鉆頭的制作方法
【專利摘要】在切削刃(12)由內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部(12b)和外周側(cè)的凸曲線切削刃部(12a)構(gòu)成的鉆頭(10)中，在與軸心(C)正交的截面上，與凸曲線切削刃部(12a)對應的第一凸曲線(CL1)和與凹曲線切削刃部(12b)對應的第一凹曲線(CL2)相互交叉，所以，由切削刃(12)產(chǎn)生的切屑卷曲且沒有針狀突起，因此成為全長較短的均勻的形狀，其排出變得順暢，排出性提高。另外，在前端面(11)上，在與切削刃(12)連續(xù)的第二避讓面(前端避讓面)(32)上，形成有9°～20°的角度范圍的垂直避讓角(β)，在切削刃(12)上形成有0.002D～0.02D的范圍的倒角寬度(CW)的倒角(42)，所以避讓面的磨損或切削刃(12)的斷裂被抑制，并且切削阻力變低，鉆頭(10)的折損被抑制。
【專利說明】幸占
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過切削進行孔加工的旋轉(zhuǎn)切削刀具即鉆頭，尤其是涉及如下技術(shù):在使切屑卷曲的同時成為沒有針狀突起的短的形狀并使其順暢排出，由此抑制鉆頭的損傷并進一步提聞刀具壽命。
【背景技術(shù)】
[0002]如下所述的鉆頭廣泛作為孔加工的切削刀具使用，其具有設(shè)置在軸心方向的前端的切削刃和沿軸心方向設(shè)置在外周面的切屑排出槽，通過圍繞軸心旋轉(zhuǎn)，利用前端的切削刃進行切削加工，并且通過切屑排出槽排出切屑的。
[0003]專利文獻I及專利文獻2記載的鉆頭是其一例。根據(jù)這些鉆頭，使切削刃的內(nèi)周側(cè)部分成為凹曲線、且使切削刃的外周側(cè)部分成為角凸形狀，由此，在鉆頭截面上，切屑排出槽的內(nèi)壁面與邊緣部的交叉角成為鈍角，能夠使切屑卷曲并使切削刃的外周部的強度提高，并能夠提高鉆頭的耐久性。但是，根據(jù)這些鉆頭，由于在切削刃的外周部設(shè)置角凸部，在生成的切屑中的與上述角凸部對應的部分容易被切斷，切屑彼此交織而發(fā)生切屑堵塞，并且在比角凸部靠外周側(cè)的位置被切削的切屑向外周側(cè)流出，從而卷曲性差，排出性低，因此，存在給鉆頭帶來的阻力變大而有損鉆頭的耐久性的情況。
[0004]另外，提出了專利文獻3記載的鉆頭。根據(jù)該鉆頭，在切削刃的外周端側(cè)，在鉆頭旋轉(zhuǎn)方向上形成有成為凸部的呈凸曲線狀的凸曲線狀切削刃部，在該凸曲線狀切削刃部的內(nèi)周側(cè)，在鉆頭旋轉(zhuǎn)方向后方形成有成為凹部的呈凹曲線狀的凹曲線狀切削刃部，這些凸曲線狀切削刃部和凹曲線狀切削刃部平滑地相連。因此，切削刃和鉆頭主體的外周的邊緣部的交叉角成為鈍角，強度提高，能夠防止斷裂或卷刃的發(fā)生，并且被切削刃切削的切屑在切削刃的內(nèi)外周不被切斷，通過凸曲線狀切削刃部將切屑卷入內(nèi)周側(cè)而將其充分地卷曲，所以，切屑被順暢地排出，刀具的耐久性提高。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2000-198011號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2006-326790號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2003-025125號公報
[0010]但是，在上述專利文獻3記載的以往的鉆頭中，由切削刃生成的切屑被卷曲而進入，但因為由直線型切削刃產(chǎn)生的切屑這樣的具有針狀突起的全長長的切屑的比例大，所以切屑的排出性仍然不夠，在重復切削的過程中，鉆頭發(fā)生斷裂或卷刃，存在鉆頭的耐久性并不一定足夠的問題。尤其是，對于進行深孔加工的長鉆頭來說，這樣的課題變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明是以上述情況為背景而研發(fā)的，其目的是提供一種鉆頭，能夠獲得卷曲且全長短的均勻的形狀的切屑，通過使其排出更順暢，進一步提高刀具壽命。[0012]為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的鉆頭具有:在前端面開口的切屑排出槽；切削刃，其形成在該切屑排出槽中的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面和形成于所述前端面上的前端避讓面的交叉部分，該切削刃由形成在內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部和形成在外周側(cè)的凸曲線切削刃部構(gòu)成，其特征在于，在與軸心正交的截面上，與所述凸曲線切削刃部對應的第一凸曲線和與凹曲線切削刃部對應的第一凹曲線相互交叉，在所述前端面上，在與所述切削刃連續(xù)的避讓面上，形成有9°~20°的角度范圍的垂直避讓角β，在所述切削刃的棱線上，形成有0.002D~0.02D(其中，D是鉆頭直徑)的范圍的寬度CW的倒角。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的鉆頭，具有:在前端面開口的切屑排出槽；切削刃，形成在該切屑排出槽中的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面和形成于所述前端面上的前端避讓面的交叉部分，該切削刃由形成在內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部和形成在外周側(cè)的凸曲線切削刃部構(gòu)成，在與鉆頭的軸心正交的截面上，與所述凸曲線切削刃部對應的第一凸曲線和與所述凹曲線切削刃部對應的第一凹曲線相互交叉，所以，由切削刃產(chǎn)生的切屑卷曲而且成為沒有針狀突起的其全長比較短的均勻形狀，其排出變圓滑且排出性提高，所以，鉆頭的刀具壽命進一步提高。另外，在所述前端面上，在與所述切削刃連續(xù)的避讓面上，形成有9°~20°的角度范圍的垂直避讓角β，在所述切削刃的棱線上，形成有0.002D~0.02D的范圍的倒角寬度CW的倒角，所以，避讓面的磨損或切削刃的斷裂被抑制，并且切削阻力變低，鉆頭的折損被抑制。避讓面的垂直避讓角β小于9°時，該避讓面的磨損變大，不能獲得足夠的刀具壽命。另外，避讓面的垂直避讓角β大于20°時，或者，切削刃的倒角寬度CW小于0.002D時，發(fā)生切削刃斷裂，切削刃的倒角寬度CW大于0.02D時，切削阻力變高，發(fā)生鉆頭的折損的可能性變高。
[0015] 這里，優(yōu)選的是，在與所述軸心正交的截面上，相對于連接鉆頭的外周面和所述第一凸曲線交叉的外周點與鉆頭中心點的基準線，所述第一凹曲線的凹入量LF為0.0ID~0.05D(其中，D是鉆頭刃直徑)。由此，切屑形狀成為較短的全長的卷曲狀，耐久性能提高且切削中的軸向負荷減輕。第一凹曲線的凹入量LF小于0.01D時，鉆頭的磨損變大，有損耐久性能，大于0.05D時，容易發(fā)生角部的缺損。
