WO2008059696A1 - Procédé de fabrication d'une tête de forage - Google Patents

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WO2008059696A1
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Takuji Nomura
Makoto Sakai
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Unitac, Incorporated
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    • B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills

Definitions

  • the present invention relates to a drill head that is detachably attached to the tip of a tool shank of a deep hole cutting drill, and in particular, to manufacture a drill head in which a cutting edge tip is brazed to a cutting edge mounting seat of a head body. Regarding the method.
  • This type of drill head is, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B, along the edge walls 11a and 12a in the common radial direction of the chip inlets 11 and 12 opened in a large and small sector shape on the front end face. It is composed of a substantially cylindrical head body 1 provided with cutting edges 3A to 3C and a cylindrical screw shank 2 in which a male screw 21 is engraved in a region slightly rearward of the outer peripheral surface.
  • the cutting blades 3A to 3C are generally cut blade mounting seats 13a to 13c recessed in the edge walls 11a and 12a of the steel head body 1; and a cutting blade tip 30a to 13c made of cemented carbide. It is formed by brazing 30c.
  • a tool shank (also called a boring bar) 5 having a round pipe shape of a drill for deep hole drilling 5 is provided.
  • the screw shank 2 is inserted into the screw shank 2 and screwed and connected.
  • the outer peripheral parts of the front and rear sides sandwiching the male screw 21 part of the screw shank 2 are used as the restraining peripheral surface parts 22 and 23 within the restraint of the tool shank 5.
  • both the parts 10 and 5 are firmly connected and integrated, and the inside of the head body 1 and the screw shank 2 communicates with the hollow inside of the tool shank 5 to provide a chip discharge passage.
  • the front restraint peripheral surface portion 22 has a narrow width and is larger in diameter than the non-restraint surface portion 24 on the front side. Further, the restraining peripheral surface portion 23 on the rear side occupies the entire portion from the male screw 21 portion to the rim portion at the rear end in the screw shank 2.
  • the tool shank 5 is connected to a spindle of a machine tool and rotated.
  • the coolant is externally supplied, so as shown in Fig. 6, the coolant that surrounds the tool shank 5 in an oil-tight manner.
  • the coolant supply jacket 6 is used, and the coolant C is introduced into the jacket 6 from the introduction port 6a at a high pressure while the jacket 6 is pressed against the work material W through the seal ring 61.
  • the introduced coolant C is supplied to the tip side of the drill head 10 through the gap T between the outer peripheral surface of the tool shank 5 and the inner peripheral surface of the cutting hole H, and is supplied to the drill together with the chips S generated at the cutting portion. Flows into the chip discharge passage 16 from the chip inlets 11 and 12 of the head 2, and is discharged outside the base side force of the tool shank 5.
  • the head body 1 is manufactured by forging or the like as shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B), with the cutting blade mounting seats 13a to 13c and the pad mounting seats 14 and 14 being cut.
  • the screw shank 2 is manufactured by threading, and the cutting tips 30a to 30c and the guide pads 4 and 4 are brazed to the mounting seats 13a to 13c, 14 and 14 of the head body 1 as shown in FIG.
  • the front end of the screw shank 2 is concentrically welded to the rear end of the head body 1.
  • the present invention aims to provide a method for easily and reliably manufacturing such a drill head having high dimensional accuracy and cutting edge accuracy easily and at low cost. .
  • the invention of claim 1 is characterized in that a screw shank 2 integrated with a head body 1 is formed into a hollow shape of a deep hole cutting drill if indicated by a reference numeral in the drawings.
  • the drill head to be used in close contact with the peripheral surface of the tool shank 5 as the constraining peripheral surface portions 22 and 23, which are screwed and connected to the tip of the tool shank 5 and sandwiching the screw (male screw 21) portion of the screw shank 2
  • the cylinder for thread shank that leaves the cutting allowance 7 on at least the restraining peripheral surface portions 22 and 23 at the rear end of the head body 1 with the cutting edge tips 30a to 30c brazed to the cutting edge mounting seats 13a to 13c.
  • the machining allowance 7 of the cylinder 20 for thread shank is cut and finished into a thread shank 2.
  • the invention of claim 2 is the method of manufacturing the drill head 10 of claim 1, wherein the screw shank cylinder 20A comprises a cylindrical body that leaves a machining allowance 7 on the entire inner and outer peripheries 20a, 20b.
