(57)【要約】【課題】穴あけ加工に用いられるドリルの喰い付きの安定性を高めるセンタ穴を加工するとともにドリル本体の剛性を高めたセンタリングドリルを提供する。【解決手段】本センタリングドリル１は、切刃５の内周部に設けた第１切刃５ａの先端角θ１を１４５°〜１５５°の範囲に設定したことから穴あけ加工用ドリル１００の喰い付きの安定性を高めることができる。また、本センタリングドリル１は、切屑排出溝３の溝長Ｌをドリル径Ｄの０．５〜１．５倍の範囲に設定したことからドリル本体２の剛性が高められ面取り加工における加工精度及び工具寿命がきわめて良好となる。さらに、第１切刃５ａの直径Ｄ１をドリル径Ｄの４５％〜７０％の範囲に設定したことからセンタ穴の直径の大径化がはかられて穴あけ加工用ドリル１００の喰い付きの安定性がいっそう高められる。【選択図】図１
2006231430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心まわりに回転されるドリル本体の外周面には、上記ドリル本体の先端の先端逃げ面から後端側に向かって延びる一対の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝の回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に一対の切刃が形成された、センタ穴を加工するためのセンタリングドリルにおいて、
上記切刃は、その内周部に形成され且つ先端角（θ１）が１４５°〜１５５°の範囲に設定された第１切刃と、この第１切刃に連続して外周端部まで延び且つ先端角（θ２）が６０°〜１２０°の範囲に設定された第２切刃とから構成され、さらに、上記切屑排出溝の溝長（Ｌ）がドリル径（Ｄ）の０．５〜１．５倍の範囲に設定されていることを特徴とするセンタリングドリル。
【請求項２】
上記第１切刃の直径（Ｄ１）がドリル径（Ｄ）の４５％〜７０％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載のセンタリングドリル。
【請求項３】
上記ドリル本体の先端芯厚部にシンニングが施され、このシンニングにより回転方向を向くシンニング面と上記先端逃げ面との交差稜線部には、上記軸心から又はチゼルエッジの両端から直線状又は曲線状に延びて上記第１切刃に連なるシンニング刃が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のセンタリングドリル。
【請求項４】
上記切屑排出溝の回転方向の前方側を向く壁面と後方側を向く壁面との交差する谷線が先端から後端側に行くにしたがって軸心から外周側へ漸次離間するように上記軸心に対して傾斜角度（α１）でもって傾斜し、且つ、上記先端逃げ面に交差し回転方向を向くシンニング面とこのシンニング面に連なり外周側へ延びる先端研ぎ出し面との谷線が軸心に交差するとともに後端側に行くにしたがって外周側へ漸次離間するように上記軸心に対して傾斜角度（α２）でもって傾斜し、さらに、上記傾斜角度（α１）が上記傾斜角度（α２）よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項３記載のセンタリングドリル。
【請求項５】
上記切屑排出溝の回転方向前方側の壁面と後方側の壁面とのなす挟角（β１）が、上記シンニング刃に連なり回転方向を向くシンニング面とこのシンニング面に連なり外周側へ延びる上記先端研ぎ出し面とのなす挟角（β２）よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項３又は４記載のセンタリングドリル。
【請求項６】
上記傾斜角度（α１）が２０°〜４５°の範囲に設定され且つ上記傾斜角度（α２）が４０°〜６０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項４記載のセンタリングドリル。
【請求項７】
上記挟角（β１）が８０°〜１２０°の範囲に設定され且つ上記挟角（β２）が９０°〜１４０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項５記載のセンタリングドリル。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか記載のセンタリングドリルを用いた加工方法において、第１切刃のみを用いてセンタ穴を加工する工程と、この工程の後に穴あけ加工用ドリルを用いて穴あけ加工する工程と、上記穴あけ加工用ドリルによりあけられた加工穴の口元周縁部に上記センタリングドリルの第２切刃により面取り加工する工程とを含むことを特徴とする加工方法。
【請求項９】
