鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鉆頭，其防止切削刃外周側(cè)的后刀面磨損的不均勻或崩刀，并且防止在內(nèi)周側(cè)后刀面中的第2前端后刀面與工件的接觸。本發(fā)明的鉆頭在繞軸線（O）旋轉(zhuǎn)的鉆頭主體（1）的前端外周形成有排屑槽（4），該排屑槽（4）在鉆頭主體（1）的前端后刀面（3）開口并向后端側(cè)延伸，在該排屑槽（4）的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向（T）的壁面和前端后刀面（3）的交叉棱線部形成有切削刃（6），其中，在前端后刀面（3）上，自鉆頭旋轉(zhuǎn)方向（T）向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向（T）后方側(cè)依次至少形成有第1前端后刀面（3A）及相比該第1前端后刀面（3A）后角更大的第2前端后刀面（3B），這些第1前端后刀面（3A）和第2前端后刀面（3B）的交線（L）與切削刃（6）交叉。
【專利說明】幸占
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆頭主體的前端后刀面至少由第I及第2這2個后刀面構(gòu)成的鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種鉆頭，例如在專利文獻I中提出如下鉆頭，即鉆頭主體的前端形成有具備一對前端切削刃棱及通過橫刃修磨形成的橫刃的前端后刀面，該前端后刀面上形成有第I后刀面、第2后刀面。并且，專利文獻2中也提出如下鉆頭，即形成有第I至第η (η≥3)個后刀面，使油孔在除第I后刀面和第2后刀面以外的后刀面之間的邊界部開口。
[0003]專利文獻1:日本專利第3215497號公報
[0004]專利文獻2:日本專利公開平9-16206號公報
[0005]然而，在這些專利文獻1、2中所記載的鉆頭，例如如專利文獻I中記載的“由第I后刀面3及第2后刀面4形成的直線型交叉棱L作為貫通軸中心的直徑線形成”，第I后刀面、第2后刀面的交線與鉆頭主體的旋轉(zhuǎn)軸線交叉，該交線在前端后刀面上以貫通鉆頭主體的旋轉(zhuǎn)中心的方式延伸，因此切削刃的后角根據(jù)包括通過修磨而形成的橫刃修磨刃在內(nèi)，位于鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的第I后刀面的后角而定。
[0006]因此，該第I后刀面的后角較大時，切削刃的楔角整體變小而使切削刃強度下降，尤其在高速切削時會導(dǎo)致圓周速度比內(nèi)周側(cè)快的鉆頭主體外周側(cè)的切削刃中后刀面磨損不均勻或容易產(chǎn)生崩刀。另一方面，相反當(dāng)?shù)贗后刀面的后角較小時，則切削刃強度因楔角變大而得到確保，但尤其在前端后刀面中鉆頭主體內(nèi)周側(cè)的上述旋轉(zhuǎn)中心周圍產(chǎn)生后刀面中的第2后刀面與工件的接觸而導(dǎo)致磨損變大，結(jié)果引起推力荷載異常上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是在這種背景下完成的，其目的在于提供一種鉆頭，其能夠防止切削刃外周側(cè)的后刀面磨損的不均勻或崩刀，并且能夠防止在內(nèi)周側(cè)后刀面中的第2后刀面與工件的接觸。
[0008]為了通過解決上述課題而達到這種目的，本發(fā)明在繞軸線旋轉(zhuǎn)的鉆頭主體的前端部外周形成有排屑槽，該排屑槽在上述鉆頭主體的前端后刀面開口并向后端側(cè)延伸，在該排屑槽的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的壁面和上述前端后刀面的交叉棱線部形成有切削刃，其中，上述前端后刀面上，自上述鉆頭旋轉(zhuǎn)方向向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)依次至少形成有第I前端后刀面及相比該第I前端后刀面后角更大的第2前端后刀面，這些第I前端后刀面、第2前端后刀面的交線與上述切削刃交叉。
