CN103764325A

CN103764325A - 钻头

Info

Publication number: CN103764325A
Application number: CN201180073268.2A
Authority: CN
Inventors: 高井一辉; 伊藤一丰; 天野裕之
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: JP5762547B2; CN103764325B; EP2754518B1; WO2013035166A1; US20140219737A1; JPWO2013035166A1; US9492877B2; EP2754518A4; EP2754518A1

Abstract

本发明提供一种得到卷曲且无针状突起，这部分使得全长短的切屑的形状，使其排出进一步圆滑，据此，来进一步提高工具寿命的钻头。本发明中，由于在与钻头（10）的轴心（C）正交的截面中，与凸曲线切割刃部（12a）对应的第1凸曲线（CL1）和与凹曲线切割刃部（12b）对应的第1凹曲线（CL2）在交点（A）相互交叉，所以，从切割刃（12）产生的切屑卷曲且无针状突起，这部分使得成为全长比较短的形状，其排出变得圆滑，排出性提高，因此，钻头（10）的工具寿命进一步提高。

Description

钻头

技术领域

本发明涉及作为通过切削进行孔加工的旋转切削工具的钻头，尤其涉及通过使切屑卷曲，且作为无针状突起的短的形状，使其排出圆滑，而抑制钻头的损伤，使工具寿命进一步提高的技术。

背景技术

钻头作为孔工具被广泛使用，所述钻头在轴方向的前端设置切割刃，且在轴方向设置切屑排出槽，通过围绕轴心旋转，由前端的切割刃进行切削加工，且通过切屑排出槽将切屑排出。

专利文献1以及专利文献2记载的钻头是其一例。根据这些，通过将切割刃的内周侧部分做成凹曲线，且将外周侧部分做成凸角形状，能够在钻头截面中将与边缘部的交叉角做成钝角，得到切屑的卷边和切割刃的外周部的强度提高，能够得到钻头的耐用性。但是，根据这些，由于在切割刃的外周部设置角凸部，所以，在生成的切屑中与上述角凸部对应的部分容易被分断，因为切屑彼此相互交缠，产生切屑堵塞，且在与角凸部相比在外周侧被切削的切屑欲向外周侧流出，所以，卷边性变差，排出性低，因此，存在给与钻头的阻力变大，有损钻头的耐用性的情况。

对此，提出了专利文献3记载的钻头。据此，在切割刃的外周端侧形成呈在钻头旋转方向为凸的凸曲线状的凸曲线状切割刃部，在该凸曲线状切割刃部的内周侧形成呈在钻头旋转方向后方为凹的凹曲线状的凹曲线状切割刃部，这些凸曲线状切割刃部和凹曲线状切割刃部平滑地相连。为此，切割刃和钻头主体的外周的边缘部的交叉角成为钝角，强度提高，防止缺口、剥落的产生，且不存在由切割刃切削的切屑在切割刃的内外周被分断的情况，切屑通过凸曲线状切割刃部向内周侧卷入，被充分地卷曲，因此，切屑被圆滑地排出，工具的耐用性提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000－198011号公报

专利文献2：日本特开2006－326790号公报

专利文献3：日本特开2003－025125号公报

然而，在上述专利文献3记载的以往的钻头中，虽然从切割刃生成的切屑被卷曲，但是，由于由直型切割刃产生的切屑那样的具有针状突起且全长长的切屑的比例多，所以，存在切屑的排出性仍不充分，在重复切削的过程中，在钻头产生缺口、剥落，难以说钻头的耐用性充分这样的问题。尤其是进行深孔加工的长钻头这样的课题显著。

本发明是以上面的情况为背景做出的发明，其目的是提供一种能够得到卷曲，且没有针状突起，这部分使得全长变短的切屑的形状，通过使其排出进一步圆滑，来进一步提高工具寿命的钻头。

发明内容

为了实现该目的，本发明是一种钻头，所述钻头具备在前端面开口的切屑排出槽、形成在该切屑排出槽中朝向钻头旋转方向的内壁面和形成在前述前端面的前端避让面的交叉部分的切割刃，该切割刃由形成在内周侧的凹曲线切割刃部和形成在外周侧的凸曲线切割刃部构成，其特征在于，在与轴心正交的截面中，与前述凸曲线切割刃部对应的第1凸曲线和与前述凹曲线切割刃部对应的第1凹曲线相互交叉。

