CN101932399B - 深孔钻 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深孔钻，其切刃及导垫系硬焊型，切屑排出槽的开口角度大，即使在工具直径小情况下，仍可对切削部位供给充足的冷却剂，并从切削部位高效率排出切屑，从而达成高加工生产率。一种深孔钻，系在工具柄1及切削头2的内部具有冷却剂供应通道3a、3b，在自工具柄1的底部侧经由切削头2前端的外周面具备沿长边方向成直线状的切屑排出槽4，切削头2相对于切屑排出槽4在背面侧的外周面部20a形成自切削头长边方向中间部至切削头前端的冷却剂导出槽5，而连通至冷却剂供应通道3b的冷却剂导出口5a开口于冷却剂导出槽5的底端侧。

Description

深孔钻

技术领域

本发明涉及一种用于深孔加工的深孔钻。

背景技术

深孔加工方式已知有深孔钻方式、顶出具方式(双管方式)、单管方式等各种方式，其中深孔钻方式适用于小径的深孔加工。即，例如，如图7所示，深孔钻方式一般是使用横剖面为2/3～3/4的圆形，且在中空工具柄51前端设有相同横剖面外形的切削头52的深孔钻，在由切削头前端面的冷却剂吐出口54、54对切削部位供给通过工具柄51及切削头52内的冷却剂供应通道53a、53b所供给的冷却剂的同时，进行切削，并使随着此切削产生的切屑与冷却剂一起通过沿工具柄51外周的长边方向的、剖面呈V字形的切屑排出槽55排出外部(专利文献1)，即使对于小径，仍可加大切屑排出槽55的流道剖面积，此外，冷却剂的进给压力依工具长度而定，因而即使切削孔加深，仍无须增高进给压力，因此适于小径的深孔加工。且在图7中，56为切刃，其以邻近切屑排出槽55的方式一体形成于切削头52前端部；57为导垫，其固装于自切削头52的切屑排出槽55偏离的外周部前端侧。

专利文献1：日本专利特开2004-130413号公报。

在提高包含此种深孔钻方式的深孔加工的加工生产率方面，增多对切削部位的冷却剂供给，由此促进切屑的排出很重要。然而，在深孔钻中，为提高切削性及加工精度，切削头的切刃及导垫构成焊接有超硬合金、陶瓷、超耐热硬度合金等硬质材料制成的刃尖的构造，或为提高切屑的排出性，在切屑排出槽的剖面呈V字形的开口角度设定成很大情况下，切削头本体前端侧的径向厚度剖面变小，为确保作为切削工具的强度而不加大冷却剂供应通道的孔径，则由于对切削部位的冷却剂供给量会因此受到限制，从而难以提高加工生产率，特别是工具直径越小，越有容易陷于冷却剂供给不足的困难点。

发明内容

有鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种深孔钻，其切刃及导垫为焊接型，且切屑排出槽的开口角度大，并且即使在工具直径小情况下，仍可对切削部位供给充分的冷却剂，藉以自切削部位高效率排出切削，由此实现高加工生产率。

为了解决上述问题，本发明公开了一种深孔钻，结合附图标记示出用以达成上述目的的方案，第一技术方案的深孔钻，系在工具柄1及安装于其前端部的切削头2内部具有连通1、2两者的冷却剂供应通道3a、3b，同时，在自该工具柄1的底部侧经由切削头2前端的外周面具备呈直线状沿长边方向的切屑排出槽4，其特征在于，切削头2相对于切屑排出槽4，在背面侧的外周面部20a形成从切削头长边方向中间部至切削头前端的冷却剂导出槽5，而连通至冷却剂供应通道3b的冷却剂导出口5a开口于该冷却剂导出槽5的底端侧，在切削头2的前端侧外周面的周向的两处焊有导垫7，而在两个导垫7、7间的外周面部20a形成所述冷却剂导出口5，在冷却剂导出口5a的后部侧，在经由两侧的导垫7、7之间形成沿周向的逆流阻止突条部21。