[0009]如此構(gòu)成的鉆頭中，上述前端后刀面上，位于鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的第I前端后刀面和位于該鉆頭旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)的第2前端后刀面的交線與切削刃交叉，因此切削刃的內(nèi)周側(cè)形成在相比第I前端后刀面后角更大的第2前端后刀面上，其中上述第I前端后刀面比該交線更靠鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的后方側(cè)。另一方面，外周側(cè)的切削刃形成在相比第2前端后刀面后角更小的第I前端后刀面上，其中上述第2前端后刀面比該交線更靠鉆頭旋轉(zhuǎn)方向側(cè)。
[0010]因此，在鉆頭主體的外周側(cè)通過加大切削刃的楔角能夠確保切削刃強度，并且能夠使后刀面磨損均勻的同時防止崩刀的產(chǎn)生。另一方面，在鉆頭主體內(nèi)周側(cè)通過加大切削刃的后角能夠防止后刀面中的第2前端后刀面與工件的接觸，并且能夠防止前端后刀面的旋轉(zhuǎn)中心附近隨著磨損加大而推力荷載異常上升而需要過大的鉆頭推進力，或者在鉆頭主體產(chǎn)生折損。
[0011]其中，當(dāng)通過對上述切削刃的內(nèi)周側(cè)實施修磨而形成橫刃修磨刃時，上述第I前端后刀面和第2前端后刀面的交線也可以與該橫刃修磨刃交叉。此時，能夠加長形成于第I前端后刀面上的切削刃的長度且能夠進一步使切削刃的磨損均勻，并且能夠進一步可靠地防止崩刀的產(chǎn)生。
[0012]另一方面，相反，即使這樣在切削刃的內(nèi)周側(cè)形成有橫刃修磨刃，上述第I前端后刀面、第2前端后刀面的交線也可以在比該橫刃修磨刃更靠外周側(cè)與上述切削刃交叉。此時，能夠加長形成于后角較大的第2前端后刀面上的切削刃的長度，因此能夠保持鉆頭主體外周側(cè)的切削刃強度，并能夠?qū)崿F(xiàn)切削阻力的降低。
[0013]如以上說明，根據(jù)本發(fā)明能夠在鉆頭主體的外周側(cè)通過確保切削刃強度來防止切削刃的不均勻磨損或崩刀的產(chǎn)生，并且在內(nèi)周側(cè)通過防止后刀面中的第2前端后刀面與工件的接觸來抑制前端后刀面的旋轉(zhuǎn)中心周圍的磨損，避免發(fā)生推力荷載的異常上升。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式的鉆頭主體的主視圖。
[0015]圖2是沿圖1中的箭頭X方向觀察(圖1中沿橫刃修磨刃6A方向觀察)的放大側(cè)視圖。
[0016]圖3是沿圖1中的箭頭Y方向觀察(圖1中沿連結(jié)軸線O和切削刃6的外周端的直線方向觀察)的放大側(cè)視圖。
[0017]圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式的鉆頭主體的主視圖。
[0018]圖5是表示通過基于圖1至圖3所示的第I實施方式的實施例的鉆頭進行鉆孔加工時的切削刃的磨損狀態(tài)的圖，其中(a)為放大主視圖、(b)為從前刀面?zhèn)扔^察的放大側(cè)視圖。
[0019]圖6是表示通過相對于圖5所示的實施例的第I比較例的鉆頭進行鉆孔加工時的切削刃的磨損狀態(tài)的圖，其中(a)為放大主視圖、(b)是從前刀面?zhèn)扔^察的放大側(cè)視圖。
[0020]圖7是表示通過相對于圖5所示的實施例的第2比較例的鉆頭進行鉆孔加工時的切削刃的磨損狀態(tài)的圖，其中(a)為放大主視圖、(b)是從前刀面?zhèn)扔^察的放大側(cè)視圖。
[0021]符號說明
[0022]1-鉆頭主體,3-前端后刀面，3A-第I前端后刀面，3B-第2前端后刀面，3C-第3前端后刀面，4-排屑槽，5-前刀面，6-切削刃，6A-橫刃修磨刃，O-鉆頭主體I的軸線，T-鉆頭旋轉(zhuǎn)方向，L-第I前端后刀面3A和第2前端后刀面3B的交線，M-第2前端后刀面3B和第3前端后刀面3C的交線，α -第I后角，β -第2后角。
【具體實施方式】[0023]圖1至圖3是表示本發(fā)明的第I實施方式的圖。本實施方式中，鉆頭主體I由硬質(zhì)合金等硬質(zhì)材料呈以軸線O為中心的大致圓柱形，未圖示的后端側(cè)柄部被機床的主軸把持，繞軸線O向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T旋轉(zhuǎn)并送出至該軸線O方向前端側(cè)，由此通過形成于鉆頭主體I的前端部的刀刃部2對工件進行鉆孔加工。
