專利名稱：鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)在將超硬合金制的刀刃頭以焊接或其他熔接等固接在鉆頭主體前端的鉆頭，更詳細(xì)地說，是關(guān)于適用在混凝土或石材上鉆孔的鉆頭。
背景技術(shù)：
在混凝土或石材等的鉆孔，是將專用的鉆頭安裝在旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆上，對(duì)鉆頭同時(shí)給與軸方向的振動(dòng)打擊力與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的兩種作用來進(jìn)行鉆孔。而且，為適應(yīng)對(duì)鉆孔作業(yè)的高效率的要求，用在此種鉆孔的鉆頭的刃尖多采用在鉆頭主體前端，將耐磨性優(yōu)良的超硬合金制的刀刃頭以焊接或其他的熔接固接而成。例如，在日本專利特開平7-180463號(hào)公報(bào)公開的，在鉆頭主體前端設(shè)置刀刃頭，此刀刃頭截面呈矩形狀，并沿其一邊的對(duì)角線設(shè)置主切刀，沿另一邊的對(duì)角線設(shè)置輔助切刀，而以軸心為中心對(duì)稱配置的兩個(gè)主切刀，是以在頂點(diǎn)形成鑿刃的方式來連接。
然而，一般地，用鉆頭進(jìn)行的鉆孔加工(切削加工)出現(xiàn)下列問題。
即，在用鉆頭進(jìn)行的鉆孔加工中，因鉆頭對(duì)彎曲或扭曲剛性有注定的限制，故所完成的鉆孔的精度有限。另外，鉆頭由于刃尖中心部存在有鑿刃，在用鉆刀鉆孔時(shí)，若在鉆頭前端產(chǎn)生切削阻力時(shí)，鉆頭處在比較容易彎曲的狀態(tài)，而鑿刃的兩端將交互成為鉆頭的瞬間的旋轉(zhuǎn)中心。此時(shí)，因鑿刃的長度是一定的，鑿刃必然形成在對(duì)角線間含有如等邊三角形般的正多角形、即正三角形、正五角形等(正多角形)狀的切削軌跡，因此，在鉆孔壁會(huì)產(chǎn)生來復(fù)線。即，產(chǎn)生來復(fù)環(huán)線而降低鉆孔的質(zhì)量。
例如，在已固化的混凝土上，將用于固定構(gòu)造物等固定螺栓用的孔，使用在刃尖中心安裝具有鑿刃的鉆頭的旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆進(jìn)行鉆孔，則會(huì)產(chǎn)生來復(fù)環(huán)線，降低鉆孔的真圓度，而不能得到適合在裝設(shè)固定螺栓的定徑孔。因此，裝設(shè)后的固定螺栓的拔出強(qiáng)度會(huì)降低。
另外，具有鑿刃的鉆頭，因在旋轉(zhuǎn)中鉆孔中心會(huì)變化，故鉆孔的定位困難，在這一方面也降低鉆孔精度。

發(fā)明內(nèi)容
于是，為解決上述的課題，本發(fā)明的鉆頭在由超硬合金制的整體塊所構(gòu)成的刀刃頭上，在周方向等間隔的形成三個(gè)刀刃部，以各刀刃部上所形成的切削面與退刀面的接合線為主切削刃，以連接面與退刀面的接合線為輔助切削刃，將這些主切削刃與輔助切削刃在刃尖頂點(diǎn)交叉，使該刃尖頂點(diǎn)成為無鑿刃的尖端狀，將輔助切削刃設(shè)在隔刃尖頂點(diǎn)相對(duì)的刀刃部的主切削刃的延長線上；將主切削刃與輔助切削刃，以及交于刃尖頂點(diǎn)的連接面與切削面的接合線，分別設(shè)為直線狀。
根據(jù)這樣構(gòu)成的鉆頭，因除去了現(xiàn)有鉆頭構(gòu)造上不可缺少的鑿刃，所以鉆孔上不產(chǎn)生來復(fù)線而能提高鉆孔的真圓度。特別，為在已固化的混凝土上固定構(gòu)造物等打孔形成固定螺栓插設(shè)用的孔而使用旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆鉆孔時(shí)，本發(fā)明沒有鑿刃、且在三個(gè)刀刃部分別形成主切削刃與輔助切削刃、并將這些刃交叉在刃尖頂點(diǎn)成為尖端形狀，在鉆孔時(shí)不會(huì)在鉆孔產(chǎn)生來復(fù)線，另外，尖端構(gòu)造的刃尖頂點(diǎn)，因經(jīng)常位在鉆孔切削面中心，即使在鉆孔時(shí)會(huì)伴隨著刃尖瞬間從鉆孔頂端的切削面浮起而立即做沖擊性的撞擊動(dòng)作的切削(打擊切削)，也容易定位，且可以進(jìn)行將孔徑誤差限制在容許值內(nèi)的高精度定徑孔的鉆孔，其作業(yè)性良好。