請求項８記載の加工方法において、センタ穴の口元の直径（Ｄａ）が上記穴あけ加工用ドリルのドリル径（Ｄｂ）の６０％〜９５％の範囲にあることを特徴とする加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンタ穴加工及び面取り加工に用いられるセンタリングドリル及びその加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＨＳＳ（高速度工具鋼）ドリルによる穴あけ加工やＬ／Ｄ（加工穴深さ／加工穴径）が１１を超える深穴加工では、加工穴の穴位置精度や穴曲がりを改善するため、穴あけ加工前にセンタリング加工、皿もみ加工又はリーディング加工等と呼ばれるセンタ穴加工が行われる場合がある。超硬ドリルによりＬ／Ｄが１１以下の穴あけ加工を行うときには、穴位置精度や穴曲がりの問題が生じにくいが、旋盤加工における被削材中心部への穴あけ加工のように喰い付き面に加工残りがある場合、喰い付き面の平坦度が良好でない鋳造品に穴あけ加工する場合又は傾斜面への穴あけ加工する場合には、ドリルの材質、加工穴深さにかかわらず上記のセンタ穴加工が行われる。
【０００３】
一般的には、上記のセンタ穴加工においては、センタリングドリル又はリーディングドリルと呼ばれている比較的切屑排出溝の溝長が短いドリルが使用されており、この種のドリルの先端角は、一般に１２０°〜１４０°の範囲に設定されている。また、センタ穴加工と、穴あけ加工した加工穴に対する面取り加工とを行うことができる、本発明のセンタリングドリルと同種のものも従来からある。
【０００４】
センタ穴と面取りの加工が可能な従来センタリングドリルについて以下に説明する。図６に例示したセンタリングドリルは振れ回りを防止することを目的としたものであり、軸心（Ｏ）回りに回転される軸状をなす工具本体（１１）の先端部にｎ角錐（ｎ＞２）状の切刃部（１２）が形成されたものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図７に示すセンタリングドリルは切刃の先端角が１２０°前後と９０°前後の２段の角度に設定されセンタ穴加工と面取り加工を可能としたものである（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
図８に示すセンタリングドリルは先端角が６０°〜１２０°の範囲に設定されるとともに先端中心部に略三角形をなす面取り状のシンニング面（８）を設けたものである（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
図９に示すセンタリングドリルはドリル本体（１）に先端角１２０°〜１４０°の第１切刃（５ａ）を設け、この第１切刃（５ａ）に連続する先端角６０°〜１２０°の第２切刃（５ｂ）を設けたものである（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３２６４１０号公報
【特許文献２】実開昭６２−１７４８０９号公報
【特許文献３】実開平２−１３５１１１号公報
【特許文献４】実開平５−６３７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜３に開示されたセンタリングドリルによって得られる凹み円錐テーパー状をなすセンタ穴の円錐角は、穴あけ加工用ドリルの一般的な先端角（超硬合金製ドリルの先端角は１４０°程度）よりも小さいうえに上記円錐角と上記先端角との差が大きいことから、上記穴あけ加工用ドリルにおいては、切刃外周縁部から喰い付きが開始するため触れ回りが生じやすく上記切刃外周縁部に異常損傷が生じやすくなる。また、ドリルの喰い付き開始から切刃全体が喰い付くまでの切削距離及び切削時間、すなわち不安定な切削状態が長いため、切削性能及び工具寿命が悪化するおそれがある。また、上記の不安定な切削状態では、切屑の幅（切刃に沿う方向の幅）が小さくなるため切屑が伸びやすく場合によってはドリル本体に絡み付いてしまう問題があった。
【００１０】
さらに、特許文献１に開示されたセンタリングドリルは、先端軸心部分にチゼルエッジが形成されないうえに切刃の先端角が小さいため、上記先端軸心部分の強度が低下してしまい満足な工具寿命が得られないおそれがあった。
【００１１】
特許文献２及び特許文献４に開示されたセンタリングドリルは、先端角が大きく設定された内周部の切刃の直径がドリル径に対して小さいため、穴あけ加工用ドリルにおいては、上述した不安定な切削状態が長いため切削性能及び工具寿命が悪化するおそれがあった。
【００１２】
