专利名称：钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及切屑的排出性优良的钻头。
背景技术：
作为进行钻孔加工的钻头，例如有将内周侧镶刀和外周侧镶刀以彼此旋转轨迹局 部重合的方式装卸自如地安装在刀杆前端的钻头。其中，大多使用内周侧镶刀和外周侧镶 刀为相同形状的钻头。即，大多使用将一种钻头用镶刀(以下，有时称为“镶刀”)分别装卸 自如地安装在刀杆前端的内周侧及外周侧的钻头。在这种钻头中使用的镶刀具备内周侧切削刃和外周侧切削刃。对于内周侧切削刃 而言，在作为内周侧镶刀使用时，主要用于切削加工内周侧孔底面。对于外周侧切削刃而 言，在作为外周侧镶刀使用时，主要用于切削加工外周侧孔底面。例如，日本特开平10-180521号公报中记载的镶刀具有在上表面和侧面的交叉部 彼此邻接而形成的内周侧切削刃及外周侧切削刃。沿着内周侧切削刃凹状地形成有内周侧 断屑槽，沿着该内周侧断屑槽形成有顶部。沿着外周侧切削刃凹状地形成有外周侧断屑槽， 沿着该外周侧断屑槽形成有顶部。这样的镶刀的一方作为内周侧镶刀、另一方作为外周侧镶刀而分别安装于在呈大 致圆柱状的刀杆的前端部形成的内周侧刀片槽、外周侧刀片槽中。然后，使刀杆以该刀杆的中心轴为中心进行旋转，通过两切削刃对被切削材料进 行钻孔加工。钻孔加工中生成的切屑由形成为大致同一形状的内周侧断屑槽、外周侧断屑槽进 行处理。然而，内周侧切削刃的旋转速度与外周侧切削刃的旋转速度不同。因此，由内周侧 切削刃生成的切屑的形状和由外周侧切削刃生成的切屑的形状通常彼此差异很大。S卩，由内周侧切削刃生成的切屑以螺旋状立体地形成复杂形状。由外周侧切削刃 生成的切屑形成发条状卷曲的形状。尤其，在加工不锈钢或低碳钢那样富有韧性的被切削 材料时，由于由旋转速度快的外周侧切削刃生成的切屑难以卷曲，因此切屑容易未被切断 地延伸，在加工中容易缠绕刀杆。存在在所述内周侧断屑槽及外周侧断屑槽中不能够将这 样的切屑顺利排出的问题。
发明内容
本发明的课题在于提供一种切屑的排出性优良的钻头。本发明的方式的刀杆在前端侧形成有分别安装钻头用镶刀的第一刀片槽及第二 刀片槽。所述第一刀片槽位于比所述第二刀片槽靠中心轴侧的位置。并且，所述第一刀片 槽的轴向前角比所述第二刀片槽的轴向前角大。本发明的方式的钻头在呈大致棒状的刀杆的前端部分别安装有具有第一切削刃 的第一钻头用镶刀及具有第二切削刃的第二钻头用镶刀。所述刀杆在前端侧具有第一刀片 槽及第二刀片槽，所述第一刀片槽以所述第一切削刃从所述刀杆的前端面突出的方式安装
4所述第一钻头用镶刀，所述第二刀片槽位于比所述第一刀片槽靠外周侧的位置，并且，所述 第二刀片槽以所述第二切削刃从所述刀杆的前端面突出的方式安装所述第二钻头用镶刀。 所述第一刀片槽的轴向前角比所述第二刀片槽的轴向前角大。本发明的方式的被切削材料的切削方法具有以下的(i) (iv)工序。(i)使所述钻头及被切削材料中的任一方旋转的工序。(ii)使所述钻头的所述第一切削刃及所述第二切削刃接近所述被切削材料的工序。(iii)使所述钻头的所述第一切削刃及所述第二切削刃与所述被切削材料的表面 接触，对所述被切削材料进行切削的工序。(iv)使所述第一切削刃及所述第二切削刃离开所述被切削材料的工序。根据上述钻头、刀杆以及切削方法，能够使由第一切削刃(内周侧切削刃)及第二 切削刃(外周侧切削刃)中的任一个切削刃生成的切屑顺利地排出。
图1是示出本发明一实施方式的钻头的俯视图。图2(a)是示出图1所示的钻头的镶刀的俯视图，(b)是示出(a)的I - I线的剖 面的放大图，(c)是示出(a)的II - II线的剖面的放大图。图3是从箭头A侧观察到的图1所示的钻头的放大简图。图4是示出图1所示的钻头的切削状态的简要说明图。图5是从箭头B侧观察到的图1所示的钻头的局部放大图。图6(a)是示出将本发明一实施方式的第一钻头用镶刀安装于第一刀片槽的状态 的简要说明图，(b)是示出将本发明一实施方式的第二钻头用镶刀安装于第二刀片槽的状 态的简要说明图。图7是从大致垂直于限制座面的方向观察到的图1所示的钻头中刀杆的第二刀片 槽的局部放大图。图8是示出本发明一实施方式的刀杆中的壁面相对于刀杆中心轴的倾斜角度的 简要说明图。图9(a) (C)是示出本发明一实施方式的被切削材料的切削方法的简要说明图。图10(a)、(b)是示出本发明其它实施方式的壁面的简要说明图。