另外，在混凝土或石材上鉆孔時(shí)，鉆孔途中的鉆孔頂端的切削面會(huì)形成凹凸粗面，其上方將殘留切屑，因此在打擊切削時(shí)，在鉆孔切削面與鉆頭的刃尖間有時(shí)會(huì)夾入塊狀切屑，在此種情形，鉆頭的刃尖會(huì)受偏向的阻力而失去旋轉(zhuǎn)平衡，而成為振動(dòng)的原因。但是在本發(fā)明，因?qū)⑤o助切削刃設(shè)在隔刃尖頂點(diǎn)相對(duì)的刀刃部的主切削刃的延長線上，所以作為鉆頭的刃尖，實(shí)際上是將三個(gè)刀刃部上分別形成的主切削刃與輔助切削刃以60°的等間隔交互的從刃尖頂點(diǎn)朝放射方向配置，在打擊切削時(shí)被夾在鉆孔頂端的切削面與刃尖間的塊狀切屑，能借助相鄰的主切削刃與輔助切削刃的協(xié)力而將其有效的弄碎，刃尖所受的偏向的阻力將減輕，所以不會(huì)產(chǎn)生鉆頭的振動(dòng)，從這方面也能獲得高的鉆孔精度。
另外，通過將主切削刃及輔助切削刃、以及交于刃尖頂點(diǎn)的連接面與切削面的接合線采直線狀的構(gòu)成，在鉆頭的制作上，能提高刃尖整體的加工精度，而提供高質(zhì)量的鉆頭(產(chǎn)品)。
另外，在各刀刃部間形成的凹入部是連續(xù)在鉆刀主體上所對(duì)應(yīng)的切削排出槽上，在此最好將該凹入部的面在圓弧面的兩端連接的平面的一個(gè)連續(xù)面上形成，使對(duì)應(yīng)在連接面的凹入部的面成為圓弧面，同時(shí)以在切削面?zhèn)仁惯B接面與切削面的接合面線端與凹入部圓弧面緣的中間點(diǎn)相交在退刀面?zhèn)仁馆o助切削刃端與凹入部圓弧緣端相交的方式設(shè)定凹入部圓弧面的曲率半徑。按此構(gòu)成，在用于對(duì)混凝土或石材的鉆孔時(shí)，切削后的切屑能圓滑地經(jīng)凹入部誘導(dǎo)到鉆頭主體的切削屑排出槽而排出，在刃尖部將不致滯留切屑，其結(jié)果能提高鉆孔效率。
另外，作為使用在對(duì)混凝土或石材等鉆孔的鉆頭最好將在刀刃部的刀刃部端的周方向厚度設(shè)定為刃尖徑的0.2～0.5倍程度。另外，最好將各刀刃部的切屑面的周方向外觀上的寬度設(shè)定為在刀刃部端的刀刃部的周方向厚度的0.2～0.5倍程度。按此構(gòu)成，在伴隨打擊切削進(jìn)行鉆孔時(shí)，能充分保持刀刃頭的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)安定的鉆孔。
進(jìn)而，作為使用在對(duì)混凝土或石料等的鉆孔的鉆頭，實(shí)用上最好將鉆頭主體1的芯徑設(shè)定為刃尖徑的0.3～0.7倍程度。另外，最好將在刀刃部端的尖的高度設(shè)定為刃尖徑的0.2～0.5倍程度。按此構(gòu)成，在伴隨打擊切削進(jìn)行鉆孔時(shí)，因減輕刀刃部的外周面與鉆孔壁的滑動(dòng)接觸阻力，故能提高鉆孔效率，也可以提高鉆孔精度。
另外，在各刀刃部的外周面能設(shè)置用于確認(rèn)刃尖徑摩耗的凹部，按此構(gòu)成，由于能目視確認(rèn)用于確認(rèn)刃尖徑摩耗凹部的磨損，并能一眼確認(rèn)刀刃頭的摩損進(jìn)展程度，所以作業(yè)者不需使用特別的測定工具類，即能簡單鉆出孔徑誤差在容許值內(nèi)的定徑孔。若將這樣的鉆孔用在混凝土或石料等的鉆孔使用的固定螺栓的插設(shè)等，在插設(shè)后固定螺栓能有高的拔出強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的鉆頭的省略一部分的主視圖；圖2是圖1所示的鉆頭的刃尖部的放大主視圖；圖3是從下端圖1所示的鉆頭的刃尖部看的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D面舉例說明本發(fā)明的一實(shí)施例。當(dāng)然，本發(fā)明不限定在此實(shí)施例。
