CN102026755A - 钻头、切削镶刀及被切削加工物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钻头、切削镶刀及被切削加工物的制造方法。钻头具备：钻头架，其为大致柱状并且在前端部具有第一镶刀槽和形成在比该第一镶刀槽更靠外周侧的第二镶刀槽；第一镶刀，其安装在所述第一镶刀槽内并且在上表面和侧面的交叉部具有第一切削刃；第二镶刀，其安装在所述第二镶刀槽内并且在上表面和侧面的交叉部具有第二切削刃；所述第一镶刀槽配置成通过所述钻头架的旋转中心轴线；所述第二切削刃形成为从所述钻头架的前端侧观察时为凹状并且其至少一部分为曲线状。

Description

钻头、切削镶刀及被切削加工物的制造方法
技术领域
本发明涉及一种钻头以及使用在钻头上的切削镶刀。
背景技术
以往，将不重磨式钻头用作对金属等被切削件进行孔加工的工具。这种钻头在成为大致圆柱状的钻头架的前端部拆装自如地安装有内刃镶刀和外刃镶刀，所述内刃镶刀具备切削孔底面内周侧的切削刃(内刃)，所述外刃镶刀具备切削孔底面外周侧的切削刃(外刃)。内刃镶刀配置在钻头架的旋转中心轴线侧，外刃镶刀配置在钻头架的外周侧。例如，专利文献1公开了一种内刃以及外刃为直线状的钻头用镶刀。
然而，这种钻头用镶刀在切削加工富有延展性的被切削件等时，存在产生的切屑往往在不卷曲的状态下直接越过断屑槽从而缠绕在钻头架上的问题。
专利文献1：日本特开2003-62712号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优越的切屑排出性能的钻头以及用于该钻头的切削镶刀。
本发明的一个实施方式的钻头，其具备：钻头架，其为大致柱状并且在前端部具有第一镶刀槽和形成在比该第一镶刀槽更靠外周侧的第二镶刀槽；第一镶刀，其安装在所述第一镶刀槽内并且在上表面和侧面的交叉部具有第一切削刃；第二镶刀，其安装在所述第二镶刀槽内并且在上表面和侧面的交叉部具有第二切削刃；所述第一镶刀槽配置成通过所述钻头架的旋转中心轴线；所述第二切削刃形成为从所述钻头架的前端侧观察时为凹状并且至少一部分成为曲线状。
本发明的一个实施方式的切削镶刀安装在钻头架上使用，其中，在上表面和侧面的交叉部具有切削刃，所述切削刃具备第二切削刃，该第二切削刃在所述切削镶刀安装于所述钻头架时位于所述钻头架的外周侧且在侧视下为凹状并且至少一部分为曲线状。
本发明的一个实施方式的被切削加工物的制造方法包括以下工序：使被切削件以及所述的钻头中的至少任一方旋转并使所述镶刀的切削刃分别接近所述被切削件的工序；使所述切削刃与所述被切削件的表面接触而切削所述被切削件的工序；使所述切削刃从所述被切削件离开的工序。
利用所述钻头以及切削镶刀，使由第二切削刃产生的切屑的剖面形状容易成为凹状并且使其向产生方向(长度方向)卷曲，当切屑接触被切削件的加工壁面时，能够使切屑稳定且容易地弯折。其结果是，在切屑的长度方向上，切屑容易断开，从而能够抑制切屑缠绕到钻头架上，进而能够提高切屑的排出性能。
根据所述制造方法，由于使用可抑制切屑向钻头架的缠绕并且发挥优越的切屑排出性能的钻头，所以能够获得精加工面的表面精度高的加工物。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的钻头的侧视图。
图2是图1的主要部分的放大图。
图3是从X方向观察图1的钻头时的图。
图4是本发明的第一实施方式的切削镶刀1的(a)俯视图、(b)一个侧视图(短边侧侧视图)、(c)其他侧视图(长边侧侧视图)。
图5是图4的(a)A-A剖视图、(b)B-B剖视图、(c)C-C剖视图、(d)D-D剖视图。
图6(a)是镶刀1的俯视图、(b)是(a)的E1-E1剖视图、(c)是(a)的E2-E2剖视图、(d)是(a)的E3-E3剖视图。
图7是表示由镶刀1的第二切削刃52产生的切屑的形状的代替附图的照片。
图8是本发明的第二实施方式的切削镶刀1’的(a)俯视图；(b)一个侧视图(短边侧侧视图)、(c)其他侧视图(长边侧侧视图)。
图9是本发明的第三实施方式的切削镶刀的1”的(a)俯视图；(b)一个侧视图(短边侧侧视图)、(c)其他侧视图(长边侧侧视图)。
图10是图9的(a)A-A剖视图、(b)B-B剖视图、(c)C-C剖视图。
