(57)【要約】【課題】鋳鉄の鋳抜き穴の仕上げ加工用及び鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工用の両方に使用できる３溝ドリルを提供。【解決手段】ドリル本体外周面に形成された３個のチップ排出溝11と、ドリル本体端部に形成された３個のチゼル 5と、各チゼル 5の外方端部に連続して形成された３個の中心刃 6と、各中心刃 6の外方に連続する３個の主切れ刃 7とを有する３溝ドリルにおいて、ドリル本体端部中心部の第１先端角 1を 120°〜 160°の中凸とし、第１先端角 1の外方に続く第２先端角 2を 180°〜 190°の中凹とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル本体外周面に形成された３個のチップ排出溝と、ドリル本体端部に形成された３個のチゼルと、各チゼルの外方端部に連続して形成された３個の中心刃と、各中心刃の外方に連続する３個の主切れ刃とを有する３溝ドリルにおいて、ドリル本体端部中心部の第１先端角を 120°〜 160°の中凸とし、前記第１先端角の外方に続く第２先端角を 180°〜 190°の中凹としたことを特徴とする３溝ドリル。
【請求項２】
前記第１先端角の中凸の範囲をドリル直径の60％〜75％としたことを特徴とする請求項１記載の３溝ドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳鉄の鋳抜き穴の仕上げ加工用及び鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工用の３溝ドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来鋳鉄の鋳抜き穴の仕上げ加工にはリーマなどが用いられた。特許文献１には鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工用の高精度穴加工用ドリルとして３溝ドリルを提案している。また特許文献２では、アルミニウム合金鋳物の鋳抜き穴の仕上げ加工用の３溝ドリルを提案している。
【特許文献１】特開２００３−２０５４１２号公報
【特許文献２】特開２００７−６９２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の３溝ドリルは、その左端面拡大図でもある図１（ｂ）に示すように、主切れ刃７の中間部から角度をつけてドリル回転方向に対し後退する３個の外方コーナ切れ刃８を有することで、切削抵抗の分力を中心側に向け、求心性を増大させ、精度のよい穴あけをするものであるが、一定の角度を持つ中凸状の先端角を持つため、例えば鋳鉄の鋳抜き穴のように位置精度の悪い下穴を仕上げる場合には、図５に示すように、切れ刃７の片刃が下穴の一方に片当たりを越こし、切れ刃７の欠損や穴位置が下穴に倣ってしまうなど穴精度の劣化を引き起こすという課題があった。
特許文献２では、先端角を 180°乃至 190°と中凹みとすることで、喰い付き時に外周側からあたるようにし、アルミニウム合金鋳物の鋳抜き穴において穴位置が偏心していようともこれに倣うことはなく精度よく加工できるものであるが、鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工の場合にはドリルを押し込む力（スラスト力）が大きくなり、加工能率の低下や工具寿命の低下を招くという課題があった。
【０００４】
本発明の課題は、鋳鉄の鋳抜き穴のように位置精度の悪い下穴を仕上げる場合に切れ刃の片刃が下穴の一方に片当たりを越こし切れ刃の欠損や穴位置が下穴に倣ってしまうなど穴精度の劣化を引き起こすという課題、及び鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工の場合ドリルを押し込む力が大きくなり加工能率の低下や工具寿命の低下を招くという課題を解決した、鋳鉄の鋳抜き穴の仕上げ加工用及び鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工用の両方に使用できる３溝ドリルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため本発明は、ドリル本体外周面に形成された３個のチップ排出溝と、ドリル本体端部に形成された３個のチゼルと、各チゼルの外方端部に連続して形成された３個の中心刃と、各中心刃の外方に連続する３個の主切れ刃とを有する３溝ドリルにおいて、ドリル本体端部中心部の第１先端角を 120°〜 160°の中凸とし、前記第１先端角の外方に続く第２先端角を 180°〜 190°の中凹としたことを特徴とする３溝ドリルを提供することによって上記した従来製品の課題を解決した。
【発明の効果】
【０００６】