发明效果

为了实现该目的，根据本发明的钻头，由于钻头具备在前端面开口的切屑排出槽、形成在该切屑排出槽中朝向钻头旋转方向的内壁面和形成在前述前端面的前端避让面的交叉部分的切割刃，该切割刃由形成在内周侧的凹曲线切割刃部和形成在外周侧的凸曲线切割刃部构成，在与钻头的轴心正交的截面中，与前述凸曲线切割刃部对应的第1凸曲线和与前述凹曲线切割刃部对应的第1凹曲线相互交叉，所以，从切割刃产生的切屑成为卷曲且没有针状突起，这部分是全长变得比较短的形状，其排出变得圆滑，排出性提高，因此，钻头的工具寿命进一步提高。

这里，优选的是，在与前述轴心正交的截面中，相对于将钻头的外周面和前述第1凸曲线交叉的外周点和钻头中心点连结的基准线，前述第1凹曲线的凹陷量LF为0.01D～0.05D（这里，D为钻头刃径）。若是这样，则切屑形状成为全长比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。若第1凹曲线的凹陷量LF不足0.01D，则钻头的磨损变大，有损耐用性能。

另外，优选的是，在与前述轴心正交的截面中，作为与在前述第1凸曲线和前述第1凹曲线的交点穿过的前述基准线正交的直线和该基准线的交点与前述外周点之间的距离的前刃倒角宽度LW为0.008D～0.06D（这里，D为钻头刃径）。若是这样，则切屑形状成为全长比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。

另外，优选的是，前述外周点中的作为前述基准线和前述第1凸曲线的角度的前刃角为负。若是这样，则与该外周点对应的角部的强度提高，防止其缺损，钻头的耐用性能提高。

另外，优选的是，前述钻头具有0.15D～0.4D（这里，D为钻头刃径）的芯厚CD。若是这样，则在能够得到切屑的排出性能的范围，钻头的抗折强度变高，因此，钻头的耐用性能提高。

另外，优选的是，在与前述轴心正交的截面中，前述切屑排出槽中的朝向与钻头旋转方向相反的旋转方向的内壁面由形成在内周侧的第2凹曲线和与该第2凹曲线邻接地被形成在外周侧的第2凸曲线构成，该第2凸曲线到达跟部。若是这样，则切屑形状成为全长是比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻，且在切屑排出槽的前端面C字状乃至U字状地开口的开口缘的两端部，即、跟部以及与边缘部对应的角部被第1凸曲线以及第2凸曲线分别加强，因此，这些角部以及边缘部的缺损得到防止，钻头的耐用性提高。

另外，优选的是，在使前述第1凸曲线的曲率半径为R1，使前述第1凹曲线的曲率半径为R2，使前述第2凹曲线的曲率半径为R3，使前述第2凸曲线的曲率半径为R4时，为R1：0.02D～0.4D，R2：0.15D～0.5D。若是这样，则切屑形状成为全长是比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。

另外，优选的是，前述第1凹曲线的曲率半径和前述第2凹曲线的曲率半径的关系为0.75≤R3/R2≤1.25。若是这样，则在钻头的刚性得以确保的范围，切屑排出槽被做成不存在切屑的堵塞的大小的截面形状。若R3/R2不足0.75，则切屑排出槽的截面积过小，产生切屑的堵塞，产生钻头的折损。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施例的钻头的正视图。