[0016]另外，優(yōu)選的是，在與所述軸心正交的截面中，與穿過所述第一凸曲線和所述第一凹曲線的交點的所述基準線正交的直線和該基準線的交點、與所述外周點之間的距離即前角倒角寬度LW為0.008D~0.06D (其中，D是鉆頭刃直徑)。由此，切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高且切削中的軸向負荷減輕。前角倒角寬度LW小于0.008D時，角部容易發(fā)生缺損，前角倒角寬度LW大于0.06D時，鉆頭的磨損變大，有損耐久性能。
[0017]另外，優(yōu)選的是，所述前端面包括:避讓面，設(shè)置在所述切削刃的旋轉(zhuǎn)方向后方；切口面，與該避讓面鄰接并以比該避讓面大的避讓角形成；修磨面，與位于所述切削刃的旋轉(zhuǎn)方向后方的另一個切削刃的內(nèi)周部鄰接；縱長狀的連接凹面，位于沿著該切口面和該修磨面的邊界線的位置并連接兩面，在寬度方向上凹陷，該連接凹面具有0.01D~0.05D的曲率半徑R。由此，由于連接凹面的曲率半徑R為0.01D~0.05D,所以切削阻力低，能夠防止鉆頭的折損，并且能夠防止接近切削刃的軸心的中心部分的斷裂。曲率半徑R小于0.01D時，切削的排出性降低，切削阻力變高，曲率半徑R大于0.05D時，接近切削刃的軸心的中心部分的強度降低，在該部分容易發(fā)生斷裂。[0018]另外，優(yōu)選的是，在所述鉆頭的外周面上形成有:具有0.02D?0.1OD的邊緣寬度MW的邊緣；0.10L/100?0.50L/100(其中，L是倒錐形的軸方向長度)的倒錐形BT。由此，切削阻力減小，并且能夠抑制孔徑的擴大。倒錐形BT小于0.10L/100時，切削阻力變高，發(fā)生鉆頭的折損的可能性變高，倒錐形BT大于0.50L/100時，被切削的孔徑變大，加工精度降低。
[0019]另外，優(yōu)選的是，所述鉆頭具有0.1--0.4D(其中，D是鉆頭刃直徑)的芯厚⑶。由此，由于在能夠獲得切屑的排出性能的范圍內(nèi)提高了鉆頭的抗折強度，所以鉆頭的耐久性能提高。芯厚⑶小于0.15D時，鉆頭的強度降低，容易發(fā)生斷裂，芯厚⑶大于0.4D時，切屑的排出性能降低，容易發(fā)生折損。
[0020]另外，優(yōu)選的是，設(shè)置在所述切削刃的棱線上的倒角具有10°?35°的切削刃倒角角度Y。切削刃倒角角度Y是在與切削刃正交的面內(nèi)相對于該切削刃的旋轉(zhuǎn)面的角度的補角。由此，在能夠防止切削刃斷裂的范圍內(nèi)，切削刃的強度提高，所以鉆頭的耐久性能提高。切削刃倒角角度Y小于10°時，切削刃的強度降低，容易發(fā)生切削刃斷裂，切削刃倒角角度Y大于35°時，切削阻力變高，容易發(fā)生鉆頭的折損。
[0021 ] 另外，優(yōu)選的是，在與所述軸心正交的截面上，所述切屑排出槽中的朝向與鉆頭旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面由形成在內(nèi)周側(cè)的第二凹曲線和與該第二凹曲線鄰接并形成在外周側(cè)且到達后跟部的第二凸曲線構(gòu)成，該第二凸曲線經(jīng)由第二凹曲線平順地與所述第一凹曲線連接。由此，切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高且切削中的軸向負荷減輕，并且與在切屑排出槽的前端面上以C字形乃至U字形開口的開口緣的兩端部即后跟部及邊緣部對應的角部通過第一凸曲線及第二凸曲線分別被加強，所以能夠防止這些角部及邊緣部的缺損，鉆頭的耐久性提高。
[0022]另外，優(yōu)選的是，在設(shè)所述第一凸曲線的曲率半徑為R1、所述第一凹曲線的曲率半徑為R2、所述第二凹曲線的曲率半徑為R3、所述第二凸曲線的曲率半徑為R4時，Rl:0.02D?0.4D，R2:0.1--0.由此，切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高且切削中的軸向負荷減輕。第一凸曲線的曲率半徑Rl小于0.02D或大于0.4D時，容易在角部發(fā)生缺損，第一凹曲線的曲率半徑R2小于0.15D時，容易在角部發(fā)生缺損，第一凹曲線的曲率半徑R2大于0.5D時，磨損變大。
[0023]另外，優(yōu)選的是，所述第一凹曲線的曲率半徑R2和所述第二凹曲線的曲率半徑R3的關(guān)系為0.75 R3/R2 1.25。由此，在能夠確保鉆頭的剛性的范圍內(nèi)，切屑排出槽的截面形狀成為沒有切屑的堵塞的大小。R3/R2小于0.75時，切屑排出槽的截面積變得過小，發(fā)生切屑的堵塞，并發(fā)生鉆頭的折斷。R3/R2大于1.25時，切屑排出槽18的截面積變大，鉆頭主體的截面積變小，因剛性不足而發(fā)生鉆頭的折損。
[0024]另外，優(yōu)選的是，所述外周點處的所述基準線和所述第一凸曲線的角度即前角為負。由此，與該外周點對應的角部的強度提高，能夠防止其缺損，鉆頭的耐久性能提高。
[0025]另外，優(yōu)選的是，在所述鉆頭的至少前端部的表面上覆蓋硬質(zhì)涂層。由此，由于在壓力及摩擦大的前端部的表面上設(shè)置有硬質(zhì)涂層，所以鉆頭的耐久性能提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的一實施例的鉆頭的主視圖。[0027]圖2是在圖1的實施例中放大地表示鉆頭的前端部分的放大圖。
[0028]圖3是在圖1的實施例中放大地表示鉆頭的前端面的圖。
[0029]圖4是用于說明與圖1的鉆頭的軸心C正交的截面上的切屑排出槽的截面形狀的圖，是圖1的IV-1V線剖視圖。
[0030]圖5是詳細地說明圖4的切屑排出槽的截面形狀中的第一凸曲線和第一凹曲線的連接形狀的放大圖。
[0031]圖6是在圖1的實施例中放大地表示鉆頭的前端部的立體圖。
[0032]圖7是表示在切削試驗I中用于切削的直線刃型鉆頭的截面形狀的圖。
[0033]圖8是表示在切削試驗I中用于切削的直線刃型鉆頭的前端面形狀的圖。
[0034]圖9是表示切削試驗I所使用的鉤刃型鉆頭(TYPE2)的截面形狀的圖。
[0035]圖10是表示切削試驗I所使用的鉤刃型鉆頭(TYPE2)的前端面形狀的圖。
[0036]圖11是通過直線刃型鉆頭、鉤刃型鉆頭(TYPEl)、鉤刃型鉆頭(TYPE2)的每一個的耐久性來表示切削試驗I的結(jié)果的柱狀圖。
[0037]圖12是表示在切削試驗I中通過直線刃型鉆頭的切削產(chǎn)生的切屑的形狀的照片。
[0038]圖13是表示在切削試驗I中通過鉤刃型鉆頭(TYPEl)的切削產(chǎn)生的切屑的形狀的照片。
[0039]圖14是表示在切削試驗I中通過鉤刃型鉆頭(TYPE2)的切削產(chǎn)生的切屑的形狀的照片。
[0040]圖15是表示在切削試驗I中所使用的鉤刃型鉆頭(TYPEl)的截面形狀的圖。
