CN101780553A - 钻头及其磨削加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻头及其磨削加工方法。在钻头本体(10)的刃部(11A)的外周面(13)上,从刃部的尖端面(12)中成对地形成的尖端离隙面(12a、12b)向基端侧延伸设置有两条主槽(20、30)。一条主槽的朝向钻头旋转方向(K)前方侧的壁面(22)和尖端离隙面(12a)的交汇棱线形成延伸至钻头本体的外周端的切削刃(21)。比该一条主槽的槽长短的另一条主槽的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面(32)和所述尖端离隙面(12b)的交汇棱线形成非切削部(31)。非切削部(31)比切削刃(21)更退向基端侧、不与被切削材料接触。在与一条主槽及另一条主槽的外周缘连接的刃部的外周面(13)形成可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背(23、33)。
Description
技术领域
本发明涉及用于对被切削材料实施开孔加工的钻头及其磨削加工方法,特别涉及用于对印刷电路板进行开孔加工的钻头及其磨削加工方法。
背景技术
一般来说,对印刷电路板进行开孔加工的钻头,为钻头直径非常小而加工孔的深度与钻头直径相比非常大的所谓纵横比大的钻头。一直以来,这种钻头较多采用双刃钻头。由于双刃钻头的两个切削刃关于钻头中心对称配置,因而切削平衡良好。但是,钻头本体的刚度因与各切削刃相连的切屑排出槽而降低,因而有可能产生钻头折断损坏、加工精度变差的问题。如果增大钻头本体的中心部的厚度(刃宽)或者钻头本体外周部的刃背以提高钻头本体的刚度,那么将产生切屑与加工孔的内周壁面接触,所述内周壁面的面粗糙度变差的问题。
单刃钻头只形成一条切屑排出槽,这点对于改善由切屑排出槽导致的钻头本体的刚度低是有效的。(例如参照特开2001-277189号公报。)该单刃钻头在钻头本体的尖端从其实际中心沿半径方向形成1条切削刃。
但是,由于专利文献1中公开的单刃钻头,其切削刃是非对称的,因而与双刃钻头相比切削平衡差。因此,虽然提高了钻头本体的刚度,但是由于切削平衡差导致的钻头本体的弯曲,有可能导致加工孔的位置精度或正圆度等加工精度变差。
本发明是为了解决上述问题而提出的,其的目的在于提供一种与现有钻头相比可进行高精度开孔加工的钻头及其磨削加工方法。
发明内容
为解决上述课题,本发明采用以下手段。
即,本发明的第一方面提供一种钻头,其包括:
钻头本体,沿作为钻头中心的中心轴线延伸;两条主槽,设置在作为所述钻头本体的尖端侧部分的刃部的外周面上,且从所述刃部的尖端面向基端侧延伸;尖端离隙面,形成于所述刃部的尖端面上且形成为夹着钻头中心的一对;切削刃,形成于所述两条主槽中的一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上并延伸至所述钻头本体的外周端;非切削部,形成于另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上,并且所述非切削部绕所述中心轴线的旋转轨迹与所述切削刃相比更退向所述中心轴线方向基端侧,且不与被切削材料接触,其中所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短;刃背,形成于与所述一条主槽以及另一条主槽的外周缘连接的所述刃部的外周面上,与所述切削刃的外径大致相等且能够与加工孔的内周壁面滑动接触。
根据本发明的第一方面,由于一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与刃部的尖端面的交汇棱线形成延伸到钻头本体的外周端的切削刃,因而可对被切削材料进行开孔加工。
形成于另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上的非切削部绕所述中心轴线的旋转轨迹与所述切削刃相比更退向所述中心轴线方向基端侧、且不与被切削材料接触,因此完全没有切削作用。因此,切削阻力大幅降低。而且,形成所述另一条主槽后残留的刃部的外周面即与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背的圆周方向的宽度减少。由此,产生所述刃背的导向作用,能够抑制钻头本体的弯曲,同时可以降低由所述刃背的滑动接触导致的摩擦阻力。
并且,由于所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短,因而可以抑制钻头本体的刚度降低。
像这样,该钻头能够通过切削阻力以及刃背的滑动接触而使摩擦阻力降低、同时刃背具有导向作用并抑制钻头本体的刚度降低,从而进行高精度的开孔加工。
本发明的第二方面,在第一方面的钻头中,从所述钻头本体的尖端看,与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与所述切削刃走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度(钻头旋转方向的前方侧为正)为-30°~+30°的范围内。
本发明的第三方面,在第一或者第二方面的钻头中,在与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背和与所述另一条主槽的前缘连接的另一条刃背中至少之一的圆周方向中间部形成有凹槽,所述凹槽相对于该刃背的外周面向内侧凹入,且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
本发明的第四方面,在第三方面的钻头中,所述凹槽的槽长比所述一条主槽的槽长短。
本发明的第五方面提供第一~第四方面中的任一种钻头的磨削加工方法,包括:
第一工序,在所述刃部的外周面磨削加工刃背,所述刃背与所述切削刃的外径大致相等且能够与加工孔的内周壁面滑动接触;
第二工序,在所述刃部的尖端面磨削加工尖端离隙面,所述尖端离隙面形成为夹着钻头中心的一对;
第三工序,在所述刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的一条主槽,所述一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线形成延伸至所述钻头本体的外周端的切削刃;
第四工序,在所述刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的另一条主槽,且该另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短,所述另一条主槽朝向钻头旋转方向的前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线形成非切削部,所述非切削部绕所述中心轴线的旋转轨迹与所述切削刃相比更退向所述中心轴线方向基端侧而不与被切削材料接触。
根据第五方面,在第一工序中,通过形成可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背,可以提供加工孔精度因所述刃背的导向作用而变得更高的钻头。
在第二工序中,通过在刃部的尖端面形成具有离隙角的尖端离隙面,可以提供抑制了所述尖端离隙面和被切削材料接触、切削阻力低的钻头。
在第三工序中,通过在所述一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上形成延伸至钻头本体的外周端的切削刃,可以提供可对被切削材料进行开孔加工的钻头。
在所述第四工序中形成的另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面和所述尖端离隙面的交汇棱线,其绕所述中心轴线的旋转轨迹与所述切削刃相比更退向所述中心轴线方向基端侧。因此,所述交汇棱线与被切削材料不接触,可以提供切削阻力大幅降低的钻头。
在刃部的外周面形成的与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背是在形成所述另一条主槽后减小其圆周方向的宽度而留下的。由此,可以提供既维持了所述刃背的导向作用又降低了与加工孔的内周壁面的滑动接触导致的摩擦阻力的钻头。
而且,由于另一条主槽的槽长比一条主槽的槽长短,因而可以提供抑制了钻头本体刚度降低的钻头。
由以上所述,通过对由切削阻力和刃背的滑动接触所引起摩擦阻力的降低效果、和刃背的导向作用以及钻头本体的刚度降低的抑制效果的叠加效果,可以提供可进行高精度开孔加工的钻头。
本发明的第六方面,在第五方面的钻头的磨削加工方法中,包括第五工序,在该工序中,在与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背和与所述另一条主槽的前缘连接的另一条刃背中至少之一的圆周方向中间部磨削加工凹槽,所述凹槽相对于该刃背的外周面向内侧凹入,且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
本发明的第七方面,在第五或者第六方面的钻头的磨削加工方法中,所述第三工序以及第四工序的磨削加工中使用的各磨削磨石是相同的。
本发明的第八方面为,在第六方面的钻头的磨削加工方法中,在所述第三、第四以及第五工序的磨削加工中使用的所有磨削磨石是相同的。
本发明的第九方面提供一种钻头,包括:
钻头本体,沿作为钻头中心的中心轴线延伸;两条主槽,设置在作为所述钻头本体的尖端侧部分的刃部的外周面上,且从所述刃部的尖端面向基端侧延伸;尖端离隙面,形成于所述刃部的尖端面上,且夹着钻头中心形成为一对;第一切削刃,形成于所述两条主槽中的一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上,并延伸至所述钻头本体的外周端;第二切削刃,形成于除由副槽形成的非切削部以外的内周侧区域,其中通过在钻头旋转方向后方侧切下所述另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述刃部的尖端面的交汇棱线的外周部以及与该外周部连接的所述壁面,来形成所述副槽,所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短。