图2是将图1的实施例的钻头的前端部分放大来表示的放大图。

图3是将图1的实施例的钻头从其一端看的前端面放大来表示的图。

图4是说明与图1的钻头的轴心C正交的截面中的切屑排出槽的截面形状的图，是图1的IV－IV视剖视图。

图5是详细地说明图4的切屑排出槽的截面形状中的第1凸曲线和第1凹曲线的连接形状的放大图。

图6是表示图1的实施例的钻头进行切削加工中使用的被削材的材质的图表。

图7是表示在切削试验1中，用于切削的直刃型钻头的截面形状的图。

图8是表示在切削试验1中，用于切削的直刃型钻头的前端面形状的图。

图9是表示用于切削试验1的曲刃型钻头的截面形状的图。

图10是表示用于切削试验1的曲刃型钻头的前端面形状的图。

图11是表示用于切削试验1的直刃型钻头以及曲刃型钻头的耐用结果的图。

图12是表示在切削试验1中，因直刃型钻头的切削而产生的切屑的形状的照片。

图13是表示在切削试验1中，因曲刃型钻头的切削而产生的切屑的形状的照片。

图14是表示用于切削试验2的类型2钻头的截面形状的图。

图15是表示用于切削试验2的类型2钻头的前端面形状的图。

图16是表示用于切削试验2的类型1钻头以及类型2钻头的耐用结果的图。

图17是表示在切削试验2中，因类型1钻头的切削而产生的切屑形状的照片。

图18是表示在切削试验2中，因类型2钻头的切削而产生的切屑形状的照片。

图19是表示用于切削试验3的类型1钻头，也就是形状相互不同的11种钻头No.1～No.12的截面形状的图表。

图20是表示按每11种钻头No.1～No.12表示切削试验3中的切削试验结果的图表。

图21是具体说明切削试验结果中的角部缺损的图。

图22是具体说明切削试验结果中的磨损大的图。

图23是具体说明切削试验结果中的钻头折损的图。

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的实施例。

实施例

图1是表示作为本发明的一实施例的钻头10的图，是从相对于轴心C为直角的方向看的正视图。图2是将该钻头10的设置了切割刃12的前端部放大来表示的放大图。图3是将钻头10的设置了切割刃12的前端面放大来表示的图。图4是在与轴心C正交的面切断的钻头10的剖视图。图5是将该剖视图中的切屑排出槽18的钻头旋转方向侧的内壁面的端缘部放大来表示的图。

钻头10是2张刃的螺旋钻头，在轴方向一体地具备柄部14以及槽部16。钻头10为超硬合金制，在设有切割刃12等的前端部以及设有切屑排出槽18的槽部16的表面涂层TiAlN合金的硬质覆膜。在槽部16形成以规定的扭转角γ（例如，30°左右）绕轴心C右旋的一对切屑排出槽18，且沿该切屑排出槽18设置边缘20。一对切屑排出槽18在钻头10的锥状前端面C字状地开口，在切屑排出槽18的开口缘中的朝向钻头10的旋转方向的一侧分别设置切割刃12。

边缘20沿作为由切屑排出槽18分断的刃带24的钻头旋转方向侧的端缘的前导缘26设置。钻头10的外周面由边缘20的外周面和接着边缘20以一定的径尺寸设置的铲背面28构成。边缘20的外径在钻头10的前端部为与钻头直径（切割刃12的外径）D大致相同的尺寸，但是，通过规定的倒锥，随着从钻头10的前端部去向柄部14侧而逐渐成为小径。

切割刃12由形成在外周侧的凸曲线切割刃部12a和形成在内周侧的凹曲线切割刃部12b构成。在钻头10的锥状前端面，在一对切割刃12的旋转方向的后方设置第二后隙面32以及第三后隙面34。在该第三后隙面34开口有与切屑排出槽18大致平行地纵向贯通钻头10且被设置成螺旋状的油孔22，能够根据需要向切削部位供给切削油剂、空气等。另外，对切割刃12的轴心侧部分，即、心厚部分实施R型修磨，在图3的仰视中，平滑地湾曲的R形状的轴心侧切割刃部12c被设置成与凹曲线切割刃部12b平滑地连接。

切屑排出槽18使用多种槽加工用磨具被研削加工而成，槽截面形状为非对称。如图4以及图5所示，切屑排出槽18的内壁面呈C字状，钻头旋转方向侧的内壁面是使与凸曲线切割刃部12a对应且具有曲率半径R1的第1凸曲线CL1和与凹曲线切割刃部12b对应且具有曲率半径R2的第1凹曲线CL2相互交叉而被形成。另外，如图4所示，切屑排出槽18的内壁面中的钻头旋转方向后方侧的内壁面由具有曲率半径R3且与第1凹曲线CL2平滑地连接的第2凹曲线CL3和具有曲率半径R4且与第2凹曲线CL3平滑地连接的第2凸曲线CL4构成。在本实施例中，因为与凸曲线切割刃部12a对应的第1凸曲线CL1是朝向旋转方向突出的具有曲率半径R1的凸面，所以，与被做成倒角状的平面的专利文献1以及2的钻头相比，针对缺损的强度提高。

