ドリルの選び方には材質、コーティング、形状の3つの基本条件がありますが、どうやって選べばよいのでしょうか？
1.材質
材質はハイス、コバルト入りハイス、超硬ソリッドの3種類に大別されます。
ハイスピード鋼 (HSS):
1910 年以来、ハイス鋼は 1 世紀以上にわたって切削工具として使用されてきました。 現在、切削工具として最も広く使用されており、安価な材料です。 ハイスドリルはハンドドリルでもボール盤などのより安定した環境でも使用できます。 ハイスが長持ちするもう一つの理由は、ハイス刃具は繰り返し再研磨ができることも考えられます。 安価なため、ドリル刃の研削だけでなく、旋削工具にも広く使用されています。
コバルト含有高速度鋼 (HSSE):
コバルト含有高速度鋼は、高速度鋼よりも優れた硬度と赤硬度を持っています。 硬度の増加により耐摩耗性も向上しますが、同時に靭性の一部が犠牲になります。 ハイスと同様に研削回数を増やすことができます。
超硬(CARBIDE):
超硬合金は金属ベースの複合材料です。 その中で、炭化タングステンがマトリックスとして使用され、他のいくつかの材料が結合剤として使用され、熱間静水圧プレスと一連の複雑なプロセスによって焼結されます。 ハイスと比較して硬さ、赤硬さ、耐摩耗性が大幅に向上しています。 しかし、超硬切削工具のコストも高速度鋼よりもはるかに高価です。 超硬合金は、工具寿命と加工速度の点で、従来の工具材料に比べて多くの利点を持っています。 工具を繰り返し研削する場合には、専門の研削工具が必要です。
2. コーティング
コーティングは使用範囲に応じて以下の5種類に大別されます。
コーティングなし:
コーティングされていない工具は最も安価で、通常はアルミニウム合金や軟鋼などの柔らかい材料の加工に使用されます。
四三酸化鉄皮膜：
酸化物コーティングは、コーティングされていない工具よりも優れた潤滑性を提供し、耐酸化性と耐熱性にも優れており、耐用年数を 50% 以上延ばすことができます。
窒化チタンコーティング:
窒化チタンは最も一般的なコーティング材料ですが、比較的硬度が高く、加工温度が高い材料には適していません。
炭窒化チタンコーティング：
炭窒化チタンは窒化チタンから開発され、より高い高温耐性と耐摩耗性を備え、通常は紫色または青色です。 ハースのワークショップで鋳鉄製のワークピースを機械加工するために使用されます。
チタンアルミニウム窒化物コーティング:
窒化チタンアルミニウムは上記のすべてのコーティングよりも高温に対する耐性が高いため、より高度な切削環境で使用できます。 例えば、超合金の加工。 鉄やステンレス鋼の加工にも適用できますが、アルミニウム元素を含むため、アルミニウムを加工すると化学反応が起こりますので、アルミニウムを含む材料の加工は避けてください。
一般に、炭窒化チタンコーティングまたは窒化チタンコーティングを施したコバルト含有ダイヤモンドは、より経済的なソリューションです。
3. 幾何学的特徴
幾何学的特徴は次の 3 つの部分に分けることができます。
長さ
長さと直径の比を倍径といい、倍径が小さいほど剛性が高くなります。 切りくず除去に適した刃長と短い突き出し量のドリルを選択することで、加工時の剛性が向上し、工具寿命を延ばすことができます。 刃の長さが不十分であると、ドリルビットが損傷する可能性があります。
ドリル先端角度
118 度の先端角はおそらく機械加工において最も一般的であり、通常は軟鋼やアルミニウムなどの軟金属の機械加工に使用されます。 この角度の設計は通常、自動調心ではないため、最初に心出し穴を加工することが避けられません。 135 度のドリル先端角には、通常、セルフセンタリング機能があります。 センタリング穴の加工が不要となるため、別途センタリング穴をあける必要がなくなり、大幅な時間短縮が図れます。
ねじれ角
ねじれ角 30 度は、ほとんどの材料にとって非常に良い選択です。 ただし、より良好な切りくず排出とより強力な刃先が必要な環境では、ねじれ角が小さいドリルを選択できます。 ステンレス鋼などの難削材では、ねじれ角を大きくした設計を選択してトルクを伝達することができます。