具体实施例方式以下，参照图1 图8，详细地说明本发明的钻头的一实施方式。其中，图4中虚线 所示的镶刀表示实线所示的镶刀旋转180度后的状态。图6(a)、(b)中，双点划线所示的镶 刀表示安装于刀片槽之前的镶刀单体的状态。即，具体地说，图6(a)、(b)中双点划线所示 的镶刀表示镶刀的下表面与刀杆的中心轴平行的状态。如图1所示，本实施方式的钻头30是将两个镶刀1分别安装于刀杆31的前端部 的钻头。如图2(a)所示，镶刀1俯视时呈大致多边形的板状。镶刀1例如通过在超硬合金、金属陶瓷、陶瓷等烧结体上覆盖膜而形成。所述膜用 于改善镶刀1的耐磨损性，作为所述膜的组成，列举有碳化钛、氮化钛、碳氮化钛等钛系化
5合物或氧化铝等。所述膜既可以至少由一层构成，也可以由多层构成。此外，镶刀1不限定 为覆盖有上述膜的镶刀，也可以使用由未覆盖膜的上述烧结体构成的镶刀。如图2及图3所示，镶刀1具备上表面2、与该上表面2对应的下表面4、以及位于 上表面2与下表面4之间并连接上表面2与下表面4的多个侧面3。如图2(a)所示，在上 表面2的中央部形成有贯通至下表面4的贯通孔50。该贯通孔50用于将镶刀1固定于在 刀杆31的前端部形成的后述的刀片槽中。镶刀1为相对于该贯通孔50的中心轴呈180度 旋转对称的形状。由此，在使用的一方的切削刃磨损时，可以将镶刀1旋转180度，使用未 使用的另一方的切削刃，因此比较经济。上表面2具有角部5和配置在该角部5的两侧的第一边10和第二边20。第一边 10、第二边20均位于上表面2的棱边部，并与角部5连续。并且，沿着第一边10形成有第 一切削刃11 (内周侧切削刃)，沿着第二边20形成有第二切削刃21 (外周侧切削刃)。第一切削刃11形成于上表面2与构成后刀面的侧面3的交叉部。该第一切削刃 11在作为内周侧镶刀使用时，主要用于切削加工内周侧孔底面。如图2(b)所示，从该第一 切削刃11开始，刃带面12、第一前刀面13、第一倾斜面14、顶部6a顺次分别形成于上表面 2。第一前刀面13及第一倾斜面14构成使由第一切削刃11生成的切屑卷曲的第一断屑槽 16。刃带面12沿着第一切削刃11形成，其提高切削刃强度，从而抑制切削刃的崩刃。 刃带面12具有规定宽度，作为其宽度，根据被切削材料或切削条件确定，但通常为0. 05 0. 15mm 左右。第一断屑槽16用于处理切屑，隔着刃带面12沿着第一切削刃11形成为凹状。第 一断屑槽16从第一切削刃11隔着刃带面12而顺次具有第一前刀面13及第一倾斜面14。第一前刀面13隔着刃带面12沿着第一切削刃11形成。该第一前刀面13是生成 的切屑擦过的面，其相对于第一切削刃11以前角α 1向下倾斜。第一倾斜面14以从该第 一前刀面13随着朝向上表面2的中央(贯通孔50侧)而变高的方式以立起角β 1倾斜。 即，以从第一切削刃11随着朝向上表面2的中央暂且降低后而隆起的方式形成第一前刀面 13、第一倾斜面14。通过这样形成的第一前刀面13、第一倾斜面14，在上表面2上构成与第 一切削刃11对应的凹状的第一断屑槽16。前角α 1、立起角β 1可以分别根据被切削材料而调整成任意的角度，没有特别地 限定，但是，通常前角α 1为5 25度左右，立起角β 为20 45度左右。前角α 1在大致垂直于第一切削刃11的截面中，可以作为第一前刀面13的假想 延长线Ll与通过第一切削刃11且平行于下表面4的线L2所成的角度而求出。此外，在第 一前刀面由曲面构成的情况下，在图2(b)所示的截面图中，可以作出该前刀面与刃带面12 的交点或该前刀面与第一切削刃11的交点的假想直线，将该假想直线与平行于下表面4的 线L2所成的角度作为前角而求出。立起角β 1可以作为第一倾斜面14的假想延长线L3与平行于下表面4的线L2 所成的角度而求出。其中，在第一倾斜面由曲面构成的情况下，可以与所述第一前刀面由曲 面构成的情况同样地求出立起角。优选第一前刀面13的第一切削刃侧端部pi与第一倾斜面14的顶部侧端部ρ2之 间的距离dl为1. 2 2mm左右。距离dl为所谓的断屑部的宽度，有助于切屑的卷曲作用。
