CN100346912C - 钻头 - Google Patents

Abstract

本发明的钻头形成于切削刃部(10)的外周上的切屑排出槽(11)只设有一条。前端后隙面(12)的向轴线(O)方向的最前端侧突出的最前端由一点构成，且位于轴线(O)上。从轴线(O)方向的前端侧看切削刃部(10)时，前端后隙面(12)设成由沿着周向配列的第二～第四后隙面(14B、14C、14D)，和被第二～第四后隙面(14B、14C、14D)包围的、且与轴线(O)交叉的相反侧第一后隙面(14E)构成的多段面形状。

Description

钻头

技术领域

本发明涉及对被切削材进行开孔加工用的钻头，尤其是涉及在印刷电路板和微小金属部件、塑料等被切削材上对小直径深孔的孔部进行开孔加工用的小型钻头。

背景技术

一般，小型钻头要穿孔的孔径极小。围绕着轴线回转的钻头主体的前端侧部分设置有例如直径为0.01～3.175mm左右的小直径棒状的切削刃部。钻头主体的后端侧部分设置有将钻头主体夹持在工作机械的回转轴上用的直径较大的柄部，该柄部和切削刃部形成一体或用钎焊和紧配合等方法进行连接。切削刃部的材质通常采用超硬质合金，柄部采用超硬质合金或钢等钢材。

作为这种小型钻头，以往用得较多的是在切削刃部形成有2条切屑排出槽，并在这些切屑排出槽的朝向钻头回转方向前方侧的壁面与切削刃部的前端后隙面的交叉棱线部上分别形成有切削刃的双片刃的小型钻头。但是，双刃的小型钻头，存在着不得不将其芯厚度减薄，钻头主体的刚性降低，特别容易产生因切削刃部的折损和孔弯曲而导致孔位置精度降低的问题。

而作为确保钻头主体之刚性大的小型钻头的一例，有在实开平7-33514号公报(图1～图3)中公开的小型钻头。这种小型钻头，有在切削刃部形成有1条切屑排出槽、且在切屑排出槽的朝向钻头回转方向前方侧的壁面与切削刃部的前端后隙面的交叉棱线部形成有1个切削刃的单刃钻头。

切削刃部的前端后隙面上，在轴线附近形成有在与轴线垂直的方向上延伸的呈大致直线状的横刃。该直线状横刃，成为前端后隙面的向轴线方向的最前端侧突出的最前端。切削刃部的前端后隙面是这样构成的，即从切削刃向钻头回转方向后方侧呈平面状的第一后隙面和第二后隙面，和呈园锥面状、且占前端后隙面的一半以上的第三后隙面沿着周向依次配列而成。对第一～第三后隙面来说，在对被切削材进行开孔加工时，与该被切削材接触，可给予足够的退刀。

但是，像上述那样的单刃小型钻头，在对被切削材进行开孔加工时，在垂直于轴线方向上延伸的横刃与该被切削材进行线接触而切入，或者从横刃的(离开轴线的)一端切入。另外，像上述那样的单刃小型钻头，在对被切削材进行开孔加工时，由于只有1片与该被切削材接触而用于切削的切削刃，故难以保持其钻头主体的稳定状态。因此，易产生钻头主体的振摆，不能获得高直线前进性能。这样，即使是像上述那样的可确保钻头主体的刚性大的单刃钻头，仍然不能获得良好的孔位置精度，这是现状。

近来，为了进一步提高开孔效率，重叠加工的被切削材的重叠张数增加(加工孔向深孔发展)，而且，由于布线密度的高密度化而引起的向加工孔的小孔径化发展。因此，增加了穿孔的加工孔的孔径小，孔深和孔径之比大的小直径深孔加工。

向着穿孔的加工孔的孔径为1mm以下，孔深与孔径之比为5以上的小直径深孔加工发展时，所使用的小型钻头也难以确保其刚性。本来就难以确保钻头主体的刚性的上述双刃钻头，当然，其刚性不足，所以导致孔位置精度进一步降低，即使是像上述那样的单刃钻头，孔位置精度降低也很显著。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而开发的，目的在于提供一种可确保钻头主体的刚性高，同时，还可获得良好的位置精度的钻头。

为达到上述目的，本发明的钻头是在围绕着轴线回转的钻头主体的前端侧部分、即切削刃部的外周上形成有从该切削刃部的前端向后端侧延伸的切屑排出槽，该切屑排出槽的朝向钻头回转方向前方侧的壁面与上述切削刃部的前端后隙面的交叉棱线部上形成有切屑刃的钻头，其中上述切屑排出槽只有一条，上述前端后隙面的向上述轴线方向的最前端侧突出的最前端是由一点构成的，该最前端与上述轴线之间的距离为上述切削刃部的最大外径D的(5/100)D以下，从上述轴线方向的前端侧看上述切削刃部时，上述前端后隙面是由沿着周向配列的多个后隙面，和被沿着该周向配列的多个后隙面包围、而且与上述最前端交叉地形成的相反侧第一后隙面构成的多段面形状。

具有这种结构的本发明，由于设在切削刃部上的切屑排出槽只有一条，故与切削刃部上设有二条切屑排出槽的钻头相比，芯的厚度增厚，可确保钻头主体的刚性高。前端后隙面的最前端由一点构成，且该最前端位于轴线附近，故在对被切削材进行开孔加工时，从构成前端后隙面的最前端的轴线附近的一点向被切削材切入。因此，不会使钻头主体产生振摆，可提高钻头主体的直线前进性，可获得良好的孔位置精度。

由于是相对于前端后隙面退刀，故即使是由沿着周向配列该前端后隙面的多个后隙面构成的多段面形状时，也可将形成这些后隙面中与相反侧第一后隙面的径向外侧相连的后隙面时的加工误差吸收残留有相反侧第一后隙面的量。因此，利用该后隙面的加工精度，可以消除构成前端后隙面的最前端的一点偏离轴线附近的可能性。