特許文献３及び特許文献４に開示されたセンタリングドリルは、切屑排出溝の溝長がドリル径に比して長くドリルの剛性が低下するため、上記の不安定な切削状態による切削性能及び工具寿命の悪化が著しくなるとともに、軸心直角方向の切削抵抗が大きくなる面取り加工においてドリル本体のたわみが生じやすくなる。そのため、工具びびりによる面取り加工面の精度悪化、切刃のチッピングや欠損が発生するおそれがあった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、穴あけ加工に用いられるドリルの喰い付きの安定性を高めるセンタ穴が得られるとともに、面取り加工時のドリル本体の剛性を高めたセンタリングドリル及びそれを用いた加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のセンタリングドリルは、軸心まわりに回転されるドリル本体の外周面には、上記ドリル本体の先端の先端逃げ面から後端側に向かって延びる一対の切屑排出溝が形成され、これら切屑排出溝の回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部に一対の切刃が形成された、センタ穴を加工するためのセンタリングドリルにおいて、上記切刃は、その内周部に形成され且つ先端角（θ１）が１４５°〜１５５°の範囲に設定された第１切刃と、この第１切刃に連続して外周端部まで延び且つ先端角（θ２）が６０°〜１２０°の範囲に設定された第２切刃とから構成され、さらに、上記切屑排出溝の溝長（Ｌ）がドリル径（Ｄ）の０．５〜１．５倍の範囲に設定されていることを特徴とするセンタリングドリルである。
【００１５】
上記のセンタリングドリルにおいて、上記第１切刃の直径（Ｄ１）がドリル径（Ｄ）の４５％〜７０％の範囲に設定され、また、上記ドリル本体の先端芯厚部にシンニングが施され、このシンニングにより回転方向を向くシンニング面と上記先端逃げ面との交差稜線部には、上記軸心から又はチゼルエッジの両端から直線状又は曲線状に延びて上記第１切刃に連なるシンニング刃が形成されていることが好ましい。
【００１６】
上記シンニングが設けられたセンタリングドリルにおいて、上記切屑排出溝の回転方向の前方側を向く壁面と後方側を向く壁面との交差する谷線が先端から後端側に行くにしたがって軸心から外周側へ漸次離間するように上記軸心に対して傾斜角度（α１）でもって傾斜し、且つ、上記先端逃げ面に交差し回転方向を向くシンニング面とこのシンニング面に連なり外周側へ延びる先端研ぎ出し面との谷線が軸心に交差するとともに後端側に行くにしたがって外周側へ漸次離間するように上記軸心に対して傾斜角度（α２）でもって傾斜し、さらに、上記傾斜角度（α１）が上記傾斜角度（α２）よりも小さく設定されるのが好ましく、上記傾斜角度（α１）が２０°〜４５°の範囲に設定され且つ上記傾斜角度（α２）が４０°〜６０°の範囲に設定されていることがより好ましい。
【００１７】
さらに、上記切屑排出溝の回転方向前方側の壁面と後方側の壁面とのなす挟角（β１）が、上記シンニング刃に連なり回転方向を向くシンニング面とこのシンニング面に連なり外周側へ延びる上記先端研ぎ出し面とのなす挟角（β２）よりも小さく設定されるのが好ましく、上記挟角（β１）が８０°〜１２０°の範囲に設定され且つ上記挟角（β２）が９０°〜１４０°の範囲に設定されていることがより好ましい。
【００１８】
また、本発明の加工方法は、第１切刃のみを用いてセンタ穴を加工する工程と、この工程の後に穴あけ加工用ドリルを用いて穴あけ加工する工程と、上記穴あけ加工用ドリルによりあけられた加工穴の口元周縁部に上記センタリングドリルの第２切刃により面取り加工する工程とを含むことを特徴とする加工方法である。
【００１９】
上記加工方法において、センタ穴の直径（Ｄａ）が上記穴あけ加工用ドリルのドリル径（Ｄｂ）の６０％〜９５％の範囲にあることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のセンタリングドリルによれば、切刃の内周部に形成された第１切刃の先端角（θ１）を従来センタリングドリルよりも大きい１４５°〜１５５°の範囲に設定したことから、この第１切刃により形成された凹み円錐テーパー状をなすセンタ穴の円錐角は、ほぼ上記先端角（θ１）と等しくなり穴あけ加工用ドリルの先端角との差が非常に小さくなるため、上記ドリルの喰い付き開始から切刃全体が喰い付くまでの切削距離及び切削時間を短縮することができる。よって、上記ドリルの喰い付き時の安定性が増すため加工穴の穴位置精度及び穴曲がり、ならびに上記ドリルの工具寿命を改善することができる。さらに、切刃全体が喰い付くまでの不安定な切削状態において生成される幅（切刃に沿う方向の幅）の狭い切屑を極力減少させることからドリル本体への切屑絡み付きを防止することができる。センタ穴の円錐角が穴あけ加工用ドリルの先端角よりも大きくなると、上記ドリルはその先端軸心部から喰い付くため、求心性がいっそう高くなり穴位置精度及び穴曲がりならびに上記ドリルの工具寿命の改善効果がきわめて高くなる。第１切刃の先端角（θ１）が１４５°未満又は１５５°を超えると、上記ドリルの喰い付き開始から切刃全体が喰い付くまでの不安定な切削状態での切削距離及び切削時間が長くなり上記ドリルの切刃にチッピングや欠損を生じるおそれがあり、１５５°を超える場合にはセンタリングドリルのスラストが高くなり切削性能が低下するおそれがある。さらに、切屑排出溝の溝長（Ｌ）をドリル径（Ｄ）の０．５〜１．５倍の範囲に限定しドリル本体の剛性を高めたことから、軸心直角方向の切削抵抗が大きくなる第２切刃による面取り加工において、ドリル本体のたわみが大幅に減少し加工精度及び工具寿命が極めて良好となる。切屑排出溝の溝長（Ｌ）がドリル径（Ｄ）の０．５倍未満の場合には、センタ穴加工時の切屑が円滑に排出されないおそれがあり、１．５倍を超える場合には、ドリル本体の剛性が低下してしまい面取り加工におけるドリル本体のたわみ防止の効果が得られない。