6如图2(b)所示，距离dl在大致垂直于第一切削刃11的截面中，可以作为平行于下表面4 的尺寸而进行测定。此外，端部Pl位于第一前刀面13与刃带面12的交界部。端部p2位 于第一倾斜面14与顶部6a的交界部。在不具有刃带面12而与第一切削刃11连续地形成 第一前刀面13的情况下，端部pi位于第一前刀面13与第一切削刃11的交界部。优选从第一切削刃11到第一前刀面13、第一倾斜面14的最下点的距离d2为 0.03 0.15mm左右。距离d2为所谓的断屑部的深度，有助于切屑的卷曲作用。如图2(b) 所示，距离d2在大致垂直于第一切削刃11的截面中，可以作为垂直于下表面4的方向的最 大尺寸进行测定。在上表面2，顶部6a被设置在构成第一断屑槽16的第一倾斜面14的内方。具体 地说，顶部6a与第一断屑槽16的内方连续设置。在本实施方式中，顶部6a位于上表面2 的中央侧，与第一倾斜面14的中央侧连接。该顶部6a沿着第一倾斜面14而形成，在厚度 方向上位于比第一切削刃11高的位置。优选顶部6a在厚度方向上位于比第一切削刃11 高0 0. 3mm的位置。其中，在此所说的厚度方向上高的位置是指将下表面4静止放置在 平坦的面时大致垂直于所述平坦的面的方向上的位置关系。以下，“厚度方向上高的位置” 的记载被规定成与其相同。另一方面，第二切削刃21形成在上表面2与侧面3的交叉部。该第二切削刃21 在作为外周侧镶刀使用时，主要用于切削加工外周侧孔底面。如图2(c)所示，从该第二切 削刃21开始，外周侧刃带面22、第二前刀面23、第二倾斜面24、顶部6b顺次分别形成于上 表面2。第二前刀面23及第二倾斜面24构成使由第二切削刃21生成的切屑卷曲的第二断 屑槽26。刃带面22沿着第二切削刃21形成，其宽度通常为0. 05 0. 15mm左右。第二断屑槽26隔着刃带面22沿着第二切削刃21而形成为凹状。第二断屑槽26 从第二切削刃21隔着刃带面22顺次具有第二前刀面23及第二倾斜面24。第二前刀面23隔着刃带面22沿着第二切削刃21而形成。该第二前刀面23相对 于第二切削刃21以前角α 2向下倾斜。第二倾斜面24以从该第二前刀面23随着朝向上 表面2的中央而变高的方式以立起角β 2倾斜。即，以从第二切削刃21随着朝向上表面2 的中央暂且降低后而隆起的方式形成第二前刀面23、第二倾斜面24。通过这样形成的第二 前刀面23、第二倾斜面24，在上表面2构成与第二切削刃21对应的凹状的第二断屑槽26。优选前角α 2为5 25度，立起角β2为20 45度。前角α 2与前角α 1同样， 可以作为第二前刀面23的假想延长线L4与平行于下表面4的线L2所成的角度而求出。 立起角β 2与立起角β 1相同，可以作为第二倾斜面24的假想延长线L5与平行于下表面 4的线L2所成的角度而求出。另外，优选第二前刀面23的第二切削刃侧端部ρ3与第二倾斜面24的顶部侧端部 Ρ4之间的距离d3为1 2mm。优选从第二切削刃21到第二前刀面23、第二倾斜面24的最 下点的距离d4为0. 03 0. 15mm。所述距离d3、d4可以与测定所述距离dl、d2的情况同 样地进行测定。此外，所述距离d3、d4与所述距离dl、d2同样，是所谓的与第二切削刃21 对应的断屑部的宽度、深度。在上表面2，顶部6b被设置在构成第二断屑槽26的第二倾斜面24的内方。具体 地说，顶部6b与第二断屑槽26的内方连续设置。在本实施方式中，顶部6b位于上表面2
7的中央侧，与第二倾斜面24的中央侧连接。该顶部6b沿着第二倾斜面24而形成，在厚度 方向上位于比第二切削刃21高的位置。优选顶部6b在厚度方向上位于比第二切削刃21 高0. 15 0. 4mm的位置。通过具有这样的第二前刀面23、第二倾斜面24、顶部6b，能够使 由第二切削刃21生成的切屑适当地卷曲而将其切断。并且，顶部6b以相对于下表面4位于与上述的顶部6a大致同一高度的方式形成。 即，顶部6a与顶部6b形成在大致同一平坦面。因此，在本实施方式中，在顶部6a、顶部6b 的交界部不形成阶梯。将上述的两个镶刀1中的一方作为第一钻头用镶刀Ia (内周侧镶刀)、另一方作为 第二钻头用镶刀Ib (外周侧镶刀)而分别安装在刀杆31的前端部。