专利名称：钻头用刀片及可转位钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及安装在刀片拆装式的钻头上的钻头用刀片、以及安装 有该钻头用刀片的可转位钻头。
本申请对2008年3月31日提出的日本专利申请第2008-089679号 主张优先权，这里引用其内容。
背景技术：
作为这样的钻头用刀片及可转位钻头，例如在专利文献l、 2中， 公开了在钻头主体的前端上、在夹着其轴线相互相反侧的径向内周侧 和外周侧可拆装地安装大致正方形平板状的钻头用刀片的结构。在这 样的可转位钻头中，使形成钻头用刀片的呈正方形的前刀面的各边上 的切削刃中的1个在钻头主体前端上突出，并且将内外周的钻头用刀 片的这些1个切削刃配设为，使其在绕上述轴线的旋转轨迹中相互交 叉，分别通过径向内周侧的钻头用刀片将加工孔的内周侧、通过径向 外周側的钻头用刀片将加工孔的外周侧穿孔，形成规定直径的加工孔。
专利文献1:特公昭53-15234号公报
专利文献2:特表2005-527390号公报
但是，在其中的专利文献1所述的可转位钻头中，内外周的钻头
向最前端突-最多而安装，各钻头用刀^的上述;个:削刃从该;刃
接触在工件上，所以有可能容易发生切削刃的破损。此外，在其中的 径向外周侧的钻头用刀片中，由于与相邻于该1个切削刃的外周侧的 另一个切削刃的角刃位于钻头主体的最外周，所以在使进给量变大的 情况下加工孔的内壁面的表面品质也有可能恶化。
另一方面，在专利文献2所述的钻头用刀片中，在上述1个切削 刃上设置过渡刃缘部分而做成阶差状，但在这样的切削刃在径向外周 侧的钻头用刀片中朝向钻头主体的外周侧时，该阶差有可能与加工孔 的内壁面干涉而还是导致表面品质的恶化。此外，在该专利文献2所 述的可转位钻头中，在上述1个切削刃中最位于轴线方向最前端的切削刃部分做成了沿大致垂直于该轴线的方向延伸的直线状，所以向工 件的接触成为同时，所以容易发生较大的沖击而损害平衡，进而，由 于在内周侧和外周侧钻头用刀片不同，所以其管理变得复杂，并且还 有可能在内外周发生刀片的安装错误。
发明内容
本发明是在这样的背景下做出的，目的是提供一种在向工件的接 触时不会发生切削刃的破损及振摆、并且能够带来加工孔内壁面的较 高的表面品质、能够实现刀片寿命的延长和加工精度的提高的钻头用 刀片、并且提供一种在内外周侧使用相同的该钻头用刀片而能够进行 这样的孔加工的可转位钻头。
为了解决上述问题而达到这样的目的，本发明的第1技术方案
(aspect)的钻头用刀片，具有正方形平板状的刀片主体，上述刀片 主体的一个正方形面为前刀面，在该前刀面的4个边棱部上分别形成 有切削刃，使这些切削刃中的1个向可转位钻头的钻头主体前端侧突 出而可拆装地安装，
上述切削刃由位于上述前刀面的角部的角刃、从上述角刃朝向上 述前刀面的一个圆周方向依次延伸的主切削刃和修光刃构成；
在对置于上述前刀面的俯^ 见图中，上述主切削刃还由呈凸曲线状 而从上述角刃延伸的第1主切削刃部、和平滑地连接在该笫1主切削 刃部上而以直线状延伸的第2主切削刃部构成；并且，
上述修光刃形成为沿以钝角与该第2主切削刃部交叉的方向延伸 的直线状。
此外，本发明的第2技术方案的可转位钻头，具备绕轴线旋转的 钻头主体、和至少两个上述第1技术方案那样的钻头用刀片，各刀片 主体具有相同形状相同大小，这些钻头用刀片分别使1个上述切削刃 向上迷钻头主体的前端侧突出，在相对于上述轴线的径向内周侧和外 周侧可拆装地安装在上述钻头主体的前端上；
这些安装在径向内周侧和外周侧的上述钻头用刀片的上述1个切 削刃的第1主切削刃部都位于径向外周侧，使这些1个切削刃的绕上 述轴线的旋转轨迹彼此相互交叉；
其中径向外周侧的钻头用刀片(以下称作外周侧刀片)配设为，使得在其上述1个切削刃的径向外周側相邻的另1个切削刃的上述修
光刃在上述旋转轨迹中沿上述轴线方向延伸；并且，在径向内周侧的 钻头用刀片(以下称作内周侧刀片)中，使通过与外周侧刀片的上述l 个切削刃的旋转轨迹彼此的交点且正交于上述轴线的虚拟平面交叉于 其上述1个切削刃的第2主切削刃部，使内周侧刀片的上述1个切削 刃的第1主切削刃部突出到上述轴线方向的最前端。