第二技术方案的发明，系在第一技术方案的深孔钻中，构成为将切刃尖8以邻近切屑排出槽4的方式焊接于切削头2的前端面。

第三技术方案的发明，系在第一技术方案的深孔钻中，构成为切屑排出槽4的剖面呈V字形，此V字形的开口角度θ为110～130度。

第四技术方案的发明，系在第一技术方案的深孔钻中，构成为工具柄1的至少前端侧由以内侧全体作为冷却剂供应通道的管材10形成，且切削头2侧的冷却剂供应通道3b由连通至工具柄1侧的冷却剂供应通道3a的两个冷却剂流动孔31、32形成，同时，两个冷却剂流动孔31、32在冷却剂导出槽5的冷却剂导出口5a汇流。

第五技术方案的发明，系在第一技术方案的深孔钻中，构成为连通至冷却剂供应通道3b的冷却剂吐出口9在切削头2的前端面20b开口。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

首先，在第一技术方案的发明的深孔钻中，由于切削头2相对于切屑排出槽4，在背面侧的外周面部20a形成自其长边方向中间部至切削头前端的冷却剂导出槽5，此切削头2内的冷却剂供应通道3b连通至该冷却剂导出槽5的底端侧的冷却剂导出口5a，因此即使该切削头2的切削头本体的径向厚度剖面很小，且即使工具直径很小，仍可通过冷却剂导出槽5对切削部位供应充份量的冷却剂，藉以利用该冷却剂促进切屑的排出，从而大幅提高深孔加工的加工生产率。在切削头2的前端侧外周面的周向两处焊接有导垫7，切削头本体20前端侧的径向厚度剖面虽会因此而变小，但可利用形成于两个导垫7、7之间的外周面部20a的冷却剂导出槽5充份地将冷却剂供至切削部位。由于在冷却剂导出口5a的后部侧具有逆流阻止突条部21，因此自冷却剂供应通道3b向冷却剂导出槽5导出的冷却剂不会自切削孔H内周与切削头2外周之间的间隙朝向后方逆流，几乎所有的量通过冷却剂导出槽5朝向切削头2前端的切削部位放出，藉以确保高的切屑排出性。

根据第二技术方案的发明，由于以邻近切屑排出槽4的方式将切刃尖8焊在切削头2的前端部，虽然此切削头本体20的径向厚度剖面会因此而变小，但仍可通过冷却剂导出槽5充份地向切削部位供给冷却剂。

根据第三技术方案的发明，由于切屑排出槽4的剖面呈V字形的开口角度θ设定成大到110～130度，因此通过冷却剂导出槽5朝切削部位充份供给冷却剂以及因宽大的切屑排出槽4而有良好切屑排出性系相辅相成，可进一步提高深孔加工的加工生产率。

根据第四技术方案的发明，由于工具柄1侧的冷却剂供应通道3a在管材的内侧全体都很宽广，而且切削头2侧的冷却剂供应通道3b也自切削头底端侧至冷却剂导出口5a由两个冷却剂流动孔31、32构成，因此可确保充份的冷却剂流量，藉以增加通过冷却剂导出槽5对切削部位的冷却剂供给量，从而提高加工生产率。

根据第五技术方案的发明，由于冷却剂吐出口9在切削头2的前端面20b开口，因此藉由自所述冷却剂导出槽5及该冷却剂吐出口9双方对切削部位供冷却剂，由此可更促进切屑的排出，从而提高加工生产率。

附图说明

图1为显示本发明第一实施例的深孔钻整体的侧视图；

图2为显示该深孔钻的要部的剖面，(A)为图1的A-A线的剖面图，(B)为图1的B-B线的剖面图；

图3为该深孔钻的切削头侧的正面图；

图4为从不同于图1的方向观察的该深孔钻的前端侧的侧视图；

图5为该深孔钻在深孔加工中的切削头侧的主要部分的纵剖侧视图；

图6为显示本发明第二实施例的深孔钻，(A)为切削头侧的正面图，(B)为侧视图；以及

图7为示出现有深孔钻的组成例，(a)为整体的侧视图，(b)为切削头侧的正面图，(c)为(A)的C-C线的剖面图，(d)为(A)的D-D线的剖面图。

主要符号说明：1为工具柄；10为管材；1a为前端；11为筒状驱动器；2为切削头；2a为底端部；20为切削头本体；20a为外周面部；20b为前端面；21为逆流阻止突条部；22、23为凹陷部；3a、3b、3c为冷却剂供应通道；31、32为冷却剂流动孔；33：流道孔；4为切屑排出槽；5为冷却剂导出槽；5a为冷却剂导出口；6为切刃；7为导垫；8为切刃尖；9为冷却剂吐出口；H为切削孔；以及t为间隙。