若具体地进行说明，则 如图1所示，刀杆31呈大致圆柱状。在刀杆31的前端部分别设置有用于安装第一镶刀la、第二镶刀Ib的第一刀片槽 34 (内周侧刀片槽)、第二刀片槽35 (外周侧刀片槽)。第一刀片槽34、第二刀片槽35均开 放刀杆31的中心轴方向前端侧。第二刀片槽35还开放径向外侧。第一刀片槽34是用于将第一镶刀Ia安装成装卸自如的槽，形成在刀杆31的前端 部的径向内侧(中心轴侧)。如图3及图7所示，第一刀片槽34具有与第一镶刀Ia的下表 面4抵接的限制座面34a和与第一镶刀Ia的一侧面3抵接的限制侧面34b。限制侧面34b 是在安装了第一镶刀Ia时，与第一镶刀Ia的多个侧面3中接近中心轴36的一侧面3抵接 的部位。第二刀片槽35是用于将第二镶刀Ib安装成装卸自如的槽，在刀杆31的前端部且 比第一刀片槽34靠径向外侧(外周侧)的位置形成。如图3及图5所示，第二刀片槽35 也具有与第二镶刀Ib的下表面4抵接的限制座面35a和与第二镶刀Ib的一侧面3抵接的 限制侧面35b。限制侧面35b是在安装了第一镶刀时，与第二镶刀Ib的多个侧面3中接近 中心轴36的一侧面3抵接的部位。并且，切削孔底面内周侧的第一镶刀la、切削孔底面外周侧的第二镶刀Ib分别改 变安装方向而安装在第一刀片槽34、第二刀片槽35中。对于安装来说，首先将第一镶刀la、第二镶刀Ib分别配置在第一刀片槽34、第二 刀片槽35中。此时，如图3、图4所示，第一镶刀Ia的第一切削刃11、第二镶刀Ib的第二 切削刃21分别从刀杆31的中心轴方向前端(刀杆31的前端面38)突出。并且，中心轴方 向前端侧的第一切削刃11和第二切削刃21的旋转轨迹彼此局部重合，该第一切削刃11和 第二切削刃21的旋转轨迹从刀杆31的中心轴36至侧面37。此外，也可以使第一切削刃11、第二切削刃21的任一个不是全部从刀杆31的前端 突出。即，可以根据被切削材料或切削条件，使各切削刃的至少一部分分别从刀杆31的前
端突出。并且，如图1所示，将紧固螺钉51分别插通于第一镶刀la、第二镶刀Ib的贯通孔 50中，将该紧固螺钉51的前端侧与在第一刀片槽34、第二刀片槽35上形成的螺纹孔52 (参 照图7)螺合。由此，将第一镶刀la、第二镶刀Ib分别安装于第一刀片槽34、第二刀片槽 35。如图3所示，安装于各刀片槽的第一镶刀la、第二镶刀Ib以两者的上表面2朝向 同一旋转方向(箭头a所示的方向)的方式配置。即，第一镶刀Ia的上表面2与第二镶刀
8Ib的上表面2形成朝向180度相反方向的状态。并且，使刀杆31以该刀杆31的中心轴36 为中心进行旋转，通过第一切削刃11、第二切削刃21对被切削材料进行孔加工。在此，为了使由旋转速度快的第二切削刃21生成的切屑卷曲而将其切断，在镶刀 单体中将顶部6b形成在较高的位置即可。然而，若与顶部6b同样，顶部6a也位于高的位置，则立体且呈复杂形状的由第一 切削刃11生成的切屑的排出空间变窄。若为了确保由第一切削刃11生成的切屑的排出空 间，在镶刀单体中使顶部6a位于比顶部6b低的位置，则在顶部6a与顶部6b的交界部产生 阶梯，导致在该阶梯部分切屑堵塞。如图5所示，本实施方式的钻头30中，第一刀片槽34的轴向前角θ 1比第二刀片 槽35的轴向前角θ 2大。并且，在本实施方式的钻头30中，如上所述，沿着第一切削刃11 的顶部6a与沿着第二切削刃21的顶部6b形成在同一平面。由此，若第一镶刀la、第二镶 刀Ib分别安装于第一刀片槽34、第二刀片槽35，则如图6 (a)、(b)所示，在顶部6a与顶部 6b的交界部不产生阶梯的状态下，顶部6a比顶部6b倾斜得大。因此，即使将在现有镶刀中 由于上述阶梯问题等而在设计上高度受限制的顶部6b在镶刀单体中设置在比下表面4高 的位置，在将顶部6a安装于刀杆31的状态下，也能够使之位于比第一切削刃11低的位置。S卩，当具备与第一倾斜面14和第二倾斜面24连续设置的顶部6(6a、6b)，并且轴 向前角θ 1比轴向前角θ 2大时，能够使由第二切削刃21生成的切屑适当地卷曲而将其切 断，并且能够确保由第一切削刃11生成的切屑的排出空间更宽。因此钻头30能够将第一 切削刃11及第二切削刃21中的任一个切削刃生成的切屑都顺利地排出，能够显示出优良 的切屑排出性。