專利名稱：鉆頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鉆頭，尤其涉及既可提高排屑性又可延長刀具壽命的鉆頭。
背景技術：
通常，鉆頭的頂端部設有修磨區(qū)，以減小切削加工時產(chǎn)生的切削阻 力(例如，特開2000-271811號公報中公開的麻花鉆)。
使用這種麻花鉆時，通過設置修磨區(qū)5可縮短橫刃長度，因此可減 小切削加工時與工件的接觸面積，其結果是可減小切削阻力。
但由于上述修磨刃6密集形成于鉆頭的軸線附近，所以切削加工時 切屑容易堵塞在軸線附近。于是，為了抑制切屑堵塞在鉆頭的軸線附近, 例如，通過增大修磨量來提高排屑性，但在這種情況下，鉆頭的整體強 度下降，因此存在容易發(fā)生鉆頭折斷等并導致刀具壽命縮短的問題
發(fā)明內容

本發(fā)明為解決上述問題構思而成，其目的在于提供一種既可提高排 屑性又可延長刀具壽命的鉆頭。
為達成上述目的，權利要求1記載的鉆頭包括繞軸線旋轉的圓柱 狀刀體；形成于所述刀體頂端部的多個切削刃；以及通過在所述刀體的 頂端部設置修磨區(qū)而分別形成于所述軸心側、與所述切削刃連接的多個 修磨刃，所述多個修磨刃中的至少1個修磨刃設有將該修磨刃向旋轉方 向后方側凹入而形成的凹口部。
權利要求3記載的鉆頭的特征在于，在權利要求2記載的鉆頭中， 從所述刀體的頂端方向看時，所述凹口部設為與以所述軸線為中心的圓 形芯部外切，所述芯部的直徑設在所述刀體外徑的0.030倍以上、0.045 以下的范圍內。
權利要求4記載的鉆頭的特征在于，在權利要求1 ~ 3中任一項記 載的鉆頭中，所述凹口部的結構為由所述凹口部的旋轉方向后方側壁 面與垂直于所述軸線的面構成的傾斜角約等于或小于由所述修磨區(qū)與 垂直于所述軸線的面構成的修磨角。
根據(jù)權利要求1記栽的鉆頭，所述多個修磨刃中的至少1個修磨刃 設有將該修磨刃向旋轉方向后方側凹入而形成的凹口部，因此可通過凹
口部容納并排出切削加工時產(chǎn)生的切屑。
換言之，由于上述修磨刃密集形成于鉆頭的軸心部附近，切削加工 時切屑容易堵塞在軸心部附近，這時，可通過凹口部容納并排出切削加 工時產(chǎn)生的切屑來抑制切屑堵塞在軸線附近，從而取得提高排屑性的效果。
這里，為了防止切屑堵塞在鉆頭的軸心部附近，例如，可通過增大 修磨區(qū)的修磨量來提高排屑性，但在這種情況下，鉆頭的整體強度下降， 因此容易發(fā)生折斷等并導致刀具壽命縮短。
與此形成對照，根據(jù)本發(fā)明的鉆頭，通過使修磨刃凹入而形成凹口 部，可取得在提高排屑性的同時不使鉆頭整體強度下降并延長刀具壽命 的效果。
根據(jù)權利要求2記載的鉆頭，在權利要求1記載的鉆頭取得的效果 之外還具有如下效果所述凹口部設于所述修磨刃的所述軸心側端部， 因此可通過凹口部有效抑制切屑堵塞修磨刃最為密集的鉆頭的軸心部， 從而可取得進一步提高排屑性。
沖艮據(jù)權利要求3記載的鉆頭，在權利要求2記載的鉆頭取得的效果 之外還具有如下效果從所述刀體的頂端方向看時，所述凹口部設為與 以所述軸線為中心的圓形芯部外切，所述芯部的直徑設在所述刀體外徑 的0.030倍以上、0.045倍以下的范圍內，因此可取得確保修磨刃的強 度并減小切削阻力。
另一方面，所述芯部的直徑大于所述刀體外徑的0.045倍時，切削 加工時鉆頭頂端部與工件的接觸面積增大，因此切削阻力增大。反之， 通過將所述芯部的直徑設為所述刀體外徑的0.045倍以下，可減小鉆頭 頂端部與工件的接觸面積，因此可減小切削阻力。其結果是，可取得抑
制鉆頭振動并提高加工精度的效果。


圖1為本發(fā)明一實施例的鉆頭的側面圖。
圖2 (a)為從圖1的II箭頭方向看到的鉆頭的正面圖；圖2 (b) 為從圖2 (a)的IIb-IIb線處的鉆頭放大剖面圖。
圖3表示切削試驗的試驗結果，圖3 (a)表示使用本發(fā)明鉆頭時 產(chǎn)生的反推阻力；圖3 (b)表示使用常規(guī)鉆頭時產(chǎn)生的反推阻力。