因而，首先，在上述结构的可转位钻头中，由于在钻头主体的径 向内外周上安装有具有相同形状相同大小的刀片主体的相同的钻头用 刀片，所以在这些内外周侧的钻头用刀片中不会发生安装错误，此外， 由于只要准备1种钻头用刀片就可以，所以使刀片管理简单化。
并且，在其中的内周侧刀片中，由于突出到其钻头主体前端侧的1 个切削刃中的、主切削刃的第2主切削刃部与通过内外周侧刀片的1 个切削刃彼此的交点的上述虚拟平面交叉，由此主切削刃的形成为凸 曲线状的第1主切削刃部位于最前端而接触在工件上，所以不会如角 刃接触的情况那样发生破损，并且也不会如直线状的切削刃部接触的 情况那样发生振摆。
另一方面，在外周侧刀片中，由于在朝向前端侧的1个切削刃的 径向外周侧上相邻的另一个切削刃的修光刃呈直线状，配设为，使其 在钻头主体的绕轴线的旋转轨迹中沿该轴线方向延伸，所以能够通过 该修光刃将加工孔的内壁面进一步精加工，由此能够确保该内壁面较 高的表面品质。并且，由于该修光刃与主切削刃的第2主切削刃部沿 以钝角交叉的方向配置，所以其交叉部也不会与加工孔的内壁面干涉。
这里，在上述钻头用刀片中，优选的是，使上述第1主切削刃部 在上述俯视图中所成的凸曲线的曲率半径相对于可转位钻头的钻头直 径D为0. 6 x D ~ 1. 0 x D的范围，如果曲率半径比其小则有可能在接触
时发生破损，另一方面，如果曲率半径比其大则有可能在接触时发生 较大的振摆。
此外，优选的是，使该第1主切削刃部所成的凸曲线的弦长在上 述俯视图中相对于内切于上述前刀面的圓的直径IC为0.3xlC~0.7 xIC的范围，如果弦长比其短，则在主切削刃中圆弧状的第1切削刃 部变小，所以有可能发生与工件接触时的破损，另一方面，如果弦长 比其长，则在内周侧刀片中第1主切削刃部的从上述虚拟平面向前端侧的突出量变得过大，在接触时仅该内周侧刀片将工件穿孔的距离变 长，缺乏平衡，也容易发生振摆。
进而，优选的是，上述修光刃的长度在上述俯视图中设为0. lmm~ 0.5mm,如果比其短，则当进给量变大时有可能难以将加工孔的内壁面 平滑地精加工，另一方面，如果比其长，则与内壁面的接触变得过大 而有可能导致切削力的增大。
此外，优选的是，上述修光刃在上述俯视图中沿相对于上述第2 主切削刃部成1° ~3°的角度交叉的方向延伸，如果该角度过小，则 从第2主切削刃部到修光刃接近于直线状，有可能第2主切削刃部接 触在加工孔的内壁面上而切削力增大，另一方面，如果该角度过大， 则在这些修光刃与第2主切削刃部的交叉部干涉到加工孔内壁面时有
可能带来损伤而损害表面品质。
另一方面，在本发明的第2技术方案的可转位钻头中，优选的是， 使内周侧刀片的上述1个切削刃的第1主切削刃部的上述轴线方向突 端与外周侧刀片的上述1个切削刃的修光刃的上述轴线方向最前端在 该轴线方向上的间隔为0. 05mm~0. 3mm,如果上述间隔比其小，则在钻 头主体的进给量较大的情况下，会因为外周侧刀片的朝向前端侧的1 个切削刃的修光刃较大地参与加工孔底面的切削而发生磨损等，有可 能不再能够将该修光刃用于加工孔内壁面的精加工，反之，如果上述 间隔比其大，则内周侧刀片的第1主切削刃部的突出量变大，也有可 能因为在接触时仅该内周侧刀片将工件穿孔的距离变长而容易发生振 摆。
此外，优选的是，上述内周侧刀片的上述1个切削刃的第2主切 削刃部相对于上述虚拟平面以3° ~8。的交叉角交叉，如果该交叉角 过小，则在接触时直线状的笫2主切削刃部与第1主切削刃部都较大 地接触在工件上而容易发生振摆，另一方面，如果交叉角过大，则该 内周侧刀片的1个切削刃的主切削刃的第1主切削刃部的上述角刃侧 或角刃本身在接触时或穿孔时较大地参与切削而有可能容易发生破损。
进而，优选的是，外周侧刀片的上述1个切削刃的第2主切削刃 部相对于上述虚拟平面以1° ~3°的交叉角交叉，如果该交叉角过小， 则外周侧刀片的1个切削刃的第2主切削刃部接近于位于与该轴线垂直的虚拟平面上的状态，在该外周侧刀片接触时容易发生振摆，反之，
如果该交叉角过大，则经由第1主切削刃部及角刃连接在第2主切削 刃部上的外周侧的修光刃位于轴线方向后端侧，在加工孔是盲孔等的 情况下有可能不能将内壁面精加工到孔底。
如以上说明，根据本发明的第1技术方案的钻头用刀片及安装有 它的第2技术方案的可转位钻头，在向工件的接触时不会在切削刃上 发生破损，能够实现刀片寿命的延长而进行平滑的孔加工，并且还能 够防止在该接触时在钻头主体上发生振摆等，并且能够将加工孔的内 壁面精加工为较高的表面品质，所以能够形成圆度及同轴度、圆柱度