[0024]該刀刃部2的外周形成有在鉆頭主體I的前端面即前端后刀面3開口并向后端側(cè)延伸的排屑槽4，在本實施方式中形成有一對相對于軸線O以180°旋轉(zhuǎn)對稱的排屑槽，將這些排屑槽4的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T的壁面作為前刀面5，在該壁面和上述前端后刀面3的交叉棱線部形成有切削刃6。另外，本實施方式中，排屑槽4形成為越趨向后端側(cè)就越繞軸線O朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T的后方側(cè)的螺旋狀，被稱為所謂的雙刃麻花鉆。
[0025]其中，本實施方式中，以前端后刀面3的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T后方側(cè)部分從鉆頭主體I的內(nèi)周側(cè)到外周被切除的方式實施修磨，由此橫刃修磨刃6A形成在切削刃6的鉆頭主體I的內(nèi)周側(cè)，切削刃6通過該橫刃修磨刃6A如圖1所示延伸至前端后刀面6中軸線O上的旋轉(zhuǎn)中心附近。
[0026]并且，在本實施方式中，切削刃6在比該橫刃修磨刃6A更靠外周側(cè)形成為，朝外周側(cè)依次描繪向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T側(cè)凸起的凸曲線之后，再描繪向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T后方側(cè)凹陷的凹曲線，進一步在鉆頭主體I的外周側(cè)再次描繪向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T凸起的凸曲線以到達切削刃6的外周端。另外，這些切削刃6所呈現(xiàn)的凹凸曲線彼此及內(nèi)周側(cè)的凸曲線和橫刃修磨刃6A彼此平滑地連結(jié)。并且，對于切削刃6也可以實施刃口修磨。
[0027]另一方面，在與切削刃6的旋轉(zhuǎn)方向T后方側(cè)相連的上述前端后刀面3上，自鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T至鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T后方側(cè)依次至少形成有:第I前端后刀面3A，隨著趨向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T的后方側(cè)被賦予第I后角α，以便向軸線O方向后退；及第2前端后刀面3Β，被賦予比該第I前端后刀面3Α更大的第2后角β，本實施方式中，在該第2前端后刀面3Β的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T后方側(cè)以與通過上述修磨而被切掉的部分相連的方式形成有被賦予比第2后角β更大的后角的弟3如端后刀面3C。
[0028]并且，在這些第I?第3前端后刀面3Α?3C中，第I前端后刀面3Α和第2前端后刀面3Β的交線L如圖1所示與切削刃6交叉。其中，在本實施方式中，該交線L通過與切削刃6中形成在鉆頭主體I的內(nèi)周側(cè)的上述橫刃修磨刃6Α交叉而與該切削刃6交叉。
[0029]更具體而言，本實施方式中，從軸線O方向前端觀察，上述第2前端后刀面3Β和第3前端后刀面3C的交線Μ，如圖1所示以與該軸線O在上述旋轉(zhuǎn)中心交叉的方式沿直徑方向延伸，同樣，從軸向O方向前端觀察，第I前端后刀面3Α、第2前端后刀面3Β的交線L與上述交線M平行地位于鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T側(cè)而與切削刃6交叉。另外，第3前端后刀面3C上開口有冷卻液孔7。另外，本實施方式中，第I?第3前端后刀面3Α?3C呈傾斜平面狀，因此交線L、M均以直線狀延伸。
[0030]如此構(gòu)成的鉆頭中，在比切削刃6和交線L的交點更靠鉆頭主體I的外周側(cè)，切削刃6形成于被賦予比第2前端后刀面3Β的第2后角β更小的第I后角α的第I前端后刀面3Α的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T側(cè)的邊棱部上，由此，如圖3所示楔角Θ變得比在第2前端后刀面3Β的邊棱部形成切削刃6時更大。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)切削刃強度的提高，尤其在進行高速切削時等，也能夠?qū)崿F(xiàn)切削刃6的磨損的均勻化，并且能夠防止崩刀的產(chǎn)生。
