專利名稱：鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆頭，例如，用于在發(fā)動機(jī)元件等上鉆孔的鉆頭。
背景技術(shù)：
當(dāng)制造需要切削深孔的鋁鑄發(fā)動機(jī)元件時(shí)，會在切削元件的鉆頭上施 加大的負(fù)載。因此，在該切削過程中，傳統(tǒng)上使用適用于切削深孔的鉆頭。
日本實(shí)用新型公開公報(bào)No. 53-038953公開一種適用于在金屬上切削 深孔的鉆頭，其中刀刃的全部或部分的扭轉(zhuǎn)角連續(xù)地變化，并且末端側(cè)的 扭轉(zhuǎn)角大于刀刃的后端側(cè)的扭轉(zhuǎn)角。上述文獻(xiàn)中的結(jié)構(gòu)提高了鉆頭的穿剌 性和剛性。
根據(jù)扭轉(zhuǎn)角的大小，這種類型的鉆頭具有各種規(guī)格的強(qiáng)度(例如彎曲 強(qiáng)度、剛度)、切削阻力(切削反作用力)、金屬屑形狀、和排屑性能。因 此，鉆頭的壽命受到扭轉(zhuǎn)角的設(shè)定條件的影響。特別地，起初工件上無孔， 當(dāng)在工件上鉆孔時(shí)，鉆深孔的鉆頭遭受極大的負(fù)載。此外，這種鉆頭難以 把深孔的中心深處的金屬屑排出。因此，鉆頭容易損壞并且容易被金屬屑 堵塞。
另一方面，起初工具有孔，當(dāng)沿孔鉆削孔時(shí)，又產(chǎn)生另一個(gè)問題。 例如，當(dāng)制造鋁鑄發(fā)動機(jī)元件時(shí)，由于鑄造精度的原因，發(fā)動機(jī)元件 上通過鑄造的孔(即，所謂的鑄孔)的位置可能偏移。因此，當(dāng)用鉆頭鉆 削這樣的鑄孔時(shí)，鉆頭的切削方向(切削位置)可能與鑄孔不對準(zhǔn)。這種 不對準(zhǔn)會導(dǎo)致在鉆頭上施加極大負(fù)載，因而降低工具的壽命和加工精度。 有鑒于此，必須對用于加工深孔的鉆頭的扭轉(zhuǎn)角的設(shè)定條件進(jìn)行優(yōu) 化，以便避免損壞鉆頭和使加工精度惡化，或者即使當(dāng)存在上述不對準(zhǔn)時(shí) 也能夠避免損壞鉆頭和使加工精度惡化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述缺點(diǎn)，提出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種鉆頭，例如 當(dāng)鉆深孔時(shí)其能夠減小施加在鉆頭上的負(fù)載，因此延長工具壽命，并且確 保金屬屑能夠順利地排出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種鉆頭，包括刀刃部分，所述刀刃 部分設(shè)置有螺旋切削刀刃，所述螺旋切削刀刃沿切削方向從刀刃部分的頂 端到后端；和柄部分，所述柄部分與刀刃部分的后端連續(xù)。所述刀刃部分 包括末端側(cè)切削刀刃，所述末端側(cè)切削刀刃從刀刃部分的頂端沿切削方 向以恒定的第一扭轉(zhuǎn)角形成；中間槽，所述中間槽沿切削方向與末端側(cè)切 削刀刃連續(xù)地形成，并且所述中間槽使它的扭轉(zhuǎn)角沿切削方向從第一扭轉(zhuǎn) 角逐漸變化到第二扭轉(zhuǎn)角；和后側(cè)槽，所述后側(cè)槽沿切削方向以第二扭轉(zhuǎn) 角與中間槽連續(xù)，其中，后側(cè)槽在切削方向上占據(jù)的長度大于末端側(cè)切削 刀刃在切削方向上占據(jù)的長度。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)在工件上鉆深孔時(shí)，金屬屑能夠有效地從深孔的深 處排出。因此，能夠有效地防止金屬屑堵塞在鉆孔的中間，并且施加在鉆 頭上的負(fù)載能夠被減小，從而能夠延長工具的壽命。此外，由于后側(cè)槽處 的排出速度提高，因此能夠防止金屬屑堵塞導(dǎo)致的阻力增加，后側(cè)槽長于 末端側(cè)切削刀刃。
在本發(fā)明的上述方面中，優(yōu)選地，在所述刀刃部分的頂端上設(shè)置金剛 石，因?yàn)榕判夹阅苓M(jìn)一步提高，因而刀刃頂端的磨損阻力也提高。
當(dāng)鉆頭設(shè)置有油路時(shí)，所述油路從所述鉆頭的頂端到后端軸向地穿過 所述鉆頭，所述油路由單通道構(gòu)成，所述單通道從柄部分延伸到形成有中 間槽的部分，并且所述單通道在形成有中間槽的部分處分支成兩個(gè)通道， 以便在所述刀刃部分的頂面的兩個(gè)位置處開口，因?yàn)閮H油路的單通道穿過 鉆頭的軸向中心，因此能夠降低油路中的切削油的流程阻力。
此外，當(dāng)后側(cè)槽的長度和扭轉(zhuǎn)角設(shè)定成大于刀刃部分的末端側(cè)切削刀 刃的長度和扭轉(zhuǎn)角時(shí)，能夠減小末端側(cè)切削刀刃產(chǎn)生的金屬屑的尺寸，該 金屬屑能夠在后側(cè)槽處有效地排出。因此，當(dāng)在工件中鉆深孔時(shí)，由于金 屬屑能夠有效地從深孔的深處排出，因此能夠有效地防止鉆孔時(shí)金屬屑堵 塞在孔的中間，并且能夠降低施加到鉆頭上的負(fù)載，從而能夠延長工具壽
另一方面，當(dāng)末端側(cè)切削刀刃的扭轉(zhuǎn)角設(shè)置成大于后側(cè)槽的扭轉(zhuǎn)角 時(shí)，鉆頭能夠切削到工件中，同時(shí)具有低切削阻力。因此，當(dāng)鉆削形成在 工件上的鑄孔時(shí)，即使鉆頭的軸向方向與鑄孔的軸向方向不對準(zhǔn)，鉆頭能 夠沿鉆頭的軸向方向直線地進(jìn)入，并且鉆頭基本不受鑄孔的取向影響。因 此，即使當(dāng)鑄孔的鑄造精度低，也能夠在期望的位置處可靠地進(jìn)行鉆孔， 因而能夠高加工精度。此外，能夠有效地防止鉆頭由于位置偏差而傾斜進(jìn) 入鑄孔中，因?yàn)槲恢闷钊菀讓?dǎo)致鉆頭彎曲和損壞。
