CN103987482A - 钻头及穿孔的形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供可高质量水平地有效进行CFRP等难切削加工材料的钻孔加工的钻头。钻头包括：以后部侧为柄部(2)并以前部侧为切削部(3)的钻头主体(4)；形成于切削部(3)的第1刃背(A)～第4刃背(D)；形成于该刃背之间的第1切削部沟槽(5a)～第4切削部沟槽(5d)；设置在切削部(3)前端的导刃(6)；与该导刃(6)连接而形成扩径螺旋顶(AK1～DK4)的顶群构成的扩径螺旋顶部(9)；与该扩径螺旋顶部(9)连接而形成的顶高度相同的精加工螺旋顶(AF1～DF5)(参照图2)的顶群所构成的精加工螺旋顶部(12)；扩径螺旋顶(AK1～DK4)扩径刃的刃群构成的扩径螺旋刃部(18)；精加工螺旋顶(AF1～DF5)精加工刃的刃群构成的精加工螺旋刃部(19)，切削进刀量是使所述被加工件上切削形成的切削孔的壁面上不形成螺旋凸部位的平壁面精加工的进刀量。

Description

钻头及穿孔的形成方法

技术领域

本发明是有关特别适合于以CFRP(碳纤维强化塑料)、BFRP(硼纤维强化塑料)、AFRP、(芳族聚酰胺纤维强化塑料)、KFRP等的FRP(纤维强化塑料)为代表的加工困难材料所构成的构件(难切削加工构件)的钻孔(穿孔)的钻头及穿孔的形成方法。 

背景技术

以FRP为代表的纤维强化复合材中，CFRP作为轻量·高性能的材料而被使用在汽车·船舶·医疗设备·铁道车辆·航空·宇宙领域等的用途。 

专利文献1中，公开有使用于所述纤维强化复合材钻孔的钻头。 

[在先技术文献] 

[专利文献] 

[专利文献1]日本特开2009-172708号公报 

发明内容

[发明想要解决的课题] 

但是，CFRP的切削加工在加工上困难，且容易产生脱层(层间剥离)、表面剥离、未切断纤维造成的毛刺及树脂或纤维的缺陷。并且，纤维会成为在纤维轴半径方向上容易分断的微粉末，因此进一步提高加工效率成为大的课题。 

即，CFRP是以环氧树脂等将细碳纤维固化制成，所以玻璃化转变温度(Tg)在250℃～350℃时为低温。因此，容易造成工具锋利度降低、加工扭矩(切削阻力)上升(增大)、切削温度上升及由于该切削温度的上升使得树脂软化乃至粘性化(以下称“软化”)。 

由于该树脂软化使得树脂容易剥离，并进一步降低前端刃的锋利度。 因此，碳纤维的一部分未被切断而残留使得非切断长纤维增大。并且，该非切断长纤维会被旋转工具所卷入而拉扯导致被加工构件的破裂或因非切断长纤维的残留而起毛，使得加工质量明显地降低。 

钻孔加工用的钻头或用于将以该钻头加工后的孔精加工用的铰刀在刀刃部的外周不具有后刀面的边缘部。因此，在边缘部整体与被加工构件接触的状态下进行切削动作，所以摩擦的发热变大以致使刀尖的磨损遍及全刀刃。因刀尖磨损时使得加工扭矩上升，其扭矩一部分成为朝着轴向(推力方向)的力。该推力方向的力在CFRP等的切削加工，尤其在孔的入口部或出口部会成为脱层等产生的主要原因。但是，进行一般金属材料的加工的场合不会产生脱层等，因此在钻头业界对于朝推力方向的力的作用等问题未加以重视。 

并且，在CFRP等的切削加工中，会有不能使用刀尖部分(加工点)的冷却或润滑及排出切屑用的切削油的场合(例如，飞机的制造或以手动旋具穿孔)。 

此时，成为干式加工。该不供给冷却油的切削以致急剧温度上升而造成树脂劣化。并且，钻孔产生的切屑包含着大量非常硬的微小粉末，会使得工具刀尖的磨损急速进行而降低锋利度，助长脱层等的产生。此外，飞散的微小粉末对人体会造成不良影响(例如“肺尘病”)或对周边设备造成不良影响(例如“滑动面的磨损”)。 

专利文献1所述的钻头是使最外周刃部(4c)相对于纤维的方向垂直接近，所以在外周侧可提高纤维的切断功能。并可抑制被切削区域外周侧加工时的新毛刺的产生，进一步有效获得孔面精度，孔面粗糙度与现有的钻头比变得较佳。另外，设置分断边缘(7)用的沟槽(8)来提升切屑的排出性。 

但是，专利文献1的钻头具有以下说明的缺点。 

(1)切屑是以极细小的微小粉末状态喷出飞散于空气中来大量排出(参照本发明的图5(现有钻头))。这是由于进入边缘(7)与切削壁之间的切屑有如被石磨磨碎而产生微小的微小粉末。该微小粉末的飞散现象同样会在具有弯曲的双刃且沟槽为直线沟槽的钻头(例如，日本特开2010-214478公报)发生。由于钻孔时的推力完全作用于刀尖，所以成为F (机械侧推力)=f(切削刃推力)。 

(2)如图4所示，专利文献1的实施方式4是仅在设置于螺纹刃背前端的边缘(7)设置多个浅且小的宽度所成的直形小沟槽形式的沟槽(8)(缺口)的方式。在这种的直线小沟槽形式的沟槽(8)会逐渐粘上软化后的树脂及硬化后的微小粉末，迟早会成为堵塞状态。因此专利文献1的钻头会在1mm以下的壁面产生脱层(专利文献1中称为“挤裂”)，具有不能高精度进行孔加工的缺点。 

(3)在内部组成具有不均匀性的铝压铸件等软材的钻孔中，由于材料的不均匀性使得钻头前端的切削进行方向弯曲以致于钻头的直线前进性不良，所以难以形成高精度的切削孔。 

本发明是鉴于以上的现有技术的缺点所研创而成，针对CFRP等构成的难切削加工构件，其目的在于提供一种可高质量并可效率良好进行钻孔加工(穿孔加工)的钻头及穿孔的形成方法。并且，本发明说明书中，“穿孔”的用语是作为含有贯穿孔与未贯穿的盲孔的两者来使用。 

[用于解决课题的手段] 

为达成以上发明目的，本发明构成为如下结构。 

本发明第一方式有关的钻头，其特征在于，具备： 

以后部侧为柄部以前部侧为切削部的钻头主体； 

形成在所述切削部上的第1刃背～第n刃背； 

形成在该第1刃背～第n刃背的刃背之间的第1切削部沟槽～第n切削部沟槽； 

对设置在所述切削部前端的被加工件实施先行切削钻孔的导刃； 

与该导刃连接，且形成在所述第1刃背～第n刃背的由扩径螺旋顶的顶群构成的扩径螺旋顶部，该扩径螺旋顶部在对所述先行切削孔进行扩径切削的同时形成螺旋凸部位； 

与该扩径螺旋顶部连接，且形成在所述第1刃背～第n刃背的由顶高度相同的精加工螺旋顶的顶群构成的精加工螺旋顶部，该精加工螺旋顶部切削所述螺旋凸部位而进行平壁面精加工； 

在所述扩径螺旋顶及所述精加工螺旋顶的螺旋顶与螺旋顶之间，以连接所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽中的相邻的切削部沟槽彼此的方 式形成的螺旋谷； 

由所述扩径螺旋顶与所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽的沟槽面形成的该扩径螺旋顶的顶缘部位的、由扩径刃的刃群构成的扩径螺旋刃部，该扩径螺旋刃部对由所述导刃切削形成的先行切削孔进行分断扩径切削或分割扩径切削； 