在第九方面涉及的钻头中,由于一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与尖端离隙面的交汇棱线形成延伸至钻头本体的外周端的第一切削刃,因而可对被切削材料进行开孔加工。
由通过将另一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述刃部的尖端面的交汇棱线的外周部切去而构成的所述副槽所形成的非切削部,由于完全不与被切削材料接触,因而可防止切削阻力增大。
在吃入被切削材料时,在比非切削部更靠内周侧的区域形成的第二切削刃和第一切削刃同时与被切削材料接触,防止切削平衡恶化。
而且,第二切削刃与第一切削刃相比,沿切削刃方向的长度短,因而由第二切削刃产生的切屑的体积比由第一切削刃产生的切屑的体积小。由此,由于可以在不损害切屑排出性的情况下使所述另一条主槽以及副槽的槽长比所述一条主槽的槽长短,因此提高了钻头本体的刚度。
本发明的第十方面,在第九方面的钻头中,第二切削刃和与第二切削刃对应的第一切削刃的内周侧区域以钻头中心为基准为点对称的关系。
本发明的第十一方面,在第九或者第十方面的钻头中,在与所述一条主槽的前缘连接的外周面、以及与所述副槽和另一条主槽至少之一的前缘连接的外周面中的至少之一上形成有能够与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背,在该刃背的外周面的圆周方向中间部形成有凹槽,该凹槽相对于该外周面向内侧凹入,且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
本发明的第十二方面,在第十一方面的钻头中,所述凹槽的槽长比所述一条主槽的槽长短。
本发明的第十三方面,在第九~十二方面中任一所述的钻头中,从钻头本体的尖端看,在与所述一条主槽的前缘连接的外周面形成有能够与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背,刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与切削刃的走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度(钻头旋转方向的前方侧为正)在-30°~+30°的范围内。
本发明的第十四方面提供第九~十三方面中任一所述的钻头的磨削加工方法,包括:
第一工序,通过将刃部的外周面磨削加工成具有与钻头的切削刃外径大致相等的外径,来形成能够与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背;
第二工序,通过磨削加工所述刃部的尖端面在所述尖端面形成具有规定的离隙角的尖端离隙面;
第三工序,通过在刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的一条主槽,以在所述一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线处形成延伸至所述钻头本体的外周端的第一切削刃;
第四工序,通过在刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的另一条主槽,以在另一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线的至少内周侧区域形成第二切削刃,其中所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短;
第五工序,通过磨削加工副槽以在比所述第二切削刃更靠外周侧的区域形成非切削部,其中通过在钻头旋转方向的后方侧切下除所述交汇棱线的至少内周侧区域以外的外周部以及与所述外周部连接的、所述另一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面的外周部,来形成所述副槽。
根据第十四方面,在第一工序中,通过形成可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背,可提供加工孔的精度因所述刃背的导向作用而变得更高的钻头。
在第二工序中,通过在刃部的尖端面形成具有离隙角的尖端离隙面,可以提供抑制了所述尖端离隙面和被切削材料的接触、从而切削阻力低的钻头。
在第三工序中,通过在一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线处形成延伸至钻头本体的外周端的第一切削刃,可以提供可对被切削材料进行开孔加工的钻头。
在第四工序中,通过在第五工序中切下该交汇棱线的外周部以及与该外周部连接的所述壁面的外周部形成的非切削部,在另一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线处形成的第二切削刃仅形成于该交汇棱线的内周侧区域。由此,可以提供一种在切削阻力降低的同时、在吃入被切削材料的时候第一切削刃和第二切削刃与被切削材料同时接触以防止切削平衡恶化的钻头。
而且,由于另一条主槽以及副槽的槽长比一条主槽的槽长短,因而提高了钻头本体的刚度。并且,由于由第二切削刃产生的切屑的体积小,因而可以提供防止切屑排出性能恶化的钻头。
本发明的第十五方面,在第十四方面的钻头磨削加工方法中,包括第六工序,在该工序中,在与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背、以及与所述副槽和另一条主槽至少之一的前缘连接的另一条刃背中的至少之一的圆周方向中间部磨削加工凹槽,所述凹槽相对于该刃背的外周面向内侧凹入且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
本发明的第十六方面,在第十四方面的钻头的磨削加工方法中,第三以及第四工序的磨削加工中使用的各磨削磨石是相同的。
本发明的第十七方面,在第十四方面的钻头的磨削加工方法中,第四以及第五工序的磨削加工中使用的磨削磨石是相同的。
本发明的第十八方面,在第十五方面的钻头的磨削加工方法中,在第四、第五以及第六工序的磨削加工中使用的所有磨削磨石是相同的。
本发明的第十九方面提供一种钻头,包括:
钻头本体,沿作为钻头中心的中心轴线延伸;一条或者两条以上的主槽,设置于作为钻头本体尖端侧部分的刃部的外周面上,且从形成于刃部的尖端面的尖端离隙面向基端侧延伸;切削刃,形成于主槽中至少一条主槽的朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与尖端离隙面的交汇棱线处,并延伸至钻头本体的外周端;至少一条刃背,形成于与至少一条主槽的前缘连接的外周面上,且能够与加工孔的内周壁面滑动接触,其中刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与切削刃的走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度(钻头旋转方向的前方侧为正)在-30°~+30°的范围内。
根据第十九方面,在与在尖端棱具有切削刃的至少一条主槽的前缘连接的外周面上具有可与加工孔的内周壁面滑动接触的至少一条刃背,刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与切削刃走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度在-30°~+30°的范围内。由此,刃背通过在与所述至少一条主槽和刃部的尖端面的交汇棱线处所形成的切削刃的走向大致垂直的方向上支撑钻头本体的导向作用,有效地抑制由开孔加工时作用在所述大致垂直方向上的切削阻力导致的钻头本体的弯曲。
本发明的第二十方面,在第十九方面的钻头中,在刃背的外周面的圆周方向中间部形成至少一条凹槽,所述凹槽从外周面向内侧凹入,且从尖端离隙面向基端侧延伸,被凹槽分隔的刃背中至少之一的刃背处于与所述假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内。
本发明的第二十一方面,在第十九方面的钻头中,在钻头旋转方向最后侧配置的刃背的位于钻头旋转方向上的后端处于与假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内。
本发明的第二十二方面,在第二十一方面的钻头中,在钻头旋转方向最后侧配置的刃背的位于钻头旋转方向上的后端处于与假想直线所成的角度为-10°~+10°的范围内。
本发明的第二十三方面,在第二十一方面的钻头中,配置在钻头旋转方向最后侧的刃背的位于钻头旋转方向上的后端处于与所述假想直线所成的角度为-10°~0°的范围内。
根据本发明,通过降低切削阻力以及刃背和加工孔的内周壁面的接触产生的摩擦阻力,并通过刃背的导向作用以及抑制钻头本体的刚度降低的效果,可以提供可进行高精度开孔加工的钻头。
另外根据本发明,可以提供一种在钻头吃入被切削材料时切削平衡优良、能够防止切削阻力增大以及钻头本体的刚度降低、可进行高精度的开孔加工的钻头。
而且根据本发明,由于有效地抑制由切削阻力导致的钻头本体的弯曲,因而可以提供可进行高精度开孔加工的钻头。
本发明的更多特点将从以下示例性实施方式(参照附图)的描述中变得明显。
附图说明
图1为本发明第一实施方式涉及的钻头从尖端观察的正面视图。
图2为图1所示钻头的主要部分的侧视图。
图3为图1所示钻头的变型例从尖端观察的正面视图。
图4为图1所示的钻头从尖端观察的正面视图。
图5为本发明第二实施方式涉及的钻头从尖端观察的正面视图。
图6为图5所示钻头的主要部分的侧视图。
图7为从图5所示钻头的尖端在中心轴线方向上向基端侧移动切削刃外径的100%的位置处钻头的剖视图。
图8为图5所示钻头的变型例从尖端观察的正面视图。
图9为图5所示钻头的另一变型例从尖端观察的正面视图。
图10为本发明第三实施方式涉及的钻头从尖端观察的正面视图。
图11为图10所示钻头的主要部分的侧视图。
图12为图10所示钻头的变型例从尖端观察的正面视图。
图13为采用了第三实施方式涉及的结构的单刃钻头从尖端观察的正面视图。
图14为图13所示钻头的变型例从尖端观察的正面视图。
