ドリル刃の寿命について

質問

凡ようドリルの先端角の先端角は118°のものが多いと聞きました。
「先端を118°に研いだ時に、キレはが直線となるようにねじれ溝の形がつくられています。先端が118°より小さいと中凸になり、大きければ中凹になる」とききました。これが刃の寿命に関係してくるそういなのですが、このようになる理屈を教えて下さい。

回答No.2

noname#230359

＞先端を118°に研いだ時に、切刃が直線となるようにねじれ溝の形がつくられています

上から見て刃先がこんな　＿／￣　の傾向（実際の角度は1/2程直角に近い）が好ましいが、資料・写真15のシンニングが施されると角度が見えなくなる。

しかしこの角度の出来には写真６の逃げ角も影響し、更に研ぐ面が平面か曲面かも影響する。
逃げ角は写真６のように見て５°ぐらいにしなければならない。この大小がより大事で
それは　＿／￣　の傾きでは判断できない。
角度を見るのと、慣れたら親指と人差指でつまむだけでも判ります。

逃げ角マイナスなら加工不能。大きすぎると削れはするが刃先が尖りすぎて弱くなる。また食い込みやすいからガタガタして欠けにつながるし、快削黄銅、アクリルなど切削力が低い材料は削れる前にズボッと突入して危険。

＞先端が118°より小さいと中凸になり、大きければ中凹になる
どういう意味かとりづらいです？

先端角は118°より大きく研ぐ必要は殆ど無く、逆にサラモミ用に90°に研ぐことがあります。
教科書の書き方は118°に拘りすぎてます。
先端角の左右不均一もダメとする傾向もあるが、角度よりも両肩の高さを合わせることの方が大事です。

＞118°をこえると切れ刃の形が直線ではなく凹型

ねじれ溝が湾曲しているから、先端角を大きくすると上から見た刃先の線が少し凹に曲がってくる。加工した穴　Ｖ　の斜面も曲線になる。

はあります。しかしそれが寿命を悪くするとも言えないでしょう。
エンドミルを考えると、そのような傾向もあるが、完全ストレートにしたものも売られている。

　＿／￣　の角度大小はあまり気にしないが、 ￣Ｚ＿ のように傾きが逆になるのは逃げ角がハッキリマイナスなのでダメ。やはり刃先角よりも逃げ角の影響が大きいです。

前の説明をリセットします

　＿／￣　なので、刃の両側は一直線でなく食い違いがある。
このとき、片刃が完全に直線であっても加工した面は直っすぐでなく曲面になります。

数学を持ち出すと
　　円錐の頂点を通らない垂直面で切ると断面は双曲線になる
　　２ﾍﾞｰｼﾞ　双曲線の絵だけ見て、イメージで回転させる。　　http://www.takasaki.ed.jp/ssh/research/report/h22report-research-1.pdf

逆にいうと、片刃をこの双曲線の形にして削るなら、直線を回転させた円錐形になる。
実際は片刃を上から見て直線ではないからもっとヤヤコシイ。

面取りカッターは ＿／￣ の食い違い無く　－・－　のように左右一直線なので直線刃で円錐に削れる。
ドリルでは角度を小さくするほど影響大。 90°に研ぐには意識して調整しないと円錐から逸れるし角度も出ない。 60°も経験あるが苦労苦労。。。

ドリル加工では知らなくともよい知識でしょうが、金型で立体形状を仕上げる際に必要なことがあります。

判ります？　紙で円錐の模型を作れば判りやすいです。

＞掘ったあなの先端部分が、中凸になったり中凹になったりする・・・

先端はシンニングのやり方次第でどうにでもなります。
ホントの先まで綺麗な円錐にすることは、上記内容もあるからほぼ不可能。

＞切れ刃の凹凸の境目が118°となるのはなぜですか？

その追求は面白そうだけど、工具の歴史を辿る面倒なことしないと答は見つからないでしょう。
ＪＩＳ規格では先端角を決めてません。ドリルとは研ぎ直すものだと考えているからでは。
写真４、ドリル先端　にある心厚の大きさと偏りは決めている。

＞中凸には円錐の断面図から予想がつくのですが、中凹になぜなるのかが分かりません。

言われた方に示してもらわないと判らないが、私は殆ど凹にはならないと思います。
コベルコの新品ドリルは先が尖る研ぎ方なので、それでは凹になるかもしれません。これはドリル研磨機や手研ぎはできません。

参考URL：

http://www.tech.sci.nagoya-u.ac.jp/machine/howto/make-to-drill.pdf

お礼

おそらく掘ったあなの先端部分が、中凸になったり中凹になったりすると思うのですが。

そんなことにはなりませんか？

先ほどの書き込みを訂正します。
118°をこえると切れ刃の形が直線ではなく凹型になるということなのですが。
なぜでしょうか。

＞ねじれ溝が湾曲しているから、先端角を大きくすると上から見た刃先の線が　少し凹に曲がってくる。加工した穴　Ｖ　の斜面も曲線になる

そこんとこを詳しくお願いできますでしょか。

切れ刃の凹凸の境目が118°となるのはなぜですか？

あと中凸には円錐の断面図から予想がつくのですが、中凹になぜなるのかが分かりません。

度々の質問、すみませんがよろしくお願いします。

回答No.1

noname#230359

ドリル:　市販の標準ねじれ刃ドリル(JIS　B　4301　),
SKH　9,直径10.0mm,ねじれ角28°,先端角118°.
等の仕様がありますが、先を真正面に見てください。

URLに書いてある内容が、理解できます。
(未だ、若かりし頃、現場のおっさんに良く教えてもらいました)

先を真正面に見てください＝中心線に対して、刃の線がどう傾いているかです。

YESです。

刀に反りがありますね。
その反りがあるから、切れ味が良いのです。
また、刀への負荷も軽減されます。(これも、云いかえれば切れ味が良いとなる)
刀への負荷が減る ＝ 刃先への負荷が減る　＝ 刃先の寿命が延びる
をイメージして、pdfを再確認してください。

それと、先を真正面に見てください＝中心線に対して、刃の線がどう傾いているか
が回転方向に対して、反りの方向に傾いているか、いないかです。
その傾き方向が、廻り廻って凹や凸のような記述になったと考えます。
ホームセンターで購入の安価で硬度が低いドリルを購入して、刃先角度を90°や150°で
研いでみて、先を真正面に見てください＝中心線に対して、刃の線がどう傾いているかを
確認しても良いと思いますがね。

参考URL：

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/43/508/43_508_427/_pdf

お礼

ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

刃の線とは切れ刃のせんの事ですか？

pdfを見たのですが、自分の知識不足もありよく理解ができません。
この本文に書いてあることがどういうふうに解答につながるのか補足していただけないでしょうか。

お手数かけてすみません。