钻头及钻头头部的制作方法

文档序号:11159691阅读:532来源:国知局
钻头及钻头头部的制造方法与工艺

本发明涉及一种钻头及钻头头部,所述钻头对例如CFRP(碳纤维强化树脂)或在该CFRP层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料等工件材料进行钻孔加工;所述钻头头部可装卸地安装于可转位刀片式钻头的工具主体的前端部或通过钎焊等以固定状态安装于工具主体的前端部。

本申请主张基于2014年9月26日在日本申请的专利申请2014-197097号、2015年7月30日在日本申请的专利申请2015-150810号及2015年9月24日在日本申请的专利申请2015-187316号的优先权,并将其内容援用于此。



背景技术:

以往,对例如用于飞机部件等的CFRP(碳纤维强化树脂)或在该CFRP层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料等工件材料进行利用钻头的钻孔加工。

这种工件材料中,钻孔加工时由于从钻头传导的推力载荷(从钻头朝向钻头传送方向作用于工件材料的力),易在加工孔的内周产生纤维层的层间剥离(脱层)。并且,有时会产生纤维的切割残留或伸展性的冲压毛刺、晶须等(以下,省略为毛刺等)。作为用于消除这种问题的钻头,例如已知有下述专利文献1~5中记载的钻头。

专利文献1中记载的钻头通过将前端角设定得较小,即设为70~100°,减少了推力载荷。

关于专利文献2、3中记载的钻头,钻头侧面观察中,前端部形成为尖锐的锐角,切削刃的前端角随着从前端朝向基端侧,以逐渐或阶段性地变小的方式发生变化,从而减少推力载荷。

专利文献4中记载的钻头中,在钻头前端部形成有沿钻头轴线方向相邻的小径部与大径部,首先由小径部对工件材料进行钻孔加工(粗加工)之后,大径部切入工件材料,对加工孔的内周进行精加工。即,即使在由于小径部的钻孔加工而产生层间剥离或毛刺等不良情况时,之后切入的大径部也会对连同产生所述不良情况的每个部分的加工孔的内周进行切除。

专利文献5中记载的钻头为所谓的蜡烛型钻头,切削刃(前端刃)的径向外侧的端部形成为朝向钻头前端侧突出,并且该端部锋利地切入加工孔的内周,抑制产生层间剥离或毛刺等。

专利文献1:美国专利申请公开第2008/0019787号说明书

专利文献2:日本专利第5087744号公报

专利文献3:日本专利第5258677号公报

专利文献4:日本专利公开2014-34079号公报

专利文献5:美国专利第8540463号说明书

然而,上述以往的钻头中,存在下述课题。

专利文献1~3的钻头虽然能够在钻孔加工时减少推力载荷来抑制层间剥离,但径向载荷相应地较高。即,向径向扩张工件材料的加工孔的同时进行钻孔加工,因此加工后产生加工孔的缩径现象(回弹),很难确保孔加工精度。具体而言,利用钻头进行钻孔加工时,向径向外侧按压加工孔的内周而使其弹性变形,加工后加工孔的内周恢复变形,导致孔径比所期待的孔径更小,无法确保内径精度。

并且,由于切削刃的刃长较长,因此钻孔加工时的切削阻力较大。而且,由于切削刃的钻头轴线方向的长度较长,因此钻孔加工时的冲程(钻头传送方向的加工长度)较长,对加工效率(生产率)带来影响。

专利文献4的钻头中,沿钻头的轴线方向排列配置有小径部与大径部,因此钻孔加工时的冲程较长,对加工效率(生产率)带来影响。

并且,小径部的钻头轴线方向的长度较短,因此无法充分确保重磨量,工具寿命较短。

专利文献5的钻头形成为切削刃(前端刃)的径向外侧的端部相对于该端部以外的部位向钻头前端侧突出,因此切削阻力较大程度地作用于该端部,易产生磨损和缺损。



技术实现要素:

本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种钻头及钻头头部,其能够提高穿设于工件材料的加工孔的内周的品质及内径精度,能够抑制钻孔加工时的切削阻力并提高加工效率,能够抑制切削刃的磨损和缺损,能够充分确保重磨量,从而能够延长工具寿命。

为了解决这种课题,并实现所述目的,本发明提出以下方法。

即,本发明的钻头具备:钻头主体,绕轴线旋转;排屑槽,形成于所述钻头主体的外周,且沿着所述轴线方向从前端朝向基端侧延伸;及前端刃,形成于所述排屑槽的朝向钻头旋转方向的壁面与所述钻头主体的前端面之间的交差棱线部,所述前端刃具有:第1前端刃,随着朝向与所述轴线正交的径向外侧而朝向所述轴线方向的基端侧延伸;及第2前端刃,配置于所述第1前端刃的所述径向外侧,所述第2前端刃随着朝向所述径向外侧而朝向所述轴线方向的前端侧延伸或与所述轴线垂直地延伸,所述第2前端刃的所述径向的内端相对于所述第1前端刃的所述径向的外端,配置于所述轴线方向的基端侧,所述第2前端刃的所述径向的外端配置于使所述第1前端刃朝向所述径向外侧延伸的虚拟延长线上。

并且,本发明为一种安装于工具主体的前端部的钻头头部,其具备:头部主体,与所述工具主体一同绕轴线旋转;排屑槽,形成于所述头部主体的外周,且沿着所述轴线方向从前端朝向基端侧延伸;及前端刃,形成于所述排屑槽的朝向钻头旋转方向的壁面与所述头部主体的前端面之间的交差棱线部,所述前端刃具有:第1前端刃,随着朝向与所述轴线正交的径向外侧而朝向所述轴线方向的基端侧延伸;及第2前端刃,配置于所述第1前端刃的所述径向外侧,所述第2前端刃随着朝向所述径向外侧而朝向所述轴线方向的前端侧延伸或与所述轴线垂直地延伸,所述第2前端刃的所述径向的内端相对于所述第1前端刃的所述径向的外端,配置于所述轴线方向的基端侧,所述第2前端刃的所述径向的外端配置于使所述第1前端刃朝向所述径向外侧延伸的虚拟延长线上。

根据本发明的钻头及钻头头部,位于钻头的前端面的前端刃具备第1前端刃及配置于该第1前端刃的径向外侧的第2前端刃。具体而言,第1前端刃随着朝向径向外侧而朝向轴线方向的基端侧倾斜,而第2前端刃随着朝向径向外侧而朝向轴线方向的前端侧倾斜或者与轴线垂直地延伸。并且,第2前端刃的径向的内端配置于比第1前端刃的径向的外端更靠轴线方向的基端侧,第2前端刃的径向的外端位于使第1前端刃向径向外侧延伸的虚拟延长线上,因此发挥下述作用效果。

即,前端刃分别具备在钻头前端位于径向内侧的第1前端刃及位于径向外侧的第2前端刃,因此第1前端刃对工件材料进行钻孔加工时产生的推力载荷(从钻头朝向钻头传送方向作用于工件材料的力)作用于工件材料中位于比加工孔的内周(在此所说的内周是指加工后成为加工孔的内周的预定部,以下,称为内周预定部)更靠径向内侧的部分,防止该推力载荷向钻头外周部(工件材料中为加工孔的内周预定部)传导。

详细而言,在钻孔加工时作用于工件材料的推力载荷通常在钻头前端的径向内侧的部分(包括轴线的径向的中央部附近)易变大,且以往的钻头中,从钻头前端的中央部附近作用于工件材料的推力载荷传导至加工孔的内周预定部,由此易产生层间剥离。

另一方面,根据本发明,通过将第1、第2前端刃互相分离,防止从钻头前端的中央部附近作用于工件材料的推力载荷传导至加工孔的内周预定部,因此能够抑制在加工后的加工孔的内周产生层间剥离。

并且,通过分别形成第1、第2前端刃来抑制了层间剥离,因此无需如以往的钻头那样为了抑制层间剥离而将钻头的前端角设定为较小或将前端部形成为尖锐的锐角,因此根据本发明,能够将前端刃的刃长限制为较短。由此,能够抑制钻孔加工时的切削阻力。

并且,能够将前端刃的轴线方向的长度限制为较小,并能够将钻孔加工时的冲程(钻头传送方向的加工长度)抑制为较小,从而提高加工效率(生产率)。

但是,钻孔加工时,从第1、第2前端刃作用于工件材料的切削力中,朝向轴线方向的前端侧(钻头传送方向)的分力成为推力载荷,朝向径向的分力成为径向载荷。

并且,本发明中,前端刃中的第1前端刃随着朝向径向外侧而朝向轴线方向的基端侧倾斜,而第2前端刃随着朝向径向外侧而朝向轴线方向的前端侧倾斜或者与轴线垂直地延伸。

因此,从第1、第2前端刃作用于工件材料的推力载荷的方向互相相同,但从第1前端刃作用于工件材料的径向载荷的方向与从第2前端刃作用于工件材料的径向载荷的方向互不相同。

具体而言,第1前端刃的径向载荷朝向径向外侧作用于工件材料,但第2前端刃的径向载荷朝向径向内侧作用于工件材料或者大致为零(不作用)。

在此,例如以往的钻头中,将前端角设定为较小的钻头或将钻头的前端部形成为尖锐的锐角的钻头中,由于朝向径向外侧作用于工件材料的径向载荷较大,因此向径向扩张加工孔的同时进行钻孔加工,在加工后产生加工孔的缩径现象(回弹),很难确保加工孔的内径精度。

另一方面,根据本发明,从第1前端刃作用于工件材料的朝向径向外侧的径向载荷,通过与该径向载荷不同方向的、从第2前端刃作用于工件材料的径向载荷而减少或者不会进一步增大。即,本发明所涉及的钻头的整个前端刃的径向载荷比以往的钻头的整个前端刃的径向载荷减少。而且,本发明中,能够在工件材料的加工孔的内周预定部附近配置第2前端刃,此时,能够使第2前端刃的朝向径向内侧的径向载荷直接作用于加工孔的内周预定部。

因此,能够有效地抑制在加工孔的内周产生缩径现象,加工孔的内径精度得到提高。

并且,第2前端刃随着朝向径向外侧而朝向轴线方向的前端侧延伸或者与轴线垂直地延伸,因此该第2前端刃锋利地切入加工孔的内周预定部附近。

另外,在例如排屑槽呈随着从轴线方向的前端朝向基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向的相反侧扭转的螺旋状时,通过使第2前端刃随着从径向的外端朝向内侧而逐渐朝向轴线方向的基端侧倾斜,能够将第2前端刃的径向前角(Radial rake angle)比第1前端刃的径向前角更容易地设定在正角(Positive angle)侧,能够进一步提高第2前端刃的锋利度。

因此,能够有效地抑制在加工孔的内周产生毛刺等,从而提高加工孔的内周的品质。

并且,第2前端刃的径向的外端位于第1前端刃的虚拟延长线上,因此这些第1、第2前端刃在钻孔加工时大致同时切入工件材料。

因此,钻孔加工时,不会有过大的切削阻力作用于第2前端刃,通过上述结构能够充分提高第2前端刃的锋利度并且抑制该第2前端刃的磨损和缺损。

而且,第2前端刃的径向的外端位于第1前端刃的虚拟延长线上,因此这些第1、第2前端刃彼此在轴线方向上也不会大幅分开配置。

因此,能够可靠地获得能够将钻孔加工时的冲程限制为较小的上述效果。

并且,由于第2前端刃的径向的外端位于第1前端刃的虚拟延长线上,因此制造钻头时,例如能够通过在整个前端刃的刃长的一部分成型凹状部分,来容易形成第1、第2前端刃。因此,钻头的制造较容易。

并且,第2前端刃的径向的外端位于第1前端刃的虚拟延长线上,因此容易较大地确保前端刃的重磨量。因此,能够实现工具寿命的长寿命化。

综上,根据本发明,能够提高穿设于工件材料的加工孔的内周的品质及内径精度,能够抑制钻孔加工时的切削阻力并提高加工效率,能够抑制切削刃的磨损和缺损,能够充分提高重磨量,从而能够延长工具寿命。

并且,本发明的钻头中,所述前端刃可具有配置于所述第2前端刃的所述径向外侧的第3前端刃,所述第3前端刃沿着所述虚拟延长线延伸。

此时,通过第1、第2前端刃可获得上述的显著的作用效果,而且第3前端刃与第1、第2前端刃大致同时切入工件材料,能够稳定地提高加工孔的内周的品质及内径精度。

并且,第3前端刃设置于第2前端刃的径向的外端与沿着排屑槽延伸的外周刃的前端(前缘)之间,因此能够通过该第3前端刃防止在前端刃与外周刃之间形成尖锐的角部,并能够通过钝角的角部连接它们。即,前端刃与外周刃之间的连接部分中,能够充分提高刀尖强度,因此可显著抑制切削刃的磨损和缺损。

尤其,例如对在CFRP(碳纤维强化树脂)层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料或由伸展性较高的金属材料等构成的工件材料进行钻孔加工时,通过采用上述结构,能够以高精度稳定地进行切削,因此优选。

并且,本发明的钻头中,所述第2前端刃的所述径向的内端可相对于所述第1前端刃的所述径向的外端,配置于所述径向内侧或所述径向的同一位置。

此时,以第1前端刃与第2前端刃在径向上重叠的方式进行钻孔加工,因此不会在这些第1、第2前端刃彼此之间产生切割残留。即,不会对连结第1前端刃的径向的外端与第2前端刃的径向的内端的棱线等连接部分赋予切削刃功能,能够防止在它们之间产生切割残留。

因此,例如对双刃或三刃等多刃的钻头适用本发明的上述结构时,沿圆周方向相邻的切削刃(前端刃)彼此中,无需在刃长方向上互相错开第1、第2前端刃彼此的分离位置(相当于第1前端刃的径向的外端及第2前端刃的径向的内端的位置)。

若进行具体说明,则例如日本专利公开平11-129109号公报中记载的钻头头部中,沿圆周方向相邻的切削刃(前端刃)彼此中,若不使断屑槽的位置在刃长方向上互相错开,则会产生切割残留。

另一方面,根据本发明的上述结构,在圆周方向上相邻的各个前端刃中不会产生切割残留,因此能够比较自由地将第1、第2前端刃配置于所希望的位置。因此,可轻松地应对对钻头的各种要求。

另外,在采用本发明的上述结构的钻头对工件材料尤其对CFRP进行钻孔加工时,能够发挥格外显著的效果。

并且,本发明的钻头中,形成有连结所述第1前端刃的所述径向的外端与所述第2前端刃的所述径向的内端的棱线,从所述径向,侧面观察所述钻头主体时,形成于所述轴线与所述棱线之间的角度θ1优选为10°以下。