良好的高精度的加工孔。此外，由于在钻头主体前端的内外周安装刀 片主体的尺寸、形状相同的钻头用刀片，所以能够使刀片管理简单化 而有效率。
图l是表示本发明的可转位钻头的一实施方式的俯视图。 图2是图1所示的实施方式的可转位钻头的侧视图。 图3是从轴线O方向前端侧观察图1所示的实施方式的可转位钻 头的主视图。
图4是表示图1所示的实施方式的可转位钻头的外周侧刀片周边 的立体图。
图5是表示图1所示的实施方式的可转位钻头的内周侧刀片周边 的立体图。
图6A至图6B是表示本发明的一实施方式的钻头用刀片的俯视图。 图7是图6A至图6B所示的实施方式的钻头用刀片的侧视图。 图8是图6A至图6B所示的实施方式的钻头用刀片的立体图。 图9是表示安装在图1所示的实施方式的可转位钻头前端上的内 外周侧刀片的绕轴线O的旋转轨迹的图。 附图标记说明 1钻头主体 6刀片安装座 10钻头用刀片 11刀片主体
812前刀面
15切削刃
20角刃
21主切削刃
21A第1主切削刃部
21B第2主切削刃部
22修光刃
O钻头主体的轴线
T钻头旋转方向
L刀片主体ll的中心线(安装孔16的中心线) M第1主切削刃部21A所成的凸曲线的弦 N弦M的长度
Re第1主切削刃部21A的曲率半径
W修光刃22的长度
C内切于前刀面12的内切圓
IC内切圆C的直径
D钻头外径(钻头直径)
d内周侧刀片IOA的l个切削刃15的第1主切削刃部21A的轴线 O方向突端与外周侧刀片10B的1个切削刃15的修光刃22的轴线O 方向最前端在轴线O方向上的间隔
oc在钻头用刀片10中修光刃22向第2主切削刃部21B侧的延长 线与该第2主切削刃部21B所成的角度
P内周侧刀片10A的1个切削刃15的第2主切削刃部21B相对 于虚拟平面X所成的交叉角
S外周侧刀片10B的1个切削刃15的第2主切削刃部21B相对 于虚拟平面X所成的交叉角
具体的最佳实施方式
图1至图9是表示本发明的一实施方式的图，其中，图1至图5 表示本实施方式的可转位钻头，图6A至图6B及图7至图8表示本实 施方式的钻头用刀片。本实施方式的可转位钻头的钻头主体1由钢材 等形成，呈以轴线O为中心的大致圆柱状，其后端侧(在图1及图2中是右側)为柄部，并且在其前端侧(在图1及图2中是左侧)经由 凸缘部3形成有刃部4，使机床的主轴把持柄部2而使该柄部2绕轴线 O向钻头旋转方向T (在本实施方式中从轴线O方向前端侧观察，如 图3所示那样是逆时针方向)旋转而在工件的孔加工中使用。
在该刃部4上，从其前端朝向上述凸缘部3，关于轴线O在相互 相反侧形成有随着朝向后端侧而绕轴线O向钻头旋转方向T的后方侧 扭转的一对切屑排出槽5,在这些切屑排出槽5的朝向钻头旋转方向T 的壁面的前端上分别形成有刀片安装座6。另外，在圆周方向上在一对 切屑排出槽5之间，穿设有从柄部2延伸的切屑油剂的供给孔7，在钻 头主体1的前端面上开口 。
这里，这些刀片安装座6如图3至图5所示， 一个刀片安装座6 位于钻头主体1的外周侧并在刃部4的外周面上开口而形成，并且另 一个刀片安装座6位于钻头主体1的内周侧并越过轴线O向相反侧伸 出而形成。并且，在这些刀片安装座6上，分别通过夹紧螺钉8可拆 装地安装有本实施方式的钻头用刀片10。
该钻头用刀片lO的刀片主体ll由硬质合金等硬质材料形成，如 图6A至图6B及图7至图8所示呈大致正方形的平板状，将其一对正 方形面的一个作为前刀面12,并且将另一个作为就座在刀片安装座6 的底面上的就座面13,将其周围的4个侧面作为后刀面14，在这些前 刀面12与后刀面14的交叉棱线部、即前刀面12的4个边棱部上分别 形成有切削刃15。
另外，从前刀面12的中央到就座面13,形成有将刀片主体ll沿 其厚度方向(图7的上下方向)贯通而插通上述夹紧螺钉8的安装孔 16，刀片主体11关于通过前刀面12的中心的该安装孔16的中心线L 各90°旋转对称地形成。此外，在前刀面12侧的安装孔16的开口部 周边上，形成有外缘呈正方形状的平坦的凸起面17，并且在切削刃15 上形成有棱边18。凸起面17沿上述厚度方向突出。在这些凸起面17 与切削刃15的棱边18之间，遍及前刀面12的整周以大致一定的宽度 形成有呈截面凹曲面状的断屑槽19。