本发明中，从上述轴线方向的前端侧看上述切削刃部时，上述相反侧第一后隙面上的离上述轴线最远的点与上述轴线的距离为上述切削刃部的最大外径D的(1/3)D以下。

为了达到上述目的，本发明的钻头是在围绕着轴线回转的钻头主体的前端侧部分、即切削刃部的外周上形成有从该切削刃部的前端向后端侧延伸的切屑排出槽，该切屑排出槽的朝向钻头回转方向前方侧的壁面与上述切削刃部的前端后隙面的交叉棱线部上形成有切削刃的钻头，其中，上述切屑排出槽只有一条，从上述轴线方向的前端侧看上述切削刃部时，通过上述轴线、夹着在上述轴线上与平行于上述切削刃的X轴垂直的Y轴，且位于与上述切削刃相反一侧的区域的上述前端后隙面部分是由沿着周向配列的多个后隙面构成的多段面形状，在对被切削材进行开孔加工时，构成上述前端后隙面部分的多个后隙面之间的交叉棱线中的至少1条与上述被切削材接触。

具有这种结构的本发明中，由于只有一条设在切削刃部上的切屑排出槽，故与切屑刃部设有二条切屑排出槽的钻头相比，芯厚度增大，可确保钻头主体的刚性高。对被切削材进行开孔加工时，不是一片切削刃、而且夹着上述Y轴位于与该切削刃相反一侧的区域内的后隙面之间的交叉棱线也和被切削材接触。因此，钻头主体不产生振摆，可保持稳定状态，可提高钻头主体的直线前进性能，获得良好的孔位置精度。

本发明中，最好，与上述被切削材接触的交叉棱线的外周端与上述前端后隙面的最前端之间的在轴线方向上的距离，与上述切削刃的外周端和前端后隙面的最前端之间的、在轴线方向上的距离之差设定得比在对上述被切削材进行开孔加工时给予上述钻头主体的每转动一圈的进刀量大。

设成这种结构，在进行开孔加工时，对与被切削材接触的交叉棱线来说，可赋予与被切削材适度的接触状态。上述距离之差若比赋予钻头主体的每转动一圈的进刀量小，则该交叉棱线与被切削材之间的干扰很严重。

在本发明中，可以形成形成与上述切屑排出槽的钻头回转方向前方侧相连，从上述切削刃部的前端向后端侧延伸，同时在其途中被上述切屑排出槽中断的辅助槽部。

当为这种结构时，再通过对前端后隙面进行再研磨而实现再利用的情况下，应研磨的前端后隙面仅减小形成了辅助槽部的量。在例如构成多段面形状的前端后隙面时，能够减少构成该前端后隙面的后隙面的数量，减少应研磨的后隙面的数量，能够减少再研磨所需的工时。由于辅助槽部形成为从切削刃部的前端向后端侧延伸的槽状，所以可将再研磨后的前端后隙面维持在与研磨前相同的形状，不会使开孔的性能变化。由于辅助槽部在途中被切削排出槽中断，所以不会过分降低钻头主体的刚性。

在本发明中，可以在上述前端后隙面上形成有夹着上述轴线、且相互位于相反一侧的横刃，这一对横刃随着向径向外侧接近而向上述轴线方向的后端侧、相互以大致相同的变化倾向后退。

当为这种结构时，在开孔加工之际，在前端后隙面的最前端最先与被切削材接触并咬入后，与被切削材接触的部位沿着横刃相径向外侧均等地延伸。然后，与被切削材接触的部位从切削刃的内周端至外周端，切削刃的大致全长与被切削材接触。因此，通过引导该横刃，可进一步提高钻头主体的直行性，能够获得更好的孔位置精度。

特别是，在被切削材上穿孔的孔径为1mm以下、并且孔深和孔径之比为5以上的小直径深孔加工中使用的小型钻头那样，使切削刃部的最大外径D为1mm以下，并且使切削刃部的有效刃长L与切削刃部的最大外径D的比值L/D为5以上，难以确保钻头主体的刚性，容易导致孔位置精度降低的情况下，能够有效地利用本发明。

附图说明

图1是本发明实施形式1的小型钻头的切削刃的主要部分的放大侧视图。

图2是图1的I方向视图。

图3是图2的II方向视图。

图4是表示本发明实施形式1的形成于小型钻头的切削刃上的横刃等的回转轨迹的简图。

图5是本发明实施形式2的小型钻头的切削刃部的主要部分放大侧视图。

图6是图5的III方向视图。

图7是图6的IV方向视图。

图8是本发明实施形式3的小型钻头的切削刃部的主要部分放大侧视图。

图9是图8的V方向视图。

图10是图9的VI方向视图。

图11是图9的VII方向视图。

图12是表示用本发明的作为一个例子的小型钻头所进行的被切削材的开孔加工试验结果的图。

图13是用现有的小型钻头进行的被切削材的开孔加工试验结果之图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施形式作说明，首先说明本发明的实施形式1。

图1是本发明实施形式1的小型钻头的切削刃部的主要部分放大侧视图。图2是图1的I方向视图。图3是图2的II方向视图。图4是表示本发明实施形式1的形成于小型钻头的切削刃部上的横刃等的回转轨迹的简图。

本实施形式1的小型钻头的钻头主体是其后端侧部分作为被机床的回转轴夹持的柄部，前端侧部分作为切削刃部10。

切削刃部10如图1～图3所示，形成围绕轴线O回转的以轴线O为中心的大致多段圆柱状。切削刃部10，由位于其前端侧部分的第一切削刃部10A和第二切削刃部10B构成，其中第二切削刃部10B具有比第一切削刃部10A的外径D更小的外径，并通过台阶与第一切削刃部10A的后端侧相连。即，切削刃部10设成所谓的根切型。切削刃部10的最大外径D成为第一切削刃部10A的外径D(将后述的边缘部25设成圆弧的假想圆的外径)。切削刃部10的最大外径D设定为1mm以下。

在切削刃部10的外周，以从其前端向后端侧延伸的方式、且以不包含轴线O的方式，形成切削刃部10的前端后隙面12和外周面上形成有开口的1条切屑排出槽11。切屑排出槽11，随着从切削刃部10的前端向后端侧接近，而朝着钻头回转方向T后方侧、且以轴线O为中心扭转成螺旋状。

切屑刃部10的形成有切屑排出槽11的部分的轴线O方向的长度，即可用于切削的切削刃部10的有效刃长度L与切削刃部10的最大外径D(第一切削刃部10A的外径D)之比L/D设定为5以上。