这样，在本实施方式的钻头30中，如图2(b)、(c)所示，在垂直于下表面4的方向 上，顶部6a与第一切削刃11的距离Hl和顶部6b与第二切削刃21的距离H2大致相等。并 且，如图6(a)、(b)所示，在垂直于刀杆31的中心轴36的方向上，顶部6a与第一切削刃11 的距离hi比顶部6b与第二切削刃21的距离h2小。换言之，在镶刀单体中(将镶刀静止地放置在平坦的面上时)，顶部6a与第一切削 刃11的距离和顶部6b与第二切削刃21的距离大致相等。另一方面，在安装于刀杆31的 状态下，顶部6a与第一切削刃11的距离比顶部6b与第二切削刃21的距离小。通过形成这样的结构，能够使由第一切削刃11及第二切削刃21生成的形状不同 的切屑分别顺利地排出。上述的距离Hl与距离H2大致相等即可，例如可以包括士0. Olmm的差。其中，在此所说的垂直于下表面4方向上的顶部6a与第一切削刃11的距离Hl具 体地说，是指顶部6a相对于下表面4的高度与第一切削刃11相对于下表面4的高度的差。 另外，如图2(b)、(c)所示，在此所说的顶部6a相对于下表面4的高度是指顶部6a的外方 侧端部即顶部6a中的第一断屑槽16侧端部上的顶部6a相对于下表面4的高度。另外，第 一切削刃11相对于下表面4的高度也同样，是指第一切削刃11的外方侧端部上的第一切 削刃11相对于下表面4的高度。并且，顶部6b与第二切削刃21的距离H2可以与所述距 离Hl同样地求出。另外，在此所说的大致垂直于刀杆31的中心轴36的方向上的顶部6a与第一切削 刃11的距离hi具体地说，是指顶部6a相对于刀杆31的中心轴36的高度与第一切削刃11
9相对于刀杆31的中心轴36的高度的差。另外，如图6(a)、(b)所示，在此所说的顶部6a相 对于刀杆31的中心轴36的高度是指顶部6a的外方侧端部即顶部6a中的第一断屑槽16 侧端部上的顶部6a相对于刀杆31的中心轴36的高度。另外，第一切削刃11相对于刀杆 31的中心轴36的高度也同样，是指第一切削刃11的外方侧端部上的第一切削刃11相对 于刀杆31的中心轴36的高度。并且，顶部6b与第二切削刃21的距离H2可以与所述距离 Hl同样地求出。尤其是，本实施方式的钻头30的轴向前角Θ1、θ 2均为正。由此，在安装于刀杆 31的状态下，能够增大第一切削刃11以及第二切削刃21的实质的前角，能够提高切削性 能。并且，若轴向前角θ 1为正，则在安装于刀杆31的状态下，顶部6a以朝向刀杆31的基 端(箭头b所示的方向)相对于刀杆31的旋转方向(箭头a所示的方向)后退的方式倾 斜。该顶部6a的倾斜程度比顶部6b大，因此，能够确保由第一切削刃11生成的切屑的排 出空间更宽。优选轴向前角θ 1为5 10度，轴向前角θ 2为2 7度，在上述的数值范围内， 优选轴向前角θ 1比轴向前角θ 2大。此外，在此所说的轴向前角是指侧视时刀片槽的限制座面的假想延长线与刀杆的 中心轴所成的角度。因此，为了使轴向前角Θ1比轴向前角Θ2大，如图5所示，只要使第 一刀片槽34的限制座面34a的假想延长线L6与中心轴36所成的轴向前角θ 1比第二刀 片槽35的限制座面35a的假想延长线L7与中心轴36所成的轴向前角θ 2大即可。所谓 限制座面34a、35a是指在作为镶刀安装部的各刀片槽34、35中与镶刀1的下表面4抵接的 部位。另一方面，在本实施方式中，如图2(b)、(c)所示，在镶刀单体中，使刃带面12、22 朝向第一切削刃11、第二切削刃21向下表面4侧倾斜。S卩，刃带面12、22以朝向第一切削 刃11、第二切削刃21而降低的方式倾斜。并且，作为倾斜角度，采用在安装于刀杆31的状 态下，使刃带面12、22平行于刀杆31的中心轴36的角度。由此，如图6 (a)、(b)所示，在安 装于刀杆31的状态下，由于刃带面12、22平行于刀杆31的中心轴36，因此能够提高切削刃 强度，抑制切削刃的崩刃。另外，在安装于刀杆31的状态下，沿着第一切削刃11的侧面3的后角与沿着第二 切削刃21的侧面3的后角相等。由此，能够提高第一切削刃11的切削刃强度，抑制缺损。如图1所示，在刀杆31的基端侧形成有用于将刀杆31固定于工作机械的柄部32。 刀杆31具有第一槽33a(切屑排出槽)和第二槽33b (切屑排出槽)。