切削刃15由位于前刀面12所成的平方形的角部的1/4凸圓弧状的 角刃20、从该角刃20朝向前刀面12的一个圆周方向(在本实施方式 中，如图6所示，是在沿中心线L方向从对置于前刀面12的方向观察
10的俯视图中以中心线L为中心顺时针方向)依次延伸的主切削刃21、 和修光刃22构成，使该修光刃22与沿上述一个圆周方向相邻的下个 切削刃15的角刃20上连续。另外，在本实施方式中，使形成在前刀 面12的4个边棱部上的4个切削刃15都位于垂直于上述中心线L的1 个平面上。
其中，主切削刃21在本实施方式中占据切削刃15的大部分，在 从对置于前刀面12的方向观察的上述俯视图中，由呈凸曲线状而从角 刃20延伸的第1主切削刃部21A、和平滑地连接在该第1主切削刃部 21A上并以直线状延伸的第2主切削刃部21B构成。此外，第1主切 削刃部21A也平滑地连接在角刃20上而形成。
这里，4吏该第1主切削刃部21A在上述俯^L图中所成的凸曲线的 曲率半径Re (参照图6A及图6B)比角刃20所成的圆弧的半径大足 够多，在本实施方式的可转位钻头中，相对于安装在位于钻头主体1 的外周侧的一个刀片安装座6上的外周侧刀片的作为相对于轴线O的 外周端的部分绕轴线O所成的圆的直径、即该可转位钻头的钻头直径 D设为0.6xD~l，OxD的范围。另外，在本实施方式中，第1主切削 刃部21A被做成了这样的曲率半径Re的圆弧状。
此外，如图6A及图6B所示，该第1主切削刃部21A所成的凸曲 线的弦M的长度N、即将第1主切削刃部21A与角刃20及笫2主切 削刃部21B的接点P、 Q彼此连结的直线的长度在上述俯视图中相对 于内切于前刀面12的内切圆C的直径IC设为0.3x IC~0.7xlC的范 围。另外，使该弦M稍稍倾斜，以使其随着从接点P朝向接点Q而朝 向前刀面12所成的正方形的外侧。
进而，第2主切削刃部21B相对于例如第1主切削刃部21A的弦 M的向第2主切削刃部21B侧的延长线以3。 ~8°左右的角度很小地 倾斜，以使其随着从与第1主切削刃部21A的接点Q朝向修光刃22 侧而向前刀面12所成的正方形的内侧后退。另外，这些第1、第2主 切削刃部21A、 21B的接点Q在本实施方式中如图6A及图6B所示， 位于切削刃15的大致中央，因而，使第1主切削刃部21A比第2主切 削刃部21B大致长修光刃22的长度的量。进而，使上述内切圆C大致 在该接点Q处内切于前刀面12上、即接触在切削刃15上。
此外，修光刃22在上述俯视图中形成为沿与该第2主切削刃部21B在交点R处以钝角交叉的方向延伸的直线状，该交叉角度为177° ~ 179°而接近于平角，即如图6A及图6B所示，使向第2主切削刃部 21B侧的延长线与第2主切削刃部21B所成的角度ot为1° ~3° 。进 而，使该修光刃22在上迷俯视图中为0.1mm-0.5mm的长度W，在本 实施方式中，使该长度W如图6A及图6B所示，不仅比第1、第2主 切削刃部21A、 21B、而且比角刃20短。
另外，相互呈直线状的这些修光刃22和第2主切削刃部21B在本 实施方式中连接以使其在交点R上以上述角度ot弯折，但也可以在该 交点R的周边经由凸圓弧等平滑地连接。另一方面，使修光刃22与沿 上述一个圓周方向上相邻的下个切削刃15的角刃22连续，以使其在 接点S处平滑地连接。
另一方面，上述后刀面14如图7所示那样形成为，使其沿上述厚 度方向随着从前刀面12远离而逐渐后退，由此，本实施方式的钻头用 刀片IO做成了对该后刀面14预先赋予后角的正角刀片。但是，该后 刀面14的连接在切削刃15上的前刀面12侧的第1后刀面部14A相对 于就座面13侧的第2后刀面部14B经由凹曲面状的阶差面14C突出一 级，并且，使上述第1后刀面部14A的后角比第2后刀面部14B的后 角小。
另外，切削刃15由上述那样的角刃20、由第1、第2主切削刃部 21A、 21B构成的主切削刃21、和修光刃22构成，其中的第l后刀面 部14A与之相匹配，朝向上述一个圆周方向，在连接到角刃20上的部 分中做成凸圆筒面状或凸圆锥面状，并且在连接到第1主切削刃部21A 上的部分中以凸状弯曲，进而在连接到第2主切削刃部21B和修光刃 22的部分中做成倾斜平面状，沿相互以钝角交叉的方向配设。