切屑排出槽11的向着钻头回转方向T前方侧的壁面的前端侧区域作为前倾面11A。前倾面11A的前端缘、即前倾面11A与切削刃部10的前端后隙面12的交叉棱线部上形成有切削刃13，该切削刃从轴线O附近向径向外侧延伸，形成与切削刃部10的外周面交叉的近似直线状。

呈近似直线状的切削刃13上带有随着向径向外侧接近而朝向轴线O方向的后端侧及钻头回转方向T后方侧的倾斜。配置成切削刃13成为芯。

为了说明切削刃部10的前端后隙面12的形状，考虑从轴线O方向的前端侧观察切削刃部10时的情况，引进图2所示的假想的X-Y轴概念。

X-Y轴通过在轴线O上相互垂直地进行交叉而以轴线O为原点，且使该X轴位于与切削刃13平行的位置。关于X轴，以夹着Y轴的、切削刃13所处的区域(图2中，右侧)为正区域。关于Y轴，以夹着X轴的、切屑排出槽11开口的区域(图2中，上侧)为正区域。

前端后隙面12如图2所示，形成由数个平坦的后隙面构成的多段面形状。前端后隙面12具体地说是这样配置的，即，作为平坦面的第一～第四后隙面14A、14B、14C、14D，从切削刃13向钻头回转方向T后方侧、且沿着周向依次配列，而且，在轴线O附近配置有作为平坦面的相反侧第一后隙面14E，同时在该相反侧第一后隙面14E和第四后隙面14D的钻头回转方向T后方侧配置有作为平坦面的相反侧第二后隙面14F。前端后隙面12是由合计6个平坦面构成的多段面形状。

第一后隙面14A设成其上面的最靠近轴线O的点与轴线O一致，且配置在X、Y均为正的区域内。第二后隙面14B与第一后隙面14A的钻头回转方向T后方侧相连。

第一后隙面14A与第二后隙面14B的交差棱线15位于沿着X轴上。交叉棱线15以轴线O作为内周端15A，并且从该内周端15A朝着径向外侧呈大致直线状地延伸，将与切削刃部10的外周面交叉的点作为外周端15B。

构成第一后隙面14A的钻头回转方向T前方侧的棱线，即构成第一后隙面14A与切削排出槽11上作为朝向钻头回转方向T前方侧的壁面之前端侧区域的前倾面11A的交叉棱线的切削刃13位于X、Y均为正的区域内，且平行于X轴的位置上。切削刃13以轴线O附近作为内周端13A，并从该内周端13A朝径向外侧呈大致直线状地延伸，以与切削刃部10的外周面交差的点作为外周端13B。

第二后隙面14B使该面上的最靠近轴线O的点与轴线O一致，配置在X为正、Y为负，和X、Y均为负的区域内。第三后隙面14C与第二后隙面14B的钻头回转方向T后方侧相连。

第二后隙面14B与第三后隙面14C的交叉棱线16位于X、Y均为负的区域内。交差棱线16以从轴线O仅离开形成有相反侧第一后隙面14E的量的位置作为内周端16A，并且从该内周端16A朝径向外侧、一面向钻头回转方向T前方侧倾斜一面呈大致直线状地延伸，将与切削刃部10的外周面交叉的点作为外周端16B。

第三后隙面14C配置在X、Y均为负的区域内。第四后隙面14D与第三后隙面14C的钻头回转方向T后方侧相连。

第三后隙面14C与第四后隙面14D的交叉棱线17位于X、Y均为负的区域内。交差棱线17以第二后隙面14B与第三后隙面14C的交叉棱线16的内周端16A作为内周端17A，并且从该内周端17A朝径向外侧、一面向钻头回转方向T后方侧倾斜、一面呈大致直线状地延伸，将与切削刃部10的外周面交差的点作为外周端17B。

第四后隙面14D配置在X、Y均为负和X为负、Y为正的区域内。相反侧第二后隙面14F与第四后隙面14D的钻头回转方向T后方侧相连。

第四后隙面14D与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线18位于X为负、Y为正的区域内。交叉棱线18以从轴线O仅离开形成有相反侧第一后隙面14E的量的Y轴上的位置作为内周端18A，并且，从该内周端18A朝径向外侧、一面向钻头回转方向T后方侧倾斜一面呈大致直线状地延伸，将与切削刃部10的外周面交叉的点作为外周端18B。

相反侧第一后隙面14E使其面上的最靠近轴线O的点与轴线O一致，在X、Y均为负的区域内，以被第二～第四后隙面14B、14C、14D包围的方式配置在轴线O附近。和第四后隙面14D一样，相反侧第二后隙面14F与相反侧第一后隙面14E的钻头回转方向T后方侧相连。

相反侧第一后隙面14E与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线19位于沿着X轴上的位置上。交叉棱线19以轴线O作为内周端19A，且从该内周端19A朝径向外侧呈大致直线状地延伸，将与第四后隙面14D和相反侧第二后隙面14F的交叉棱线18交叉的点(＝交叉棱线18的内周端18A)作为外周端19B。

相反侧第一后隙面14E在X、Y均为负的区域内，以被第二～第四后隙面14B、14C、14D包围的方式进行配置，故不仅具有与位于X为负、Y为正的区域内的相反侧第二后隙面14F交叉的交叉棱线19，而且，还具有与第二后隙面14B交叉的交叉棱线20、与第四后隙面交叉的交叉棱线22。

相反侧第一后隙面14E与第二后隙面14B的交叉棱线20位于X、Y均为负的区域内。交叉棱线20以轴线O为内周端20A，而且，从该内周端20A朝径向外侧呈大致直线状地延伸，把与第二后隙面14B和第三后隙面14C的交叉棱线16及第三后隙面14C和第四后隙面14D的交叉棱线17进行交叉的点(＝交叉棱线16的内周端16A＝交叉棱线17的内周端17A)作为外周端20B。

相反侧第一后隙面14E与第四后隙面14D的交叉棱线22位于X、Y均为负的区域内。交叉棱线22，设成与Y轴平行的大致直线，该Y轴将相反侧第一后隙面14E和第二后隙面14B的交叉棱线20的外周端20B(＝交叉棱线16的内周端16A＝交叉棱线17的内周端17A)以及相反侧第一后隙面14E和相反侧第二后隙面14F的交叉棱线19的外周端19B(第四后隙面14D与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线18的内周端18A)连接起来。