如图7所示，第一槽 33a与第一刀片槽34邻接，并被设置成从刀杆31的前端侧朝向基端侧(柄部32侧)螺旋 状地延伸。并且，如图1、图5所示，第二槽33b与第二刀片槽35邻接，并被设置成从刀杆 31的前端侧朝向基端侧螺旋状地延伸。由此，能够将由第一切削刃11、第二切削刃21生成 的切屑向第一槽33a、第二槽33b内引导，从而将切屑从刀杆31的前端侧向基端侧顺利地运 送而将其排出。如图3所示，刀杆31具有壁面40、41。壁面40以沿着与第一刀片槽34的限制侧 面34b大致相同的方向延伸的方式形成。壁面41以沿着与第二刀片槽35的限制侧面35b 大致相同的方向延伸的方式形成。所谓限制侧面34b、35b是指在各刀片槽34、35中，在刀 杆31的中心轴侧与限制座面34a、35a交叉，并与镶刀1的侧面3抵接的部位。
另外，壁面40、41周边的刀杆31的中心轴方向前端侧和径向外侧都开放。并且， 壁面40与刀杆31的前端面38、第二刀片槽侧外周面39a连接。壁面41与前端面38、第一 刀片槽侧外周面39b连接。S卩，壁面40、41以不覆盖向规定方向开放的第一刀片槽34、第二 刀片槽35的方式形成。若具有这样的壁面40、41，则能够将由第一切削刃11、第二切削刃21生成的切屑 可靠地向第一槽33a、第二槽33b内引导。在此，如图7所示，壁面40、41中的壁面40形成 为从该壁面40到第一刀片槽侧外周面39b的距离在刀杆31的前端侧比在基端侧长。S卩，设从大致垂直于限制座面34a的方向观察时的刀杆31的前端侧的壁面40与 外周面39b之间的距离为D1，刀杆31的基端侧的壁面40与外周面39b之间的距离为D2， 所述Dl及D2具有Dl > D2的关系。并且，在从大致垂直于限制座面34a的方向观察时，壁面40以从刀杆31的前端侧 随着朝向基端侧而接近外周面39b的方式倾斜。壁面40具有位于刀杆31的前端侧的第一 面40a和比该第一面40a靠刀杆31的基端侧的第二面40b。第一面40a及第二面40b均以 从刀杆31的前端侧随着朝向基端侧而接近外周面39b的方式倾斜。并且，如图8所示，第一面40a相对于中心轴36的倾斜角度为Y 1、第二面40b相 对于中心轴36的倾斜角度为Y 2时，所述γ 1及γ 2具有γ 1 < γ2的关系。若将壁面40形成上述特定的形状，则能够确保刀杆31的刚性。S卩，在刀杆31中， 轴向前角θ 1比轴向前角θ 2大，由于形成第一槽33a、第二槽33b的分量而使厚度减少、刚 性降低。刚性的降低在具有轴向前角θ 1的第一刀片槽34附近比较大。而当将壁面40形 成上述特定的形状时，能够确保第一刀片槽34附近的壁厚，因此在具备上述优良的切屑排 出性的基础上，还能够确保刀杆31的刚性。另外，如图7所示，在从大致垂直于限制座面34a的方向观察时，第一面40a与第 二面40b的交叉部Pl位于比端部P2靠刀杆31的前端侧的位置，该端部P2位于限制座面 34a的刀杆31的基端侧。由此，能够确保第一刀片槽34附近的壁厚，并且由第一切削刃11 生成的切屑也很难与交叉部Pl接触。因此，在确保刀杆31的刚性的基础上，能够抑制切屑 与该交叉部Pl接触而在刀杆31内堵塞。如图5所示，刀杆31具有冷却孔41，该冷却孔41从基端侧贯通至前端侧且在前端 侧的外周面开口。该冷却孔41具有位于第一刀片槽34附近的第一开口部41a和位于第二 刀片槽35的附近的第二开口部41b。并且，第一开口部41a比第二开口部41b靠刀杆31的 基端侧。在这样的配置中，若使第一开口部41a、第二开口部41b开口，则能够抑制刀杆31 的刚性降低。其结果是，在维持刀杆31的刚性的基础上，能够发挥上述优良的切屑排出性。接下来，举出使用上述的钻头30的情况为例，并参照图9，详细地说明本发明被切 削材料的切削方法的一实施方式。本实施方式的被切削材料的切削方法具有以下的(i) (iv)工序。(i)如图9(a)所示，使钻头30以刀杆31的中心轴36为中心沿箭头a所示的方向
旋转的工序。(ii)如图9(a)所示，使钻头30向箭头c所示的方向运动，使钻头30的第一切削 刃11、第二切削刃21接近被切削材料100的工序。(iii)如图9(b)所示，使钻头30进一步向箭头c所示的方向运动，使钻头30的第