當(dāng)結(jié)合附圖、根據(jù)下面的說明，本發(fā)明的上述和其它目標(biāo)特征和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚，其中附圖以示意實(shí)例的方式顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖l是顯示本發(fā)明的實(shí)施例的鉆頭的立體圖2A是圖1所示的鉆頭的側(cè)視圖2B是顯示圖1所示的鉆頭的刀刃部分的扭轉(zhuǎn)角的變化的示意圖3A是圖2所示的鉆頭的前視圖3B是顯示圖2所示的鉆頭的末端側(cè)的局部放大側(cè)視圖3C是顯示圖2所示的鉆頭的末端側(cè)的局部放大立體圖4是顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例的鉆頭的立體圖5A是圖4所示的鉆頭的側(cè)視圖5B是顯示圖4所示的鉆頭的刀刃的扭轉(zhuǎn)角的變化的示意圖6A是圖5所示的鉆頭的前視圖6B是顯示圖5所示的鉆頭的末端側(cè)的局部放大側(cè)視圖6C是顯示圖5所示的鉆頭的末端側(cè)的局部放大立體圖7是顯示圖4所示的鉆頭如何切削工件W中的鑄孔的示意圖8是顯示本發(fā)明的另一實(shí)施例的鉆頭的側(cè)視圖9是圖8所示的鉆頭的前視圖10是沿圖8的線VniB-BIIIB的剖視圖；禾口
圖11是顯示圖8所示的鉆頭如何鉆削工件中的鑄孔的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的鉆頭的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的鉆頭10的立體圖。圖2A是圖1所
示的鉆頭10的側(cè)視圖。圖2B是顯示圖1所示的鉆頭10的刀刃的扭轉(zhuǎn)角 變化的示意圖。本發(fā)明的鉆頭10適用于在金屬元件(工件)上鉆深孔。 例如，工件為氣缸體(鋁鑄發(fā)動機(jī)元件)。這里的深孔是指深度為鉆頭的 外直徑的五倍或更大的孔，在一些情況下，孔相當(dāng)深，其深度是鉆頭的外 直徑的三十倍或更大。切削這種孔需要在鉆頭(切削工具)上施加極大的 負(fù)載。另外，應(yīng)當(dāng)理解的是，除了能夠鉆這種深孔，鉆頭10還適用于鉆 相對淺的鑄孔等。
如圖l和2A所示，本實(shí)施例的鉆頭10包括用于切削工件的刀刃部分 12和設(shè)置在刀刃部分12的后側(cè)的柄部分14。柄部分14被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源的 軋頭等保持，當(dāng)使用鉆頭10時(shí)該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源設(shè)置在機(jī)床(未圖示)上。
刀刃部分12設(shè)置有第一切削刀刃16 (16a， 16b， 16c)和第二切削 刀刃18(18a， 18b, 18c)，該第一切削刀刃16和第二切削刀刃18沿切 削方向(軸向方向)從鉆頭10的末端側(cè)向后側(cè)以螺旋形延伸。如圖1， 3A 和3C所示，切削刀刃16和18相對于鉆頭10的軸向方向以對稱方式從末 端側(cè)向后側(cè)以螺旋形式延伸。第一切削刀刃16包括刀刃邊緣17a，其 位于鉆頭10的旋轉(zhuǎn)方向(圖3A中的箭頭A的方向)的前側(cè)；凸出表面l化， 凸出表面17b與刀刃邊緣17a的后側(cè)連續(xù)，因而限定鉆頭10的外直徑表 面；第一和第二傾斜表面17c和17d，第一和第二傾斜表面l化和nd與
凸出表面17b連續(xù)；和壁表面17e，壁表面17e橋接第二傾斜表面17d和 第二切削刀刃18的刀刃邊緣19a。相似地，第二切削刀刃18設(shè)置有刀刃 邊緣19a、凸出表面19b、第一傾斜表面19c、第二傾斜表面19d、和壁表 面19e。另外，根據(jù)圖3A可以清楚看出，在切削刀刃16和18中，在進(jìn) 入工件的刀刃邊緣17a和19a上設(shè)置有前角(rake angle)。
刀刃部分12的頂面20形成為圍繞頂點(diǎn)(鑿點(diǎn))20a的金字塔形，頂 點(diǎn)20a位于鉆頭10的前邊緣(參見圖3B和3C)上，當(dāng)從圖3B的側(cè)視圖 觀看時(shí)，鉆頭10的前邊緣限定圍繞頂點(diǎn)20a的預(yù)定中心角e (例如140 ° )的扇形。當(dāng)中心角e鈍形地設(shè)置時(shí)，鉆頭10的旋轉(zhuǎn)方向上的切削反 作用力(徑向反作用力)能夠被減小。從圖3A和3B可以看出，頂面20
包括第一頂部傾斜表面22a、第二頂部傾斜表面22b和第三頂部傾斜表 面22c，其從頂點(diǎn)20a傾斜向第一切削刀刃16;以及第一頂部傾斜表面 24a、第二頂部傾斜表面24b和第三頂部傾斜表面24c，其傾斜向第二切 削刀刃18，以便限定上述金字塔形。頂部傾斜表面22a—22c和24a—24c 分別以預(yù)定角度與切削刀刃16和18連續(xù)。
開口 26a和26b設(shè)置在第二頂部傾斜表面22b和24b上，對稱地設(shè)置 在頂面20上，并且把頂點(diǎn)20a夾在之間(參見圖3A和3C)。開口 26a和 26b形成油路28的頂部開口 ，該油路28從鉆頭的頂端軸向地穿到后側(cè)。 更具體地，如圖2A所示，油路28從柄部分14的后端上的開口軸向地穿 過鉆頭IO，并且在頂端附近的分支點(diǎn)28a處分支成兩個(gè)通路(即，具有Y 形)，而該兩個(gè)通路與開口 26a和26b連通。
此外，排屑槽30、 32設(shè)置在切削刀刃16和18之間并且在刀刃部分 12上以螺旋形式延伸，該排屑槽30、 32用于把切削刀刃16和18的切削 邊緣17a和19a切削的工件的金屬屑傳送向刀刃部分12的后側(cè)的柄部分 14。具體地，如圖3A所示，排屑槽30由切削刀刃16的刀刃邊緣17a和 切削刀刃18的壁表面19e限定，以便排出主要由切削邊緣17a切削的金 屬屑。排屑槽32由切削刀刃18的刀刃邊緣19a和切削刀刃16的壁表面 17e限定，以便排出主要由切削邊緣19a切削的金屬屑。
另外，如上所討論，切削刀刃16 (18)相對于鉆頭10的軸向方向的 傾斜角(即，所謂的扭轉(zhuǎn)角)影響鉆頭的強(qiáng)度(剛度，例如彎曲強(qiáng)度)、 屑形狀(尺寸)、和鉆頭10的排屑性能。具體地，當(dāng)扭轉(zhuǎn)角小時(shí)，例如O ° 一15° (這里也稱作"脆弱角")，盡管鉆頭具有大剛度，但是切削阻力 增加。此外，盡管金屬屑尺寸小，但是排屑性能降低。另一方面，當(dāng)扭轉(zhuǎn) 角大時(shí)，例如25。 一45° (這里也稱作"強(qiáng)角")，盡管鉆頭具有小剛度， 但是切削阻力降低。此外，盡管金屬屑尺寸大，但是排屑性能提高。
