CN102036775A - 深孔切削用钻头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在钻头的头部主体贯通被削材时不产生堵塞切屑排出口之类的屑片的深孔切削用钻头。该深孔切削用钻头为，在邻近切屑排出口(4、5)在头部中心部将中心侧切刃尖(6)设置成以刀尖缘(6a)是朝头部中心部下倾状、在周边部将周边侧切刃尖(7)设置成刀尖缘(7a)是朝头部中心部上倾状，在中间将中间侧切刃尖(8)设置成刀尖缘(8a)是朝头部中心部上倾状，且将头部主体2的中空部3内作为与所述切屑排出口(4、5)连通的切屑排出路，其中，在朝头部中心部上倾状的中间侧切刃尖(8)的离隙面(8b)的头部中心侧端部，形成有由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器(12)。

Description

深孔切削用钻头
技术领域
本发明涉及一种深孔切削用钻头，该深孔切削用钻头邻近开口于头部主体前端面的切屑排出口，在中心部设有中心侧切刃尖、在周边部设有周边侧切刃尖、及在其中间设有中间侧切刃尖，且将中空部内作为与所述切屑排出口连通的切屑排出路。
背景技术
图5为示出利用现有的深孔切削装置进行深孔切削的加工状态的图，通过将前端部保持着钻头31的膛杆41的基端侧，经由未图示的工具夹头连结于工作机械的主轴等而旋转驱动或者相反地让被削材W旋转来进行。在此，冷却液在外部供给方式上，系采用以油密方式包围中空状膛杆41的冷却液供给用冷却套13，在隔着密封环14将该冷却套13压接于被削材W的状态下，当从导入口15朝冷却套13内供给冷却液C时，冷却液C从膛杆41的外周面和切削孔H的内周面间隙T朝钻头31的头部主体32前端侧供给，且连同图7的(a)中在切削部产生的切屑S，一起从头部主体32(参照图6及图7)的切屑排出口34、35朝膛杆41内的切屑排出路40流入并朝外部排出。并且，如图6及图7的(a)所示，头部主体32在邻近开口于前端面32a的切屑排出口34、35，在中心部设有中心侧切刃尖36、在周边部设有周边侧切刃尖37、以及在其中间设有中间侧切刃尖38。此外，图6及图7中，16表示设置在钻头31外周前端侧的导垫，17表示设置在同一外周上的略靠中间处的固定沟。
朝向切削部供给冷却液，除了上述图5及图7的(a)所示的所谓BTA系统之类的外部供给方式(单管(Single Tube))以外，还有图7的(b)所示的所谓喷射系统之类的内部供给方式(双管(Double Tube)方式)，内部供给方式的冷却液如图7的(b)箭头所示，在双层筒状的膛杆41的基部侧导入到内外筒42、43之间的冷却液供给路40a，并从设置于前部侧从钻头31的周壁的冷却液导出口46朝外侧流出而朝切削部侧供给，且连同在切削部产生的切屑S一起从钻头31的切屑排出口34、35朝由内筒43的内侧所构成的排出路40b流入并被排出到外部。
然而，在如上述那样利用膛杆41前端部的钻头31进行被削材W的深孔切削加工时，直至钻头31贯通被削材W为止，由切刃尖36、37、38所切削的被削材W的切屑S被切断成比图7的(a)、(b)所示的钻头31的切屑排出口34、35的直径还小的片状物，再由该切屑排出口34、35朝内部的切屑排出路40、40b流入并朝外部持续排出，但是在钻头31贯通被削材W时，即在钻头31如图5的虚线所示那样切削被削材W的前端壁部分Wo且要刺破时，被钻头31的中心侧、周边侧及中间侧3个切刃尖36、37、38所切削的被削材W的切屑成为图8的(a-1)、(a-2)～(d-1)、(d-2)所示的称为屑片Sa～Sd的屑片状的残屑块状片，其不能从切屑排出口34、35排出而残留在头部主体的前端面侧。但在被削材W是一个被削材的情况，会从已贯通的被削材W的孔朝前方排出并落下，所以没有那样的问题，但如图9所示在重叠有多片被削材W1～W5而进行深孔加工的情况，当第一片被削材W1的孔穿通且即将进行第二片被削材W2的孔加工时，具有在第一片被削材W1的孔的出口会塞满屑片Sa～Sd而堵塞切屑的排出口，从而变得无法进行孔加工的问题。
图8的(a-1)及(a-2)为由具备中心侧、周边侧、中间侧3个切刃尖36、37、38的钻头31的中心侧切刃尖36所产生的圆锥形状的屑片Sa的正面图及剖视图，(b-1)及(b-2)为由中间侧切刃尖38所产生的甜甜圈状的屑片Sc的正面图及剖视图，(c-1)及(c-2)为由周边侧切刃尖37所产生的大径的甜甜圈状的屑片Sb的正面图及剖视图，(d-1)及(d-2)为示出由中心侧切刃尖36和中间侧切刃尖38所产生的帽状的屑片Sd、屑片Sa和屑片Sc结合为一体的正面图及剖视图。