  • the thread male thread 21 is threaded during finishing.
  • the invention of claim 3 is the method of manufacturing the drill head 10 of claim 1 or 2, wherein the screw (male screw 21) portion of the screw shank 2 and the restraining peripheral surface portions 22, 23 on both sides are arranged on the outer peripheral surface side. It is configured to be provided.
  • the invention of claim 4 is the method of manufacturing the drill head 10 of any one of claims 1 to 3, wherein the head body 1 is made of steel and the cutting edge tips 30a to 30c are made of cemented carbide.
  • the structure is as follows.
  • the invention of claim 5 is the method of manufacturing the drill head 10 of any one of claims 1 to 4, wherein the inside of the head body 1 and the screw shank 2 constitutes a chip discharge passage 16, and the head body. It is assumed that chip inlets 11 and 12 communicating with the chip discharge passage 16 are opened at the front end face of 1.
  • a screw shank cylinder member is welded to the head main body so as to leave a cutting allowance at least at a portion that becomes a constraining peripheral surface portion when the tool shank is connected.
  • the thread shank is finished by cutting the machining allowance after welding, even if thermal distortion accompanying welding is inevitable, the distortion deformation of the constrained peripheral surface that affects the connection accuracy with the tool shank is cut by the machining allowance. Is completely eliminated.
  • the mouth of the cutting edge tip Even if the cutting edge accuracy decreases and the cutting edge in the center part deviates from the axis of the head body, the cutting edge can be reduced by shifting the axis of the head body and the thread shank cylinder during welding.
  • a cylindrical body for a screw shank is used as a cylinder for a screw shank. Since the entire shape including the part is determined by post-processing after welding, it is possible to provide a drill head having higher dimensional accuracy and cutting edge accuracy without causing any trouble even if the thermal strain accompanying welding is large.
  • the above-described drill head can be manufactured such that the screw shank is an external thread type and is screwed onto the tip of the drill tool shank.
  • FIG. 1 shows a manufacturing procedure of the drill head according to the first embodiment of the present invention, (A) is a front view before welding the head body and a cylindrical body, and (B) is a front view after the welding.
  • FIG. 1 shows a manufacturing procedure of the drill head according to the first embodiment of the present invention, (A) is a front view before welding the head body and a cylindrical body, and (B) is a front view after the welding.
  • FIG. 2 is a partially longitudinal front view of the drill head after manufacture according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a manufacturing procedure of the drill head according to the second embodiment of the present invention, in which (A) is a front view before welding the head body and a cylindrical body, and (B) is a front view after the welding. .
  • FIG. 4 is a partially longitudinal front view of the drill head after manufacture according to the second embodiment.
  • FIG. 5 shows an example of a drill head to which the manufacturing method of the present invention is applied, in which (A) is a plan view and (B) is a front view.
  • FIG. 6 is a longitudinal side view showing deep hole cutting using a drill for deep hole drilling using the same drill eight-ad.
  • FIG. 7 is a partially longitudinal side view showing a connection state between the drill head and the screw shank of the deep hole cutting drill.
  • FIG. 8 shows the head body of the drill head, where (A) is a plan view and (B) is a front view.
  • FIG. 9 is a front view of the drill head according to the conventional manufacturing method before welding the head body and the screw shank.
  • FIGS. 3 and 4 show the second embodiment.
  • the drill head having the same structure as that shown in FIG. 5 described above is a manufacturing target, and the components common to those in FIG.
  • the production of the head body 1 is the same as the conventional one. 8 and FIG. 8A and FIG. 8B, a structure having the cutting blade mounting seats 13a to 13c and the pad mounting seats 14, 14 is produced. That is, the entire head body 1 has a substantially short cylindrical shape, and large and small fan-shaped chip inlets 11 and 12 communicating with the inner chip discharge passage 16 are opened on the front end surface, and both the chip inlets 11 and 12 are opened.
  • Have edge walls 11a and 12a in the common radial direction, center edge and outer edge mounting seats 13a and 13c are provided on the edge wall 11a side, and an intermediate edge mounting seat 13b is provided on the edge wall 12a side.
  • the pad mounting seats 14 and 14 force S which are recessed, and have a long recess in the axial direction at two locations on the front side of the outer peripheral surface, are located at radially opposite positions on the rear side of the outer peripheral surface.
