JPS6393520A - リ−マ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 狐裏七ｑ和用冴乳 本発明は、ドリル部とリーマ部とを有するり−マに関し
、特に、基本的には穴明は精度及び穴仕上げ精度がよい
ドリルリーマに関する。

藍米Δ隨鼾 従来、一般に、穴明は加工では、ドリルで材料に穴を明
けたのち、コアドリルを使用したのちり−マを使用し、
またはコアドリルを使用せずにすぐにリーマを使用して
、上記穴の仕上げ加工を行っていた。しかしながら、上
記工程では２種類の工具を使用するので、時間がかかり
かつ工具費用も大きくなるという問題があった。この問
題を解決するものとして、第８〜１０図に示すように、
上記穴明は加工を行うドリル部２１ａと仕上げ加工を行
うリーマ部２１ｂとを１つの工具に備えたリーマ２１が
開発された。このリーマ２１によれば、上記２種類の加
工を１つの工具で行うことができ、加工時間も短縮され
るとともに、工具費用もさほど要せず、−１−記問題を
総て解消しえた。

介用−が解砕−１↓４１ミ±る助船ヶ しかしながら、上記構造のり−マ２Ｉでは、剛性をもた
Ｕるためドリル部２１ａにおいて心厚が大きくなって、
刃立を行ったときヂゼルエツジ２２が標準ドリル３（第
４図参照）のちのｊ−りも大きくなる結果、ドリル部２
１ａで祠Ｈの切削を行うとき、いわゆる歩行現象が生じ
てドリル部２１ａの回転中心が移動して穴明は精度（例
えば、真円度、貞直度、面粗さなど）が悪くなり、リー
マ部２１ｂで仕上げ加工するときドリル部２１ａでの穴
明ｉ）精度が悪いので、リーマ部２１ｂの中心軸と穴の
中心軸とがずれた状態で（４゛上げ加工を行うことにな
り、仕上げられた穴の精度も悪くなるといった問題があ
った。なお、ここで上記標準ドリル３とは、例えば、Ｊ
ＴＳＩ３４３０１のストレートンヤクドリルの規格に浩
づいて市販されているドリルであって、その心厚寸法が
−・般に（Ｏ１５〜０．１８）ＸＤ−程度となっている
ドリルのことを意味する。ただし、Ｄはドリル径である
。

したがって、本発明の目的は、精度良く穴明は加工並び
に穴仕上げ加工を行）ことができるり一マを提供するこ
とにある。

１！１動匂鰐火−一」すへ訝手段 上記目的を達成するために、本発明は、ドリル部の心厚
部分の再研削範囲内に上記チップ排出用主溝に連通した
副溝を形成するように構成した。

すなわち、ドリル部とリーマ部とからなるリーマにおい
て、上記ドリル部は、チップ排出用主溝を構成するヒー
ル面と刃裏面とがドリル部軸方向断面において、大略滑
らかな曲面をなす標準断面刃形に対して、該標準断面刃
形のヒール部よりヒール面のヒール面外側部分の全部、
すなわち外側端部、または一部、すなわち例えば外側端
部全体を突出させたのちヒール部のみを切り落として残
りの切落とされていない部分、が上記チップ排出用主溝
内に突出するとともに、上記標準断面刃形の刃裏面より
刃裏面が上記チップ排出用主溝に向（Ｊて略三角形状に
突出するようにした断面形状を先３一 端部より軸方向沿いの所定範囲内に有するとともに、該
所定範囲内でかっ」二足先端部より軸方向沿いの再研削
可能範囲内の上記断面形状において、上記標準断面刃形
のヒール面より略Ｕ字状にくぼんだ副溝を上記ヒール面
のヒール面中心側に有するように構成した。

羽訴忙朋 上記構成においては、副溝によりヂゼルエツジが小さく
なり、ドリル部での切削時、ドリル部の先端が被切削材
に対していわゆる歩行現象を行こさずドリル部の回転中
心が移動しないとともに、切削抵抗も小さくなり、精度
良く穴明は加工が行え、従って、す゛−マ部の中心軸と
穴の中心軸とが略−・致した状態で該リーマ部で穴内周
面の仕上げ加工を行うことができ、仕上げられた穴の精
度が良くなる。