相对于此，上述第2后刀面部14B虽然连接到角刃20上的部分是 凸圆筒面或凸圆锥面状，但连接到主切削刃21及修光刃22上的部分 做成了同面的倾斜平面状，使该部分抵接在刀片安装座6的壁面上， 成为约束刀片主体11的旋转等的约束面。另外，在该后刀面14与就 座面13的交叉棱线部上，遍及整周形成有凹曲面状的后隙部。
在本实施方式的可转位钻头中，具有相同形状相同大小的刀片主 体ll的两个这样结构的钻头用刀片IO使前刀面12朝向钻头旋转方向 T侧，并且使其4个切削刃15中的1个切削刃15向钻头主体1的前端
12侧突出，分别可拆装地安装在径向内周侧和外周侧的上述刀片安装座6 上。即，安装在这些刀片安装座6上的钻头用刀片IO是相同种类的。
图9是表示这样安装的内外周侧刀片IOA、 IOB的绕轴线O的旋 转轨迹的图，而如这些图9、图4及图5所示，这些内外周侧刀片IOA、 10B都使其1个切削刃15的主切削刃21中的第1主切削刃部21A位 于钻头主体1的径向外周侧而安装。进而，这些1个切削刃15在旋转 轨迹中大致4吏内周侧刀片10A的外周侧的角刃20与外周侧刀片IOB的 第2主切削刃部21B相互交叉。
其中，外周侧刀片10B在本实施方式中垂直于4个切削刃15所位 于的中心线L的上述平面与轴线O平行，并且如图9所示，上述l个 切削刃15的修光刃22配置为，使其与通过内外周侧刀片IOA、 IOB的 1个切削刃15彼此的旋转轨迹的交点的虚拟平面X (虚拟平面X是垂 直于轴线O的平面)平行。特别是，在这些1个切削刃15的旋转轨迹 在外周侧刀片IOB的上述交点R处交叉的情况下，该修光刃22配置为， 使其位于该虚拟平面X上。因而，外周侧刀片IOB的1个切削刃15从 该修光刃22与主切削刃21 (第2主切削刃部21B)的交点R朝向位于 外周侧的角刃20向轴线O方向逐渐后退而延伸，使其中的第2主切削 刃部21B相对于上述虚拟平面X所成的交叉角g为1。
~3°的范围。
这里，在本实施方式的钻头用刀片10中，由于4个切削刃15关于 中心线L以90。旋转对称地形成，所以相邻的切削刃15的修光刃22 彼此以相互沿90。交叉的方向配置，因而在上述1个切削刃15的径向 外周侧相邻的另一个切削刃15的修光刃22配设为，使其在上述旋转 轨迹中与轴线O平行地延伸。并且，该另一个切削刃的修光刃22从钻 头主体1的刃部4的外周面向外周侧突出，位于刃部4及外周侧刀片 IOB的最外周，该修光刃22绕轴线0所成的圆(圆筒)的直径成为上 述钻头直径D。
另一方面，内周侧刀片10A的1个切削刃15中的至少修光刃22 如图5及图9所示配置在越过钻头主体1内周侧的上述另一个刀片安 装座6的轴线O向相反侧伸出而形成的部分上，例如配设为，使得在 从对置于内周侧刀片IOA的前刀面12的方向观察的上述俯视图中上述 交点R位于轴线O上。此外，从该交点R向外周侧延伸的主切削刃21 的第2主切削刃部21B随着朝向外周侧而朝向前端侧那样延伸，相对于上述虚拟平面X以3。
~8°的交叉角P交叉。
并且，通过这样使内周侧刀片IOA的第2主切削刃部21B与上述 虚拟平面X交叉，在本实施方式的可转位钻头中，位于该第2主切削 刃部21B的更外周侧的凸曲线状的第1主切削刃部21A在内外周侧刀 片10A、10B两者的上述1个切削刃15中也向轴线O方向最前端突出。 这里，例如虚拟平面X在内周侧刀片IOA的第2主切削刃部21B中也 在与第1主切削刃部21A的接点Q交叉，在第1主切削刃部21A的上 述弦M包含在该虚拟平面X中的情况下，第1主切削刃部21A的凸曲 线的中央成为位于该可转位钻头的最前端的突端。
进而，如图9所示，该内周侧刀片10A的第1主切削刃部21A的 轴线O方向的突端与外周侧刀片10B的上述1个切削刃15的修光刃 22的轴线O方向最前端在该轴线方向上的间隔d在本实施方式中设为 0.05mm~0.3mm。例如，在如上述那才羊内周侧刀片IOA的第1主切削 刃部21A所成的凸曲线的弦M和外周侧刀片IOB的1个切削刃15的 修光刃22都位于上述虚拟平面X上的情况下，该间隔d为凸曲线从第 1主切削刃部21A的弦M的突出高度。
