a common shape to both a QA chuck and a QB chuck. As a result, the risk of breakage of the drill 1A can be further reduced and the drilling quality can be further improved.

(第3の実施形態)
図7は第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第1の形状例を示す投影図、図8は第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第2の形状例を示す投影図、図9は第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第3の形状例を示す投影図、図10は第3の実施形態に係るシャンクを有する切削工具の一例としてのドリルの切れ刃の第4の形状例を示す投影図である。
Third Embodiment
Figure 7 is a projection view showing a first shape example of the cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank related to the third embodiment; Figure 8 is a projection view showing a second shape example of the cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank related to the third embodiment; Figure 9 is a projection view showing a third shape example of the cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank related to the third embodiment; and Figure 10 is a projection view showing a fourth shape example of the cutting edge of a drill as an example of a cutting tool having a shank related to the third embodiment.

図7乃至図10に示された第3の実施形態におけるドリル1Bは、切れ刃4の形状が第1の実施形態におけるドリル1と相違する。第3の実施形態におけるドリル1Bの他の構成及び作用については第1の実施形態におけるドリル1と実質的に異ならないため切れ刃4の投影図のみ図示し、同一の構成又は対応する構成については同符号を付して説明を省略する。 The drill 1B in the third embodiment shown in Figures 7 to 10 differs from the drill 1 in the first embodiment in the shape of the cutting edge 4. The other configurations and functions of the drill 1B in the third embodiment are not substantially different from those of the drill 1 in the first embodiment, so only a projection view of the cutting edge 4 is shown, and the same or corresponding configurations are given the same reference numerals and will not be described.

図7乃至図10は、ドリル1Bの切れ刃4を回転させて工具軸AXに平行な投影面上に投影して得られる形状を示している。図7乃至図10に例示されるように、切れ刃4の先端角及び逃げ角を、ドリル1Bの先端側から後端側に向かって連続的に減少させる代わりに、断続的に減少させても良い。その場合、ドリル1Bは複数の先端角を有する多角ドリルとなる。 Figures 7 to 10 show the shape obtained by rotating the cutting edge 4 of drill 1B and projecting it onto a projection plane parallel to the tool axis AX. As illustrated in Figures 7 to 10, instead of continuously decreasing the point angle and clearance angle of the cutting edge 4 from the tip side to the rear end side of drill 1B, they may be intermittently decreased. In that case, drill 1B becomes a polygonal drill with multiple point angles.

具体例として、図7に例示されるように工具軸AXに平行な投影面上において、工具軸AXの投影線を中心として線対称な単一の放物線を基準線RLとし、各両端の位置が単一の放物線上となっている6本以上の複数の線分を連結した、工具軸AXの投影線を中心に線対称な折れ線が切れ刃4の稜線の投影線となるように切れ刃4の形状を決定することができる。この場合、切れ刃4は、少なくとも3つ以上の先端角α1、α2、α3を有する3段以上の多段切れ刃となる。尚、基準線RLを放物線から楕円に置き換えても良い。 As a specific example, as illustrated in FIG. 7, on a projection plane parallel to the tool axis AX, a single parabola that is line-symmetric about the projection line of the tool axis AX is set as the reference line RL, and the shape of the cutting edge 4 can be determined so that a broken line that is line-symmetric about the projection line of the tool axis AX and that connects six or more line segments whose both ends are positioned on a single parabola becomes the projection line of the ridge of the cutting edge 4. In this case, the cutting edge 4 becomes a multi-stage cutting edge with three or more stages and at least three or more tip angles α1, α2, and α3. The reference line RL may be replaced from a parabola to an ellipse.

或いは、図8に例示されるように工具軸AXに平行な投影面上において、工具軸AXの投影線を中心として線対称な単一の放物線を基準線RLとし、それぞれ単一の放物線に接する8本以上の複数の線分を連結した、工具軸AXの投影線を中心に線対称な折れ線が切れ刃4の稜線の投影線となるように切れ刃4の形状を決定することができる。この場合、切れ刃4は、少なくとも4つ以上の先端角α1、α2、α3、α4を有する4段以上の多段切れ刃となる。尚、基準線RLを放物線から楕円に置き換えても良い。 Alternatively, as illustrated in FIG. 8, on a projection plane parallel to the tool axis AX, a single parabola that is line-symmetric about the projection line of the tool axis AX is set as the reference line RL, and the shape of the cutting edge 4 can be determined so that a broken line that is line-symmetric about the projection line of the tool axis AX and that connects eight or more line segments that are tangent to the single parabola becomes the projection line of the ridge of the cutting edge 4. In this case, the cutting edge 4 becomes a multi-stage cutting edge with at least four or more tip angles α1, α2, α3, and α4, with four or more stages. The reference line RL may be replaced from a parabola to an ellipse.