相反侧第一后隙面14E形成近似直角三角形状，该直角三角形状是以相反侧第一后隙面14E与相互垂直的第四后隙面14D的交叉棱线22、以及与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线19，和与这些交叉棱线22、19倾斜地交叉的第二后隙面14B的交叉棱线20作为三边。

关于相反侧第一后隙面14E，将与第二后隙面14B的交叉棱线20的外周端20B(＝交叉棱线16的内周端16A＝交叉棱线17的内周端17A)，和与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线19的外周端19B(＝交叉棱线18的内周端18A)进行比较时，交叉棱线20的外周端20B位于离开轴线O的位置。该外周端20B成为离相反侧第一后隙面14E上的轴线O最远的点。

轴线O与交叉棱线20的外周端20B的距离X设定为切削刃部10的最大外径D的(1/3)以下。

相反侧第二后隙面14F设成使其面上的离轴线O最近的点与轴线O一致，且配置在X为负、Y为正和X、Y均为正的区域内。切削排出槽11的钻头回转方向T的前方侧部分在相反侧第二后隙面14F的钻头回转方向T后方侧开口。

相反侧第二后隙面14F的钻头回转方向T后方侧的棱线、即相反侧第二后隙面14F与切削排出侧11的、朝向钻头回转方向T后方侧的壁面之交叉棱线23将与切削刃部10的外周面交叉的点作为外周端23B，以从该外周端23B向径向外侧、且向钻头回转方向T前方侧凸出的方式弯曲延伸，在轴线O附近以与切削刃13交差的点(＝切削刃13的内周端13A)作为内周端23A。

相反侧第二后隙面14F配置成X、Y均为正的区域内，故具有与第一后隙面14A交叉的交叉棱线24。交叉棱线24位于X、Y均为正的区域内。交叉棱线24以轴线O作为内周端24A，且从该内周端24A向径向外侧呈大致直线状地延伸，以与切屑排出槽11交叉的点(＝交叉棱线23的内周端23A＝切削刃13的内周端13A)作为外周端24B。

相反侧第二后隙面14F与第一后隙面14A的交叉棱线24，和相反侧第一后隙面14E与第二后隙面14B的交叉棱线20配置成相对于轴线O彼此朝着相反侧延伸，即，交叉棱线24和交叉棱线20大致配置在同一直线上。

前端后隙面12从前端面观察时如图2所示，由第一～第四后隙面14A、14B、14C、14D和相反侧第一、第二后隙面14E、14F组成的6个平坦后隙面像上述那样进行配置，这样便构成多段面形状。前端后隙面12，从侧面看时如图1和图3所示，对于这6个平坦后隙面来说，随着各自向轴线O靠近而向轴线O方向的前端侧倾斜，而且，这些平坦的后隙面之间交叉而形成的交叉棱线也随着各自向轴线O靠近(向径向内侧靠近)而向轴线O方向的前端侧倾斜。

面上的靠轴线O最近的点位于轴线O上的4个后隙面，即，第一，第二后隙面14A、14B和相反侧第一、第二后隙面14E、14F之间交叉而成的1点(4个交叉棱线15、19、20、24之间交叉而成的1点＝内周端15A、19A、20A、24A)，在前端后隙面12上成为向轴线O方向最前端侧突出的最前端，而且，该最前端位于轴线O上(前端后隙面12上的最前端与轴线O的距离被设定为零)。

4个后隙面(第一、第二后隙面14A、14B和相反侧第一、第二后隙面14E、14F)之间的交叉棱线15、19、20、24中，赋予夹着轴线O彼此位于大致相反侧的一对交叉棱线20、24的倾斜度(随着向轴线O靠近而向轴线O方向的前端侧倾斜)设定成彼此基本相同，而且，设定得比赋予其他交叉棱线15、19的倾斜度小。

使内周端15A、19A、20A、24A位于轴线O上的4个交叉棱线15、19、20、24中，一对交叉棱线20、24位于轴线O方向的最前端侧，形成具有规定的钻尖角的横刃。

从侧面观察切削刃部10，如图1和图3所示，切削刃13的外周端13B和前端后隙面12的最前端(＝内周端15A、19A、20A、24A)在轴线O方向上的距离a，若与(第一后隙面14A与第二后隙面14B的)交叉棱线15的外周端15B和前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离b进行比较，则按a小于b进行设定。赋予切削刃13的与钻头回转方向T后方侧相连的第一后隙面14A和第二后隙面14B这样的后角，即，随着从切削刃13向钻头回转方向T后方侧靠近而依次增大的后角。

在本实施形式1中，例如，第一后隙面14A的后角设定为15°，同时将第二后隙面14B的后角设定为40°。

从侧面看切削刃部10时，如图1和图3所示，将(第二后隙面14B和第三后隙面14C的)交叉棱线16的外周端16B和前端后隙面12的最前端的在轴线O方向上的距离C，和(第三后隙面14C和第四后隙面14D的)交叉棱线17的外周端17B与前端后隙面12的最前端的在轴线O方向上的距离d，和(第四后隙面14D和相反侧第二后隙面14F的)交叉棱线18的外周端18B与前端后隙面12的最前端的在轴线O方向上的距离e，和(相反侧第二后隙面14F和切屑排出槽11的向着钻头回转方向T后方侧的壁面的)交叉棱线23的外周端23B与前端后隙面12的最前端的在轴线O方向上的距离f进行比较。这些距离c、d、e、f中，距离d设定得最小，另外，若包含距离a、b进行比较，设定为a＜b＜d＜c，e＜f。对第二～第四后隙面14B、14C、14d和相反侧第二后隙面14F，赋予与距离c、d、e、f相对应的退刀槽。

由于上述的交叉棱线16、17、18、23在从轴线O方向的前端侧观察时位于X为负的区域内(夹着Y轴的与切削刃13相反一侧的区域内)，故在交叉棱线16、17、18、23中，具有与前端后隙面12的最前端的、在轴线O方向上的距离最小的外周端17B的交叉棱线17在从轴线O方向的前端侧看时的X为负的区域内，位于轴线O方向的最前端侧。

