JP2009034735A - 3溝ドリル - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
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。
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。
特開2003−205412号公報
特開2007−69287号公報
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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
5:チゼル、6:中心刃、7:主切れ刃、11:チップ排出溝
Claims (2)
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007198538A JP2009034735A (ja) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | 3溝ドリル |
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Publications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014034080A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Nachi Fujikoshi Corp | ドリル |
CN104174882A (zh) * | 2013-05-21 | 2014-12-03 | 苏州锑玛精密机械有限公司 | 一种左旋倒角刀 |
US20160346846A1 (en) * | 2014-02-10 | 2016-12-01 | Kuritakoki Co., Ltd. | Drill and method of drilling a hole |
-
2007
- 2007-07-31 JP JP2007198538A patent/JP2009034735A/ja not_active Withdrawn
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CN104174882A (zh) * | 2013-05-21 | 2014-12-03 | 苏州锑玛精密机械有限公司 | 一种左旋倒角刀 |
US20160346846A1 (en) * | 2014-02-10 | 2016-12-01 | Kuritakoki Co., Ltd. | Drill and method of drilling a hole |
US10065250B2 (en) * | 2014-02-10 | 2018-09-04 | Kuritakoki Co., Ltd. | Drill and method of drilling a hole |
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