尖端−鮒 以下に、本発明にかかる実施例を第１〜７図に示す図面
に塙づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るリーマ１の側面図、第
２．３図は夫々ドリル部１ａの端面図及びリーマ部１ｂ
の断面図、第４図はドリル部１ａの刃部の断面図、第５
図は刃部の要部断面側面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖ
Ｉ線断面図、第７図は具体的なドリル部１ａの刃先端面
図である。なお、上記第４図中、点線は、チップ排出溝
を構成するヒール面３ｂと刃裏面３ａとがドリル軸方向
断面において大略滑らかな曲面をなした標準断面刃形を
有する従来の標準ドリル３を示し、２点鎖線は従来の心
厚の大きな高剛性ドリル２を示す。また、第４図中、２
ｂは刃裏面、２ｃはヒール面である。

上記リーマ１は、ドリル部１ａとリーマ部１ｂとから大
略構成する。

上記ドリル部１ａについてまず説明する。」−記ドリル
部１ａはリーマ１の先端部より軸方向沿いの所定範囲内
のり−マ軸方向断面において第４図中軸心０点を中心に
点対称に形成されており、一対のチップ排出用主溝６．
６を軸方向沿いに螺旋状に形成するとともに、湾曲した
各主溝６の溝壁面に刃裏面４とヒール面５を夫々備える
。

−ヒ記刃裏面４は、−１−記ドリル部軸方向断面におい
て、標ｑトリル３より略玉角形状に主溝６内に突出さ已
゛て突出部４ｃを形成（２て、標準ドリル３より肉厚に
Ａ′る。よ′なわち、刃裏面４の外側４ａを従来の高剛
性トリル２と同様に突出させる一方、中心側４１）を−
１−記高剛性ドリル２の中心側よりくぼま且て心ｌが小
さくなるようにする。

また、上記ヒール部５は、」、記ドリル部軸方向断面に
おいて、その外側端部５ｂを第４図中一点鎖線で示すよ
うに高剛性ドリル２と同様に主溝６内に突出さｔ↓ろと
とムに、該外側端部５ｂより中心側にかＩＩてＬＪ字状
にくぼんだ副溝８を軸方向沿いに螺旋状に形成ケる。従
−・て、ヒール面５の外側端部５１）においては標準ド
リル３より肉厚に形成する一方、中心側においては上記
高剛性ドリル２や標準ドリル３よりもくぼませて心すを
小さくする。上記副溝８は第５図に示すようにドリル部
先端側より軸方向沿いの一定範囲ρ、内に形成し、この
範囲を上記ドリル部！ａの切刃の再研削しうる範囲とす
る。」二足この副′７Ｒ８を形成した再研削可能範囲Ｑ
２内において、先端部よりドリル部軸方向所定範四Ｌ７
１内の心厚部分に、心厚寸法Ｗ１が−・定すなわちＮ１
４行心厚（０／＋００）となり溝底面がトリル部軸方向
と平行になる平行部８ａを形成するとともに、該平行部
から残りの範囲Ｉ７．内に一定角度傾斜ｊ７た傾斜部８
ｂを形成する。この傾斜部８ｂまで再研削を行った場合
でも刃先端面に形成されるヂゼルエツジの大きさは上記
標準ドリル３のチゼルエツジよりも小さく、切削性に優
れたものとなっている。なお、上記ドリル部１ａは、例
えば副溝８を形成する砥石で第４図中実線で示すように
ヒール部７を削り落として主溝６のスペースを太きく１
２、切削油の浸透をより良くするのが好ましい。この場
合、ヒール部７を削り落としても、ドリル部１ａの剛性
が落ちたことによるドリル部１ａの寿命低下は起こらな
かった。

一方、上記リーマ部１ｂは、ドリル部１ａよりも一段大
径に形成され、かつリーマ軸方向断面において第４図中
実線Ｏ点を中心に点対称に形成されており、４個の切刃
１０．・、１０を備えるととも＝７− に、各円周方自治いに隣接する切刃１０．１０間には、
上記ドリル部１ａの一対のチップ排出用主溝６．６に連
続した一対のチップ排出用螺旋状第１溝１２．１２と、
リーマ部１ｂより新たに形成したチップ排出用螺旋状第
２溝１１とを交互に備える。このリーマ部１ｂの作用は
従来公知のリーマと同様な作用を行う。