图4所示为构成横刃的一对交叉棱线20、24的绕着轴线O回转的回转轨迹，切削刃13绕着轴线O回转的回转轨迹，以及交叉棱线15、16、17、18、23的外周端15B、16B、17B、18B、23B绕着轴线O回转的回转轨迹。一对交叉棱线20、24随着向径向外侧靠近而朝着轴线O方向后端侧彼此以大致相同的变化倾向后退。切削刃13的外周端13B与交叉棱线15、16、17、18、23的外周端15B、16B、17B、18B、23B相比位于轴线O方向的前端侧。

在切屑刃部10上，除了切屑排出槽11之外的外周面由断面呈大致圆弧状的边缘部25和断面呈大致圆弧状的铲背面26构成，其中边缘部圆弧状断面以与切屑排出槽11的朝向钻头回转方向T前方侧的壁面交叉的轴线O为中心，铲背面与该边缘部25的钻头回转方向T后方侧相连，与朝向切削排出槽11的钻头回转方向T后方侧的壁面之外周侧棱线部交叉，而且构成以具有比边缘部25构成的圆弧更小的外径的以轴线O为中心的断面呈大致圆弧状的形状。

边缘部25和铲背面26同切削槽11一样，随着从切削刃部10的前端向后端侧靠近而朝着钻头回转方向T后方侧、以轴线O为中心扭转成螺旋状地形成，在切削刃部10的有效刃全长L上形成。

从轴线O方向的前端侧观察时，铲背面26与前端后隙面12交叉的部分位于X为负、Y为正的区域内，故上述交差棱线18、23是以与铲背面交叉的点作为外周端18B、23B，另外，上述切削刃13和交叉棱线15、16、17是以与边缘部25交叉的点作为外周端13B、15B、16B、17B。

设成上述结构的小型钻头，其钻头主体一面围绕着轴线O回转、一面向轴线O方向的前端侧进刀，这样，形成于切削刃部10上的1片切削刃13便对被切削材进行切削，同时将切削刃13上产生的切屑沿着切削槽11排出到切削刃部10的后端侧，从而对小直径深孔的孔部进行开孔加工。

对上述交叉棱线15、16、17、18、23与前端后隙面12的最前端在轴线方向上的距离b、c、d、e、f，和上述切削刃13的外周端13B与前端后隙面12的最前端的在轴线方向上的距离a之差b-a、c-a、d-a、e-a、f-a分别这样进行设定，即钻头主体围绕轴线O每回转一圈，上述距离要比使该钻头主体向轴线O方向的前端侧移动的进刀量F(μm/rev.)大。

在该开孔加工时，首先，位于轴线O上的前端后隙面12的最前端(内周端15A、19A、20A、23A)最先与被切削材接触而切入。然后，与被切削材接触的部位从轴线O沿着一对交叉棱线20、23(横刀)向径向外侧延伸。最终，从与交叉棱线23的外周端23B交叉的切削刃13的内周端13A至外周端13B，切削刃13的大致全长与被切削材接触，这样，便用切削刃13切削被切削材而进行开孔加工。这时，切削刃13的外周端13B位于比其他的交叉棱线15、16、17、18、23的外周端15B、16B、17B、18B、23B更靠轴线O方向的前端侧，因此，比这些外周端15B、16B、17B、23B早接触被切削材。

对于从轴线O方向的前端侧观察时的夹着Y、且与切削刃13相反一侧的区域(X为负的区域)，切削刃部10的前端后隙面12设成第二～第四后隙面14B、14C、14D和相反侧第二后隙面14F沿着周向配列的多段面形状，而且，这些后隙面之间的交叉棱线16、17、18中的1个交叉棱线17，位于轴线O方向最前侧。因此，该交叉棱线17的至少径向内侧的一部分(例如，约1/2的长度)和切削刃13一样与被切削材接触(而且，还可使第二后隙面14B与第三后隙面14C的交叉棱线16的至少径向内侧部分与被切削材接触)。

在开孔加工时，由于使交叉棱线17与被切削材17接触，因此，在本实施形式1中，将该交叉棱线17的外周部17B和前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离d，与切削刃13的外周端13B和前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离a之差d-a例如设定在2～500(μm)的范围内，另外，将赋予钻头主体的进刀量F设定为例如1～100(μm/rev.)。

上述的本实施形式1的小型钻头中，设置在其切削刃部10上的切屑排出槽11只有一条，故可确保切削刃部10的芯厚足够大。因此，与设有二条切削排出槽的小型钻头相比，可使钻头主体具有非常高的刚性，可抑制因刚性不足而引起的切削刃部10的折损和孔弯曲。

用该小型钻头对被切削材进行开孔加工时，从位于构成前端后隙面12的最前端的轴线O上的一点(内周端15A、19A、20A、24A)对被切削材切入，故不是像现有技术那样用在与轴线正交的方向上延伸的横刃以线接触方式切入、或者用横刃的一端切入，可抑制钻头主体的振摆回转。

本实施形式1的小型钻头中，可确保其具有大的刚性，可使钻头主体在不产生振摆的情况下获得高的直线前进的性能。因此，在用于进行穿孔的加工孔的孔径为1mm以下、且孔深与孔径之比为5以上的小直径深孔加工的场合，即使切削刃部10的最大外径D为1mm以下、且切削刃部10的有效刃长L与切削刃部的最大外径D之比L/D设定为5以上，也可获得高的孔位置精度。

实施形式1中，虽然设成使构成前端后隙面12的最前端的一点位于轴线O上(构成前端后隙面12的最前端的一点与轴线O的距离为零)，但不局限于这种形式。将构成前端后隙面12的最前端的一点与轴线O的距离设定在(5/100)D以下的范围内，即使构成该最前端的一点离开轴线O，也可毫不逊色地取得像上述那样的效果。

从轴线O方向的前端侧观察切削刃部10时，位于X、Y均为负的区域内的前端后隙面12部分这样构成，即由沿着周向配列的第二～第四后隙面14B、14C、14D，和被第二～第四后隙面14B、14C、14D包围的相反侧第一后隙面E构成的多段面形状，而且，相反侧第一后隙面14E上的靠轴线O最近的点与轴线O吻合，同时，第三、第四后隙面14C、14D配置在该相反侧第一后隙面14E的径向外侧。

第三、第四后隙面14C、14D的径向内侧残留有包含轴线O的相反侧第一后隙面14E，由于是这种结构，故即使在形成第三、第四后隙面14C、14D时产生了加工误差的情况下，只要形成相反侧第一后隙面E，便可相应地吸收该加工误差。