[0031]另一方面，在鉆頭主體I的內(nèi)周側(cè)即前端后刀面3的上述旋轉(zhuǎn)中心側(cè)，切削刃6在被賦予比上述第I后角α更大的第2后角β的第2前端后刀面3Β上形成，因此在該旋轉(zhuǎn)中心能夠防止在前端后刀面3上發(fā)生后刀面中的第2前端后刀面3Β與工件的接觸。因此，能夠防止由于該后刀面中的第2前端后刀面3Β與工件的接觸而使旋轉(zhuǎn)中心附近的磨損變大，并且不會導(dǎo)致推力荷載異常上升，也不會在送出鉆頭主體I時使推進力增大，或者因推力荷載引起鉆頭主體I產(chǎn)生折損。
[0032]因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的鉆頭，不僅能夠防止這種鉆頭主體I的折損，而且也能夠防止因切削刃6的不均勻磨損或崩刀或者因后刀面中的第2前端后刀面3Β與工件的接觸而導(dǎo)致的磨損所造成的壽命縮短，并且即使在進行高速切削時使用，也能夠提供能夠長期進行穩(wěn)定的鉆孔加工的長壽命的鉆頭。
[0033]并且，本實施方式的鉆頭中，在鉆頭主體I的內(nèi)周側(cè)通過對切削刃6實施修磨形成有橫刃修磨刃6Α，上述交線L通過與該橫刃修磨刃6Α交叉而與切削刃6交叉。因此，在切削刃6中，其長度的1/2以上的大部分形成在第I前端后刀面3Α和前刀面5的交叉棱線部上，由此能夠進一步提高切削刃的強度，因此尤其在高速切削時，在圓周速度比內(nèi)周側(cè)更快速的切削刃6的外周側(cè)，也能夠可靠地防止不均勻磨損或崩刀的產(chǎn)生。
[0034]但是，在該第I實施方式中，如此使交線L通過與橫刃修磨刃6Α交叉而與切削刃6交叉，但也可以如圖4所示的本發(fā)明的第2實施方式，即使形成有橫刃修磨刃6Α，交線L也可以不與該橫刃修磨刃6Α交叉，而在比橫刃修磨刃6Α更靠外周側(cè)與切削刃6交叉。另外，在該圖4所示的第2實施方式中，對于與圖1至圖3所示的第I實施方式通用的部分附加相同的附圖標(biāo)記以省略說明。
[0035]其中，在該第2實施方式中，如圖4所示，第I前端后刀面3Α、第2前端后刀面3Β的交線L形成為與在由如上述比橫刃修磨刃6Α更靠外周側(cè)的凹凸曲線形成的切削刃6當(dāng)中呈凹曲線的部分交叉，在切削刃6中，從與該交線L的交點沿著呈上述凹曲線的部分和該凹曲線的部分的外周側(cè)延伸而呈凸曲線形狀并且直至外周端的部分的短于切削刃6的長度的1/2的部分，沿向第I前端后刀面3Α的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T形成。
[0036]根據(jù)這種第2實施方式，在切削刃6的外周側(cè)確保充分的切削刃強度，并且在比與交線L的交點更靠內(nèi)周側(cè)的切削刃6的大部分中，能夠向包括橫刃修磨刃6Α的切削刃6賦予較大的第2后角β，因此例如即使在加大鉆頭主體I的進給而進行鉆孔加工時，也能夠可靠地防止后刀面中的第2前端后刀面3Β與工件的接觸而防止在旋轉(zhuǎn)中心部的磨損或思拉思值御(t 6 t値御)荷載的增大。
[0037]另外，這些第1、第2實施方式中，對于切削刃6的內(nèi)周側(cè)形成有橫刃修磨刃6A的情形進行了說明，但當(dāng)然也可在未實施修磨的鉆頭上應(yīng)用本發(fā)明。并且，在這些第1、第2實施方式中，在軸線O方向的前端方向觀察時，在比橫刃修磨刃6A更靠外周側(cè)以描繪出凹凸曲線的方式形成有切削刃6，但也可在不描繪出這種凹凸曲線而例如在軸線O方向前端觀察時切削刃6呈直線型的鉆頭上應(yīng)用本發(fā)明。此時，交線L也可以不與交線M平行，而是傾斜延伸并與切削刃6交叉。此外，可以在前端后刀面3上形成第4個或更多前端后刀面，并且也可使這些前端后刀面的交線中的2個以上的交線與切削刃6交叉。
[0038][實施例]
[0039]接著，例舉實施例來對本發(fā)明的效果進行說明。本實施例中，通過基于上述第I實施方式的鉆頭對工件進行高速切削，并對此時的切削刃6的磨損進行了觀察。其結(jié)果，關(guān)于I個切削刃(圖1中左側(cè)的切削刃)6，將從前端后刀面3側(cè)觀察的放大主視圖示于圖5的(a)，從前刀面5側(cè)觀察的放大側(cè)視圖示于圖5的(b)。其中，在這些圖5的(a)、(b)中以陰影表示的為磨損區(qū)域。