【００２１】
第１切刃の直径（Ｄ１）をドリル径（Ｄ）の４５〜７０％の範囲に設定した場合には、従来センタリングドリルにくらべセンタ穴の最大径となる口元の直径が大きくなる。よって、穴あけ加工用ドリルの喰い付き開始から切刃全体が喰い付くまでの切削距離及び切削時間がいっそう短縮されることとなり上記ドリルの喰い付きの安定性が極めて高くなる。第１切刃の直径（Ｄ１）がドリル径（Ｄ）の４５％未満の場合には、上記ドリルの喰い付きの安定性を高める効果が得られないおそれがあり、７０％を超える場合には、センタリングドリルのセンタ穴加工時のスラストが大きくなるおそれがあるほか、第２切刃の長さが短くなるため１度に加工できる面取りの寸法又は形状が制約されてしまう。
【００２２】
ドリル本体の先端芯厚部にシンニングを施すことにより回転方向を向くシンニング面と先端逃げ面との交差稜線部に、軸心から直線状に延びて上記第１切刃に連なるシンニング刃を形成することにより、ドリル本体の剛性が低下することなくシンニング刃から生成される切屑の排出性が向上するほか、切れ味に劣るチゼルエッジを減じた又は無くしたことから喰い付きの振れ回りを防止し求心性が大幅に高められる。
【００２３】
上記のシンニングが設けられたセンタリングドリルにおいて、切屑排出溝の回転方向の前方側を向く壁面と後方側を向く壁面との交差する谷線が先端から後端側に行くにしたがって軸心から外周側へ漸次離間するように上記軸心に対して傾斜角度（α１）でもって傾斜し、且つ、上記先端逃げ面に交差し回転方向を向くシンニング面とこのシンニング面に連なり外周側へ延びる先端研ぎ出し面との谷線が軸心に交差するとともに後端側に行くにしたがって外周側へ漸次離間するように上記軸心に対して傾斜角度（α２）でもって傾斜し、さらに、上記傾斜角度（α１）が上記傾斜角度（α２）よりも小さく設定されていることから、ドリル本体の剛性が切屑排出溝の後端側に行くにしたがって高められ、しかも、先端軸心近傍のシンニングを切屑排出溝よりもさらに外周側に向かって傾斜させたことからこの先端軸心近傍の剛性が向上する。切屑排出溝における上記傾斜角度（α１）が２０°未満になるとドリル本体の剛性向上の効果が得られないおそれがあり、４５°を超えると切屑の排出性が悪化するおそれがあるため、上記傾斜角度（α１）は２０°〜４５°の範囲に設定するのが好ましい。一方、シンニングにおける上記傾斜角度（α２）が４０°未満になるとドリル本体の先端軸心近傍の剛性を向上させる効果が得られないおそれがあり、６０°を超えると、シンニング刃の切屑の排出性が悪化するおそれがあるため、上記傾斜角度（α２）は４０°〜６０°の範囲に設定するのが好ましい。
【００２４】
上記のシンニングが設けられたセンタリングドリルにおいて、切屑排出溝の回転方向前方側の壁面と後方側の壁面とのなす挟角（β１）が、シンニング刃に連なり回転方向を向くシンニング面とこのシンニング面に連なり外周側へ延びる上記先端研ぎ出し面とのなす挟角（β２）よりも小さく設定されていることから、切屑排出溝に起因するドリル本体の剛性低下を防止するとともに、シンニング刃から生成される切屑の排出性が向上する。切屑排出溝における上記挟角（β１）が８０°未満になると、切屑の排出性が悪化するおそれがあり、１２０°を超えるとドリル本体の剛性向上の効果が得られないおそれがあるため、上記挟角（β１）は８０°〜１２０°の範囲に設定されることが好ましい。一方、シンニングにおける上記挟角（β２）が９０°未満になるとシンニング刃から生成される切屑の排出性が悪化するおそれがあり、１４０°を超えると当該シンニングが施された部分の剛性が低下するおそれがあるため、上記挟角（β２）は９０°〜１４０°の範囲に設定されるのが好ましい。
【００２５】
また、上記のセンタリングドリルを用いた加工方法によれば、穴あけ加工の前工程のセンタ穴加工においては、円錐角が１４５°〜１５５°の範囲にある凹み円錐テーパー状のセンタ穴のみが加工されるため、穴あけ加工におけるドリルの喰い付き不安定状態がいっそう短縮されることから、上記ドリルの喰い付き時の安定性が増すため工具寿命が大幅に改善されるほか、切刃全体が喰い付くまでの間、幅（切刃に沿う方向の幅）の狭い切屑の発生量が減少するため上記ドリルの切屑の絡み付きを防止できる。さらに、穴あけ加工の後工程の面取り加工においては、第２切刃による面取りの単独加工となるので、センタ穴と面取りの同一工程による加工にくらべ切削抵抗が大幅に低減し面取りの仕上げ面精度及び面粗さが極めて良好となる。