图11(a)是镶刀1”的俯视图、(b)是(a)的F1-F1剖视图、(c)是(a)的F2-F2剖视图、(d)是(a)的F3-F3剖视图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，使用图1至图3详细说明本发明的第一实施方式的钻头10。
钻头10具备钻头架11、安装在钻头架11的前端部的两个切削镶刀1。
(钻头架)
钻头架11为大致柱状例如圆柱状。钻头架11的后端部固定在工作机械或连接部件上。另外，在钻头架11的前端部具有从前端侧观察时以通过旋转中心轴线的方式配置的第一镶刀槽12A和配置在比第一镶刀槽12A更靠外周侧的第二镶刀槽12B。第一镶刀槽12A相当于内刃镶刀槽，第二镶刀槽12B相当于外刃镶刀槽。镶刀槽的数量为两个以上即可，对此没有特殊限制。例如，也可以在第二镶刀槽12B的外周侧进一步配置多个镶刀槽。在钻头旋转的情况下，以安装在各镶刀槽内的镶刀中的任一个的切削刃均通过从钻头前端面的中心轴到外周面的线段的方式形成镶刀槽。在本实施方式中，如图1～3所示，从前端侧观察时形成有两个镶刀槽，并且以安装在各个镶刀槽内的切削镶刀的切削刃的旋转轨迹交叉的方式形成所述镶刀槽。
第一镶刀槽12A在钻头架11的前端侧开放。第二镶刀槽12B在钻头架11的前端侧以及外周侧开放。而且，如图3所示，第一镶刀槽12A和第二镶刀槽12B在从钻头架11的前端观察时，所安装的各切削镶刀的切削刃配置在相对于轴线L旋转大致180°后的位置。
排屑槽13与第一镶刀槽12A以及第二镶刀槽12B分别连通地设置在在钻头架11上(13A、13B)。该排屑槽13成为用于将由各切削刃产生的切屑由钻头10向外排出的通道。在本实施方式中，排屑槽13A、13B作为凹状的槽呈螺旋状地形成在钻头架11的外周面上。
(切削镶刀)
切削镶刀1A以及1B由螺钉部件分别安装在对应的钻头架12A和12B上。
当对被切削件进行孔加工时，第一镶刀1A具有对孔底面内周侧进行切削的第一切削刃(内刃)。第二镶刀1B具有对孔底面外周侧进行切削的第二切削刃(外刃)。
第一镶刀1A安装在第一镶刀槽12A内，以使第一切削刃的至少一部分从钻头架11的前端部突出。第二镶刀1B安装在第二镶刀槽12B内，以使第二切削刃的至少一部分从钻头架11的前端部突出。在本实施方式中，前端侧的第一切削刃的旋转轨迹和第二切削刃的旋转轨迹相互交叉。而且，将第一镶刀1A以及第二镶刀1B分别配置成第一切削刃的旋转轨迹和第二切削刃的旋转轨迹从钻头架11的中心轴覆盖到外周面。在第一切削刃的旋转轨迹和第二切削刃的旋转轨迹不交叉的情况下，也可以配置包括具有与各个旋转轨迹交叉的旋转轨迹的切削刃的切削镶刃。
第一镶刀1A、第二镶刀1B被安装成各自的上表面朝向相同的旋转方向。在图3中，在朝向相对于轴线L为180°的相反方向的状态下安装第一镶刀1A的上表面和第二镶刀1B的上表面。而且，使钻头架11以该钻头架11的轴线L为中心旋转，并使用第一镶刀1A以及第二镶刀1B对被切削件进行孔加工。
在本实施方式中，例如，第一镶刀1A以及第二镶刀1B均以带正的轴向前角的方式安装在钻头架11上，但是对镶刀的配置角度并无特殊限制。
在本实施方式中，在第一镶刀槽12A以及第二镶刀槽12B上分别以不同的配置(改变安装方向)安装有具有相同形状的镶刀。即，作为第一镶刀1A以及第二镶刀1B，使用具有第一切削刃和第二切削刃的形状相同的镶刀。在该镶刀作为第一镶刀1A使用的情况下，如图1以及图2所示，将第一切削刃(内刃)配置成在侧视下从钻头架11的前端突出。另外，在该镶刀作为第二镶刀1B使用的情况下，将第二切削刃(外刃)配置成在侧视下从钻头架11的前端突出。这样，由于本实施方式的一种镶刀能够作为第一镶刀1A也能够作为第二镶刀1B使用，所以在镶刀的保存、管理或者成本方面具有优越性。
以下，使用图4至图7进一步详细说明安装在本实施方式的钻头上的本发明的一个实施方式的镶刀1。
本实施方式的镶刀1为板状，具体而言为多边形板状。镶刀1由超硬合金、金属陶瓷、陶瓷等烧结体、或者在该烧结体覆膜后的结构体构成。
镶刀1具有上表面2、下表面3、侧面4、在上表面2和侧面4的交叉部的至少一部分形成的切削刃5。
上表面2的至少一部分作为前刀面发挥作用，而侧面4的至少一部分作为后刀面发挥作用。而且，下表面3作为与形成在钻头架11上的镶刀槽12抵接的支承面发挥作用。