图15为图13所示钻头的主要部分的侧视图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明实施方式涉及的钻头进行说明。
【第一实施方式】
第一实施方式涉及的钻头如图1和图2所示,具有沿作为钻头中心的中心轴线CL延伸的钻头本体10。钻头本体10绕中心轴线CL旋转。钻头本体10具有:设置在钻头本体10的尖端侧的刃部11A、设置在基端侧的柄部11B(图中示出了一部分)、设置在刃部11A和柄部11B之间的锥状段部11C。也可以省略锥状段部11C,将刃部11A和柄部11B直接连接。至少刃部11A由超硬合金、覆盖硬质膜的超硬合金、金属陶瓷、金刚石烧结体、工具钢、高速钢等材料构成。
在刃部的外周面13形成有从该刃部的尖端面12向基端侧螺旋状延伸的两条主槽20、30。各主槽20、30垂直于轴线的截面形状没有特别限定,对有无螺旋、螺旋的方向或者螺旋角也没有限定。本实施方式中的各主槽20、30被形成为从这些主槽20、30的尖端缘向基端侧靠近而向旋转方向K的后方侧螺旋的所谓右旋槽,其螺旋角θ被形成为处于33°~56°的范围。
在刃部的尖端面12形成有关于钻头中心大致对称的一对尖端离隙面12a、12b。该尖端离隙面12a、12b形成为随着向钻头旋转方向K的后方侧靠近而逐渐向基端侧后退的圆锥面,以相对于被切削材料确保间隙。
在一条主槽20的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面22与尖端离隙面12a的交汇棱线处形成有延伸至钻头本体10的外周端的切削刃21。与该切削刃21连接的所述壁面22成为切削面。
另一条主槽30的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面32向钻头旋转方向K的后方侧扩大。即,在考虑使形成有所述切削刃21的交汇棱线关于钻头中心旋转180°而成的假想棱线21X的情况下,壁面32和尖端离隙面12b的交汇棱线完全切去假想棱线21X。因此,壁面32和尖端离隙面12b的交汇棱线绕钻头本体的中心轴线CL的旋转轨迹与切削刃21相比更退向中心轴线CL方向基端侧,成为不与被切削材料接触且不产生切削作用的非切削部31。
一条主槽20的槽长L1被适当地确定为大于用钻头加工的孔的深度。另一条主槽30的槽长L2优选大于切削刃21的外径,但是也可以小于一条主槽20的槽长L1,更小于用钻头加工的孔的深度。这里所说的“切削刃21的外径”,是指考虑了穿过切削刃21的外周端和中心轴线CL的钻头直径的情况下该钻头的直径。
尖端离隙面12a、12b由至少一个圆锥面或者至少一个平坦面构成,并具有规定的离隙角。尖端离隙面12a、12b相互交叉的棱线实际上通过钻头本体的中心轴线CL,并成为从钻头的中心到达各主槽20、30壁面的横刃24、34。在一条主槽20侧所形成的横刃24的外周端连接有切削刃21以从钻头本体10的中心到外周端构成具有切削作用的切削刃。在另一条主槽30侧所形成的横刃34的外周端连接前文所述非切削部31,横刃34以外的外周侧的区域没有任何切削作用。而且,也可以设置横刃修磨(thinning)以削除各横刃24、34的一部分或全部。
在两条主槽20、30之间延伸的刃部的外周面13形成有刃背23、33。刃背23、33的直径与切削刃21的外径大致相等,可与加工孔的内周壁面滑动接触。
在图1中,在画了假想直线B时,该假想直线B通过与一条主槽20的前缘20L连接的刃背(一条刃背)23的外周面的圆周方向的二等分点和钻头中心。优选地,与另一条主槽30的前缘30L连接的刃背(另一条刃背)33的外周面被形成为与该假想直线B交叉。而且,在图1中,刃背33的刃背宽度t2比刃背23的刃背宽度t1小。
图3示出了与一条主槽20的前缘20L连接的刃背23不同形式的变型例。从钻头的尖端看,在刃背23外周面的圆周方向的中间部形成有凹槽50。凹槽50相对于刃背23的外周面向内侧凹入,且在中心轴线CL方向上从刃背23的尖端向基端侧延伸。该凹槽50被形成为具有与一条主槽20大致相同的螺旋角的右旋槽。通过设置这样的凹槽50,刃背23被分割为与一条主槽20的前缘20L连接的第一刃背23a和与另一条主槽30的跟部30H连接的第二刃背23b。
第一刃背23a或者第二刃背23b优选地被形成为刃背宽度分别小于位于其相反侧的刃背33。另外,从钻头尖端看,第一刃背23a及第二刃背23b和刃背33优选具有以下所述的关系。即,画出连接第一刃背23a的外周圆弧二等分点和钻头中心的假想直线D1、以及连接第二刃背23b的外周圆弧二等分点和钻头中心的假想直线D2,作出由假想直线D1及D2和钻头外周圆弧构成的假想扇形(CL、P1、P2)。此时,优选地刃背33的至少一部分包含在与假想扇形(CL、P1、P2)关于钻头中心点对称的假想扇形(CL、P1’、P2’)的区域内。即,第一刃背23a及第二刃背23b和刃背33优选地呈夹着钻头中心彼此相对的关系。刃背23在圆周方向分割为3个以上的情况也是同样的。另外,凹槽50也可以形成于刃背33内,可以被形成为将刃背33分割成2个以上的刃背。
在刃背23的外周面形成的凹槽50的斜坡末端(切れ上がり)(凹槽50在中心轴线CL方向基端侧的终端位置)位于与一条主槽20的斜坡末端大致同等的位置或者比其更靠尖端侧的位置。凹槽50并不仅限于形成在刃背23外周面的圆周方向的中间部,也可以形成为与刃背23的钻头旋转方向K的后方侧缘部连接。
图4再次示出了图1的钻头从尖端观察的视图。这里如图所示,从尖端看,考虑了通过钻头中心CL且在与切削刃21走向大致垂直的方向上延伸的假想直线A。此时,刃背23的至少一部分处于与假想直线A所成的角度(以钻头旋转方向K前方侧为正)为-30°(α)~+30°(β)的范围,优选处于-10°(α)~+10°(β)的范围,特别优选处于-10°(α)~0°(β)的范围。
接下来,对本钻头的磨削方法进行说明。首先,准备呈近似圆棒状的钻头材料。在该钻头材料中,成为刃部11A的尖端侧部分以及成为柄部11B的基端侧部分的外周面被分别磨削加工至预先规定的外径。到此为止的工序与现有钻头的相同。
其次,按照各工序对本钻头的磨削加工方法进行说明。首先在第一工序中,刃部11A的外周面13被磨削加工成具有与切削刃21的外径大致相等的外径。在所述外周面13形成有可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背23。
在第二工序中,在刃部11A的尖端面12,具有离隙角以及尖端角的尖端离隙面12a、12b被磨削加工成关于钻头中心大致对称的一对。在本钻头中,尖端离隙面12a、12b以至少一个圆锥离隙面形成。也可以磨削加工至少一个平坦离隙面代替该圆锥离隙面。
在接下来的第三工序中,在所述刃部11A的外周面13磨削加工从一个尖端离隙面12a向基端侧延伸的一条主槽20。由此,该一条主槽20朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面22与尖端离隙面12a的交汇棱线形成有延伸至钻头本体10的外周端的切削刃21。该一条主槽20被形成为随着向基端侧靠近而向旋转方向K后方侧旋转的所谓右旋槽,其螺旋角优选地被形成为处于33°~56°的范围。
接下来,在第四工序中,在所述刃部的外周面13磨削加工另一条主槽30。此时,另一条主槽30被磨削加工成从尖端离隙面12b向基端侧延伸且其槽长L2比上述一条主槽的槽长L1短。相对于使第三工序中形成的上述一条主槽20的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面22关于钻头中心旋转180°而形成的假想壁面21X,该另一条主槽30朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面32位于钻头旋转方向K后方侧。因此,所述壁面32和尖端离隙面12b的交汇棱线形成有非切削部31。与切削刃21相比,该非切削部31绕中心轴线CL的旋转轨迹更退向中心轴线CL方向基端侧,且不与被切削材料接触。
另一条主槽30与该一条主槽20一样被形成为右旋槽,其螺旋角被形成为处于33°~56°的范围。而且,另一条主槽的槽长L2优选地比上述一条主槽的槽长L1短、且比切削刃21的外径大。
所述第四工序中的磨削加工并不仅限于一次,也可以通过进行两次以上的加工,逐渐扩大另一条主槽30的垂直于轴线的截面形状。以上说明的第一~第四工序即使改变顺序也不存在任何障碍。
另外,也可以增加在一条刃背23外周面的圆周方向中间部磨削加工凹槽50的第五工序。该凹槽50相对于该刃背23的外周面向内侧凹入、且从该刃背23的尖端向中心轴线CL方向基端侧延伸。该凹槽50被磨削加工成具有与一条主槽30大致相等的螺旋角的右旋槽。由此,位于一条主槽20的前缘20L侧的第一刃背23a及位于另一条主槽30的跟部30H侧的第二刃背23b夹着凹槽50相互分隔地形成。而且,凹槽50被磨削加工在与一条主槽20连接的刃背23和与另一条主槽30连接的刃背33的至少之一上。
另外,在上述磨削加工中使用的磨削磨石在各工序中并没有特别的限制,优选地在磨削加工一条主槽20的第三工序中使用的磨削磨石与在磨削加工另一条主槽30的第四工序中使用的磨削磨石是通用的。另外,特别优选地,在第三工序、第四工序以及磨削加工凹槽50的第五工序中使用的所有的磨削磨石都是通用的。
对以上说明的钻头的各结构的作用以及功能进行以下说明。
在本钻头中,由于切削刃21为延伸至钻头本体10的外周端的切削刃,因而可以对没有底孔的被切削材料进行开孔加工。由于与该切削刃21连接的一条主槽20的槽长L1大于用该钻头加工的孔的深度,因而由切削刃21产生的切屑可以顺利地排出到加工孔的外部。
由于另一条主槽30的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面32向钻头旋转方向K后方侧较大地切下,因而所述壁面32和尖端离隙面12b的交汇棱线由于尖端离隙面12b的离隙角的影响而比切削刃21更退向基端侧,从而形成完全不与被切削材料接触的没有切削作用的棱线。由此,大幅地降低了切削阻力。由于钻头本体10的中心部形成的横刃24、34关于钻头中心大致对称地形成一对,因而在吃入被切削材料时,切削平衡不会变坏。