圖4表示耐久試驗的試驗結果。
附圖標記
以下參照附圖就本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。圖1為本發(fā)明一實 施例的鉆頭的側面圖。
首先參照圖1就鉆頭1的大致結構進行說明。如圖1所示，鉆頭1 為在加工才幾床(未圖示)傳遞的轉矩作用下對工件(未圖示)進行鉆孔 加工的刀具，它由超硬合金整體構成，其中超硬合金通過加壓燒結硬質 合金(WC)等得到，所述鉆頭1主要設有刀柄2和與該刀柄2連為一 體的刀體3。
如圖1所示，刀柄2為夾持于加工機床的部分，構成為半徑與刀體 3大致相等的圓柱狀，并設置成與刀體3具有同一軸線0。鉆頭l通過 將其刀柄2保持于鉆夾頭(未圖示)而安裝在加工機床上。
再有，本實施例中刀柄2構成為與刀體3的半徑大致相等的圓柱狀， 然而，可不必受限于此，例如，刀柄可構成為具有比刀體3大的半徑， 也可構成為向鉆頭1的端部側(圖1上側)半徑逐漸縮小的錐形。
如圖1所示，刀體3為在由刀柄2傳遞的轉矩作用下旋轉而進行切 削加工的部分，所述轉矩由加工機床產(chǎn)生，所述刀體3構成為與工件(未 圖示)上的加工孔的半徑大致相等的圓柱狀，主要設有刃溝4和切削刃
85。此外，本實施例中刀體3的外徑D為6.8mm。
再有，本實施例中刃溝4構成為隨扭轉而形成的螺旋狀，然而，可不必受限與此，也可構成為與鉆頭1的軸線O大致平行的直線狀。
另外，如圖l所示，在刀體3的外周面與刃溝4的旋轉方向(參照圖2 (a)的箭頭A方向)后方側的壁面相交產(chǎn)生的棱線部處，形成有前緣(leading edge )6。如圖1所示，該前緣6與鉆頭1的軸線O間的螺旋角|3設為29度。
而且，如圖1所示，前緣6的旋轉方向(參照圖2 (a)的箭頭A方向)后方側處設有與前緣6連接的刃帶7。該刃帶7用于研磨工件上加工孔的內壁面，它是通過切除刀體3的外周面并設置伊背面8而形成的。
如圖1所示，切削刃5用于在加工機床傳遞的轉矩的作用下旋轉從而切削工件，鉆頭1的頂端部和刃溝4相交產(chǎn)生的棱線部處分別形成有以鉆頭l的軸線O為中心、隔大致相等的角度的3個切削刃5，此外，從鉆頭1頂端方向看去，該切削刃5分別以大致直線狀形成(參照圖2(a))。
接著，參照圖2就刀體3的頂端部的詳細結構進行說明。圖2(a)為從圖1的箭頭IIa方向看到的鉆頭1的正面圖；圖2(b)為從圖2(a)的IIb-IIb線處的鉆頭1的放大剖面圖。再有，圖2(a)中箭頭A表示鉆頭1的旋轉方向。
如圖2(a)所示，鉆頭1的頂端部主要^:有后隙面9和^f務磨區(qū)10。后隙面9用于減小切削加工時鉆頭1的頂端部與工件間的接觸面積從而減小切削阻力，如圖2 (a)所示，它通過切除鉆頭1的頂端部而形成，并連接切削刃5的旋轉方向A的后方側而設。這樣，切削加工時鉆頭1的頂端部和工件間產(chǎn)生間隙，因此減少了鉆頭1與工件間的摩擦，從而減小了切削阻力。
再者，本實施例中，如圖2(a)所示，3個后隙面9分別對應3個切削刃5而凹入i殳置，并以鉆頭1的軸線O為中心、隔大致相等的角度而設。
另外，如圖2(a)所示，修磨區(qū)10在后隙面9的旋轉方向A的后方側處與該后隙面9連接并與刃溝4相交而延伸設置。修磨區(qū)10通過與后隙面9結合來加倍減小切削阻力，如圖2(a)所示，修磨區(qū)10通過比后隙面9更深地切除鉆頭1的頂端部而形成。
再者，本實施例中，如圖2 (a)所示，3個l務磨區(qū)10分別對應3個后隙面9而凹入i殳置，并以鉆頭1的軸線0為中心、隔大致相等的角度而設。
10另外，如圖2 (a)所示，通過在鉆頭1的頂端部:&置修磨區(qū)10,鉆頭1頂端部形成有位于鉆頭1軸線O側、與切削刃5連接的修磨刃11。與切削刃5同樣地，修磨刃11用于在加工機床傳遞的轉矩的作用下旋轉從而切削工件，如圖2 (a)所示，3個修磨刃11分別對應于3個修磨區(qū)10而形成，并以鉆頭1的軸線O為中心、隔大致相等的角度而設。
另外，如圖2 (a)所示，該修磨刃11上設有位于鉆頭1的軸線O側端部的凹口部12， 3個凹口部12分別對應于3個纟務磨刃11而設。