切削刃5具有第一切削刃51和第二切削刃52。第一切削刃51为将镶刀1作为内刃镶刀1A使用的情况下，以镶刀1通过钻头架11的旋转中心轴的方式配置的切削刃。在将镶刀1作为外刃镶刀1B使用的情况下，第二切削刃52位于钻头架11的外周侧。
在本实施方式中，在安装到钻头架11时，穿过螺钉部件的贯通孔6从上表面2贯通到下表面3。而且，镶刀1成为相对于该贯通孔6的中心轴成180°旋转对称的形状。因此，本实施方式的镶刀1以两个为单位地分别形成第一切削刃51和第二切削刃52。
本实施方式的第一切削刃51为大致直线状。而且，第二切削刃51配置成与下表面2大致平行。即，第一切削刃51是在整个长度上距离下表面3的距离为一定的直线状的切削刃。利用这种结构，使得切削刃的强度提高。
如图4(b)所示，本实施方式中的第二切削刃52以在侧视下成为凹状且至少一部分成为曲线状的方式形成。由此，能够使利用第二切削刃52产生的切屑的剖面形状稳定地形成为大致凹状。
需要说明的是，切屑的剖面形状是指相对于所产生的切屑的长度方向垂直的剖面上的切屑的形状。
如此，剖面形状为大致凹状的切屑通过由上表面2(前刀面)卷曲而发生反转，以剖面形状为大致凹状的状态与被切削件的加工壁面接触。此时，切屑稳定地弯折。在后面对切屑的弯折进行描述。
另外，如上所述，第一镶刀1A的第一切削刃51具有旋转轨迹与第二镶刀1B的第二切削刃52的旋转轨迹相互交叉的交叉部。
图2用虚线示出了使第一镶刀1A相对于钻头架11的轴线L反转180度时的第一镶刀1A的位置。该虚线是第一镶刀1A的切削刃的旋转轨迹的一部分。该虚线与第二镶刀1B的第二切削刃52交叉的部分成为第二切削刃52的交叉部52c。
在图4(b)中也示出了该交叉部52c。在本实施方式中，交叉部52c位于比第二切削刃52的钻头架的轴线侧端部52b更靠外周侧。
交叉部52c进一步位于在第二切削刃上的比位于钻头架11的外周侧的外周侧端部52a更靠下表面3侧。具体而言，如图4(b)所示，在将由下表面3到上周侧端部52a的大致垂直于下表面3的方向上的长度设为Ha、将由下表面3到交叉部52c的大致垂直于下表面3的方向上的长度设为Hc的情况下，满足Ha＞Hc。
利用这种结构，由第二切削刃52产生的切屑的宽度方向上的两端部中的外周侧端部先稳定地接触被切削件的加工壁面。因此，能够使切屑的内周侧端部稳定地产生拉伸应力。由此，如图7所示，在切屑的弯折部T，内周侧端部容易破损。其结果是，可进一步提高切屑的排出性能。
另外，通过满足Ha＞Hc，由于第二切削52由外周侧接触被切削件，所以切削加工开始时的切入性变好，而且还可提高加工面精度。
进而，第二切削刃52成为在侧视下具有至少两个圆弧状部分的形状。第二切削刃52具有位于钻头架11的轴线侧的圆弧状部分8和位于钻头架11的外周侧的圆弧状部分9。位于钻头架11的轴线侧的圆弧状部分8具有曲率半径R1，位于外周侧的圆弧状部分9具有曲率半径R2。即，第二切削刃52具有在侧视下曲率半径互不相同(R1≠R2)的两个圆弧状部分8、9，R1以及R2满足R1＜R2。
利用这样的结构，对于由第二切削刃52产生的切屑的剖面形状而言，凹状部分中的相当于钻头架11的轴线侧的内周侧成为具有更大倾斜的形状。因此，在所述切屑的弯折部T的内周侧端部产生更大的拉伸应力从而更容易产生裂缝。其结果是，能够提高抑制切屑向钻头架11缠绕的效果。
需要说明的是，如图4(b)所示，能够在侧视下由CCD照相机、图像测量器对圆弧状部分8以及9的曲线半径进行测定。
另外，第二切削刃52具有相对于下表面3的高度最低的谷部52l和相对于下表面3的高度最高的顶部52h。而且，在本实施方式中，谷部52l位于比第二切削刃52的中央部更靠钻头架11的轴线侧。
谷部52l是与下表面3垂直的方向上的下表面3和第二切削刃52的距离为最小的切削刃部分。另外，顶部52h是与下表面垂直的方向上的下表面3和第二切削刃52的距离为最大的切削刃部分。谷部52l以及顶部52h均可以是点，也可以是具有宽度的直线部分。
另外，第二切削刃52的中央部分是指在安装有镶刀的状态下从前端观察时的第二切削刃的两端部52a和52b的距离的中点。在图4(b)中，52m成为第二切削刃52的中央部。