由所述精加工螺旋顶与所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽的沟槽面形成的顶缘部位的、由精加工刃的刃群构成的精加工螺旋刃部，该精加工螺旋刃部对由所述扩径螺旋刃部切削形成的扩径切削孔进行分断精加工切削或分割精加工切削。 

“精加工螺旋刃部”包括所有的形成在不是全部的精加工螺旋顶部的多个圈的方式、或是形成在精加工螺旋顶部的全部的精加工螺旋顶的方式。 

“第1刃背～第n刃背”及“第1切削部沟槽～第n切削部沟槽”中，直线方式、微扭转的方式及螺旋方式(螺旋管方式)都包含于技术范畴内。 

本发明第二其他的方式的钻头以所述第一方式的钻头为基础，其特征在于：所述导刃不具有边缘、或者所述导刃及所述扩径螺旋顶部这两者不具有边缘、或者所述导刃、所述扩径螺旋顶部及精加工螺旋顶部均不具有边缘。 

本发明第三其他的方式的钻头以所述第一或第二方式的钻头为基础，其特征在于：在所述柄部的外周侧形成有与所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽中的任一个直接连通的侧贯穿沟槽，所述侧贯穿沟槽连通的切削部沟槽为连通切削部沟槽，从夹紧所述柄部的夹紧装置侧供给的冷却剂通过所述侧贯穿沟槽被引导流入所述连通切削部沟槽内而供给至所述导刃， 

所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽中不与所述侧贯穿沟槽连通的切削沟槽为非连通切削部沟槽， 

在形成有所述导刃的部位形成有直接连通所述连通切削部沟槽与所述非连通切削部沟槽的切削部沟槽连通凹部， 

流入所述连通切削部沟槽的所述冷却剂通过所述切削部沟槽连通凹部流入所述非连通切削部沟槽内而从切削孔的入口被排出， 

所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽形成为将来自所述侧贯穿沟槽 的冷却剂供给至所述导刃的直线沟槽形式或者微扭转沟槽形式。 

冷却剂为空气、空气以外的气体、喷雾、润滑液、润滑剂、水、研磨油剂、切削剂等。 

本发明第四方式的钻头以所述第一至第三中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽形成为，在加工时推力方向上不产生应力的方向上仅扭转所述扩径螺旋顶部及所述精加工螺旋顶部的螺纹升角的形式。 

本发明第五方式的钻头以所述第一至第四中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：所述导刃的终端外径与所述扩径螺旋顶部的前端外径相同。 

本发明第六方式的钻头以所述第一至第五中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：间距为P，α为0.01mm～0.5mm， 

所述精加工螺旋顶部的所需外径尺寸的位置即所述精加工刃的尖顶的尖顶宽度为比P／8的宽度宽的P／8+α， 

所述尖顶宽度为所述P／8+α的尖螺纹顶通过所述螺纹研磨形成， 

通过所述尖螺纹顶的外径研磨，而在获得所述P／8+α的尖顶宽度即所述所需外径尺寸的位置形成所述尖螺纹顶。 

本发明第七方式的钻头以所述第一至第五中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：间距为P，所述切削部沟槽的沟槽数为n，所述精加工螺旋顶部的所需外径尺寸位置即所述精加工刃的尖顶的尖顶宽度为P／n。 

本发明第八方式的钻头以所述第一至第五或第7中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：间距为P，α为0.01mm～0.5mm，所述切削部沟槽的沟槽数为n， 

所述精加工螺旋顶部的所需外径尺寸位置即所述精加工刃的尖顶的尖顶宽度为P／n+α。 

本发明第九方式的钻头以所述第一至第八中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：所述扩径螺旋顶部的所述螺旋谷的谷底形成为2度～8度的倾斜角度线状。 

本发明第十方式的钻头以所述第一至第八中的任一方式的钻头为基础，其特征在于：在所述柄部未被夹紧装置所夹紧的部分直接设置或经由 其他构件设置有突缘部，并且， 

能够设置或安装吸引罩，该吸引罩吸引从切削孔的入口排出的切屑，且该吸引罩具备：抵接于所述被加工件面的工件面抵接开口部；从该工件面抵接开口部延长的筒状部；连接着设置在该筒状部的吸引装置的吸引口；使设置在所述筒状部的后部侧的所述柄部或所述其他的构件通过且不使所述突缘部通过的柄侧贯穿部， 

通过所述柄侧贯穿部的边缘抵接于所述突缘部而停止所述吸引罩朝向所述前部侧的移动，并通过所述工件面抵接开口部抵接于所述被加工件面，而能够伴随着切削进刀使所述吸引罩向后部侧移动。 

本发明第一方式的穿孔的形成方法，其特征在于，通过利用一个钻头进行下述各工序而在被加工件上形成穿孔，该穿孔的形成方法包括：在被加工件上形成先行切削孔的先行切削工序；对所述先行切削孔进行扩径切削的同时形成螺旋凸部位的扩径切削工序；对所述螺旋凸部位进行切削而进行使开口孔部的壁面平滑的平壁面精加工的精加工切削工序。在此，“穿孔”用语包含贯穿孔及未贯穿的盲孔这两者的意思。 

[发明效果] 

根据本发明，由钻头产生的切屑是在穿孔入口的周围整齐地堆栈成整齐的堆栈山方式(蚁冢入口的堆栈山状态)(参照图6)。因此，几乎不会产生微小的切屑，且几乎不会造成切屑的飞散。 

其理由在于，利用导刃先行进行开口的先行切削孔通过扩径螺旋顶部的多个扩径刃进行切削使其逐渐稍微分断并被扩径，从而切屑会以硬质状态形成颗粒状的切屑。该颗粒状的切屑会顺利地分散流入多个的螺旋谷而顺利排出到相邻的切削部沟槽并顺利地搬运到切削孔入口。 

并且，使用本发明有关的钻头时，颗粒状切屑在有边缘的情况下几乎不会进入到边缘，顺利地流入螺旋谷而被排出到切削部沟槽。因此，颗粒状切削屑几乎不被磨溃(不会成为微小粉体)而以颗粒状态从切削孔入口被缓缓地排出。 

因此，进入边缘与切削孔壁之间的切屑极少，所以边缘与切削孔壁之间的接触压力不会上升。因此，不会产生因发热使得温度明显上升或切削刀尖的显著磨损。 

使用本发明的钻头进行钻孔时，由于发热少，且钻头与切削孔壁的接触压力低，所以不会引起软化或熔解·熔融也不会造成脱层。因此，可贯穿整个切削工序地进行硬质状态的切削。另外，为进行螺旋顶部的精加工，通过多个精加工刃进行为使其实现精加工的切削。由此，即使FRP等加工困难的材料，仍可进行脱层(层间剥离)、表面剥离、未切断纤维形成的毛刺或树脂与纤维的缺陷少的高质量的切削孔(穿孔)的加工。 

另外，扩径螺旋顶部的切削动作为咬入切削动作，所以可通过扩径螺旋顶部来确保直线前进性。由此，可获得在导刃、或导刃及扩径螺旋顶部或导刃、扩径螺旋顶部及精加工螺旋顶部不具有为了直线前进而设置的现有钻头所必备的构成要件的边缘的钻头。本发明有关穿孔的形成方法也可获得和上述效果相同的效果。 