在圖1中，1是鋼制的鉆頭主體，在其上部具有用于裝入驅(qū)動(dòng)軸(未圖示)的柄部2。另外，在鉆頭主體外周設(shè)置切屑排出槽3，在鉆頭主體前端，將由整體塊構(gòu)成的超合金制的刀刃頭4以焊接或其他的熔接固定住。
在圖2、3中，更詳細(xì)敘述本實(shí)施例的刀刃頭4，則在該刀刃頭4上，如圖3所示，在周方向以120°的角度等間隔的形成三個(gè)刀刃部4a、4b、4c。在各刀刃部4a、4b、4c，形成切削面5與退刀面6，在相鄰的各刀刃部4a、4b、4c間，在退刀面6與切削面5之間形成連接面7。然后，在各刀刃部4a、4b、4c，以切削面5與退刀面6的接合線形成主切削刃8，以退刀面6與連接面7的接合線形成輔助切削刃9。另外，將各刀刃部4a、4b、4c的這些主切削刃8及輔助切削刃9在刃尖頂點(diǎn)10上交叉，使刃尖頂點(diǎn)10成為無鑿刃的尖端形狀。
另外，將主切削刃8及輔助切削刃9與在刃尖頂點(diǎn)10相交的連接面7和切削面5的接合線11分別構(gòu)成直線狀。即，輔助切削刃9配置在隔開刃尖頂點(diǎn)10相對(duì)的刀刃部的主切削刃8的延長線上。
這樣，形成鉆頭的刃尖的三個(gè)主切削刃8與三個(gè)輔助切削刃9，有交互60°的等間隔，而構(gòu)成從刃尖頂點(diǎn)10朝放射方向的配置。
另外，在各刀刃部4a、4b、4c間形成的凹入部12，分別連接在所對(duì)應(yīng)的切屑排出槽3上。該凹入部12的面(從底面所看到的壁面)，是把在圓弧面12a的兩側(cè)的兩個(gè)平面12b、12c形成連接的一個(gè)連續(xù)面。然后，將平面12b在切屑面5側(cè)與主切削刃8平行配置，將對(duì)應(yīng)連接面7的所述凹入部的面定為圓弧面12a，將該凹入部的圓弧面12a的曲率半徑R設(shè)定如下。即將圓弧面12a的曲率半徑R，以在切屑面5側(cè)使連接面7與切削面5的接合線11端與凹入部圓弧面緣的中間點(diǎn)相交，在退刀面6側(cè)使輔助切削刃9端與凹入部圓弧緣端相交的方式來決定。
另外，將其他刃尖各部的尺寸關(guān)系，設(shè)定如下①將各刀刃部4a、4b、4c的刀刃部端的周方向的厚度W，取為刃尖徑φA的0.2～0.5倍程度。(參照?qǐng)D3)②將各刀刃部4a、4b、4c的切削面5的周方向的外觀上寬度W′，取為刀刃部端的刀刃部的周方向的厚度W的0.2～0.5倍程度。(參照?qǐng)D3)③將鉆頭主體1的芯徑φB，取為刃尖徑φA的0.3～0.7倍程度。(參照?qǐng)D3)④將刀刃部端的尖的高度H，取為刃尖徑φA的0.2～0.5倍程度。(參照?qǐng)D2)另外，在各刀刃部4a、4b、4c的外周面，設(shè)置用于確認(rèn)刃尖徑摩耗的凹部13。
本發(fā)明的鉆頭，是適于對(duì)混凝土或石材等的鉆孔的鉆頭。
本發(fā)明雖如上所述的形態(tài)來實(shí)施，然而本發(fā)明的鉆頭由在柄部等鉆頭主體的基本構(gòu)造與現(xiàn)有的這種鉆頭相同，故使用時(shí)能與現(xiàn)有的鉆頭交換而直接使用。
另外，在本發(fā)明的鉆頭的刀刃頭上，在周方向等間隔的形成三個(gè)刀刃部和現(xiàn)有的鉆頭不同。由于去除了現(xiàn)有鉆頭在構(gòu)造上認(rèn)為不可缺少的鑿刃，因此若使用本發(fā)明的鉆頭鉆孔，在鉆孔時(shí)不會(huì)在鉆孔中產(chǎn)生來復(fù)線。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)平衡良好，能鉆出真圓度高的孔。
另外，尖端構(gòu)造的刃尖頂點(diǎn)在鉆孔時(shí)，由在時(shí)常位在鉆孔前端的切屑面中心，所以即使在鉆孔時(shí)會(huì)傳伴隨著刃尖瞬間從鉆孔頂端的切削面浮起而立即做沖擊性的撞擊動(dòng)作的切削(打擊切削)，也容易定位，且可以進(jìn)行將孔徑誤差限制在容許值內(nèi)的高精度定徑孔的鉆孔。
另外，打擊切削時(shí)，即使在鉆孔頂端的切削面與刃尖之間夾入塊狀切屑，由于可借助相鄰的主切削刃與輔助切削刃協(xié)力來將其弄碎，刃尖所受的偏向阻力將減輕，鉆孔時(shí)將不會(huì)產(chǎn)生鉆頭的振動(dòng)，鉆孔精度將提高。