  • Chucking grooves 15 and 15 along the axial direction are respectively formed.
  • the above-mentioned head body 1 is preliminarily provided with cutting blade mounting seats 13a to 13c; cutting blade tips 30a to 30c made of cemented carbide on pad mounting and pad mounting.
  • the guide pads 4 and 4 made of cemented carbide are also brazed to the seats 14 and 14, respectively.
  • a cylindrical material 20A for a screw shank forming a simple thick-pipe cylindrical body is used as the raw material.
  • the front end face is welded to the rear end face of the head body 1 after brazing as shown in FIG.
  • This thread shank cylinder 20A has an outer IJ allowance 7 for the thread shank 2 on the entire inner and outer peripheries 20a, 20b. Is large and the inner diameter is small.
  • the inner periphery 20a and the outer periphery 20b of the thread shank cylinder 20A integrated with the head body 1 by the above-mentioned welding are rotationally cut into a perfect circle until reaching a predetermined inner and outer diameter.
  • the thread shank 2 is finished as shown in Fig. 2. .
  • This finishing process can be easily performed by rotating the workpiece side or the finishing tool side and moving in the axial direction according to a conventional method, using the grooves 15 and 15 on the head body 1 side to check the whole.
  • FIG. 2 the cross section of the original thread shank cylinder 20A is shown in phantom lines, and the difference from the cross section shown by the solid lines is thinned by cutting and threading as machining allowance 7.
  • the cutting edge 3A in the center that affects the cutting performance deviates from the axis of the head body 1, the cutting edge 3A becomes the head by shifting the axis of the head body 1 and the cylinder 20A during welding. It can be easily adjusted to match the center of the shaft or screw shank 2.
  • the drill head 10 having high dimensional accuracy and cutting edge accuracy, and capable of exhibiting excellent processing accuracy and processing performance based on these, can be easily and at low cost. It is definitely obtained.
  • V is attached to the head body 1 in advance, and the cutting blade tips 30a to 30c and the guide pads 4 and 4 are brazed in the same manner as in the first embodiment.
  • a pre-processed thread shank cylinder 20B as shown in FIG. 3 is used as the raw material. That is, this thread shank cylinder 20B has a force that forms a male screw 21 on the outer peripheral side by pre-processing, and a constraining peripheral surface to be formed as constraining peripheral surface forming portions 22a and 23a on both front and rear sides of the male screw 21 part. 22 and 23 (see Fig. 4 and Fig. 5 (B)), leaving the machining allowance 7 and leaving the machining allowance 7 on the entire inner circumference 20a.
  • the front end surface of the thread shank cylinder 20B is welded to the rear end surface of the brazed head body 1 and then integrated with the head body 1.
  • the inner circumference 20a of the cylindrical member 20B is rotationally cut to a perfect circle up to a predetermined inner diameter, and the outer peripheral side of the constrained peripheral surface forming portions 22a and 23a is rotationally cut to a predetermined outer diameter to be a constrained peripheral surface 22, 23 is formed and finished into a drill head 10 shown in FIG.
  • the entire body is chucked using the grooves 15 and 15 on the head body 1 side.
  • the cross section of the original cylinder 20B for screw shank is shown in phantom lines, and the solid line
  • the difference from the cross section shown in Fig. 7 is the machining allowance 7.
  • the screw shank tubular member 20B used in the manufacturing method of the second embodiment is preliminarily provided on the outer peripheral side.
  • the male thread 21 is provided and the non-constrained peripheral surface portion 24 does not have the machining allowance 7, the constrained peripheral surface forming portions 22a and 23a have the outer margin ij.
  • the strain deformation of the constraining peripheral surface portions 22 and 23 is eliminated by the rounding of the constraining peripheral surface forming portions 22a and 23a in post-processing. Therefore, since the accuracy of connection of the drill head 10 to the tool shank 5 (see FIGS. 6 and 7) is solely borne by the constraining peripheral surface portions 22 and 23, the constraining peripheral surface portions 22 and 23 are free from distortion and deformation. As a result, excellent machining accuracy and machining performance are ensured.
  • the force exemplifying the drill head 10 having the three main cutting edges 3A to 3C in the head body 1 in the center, the middle, and the outer side can be applied to the manufacture of any four or more drill heads.
  • the steel head main body may be made of the exemplified cemented carbide and the recommended force S, and may be made of other tool materials that can be brazed to the head main body.