在这样构成的可转位钻头中，分别通过内周侧刀片10A的1个切 削刃15切削加工孔的内周侧(中心侧)、通过外周侧刀片IOB的l个 切削刃15切削加工孔的外周侧而在工件上形成加工孔。并且，由于首 先这些内外周侧刀片IOA、 10B是具有相同形状相同大小的刀片主体 ll的相同的钻头用刀片10，所以不会弄错内外周侧刀片IOA、 10B的 安装，不会发生错误的刀片配置带来的、切削加工中的异常破损等。 此外，只要准备l种钻头用刀片IO就可以，所以也能够大幅地简化刀 片管理。
并且，在这些内外周侧刀片IOA、 IOB中的、内周侧刀片10A中， 在向钻头主体11的前端侧突出的1个切削刃15中，其主切削刃21的 第2主切削刃部21B与通过内外周侧刀片IOA、 10B的1个切削刃15 彼此的旋转轨迹的交点的虚拟平面X (虚拟平面X是垂直于轴线O的 面)交叉，使与该第2主切削刃部21B连接的形成为凸曲线状的第1 主切削刃部21A位于钻头主体1的最前端而接触在工件上。
因此，在该1个切削刃15接触在工件上时，例如与从半径较小的 角刃20接触的情况相比切削刃强度较高，所以能够防止因接触时的冲击而在切削刃15上产生破损等。另一方面，与例如第2主切削刃部21B 那样的直线状的切削刃一下子接触在工件上的情况相比，第1主切削 刃部21A从其上述突端开始逐渐接触在工件上，所以能够抑制在接触 时在钻头主体1上发生振摆等。
此外，在外周侧刀片10B中，如上所述，在1个切削刃15的径向 外周侧相邻的另一个切削刃15的呈直线状的修光刃22配设为，使其 与钻头主体l的轴线O平行地延伸，所以能够将由内外周侧刀片IOA、 IOB的1个切削刃15形成的加工孔的内壁面通过该^修光刃22精加工。 并且，由于该修光刃22与连接在其后端侧上的第2主切削刃部21B在 以大致接近于平角的钝角交叉的方向上配置，所以也不会有其交点R 周边与加工孔的内壁面干涉而带来损伤等的情况，能够形成高表面品 质的加工孔。
因而，根据上述结构的钻头用刀片IO及安装有它的可转位钻头， 能够在实现刀片寿命的延长及刀片管理的简单化的同时，形成圆度及 同轴度、圆柱度良好的高精度、并且内壁面的表面品质较高的加工孔。 此外，在向钻头主体l的前端突出的1个切削刃15上发生了磨损时， 通过使内外周侧刀片IOA、 10B分别绕中心线L旋转90°重新安装， 能够分别进行4次切削刃15的使用，与延长刀片寿命相协同，经济性 较好。
并且，在本实施方式中，在上述旋转轨迹中，内周侧刀片10A的 上述l个切削刃15的角刃20与外周侧刀片10B的上述l个切削刃15 的第2主切削刃部21B交叉，使连接到该角刃20上的主切削刃21的 第1主切削刃部21A比上述外周侧刀片10B的1个切削刃15的^"光刃 22更向前端侧突出，所以如后所述该外周侧刀片10B的l个切削刃15 的修光刃22不参与切削，通过更可靠地使该外周侧刀片IOB如上述那 样绕中心线L旋转90。重新安装，能够进行加工孔内壁面的精加工。
在本实施方式中，如上所述，在上述旋转轨迹中，在外周侧刀片 10B的1个切削刃15的径向外周侧相邻的另一个切削刃15的修光刃 22配设为，使其与轴线O平行地延伸，但是，该修光刃22也可以不 是严格地与轴线O平行，只要沿着轴线O方向延伸即可。例如，该修 光刃22也可以在上述旋转轨迹中随着朝向轴线O方向后端侧而以2° 以下左右的角度、优选地以1°以上的范围朝向内周侧稍稍倾斜。
15此外，在本实施方式的钻头用刀片10中，在内周侧刀片IOA上如 上述那样接触在工件上的第1主切削刃部21A所成的凸曲线的曲率半 径Re相对于可转位钻头的钻头直径D设为0.6xD~1.0xD的范围， 由此能够实现进一步的切削刃15的破损和接触时的钻头主体1的振摆 的防止。即，如果曲率半径Re比其小，则与角刃20接触的情况没有 变化而容易发生破损，另一方面，如果曲率半径Re比其大，则与直线 状的切削刃接触没有变化而容易发生振摆。
进而，该第1主切削刃部21A所成的凸曲线的弦M的长度N在本 实施方式中在沿着中心线L对置于前刀面12的俯视图中，相对于内切 于该前刀面12的圓C的直径IC设为0.3xiC-0.7xIC的范围，能够 更可靠地抑制接触时的振摆而进行高精度的孔加工。即，如果弦M的 长度N比其短，则形成的Re部分变小，所以与从角刃20接触是相同 的，容易发生接触时的破损，另一方面，如果弦M的长度N比其长， 则如果与上述范围的结构相比曲率半径Re如果相同，则第1主切削刃 部21A的从上述虚拟平面X向前端侧的突出量变大，所以在接触时仅 内周侧刀片10A将工件穿孔的距离也变长，平衡被损害而还是容易发 生振摆。