かかる構成により、本発明では、ドリル本体外周面に形成された３個のチップ排出溝と、ドリル本体端部に形成された３個のチゼルと、各チゼルの外方端部に連続して形成された３個の中心刃と、各中心刃の外方に連続する３個の主切れ刃とを有する３溝ドリルにおいて、ドリル本体端部中心部の第１先端角を 120°〜 160°の中凸とし、前記第１先端角の外方に続く第２先端角を 180°〜 190°の中凹としたことにより、鋳鉄の鋳抜き穴のように位置精度の悪い下穴を仕上げる場合には中凹み状の第２先端角部の外周側切れ刃から被削材に接触し、切れ刃の片刃が下穴の一方に片当たりを越こし切れ刃の欠損や穴位置が下穴に倣ってしまうなど穴精度の劣化を引き起こすことがなく精度のよい加工ができ、また鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工の場合にはドリル本体端部中心部に形成された３個のチゼルから無垢穴にあたり喰いつきが安定するとともに、中凸の中心部の第１先端角部によりドリルを押し込む力を小さくし、加工能率の低下や工具寿命の低下を招くことがなく、鋳鉄の鋳抜き穴の仕上げ加工用及び鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工用のどちらの場合にも使用できる精度のよい加工ができかつ加工能率の低下や工具寿命の低下を招くことがない３溝ドリルを提供するものとなった。
【０００７】
ドリル本体端部中心部の第１先端角の角度を 120°〜 160°としたのは、第１先端角が 120°未満ではチゼル部の強度が著しく低下するからであり、 160°を越えると無垢穴を加工する際のスラスト力が大きくなり過ぎるからであり、第１先端角の外方に続く第２先端角の角度を 180°〜 190°としたのは、第２先端角が 180°未満では中凸状の先端角となり鋳抜き穴の仕上げ加工をする際に偏心した下穴に倣ってしまうからであり、 190°を越えるとコーナ部の強度が低下し欠損を起こしてしまうからである。
好ましくは中心部の第１先端角の中凸の範囲をドリル直径の60％〜75％とすることが望ましい。第１先端角の範囲がドリル直径の60％未満ではスラスト力低減の効果が小さく、75％を超えると、鋳抜き穴を仕上げる際に第１先端角部から被削材にあたり下穴に倣ってしまう恐れがあるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態の一例を図１を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施形態の３溝ドリルの側面図、（ｂ）は（ａ）の３溝ドリルの左端面拡大図である。図２は従来品の一例である特許文献１の 150°の先端角13をもつ３溝ドリルの側面図を示し、図３は従来品の一例である特許文献２の 180°の先端角14をもつ３溝ドリルの側面図を示す。図２、図３の各３溝ドリルの左端面拡大図も、図１（ａ）の本発明の実施形態の３溝ドリルの左端面拡大図（ｂ）と同じとなる。
【０００９】
図１に示すように、本発明の実施形態の３溝ドリルは、ドリル本体外周面に形成された３個のチップ排出溝11と、ドリル本体端部に形成された３個のチゼル 5と、各チゼル 5の外方端部に連続して形成された３個の中心刃 6と、各中心刃 6の外方に連続する３個の主切れ刃 7とを有する３溝ドリルにおいて、ドリル本体端部中心部の第１先端角 1を 120°〜 160°の中凸とし、第１先端角 1の外方に続く第２先端角 2を 180°〜 190°の中凹とした鋳鉄の鋳抜き穴仕上げ加工および鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴仕上げ加工を行う３溝ドリルである。図１に示す実施形態の３溝ドリルは、ドリル直径ｄは10mm、溝長43mm、全長93mm、シャンク径ｄは10mmの３溝ドリルで、中心部の第一先端角 1を 140°とし、その外方に続く第二先端角 2を 185°とし、第一先端角 1の範囲をドリル直径の70％である7mm としたものである。
【００１０】
ドリル本体端部中心部の第１先端角の角度を 120°〜 160°としたのは、第１先端角が 120°未満ではチゼル部の強度が著しく低下するからであり、 160°を越えると無垢穴を加工する際のスラスト力が大きくなり過ぎるからであり、第１先端角の外方に続く第２先端角の角度を 180°〜 190°としたのは、第２先端角が 180°未満では中凸状の先端角となり鋳抜き穴の仕上げ加工をする際に偏心した下穴に倣ってしまうからであり、 190°を越えるとコーナ部の強度が低下し欠損を起こしてしまうからである。
好ましくは中心部の第１先端角の中凸の範囲をドリル直径の60％〜75％とすることが望ましい。第１先端角の範囲がドリル直径の60％未満ではスラスト力低減の効果が小さく、75％を超えると、鋳抜き穴を仕上げる際に第１先端角部から被削材にあたり下穴に倣ってしまう恐れがあるからである。
【実施例１】
【００１１】