因此，如圖2A和2B所示，本實(shí)施例的鉆頭10包括末端側(cè)切削刀 刃16a和18a，其沿切削方向從刀刃部分12的頂端開始在距離L1內(nèi)的部 分具有恒定的第一扭轉(zhuǎn)角al;中間槽16b和18b，中間槽16b和18b設(shè) 置在末端側(cè)切削刀刃16a和18a的后側(cè)附近的距離L2內(nèi)，其具有可變的 扭轉(zhuǎn)角w，該可變的扭轉(zhuǎn)角咖從第一扭轉(zhuǎn)角a 1逐漸變化到第二扭轉(zhuǎn)角a2 (第二扭轉(zhuǎn)角a 2不同于第一扭轉(zhuǎn)角a 1);和后側(cè)槽16c和18c，后側(cè)槽 16c和18c設(shè)置在中間槽16b和18b的后側(cè)附近的距離L3內(nèi)，其具有恒 定的第二扭轉(zhuǎn)角a2。另外，從圖2A可以看出，后側(cè)槽16c和18c限定刀 刃部分12的后端，其與柄部分14連續(xù)。因此，切削刀刃16由末端側(cè)切 削刀刃16a、后側(cè)槽16c和中間槽16b構(gòu)成，末端側(cè)切削刀刃16a具有恒 定的第一扭轉(zhuǎn)角al，后側(cè)槽16c具有恒定的第二扭轉(zhuǎn)角a2，中間槽16b 連接末端側(cè)切削刀刃16a和后側(cè)槽16c并具有可變的扭轉(zhuǎn)角w 。切削刀刃 18以相似方式設(shè)置。
具體地，根據(jù)圖2顯示的本發(fā)明的實(shí)施例的鉆頭10的扭轉(zhuǎn)角的變化， 可以看出，第一扭轉(zhuǎn)角a l設(shè)定成大約為0。 一15°的脆弱角(在本實(shí)施 例中為IO。)，第二扭轉(zhuǎn)角a2設(shè)定成大約為25。 一45°的強(qiáng)角(在本實(shí) 施例中為35° )，扭轉(zhuǎn)角av設(shè)定成可變角，該扭轉(zhuǎn)角w在大約0。 一45°
(在本實(shí)施例中為IO。 一35° )的范圍內(nèi)變化。此外，鉆頭10的末端側(cè) 切削刀刃16a和18a的距離Ll，中間槽16b和18b的距離L2，和后側(cè)槽 16c和18c的距離L3滿足關(guān)系Ll < L2 < L3，其中，例如，距離L2是 距離Ll的兩至三倍和更長，并且距離L3大約是距離Ll的十五倍。
另外，如圖2A所示，例如，油路28的分支點(diǎn)28a設(shè)置在距離L2的區(qū)域 中，在距離L2的區(qū)域內(nèi)形成中間槽16b和18b。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，分支點(diǎn) 28a還可設(shè)置在距離Ll的區(qū)域中或者設(shè)置在任意的其它區(qū)域，在距離L1的 區(qū)域內(nèi)設(shè)置末端側(cè)切削刀刃16a和18a。此外，從頂端到后端可連續(xù)地設(shè)置 單個(gè)油路28和兩個(gè)油路28。
下面將說明以上述方式構(gòu)造的本發(fā)明的實(shí)施例的鉆頭10的功能和效果。
首先，工件(未顯示，例如，鋁鑄缸體)安裝在機(jī)床(未顯示)上， 并且鉆頭10的柄部分14經(jīng)夾緊機(jī)構(gòu)剛性地附接到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源上。 然后，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源驅(qū)動鉆頭10沿圖3A所示的箭頭A的方向以高速旋轉(zhuǎn)。 隨后，鉆頭10的頂面20與工件上的深孔切削點(diǎn)接觸，鉆頭10沿鉆頭的 軸向方向移動，從而使得刀刃部分12開始切削到工件中。
本實(shí)施例的鉆頭10的刀刃部分12上設(shè)置的切削刀刃16和18通過末 端側(cè)上設(shè)置的末端側(cè)切削刀刃16a和18a開始鉆削深孔。根據(jù)切削過程，
鉆頭10的中間槽16b和18b和后側(cè)槽16c和18c逐漸進(jìn)入工件中。
此時(shí)，鉆頭10的末端側(cè)切削刀刃16a和18a以恒定的第一扭轉(zhuǎn)角a 1 (脆弱角)彎角。因此，末端側(cè)切削刀刃16a和18a具有高剛性和優(yōu)良的 進(jìn)入性能，即使在缺少鑄孔等引導(dǎo)孔的情況下，因此切削刀刃能夠可靠地 和穩(wěn)定地進(jìn)入工件中。此外，末端側(cè)切削刀刃16a和18a切削產(chǎn)生的金屬 屑的尺寸充分地小。因此，即使鉆頭IO逐漸到達(dá)孔的深處，由于扭轉(zhuǎn)角 功能，末端側(cè)切削刀刃16a和18a切削產(chǎn)生的金屬屑被強(qiáng)制地排出到孔的 外部，扭轉(zhuǎn)角從中間槽16b和18b向后側(cè)槽16c和18c變大。這是由于扭 轉(zhuǎn)角的尺寸提高了排屑性能。
具體地，由于脆弱的第一扭轉(zhuǎn)角al，鉆頭10的末端側(cè)切削刀刃16a 和18a能夠減小金屬屑的尺寸，因此金屬屑能夠容易地和有效地排出到深 孔的外部，即使從深孔的深處，因?yàn)榫哂锌勺兊呐まD(zhuǎn)角ca的中間槽16b和 18b和具有強(qiáng)第二扭轉(zhuǎn)角a 2的后側(cè)槽16c和18c的協(xié)作具有高排屑效果。具 體地，當(dāng)沒有鑄孔等引導(dǎo)？L，在工件上鉆深孔時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)生大量的金屬屑， 因此能夠適當(dāng)?shù)厥褂帽緦?shí)施例的鉆頭IO。此外，因?yàn)橥ㄟ^鉆頭10提高了排 屑效果，因此能夠有效防止金屬屑堵塞在孔中間(這會損壞鉆頭)。因此， 能夠減少鉆頭10上的負(fù)載并且能夠延長工具的壽命。
在本實(shí)施例的鉆頭10中，后側(cè)槽16c和18c所在的距離L3充分地大于末 端側(cè)切削刀刃16a和18a所在的距離Ll。因此，即使當(dāng)鉆深孔時(shí)伴隨產(chǎn)生大 量金屬屑時(shí)，金屬屑能夠被可靠地傳送到鉆頭10的后側(cè)(朝向柄部分14)。 盡管切削深？L，這是因?yàn)閷?shí)際上僅在刀刃部分12的末端側(cè)的部分處進(jìn)行大 量切削，同時(shí)，鉆頭10的大部分(即，除了末端側(cè)部分外)需要高的排屑 性能，以便把金屬屑順利地傳送到深孔的出口。
此外，由于在末端側(cè)切削刀刃16a和18a和中間槽16b和18b鉆到一定程 度之后后側(cè)槽16c和18c插入到孔中，因此不會損壞后側(cè)槽16c和18c，只要 保證它們具有適當(dāng)?shù)膭傂?。此外，后?cè)槽16c和18c的強(qiáng)第二扭轉(zhuǎn)角a2提 高了排屑速度，這防止金屬屑堵塞導(dǎo)致阻力增加。此外，設(shè)置后側(cè)槽16c 和18c的距離L3充分地大于設(shè)置末端側(cè)切削刀刃16a和18A的距離Ll，這樣