如图5所示，构成上述切割刃12的外周侧的凸曲线切割刃部12a和内周侧的凹曲线切割刃部12b使分别与它们对应的第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2相互交叉，在其交点A形成图2的单点划线所示的微小的棱线。因为从切割刃产生的切屑是通过与第1凹曲线CL2对应的凹曲线切割刃部12b以及内壁面生成，所以，为了得到全长短的卷曲状的切屑，希望上述交点A尽可能位于外周侧。在本实施例的钻头10中，如上所述，因为使与外周侧的凸曲线切割刃部12a对应的第1凸曲线CL1和与内周侧的凹曲线切割刃部12b对应的第1凹曲线CL2相互交叉，所以，与第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2在切线方向平滑地连接的专利文献3记载的以往的钻头相比，使作为第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2的连接点的交点A恰当地位于外周侧。

另外，在图4中，本实施例的钻头10将第1凹曲线CL2的相对于将钻头10的外周面和第1凸曲线CL1交叉的外周点B和作为钻头中心点的轴心C连结的基准线K的凹陷量LF设定在0.01D～0.05D（这里，D为钻头刃径）的范围内。因与凹陷量LF在该范围内的第1凹曲线CL2对应的凹曲线切割刃部12b以及内壁面而生成的切屑成为全长比较短的恰当的卷曲形状，钻头10的耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。

另外，在图4中，本实施例的钻头10将作为与在第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2的交点A穿过的基准线K正交的直线和基准线K的交点E与外周点B之间的径方向距离的前刃倒角宽度LW设定在0.008D～0.06D（这里，D为钻头刃径）的范围内。因为前刃倒角宽度LW在该范围内的第1凸曲线CL1的径方向尺寸与专利文献3记载的以往的钻头相比恰当地变小，所以，切屑形状成为全长比较短的卷曲状，针状突起变小。

另外，在图4中，本实施例的钻头10将外周点B中的作为基准线K和第1凸曲线CL1的角度的前刃角θ设定为负，与外周点B附近对应的角部的强度提高。另外，本实施例的钻头10被设定为0.15D～0.4D（这里，D为钻头刃径）的芯厚CD，确保抗折强度，且尽可能增大切屑排出槽18的截面积。

另外，在图4中，本实施例的钻头10使切屑排出槽18的朝向旋转方向后方的内壁面由形成在内周侧的第2凹曲线CL3和与该第2凹曲线CL3邻接地形成在外周侧的第2凸曲线CL4构成，该第2凸曲线CL4被设定成到达刃带24的跟部。由该第2凸曲线CL4加强刃带24的跟部。

另外，在图4中，本实施例的钻头10分别将第1凸曲线CL1的曲率半径R1、第2凹曲线CL2的曲率半径R2、第2凹曲线CL3的曲率半径R3、第2凸曲线CL3的曲率半径R4设定在R1：0.02D～0.4D、R2：0.15D～0.5D的范围内，将第1凹曲线CL2的曲率半径R2和第2凹曲线CL3的曲率半径R3的关系设定在0.75≤R3/R2≤1.25的范围内。

图6表示用于本实施例的钻头10的切削加工的被削材的种类。图6的◎标记表示最适合钻头10的切削加工的材料，○标记表示适合钻头10的切削加工的材料。

（切削试验1）

下面，说明本发明者等进行的切削试验1。在该切削试验1中，使用与作为本发明品的上述钻头10对应的曲刃型钻头和切割刃被做成直线的直刃型钻头，在下面所示的切削试验条件下进行。

