穴加工における最も一般的な工具として、ドリルビットは機械製造、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。 このアプリケーションは特に広範かつ重要です。
1. 穴あけ加工の特徴
ドリルには通常 2 つの主な切れ刃があります。 加工中、ドリルは回転しながら切削を行います。 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。 ドリルビットの切削速度は外周に近づくにつれて速くなり、中心に向かうにつれて遅くなります。 ドリルビットの回転中心の切削速度はゼロです。 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、チゼルエッジの補助すくい角が大きく、チップスペースがなく、切削速度が遅いため、大きな軸方向抵抗が発生します。 チゼル刃先がDIN1414のタイプAまたはタイプCに研磨され、中心軸付近の切れ刃がプラスのすくい角を持つ場合、切削抵抗が低減され、切削性能が大幅に向上します。
ドリルはワークの形状、材質、構造、機能などに応じて、ハイスドリル（ツイストドリル、グループドリル、フラットドリル）、超硬ソリッドドリル、刃先交換式浅穴ドリル、深穴ドリルなど ドリル、トレパニングドリル、ヘッド交換式ドリルなど
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2. 切りくず分断と切りくず除去
ドリルの切削は狭い穴で行われ、切りくずはドリル溝から排出される必要があるため、切りくずの形状はドリルの切削性能に大きな影響を与えます。 一般的なチップの形状には、フレークチップ、管状チップ、ニードルチップ、円錐スパイラルチップ、リボンチップ、ファンチップ、パウダーチップなどが含まれます。
穴あけプロセスの鍵--切粉管理
①小さな切粉は刃先の溝を塞ぎ、穴あけ精度に影響を与え、ドリルビットの寿命を縮め、さらにはドリルビットを折損させます（粉状切粉、扇形切粉など）。
②長い切りくずはドリルに絡みつき、作業に支障をきたしたり、ドリルが折れたり、穴への切削液の侵入を妨げたりします（スパイラル切りくず、リボン切りくず等）。
不適切な切りくず形状の問題を解決するには:
① 送り速度の高速化、断続送り、チゼル刃先研削、チップブレーカの設置などを単独または組み合わせて切りくず分断効果と切りくず排出効果を高め、切りくずによるトラブルを解消します。
②プロ仕様の切りくず破壊ドリルで穴あけ可能です。 例: ドリルビットの溝に設計されたチップブレーカーを追加すると、切りくずが除去しやすいチップに分割されます。 ゴミは溝に詰まることなく溝に沿ってスムーズに排出されます。 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滑らかな切削効果が得られます。
同時に、短く分断された鉄片によりクーラントがドリル先端に流れやすくなり、加工時の放熱効果と切削性能がさらに向上します。 また、新たに追加されたチップブレーカーがドリルビットの溝全体に浸透しているため、繰り返し研削しても形状と機能を維持できます。 上記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 回の研削前に加工できる穴の数が大幅に増加したことも特筆に値します。
3. 穴あけ精度
穴の精度は主に、開口径、位置精度、同軸度、真円度、表面粗さ、オリフィスバリなどの要素で構成されます。
穴あけ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切削条件（ツールホルダー、切削速度、送り速度、切削液など）
②ドリルの長さ、刃の形状、ドリルコアの形状などのドリルのサイズと形状。
③穴の側面形状、穴の形状、厚さ、クランプ状態などのワークの形状。
1.リーマ加工
リーマ加工は加工中のドリルビットの振れによって発生します。 ツールホルダーの振れは開口部と穴の位置決め精度に大きな影響を与えるため、ツールホルダーがひどく摩耗した場合は、適時に新しいツールホルダーに交換する必要があります。 小さな穴をあける場合は、振れの測定や調整が難しいため、柄が太く刃径が小さく、刃とシャンクの同軸度が良好なドリルを使用するのが最適です。 再研磨ドリルを使用した場合、穴精度が低下する原因は主に背面の形状が非対称であることが原因です。 刃先高低差を制御することで、穴の切削広がりを効果的に抑制できます。
2. 穴の真円度
ドリルビットの振動により、穴あけパターンが多角形になりやすく、穴壁にライフリングラインのような線が現れます。 一般的な多角形の穴は、ほとんどが三角形または五角形です。 穴が三角になっているのは、穴あけの際にドリルビットの回転中心が2つあり、それらが600回の振動数で振動するためです。 振動の主な原因は切削抵抗のアンバランスです。 さて、2回目の切削では抵抗力のバランスが崩れ、再度最後の振動が繰り返されますが、振動の位相にある程度のオフセットがあり、穴壁にライフリングラインが発生します。 穴あけ深さが一定以上になると、ドリル端面と穴壁との摩擦が増大し、振動が減衰し、ライフリングラインが消え、真円度が良くなります。 縦断面から見ると漏斗状の穴です。 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、裏面や刃形状の非対称性などを抑制するほか、チャックの剛性を高める対策も必要です。ドリルビットの使用、1回転あたりの送りを上げる、バックアングルを下げる、チゼル研削などの対策を行ってください。
3. 傾斜面や曲面への穴あけ
ドリルビットの切削面や穴あけ面が傾斜面、曲面、段差などの場合、位置決め精度が悪く、またこのときドリルビットはラジアルかつ片面であるため工具寿命が低下します。 。
測位精度を向上させるために、次のような対策を講じることができます。