谷部52l通过位于比第二切削刃52的中央部52m更靠钻头架11的轴线侧，在将顶部52h和谷部52l的差的δ52设为一定的情况下，R1能够变得更小。由此，切屑的内周侧端部变得容易破损。由此，容易产生切屑的长度方向上的断开。其结果是，可进一步提高切屑的排出性能。谷部52l例如优选位于以30∶70至45∶55的比例分割的位置。
而且，上表面2具有沿着第二切削刃52的第二断屑槽7。第二断屑槽7为凹状。而且，第二断屑槽7的宽度在对应于第二切削刃52的谷部52l的位置最大。即，如图4(a)所示，与谷部52l对应的第二断屑槽7的宽度W52l最大。例如，W52l比与位于第二切削刃52的两端测的外周侧端部52a、与交叉部52c对应第二断屑槽7的宽度W52a、W52c大。即，满足W52l＞W52a、W52a。而且，此处所称的第二断屑槽7的宽度W是指有助于切屑的卷曲作用的槽部分的宽度。例如，如图5(a)至(c)所示，在具有刃带的情况下，在相对于第二切削刃52垂直的镶刀剖面上，从刃带的镶刀内侧端部到比位于第二断屑槽7更靠内侧的上表面(平坦面)的距离成为第二断屑槽的宽度。具体而言，能够测定所述距离中的平行于下表面的尺寸。另外，在不具有刃带并且与第二切削刃52连续地形成有第二断屑槽7的情况下，在所述镶刀剖面上，从切削刃到位于比第二断屑槽7更靠内侧的上表面的距离成为第二断屑槽7的宽度。在这种情况下也能够与上述一样地测定第二断屑槽7的宽度。
通过使第二断屑槽7的宽度在与切削刃52的谷部52l对应的位置成为最大，能够使切屑的宽度方向上的两端侧部分比大致中央部分更先接触第二断屑槽7。由此，能够稳定地由第二断屑槽7的两端测部分两点支承利用第二切削刃52产生的剖面形状成为大致凹状的切屑并使其卷曲。因此，能够抑制在大致中央部分局部地增大切屑阻力。其结果是，能够使切屑的排出方向稳定，并且能够抑制切屑的宽度方向的大致中央部分焊接在第二断屑槽7上。
作为第二断屑槽7的宽度W52l，其为大致1～5mm，优选为1～3.5mm。另外，作为第二断屑槽W52a，其为大致0.5～2mm，优选为0.5～1.5mm。另外，作为W52c，其为大致1～3mm，优选为1～2mm。W52l、W52a和W52c优选具有这样的值并满足上述的关系式。
而且，第二断屑槽7的深度在与第二切削刃52的谷部52l对应的位置为最深。即，如图5(a)至(c)所示，与谷部52l对应的第二断屑槽7的深度D52l比与其他的切削刃部分对应的第二断屑槽7的深度大。例如D52l比位于第二切削刃52的两端侧的外周侧端部52a、与交叉部52c对应的第二断屑槽7的深度D52a、D52c大。即，满足D52l＞D52a、D52c。与上述的宽度W同样，第二断屑槽7的深度D是指有助于切屑的卷曲作用的槽部分的深度，例如，如图5(a)～(c)所示，第二断屑槽7的深度可以作为相对于下表面3大致垂直的方向上的从第二切削刃52开始的第二断屑槽7的深度D来测定。即，在垂直于第二切削刃52的剖面上，将相对于下表面3垂直的方向上的第二切削刃52与第二断屑槽7的底面的距离作为第二断屑槽7的深度。
利用这种结构，能够抑制由第二切削刃52l产生的剖面形状为凹状的切屑的大致中央部分剧烈碰撞第二断屑槽7的表面而熔敷到第二断屑槽7上。
作为第二断屑槽7的宽度D52l，其为大致0.2～0.5mm，优选为0.3～0.4mm。另外，作为第二断屑槽7的深度D52a，其为大致0.05～0.3mm，优选为0.1～0.2mm。另外，作为D52c，其为大致0.05～0.3mm，优选为0.1～0.2mm。D52l、D52a和D52c优选具有这样的值，并满足上述关系式。
需要说明的是，对于本实施方式的第二断屑槽7，虽然例示出宽度W以及深度D均满足上述关系的形式，但并不限于此。也可以是第二断屑槽7的宽度W或深度D中的任意一个满足上述关系。
例如，在本实施方式中，第二切削刃52的谷部52l在侧视下是第二切削刃52的曲线状部分的某一点，但是第二切削刃的谷部不限于此。第二切削刃的谷部也可以是具有一定宽度的区域。即，第二切削刃的谷部也可以采用在侧视下位于第二切削刃中的成为直线状并且与下表面3大致平行的部分。
在采用这种方式的情况下，第二断屑槽的宽度、深度最大的部分只要与具有该一定宽度的第二切削刃的谷部的至少一部分对应即可，在沿着整个第二切削刃的谷部的全长的部分，无需使槽的宽度或者深度形成为最大。