ここで、第１切刃の先端角（θ１）を穴あけ加工用ドリルの先端角よりも大きく設定した場合には、上記ドリルの先端軸心部から喰い付きを開始しすみやかに切刃全体が喰い付くことになるので、求心性が高くきわめて振れ回りの少ない穴あけ加工が可能となる。センタ穴の直径（Ｄａ）が穴あけ加工用ドリルのドリル径（Ｄｂ）の６０％未満の場合には、上記ドリルの安定性を高める効果が得られにくくなり、９５％を超えると穴あけ加工後の加工穴の口元にセンタ穴の一部が残存するおそれがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に本発明を適用したセンタリングドリルの実施の形態について図を用いながら説明する。図１及び図２はそれぞれ本センタリングドリルの正面図、先端視側面図である。図３は図１に示すセンタリングドリルの先端部の拡大斜視図である。図４及び図５は本センタリングドリルの加工状態を説明する図である。
【００２７】
図１に示すように、本センタリングドリル（１）は、軸心（ＣＬ）まわりに回転される略丸棒状をなすドリル本体（２）の外周面に、当該ドリル本体（２）の先端に形成された先端逃げ面（４）から後端側に向かって延びる一対の切屑排出溝（３）が軸心（ＣＬ）に対して対称的に形成され、これら切屑排出溝（３）と先端逃げ面（４）との交差稜線部に一対の切刃（５）が形成されてなる。これらの切刃（５）は軸心（ＣＬ）を基準として対照的に設けられてあり、センタ穴を加工するときドリル本体（２）が受ける切削抵抗のバランスを保つ作用がある。少なくとも切刃（５）は超硬合金、サーメット、セラミック、あるいはダイヤモンド及び／又は立方晶窒化硼素焼結体等の硬質材料からなり、切削速度の高い加工を可能としている。本センタリングドリル（１）全体が上記硬質材料から構成されるのが好ましいが、鋼等からなるドリル本体（２）に上記硬質材料からなる切刃（５）がろう付けされてもよい。
【００２８】
図１に示すように、切刃（５）は、その内周部に先端角（θ１）が１４５°〜１５５°の範囲に設定された第１切刃（５ａ）と、この第１切刃（５ａ）に連続して外周端部まで延び且つ先端角（θ２）が６０°〜１２０°の範囲に設定された第２切刃（５ｂ）とから構成されている。さらに、第１切刃（５ａ）はその直径（Ｄ１）が切刃（５）の最外径であるドリル径（Ｄ）の４５％〜７５％の範囲になるように形成されている。第１切刃（５ａ）は、穴あけ加工用ドリル（１００）のガイドとなる凹み円錐テーパー状のセンタ穴を加工するものであり、第２切刃（５ｂ）は、上記穴あけ加工用ドリルによってあけられた加工穴の口元周縁部に面取りを加工するものである。本センタリングドリル（１）によるセンタ穴の加工方法としては、穴あけ加工に先行する前工程として、第１切刃（５ａ）によるセンタ穴の加工と第２切刃（５ｂ）による面取りの加工とを１工程で行う方法と、穴あけ加工の前工程である第１切刃（５ａ）のみによるセンタ穴の加工（第１工程）、上記穴あけ加工の後工程である加工穴の口元周縁部への第２切刃（５ｂ）のみによる面取りの加工（第２工程）を分割して２工程で行う方法とがある。なお、第２切刃（５ｂ）による面取り加工においては、加工穴の口元周縁部に行うに限らず隣接する面同士が交差する直線状及び／又は曲線状の稜線部に沿って、エンドミル加工のように面取り加工が行われてもよい。
【００２９】
本センタリングドリル（１）は、第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）を従来センタリングドリルの先端角よりも大きくしたことから、加工されたセンタ穴の円錐角と、穴あけ加工に用いられるドリル（１００）の先端角との差が小さくなり、上記ドリル（１００）の切刃が喰い付きを開始してから切刃全体が喰い付くまでの切削距離及び切削時間（以下、「喰い付き不安定状態」という。）を短縮することができる。よって、上記ドリル（１００）の喰い付き時の安定性が増すため工具寿命の悪化が防止できるほか、切刃全体が喰い付くまでの間、幅（切刃に沿う方向の幅）の狭い切屑の発生量が減少するため上記ドリル（１００）の切屑の絡み付きを防止できる。センタ穴の加工方法を上述した２工程に分割する方法は、前工程において円錐角の大きい凹み円錐テーパー状のセンタ穴のみが形成されるため、穴あけ加工用ドリル（１００）の喰い付き不安定状態がいっそう短縮することになるので非常に好ましい。第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）を穴あけ加工用ドリル（１００）の先端角よりも大きく設定した場合には、上記ドリル（１００）の先端軸心部から喰い付きを開始しすみやかに切刃全体が喰い付くことになるので、求心性が高くきわめて振れ回りの少ない穴あけ加工が可能となる。