能夠更可靠地防止金屬屑堵塞導(dǎo)致上述阻力增加。
中間槽16b和18b的扭轉(zhuǎn)角w連續(xù)地變化，從而使得末端側(cè)切削刀刃 16a和18a的第一扭轉(zhuǎn)角a l和后側(cè)槽16c和18c的第二扭轉(zhuǎn)角a 2之間的角 度差逐漸地消除(參見圖2B)。因此，由于扭轉(zhuǎn)角的差，有效地限制刀刃 部分12沿軸向方向的特性快速變化。結(jié)果，鉆孔期間施加到鉆頭10上的負(fù) 載能夠被減小，并且能夠進(jìn)一步地延長鉆頭10的工具壽命。
另外，在多次切削、和切削硬材料之后，鉆頭10的刀刃部分12的末端 側(cè)需要研磨。在該情況下，由于構(gòu)成切削刀刃16和18的末端側(cè)切削刀刃16a 和18a在充分長的距離Ll上以第一扭轉(zhuǎn)角a l的恒定脆弱角構(gòu)造，因此能夠 有效地防止在再研磨后末端側(cè)切削刀刃16a和18a的特性發(fā)生變化，即鉆孔 時(shí)產(chǎn)生的金屬屑的形狀和尺寸，從而能夠穩(wěn)定地保持穩(wěn)定的切削特性。
此外，如上所述，鉆頭10的油路28設(shè)置有分支點(diǎn)28a，分支點(diǎn)28a位于 中間槽16b和18b部分中。換言之，油路28以單油路形式設(shè)置在鉆頭10的軸 向中心，沿軸向方向延伸過鉆頭10的大部分，即，包括柄部分14、后側(cè)槽 16c和18c、和中間槽16b和18b的一部分。因此，油路28內(nèi)的切削油的流路 阻力(通路阻力)能夠被降低，能夠消除對形成后側(cè)槽16c和18c (具有強(qiáng) 的第二扭轉(zhuǎn)角a2)的扭轉(zhuǎn)形狀的限制，因此允許它的扭轉(zhuǎn)自由地確定。 此外，由于末端側(cè)切削刀刃16a和18a具有脆弱的第一扭轉(zhuǎn)角ci1，能夠容 易地形成從分支點(diǎn)28a到末端的油路28的Y形構(gòu)造。此外，如上所述，由于 分支點(diǎn)28a設(shè)置在中間槽16b和18b所在的位置處，因此不需要改變油路28 的末端上的開口26a和26b的位置，即使在再研磨之后，因此有效地防止從 開口26a和26b到切削部分的油供應(yīng)特性的變化，因而提高穩(wěn)定切削性能。
鉆頭10的末端側(cè)切削刀刃16a和18a可附接有切削刀刃34(切削刀刃34 由金剛石顆粒形成)，或者切削刀刃16a和18a可涂覆有金剛石涂層36。根 據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步地提高排屑性能，能夠改善刀刃邊緣的磨損阻 力。
接下來，將參考圖4一7來說明本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的鉆頭。 例如，本實(shí)施例的鉆頭40適用于鉆鑄造元件(工件)中設(shè)置的鑄孔。 例如，工件可以是缸體(鋁鑄發(fā)動機(jī)元件)?？梢岳斫獾氖?，鉆頭40不僅 適用于切削鑄孔，而且適用于切削起初未設(shè)置孔的金屬元件。
如圖4和5A所示，本實(shí)施例的鉆頭40包括用于切削工件的刀刃部分42 和設(shè)置在刀刃部分42的后側(cè)的柄部分44。
刀刃部分42設(shè)置有第一切削刀刃46 (46a， 46b， 46c)和第二切削 刀刃48 (48a， 48b, 48c)，該第一切削刀刃46和第二切削刀刃48沿切 削方向(軸向方向)從鉆頭40的末端側(cè)向后側(cè)以螺旋形式延伸(在本實(shí) 施例中，大致直線地通過刀刃部分42的中部)。如圖4， 6A和6C所示， 切削刀刃46和48相對于鉆頭40的軸向方向以對稱方式從末端側(cè)向后側(cè) 延伸。第一切削刀刃46包括刀刃邊緣47a，其位于鉆頭40的旋轉(zhuǎn)方向 (圖6A中的箭頭A的方向)的前側(cè)；凸出表面47b，凸出表面47b與刀 刃邊緣47a的后側(cè)連續(xù)，因而限定鉆頭40的外直徑表面；第一傾斜表面 47c，其與凸出表面47b連續(xù)；第二傾斜表面47d，其與第一傾斜表面47c 連續(xù)以便與凸出表面47b —起限定鉆頭40的外直徑表面；和壁表面47e， 壁表面47e橋接第二傾斜表面47d和第二切削刀刃48的刀刃邊緣49a。 相似地，第二切削刀刃48設(shè)置有刀刃邊緣49a、凸出表面49b、第一傾斜 表面49c、第二傾斜表面49d、和壁表面49e。
另外，根據(jù)圖6A可以清楚，在切削刀刃46和48中，在實(shí)際進(jìn)入工 件的刀刃邊緣47a和49a上設(shè)置前角(rakeangle)。此外，鉆頭40的凸 出表面47b和49b的圓周寬度(所謂的刃帶寬(margin width))設(shè)定成比 傳統(tǒng)寬度小，因此減小了沿鉆頭40的旋轉(zhuǎn)方向(圖6A中的箭頭A的方向) 產(chǎn)生的切削阻力(切削力矩)。此外，由于第二傾斜表面47d和49d用作 第二刃帶部分(margin portion),其與凸出表面47b和49b連續(xù)，因此 提高鉆頭40的直線運(yùn)行可靠性。
刀刃部分42的頂面50形成為圍繞頂點(diǎn)(鑿點(diǎn))50a的金字塔形，頂 點(diǎn)50a位于鉆頭40的前邊緣(參見圖6B和6C)上，當(dāng)從圖6B的側(cè)視圖 觀看時(shí)，鉆頭40的前邊緣限定圍繞頂點(diǎn)50a的具有預(yù)定中心角9 (例如 166° )的扇形。當(dāng)中心角e鈍形地設(shè)置時(shí)，鉆頭40的旋轉(zhuǎn)方向上的切削 反作用力(徑向反作用力)能夠被減小。從圖6A和6B可以看出，頂面50 包括..第一和第二頂部傾斜表面52a、 52b，其從頂點(diǎn)50a傾斜向第一切 削刀刃46;以及第一和第二頂部傾斜表面54a、 54b，其傾斜向第二切削 刀刃48，以便限定上述金字塔形。頂部傾斜表面52a、 52b、 54a、 54b分 別以預(yù)定角度與切削刀刃46和48連續(xù)。
對稱開口 56a和56b設(shè)置在頂面50上的第一頂部傾斜表面52a和54a上，并且把頂點(diǎn)50a夾在之間(參見圖6A和6C)。開口56a和56b形成 油路58的頂部開口，該油路58從鉆頭的頂端軸向地穿到后側(cè)。更具體地， 如圖5A所示，油路58從柄部分44的后端上的開口軸向地穿過鉆頭40， 并且在頂端附近的分支點(diǎn)58a處分支成兩個(gè)通路(即，具有Y形)，而該 兩個(gè)通路與開口 56a和56b連通。
