ドリルビットは、穴加工における最も一般的な切削工具として、機械製造、特に冷却装置、発電設備の管板、蒸気発生器などの部品の穴加工に広く使用されています。それらの応用は特に広範かつ重要です。
I. 穴あけ加工の特徴
通常、ドリルビットには 2 つの主な切れ刃があります。加工中、ドリルビットは回転しながら切削します。ドリルビットのすくい角は中心軸から外縁に向かって増加します。切削速度は外円に近づくほど速くなり、中心に向かうにつれて遅くなり、回転中心でゼロになります。ドリルビットのチゼルエッジは回転中心軸の近くにあります。二次すくい角が大きく、切りくずスペースがなく、切削速度が低いため、大きな軸方向抵抗が発生します。チゼルエッジが DIN 1414 に従ってタイプ A または C に研磨されている場合、中心軸付近の刃先は正のすくい角を持ち、切削抵抗が低減され、切削性能が大幅に向上します。
ドリルビットは、ワークの形状、材質、構造、機能に基づいてさまざまな種類に分類できます。たとえば、高速度鋼ドリルビット（ツイストドリル、多穴ドリル、フラットドリル）、超硬ソリッドドリルビット、刃先交換式浅穴ドリル、深穴ドリル、ネスティングドリル、ヘッド交換式ドリルなどです。{{0}{1}
II.切りくずの分断と除去
ドリルの切断は穴の限られた空間で行われるため、切りくずはドリルビットの切断溝から除去する必要があります。したがって、チップの形状はドリルの切削性能に大きく影響します。一般的なチップの形状には、フレークチップ、管状チップ、針状チップ、円錐スパイラルチップ、リボン状チップ、扇形チップ、粉末チップなどがあります。-
穴あけの鍵 – 切りくず処理
チップ形状が不適切な場合、次のような問題が発生します。
① 微細な切りくずが切削溝に詰まり、穴あけ精度に影響を及ぼし、ドリルの寿命を縮め、さらにはドリルの破損を引き起こすことがあります（粉状の切りくず、扇形の切りくずなど）。
② 長い切りくずがドリルに巻きつき、作業の妨げになったり、ドリルの折損の原因になったり、切削液が穴内に進入できなくなったりします（例：スパイラル切りくず、リボン切りくずなど）。
不適切な切りくず形状の問題を解決するには:
① 送り速度の増加、断続送り、チゼル刃の再研磨、チップブレーカーの取り付けなどの方法を個別にまたは組み合わせて使用することで、切りくずの分断と除去を向上させ、切りくずによる問題を排除できます。
② 専用の切りくず破壊ドリル-を使用できます。たとえば、設計された切りくず破壊エッジをドリル溝に追加すると、切りくずがより簡単に除去できる破片に分割されます。{2}}溝に沿って破片がスムーズに排出され、目詰まりを防ぎます。したがって、新しい切りくず破壊ドリル-は、従来のドリルよりもはるかにスムーズな切削効果を実現します。
同時に、短く断片化された金属チップによりドリル先端へのクーラントの流れが促進され、加工中の熱放散と切削性能がさらに向上します。さらに、新たに追加された切りくず破壊エッジはドリルビットの溝全体を貫通するため、複数回の再研磨サイクル後でもその形状と機能が維持されます。-。前述の機能向上に加えて、この設計によりドリル本体の剛性が強化され、1 回の再研磨サイクルで開けられる穴の数が大幅に増加したことは言及する価値があります。-
Ⅲ．穴あけ精度
穴の精度は主に穴径、位置精度、同軸度、真円度、表面粗さ、穴開口部のバリなどによって決まります。
穴あけ加工時の加工穴の精度に影響を与える要因:
① ドリルビットのクランプ精度と工具ホルダー、切削速度、送り速度、切削液などの切削条件。
② ドリルビットの長さ、刃先形状、コア形状などのドリルビットのサイズと形状。
③ 穴側壁の形状、穴開口部の形状、厚さ、クランプ状態などのワーク形状。
拡大する