第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）が１４５°未満又は１５５°を超えると、センタ穴の円錐角と穴あけ加工用ドリル（１００）の先端角との差が大きくなり上記ドリル（１００）の喰い付き不安定状態を短縮することができず、上記ドリル（１００）の切刃にチッピングや欠損を生じたり上記ドリル（１００）に切屑の絡み付きが生じたりするおそれがある。第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）が１５５°を超える場合には、本センタリングドリル（１）のスラストが高くなり工具びびりや切刃（５）の異常損傷を生じるおそれがある。さらに、本センタリングドリル（１）においては、第１切刃（５ａ）の直径（Ｄ１）をドリル径（Ｄ）の４５〜７０％の範囲に設定したことから、円錐角が１４５°〜１５５°の範囲にある凹み円錐テーパー状をなすセンタ穴の口元の直径（Ｄａ）の大径化がはかられるため、穴あけ加工用ドリル（１００）の喰い付き不安定状態がいっそう短縮されることとなり上記ドリル（１００）の喰い付き時の安定性が極めて高くなる。第１切刃（５ａ）の直径（Ｄ１）がドリル径（Ｄ）の４５％未満の場合には、上記ドリル（１００）の喰い付きの安定性を高める効果が得られないおそれがあり、７０％を超える場合には、本センタリングドリル（１）のスラストが大きくなるおそれがあるほか、第２切刃（５ｂ）の長さが短くなるため１度に加工できる面取りの寸法又は形状が制約されてしまう。
【００３０】
ドリル本体（２）の先端芯厚部にはシンニング（６）が施されることにより回転方向（Ｋ）を向くシンニング面（６ｂ）と先端逃げ面（４）との交差稜線部に、軸心（ＣＬ）を基準として対称的に一対のシンニング刃（６ａ）が形成されている。図２に示すように軸心方向先端視において、各々のシンニング刃（６ａ）は、軸心（ＣＬ）に交差し直線状に外周側へ延びており第１切刃（５ａ）に鈍角に交差して連なる。なお、必ずしもシンニング刃（６ａ）を軸心（ＣＬ）に交差させる必要はなく、先端軸心部にチゼルエッジをわずかに残しこのチゼルエッジの両端に連なるシンニング刃（６ａ）が形成されてもよい。このときチゼルエッジの長さは、製作の容易性及び加工時のスラスト軽減の点から、好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲、より好ましくは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に設定される。また、シンニング刃（６ａ）と第１切刃（５ａ）とを滑らかに接続するように相互の交差部を曲線状に形成してもよい。また、シンニング刃（６ａ）全体を曲線状に形成してもよい。シンニング（６）が施されることによって、ドリル本体（２）の剛性が低下することなくシンニング刃（６ａ）から生成する切屑の排出性が高められるほか、切れ味に劣るチゼルエッジを減じた又は無くしたことから喰い付きの振れ回りが抑止されて求心性が大幅に高められる。
【００３１】
図１からわかるように、切屑排出溝（３）は、その溝長（Ｌ）がドリル径（Ｄ）の０．５倍〜１．５倍の範囲の長さとなるように形成してありドリル本体（２）の剛性が高められている。そのため、軸心（ＣＬ）直角方向の切削抵抗が大きくなる第２切刃（５ｂ）による面取り加工において、ドリル本体（２）のたわみが大幅に減少し面取りの加工精度及び本センタリングドリル（１）の工具寿命が極めて良好となる。切屑排出溝（３）の溝長（Ｌ）がドリル径（Ｄ）の０．５倍未満の場合には、センタ穴及び面取り加工時の切屑が円滑に排出されないおそれがあり、１．５倍を超える場合には、ドリル本体（２）の剛性が低下してセンタ穴及び面取り加工時のドリル本体（２）のたわみ防止の効果が得られず工具びびりが生じたり切刃（５）のチッピングや欠損が生じたりするおそれがある。
【００３２】
各々の切屑排出溝（３）においては、回転方向（Ｋ）の前方側を向く壁面（３ａ）と後方側を向く壁面（３ｂ）との交差する谷線が先端から後端側に行くにしたがって軸心（ＣＬ）から外周側へ漸次遠ざかるように上記軸心（ＣＬ）に対して傾斜しており、その傾斜角度（α１）は２０°〜４５°の範囲に設定されている。上記傾斜角度（α１）は一定に限らず上記の範囲内であれば途中で変化してもよい。また、切屑排出溝（３）を構成する壁面（３ａ、３ｂ）は平坦面に限らず曲面であってもよい。一方、シンニング（６）においては、シンニング面（６ｂ）とこのシンニング面（６ｂ）に隣接し且つ外周側へ延びる先端研ぎ出し面（６ｃ）との交差する谷線が先端から後端側に行くにしたがって軸心（ＣＬ）から外周側へ漸次遠ざかるように上記軸心（ＣＬ）に対して傾斜しており、その傾斜角度（α２）は４０°〜６０°の範囲に設定されている。傾斜角度（α２）は一定に限らず上記の範囲内であれば途中で変化してもよい。さらに、切屑排出溝（３）の谷線の傾斜角度（α１）はシンニング（６）の谷線の傾斜角度（α２）よりも小さくなるように設定してあり、ドリル本体（２）の剛性が切屑排出溝（３）の後端側に行くにしたがって漸次高められ、しかも、シンニング（６）を切屑排出溝（３）よりもさらに外周側に向かうように傾斜させたことからこの先端軸心近傍の剛性が向上する。切屑排出溝（３）の谷線の傾斜角度（α１）を２０°〜４５°の範囲に限定した理由は、上記傾斜角度（α１）が２０°未満になるとドリル本体（２）の剛性向上の効果が得られないおそれがあり、４５°を超えると切屑の排出性が悪化するおそれがあるからである。一方、シンニング（６）の谷線の傾斜角度（α２）を４０°〜６０°の範囲に限定した理由は、上記傾斜角度（α２）が４０°未満になるとドリル本体（２）の先端軸心近傍の剛性向上の効果が得られないおそれがあり、６０°を超えると、シンニング刃（６ａ）の切屑の排出性が悪化するおそれがあるからである。