具体实施方式

以下，参考附图，具体地说明根据本发明的深孔钻的实施例。图1为第一实施例的深孔钻整体的侧视图，图2的(A)及(B)为图1的A-A线及B-B线的剖面图，图3为该深孔钻的前端面图，图4为自不同方向观察同一深孔钻的切削头侧的侧视图，图5为深孔加工中该切削头侧的主要部分的剖面图，图6为第二实施例的深孔钻的正面图及侧视图。

如图1所示，第一实施例的深孔钻由钢等的管材10制成的长形工具柄1、在其切成V字形的前端1a焊有切成对应倒V字形(山形)的底端部2a而连结成同轴状的切削头2、以及嵌插固装该工具柄1的底端部的大径的筒状驱动器11所构成。而且，在自工具柄1的底端部经由切削头2前端的外周面具备沿长边方向的呈直线状的切屑排出槽4。此切屑排出槽4呈自工具柄1及切削头2的中心开口角度为110～130度左右的V字形剖面。

工具柄1通过模成型等方式将管材10成型为除了底端部侧以外，横剖面呈如图2(B)的2/3的圆形，藉以在外面侧形成前述切屑排出槽4，内部空间构成冷却剂供应通道3a。而且，筒状驱动器11系被未图示的旋转驱动轴的夹头所把持而接受旋转驱动力的部位，具备沿中心线连通工具柄1的冷却剂供应通道3a的冷却剂供应通道3c。

如图2及图3所示，切削头2由对应于工具柄1，且横剖面成2/3圆形的切削头本体20，以及焊在此切削头本体20的前端侧外周面两处的轴向较长的半圆锥形导垫7所构成，在切削头本体20的前端，一体形成有邻近切屑排出槽4的切刃6。

而且，如图3及图4所示，在切削头本体20，在相对于切屑排出槽4的背面侧的外周面部20a，形成有位于两导垫7之间的、自切削头长边方向中间部至切削头前端的剖面略呈半圆形的冷却剂导出槽5，同时，从底端2a经由切削头长边方向中间部的内部，形成两个冷却剂流动孔31、32以作为连通工具柄1的冷却剂供应通道3a的冷却剂供应通道3b，两个冷却剂流动孔31、32在开口于冷却剂导出槽5底端侧的冷却剂导出口5a处汇流而连通。并且，在冷却剂导出口5a的后部侧形成经由两侧的导垫7、7之间的、沿周向的逆流阻止突条部21。

而且，通过小径的流道孔33连通冷却剂流动孔32的冷却剂吐出口9，开口于切削头本体20的前端面20b的、切屑排出槽4的切刃6侧的相反侧的端缘附近。

此外，在此第一实施形态中，使用以如WC-Co系的碳化钨为主体的超硬合金形成切削头本体20，另一方面导垫7以硬度较超硬合金还高的烧结陶瓷或金属陶瓷等形成，并且将各导垫7嵌合于预先设在切削头本体20的凹陷部22(参考图3)，藉由金属化加工法实施焊接。

图6(A)(B)所示的第二实施例的深孔钻，以切刃尖8构成切削头2的切刃6，但除此之外的构造与前述第一实施例相同，因此与第一实施例相同的各部分均标以相同符号，并省略说明。

在此第二实施例中，使用如一般工具钢的钢铁制作切削头本体20，而导垫7及切刃尖8则使用超硬合金、烧结陶瓷、金属陶瓷等硬质材料。而且，导垫7及切刃尖8仍嵌合于预先设在切削头本体20的凹陷部22、23，藉由金属化加工法实施焊接。

在上述第一及第二实施例的利用深孔钻的深孔加工中，通过工具柄1及切削头2内的冷却剂供应通道3a、3b供给的冷却剂，主要是自设于切削头2的外周面部20a的冷却剂导出口5a朝向冷却剂导出槽5导出，通过此冷却剂导出槽5向切削部位放出。而且，所供给的冷却剂的一部分自冷却剂供应通道3b的冷却剂流动孔32经过流道孔33，自切削头前端面20b的冷却剂吐出口9向切削部位放出。然后，向切削部位放出的冷却剂卷着在该切削部位产生的切屑朝切屑排出槽4流入，并通过此切屑排出槽4排出到外部。