<直刃型钻头>

工具材质：超硬合金

全长：82mm

槽长：30mm

钻头径：

前端角：140°

切屑排出槽的形状：R2＝0.94、

R3＝0.24、R4＝0.21

钻头形状：图7的剖视图以及图8的端面图所示的形状。

<曲刃型钻头>

工具材质：超硬合金

全长：82mm

槽长：30mm

钻头刃径：

前端角：140°

切屑排出槽的形状：R1＝0.16、R2＝0.29、

R3＝0.29、R4＝0.21

钻头形状：图9的剖视图以及图10的端面图所示的形状。

芯厚：0.28D

凹陷量LF：0.02D

前刃倒角宽度LW：0.05D

<试验条件>

被削材：SCM440（30HRC）

加工深度：20mm（盲孔）

切削速度：70m/min

进给量：0.18mm/rev

阶段：无

切削油：水溶性冷却剂（外部供油）

冷却剂：3MPa

芯厚：0.28D

图11表示耐用试验结果，图12表示由直刃型钻头产生的切屑形状，图13表示由曲刃型钻头产生的切屑形状。如图11所示，在使用了直刃型钻头的孔加工中，若到达1720个孔数，则钻头折损。但是，在使用了曲刃型钻头的孔加工中，即使到达2010个孔数，也没有产生钻头的折损。至少耐用寿命提高约20%以上。若比较由图12所示的直刃型钻头产生的切屑形状和由图13所示的曲刃型钻头产生的切屑形状，则由直刃型钻头产生的切屑形状卷曲少，且形成针状突起，与此相对，因为由曲刃型钻头产生的切屑形状卷曲行进，且没有形成针状突起，所以，全长变小，因此，认为由曲刃型钻头产生的切屑得到相对高的排出性。

（切削试验2）

下面，说明本发明者等进行的切削试验2。在该切削试验2中，使用与作为本发明品的上述钻头10对应且第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2相互交叉的类型1钻头和与专利文献3的钻头对应且第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2被相互平滑地连接的类型2钻头，在下面所示的切削试验条件下进行。

<类型1钻头>

工具材质：超硬合金

全长：100mm

槽长：48mm

钻头径：

前端角：140°

切屑排出槽的形状：R1＝0.16、R2＝0.29、

R3＝0.29、R4＝0.21

钻头形状：图4的剖视图以及图3的端面图所示的第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2相互交叉的钻头。

芯厚：0.28D

凹陷量LF：0.02D

前刃倒角宽度LW：0.05D

<类型2钻头>

工具材质：超硬合金

全长：100mm

槽长：48mm

钻头刃径：

前端角：140°

切屑排出槽的形状：R1＝0.16、R2＝0.29、

R3＝0.29、R4＝0.21

钻头形状：图14的剖视图以及图15的端面图所示的第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2平滑地连续的钻头。

芯厚：0.28D

凹陷量LF：0.005D

前刃倒角宽度LW：0.09D

<试验条件>

被削材：S45C

加工深度：25mm（贯通孔）

切削速度：100m/min

进给量：0.15mm/rev

阶段：无

切削油：水溶性冷却剂（钻头内部供油）

冷却剂：1.5MPa

图16表示耐用试验结果，图17表示由类型1钻头产生的切屑形状，图18表示由类型2钻头产生的切屑形状。如图16所示，在使用类型2钻头的孔加工中，若到达1500个孔数，则钻头产生切割刃的缺口。但是，在使用了类型1钻头的孔加工中，即使到达2500个孔数，也没有产生钻头的折损。至少，耐用寿命提高约60%以上。若比较由图17所示的类型1钻头产生的切屑形状和由图18所示的类型2钻头产生的切屑形状，虽然卷曲都被同样地形成，但是，因为由类型1钻头产生的切屑形状没有形成针状突起，全长短，与此相对，由类型2钻头产生的切屑形状形成有针状突起，全长相对长，所以，推定为由类型2钻头产生的切屑排出性相对地低，认为这是耐用试验结果的原因。

（切削试验3）

像图19所示那样，试制11种切削试验2使用的类型1钻头的变形品，作为钻头No.1～No.12，使用这些钻头No.1～No.12，以与切削试验2相同的条件进行了切削。图20表示这些钻头No.1～No.12的试验结果。图20中，○标记表示优异的结果，△标记表示与○标记相比稍稍不好的结果，×标记表示不好的结果。另外，在图20中，角部缺损表示图21所例示的部位的缺口状态，磨损大表示图22所示的部位的磨损大的状态，折损表示图23所示的钻头的折断状态。

如图20的研削试验结果所示，根据钻头No.1～No.3，在切屑形状、推力载荷以及耐用性能方面得到了优异的结果。即、例如，是得到了图17所示那样没有形成针状突起，且全长短的形状的排出性好的形状的切屑，且在切削试验3中用于以进给量0.15mm/rev将钻头向轴心C方向进给的推力载荷比较轻的钻头。另外，得到了与图16的类型1所示的耐用结果同样的耐用性能。但是，根据钻头No.4～No.12，是切屑形状以及推力载荷的至少一方为△标记的稍稍不好或为×标记的不好这样的结果，是为钻头折损、角部缺损、磨损大中任意一个这样的耐用性能评价。