此时,钻头侧面观察中,形成于轴线与棱线之间的锐角及钝角中,锐角的角度θ1为10°以下,因此发挥下述效果。

即,防止在第1、第2前端刃彼此之间产生切割残留,并且形成第2前端刃时,防止朝向径向内侧切开较大的凹部等而导致钻头前端的刚性下降。

并且,本发明的钻头可以如下:所述第2前端刃的所述径向的内端相对于所述第1前端刃的所述径向的外端,配置于所述径向外侧,所述前端刃具有第4前端刃,所述第4前端刃连结所述第1前端刃的所述径向的外端与所述第2前端刃的所述径向的内端,并且随着朝向所述径向外侧而朝向所述轴线方向的基端侧延伸。

此时,第1前端刃与第2前端刃之间配置有连接它们的第4前端刃,因此进一步可靠地防止在第1、第2前端刃彼此之间产生切割残留。

因此,例如对双刃或三刃等多刃的钻头适用本发明的上述结构时,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃)彼此中,无需在刃长方向上互相错开第1、第2前端刃彼此的分离位置(配置第4前端刃的位置)。

如此,根据本发明的上述结构,在圆周方向上相邻的各个前端刃中不会产生切割残留,因此能够比较自由地将第1、第2前端刃配置于所希望的位置。因此,可轻松地应对对钻头的各种要求。

另外,在采用本发明的上述结构的钻头对工件材料尤其对在CFRP层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料(尤其是在钻头贯穿侧的端部配置有金属板的材料)或伸展性较高的金属材料等进行钻孔加工时,可发挥格外显著的效果。

并且,本发明的钻头中,从所述径向,侧面观察所述钻头主体时,形成于所述轴线与所述第4前端刃之间的角度θ2可设为30°以下。

此时,钻头侧面观察中,形成于轴线与第4前端刃之间的锐角及钝角中,锐角的角度θ2为30°以下,因此发挥下述效果。

即,角度θ2为30°以下,因此第4前端刃不会相对于轴线大幅倾斜,而是大致沿着该轴线延伸,能够缩短该第4前端刃的刃长。由此,能够加长第2前端刃的刃长,从而通过设置上述第2前端刃而获得的上述作用效果更显著。

并且,本发明的钻头中,从所述径向,侧面观察所述钻头主体时,该钻头的前端角α优选为100°以上且170°以下,所述前端角α相当于形成于所述第1前端刃与所述轴线之间的锐角角度的两倍。

此时,钻头的前端角α为100°以上,因此该前端角α不会过小,防止钻孔加工时径向载荷(朝向径向外侧作用于工件材料的力)过大。由此,抑制加工后的加工孔的缩径现象的效果进一步格外显著。

并且,钻头的前端角α为170°以下,因此该前端角α不会过大,防止钻孔加工时推力载荷(朝向钻头传送方向作用于工件材料的力)过大。因此,抑制层间剥离的效果更加可靠。

并且,本发明的钻头中,优选将使所述前端刃沿绕所述轴线的圆周方向旋转而得到的旋转轨迹的直径作为φD,所述第2前端刃的所述径向的外端配置于自所述前端刃的所述径向的外端起φD×10%以下的范围内。

此时,第2前端刃的径向的外端配置于自整个前端刃的径向的最外端起φD×10%以下的范围内,因此发挥下述效果。

即,能够将第2前端刃配置于工件材料的加工孔的内周预定部附近,能够使该第2前端刃的朝向径向内侧的径向载荷直接作用于加工孔的内周预定部。

因此,能够更有效地抑制在加工孔的内周产生缩径现象,可提高加工孔的内径精度。

并且,第2前端刃随着朝向径向外侧而朝向轴线方向的前端侧延伸或者与轴线垂直地延伸,因此该第2前端刃锋利地切入加工孔的内周预定部附近。

因此,能够更有效地抑制在加工孔的内周产生毛刺等,可提高加工孔的内周的品质。

并且,本发明的钻头中,优选将使所述前端刃沿绕所述轴线的圆周方向旋转而得到的旋转轨迹的直径作为φD,所述第1前端刃的所述径向的外端配置于自所述前端刃的所述径向的外端起φD×25%以下的范围内。

此时,第1前端刃的径向的外端配置于自整个前端刃的径向的最外端起φD×25%以下的范围内,因此发挥下述效果。

即,能够将第1前端刃的刃长确保为相对于整个前端刃的刃长的大致一半以上,形成配置于该第1前端刃的径向外侧的第2前端刃时,防止切开较大的凹部等而导致钻头前端的刚性下降。

并且,本发明的钻头中,从所述径向,侧面观察所述钻头主体时,形成于与所述轴线垂直的虚拟平面和所述第2前端刃之间的角度β优选为25°以下。

此时,钻头侧面观察中,形成于与轴线垂直的虚拟平面和第2前端刃之间的锐角及钝角中,锐角的角度β为25°以下,因此发挥下述效果。

即,防止第2前端刃的径向的内端在轴线方向上的位置从第1前端刃朝向轴线方向的基端侧大幅分开。由此,形成第2前端刃时,防止切开较大的凹部等而导致钻头前端的刚性下降。并且,将钻孔加工时的冲程抑制为较小的效果更加可靠。

并且,本发明的钻头中,优选在所述排屑槽的朝向钻头旋转方向的壁面中的、经由所述前端刃与所述前端面相连的前端部,以与所述轴线平行的方式形成有中心槽前刀面,从所述轴线方向的前端朝向基端侧观察所述钻头主体的钻头正面观察中,所述前端刃沿着与所述轴线正交的径向延伸。

并且,本发明的钻头头部中,优选在所述排屑槽的朝向钻头旋转方向的壁面中的、经由所述前端刃与所述前端面相连的前端部,以与所述轴线平行的方式形成有中心槽前刀面,从所述轴线方向的前端朝向基端侧观察所述钻头主体的钻头正面观察中,所述前端刃以沿着与所述轴线正交的径向的方式延伸。

此时,成为前端刃的前刀面的排屑槽的中心槽前刀面形成为与钻头主体的轴线平行,因此该前端刃的轴向前角(Axial rake angle)为负角(0°)。并且,钻头正面观察中,前端刃以沿着钻头主体的径向的方式延伸。即,该前端刃的芯部高度设为零,而非其芯部上升或芯部下降。

在此,对上述“芯部高度”进行说明。众所周知,芯部高度(芯部高度尺寸)是,钻头正面观察中,该前端刃与和前端刃的刃长方向平行地通过轴线的虚拟直线分开的距离。具体而言,图29B及图31B所示的以往的钻头100、110中,前端刃107与和前端刃107的刃长方向平行地通过轴线O的虚拟直线分开的距离L为芯部高度。并且,前端刃107相对于所述虚拟直线位于钻头旋转方向T侧的情况为“芯部上升”,位于钻头旋转方向T的相反侧的情况为“芯部下降”。

以往的钻头100、110均为芯部上升。

说明基于本发明的上述结构的作用效果时,首先利用本说明书中所附的图29A~图33,对以往的钻头100、110的问题点进行具体说明。

钻头100、110具备:钻头主体101,绕轴线O旋转;排屑槽102,形成于钻头主体101的外周,且沿着轴线O方向从前端朝向基端侧延伸;及前端刃107,形成于排屑槽102的朝向钻头旋转方向T的壁面与钻头主体101的前端面之间的交差棱线部。

另外,前端刃107中,与进行钻孔加工后的加工孔的内周的精加工精度密切相关的是该前端刃107中的径向的外端(外周角)107c附近。

图29A、图29B及图30所示的钻头100中,排屑槽102在钻头主体101的前端面开口,并且随着从该前端面朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转,并以螺旋状延伸。因此,前端刃107的轴向前角(Axial rake angle)为正角。并且,如图30所示,前端刃107的外周角107c的径向前角(Radial rake angle)R为正角(+)。

若利用该钻头100对CFRP等工件材料进行钻孔加工,则图33所示的工件材料W的加工孔的内周中,在以符号A表示的区域(圆周方向区域)易产生毛刺等。

即,由CFRP等构成的工件材料W具有纤维的方向性,图33中,纤维的方向性为上下方向(纵向)。因此,若前端刃107的外周角107c的径向前角R为正角(+),则在加工孔的内周中的区域A,刀尖以锐角切入(刀尖相对于纤维的条纹,反向且锋利地切入),纤维易被剥离,产生毛刺等。

并且,图31A、图31B及图32所示的钻头110中,在排屑槽102的前端部形成有与轴线O平行的中心槽前刀面102c。因此,前端刃107的轴向前角为负角(0°)。并且,如图32所示,前端刃107的外周角107c的径向前角R为比0°更靠负角侧的较大的负角(-)。

若利用该钻头110对CFRP等工件材料进行钻孔加工,则图33所示的工件材料W的加工孔的内周中,在以符号B表示的区域(圆周方向区域)易产生毛刺等。

即,若前端刃107的外周角107c的径向前角R为负角(-),则在加工孔的内周中的区域B,刀尖以钝角切入(刀尖相对于纤维的条纹,正向但不锋利地切入),易产生纤维的切割残留,产生毛刺等。

因此,希望遍及加工孔的内周的整个圆周方向而抑制产生毛刺等,提高精加工精度。

另一方面,本发明的上述结构中,钻头正面观察中,前端刃沿着径向延伸,且芯部高度大致为零。另外,上述“前端刃沿着径向延伸”是指,钻头正面观察中,形成于通过前端刃的径向的外端(外周角)及轴线的虚拟直线与该前端刃的刃长方向之间的角度为接近零的较小的值(大致0°),具体而言,所述角度例如为5°以下(0~5°)。

如此,若前端刃的轴向前角为负角(0°)且前端刃沿着径向延伸(芯部高度为零),则前端刃的外周角的径向前角成为负角(0°)。

因此,若通过本发明的上述结构的钻头及钻头头部对CFRP等工件材料进行钻孔加工,则在图33所示的工件材料W的加工孔的内周中,无论在以符号A表示的区域(圆周方向区域)还是以符号B表示的区域(圆周方向区域),均显著抑制产生毛刺等。

具体而言,工件材料W的加工孔的内周中,在区域A中,以往刀尖以锐角切入(刀尖相对于纤维的条纹,反向且锋利地切入)而纤维易被剥离,但本发明的上述结构中,刀尖以直角切入,因此抑制纤维的剥离。并且,在区域B中,以往刀尖以钝角切入(刀尖相对于纤维的条纹,正向但不锋利地切入)而易产生纤维的切割残留,但本发明的上述结构中,刀尖以直角切入,因此抑制产生纤维的切割残留。

因此,本发明的上述结构的钻头及钻头头部能够遍及加工孔的内周的整个圆周方向而抑制产生毛刺等。

综上,根据本发明的上述结构,能够稳定地提高对工件材料进行钻孔加工后的加工孔的内周的精加工精度。

并且,本发明的钻头中,所述排屑槽中位于比所述中心槽前刀面更靠所述轴线方向的基端侧的部分可随着从所述中心槽前刀面朝向所述轴线方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向的相反侧扭转延伸。

此时,排屑槽成为在钻头主体的外周以螺旋状延伸的螺旋槽。因此,可良好地维持切屑排出性。

并且,本发明的钻头中,所述排屑槽可与所述轴线平行地延伸。

此时,排屑槽成为在钻头主体的外周以直线状延伸的直槽。因此,在制造钻头时易成型排屑槽。

并且,本发明的钻头中,优选在所述前端面形成有凹部,所述凹部在所述前端刃中至少从所述第2前端刃朝向钻头旋转方向的相反侧延伸,并且朝向所述轴线方向的基端侧凹陷,所述钻头主体的内部形成有沿所述轴线方向贯穿该钻头主体的冷却孔,在所述前端面开口的所述冷却孔的至少一部分配置于所述凹部。

并且,本发明的钻头头部中,优选在所述前端面形成有凹部,所述凹部在所述前端刃中至少从所述第2前端刃朝向钻头旋转方向的相反侧延伸,并且朝向所述轴线方向的基端侧凹陷,所述头部主体的内部形成有沿所述轴线方向贯穿该头部主体的冷却孔,在所述前端面开口的所述冷却孔的至少一部分配置于所述凹部。

此时,由于钻孔加工时的离心力的作用等,从冷却孔流出至凹部内的冷却剂(压缩空气、油性或水溶性的切削液剂)易稳定地从该凹部流向第2前端刃及位于该第2前端刃的径向外侧的前端刃部分(外周角等)以及外周刃的前端(前缘)等。

具体而言,冷却剂通过凹部内,从前端面(前端后刀面)流向与该前端面在钻头旋转方向上相邻的排屑槽(前刀面),并且供给至切削刃(前端刃及外周刃)以及其附近。即,冷却剂不会受到在前刀面上流动的切屑的影响,而是从前端面到达切削刃。由此,能够有效地冷却切削刃及工件材料的加工孔的内周附近(加工部位),从而显著提高加工精度。

详细而言,以往,冷却剂从在钻头的前端面开口的冷却孔流出之后,在流动方向不确定的状态下不稳定地流动,并通过与该前端面相比位于钻头旋转方向的相反侧的排屑槽的内部和钻头的外周面等,从而供给至切削刃。因此,未到达切削刃附近的浪费的冷却剂较多,未能获得充分的冷却效果。并且,也很难提高排屑槽内的切屑的排出性。尤其,例如CFRP或在CFRP层叠金属板而成的复合材料等工件材料的钻孔加工中,所述加工部位的温度由于切削热而上升,CFRP脆化,由此易产生毛刺和层间剥离(脱层)。并且,由于切屑滞留在所述加工部位,因此啮入的切屑摩擦加工孔的内周而损坏加工面,导致加工品质下降。

相对于此,根据本发明的上述结构,冷却剂通过前端面的凹部内而从靠近切削刃的位置全部流向在钻头旋转方向上相邻的排屑槽内。因此,冷却剂稳定地供给至所述加工部位,能够显著地抑制该加工部位的温度上升,并能够稳定地提高加工品质。并且,通过冷却剂稳定地流向所述加工部位,能够抑制切屑滞留在该加工部位,并显著地防止切屑的啮入等引起的加工品质的下降。

并且,能够有效地抑制处于切削载荷增大的趋势的前端刃的外周角或外周刃的前缘的磨损和损伤,从而能够长期良好地维持切削性能。

并且,本发明的钻头中,优选所述凹部分别从所述冷却孔的开口部朝向钻头旋转方向及钻头旋转方向的相反侧延伸。

并且,本发明的钻头头部中,优选所述凹部分别从所述冷却孔的开口部朝向钻头旋转方向及钻头旋转方向的相反侧延伸。

此时,凹部从冷却孔的开口部朝向钻头旋转方向延伸,因此在该凹部内流动的冷却剂从钻头前端面稳定地流向与该前端面在钻头旋转方向上相邻的排屑槽,从而上述的作用效果更显著。

并且,凹部从冷却孔的开口部朝向钻头旋转方向的相反侧延伸,因此在该凹部内流动的冷却剂还稳定地流入与钻头前端面在钻头旋转方向的相反侧相邻的排屑槽内。因此,能够促进排屑槽内的切屑的排出,从而提高切屑排出性,并显著抑制切屑堵塞,从而能够持续地良好地维持高精度的钻孔加工。