凹口部12用于容納并排出切削加工時產(chǎn)生的切屑，如圖2 (a)所示，從鉆頭1的頂端方向看，將修磨刃11向旋轉方向A后方側半圓狀凹入而形成，其半徑設為修磨刃11長度的7.5%。換言之，凹口部12的長度占修磨刃11長度的15% ，修磨刃11向旋轉方向A后方側以其長度的7.5%凹入而形成。另外，本實施例中，凹口部12的半徑設為修磨刃11長度的7.5% ，但不必受限于此，凹口部12的半徑最好設在修磨刃11長度的5%以上、10%以下的范圍內。
換言之，若凹口部12的半徑小于修磨刃11長度的5%，則凹口部12變小，致使通過該凹口部12獲得的切屑容納性和排屑性下降。反之，通過將凹口部12的半徑設為修磨刃11長度的5%以上，可確保凹口部12的尺寸，從而可改善切屑容納性和排屑性。
另一方面，若凹口部12的半徑大于修磨刃11長度的10%，則凹口部12相對于修磨刃11所占比例增大，從而導致修磨刃11的強度下降。反之，通過將凹口部12的半徑設為修磨刃11長度的10%以下，可防止凹口部12過大，從而確保修磨刃11的強度。其結果是可延長刀具壽命。
換言之，若芯部13的直徑X小于刀體外徑D的0.030倍，則凹口部12向鉆頭1的軸線O側進入，修磨刃11的強度下降。反之，通過將芯部13的直徑X設為刀體外徑D的0.030倍以上，可防止凹口部12過于進入鉆頭1的軸線O側，因此可確保修磨刃11的強度。其結果是，可防止修磨刃11碎裂,延長刀具壽命。
另一方面，若芯部13的直徑X大于刀體外徑D的0.045倍，則在切削加工過程中，鉆頭1的頂端部與工件間的接觸面積增大，導致切削阻力增大。反之，通過將芯部13的直徑X設為刀體外徑D的0.045倍以下，可減小鉆頭1的頂端部與工件間的接觸面積，從而減小切削阻力。其結果是，可抑制鉆頭1振動并提高加工精度。
如圖3 (a)和圖3 (b)所示，根據(jù)切削試驗的試驗結果，不難理 解與常規(guī)鉆頭形成對照，本發(fā)明鉆頭可減小反推阻力。具體地說，使 用本發(fā)明鉆頭時產(chǎn)生的反推阻力均值為2518N,與之形成對照，使用常 規(guī)鉆頭時產(chǎn)生的反推阻力均值為2910N。
此外，如圖4所示，根據(jù)耐久試驗的試驗結果，不難理解與常規(guī) 鉆頭形成對照，本發(fā)明鉆頭可連續(xù)加工更多數(shù)目的孔，換言之，可延長 刀具壽命。具體地說，使用本發(fā)明鉆頭時，加工孔數(shù)達到800個時還可 繼續(xù)進行切削加工，與之形成對照，使用常規(guī)鉆頭時，加工孔數(shù)到450 個時鉆頭便已折斷而不能再繼續(xù)切削加工。再者，關于使用本發(fā)明鉆頭 時的試驗結果，圖4中用箭頭表示加工孔數(shù)達到800個時還可繼續(xù)進行 切削加工。
其原因是使用常規(guī)鉆頭時，由于沒有順利排出切削加工時產(chǎn)生的 切屑，所以切屑容易堵塞在鉆頭的軸心部附近而使切削阻力增大，因而 導致鉆頭折斷，與之形成對照，使用本發(fā)明鉆頭時，切屑通過凹口部 12順利排出，排屑性得到改善而使切削阻力減小，從而可防止鉆頭折斷。
14如上所述，根據(jù)本實施例的鉆頭1，修磨刃l(wèi)l設有因該修磨刃11
向旋轉方向(參照圖2(a)的箭頭A方向)后方側凹入而形成的凹口 部12，因此可通過凹口部12容納并排出切削加工時產(chǎn)生的切屑。
換言之，上述修磨刃11密集形成于鉆頭的軸線O附近，切削加工 時切屑容易堵塞在軸線O部附近時，通過修磨刃11處設置的凹口部12 容納并排出切削加工時產(chǎn)生的切屑，可抑制切屑堵塞在軸線O附近， A^而改善排屑性。
為了抑制切屑堵塞在鉆頭的軸線O部附近，例如，通過增大修磨 區(qū)10的修磨量可提高排屑性方法，但這在這種情況下，由于該鉆頭1
的整體強度下降，所以容易發(fā)生折斷等并導致刀具壽命縮短。
與此形成對照，根據(jù)本發(fā)明的鉆頭1,通過因修磨刃11凹入而形 成凹口部12，可提高排屑性，同時不使鉆頭1整體強度下降并延長刀