而且，在谷部52l为具有一定宽度的直线状部分的情况下，能够使δ52更小。即，在将第二切削刃52的前倾角设为一定的情况下，无需大幅度地下挖镶刀1的上表面。因此，与谷部52l不是直线状部分的情况相比，即使在第二断屑槽7的宽度更小的状态下，也能够更好地发挥优越的切屑排出性能。
另外，在谷部52l为曲线状部分的某一点的情况下，成为凹状的切屑的剖面更接近U字形。因此，切屑能够沿着第二断屑槽7更加稳定地排出。作为谷部52l为曲线状部分的情况，优选在具有比R1、R2更大的曲率半径的圆弧形状处具有谷部52l。
另外，在本实施方式中，上表面2在第二断屑槽7的内侧具有凸部14。凸部14存在于比第二切屑刃更高的位置。即，如图5(b)所示，当将从凸部14的下表面到凸部14的顶部的相对于下表面3大致垂直的方向上的长度设为H14时，满足H14＞Ha。利用这种结构，能够使切屑稳定地卷曲。
需要说明的是，凸部14的顶部是指凸部14中的相对于下表面大致垂直的方向上的最高的点或面。
而且，凸部14位于比与第一切削刃51接续的上表面2更高的位置。即，凸部14以相对于与上表面2中的第一切削刃51对应的部分向上方突出的方式形成。
而且，在本实施方式中，如图5(d)所示，上表面2中的与第一切削刃51对应的部分具有随着沿第一切削刃51朝向内侧而位于低位的倾斜面15以及位于该倾斜面15的内侧的平坦面16。该平坦面16与对应于第二切削刃52的第二断屑槽7和凸部14邻接。凸部14位于比该邻接的平坦面16更高的位置。
而且，在本实施方式中，如图6所示，在与第一切削刃51接续的上表面中的邻接第二切削刃52的顶部52h的区域形成有位于比其他区域更高位置的加强部17。当镶刀1作为内刃镶刀1A安装到钻头架11上时，该加强部17位于钻头架11的旋转中心轴线L侧。即，加强部17位于内刃的旋转中心轴线L侧。在钻头的加工方式上，内刃的钻头架11的旋转中心轴线侧是切削速度基本为零的压抵在被切削件上的部分。因此，内刃的旋转中心轴线L侧是切削加工时承受非常大的负载从而容易发生缺损的部分。另外，内刃的旋转中心轴线L侧是规定对加工精度影响大的内刃的刃芯高度的重要的部分。在本实施方式中，由于具有加强部17，所以能够抑制内刃的旋转中心轴线L侧的缺损，并能够确保加工精度高。
(切削方法)
以下，详细说明使用本实施方式的镶刀1进行切削加工时的切屑排出机构。
首先，第二切削刃52接触被切削件的表面并开始切削加工，利用第二切削刃52产生剖面形状为大致凹状的切屑。该切屑擦过与第二切削刃52连续设置的上表面(前刀面)。切屑与前刀面接触的同时发生卷曲。在本实施方式中，利用沿着第二切削刃52形成的第二断屑槽7，能够容易使切屑稳定地卷曲。
然后，沿着第二断屑槽7卷曲的切屑在卷曲的状态下向排出方向前进。随后，当达到某一切屑长度后进行反转，从而从正面观察前刀面时剖面形状为大致凸状。该反转后的切屑与位于前进方向前方的被切削件的加工壁面接触从而发生弯折。此时，与切屑的被加工材料的加工壁面首先接触的部分是在钻头的加工方式上旋转速度快且与被切削件的加工壁面最接近的位置处的切屑的外周侧。因此，切屑弯折的起点成为切屑的外周侧，弯折从外周侧产生。因此，与剖面形状为一直线的切屑弯折的情况不同，在切屑的弯折部上，随着远离起点产生更大的拉伸应力，从而更大的拉伸应力作用于内周侧。其结果是，切屑的内周侧端部容易伸出，并且根据情况的不同切屑的弯折部T的内周侧端部能产生裂缝并且能够破损。
然后，如图7(b)所示，对于弯折后的切屑部分Ⅰ而言，以切屑的弯折部T为界位于排出方向前方的切屑部分Ⅰ与位于排出方向后方的切屑部分Ⅱ背靠背地接触。即，剖面形状为大致凹状的切屑部分Ⅰ和Ⅱ以下凹的面彼此朝向相反的方向的状态接触。此时，在本实施方式中，由于切屑部分Ⅰ以及Ⅱ均具有曲线状部分，所以切屑部分Ⅰ和Ⅱ接触的确定性高，从而能够稳定地产生切屑部分Ⅰ以及Ⅱ之间的接触。然后，对于新产生的切屑也同样有如上所述的情况，即由于外周侧首先接触被切削件的加工壁面，所以随着切削加工的进行，在切屑部分Ⅰ、Ⅱ的外周侧相互接近的方向上作用有力。由此，在切屑的弯折部T的内周侧端部进一步产生拉伸应力。即，因切屑部分Ⅰ、Ⅱ的挤压，在切屑的内周侧端部进一步产生拉伸应力。其结果是，切屑的内周侧端部更容易伸出，从而容易产生裂缝或容易破损。