并且,本发明的钻头中,优选所述凹部具有在该凹部的最深部连接的一对壁面,并且剖面呈凹V字状,所述冷却孔的开口部在所述一对壁面上都开口。

并且,本发明的钻头头部中,优选所述凹部具有在该凹部的最深部连接的一对壁面,并且剖面呈凹V字状,所述冷却孔的开口部在所述一对壁面上都开口。

此时,在凹部的最深部连接的一对壁面中的双方开口有冷却孔,因此从该冷却孔流出的冷却剂以分别沿着这些壁面的方式流动而均匀地分散,在凹部内形成均匀且稳定的流动,并且从该凹部流出而稳定地供给至所述加工部位。因此,上述作用效果更加格外显著。

根据本发明的钻头及钻头头部,能够提高穿设于工件材料的加工孔的内周的品质及内径精度,抑制钻孔加工时的切削阻力,从而能够提高加工效率,能够抑制切削刃的磨损和缺损,能够充分确保重磨量,从而能够延长工具寿命。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的钻头的侧视图。

图2是从正面观察图1的钻头的前端面的图(主视图)。

图3是放大表示图1的钻头的前端部的侧视图。

图4是放大表示图1的钻头的前端部的侧视图,是从与图3不同的方向观察该前端部的图。

图5是放大表示图3的V部的图,是说明钻孔加工时从钻头作用于工件材料的切削力(推力载荷、径向载荷)的图。

图6是说明本发明的第1实施方式所涉及的钻头的各构成要件的角度、径向位置等的图。

图7是表示本发明的第1实施方式所涉及的钻头的变形例的侧视图。

图8是从正面观察图7的钻头的前端面的图(主视图)。

图9是放大表示图7的钻头的前端部的侧视图。

图10是放大表示图7的钻头的前端部的侧视图,是从与图9不同的方向观察该前端部的图。

图11是表示本发明的第2实施方式所涉及的钻头的侧视图。

图12是从正面观察图11的钻头的前端面的图(主视图)。

图13是放大表示图11的钻头的前端部的侧视图。

图14是放大表示图11的钻头的前端部的侧视图,是从与图13不同的方向观察该前端部的图。

图15是说明本发明的第2实施方式所涉及的钻头的各构成要件的角度、径向位置等的图。

图16是表示本发明的第2实施方式所涉及的钻头的变形例的侧视图。

图17是从正面观察图16的钻头的前端面的图(主视图)。

图18是放大表示图16的钻头的前端部的侧视图。

图19是放大表示图16的钻头的前端部的侧视图,是从与图18不同的方向观察该前端部的图。

图20A是表示本发明的参考例所涉及的钻头的侧视图。

图20B是表示本发明的参考例所涉及的钻头的主视图。

图21是表示图20A的II-II剖面的图。

图22A是表示本发明的第3实施方式所涉及的钻头的侧视图。

图22B是表示本发明的第3实施方式所涉及的钻头的主视图。

图23A是表示本发明的第3实施方式所涉及的钻头的变形例的侧视图。

图23B是表示本发明的第3实施方式所涉及的钻头的变形例的主视图。

图24是放大表示图23A的钻头的主要部分的图,是说明钻孔加工时从钻头作用于工件材料的切削力(推力载荷、径向载荷)的图。

图25是说明图23A及图23B所示的钻头的各构成要件的角度、径向位置等的图。

图26A是表示本发明的第4实施方式所涉及的钻头的侧视图。

图26B是表示本发明的第4实施方式所涉及的钻头的主视图。

图27A是表示本发明的第2实施方式所涉及的钻头的变形例的侧视图。

图27B是表示本发明的第2实施方式所涉及的钻头的变形例的主视图。

图28是表示本发明的第3实施方式所涉及的钻头的变形例的主视图。

图29A是表示以往的钻头的侧视图。

图29B是表示以往的钻头的主视图。

图30是表示图29A的IX-IX剖面的图。

图31A是表示以往的钻头的侧视图。

图31B是表示以往的钻头的主视图。

图32是表示图31A的XI-XI剖面的图。

图33是说明对工件材料进行钻孔加工后的加工孔的内周中,易产生毛刺等的区域的图。

具体实施方式

<第1实施方式>

以下,参考图1~图6对本发明的第1实施方式所涉及的钻头10进行说明。

如图1~图4所示,本实施方式的钻头10具有钻头主体1,该钻头主体1呈以轴线O为中心的大致圆柱状,并由硬质合金等硬质材料形成。钻头主体1的轴线O方向的基端侧部分为圆柱状的柄部,并且轴线O方向的前端侧部分为具有切削刃的刃部。另外,所述切削刃中包含后述的前端刃7及外周刃4。

钻头10中,钻头主体1的柄部可装卸地安装于机床的主轴或钻床及电钻的三爪卡盘等,且沿绕轴线O的钻头旋转方向T旋转,并且向沿着轴线O方向的前端侧(图1中的下侧)送出,并通过刃部切入工件材料来进行钻孔加工。另外,作为该工件材料,例如可举出用于飞机部件等的CFRP(碳纤维强化树脂)、在该CFRP层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料或伸展性较高的金属材料等。

本说明书中,将沿着钻头主体1的轴线O方向的刃部侧(图1中的下侧)称为前端侧,将与刃部相反的一侧的、被机床的主轴等把持的柄部侧(图1中的上侧)称为基端侧。

并且,将与轴线O正交的方向称为径向,该径向中,将靠近轴线O的方向称为径向内侧,将远离轴线O的方向称为径向外侧。

并且,将环绕轴线O的方向称为圆周方向,该圆周方向中,将进行切削加工时使钻头10旋转的方向称为钻头旋转方向T,将朝向该方向的相反侧的方向称为钻头旋转方向T的相反侧(钻头旋转反方向)。

在钻头主体1的外周具备:排屑槽2,沿着轴线O方向从前端朝向基端侧延伸;及外周刃4,形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与钻头主体1的外周面之间的交差棱线部。

并且,钻头主体1的外周中,排屑槽2以外的外周面上形成有:刃带部11,与外周刃4在钻头旋转方向T的相反侧相连,且沿着该外周刃4延伸,并且设为直径与该外周刃4的直径相同,成为钻头主体1的刃部的最外径部分;及铲背面15,与刃带部11在钻头旋转方向T的相反侧相连,且直径比外周刃4及刃带部11的直径小。

本实施方式中,钻头主体1的外周中,沿圆周方向互相隔开间隔而形成有多个排屑槽2,这些排屑槽2分别在钻头主体1的前端面6开口,并且随着从该前端面6朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转,并以螺旋状延伸。

并且,这些排屑槽2以相对于轴线O成为旋转对称位置的方式,在钻头主体1的外周沿圆周方向隔开等间隔(以等间距)配置。具体而言,本实施方式的钻头10为两条排屑槽2相对于轴线O以180°旋转对称的方式配置于钻头主体1的麻花钻。

图1中,排屑槽2在钻头主体1的前端面6开口并朝向基端侧延伸,并且在沿着钻头主体1的轴线O方向的中央部附近(图示的例子中,位于比中央部稍微靠基端侧的部分),朝向径向外侧沿外周面向上断开。并且,钻头主体1中,将形成有沿着轴线O方向的排屑槽2的范围作为刃部,将比该范围更靠基端侧作为柄部。

图2中,排屑槽2的槽的内周呈凹曲面状,并形成为朝向径向内侧及钻头旋转方向T凹陷。并且,排屑槽2形成为槽深在沿着其圆周方向的中央部附近最深(槽的内周最接近轴线O)。

图1、图3及图4中,外周刃4的轴线O方向的前端部为前缘。具体而言,钻头主体1的刃部的外径随着从轴线O方向的前端朝向基端侧而逐渐略微变小,被赋予倒锥,与此相应地,外周刃4的外径也从钻头主体1的前端朝向基端侧而逐渐变小。但是,并不限定于此,也可不对钻头主体1的刃部赋予倒锥。

图2中,刃带部11与排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a相连,并形成为位于与后述的前端刃7的最外径(前端刃7的径向的外端绕轴线O旋转而形成的旋转轨迹的圆的直径φD)大致相等的外径的虚拟圆筒面上。并且,钻头主体1中,排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与刃带部11之间的交差棱线部为外周刃4。

本实施方式在图1、图3及图4中,排屑槽2如上述那样扭转而形成为螺旋状,因此沿着排屑槽2的外周刃4及刃带部11也随着从轴线O方向的前端朝向基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转,并以螺旋状延伸。即,排屑槽2、外周刃4及刃带部11的螺旋角(导程、轴向倾斜角)互相相等。

图2中,钻头主体1的外周面中,位于刃带部11与和该刃带部11在钻头旋转方向T的相反侧相邻的排屑槽2之间的部分为铲背面15。相对于外周刃4绕轴线O的旋转轨迹(相当于图2所示的钻头主体1的柄部的外径的虚拟圆),铲背面15向径向内侧后退配置。

具体而言,铲背面15与钻头主体1的外周面中的刃带部11在钻头旋转方向T的相反侧相连,且外径小于该刃带部11的外径。另外,图示的例子中,铲背面15的从外周刃4的所述旋转轨迹朝向径向内侧的后退量(铲背深度)遍及整个圆周方向而恒定。但是,并不限定于此,例如铲背面15可如下,即,随着从其钻头旋转方向T的端部朝向钻头旋转方向T的相反侧,从外周刃4的所述旋转轨迹朝向径向内侧的后退量逐渐变大。

并且,钻头主体1的外周中,铲背面15与排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的相反侧的壁面2b之间的交差棱线部为顶棱部13。顶棱部13朝向钻头旋转方向T的相反侧尖锐,并且呈沿着排屑槽2延伸的棱线状。

图1~图4中,在钻头主体1的前端部具备:前端面6,朝向钻头10的前端侧(钻头传送方向);前端刃7,形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与前端面6之间的交差棱线部;及修磨部9,位于前端面6与和该前端面6在钻头旋转方向T的相反侧相邻的排屑槽2之间。

图2中,前端面(前端后刀面)6具备:第1后刀面31,随着从前端刃7的后述的第1前端刃21~第3前端刃23中位于最靠径向内侧的第1前端刃21朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜;第3后刀面33,随着从第1前端刃21~第3前端刃23中位于最靠径向外侧的第3前端刃23朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜;及第2后刀面32,随着从位于第1前端刃21与第3前端刃23之间的第2前端刃22朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜。

这些第1后刀面31~第3后刀面33分别随着朝向钻头旋转方向T的相反侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧倾斜,由此对第1前端刃21~第3前端刃23分别赋予后角γ1~后角γ3。

图6中,第1后刀面31的后角γ1与第3后刀面33的后角γ3互相相等。并且,第2后刀面32的后角γ2小于第1后刀面31的后角γ1及第3后刀面33的后角γ3。本实施方式中,后角γ1、后角γ3例如为25°左右,后角γ2例如为5~15°左右。

如图3及图4所示,第1后刀面31及第3后刀面33随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜。并且,第2后刀面32随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜。

图2中,前端面6具有:前方部分,与前端刃7在钻头旋转方向T的相反侧相连,并且配置有上述第1后刀面31~第3后刀面33,并呈沿径向较长的矩形;及扇形后方部分,与该前方部分在钻头旋转方向T的相反侧相连,并且设定成该后方部分的后角大于该前方部分的后角。但是,并不限定于此,前端面6可以设定成前方部分与后方部分的后角互相相同,并且形成为这些前方部分及后方部分在同一面。

并且,前端面6具有凹部8,该凹部8从前端刃7朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸,并且形成为朝向轴线O方向的基端侧凹陷。本实施方式中,凹部8呈从前端刃7朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸的槽状,且遍及前端面6中的前方部分至后方部分而形成。

凹部8具有朝向轴线O方向的前端侧的底面与朝向径向外侧的壁面,所述底面为上述的第2后刀面32。

并且,冷却孔14在前端面6上开口。冷却孔14沿着排屑槽2(以与排屑槽2大致相等的导程)在钻头主体1内扭转延伸,并且沿轴线O方向贯穿钻头主体1。冷却孔14内流通有从机床的主轴等供给的冷却剂(压缩空气、油性或水溶性的切削剂),该冷却剂向钻头主体1的前端部及工件材料的加工部位流出。

本实施方式中,在钻头主体1的前端部中将冷却孔14开口的位置设定为比凹部8更靠径向内侧。并且,冷却孔14遍及前端面6及后述的修磨面9b而开口。

图2所示的钻头正面观察中,冷却孔14的开口形状呈圆形,但并不限定于此,例如可以是除此以外的多边形或椭圆形等。

前端刃7形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a的前端部与钻头主体1的前端面6中与所述壁面2a的前端部在钻头旋转方向T的相反侧相连的部分(上述的前方部分)之间的交差棱线部,将壁面2a作为前刀面,并将前端面6作为后刀面。另外,上述壁面2a中包含后述的修磨壁面9a。

并且,该前端刃7具有:第1前端刃21,随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧延伸;第2前端刃22,配置于第1前端刃21的径向外侧;及第3前端刃23,配置于第2前端刃22的径向外侧。

图6所示的从径向观察钻头主体1的侧面观察中,形成于第1前端刃21与轴线O之间的锐角及钝角中,相当于锐角角度的两倍的该钻头10的前端角α设为100~170°的范围。另外,本实施方式的钻头10为麻花钻,因此该钻头侧面观察中,所述前端角α与形成于一对前端刃7的各第1前端刃21的延长线彼此之间的角度相等。

并且,图6中,将使前端刃7沿绕轴线O的圆周方向旋转而得到的旋转轨迹的直径(最外径)设为φD,第1前端刃21的径向的外端配置于自前端刃7的径向的外端起φD×25%以下的范围内。具体而言,图6的钻头侧面观察中,以符号a表示的距离(径向长度)设定为上述φD×25%以下。

图3及图6中,前端刃7中的第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或与轴线O垂直地延伸。本实施方式中图示的例子中,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜。

图6的钻头侧面观察中,形成于与轴线O垂直的虚拟平面VS和第2前端刃22之间的锐角及钝角中,锐角的角度β设定为25°以下。具体而言,该角度β为0~25°。

并且,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于轴线O方向的基端侧。

并且,本实施方式中,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于径向内侧或径向的同一位置。本实施方式中图示的例子中,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于径向内侧。

图3及图4中,在排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与凹部8中朝向径向外侧的壁面之间的交差棱线部,形成有棱线16。棱线16为对切削没有帮助的外观上的切削刃,且沿着轴线O方向延伸,并且连结第1前端刃21的径向的外端与第2前端刃22的径向的内端。但是,向对切削没有帮助的该棱线16也赋予后角,在本实施方式中,所述后角为10°以下。即,前端面6中与棱线16在钻头旋转方向T的相反侧相连的部分(凹部8中朝向径向外侧的壁面)为随着朝向钻头旋转方向T的相反侧而逐渐朝向径向内侧倾斜的后刀面。