[0041]圖16是表示切削試驗I所使用的鉤刃型鉆頭(TYPEl)的前端面形狀的圖。
[0042]圖17是分別表示切削試驗2所使用的18種鉤刃型鉆頭(TYPE2) N0.1?N0.18的相互不同的形狀范圍的圖表。
[0043]圖18是按照18種鉤刃型鉆頭(TYPE2) N0.1?N0.18表示切削試驗2中的試驗結(jié)果的圖表。
[0044]圖19是分別表示切削試驗3所使用的12種鉤刃型鉆頭(TYPE2) N0.1?N0.12的相互不同的形狀范圍的圖表。
[0045]圖20是按照12種鉆頭N0.1?N0.12表示切削試驗3中的切削試驗結(jié)果的圖表。
[0046]圖21是具體說明切削試驗結(jié)果中的角部缺損的圖。
[0047]圖22是具體說明切削試驗結(jié)果中的磨損的圖。
[0048]圖23是具體說明切削試驗結(jié)果中的鉆頭折損的圖。
[0049]圖24是具體說明切削試驗結(jié)果中的鉆頭中心部的斷裂的圖。
【具體實施方式】
[0050]以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
[0051]實施例
[0052]圖1是表示本發(fā)明的一實施例的鉆頭10的圖，是從相對于軸心C成直角的方向觀察的主視圖。圖2是放大地表示該鉆頭10的設(shè)置有切削刃12的前端部的放大圖。圖3是放大地表示鉆頭10的設(shè)置有切削刃12的前端面的圖。圖4是以與軸心C正交的面進行剖切的鉆頭10的剖視圖。圖5是放大地表示該剖視圖中的切屑排出槽18的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的內(nèi)壁面的端緣部的圖。圖6是放大地表示鉆頭10的前端部的立體圖。
[0053]鉆頭10是用于以高效率切削加工不銹鋼、合金鋼、鈦合金等較難切削材料即特殊鋼的2條刃的麻花鉆頭，沿軸向一體地具有柄部14及槽部16。鉆頭10是超硬合金制，在設(shè)置有切削刃12等的前端部及設(shè)置有切屑排出槽18的縱長狀的槽部16的表面上覆蓋有TiAlN合金的硬質(zhì)涂層。在槽部16中形成有以規(guī)定的螺旋角Y n(與切屑排出槽18正交的線S和與軸心C對應的線T的角度，例如30°左右)圍繞軸心C向右扭轉(zhuǎn)的一對切屑排出槽18，并且沿著該切屑排出槽18設(shè)置有邊緣20。一對切屑排出槽18以C字形在鉆頭10的錐形的前端面11上開口，在切屑排出槽18的開口緣中的朝向鉆頭10的旋轉(zhuǎn)方向的一側(cè)分別設(shè)置有切削刃12。
[0054]在上述鉆頭10中，在包含前端部及槽部16的范圍L內(nèi)，形成有隨著從該前端朝向柄部14直徑減小的倒錐形BT。該倒錐形BT被設(shè)定在0.10L/100?0.50L/100的范圍。另外，在上述鉆頭10中，其截面與切屑排出槽18的底部內(nèi)切的直徑即芯厚CD被設(shè)定在
0.15D?0.4D(其中，D為鉆頭刃直徑)的范圍。
[0055]邊緣20沿著被切屑排出槽18切斷的刃背24的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的端緣即前沿26被設(shè)置。鉆頭10的外周面由邊緣20的外周面和與邊緣20連續(xù)并以一定的直徑尺寸設(shè)置的第二倒角面28構(gòu)成。邊緣20的外徑在鉆頭10的前端部與鉆頭直徑(切削刃12的外徑)D為大致相同的尺寸，但在包含槽部16整體的倒錐形范圍L內(nèi)，通過規(guī)定角度的倒錐形BT，隨著從鉆頭10的前端部趨向柄部14側(cè)直徑逐漸變小。上述邊緣20的邊緣寬度MW被設(shè)定在0.02D?0.0lOD的范圍。
[0056]切削刃12由形成在外周側(cè)的凸曲線切削刃部12a和形成在內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部12b構(gòu)成。在鉆頭10的錐形前端面11上，從一對切削刃12中的一個切削刃12朝向其旋轉(zhuǎn)方向的后方，按順序以相互鄰接的狀態(tài)設(shè)置第二避讓面32、具有比該第二避讓面32大的避讓角的第三避讓面34、具有比該第三避讓面34大的避讓角的切口面36、縱長狀的連接凹面38、修磨面40。在第三避讓面34上，開設(shè)有與切屑排出槽18大致平行地縱向貫穿鉆頭10并以螺旋狀設(shè)置的油孔22，根據(jù)需要，能夠?qū)⑶邢饔蛣┗蚩諝獾认蚯邢鞑课还┙o。另外，在其他的切削刃12的軸心側(cè)部分即芯厚CD部分，實施了形成與其前刀面相當?shù)男弈ッ?0的R型修磨，從圖3的仰視圖中平順地彎曲的R形狀的軸心側(cè)切削刃部12c以與凹曲線切削刃部12b平順地連接的方式設(shè)置。上述縱長狀的連接凹面38是位于沿著切口面36和修磨面40的邊界線的位置并為了平順地連接兩面而在寬度方向即周向上凹陷的大致沿徑向呈縱長狀的細長面。在設(shè)鉆頭10的切削刃12的直徑(鉆頭直徑)為D時，該連接凹面38的曲率半徑R為0.0lD?0.05D的范圍內(nèi)的值。
[0057]切屑排出槽18是使用多種槽加工用磨石進行切削加工而成的，槽截面形狀不對稱。如圖4及圖5所示，切屑排出槽18的內(nèi)壁面呈C字形，鉆頭旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的內(nèi)壁面是由與凸曲線切削刃部12a對應且具有曲率半徑Rl的第一凸曲線CLl和與凹曲線切削刃部12b對應且具有曲率半徑R2的第一凹曲線CL2相互交叉而形成的。另外，如圖4所示，切屑排出槽18的內(nèi)壁面中的鉆頭旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)的內(nèi)壁面由具有曲率半徑R3且平順地與第一凹曲線CL2連接的第二凹曲線CL3、和具有曲率半徑R4且平順地與第二凹曲線CL3連接的第二凸曲線CL4構(gòu)成。在本實施例中，與凸曲線切削刃部12a對應的第一凸曲線CLl是朝向旋轉(zhuǎn)方向突出的具有曲率半徑Rl的凸面，所以與采用倒角狀的平面的專利文獻I及專利文獻2的鉆頭相比，抗缺損的強度提聞。
[0058]如圖5所示，在構(gòu)成上述切削刃12的、外周側(cè)的凸曲線切削刃部12a和內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部12b中，與它們對應的第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2相互交叉，在其交點A處形成圖2的點劃線所示的細微的棱線。由切削刃產(chǎn)生的切屑是通過與第一凹曲線CL2對應的凹曲線切削刃部12b及內(nèi)壁面生成的，所以，為了得到全長短的卷曲狀的切屑，上述交點A最好位于外周側(cè)。在本實施例的鉆頭10中，如上所述地與外周側(cè)的凸曲線切削刃部12a對應的第一凸曲線CLl和與內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部12b對應的第一凹曲線CL2相互交叉，所以，與第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2沿切線方向平順地連接的專利文獻3記載的以往的鉆頭相比，第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2的連接點即交點A優(yōu)選位于外周側(cè)。