从不能得到耐用性能评价的钻头No.4～No.12的结构，能够进行分析如下。首先，认为钻头No.4以及钻头No.11的因切屑堵塞造成的折损以来源于切屑排出槽18的截面积过小的排出性的低下为起因。即、钻头No.4因为半径比R3/R2是0.7这样太小的值，曲率半径R3与曲率半径R2相比相对地小，所以，切屑排出槽18的截面积过小，另外，钻头No.11因为其芯厚是0.42D这样的太大的值，所以，推定为切屑排出槽18的截面积过小。接着，认为钻头No.5以及钻头No.10的因工具刚性不足造成的折损是以钻头截面积不足为起因的折损。即、钻头No.5因为其半径比R3/R2是1.3这样的太大的值，曲率半径R3与曲率半径R2相比相对地大，所以，切屑排出槽18的截面积过小，钻头No.10因为其芯厚是0.13D这样过小的值，所以，推定为切屑排出槽18的截面积过小。接着，针对钻头No.6～No.8、No.12的角部缺损，认为是以角部的强度或刚性不足为起因。即、认为钻头No.6因为其前刃倒角宽度LW是0.005D这样太小的值，且第1凸曲线CL1的曲率半径R1是0.018D这样太小的值，所以，不能得到角部的强度。认为钻头No.7其半径比R3/R2是1.53这样过大的值，与曲率半径R2的基准线K相比向旋转方向后方侧的凹陷量LF是0.06D这样太大的值，这部分使得不能得到角部的强度。认为钻头No.8因为其第1凸曲线CL1的曲率半径R1是0.42D这样太大的值，所以，与第1凸曲线CL1对应的凸曲线切割刃部12a的向旋转方向侧鼓出的量少，近似直线，因此，不能得到凸曲线切割刃部12a的强度，即、角部的强度。认为钻头No.12因为曲率半径R2是0.12D这样太小的值，所以，容易产生角部的缺损。再有，针对钻头No.9的磨损大，认为以切削能率低，用于维持规定的进给量（0.15mm/rev)的推力载荷增大为起因。即、认为钻头No.9与其曲率半径R2的基准线K相比向旋转方向后方侧的凹陷量LF为-0.02D这样的负的值，半径比R3/R2为0.56这样太小的值，相对地曲率半径R2与曲率半径R3相比是大2倍左右的值，曲率半径R2是0.52D这样大的值，而且，前刃倒角宽度LW是0.09D这样太大的值，在与基准线K相比的旋转方向侧，曲率半径R2大的切割刃12其切削量相对地变少，这部分使得推力载荷变大。

若分别考虑在上述钻头No.4～No.12中被推定为不能得到耐用性能的原因的过大的值或过小的值，则希望第1凹曲线CL2的凹陷量LF在0.01D～0.05D的范围内，前刃倒角宽度LW在0.008D～0.06D的范围内，芯厚在0.15D～0.4D的范围内，第1凸曲线CL1的曲率半径R1在0.02D～0.4D的范围内，第1凹曲线CL2的曲率半径R2在0.15D～0.5D的范围内，第1凹曲线CL2和第2凹曲线CL3的曲率半径比R3/R2在0.75～1.25的范围内。

如上所述，根据本实施例的钻头10，由于在与轴心C正交的截面中，与凸曲线切割刃部12a对应的第1凸曲线CL1和与凹曲线切割刃部12b对应的第1凹曲线CL2在交点A相互交叉，所以，从切割刃12产生的切屑卷曲，且没有针状突起，这部分使得全长成为比较短的形状，其排出圆滑，排出性提高，因此，钻头10的工具寿命进一步提高。

另外，根据本实施例的钻头10，由于在与其轴心C正交的截面中，相对于将钻头10的外周面和第1凸曲线CL1交叉的外周点B和作为钻头中心点的轴心C连结的基准线K，第1凹曲线CL1的凹陷量LF为0.01D～0.05D，所以，切屑形状成为全长比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。若第1凹曲线CL1的凹陷量LF不足0.01D，则钻头10的磨损变大，有损耐用性能。若第1凹曲线CL1的凹陷量LF高于0.05D，则产生钻头的角部的缺损。