图6的钻头侧面观察中,形成于轴线O与棱线16之间的锐角及钝角中,锐角的角度θ1设定为10°以下。具体而言,该角度θ1为0~10°。

并且,如图5及图6所示,第2前端刃22的径向的外端配置于使第1前端刃21朝向径向外侧延伸的虚拟延长线VL上。

并且,图6中,将使前端刃7沿绕轴线O的圆周方向旋转而得到的旋转轨迹的直径(最外径)作为φD,第2前端刃22的径向的外端配置于自前端刃7的径向的外端起φD×10%以下的范围内。具体而言,图6的钻头侧面观察中,以符号b表示的距离(径向长度)设定为上述φD×10%以下。另外,距离b的下限为b=0,因此此时可以不形成第3前端刃23。

如图5及图6所示,第3前端刃23随着从第2前端刃22的径向的外端朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧延伸。第3前端刃23位于前端刃7的最外径部分,该第3前端刃23的径向的外端与外周刃4的前端连接。

并且,第3前端刃23沿着第1前端刃21的虚拟延长线VL延伸。即,第3前端刃23形成为与该第1前端刃21在虚拟延长线VL上对齐。

另外,本实施方式的前端刃7中,作为构成上述的第1前端刃21~第3前端刃23的切削刃要件,具有主切削刃7a及修磨刃7b。对于这些主切削刃7a及修磨刃7b,在说明修磨部9之后,另外进行说明。

图3中,钻头主体1的前端部中,在位于排屑槽2的前端部中从朝向钻头旋转方向T的相反侧的壁面2b至槽底(位于排屑槽2中最靠径向内侧的壁面部分)的区域与前端面6(的后方部分)之间的部分,形成有修磨部9。

修磨部9具备:修磨壁面(修磨前刀面)9a,朝向钻头旋转方向T,并且与前端刃7的第1前端刃21中后述的修磨刃7b相连;及修磨面9b,位于该修磨壁面9a的钻头旋转方向T,呈朝向轴线O方向的前端侧及钻头旋转方向T的相反侧倾斜的平面状,并且与前端面6相连。

图6中,形成于修磨部9中的修磨壁面9a与修磨面9b之间的角度δ例如在100~110°的范围。

并且,如图2所示,本实施方式中,修磨面9b以到达钻头主体1的顶棱部13的方式延伸。

如图2~图4所示,前端刃7中,作为构成上述的第1前端刃21~第3前端刃23的切削刃要件,具有主切削刃7a及修磨刃7b。

修磨刃7b形成于修磨部9的修磨壁面9a与前端面6之间的交差棱线部。修磨刃7b的径向的内端位于轴线O上。并且,前端刃7中,修磨刃7b以外的部位成为主切削刃7a。

因此,前端刃7中,第2前端刃22及第3前端刃23包含于主切削刃7a。并且,前端刃7中,第1前端刃21包含修磨刃7b及主切削刃7a中位于比第2前端刃22更靠径向内侧的部位。

接着,参考图5,对钻孔加工时从钻头10作用于工件材料的切削力与该切削力的推力载荷及径向载荷进行说明。

图5是放大表示钻头10的前端刃7的主要部分的纵剖面图,该剖面观察中,符号F1表示前端刃7中在第1前端刃21的规定点上作用于工件材料的切削力,符号F2表示前端刃7中在第2前端刃22的规定点上作用于工件材料的切削力。并且,实际上,这种切削力F1、F2在第1前端刃21、第2前端刃22的整个刃长区域产生。

切削力F1中,钻头传送fr方向的分力为推力载荷F1t,钻头径向的分力为径向载荷F1r。并且,切削力F2中,钻头传送fr方向的分力为推力载荷F2t,钻头径向的分力为径向载荷F2r。

并且,本实施方式的钻头10中,推力载荷F1t、F2t的方向互相相同,但径向载荷F1r、F2r的方向互不相同。或者径向载荷F2r大致为零。

根据以上说明的本实施方式的钻头10,位于钻头10的前端面6的前端刃7具备第1前端刃21及配置于该第1前端刃21的径向外侧的第2前端刃22。具体而言,第1前端刃21随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜,而第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜或与轴线O垂直地延伸。并且,第2前端刃22的径向的内端配置于比第1前端刃21的径向的外端更靠轴线O方向的基端侧,第2前端刃22的径向的外端位于使第1前端刃21向径向外侧延伸的虚拟延长线VL上,因此发挥下述作用效果。

即,前端刃7分别具备在钻头10前端位于径向内侧的第1前端刃21与位于径向外侧的第2前端刃22,因此如图5所示,第1前端刃21对工件材料进行钻孔加工时产生的推力载荷(从钻头10朝向钻头传送fr方向作用于工件材料的力)F1t作用于位于比工件材料中的加工孔的内周(在此所说的内周是指加工后成为加工孔的内周的预定部,以下,称为内周预定部)更靠径向内侧的部分,防止该推力载荷F1t向钻头10外周部(工件材料中为加工孔的内周预定部)传导。

详细而言,在钻孔加工时作用于工件材料的推力载荷通常在钻头前端中的径向内侧的部分(包括轴线O的径向的中央部附近)易变大,以往的钻头中,由于从钻头前端的中央部附近作用于工件材料的推力载荷传导至加工孔的内周预定部,从而易产生层间剥离。

另一方面,根据本实施方式,通过将第1前端刃21、第2前端刃22互相分离,防止从钻头10前端的中央部附近作用于工件材料的推力载荷F1t传导至加工孔的内周预定部,因此能够抑制在加工后的加工孔的内周产生层间剥离。

并且,通过分别形成第1前端刃21、第2前端刃22来抑制了层间剥离,因此无需如以往的钻头那样为了抑制层间剥离将钻头的前端角α设定为较小或将钻头的前端部形成为尖锐的锐角,因此根据本实施方式,能够将前端刃7的刃长抑制为较短。由此,能够抑制钻孔加工时的切削阻力。

并且,能够将前端刃7的轴线O方向的长度抑制为较小,且能够将钻孔加工时的冲程(钻头传送fr方向的加工长度)抑制为较小,加工效率(生产率)得到提高。

但是,钻孔加工时,如图5所示,从第1前端刃21、第2前端刃22作用于工件材料的切削力F1、F2中,朝向轴线O方向的前端侧(钻头传送fr方向)的分力成为推力载荷F1t、F2t,朝向径向的分力成为径向载荷F1r、F2r。

并且,本实施方式中,前端刃7中的第1前端刃21随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜,而第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜或者与轴线O垂直地延伸。

因此,从第1前端刃21、第2前端刃22作用于工件材料的推力载荷F1t、F2t的方向互相相同,但从第1前端刃21作用于工件材料的径向载荷F1r的方向与从第2前端刃22作用于工件材料的径向载荷F2r的方向互不相同。

具体而言,第1前端刃21的径向载荷F1r朝向径向外侧作用于工件材料,而第2前端刃22的径向载荷F2r朝向径向内侧作用于工件材料或者大致为零(不作用)。

在此,例如以往的钻头中,将前端角α设定为较小或将钻头的前端部形成为尖锐的锐角的钻头中,朝向径向外侧作用于工件材料的径向载荷较大,因此向径向扩张加工孔的同时进行钻孔加工,从而加工后产生加工孔的缩径现象(回弹),很难确保加工孔的内径精度。

另一方面,根据本实施方式,从第1前端刃21作用于工件材料的朝向径向外侧的径向载荷F1r通过与该径向载荷F1r不同方向的、从第2前端刃22作用于工件材料的径向载荷F2r而减少,或者不会进一步增大。即,本实施方式所涉及的钻头10的整个前端刃7的径向载荷比以往的钻头的整个前端刃的径向载荷减少。而且,本实施方式中,能够在工件材料的加工孔的内周预定部附近配置第2前端刃22,此时,能够使第2前端刃22的朝向径向内侧的径向载荷直接作用于加工孔的内周预定部。

因此,能够有效地抑制在加工孔的内周产生缩径现象,提高加工孔的内径精度。

并且,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或者与轴线O垂直地延伸,因此该第2前端刃22锋利地切入加工孔的内周预定部附近。

另外,如在本实施方式中说明,在排屑槽2呈随着从轴线O方向的前端朝向基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转的螺旋状时,通过使第2前端刃22随着从径向的外端朝向内侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧倾斜,能够将第2前端刃22的径向前角(Radial rake angle)比第1前端刃21的径向前角更容易地设定在正角(positive angle)侧,能够进一步提高第2前端刃22的锋利度(参考图6的钻头主视图)。

因此,能够有效地抑制在加工孔的内周产生毛刺等,提高加工孔的内周的品质。

并且,第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此这些第1前端刃21、第2前端刃22在钻孔加工时大致同时切入工件材料。

因此,钻孔加工时,不会有过大的切削阻力作用于第2前端刃22,通过上述结构,能够充分提高第2前端刃22的锋利度,并且抑制该第2前端刃22的磨损和缺损。

而且,第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此这些第1前端刃21、第2前端刃22彼此也不会在轴线O方向上大幅分开配置。

因此,能够可靠地获得能够将钻孔加工时的冲程抑制为较小的上述效果。

并且,由于第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此制造钻头10时,例如能够通过在整个前端刃7的刃长的一部分成型凹状部分(凹部8),来轻松地形成第1前端刃21、第2前端刃22。因此,容易制造钻头10。

并且,第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此容易较大地确保前端刃7的重磨量。因此,能够实现工具寿命的长寿命化。

综上,根据本实施方式,能够提高穿设于工件材料的加工孔的内周的品质及内径精度,能够抑制钻孔加工时的切削阻力,提高加工效率,能够抑制切削刃(前端刃7)的磨损和缺损,能够充分确保重磨量,从而能够延长工具寿命。

并且,本实施方式中,前端刃7进一步具有配置于第2前端刃22的径向外侧的第3前端刃23,该第3前端刃23沿着虚拟延长线VL延伸,因此发挥下述作用效果。

即,根据上述结构,通过第1前端刃21、第2前端刃22可获得上述的显著的作用效果,并且第3前端刃23与第1前端刃21、第2前端刃22大致同时切入工件材料,能够稳定地提高加工孔的内周的品质及内径精度。

并且,第3前端刃23设置于第2前端刃22的径向的外端与沿着排屑槽2延伸的外周刃4的前端(前缘)之间,因此通过该第3前端刃,能够防止在前端刃7与外周刃4之间形成尖锐的角部,并能够通过钝角的角部连接它们(参考图5)。即,前端刃7与外周刃4之间的连接部分中,能够充分提高刀尖强度,因此可显著抑制切削刃的磨损和缺损。

尤其,例如对在CFRP(碳纤维强化树脂)层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料或由伸展性较高的金属材料等构成的工件材料进行钻孔加工时,通过采用上述结构(第3前端刃23),能够以高精度稳定地进行切削,因此优选。

但是,本发明可以不设置第3前端刃23,例如对于由CFRP单体构成的工件材料,更优选通过直接连接第2前端刃22的径向的外端与外周刃4的前端(即,图6中设为距离b=0),在前端刃7与外周刃4之间主动形成尖锐的角部,由此提高锋利度。

并且,本实施方式中,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于径向内侧或径向的同一位置,因此发挥下述作用效果。

即,根据上述结构,以第1前端刃21与第2前端刃22在径向上重叠的方式进行钻孔加工,因此不会在这些第1前端刃21、第2前端刃22彼此之间产生切割残留。即,不会对连结第1前端刃21的径向的外端与第2前端刃22的径向的内端的连接部分(棱线16)赋予切削刃的功能,能够防止在它们之间产生切割残留。

因此,对本实施方式中说明的麻花钻等多刃的钻头10适用上述结构时,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃7)彼此中,无需在刃长方向上互相错开第1前端刃21、第2前端刃22彼此的分离位置(相当于第1前端刃21的径向的外端及第2前端刃22的径向的内端的位置)。

若进行具体说明,则例如日本专利公开平11-129109号公报中记载的钻头头部中,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃)彼此中,若不在刃长方向上互相错开断层槽的位置,则会产生切割残留。

另一方面,根据本实施方式,通过上述的特别的结构,在圆周方向上相邻的各前端刃7中不会产生切割残留,因此能够比较自由地将第1前端刃21、第2前端刃22配置于所希望的位置。因此,能够轻松地应对对各种钻头10的要求。

另外,在采用本实施方式的上述结构的钻头10对工件材料尤其对CFRP进行钻孔加工时,能够发挥格外显著的效果。

并且,从径向侧面观察钻头主体1时,该钻头10的前端角α为100~170°,因此发挥下述作用效果。

即,钻头10的前端角α为100°以上,因此该前端角α不会过小,防止钻孔加工时径向载荷(朝向径向外侧作用于工件材料的力)F1r过大的现象。由此,加工后的加工孔的缩径现象的抑制效果进一步格外显著。

并且,钻头10的前端角α为170°以下,因此该前端角α不会过大,防止钻孔加工时推力载荷(朝向钻头传送方向作用于工件材料的力)F1t过大。由此,抑制层间剥离的效果进一步可靠。

并且,第2前端刃22的径向的外端配置于自整个前端刃7的径向的最外端起φD×10%以下的范围(即,图6中的距离b为φD×10%以下)内,因此发挥下述效果。

即,能够将第2前端刃22配置于工件材料的加工孔的内周预定部附近,并能够使该第2前端刃22的朝向径向内侧的径向载荷F2r直接作用于加工孔的内周预定部。

因此,能够更有效地抑制在加工孔的内周产生缩径现象,加工孔的内径精度得到提高。

并且,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或者与轴线O垂直地延伸,因此该第2前端刃22锋利地切入加工孔的内周预定部附近。

因此,能够更有效地抑制在加工孔的内周产生毛刺等,加工孔的内周的品质得到提高。

并且,第1前端刃21的径向的外端配置于自整个前端刃7的径向的最外端起φD×25%以下的范围(即,图6中的距离a为φD×25%以下)内,因此发挥下述效果。

即,能够将第1前端刃21的刃长确保为相对于整个前端刃7的刃长的大致一半以上,形成配置于该第1前端刃21的径向外侧的第2前端刃22时,防止切开较大的凹部8等而导致钻头10前端的刚性下降。

并且,图6的钻头侧面观察中,形成于与轴线O垂直的虚拟平面VS和第2前端刃22之间的角度β为25°以下,因此发挥下述效果。

即,此时防止第2前端刃22的径向的内端在轴线O方向上的位置从第1前端刃21朝向轴线O方向的基端侧大幅分开的现象。由此,形成第2前端刃22时,防止切开较大的凹部8等而导致钻头10前端的刚性下降。并且,将钻孔加工时的冲程抑制为较小的效果进一步可靠。