[0059]另外，在圖4中，在本實施例的鉆頭10中，第一凹曲線CL2相對于基準線K的凹入量LF被設(shè)定在0.01D~0.05D (其中，D是鉆頭刃直徑)的范圍內(nèi)，所述基準線將鉆頭10的外周面和第一凸曲線CLl交叉的外周點B與鉆頭中心點即軸心C連接起來。由與凹入量LF為該范圍內(nèi)的第一凹曲線CL2對應的凹曲線切削刃部12b及內(nèi)壁面生成的切屑成為全長較短的優(yōu)選的卷曲形狀，鉆頭10的耐久性能提高，并且切削中的軸向負荷減輕。
[0060]另外，在圖4中，在本實施例的鉆頭10中，交點E和外周點B之間的徑向距離即前角倒角寬度LW被設(shè)定在0.008D~0.06D (其中，D是鉆頭刃直徑)的范圍內(nèi)，所述交點E是穿過第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2的交點A的與基準線K正交的直線與基準線K的交點。前角倒角寬度LW為該范圍內(nèi)的第一凸曲線CLl的徑向尺寸優(yōu)選比專利文獻3記載的以往的鉆頭小，所以切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，針狀突起小。
[0061]另外，在圖4中，在本實施例的鉆頭10中，外周點B處的基準線K和第一凸曲線CLl的角度即前角Θ被設(shè)定為負，與外周點B附近對應的角部的強度提高。另外，本實施例的鉆頭10被設(shè)定成0.15D~0.4D (D是鉆頭刃直徑)的芯厚CD，能夠在確?？拐蹚姸鹊耐瑫r，盡可能地增大切屑排出槽18的截面積。
[0062]另外，在圖4中，在本實施例的鉆頭10中，切屑排出槽18的朝向旋轉(zhuǎn)方向后方的內(nèi)壁面由形成在內(nèi)周側(cè)的第二凹曲線CL3和與該第二凹曲線CL3鄰接地形成在外周側(cè)的第二凸曲線CL4構(gòu)成，該第二凸曲線CL4被設(shè)定為到達刃背24的后跟部52。通過該第二凸曲線CL4加強刃背24的后端部即后跟部52。
[0063]另外，在圖4中，在本實施例的鉆頭10中，第一凸曲線CLl的曲率半徑R1、第二凹曲線CL2的曲率半徑R2、第二凹曲線CL3的曲率半徑R3、第二凸曲線CL3的曲率半徑R4分別被設(shè)定在Rl為0.02D~0.4D的范圍內(nèi)、R2為0.15D~0.5D的范圍內(nèi)，第一凹曲線CL2的曲率半徑R2和第二凹曲線CL3的曲率半徑R3的關(guān)系被設(shè)定在0.75 R3/R2 1.25的范圍內(nèi)。
[0064]如圖2及圖6所示，在鉆頭10的切削刃12上，為防止其刃斷裂而形成沿其棱線的縱長狀的面即倒角42。該倒角42的倒角寬度CW被設(shè)定在0.002D~0.02D的范圍內(nèi)，倒角42的角度Y被設(shè)定在10°~35°的范圍內(nèi)。該角度Y如圖2所示地是相對于與切削刃12的旋轉(zhuǎn)面M垂直的線N來說的倒角42的角度。另外，如圖2所示，鉆頭10的底部的垂直避讓角β即第二避讓面32的相對于切削刃12的旋轉(zhuǎn)面的角度即避讓角被設(shè)定在9°~20°的范圍內(nèi)。
[0065](切削試驗I)[0066]以下，說明本發(fā)明的發(fā)明人等進行的切削試驗I。在該切削試驗I中，使用鉤刃型鉆頭TYPE 1、與本發(fā)明的產(chǎn)品即上述鉆頭10對應的鉤刃型鉆頭TYPE2、和切削刃為直線的直線刃型鉆頭在以下所示的切削試驗條件下進行試驗。另外，使用與本發(fā)明的產(chǎn)品即上述鉆頭10對應的使第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2相互交叉的鉤刃型鉆頭TYPE2鉆頭、和與專利文獻3的鉆頭對應的使第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2相互平順地連接的鉤刃型鉆頭TYPEl鉆頭，在以下所示的切削試驗條件下進行試驗。
[0067]<直線刃型鉆頭>
[0068]刀具材質(zhì):超硬合金
[0069]全長:100mm
[0070]槽長:48mm
[0071]鉆頭直徑:6mm Φ
[0072]前端角:140°
[0073]切屑排出槽的形狀:R2= 0.94D、R3 = 0.24D、R4 = 0.21D
[0074]鉆頭形狀:如圖7的剖視圖及圖8的端面圖所示。
[0075]芯厚:0.28D
[0076]<鉤刃型鉆頭TYPEl >
[0077]刀具材質(zhì):超硬合金
[0078]全長:100mm
[0079]槽長:48mm
[0080]鉆頭刃徑:6_Φ
[0081]前端角:140°
[0082]切屑排出槽的形狀:R1= 0.16D、R2 = 0.29D、R3 = 0.29D、R4 = 0.21D
[0083]鉆頭形狀:如圖9的剖視圖及圖10的端面圖所示的鉆頭，更詳細地如圖15的剖視圖及圖16的端面圖所示的、使第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2平順地連續(xù)的鉆頭。
[0084]芯厚:0.28D
[0085]凹入量LF:0.09D
[0086]前角倒角寬度LW:0.005D
[0087]Rl和R2的位置關(guān)系是外切
[0088]<鉤刃型鉆頭TYPE2>
[0089]刀具材質(zhì):超硬合金
[0090]全長:100mm
[0091]槽長:48_
[0092]鉆頭刃徑:6_Φ
[0093]前端角:140°
[0094]切屑排出槽的形狀:R1= 0.16D, R2 = 0.29D, R3 = 0.29D, R4 = 0.21D
[0095]鉆頭形狀:如圖9的剖視圖及圖10的端面圖所示的鉆頭，更詳細地如圖4的剖視圖及圖3的端面圖所示的、使第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2相互交叉的鉆頭。
[0096]芯厚:0.28D
[0097]凹入量LF:0.02D[0098]前角倒角寬度LW:0.05D
[0099]Rl和R2的位置關(guān)系是交叉
[0100]<試驗條件>
[0101]被削材料:SUS304
[0102]鉆頭直徑:6mm
[0103]加工深度:24mm (盲孔)
[0104]切削速度:100m/min
[0105]進給量:0.18mm/rev
[0106]梯級:無
[0107]切削油:水溶性(內(nèi)部供油)
[0108]冷卻介質(zhì):1.5-3.0MPa