如图1所示,在画出了通过一条刃背23外周面的圆周方向二等分点和钻头中心CL的假想直线B时,由于另一条刃背33的外周面被形成为与假想直线B交叉,因而两刃背23、33夹着钻头中心CL大致相对地配置。因此,这些刃背23、33与加工孔的内周壁面滑动接触并对钻头本体10进行导向,由于可以在圆周方向上均衡地获得该导向作用,因而可以有效地抑制钻头的弯曲。并且,在形成了另一条主槽30之后,刃背33以其圆周方向的宽度减少的方式留下来。因此,通过刃背的导向作用能够抑制钻头本体10的弯曲,同时能够降低由刃背33与加工孔的内周壁面滑动接触产生的摩擦阻力。而且,在另一条刃背33的刃背宽度t2比一条刃背23的刃背宽度t1小的情况下,由于减小了另一条刃背33和加工孔的内周壁面的滑动接触产生的摩擦阻力,因而可以减轻钻头本体10的载荷。而且,刃背宽度大的一条刃背23配置在切削刃21的钻头旋转方向K后方侧,可以相对于作用于切削刃21的较大切削阻力稳定地支撑钻头本体10。
由于另一条主槽30的槽长L2比一条主槽20的槽长L1短,因而可以提高钻头本体10的刚度。由此,减少由切削阻力等载荷导致的钻头本体10的弯曲。
如以上所述,通过切削阻力降低的效果以及由刃背的滑动接触导致的摩擦阻力降低的效果、和刃背的导向作用以及抑制钻头本体10的刚度降低的效果的叠加效果,可进行高精度的开孔加工。
在本钻头中,由于另一条主槽30的槽长L2比一条主槽20的槽长L1短,因而随着开孔加工的进行,另一条主槽30将被加工孔的内周壁面封闭。在这样的状况下,由在另一条主槽30侧形成的横刃34产生的切屑不能排到加工孔外。但是,由横刃34产生的切屑由于其体积比另一条主槽30的容积小,因而即使不排出到加工孔外,也可以滞留在另一条主槽30中。因此,不损害由横刃34产生的切屑的排出性。而且,为了确保另一条主槽30有足够的容积容纳切屑,优选地另一条主槽的槽长L2至少在切削刃21的外径以上。
如图3中作为变型例所例示的钻头,在一个刃背23外周面的圆周方向的中间部形成凹槽50,在将该一个刃背23分割为第一刃背23a以及第二刃背23b的情况下,由于这些刃背与加工孔的内周壁面滑动接触的面积减少,因而可以降低由滑动接触导致的摩擦阻力。
关于通过设置凹槽50来提高上述效果这一点,优选地凹槽50的斜坡末端在中心轴线CL方向上与所述一条主槽20的斜坡末端处于大致同等的位置。但是,在钻头本体10的刚度因设置凹槽50而显著降低的情况下,优选地凹槽50的斜坡末端与一条主槽20的斜坡末端相比位于更靠尖端侧。另外,凹槽50并不仅限于形成于刃背23外周面的圆周方向中间部,也可以被形成为与钻头旋转方向K后方侧的缘部连接。另外,也可以在另一条刃背33形成凹槽50。
如图3所示,假想扇形(CL,P1’,P2’)与第一刃背23a以及第二刃背23b所处的假想扇形(CL,P1,P2)关于钻头中心点对称。在另一条刃背33的至少一部分包含在假想扇形(CL,P1’,P2’)的区域内的情况下,具有如下的作用效果。即,第一刃背23a以及第二刃背23b和与它们相对的另一条刃背33通过与加工孔的内周壁面的滑动接触能够使所受的载荷均衡,因而进一步提高开孔加工时的切削平衡。而且,第一刃背23a及第二刃背23b和另一条刃背33在圆周方向上相互间隔地配置在三个位置上,通过3点支撑该钻头,发挥平衡性优良的导向作用。因此,可以极大地提高抑制钻头本体10弯曲的效果。
如图4所示,采用一个刃背23的至少一部分处于与假想直线A成-30°~+30°的范围内的结构时所具有的有利效果如下。即,一个刃背23通过在与切削刃21的走向大致垂直的方向上支撑钻头本体10,通过作用在该方向上的切削阻力有效地抑制钻头本体10弯曲。因此,关于这一点,优选地一个刃背23的至少一部分处于与假想直线A成-30°~+30°的范围。关于通过一个刃背23来提高抑制钻头本体10弯曲的效果这一点,优选地一个刃背23的至少一部分处于与假想直线A成-10°~+10°的范围,特别优选地处于-10°~0°的范围。
如果该一个刃背23比-30°进一步向负侧扩大,那么刃背23和加工孔的内周壁面的滑动接触所产生的摩擦阻力将增大。但是,刃背23的钻头旋转方向K后方侧端部处于与假想直线A成-30°~+30°的范围的情况下,除了防止上述钻头本体10弯曲的效果以外,还可以抑制刃背23和加工孔的内周壁面的滑动接触所产生的摩擦阻力,因而能够提高加工孔的内周壁面的精度。关于提高所述弯曲防止效果和摩擦阻力的抑制效果这一点,优选地刃背23的钻头旋转方向K后方侧的端部处于与假想直线A成-10°~+10°的范围,特别优选地处于-10°~0°的范围。
关于本钻头的磨削加工方法,在第一工序中,由于在刃部的外周面13形成有可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背23、33,因而可以提供通过所述刃背23、33的导向作用防止钻头本体10弯曲的钻头。
在第二工序中,在刃部的尖端面12磨削加工有关于钻头中心大致对称的一对尖端离隙面12a、12b。该尖端离隙面12a、12b具有离隙角,与切削刃21连接的尖端离隙面12a能够抑制开孔加工进行时的磨损幅度的增加。
在第三工序中,在刃部的外周面13磨削加工有从尖端离隙面12a向基端侧延伸的一条主槽20,由此该一条主槽20朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面22与尖端离隙面12a的交汇棱线形成延伸至钻头本体10外周端的切削刃21。通过形成这样的切削刃21,可对没有底孔的被切削材料进行开孔加工。由于与该切削刃21连接的一条主槽20的槽长L1比用钻头加工的孔的深度大,因而由切削刃21产生的切屑可以顺利地排出到加工孔之外。
在第四工序中,另一条主槽30朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面32与尖端离隙面12b的交汇棱线形成比切削刃21更退向基端侧的非切削部31。该非切削部31与被切削材料完全不接触,可以提供切削阻力大幅降低的钻头。
而且,形成于刃部的外周面13与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背23、33在形成了另一条主槽30之后按照其圆周方向的宽度减小的方式留下来。由此,可以提供一种既维持了刃背23、33的导向作用又降低了其与加工孔的内周壁面的滑动接触导致的摩擦阻力的钻头。
由于另一条主槽30的槽长L2比一条主槽20的槽长L1短,因而可以提供一种钻头本体10的刚度比现有的双刃钻头高的钻头。
另一条主槽30的槽长L2比一条主槽20的槽长L1短,因而如果加工的孔的深度大至一定程度,那么另一条主槽30将被加工孔的内周侧壁面封闭。但是,通过另一条主槽30的切屑是由横刃34产生的体积小的切屑。因此,如果另一条主槽30的槽长L2比切削刃21的外径大,那么就可以确保另一条主槽30具有可容纳由与该主槽30连接的横刃34产生的切屑的容积,不会妨碍切屑排出性能。
如以上所述,能够提供一种利用将由切削阻力以及刃背23、33的滑动接触引起的摩擦阻力降低的效果、和刃背23、33的导向作用以及抑制钻头本体10的刚度降低的效果的叠加效果可进行高精度的开孔加工的钻头。
在本钻头的磨削加工方法中,如果在磨削加工一条主槽20的第三工序中使用的磨削磨石与在磨削加工另一条主槽30的第四工序中使用的磨削磨石相同,那么可实现磨削磨石的集约使用,提高两主槽20、30的加工效率。
而且,在增加了在刃背23上磨削加工凹槽50的第五工序的情况下,第一刃背23a以及第二刃背23b夹着所述凹槽50相互分隔地形成于所述刃背23上。由此可以提供一种刃背的圆周方向的宽度减小、既维持了钻头本体10的导向作用又降低了其与加工孔的内周壁面的滑动接触产生的摩擦阻力的钻头。
也可以使所述第五工序中使用的磨削磨石与前述第三工序以及第四工序中使用的磨削磨石相同。此时,可以进一步实现由磨削磨石的集约化所带来的加工效率的提高。
【第二实施方式】
第二实施方式涉及的钻头如图5以及图6所示,具有沿作为钻头中心的中心轴线CL延伸的钻头本体110。钻头本体110绕中心轴线CL旋转。钻头本体110具有:设置在钻头本体110的尖端侧的刃部111A、设置在基端侧的柄部111B(图中示出了一部分)、设置在刃部111A以及柄部111B之间的锥状段部111C。也可以省略锥状段部111C,将刃部111A和柄部111B直接连接。至少刃部111A由超硬合金、覆盖硬质膜的超硬合金、金属陶瓷、金刚石烧结体、工具钢、高速钢等材料构成。
在刃部111A的外周面113形成有从该刃部111A的尖端向基端侧螺旋状延伸的两条主槽120、130。各主槽120、130的垂直于轴线的截面形状没有特别的限制,对有无螺旋、螺旋的方向或者螺旋角也没有限制。优选地,各主槽120、130处于关于钻头中心大致对称的关系,并被形成为随着从刃部111A的尖端向基端侧靠近而向钻头旋转方向K的后方侧螺旋的所谓右旋槽,其螺旋角θ被形成为处于33°~+56°的范围。
在刃部的尖端面112形成有关于钻头中心大致对称的一对尖端离隙面112a、112b。这些尖端离隙面112a、112b被形成为随着向钻头旋转方向K后方侧靠近而向基端侧逐渐后退的圆锥面,以相对于被切削材料确保间隙。
在一条主槽120朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面122和所述尖端离隙面112a的交汇棱线处形成延伸至钻头本体110外周端的第一切削刃121。与该第一切削刃121连接的所述壁面122成为切削面。
另一条主槽130朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面132和所述尖端离隙面112b的交汇棱线的外周部(图5中以虚线示出的棱线)以及与该外周部连接的壁面132的外周部,利用副槽140向钻头旋转方向K后方侧切下。副槽140和尖端离隙面112b的交汇棱线形成从绕中心轴线CL的旋转轨迹看时与所述第一切削刃121相比更退向基端侧的非切削部141。
在另一条主槽130朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面132和尖端离隙面112b的交汇棱线中,在非切削部141以外的内周侧区域形成有第二切削刃131。与该第二切削刃131连接的壁面132为切削面。第二切削刃131绕中心轴线CL的旋转轨迹与第一切削刃121绕中心轴线CL的旋转轨迹中对应于第二切削刃131的内周侧区域的轨迹重复。由此,第二切削刃131与第一切削刃121一起成为起切削作用的切削刃。第二切削刃131和与第二切削刃131对应的第一切削刃121的内周侧区域关于钻头本体的中心轴线CL对称、不对称都可以,但优选地形成为点对称的关系。沿第二切削刃131方向的长度、即第二切削刃的刃长W2为第一切削刃121的刃长W1的50%以下,优选为40%以下,特别优选为30%以下。