図４は図１の本発明品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図を示し、（ａ）は下穴が偏心していない状態を示し、（ｂ）は下穴が 0.5mm偏心している状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の刃先拡大図を示す。本発明品の３溝ドリルは鋳鉄の鋳抜き穴のように位置精度の悪い下穴が 0.5mm偏心している場合でも中凹みの第２先端角部の外周側切れ刃から被削材に接触し、切れ刃の片当たりによる仕上げ穴位置ズレは発生しない。図５および図６に、図２および図３示す従来品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図を示し、それぞれ、（ａ）は下穴が偏心していない状態、（ｂ）は下穴が 0.5mm偏心している状態、（ｃ）は（ｂ）の刃先拡大図を示す。図５の図２の先端角 150°の従来品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図において、下穴が 0.5mm偏心している状態では切れ刃７の片刃が下穴の一方に片当たりを越こし、切れ刃７の欠損や穴位置が下穴に倣ってしまうなど穴精度の劣化を引き起こすとともに切れ刃に欠損を起こす恐れがある。図６の図３の先端角 180°の従来品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図においては、下穴の偏心に関係なく喰い付き時に外周側から両刃が同時に被削材に接触するが、鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工の場合にはスラスト力の増大に伴う加工能率の低下やドリル寿命の低下が予想される。
【００１２】
〔本発明の実施形態の効果〕以上述べたように、本発明の実施形態では、ドリル本体外周面に形成された３個のチップ排出溝と、ドリル本体端部に形成された３個のチゼルと、各チゼルの外方端部に連続して形成された３個の中心刃と、各中心刃の外方に連続する３個の主切れ刃とを有する３溝ドリルにおいて、ドリル本体端部中心部の第１先端角を 120°〜 160°の中凸とし、前記第１先端角の外方に続く第２先端角を 180°〜 190°の中凹としたことにより、鋳鉄の鋳抜き穴のように位置精度の悪い下穴を仕上げる場合には中凹み状の第２先端角部の外周側切れ刃から被削材に接触し、切れ刃の片刃が下穴の一方に片当たりを越こし切れ刃の欠損や穴位置が下穴に倣ってしまうなど穴精度の劣化を引き起こすことがなく精度のよい加工ができ、また鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工の場合にはドリル本体端部中心部に形成された３個のチゼルから無垢穴にあたり喰いつきが安定するとともに、中凸の中心部の第１先端角部によりドリルを押し込む力を小さくし、加工能率の低下や工具寿命の低下を招くことがなく、鋳鉄の鋳抜き穴の仕上げ加工用及び鋳鉄を含む鉄鋼の無垢穴の仕上げ加工用のどちらの場合にも使用できる精度のよい加工ができかつ加工能率の低下や工具寿命の低下を招くことがない３溝ドリルを提供するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態の３溝ドリルの側面図、（ｂ）は（ａ）の３溝ドリルの左端面拡大図である。
【図２】従来品の一例である特許文献１の 150°の先端角13をもつ３溝ドリルの側面図を示し、３溝ドリルの左端面拡大図も、図１（ａ）の本発明の実施形態の３溝ドリルの左端面拡大図、図１（ｂ）と同じになる。
【図３】従来品の一例である特許文献２の 180°の先端角14をもつ３溝ドリルの側面図を示し、３溝ドリルの左端面拡大図も、図１（ａ）の本発明の実施形態の３溝ドリルの左端面拡大図、図１（ｂ）と同じになる。
【図４】図１の本発明品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図を示し、（ａ）は下穴が偏心していない状態を示し、（ｂ）は下穴が 0.5mm偏心している状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の刃先拡大図を示す。
【図５】図２の特許文献１の先端角 150°の従来品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図を示し、（ａ）は下穴が偏心していない状態を示し、（ｂ）は下穴が 0.5mm偏心している状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の刃先拡大図を示す。
【図６】図３の特許文献２の先端角 180°の従来品の３溝ドリルの鋳抜き穴加工状態模式図を示し、（ａ）は下穴が偏心していない状態を示し、（ｂ）は下穴が 0.5mm偏心している状態を示し、（ｃ）は（ｂ）の刃先拡大図を示す。
【符号の説明】
【００１４】
１：第１先端角、２：第２先端角、３：第１先端角範囲
５：チゼル、６：中心刃、７：主切れ刃、11：チップ排出溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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