另外，根据本实施例的钻头10，由于在与轴心C正交的截面中，作为与在第1凸曲线CL1和第1凹曲线CL2的交点A穿过的前述基准线K正交的直线和基准线K的交点E与作为前述外周点B之间的距离的前刃倒角宽度LW为0.008D～0.06D（这里，D为钻头刃径），所以，切屑形状成为全长比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。若前刃倒角宽度LW不足0.008D，则产生钻头的角部的缺损。另外，若前刃倒角宽度LW高于0.06D，则钻头的磨损变大，有损耐用性能。

另外，根据本实施例的钻头10，因为外周点B中的作为基准线K和第1凸曲线CL1的角度的前刃角θ为负，所以，与该外周点B的近旁对应的角部的强度提高，其缺损得到防止，钻头10的耐用性能提高。

另外，根据本实施例的钻头10，由于具有0.15D～0.4D的芯厚CD，所以，在能够得到切屑的排出性能的范围，钻头的抗折强度提高，因此，钻头的耐用性能提高。若芯厚CD不足0.15D，则强度低下，产生钻头的折损。若芯厚CD高于0.4D，则切屑排出槽相对地变小，切屑的排出不良，产生堵塞，成为钻头折损的原因。

另外，根据本实施例的钻头10，由于在与轴心C正交的截面中，切屑排出槽18中的朝向与钻头旋转方向相反的旋转方向的内壁面由形成在内周侧的第2凹曲线CL3和与该第2凹曲线CL3邻接地形成在外周侧的第2凸曲线CL4构成，该第2凸曲线CL4到达跟部，所以，切屑形状成为全长比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻，并且，在切屑排出槽19的前端面C字状乃至U字状地开口的开口缘的两端部，即、跟部以及与边缘部对应的角部分别由第1凸曲线以及第2凸曲线加强，所以，这些角部以及边缘部的缺损得到防止，钻头的耐用性提高。

另外，根据本实施例的钻头10，因为在使第1凸曲线CL1的曲率半径为R1，使第1凹曲线CL2的曲率半径为R2时，为R1：0.02D～0.4D，R2：0.15D～0.5D，所以，切屑形状成为全长比较短的卷曲状，耐用性能提高，且切削中的推力载荷减轻。若R1不足0.02D或超过0.4D，则推力载荷变大。若曲率半径R2不足0.15D，则容易产生角部的缺损，若超过0.5D，则磨损大。

另外，根据本实施例的钻头10，因为第1凹曲线CL1的曲率半径R1和第2凹曲线CL2的曲率半径R2的半径比在0.75≤R3/R2≤1.25的范围内，所以，在确保钻头10的刚性的范围，切屑排出槽被做成没有切屑堵塞的大小的截面形状。若R3/R2不足0.75，则切屑排出槽的截面积变得太小，产生切屑的堵塞，产生钻头的折损。若R3/R2高于1.25，则切屑排出槽的截面积变大，钻头主体的截面积变小，由于刚性不足，产生钻头的折损。

上面，根据附图，详细地说明了本发明的实施例，但是，本发明也能够在其它的方式中应用。

例如，在前述的实施例的钻头10中，在交点A交叉的第1凸曲线CL1以及第1凹曲线CL2是具有曲率半径R1以及R2的圆弧，但是，不一定是圆弧也可以。

在前述的实施例的钻头10的槽部16形成以规定的扭转角γ（例如30°程度）绕轴心C右旋扭曲的一对切屑排出槽18，但是，也可以应用在切屑排出槽18绕轴心C左旋扭曲的螺旋钻头、切屑排出槽18与轴心C平行的直刃钻头、切屑排出槽18的槽数为1条、2条、或3条以上的钻头、在1个刃带设置2个边缘的双边缘钻头等各种钻头中。

另外，在前述的实施例的钻头10，在轴心C方向纵向贯通地设置了油孔22，但是，该油孔22只要与被削材的材质等相应地根据需要设置即可。另外，也可以不一定设置边缘20。