然后，随着切屑加工的继续，能够重复这种切屑的弯折。即，以(1)→(2)→(1)→(2)……的方式重复进行如下的(1)(2)工序，(1)切屑达到某一长度时发生卷曲，卷曲后的切屑接触被切削件的加工壁面从而产生弯折；(2)弯折后的切屑利用位于弯折部T的前后的切屑部分Ⅰ、Ⅱ的挤压而进一步产生的拉伸应力而进一步被拉伸。如图7(b)所示，利用这样的工序所得到的切屑成为在切屑的长度方向上大致等间隔地弯折的切屑。具体而言，切屑的微观的形状成为褶皱状。
另外，在本实施方式中，如图7(a)所示，由于弯折部T的内周侧端产生裂缝而发生破损，从而切屑的宏观形状为大致笔直地伸出的形状。
对于这样的宏观形状为大致笔直地伸出的形状的切屑而言，其切屑的排出方向稳定，能够顺畅地通过与镶刀连通地设置的排屑槽内。即，这样的切屑能够沿着如本实施方式那样地成为扭曲形状的排屑槽顺畅地移动。其结果是，能够抑制切屑缠绕在钻头架11上。另外，利用与成为扭曲形状的排屑槽的内壁面的接触、从被切削件的表面排出时的离心力等机会，这种宏观形状为大致笔直地伸出的切屑在切屑的长度方向上容易断开。其结果是，能够进一步提高切屑的排出性能。在针对特别富有延展性的被切削件例如不锈钢等被切削件的切削加工中，也能够适当地获得这种切屑排屑性能的提高。
需要说明的是，根据被切削件种类的不同，随着从所述起点到朝向内周侧而产生的拉伸应力增大，弯折部T的内周侧端部不仅伸出弯折，也会发生破损。这样的内周侧端部破损的切屑容易成为形状沿着排屑槽的切屑。其结果是，切屑和排屑槽的内壁面间的阻力减小，从而进一步提高了切屑的排出性能。需要说明的是，切屑的内周侧端部是指产生切屑时位于钻头架11的旋转中心线L侧的端部。
另外，通过利用与排屑槽的内壁面的接触或者向钻头架1的外侧排出时的离心力等，这种内周侧端部破损的切屑在切屑的长度方向上容易断开。因此，能够抑制切屑容易堵塞在排屑槽内以及缠绕在钻头架11上。其结果是，能够进一步提高切屑的排出性能。
(第二实施方式)
以下，使用图8(a)～(c)，详细说明本发明的第二实施方式的镶刀1’。需要说明的是，对于与第一实施方式的镶刀1相同的结构赋予相同的符号，并省略对其进行说明。
本实施方式的镶刀1’与镶刀1相同，具有成为内刃的第一切削刃51和成为外刃的第二切削刃52二者，从而能够作为第一镶刀以及第二镶刀的任一个使用。
本实施方式的第一切削刃51在侧视下为凹状并且其至少一部分为曲线状。利用这种结构，能够减小由第一切削刃51产生的剖面形状为凹状的切屑的直径。即，与作为外刃发挥作用的第二切削刃52不同，第一切削刃51作为以切削加工时按压到孔底面的方式进行切削的内刃发挥作用。因此，与由成为蜿蜒状的利用第二切削刃52产生的切屑的形状不同，利用第一切削刃51产生的切屑的形状为螺旋状。即使是这种特殊的切屑形状，也能够顺畅地使其卷曲，从而切屑的排出方向稳定。其结果是，能够进一步提高精加工面的表面精度以及加工面的表面精度。
另外，与第二切削刃52相同，第一切削刃51具有相对于下表面3的高度最低的谷部51l和相对于下表面3的高度最高的顶部51h。在此所称的谷部51l以及顶部51h能够进行与第二切削刃52的谷部52l以及顶部52h相同的规定。
在本实施方式中，第一切削刃51的谷部51l和顶部51h的厚度方向上的差δ52比第二切削刃52的谷部52l和顶部51h的厚度方向上的差δ52小。
利用这样的结构，能够使利用第一切削刃51以及第二切削刃52产生的切屑分别稳定地卷曲并弯折。因此，利用第一切削刃51产生的切屑的形状稳定地形成为螺旋状，利用第二切削刃52产生的切屑的形状稳定地形成为蜿蜒状。即，由于第一切削刃51以及第二切削刃52分别成为适合切屑的生成过程不同的内刃、外刃的形状，所以能够发挥优越的切削排出性能。
即使在加工富有延展性的被切削件的切削加工中，这样的第一切削刃51与第二切削刃52均在侧视下成为凹状并且至少一部分成为曲线状的镶刀1’能够发挥优越的切屑排出性能。
另外，在本实施方式中，虽然如上所述地例示出第一切削刃51以及第二切削刃52中的任意一个为具有曲线状部分的形式，但是不限于此，也可以采用仅第二切削刃51为在侧视下具有曲线状部分的形式。
另外，在第一以及第二实施方式中，虽然例示出第一切削刃51以及第二切削刃52均只由曲线状部分构成的情况，但是不限于此。各切削刃也可以是在中央部分具有直线状部分的结构。另外，各切削刃也可以是在两端侧的至少一侧具有直线状部分的结构。即，在本发明的镶刀的实施方式中，第一切削刃只要成为大致凹状并且在至少一部分具有曲线状部分即可，以使所产生的切屑的剖面形状为大致凹状。