別の例として、図9に例示されるように工具軸AXに平行な投影面上において、工具軸AXの投影線を中心として線対称な2本の楕円を基準線RLとし、各両端の位置が工具軸AXの投影線に近い側の2本の楕円上となっている6本以上の複数の線分を連結した、工具軸AXの投影線を中心に線対称な折れ線が切れ刃4の稜線の投影線となるように切れ刃4の形状を決定することができる。この場合、切れ刃4は、少なくとも3つ以上の先端角α1、α2、α3を有する3段以上の多段切れ刃となり、図9に示す例では、4つの先端角α1、α2、α3、α4が形成されている。尚、基準線RLを2本の楕円から2本の放物線に置き換えても良い。 As another example, as illustrated in FIG. 9, on a projection plane parallel to the tool axis AX, two ellipses that are symmetrical about the projection line of the tool axis AX are used as the reference line RL, and the shape of the cutting edge 4 can be determined so that a broken line that is symmetrical about the projection line of the tool axis AX and that connects six or more line segments whose both ends are on the two ellipses closer to the projection line of the tool axis AX is the projection line of the ridge of the cutting edge 4. In this case, the cutting edge 4 is a multi-stage cutting edge with at least three or more tip angles α1, α2, and α3, and in the example shown in FIG. 9, four tip angles α1, α2, α3, and α4 are formed. The reference line RL may be replaced by two parabolas instead of two ellipses.

更に別の例として、図10に例示されるように工具軸AXに平行な投影面上において、切れ刃4の稜線の投影線となる折れ線を構成する複数の線分の一部を放物線や楕円等の基準線RLに接する線分とし、他の一部を両端が基準線RL上にある線分としても良い。図10に示す例では、切れ刃4の最大の先端角α1を形成する稜線の投影線が工具軸AXの投影線を中心として線対称な単一の放物線又は楕円からなる基準線RLに接する2本の線対称な線分となっており、その他の先端角α2、α3、α4を形成する稜線の投影線が、各両端が基準線RL上にある線対称な線分となっている。 As yet another example, as illustrated in FIG. 10, on a projection plane parallel to the tool axis AX, some of the multiple line segments constituting the broken line that is the projection line of the ridge of the cutting edge 4 may be line segments that are tangent to a reference line RL such as a parabola or ellipse, and the other part may be line segments with both ends on the reference line RL. In the example shown in FIG. 10, the projection line of the ridge that forms the maximum tip angle α1 of the cutting edge 4 is two line symmetrical line segments that are tangent to the reference line RL consisting of a single parabola or ellipse that is line symmetrical about the projection line of the tool axis AX, and the projection lines of the other tip angles α2, α3, and α4 are line symmetrical line segments with both ends on the reference line RL.

尚、工具軸AXに平行な投影面上において切れ刃4の稜線の投影線を構成する線分の一部を円弧等の曲線に置き換えても良い。例えば、線分と線分との間を円弧で連結すれば、切れ刃4の形状を角の無い滑らかな形状にすることができる。その場合、切れ刃4に欠けが生じるリスクを低減し、工具寿命を長くすることができる。 In addition, some of the lines constituting the projection line of the ridge of the cutting edge 4 on a projection plane parallel to the tool axis AX may be replaced with curves such as circular arcs. For example, by connecting the lines with circular arcs, the shape of the cutting edge 4 can be made smooth without corners. In this case, the risk of chipping of the cutting edge 4 can be reduced and the tool life can be extended.

先端における最大の先端角を形成する稜線の投影線を構成する線分を除く全ての線分を円弧等の曲線に置き換えたものは、第1の実施形態で例示したドリル1の切れ刃4の一例に相当する。特に、先端における最大の先端角を形成する切れ刃4の稜線の投影線のみが線分となり、他の稜線の部分の投影線が異なる半径を有する円弧を滑らかに連結した曲線となるように、切れ刃4の稜線の形状を決定することが設計及び製造の容易化の観点から実用的である。 An example of the cutting edge 4 of the drill 1 illustrated in the first embodiment corresponds to a cutting edge 4 in which all line segments except for the line segment constituting the projection line of the ridge that forms the maximum point angle at the tip are replaced with curves such as circular arcs. In particular, from the viewpoint of facilitating design and manufacturing, it is practical to determine the shape of the ridge of the cutting edge 4 so that only the projection line of the ridge of the cutting edge 4 that forms the maximum point angle at the tip is a line segment, and the projection lines of the other ridge portions are curves that smoothly connect arcs with different radii.