发明内容
技术问题
本发明有鉴于上述的课题，目的在于提供一种在钻头的头部主体贯通被削材时，不产生堵塞切屑排出口之类的屑片，能将切屑细细地切断并使之可靠地从切屑排出口排出的深孔切削用钻头。
技术解决方案
有关用以解决上述课题的手段，兹赋与后述的实施形态的参考符号进行说明，权利要求1所述的发明为一种深孔切削用钻头，在邻近开口于头部主体前端面2a的切屑排出口4、5，将中心侧切刃尖6以刀尖缘6a朝头部中心部下倾状地设置在头部中心部、将周边侧切刃尖7以刀尖缘7a朝头部中心部上倾状地设置在周边部、及将中间侧切刃尖8以刀尖缘8a朝头部中心部上倾状地设置在中间，且将头部主体2的中空部3内作为与所述切屑排出口4、5连通的切屑排出路，
该深孔切削用钻头的特征为：通过将中间侧切刃尖8与中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL或包含距离重叠部分OL稍前侧的部分的前端面侧切除，而在朝向头部中心部往上倾斜状的中间侧切刃尖8之离隙面的头部中心侧端部，形成有由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器12。
权利要求2为权利要求1所述的深孔切削用钻头，其中所述碎屑片器12如图2(b)所示，在所述重叠部分OL或如图3所示的包含距离OL稍前侧的部分M中，形成在与头部主体2的旋转轴线G正交的面Q所成的角度为0°～60°的倾斜面上。
发明效果
有关基于上述解决手段的发明效果，兹赋与后述之实施形态的参考符号进行说明，根据权利要求1的发明，将中间侧切刃尖8与中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL或包含距离OL稍前侧的部分M的前端面侧切除，而在朝头部中心部上倾状的中间侧切刃尖8的离隙面8b的头部中心侧端部，形成由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器12，因而利用碎屑片器12，尤其是由中心侧切刃尖6所切削的切屑和由中间侧切刃尖8所切削的切屑之端缘会被切断，据此，钻头1贯通被削材W时，即将在各切刃尖6、7、8和被削材W的前端壁部分之间形成的残屑块状片会被切断破碎，而其被切断破碎的切屑，从切屑排出口4、5朝内部的切屑排出路3流入并排出到外部。
因此，在重叠有多个片的被削材W1～W5而进行深孔加工的情况也是，在贯通第一片被削材W1时，即将在各切刃尖6、7、8和被削材W的前端壁部分之间形成的残屑块状片会被切断破碎，而其被切断破碎的切屑，从切屑排出口4、5朝内部的切屑排出路3流入并朝外部排出，因而没有堵塞头部主体2的切屑排出口4、5的情况发生，第二片以后也进行正常的切削，可适当地进行重叠多片被削材的深孔加工。
根据权利要求2的发明，碎屑片器12，在重叠部分OL或包含距离OL稍前侧的部分M中，优选为形成在与头部主体2的旋转轴线G正交的面Q所成的角度θ为0°～60°的范围的倾斜面上。在该角度θ为0°以下时，即若角度为负角，则由中心侧切刃尖6所切削的切屑和由中间侧切刃尖8所切削的切屑的缘部难以切断，从而碎屑片器12无法起到效果，并且，在该角度θ为60°以上的情况，碎屑片器12的周边侧端缘过度尖锐而有可能会破损。
附图说明
图1中(a)为示出根据本发明的深孔切削用钻头的正面图，(b)为其俯视图；
图2中(a)为图1的(a)的部分放大图，(b)为其部分额进一步放大图；
图3为示出根据本发明的碎屑片器(disk breaker)的其它实施形态的与图2的(b)相同的部分的放大图；
图4中(a)为示出根据本发明的钻头的立体图，(b)为示出现有的钻头的立体图；
图5为示出利用具备现有的深孔切削用钻头的深孔切削装置进行深孔加工的状态的纵剖视面；
图6为示出现有的深孔切削用钻头的俯视图；
图7为示出利用具备现有的深孔切削用钻头的深孔切削装置进行深孔加工中的钻头，(a)为冷却液外部供给方式的沿轴向的剖视图，(b)为冷却液内部供给方式的沿轴向的剖视图；
图8为示出在钻头通过被削材时由钻头的切刃尖所形成的称为屑片的残屑块状片，(a-1)～(d-1)为正面图，(a-2)～(d-2)为剖视图；