然后，在这种第一及第二实施例中，在切削头2的前端侧分别焊有两个导垫7、7(第一实施例)或两个导垫7、7及切刃尖8(第二实施例)，此外，切屑排出槽4的剖面V字形的开口角度设定成大到110～130度，由此该切削头本体20的前端侧的径向厚度剖面会因此变小，因而无法加大内部冷却剂流道的孔径，但由于在切削头长边方向中间部使切削头底端侧内部的冷却剂供应通道3b连通外周面侧的冷却剂导出槽5，可根据该冷却剂导出槽5大幅确保至切削部位为止的流道剖面积，因此可对切削部位供给充足的冷却剂。因此，根据这种深孔钻，朝向切削部位大量供给的冷却剂与切屑排出槽4侧的大流道剖面积是相辅相成的，能够获得非常优异的切屑排出性，可大幅提高深孔加工的加工生产率。

此外，在第一及第二实施例中的深孔钻，由于在冷却剂导出口5a的后部侧设有逆流阻止突条部21，因此，如图5所示，切削孔H的内周与切削头2的外周之间的间隙t在冷却剂导出口5a的后部侧被密封。因此，自冷却剂供应通道3b朝冷却剂导出槽5导出的冷却剂不会自该间隙t朝后方逆流，因几乎所有量的冷却剂都通过该冷却剂导出槽5向切削头2前端的切削部位放出，因此能获得较高的切屑排出性。

而且，两个实施例中，由于工具柄1侧的冷却剂供应通道3a在管材10的内侧整体很宽广，切削头2侧的冷却剂供应通道3b也是自切削头底端侧至冷却剂导出口5a由两个冷却剂流动孔31、32所构成，因此可确保充分的冷却剂流量，藉以增加通过冷却剂导出槽5的对切削部位的冷却剂供给量，可进一步提高加工生产率。

然而，两个实施例的深孔钻中，在切削头2的前端面20b设置冷却剂吐出口9，以进一步促进切屑的排出，但是在本发明的深孔钻中，切削头前端面的冷却剂吐出口不是必须的结构，特别是在工具直径小情况下，为确保切削头的强度，最好是省略冷却剂吐出口。此外，本发明还可针对切刃6及切刃尖8的形状、导垫7的形状等、具体构造，除实施例以外，还可以做出各种设计变更。

Claims (5)

1.一种深孔钻，系在工具柄及安装于工具柄前端部的切削头内部具有连通两者的冷却剂供应通道的同时，在自所述工具柄的底部侧经由所述切削头前端的外周面具备呈直线状沿长边方向的切屑排出槽，所述深孔钻的特征在于，所述切削头相对于所述切屑排出槽在背面侧的外周面部形成从所述切削头长边方向中间部至所述切削头前端的冷却剂导出槽，而在所述冷却剂导出槽的底端侧，开口有连通至所述冷却剂供应通道的冷却剂导出口，

所述切削头的前端侧外周面的周向的两处各焊接一个导垫，在两个所述导垫间的外周面部形成所述冷却剂导出槽，

所述冷却剂导出槽底端的后部侧，经由两侧的所述导垫之间形成沿周向的逆流阻止突条部。

2.根据权利要求1所述的深孔钻，其特征在于邻近所述切屑排出槽的位置，将切刃尖焊于所述切削头的前端面。

3.根据权利要求1所述的深孔钻，其特征在于所述切屑排出槽的剖面呈V字形，此V字形的开口角度为110～130度。

4.根据权利要求1所述的深孔钻，其特征在于所述工具柄的至少前端侧由以内侧全体作为所述冷却剂供应通道的管材所构成，所述切削头侧的所述冷却剂供应通道由连通至所述工具柄侧的两个冷却剂流动孔所构成，同时，所述两个冷却剂流动孔在所述冷却剂导出槽的所述冷却剂导出口汇流。

5.根据权利要求1所述的深孔钻，其特征在于连通至所述冷却剂供应通道的冷却剂吐出口开口于所述切削头的前端面。

Images