此外，排屑槽60、 62設(shè)置在切削刀刃46和48之間并且在刀刃部分 42上以螺旋形式延伸，該排屑槽60、 62用于把切削刀刃46和48的切削 邊緣47a和49a切削的工件的金屬屑傳送向刀刃部分42的后側(cè)的柄部分 44。具體地，如圖6A所示，排屑槽60由切削刀刃46的刀刃邊緣47a和 切削刀刃48的壁表面49e限定，以便排出主要由切削邊緣47a切削的金 屬屑。排屑槽62由切削刀刃48的刀刃邊緣49a和切削刀刃46的壁表面 47e限定，以便排出主要由切削邊緣49a切削的金屬屑。
另外，如上所述，切削刀刃46 (48)相對于鉆頭40的軸向方向的傾 斜角(即，所謂的扭轉(zhuǎn)角)影響鉆頭的強(qiáng)度(剛度，例如彎曲強(qiáng)度)、屑 形狀(尺寸)、和鉆頭40的排屑性能。具體地，當(dāng)扭轉(zhuǎn)角小時(shí)，例如O。 一15° (這里也稱作"脆弱角")，盡管鉆頭具有大剛度，但是切削阻力增 加。此外，盡管金屬屑尺寸小，但是排屑性能降低。另一方面，當(dāng)扭轉(zhuǎn)角 大時(shí)，例如25° —45° (這里也稱作"強(qiáng)角")，盡管鉆頭具有小剛度， 但是切削阻力降低。此外，盡管金屬屑尺寸大，但是排屑性能提高。
因此，如圖5A和5B所示，本實(shí)施例的鉆頭40包括末端側(cè)切削刀 刃46a和48a，其沿切削方向從刀刃部分42的頂端開始在距離Ll內(nèi)的部 分具有恒定的第一扭轉(zhuǎn)角cil;中間槽46b和48b，中間槽46b和48b設(shè) 置在末端側(cè)切削刀刃46a和48a的后側(cè)附近，延伸過距離L2，其具有可變 的扭轉(zhuǎn)角w，該可變的扭轉(zhuǎn)角ax從第一扭轉(zhuǎn)角a 1逐漸變化到第二扭轉(zhuǎn)角 a 2 (第二扭轉(zhuǎn)角a 2不同于第一扭轉(zhuǎn)角a 1);和后側(cè)槽46c和48c，后側(cè) 槽46c和48c設(shè)置在中間槽46b和48b的后側(cè)附近，延伸過距離L3，其 具有恒定的第二扭轉(zhuǎn)角a2。另外，從圖5A可以看出，后側(cè)槽46c和48c 限定刀刃部分42的后端，其與柄部分44連續(xù)。因此，切削刀刃46由末 端側(cè)切削刀刃46a、后側(cè)槽46c和中間槽46b構(gòu)成，末端側(cè)切削刀刃46a 具有恒定的第一扭轉(zhuǎn)角al，后側(cè)槽46c具有恒定的第二扭轉(zhuǎn)角a2，中間
槽46b連接末端側(cè)切削刀刃46a和后側(cè)槽46c并具有可變的扭轉(zhuǎn)角。切 削刀刃48以相似方式設(shè)置。
具體地，根據(jù)圖5B顯示的本發(fā)明的實(shí)施例的鉆頭40的扭轉(zhuǎn)角的變化， 可以看出，第一扭轉(zhuǎn)角al設(shè)定成大約為25。 一45°的強(qiáng)角(在本實(shí)施例 中為35° )，第二扭轉(zhuǎn)角ci2設(shè)定成大約為0。 一15°的脆弱角(在本實(shí) 施例中為O。)，扭轉(zhuǎn)角w設(shè)定成可變角，該扭轉(zhuǎn)角w在大約45。 一0°
(在本實(shí)施例中為35。 一0° )的范圍內(nèi)變化。此外，鉆頭40的末端側(cè) 切削刀刃46a和48a的距離Ll，中間槽46b和48b的距離L2，和后側(cè)槽 46c和48c的距離L3滿足關(guān)系Ll 〈 L2 〈 L3，其中，例如，距離L2是 距離Ll的兩至三倍和更長，并且距離L3大約是距離Ll的十五倍。
另外，如圖5A所示，例如，油路58的分支點(diǎn)58a設(shè)置在距離L2的區(qū)域 中，在距離L2的區(qū)域內(nèi)形成中間槽46b和48b。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，分支點(diǎn) 58a還可設(shè)置在距離Ll的區(qū)域中或者設(shè)置在任意的其它區(qū)域，在距離L1的 區(qū)域內(nèi)設(shè)置末端側(cè)切削刀刃46a和48a。此外，從頂端到后端可連續(xù)地設(shè)置 單個(gè)油路58和兩個(gè)油路58。
下面將說明以上述方式構(gòu)造的本發(fā)明的實(shí)施例的鉆頭40的功能和效果。
首先，如圖7所示，工件W (例如，鋁鑄缸體)安裝在機(jī)床(未顯示) 上，并且鉆頭40的柄部分44經(jīng)夾緊機(jī)構(gòu)剛性地附接到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源 70上。然后，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源70驅(qū)動鉆頭40沿圖6A所示的箭頭A的方向以 高速旋轉(zhuǎn)。隨后，鉆頭40的頂面50與工件W上的鑄孔72接觸，鉆頭40 沿鉆頭的軸向方向移動，從而使得刀刃部分42開始切削到工件W中。
一旦中間槽46b和48b和后側(cè)槽46c和48c沿圍繞鑄孔72以預(yù)定直 徑形成的孔插入到工件W中時(shí)，本實(shí)施例的鉆頭40的刀刃部分42上設(shè)置 的切削刀刃46和48通過鉆頭40的末端側(cè)上設(shè)置的末端側(cè)切削刀刃46a 和48a開始鉆削鑄孔72。
此時(shí)，鉆頭40的末端側(cè)切削刀刃46a和48a以恒定的第一扭轉(zhuǎn)角a 1 (強(qiáng)角)彎角并且設(shè)置有給定的前角，因此，末端側(cè)切削刀刃46a和48a 能夠以低切削阻力可靠地和穩(wěn)定地進(jìn)入鑄孔72中。因此，如圖7所示， 即使當(dāng)鉆頭40的軸向方向D與鑄孔72的軸向方向H不對準(zhǔn)，軸向方向
D和軸向方向H之間的位置偏差G在容許范圍內(nèi)，鉆頭40仍能夠沿鑄孔 72的軸向方向H直線地進(jìn)入工件，而不會受到鑄孔72的取向的顯著影響。 因此，即使當(dāng)鑄孔72的鑄造精度低時(shí)，也能夠在所需位置處執(zhí)行鉆孔， 因而獲得高加工精度(位置精度)。此外，能夠有效地防止鉆頭40傾斜進(jìn) 入鑄孔72中，因?yàn)樯鲜鑫恢闷頖容易導(dǎo)致鉆頭彎曲和損壞。