另外，前述的实施例的钻头10在与其轴心C正交的截面中，切屑排出槽18的内壁面中的朝向旋转方向的相反侧的内壁面由形成在内周侧的第2凹曲线CL3和与该第2凹曲线CL3邻接地形成在外周侧的第2凸曲线CL4构成，该第2凸曲线CL4被设定成到达刃带24的跟部，但是，由于该第2凸曲线CL4是用于加强刃带24的跟部的曲线，也可以不一定是曲线，还可以根据材质适宜地除去。因为上述第2凹曲线CL3并非是对切屑的卷曲的形成有多重要的部分，只要是在与切屑之间形成间隙的程度的曲线即可，所以，其曲率半径R3可在不影响切屑的卷曲、切屑的排出的范围变更。

另外，前述的实施例的钻头10由超硬合金等超硬质工具材料的基材构成，但是，也能够采用高速度钢等其它的工具材料。另外，作为为了提高切削耐用性而在其基材上设置的硬质覆膜，除金属间化合物外，还能够采用金刚石覆膜等。

作为上述金属间化合物，妥当的是元素周期表的IIIb族、IVa族、Va族、VIa族的金属，例如Al、Ti、V、Cr等炭化物、氮化物、碳氮化物或它们的相互固溶体，具体地说，恰当地使用TiAlN合金、TiCN合金、TiCrN合金、TiN合金等。这样的金属间化合物的硬质覆膜例如通过电弧离子镀法、溅射法等PVD法恰当地设置，但是，也能够通过等离子CVD法等其它的成膜法设置。

另外，上述的情况终究是本发明的一实施方式，本发明能够在不脱离其主旨的范围内，以根据本领域技术人员的知识增加了各种变更、改进的方式实施。

符号说明

10：钻头；12：切割刃；12a：凸曲线切割刃部；12b：凹曲线切割刃部；CL1：第1凸曲线；CL2：第1凹曲线；18：切屑排出槽；28：铲背面（钻头外周面)；32：第二后隙面（前端避让面）；34：第三后隙面（前端避让面）；A：第1凸曲线与前述第1凹曲线的交点；B：外周点；C：轴心（旋转中心）；LF：第1凹曲线的凹陷量；LW：前刃倒角宽度；K：基准线；θ：前刃角；R1、R2、R3、R4、：曲率半径；CL3：第2凸曲线；CL4：第2凹曲线。

Claims

1.一种钻头，所述钻头具备在前端面开口的切屑排出槽、形成在该切屑排出槽中朝向钻头旋转方向的内壁面和形成在前述前端面的前端避让面的交叉部分上的切割刃，

该切割刃由形成在内周侧的凹曲线切割刃部和形成在外周侧的凸曲线切割刃部构成，其特征在于，

在与轴心正交的截面中，与前述凸曲线切割刃部对应的第1凸曲线和与前述凹曲线切割刃部对应的第1凹曲线相互交叉。

2.如权利要求1所述的钻头，其特征在于，在与前述轴心正交的截面中，相对于将钻头的外周面和前述第1凸曲线交叉的外周点和钻头中心点连结的基准线，前述第1凹曲线的凹陷量为0.01D～0.05D。

3.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，在与前述轴心正交的截面中，作为与在前述第1凸曲线和前述第1凹曲线的交点穿过的前述基准线正交的直线和该基准线的交点与前述外周点之间的距离的前刃倒角宽度为0.008D～0.06D。

4.如权利要求2或3所述的钻头，其特征在于，前述外周点中的作为前述基准线和前述第1凸曲线的角度的前刃角为负。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的钻头，其特征在于，具有0.15D～0.4D的芯厚。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的钻头，其特征在于，在与前述轴心正交的截面中，前述切屑排出槽中的朝向与钻头旋转方向相反的旋转方向的内壁面由形成在内周侧的第2凹曲线和与该第2凹曲线邻接地被形成在外周侧的第2凸曲线构成，该第2凸曲线到达跟部。

7.如权利要求6所述的钻头，其特征在于，

在使前述第1凸曲线的曲率半径为R1，使前述第1凹曲线的曲率半径为R2，使前述第2凹曲线的曲率半径为R3，使前述第2凸曲线的曲率半径为R4时，为

R1：0.02D～0.4D

R2：0.15D～0.5D。

8.如权利要求7所述的钻头，其特征在于，

前述第1凹曲线的曲率半径和第2凹曲线的曲率半径的关系为

0.75≤R3/R2≤1.25。