并且,图6的钻头侧面观察中,形成于轴线O与棱线16之间的角度θ1为10°以下,因此发挥下述效果。

即,此时防止在第1前端刃21、第2前端刃22彼此之间产生切割残留,并且形成第2前端刃22时,防止朝向径向内侧切开较大的凹部8等而导致钻头10前端的刚性下降。

另外,本实施方式中,对排屑槽2随着从钻头主体1的前端面6朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转的螺旋槽型的钻头10进行了说明,但本发明并不限定于此。

在此,图7~图10所示的例子为第1实施方式中说明的钻头10的变形例,表示直槽型的钻头20。

如图7所示,该变形例的钻头20中,排屑槽2不是沿圆周方向扭转而是沿着轴线O方向笔直地延伸。对这种直槽型的钻头20也能够适用本发明。

下述中,对该钻头20与在第1实施方式中说明的钻头10不同的其他点进行说明。

如图8所示,该变形例的钻头20中,排屑槽2的槽的内周形状在横剖面观察时呈L字状。并且,作为刃带部11(第1刃带部)以外的刃带部,具有第2刃带部12。

对于除此以外的点,钻头10、20具有互相相同的结构,因此图7~图10中,对与第1实施方式中说明的部件相同的部件标注相同符号,并省略详细说明。

<第2实施方式>

接着,参考图11~图15,对本发明的第2实施方式所涉及的钻头30进行说明。

另外,对与前述的第1实施方式相同的构成要件省略详细说明,下述中主要仅针对不同点进行说明。

本实施方式的钻头30代替前述的钻头10中说明的棱线16具备第4前端刃24,其构成前端刃7的一部分并且作为切削刃发挥作用。并且,通过形成第4前端刃24,凹部38的形状与第1实施方式中说明的凹部8的形状不同,本实施方式的凹部38中形成有第4后刀面34。

具体而言,本实施方式中,如图12~图15所示,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于径向外侧。并且,前端刃7具备作为前述的第1前端刃21~第3前端刃23以外的切削刃的第4前端刃24。

第4前端刃24连结第1前端刃21的径向的外端与第2前端刃22的径向的内端,并且随着朝向径向外侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧延伸。并且,由此第4前端刃24在沿着径向的第1前端刃21与第2前端刃22之间切入工件材料。

即,本实施方式的前端刃7从轴线O上(径向的中央)朝向径向外侧,依次具有第1前端刃21、第4前端刃24、第2前端刃22及第3前端刃23。

并且,前端面6具备作为前述的第1后刀面31~第3后刀面33以外的后刀面的第4后刀面34,所述第4后刀面34与第4前端刃24在钻头旋转方向T的相反侧相连,并且对该第4前端刃24赋予后角γ4。

具体而言,前端面6上形成有从前端刃7朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸的槽状的凹部38,该凹部38上形成有朝向轴线O方向的前端侧的底面(第2后刀面32)与朝向径向外侧的壁面,所述壁面为上述第4后刀面34。第4后刀面34随着从第4前端刃24朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向径向内侧倾斜,且朝向轴线O方向的基端侧倾斜。

图15所示的钻头侧面观察中,第4后刀面34的后角γ4例如为15~20°左右。

并且,图15的钻头侧面观察中,形成于轴线O与第4前端刃24之间的锐角及钝角中,锐角的角度θ2设定为30°以下。具体而言,该角度θ2大于0°且30°以下。

根据以上说明的本实施方式的钻头30,能够获得与前述的第1实施方式相同的作用效果。

并且,本实施方式中,在第1前端刃21与第2前端刃22之间配置有连接它们的第4前端刃24,因此可进一步可靠地防止在第1前端刃21、第2前端刃22彼此之间产生切割残留。

因此,例如对双刃或三刃等多刃的钻头30适用上述结构时,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃7)彼此中,无需在刃长方向上互相错开第1前端刃21、第2前端刃22彼此的分离位置(配置第4前端刃24的位置)。

如此,根据本实施方式的上述结构,不会在圆周方向上相邻的各前端刃7中产生切割残留,因此能够比较自由地将第1前端刃21、第2前端刃22配置于所希望的位置。因此,能够轻松地应对对钻头30的各种要求。

另外,在采用本实施方式的上述结构的钻头30对工件材料尤其对在CFRP层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料(尤其是在钻头贯穿侧的端部配置有金属板的材料)或伸展性较高的金属材料等进行钻孔加工时,能够发挥格外显著的效果。

并且,图15的钻头侧面观察中,形成于轴线O与第4前端刃24之间的角度θ2为30°以下,因此发挥下述效果。

即,角度θ2为30°以下,因此第4前端刃24不会相对于轴线O大幅倾斜,而是大致沿着该轴线O延伸,能够缩短该第4前端刃24的刃长。因此,能够加长第2前端刃22的刃长,通过设置上述的第2前端刃22来获得的作用效果更加显著。

另外,本实施方式中,对排屑槽2随着从钻头主体1的前端面6朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转的螺旋槽型的钻头30进行了说明,但本发明并不限定于此。

在此,图16~图19所示的例子为第2实施方式中说明的钻头30的变形例,表示直槽型的钻头40。

如图16所示,该变形例的钻头40中,排屑槽2不是沿圆周方向扭转而是沿着轴线O方向笔直地延伸。对这种直槽型的钻头40也能够适用本发明。

下述中,对该钻头40与第2实施方式中说明的钻头30不同的其他点进行说明。

如图17所示,该变形例的钻头40中,排屑槽2的槽的内周形状在横剖面观察时呈L字状。并且,作为刃带部11(第1刃带部)以外的刃带部具有第2刃带部12。

对于除此以外的点,钻头30、40具有互相相同的结构,因此图16~图19中,对与第1、第2实施方式中说明的部件相同的部件标注相同符号,并省略详细说明。

另外,本发明并不限定于前述实施方式,能够在不脱离本发明宗旨的范围内加以各种变更。

例如,前述的实施方式中说明的钻头10~40为双刃钻头(麻花钻),其在钻头主体1的外周,沿圆周方向隔开间隔配置有一对(两条)排屑槽2,并且形成有一对(两个)前端刃7,但并不限定于此。即,本发明还能够适用于三刃以上的钻头10~40,其在钻头主体1的外周,沿圆周方向隔开间隔配置有三条以上的排屑槽2,并且形成有三个以上的前端刃7。

并且,前述的实施方式中,钻头主体1由硬质合金等硬质材料形成,但钻头主体1的材质并不限定于此。或者,钻头主体1的刃部上可包覆有金刚石被膜等镀膜。

并且,前述的钻头10~40为整体式的一体成型的钻头,但本发明还能够适用于可装卸地安装于可转位刀片式钻头的工具主体的前端部的钻头头部或通过钎焊等以固定状态安装于工具主体的前端部的钻头头部。

即,虽未特意图示,但本发明还能够采用于如下钻头头部,该钻头头部具备:头部主体(相当于前述的实施方式中说明的钻头主体1),与工具主体一同绕轴线O旋转;排屑槽2,形成于头部主体的外周,且沿着轴线O方向从前端朝向基端侧延伸;及前端刃7,形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与头部主体的前端面6之间的交差棱线部。此时,钻头头部的前端刃7具有:第1前端刃21,随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧延伸;及第2前端刃22,配置于第1前端刃21的径向外侧,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或与轴线O垂直地延伸,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于轴线O方向的基端侧,第2前端刃22的径向的外端配置于使第1前端刃21朝向径向外侧延伸的虚拟延长线VL上。并且,也可对该钻头头部组合前述的实施方式中说明的各种结构。

并且,前端角α、角度β、δ、θ1、θ2、后角γ1~γ4及距离a、b并不限定于前述的实施方式中说明的各数值范围。

<参考例>

以下,参考图20A、图20B及图21,对具有成为本发明的后述的第3、第4实施方式的前提的基本技术的参考例所涉及的钻头50进行说明。

〔钻头的概略结构〕

如图20A及图20B所示,本参考例的钻头50具有呈以轴线O作为中心的大致圆柱状且由硬质合金等硬质材料形成的钻头主体1。钻头主体1中,其轴线O方向的基端侧部分为圆柱状的柄部(未图示),轴线O方向的前端侧部分为具有切削刃的刃部。另外,所述切削刃中包含后述的前端刃7及外周刃4。

钻头50中,钻头主体1的柄部可装卸地安装于机床的主轴或钻床及电钻的三爪卡盘等,该钻头主体1沿绕轴线O的方向中的钻头旋转方向T旋转,并且向沿着轴线O方向的前端侧(图20A中的下侧)送出,并通过刃部切入工件材料来进行钻孔加工。

并且,作为工件材料,例如可举出用于飞机部件等的CFRP(碳纤维强化树脂)或对该CFRP层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料等。本说明书中,有时将这些总称为CFRP等。

〔本说明书中使用的方向(方向)的定义〕

本说明书中,沿着钻头主体1的轴线O的方向(轴线O方向)中,将从柄部朝向刃部的方向称为前端侧(图20A中的下侧),将从刃部朝向柄部的方向称为基端侧(图20A中的上侧)。

并且,将与轴线O正交的方向称为径向,径向中,将靠近轴线O的方向称为径向内侧,将远离轴线O的方向称为径向外侧。

并且,将环绕轴线O的方向称为圆周方向,圆周方向中,将切削时使钻头50旋转的方向称为钻头旋转方向T,将与此相反的旋转方向称为钻头旋转方向T的相反侧(钻头旋转反方向)。

〔钻头主体的外周〕

在钻头主体1的外周具备:排屑槽2,沿着轴线O方向从前端朝向基端侧延伸;及外周刃4,形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与钻头主体1的外周面之间的交差棱线部。

并且,钻头主体1的外周中,排屑槽2以外的外周面上形成有:刃带部11,与外周刃4在钻头旋转方向T的相反侧相连,且沿着该外周刃4延伸,并且设为直径与该外周刃4的直径相同,成为钻头主体1的刃部中的最外径部分;及铲背面15,与刃带部11在钻头旋转方向T的相反侧相连,且直径比外周刃4及刃带部11的直径小。

〔排屑槽〕

本参考例中,在钻头主体1的外周中,沿圆周方向互相隔开间隔而形成有多个排屑槽2,这些排屑槽2分别在钻头主体1的前端面6开口,并且随着从轴线O方向的前端朝向基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转,并以螺旋状延伸。

详细而言,在排屑槽2中朝向钻头旋转方向T的壁面2a中的、经由后述的前端刃7与前端面6相连的前端部上,以与轴线O平行的方式形成有中心槽前刀面2c。图20A所示的例子中,中心槽前刀面2c呈平行四边形。并且,排屑槽2中,位于比中心槽前刀面2c更靠轴线O方向的基端侧的部分(即,中心槽前刀面2c以外的部位)随着从该中心槽前刀面2c朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转延伸。

如图20A、图20B及图21所示,这些排屑槽2以相对于轴线O成为旋转对称位置的方式,在钻头主体1的外周沿圆周方向隔开等间隔(以等间距)配置。具体而言,本参考例的钻头50为两个排屑槽2相对于轴线O以180°旋转对称的方式配置于钻头主体1的麻花钻。

排屑槽2在钻头主体1的前端面6开口并朝向基端侧延伸,并且虽未特意图示,但在沿着钻头主体1的轴线O方向的例如中央部附近,朝向径向外侧沿外周面向上断开。并且,钻头主体1中,形成有沿着轴线O方向的排屑槽2的范围为刃部,将比该范围更靠基端侧作为柄部。

图21所示的与轴线O垂直的剖面观察(横剖面观察)中,排屑槽2的槽的内周呈凹曲面状,并形成为朝向径向内侧及钻头旋转方向T以凹状凹陷。并且,排屑槽2形成为槽深在沿着其圆周方向的中央部附近最深(槽的内周最靠近轴线O)。

〔外周刃、刃带部〕

图20A及图20B中,外周刃4的轴线O方向的前端部为前缘。具体而言,钻头主体1的刃部的外径随着从轴线O方向的前端朝向基端侧而逐渐略微变小,被赋予倒锥,与此相应地,外周刃4的外径也从钻头主体1的前端朝向基端侧而逐渐变小。但是,并不限定于此,也可不对钻头主体1的刃部赋予倒锥。

刃带部11与排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a相连,并形成为位于与后述的前端刃7的最外径(前端刃7的径向的外端绕轴线O旋转而形成的旋转轨迹的圆的直径φD)大致相等的外径的虚拟圆筒面上。并且,钻头主体1中,排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与刃带部11之间的交差棱线部为外周刃4。

本参考例中,排屑槽2如上述那样扭转而形成为螺旋状,因此沿着排屑槽2的外周刃4及刃带部11也随着从轴线O方向的前端朝向基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转,并以螺旋状延伸。即,排屑槽2、外周刃4及刃带部11彼此的螺旋角(导程、轴向倾斜角)互相相等。外周刃4的螺旋角例如为40°以下。

〔铲背面〕

钻头主体1的外周面中,位于刃带部11与和该刃带部11在钻头旋转方向T的相反侧相邻的排屑槽2之间的部分为铲背面15。虽未特意图示,但相对于外周刃4绕轴线O的旋转轨迹,铲背面15向径向内侧后退配置。

具体而言,铲背面15与钻头主体1的外周面中的刃带部11在钻头旋转方向T的相反侧相连,且外径小于该刃带部11的外径。铲背面15的从外周刃4的所述旋转轨迹朝向径向内侧后退的后退量(铲背深度)可遍及该铲背面15的整个圆周方向而恒定。或者,铲背面15可如下,即,随着从其钻头旋转方向T的端部朝向钻头旋转方向T的相反侧,从外周刃4的所述旋转轨迹朝向径向内侧的后退量逐渐变大。

〔顶棱部〕

并且,钻头主体1的外周中,铲背面15与排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的相反侧的壁面2b之间的交差棱线部为顶棱部13。顶棱部13朝向钻头旋转方向T的相反侧尖锐,并且呈沿着排屑槽2延伸的棱线状。

〔钻头主体的前端〕

在钻头主体1的前端部具备:前端面6,朝向钻头50的前端侧(钻头传送方向);前端刃7,形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与前端面6之间的交差棱线部;及修磨面19,位于前端面6与和该前端面6在钻头旋转方向T的相反侧相邻的排屑槽2之间。

〔前端面〕

图20B中,前端面(前端后刀面)6具备:前端内后刀面6a,随着从在前端刃7的后述的前端内刃27a及前端外刃27b中位于径向内侧的前端内刃27a朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜;及前端外后刀面6b,随着从位于径向外侧的前端外刃27b朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜。

这些前端内后刀面6a及前端外后刀面6b分别随着朝向钻头旋转方向T的相反侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧倾斜,由此分别对前端内刃27a及前端外刃27b赋予后角。