附图说明

图1是本发明实施例1的侧视图、放大主视图(导刃侧)及放大后视图(柄部侧)。 

图2是本发明实施例1的扩径螺旋顶部的简图及切削部的分解图。 

图3是本发明实施例1的扩径螺旋顶的形状图及精加工螺旋顶部的简图。 

图4是本发明实施例1的扭转的说明图。 

图5是本发明实施例1的切削状况图及利用现有钻头的切削状况图。 

图6是本发明实施例1的切削的流程说明图。 

图7是表示本发明实施例1的顶部的形成位置的概念图。 

图8是本发明实施例2的夹紧装置夹紧的状态图及使用状态图。 

图9是本发明实施例3的钻头的方式1的概念图、方式2的概念图及实施例1的钻头的概念图。 

图10是本发明实施例4的钻头的方式3的局部剖视图及概念图。 

图11是本发明实施例5的侧视图、切削部的简图及放大主视图。 

图12是本发明实施例6的导刃的局部主视图。 

图13是本发明实施例7的局部侧视图。 

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式说明。 

本发明是将利用导刃先行开口的先行切削孔以导刃上连续地直径逐渐扩大的扩径螺旋顶部将先行切削孔的直径扩开地进行切削(扩径切削)，从而形成螺旋状的凸部位(以下称“螺旋凸部位”)，之后，以与扩径螺旋顶部连接的精加工螺旋顶部切削螺旋凸部位而除去，形成平滑壁面的穿孔，以至此未有的新见解来进行。本发明可以用一个钻头进行这些加工处理。 

本发明的钻头的扩径旋顶部及精加工螺旋顶部的螺旋顶形态(螺纹形态、顶形状、谷形状)以多样的螺旋顶形态作为其技术的范畴。其中，也包括螺纹规格(例如JIS规格)的螺旋顶形态。 

以下，针对实施本发明的实施方式的实施例进行说明。但是，本发明以不仅限于这些实施例为主旨。另外，后述关于实施例的说明时，对所述实施例的相同结构赋予相同符号并省略重复的说明。 

[实施例1] 

在图1～图7所示的本发明的实施例1中，1为钻头且钻头1为如下的结构。 

钻头主体4具有设置在后部侧的柄部2与设置在前部侧的切削部3。 

在切削部3形成有第1刃背A～第4刃背D，在该第1刃背A～第4刃背D之间设有第一～第4切削部沟槽5a～5d。第一～第2切削部沟槽5a～5d朝着钻头主体4的轴向延伸，使第1刃背A～第4刃背D分别分离。 

在第1刃背A～第4刃背D形成有精加工螺旋顶部12。 

在切削部3的前端设有用于通过旋转切削而在被加工件S(又称“被切削件”、“被穿孔件”)上钻设先行切削孔(进行初期穿孔)的比精加工螺旋顶部12的外周径直径小的导刃6。与该导刃6连续并随着朝向所述后部侧而其直径逐渐变大，通过切削沟槽部5a～5d使其分断，形成朝着精加工顶部12而延伸的扩径螺旋顶AK1～DK4(参照图2)。扩径螺旋顶AK1～DK4通过咬入切削动作一边扩径切削先行切削孔，一边逐渐形成螺旋凸部位20。将扩径螺旋顶AK1～DK4的顶群统称为扩径螺旋顶部9。 

与该扩径螺旋顶部9连接，在第1刃背A～第4刃背D形成有顶的高 度相同且被4条切削沟槽部5a～5d分断的切削所述螺旋凸部位而进行平壁面精加工的精加工螺旋顶AF1～DF5(参照图2)。将该多个精加工螺旋顶AF1～DF5的顶群统称为精加工螺旋顶部12。 

在扩径螺旋顶AK1～DK4及精加工螺旋顶AF1～DF5在轴向上相邻的各顶之间，具备以连接第1～第5切削沟槽部5a～5d的相邻切削沟槽彼此的方式形成的螺旋谷14。 

导刃6的导刃的切削刃51是通过由扩径螺旋顶AK1～DK4与第1切削部沟槽5a～第4切削部沟槽5d的沟槽面的交线形成的该扩径螺旋顶AK1～DK4的顶缘部位(导刃的前刀面52与导刃的后刀面50的交线部位)而形成的(参照图12)。 

钻孔时，首先，通过导刃6切削形成先行切削孔，由扩径螺旋顶AK1～DK4的扩径刃的刃群所构成的扩径螺旋刃部18一边进行切削(称为“扩径切削”)使得该先行切削孔的直径扩开，一边形成螺旋凸部位，即通过以咬入切削动作以扩开方式进行切削。如上所述，将形成的切削孔为扩径切削孔。 

精加工螺旋刃部19为形成在加工螺旋顶AF1～DF5与第1切削部沟槽～第4切削部沟槽的沟槽面的交线部的多个精加工刃所构成的刃群的总称。该精加工刃形成在精加工螺旋顶AF1～DF5的顶缘部位(前刀面与后刀面的交线部位)。扩径切削孔是通过精加工螺旋刃部19进行切削，而精加工成螺旋凸部位被切削后的平滑壁面(称为“平壁面精加工”)的最终孔。 

切削时的钻孔进刀量是以在钻头切削被加工件而形成的切削孔的壁面不形成螺旋凸部位20，而精加工为平滑的壁面的进刀量。进刀量与精加工螺纹刃部的关系如后所述。 

再者，该实施例中，虽设置有4条切削沟槽，但本发明不限于此，也可以设置2～3条的切削沟槽、或设置4条以上的切削沟槽。 

在柄部2的外周侧形成有从柄部的后端与第2切削部沟槽5b、第4切削部沟槽5d(以下称为“连通切削部沟槽”)直接连通的直线形式的侧贯穿沟槽21a、21b。 

使得从对柄部2进行夹紧的夹紧装置22(参照图8)侧供给的作为冷 却剂的一种的冷却·切屑排出用空气、干冰气体、氮气或该含有这些的混合气体的冷却·切屑排出用气体G，通过侧贯穿沟槽21a、21b流入并引导至“连通切削部沟槽”而供给到导刃6为止。 

第1切削部沟槽5a～第4切削部沟槽5d的沟槽形态为将来自侧贯穿沟槽21a、21b的冷却·切屑排出用气体呈大致直线形供给至导刃6的直线沟槽形态或微扭转沟槽形态(例如，1度～5度)。 

切削部沟槽连通凹部23a直接连通第2切削部沟槽5b与第3切削部沟槽5c，切削部沟槽连通凹部23b直接连通第2切削部沟槽5b与第1切削部沟槽5a。 

切削孔为非贯穿状态时，流入“连通切削部沟槽”的冷却·切屑排出用气体G通过切削部沟槽连通凹部23a、23b流入“非连通切削部沟槽”，而从切削孔的入口带有切屑地排出。 

如图4表示，将第1切削部沟槽5a～第4切削部沟槽5d在加工时朝推力方向不产生应力的方向(通常为左方)，设成仅扭转扩径螺旋顶部9及精加工螺旋顶部12的螺纹升角(1度～5度的扭转范围)。 

即，如图4的上图所示，切削部沟槽为直线沟槽(直线沟槽)的情况下，尤其在扩径螺旋刃部18中，由于在钻头进行方向产生的应力F3为刀尖倾斜作用，因此被分成旋转方向产生的应力F2与进行方向的应力F1而产生不必要的应力。 

另外，如图4的下图所示，第1切削部沟槽5a～第4切削部沟槽5d为左扭转沟槽的情况下，尤其在扩径螺旋刃部18中，由于进行方向产生的应力F3呈直角作用于扩径螺旋顶AK1～DK4的扩径刃(刀尖)上，所以朝着旋转方向的应力F2和钻头进行方向产生的应力F1相同而不会产生朝推力方向的应力F3。 

前端的钻头刀刃的导刃6设定使其外径尺寸T与扩径螺旋顶部9的前端直径相同，并设定其前端角度θ为75度～120度(图中为90度)，尽可能地抑制切削阻力与磨损造成的加工扭矩的上升。 