  • the screw shank 2 in addition to the illustrated external thread type, there is also an internal thread type that has a female thread on the inner peripheral surface and is screwed onto the tip of the tool shank of the drill. This manufacturing method can be applied.
  • the drill head 10 of the first and second embodiments described above is for the single tube method, that is, the coolant supplied to the cutting site through the gap T between the cutting hole H and the tool shank 5 as shown in FIG. Force S, which is for a system that discharges C together with the chip S from the inner chip discharge passage 16, the present invention can also be applied to a drill head for a double tube system.
  • the tool shank of the drill forms a double cylinder with the center space as the chip discharge path and the outer annular space as the coolant supply path, and the drill head is screwed to the tip of the outer cylinder.
  • the tip of the inner cylinder comes into contact with the inner peripheral step of the drill head, and the tip of the coolant supply path closes, but it is provided on the peripheral wall of the drill head (corresponding to the unconstrained peripheral surface 24 of the screw shank 2).
  • the coolant is led out from the lead-out hole and supplied to the cutting site. Therefore, the basic structure of the drill head for the double tube system is substantially the same as that of the above-mentioned drill tube system except that it has the inner peripheral step portion and the lead-out hole.

Description

明 細 書
ドリルヘッドの製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、深穴切削用ドリルの工具シャンクの先端に着脱自在に装着するドリルへ ッド、特にヘッド本体の切刃取付座に切刃チップをロウ付けする形態のドリルヘッドの 製造方法に関する。
背景技術
[0002] この種ドリルヘッドは、例えば図 5 (A) (B)に示すように、前端面に大小扇形に開口 した切屑流入口 11 , 12の共通径方向の縁壁 11a, 12aに沿って切刃 3A〜3Cを設 けた略円筒形のヘッド本体 1と、外周面のやや後部寄りの領域に雄ねじ 21を刻設し た円筒状のねじシャンク 2とで構成されている。その切刃 3A〜3Cは、一般的に、鋼 製のヘッド本体 1の前記縁壁 11 a, 12aに凹設した切刃取付座 13a〜； 13cに、超硬 合金からなる切刃チップ 30a〜30cをロウ付けして形成されている。図中、 4は八ッド 本体 1の外周面の前部側 2力所に凹設した各パッド取付座 14にロウ付けされた超硬 合金からなるガイドパッド、 15は同外周面の後部側の径方向対向位置に形成された 一対のチヤッキング用溝部である。