具壽命。
另外，凹口部12設于所述《務磨刃11的所述軸線O側端部，因此 可通過凹口部12有效抑制切屑堵塞在修磨刃l(wèi)l最為密集的鉆頭的軸心 部，從而可進一步提高排屑性。
以上根據(jù)實施例對本發(fā)明作了說明，然而不難明白，本發(fā)明不限于 上述實施例，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內可作出各種改進與變形。
15例如，上述實施例中使用的數(shù)據(jù)僅為舉例，當然還可釆用其他數(shù)據(jù)。
另外，上述實施例中，就切削刃5由3個切削刃構成的情況作了說 明，然而，并不受限于此，例如，切削刃5可由2個切削刃構成，也可 由4個以上的切削刃構成。此外，切削刃5由4個以上的切削刃構成時， 與上述實施例的鉆頭1同樣地，可通過凹口部12有效抑制切屑堵塞在 軸線O部附近，并具有比由2個切削刃5構成的情況更好的排屑性。 因此，切削刃5最好由3個以上的切削刃構成。
上述實施例中，就對應于3個修磨刃11分別設有3個凹口部12的 情況作了說明，然而，可不必受限于此，例如，可在3個修磨刃11中 的任意1個修磨刃11上設凹口部12，也可在3個{務磨刃11中的任意2 個修磨刃11上設凹口部12。
上述實施例中，就從鉆頭1頂端方向看凹口部12形成為圓弧狀的 情況作了說明，然而，并不受限于此，例如，從鉆頭l頂端方向看凹口 部12可形成為略呈矩形狀，也可形成為略呈三角形狀。
上述實施例中，就與修磨角y大致相等地形成凹口部12的傾斜角 a約的情況作了說明，然而，并不受限于此，傾斜角a也可形成得比修 磨角Y小。這時，可防止凹口部12的傾斜角a隨修磨角y而變得過大， 所以可確保修磨刃11的強度。其結果是可延長刀具壽命。
再者，權利要求3中記載的從刀體的頂端方向看相當于從圖1的箭 頭II方向看。
權利要求
1.一種鉆頭，所述鉆頭包括繞軸線旋轉的圓柱狀刀體、形成于該刀體的頂端部的多個切削刃以及通過在所述刀體的頂端部設置修磨區(qū)而分別形成于所述軸心側的、與所述切削刃連接的多個修磨刃，其特征在于所述多個修磨刃中的至少1個修磨刃設有將該修磨刃向旋轉方向后方側凹入而形成的凹口部。
2. 如權利要求l所述的鉆頭，其特征在于 所述凹口部"i殳于所述纟務磨刃的所述軸心側端部。
3. 如權利要求2所述的鉆頭，其特征在于 從所述刀體的頂端方向看時，所述凹口部與以所述軸線為中心的圓形的芯部外切；所述芯部的直徑設在所述刀體外徑的0.030倍以上、0.045倍以下 的范圍內。
4. 如權利要求1 3中任一項所述的鉆頭，其特征在于 所述凹口部以這樣的角度形成，該角度是使由所述凹口部的旋轉方向后方側的壁面與垂直于所述軸線的面構成的傾斜角約等于或小于 由所迷修磨區(qū)與垂直于所述軸線的面構成的修磨角的角度。
5. 如權利要求1 4中任一項所述的鉆頭，其特征在于 所述切削刃由3個以上的切削刃構成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種既可提高排屑性又可延長刀具壽命的鉆頭。根據(jù)鉆頭(1)，由于修磨刃(11)設有通過使修磨刃(11)向旋轉方向后方側凹入而形成的凹口部(12)，所以可通過凹口部(12)容納并排出切削加工時產(chǎn)生的切屑來提高排屑性。這里，為了抑制切屑堵塞在鉆頭(1)的軸線(O)部附近，例如，通過增大修磨區(qū)(10)的修磨量來提高排屑性的方法，但在這種情況下，由于該鉆頭(1)的整體強度下降，導致刀具壽命縮短。與此形成對照，鉆頭(1)由于修磨刃(11)設有通過使修磨刃(11)凹入而形成凹口部(12)，所以可不使鉆頭(1)的整體強度下降并延長刀具壽命。
文檔編號B23B51/00GK101495260SQ200680055179
公開日2009年7月29日 申請日期2006年10月23日 優(yōu)先權日2006年10月23日
發(fā)明者中島孝之, 井口孝裕 申請人:Osg株式會社