即，可减少第三、第四后隙面14C、14D形成得超过轴线O的可能性，随之还可减少前端后隙面12上的构成最前端的一点偏离轴线O的情况。

相反侧第一后隙面14E，也可形成得无限地小，极端地说也可不形成(相反侧第一后隙面14E上的离轴线O最远的点与轴线O的距离X为零也可以)。但是，考虑到上述那样的加工误差，从轴线O方向的前端侧看切削刃部10时，相反侧第一后隙面14E上的离轴线O最远的点与轴线O的距离X相对于切削刃部10的最大外径D来说，最好按(1/3)D以下的范围大小形成该相反侧第一后隙面14E。

相反侧第一后隙面14E上的离轴线O最远的点与轴线O的距离X大于(1/3)D时，就有可能不能对X、Y均为负的区域给予足够的进刀量，与被切削材之间的干扰非常严重，会妨碍开孔加工。

另外，构成横刃的一对交叉棱线20、24位于夹着轴线O、彼此大致相反一侧的位置上，而且，彼此以基本相同的变化倾向向轴线O方向的后端侧后退，故在切削刃13与被切削材接触之前，一对交叉棱线20、24分别均等地与被切削材接触，从而对钻头主体进行导向。因此，可进一步提高钻头主体的直线前进性，可获得更好的孔位置精度。

切削刃的外周端13B比其他的交叉棱线15、16、17、18、23的外周端15B、16B、17B、18B、23B更早地与被切削材接触，故可提高加工孔内壁面的精度。

下面，对本发明实施形式2作说明，与上述实施形式1相同的部分用同一符号，并省略其说明。

图5是本发明实施形式2的小型钻头的切削刃部的主要部分放大侧视图。图6是图5的III方向视图。图7是图6的IV方向视图。

对从轴线O方向的前端侧观察本实施形式2的小型钻头之钻头主体的前端部分、即切削刃部10的情况进行考虑。

将第二后隙面14B和第三后隙面14C的交差棱线16，与第三后隙面14C和第四后隙面14D的交叉棱线17进行比较。它们的内周端16A、17A的位置在各交叉棱线16、17上最靠近轴线O的位置，交叉棱线17的内周端17A比交叉棱线16的内周端16A离轴线O更远。随着向径向外侧靠近而向钻头回转方向T前方侧的倾斜是交叉棱线17比交叉棱线16小。

由于相反侧第一后隙面14E在X、Y均为负的区域内是被第二～第四后隙面14B、14C、14D包围的方式进行配置，故不仅具有位于X为负、Y为正的区域内的相反侧第二后隙面14F的交叉棱线19，而且，还具有与第二后隙面14B的交叉棱线20、与第三后隙面14C的交叉棱线21、与第四后隙面的交叉棱线22。

相反侧第一后隙面14E与第二后隙面14B的交叉棱线20位于X、Y均为负的区域内。

交叉棱线20以轴线O为内周端20A，同时从该内周端20A向径向外侧呈大致直线状地延伸，把与第二后隙面14B和第三后隙面14C的交叉棱线16交叉的点(＝交叉棱线16的内周端16A)作为外周端20B。

相反侧第一后隙面14E与第三后隙面14C的交叉棱线21位于X、Y均为负的区域内。交叉棱线21设成与X轴平行的大致直线，该直线将第二后隙面14B与第三后隙面14C交叉的交叉棱线16的内周端16A(交叉棱线20的外周端20B)，和第三后隙面14C与第四后隙面14D的交叉棱线17的内周端17A连接起来。

相反侧第一后隙面14E与第四后隙面14D的交差棱线22位于X、Y均为负的区域内。交差棱线22设成与Y轴平行的大致直线，它将第三后隙面14C与第四后隙面14D的交叉棱线17的内周端17A，和第四后隙面14D与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线18的内周端18A(相反侧第一后隙面14E与相反侧第二后隙面14F的交叉棱线19的外周端19B)连接起来。

相反侧第一后隙面14E形成近似直角梯形(近似方形)，该直角梯形以与相互平行的第三后隙面14C的交叉棱线21、以及与相反侧第二后隙面14F交叉的交叉棱线19，和与交叉棱线21、19垂直地交叉的第四后隙面14D的交叉棱线22，以及与朝向交叉棱线21、19倾斜地交叉的第二后隙面14B的交叉棱线20作为4个边。

设成上述结构的小型钻头，从轴线O方向的前端侧观察时，在夹着Y轴的与切削刃13相对一侧的区域(X为负的区域)，切削刃部10的前端后隙面12形成多段面形状，该多段面形状是第二～第四后隙面14B、14C、14D和相反侧第二后隙面14F沿着周向配列而构成的，而且，这些后隙面之间的交叉棱线16、17、18中的一个、即交叉棱线17位于轴线O方向的最前端侧。因此，该交叉棱线17的至少径向内侧的一部分(例如，约1/2的长度)同样与被切削材接触。

在开孔加工时，使交叉棱线17与被切削材接触，故在本实施形式2中，将该交叉棱线17的外周端17B和前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离d，与切削刃13的外周端13B和前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离a之差d-a设定在2～200(μm)范围内，另外，赋予钻头主体的进刀量F设定在1～100(μm/rev.)范围内。

上述的本实施形式2的小型钻头采用了和上述实施形式1同样的结构的部分，可获得同样的效果。

而且，用本实施形式2的小型钻头对被切削材进行开孔加工时，不仅形成于切削刃部10上的1片切削刃13、而且第三后隙面14C与第四后隙面14D的交叉棱线17的径向内侧的大约1/2也有被切削材接触。

这样，切削刃13所在位置的X、Y均在正区域内，而夹着轴线O处于相反侧的X、Y均位于负区域内的交叉棱线17则以抑制钻头主体振摆的方式与被切削材接触，在被切削材的开孔加工中，可持续保持钻头主体稳定的状态。

本实施形式2的小型钻头中，除了可确保刚性大，而且可使钻头主体不产生振摆、持续地保持稳定的状态。因此，在用于穿孔的加工孔的孔径为1mm以下、且孔深与孔径之比为5以上的那样的小直径深孔加工的情况下，即使切削刃部10的最大外径D为1mm以下，而且，切削刃部10的有效刃长L与切削刃部的最大外径D之比L/D设定为5以上，也可获得高的孔位置精度。