另一条主槽130的槽长L2比一条主槽120的槽长L1短。另一条主槽130的槽长L2相对于一条主槽120的槽长L1的比例,优选地与沿第二切削刃131的切削刃棱线的刃长W2对沿第一切削刃121的切削刃棱线的刃长W1的比例W2/W1大致相同或稍大。在另一条主槽130设置的副槽140的槽长L3与另一条主槽的槽长L2相等或者略小。优选地另一条主槽130的槽长L2以及副槽140的槽长L3比第一切削刃121的外径大,但是比用钻头加工的孔的深度小也没关系。这里,所说的“切削刃121的外径”,是指考虑了穿过切削刃121的外周端和中心轴线CL的钻头直径的情况下的该钻头的直径。
尖端离隙面112a、112b由至少一个圆锥面或者至少一个平坦面构成,并具有规定的离隙角。尖端离隙面112a、112b相互交叉的棱线实际上通过钻头本体的中心轴线CL并成为到达各主槽120、130壁面的横刃124、134。在一条主槽120侧所形成的横刃124通过将其外周端与第一切削刃121连接来构成从钻头中心到外周端具有切削作用的切削刃。在另一条主槽130侧所形成的横刃134通过将其外周端与第二切削刃131连接来从钻头中心到第二切削刃131的外周端构成具有切削作用的切削刃。而且,也可以设置横刃修磨以削除各横刃124、134的一部分或全部。
两条主槽120、130之间延伸的刃部的外周面113的直径与切削刃121的外径大致相等,从而成为可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背123、133。如图5所示,与副槽140的前缘140L连接的刃背(另一条刃背)133的刃背宽度t2比与一条主槽120的前缘120L连接的刃背(一条刃背)123的刃背宽度t1小。
图8示出了与一条主槽120的前缘120L连接的刃背123不同形式的变型例。从钻头的尖端看,在与一条主槽120的前缘120L连接的刃背123外周面的圆周方向中间部形成凹槽有150,该凹槽150相对于刃背123的外周面向内侧凹入且从刃背123的尖端向中心轴线CL方向的基端侧延伸。该凹槽150形成为具有与一条主槽120大致相同的螺旋角的右旋槽。通过设置这样的凹槽150,刃背123被分割为与一条主槽120的前缘120L连接的第一刃背123a、和与另一条主槽130的跟部130H连接的第二刃背123b。
第一刃背123a或者第二刃背123b优选地被形成为刃背宽度分别小于位于其相反侧的刃背133。另外,从钻头尖端看,第一刃背123a以及第二刃背123b和刃背133优选地具有以下所述的关系。即,画出连接第一刃背123a的外周圆弧二等分点和钻头中心的假想直线D1、以及连接第二刃背123b的外周圆弧二等分点和钻头中心的假想直线D2,作出由假想直线D1以及D2和钻头外周圆弧构成的假想扇形(CL、P1、P2)。此时,优选地刃背133的至少一部分包含在与假想扇形(CL、P1、P2)关于钻头中心点对称的假想扇形(CL、P1’、P2’)的区域内。即,第一刃背123a以及第二刃背123b和刃背133优选地处于夹着钻头中心彼此相对的关系。刃背123在圆周方向分割为3个以上的情况也是同样的。另外,凹槽150也可以形成于刃背133内,可以被形成为将刃背133分割成2个以上的刃背。
在刃背123的外周面形成的凹槽150的斜坡末端(中心轴线CL方向基端侧的凹槽150的终端位置)位于与一条主槽120的斜坡末端大致相等的位置或者比其更靠尖端侧的位置。凹槽150并不仅限于形成于刃背123外周面的圆周方向中间部,也可以形成为与刃背123的钻头旋转方向K后方侧缘部连接。
图9为与刃背123的方式相关的变型例。即,从尖端看,考虑了通过钻头中心CL且在与第一切削刃121的走向大致垂直的方向上延伸的假想直线A。此时,刃背123的至少一部分处于与假想直线A所成的角度(以钻头旋转方向K前方侧为正)为-30°(α)~+30°(β)的范围,优选处于-10°(α)~+10°(β)的范围,特别优选处于-10°(α)~0°(β)的范围。
接下来,对本钻头的磨削方法进行说明。首先,准备呈近似圆棒状的钻头材料。在该钻头材料中,成为刃部111A的尖端侧部分以及成为柄部111B的基端侧部分的外周面分别磨削加工至预先规定的外径。到此为止的工序与现有钻头的相同。
其次,按照各工序对本钻头的磨削加工方法进行说明。首先在第一工序中,刃部11A的外周面13被磨削加工成具有与钻头的第一切削刃121的外径大致相等的外径。在第二工序中,在刃部的尖端面112磨削加工具有离隙角以及尖端角的尖端离隙面112a、112b。在本钻头中,尖端离隙面112a、112b以至少一个圆锥离隙面形成。代替该圆锥离隙面,也可以磨削加工至少一个平坦离隙面。
在接下来的第三工序中,在刃部111A的外周面113磨削加工从刃部111A的尖端向基端侧延伸的一条主槽120。由此,该一条主槽120朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面122和尖端离隙面112a的交汇棱线处形成延伸至钻头本体110的外周端的第一切削刃121。该一条主槽120被形成为随着向基端侧靠近而向旋转方向K后方侧螺旋的所谓右旋槽,其螺旋角优选第被形成为处于33°~56°的范围。
接下来,在第四工序中,磨削加工另一条主槽130,该另一条主槽130从垂直于轴线的截面看与一条主槽120关于钻头中心大致对称。由此,另一条主槽130朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面132和尖端离隙面112b的交汇棱线形成与第一切削刃121呈对称形状且成为下述第二切削刃131基础的切削刃。另一条主槽130与一条主槽120一样被形成为右旋槽,其螺旋角被形成为处于33°~56°的范围。而且,另一条主槽130的槽长L2被形成为比一条主槽120的槽长L1短。后面将对另一条主槽130的槽长L2的优选范围进行描述。
接下来,在第五工序中,磨削加工副槽140,该副槽140与在所述第四工序中形成于另一条主槽130的尖端侧棱线的切削刃邻接。即,磨削加工通过向钻头旋转方向K后方侧切下另一条主槽130朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面132和尖端离隙面112b的交汇棱线(在所述第四工序形成的切削刃)的外周部、以及与该外周部连接的另一条主槽130的壁面132的外周部而形成的副槽140。由此,副槽140的尖端侧棱线形成有与第一切削刃121的外周端侧棱线相比更退向基端侧的非切削部141。然后,在与非切削部141邻接的内周侧区域形成第二切削刃131。第二切削刃131被形成为与第一切削刃121的内周侧区域重复旋转轨迹,成为与第一切削刃121一起具有切削作用的切削刃。
第二切削刃131的刃长W2对第一切削刃121的刃长W1的比例W2/W1如果满足0<W2/W1<1的关系的话,可以适当地改变。这里,优选地,比例W2/W1相对于另一条主槽130的槽长L2对一条主槽120的槽长L1的比例L2/L1大致相等、或者略小。换言之,优选地槽长L2对槽长L1的比例L2/L1与刃长W2对刃长W1的比例W2/W1相比大致相等、或者稍大。
在以上说明的钻头的磨削加工方法中,作为第五工序的磨削加工副槽140的工序,优选地在作为第四工序的磨削加工另一条主槽130的工序之后进行。就其他工序而言,即使改变顺序也不存在任何障碍。
也可以增加在一条刃背123外周面的圆周方向中间部磨削加工凹槽150的第六工序。该凹槽150相对于该刃背123的外周面向内侧凹入且从该刃背123的尖端向中心轴线CL方向基端侧延伸。该凹槽150被磨削加工成具有与一条主槽130大致相等的螺旋角的右旋槽。由此,在一条刃背123中,位于一条主槽120的前缘120L侧的第一刃背123a以及位于另一条主槽130的跟部130H侧的第二刃背123b夹着凹槽150在圆周方向上相互间隔地形成。而且,凹槽150被磨削加工在与一条主槽120连接的刃背122和与副槽140连接的刃背133的至少之一上。
另外,在上述磨削加工中使用的磨削磨石在各工序中没有特别的限制。优选地在磨削加工一条主槽120的第三工序中使用的磨削磨石与在磨削加工另一条主槽130的第四工序中使用的磨削磨石是通用的。另外,更优选地以通用的磨石磨削加工副槽140及凹槽150的至少之一。另外,在各工序的磨削加工中使用的磨削磨石没有特别的限制,但是优选地在磨削加工一条主槽120的第三工序中使用的磨削磨石与在磨削加工另一条主槽130的第四工序中使用的磨削磨石是通用的。而且,优选地在第三工序及第四工序中使用的磨削磨石与在磨削加工副槽的第五工序中使用的磨削磨石是通用的。特别优选地在第三、第四、第五以及第六工序中使用的磨削磨石是通用的。
以下对以上说明的钻头的各结构的作用以及功能进行说明。
在本钻头中,由于第一切削刃121为延伸至钻头本体110的外周端的切削刃,因而可以对没有底孔的被切削材料进行开孔加工。由于与该第一切削刃121连接的一条主槽120的槽长L1比用该钻头加工的孔的深度大,因而由第一切削刃121产生的切屑可以顺利地排出到加工孔的外部。
第二切削刃131由于其旋转轨迹被形成为与第一切削刃121的旋转轨迹的内周侧部分重叠,因而钻头钻入被切削材料时,第二切削刃131和第一切削刃121同时与被切削材料接触。由此,在本钻头中,开孔加工开始时的切削平衡与现有的单刃钻头相比大幅提高。虽然第二切削刃131的刃长W2越大,使所述切削平衡提高的效果越显著,但是除了保持切削平衡以外还要考虑降低切削阻力,因而第二切削刃131的刃长W2为第一切削刃121的刃长W1的10%以上和50%以下,优选为40%以下,特别优选为30%以下。
由于与第二切削刃131连接的另一条主槽130的槽长L2以及在另一条主槽130的前缘设置的副槽140的槽长L3比一条主槽120的槽长L1短,因而与现有的双刃钻头相比提高了钻头本体10的刚度,抑制了由切削阻力等载荷导致的钻头本体的弯曲。通过如以上那样改善切削平衡以及提高钻头本体的刚度,能够提高加工孔的精度。