进而，在本实施方式中，将上述修光刃22的长度W在上述俯视 图中设为0.1mm~0.5mm，能够可靠且高效率地进行该修光刃22对加 工孔的内壁面的精加工。即，如果l务光刃22的长度W比0.1mm短， 则在孔加工时的钻头主体1的进给变大时有可能难以平滑地将加工孔 的内壁面精加工，反之，如果比0.5mm长，则修光刃22与加工孔内壁 面的接触长度变得过长，有可能导致切削力的增大、钻头主体1的旋 转驱动力增大到需要以上等而导致加工效率的下降。
并且，该修光刃22在本实施方式中在上述俯视图中沿相对于第2 主切削刃部21B以1。 ~3°的角度a交叉的方向延伸，由此也能够可 靠且高效率地进行修光刃22对加工孔内壁面的精加工。即，在该角度 cx比上述范围小而接近于O。、即朝向外周侧刀片IOB的外周侧的上述 另一个切削刃15中，接近于第2主切削刃部21B从修光刃22以直线 状延伸的状态，与加工孔内壁面的间隙变小，有可能通过该第2主切 削刃部21B接触等而导致切削力的增大，另一方面，如果该角度oc过 大，则进给量变大，在这些修光刃22与第2主切削刃部21B的交点R周边与加工孔内壁面干涉时，有可能给该内壁面带来损伤而损害其表 面品质。
另一方面，在本实施方式的可转位钻头中，相对于内周侧刀片IOA 的上述1个切削刃15的第1主切削刃部21A的轴线O方向的突端，外 周侧刀片10B的同样的上述1个切削刃15的修光刃22的轴线O方向 的最前端沿该轴线O方向隔开0.05mm~0.3mm的间隔d而位于后端 侧，也能够在抑制接触时的振摆的同时、防止该外周侧刀片IOB的1 个切削刃15的修光刃22参与到孔底面的切削中而不能用于内壁面的 精加工那样的状况发生。
即，如果该间隔d比上述范围小，则特别在钻头主体1的进给量 较大的情况下，因为该外周侧刀片10B的修光刃22净皮切入到由内周侧 刀片10A的主切削刃21 (笫1主切削刃部21A)形成的加工孔的底面 中参与切削而发生磨损等，即使如上述那样使外周侧刀片IOB绕中心 线L旋转90。重新安装以使该修光刃22朝向外周側，也有可能不能进 -f亍加工孔内壁面的精加工。
另一方面，如果该间隔d过大，则从内周側刀片10A的上述1个 切削刃15的第1主切削刃部21A的突端接触在工件到外周侧刀片10B 的上述l个切削刃15接触在工件上为止的距离变大，因而仅内周侧刀 片IOA接触而进行切削的状态较长地持续，所以容易损害对钻头主体 1沿径向作用的切削载荷的平衡而发生振摆。
此外，在本实施方式中，内周侧刀片10A的上述l个切削刃15的 第2主切削刃部21B相对于上述虚拟平面X以3。 ~8。的交叉角P交 叉，由此也能够有效地防止接触时的钻头主体1的振摆及钻头用刀片 IO的切削刃15的破损等。即，如果该交叉角e过小，则沿接近垂直于 轴线O的方向延伸的直线状的第2主切削刃部21B与笫1主切削刃部
21A都较大地接触在工件上而容易发生振摆，反之如果交叉角e过大，
则在第1主切削刃部21A中也是角刃20侧、或该角刃20本身接触在 工件上，容易通过接触时的冲击而在该角刃20上发生破损。
进而，在本实施方式的可转位钻头中，外周侧刀片10B的上述1 个切削刃15的第2主切削刃部21B相对于上述虚拟平面X以1° ~3 °的交叉角g交叉，也能够可靠地防止接触时的振摆，并且还能够可 靠地将加工孔的内壁面精加工。即，如果该交叉角g过小，则外周侧
17刀片10B的上述l个切削刃15的第2主切削刃部21B接近于垂直于轴 线O的该虚拟平面X，在外周侧刀片IOB接触时容易发生振摆，反之 如果该交叉角g过大，则经由第1主切削刃部21A及角刃20连接在该 第2主切削刃部21B上的外周側的修光刃22位于轴线O方向后方侧， 在加工孔是盲孔等情况下有可能产生不能将内壁面精加工到孔底附近 的情况。
另外，如上所述，在内周侧刀片10A的上述1个切削刃15的第1 主切削刃部21A的弦M与外周侧刀片10B的上述1个切削刃15的修_ 光刃22位于上述虚拟平面X上的情况下，上述交叉角^与如图9所示 那样在钻头用刀片10中修光刃22向第2主切削刃部21B侧的延长线 相对于该第2主切削刃部21B所成的角度ot大致相等，此外，上述角 度P与在钻头用刀片10中第2主切削刃部21B相对于第l主切削刃部 21A的弦M向第2主切削刃部21B侧的延长线所成的角度相等。