另一方面，如上所述，盡管具有強(qiáng)的第一扭轉(zhuǎn)角a 1的末端側(cè)切削刀 刃46a和48a所切削的工件W的金屬屑容易變得相對長和大，但是因?yàn)?當(dāng)切削預(yù)先設(shè)置的鑄孔72時(shí)僅產(chǎn)生少量的金屬屑，因此，由于中間槽的 高排屑性能，金屬屑能夠容易地傳送到中間槽46b和48b，從而使金屬屑 能夠可靠地從末端側(cè)切削刀刃46a和48a排到孔的外部。
換言之，后側(cè)槽46c和48c設(shè)置有脆弱的第二扭轉(zhuǎn)角a2，其與具有 高排屑性能的末端側(cè)切削刀刃46a和48a相比顯得脆弱，這導(dǎo)致后側(cè)槽46c 和48c具有差的排屑性能。然而，鑄孔72產(chǎn)生更少量的金屬屑，因此金 屬屑不會堵塞孔，并且金屬屑能夠可靠地排到孔的外部。此外，末端側(cè)切 削刀刃46a和48a的排屑性能高，因此能夠有效防止金屬屑在孔深處堵塞
(否則這會損壞鉆頭40)，從而能夠減小施加到鉆頭40上的負(fù)載，并且 能夠進(jìn)一步地延長工具壽命。
此外，后側(cè)槽46c和48c設(shè)置有恒定的脆弱的第二扭轉(zhuǎn)角a2，在本 實(shí)施例中為0° 。因此，后側(cè)槽46c和48c提供了所謂的直槽擴(kuò)孔鉆(straight fluted drill),其具有高剛度。因此，即使當(dāng)切削鑄孔72時(shí)產(chǎn)生位置偏差G， 也能夠有效地防止鉆頭40的基部(即后側(cè)槽46c和48c)與孔的開口周圍 的工件W碰撞，否則在切削期間這會導(dǎo)致變形和損壞。這是因?yàn)?，盡管 主要通過末端側(cè)切削刀刃46a和48a來切削鑄孔72，但是當(dāng)孔變深時(shí)孔的 大部分仍與后側(cè)槽46c和48c接觸。
中間槽46b和48b的扭轉(zhuǎn)角w連續(xù)地變化，從而使得末端側(cè)切削刀刃 46a和48a的第一扭轉(zhuǎn)角a 1和后側(cè)槽46c和48c的第二扭轉(zhuǎn)角a 2之間的 角度差逐漸地消除(參見圖5B)。因此，由于扭轉(zhuǎn)角的差，有效地限制刀 刃部分42沿軸向方向的特性快速變化。結(jié)果，鉆孔期間施加到鉆頭40上 的負(fù)載能夠被減小，并且能夠進(jìn)一步地延長鉆頭40的工具壽命。
另外，在多次切削、和切削硬材料之后，鉆頭40的刀刃部分42的末端 側(cè)需要研磨。在該情況下，由于構(gòu)成切削刀刃46和48的末端側(cè)切削刀刃46a 和48a在充分長的距離Ll上以恒定的第一扭轉(zhuǎn)角ct l構(gòu)造，因此能夠有效地 防止在再研磨后末端側(cè)切削刀刃46a和48a的特性發(fā)生變化，例如鉆孔時(shí)產(chǎn) 生的切削阻力和金屬屑的形狀，從而能夠穩(wěn)定地保持穩(wěn)定的切削特性。
此外，如上所述，鉆頭40的油路58設(shè)置有分支點(diǎn)58a，分支點(diǎn)58a位于 中間槽46b和48b部分中。換言之，油路58以單油路形式設(shè)置在鉆頭40的軸 向中心，沿軸向方向延伸過鉆頭40的大部分，即，包括柄部分44、后側(cè)槽 46c和48c、和中間槽46b和48b的一部分。因此，油路58內(nèi)的切削油的流路 阻力(通路阻力)能夠被降低，能夠消除對形成后側(cè)槽46c和48c (具有第 二扭轉(zhuǎn)角a2)的扭轉(zhuǎn)形狀的限制，因此允許它的扭轉(zhuǎn)自由地確定。此外， 如上所述，因?yàn)榉种c(diǎn)58a設(shè)置在中間槽46b和48b所在的位置處，因此不 需要改變油路58的末端側(cè)上的開口56a和56b的位置，即使在再研磨之后， 因此有效地防止從開口56a和56b到切削部分的油供應(yīng)特性的變化，因而提 高穩(wěn)定切削性能。
鉆頭40的末端側(cè)切削刀刃46a和48a可附接有金剛石切削刀刃，或者切 削刀刃46a和48a可涂覆有金剛石涂層。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步地提 高排屑性能，能夠改善刀刃邊緣的磨損阻力。
下面將參考圖8 — 10來說明本發(fā)明的鉆頭的另一優(yōu)選實(shí)施例。使用相 同參考標(biāo)記來表示與上述實(shí)例性實(shí)施例中描述的相同元件，并省略它們的 詳細(xì)說明。
第一切削刀刃16包括切削刀刃(刀刃邊緣)80a，其位于鉆頭10的 旋轉(zhuǎn)方向(圖9中的箭頭A的方向)的前側(cè)；著陸部分(land portion)(刃 帶部分)80b，著陸部分80b與切削刀刃80a連續(xù)，因而限定鉆頭10的外直徑 表面；小直徑逃出部分(escape portion) 80c，其與著陸部分80b連續(xù)， 并且在鉆頭10的徑向方向上短于著陸部分80b;墊部分80d，其與逃出部分 80c連續(xù)，并且在徑向方向上大于逃出部分80c;弧形部分80e，其與墊部 分80d連續(xù)，并且在徑向方向上具有與逃出部分80c大致相同的長度；和壁 表面80f ，其從弧形部分80e延伸到第二切削刀刃18的切削刀刃(切削邊緣) 82a。相似地，第二切削刀刃18設(shè)置有切削刀刃82a、著陸(刃帶)部分82b、 逃出部分82c、墊部分82d、弧形部分82e、和壁表面82f。如圖9所示，墊 部分80d (82d)與著陸部分80b (82b)偏移預(yù)定角度e 1 (例如35° —55 ° ，在本實(shí)施例中為45。)。此外，墊部分80d (82d)在徑向上的尺寸等 于或小于著陸部分80b (82b)。這是因?yàn)?，如果墊部分80d (82d)相對于 著陸部分80b (82b)凸向鉆頭10的外部，那么墊部分80d (82d)就碰撞工 件，這容易導(dǎo)致切削失敗。
刀刃部分12的頂面84設(shè)置成圍繞切削刀刃邊緣(切鑿邊緣)84b的金 字塔形，切削刀刃邊緣84b包括頂點(diǎn)(鑿點(diǎn))84a并作為鉆頭10的前邊緣(參 見圖8和9)，當(dāng)從圖8的側(cè)視圖觀看時(shí)，鉆頭10的前邊緣限定圍繞頂點(diǎn)84a 的具有預(yù)定中心角0 2 (在本實(shí)施例中為166。)的扇形。當(dāng)中心角6 2鈍 形地設(shè)置時(shí)，鉆頭10的旋轉(zhuǎn)方向上的切削反作用力(徑向反作用力)能夠 被減小。因此，例如，優(yōu)選地，角度9 2設(shè)定為160。或更大。