图20B所示的钻头正面观察中,前端内后刀面6a具有:前方部分,呈沿径向较长的矩形;扇形后方部分,与该前方部分在钻头旋转方向T的相反侧相连,并且设定成该后方部分的后角大于该前方部分的后角。但是,并不限定于此,前端内后刀面6a可以设定成前方部分与后方部分的后角互相相同,并且形成为这些前方部分及后方部分在同一面。

并且,该钻头正面观察中,前端外后刀面6b呈沿着圆周方向延伸的圆弧带状。

冷却孔14在前端面6及修磨面19中的至少任一个上开口。本参考例中,冷却孔14在前端面6中的前端内后刀面6a的所述后方部分开口。

图20B所示的钻头正面观察中,冷却孔14的开口形状呈圆形,但并不限定于此,例如可以是除此以外的多边形或椭圆形等。

并且,虽未特意图示,但冷却孔14沿着排屑槽2(以与排屑槽2大致相等的导程)在钻头主体1内扭转延伸,并且沿轴线O方向贯穿钻头主体1。冷却孔14内流通有从机床的主轴等供给的冷却剂(压缩空气、油性或水溶性的切削液剂),该冷却剂向钻头主体1的前端部及工件材料的加工部位流出。

〔前端刃〕

如图20A及图20B所示,前端刃7形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a的前端部(即,中心槽前刀面2c)与钻头主体1的前端面6中和中心槽前刀面2c在钻头旋转方向T的相反侧相连的部分之间的交差棱线部,将中心槽前刀面2c作为前刀面,将前端面6作为后刀面。前端刃7从钻头主体1中的轴线O上遍及径向的外端(最外周)而延伸。

本参考例的前端刃7具有:前端内刃27a,随着从轴线O上朝向径向外侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧延伸;及前端外刃27b,与该前端内刃27a的径向的外端相连,随着从该外端朝向径向外侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧延伸,并且沿着径向的每单位长度的朝向轴线O方向的位移量(即,倾斜角)大于所述前端内刃27a的位移量。

即,前端刃7具有互相沿径向连接的前端内刃27a及前端外刃27b,前端内刃27a配置于前端外刃27b的径向内侧,前端外刃27b配置于前端内刃27a的径向外侧。

并且,如图20A所示,从正面观察中心槽前刀面2c的钻头侧面观察中,与前端内刃27a相对于轴线O的倾斜角(形成于轴线O与前端内刃27a之间的锐角及钝角中,锐角的角度)相比,前端外刃27b相对于轴线O的倾斜角(形成于轴线O与前端外刃27b之间的锐角及钝角中,锐角的角度)更小。

并且,如图20B所示,从轴线O方向的前端朝向基端侧观察钻头主体1的钻头正面观察中,前端刃7沿着径向延伸。另外,上述“前端刃7沿着径向延伸”是指,该钻头正面观察中,形成于通过前端刃7的径向的外端(外周角)7c及轴线O的虚拟直线与该前端刃7的刃长方向之间的角度为接近零的较小的值(大致为0°),具体而言,所述角度例如为5°以下(0~5°)。另外,本参考例中图示的例子中,所述角度为0°。

即,本参考例的前端刃7的芯部高度设为零,而非芯部上升或芯部下降。

在此,对上述“芯部高度”进行说明。众所周知,芯部高度(芯部高度尺寸)是,钻头正面观察中,该前端刃与和前端刃的刃长方向平行地通过轴线的虚拟直线分开的距离。具体而言,图29B及图31B所示的以往的钻头100、110中,前端刃107与和前端刃107的刃长方向平行地通过轴线O的虚拟直线分开的距离L为芯部高度。并且,前端刃107相对于所述虚拟直线,位于钻头旋转方向T侧的情况为“芯部上升”,位于钻头旋转方向T的相反侧的情况为“芯部下降”。

以往的钻头100、110均为切削刃上升。

相对于此,如图20B所示,本参考例的钻头50的前端刃7的芯部高度为零。具体而言,该钻头正面观察中,前端刃7呈直线状,遍及该前端刃7的整个刃长区域(遍及整个前端内刃27a及前端外刃27b),芯部高度设定为零。

并且,如上所述,成为前端刃7的前刀面的排屑槽2的中心槽前刀面2c形成为与钻头主体1的轴线O平行,因此该前端刃7的轴向前角(Axial rake angle)遍及该前端刃7的整个刃长区域(遍及整个前端内刃27a及前端外刃27b),设为负角(0°)。

如此,前端刃7的轴向前角为负角(0°)且前端刃7沿着径向延伸(芯部高度设为零),因此如图21所示,前端刃7的外周角7c的径向前角R为负角(0°)。

〔修磨面〕

图20A及图20B中,钻头主体1的前端部中,在位于从排屑槽2的前端部中朝向钻头旋转方向T的相反侧的壁面2b至槽底(排屑槽2中,位于最靠径向内侧的壁面部分)的区域与前端面6之间的部分,形成有修磨面19。

修磨面19随着从前端面6朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜。修磨面19中沿着钻头旋转方向T的每单位长度的朝向轴线O方向的位移量(即,倾斜角)大于前端面6中的所述位移量。

〔基于本参考例的作用效果〕

根据以上说明的本参考例的钻头50,成为前端刃7的前刀面的排屑槽2的中心槽前刀面2c形成为与钻头主体1的轴线O平行,因此该前端刃7的轴向前角为负角(0°)。

并且,图20B所示的钻头正面观察中,前端刃7沿着钻头主体1的径向延伸,并且芯部高度设为零,而非芯部上升或芯部下降。详细而言,该钻头正面观察中,形成于通过前端刃7的径向的外端(外周角)7c及轴线O的虚拟直线与该前端刃7的刃长方向之间的角度大致为0°。

说明基于本参考例的作用效果时,首先利用图29A~图33,对以往的钻头100、110的问题点进行具体说明。

钻头100、110具备:钻头主体101,绕轴线O旋转;排屑槽102,形成于钻头主体101的外周,且沿着轴线O方向从前端朝向基端侧延伸;及前端刃107,形成于排屑槽102的朝向钻头旋转方向T的壁面与钻头主体101的前端面之间的交差棱线部。

另外,前端刃107中,与进行钻孔加工后的加工孔的内周的精加工精度密切相关的是该前端刃107中的径向的外端(外周角)107c附近。

图29A、图29B及图30所示的钻头100中,排屑槽102在钻头主体101的前端面开口,并且随着从该前端面朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转,并以螺旋状延伸。因此,前端刃107的轴向前角(Axial rake angle)为正角。并且,如图30所示,前端刃107的外周角107c的径向前角(Radial rake angle)R为正角(+)。

若利用该钻头100对CFRP等工件材料进行钻孔加工,则在图33所示的工件材料W的加工孔的内周中,在以符号A表示的区域(圆周方向的区域)易产生毛刺等。

即,由CFRP等构成的工件材料W具有纤维的方向性,图33中,纤维的方向性设为上下方向(纵向)。因此,若前端刃107的外周角107c的径向前角R为正角(+),则在加工孔的内周中的区域A,刀尖以锐角切入(刀尖相对于纤维的条纹,反向且锋利地切入),纤维易被剥离,产生毛刺等。

并且,图31A、图31B及图32所示的钻头110中,在排屑槽102的前端部形成有与轴线O平行的中心槽前刀面102c。因此,前端刃107的轴向前角为负角(0°)。并且,如图32所示,前端刃107的外周角107c的径向前角R为比0°更靠负角侧的较大的负角(-)。

若利用该钻头110对CFRP等工件材料进行钻孔加工,则图33所示的工件材料W的加工孔的内周中,在以符号B表示的区域(圆周方向的区域)易产生毛刺等。

即,若前端刃107的外周角107c的径向前角R设为负角(-),则在加工孔的内周中的区域B,刀尖以钝角切入(刀尖相对于纤维的条纹,正向但不锋利地切入),易产生纤维的切割残留,产生毛刺等。

因此,希望遍及加工孔的内周的整个圆周方向而抑制产生毛刺等,提高精加工精度。

另一方面,本参考例的上述结构中,前端刃7的轴向前角为负角(0°)且前端刃7沿着径向延伸(芯部高度设为零),因此图21所示的钻头正面观察中,前端刃7的外周角7c的径向前角R为负角(0°)。

因此,若通过本参考例的钻头50对CFRP等工件材料进行钻孔加工,则图33所示的工件材料W的加工孔的内周中,无论在以符号A表示的区域(圆周方向的区域)还是以符号B表示的区域(圆周方向的区域),均显著抑制产生毛刺等。

具体而言,工件材料W的加工孔的内周中,在区域A中,以往的钻头100(参考图29A、图29B及图30)中,刀尖以锐角切入(刀尖相对于纤维的条纹,反向且锋利地切入)而纤维易被剥离,但本参考例的钻头50中,刀尖以直角切入,因此抑制纤维的剥离。并且,在区域B中,以往的钻头110(参考图31A、图31B及图32)中,刀尖以钝角切入(刀尖相对于纤维的条纹,正向但不锋利地切入)而易产生纤维的切割残留,但本参考例的钻头50中,刀尖以直角切入,因此抑制产生纤维的切割残留。

因此,本参考例的钻头50能够遍及加工孔的内周的整个圆周方向区域而抑制产生毛刺等。

根据以上的本参考例,能够稳定地提高对工件材料W进行钻孔加工后的加工孔的内周的精加工精度。

并且,本参考例中,排屑槽2中位于比中心槽前刀面2c更靠轴线O方向的基端侧的部分随着从中心槽前刀面2c朝向轴线O方向的基端侧而逐渐朝向钻头旋转方向T的相反侧扭转延伸,该排屑槽2为在钻头主体1的外周以螺旋状延伸的螺旋槽,因此可良好地维持切屑排出性。

并且,本参考例中,前端刃7具有前端内刃27a及前端外刃27b,图20A所示的钻头侧面观察中,与前端内刃27a相对于轴线O的倾斜角相比,前端外刃27b相对于轴线O的倾斜角更小,因此发挥下述作用效果。

即,此时,前端刃7(的前端外刃27b)与外周刃4(的前缘)相连接的角部(外周角7c)形成为较大的钝角,显著抑制该角部中的刀尖缺损,并且延长工具寿命,可进行稳定的钻孔加工。

并且,如图20A所示,从正面观察前端刃7的钻头侧面观察中,形成于前端外刃27b与轴线O之间的锐角及钝角中,相当于锐角角度的两倍的该钻头50的前端角(一对前端外刃27b彼此之间的前端角)较小。因此,对工件材料进行钻孔加工时,能够减少从前端外刃27b作用于工件材料的推力载荷,可抑制加工孔的内周中的层间剥离等。

<第3实施方式>

接着,参考图22A~图25,对本发明的第3实施方式所涉及的钻头60进行说明。

另外,下述中,对与前述的参考例相同的构成要件省略详细说明,主要仅对不同点进行说明。

〔与前述参考例的不同点〕

本实施方式的钻头60与前述参考例中说明的钻头50的主要不同点在于钻头主体1的前端(前端面26、前端刃17)的形状。

〔前端面〕

图22A及图22B所示的本实施方式的钻头60中,钻头主体1的前端面(前端后刀面)26具备:第1后刀面31,随着从前端刃17的后述的第1前端刃21~第4前端刃24中位于最靠径向内侧的第1前端刃21朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜;第3后刀面33,随着从第1前端刃21~第4前端刃24中位于最靠径向外侧的第3前端刃23朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜;第2后刀面32,随着从位于第1前端刃21与第3前端刃23之间的第2前端刃22及第4前端刃24中位于径向外侧的第2前端刃22朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜;及第4后刀面34,随着从位于径向内侧的第4前端刃24朝向钻头旋转方向T的相反侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜。

这些第1后刀面31~第4后刀面34分别随着朝向钻头旋转方向T的相反侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧倾斜,由此分别对第1前端刃21~第4前端刃24赋予后角。

如图22A所示,第1后刀面31、第3后刀面33及第4后刀面34随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜。并且,第2后刀面32随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜。

图22B所示的钻头正面观察中,前端面26具有:前方部分,与前端刃17在钻头旋转方向T的相反侧相连,具有整体上沿径向较长的大致矩形;及扇形后方部分,与该前方部分在钻头旋转方向T的相反侧相连,设定成该后方部分的后角大于该前方部分的后角。但是,并不限定于此,可以如下:前端面26的第1后刀面31~第4后刀面34中,对于第1后刀面31及第3后刀面33,所述前方部分与所述后方部分的后角设定成互相相同,并且形成为这些前方部分及后方部分在同一面。

并且,前端面26具有凹部18,其从前端刃17朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸,并且形成为朝向轴线O方向的基端侧凹陷。本实施方式中,凹部18呈从前端刃17朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸的槽状,且遍及前端面26中的前方部分至后方部分而形成。

凹部18具有:底面,位于该凹部18中的径向外侧,并且朝向轴线O方向的前端侧;及壁面,位于该凹部18中的径向内侧,并且朝向径向外侧。并且,凹部18的所述底面为第2后刀面32,所述壁面为第4后刀面34。

本实施方式中,在钻头主体1的前端部开口的冷却孔14的位置设定于比凹部18更靠径向内侧。

〔前端刃〕

如图22A及图22B所示,前端刃17形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a的前端部(中心槽前刀面2c)与钻头主体1的前端面26中与中心槽前刀面2c在钻头旋转方向T的相反侧相连的部分之间的交差棱线部,将中心槽前刀面2c作为前刀面,并将前端面26作为后刀面。前端刃17从钻头主体1中的轴线O上遍及径向的外端(最外周)而延伸。

本实施方式的前端刃17具有:第1前端刃21,随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧延伸;第2前端刃22,配置于第1前端刃21的径向外侧;第3前端刃23,配置于第2前端刃22的径向外侧;及第4前端刃24,连结第1前端刃21的径向的外端与第2前端刃22的径向的内端。

图22A中,前端刃17中的第1前端刃21随着从轴线O上朝向径向外侧而逐渐朝向轴线O方向的基端侧延伸。

第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或与轴线O垂直地延伸。本实施方式的例子中,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜。

第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于轴线O方向的基端侧。

并且,本实施方式中,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,配置于径向外侧。因此,连结第2前端刃22的径向内端与第1前端刃21的径向外端的第4前端刃24随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧延伸,从而作为切入工件材料的切削刃发挥作用。

并且,第2前端刃22的径向的外端配置于使第1前端刃21朝向径向外侧延伸的虚拟延长线VL上。

并且,将使前端刃17沿绕轴线O的圆周方向旋转而得到的旋转轨迹的直径(最外径)作为φD,第2前端刃22的径向的外端配置于自前端刃17的径向的外端(外周角17c)起φD×10%以下的范围内。具体而言,图22A所示的钻头侧面观察中,以符号b表示的距离(径向长度)设定为上述φD×10%以下。另外,距离b的下限为b=0,因此此时可以不形成第3前端刃23。对于不形成第3前端刃23时的钻头60的变形例,另外进行后述。