以上说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于这些实 施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行结构的附加、省略、 替换及其他变更。本发明并不受上述说明限定，而仅由附带的权利要 求书限定。
权利要求
1、一种钻头用刀片，具有正方形平板状的刀片主体，上述刀片主体的一个正方形面为前刀面，在该前刀面的4个边棱部上分别形成有切削刃，使这些切削刃中的1个向可转位钻头的钻头主体前端侧突出而可拆装地安装，其特征在于，上述切削刃具有位于上述前刀面的角部的角刃、从上述角刃朝向上述前刀面的一个圆周方向依次延伸的主切削刃和修光刃；在对置于上述前刀面的俯视图中，上述主切削刃还具有呈凸曲线状而从上述角刃延伸的第1主切削刃部、和平滑地连接在该第1主切削刃部上而以直线状延伸的第2主切削刃部；并且，上述修光刃形成为沿以钝角与该第2主切削刃部交叉的方向延伸的直线状。
2、 如权利要求1所述的钻头用刀片，其特征在于，使上述第l主 切削刃部在上述俯视图中所成的凸曲线的曲率半径相对于上述可转位 钻头的钻头直径D为0. 6xD-"1.0xD的范围。
3、 如权利要求1所述的钻头用刀片，其特征在于，使上述第l主 切削刃部所成的凸曲线的弦长在上述俯视图中相对于内切于上述前刀 面的圆的直径IC为0. 3 x IC~ 0. 7 x IC的范围。
4、 如权利要求l所述的钻头用刀片，其特征在于，上述修光刃在 上述俯视图中设为0. lmm~ 0. 5mm的长度。
5、 如权利要求l所述的钻头用刀片，其特征在于，上述修光刃在 上述俯视图中沿相对于上述第2主切削刃部成1。 ~3°的角度交叉的 方向延伸。
6、 一种可转位钻头，其特征在于，具备绕轴线旋转的钻头主体、和至少两个权利要求1至5中任一 项所述的钻头用刀片，各刀片主体具有相同形状相同大小，这些钻头 用刀片分别使1个上述切削刃向上述钻头主体的前端侧突出，在相对 端上; ，'。P p- ' ''"、、 ，这些安装在径向内周侧和外周侧的上述钻头用刀片的上述1个切 削刃的第1主切削刃部都位于径向外周侧，使这些1个切削刃的绕上 述轴线的旋转轨迹彼此相互交叉；其中径向外周侧的钻头用刀片配设为，使得在其上述1个切削刃 的径向外周侧相邻的另1个切削刃的上述修光刃在上述旋转轨迹中沿上述轴线方向延伸；并且，在径向内周侧的钻头用刀片中，使通过与径向外周侧的钻 头用刀片的上述1个切削刃的旋转轨迹彼此的交点且正交于上述轴线 的虚拟平面交叉于其上述1个切削刃的第2主切削刃部，使该径向内 周侧的钻头用刀片的上述1个切削刃的第1主切削刃部突出到上述轴 线方向的最前端。
7、 如权利要求6所述的可转位钻头，其特征在于，使上述径向内 周侧的钻头用刀片的上述1个切削刃的第1主切削刃部的上述轴线方 向突端与上述外周侧的钻头用刀片的上述1个切削刃的修光刃的上述 轴线方向最前端在该轴线方向上的间隔为0. 05mm~ 0. 3mm。
8、 如权利要求6所述的可转位钻头，其特征在于，上述径向内周 侧的钻头用刀片的上述1个切削刃的第2主切削刃部相对于上述虚拟 平面以3° ~8°的交叉角交叉。
9、 如权利要求6所述的可转位钻头，其特征在于，上述径向外周 侧的钻头用刀片的上述1个切削刃的第2主切削刃部相对于上述虚拟 平面以1。
~ 3°的交叉角交叉。
全文摘要
本发明提供一种钻头用刀片，是使分别形成在正方形平板状的刀片主体的前刀面的4个边棱部上的切削刃的1个向可转位钻头的钻头主体前端侧突出而可拆装地安装的钻头用刀片，上述切削刃由位于上述前刀面的角部的角刃、从上述角刃朝向上述前刀面的一个圆周方向依次延伸的主切削刃和修光刃构成；在对置于上述前刀面的俯视图中，上述主切削刃还由呈凸曲线状而从上述角刃延伸的第1主切削刃部、和平滑地连接在该第1主切削刃部上而以直线状延伸的第2主切削刃部构成；上述修光刃形成为沿以钝角与上述第2主切削刃部交叉的方向延伸的直线状。
文档编号B23B51/00GK101549413SQ20091012792
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年3月31日
发明者成田彻, 高桥秀史 申请人:三菱麻铁里亚尔株式会社