[0109]圖11至圖14表示上述切削試驗I的結(jié)果。在圖11中，根據(jù)直線刃型鉆頭，加工孔數(shù)達到350孔左右時，鉆頭發(fā)生了切削刃斷裂。在使用了鉤型鉆頭TYPEl的孔加工中，加工孔數(shù)達到1000個左右的孔數(shù)時，鉆頭發(fā)生了切削刃斷裂。但是，在使用了鉤型鉆頭TYPE2鉆頭的孔加工中，加工孔數(shù)達到4000個孔數(shù)。即，根據(jù)與本實施例對應的鉤刃型鉆頭TYPE2，與直線刃型鉆頭相比，能夠得到10倍以上的鉆頭的耐久壽命，與鉤刃型鉆頭TYPEl相比，能夠得到4倍以上的鉆頭的耐久壽命。
[0110]圖12表示直線刃型鉆頭的切屑形狀，圖13表示鉤刃型鉆頭TYPEl的切屑形狀，圖14表示鉤刃型鉆頭TYPE2的切屑形狀。直線刃型鉆頭的切屑形狀如圖12所示地卷曲少并形成有針狀突起且全長較長，所以難以充分獲得切屑的排出性。鉤刃型鉆頭TYPEl的切屑形狀如圖13所示，雖然包含卷曲發(fā)展并且針狀突起較小且全長也小的切屑，但全長長的切屑以高的比例混入且不均勻。而鉤刃型鉆頭TYPE2如圖14所示地沒有針狀突起，切屑形狀小，并具有均勻的形狀，獲得切屑排出性。認為這些是上述切削試驗結(jié)果的成因。
[0111](切削試驗2)
[0112]將與切削試驗I所使用的轉(zhuǎn)頭相同的TYPE2鉆頭的規(guī)格變更品如圖17所示地制成18種并作為鉆頭N0.1~N0.18，使用這些鉆頭N0.1~N0.18在與切削試驗I同樣的條件下進行了切削。圖18表示這些鉆頭N0.1~N0.18的試驗結(jié)果。在圖18中示出了如下評價:〇標記表示優(yōu)良的結(jié)果，Λ標記表示稍差，X標記表示差。避讓面磨損大這樣的狀態(tài)在圖中表示切削刃斷裂、中心部斷裂或孔徑擴大，X標記表示切削阻力高且鉆頭斷裂。角部缺損表示圖21所例示的部位的斷裂狀態(tài)，磨損大表示圖22所示的部位的磨損大的狀態(tài)，折損表示圖23所示的鉆頭的折斷狀態(tài)，中心部斷裂表示圖24所示的部位的斷裂狀態(tài)。
[0113]圖18表示上述切削試驗2的結(jié)果。在圖18中，通過鉆頭N0.2~N0.4、N0.7~N0.9，獲得切屑形狀、軸向負荷及耐久性能優(yōu)良的結(jié)果。即，獲得沒有形成針狀突起且全長短的均勻形狀的排出性良好的形狀的切屑，并且在切削試驗2中，用于以進給量0.15mm/rev使鉆頭向軸心C方向進給的軸向負荷較輕。另外，獲得與圖11的TYPE2所示的耐久結(jié)果同樣的耐久性能。但是，根據(jù)鉆頭N0.1、N0.5、N0.6、N0.10~N0.18,主要為切屑形狀及軸向負荷的至少一方是Λ標記的稍差或X標記的差的結(jié)果，獲得了鉆頭的斷裂、角部缺損、磨損大中的任意一方這樣的耐久性能評價。
[0114]從不能得到耐久性能評價的鉆頭N0.1、N0.5、N0.6、N0.10~N0.18的結(jié)構(gòu)來看，能夠如下所述地解析。首先，鉆頭N0.1的避讓面磨損寬度大這樣的結(jié)果是因為與切削刃連續(xù)的第二避讓面32的垂直避讓角β過小，鉆頭N0.5的切削刃斷裂這樣的結(jié)果是因為與切削刃連續(xù)的第二避讓面32的垂直避讓角β過大。另外，鉆頭N0.6的切削刃斷裂這樣的結(jié)果是因為設(shè)置在切削刃12的棱線上的倒角42的倒角寬度CW過小，鉆頭N0.10的鉆頭的折損是因為切削刃12的倒角42的倒角寬度CW過大且切削阻力變大。另外，鉆頭N0.11的鉆頭的折損這樣的結(jié)果是因為切削刃倒角角度Y過小且切削阻力變大，鉆頭N0.12的切削刃斷裂是因為切削刃倒角角度Y過大。另外，鉆頭N0.13的鉆頭的折損這樣的結(jié)果是因為連接凹面38的曲率半徑R過小且切削阻力變大，鉆頭N0.14的中心部斷裂這樣的結(jié)果是因為連接凹面38的曲率半徑R過大。另外，鉆頭N0.15的鉆頭的斷折損這樣的結(jié)果是因為倒錐形BT過小且切削阻力變大，鉆頭N0.16的孔徑擴大這樣的結(jié)果是因為倒錐形BT過大。另外，鉆頭N0.17的孔徑擴大這樣的結(jié)果是因為邊緣寬度MW過小且孔切削的精度降低，鉆頭N0.18的鉆頭的折損這樣的結(jié)果是因為邊緣寬度MW過大且切削阻力增大。
[0115]分別考慮了在上述鉆頭N0.1、N0.5、N0.6、N0.10~N0.18中被推定為不能獲得耐久性能的原因的、過大的值或過小的值時，與切削刃12連續(xù)的避讓面的垂直避讓角β優(yōu)選在9°~20°的角度范圍內(nèi)，設(shè)置在切削刃12的棱線上的倒角42的倒角寬度CW優(yōu)選在
0.002D~0.02D的范圍內(nèi)，設(shè)置在切削刃12的棱線上的倒角42的切削刃倒角角度Y優(yōu)選在10°~35°的范圍內(nèi)，連接凹面38的曲率半徑R優(yōu)選在0.01D~0.05D的范圍內(nèi)，倒錐形BT優(yōu)選在0.01L/100~0.05L/100的范圍內(nèi)，鉆頭的邊緣寬度MW優(yōu)選在0.02D~0.1OD的范圍內(nèi)。
[0116](切削試驗3)
[0117]如圖19所示地試制12種切削試驗2所使用的ΤΥΡΕ2鉆頭的切削刃變形品并作為鉆頭N0.1~N0.12，使用這些鉆頭N0.1~N0.12在與切削試驗2同樣的條件下進行切削。圖20表示這些鉆頭N0.1~N0.12的試驗結(jié)果。在圖20中，〇標記表示優(yōu)良的結(jié)果,Λ標記表示比〇標記稍差的結(jié)果，X標記表示差的結(jié)果。另外，在圖20中，角部缺損表示圖21例示的部位的斷裂狀態(tài)，磨損大表示圖22所示的部位的磨損大的狀態(tài),折損表示圖23所示的鉆頭的折斷狀態(tài)。
[0118]如圖20的切削試驗結(jié)果所示，根據(jù)鉆頭N0.1~N0.3，獲得切屑形狀、軸向負荷及耐久性能優(yōu)良的結(jié)果。即，能夠獲得沒有形成針狀突起且全長短的均勻形狀的排出性良好的形狀的切屑，并且在切削試驗3中用于以進給量0.15mm/rev使鉆頭向軸心C方向進給的軸向負荷較輕。另外，獲得了與圖11的TYPE2所示的耐久結(jié)果同樣的耐久性能。但是，根據(jù)鉆頭N0.4~N0.12，切屑形狀及軸向負荷的至少一方是Λ標記的稍差或或X標記的差這樣的結(jié)果，是鉆頭的折損、角部缺損、磨損大的任意一方這樣的耐久性能評價。