第3前端刃23随着从第2前端刃22的径向的外端朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧延伸。第3前端刃23位于前端刃17的最外径部分,该第3前端刃23的径向的外端(外周角17c)与外周刃4的前端(前缘)连接。

并且,第3前端刃23沿着第1前端刃21的虚拟延长线VL延伸。即,第3前端刃23形成为与该第1前端刃21在虚拟延长线VL上对齐。

如此,本实施方式的前端刃17从轴线O上(径向的中央)朝向径向外侧,依次具有第1前端刃21、第4前端刃24、第2前端刃22及第3前端刃23。

在此,图23A~图25表示本实施方式的钻头60的变形例。

该变形例中,前端刃17不具有第3前端刃23,第2前端刃22的径向的外端为外周角17c,并且与外周刃4的前缘连接。

〔钻头的各构成要件的角度、径向位置等〕

利用图25,对本实施方式的钻头60的各构成要件的角度、径向位置等进行说明。

如图25所示,第1前端刃21(第1后刀面31)的后角γ1与第3前端刃23(第3后刀面33)的后角γ3互相相等。并且,第2前端刃22(第2后刀面32)的后角γ2小于后角γ1及后角γ3。本实施方式中,后角γ1、γ3例如为15°左右,后角γ2例如为10°左右。第4前端刃24(第4后刀面34)的后角γ4大于后角γ2,本实施方式中,后角γ4例如为15°左右。

图25所示的钻头侧面观察中,该钻头60的前端角α为100~170°的范围,所述前端角α相当于形成于第1前端刃21与轴线O之间的锐角及钝角中的锐角角度的两倍。另外,本实施方式的钻头60为麻花钻,因此该钻头侧面观察中,所述前端角α与形成于一对前端刃17的各第1前端刃21的延长线彼此之间的角度相等。

并且,将使前端刃17沿绕轴线O的圆周方向旋转而得到的旋转轨迹的直径(最外径)设为φD,第1前端刃21的径向的外端配置于自前端刃17的径向的外端起φD×25%以下的范围内。具体而言,图25的钻头侧面观察中,以符号a表示的距离(径向长度)设定为上述φD×25%以下。

并且,图25的钻头侧面观察中,形成于与轴线O垂直的虚拟平面VS与第2前端刃22之间的锐角及钝角中,锐角的角度β设定为25°以下。具体而言,该角度β为0~25°。

并且,该钻头侧面观察中,形成于轴线O与第4前端刃24之间的锐角及钝角中,锐角的角度θ2设定为30°以下。具体而言,该角度θ2大于0°且30°以下。

并且,图25中,形成于位于排屑槽2的前端部的中心槽前刀面2c与修磨面19之间的角度δ例如为120°左右。

〔钻孔加工时的切削力(推力载荷及径向载荷)〕

接着,参考图24,对钻孔加工时从钻头60作用于工件材料的切削力与该切削力的推力载荷及径向载荷进行说明。

图24是放大表示钻头60的前端刃17附近的图,图中的符号F1表示前端刃17中在第1前端刃21的规定点作用于工件材料的切削力,符号F2表示前端刃17中在第2前端刃22的规定点作用于工件材料的切削力。并且,实际上,这种切削力F1、F2遍及第1前端刃21、第2前端刃22的整个刃长区域而产生。另外,第4前端刃24中同样产生切削力,但省略图示。

切削力F1中,钻头传送fr方向的分力为推力载荷F1t,钻头径向的分力为径向载荷F1r。并且,切削力F2中,钻头传送fr方向的分力为推力载荷F2t,钻头径向的分力为径向载荷F2r。

并且,本实施方式的钻头60中,推力载荷F1t、F2t的方向互相相同,但径向载荷F1r、F2r的方向互不相同。或者径向载荷F2r大致为零(第2前端刃22与轴线O垂直地延伸的情况)。

〔基于本实施方式的作用效果〕

本实施方式的钻头60中,与前述的参考例相同,前端刃17的轴向前角为负角(0°)且前端刃17沿着径向延伸(芯部高度设为零),因此前端刃17的外周角17c的径向前角R为负角(0°)。

因此,本实施方式的钻头60中,可获得与前述的参考例相同的作用效果,且能够稳定地提高对工件材料W进行钻孔加工后的加工孔的内周的精加工精度。

并且,本实施方式中,位于钻头60的前端面26的前端刃17具备第1前端刃21及配置于该第1前端刃21的径向外侧的第2前端刃22。具体而言,第1前端刃21随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜,而第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜或者与轴线O垂直地延伸。并且,第2前端刃22的径向的内端配置于比第1前端刃21的径向的外端更靠轴线O方向的基端侧,第2前端刃22的径向的外端位于使第1前端刃21向径向外侧延伸的虚拟延长线VL上,因此发挥下述作用效果。

即,前端刃17分别具备在钻头60前端中位于径向内侧的第1前端刃21及位于径向外侧的第2前端刃22,因此如图24所示,第1前端刃21对工件材料进行钻孔加工时产生的推力载荷(从钻头60朝向钻头传送fr方向作用于工件材料的力)F1t作用于位于比工件材料中的加工孔的内周(在此所说的内周是指,加工后成为加工孔的内周的预定部,以下,称为内周预定部)更靠径向内侧的部分,防止该推力载荷F1t向钻头60外周部(工件材料中为加工孔的内周预定部)传导。

详细而言,钻孔加工时作用于工件材料的推力载荷通常在钻头前端中的径向内侧的部分(包括轴线O的径向的中央部附近)易变大,以往的钻头中,从钻头前端的中央部附近作用于工件材料的推力载荷传导至加工孔的内周预定部,由此易产生层间剥离。

另一方面,根据本实施方式,通过将第1前端刃21、第2前端刃22互相分离,防止从钻头60前端的中央部附近作用于工件材料的推力载荷F1t传导至加工孔的内周预定部,因此能够抑制在加工后的加工孔的内周产生层间剥离。

并且,通过分别形成第1前端刃21、第2前端刃22来抑制了层间剥离,因此无需如以往的钻头那样为了抑制层间剥离而将钻头的前端角α(例如,小于100°)设定为较小或将钻头的前端部形成为尖锐的锐角,因此根据本实施方式,能够将前端刃17的刃长抑制为较短。由此,能够抑制钻孔加工时的切削阻力。

并且,能够将前端刃17的轴线O方向的长度抑制为较小,并能够将钻孔加工时的冲程(钻头传送fr方向的加工长度)抑制为较小,从而提高加工效率(生产率)。

但是,钻孔加工时,如图24所示,从第1前端刃21、第2前端刃22作用于工件材料的切削力F1、F2中,朝向轴线O方向的前端侧(钻头传送fr方向)的分力成为推力载荷F1t、F2t,朝向径向的分力成为径向载荷F1r、F2r。

并且,本实施方式中,前端刃17中的第1前端刃21随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的基端侧倾斜,而第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧倾斜或者与轴线O垂直地延伸。

因此,从第1前端刃21、第2前端刃22作用于工件材料的推力载荷F1t、F2t的方向互相相同,但从第1前端刃21作用于工件材料的径向载荷F1r的方向与从第2前端刃22作用于工件材料的径向载荷F2r的方向互不相同。

具体而言,第1前端刃21的径向载荷F1r朝向径向外侧作用于工件材料,而第2前端刃22的径向载荷F2r朝向径向内侧作用于工件材料或者大致为零(不作用)。

在此,例如以往的钻头中,将前端角α设定为较小的钻头或将钻头的前端部形成为尖锐的锐角的钻头中,由于朝向径向外侧作用于工件材料的径向载荷较大,因此向径向扩张加工孔的同时进行钻孔加工,在加工后产生加工孔的缩径现象(回弹),有时很难确保加工孔的内径精度。

另一方面,根据本实施方式,从第1前端刃21作用于工件材料的朝向径向外侧的径向载荷F1r,通过与该径向载荷F1r不同方向的、从第2前端刃22作用于工件材料的径向载荷F2r而减少,或者不会进一步增大。即,本实施方式所涉及的钻头60的整个前端刃17的径向载荷比以往的钻头的整个前端刃的径向载荷减少。而且,本实施方式中,能够在工件材料的加工孔的内周预定部附近配置第2前端刃22,此时,能够使第2前端刃22的朝向径向内侧的径向载荷直接作用于加工孔的内周预定部。

因此,能够有效地抑制在加工孔的内周产生缩径现象,加工孔的内径精度得到提高。

并且,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或者与轴线O垂直地延伸,因此这些第2前端刃22锋利地切入加工孔的内周预定部附近。

因此,能够有效地抑制在加工孔的内周产生毛刺等,从而提高加工孔的内周的品质。

并且,第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此这些第1前端刃21、第2前端刃22在钻孔加工时大致同时切入工件材料。

因此,钻孔加工时中,不会有过大的切削阻力作用于第2前端刃22,通过上述结构,能够充分提高第2前端刃22的锋利度,并且抑制该第2前端刃22的磨损和缺损。

而且,第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此第1前端刃21、第2前端刃22彼此不会在轴线O方向上大幅分开配置。

因此,能够可靠地获得能够通过将钻孔加工时的冲程抑制为较小的上述效果。

并且,由于第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此制造钻头60时,例如能够通过在整个前端刃17的刃长的一部分成型凹状部分(凹部18),来轻松地形成第1前端刃21、第2前端刃22。因此,容易制造钻头60。

并且,第2前端刃22的径向的外端位于第1前端刃21的虚拟延长线VL上,因此容易较大地确保前端刃17的重磨量。因此,能够实现工具寿命的长寿命化。

通过以上,根据本实施方式,能够提高穿设于工件材料的加工孔的内周的品质及内径精度,能够抑制钻孔加工时的切削阻力,提高加工效率,能够抑制切削刃(前端刃17)的磨损和缺损,能够充分确保重磨量,从而能够延长工具寿命。

并且,根据图22A及图22B所示的钻头60,前端刃17具有配置于第2前端刃22的径向外侧的第3前端刃23,该第3前端刃23沿着虚拟延长线VL延伸,因此发挥下述作用效果。

即,根据上述结构,通过第1前端刃21、第2前端刃22可获得上述的显著的作用效果,并且第3前端刃23与第1前端刃21、第2前端刃22大致同时切入工件材料,能够稳定地提高加工孔的内周的品质及内径精度。

并且,第3前端刃23设置于第2前端刃22的径向的外端与沿着排屑槽2延伸的外周刃4的前端(前缘)之间,因此通过该第3前端刃,能够防止在前端刃17与外周刃4之间形成尖锐的角部,并能够通过钝角的角部连接它们。即,前端刃17与外周刃4的连接部分(外周角17c)中,能够充分提高刀尖强度,因此可显著抑制切削刃的磨损和缺损。

尤其,对例如在CFRP(碳纤维强化树脂)层叠钛或铝等的金属板而成的复合材料或由伸展性较高的金属材料等构成的工件材料进行钻孔加工时,通过采用上述结构(第3前端刃23),能够以高精度稳定地进行切削,因此优选。

但是,如图23A及图23B所示,本实施方式的钻头60中可以不设置第3前端刃23,例如对于由CFRP单体构成的工件材料,可直接连接第2前端刃22的径向的外端与外周刃4的前端(即,图22A中设为距离b=0),在前端刃17与外周刃4之间主动形成尖锐的角部(外周角17c),由此提高锋利度。

并且,本实施方式中,在第1前端刃21与第2前端刃22之间配置有连接它们的第4前端刃24,因此防止在第1前端刃21、第2前端刃22彼此之间产生切割残留。

因此,例如对双刃或三刃等多刃钻头60适用上述结构时,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃17)彼此中,无需在刃长方向(径向)上错开第1前端刃21、第2前端刃22彼此的分离位置(配置第4前端刃24的位置)。

如此,根据本实施方式的上述结构,在圆周方向上相邻的各前端刃17中不会产生切割残留,因此能够比较自由地将第1前端刃21、第2前端刃22配置于所希望的位置。因此,能够轻松地应对对各种钻头60的要求。

并且,如图25所示,从径向观察钻头主体1的侧面观察中,该钻头60的前端角α为100~170°,因此发挥下述作用效果。

即,钻头60的前端角α为100°以上,因此该前端角α不会过小,防止钻孔加工时径向载荷(朝向径向外侧作用于工件材料的力)F1r过大。由此,抑制加工后的加工孔的缩径现象的效果进一步格外显著。

并且,钻头60的前端角α为170°以下,因此该前端角α不会过大,防止钻孔加工时推力载荷(朝向钻头传送方向作用于工件材料的力)F1t过大。由此,抑制层间剥离的效果进一步可靠。

并且,第2前端刃22的径向的外端配置于自整个前端刃17的径向的最外端起φD(前端刃17的旋转轨迹的直径)×10%以下的范围(即,图22A中的距离b为φD×10%以下)内,因此发挥下述效果。

即,能够将第2前端刃22配置于工件材料的加工孔的内周预定部附近,并能够使该第2前端刃22的朝向径向内侧的径向载荷F2r直接作用于加工孔的内周预定部。

因此,能够更有效地抑制在加工孔的内周产生缩径现象,加工孔的内径精度得到提高。

并且,第2前端刃22随着朝向径向外侧而朝向轴线O方向的前端侧延伸或者与轴线O垂直地延伸,因此该第2前端刃22锋利地切入加工孔的周预定部附近。

因此,能够更有效地抑制在加工孔的内周产生毛刺等,加工孔的内周的品质得到提高。

并且,第1前端刃21的径向的外端配置于自整个前端刃17的径向的最外端起φD(前端刃17的旋转轨迹的直径)×25%以下的范围(即,图25中的距离a为φD×25%以下)内,因此发挥下述效果。

即,能够相对于整个前端刃17的刃长,确保大致一半以上的第1前端刃21的刃长,形成配置于该第1前端刃21的径向外侧的第2前端刃22时,防止切开较大的凹部18等而导致钻头60前端的刚性下降。

并且,图25所示的钻头侧面观察中,形成于与轴线O垂直的虚拟平面VS和第2前端刃22之间的角度β为25°以下,因此发挥下述效果。

即,此时,防止第2前端刃22的径向的内端在轴线O方向上的位置从第1前端刃21朝向轴线O方向的基端侧大幅分开。由此,形成第2前端刃22时,防止切开较大的凹部18等而导致钻头60前端的刚性下降。并且,将钻孔加工时的冲程抑制为较小的效果进一步可靠。

并且,图25所示的钻头侧面观察中,形成于轴线O与第4前端刃24之间的角度θ2为30°以下,因此发挥下述效果。

即,此时角度θ2设为30°以下,因此第4前端刃24不是相对于轴线O大幅倾斜,而是大致沿着该轴线O延伸,能够缩短该第4前端刃24的刃长。因此,能够加长第2前端刃22的刃长,通过设置上述的第2前端刃22来获得的作用效果更加显著。