通过使导刃6的终端外径与所述扩径螺旋顶部9的前端外径相同，可在以导刃6切削所形成的先行切削孔上，形成最初咬入的扩径刃的咬入量较浅的咬入量，所以可减少其切削阻力而提升其持久性。 

切削部沟槽连通凹部是如切削部沟槽连通凹部23a、23b那样设有两个，能够最有效地对冷却·切屑排出用气体进行的切屑的排出及导刃6的前端及切削刀刃整体进行冷却。因此，导刃为4刀刃，且刃背及切削部沟槽为4条的设置方式为最佳。 

冷却剂不仅限于冷却·切屑排出用气体，也可以是喷雾、液体。只要根据被切削构件的加工条件、使用、环境、生产性等选择最适当的冷却剂即可。 

4刀刃的扩径螺旋顶部9的扩径螺旋顶从扩径螺旋顶1.5顶至扩径螺旋顶3顶为适当，但是钻头1采用可获得最适当咬入结果的扩径螺旋顶2.5顶。 

柄部2在其后端形成有四角部24，该四角部24用于以止转的方式卡合于与后述加工中心机床(未图示)的夹紧装置22(主轴)的保持方式不同的主轴(未图示)，在四角部24的端部形成有锪孔25，该锪孔25直接与侧贯穿沟槽21a、21b连通，残留在锪孔25的冷却·切屑排出用气体G可由其漏斗效果有效地流入侧贯穿沟槽21a、21b。 

四角部24的四角稍小于柄部2的外径。这是为防止轴研磨时的砂轮的磨损及用于消除轴的不均匀。在位于对抗关系的两个角上形成有直线方式的侧贯穿沟槽21a、21b，在该侧贯穿沟槽21a、21b的正下方形成有切削部沟槽。 

四角部24虽基于作为再研磨时观察螺旋顶而言有必要，但也可以为不具四角的圆棒柄部。 

针对进刀量说明。 

例如，设1间距=1.0mm，公称直径6mm，每一转的进刀量为0.1mm的情况下，螺旋凸部位在每一转通过精加工螺旋刃部进行0.1mm的切削。因此，在第10转即可全部切削而形成不具有螺旋凸部位的穿孔。 

实际上，一般的钻头因其发热量等原因而进刀量通常为0.05mm～0.2mm，但本发明的钻头以0.05mm～0.4mm的进刀量为最佳。 

以手动旋具进行0.2mm以上进刀量操作中，会因为钻头破损而作业人员会产生身体感觉越来越强烈的推动阻力，所以超过如0.2mm那样的进刀量则不使用，手动在0.05mm以下为操作人员的身体感觉安全的适当进刀 量。 

钻头1由于其每一转的切削进刀量可以比一般的钻头(进刀量0.05mm～0.2mm)或端铣刀大(例如，0.4mm的进刀量)，所以如图3所示，在扩径螺旋顶AK1～DK4形成无边缘的后刀面16，并在精加工螺旋顶AF1～DF5形成无边缘的后刀面17，而从扩径螺旋顶AK1～DK4跨精加工螺旋顶AF1～DF5通过以各刀刃分割后实施切削加工来对应刀尖的磨损。 

可通过后刀面16及后刀面17尽可能减少与切削壁面接触的部位，形成锋利的刀尖锋利度，使得切屑不会停留在扩径螺旋顶AK1～DK4及精加工螺旋顶AF1～DF5的棱线上。 

用于使切削孔成为不具有螺旋凸部位的平壁面的切削进刀量必须比扩径螺旋顶AK1～DK4及精加工螺旋顶AF1～DF5或者其中任一方的尖顶宽度小。即，有关的尖顶宽度必须比切削进刀量大。 

如钻头1为4刀刃的情况下，第1刃背A～第4刃背D的刀刃以偏离0.25间距进行切削为好。 

另外，使切削部沟槽为偶数可使得所有的切削部沟槽成为以切削部沟槽连通凹部连通的连通切削部沟槽与非连通切削部沟槽，所以能够实现以冷却·切屑排出用气体G对所有切屑不偏离地顺利进行排出移动与回收，可使切削部不偏离地到达各个角部而有效地进行冷却。 

以摩擦系数小且抗磨损性高的DIA(超微结晶钻石涂层硬度9000Hv)、DG(石墨专用的涂层硬度9000Hv)、DLC(Diamond Like Carbon硬度6000Hv)、NPD(奈米多晶钻石)等的钻石涂层为起始，施以高硬质膜为好。 

包含导刃6的切削部3及柄部2也可以从一根原材料一体研磨形成，也可以分开研磨形成导刃6然后接合。 

刃背及切削部沟槽不限于本实施例的四个的方式，也可以为两个、三个、五个、六个或其以上的方式。从姿势稳定性来看刃背及切削部沟槽是偶数为好。 

对于钻头的切削进刀量而言，以螺纹研磨所形成的部分中，在所述被加工件S切削所形成的切削孔的壁面上进行不形成螺旋凸部位20的平壁 面精加工的每一转的进刀量为尖顶宽度(P(间距)／8)以下。 

然而，可设为螺纹的规格与尖顶宽度、谷底宽度、顶高度、谷深度、螺纹线形式、顶形状不同的规格。尤其可将扩径旋旋顶部9及精加工螺旋顶部12的尖顶宽度设成比螺旋顶的尖顶宽度的P(间距)／8还宽，可增加进刀量的自由度。 

另外，由于使谷底浅可提升工具的刚性。 

FRP具有如下的种类。 

玻璃纤维强化塑料(GFRP)：比较廉价且电波穿透性优异。 

碳纤维强化塑料(CFRP)：作为铝合金的后继材料来使用。 

硼纤维强化塑料(BFRP)：强度、防弹性大，且多使用于军事武器等。 

芳族聚酰胺纤维强化塑料(AFRP，KFRP)芳族聚酰胺纤维(Kevlar)的强化抗冲击性优异。 

其耐热性是以JIS-K-6911规定热变形温度为200℃以上。 

(1)以钻头1产生的切屑几乎都是颗粒状的切屑(以下称“颗粒状切屑”)和现有的钻头产生的切屑为细小粉末，有明显的不同。 

具体而言，现有钻头的切屑含有如下的大量微小粉末，即，如以手指在指间摩擦时，可感觉大量的微小粉末，即使从手指搓落在皮肤的微小间隙仍会有微小粉末残留，即使进一步以水洗仍含有不能清除的残留的微小粉末。 

相对于此，本发明的实施例的钻头1的切屑不会感觉有微小粉末的存在，以手指搓落时可将切屑大体上搓落，并进一步以水洗时可大致使其完全脱落。 

因此，称切屑为几乎不含微小粉末的仅颗粒状的切屑并不为过。 

相对于钻头1不进行吸引地切削所排出的切屑在空气中几乎毫不飞散地堆栈于穿孔周围进行切削，现有钻头则有微小粉末飞散于空气中(参照图5)，以手指触摸穿孔入口与出口的粗糙度，其不同处即可一目了然。 

其理由为导刃及以切削部所切削的颗粒状切屑一旦进入到第1切削部沟槽5a～第4切削部沟槽5d时大多会顺利地流入多个螺旋谷14而顺利地被排出至相邻的切削部沟槽，在重复进行该操作的情况下通过螺旋谷结构顺利地搬运到切削孔入口。即，颗粒状切屑在有边缘的情况下不会进入到 边缘，而会流入螺旋谷14并排出至切削部沟槽，且接着流入下一个螺旋谷而排出到下一个切削部沟槽这类的流动动作，从而不致破损地(不会成为微小粉体)以颗粒状态从切削孔入口顺利地被排出。 