如圖9所示，頂面84包括第一頂部傾斜表面86a、第二頂部傾斜表 面86b和第三頂部傾斜表面86c，其從頂點(diǎn)84a (切削刀刃邊緣84b)傾 斜向第一切削刀刃16;以及第一頂部傾斜表面88a、第二頂部傾斜表面 88b和第三頂部傾斜表面88c，其傾斜向第二切削刀刃18，以便限定上述 金字塔形。
此外，排屑槽90、 92設(shè)置在切削刀刃16和18之間并且在刀刃部分 12上以螺旋形式延伸，該排屑槽90、 92用于把切削刀刃16和18的刀刃 邊緣80a和82a切削的工件的金屬屑傳送向刀刃部分12的后側(cè)的柄部分 14。具體地，如圖10所示，排屑槽90由切削刀刃16的刀刃邊緣80a和 切削刀刃18的壁表面82f限定，以便排出主要由切削邊緣80a切削的金 屬屑。排屑槽92由切削刀刃18的刀刃邊緣82a和切削刀刃16的壁表面 80f限定，以便排出主要由刀刃邊緣82a切削的金屬屑。
在本實(shí)施例的鉆頭10中，當(dāng)從圖9所示的前視圖觀看時(shí)，刃帶寬 Wl(g卩，著陸部分80b (82b)在旋轉(zhuǎn)方向上的寬度)被最小化(例如，大 約是鉆頭10的直徑的3%或更小)，并且當(dāng)從圖8所示的側(cè)視圖觀看時(shí)， 圍繞頂面84的頂點(diǎn)84a的角度0 2為160°或更大，以便提高鉆頭10的 加工精度和工具壽命。另外，著陸部分80b (82b)的刃帶寬W1與墊部分 80d(82d)的寬度W3之間的關(guān)系被確定成，例如，刃帶寬W1和寬度W3 的總和為鉆頭10的總直徑的20%或更小。換言之，墊部分80d (82d)的 寬度W3設(shè)定成大于著陸部分80b (82b)的刃帶寬W1。
下面將說明以前述方式設(shè)置的本實(shí)施例的鉆頭10的功能和效果。 另夕卜，如圖11所示，鉆頭10的柄部分14經(jīng)夾緊機(jī)構(gòu)剛性地附接到機(jī) 床的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源70上。然后，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動源70以便使鉆頭10沿圖9 所示的箭頭A的方向以高速旋轉(zhuǎn)。隨后，鉆頭10的頂面84引導(dǎo)向工件W 上設(shè)置的鑄孔72，鉆頭10沿鉆頭的軸向方向移動，開始切削工件W。具 體地， 一旦刀刃部分12從頂端前進(jìn)到工件W中，刀刃部分12上設(shè)置的切 削刀刃16和18開始切削鑄孔72，同時(shí)圍繞鑄孔72鉆出具有預(yù)定直徑的 孔。
在本實(shí)施例的鉆頭10中，因?yàn)闃?gòu)成切削刀刃16和18的著陸部分80b 和82b的刃帶寬Wl設(shè)定成非常小，因此能夠有效減小鑄孔72的側(cè)壁導(dǎo)致 的阻力(反作用力)，并且能夠限制切削工件時(shí)鉆頭10的傾斜。另外，鉆 頭10上設(shè)置有墊部分80d和82d，從著陸部分80b和82b延伸，并把逃 出部分80c和82c夾在之間。換言之，墊部分80d和82d用作第二著陸部 分，設(shè)置在著陸部分80b和82b之后。因此，鉆頭10能夠沿鑄孔72的側(cè) 壁定位在至少四個(gè)部分(著陸部分80b和82b，和墊部分80d和82d)，當(dāng) 開始切削時(shí)，這顯著地提高平直度。
具體地，在本實(shí)施例的鉆頭10中，因?yàn)榕c切削刀刃80a和82a連續(xù)的 著陸部分80b和82b的刃帶寬Wl設(shè)置成非常狹窄，因此孔的側(cè)壁導(dǎo)致的 阻力能夠在逃出部分80c和82c解除。另外，因?yàn)殂@頭10設(shè)置有與逃出 部分80c和82c連續(xù)的墊部分80d和82d，因此一旦開始切削時(shí)，切削方 向很少偏移，從而使得鉆頭10能夠切削工件，而且保持直的切削方向。 此時(shí)，因?yàn)閴|部分80d (82d)的寬度W3設(shè)定成大于著陸部分80b (82b) 的刃帶寬W1，因此，鉆頭10能夠通過具有寬度W3的墊部分80d (82d) 沿鑄孔72的側(cè)壁可靠地定位，同時(shí)利用具有小刃帶寬Wl的著陸部分80b (82b)能夠有效減小鑄孔72的側(cè)部導(dǎo)致的阻力(反作用力)，因而進(jìn)一
步提高開始切削時(shí)的直線運(yùn)行穩(wěn)定性。
此外，由于頂面80的角度0 2設(shè)定成160°或更大的鈍角，因此能夠
有效減小旋轉(zhuǎn)方向上的切削反作用力(徑向反作用力)，并且能夠提高切 削時(shí)沿切削方向的直線運(yùn)行穩(wěn)定性(所謂的自動定心性能)。因此，鉆頭
10能夠更可靠和穩(wěn)定地進(jìn)入鑄孔72中。
因此，如圖ll所示，即使鉆頭10的軸向方向D與鑄孔72的軸向方向 H不對準(zhǔn)，軸向方向D和軸向方向H之間的位置偏差G在容許范圍內(nèi)， 鉆頭10能夠沿軸向方向D直線地進(jìn)入工件，而不會受到鑄孔72的取向的 顯著影響。因此，即使當(dāng)鑄孔72的鑄造精度低時(shí)，也能夠在所需位置處 執(zhí)行鉆孔，因而能夠切削具有高加工精度(位置精度)的孔72a (圖11 中雙點(diǎn)劃線所示)。換言之，能夠可靠地限制中心距離(加工孔72a與期 望的加工位置之間的誤差)，從而使任何誤差都落入標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。此外， 能夠有效地防止鉆頭10傾斜進(jìn)入鑄孔72中，因?yàn)樯鲜鑫恢闷頖容易導(dǎo) 致鉆頭彎曲和損壞，從而能夠延長工具的壽命。
另外，本實(shí)施例的鉆頭10可設(shè)置成具有刃帶寬W2，該刃帶寬W2小于 頂端的刃帶寬Wl，該刃帶寬W2設(shè)置在朝向后端與刀刃部分12的頂端分 離的部分處(參見圖IO)。這是因?yàn)榈度胁糠?2的后端僅稍微用于切削， 其上不需要設(shè)置著陸部分80b (82b)，以便提高和穩(wěn)定直線運(yùn)行性能。根 據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)鉆頭10傾斜時(shí)，也能夠防止鉆頭10損壞。因此，著陸部分 80b和82b沒有必要靠近柄部分14設(shè)置?？蛇x地，刃帶寬W1和W1可設(shè) 置成彼此相等。
盡管本發(fā)明已經(jīng)說明了多個(gè)實(shí)例性實(shí)施例，但是，應(yīng)當(dāng)理解的是，在 不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下，能夠有各種變化例。