图9为重叠有多个片的被削材进行深孔加工的状态之剖视图。
图主要符号说明：
1：钻头                2：头部主体
2a：头部主体前端面     3：头部主体的中空部(切屑排出路)
4、5：切屑排出口       6：中心侧切刃尖
7：周边侧切刃尖        8：中间侧切刃尖
12：碎屑片器
具体实施方式
以下，依据附图来说明本发明的优选实施形态，图1的(a)为示出根据本发明的深孔切削用钻头1的正面图，(b)为其俯视图，图2的(a)为图1的(a)的部分放大图，(b)为该部分的进一步放大图，图3为示出本发明的其它实施形态的与图2的(b)相同部分的放大图，图4的(a)为示出根据本发明的钻头1的立体图，(b)为示出现有的钻头的立体图。图4的(a)中，此深孔切削用钻头1为具有前端侧呈略钝角圆锥形的略圆筒形状的头部主体2，头部主体2的内部形成中空部3(图1)，头部主体2的下端侧形成为全面开口。
在呈略钝角圆锥形的头部主体前端面2a，与中空部3连通的大小两个切屑排出口4、5相互在径向上形成为对向，在大的切屑排出口4的沿头部径向的开口侧缘上有中心侧切刃尖6及周边侧切刃尖7，且在小的切屑排出口5的沿头部径向的开口侧缘有中间侧切刃尖8，分别以焊接方式焊接于头部侧所设的凹陷部9、10、11。
如图1的(a)、图2及图4的(a)所示，中心侧切刃尖6被设置成其刀尖缘6a成为朝头部中心部下倾，因此，离隙面6b也形成为朝头部中心部下倾状，周边侧切刃尖7被设置成其刀尖缘7a朝头部中心部上倾，因此，离隙面7b也形成为朝头部中心部上倾状，而且，中间侧切刃尖8与周边侧切刃尖7同样地被设置成刀尖缘8a朝头部中心部上倾，因此，离隙面8b也成为朝向头部中心部上倾斜状。此外，图2及图3中，6c、7c、8c表示前刀面(rake face)，6d、7d、8d表示断屑器。并且，图1～图3中，G表示头部主体2的旋转轴线。
此外，根据本发明的钻头1的特征点在于：由图2的(a)及(b)可知，通过将中间侧切刃尖8与中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL的前端面侧切除，而在朝头部中心部上倾状的中间侧切刃尖8的离隙面8b的头部中心侧端部，形成由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器12。在图2的(b)，中间侧切刃尖8与中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL的前端面侧的切除部分系被涂黑且以符号K表示。更准确地说，碎屑片器的用语乃是本申请人为正确地表现破碎器的功效而权宜地采用的，该破碎器对根据中心侧切刃尖6、周边侧切刃尖7及中间侧切刃尖8所形成的呈屑片状的残屑块状片之屑片Sa～Sd(图8)进行横切状的切断破碎。
在该实施形态中，碎屑片器12如图2(b)所示，在所述重叠部分OL中形成在与头部主体2的旋转轴线G正交的面Q所成的角度θ是20°的倾斜面。在此情况，朝头部中心部形成上倾斜的中间侧切刃尖8的刀尖缘8a与所述正交面Q所成的角度α是20°。
在图2的(a)所示的实施形态中，通过将中间侧切刃尖8与中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL的前端面侧切除，而在中间侧切刃尖8的离隙面8b的头部中心侧端部形成碎屑片器12，但根据本发明的碎屑片器12未受限于是中间侧切刃尖8和中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL，也可通过从距离该重叠部分OL稍前侧处切除而形成，其实施形态在图3中示出。即，在图3的实施形态中，通过对包包含距离中间侧切刃尖8与中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL稍前侧(例如重叠的部分OL的宽度的1/2～1/3左右)的部分M的前端面侧切除，而在朝头部中心部上倾状的中间侧切刃尖8的离隙面8b的头部中心侧端部，形成由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器12。在该图3的实施形态中，碎屑片器12，在包包含距离所述重叠部分OL稍前侧的部分M中，形成在与头部主体2的旋转轴线G正交的面Q所成的角度θ是20°的倾斜面上。在此情况，朝向头部中心部形成上倾的中间侧切刃尖8的刀尖缘8a与所述正交面Q的角度α成为20°。