[0119] 從不能獲得耐久性能評價的鉆頭N0.4~N0.12的結(jié)構(gòu)看來,能夠如下所述地解析。首先，鉆頭N0.4及鉆頭N0.11的切屑堵塞導致的折損是由于切屑排出槽18的截面積過小而導致的排出性的降低所引起的。即，鉆頭N0.4的半徑比R3/R2為0.7這樣的過小的值，曲率半徑R3相對地比曲率半徑R2小，所以切屑排出槽18的截面積變得過小，另外，鉆頭N0.11的芯厚⑶為0.42D這樣的過大的值，所以推定為切屑排出槽18的截面積過小。其次，鉆頭N0.5及鉆頭N0.10的刀具剛性不足導致的斷裂是因為鉆頭截面積不足引起的。即，鉆頭N0.5的半徑比R3/R2為1.3這樣的過大的值，曲率半徑R3相對地比曲率半徑R2大，所以切屑排出槽18的截面積變得過小，鉆頭N0.10的芯厚CD為0.13D這樣的過小的值，所以推定為切屑排出槽18的截面積變得過小。再次，關(guān)于鉆頭N0.6~N0.8,N0.12的角部缺損，認為是由角部的強度或剛性不足引起的。即，鉆頭N0.6的前角倒角寬度LW為0.00?這樣的過小的值，并且第一凸曲線CLl的曲率半徑Rl為0.018D這樣的過小的值，所以認為不能獲得角部的強度。鉆頭N0.7的半徑比R3/R2為1.53這樣的過大的值，曲率半徑R2的比基準線K向旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)凹入的凹入量LF為0.06D這樣的過大的值，因此不能獲得角部的強度。鉆頭N0.8的第一凸曲線CLl的曲率半徑Rl為0.42D這樣的過大的值，所以與第一凸曲線CL I對應的凸曲線切削刃部12a向旋轉(zhuǎn)方向側(cè)鼓出的量小，接近直線，所以不能獲得凸曲線切削刃部12a的強度即角部的強度。鉆頭N0.12的曲率半徑R2為0.12D這樣的過小的值，所以認為容易發(fā)生角部的缺損。而且，關(guān)于鉆頭N0.9的磨損大，認為是由切削效率低且用于維持規(guī)定的進給量(0.15mm/rev)的軸向負荷變大引起的。即，鉆頭N0.9的曲率半徑R2的比基準線K向旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)凹入的凹入量LF為-0.02D這樣的負值，半徑比R3/R2為0.56這樣的過小的值，曲率半徑R2成為相對地比曲率半徑R3大2倍左右的值，曲率半徑R2為0.52D這樣的大值，而且，前角倒角寬度LW為0.09D這樣的過大的值，在比基準線K靠旋轉(zhuǎn)方向側(cè)，曲率半徑R2大的切削刃12的切削量相對變少，軸向負荷相應地變大。
[0120]分別考慮了在上述鉆頭N0.4~N0.12中被推定為不能獲得耐久性能的原因的、過大的值或過小的值時，第一凹曲線CL2的凹入量LF優(yōu)選在0.01D~0.05D的范圍內(nèi)，前角倒角寬度LW優(yōu)選在0.008D~0.06D的范圍內(nèi)，芯厚優(yōu)選在0.1?~0.4D的范圍內(nèi)，第一凸曲線CLl的曲率半徑Rl優(yōu)選在0.02D~0.4D的范圍內(nèi)，第一凹曲線CL2的曲率半徑R2優(yōu)選在0.15D~0.5D的范圍內(nèi)，第一凹曲線CL2和第二凹曲線CL3的曲率半徑比R3/R2優(yōu)選在0.75~1.25的范圍內(nèi)。
[0121]如上所述，根據(jù)本實施例的鉆頭10，具有在前端面11開口的切屑排出槽18以及切削刃12，該切削刃12形成在該切屑排出槽18中的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面和形成于前端面11的第二避讓面(前端避讓面)32的交叉部分，該切削刃12由形成在內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部12b和形成在外周側(cè)的凸曲線切削刃部12a構(gòu)成，在與該鉆頭10的軸心C正交的截面上，與凸曲線切削刃部12a對應的第一凸曲線CLl和與凹曲線切削刃部12b對應的第一凹曲線CL2相互交叉，所以，由切削刃12產(chǎn)生的切屑卷曲且沒有針狀突起，因此成為全長較短的均勻的形狀，其排出變得順暢，排出性提高，所以鉆頭10的刀具壽命進一步提高。另外，在前端面11上，在與切削刃12連續(xù)的第二避讓面(前端避讓面)32上，形成有9°~20°的角度范圍的垂直避讓角β，在切削刃12的棱線上，形成有0.002D~0.02D的范圍的倒角寬度CW的倒角42，因此第二避讓面32或第三避讓面34的磨損和切削刃斷裂被抑制，并且切削阻力變低，鉆頭10的折損被抑制。避讓面的垂直避讓角β小于9°時，該避讓面的磨損變大，不能獲得足夠的刀具壽命。另外，第二避讓面(前端避讓面)32的垂直避讓角β大于20°時，或者，切削刃12的倒角寬度CW小于0.002D時，強度降低，發(fā)生切削刃12的斷裂，切削刃12的倒角寬度CW大于0.02D時，切削阻力變高，發(fā)生鉆頭10的折損的可能性變高。
[0122]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，在與其軸心C正交的截面上，相對于基準線K，第一凹曲線CLl的凹入量LF為0.01D~0.05D，其中，基準線對鉆頭10的外周面和第一凸曲線CLl交叉的外周點B與鉆頭中心點即軸心C進行連結(jié)，所以，切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高，并且切削中的軸向負荷減輕。第一凹曲線CLl的凹入量LF小于0.0lD時，鉆頭10的磨損變大，有損耐久性能。第一凹曲線CLl的凹入量LF大于0.05D時，發(fā)生鉆頭10的角部的缺損。
[0123]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，在與軸心C正交的截面上，交點E與所述外周點B之間的距離即前角倒角寬度LW為0.008D?0.06D(其中，D是鉆頭刃直徑)，所述交點E是穿過第一凸曲線CLl和第一凹曲線CL2的交點A的與所述基準線K正交的直線和基準線K的交點，所以，切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高并且切削中的軸向負荷減輕。前角倒角寬度LW小于0.008D時，發(fā)生鉆頭的角部的缺損。另外，前角倒角寬度LW大于0.06D時，鉆頭的磨損變大，有損耐久性能。
[0124]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，其前端面11包括:設(shè)置在一個切削刃12的旋轉(zhuǎn)方向后方的第二避讓面(前端避讓面)32及第三避讓面(前端避讓面)34;與其鄰接且由比其大的避讓角形成的切口面36;修磨面40，其與位于切削刃12的旋轉(zhuǎn)方向后方的另一個切削刃12的內(nèi)周部鄰接；連接凹面38，其位于沿著該切口面36和修磨面40的邊界線的位置并連接兩面，形成為在寬度方向上凹陷的縱長狀。該連接凹面38具有0.0lD?0.05D的曲率半徑R。由此，連接凹面38的曲率半徑R為0.0lD?0.05D，所以切削阻力低，能夠防止鉆頭10的折損，并且能夠防止接近切削刃12的軸心的中心部分的斷裂。曲率半徑R小于0.0lD時，切屑的排出性降低，切削阻力提高，發(fā)生鉆頭10的折損，曲率半徑R小于0.05D時，接近切削刃12的軸心的中心部分的強度降低，在該部分容易發(fā)生斷裂。
[0125]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，在所述鉆頭的外周面上，形成有具有0.02D?