【００３３】
図３から理解されるように、切屑排出溝（３）の回転方向（Ｋ）前方側を向く壁面（３ａ）と後方側を向く壁面（３ｂ）とのなす挟角（β１）は８０°〜１２０°の範囲に設定される。一方、シンニング（６）を構成するシンニング面（６ｂ）と先端研ぎ出し面（６ｃ）とのなす挟角（β２）は９０°〜１４０°の範囲に設定され、さらに、切屑排出溝（６）の挟角（β１）はシンニング（６）の挟角（β２）よりも小さく設定してあるため、切屑排出溝（３）に起因するドリル本体（２）の剛性低下を防止するとともに、シンニング刃（６ａ）から生成される切屑の排出性が向上する。切屑排出溝（３）における上記挟角（β１）を８０°〜１２０°の範囲に限定した理由は、上記挟角（β１）が８０°未満になると、切屑の排出性が悪化するおそれがあり、１２０°を超えるとドリル本体（２）の剛性向上の効果が得られないおそれがあるからである。一方、シンニング（６）における上記挟角（β２）を９０°〜１４０°の範囲に限定した理由は、上記挟角（β２）が９０°未満になるとシンニング刃（６ａ）から生成される切屑の排出性が悪化するおそれがあり、１４０°を超えるとシンニング（６）が施されたドリル本体（２）の先端軸心近傍の剛性が低下するおそれがあるからである。
【００３４】
本センタリングドリル（１）を用いたセンタ穴及び面取りの加工方法としては、図４の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、穴あけ加工の前工程として、本センタリングドリル（１）の第１切刃（５ａ）によるセンタ穴の加工と、第２切刃（５ｂ）による面取りの加工とを同一工程で行う方法のほかに、図５の（ａ）〜（ｃ）に順次示されるように、穴あけ加工（図５（ｂ）参照）の前工程として、本センタリングドリル（１）の第１切刃（５ａ）のみによるセンタ穴の加工（第１工程、図５（ａ）参照）と、後工程として、本センタリングドリル（１）の第２切刃（５ｂ）のみによる加工穴の口元周縁部の面取り加工（第２工程、図５（ｃ）参照）とを別工程で行う方法がある。この加工方法のようにセンタ穴加工及び面取り加工をそれぞれ穴あけ加工の前後の第１工程及び第２工程の２つの工程に分割した場合、第１工程のセンタ穴加工においては、円錐角が１４５°〜１５５°の範囲にある凹み円錐テーパー状のセンタ穴のみが加工されるため、穴あけ加工におけるドリル（１００）の喰い付き不安定状態がいっそう短縮されることから、上記ドリル（１００）の喰い付き時の安定性が増すため工具寿命が大幅に改善されるほか、切刃全体が喰い付くまでの間、幅（切刃に沿う方向の幅）の狭い切屑の発生量が減少するため上記ドリル（１００）の切屑の絡み付きを防止できる。さらに、第２工程の面取り加工においては、第２切刃（５ｂ）による面取りの単独加工となるので、センタ穴と面取りの同一工程による加工にくらべ切削抵抗が大幅に低減し面取りの仕上げ面精度及び面粗さが極めて良好となる。なお、面取り加工は、加工穴の口元周縁部に行うに限らず隣接する面同士が交差する直線状及び／又は曲線状の稜線部に沿って、エンドミル加工のように行われてもよい。
【００３５】
センタ穴及び面取りの加工を上述した同一工程で行う方法と、別工程で行う方法との双方において、センタ穴はその直径（Ｄａ）が穴あけ加工用のドリル（１００）のドリル径（Ｄｂ）よりも小さくなるように形成される。センタ穴の直径（Ｄａ）が穴あけ加工用のドリル（１００）のドリル径（Ｄｂ）の６０％未満になると、上記ドリル（１００）の安定性を高める効果が得られにくくなり、９５％を超えると穴あけ加工後の加工穴の口元にセンタ穴の一部が残存するおそれがあるため、センタ穴の直径（Ｄａ）は穴あけ加工用のドリル（１００）のドリル径（Ｄｂ）の６０〜９５％の範囲であることが好ましい。
【００３６】