權(quán)利要求
1.一種鉆頭(10，40)，包括刀刃部分(12，42)，所述刀刃部分(12，42)設(shè)置有螺旋切削刀刃(16，18，46，48)，所述螺旋切削刀刃(16，18，46，48)沿切削方向從刀刃部分(12，42)的頂端到后端；和柄部分(14，44)，所述柄部分(14，44)與刀刃部分(12，42)的后端連續(xù)，所述刀刃部分(12，42)包括末端側(cè)切削刀刃(16a，18a，46a，48a)，所述末端側(cè)切削刀刃(16a，18a，46a，48a)從刀刃部分(12，42)的頂端沿切削方向以恒定的第一扭轉(zhuǎn)角(α1)形成；中間槽(16b，18b，46b，48b)，所述中間槽(16b，18b，46b，48b)沿切削方向與末端側(cè)切削刀刃(16a，18a，46a，48a)連續(xù)地形成，并且所述中間槽(16b，18b，46b，48b)使它的扭轉(zhuǎn)角(αx)沿切削方向從第一扭轉(zhuǎn)角(α1)逐漸變化到第二扭轉(zhuǎn)角(α2)；和后側(cè)槽(16c，18c，46c，48c)，所述后側(cè)槽(16c，18c，46c，48c)沿切削方向以第二扭轉(zhuǎn)角(α2)與中間槽(16b，18b，46b，48b)連續(xù)地形成，其中，后側(cè)槽(16c，18c，46c，48c)在切削方向上占據(jù)的長度大于末端側(cè)切削刀刃(16a，18a，46a，48a)在切削方向上占據(jù)的長度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鉆頭(10， 40)，其中在所述刀刃部分(12， 42)的頂端上設(shè)置金剛石(34， 36)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鉆頭(10， 40)，其中所述鉆頭(10， 40) 設(shè)置有油路(28)，所述油路(28)從所述鉆頭(10， 40)的頂端到后端 軸向地穿過所述鉆頭(10， 40)，所述油路(28)由單通道構(gòu)成，所述單 通道從柄部分(14， 44)延伸到形成有中間槽(16b， 18b，46b，48b)的部 分，并且所述單通道在形成有中間槽(16b, 18b,46b，48b)的部分處分支 成兩個(gè)通道，以便在所述刀刃部分(12， 42)的頂面的兩個(gè)位置處開口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鉆頭(10， 40)，其中所述第二扭轉(zhuǎn)角(a 2)大于所述第一扭轉(zhuǎn)角(al)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鉆頭(10， 40)，其中所述第二扭轉(zhuǎn)角(a 2)小于所述第一扭轉(zhuǎn)角(al)。
6. —種鉆頭(10)，包括刀刃部分(12)，所述刀刃部分(12)在其頂端處設(shè)置有切削刀刃(80a, 82a);和柄部分(14)，所述柄部分(14)與刀刃部分(12)的后端連續(xù)， 當(dāng)從所述鉆頭(10)的軸向方向觀看時(shí)，所述刀刃部分(12)包括 著陸部分(80b, 82b)，所述著陸部分(80b， 82b)與切削刀刃 (80a， 82a)連續(xù)；逃出部分(80c， 82c)，所述逃出部分(80c， 82c)與著陸部分 (80b, 82b)連續(xù)并且在所述鉆頭(10)的徑向方向上短于著陸部分(80b， 82b);和墊部分(80d， 82d)，所述墊部分(80d， 82d)與逃出部分(80c， 82c)連續(xù)并且在所述徑向方向上長于逃出部分(80c， 82c)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆頭(10)，其中，當(dāng)從所述鉆頭(10)的 所述軸向方向觀看時(shí)，墊部分(80d， 82d)在所述徑向方向上的長度等于 或小于著陸部分(80b， 82b)在所述徑向方向上的長度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆頭(10)，其中所述墊部分(80d， 82d) 在所述鉆頭(10)的旋轉(zhuǎn)方向上的寬度大于著陸部分(80b， 82b)在所述 鉆頭(10)的旋轉(zhuǎn)方向上的寬度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆頭(10)，其中所述墊部分(80d， 82d) 在所述鉆頭(10)的旋轉(zhuǎn)方向上的寬度大于著陸部分(80b， 82b)在所述 鉆頭(10)的旋轉(zhuǎn)方向上的寬度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆頭(10)，其中，當(dāng)從與所述鉆頭(10) 的所述軸向方向垂直的方向觀看時(shí)，所述刀刃部分(12)的頂端處形成的 角度為160°或更大。
全文摘要
一種鉆頭(10，40)，包括刀刃部分(12，42)，其設(shè)置有螺旋切削刀刃(16，18，46，48)，螺旋切削刀刃沿切削方向從刀刃部分(12，42)的頂端到后端；和柄部分(14，44)，其與刀刃部分的后側(cè)連續(xù)。刀刃部分包括末端側(cè)切削刀刃(16a，18a，46a，48a)，其從刀刃部分的頂端沿切削方向以恒定的第一扭轉(zhuǎn)角(α1)形成；中間槽(16b，18b，46b，48b)，其沿切削方向與末端側(cè)切削刀刃連續(xù)地形成，并且所述中間槽使它的扭轉(zhuǎn)角(αx)沿切削方向從第一扭轉(zhuǎn)角(α1)逐漸變化到第二扭轉(zhuǎn)角(α2)；和后側(cè)槽(16c，18c，46c，48c)，其沿切削方向以第二扭轉(zhuǎn)角(α2)與中間槽連續(xù)地形成。后側(cè)槽在切削方向上長于末端側(cè)切削刀刃，并且第二扭轉(zhuǎn)角(α2)大于第一扭轉(zhuǎn)角(α1)。
文檔編號B23B51/00GK101342605SQ20081013611
公開日2009年1月14日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者小野瀨淳也, 福島宏之, 箱崎正浩, 紺野孝行, 野村重光 申請人:本田技研工業(yè)株式會社