即，即使在有边缘的情况下，切屑也会顺利地流入螺旋谷14，其几乎不会强制进入边缘，从而，不会造成边缘与切削孔壁的接触压力的上升。因此不会造成因发热而使得温度明显地上升。并且也不会明显促进切削刀尖的磨损。即，由于不易发热，且与切削孔壁的接触压力也较低，所以切削孔的精加工也变得高质量。 

另外，能够以切削温度为不致使CFRP的树脂软化的低温进行加工，所以可避免因CFRP的热造成的劣化，并且切削孔的精加工可获得高质量。 

(2)基于所述(1)可知，切屑及切削壁面不会因热而软化，所以不产生咬入黏贴的硬质状态的切屑顺利移动地被排出。并借着扩径螺旋顶部9的多个扩径刃(例如，实施例1的刃背为第1刃背～第4刃背的四刃背，第1刃背的扩径刃为4片，扩径刃的总数为16片的扩径螺旋顶部<参照图2>)，将以导刃6所形成的先行切削孔进行稍微逐渐分断扩径切削或分割扩径切削，所以切屑是以颗粒状切屑维持着硬质状态，而在切屑彼此不咬入黏贴的状态下有效且顺利地流入螺旋谷。 

此时的切削进刀量是不致在切削孔的壁面形成螺旋凸部位的平壁面的进刀量，所以扩径切削成为高质量的平壁面。 

另外，扩径螺旋顶AK1～DK4的扩径刃及精加工螺旋顶AF1～DF5的精加工刃是通过第1切削部沟槽～第4切削部沟槽来分断或分割，所以碳纤维利用各扩径刃及各精加工刃而被每次切断来形成短纤维。 

即，可实现机构·动作，不产生或不易产生炭纤维的非切断长纤维的增大、该非材断纤维长纤维被旋转工具所卷绕拉扯而附着软化树脂以致破裂、及非切断长纤维的残留而导致起毛。 

(3)切削部3交替配置有切削部沟槽与扩径螺旋顶部9及精加工螺旋顶部12构成的螺旋顶部。由此，以24刀的精加工刀的精加工螺旋刃部19将扩径螺旋刃部18的切削所残留的脱层，在相同处逐一地切削进行精加工(铰刀的功能)，通过该点，也能够实现不残留脱层等的切削孔，将其切削面进行高精度精加工。 

即，本发明的钻头为具有分断刀刃方式或分割刀刃方式的铰刀部(精加工部)的附带分割铰刀刃的钻头。 

(4)钻头的拔除动作中，由于切削孔是形成平壁面而可以在切削时的旋转状态下进行拔除动作。 

通过在切削时的旋转状态进行拔除动作，即使在拔除动作时仍可以基于精加工螺旋顶AF1～DF5的精加工刃群进行拔除动作切削，通过该拔除动作切削进行所残留的些许起毛的切除。 

(5)由于发热量小而可采取大的切削进刀量，即使因此导刃6的先行切削孔成为粗糙面，但紧接的扩径螺旋顶部及精加工螺旋顶部的切削仍可通过多个刀刃仔细予以分断切削或分割切削，从而可精加工成高质量的切削孔。 

实际上，虽使用钻设切削孔6mm的本发明的钻头，在每一转以0.4mm的切削进刀量进行孔切削，但可获得未确认出脱层的产生的良好的孔精加工。这是由于从炭纤维用钻头、钢材用钻头皆是每一转的进刀量为0.05mm～0.2mm来看时，格外的明显。 

针对测试品的加工试验说明。 

<钻头的形状与表面处理> 

*母材：超硬 

*钻头：公称直径6mm 

*导刃的形状： 

·导刃(相当于实施例1的导刃6) 

·端铣刀(相当于实施例5的导刃43) 

*表面处理 

·未处理物 

·无氢DLC涂层 

·薄膜钻石DIA涂层 

<加工条件> 

*被加工件：CFRP(厚度5mm、表面交织、双面抛光) 

*主轴转速：2500rpm 

*切削速度：47m／min 

*进刀速度：125mm／min 

*每一转的进刀量：0.05mm／rev 

*冷去口齐：无 

*切屑的去除：将吸尘器的喷嘴接近钻头的吸引 

*固定循环：G1 8无段步骤 

*加工机：VKC45 II(日立精机制) 

<加工目标> 

未处理物：即使加工30孔也不会产生毛刺或脱层。 

涂层物：即使加工150孔也不会产生毛刺或脱层。 

<加工试验结果> 

表面处理    导刃    加工孔数    开始脱层的孔数 

未处理物    导刃43    200孔    50孔 

DLC    导刃43 400孔    100孔 

DIA    导刃43    2000孔    1400孔 

DIA    导刃6    1400孔400孔 

并且，以DIA涂层的导刃6进行厚度5mm的KFRP(芳族聚酰胺纤维强化塑料)的切削中，脱层开始出现的孔为200孔。 

关于薄膜钻石DIA涂层物可大幅地超过当初的目标孔数，尤其是导刃43可获得极为良好的结果。 

另外，DIA涂层后的导刃43的第二孔(切削进刀量0.05 mm)的发热温度Max为62.41℃(切削开始前温度1 8.68℃)，发热产生的温度上升为43.73℃。温度测定条件是以红外线温度记录器监视钻头的温度时，钻头完成切削而钻头前端来到切削入口时的最高温度。 

本发明的钻头虽适合以CFRP(碳纤维强化塑料)等的FRP为代表的难切削加工材的钻孔(穿孔)，但被加工件(工件材)不仅限于此。可适合作为铝压铸件、铜制铸件、钛合金、CFRP与这些合金的复合型材料等、各种金属制构件、金属制构件与合成树脂等的复合制构件或复层制构件、木制构件、合成树脂制构件的穿孔工具。 

本发明的钻头并非用于切削螺纹，无需按规定螺纹的规格而可以形成浅的螺旋谷，如此一来可形成高的钻头刚性，例如也可以实现3mm以下 的钻头。 

精加工螺纹刃部12可设成与螺纹研磨所形成的螺纹顶相同。 

这是由于可借着制作切削攻刀的装置及技术容易制作钻头。 

设以螺纹切削进行钻头制作的情况下，可切除尖顶形成精加工刃(精加工螺旋顶AF1～DF5)的尖顶宽度成为所述P／8+α的位置为止。 

这是由于借着进行螺纹研磨的尖顶切削多于P／8的切削即可容易实现。 

另外，尖顶切削至P／8+α的位置为止是借着外径研磨形成，所以在螺纹的如公称尺寸的规格研磨中，有产生不能获得所需外径尺寸的可能性。 

此时，直至获得所需外径尺寸(设尖顶宽度为P／8+α的位置)为止，可通过增大有效直径尺寸(参照图7)而容易地实现。 

并且，基于螺纹研磨的钻头1的形成是进行螺纹研磨使得全部的螺旋顶的尖顶宽度成为P／8或P／8+α，接着在成为扩径螺旋顶部的部位进行使扩径螺旋顶具有倾斜的扩径螺旋顶形成研磨，最后形成导刃。由此，使得扩径螺旋顶越接近前端侧尖顶宽度变得越宽。 

作为精加工刃的尖顶宽度为P／8+α的方法，以降低螺纹顶的高度来进行为最佳。 

具体而言，通过使公称尺寸为所需外径尺寸W，使有效直径尺寸W₂为获得所需外径尺寸W的大小，并以切削来降低螺纹顶的高度H₂即可容易地实现。 

为使得尖顶宽度为比P／8宽0.1mm，将H₂降低。此时，为确保所需外径尺寸D的公称尺寸，将螺纹研磨的有效直径尺寸加大0.346mm(0.173×2)(图7的G=0.173mm)(参照图7)。 