[0040]另外，此時的鉆頭主體I為切削刃6的直徑為IOmm的由硬質(zhì)合金制成且對表面已實施PVD涂層的鉆頭，第I后角α為2°，第2后角β為12°，此外第3前端后角面3C的后角為25。。此外，工件為S50C材料，鉆孔加工條件如下:切削速度vc = 200m/min、進給fr = 0.27mm/reV，邊以IMPa的壓力由內(nèi)部供給冷卻液，邊對加工深度為25mm的加工孔進行鉆孔加工，直至切削長度達到40m。
[0041]并且，作為相對于該實施例的比較例I和比較例2分別以如下形式制造鉆頭，并以與實施例相同的條件進行了鉆孔加工，其中，作為第I比較例，從上述第I實施方式的鉆頭中第2前端后刀面3B、第3前端后刀面3C的交線M的位置向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T側(cè)以與實施例的第2后角β相等的12°的后角形成單一后刀面，直至切削刃6;作為第2比較例，同樣從上述交線M的位置向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向T側(cè)以與實施例的第I后角α相等的2°的后角形成單一后刀面，直至切削刃6。
[0042]將此時的切削刃6的磨損狀態(tài)分別示于圖6及圖7。另外，如同圖5，在這些圖6的(a)、(b)及圖7的(a)、(b)中以陰影表示磨損區(qū)域。并且，在這些圖6的(a)、(b)中以網(wǎng)格表不的為廣生朋刀的部分。另外，在圖6及圖7中，包括如端后刀面3中后角α、β設(shè)為相等的后刀面3Α?3Β在內(nèi)，對與上述第I實施方式通用的部分附加相同的附圖標(biāo)記。
[0043]由這些圖5至圖7的結(jié)果可知，本發(fā)明所涉及的圖5所示的實施例的鉆頭，使得在切削刃6的全長范圍內(nèi)的磨損幾乎均勻，且不產(chǎn)生異常損傷或崩刀。相對于此，圖6所示的第I比較例的鉆頭中，與切削刃6相連的后刀面3的后角與第2后角β同樣為12°而較大，因此無法確保切削刃強度，且后刀面磨損不均勻并產(chǎn)生了崩刀。另一方面，在與切削刃6相連的后刀面3的后角與第I后角α相等的第2比較例中，未發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生崩刀，且切削刃6的外周側(cè)磨損也均勻，但在內(nèi)周側(cè)旋轉(zhuǎn)中心周圍后刀面磨損較大，并且切削阻力也較大。
[0044]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0045]能夠防止切削刃產(chǎn)生不均勻的磨損或崩刀，且在內(nèi)周側(cè)防止后刀面中的第2前端后刀面與工件的接觸，以抑制前端后刀面的旋轉(zhuǎn)中心周圍的磨損，在避免產(chǎn)生推力荷載的異常上升的狀態(tài)下能夠進行良好的鉆孔作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種鉆頭，在繞軸線旋轉(zhuǎn)的鉆頭主體的前端部外周形成有排屑槽，該排屑槽在上述鉆頭主體的前端后刀面開口并向后端側(cè)延伸，在該排屑槽的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的壁面和上述前端后刀面的交叉棱線部形成有切削刃，該鉆頭的特征在于， 上述前端后刀面上，自上述鉆頭旋轉(zhuǎn)方向向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)依次至少形成有第I前端后刀面及相比該第I前端后刀面后角更大的第2前端后刀面，這些第I前端后刀面和第2前端后刀面的交線與上述切削刃交叉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于， 在上述切削刃的內(nèi)周側(cè)形成有橫刃修磨刃，上述第I前端后刀面和上述第2前端后刀面的交線與該橫刃修磨刃交叉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于， 在上述切削刃的內(nèi)周側(cè)形成有橫刃修磨刃，上述第I前端后刀面和上述第2前端后刀面的交線在比該橫刃修磨刃更靠外周側(cè)與上述切削刃交叉。
【文檔編號】B23B51/00GK103459073SQ201280017383
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月15日
【發(fā)明者】柳田一也, 成毛康一郎 申請人:三菱綜合材料株式會社