新型ツイストドリルにおける切りくずの変形と排出の制御

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650142
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 花崎 伸作 大阪大学, 工学部, 教授 (50029097)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤原 順介 大阪大学, 工学部, 助教授 (60116093)
• Keywords: ツイストドリル / 切れ刃形状 / 溝形状 / ポイント形状 / 切りくず / 切りくず排出 / 切削抵抗

Research Abstract

心厚を3倍,溝断面積で約半分とした試作タイプのドリルと従来型ドリルについて,切りくずの生成,排出状態を調べるため,穴あけの急停止実験を行い,多数の試料を収集し,写真に撮った。試料を観察し,考察を加えた結果:従来型ドリルについては心厚が薄く,切れ刃の半径方向からのずれが小さい(傾斜切削の角度小)ため,扇を開く形で切りくずが生じ,溝面に沿って厚さ方向にカ-ルしながら旋回し,円錐形に成長している。そのため、らせんのピッチが小さく,切りくずの変形は円すいらせん型になる。これは二次元切削を基本にすれば良好な切削状態であるが,切りくず排出のためには,この円すいらせんが溝内に納まらねばならない.円すいらせんの直径は溝と穴壁との内接円の1.4倍程度あるため,大きな変形を必要とする.試作型ドリルでは心厚が厚い結果,主切れ刃は半径方向とのずれが大きく(傾斜切削の角度大),ピッチの長いらせん形となって生成される。切りくずは溝面に沿って上昇しながら旋回するが,溝面からの力は切りくずを厚さ方向にカ-ルさせる効果よりは旋回を止める効果として働くことになる。これは切削部において外側で圧縮,内側で引張りの応力を生じさせる。以上より両ドリルで,ある程度穴深さが深くなって切りくずが円すいらせん型から遷移折断型になるが,従来型ドリルでは円すいへの変形で破断し、試作型ドリルでは溝に沿った長ピッチ型への変形で破断し、短い切りくずとなる。
両ドリルの基本な特性として切削抵抗を調べた.同一条件では試作タイプよりとは従来型ドリルに比しトルク,スラスト共に大きい。(約1.4〜1.5倍)