上記リーマ１によれば、材料に対して始めドリル部１ａ
により穴明は加工が行なわれる。ずなわら、穴明けの切
削時、ドリル部１ａの切削により生じるチップは、刃裏
面４の略三角形状突出部４Ｃの外側４ａの湾曲面に沿っ
て主溝６がら第１溝１２に案内されて良好に排出される
とともに、チゼルエツジで圧壊された切屑は一ト記副溝
８から上記主溝６及び第１溝１２内に案内されて良好に
排出される。次いで、穴が明けられてリーマ部１ｂに穴
の内周面が接触するようになると、リーマ部１ｂの各切
刃ｌＯで穴内周面を切削して、真円度、真直度、面粗さ
を出して穴内周面を精度良く仕」二げろ。上記斉切刃１
０で切削された切屑は第１溝１２または第２溝ＩＩから
良好に排出される。

上記実施例にかかるリーマ１であって、鉄鋼用リーマの
ドリル部の具体例を第７図に示す。主溝部分の心厚寸法
Ｗ、は（０，２５〜０．４０）Ｄ、溝幅比はＩＩＩ〜０
．８：Ｉ、ねじれ角は２５度、副溝部分の心厚寸法Ｗ１
は（０，０４〜０．１１）Ｄとし、先端角は１３５度と
する。但し、Ｄはドリル部径である。そして、両刃裏面
４．４の外端を結ぶ線と刃裏面４の中心側湾曲面の接線
とのなず角αはＩＯ°〜Ｉ５°とし、刃裏面４の中心側
湾曲面の曲率半径Ｒ８は（０，１〜０．２）Ｄとし、刃
裏面４からヒール面５にかけての湾曲面の直径Ｄ３はφ
（Ｏｏ（〜０．２）Ｄとし、ヒール面５の中心側湾曲面
の曲率半径Ｒ２は（０，５〜０．８）Ｄとし、ヒール面
５の外側端部５ｂと副溝８との境界部のドリル部中心か
らの距離すなわち直径り、はφ０．８５Ｄとする。上記
副溝８は、その軸方向長さρ、（第５図参照）、すなわ
ち切刃と副溝８との接点Ａからの軸方向長さは（０，５
〜１．１）Ｄとする。ごの軸方向長さがこれだけあれば
、従来のドリルと同数ノ：ｆｆ１Ｊ再研削できるととも
に寿命も従来のドリルと同程度となる。しかｊ７、寿命
を延ばすためには上記長さは短いほうがよい。Ｌ足側溝
８の傾斜部ｓｂの心厚・」゛法Ｗ”からＷ゛間での範囲
における心１９テーバは２／１００〜６／１００程度と
し、心厚寸法ＷＩがφ１３．Ｏｍｍ以−Ｌの場合には上
記心厚テーパは４／１００とする。

なお、従来の鉄鋼用高剛性ドリルでは、溝幅比が０８〜
０．９：Ｉ、心厚寸法が（０，２〜０．４５）■）であ
り、シンニングを行う必要があった。また、鉄鋼用標亭
ドリルでは、溝幅比が１．３１〜１：１、心厚寸法が（
０，１〜０．２０）Ｉ）であり、シンニングが必要であ
った。

また、ドリル部１ａの溝幅比や心厚寸法などは、軽合金
用、アルミ用のドリルと上記鉄鋼用のドリルとはＷなり
、夫々用途に応じて溝幅比や心厚寸法などを決めて、シ
ンニングを行わなくてもよいようにする必要がある。こ
の軽合金用、アルミ用のトリル部の参考例としては、溝
幅比を１．５：１〜１６：１として大きくし、ねじれ角
を３８〜４２度と１．て大きくする一方、心厚寸法は鉄
門用ドリルと同じにしたものがある。