本センタリングドリル（１）によるセンタ穴加工及び面取り加工の実施例について、以下に説明する。穴あけ加工に用いられるドリル（１００）は、ドリル径（Ｄｂ）が８．５ｍｍ、先端角が１４０°の２枚刃のドリルである。このドリル（１００）の切削条件は、切削速度５０ｍ／ｍｉｎ、送り０．１ｍｍ／ｒｅｖとした。本センタリングドリル（以下、本発明品という。）は、ドリル径（Ｄ）が１２．０ｍｍ、第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）が１４５°、第２切刃（５ｂ）の先端角（θ２）が９０°、第１切刃（５ａ）の直径（Ｄ１）が６．０ｍｍで上記ドリル径（Ｄ）の５０％である２枚刃のセンタリングドリルである。比較用センタリングドリルの１つ（以下、比較品１という。）は、第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）を１２０°とした点以外は上記の本発明品と同一である。比較用センタリングドリルの他の１つ（以下、比較品２という。）は、ドリル径（Ｄ）が１２．０ｍｍ、第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）が１２０°、第２切刃（５ｂ）の先端角（θ２）が９０°、第１切刃（５ａ）の直径（Ｄ１）が２．５ｍｍで上記ドリル径（Ｄ）の２０．８％である２枚刃のセンタリングドリルである。比較用センタリングドリルのさらに他の１つ（以下、比較品３という。）は、ドリル径（Ｄ）が１２．０ｍｍ、先端角が９０°一定である２枚刃のセンタリングドリルである。
【００３７】
穴径８．５ｍｍの加工穴の口元周縁部にＣ１．０の面取りをした加工穴を得るため、各々のセンタリングドリルを用いてセンタ穴加工と面取り加工を同一工程で行い、その後の穴あけ加工において、穴あけ加工用ドリル（１００）が喰い付きを開始してから切刃全体が喰い付くまでの軸心方向の切削距離及び切削時間について比較した。
【００３８】
比較品１では上記切削距離が３．０ｍｍ（切削時間が１．０秒）となり、比較品２では上記切削距離が３．７ｍｍ（切削時間が１．２秒）となった。上記比較品１にくらべ第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）が大きく、上記比較品２にくらべ第１切刃（５ａ）の直径（Ｄ１）が大きい本発明品では、上記切削距離が２．２ｍｍ（切削時間が０．７秒）となり、穴あけ加工用ドリル（１００）の喰い付き不安定状態が短縮された。最も切刃の先端角が小さい比較品３では、上記切削距離が４．３ｍｍ（切削時間が１．４秒）となり、穴あけ加工用ドリル（１００）の喰い付き不安定状態が最も長くなった。この結果のとおり、本センタリングドリル（１）は、第１切刃（５ａ）の先端角（θ１）及び直径（Ｄ１）を従来センタリングドリルよりも大きく設定したことから、穴あけ加工用ドリル（１００）の喰い付きの不安定状態を短縮することが可能となり、上記ドリル（１００）の切削性能及び工具寿命ならびに切屑の絡み付きを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本センタリングドリルの正面図である。
【図２】図１に示すセンタリングドリルの先端視側面図である。
【図３】図１に示すセンタリングドリルの先端部の拡大斜視図である。
【図４】加工方法を説明する図であり、（ａ）は本センタリングドリルによるセンタ穴及び面取りの加工の状態を示す図であり、（ｂ）は穴あけ加工の状態を示す図である。
【図５】加工方法を説明する図であり、（ａ）は本センタリングドリルによるセンタ穴加工の状態を示す図であり、（ｂ）は穴あけ加工の状態を示す図であり、（ｃ）は本センタリングドリルによる面取り加工を示す図である。
【図６】特許文献１に開示されたセンタリングドリルを示す図である。
【図７】特許文献２に開示されたセンタリングドリルを示す図である。
【図８】特許文献３に開示されたセンタリングドリルを示す図である。
【図９】特許文献４に開示されたセンタリングドリルを示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  センタリングドリル
２  ドリル本体
３  切屑排出溝
４  先端逃げ面
５  切刃
５ａ  第１切刃
５ｂ  第２切刃
６  シンニング
６ａ  シンニング刃
６ｂ  シンニング面
６ｃ  先端研ぎ出し面
１００  穴あけ加工に用いられるドリル（穴あけ加工用ドリル）
ＣＬ  軸心
Ｄ  ドリル径
Ｄ１  第１切刃の直径
Ｌ  切屑排出溝の溝長
θ１  第１切刃の先端角
θ２  第２切刃の先端角
α１  軸心に対する切屑排出溝の谷線の傾斜角
α２  軸心に対するシンニングの谷線の傾斜角
β１  切屑排出溝の挟角
β２  シンニングの挟角
Ｄａ  センタ穴の口元の直径
Ｄｂ  穴あけ加工用ドリルのドリル径
【図１】
2006231430.tif 000003
【図２】
2006231430.tif 000004
【図３】
2006231430.tif 000005
【図４】
2006231430.tif 000006
【図５】
2006231430.tif 000007
【図６】
2006231430.tif 000008
【図７】
2006231430.tif 000009
【図８】
2006231430.tif 000010
【図９】
2006231430.tif 000011