0.1OD的邊緣寬度麗的邊緣20、和0.10L/100?0.50L/100 (其中，L是倒錐形的軸方向長度)的倒錐形BT。因此，鉆頭10的切削阻力減小，并且抑制了被加工的孔徑的擴大，獲得加工精度。倒錐形BT小于0.10L/100時，切削阻力變高，發(fā)生鉆頭的折損的可能性變高，倒錐形BT大于0.50L/100時，被切削的孔徑變大，加工精度降低。
[0126]另外，本實施例的鉆頭10具有0.1--0.4D(其中，D是鉆頭刃直徑)的芯厚⑶。因此，在能夠得到切屑的排出性能的范圍內(nèi)，鉆頭10的抗折強度提高，所以鉆頭10的耐久性能提高。芯厚⑶小于0.15D時，鉆頭10的強度降低，變得容易發(fā)生折損，芯厚⑶大于
0.4D時，切屑排出槽18的截面積變小，切屑的排出性能降低，容易發(fā)生折損。
[0127]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，設(shè)置在切削刃12的棱線上的倒角42具有10°?35°的切削刃倒角角度Y。切削刃倒角角度Y是在與切削刃12正交的面內(nèi)相對于切削刃12的旋轉(zhuǎn)面的角度的補角。因此，在能夠防止切削刃12的斷裂的范圍內(nèi)，切削刃12的強度提高，所以鉆頭10的耐久性能提高。切削刃倒角角度Y小于10°時，切削刃12的強度降低，容易發(fā)生切削刃12的斷裂，切削刃倒角角度Y大于35°時，切削阻力變高，容易發(fā)生鉆頭10的折損。
[0128]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，在與軸心C正交的截面上，切屑排出槽18中的朝向與鉆頭旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面由形成在內(nèi)周側(cè)的第二凹曲線CL3和與該第二凹曲線CL3鄰接地形成在外周側(cè)的第二凸曲線CL4構(gòu)成，該第二凸曲線CL4到達后跟部，所以切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高，并且切削中的軸向負荷減輕，并且在切屑排出槽19的前端面上以C字形乃至U字形開口的開口緣的兩端部即后跟部及與邊緣部分對應的角部通過第一凸曲線及第二凸曲線分別被加強，所以能夠防止這些角部及邊緣部的缺損，鉆頭的耐久性提高。
[0129]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，設(shè)第一凸曲線CLl的曲率半徑為R1、第一凹曲線CL2的曲率半徑為R2時，由于Rl:0.02D~0.4D、R2:0.15D~0.5D，所以切屑形狀成為全長較短的卷曲狀，耐久性能提高，并且切削中的軸向負荷減輕。Rl小于0.02D或大于0.4D時，在角部發(fā)生缺損。曲率半徑R2小于0.15D時，容易發(fā)生角部的缺損，大于0.5D時，磨損大。
[0130]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，第一凹曲線CLl的曲率半徑Rl和第二凹曲線CL2的曲率半徑R2的半徑比為0.75 ( R3/R2 ( 1.25的范圍內(nèi)，所以在確保了鉆頭10的剛性的范圍內(nèi)，切屑排出槽成為沒有切屑的堵塞的大小的截面形狀。R3/R2小于0.75時，切屑排出槽的截面積變得過小，發(fā)生切屑的堵塞，并發(fā)生鉆頭10的折損。R3/R2大于1.25時，切屑排出槽18的截面積變大，鉆頭主體的截面積變小，因剛性不足而發(fā)生鉆頭10的折損。
[0131]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，外周點B處的基準線K和第一凸曲線CLl所成的角度即前角Θ為負，所以該外周點B附近的與其對應的角部的強度提高，能夠防止其缺損，鉆頭10的耐久性能提聞。
[0132]另外，根據(jù)本實施例的鉆頭10，鉆頭10的至少前端部的表面被TiAlN合金的硬質(zhì)涂層覆蓋，所以在壓力及摩擦大的前端部的表面上覆蓋硬質(zhì)涂層，因此鉆頭10的耐久性能提聞。
[0133]以上，基于附圖詳細地說明了本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明還能夠適用于其他方式。
[0134]例如，前述的實施例的鉆頭10的倒角42是平坦的面，但也可以是凸面即R面。
[0135]另外，在前述的實施例的鉆頭10中，在交點A處交叉的第一凸曲線CLl及第一凹曲線CL2是具有曲率半徑Rl及R2的圓弧，但不一定必須是圓弧。
[0136]在前述的實施例的鉆頭10的槽部16，形成了以規(guī)定的螺旋角Y (例如30°左右)圍繞軸心C向右扭轉(zhuǎn)的一對切屑排出槽18，但還能適用于切屑排出槽18圍繞軸心C向左扭轉(zhuǎn)的麻花鉆頭、切屑排出槽18與軸心C平行的直刃鉆頭、切屑排出槽18的槽數(shù)為I條、2條或3條以上的鉆頭、在I個刃背上設(shè)置有2個邊緣的雙邊緣鉆頭等各種鉆頭。
[0137]另外，在前述的實施例的鉆頭10中，油孔22沿軸心C方向縱向貫穿地設(shè)置，但該油孔22也可以根據(jù)被切削材料的材質(zhì)等根據(jù)需要設(shè)置。另外，不一定必須設(shè)置邊緣20。
[0138]另外，前述的實施例的鉆頭10在與其軸心C正交的截面上，切屑排出槽18的內(nèi)壁面中的朝向旋轉(zhuǎn)方向的相反側(cè)的內(nèi)壁面由形成在內(nèi)周側(cè)的第二凹曲線CL3和與該第二凹曲線CL3鄰接并形成在外周側(cè)的第二凸曲線CL4構(gòu)成，該第二凸曲線CL4設(shè)定為到達刃背24的后跟部52，但由于該第二凸曲線CL4用于加強刃背24的后跟部52，所以也不一定必須是曲線，也可以根據(jù)材質(zhì)適當?shù)爻?。上述第二凹曲線CL3不是與切屑的卷曲形成密切相關(guān)的部分，采用在其與切屑之間形成間隙的程度的結(jié)構(gòu)即可，所以其曲率半徑R3能夠在不影響切屑的卷曲或切屑的排出的范圍內(nèi)變更。
[0139]另外，前述的實施例的鉆頭10由超硬合金等超硬質(zhì)刀具材料的基材構(gòu)成，但還能夠采用高速鋼等其他的刀具材料。另外，為提高切削耐久性，作為設(shè)置在其基材上的硬質(zhì)涂層，除了金屬間化合物以外，還能夠采用金剛石涂層等。