与被切削材接触的交叉棱线17的外周端17A与前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离d，与切削刃13的外周端13B和前端后隙面12的最前端在轴线O方向上的距离a之差d-a，在开孔加工时设定得比赋予钻头主体的进刀量F大，这样，可使该交叉棱线17与被切削材保持在适当的接触状态。

反之，当上述距离之差d-a比进刀量F小时，交叉棱线17和被切削材之间的干扰很严重，会妨碍开孔加工。

本实施形式2中，开孔加工时与被切削材接触的后隙面之间的交叉棱线仅设有第三后隙面14C与第四后隙面14D的交叉棱线17一个，但除此之外，也可使第二后隙面14B与第三后隙面14C的交叉棱线16的至少径向内侧部分与被切削材接触。

与该被切削材接触的后隙面之间的交叉棱线，从轴线O方向的前端侧观察时，夹着Y轴的与切削刃相反一侧的区域内的前端后隙面12部分是由沿着周向配列的数个后隙面构成的，故在该区域内(最好X、Y都为负的区域内)至少可存在1个以上。

下面，对本发明的实施形式3作说明，和上述实施形式1及实施形式2相同的部分用同一符号，省略其说明。

图8是本发明实施形式3的小型钻头的切削刃部的主要部分放大侧视图。图9是图8的V方向视图。图10是图9的VI方向视图。图11是图9的VII方向视图。

本实施形式3的小型钻头之切削刃部10的外周如图8～图11所示，是这样形成的，即与切屑排出槽11的钻头回转方向T前方侧相连，并从切削刃部10的前端向后端侧延伸，切削刃部10的前端后隙面12及外周面上开口的一条辅助槽部30不包含轴线O。辅助槽部30，与切屑排出槽11一样，随着从切削刃部10的前端向后端侧接近，朝向钻头回转方向T后方侧、且以轴线O为中心扭转成螺旋状。辅助槽部30从轴线O方向的前端侧观察时如图9所示，从位于X为负、Y为正的区域内与切屑排出槽11连通的部分朝着钻头回转方向T前方侧，在前端后隙面12的轴线O周围残留大致半圆形地延伸。辅助槽部30的朝向钻头回转方向T后方侧(弯曲成在钻头回转方向T前方侧变成凸状)的壁面30A在X为正、Y为负的区域内与前端后隙面12交叉。

由数个平坦的后隙面构成的、形成多段面形状的前端后隙面12如图9所示那样构成，即作为平坦面的第一、第二后隙面14A、14B从切削刃13向钻头回转方向T后方侧沿着周向依次配列地进行配置，而且，在轴线O附近、在第二后隙面14B的钻头回转方向T后方侧，配置有作为平坦面的相反侧第一后隙面14E，同时，在该相反侧第一后隙面14E的钻头回转方向T后方侧，配置有作为平坦面的相反侧第二后隙面14F，形成合计由4个平坦面构成的多段面形状。

在配置在X为正、Y为负和X、Y均为负的区域内的第二后隙面14B上，在位于X为正、Y为负区域内的部分的钻头回转方向T后方侧上，辅助槽部30的钻头回转方向T的前方侧部分开口，在位于X、Y均为负的区域内的部分的钻头回转方向T后方侧上，连接着相反侧第一后隙面14E。

位于第二后隙面14B的X为正、Y为负区域内的部分的钻头回转方向T后方侧的棱线、即第二后隙面14B与辅助槽部30上的朝向钻头回转方向T后方侧的壁面30A的交叉棱线31以与切削刃部10的外周面交叉的点作为外周端31B，并且从该外周端31B向径向内侧、在钻头回转方向T前方侧变成凸状地边弯曲边延伸，与后述的交叉棱线32连接。

位于第二后隙面14B的X、Y均为负的区域内的部分的外周侧棱线(位于第二后隙面14B的X、Y均为负区域内的部分与辅助槽部30的壁面之交叉棱线32)，和相反侧第一后隙面14E的外周侧棱线(相反侧第一后隙面14E与辅助槽部30的壁面之交叉棱线33)，和位于相反侧第二后隙面14F的X为负、Y为正的区域内的部分之外周侧棱线(相反侧第二后隙面14F的位于X为负、Y为正区域内的部分与辅助槽部30的壁面之交叉棱线34)构成以轴线O为中心的近似半圆弧。

位于X为负区域内的前端后隙面12(第二后隙面14B的位于X为负区域的部分、相反侧第一后隙面14E、相反侧第二后隙面14F的位于X为负的区域的部分)，由于辅助槽部30形成于切削刃部10上，故从轴线O方向的前端侧看时，成为以轴线O为中心的大致半圆形。

从轴线O方向的前端侧观察时，切削刃部10的除了切屑排出槽11及辅助槽部30之外的、构成外周面的边缘部25和铲背面26之中，铲背面25与前端后隙面12交叉的部分位于X为正、Y为负的区域内，故上述交叉棱线31以与铲背面26交叉的点为外周端31B。

辅助槽部30和切屑排出槽11一样，随着从切削刃部10的前端向后端侧靠近，一面向钻头回转方向T后方侧扭转、一面延伸。但是，超过第一切削刃部10A到达第二切削刃部10B的部位附近，该扭转角急剧增大，因此，与辅助槽部30的钻头回转方向T后方侧相连的切屑排出槽11的、朝向钻头回转方向T后方侧的壁面便会断。

上述实施形式3的小型钻头采用和上述实施形式1及实施形式2同样的结构的部分，可取得同样的效果，而且，可以容易进行前端后隙面12的再研磨工序。

即，在开孔加工的继续作业中，切削刃13和前端后隙面12磨损时，在用砂轮对前端后隙面进行研磨，以对小型钻头进行再利用的情况下，作为研磨对像的前端后隙面12减小相当于形成辅助槽部30那么大。因此，构成前端后隙面12的数个后隙面的数量减少(实施形式1和实施形式2的小型钻头，合计具有6个由平坦后隙面构成的多段面形状的前端后隙面12，而实施形式3的小型钻头的前端后隙面12则形成合计由4个平坦后隙面构成的多段面形状)。要研磨的后隙面的数量减少，再研磨所需的工夫和时间可以减少。