为使得尖顶宽度较P／8宽0.2mm，将H₂降低。此时，为确保所需外径尺寸的公称尺寸(外径尺寸D)，将螺纹研磨的有效直径尺寸加大0.692mm(0.346×2)(图7的G=0.346mm)(参照图7)。 

用于使尖顶宽为P／8+α用的尖螺纹顶(=尖顶群)是通过螺纹研磨所形成，所述尖螺纹顶的外径研磨，在获得P／8+α的尖顶宽度的所需外径尺寸W的位置形成所述尖螺纹顶，在所述外径研磨后以顺序研磨形成扩径螺旋顶来实现钻头1的构成。 

通过切削来降低螺纹顶的高度H₂(因谷底的位置而改变)可以不修正螺纹研磨用的砂轮地使用，通过比螺纹研磨的通常件加大有效直径尺寸地进行研磨，可以由外径研磨来确定尖顶宽度。因此，可以直接使用现有的螺纹研磨用砂轮来制作，在成本方面、技术方面、设备·装置方面有利。 

也可以将尖顶宽度设为P／n+α(n为切削沟槽数(以下称“沟槽数”。α为0.01mm～0.5mm))。也可将图7的“(P／8+α)(α：0.01mm～0.5mm)”置换成“(P／n+α)(n：沟槽数α：0.01mm～0.5mm)”。 

如所述<方式7记载的发明效果>所说明的那样，尖顶宽度为P／n+α是比尖顶宽度P／8+α宽的尖顶宽度，为增加切削自由度的宽度。 

沟槽数n=4的情况下，尖顶宽度为P／4。精加工刃在每一刃背分别以P／4的间距(P)错开，所以尖顶宽度只要是P／4以上即P／4+α，即可进行无台阶的穿孔。 

参照图6说明切削螺旋凸部位20的状态。尖顶宽度为P／4，以每P／4后行的精加工螺旋顶的精加工刃进行螺旋凸部位20的切削状态是在第1刃背A的精加工螺旋顶AF1与AF2之间形成螺旋凸部位20，接着以精加工螺旋顶AF1后的第2刃背B的精加工螺旋顶BF1切削螺旋凸部位20的1／4，接着以精加工螺旋顶BF1后的第3刃背C的精加工螺旋顶CF1切削剩余螺旋凸部位20的1／4，接着以精加工螺旋顶CF1后的第4刃背D的精加工螺旋顶DF1切削剩余螺旋凸部位20(剩余的1／4)的全部。 

针对P／8+α、P／4+α的“α”。 

使用钻头1的钻孔并非以和间距相同的进刀量进行，而是以小于间距的进刀量进行，所以在计算上螺旋凸部位是毫不残留地切削，因此计算上不需要α。 

但是，实际上，由于螺纹研磨时的间距误差、角度误差而会在尖顶宽度产生不均匀。如此一来，会因为该不均匀造成螺旋凸部位20的残留痕迹有可能残留于穿孔内。另外，如进刀量有个人差的手动旋具进行的穿孔加工那样，在每一转的进刀量不均匀的情况下，也有产生切削残留的可能性。 

因此，通过加上α(0.01mm～0.5mm之间)的加宽的尖顶宽度，即使有如上所述的不均匀，在穿孔内也不致形成螺旋凸部位(台阶)。 

精加工螺旋顶部的尖顶宽度利用沟槽数(=刀刃数)与间距而如下述地进行选定。 

以n表示沟槽、以P表示间距。 

尖顶宽度为(P／n+α)。 

α为0.01mm～0.5mm的范围，优选为0.01mm～0.3mm的范围，更优选为0.01mm～0.2mm的范围。另外，也优选设为0.05mm～0.5mm的范围、0.05mm～0.3mm的范围、0.05mm～0.2mm的范围。这是由于间距误差、角度误差而产生不均匀，为了防止产生切削残留，而根据修正尖顶宽度不均匀的程度是否充分。 

以下，下述表示间距：P、沟槽数：n、+α的具体关系例。 

P    n    尖顶宽度+(α)    n    尖顶宽度+(α) 

(mm)    (条数)(mm)    (条数)    (mm) 

1.0    3    0.3333+(0.1～0.2)4 0.2500+(0.1～0.2) 

1.25    3    0.4167+(0.1～0.2)4 0.3125+(0.1～0.2) 

1.5    3    0.5000+(0.1～0.2)4 0.3750+(0.1～0.2) 

1.0÷3=0.3333    1.25÷3=0.4167    1.5÷3=0.5000 

1.0÷4=0.2500    1.25÷4=0.3125    1.5÷3=0.3750 

此外，螺纹研磨中，必须以谷宽度变窄的量将磁铁修整减薄。磁铁变薄时磁铁的减少当然会提前，而会使得磁铁的磨损提前，会因此增加修整的次数而提高成本。 

因此，通过螺纹研磨形成本发明的钻头在技术上且在设备上都理想。 

实际上的钻孔1的穿孔动作(开孔动作)是根据间距、尖顶宽度、间距的偏移、进刀量、转速的合成后的动作来进行。 

尽可能选择偶数沟槽而不选择奇数沟槽，但是利用螺纹研磨的3mm以下的钻头的情况下，为确保其强度，沟槽数以三条为佳。此时的侧贯穿沟槽为一条或两条，与其直接连通的连通切削部沟槽为一条或两条，且侧贯穿沟槽不连通的非连通切削沟槽为两条或一条。 

在有必要采用三条沟槽的小径尺寸的钻头的情况下，在导刃设置切削部沟槽连通凹部23a、23b时，在对钻头的直线前进性造成影响的情况下，则不设置切削部沟槽连通凹部23a、23b，而以通常的钻头的前端形状，使 产生的切屑仅以来自外部的吸引处理即可。 

图7中，也可以不改变H₂的高度，设尖顶宽度为P／8+α。此时，谷宽度会相应变窄，所以如螺纹研磨的砂轮中无法形成。 

并且，由于本发明的钻头并不是形成螺纹顶的钻头，所以可通过前端宽度宽的砂轮，形成比螺纹谷的底宽度宽的螺旋谷。其砂轮是形成前端宽度比螺纹研磨用的砂轮宽的砂轮，所以砂轮的持久性好且修整次数比螺纹研磨用情况下减少。 

扩径螺旋顶部、精加工螺旋顶部、螺旋谷并不是螺纹的规格或方式所规定的螺旋，也可以螺旋顶部与螺旋谷的宽度(间距)为不同的方式、螺旋与螺丝的螺旋不同的方式(螺旋的扭转比螺纹少)、螺旋顶的方式并不是如螺丝的梯形方式(例如，四角方式)。 

即使不设置切削部沟槽连通凹部23a、23b的方式也可获得冷却效果。 

即，从侧贯穿沟槽21a、21b供给流入第2切削部沟槽5b及第4切削部沟槽5d的冷却·切屑排出用气体G是流入螺旋谷而流出至第一、第3切削部沟槽5a、5c并在该第一、第3切削部沟槽5a、5c逆流而从切削孔入口排出。此时，冷却·切屑排出用气体G也流入扩径螺旋刃部18的螺旋谷进行冷却，所以导刃的热也被排除，其结果可降低导刃的发热。 

[实施例2] 

图8表示本发明的实施例2中与实施例1主要不同的点是在柄部2不夹紧于夹紧装置22的部分处，在线部侧(图中为下部侧)不移动地嵌着具有突缘部27的气体飞散防止筒34的结构。 

并且，具备：抵接于被加工件S面的工件面抵接开口部28；从该工件面抵接开口部28延长的筒状部29；连接着设置在该筒状部29的吸引装置(未图示)的吸引口30；及设置在筒状部29的后部侧(图中为上部侧)的使气体飞散防止筒34通过且所述突缘部27不通过方式的柄侧贯穿部31。 