11一切削刃11的至少一部分和第二切削刃21的至少一部分与被切削材料100的表面接触， 对被切削材料100进行切削(钻孔加工)的工序。(iv)如图9(c)所示，使钻头30向箭头d所示的方向运动，使第一切削刃11、第二 切削刃21离开被切削材料100的工序。在此，在钻头30上安装有两个上述的镶刀1。因此，在上述(iii)工序中，能够在 使由第一切削刃11及第二切削刃21中的任一个切削刃生成的切屑顺利地排出的同时进行 切削。其结果是，能够表现出优良的加工精度，即使对于更加严酷的切削条件或难度高的被 切削材料100也能够得到良好的加工面。钻头30尤其适合切削不锈钢或低碳钢那样富有 韧性的被切削材料100。此外，在上述(i)工序中，可以使钻头30及被切削材料100中的任一方旋转。另 外，在上述(ii)工序中，只要使各切削刃11、21与被切削材料100相对接近即可，例如也可 以使被切削材料100接近各切削刃11、21。与此相同，在上述(iv)工序中，只要被切削材料 100与各切削刃11、21相对远离即可，例如也可以使被切削材料100远离各切削刃11、21。 在继续进行切削加工时，只要保持使钻头30及被切削材料100中的任一方旋转的状态，重 复进行使钻头30的各切削刃11、21与被切削材料100的不同部位接触的工序即可。在使 用的切削刃磨损时，可以将镶刀1相对于贯通孔50的中心轴旋转180度，使用未使用的切 削刃。以上，说明了本发明的优选实施方式，但是，本发明不局限于以上实施方式，在权 利要求记载的范围内能够进行各种改善或变更。例如，在上述一实施方式中，说明了第一刀 片槽及第二刀片槽的轴向前角均为正的情况，但是，本发明不局限于此，例如第一刀片槽及 第二刀片槽的轴向前角也可以均为负。也可以是第一刀片槽的轴向前角为正，第二刀片槽 的轴向前角为负。前刀面隔着刃带面沿切削刃而形成，但是也可以不隔着刃带面而与切削刃连续形 成。另外，刃带面也可以仅形成在任一方的镶刀上。在上述一实施方式中，前刀面、倾斜面的形状构成为截面弯曲的形状，但也可以例 如是在前刀面与倾斜面之间具有平坦的底面的形状。另外，也可以采用例如具有两阶前角 而成的前刀面那样前刀面由多个面构成的镶刀。在上述一实施方式中，前刀面向下倾斜形成，但是前刀面也可以大致平行于刃带 面而形成。即，本发明的“前刀面”也包括前角为0°的结构。也可以在第二切削刃的一端侧形成俯视时从镶刀向外方突出的突出部。由此，能 够提高第二切削刃向被切削材料的切入，抑制切削刃的缺损。优选在所述突出部的两端形 成有R端部。所述R端部是指分别与曲线部分的两侧连续的两条直线所成的角度接近直角、 在60 160度的范围的部分。另外，上述一实施方式的壁面40也可以形成为例如图10(a)、(b)所示的形状。图 10 (a)所示的壁面65除了没有像壁面40那样包括具有特定的倾斜角度的第一面40a、第二 面40b以外，其它与壁面40相同。即，在从大致垂直于第一刀片槽61的限制座面62的方 向观察时，壁面65也以从刀杆60的前端侧随着朝向基端侧而接近第一刀片槽侧外周面63 的方式倾斜。图10(b)所示的壁面75除了由曲面76连接第一面75a、第二面75b以外，其它与壁面40相同。即，从大致垂直于第一刀片槽71的限制座面72的方向观察时，壁面75也以 从刀杆70的前端侧随着朝向基端侧而接近第一刀片槽侧外周面73的方式倾斜。其它的结 构与上述一实施方式的钻头30相同。
权利要求
一种刀杆，其在前端侧形成有分别安装钻头用镶刀的第一刀片槽及第二刀片槽，其中，所述第一刀片槽位于比所述第二刀片槽靠中心轴侧的位置，所述第一刀片槽的轴向前角比所述第二刀片槽的轴向前角大。
2.根据权利要求1所述的刀杆，其中，所述第一刀片槽的轴向前角及所述第二刀片槽的轴向前角均为正。