以上の第3の実施形態によれば、切れ刃4の各稜線の形状を単純化し、製造労力及び製造コストを低減することができる。もちろん、第2の実施形態におけるドリル1Aの切れ刃4を構成する第1の切れ刃4Aの形状を図7乃至図10に例示されるように単純化しても良い。 According to the third embodiment described above, the shape of each ridge of the cutting edge 4 can be simplified, and manufacturing labor and costs can be reduced. Of course, the shape of the first cutting edge 4A constituting the cutting edge 4 of the drill 1A in the second embodiment may be simplified as illustrated in Figures 7 to 10.

(他の実施形態)
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
Other Embodiments
Although specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein may be embodied in various other forms. Furthermore, various omissions, substitutions, and modifications may be made in the forms of the methods and apparatus described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents include such various forms and modifications as falling within the scope and spirit of the invention.

例えば、上述した各実施形態では、ドリル1、1Aが直刃ドリルである場合の例を示しているが、ツイスト(ねじれ)ドリルとしても良い。また、上述した各実施形態では、切削工具が特殊な形状を有するドリル1、1Aである場合について説明したが、切削工具が単純な形状を有するドリルや他の特殊な形状を有するドリルである場合はもちろん、切削工具が単純なリーマ、エンドミル或いはサイドカッタ等の回転切削工具である場合においても、同様にリーマ刃等の切れ刃を先端に形成したボディとシャンク3で回転切削工具を構成することができる。 For example, in each of the above-described embodiments, the drills 1 and 1A are straight-edged drills, but they may be twist drills. In addition, in each of the above-described embodiments, the cutting tool is a drill 1 or 1A having a special shape, but not only when the cutting tool is a drill having a simple shape or another special shape, but also when the cutting tool is a rotary cutting tool such as a simple reamer, end mill, or side cutter, the rotary cutting tool can be configured with a body and shank 3 having a cutting edge such as a reamer blade at the tip.

1、1A、1B ドリル
2 ボディ
3 シャンク
4 切れ刃
4A 第1の切れ刃
4B 第2の切れ刃
4C マージン
5 接合部
5A 止まり孔
6 保持部
7A 第1の着脱構造
7B 第2の着脱構造
8A 第1の環状の凹み
8B 第2の環状の凹み
9A 第1の止まり孔
9B 第2の止まり孔
10 逃げ面
11 すくい面
20 マージン
AX 工具軸
D1 第1の距離
D2 第2の距離
P1 第1の位置
P2 第2の位置
RL 基準線
L シャンクの長さ
L1 接合部の長さ
L2 保持部の長さ
LD 止まり孔の深さ
α1、α2、α3、α4 先端角
1, 1A, 1B Drill 2 Body 3 Shank 4 Cutting edge 4A First cutting edge 4B Second cutting edge 4C Margin 5 Joint portion 5A Blind hole 6 Retaining portion 7A First detachable structure 7B Second detachable structure 8A First annular recess 8B Second annular recess 9A First blind hole 9B Second blind hole 10 Flank surface 11 Rake face 20 Margin AX Tool axis D1 First distance D2 Second distance P1 First position P2 Second position RL Reference line L Shank length L1 Joint portion length L2 Retaining portion length LD Blind hole depth α1, α2, α3, α4 Point angle

Claims (5)