[0140]作為上述金屬間化合物，元素的周期表的IIIb族、IVa族、Va族、VIa族的金屬，例如Al、T1、V、Cr等的碳化物、氮化物、碳氮化物或它們的相互固溶體是適當?shù)?，具體來說，優(yōu)選使用TiAlN合金、TiCN合金、TiCrN合金、TiN合金等。這樣的金屬間化合物的硬質(zhì)涂層優(yōu)選通過例如電弧離子鍍法或濺射法等PVD法設(shè)置，但也可以通過等離子體CVD法等其他的成膜法設(shè)置。
[0141]此外，上述內(nèi)容只不過是本發(fā)明的一實施方式，本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識能夠以各種變更、改良的實施方式實施。
[0142]附圖標記的說明
[0143]10: 鉆頭
[0144]12: 切削刃
[0145]12a: 凸曲線切削刃部
[0146]12b: 凹曲線切削刃部
[0147]CLl: 第一凸曲線
[0148]CL2: 第一凹曲線
[0149]18: 切屑排出槽
[0150]32: 第二避讓面(前端避讓面)
[0151]34: 第三避讓面(前端避讓面)
[0152]36: 切口面
[0153]38: 縱長狀的連接凹面
[0154]40: 修磨面
[0155]42: 倒角
[0156]A: 第一凸曲線和所述第一凹曲線的交點
[0157]B: 外周點
[0158]C: 軸心(旋轉(zhuǎn)中心)
[0159]LF: 第一凹曲線的凹入量
[0160]Lff: 前角倒角寬度
[0161]K: 基準線
[0162]Θ: 前角
[0163]R1、R2、R3、R4:曲率半徑
[0164]CL3: 第二凸曲線
[0165]CL4: 第二凹曲線
【權(quán)利要求】
1.一種鉆頭，具有:在前端面開口的切屑排出槽；切削刃，所述切削刃形成在所述切屑排出槽中的朝向鉆頭旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面和形成于所述前端面上的前端避讓面的交叉部分，該切削刃由形成在內(nèi)周側(cè)的凹曲線切削刃部和形成在外周側(cè)的凸曲線切削刃部構(gòu)成， 所述鉆頭的特征在于， 在與軸心正交的截面上，與所述凸曲線切削刃部對應的第一凸曲線和與所述凹曲線切削刃部對應的第一凹曲線相互交叉， 在所述前端面上，在與所述切削刃連續(xù)的避讓面上，形成有9°~20°的角度范圍的垂直避讓角β， 在所述切削刃的棱線上，形成有0.002D~0.02D的范圍的寬度CW的倒角，其中，D是鉆頭直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，在與所述軸心正交的截面上，相對于基準線，所述第一凹曲線的凹入量LF為0.01D~0.05D，其中，D是鉆頭刃直徑，所述基準線是對鉆頭的外周面與所述第一凸曲線交叉的外周點和鉆頭中心點進行連結(jié)的線。
3.如權(quán)利要求2所述的鉆頭，其特征在于，前角倒角寬度LW為0.008D~0.06D，其中，D是鉆頭刃直徑，所述前倒角寬度LW是如下所述的直線和所述基準線的交點與所述外周點之間的距離，所述直線是穿過所述第一凸曲線和所述第一凹曲線的交點并與所述基準線正交的直線。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的鉆頭，其特征在于， 所述前端面包括:避讓面，所述避讓面設(shè)置在所述切削刃的旋轉(zhuǎn)方向后方；切口面，所述切口面與所述避讓面鄰接并以比該避讓面大的避讓角形成；修磨面，所述修磨面與位于所述切削刃的旋轉(zhuǎn)方向后方的另一個切削刃的內(nèi)周部鄰接；縱長狀的連接凹面，所述連接凹面位于沿著所述切口面和所述修磨面的邊界線的位置并連接兩面，在寬度方向上凹陷， 該連接凹面具有0.01D~0.05D的曲率半徑R。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項所述的鉆頭，其特征在于，在所述鉆頭的外周面上形成有:具有0.02D~0.1OD的邊緣寬度MW的邊緣；0.10L/100~0.50L/100的倒錐形ΒΤ，其中，L是倒錐形的軸方向長度。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項所述的鉆頭，其特征在于，所述鉆頭具有0.15D~0.4D的芯厚⑶，其中，D是鉆頭刃直徑。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的鉆頭，其特征在于，設(shè)置在所述切削刃的棱線上的倒角具有10°~35°的切削刃倒角角度Y。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項所述的鉆頭，其特征在于，在與所述軸心正交的截面上，所述切屑排出槽中的朝向與鉆頭旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)方向的內(nèi)壁面由形成在內(nèi)周側(cè)的第二凹曲線和與該第二凹曲線鄰接并形成在外周側(cè)且到達后跟部的第二凸曲線構(gòu)成，該第二凸曲線經(jīng)由第二凹曲線平滑地與所述第一凹曲線連接。
9.如權(quán)利要求8所述的鉆頭，其特征在于，設(shè)所述第一凸曲線的曲率半徑為R1、所述第一凹曲線的曲率半徑為R2、所述第二凹曲線的曲率半徑為R3、所述第二凸曲線的曲率半徑為 R4 時，Rl:0.02D ~0.4D, R2:0.15D ~0.5D。
10.如權(quán)利要求8或9所述的鉆頭，其特征在于，所述第一凹曲線的曲率半徑R2和所述第二凹曲線的曲率半徑R3的關(guān)系為0.75 ≤ R3/R2 ≤1.25。
11.如權(quán)利要求2或3所述的鉆頭，其特征在于，所述外周點處的所述基準線和所述第一凸曲線的角度即前角Θ為負。
12.如權(quán)利要求1~11中任一項所述的鉆頭，其特征在于，在所述鉆頭的至少前端部表面上覆蓋硬質(zhì)涂層。
【文檔編號】B23B51/00GK103906592SQ201180074644
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月4日
【發(fā)明者】高井一輝 申請人:Osg株式會社