(第三实施方式)
以下，使用图9～图11，详细说明基于本发明的第三方式的镶刀1”。需要说明的是，对于与第一实施方式的镶刀1相同的结构赋予相同的符号，并且省略对其的说明。
本实施方式的镶刀1”与镶刀1相同，具有成为内刃的第一切削刃51和成为外刃的第二切削刃52两者。
在本实施方式的镶刀1”中，上表面2与第一、第二实施方式中的镶刀1不同，不具有凸部14。即，如图10(a)～(c)以及图11(b)所示，位于第二断屑槽7内侧的上表面2部分在不经过台阶部的状态下与接续于第一切削刃51的上表面2部分连接。即，对应于第二切削刃52的上表面2部分与对应于第一切削刃51的上表面2部分没有边界，上表面2的内侧部分由一个面构成。在这种方式中，当将镶刀1”作为内刃镶刀使用时，由第一切削刃51产生的切屑能够在由相同的面构成的上表面2部分顺畅地流动。因此，能够提高切屑的排出性能。
另外，如上所述，通过具有所述相同的面，即使是尺寸小的镶刀，也能够在第二断屑槽7的内侧确保上表面部分并且能够确保增大第二断屑槽7的宽度。因此，利用第二切削刃52产生的切屑能够在长度方向上横跨长距离地接触第二断屑槽7。因此，能够进一步提高切屑排出性能。
另外，通过在第二断屑槽7的内侧设置上表面部分，能够增大贯通孔6的开口部周缘部附近的强度。即，通过使第二断屑槽7的上倾斜面接触贯通孔6的外周缘部，能够抑制贯通孔6的开口部周缘和第二断屑槽7的交叉部分的剖面成为锐角、贯通孔6的开口部周缘的强度下降。其结果是，能够抑制贯通孔6的开口部周缘发生缺损。
需要说明的是，在本实施方式中，如图10(a)～图10(c)所示，所述相同的面与下表面3大致平行。
另外，在本实施方式中，如图9(b)所示，第二切削刃52的顶部52h位于比位于第二断屑槽7的内侧的上表面2部分更高的位置。
另外，如图11(d)所示，在与钻头架11的旋转中心轴线L大致垂直的剖面上，第二断屑槽7为凹状。而且，在如图11(d)所示的剖面上，位于第二断屑槽7的顶部52h侧的区域具有中央部71和相对于该中央部71位于顶部51h侧的端部72。端部72的倾斜角度θ72比中央部71的倾斜角度θ71大(θ72＞θ71)。
在此，中央部71的倾斜角度71以及端部72的倾斜角度是相对于下表面3的所述剖面图的各部分的倾斜角度θ71、θ72。在各部分由曲面构成的情况下，其为顶部52h侧的端部上的切线的倾斜角度。
需要说明的是，在此所称的所述剖视图是当镶刀1安装到钻头架11上时通过第二断屑槽7并且相对于下表面3垂直的剖视图。在本实施方式中，图11(a)的F3-F3剖视图。
在本实施方式中，因第二断屑槽7具有这种端部72，所以由第二切削刃52产生的切屑的外周侧利用该端部72承受大的卷曲作用。因此，能够使利用第二切削刃52产生的切屑的剖面形状更稳定地形成为凹状。
另外，当镶刀1作为外刃镶刀1B安装到钻头架11上时，该倾斜角度更大的端部72位于钻头架11的外周侧。因此，利用第二切削刃52产生的切屑容易形成为以切屑的内周侧为轴的螺旋状。即，由于切屑的外周侧朝向内周侧地排出，所以切屑的形状成为稳定的螺旋状。由此，能够提高抑制由第二切削刃52产生的切屑堵塞成为扭曲形状的排屑槽。
另外，在本实施方式中，在俯视下端部72的宽度基本一定。利用这种结构，能够抑制与位于高位的加强部17邻接的端部72的倾斜角度随着从第二切削刃52朝向内侧发生较大变化。因此，能够抑制在端部72局部地产生较大的负载。其结果是，能够抑制切屑堵塞，从而提高切屑的排出性能。
(被切削加工物的制造方法)
最后，说明本发明的被切削加工物的制造方法的一个实施例。
本实施方式的被切削材料的切削方法具有如下的工序(i)～(iii)。
(i)使被切削件以及上述的本实施方式的钻头1中的至少任一侧旋转并使内刃镶刀1A以及外刃镶刀1B的切削刃5接近被切削件的工序；
(ii)使切削刃5接近被切削件的表面以切削被切削件的工序；
(iii)使切削刃5离开被切削件的工序。
本实施方式的(i)的具体工序是，在将被切削件静置的状态下，使钻头1旋转并使内刃镶刀1A以及外刃镶刀1B的切削刃5接近被切削件的工序。具体而言，对于内刃镶刀1A而言，其使第一切削刃51接近被切削件。对于外刃镶刀1B而言，其使第二切削刃52接近被切削件。