在本钻头中,由于另一条主槽130的槽长L2以及副槽140的槽长L3比一条主槽120的槽长L1短,因而随着开孔加工的进行,另一条主槽130以及副槽140将被加工孔的内周壁面封闭。在这样的状况下,由第二切削刃131产生的切屑不能排到加工孔之外。但是,由于比第一切削刃121的刃长度短的第二切削刃131产生的切屑的体积比另一条主槽130以及副槽140的容积小,因而即使不排到加工孔之外,也可以滞留在另一条主槽130以及副槽140中。因此,不会对第二切削刃131产生的切屑的排出性造成损害。而且,为了确保另一条主槽130以及副槽140有足够的容积容纳切屑,优选地另一条主槽130的槽长L2以及副槽140的槽长L3至少在切削刃121的外径以上。
而且,在该钻头中,由于第二切削刃131和与该第二切削刃131对应的第一切削刃121的内周侧区域处于关于钻头中心点对称的关系,因而可以进一步改善本钻头钻入被切削材料时的切削平衡。
如图所示,由于一条刃背123和另一条刃背133被形成为夹着钻头中心大致相对,因而这些刃背123、133与加工孔的内周壁面滑动接触并对钻头本体110进行导向,由于可以在圆周方向上均衡地获得该导向作用,因此可以有效地抑制钻头的弯曲。而且,在另一条刃背133的刃背宽度t2比一条刃背123的刃背宽度t1小的情况下,由于减少了另一条刃背133与加工孔的内周壁面滑动接触产生的摩擦阻力,因而可以减轻钻头本体110的载荷。而且,刃背宽度大的一条刃背123配置在刃长长的第一切削刃121的钻头旋转方向K的后方侧,可以相对于作用于第一切削刃121的比较大的切削阻力稳定地支撑钻头本体110。
如图8中作为变型例所例示的钻头,在一条刃背123外周面的圆周方向中间部设置了将一条刃背123分割为第一刃背123a以及第二刃背123b的凹槽150的情况下,由于这些刃背与加工孔的内周壁面滑动接触的面积减少,因而可以降低施加到钻头的载荷。
如图8所示,在被构成为另一条刃背133的至少一部分包含在与第一刃背123a以及第二刃背123b所处的假想扇形(CL,P1,P2)关于钻头中心点对称的假想扇形(CL,P1’,P2’)的区域内的情况下,具有如下的作用效果。即,第一刃背123a以及第二刃背123b和与它们相对的另一条刃背133通过与加工孔的内周壁面的滑动接触能够使所受的载荷均衡,因而进一步提高了开孔加工时的切削平衡。而且,第一刃背123a以及第二刃背123b以及另一条刃背133在圆周方向上相互间隔地配置在三个位置上,通过3点支撑该钻头,能够发挥平衡性优良的导向作用。因此,可以极大地提高抑制钻头本体110弯曲的效果。
关于通过设置凹槽150来提高所述效果这一点,优选地凹槽150的斜坡末端在中心轴线CL方向上与一条主槽120的斜坡末端大致处于同等位置。但是,在钻头本体10的刚度因设置凹槽150而显著降低的情况下,优选地凹槽150的斜坡末端与一条主槽120的斜坡末端相比更靠尖端侧。另外,凹槽150并不仅限于形成在刃背123外周面的圆周方向中间部,也可以形成为与刃背123的钻头旋转方向K后方侧缘部连接。另外,也可以在另一条刃背133上形成凹槽150。
如图9所示,采用一条刃背123的至少一部分包含在与假想直线A成-30°~+30°的范围内的结构时的效果如下。一条刃背123在与切削刃121的走向大致垂直的方向上支撑钻头本体110,因而通过作用在该方向上的切削阻力有效地抑制钻头本体110弯曲。因此,按照这一点,优选地一条刃背123的至少一部分处于与假想直线A成-30°~+30°的范围。按照通过一条刃背123来提高对钻头本体110弯曲的抑制效果这一点,优选地,一条刃背123的至少一部分处于与假想直线A成-10°~+10°的范围,更优选地处于-10°~0°的范围。这种形式的刃背对于第二切削刃131也是适用的,但是,由于沿切削刃方向的长度较长的第一切削刃121与第二切削刃131相比被作用有更大的切削阻力,因而即使仅用于第一切削刃121也可以得到充分高的效果。
以下对于由本钻头的磨削加工方法得到的作用效果进行说明。
在本钻头的磨削加工方法的第一工序中,由于通过磨削加工刃部的尖端面112在尖端面112形成尖端离隙面112a,因而可以防止尖端离隙面112a与被切削材料接触。即使尖端离隙面112a随着开孔加工的进行而磨损,也可以抑制磨损幅度的激增。
在第二工序中,通过在刃部111的外周面113磨削加工一条主槽120,一条主槽120的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面22和尖端离隙面112a的交汇棱线形成延伸至钻头本体110的外周端的第一切削刃121。由此,通过形成延伸至钻头本体110的外周端的第一切削刃121,可对没有底孔的被切削材料进行开孔加工。由于与该第一切削刃121连接的一条主槽的槽长L1比用该钻头加工的孔的深度大,因而由第一切削刃121产生的切屑可以顺利地排到加工孔之外。
在第三工序中,夹着中心轴线CL在一条主槽120的相反侧形成另一条主槽130,另一条主槽130的槽长L2比一条主槽120的槽长L1短。由此,另一条主槽130的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面132与尖端离隙面112b的交汇棱线形成作为第二切削刃131基础的切削刃。另一条主槽的槽长L2比一条主槽的槽长L1短,因而与现有的双刃钻头相比提高了钻头本体110的刚度。
在第四工序中,通过向钻头旋转方向K后方侧切下作为上述基础的切削刃的外周部以及与该外周部连接的另一条主槽的壁面132来形成副槽140。通过该副槽140在除被切下的所述外周部以外的内周侧区域部分形成第二切削刃131,在该钻头钻入被切削材料时,第一切削刃121和第二切削刃131同时与被切削材料接触。由此,与现有的单刃钻头相比,开孔加工开始时的切削平衡大幅提高。
像这样,通过提高钻头本体110的刚度以及提高切削平衡,可以提供一种提高加工孔精度的钻头。
该第二切削刃131由于被形成为其旋转轨迹与第一切削刃121的旋转轨迹的内周侧部分重叠,因而钻头钻入被切削材料时,第二切削刃131与第一切削刃121同时与被切削材料接触。由此,开孔加工开始时的切削平衡与现有的单刃钻头相比大幅提高。
由于另一条主槽的槽长L2比一条主槽的槽长L1短,因而可以提供一种与现有的双刃钻头相比钻头本体110的刚度提高了的钻头。
由于另一条主槽的槽长L2比一条主槽120的槽长L1短,因而如果加工的孔的深度大至一定程度,那么另一条主槽130将被加工孔的内周侧壁面封闭。但是,通过另一条主槽130的切屑是由刃长比第一切削刃121短的第二切削刃131产生的体积小的切屑。因此,如果另一条主槽130的槽长L2比第一切削刃121的外径大,那么另一条主槽130就可以确保可容纳由第二切削刃131产生的切屑的容积,不会损害切屑排出性。
在本钻头的磨削加工方法中,如果第三工序中使用的磨削磨石与第四工序中使用的磨削磨石是通用的,那么可实现磨削磨石的集约。而且,如果第五以及第六工序中使用的磨削磨石也是通用的,则可以进一步增大磨削磨石的集约效果。
【第三实施方式】
第三实施方式涉及的钻头如图10以及图11所示,具有沿作为钻头中心的中心轴线CL延伸的钻头本体210。钻头本体210绕中心轴线CL旋转。钻头本体210具有:设置在钻头本体210的尖端侧的刃部211A、设置在基端侧的柄部211B(图中示出了一部分)、设置在刃部211A以及柄部211B之间的锥状段部211C。也可以省略锥状段部211C,将刃部211A和柄部211B直接连接。至少刃部211A由超硬合金、覆盖硬质膜的超硬合金、金属陶瓷、金刚石烧结体、工具钢、高速钢等材料构成。
在刃部211A的外周面213形成从该刃部211A的尖端面212向基端侧螺旋状延伸的两条主槽220a、220b。在本实施方式中,各主槽220a、220b的垂直于轴线的截面形状关于钻头中心大致对称,但是也可以不对称。而且,各主槽220a、220b被形成为随着从主槽220a、220b的尖端缘向基端侧靠近而向钻头旋转方向K后方侧螺旋的所谓右旋槽,其螺旋角θ被形成为处于33°~+56°的范围。而且,关于主槽220a、220b的形式,对有无螺旋、螺旋的方向或者螺旋角没有限制。
在刃部211A的尖端面212形成有关于钻头中心大致对称的一对尖端离隙面212a、212b。这些尖端离隙面212a、212b被形成为随着向钻头旋转方向K后方侧靠近而向基端侧逐渐后退的圆锥面,以相对于被切削材料确保间隙。
各主槽220a、220b的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面222、232和前述尖端离隙面212a、212b的交汇棱线分别形成延伸至钻头本体210的外周端的切削刃221、231。与切削刃221、231连接的前述壁面222、232形成切削面。
尖端离隙面212a、212b由至少一个圆锥面或者至少一个平坦面构成,并具有离隙角,以在开孔加工时不与被切削材料接触。各尖端离隙面212a、212b相互交汇的棱线实际上通过钻头本体的中心轴线CL,成为到达各主槽220a、220b的壁面的横刃。各横刃224、234的外周端分别与切削刃221、231连接,从钻头中心到外周端构成切削刃。而且,也可以横刃修磨以削除各横刃的一部分或全部。在该情况下在钻头中心部形成有由横刃修磨的切削刃。
如图10所示的那样,在与各主槽220a、220b的前缘220aL,220bL连接的刃部211A的外周面213形成有刃背223、233。刃背223、233的直径与前述切削刃221、231的外径大致相等,可与加工孔的内周壁面滑动接触。这里,所说的“切削刃221、231的外径”,是指考虑了穿过切削刃221、231的外周端和中心轴线CL的钻头直径的情况下该钻头的直径。
刃背223、233的外周面的至少一部分处于与通过钻头中心且在与切削刃21的走向大致垂直的方向上延伸的假想直线A所成的角度(以钻头旋转方向K前方侧为正)为-30°~+30°的范围,优选处于-10°~+10°的范围,特别优选处于-10°~0°的范围。
图12中例示的钻头为刃背形式改变了的变型例。该钻头在刃背223、233的外周面的圆周方向中间部形成有凹槽250a、250b,该凹槽250a、250b由外周面向内侧凹入且从尖端离隙面212a、212b向基端侧延伸。在由凹槽250a、250b在圆周方向上分割为两部分的刃背223a、223b以及233a、233b中,刃背223b、233b的至少之一的至少一部分处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围。此时,优选地配置在钻头旋转方向K最后方侧的刃背处于前述范围内。