1. 最初に中央の穴を開けます。
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を選択します。
4. 送り速度を下げます。
4. バリの処理
穴あけ加工の際、特に硬い材料や薄板を加工する場合、穴の入り口と出口にバリが発生します。 その理由は、ドリルビットが穴を開けようとしているときに、加工された材料が塑性変形を起こすためです。 このとき、ドリルビットの外刃近傍で本来切削すべき三角形の部分が軸方向の切削力によって外側に変形し、ドリルビットの外周面の面取りと面取りの作用を受けます。 、さらにカールしてエッジのロールやバリを形成します。
4. 穴あけ加工条件
ドリルビット製品総合カタログのカタログには、加工材料別にまとめた「基本切削量目安表」が掲載されています。 ユーザーは、表示される切削量を参照して、穴あけ加工の切削条件を選択できます。 切削条件の選択が適切かどうかは、試し切削により加工精度、加工能率、ドリル寿命などを総合的に判断してください。
1. ドリルの寿命と加工効率
加工対象のワークの技術的要件を満たすことを前提として、ドリルビットが適切に使用されているかどうかは、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。 ドリルの寿命の評価指標を切削距離から選択できます。 加工効率の評価指標を送り速度から選択できます。 ハイスドリルの場合、ドリルの寿命は回転数に大きく影響され、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、ドリルの長寿命を確保しながら、1回転あたりの送り速度を高めることで加工効率を向上させることができます。 ただし、1回転あたりの送り速度が大きすぎると切りくずが厚くなり、切りくず分断が困難になるので注意してください。 したがって、試し切りにより切りくずをスムーズに分断できる1回転あたりの送り速度の範囲を決める必要があります。 超硬ドリルは刃先のすくい角マイナス方向に大きな面取りがあり、1回転あたりの送りの任意範囲がハイスドリルに比べて小さくなります。 加工時の1回転あたりの送りがこの範囲を超えると、ドリルの使用量が減ります。 人生。 超硬ドリルはハイスドリルに比べて耐熱性が高いため、回転数による寿命への影響はほとんどありません。 したがって、回転速度を上げる方法により、超硬ドリル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. 切削油剤の使用の合理化
ドリルの切削は狭い空間の穴で行われるため、切削液の種類や噴射方法がドリルの寿命や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 2 つのカテゴリーに分類できます。 非水溶性切削液は潤滑性、濡れ性、非固着性に優れ、防錆効果もあります。 水溶性切削液は冷却性能に優れ、煙や引火性がありません。 近年、環境保護の観点から水溶性切削液が多量に使用されるようになりました。 ただし、水溶性切削液の希釈率が適切でなかったり、切削液が劣化したりすると、工具の寿命が大幅に短くなりますので、使用時には注意が必要です。 水溶性、非水溶性切削液に関わらず、使用時には切削液が切削点まで十分に到達する必要があり、その流量、圧力、ノズル数、冷却方法（内部冷却か外部冷却か）が異なります。切削液は厳密に管理する必要があります。
5. ドリルビットの再研磨
ドリル再研磨の判別
ドリルビットの再研磨が必要かどうかの判断基準は次のとおりです。
1. 刃先、チゼルエッジ、ランド面の摩耗量。
2. 加工穴の寸法精度と表面粗さ。
3. チップの色と形状。
4. 切削抵抗（主軸電流、騒音、振動などの間接的な値）。
5. 処理数量等
実際の使用においては、特定の条件に応じ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。 摩耗量を基準として、最も経済的で最適な再研削時期を見つけ出す必要があります。 主な研磨箇所は後頭部とチゼルエッジであるため、ドリルビットの摩耗量が多すぎると研磨時間が長くなり、研削量が多くなり、再研削回数が減少します。逆に、（工具の総耐用年数=再研磨後の工具の寿命 × 再研削回数）は、ドリルビットの総耐用年数を短くします。 加工穴の寸法精度を基準とする場合は、コラムゲージや限界ゲージを使用して、穴の切削広がりや真直度を確認してください。 管理値を超えたら、すぐに再研磨してください。 切削抵抗を判断基準とする場合は、設定した制限値（主軸電流など）を超えると即自動停止するなどの方法が採れます。 処理量制限管理を行う場合には、上記の判断内容を統合して判断基準を設定する必要があります。
ドリルの研磨方法
ドリルビットを再研磨する場合は、ドリル研磨用の特殊な工作機械または汎用工具グラインダーを使用するのが最善であり、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。 元のドリル形状が良好な加工状態であれば、元のドリル形状に従って再研磨することができます。 元のドリル形状に欠陥がある場合、使用目的に応じて後部形状を適切に改善したり、チゼル刃先を研磨したりすることができます。
研ぐ際には以下の点に注意してください。
1. 過熱を防ぎ、ドリルビットの硬度が低下しないようにします。
2. ドリルビットの損傷 (特にマージン端の損傷) を完全に除去する必要があります。
3. ドリルのタイプ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. 超硬ドリルは刃先形状がドリルの性能に大きく影響します。 工場でのドリル形状は科学的な設計と度重なるテストにより得られた最適なドリル形状です。 したがって、再研磨する際には、通常、元の刃先形状を維持する必要があります。