3.根据权利要求1或2所述的刀杆，其中，所述第一刀片槽具有与安装于该第一刀片槽的钻头用镶刀的下表面抵接的限制座 面；在刀杆的中心轴侧与该限制座面交叉，并与所述钻头用镶刀的侧面抵接的限制侧面，所述刀杆还具有壁面，该壁面沿与所述限制侧面大致相同的方向延伸，并与所述刀杆 的前端面和第二刀片槽侧外周面连接，设从大致垂直于所述限制座面的方向观察时的所述刀杆前端侧的所述壁面与所述刀 杆的第一刀片槽侧外周面之间的距离为D1、所述刀杆基端侧的所述壁面与所述刀杆的第一 刀片槽侧外周面之间的距离为D2，则所述Dl与D2具有Dl > D2的关系。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的刀杆，其中，所述壁面在从大致垂直于所述限制座面的方向观察时，以从所述刀杆的前端侧随着朝 向基端侧而接近所述刀杆的第一刀片槽侧外周面的方式倾斜，所述壁面具有位于所述刀杆的前端侧的第一面；与该第一面相比位于所述刀杆的基 端侧的第二面，在所述第一面相对于刀杆的中心轴的倾斜角度为Y 1、所述第二面相对于刀杆的中心 轴的倾斜角度为Y 2时，所述Y 1禾口 Y 2具有γ 1 < γ 2的关系。
5.根据权利要求4所述的刀杆，其中，在从大致垂直于所述限制座面的方向观察时，与所述限制座面的位于所述刀杆基端侧的端部相比，所述第一面与所述第二面的交叉 部靠近所述刀杆的前端侧。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的刀杆，其中，所述刀杆具有冷却孔，该冷却孔从基端侧贯通至前端侧，并在前端侧的外周面开口， 该冷却孔具有位于所述第一刀片槽附近的第一开口部；位于所述第二刀片槽附近的 第二开口部，所述第一开口部位于比所述第二开口部靠刀杆的基端侧的位置。
7.一种钻头，其中，具有第一切削刃的第一钻头用镶刀以所述第一切削刃从权利要求1 6中任一项所述 的刀杆的前端面突出的方式安装于所述刀杆的所述第一刀片槽，具有第二切削刃的第二钻头用镶刀以所述第二切削刃从所述刀杆的前端面突出的方 式安装于所述刀杆的所述第二钻头用刀片槽。
8.根据权利要求7所述的钻头，其中，所述第一钻头用镶刀及所述第二钻头用镶刀分别具有上表面；与该上表面对应的下表面；在所述上表面沿着所述第一切削刃形成的第一断屑槽；沿着所述第二切削刃形成的 第二断屑槽；以及与所述第一断屑槽的内部及所述第二断屑槽的内部连续而形成的顶部，在垂直于所述下表面的方向上，所述顶部与所述第一切削刃的距离和所述顶部与所述 第二切削刃的距离大致相等，在垂直于所述刀杆的中心轴的方向上，所述顶部与所述第一切削刃的距离比所述顶部 与所述第二切削刃的距离小。
9.根据权利要求7或8所述的钻头，其中，所述第一钻头用镶刀及所述第二钻头用镶刀的至少一方具有沿着所述第一切削刃或 所述第二切削刃形成的刃带面，所述刃带面与所述刀杆的中心轴平行。
10.根据权利要求7 9中任一项所述的钻头，其中，所述第一钻头用镶刀及所述第二钻头用镶刀具有沿着所述第一切削刃的侧面和沿着 所述第二切削刃的侧面，所述第一钻头用镶刀的沿着所述第一切削刃的所述侧面的后角与所述第二钻头用镶 刀的沿着所述第二切削刃的所述侧面的后角相等。
11.一种钻头，在呈大致棒状的刀杆的前端部分别安装有具有第一切削刃的第一钻头 用镶刀及具有第二切削刃的第二钻头用镶刀，其中，所述刀杆在前端侧具有第一刀片槽及第二刀片槽，所述第一刀片槽以所述第一切削刃从所述刀杆的前端面突出的方式安装所述第一钻 头用镶刀，所述第二刀片槽位于比所述第一刀片槽靠外周侧的位置，并且所述第二刀片槽 以所述第二切削刃从所述刀杆的前端面突出的方式安装所述第二钻头用镶刀， 所述第一刀片槽的轴向前角比所述第二刀片槽的轴向前角大。
12.—种被切削材料的切削方法，其包括使权利要求1 11中任一项所述的钻头及被切削材料的任一方旋转的工序； 使所述钻头的所述第一切削刃及所述第二切削刃接近所述被切削材料的工序； 使所述钻头的所述第一切削刃及所述第二切削刃与所述被切削材料的表面接触，对所 述被切削材料进行切削的工序；以及使所述第一切削刃及所述第二切削刃离开所述被切削材料的工序。
全文摘要
本发明提供一种钻头，所述钻头的刀杆在前端侧形成有分别安装钻头用镶刀的第一刀片槽及第二刀片槽。所述第一刀片槽位于比所述第二刀片槽靠中心轴侧的位置。并且，所述第一刀片槽的轴向前角比所述第二刀片槽的轴向前角大。
文档编号B23B51/00GK101939126SQ20088012646
公开日2011年1月5日 申请日期2008年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者奥村隆 申请人:京瓷株式会社