而且,如图12中图示那样,优选地,在钻头本体210的圆周方向上间隔的多个刃背223a、223b以及233a、233b中,配置在钻头旋转方向K最后方侧的刃背223b、233b的钻头旋转方向K后方的端部处于前述范围内。在具有如图10所示那样未被分割的刃背223、233的钻头中,刃背223、233的钻头旋转方向K最后方的端部处于与前述假想直线A所成的角度为-10°~+10°的范围,特别优选处于-10°~0°的范围。
以下对以上说明的钻头的各结构的作用以及功能进行说明。
在图10所示的钻头中,由于与两条主槽220a、220b的前缘220aL、220bL连接的刃背223、233的至少一部分处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围,且与加工孔的内周壁面滑动接触,具有支持及引导钻头本体210的功能,因而可以有效地抑制由作用在与切削刃221、231的走向大致垂直的方向上的切削阻力所引起的钻头本体210的弯曲。
在所述刃背223、233的至少一部分处于与所述假想直线A所成的角度为-10°~+10°的范围,特别优选地处于-10°~0°的范围的情况下,限定了在钻头圆周方向上刃背223、233和加工孔的内周壁面滑动接触的范围,滑动接触引起的摩擦阻力降低。因此,既能够维持抑制钻头本体弯曲的效果,又可以抑制摩擦阻力对钻头本体作用的载荷以及加工孔的内周壁面的表面性状的恶化。因此,可进行高精度的开孔加工。
在图12所示的钻头中,由于分割为两部分的刃背223a、223b以及233a、233b中至少之一的刃背223b、233b处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围内,因而能够发挥前述的抑制钻头本体10弯曲的效果。并且,由于通过设置凹槽250大幅降低了由刃背和加工孔的内周壁面的滑动接触导致的摩擦阻力,因而可以显著提高加工孔的精度以及加工孔的内周壁面的表面性状。
按照通过设置凹槽250来提高前述的效果这一点,优选地凹槽250的斜坡末端(中心轴线CL方向基端侧的凹槽250的终端位置)在中心轴线CL方向上处于与主槽220a、220b的斜坡末端大致等同的位置。但是,在钻头本体210的刚度因设置凹槽250而显著降低的情况下,优选地凹槽250的斜坡末端与主槽220的斜坡末端相比更靠向尖端侧。另外,凹槽250并不仅限于被形成于刃背223、233的外周面的圆周方向中间部,也可以形成为与刃背223、233的外周面的钻头旋转方向K后方侧缘部连接。
而且,在该钻头中,由于配置在钻头旋转方向K最后方侧的刃背223b、233b的钻头旋转方向K后方的端部处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围内,因而限定了刃背223b、233b与加工孔的内周壁面的滑动接触的范围,滑动接触引起的钻头的载荷降低。并且,与刃背223b、233b的钻头旋转方向K后方侧邻接的主槽220a、220b的跟部没有过度地位于钻头旋转方向K后方侧,因而可以充分确保主槽220a、220b的容积,不会造成切屑排出性能恶化。
在图13~图15所示的钻头为将本实施方式涉及的构成应用于单刃钻头的钻头。另外,尽管图13~图15所示的钻头与图1~图4所示第一实施方式的钻头相同,但是为了方便起见,这里重新进行说明。
如图13及图15所示,该钻头在刃部211A的外周面213形成有从刃部211A的尖端面212向基端侧螺旋状延伸的两条主槽220、230。与各主槽220、230的朝向钻头旋转方向K前方侧的壁面222、232交汇的刃部211A的尖端面212形成具有离隙角且关于钻头中心大致对称的一对尖端离隙面212a、212b。如图13所示,两条主槽220、230中的一条主槽220的朝向钻头旋转方向K的壁面222和与其交汇的尖端离隙面12a的交汇棱线形成切削刃221。该一条主槽220的槽长L1被适当地设定为比加工孔的深度更大。
另一条主槽230朝向钻头旋转方向K的壁面232向钻头旋转方向K后方侧扩大。即,在考虑将形成所述切削刃221的交汇棱线关于钻头中心旋转180°而成的假想棱线(参照图1的21X)的情况下,壁面232和尖端离隙面212b的交汇棱线完全切去了假想棱线。因此,壁面232和尖端离隙面212b的交汇棱线与切削刃221相比更退向基端侧,成为不与被切削材料接触且不产生切削作用的非切削部231。
一对尖端离隙面212a、212b相互交叉的棱线形成大致从钻头中心向外周侧延伸的一对横刃224、234。在一条主槽220侧形成的横刃224和切削刃221连接,从钻头中心到钻头本体210的外周端形成切削刃。在另一条主槽230侧仅形成从钻头中心至另一条主槽230壁面的横刃234,比横刃234更外周侧区域完全不形成切削刃。像这样,由于另一条主槽230侧具有切削作用的切削刃仅为横刃234,因而另一条主槽230的槽长L2比一条主槽220的槽长L1短。
在与一条主槽220的前缘220L连接的刃部211A的外周面213形成刃背(其中一条刃背)223。刃背223与切削刃221的外径大致相等,可与加工孔的内周壁面滑动接触。刃背223的外周面的至少一部分处于与在与切削刃221走向大致垂直的方向上延伸的假想直线A所成的角度(以钻头旋转方向K前方侧为正)为-30°~+30°的范围,优选地处于-10°~+10°的范围,特别优选地处于-10°~0°的范围。在与另一条主槽230的前缘230L连接的刃部211A的外周面213也形成与所述刃背223同样地可与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背(另一条刃背)233。在画出通过一条刃背223外周面的圆周方向二等分点和钻头中心的假想直线时,优选地另一条刃背233的外周面被形成为与假想直线交汇。换言之,优选地两条刃背223、233处于夹着钻头中心相对的关系。
图14所示的单刃钻头为将图13所示的单刃钻头的刃背形式进行变更后的钻头。该单刃钻头在一条刃背223的外周面的圆周方向中间部形成了凹槽250。被凹槽250在圆周方向上分割为两部分的刃背223a、223b中至少之一的刃背的至少一部分处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围内,更优选地处于-10°~+10°的范围内,特别优选地处于-10°~0°的范围内。此时,优选地配置在钻头旋转方向K最后方侧的刃背223b处于前述范围内。而且,配置在钻头旋转方向K最后方侧的刃背223b的钻头旋转方向K后方的端部处于前述范围内。
而且,刃背223也可以被形成为遍布与主槽220的前缘连接的刃部的整个外周面213。此时,也可以使刃背223的外周面的至少一部分处于前述范围内。特别优选地使所述刃背223的钻头旋转方向K后方的端部处于前述范围内。所述被分割为两部分的刃背223a、223b以及与另一条主槽230的前缘连接的刃背233相互间隔开并分别配置在钻头外周的3个位置上。
以下对图13~图15所示的单刃钻头的各结构的作用及功能进行说明。
在图13所示的单刃钻头中,切削刃221侧的一条刃背223的至少一部分处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围内,与加工孔的内周壁面滑动接触并具有支撑及引导钻头本体210的功能。因此,可以有效地抑制由作用在与切削刃221所沿方向大致垂直的方向上的切削阻力引起的钻头本体210的弯曲。由于切削刃221以及主槽220、230的轴直角截面形状为非对称的,因而在易于产生钻头本体210弯曲的单刃钻头中,对于抑制弯曲可以发挥显著的效果。
在一条刃背223的至少一部分处于与前述假想直线A所成的角度为-10°~+10°的范围,特别优选地处于-10°~0°的范围内的情况下,进一步限定了在钻头圆周方向上刃背223和加工孔的内周壁面滑动接触的范围,支撑和引导钻头本体210的作用变得显著,同时刃背和加工孔的内周壁面的滑动接触引起的摩擦阻力降低。由此,可以抑制钻头本体210的弯曲以及内周壁面的表面性状的恶化。因此,可进行高精度的开孔加工。
在画出通过一条刃背223外周面的圆周方向二等分点和钻头中心的假想直线(参照图1的B)时,通过将另一条刃背233的外周面形成为与该假想直线交叉,两刃背223、233被配置成夹着钻头中心大致相对。因此,这些刃背223、233与加工孔的内周壁面滑动接触并对钻头本体210进行导向,由于可以在圆周方向上均衡地获得该导向作用,因而可以有效地抑制钻头的弯曲。
如图14所示,由于被凹槽250分割为两部分的刃背中至少之一的刃背223b处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围内,因而发挥前述的抑制钻头本体210弯曲的效果。并且,由于通过设置凹槽250可以大幅降低刃背和加工孔的内周壁面的滑动接触导致的摩擦阻力,因而可以显著提高加工孔的精度以及加工孔的内周壁面的表面性状。并且,被分割为两部分的刃背223a、223b以及另一条刃背233在圆周方向上相互间隔地配置在三个位置上,通过3点支撑该钻头,能够发挥平衡性优良的导向作用。因此,可以极大地提高抑制钻头本体210弯曲的效果。
按照通过设置凹槽250来提高前述的效果这一点,优选地凹槽250的斜坡末端在中心轴线CL方向上处于与一条主槽220的斜坡末端大致等同的位置。但是,在钻头本体10的刚度因设置凹槽250而显著降低的情况下,优选地凹槽250的斜坡末端与一条主槽220的斜坡末端相比更位于尖端侧。另外,凹槽250并不仅限于形成于刃背223的外周面的圆周方向中间部,也可以被形成为与钻头旋转方向K后方侧缘部连接。另外,也可以在另一条刃背233形成凹槽250。
而且,在该钻头中,由于配置在钻头旋转方向K最后方侧的刃背223b的钻头旋转方向K后方的端部处于与前述假想直线A所成的角度为-30°~+30°的范围内,更优选地处于-10°~+10°的范围内,特别优选地处于-10°~0°的范围内,因而限定了刃背223b与加工孔的内周壁面滑动接触的范围,滑动接触引起的钻头的载荷降低。