并且，可设置或安装吸引从切削孔32的切削孔入口35所排出的切屑的吸引罩33，通过柄侧贯穿部31的边缘抵接于突缘部27使所述吸引罩33停止向前部侧的移动，并通过工件面抵接开口部28抵接于被加工件S面，可伴随着切削进刀使所述吸引罩33向后部侧移动。 

切削孔32在未贯穿的状态通过来自侧贯穿沟槽21a、21b的冷却·切屑排出用气体G，将从连通切削部沟槽与切削孔入口35的开口所吹出的切屑封入于吸引罩33内，从而能够使其不致飞散到外部地通过吸引装置有效地吸引处理。 

另外，在切削孔32贯穿的瞬间，其切削孔出口36与非连通切削部沟槽的第1切削部沟槽5a、第3切削部沟槽5c所形成的开口成为借着吸引装置的吸引而吸入外部空气的吸引口，而使切屑不会飞散地和外部空气一起被吸入，切削孔32贯穿的瞬间及其后，也可防止切屑的飞散。 

也可改变突缘部27，柄部2的形成时一体形成突出形成的突缘部。此时的柄侧贯穿部31与柄部2连通。 

[实施例3] 

图9所示的本发明的实施例3中与实施例1主要不同点在于形成如下的方式1的钻头42a，即，与实施例1的钻头的扩径螺旋顶部9相同长度，且形成为其螺旋谷47a的谷底为2度～8度的倾斜角度线状的扩径螺旋顶部40a作为扩径螺旋顶部，比实施例1的导刃6小刀径的导刃39a作为导刃，并以切削部41a作为切削部。 

通过使扩径螺旋顶部40形成2度～8度的缓倾斜，使得该扩径螺旋顶部40a的前端直径变小，并在该变小的扩径螺旋顶部40a的前端设置相同直径的导刃39a，所以该导刃39a的刃径会变小，从而可获得小切削阻力(推力)的钻头。 

另外，图9所示的本发明的实施例3中与实施例1主要不同点还在于形成如下的方式2的钻头42b，即，扩径螺旋顶部比实施例1的钻头的扩径螺旋顶部9更长，且形成为其螺旋谷47b的谷底为2度～8度的倾斜角度线状的扩径螺旋顶部40b，导刃成为比实施例1的导刃6更小刃径的导刃39b，并以切削部41b作为切削部。 

仅缓倾斜的量也会使扩径螺旋顶部的距离变长，因而也会增加扩径螺旋顶数，且其量也会减少1扩径刃对被加工件的咬入量(切削深度)，所以可以减小扩径螺旋刃部的推力(切削阻力)并可提升其持久性。适合于贯穿孔形成。 

图9的下图为对比用的表示实施例1的钻头1的图，螺旋谷14的谷 底为水平(0度)。导刃39与导刃6比较可知为小刃径。 

[实施例4] 

图10所示的本发明的实施例4中与实施例3的方式1的钻头42a主要不同的点在于，将扩径螺旋顶部朝着精加工螺旋顶部12侧仅偏移距离S，将方式1的钻头42a的精加工螺旋顶的部位的一部分的顶作为扩径螺旋顶的扩径螺旋顶部40c的结构的方式3的钻头42c的点。 

通过“距离S量的偏移”，可使得扩径螺旋顶部40c与导刃39c的连通部位的宽度Ta比方式1的钻头42a的连通部位的宽度Tb更宽，可提升导刃39c的强度。 

这是对于会有导刃变得过小的忧虑的6mm以下的细钻头有效的方式。[实施例5] 

图11所示的本发明的实施例5中与所述实施例1主要不同点在于，形成以球头端铣刀刃(或也可以附带底刀刃的端铣刀刃)构成的导刃43作为导刃，并以切削部44作为切削部，在柄部2形成嵌着有气体飞散防止筒45的钻头46的点。 

导刃43的高度H为H=r／3～r／2，尽可能地抑制切削阻力与磨损导致的加工扭矩的上升。 

导刃的形状、构造包含多样的结构。例如，并不是如导刃43的隆起状的弯曲方式，而是其相反凹陷型的弯曲方式。 

[实施例6] 

图12所示的本发明的实施例6中与所述实施例1主要不同点在于，导刃6的底刃形成有边缘的部位(以下称为“边缘形成部位”)，设置使该边缘形成部位并非边缘而是与被加工件S的切削面不接触用的1度～5度的避让部48。 

由此，增加其锋利度，减小切削阻力，并减小因切屑磨损的面。 

另外，也可以在扩径螺旋顶AK1～DK4及精加工螺旋顶AF1～DF5设置和具有边缘的情况同样的避让部48。 

也可以在钻头形成当初即形成不具有边缘部位的后刀面。 

以钻石涂层所成的高硬质膜49仅对刀刃的前刀面52施加，不对后刀面50(含避让部48)的全部或一部分施加。 

如此一来，因磨损致避让部48侧首先磨损，但由于高硬质膜49不易磨损，可经常使硬质膜49形成为切削刃，即形成切削刃经常被研磨的状态，所以可成为锋利度不减的钻头。 

对接近后刀面50的导刃的切削刃51的部位或后刀面50整体不施以高硬质膜49。也可以在具有边缘的情况下不对该边缘施加高硬质膜49。不施加高硬质膜49的方式，包括：将已涂层的高硬质膜49在后工序研磨除去的方式、通过使离子粒子碰撞的溅射等除去的方式等。 

硬质膜49仅设置在前刀面的部位包括设置在导刃、导刃及扩径螺旋顶部或切削部整体的方式。 

[实施例7] 

图13所示的本发明的实施例7中与实施例1主要不同点在于作为钻头59，形成有将成为蜡烛形的刀尖的导刃55作为导刃，并形成以锯齿形状的扩径螺旋顶群构成的扩径螺旋顶部56作为扩径螺旋顶部，以锯齿形状的精加工螺旋顶群构成的精加工螺旋顶部57作为精加工螺旋顶部的切削部8。 

锯齿形状是先形顶面呈大致垂直(也可以不是垂直)，后行顶面是微缓的倾斜面，所以可提升其表面积大的后行顶面的散热，有助于切削效率提升。 

蜡烛形的导刃55由于以外周刃切削且向心性优良，所以芳族聚酰胺纤维等附着于CFRP件的表面时，可有效地进行切削。 

锯齿形状也可以在扩径螺旋顶部56的精加工螺旋顶部57双方，或其中一方。 

以下，整理本发明的方式及实施例的效果进行说明。 

通过螺纹研磨所形成的精加工螺旋顶部的切削刃的尖顶宽度为P／8。此时，通过使钻头的进刀量比尖顶宽度P／8小，从而在每一转时螺旋凸部位在精加工螺旋顶部作用下逐量地进行切削，在数次旋转时即可全部切削，形成无螺旋凸部位的穿孔。 

对于本发明的具体效果，针对使用于代表性的难切削材即CFRP(碳纤维强化塑料)的钻孔的情况进行说明。 

(1)现有钻头的切屑大小和本发明的钻头的切屑大小是以手指接触 切屑并以手指彼此摩擦、搓除、水洗等实验而容易地判断。 

即，现有钻头的切屑即使搓除或水洗但在手指的皮肤间隙仍会有细微的残留。但相对于此，本发明的钻头的切屑为以搓除或水洗后在皮肤的间隙不会有任何残留的大小。 

进行不吸引切屑的切削中，现有钻头会将成微粉的切屑喷出飞散于外气中。相对于此，对于本发明的钻头的切屑，其切屑会在穿孔入口的周围整齐地堆栈成整齐的堆栈山方式(蚁冢入口的堆栈山状态)，关于飞散用肉眼不能确认(参照图6的假想图)。 