[0003] そして、図 6及び図 7に示すように、上記ドリルヘッド 10の使用に際し、深穴切削用 ドリルの丸パイプ状をなす工具シャンク（ボーリングバーとも称される） 5の雌ねじ 51を 設けた先端部に、ねじシャンク 2を揷入して螺合連結するが、このときにねじシャンク 2 の雄ねじ 21部を挟む前後両側の外周部分が拘束周面部 22, 23として工具シャンク 5の拘束内周部 52, 53に密接し、もって両者 10, 5が強固に連結一体化されると共 に、ヘッド本体 1及びねじシャンク 2の内側と工具シャンク 5の中空内部が連通して切 屑排出路 16を構成する。なお、前側の拘束周面部 22は、狭幅に構成され、それより も前部側の非拘束面部 24よりも径大になっている。また、後部側の拘束周面部 23は 、当該ねじシャンク 2における雄ねじ 21部から後端の縁取り部までの間全体を占めて いる。
[0004] 深穴切削加工は、工具シャンク 5を工作機械のスピンドル等に連結して回転駆動す る力、、逆に被削材 w側を回転させることによって行うが、この場合にはクーラントが外 部供給方式となるため、図 6に示すように、工具シャンク 5を油密に包囲するクーラン ト供給ジャケット 6を用い、このジャケット 6をシールリング 61を介して被削材 Wに押接 した状態で、導入口 6aから該ジャケット 6内にクーラント Cを高圧で導入する。しかし て、導入されたクーラント Cは、工具シャンク 5の外周面と切削穴 Hの内周面との間隙 Tよりドリルヘッド 10の先端側へ供給され、切削部で発生する切り屑 Sと共にドリルへ ッド 2の切屑流入口 11 , 12から切屑排出路 16内へ流入し、工具シャンク 5の基部側 力 外部 排出される。
[0005] 従来、このようなドリルヘッド 10の製造においては、ヘッド本体 1とねじシャンク 2とを 別個に製作し、その両者を溶接一体化するのが一般的であった。すなわち、ヘッド本 体 1は铸造等によって図 8 (A) (B)の如く切刃取付座 13a〜13c及びパッド取付座 1 4, 14を有する形態のものを製作する一方、円筒材の切削加工及びねじ切りによつ てねじシャンク 2を製作し、図 9に示すように、ヘッド本体 1の取付座 13a〜13c、 14, 14に切刃チップ 30a〜30c及びガイドパッド 4, 4をロウ付けした上で、該ヘッド本体 1 の後端にねじシャンク 2の前端を同心状に溶接している。
[0006] しかしながら、上記従来の製造方法では、ヘッド本体 1とねじシャンク 2との溶接に 伴う熱歪みにより、真円に仕上げていたねじシャンク 2が楕円状に変形し易ぐその変 形量が 100 mに達することも多々あり、そのために得られたドリルヘッドによる加工 精度が低下するという問題があった。また、切刃チップ 30a〜30cはロウ付けであるた め、刃先の位置精度がでにくぐ特に中心部の切刃 3Aがヘッド軸心からずれた場合 に、切削性能の低下に繋がるという難点もあった。なお、刃先精度は後加工による切 削で修正することも不可能ではないが、操作的に非常に困難である上、工数が増え て製作コストの大幅な上昇を招くことになる。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、上述の情況に鑑み、この種ドリルヘッドとして、高い寸法精度及び刃先 精度を備えたものを容易に且つ低コストで確実に製造する方法を提供することを目 的としている。 課題を解決するための手段
[0008] 上記目的を達成するために、請求項 1の発明は、図面の参照符号を付して示せば 、ヘッド本体 1に一体化されたねじシャンク 2を深穴切削用ドリルの中空状をなす工具 シャンク 5の先端部に螺合連結すると共に、該ねじシャンク 2のねじ (雄ねじ 21)部を 挟む両側を拘束周面部 22, 23として工具シャンク 5周面に密接させて用いるドリルへ ッド 10の製造において、切刃取付座 13a〜13cに切刃チップ 30a〜30cをロウ付けし たヘッド本体 1の後端に、少なくとも拘束周面部 22, 23に削り代 7を残すねじシャンク 用筒材 20A (20B)を溶接一体化したのち、このねじシャンク用筒材 20の削り代 7を 切削してねじシャンク 2に仕上げ加工することを特徴としている。
[0009] 請求項 2の発明は、上記請求項 1のドリルヘッド 10の製造方法において、ねじシャ ンク用筒材 20Aが内外周 20a, 20bの全面に削り代 7を残す円筒体からなり、上記仕 上げ加工時にねじ（雄ねじ 21)部のねじ切りを行う構成としている。