拡大は加工中のドリルビットの振動によって引き起こされます。ツールホルダーの振れは穴径や位置決め精度に大きな影響を与えます。したがって、ツールホルダーの磨耗が激しい場合には、速やかに交換する必要があります。小さな穴をあける場合、振動の測定と調整は難しいため、刃先とシャンクの同軸度が良好で、シャンクが大きく、直径が小さい-ドリルビットを使用するのが最適です。再研磨されたドリルビットを使用する場合、穴精度の低下は、後部の形状の非対称が原因であることがよくあります。刃先高低差を制御することで穴のリーマ加工を効果的に抑制します。
穴の真円度
ドリルビットの振動により、ドリル穴の形状が多角形になりやすく、その結果、穴壁にリベットパターンが形成されます。一般的な多角形の穴は三角形または五角形であることがよくあります。穴が三角形になるのは、穴あけ中にドリルビットが 2 つの回転中心を持ち、600 度に 1 回の頻度で振動するためです。この振動の主な原因は切削抵抗の不均衡です。ドリルビットが 1 回転した後、穴の真円度が悪いため、2 回転目で切削抵抗のバランスが崩れ、前の振動が繰り返されますが、わずかな位相のずれがあり、その結果、穴の壁にリベットパターンが形成されます。穴あけ深さが一定レベルに達すると、ドリルの刃先と穴壁との摩擦が増加し、振動が減少し、ライフリングがなくなり真円度が向上します。このタイプの穴は、縦断面で漏斗状に見えます。{7}同じ理由で、切断時に五角形や七角形の穴が現れる場合もあります。この現象を解消するには、チャックの振動、刃先の高低差、逃げ面と刃先の形状の非対称性などの要因を制御することに加えて、ドリルビットの剛性を向上させ、1 回転あたりの送りを増加させ、逃げ角を小さくし、チゼル刃を再研磨するなどの対策を講じる必要があります。-
傾斜面・曲面への穴あけ
ドリルビットのすくい面や貫通面が傾斜面、曲面、段差などの場合、ラジアル片面切削となるため位置決め精度が悪く、工具寿命が短くなります。-
位置決め精度を向上させるには、次の措置を講じることができます。
1. まず中心穴を開けます。
2. エンドミルで穴座を加工します。
3. 貫通力と剛性が優れたドリルビットを選択します。
4. 送り速度を下げます。
バリ取り
穴あけ加工中、特に硬い材料や薄い板を加工する場合、穴の入口と出口にバリが発生することがよくあります。これは、ドリルビットが貫通に近づくと、ワークピースが塑性変形を受けるためです。外刃付近の切れ刃で切り込まれるべき三角形の部分は、軸方向の切削力によって外側に変形し、さらにドリルビットの面取りと切れ刃の作用により丸まり、バリやロールエッジが形成されます。
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IV.穴あけ加工条件
ほとんどのドリルビットのカタログには、加工される材料ごとに整理された「基本切削パラメータ参照表」が含まれています。ユーザーは、提供された切削パラメータを参照して、穴あけに適切な切削条件を選択できます。選定した切削条件は、加工精度、加工能率、ドリル寿命などを考慮し、試し切削により適切かどうかを判断してください。
1. ドリルビットの寿命と加工効率
ドリルビットの使用の適切性は、ワークの技術的要求を満たすことを前提として、ドリルビットの寿命や加工効率などを総合的に判断する必要があります。切断パスは、ドリルビットの寿命の評価指標として使用できます。送り速度は加工効率の評価指標として使用できます。ハイス鋼ドリルビットの場合、寿命は回転速度に大きく影響されますが、1 回転あたりの送り量にはあまり影響されません。したがって、1 回転あたりの送りを増やすと、ドリルビットの寿命を長くしながら加工効率を向上させることができます。ただし、1回転あたりの送りが多すぎると切りくずが厚くなり、切りくず分断が困難になりますので注意してください。したがって、試し切りによる切りくず切断を成功させるには、最適な回転あたりの送りの範囲を決定することが不可欠です。