即使对前端后隙面12进行再研磨之后，辅助槽部30也和切屑排出槽11一样，形成从切削部10前端向后端侧延伸的槽状，故可将切削刃13和前端后隙面12的形状保持一样，不会改变开孔性能。

辅助槽部30，在超过第一切削刃部10A而到达第二切削刃部10B的部分，被切屑排出槽11中断，不在切削刃部10的有效刃长的整个区域形成。因此，钻头主体的刚性不会降低到需要水平以下，而且，使该辅助槽部30和切屑排出槽11的空间相互连通，故即使在容易被切屑堵塞的切削刃部10的前端侧部分，也可保持切屑排出性能良好。

上述各实施形式中，切削刃部10是用根切型的例子进行说明的，但不局限于此。切削刃部10可以是将切削刃部10的外径D从其前端到后端设为一定的直线型，也可以是具有倒锥的形状，即切削刃部10的外径随着从前端向后端侧靠近而逐渐变小(这种场合，切削刃部10的前端部分的外径成为最大外径D)。

在上述各实施形式中，对切削刃部的最大外径D为1mm以下，且有效刃长L与最大外径D之比L/D为5以上的小型钻头作了说明，但不局限于该范围。具有比该范围大的最大外径D的钻头和L/D小于5的钻头，采用本发明也可取得上述效果。

(实施例)

将本发明的一个例子的小型钻头(根据上述实施形式1的小型钻头)作为实施例，用现有的小型钻头作为现在的例子，对被切削材进行开孔加工试验，该现有的小型钻头是在与轴线垂直的方向上延伸的大致直线状的横刃形成于前端后隙面的最前端的单刃钻头。

这些实施例、现有例均采用切削刃部的最大外径D为0.11mm的小型钻头，在作为被切削材的基板(将4片厚度为0.2mm的BT树脂两面板重叠而成的)上贴上盖板(厚度为0.2mm的LE 400)和垫板，并进行了开孔加工。在小型钻头的转速为155000[min^-1]、进刀量F为9.01[μm/rev.]，不进行单步进给的情况下对被切削材进行开孔加工，小型钻头拔出基板的位置与目标位置的偏移量，按每500个孔划分，测定到3000个孔为止，并绘了图。

实验例的开孔加工试验结果示于图12，现有技术例的开孔加工试验结果示于图13。

图12所示的实验例中，可取得这样的结果，即，到3000个孔为止，可稳定地获得良好的孔位置精度，而图13所示的现有技术例中，存在着在垂直于轴线的方向上延伸的近似直线状的横刃，故切入时钻头主体会产生振摆，取得的结果是不能获得良好的孔位置精度。

Claims (10)

1.一种钻头，在围绕着轴线回转的钻头主体的前端侧部分、即切削刃部的外周上形成有从该切削刃部的前端向后端侧延伸的切屑排出槽，该切屑排出槽的朝向钻头回转方向前方侧的壁面与上述切削刃部的前端后隙面的交叉棱线部上形成有切削刃，

上述切屑排出槽只有一条，

上述前端后隙面的向上述轴线方向的最前端侧突出的最前端是由一点构成的，该最前端与上述轴线之间的距离为上述切削刃部的最大外径D的(5/100)D以下，

从上述轴线方向的前端侧看上述切削刃部时，上述前端后隙面是由沿着周向配列的多个后隙面，和被沿着该周向配列的多个后隙面包围、且与上述最前端交叉地形成的相反侧第一后隙面构成的多段面形状。

2.根据权利要求1所述的钻头，从上述轴线方向的前端侧看上述切削刃部时，上述相反侧第一后隙面上的离上述轴线最远的点与上述轴线的距离为上述切削刃部的最大外径D的(1/3)D以下。

3.根据权利要求1所述的钻头，形成有与上述切屑排出槽的钻头回转方向前方侧相连，从上述切削刃部的前端向后端侧延伸，同时在其途中被上述切屑排出槽中断的辅助槽部。

4.根据权利要求1所述的钻头，在上述前端后隙面上，形成有夹着上述轴线、且相互位于相反一侧的横刃，

这一对横刃随着向径向外侧接近而向上述轴线方向的后端侧、相互以大致相同的变化倾向后退。

5.根据权利要求1所述的钻头，上述切削刃部的最大外径D设为1mm以下，且上述切削刃部的有效长度L与切削刃部的最大外径之比L/D设为5以上。

6.一种钻头，在围绕着轴线回转的钻头主体的前端侧部分、即切削刃部的外周上形成有从该切削刃部的前端向后端侧延伸的切屑排出槽，该切屑排出槽的朝向钻头回转方向前方侧的壁面与上述切削刃部的前端后隙面的交叉棱线部上形成有切削刃，

上述切屑排出槽只有一条，

从上述轴线方向的前端侧看上述切削刃部时，通过上述轴线、夹着在上述轴线上与平行于上述切削刃的X轴垂直的Y轴，且位于与上述切削刃相反一侧的区域内的上述前端后隙面部分是由沿着周向配列的多个后隙面构成的多段面形状，

在对被切削材进行开孔加工时，构成上述前端后隙面部分的多个后隙面之间的交叉棱线中的至少一条与上述被切削材接触。

7.根据权利要求6所述的钻头，与上述被切削材接触的交叉棱线的外周端与上述前端后隙面的最前端之间的在轴线方向上的距离，与上述切削刃的外周端和前端后隙面的最前端之间的、在轴线方向上的距离之差，设定得比在对上述被切削材进行开孔加工时给予上述钻头主体的每转动一圈的进刀量大。

8.根据权利要求6所述的钻头，形成有与上述切屑排出槽的钻头回转方向前方侧相连，从上述切削刃部的前端向后端侧延伸，同时在其途中被上述切屑排出槽中断的辅助槽部。

9.根据权利要求6所述的钻头，在上述前端后隙面上，形成有夹着上述轴线、且相互位于相反一侧的横刃，

这一对横刃随着向径向外侧接近而向上述轴线方向的后端侧、相互以大致相同的变化倾向后退。

10.根据权利要求6所述的钻头，上述切削刃部的最大外径D设为1mm以下，且上述切削刃部的有效长度L与切削刃部的最大外径之比L/D设为5以上。

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