图4(b)为示出现有的钻头31，其与根据本发明的钻头1比较可知，在该现有的钻头31中，就中心侧切刃尖36及周边侧切刃尖37而言，和本发明的钻头的中心侧切刃尖6及周边侧切刃尖7具有各自相同的构造，但中间侧切刃尖38的刀尖缘38a及离隙面38b从头部周边侧端部直至头部中心侧端部为止形成朝上倾斜状，但参照图2的(b)可知，成为中间侧切刃尖8和中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL的前端面侧切除部分K就按原样残留的构造，中心侧切刃尖6所切削的切屑Sa和中间侧切刃尖8所切削的切屑Sc无法用残存部分K(图2(b))来破断。
因此，在钻头31贯通被削材W时，即，在钻头31如图5的虚线所示那样，切削被削材W的前端壁部分Wo且要刺破时，被钻头31的中心侧、周边侧及中间侧3个切刃尖36、37、38所切削的被削材W的切屑成为被称为如图8所示那样的屑片Sa～Sd的残屑块状片，未从切屑排出口34、35排出，而残留在头部主体的前端面侧。然而，在被削材W是一个被削材的情况，由于会从已贯通的被削材W的孔朝前方排出并落下，所以没有那样的问题，但在如图9所示对重叠有多个片的被削材W1～W5进行深孔加工的情况来说，当第一片被削材W1的孔穿通且即将进到第二片被削材W2的孔加工时，在第一片被削材W1的孔的出口会塞满屑片Sa～Sd而堵塞切屑的排出口，变得无法进行孔加工。
然而，根据本发明的钻头1，如同上述那样，通过将中间侧切刃尖8和中心侧切刃尖6在圆周方向重叠的部分OL的前端面侧切除、或通过以图2的(b)的切除部分K所示那样将包含距离重叠部分OL稍前侧的部分M的前端面侧切除，而在朝头部中心部向上倾斜状的中间侧切刃尖8的离隙面8b的头部中心侧端部，形成由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器12，因而利用该碎屑片器12，中心侧切刃尖6所切削的切屑和中间侧切刃尖8所切削的切屑的端缘会被切断，同时由中间侧切刃尖8所切削的切屑和由周边侧切刃尖7所切削的切屑的端缘也会被切断，据此，在钻头1贯通被削材W时，即将在各切刃尖6、7、8和被削材W的前端壁部分之间形成的残屑块状片被切断破碎，而其被切断破碎的切屑，从切屑排出口4、5朝内部的切屑排出路3流入，并朝外部排出。
因此，如图9所示，在重叠有多个片的被削材W1～W5进行深孔加工的情况也是，在贯通第一片的被削材W1时，即将在各切刃尖6、7、8和被削材W的前端壁部分之间形成的残屑块状片被切断破碎，而其被切断破碎的切屑，从切屑排出口4、5朝内部的切屑排出路3流入，并朝外部排出，因而没有堵塞头部主体2的切屑排出口4、5的情况，第二片以后也进行正常的切削，从而可适当地进行重叠多片被削材的深孔加工。
所述碎屑片器12如图2(b)及图3所示，在重叠部分OL或包含距离该重叠部分OL稍前侧的部分M中，优选为形成在与头部主体2的旋转轴线G正交的面Q所成的角度θ是0°～60°的范围的倾斜面上。在该角度θ是0°以下时，即若为负角，则由中心侧切刃尖6所切削的切屑和由中间侧切刃尖8所切削的切屑的缘部难以切断，从而碎屑片器12无法起到效果，并且，在该角度θ是60°以上的情况，碎屑片器12的周边侧端缘过度尖锐而有可能会破损。

Claims (2)

1.一种深孔切削用钻头，该深孔切削用钻头在邻近开口于头部主体前端面的切屑排出口，将中心侧切刃尖以刀尖缘朝头部中心部下倾状地设置在头部中心部、将周边侧切刃尖以刀尖缘朝头部中心部上倾状地设置在周边部、及将中间侧切刃尖以刀尖缘朝头部中心部上倾状地设置在中间，且将头部主体的中空部内作为与所述切屑排出口连通的切屑排出路，所述深孔切削用钻头的特征在于，
通过将中间侧切刃尖与中心侧切刃尖在圆周方向重叠的部分或包含距离重叠部分稍前侧的部分的前端面侧切除，而在朝向头部中心部往上倾斜状的中间侧切刃尖的离隙面的头部中心侧端部，形成有由朝向头部中心部下倾的倾斜面所构成的碎屑片器。
2.如权利要求1所述的深孔切削用钻头，其特征在于所述碎屑片器，在所述重叠的部分或包含距离重叠的部分稍前侧的部分，形成在与头部主体的旋转轴线正交的面所成的角度为0°～60°的倾斜面上。
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