」−記実施例によれば、ドリル部１ａのヒール面５に副
溝８を備えたので、ドリル部１ａの心厚が標学トリル３
や高剛性ドリル２よりも小さくなり刃立を１．たときヂ
ゼルエランも小さくなるとともに、上記ドリル部中心部
の溝底の曲率半径が小さくなる結果、ドリル部１ａでの
切削時、被切削祠に対する食い付き性が良くなり、いわ
ゆる歩行現象が生じず精度良く穴明は加重［を行うこと
ができ、ドリル部１ａにシンニングを行う必要がなくな
り、かつ切屑のブレイク性が良くなる。また、ドリル部
１ａに続いてリーマ部１ｂで仕」二げ加重りを行うとき
、−ト記穴が精度良く明けられて穴の軸とり−マ部１ｂ
の中心軸とが大略一致するので、穴内周面を均一にリー
マ部１ｂで切削することができて精度良く仕上げること
ができる。従って、上記ドリル部１ａにおいて、従来の
高剛性ドリル２のようにシンニングの巧拙が穴明は精度
に影響するといった問題を確実に解消できる。また、再
研削毎にド＝１１− リル部１ａのシンニングを行なう必要もなく、ただ、ド
リル部先端の切刃の刃立てを行うだけで十分に切削でき
る。また、ドリル部１ａのヒール面５の中心側に副溝８
を備えたので、チップ排出用の溝を従来の高剛性ドリル
２や標準ドリル３のチップ排出用溝よりも大きくするこ
とができるとともに、刃裏面４の突出部４ｃの外側４ａ
の湾曲面沿いにチップをチップ排出用の上記溝８，６内
に円滑に案内できるので、チップの排出性が向上する。

また、上記副溝８に平行部８ａを形成したので、刃先部
に剛性を持たせることができるとともに、ドリル部の製
造段階の品質検査工程において、上記平行部８ａの心厚
寸法を測定することにより製品の品質の安定化を図るこ
とができる。すなわち、平行部を形成せずに傾斜部のみ
から副溝８を構成すると、該副溝部分において心厚寸法
を測定する場合、例えば、マイクロメータの測定子の位
置が少しでも狂うと心厚寸法が異なるため、各ドリル部
１ａにおいて同一箇所を測定することが困難であり、製
品の品質の安定化が困難であったのである。また、」二
足ヒール面５の外側端部５ｂを厚肉にするとともに、刃
裏面４に突出部４ｃを形成して厚肉にすることにより、
心厚を大きくすることなく、ドリル部の剛性を向−■−
させることができる。

さらに、上記のように心厚が小さくなることに対応して
チップ排出用の溝の断面積が標準ドリル３や高剛性ドリ
ル２よりも大きくなり、チップ排出性能が良くなる。ま
た、上記ドリル部１ａで明けられた穴の精度が良いので
、コアードリルを通した場合と同じ状態となり、従来の
ドリル部とり−マ部とを有するリーマと比較するとリー
マ部１ｂにかかる負担が少なくなる。

なお、上記実施例では、ドリル部１ａで穴明１）加工が
終了したのち、リーマ部１ｈで穴の内周面の仕上げ加工
を行うようにしていたが、ドリル部Ｉａにもリーマ部１
ｂの切刃を備えるようにして、ドリル加工とリーマ加工
を同時に行えるようにしてもよい。また、寿命延長及び
仕りげ穴のより精度の向上のために油入を備えるように
してもよい。

また、リーマ１の表面に硬質被膜、例えば窒化チタン（
′Ｉ’ｉＮ）、炭化チタン（ＴｉＮ）または立方晶型窒
化硼素（ＣＢＮ）等、を二１−ティングにより形成する
ように（−てしよい。

発明−の効果− 上記構成によれば、ドリル部の刃部のヒール部の中心側
に略り、１字状にくぼん）三副調を形成オろことにより
、公邸が小さくなりヂゼルエツジが小さくなるととしに
トリル部中心部の溝底の曲率半径が小さくなるので、ド
リル部での切削時、被切削材にχ１４′ろドリル部の食
い付き性が良くなり、いイー）ゆろ歩行現象が生じ」゛
ドリル部の回転中心が移動オろのを効果的に防１１ニセ
ろことができるととら１、六切削抵抗が小さくなり切削
性が良くなり、かつ切屑のブレイク性ｔ）良くなる。ま
た、ドリル部に続いてリーマ部で仕上げ加工を行うとき
、上記穴が精度良く明１１らイ１て穴の軸とり−マ部の
中心軸とか大略−・致、する（”）で、穴内周面をリー
マ部で均一に切削土ろことがてきて精度良く仕上げるこ
とができ、穴の真円度、真直度、面相さ、穴の位置等（
ハ精度が向−ヒＡ゛ろ。従−・て、ドリル部のシンニン
グが不要となり、シンニングの巧拙が穴明（Ｉ′精度に
影響オろことがないので、シンニングを行わすとも精度
の良い穴明１１加−Ｌを行うことができろ。また、ドリ
ル部の再研削毎にシンニングを行なう必要もなく、ただ
、ドリル部先端の切刃の刃立てを行うだけで十分に切削
できろ。また、ドリル部のヒール面の中心側に副溝を備
えノーので、千ツブ排出用の溝の断面積が標学ドリルや
高剛性ドリルよりも大きくなり、チップ排出性能が良く
なる。