并且,虽未特意图示,但本实施方式的钻头60的前端刃17中,第2前端刃22的径向的内端相对于第1前端刃21的径向的外端,可配置于径向内侧或径向的同一位置。此时,第4前端刃24不作为切削刃发挥作用,形成为单纯的棱线(成为外观上的切削刃)。

根据上述结构,以第1前端刃21与第2前端刃22在径向上重叠的方式进行钻孔加工,因此这些第1前端刃21、第2前端刃22彼此之间不会产生切割残留。即,对于连结第1前端刃21的径向的外端与第2前端刃22的径向的内端的连接部分(上述棱线),不特意赋予切削刃的功能,能够防止在它们之间产生切割残留。

因此,对本实施方式中说明的麻花钻等多刃钻头60中适用上述结构时,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃17)彼此中,无需在刃长方向(径向)上互相错开第1前端刃21、第2前端刃22彼此的分离位置(相当于第1前端刃21的径向的外端及第2前端刃22的径向的内端的位置)。

若进行具体说明,则例如日本专利公开平11-129109号公报中记载的以往的钻头头部中,在圆周方向上相邻的切削刃(前端刃)彼此中,若不在刃长方向上互相错开断层槽的位置,则会产生切割残留。

另一方面,根据本实施方式的上述结构,在圆周方向上相邻的各前端刃17中不会产生切割残留,因此能够比较自由地将第1前端刃21、第2前端刃22配置于所希望的位置。因此,能够轻松地应对对钻头60的各种要求。

而且,该钻头侧面观察中,形成于轴线O与上述棱线之间的锐角及钝角中,锐角的角度优选为10°以下。

即,此时防止在第1前端刃21、第2前端刃22彼此之间产生切割残留,并且形成第2前端刃22时,防止朝向径向内侧切开较大的凹部18等而导致钻头60前端的刚性下降。

<第4实施方式>

接着,参考图26A及图26B,对本发明的第4实施方式所涉及的钻头70进行说明。

另外,对与前述参考例及第3实施方式相同的构成要件省略详细说明,下述中主要仅对不同点进行说明。

〔与前述的参考例及实施方式的不同点〕

本实施方式的钻头70与前述的参考例及第3实施方式中说明的钻头50、60的主要的不同点在于,钻头主体1的排屑槽2的形状及具有第2刃带部12。

〔排屑槽〕

如图26A及图26B所示,本实施方式的钻头70中,排屑槽2与轴线O平行地延伸。即,排屑槽2不是沿圆周方向扭转,而是沿着轴线O方向笔直地延伸。即,该钻头70为直槽型的钻头。并且,在排屑槽2的壁面2a中的前端部形成有中心槽前刀面2c。

并且,本实施方式的钻头70中,排屑槽2的槽的内周形状在横剖面观察时呈L字状。

〔第2刃带部〕

并且,本实施方式的钻头70中,作为刃带部11(第1刃带部)以外的刃带部,具有第2刃带部12。第2刃带部12形成为直径与第1刃带部11的直径大致相同,配置于铲背面15与和该铲背面15在钻头旋转方向T的相反侧相邻的排屑槽2之间。

〔基于本实施方式的作用效果〕

本实施方式的钻头70中,也与前述的参考例及第3实施方式相同,前端刃17的轴向前角为负角(0°)且前端刃17沿着径向延伸(芯部高度设为零),因此前端刃17的外周角17c的径向前角R为负角(0°)。

因此,本实施方式的钻头70中,也可获得与前述的参考例及第3实施方式相同的作用效果,能够稳定地提高对工件材料W进行钻孔加工后的加工孔的内周的精加工精度。

并且,本实施方式中,排屑槽2设为在钻头主体1的外周以直线状延伸的直槽。因此,在制造钻头时易成型排屑槽。

〔本发明中包含的其他结构〕

另外,本发明并不限定于前述的实施方式,可在不脱离本发明的宗旨的范围内加以各种变更。

例如,前述的参考例及实施方式中说明的钻头50~70为双刃钻头(麻花钻),其在钻头主体1的外周,沿圆周方向隔开间隔而配置有一对(两条)排屑槽2,并且形成有一对(两个)前端刃7、17,但本发明并不限定于此。即,本发明还能够适用于三刃以上的钻头60、70,其在钻头主体1的外周,沿圆周方向隔开间隔而配置有三条以上的排屑槽2,并且形成有3个以上的前端刃17。

并且,前述的实施方式中,钻头主体1由硬质合金等硬质材料形成,但钻头主体1的材质并不限定于此。并且,钻头主体1的刃部上可包覆有金刚石被膜等镀膜。

并且,前述的钻头50~70为整体式的一体成型的钻头,但本发明也能够适用于可装卸地安装于可转位刀片式钻头的工具主体的前端部的钻头头部或通过钎焊等以固定状态安装于工具主体的前端部的钻头头部。

即,虽未特意图示,但本发明还能够用于如下钻头头部,该钻头头部具备:头部主体(相当于前述的实施方式中说明的钻头主体1),与工具主体一同绕轴线O旋转;排屑槽2,形成于头部主体的外周,沿着轴线O方向从前端朝向基端侧延伸;及前端刃17,形成于排屑槽2的朝向钻头旋转方向T的壁面2a与头部主体的前端面26的交差棱线部。此时,钻头头部在排屑槽2的壁面2a中,在经由前端刃17与前端面26相连的前端部以与轴线O平行的方式形成有中心槽前刀面2c,从轴线O方向的前端朝向基端侧观察钻头主体的钻头正面观察中,前端刃17沿着与轴线O正交的径向延伸。并且,也可对该钻头头部组合前述的实施方式中说明的各种构成要件。

并且,前端角α、角度β、δ、θ2、后角γ1~γ4及距离a、b并不限定于前述的实施方式中说明的各数值范围。

在此,图27A及图27B表示前述的第2实施方式的钻头30的变形例(图12及图13所示的钻头30的变形例)。并且,图28表示前述的第3实施方式的钻头60的变形例(图22B所示的钻头60的变形例)。

这些变形例中,沿轴线O方向贯穿钻头主体1的内部的冷却孔14在前端面6、26开口,且冷却孔14的至少一部分配置于凹部38、18。另外,对与前述的实施方式相同的构成要件省略详细说明,下述中主要仅对不同点进行说明。

具体而言,图27A及图27B所示的钻头30的变形例中,形成于前端面6的凹部38在前端刃7中至少从第2前端刃22朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸,并且朝向轴线O方向的基端侧凹陷。图示的例子中,凹部38从前端刃7的第2前端刃22及第4前端刃24朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸,并形成为比前端面6的除凹部38以外的部位更凹陷。

更详细而言,凹部38具有:第2后刀面32,其为从第2前端刃22朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸的壁面(底面);及第4后刀面34,其为从第4前端刃24朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸的壁面,这些一对壁面彼此在该凹部38的最深部连接,由此凹部38的剖面呈凹V字状。并且,图示的例子中,凹部38的一对壁面(第2后刀面32及第4后刀面34)分别形成为平面状。

凹部38中,钻头旋转方向T的端部在与配置有该凹部38的前端面6在钻头旋转方向T相邻的排屑槽2开口。并且,凹部38中,钻头旋转方向T的相反侧的端部位于与配置有该凹部38的前端面6在钻头旋转方向T的相反侧相邻的修磨面9b上。即,图27A及图27B所示的例子中,凹部38形成为从前端刃7遍及前端面(前端后刀面)6及修磨面9b而切开。

另外,虽未特意图示,但前端刃7中可代替第4前端刃24而形成有图5所示的棱线16,此时,凹部38从前端刃7的第2前端刃22及棱线16朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸。

并且,冷却孔14在一对凹部38中的至少一个开口。图27A及图27B所示的例子中,在前端面6开口的一对冷却孔14配置于一对凹部38,即,对于各凹部38,各开口一个冷却孔14(冷却孔14在一对凹部38上都开口)。并且,冷却孔14的开口部配置于位于凹部38中的钻头旋转方向T的端部与钻头旋转方向T的相反侧的端部之间的中间部分。换言之,凹部38分别从冷却孔14的开口部朝向钻头旋转方向T及钻头旋转方向T的相反侧延伸。

并且,冷却孔14的开口部在凹部38的一对壁面(第2后刀面32及第4后刀面34)上都开口。即,图27A及图27B所示的例子中,冷却孔14的开口部配置于凹部38的最深部,并且在位于该最深部的一对壁面的各部分开口。

另外,图示的例子中,冷却孔14的开口部不是从凹部38向外部突出,而是配置(容纳)于凹部38内,但冷却孔14在凹部38内的至少一部分以上开口即可,并不限定于冷却孔14的整个开口部区域配置于凹部38内的结构。

并且,图28所示的钻头60的变形例中,形成于前端面26的一对凹部18彼此的形状互不相同。这些凹部18沿着径向的位置互不相同,且钻头旋转方向T的长度互不相同。即,一对凹部18彼此并不是以轴线O作为中心的旋转对称形状。因此,对于一对前端刃17彼此来说,也不是以轴线O作为中心的旋转对称形状。

并且,图28所示的例子中,一对凹部18中,冷却孔14仅在一个凹部18开口,冷却孔14并未在另一凹部18开口。并且,图示的例子中,凹部18的钻头旋转方向T的相反侧的端部未到达修磨面19。

另外,虽未特意图示,但可以对在中心槽前刀面2c开口的凹部18的前端刃17部分(图示的例子中为第2前端刃22及第4前端刃24)的刀尖,实施0.010~0.200mm的负角(negative angle)的刃口修磨处理及前角为0°以下的中心槽等的刀尖处理中的任一个。

根据以上说明的变形例,由于钻孔加工时的离心力的作用等,从冷却孔14向凹部38、18内流出的冷却剂(压缩空气、油性或水溶性的切削液剂)易稳定地从该凹部38、18流向第2前端刃22及位于该第2前端刃22的径向外侧的前端刃7、17部分(第3前端刃23或外周角17c等)以及外周刃4的前端(前缘)等。

具体而言,冷却剂通过凹部38、18内,从前端面(前端后刀面)6、26流向与该前端面6、26在钻头旋转方向T相邻的排屑槽(前刀面)2,并且供给至切削刃(前端刃7、17及外周刃4)以及其附近。即,冷却剂不会受到在前刀面流动的切屑的影响,而是从前端面6、26到达切削刃。因此,能够有效地冷却切削刃及工件材料的加工孔的内周附近(加工部位),显著提高加工精度。

详细而言,以往,冷却剂从在钻头的前端面开口的冷却孔流出之后,在流动方向未确定的状态下不稳定地流动,并通过与该前端面相比位于钻头旋转方向的相反侧的排屑槽的内部或钻头的外周面等,供给至切削刃。因此,未到达切削刃附近的无用的冷却剂较多,未能得到充分的冷却效果。并且,很难提高排屑槽内的切屑的排出性。尤其,例如对CFRP或在CFRP层叠金属板而成的复合材料等工件材料进行的钻孔加工中,所述加工部位的温度因切削热而上升,CFRP脆化,由此易产生毛刺或层间剥离(脱层)。并且,由于切屑滞留在所述加工部位,因此啮入的切屑摩擦加工孔的内周而损坏加工面,导致加工品质下降。

相对于此,根据本发明的变形例中说明的上述结构,冷却剂通过前端面6的凹部38、前端面26的凹部18内而从靠近切削刃的位置全部流向在钻头旋转方向T上相邻的排屑槽2内。因此,冷却剂稳定地供给至所述加工部位,能够显著地抑制该加工部位的温度上升,并能够稳定地提高加工品质。并且,通过冷却剂稳定地流向所述加工部位,能够抑制切屑滞留在该加工部位,并显著防止切屑的啮入等引起的加工品质的下降。

并且,能够有效地抑制处于切削载荷增大的趋势的前端刃7、17的外周角17c或外周刃4的前缘的磨损和损伤,从而能够长期良好地维持切削性能。

并且,该变形例中,凹部38、18分别从冷却孔14的开口部朝向钻头旋转方向T及钻头旋转方向T的相反侧延伸,因此具有下述作用效果。

即,此时凹部38、18从冷却孔14的开口部朝向钻头旋转方向T延伸,因此在该凹部38、18内流动的冷却剂从钻头前端面6、26稳定地流向与该前端面6、26在钻头旋转方向T上相邻的排屑槽2,从而上述的作用效果更加显著。

并且,凹部38、18从冷却孔14的开口部朝向钻头旋转方向T的相反侧延伸,因此在该凹部38、18内流动的冷却剂还稳定地流入与钻头前端面6、26在钻头旋转方向T的相反侧相邻的排屑槽2内。由此,能够促进排屑槽2内的切屑的排出,从而提高切屑排出性,并显著地抑制切屑堵塞,从而能够持续良好地维持高精度的钻孔加工。

尤其,如图27A及图27B所示的例子,凹部38中的钻头旋转方向T的相反侧的端部到达修磨面9b(配置于修磨面9b)时,冷却剂易更加稳定地从凹部38流向位于该凹部38的钻头旋转方向T的相反侧的排屑槽2内,从而上述的提高切屑排出性的效果进一步显著。

并且,上述的变形例中,凹部38、18具有在该凹部38、18的最深部连接的一对壁面(第2后刀面32及第4后刀面34),并且剖面呈凹V字状,而且冷却孔14的开口部在所述一对壁面上都开口,因此发挥下述作用效果。

即,此时在凹部38、18的最深部连接的一对壁面中的双方开口有冷却孔14,因此从该冷却孔14流出的冷却剂分别沿着这些壁面流动而均匀地分散,且在凹部38、18内形成均匀且稳定的流动,并且从该凹部38、18流出而稳定地供给至所述加工部位。因此,上述的作用效果更加格外显著。

另外,可在不脱离本发明的宗旨的范围内,组合前述的实施方式、变形例、参考例及批注等中说明的各结构(构成要件),并且,能够进行结构的附加、省略、置换及其他变更。并且,本发明并不限定于前述的实施方式,仅通过权利要求限定。

产业上的可利用性

本发明的钻头及钻头头部能够提高穿设于工件材料的加工孔的内周的品质及内径精度,抑制钻孔加工时的切削阻力,能够提高加工效率,能够抑制切削刃的磨损和缺损,能够充分确保重磨量,从而能够延长工具寿命,因此具有产业上的可利用性。

符号说明

1 钻头主体

2 排屑槽

2a 壁面

2c 中心槽前刀面

6、26 前端面(前端后刀面)

7、17 前端刃

8、18、38 凹部

10、20、30、40、60、70 钻头

14 冷却孔

16 棱线

21 第1前端刃

22 第2前端刃

23 第3前端刃

24 第4前端刃

32 第2后刀面(凹部的壁面)

34 第4后刀面(凹部的壁面)

φD 前端刃的旋转轨迹的直径(最外径)

O 轴线

T 钻头旋转方向

VL 虚拟延长线

VS 虚拟平面

α 前端角

β 角度

θ1、θ2 角度

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