進(jìn)而，根據(jù)用于確認(rèn)刃尖徑摩耗的凹部，從其磨損程度一眼即能確認(rèn)出刀刃頭的摩耗進(jìn)行狀況，作業(yè)者不需使用特別的測定工具類，就能簡單的鉆出孔徑誤差在容許值內(nèi)的定徑孔。
因此，使用旋轉(zhuǎn)式?jīng)_擊鉆，作為在固化后的混凝土上鉆固定構(gòu)造物等用的固定螺栓用的孔的鉆頭是最為合適的鉆頭。使用這樣的用于固定螺栓的孔，比插設(shè)在現(xiàn)有的固定螺栓用孔能得到高的固定螺栓的拔出強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種鉆頭，其特征在在在由超硬合金制的整體塊所構(gòu)造的刀刃頭上，在周方向等間隔的形成三個(gè)刀刃部，以各刀刃部上所形成的切削面與退刀面的接合線為主切削刃，以連接面與退刀面的接合線為輔助切削刃，將這些主切削刃與輔助切削刃在刃尖頂點(diǎn)交叉，使該刃尖頂點(diǎn)成為無鑿刃的尖端狀，將輔助切削刃設(shè)在隔刃尖頂點(diǎn)相對(duì)的刀刃部的主切削刃的延長線上；將主切削刃與輔助切削刃，以及交在刃尖頂點(diǎn)的連接面與切削面的接合線，分別設(shè)為直線狀。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其中，將在各刀刃部間所形成的凹入部的面，在圓弧面的兩端連接平面的一個(gè)連續(xù)面上形成，使對(duì)應(yīng)在連接面的凹入部的面成為圓弧面，以在切削面?zhèn)仁惯B接面與切削面的接合面線端與凹入部圓弧面緣的中間點(diǎn)相交，在退刀面?zhèn)仁馆o助切削刃端與凹入部圓弧緣端相交的方式，設(shè)該凹入部圓弧面的曲率半徑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鉆頭，其中，將各刀刃部4a、4b、4c的刀刃部端的周方向的厚度W，設(shè)為刃尖徑φA的0.2～0.5倍程度。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)要求所述的鉆頭，其中，將各刀刃部4a、4b、4c的切削面5的周方向的外觀上寬W′，設(shè)為刀刃部端的刀刃部的周方向的厚度W的0.2～0.5倍程度。
5.如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)要求所述的鉆頭，其中，將鉆頭主體1的芯徑φB，設(shè)為刃尖徑φA的0.3～0.7倍程度。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)要求所述的鉆頭，其中，將在刀刃部端的尖的高度H，設(shè)為刃尖徑φA的0.2～0.5倍程度。
7.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其中，在各刀刃部的外周面，設(shè)置用于確認(rèn)刃尖徑摩耗的凹部。
全文摘要
一種鉆頭，該鉆頭不產(chǎn)生來復(fù)線，定位容易，且能鉆出圓度高的鉆孔。該鉆頭在超硬合金制的整體塊所構(gòu)成的刀刃頭上，在周方向等間隔的形成三個(gè)刀刃部，以各刀刃部(4a)、(4b)、(4c)上所形成的切削面(5)與退刀面(6)的接合線為主切削刃(8)，以連接面(7)與退刀線(6)的接合線為輔助切削刃(9)，將這些主切削刃(8)與輔助切削刃(9)交叉在刃尖頂點(diǎn)(10)，使該刃尖頂點(diǎn)(10)成為無鑿刃的尖端狀，將輔助切削刃(9)設(shè)定在隔刃尖頂點(diǎn)(10)相對(duì)的刀刃部的主切削刃(8)的延長線上；將主切削刃(8)與輔助切削刃(9)，以及交在刃尖頂點(diǎn)(10)的連接面(7)與切削面(5)的接合線分別設(shè)為直線狀。
文檔編號(hào)B23B51/02GK1450949SQ00819287
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2000年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月15日
發(fā)明者宮永昌明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社宮永