以上参照示例性实施方式对本发明进行了说明,但是应当理解,本发明并不仅限于上述示例性实施方式。本申请的根据权利要求应给予最广泛的解释以包括所有的变型和等效的结构和功能。
Claims (23)
1.一种钻头,包括:
钻头本体,沿作为钻头中心的中心轴线延伸;
两条主槽,设置在作为所述钻头本体的尖端侧部分的刃部的外周面上,且从所述刃部的尖端面向基端侧延伸;
尖端离隙面,形成于所述刃部的尖端面上,且形成为夹着钻头中心的一对;
切削刃,形成于所述两条主槽中的一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上,并延伸至所述钻头本体的外周端;
非切削部,形成于另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上,所述非切削部绕所述中心轴线的旋转轨迹与所述切削刃相比更退向所述中心轴线方向基端侧,且不与被切削材料接触,所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短;
刃背,形成于与所述一条主槽以及另一条主槽的外周缘连接的所述刃部的外周面上,与所述切削刃的外径大致相等且能够与加工孔的内周壁面滑动接触。
2.根据权利要求1所述的钻头,从所述钻头本体的尖端看,与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与所述切削刃的走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内,其中以钻头旋转方向上的前方侧为正。
3.根据权利要求1所述的钻头,在与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背和与所述另一条主槽的前缘连接的另一条刃背中至少之一的圆周方向中间部形成有凹槽,所述凹槽相对于该刃背的外周面向内侧凹入,且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
4.根据权利要求3所述的钻头,所述凹槽的槽长比所述一条主槽的槽长短。
5.权利要求1~4中任一项所述的钻头的磨削加工方法,包括:
第一工序,在所述刃部的外周面磨削加工刃背,所述刃背与所述切削刃的外径大致相等且能够与加工孔的内周壁面滑动接触;
第二工序,在所述刃部的尖端面磨削加工尖端离隙面,所述尖端离隙面形成为夹着钻头中心的一对;
第三工序,在所述刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的一条主槽,所述一条主槽朝向钻头旋转方向的前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线形成延伸至所述钻头本体的外周端的切削刃;
第四工序,在所述刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的另一条主槽,且该另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短,所述另一条主槽朝向钻头旋转方向的前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线形成非切削部,所述非切削部绕所述中心轴线的旋转轨迹与所述切削刃相比更退向所述中心轴线方向基端侧,从而不与被切削材料接触。
6.根据权利要求5所述的钻头的磨削加工方法,包括第五工序,在该工序中,在与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背和与所述另一条主槽的前缘连接的另一条刃背中至少之一的圆周方向中间部磨削加工凹槽,所述凹槽相对于该刃背的外周面向内侧凹入,且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
7.根据权利要求5所述的钻头的磨削加工方法,其中所述第三工序以及第四工序的磨削加工中使用的各磨削磨石是相同的。
8.根据权利要求6所述的钻头的磨削加工方法,其中在所述第三、第四以及第五工序的磨削加工中使用的所有磨削磨石是相同的。
9.钻头,包括:
钻头本体,沿作为钻头中心的中心轴线延伸;
两条主槽,设置在作为所述钻头本体的尖端侧部分的刃部的外周面上,且从所述刃部的尖端面向基端侧延伸;
尖端离隙面,形成于所述刃部的尖端面上,且形成为夹着钻头中心的一对;
第一切削刃,形成于所述两条主槽中的一条主槽朝向钻头旋转方向的前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线上,并延伸至所述钻头本体的外周端;
第二切削刃,形成于除由副槽形成的非切削部以外的内周侧区域,其中通过在钻头旋转方向后方侧切下所述另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述刃部的尖端面的交汇棱线的外周部以及与该外周部连接的所述壁面,来形成所述副槽,所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短
10.根据权利要求9所述的钻头,其中所述第二切削刃和与所述第二切削刃对应的所述第一切削刃的内周侧区域以钻头中心为基准处于点对称的关系。
11.根据权利要求9所述的钻头,其中在与所述一条主槽的前缘连接的外周面、以及与所述副槽和另一条主槽至少之一的前缘连接的外周面中的至少之一上形成有能够与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背,在该刃背的外周面的圆周方向中间部形成有凹槽,所述凹槽相对于该外周面向内侧凹入且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向基端侧延伸。
12.根据权利要求11所述的钻头,其中所述凹槽的槽长比所述一条主槽的槽长短。
13.根据权利要求9所述的钻头,其中从所述钻头本体的尖端看,在与所述一条主槽的前缘连接的外周面形成有能够与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背,所述刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与所述切削刃的走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内,其中以钻头旋转方向上的前方侧为正。
14.权利要求9~13中任一项所述的钻头的磨削加工方法,包括:
第一工序,通过将所述刃部的外周面磨削加工成具有与所述钻头的切削刃外径大致相等的外径来形成能够与加工孔的内周壁面滑动接触的刃背;
第二工序,通过磨削加工所述刃部的尖端面,在所述尖端面形成具有规定的离隙角的尖端离隙面;
第三工序,通过在所述刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的一条主槽,以在所述一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面和所述尖端离隙面的交汇棱线处形成延伸至所述钻头本体的外周端的第一切削刃;
第四工序,通过在所述刃部的外周面磨削加工从所述尖端离隙面向基端侧延伸的另一条主槽,以在另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线的至少内周侧区域形成第二切削刃,其中所述另一条主槽的槽长比所述一条主槽的槽长短;
第五工序,通过磨削加工副槽,以在比所述第二切削刃更靠外的外周侧区域形成非切削部,其中通过在钻头旋转方向的后方侧切下除所述交汇棱线的至少内周侧区域以外的外周部以及与所述外周部连接的、所述另一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面的外周部,来形成所述副槽。
15.根据权利要求14所述的钻头的磨削加工方法,包括第六工序,在该工序中,在与所述一条主槽的前缘连接的一条刃背、和与所述副槽和另一条主槽中至少之一的前缘连接的另一条刃背中的至少之一的圆周方向中间部磨削加工凹槽,所述凹槽相对于该刃背的外周面向内侧凹入且从该刃背的尖端向所述中心轴线方向上的基端侧延伸。
16.根据权利要求14所述的钻头的磨削加工方法,在所述第三以及第四工序的磨削加工中使用的各磨削磨石是相同的。
17.根据权利要求14所述的钻头的磨削加工方法,在所述第四以及第五工序的磨削加工中使用的所有磨削磨石是相同的。
18.根据权利要求15所述的钻头的磨削加工方法,在所述第四、第五以及第六工序的磨削加工中使用的所有磨削磨石是相同的。
19.钻头,包括:
钻头本体,沿作为钻头中心的中心轴线延伸;
一条或者两条以上的主槽,设置在作为所述钻头本体尖端侧部分的刃部的外周面上,且从形成于所述刃部的尖端面的尖端离隙面向基端侧延伸;
切削刃,形成于所述主槽中至少一条主槽朝向钻头旋转方向前方侧的壁面与所述尖端离隙面的交汇棱线处,并延伸至所述钻头本体的外周端;
至少一条刃背,形成于与所述至少一条主槽的前缘连接的外周面上,且能够与加工孔的内周壁面滑动接触,
其中所述刃背的至少一部分处于与通过钻头中心且在与所述切削刃走向大致垂直的方向上延伸的假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内,其中以钻头旋转方向上的前方侧为正。
20.根据权利要求19所述的钻头,其中在所述刃背的外周面的圆周方向中间部形成至少一条凹槽,所述凹槽从所述外周面向内侧凹入且从所述尖端离隙面向基端侧延伸,被所述凹槽分隔的刃背中至少之一的刃背处于与所述假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内。
21.根据权利要求19所述的钻头,其中配置在钻头旋转方向最后侧的刃背的钻头旋转方向后端处于与所述假想直线所成的角度为-30°~+30°的范围内。
22.根据权利要求21所述的钻头,其中配置在钻头旋转方向最后侧的刃背的钻头旋转方向后端处于与所述假想直线所成的角度为-10°~+10°的范围内。
23.根据权利要求21所述的钻头,其中配置在钻头旋转方向最后侧的刃背的钻头旋转方向后端处于与所述假想直线所成的角度为-10°~0°的范围内。
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