[0010] 請求項 3の発明は、上記請求項 1又は 2のドリルヘッド 10の製造方法において、ね じシャンク 2のねじ (雄ねじ 21)部及び両側の拘束周面部 22, 23を外周面側に設け る構成としている。
[0011] 請求項 4の発明は、上記請求項 1〜3のいずれかのドリルヘッド 10の製造方法にお いて、ヘッド本体 1が鋼製であり、切刃チップ 30a〜30cが超硬合金からなる構成とし ている。
[0012] 請求項 5の発明は、上記請求項 1〜4のいずれかのドリルヘッド 10の製造方法にお いて、ヘッド本体 1及びねじシャンク 2の内側が切屑排出路 16を構成し、ヘッド本体 1 の前端面に切屑排出路 16に連通する切屑流入口 1 1 , 12が開口してなるものとして いる。
発明の効果
[0013] 請求項 1の発明に係るドリルヘッドの製造方法では、ヘッド本体に対し、ねじシャン ク用筒材として少なくとも工具シャンク連結時の拘束周面部となる部分に削り代を残 すものを溶接し、この溶接後の削り代の切削によってねじシャンクに仕上げることから 、溶接に伴う熱歪みが不可避であっても、工具シャンクとの連結精度を左右する拘束 周面部の歪み変形は削り代の切削によって完全に解消される。また、切刃チップの口 ゥ付けによって刃先精度が低下し、中心部の切刃がヘッド本体の軸心からずれても、 溶接の際にヘッド本体とねじシャンク用筒材の軸心をずらすことにより、該切刃がへッ ド軸心つまりねじシャンクの拘束周面部における中心に合致するように容易に調整で きる。従って、この製造方法によれば、高い寸法精度及び刃先精度を備え、これらに 基づいて優れた加工精度及び加工性能を発揮し得るドリルヘッドが容易に且つ低コ ストで確実に得られる。
[0014] 請求項 2の発明によれば、上記のドリルヘッドの製造方法にお!/、て、ねじシャンク用 筒材として内外周の全面に削り代を残す円筒体を用い、ねじシャンクのねじ部を含む 全体形状を溶接後の後加工で定めることになるから、溶接に伴う熱歪みが大きくても 支障を生じず、より高い寸法精度及び刃先精度を備えたドリルヘッドを提供できる。
[0015] 請求項 3の発明によれば、上記のドリルヘッドとして、ねじシャンクが外ねじ型で、ド リルの工具シャンクの先端に螺揷して装着するタイプのものを製造できる。
[0016] 請求項 4の発明によれば、上記のドリルヘッドとして、鋼製のヘッド本体に超硬合金 力もなる切刃チップを取り付けたものを製造できる。
[0017] 請求項 5の発明によれば、上記のドリルヘッドとして、切削に伴う切屑をクーラントと 共に、ヘッド本体の前端面の切屑流入ロカ、ら該ヘッド本体及びねじシャンクの内側 を通して排出できるタイプのものを製造できる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の第一実施形態による同ドリルヘッドの製造手順を示し、 (A)はヘッド本 体と円筒体の溶接前の正面図、（B)は同溶接後の正面図である。
[図 2]同第一実施形態による製造後のドリルヘッドの一部縦断正面図である。
[図 3]本発明の第二実施形態による同ドリルヘッドの製造手順を示し、 (A)はヘッド本 体と円筒体の溶接前の正面図、（B)は同溶接後の正面図である。
[図 4]同第二実施形態による製造後のドリルヘッドの一部縦断正面図である。
[図 5]本発明の製造方法を適用するドリルヘッドの一例を示し、（A)は平面図、（B)は 正面図である。
[図 6]同ドリル八ッドを用いた深穴切削用ドリルによる深穴切削加工を示す縦断側面 図である。 [図 7]同深穴切削用ドリルのドリルヘッドとねじシャンクとの連結状態を示す一部縦断 側面図である。
[図 8]同ドリルヘッドのヘッド本体を示し、（A)は平面図、（B)は正面図である。
[図 9]従来の製造方法による同ドリルヘッドのヘッド本体とねじシャンクの溶接前の正 面図である。
符号の説明
[0019] 1 八ッド本体
10 ドリルヘッド
11 , 12 切屑流入口
11a, 12a 縁壁
13a~ 13c 切刃取付座
16 切屑排出路
2 ねじシャンク
20A, 20B ねじシャンク用筒体
20a 外周面
20b 内周面
21 雄ねじ（ねじ部）
22, 23 拘束周面部
3A〜3C 切刃
30a〜30c 切刃チップ
5 工具シャンク
7 削り代
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明に係るドリルヘッドの製造方法の実施形態について、図面を参照して 具体的に説明する。図 1及び図 2は第一実施形態、図 3及び図 4は第二実施形態を 示す。なお、両実施形態では、既述の図 5で示したものと同じ構造のドリルヘッドを製 造対象とし、その構成各部には図 5と共通の符号を付している。
