ドリルで穴が開くメカニズム

質問

大変こまかい話になって恐縮ですが、なにとぞお付き合いください。

ドリル（金工用のツイストドリル）で穴が開くメカニズムがわかりません。
（理屈が分からなくても、実際に穴が開くのだからいいじゃないか、という議論はさておいて・・・(-_-;)）

ドリルの刃先にはチゼルという箇所があって、この箇所は切削に関しては何の働きもしません。
しかし実際にドリルが降りてくると、先ず最初にこのチゼルが対象物に当たります。
ところがチゼルの形状を見ればおわかりのように、この箇所はまったく対象物を切削する能力はありません。
（しかも、中心部分は線速度 0mm/s ！）

ポンチを打つ理由の一つは、チゼルが対象物と接触するのを避け、切刃が直接対象物に当たるようにするため、という説明もありますが、それにしても更に切刃が進んで行くと、いずれチゼルが対象物と接触するようになり、この時点でやはり切削は止まるのではないかと思うのです。

切削が進行するためには、チゼルが当たった箇所が弾力的に引っ込む以外に考えられませんが、金属製の対象物がそんなに簡単に凹むとも思えません。

なぜ、切削が進むのでしょうか？

回答No.1

toro321 · ベストアンサー

おっしゃり通り、中心には刃がないです。
しかも、切削速度は、理論上０となります。
ただ、１０ｍｍの鉄棒は曲げることはできなくても、１ｍｍの針金なら曲がります。０．１ｍｍの針金ならくねくねですよね。
中心の刃がない部分を少なくすれば、切削抵抗は少なくなります。
逆に、チゼルが大きいと抵抗が大きく、下手すると折れるか、空回りします（焼きつくといいますが）
そこで、このチゼルに両側からＶ溝を掘り、中心部でＸ型にさせるわけです。それをシンニングと言って、切削抵抗を減らす重要な刃先の仕上げとなります。その手のドリルは、一般的な１１８度の先端角を持たず、１３０度ぐらいになって、平面で削るようになってます。
ＯＳＧさんや、ナチさんでコーティングされたドリルのことです。
これはセンターをもんでおく（ポンチを打つ）必要がないので、１工程減らすこともできますし、高速で送ることも可能です。

中心部で何が起きてるかということを簡単に解説すると、チゼルで押し分けて（ポンチを連続で打つ形）肉を左右に持って行って、それをすくい角のついた刃が切り取って行くということになります。
大工道具の△の錐は、木材を切削すると言うより、木材を外に押し分けで進み、外の刃で削ってる形になっています。

お礼

大変分かりやすいご回答、有難うございました。