また、上記副溝に平行部を形成ｌまたので、刃先部に剛
性を持たＵることかできろとともに、リーマのドリル部
の製造段階の品質検査１程において、−１−記平行部の
６早寸法を測定することにより製品の品質の安定化を図
ることができる。オなわし、平行部を涯３成什ずに傾斜
部のみから副溝を構成すると、該副溝部分において各ト
リノ冒η；の心厚寸法を例えばマイクロメータで測定す
る場合、マイクロメータの測定子の位置が少しでも狂う
と８７部分の傾斜に上り心厚へ」法が光なってくるので
、各ドリル部において精確に測定子を同一・位置に位ｊ
ξさ＋Ｕる二９とが必要となり、ごのへ１ｊ定子を同一
位置に位置させろごとが非常に困難であり、製品の品質
の安定化が困難であったのである。また、ドリル部軸方
向断面において、刃部のヒール部外側端部が千ツブＵｌ
出潜内に突出オろ　・方、刃裏面がチップ排出溝に向け
て略三角形状に突出して、心厚を大きくオろことなく、
ドリル部の剛性を大きくすることができて、穴明は加工
の高能率化が図れる。

さらに、上記刃裏面が略三角形状に突出したので、切削
した切屑オなわぢチップが、上記略三角形状突出部の外
側斜面沿いにチップ排出溝内に円滑に案内される３、ま
た、上記ドリル部で明けられた穴の精度が良いので、コ
アードリルを通した場合と同じ状態となり、従来のドリ
ル部とリーマ部とを有するリーマと比較するとリーマ部
にかかる負担が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るリーマの側面図、第２
．３図は夫々ドリル部の端面図及び第１図のｌＩＩ　−
１７１線断面図、第４図はドリル部の刃部の断面図、第
５図は上記ドリル部の刃部の要部断面側面図、第６図は
第５図のＶｌ−Ｖｌ線断面図、第７図は具体的なドリル
部の刃先端面図、第８〜１０図は夫々従来のリーマの側
面図、ドリル部の端面図及び第８図のＸ−Ｘ線断面図で
ある。 ■・・・実施例に係るリーマ、１ａ・・ドリル部、Ｉｂ
・リーマ部、２・・従来のドリル、２ｂ　刃裏面、２ｃ
　ヒール面、３・・標めドリル、３ａ・・・刃裏面、３
ｂ　　ヒール面、４　刃裏面、４ａ・外側、４１）・・
−中心側、４ｃ・突出部、５・・化−ル面、５１）・外
側端部、６　・チップ排出用主溝、７・　ヒール部、８
・・・副溝、ｌＯ・・・切刃、１１・・・第２Ｌ１２・
・・第１溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リーマ部（１ｂ）の先端部にドリル部（１ａ）を
   有するリーマにおいて、 上記ドリル部（１ａ）は、チップ排出用主溝（６）を構
   成するヒール面（３ｂ）と刃裏面（３ａ）とがドリル部
   軸方向断面において、大略滑らかな曲面をなす標準断面
   刃形に対して、該標準断面刃形のヒール面（３ｂ）より
   ヒール面（５）のヒール面外側部分の全部または一部が
   上記チップ排出用主溝（６）内に突出するとともに、、
   上記標準断面刃形の刃裏面（３ａ）より刃裏面（４）が
   上記チップ排出用主溝（６）に向けて略三角形状に突出
   するようにした断面形状を先端部より軸方向沿いの所定
   範囲内に有するとともに、該所定範囲内でかつ上記先端
   部より軸方向沿いの再研削可能範囲（ｌ＿２）内の上記
   断面形状において、上記標準断面刃形のヒール面（３ｂ
   ）より略Ｕ字状にくぼんだ副溝（８）を上記ヒール面（
   ５）のヒール面中心側に有するように構成したことを特
   徴とするリーマ。