切削工具のボディを工具回転装置のチャックで保持するための円筒状又は円柱状の切削工具用のシャンクであって、
前記ボディの端部を挿入してろう付けするための、深さが5mm以上の止まり孔を有する接合部と、
前記接合部と一体化され、前記チャックで保持するための保持部と、
を有し、
前記保持部は、
前記チャック側の端面から前記シャンクの長さ方向に10.9mmだけ離れた第1の位置に形成され、第1のチャックに着脱するための第1の着脱構造と、
前記チャック側の端面から前記シャンクの長さ方向に3.3mmだけ離れた第2の位置に形成され、前記第1のチャックよりもシャンクを差し込む長さが短い第2のチャックに着脱するための第2の着脱構造と、
を有し、更に
前記第1の着脱構造は、正三角形の3つの頂点の位置に移動可能に配置された第1の3つの球体でシャンクを保持する構造を有する前記第1のチャックに着脱できるように、
前記第1の位置において最も深くなり、かつ長さ方向が前記シャンクの周方向となるように形成された第1の環状の凹みと、
前記シャンクの半径方向をそれぞれの深さ方向とし、かつ前記第1の位置において前記シャンクの長さ方向に垂直となる第1の平面上において各中心軸が120°の角度差で等間隔となっている第1の3つの止まり孔と、
を有する一方、
前記第2の着脱構造は、正三角形の3つの頂点の位置に移動可能に配置された第2の3つの球体でシャンクを保持する構造を有する前記第2のチャックに着脱できるように、
前記第2の位置において最も深くなり、かつ長さ方向が前記シャンクの周方向となるように形成された第2の環状の凹みと、
前記シャンクの半径方向をそれぞれの深さ方向とし、かつ前記第2の位置において前記シャンクの長さ方向に垂直となる第2の平面上において各中心軸が120°の角度差で等間隔となっている第2の3つの止まり孔と、
を有し、かつ
前記接合部の長さと前記保持部の長さを合わせた前記シャンク全体の長さを19mm以上28mm以下とした切削工具用のシャンク。
A cylindrical or columnar cutting tool shank for holding a cutting tool body in a chuck of a tool rotation device,
a joint having a blind hole having a depth of 5 mm or more for inserting and brazing an end of the body;
a holding portion that is integrated with the joint portion and is for holding the joint portion by the chuck;
having
The holding portion is
a first attachment/detachment structure formed at a first position 10.9 mm away from the end face of the shank on the chuck side in a longitudinal direction of the shank, for attachment to and detachment from a first chuck;
a second attachment/detachment structure formed at a second position 3.3 mm away from the end face on the chuck side in the longitudinal direction of the shank, for attachment to and detachment from a second chuck having a shorter shank insertion length than the first chuck;
and the first mounting/removing structure is configured to be mounted on and removed from the first chuck having a structure for holding a shank with three first spheres movably arranged at the three vertices of an equilateral triangle.
a first annular recess formed so as to be deepest at the first position and have a length direction aligned with a circumferential direction of the shank;
a first three blind holes, each having a depth direction in the radial direction of the shank and having central axes equally spaced apart at an angle of 120° on a first plane perpendicular to the longitudinal direction of the shank at the first position;
On the other hand,
The second mounting/removal structure is configured so that it can be mounted on and removed from the second chuck having a structure for holding a shank with three second spheres movably arranged at the positions of three vertices of an equilateral triangle,
a second annular recess formed so as to be deepest at the second position and have a length direction aligned with a circumferential direction of the shank;
a second three blind holes, each having a depth direction in the radial direction of the shank and having central axes equally spaced apart at an angle of 120° on a second plane perpendicular to the longitudinal direction of the shank at the second position;
and a total length of the shank, which is the sum of the length of the joint portion and the length of the holding portion, is 19 mm or more and 28 mm or less.
前記第2の3つの止まり孔の位置は、前記第1の3つの止まり孔の位置を前記シャンクの中心軸方向に平行移動した位置である請求項1記載の切削工具用のシャンク。 The shank for a cutting tool according to claim 1, wherein the positions of the second three blind holes are positions obtained by translating the positions of the first three blind holes in the direction of the central axis of the shank. 請求項1又は2記載のシャンクと、
先端に切れ刃を設ける一方、後端に前記シャンクをろう付けしたボディと、
を有し、
前記ろう付けを行う範囲を、前記シャンクの長さ方向において5mm以上の範囲とした切削工具。
The shank according to claim 1 or 2,
A body having a cutting edge at its front end and the shank brazed to its rear end;
having
A cutting tool in which the brazing is performed in an area of 5 mm or more in the longitudinal direction of the shank.
前記切れ刃は、
前記先端側に形成され、被削材に下孔を穿孔するための第1の切れ刃と、
前記第1の切れ刃から前記後端側に離れた位置に形成されることによって前記下孔のリーマ加工を行うための第2の切れ刃と、
前記第1の切れ刃と前記第2の切れ刃との間に形成され、前記第1の切れ刃で加工された前記下孔に挿入されることによって前記第2の切れ刃の振れを低減させる第1のマージンと、
を有し、
前記第2の切れ刃の前記後端側に、更に前記第2の切れ刃と連続する第2のマージンを設けた請求項3記載の切削工具。
The cutting edge is
A first cutting edge formed on the tip side for drilling a pilot hole in a workpiece;
a second cutting edge formed at a position away from the first cutting edge toward the rear end side for reaming the pilot hole;
A first margin is formed between the first cutting edge and the second cutting edge, and is inserted into the pilot hole machined by the first cutting edge to reduce runout of the second cutting edge;
having
4. The cutting tool according to claim 3, further comprising a second margin continuous with said second cutting edge on said rear end side of said second cutting edge.
請求項3又は4記載の切削工具で被削材を切削することによって製品又は半製品を製造する切削加工方法。 A cutting method for producing a finished product or semi-finished product by cutting a workpiece with the cutting tool according to claim 3 or 4 .
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