超硬ドリルビットの場合、刃先には負のすくい角方向に沿って大きな面取りがあり、その結果、高速度鋼ドリルビットと比較して、1回転あたりの送りの選択範囲が小さくなります。{7}}加工中にこの範囲を超えると、ドリルビットの寿命が短くなります。超硬ドリルビットは高速度鋼ドリルビットよりも耐熱性が高いため、回転速度がドリルビットの寿命に与える影響は最小限です。{10}したがって、回転速度を上げることで、ドリルビットの寿命を確保しつつ、加工効率を向上させることができます。
2. 切削液の適正使用
ドリルの切削は穴の限られた空間で行われるため、切削液の種類と塗布方法がドリルの寿命と穴の加工精度に大きく影響します。切削液は水溶性と非水溶性のタイプに大別できます。{{1}非水溶性切削液は-水-に優れた潤滑性、湿潤性、固着防止性を備え、さらに防錆効果もあります。-水溶性切削油は、優れた冷却特性を備え、-非喫煙性、非引火性です。-環境保護への配慮により、近年、水溶性切削液の使用が大幅に増加しています。-ただし、希釈率の適正を誤ったり、切削液の劣化により工具寿命が著しく低下する場合がありますので、使用には十分な注意が必要です。切削液が水溶性か非水溶性かに関係なく、切削液が切削点に十分に到達することが重要です。-水-。さらに、流量、圧力、ノズルの数、冷却方法（内部冷却または外部冷却）を厳密に管理する必要があります。
V.
ドリルビットの再研磨
ドリルビットの再研磨基準
ドリルビットを再研磨する必要があるかどうかを判断する基準は次のとおりです。
1. 刃先、チゼルエッジ、刃帯面の摩耗量。
2. 加工穴の寸法精度と表面粗さ。
3. チップの色と形状。
切削抵抗（主軸電流、騒音、振動などの間接的な値） ５．
5. 工事完了数量等
実際の使用においては、特定の状況に基づいて上記の指標から正確かつ便利な基準を決定する必要があります。摩耗量を基準とする場合、最も経済性の高い最適な再研削時期を見極める必要があります。主な研ぎ領域はヘッドの後部とチゼルエッジであるため、ドリルの過度の摩耗は研ぎ時間の延長、研削量の増加、再研削サイクルの減少（総工具寿命=再研削後の工具寿命 × 再研削サイクル数）の減少につながり、最終的にはドリルの総寿命が短くなります。加工穴の寸法精度を基準とする場合には、ゲージや限界ゲージを使用して穴のリーマ精度や真直度を確認する必要があります。これらの値を超えた場合は、ドリルを直ちに再研磨する必要があります。-切削抵抗を基準とする場合には、設定した制限値（主軸電流など）を超えた場合に機械を自動停止させるなどの方法が考えられます。加工数量制限を管理する場合には、上記の基準を総合的に考慮して適切な基準を設定する必要があります。
ドリルビットの研磨方法
ドリルビットを再研磨する場合は、専用のドリルビット研磨機または汎用工具グラインダーを使用するのが最善です。これは、ドリルビットの寿命と加工精度を確保するために非常に重要です。元のドリルビットが良好な状態であれば、元の設計に従って再研磨することができます。-元のドリルビットに欠陥がある場合は、用途に応じて背面の形状を適切に変更し、チゼルエッジを再研磨することができます。-
研ぐ際には次の点に注意してください。
1. ドリルビットの硬度が低下しないように過熱を防ぎます。
2. ドリルビットの損傷 (特に刃先の損傷) をすべて取り除きます。
3. ドリルビットの形状は対称である必要があります。
4. 研ぐ際は刃先を傷つけないように注意し、研いだ後はバリを取り除いてください。
5. 超硬ドリルビットの場合、刃付け形状はドリルビットの性能に大きく影響します。工場出荷時のドリル形状は、科学的な設計と繰り返しのテストにより得られた最適な形状です。したがって、再研磨するときは、通常、元の刃先の形状を維持する必要があります。-。