[0021] このドリルヘッドの製造方法では、ヘッド本体 1の製作については従来と同様であり 、铸造等によって図 8 (A) (B)の如く切刃取付座 13a〜13c及びパッド取付座 14, 1 4を有する形態のものを製作する。すなわち、このヘッド本体 1は、全体が略短円筒 形をなし、前端面には内側の切屑排出路 16に連通する大小扇形の切屑流入口 11 , 12が開口し、両切屑流入口 11 , 12が共通径方向の縁壁 11a, 12aを有し、その縁 壁 11 a側には中心と外側の切刃取付座 13a, 13cが、縁壁 12a側には中間の切刃取 付座 13bが、それぞれ凹設されると共に、外周面の前部側の 2か所には軸方向に長 い凹部をなすパッド取付座 14, 14力 S、同外周面の後部側の径方向対向位置には軸 方向に沿うチヤッキング用の溝部 15, 15が、それぞれ形成されている。
[0022] そして、図 1 (A)に示すように、上記のヘッド本体 1には予め、切刃取付座 13a〜； 13 cに超硬合金からなる切刃チップ 30a〜30cを、またパッド取付座 14, 14に同じく超 硬合金からなるガイドパッド 4, 4を、それぞれロウ付けしておく。しかるに、第一実施 形態の製造方法では、ねじシャンク 2〔図 5 (B)参照〕側については、その原材として 単純な厚肉パイプ状の円筒体をなすねじシャンク用筒材 20Aを用い、その前端面を 前記ロウ付け後のヘッド本体 1の後端面に図 2 (B)の如く溶接する。なお、このねじシ ヤンク用筒材 20Aは、内外周 20a, 20bの全面にねじシャンク 2とするための肖 IJり代 7 を有しており、もって目的とするねじシャンク 2に対して外径が大きく且つ内径が小さく なっている。
[0023] 次に、上記溶接でヘッド本体 1に一体化したねじシャンク用筒材 20Aの内周 20a及 び外周 20bを所定の内外径になるまで真円に回転切削し、外周 20b側については 拘束周面部 22, 23と雄ねじ 21形成部及び非拘束周部 24の各外径に設定し、更に 雄ねじ 21形成部にねじ切りを施すことにより、図 2に示すようにねじシャンク 2に仕上 げる。この仕上げ加工は、ヘッド本体 1側の溝部 15, 15を利用して全体をチヤツキン グし、常法に準じ、ワーク側又は仕上げ工具側の回転と軸方向相対移動によって容 易に行える。なお、図 2では、元のねじシャンク用筒材 20Aの断面を仮想線で示して おり、実線で示す断面との差だけ削り代 7として切削及びねじ切りの仕上げ加工で薄 肉化している。
[0024] このようなドリルヘッド 10の製造方法では、ヘッド本体 1にねじシャンク用筒材 20A を溶接した際、その入熱に伴う不可避の熱歪みが発生するが、その歪み変形は該筒 材 20Aをねじシャンク 2に仕上げる後加工の切削による真円化とねじ切りによって完 全に解消される。なお、後加工の切削とねじ切りでも機械的応力による歪みを生じる ヽその値は大きくても 10 m程度であり、溶接時の熱歪みに比べて一桁小さいの で殆ど問題にならない。また、切刃 3A〜3Cは切刃チップ 30a〜30cのロウ付けによ つて形成するため、接合界面にロウ材が介在する分、刃先精度を厳密に設定するこ とは不可能であるが、切削性能を左右する中心部の切刃 3Aがヘッド本体 1の軸心か らずれても、溶接の際にヘッド本体 1と筒材 20Aの軸心をずらすことにより、該切刃 3 Aがヘッド軸心つまりねじシャンク 2の中心に合致するように容易に調整できる。
[0025] 従って、この製造方法によれば、ドリルヘッド 10として、高い寸法精度及び刃先精 度を備え、これらに基づいて優れた加工精度及び加工性能を発揮し得るものが容易 に且つ低コストで確実に得られる。
[0026] 第二実施形態の製造方法では、ヘッド本体 1につ V、ては前記第一実施形態と全く 同様に予め切刃チップ 30a〜30c及びガイドパッド 4, 4をロウ付けしておくが、ねじシ ヤンク 2〔図 5 (B)参照〕側については、その原材として図 3に示すような前加工を施し たねじシャンク用筒材 20Bを用いる。すなわち、このねじシャンク用筒材 20Bは、前 加工によって外周側に雄ねじ 21を形成している力、この雄ねじ 21部の前後両側には 拘束周面形成部 22a, 23aとして形成すべき拘束周面 22, 23〔図 4,図 5 (B)参照〕 に対して削り代 7を残すと共に、内周 20aの全面にも削り代 7を残した形態になってい