由于本实施方式的这种切削方法使用所述的具有优越的排出性能的钻头10进行加工，所以在切削加工中能够抑制切屑到缠绕钻头架11上。因此，能够抑制缠绕的切屑堵塞成为切屑排出通道的排屑槽、妨碍切屑的排出。由此，能够抑制切屑堵塞以及被切削件的加工壁面的损伤。其结果是，能够实现精加工面的表面精度高的切削加工。
以上虽然示出了本发明的多个实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，本发明当然也能够适用于在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更、改良后的技术方案。

Claims (15)

1.一种钻头，其具备：
钻头架，其为大致柱状并且在前端部具有第一镶刀槽和形成在比该第一镶刀槽更靠外周侧的第二镶刀槽；
第一镶刀，其安装在所述第一镶刀槽内并且在上表面和侧面的交叉部具有第一切削刃；
第二镶刀，其安装在所述第二镶刀槽内并且在上表面和侧面的交叉部具有第二切削刃；
所述第一镶刀槽配置成通过所述钻头架的旋转中心轴线；
所述第二切削刃形成为从所述钻头架的前端侧观察时为凹状并且至少一部分成为曲线状。
2.如权利要求1所述的钻头，其中，
所述第二切削刃具有与所述第一切削刃的旋转轨迹交叉的交叉部，
所述交叉部位于比所述第二切削刃的外周侧端部更下表面侧处。
3.如权利要求1或2所述的钻头，其中，
所述第二切削刃在从所述钻头架的前端观察时具有至少两个圆弧状部分，并且位于所述钻头架的旋转中心轴线侧的圆弧状部分的曲率半径R1比位于所述钻头架的外周侧的圆弧部分的曲率半径R2小。
4.如权利要求3所述的钻头，其中，
所述第二切削刃在所述两个圆弧部分之间具有直线部分。
5.如权利要求1～4中任一项所述的钻头，其中，
位于所述第二切削刃的最下表面侧的谷部位于比所述第二切削刃的中央部靠所述钻头架的旋转中心轴线侧处。
6.如权利要求5所述的钻头，其中，
所述第二镶刀的上表面具有沿所述第二切削刃形成的第二断屑槽，该第二断屑槽的宽度在与所述第二切削刃的谷部对应的位置最大。
7.如权利要求5或6所述的钻头，其中，
所述第二镶刀的上表面具有沿所述第二切削刃形成的第二断屑槽，该第二断屑槽的深度在与所述第二切削刃的谷部对应的位置最深。
8.如权利要求1～7中任一项所述的钻头，其中，
在从所述钻头架的前端侧观察所述第一切削刃时，所述切削刃为凹状并且至少一部分为曲线状。
9.如权利要求8所述的钻头，其中，
所述第一切削刃以及所述第二切削刃分别具有距离所述下表面最远的顶部和位于所述下表面最下侧的谷部；
所述第一切削刃的所述顶部和所述谷部在厚度方向上的差比所述第二切削刃的所述顶部和所述谷部在厚度方向上的差小。
10.一种切削镶刀，其安装在钻头架上使用，其中，
在上表面和侧面的交叉部具有切削刃，
所述切削刃具备第二切削刃，该第二切削刃在所述切削镶刀安装于所述钻头架时位于所述钻头架的外周侧且在侧视下为凹状并且至少一部分为曲线状。
11.如权利要求10所述的切削镶刀，其中，
所述第二切削刃在侧视下具有至少两个圆弧状部分并且位于所述钻头架的旋转中心轴线侧的圆弧状部分的曲率半径R1比位于所述钻头架的外周侧的圆弧状部分的曲率半径R2小。
12.如权利要求10或11所述的切削镶刀，其中，
在所述上表面具有沿所述第二切削刃形成的第二断屑槽，该第二断屑槽的宽度在与所述第二切削刃的谷部对应的位置最大。
13.如权利要求10～12中任一项所述的切削镶刀，其中，
所述上表面具有沿所述第二切削刃形成的第二断屑槽，该第二断屑槽的深度在与所述第二切削刃的谷部对应的位置最深。
14.如权利要求10～13中任一项所述的切削镶刀，其中，
所述上表面在所述第二断屑槽内侧具有凸部，该凸部位于比所述第二切削刃高的位置。
15.一种被切削加工件的制造方法，其包括：
使被切削件以及权利要求1～9中任一项所述的钻头中的至少任一方旋转并使所述镶刀的切削刃分别接近所述被切削件的工序；
使所述切削刃与所述被切削件的表面接触以切削所述被切削件的工序；
使所述切削刃从所述被切削件离开的工序。
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