[0027] そして、この製造方法においては、図 3に示すように、ねじシャンク用筒材 20Bの前 端面を前記ロウ付け後のヘッド本体 1の後端面に溶接したのち、ヘッド本体 1に一体 化した該筒材 20Bの内周 20aを所定内径まで真円に回転切削すると共に、外周側 については拘束周面形成部 22a, 23aを所定外径まで真円に回転切削して拘束周 面 22, 23を形成し、図 4に示すドリルヘッド 10に仕上げる。この仕上げ加工は、へッ ド本体 1側の溝部 15, 15を利用して全体をチヤッキングし、なお、図 4では、元のねじ シャンク用筒材 20Bの断面を仮想線で示しており、実線で示す断面との差が削り代 7 である。
[0028] この第二実施形態の製造方法に用いるねじシャンク用筒材 20Bは、外周側に予め 雄ねじ 21が設けられて且つ非拘束周面部 24に削り代 7を有さないが、拘束周面形 成部 22a, 23aには肖 ijり代 7があるため、ヘッド本体 1との溶接時の入熱に伴う不可避 の歪み変形を生じても、後加工の拘束周面形成部 22a, 23aの切削による真円化に より、拘束周面部 22, 23の歪み変形が解消される。しかして、ドリルヘッド 10の工具 シャンク 5 (図 6 ,図 7参照）に対する連結精度は専ら拘束周面部 22, 23によって担わ れるから、該拘束周面部 22, 23に歪み変形がないことにより、ドリルとして優れた加 ェ精度及び加工性能が確保される。
[0029] 上述した第一及び第二実施形態ではヘッド本体 1に中心、中間、外側の 3つの切 刃 3A〜3Cを有するドリルヘッド 10を例示した力 本発明は切刃数が 1つ、 2つ、 4つ 以上の何れのドリルヘッドの製造にも適用できる。また、切刃チップについては、鋼製 のヘッド本体には例示した超硬合金からなるものが推奨される力 S、ヘッド本体に対し てロウ付け可能な他の工具材料からなるものでもよい。また、ねじシャンク 2について は、例示した外ねじタイプの他に、内周面に雌ねじを備えてドリルの工具シャンクの 先端に外嵌螺合させる内ねじタイプのものもあり、いずれにも本発明の製造方法を適 用可能である。
[0030] しかして、上述した第一及び第二実施形態のドリルヘッド 10はシングルチューブ方 式用、つまり図 6の如く切削穴 Hと工具シャンク 5との間隙 Tを通して切削部位へ供給 されたクーラント Cを切屑 Sと共に内側の切屑排出路 16より排出する方式用のもので ある力 S、本発明はダブルチューブ方式用のドリルヘッドにも適用可能である。このダ ブルチューブ方式では、ドリルの工具シャンクが中心空間を切屑排出路、外側の環 状空間をクーラント供給路とする二重筒をなし、その外筒の先端部にドリルヘッドを螺 合連結することにより、内筒先端がドリルヘッドの内周段部に当接し、もってクーラント 供給路の先端側が閉塞するが、ドリルヘッドの周壁部（ねじシャンク 2の非拘束周面 部 24に相当）に設けた導出孔からクーラントを外側へ導出して切削部位へ供給する ようになつている。従って、このダブルチューブ方式用のドリルヘッドは、既述したシン ダルチューブ方式用に対し、前記の内周段部と導出孔を有することを除いて、基本 的構造は略同様である。

Claims

請求の範囲
[1] ヘッド本体に一体化されたねじシャンクを深穴切削用ドリルの中空状をなす工具シ ヤンクの先端部に螺合連結すると共に、該ねじシャンクのねじ部を挟む両側を拘束周 面部として工具シャンク周面に密接させて用いるドリルヘッドの製造において、 切刃取付座に切刃チップをロウ付けした八ッド本体の後端に、少なくとも前記拘束 周面部に削り代を残すねじシャンク用筒材を溶接一体化したのち、このねじシャンク 用筒材の削り代を切削してねじシャンクに仕上げ加工することを特徴とするドリルへッ ドの製造方法。
[2] ねじシャンク用筒材が内外周の全面に削り代を残す円筒体からなり、前記仕上げ 加工時にねじ部のねじ切りを行う請求項 1記載のドリルヘッドの製造方法。
[3] ねじシャンクのねじ部及び両側の拘束周面部を外周面側に設ける請求項 1又は 2 に記載のドリルヘッドの製造方法。
[4] ヘッド本体が鋼製であり、前記の切刃チップが超硬合金からなる請求項 1〜3のい ずれかに記載のドリルヘッドの製造方法。
[5] 前記ヘッド本体及びねじシャンクの内側が切屑排出路を構成し、ヘッド本体の先端 面に該切屑排出路に連通する切屑流入口が開口してなる請求項 1〜4のいずれか に記載のドリルヘッドの製造方法。
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