其理由在于，切削部所切削形成的颗粒状切屑是朝着多个螺旋谷顺利分散流入而顺利地被排出至相邻的切削部沟槽，并进一步被分散流入到下一个刃背的多个螺旋谷。重复此动作而通过多个螺旋谷结构可顺利搬向切削孔入口。 

并且，颗粒状切屑在有边缘的场合几乎不可能会进入其边缘，而会顺利地流入螺旋谷被排出至切削部沟槽，所以颗粒状切屑几乎不会被磨溃(不会成为微小粉体)地呈颗粒状态从切削孔入口缓缓地排出。 

因此，进入到边缘与切削孔壁之间的切屑极少，所以不会产生其接触压力的上升的情况。从而，不会有发热温度明显上升的情况，并且也不会明显促进切削刀尖的磨损。 

即由于不易发热，且钻头与切削孔壁的接触压力也较低，所以不致软化或熔融·熔解也不会产生脱层。因此，硬质状态的切削贯穿切削工序整体进行，使得切削孔(穿孔)的精加工成为高质量。 

例如，根据实施例1记载的实验结果(无冷却)，DIA涂层后的导刃43(实施例5的钻头46)的第二孔(切削进刀量0.05mm)的发热温度Max为62.41℃(切削开始前温度18.68℃)，温度上升43.73℃可知，即使温度上升，与CFRP的玻璃转变温度(Tg)250℃～350℃相比，也为低温区。 

(2)如上所述，切屑及切削壁面不会因热而软化。因此，不产生咬入的硬质状态的切屑和空气以顺利移动被排出。 

另外，以导刃所形成的先行切削孔是通过扩径螺旋顶部的多个扩径刃(例如，实施例1中，是加上导刃的20片的切削刃)，逐量地进行分断扩 径切削或分割扩径切削，切屑是以颗粒状切屑维持着硬质状态，以切屑彼此不咬入的状态下有效且顺利地进入螺旋谷而顺利地流入相邻的切削部沟槽。 

(3)对于精加工螺旋顶部，即使先行的精加工刃的锋利度变钝，仍可以通过后行的加工刀刃的锋利度进行精加工切削，所以可实现持续形成高质量的穿孔精加工面的高持久性。 

(4)以扩径螺旋刃部的切削残留的脱层、纤维的残余是通过使精加工螺旋刃部的多个精加工刃相同的部位一个接一个地通过的分断切削动作或分割切削动作(例如，实施例1的24刀刃的精加工螺旋刃)，来对包含切削孔的入口与出口的边缘进行使其切削面的高质量的精加工。 

即，实现不会发生碳纤维的非切断长纤维的增大、因该非切断长纤维的旋转工具的卷绕拉扯造成软化树脂的附着而断裂及非切断长纤维的残留以致起毛等的切削动作。 

尤其是由于穿孔出口被通过钻头向外推压，最表面层被推压而容易剥离，但是本发明的钻头可间歇地通过多个切削刃逐量切削使出口逐渐扩径，所以切削刃的压抵压力小。因此最表面层不会产生剥离。 

这可以利用手指触摸穿孔的入口、出口，即可得知在穿孔的入口、出口的任一侧极少有起毛、脱层、粗糙边缘的产生。 

(5)由于利用多个扩径刃进行螺旋凸部位形成的分断扩径切削或分割扩径切削，因此切削负载分散(参照图5：例如实施例1的钻头是将机械侧的推力F如图的计算式分散至20片的刀刃)，由此，可减小扩径刃(刀尖)的切削阻力及减少发热量而可增长该扩径刃的寿命。 

(6)拔除钻头的动作是由于切削孔成平坦的壁面所以切削时的旋转状态下即可进行拔除动作。因此，在拔除动作时仍可进行基于精加工螺旋顶的精加工刃群的拔除动作切削，进行残留的极少起毛的切除。 

(7)如上所述，切屑为颗粒状，因此粒径较大且重。从而，切屑朝着作业空间的飞散量极少。且因其粒径的大小而可靠地被作业人员的防尘口罩所捕捉，因此可大幅降低作业人员吸入的危险。 

也可以利用吸引装置(吸引时也同时吸引外气的装置)吸引切削屑。此时，从切削开始时即不会有切屑的飞散，更加可靠地进行吸引。并且， 在钻设横孔的情况下，重的切削屑会落下，不需要强的吸引力，只要设置在下面持续承接切屑并吸引的装置即可。 

(8)由于发热量小而可采取大的切削进刀量。即使导刃的切削咬入量大，且该导刃的先行切削孔为粗糙面，在连续的扩径螺旋顶部及精加工螺旋顶部的切削中，也由于多个切削刃进行的仔细的分断切削动作或分割切削动作，所以可精加工成高质量的切削孔。 

(9)紧随导刃后的扩径螺旋刃部形成螺旋凸部位的咬入切削动作具有保持钻头直线前进性的功能，因此即使有阻碍钻头直线前进性的力作用时，也不损及其直线前进性。因此，不仅是CFRP，对内部组成具有不均匀性的铝压铸件等的难切削材，也不损及其直线前进性，可实现高精度的切削孔钻孔的动作。 

现有的钻头中，为维持其直线前进性而必须有边缘部。但是，根据本发明，即使不具有边缘仍可维持其直线前进性，因此可提供不具边缘部的钻头。 

即，可提供一种导刃、导刃及扩径螺旋刃、或者导刃、扩径螺旋刃及精加工刃的下游侧即棱线侧全部为不具有边缘部的后刀面(也称“避让部”)的钻头。 

通过上述的使棱线侧不具边缘部的必要部位全部为后刀面的钻头，可实现锋利度的持续化、推力阻力的降低化、径向阻力的降低化、切削屑的磨粉磨溃现象的消除。 

如上所述，通过不具有边缘部，不会产生切屑磨溃而成微小化现象，并且，可降低切削阻力及推力阻力，所以可长期间持续良好的锋利度，发热量小而可提升持久性。 

可以设置在柄部与一部分的切削部沟槽直接连通，而对该切削沟槽供给冷却剂的侧贯穿沟槽。通过该结构，从夹紧装置侧供给的冷却剂通过侧贯穿沟槽流入连通切削部沟槽，被该连通切削部沟槽引导而强制地供给至导刃，使得到达该导刃的冷却剂通过切削部沟槽连通凹部强制地流入相邻的非连通切削部沟槽，使非连通切削部沟槽逆流而从切削孔入口强制被排出。 

如以上的构成时，通过强制地喷入供给并强制以高速流入切削部沟槽 及螺旋谷的冷却·切屑排出用气体，而将切削部、切削孔的壁面及切屑强力地冷却，实现更为低温度的切削。由此，可明显提升持久性。另外，在尺寸的方面、面精度的方面皆可进行更为高精度切削精加工。 

并且，利用冷却剂的高速化以高速来移动切屑，因此切屑不会残留于切削壁面与钻头之间的间隙或螺旋谷而被排出。 

通过使切削部沟槽为在加工时朝推力方向不产生应力的方向上，仅扭转扩径螺旋顶部及精加工螺旋顶部的螺纹升角的方式，而能够降低切削阻力。将切削部沟槽仅扭转螺纹升角的量，例如朝向左方(正螺纹螺旋的相反方向)扭转，以面直角切削被加工件的结构，从而能够降低推力(切削阻力)。由此，可提升钻头的持久性及切削孔的加工质量。 

设导刃的终端外径与扩径螺旋顶部的前端外径相同，可获得小的导刃。由此，可降低导刃的切削阻力，并可使扩径刃的咬入量成为浅的咬入量而可增长扩径刃的寿命。 

通过利用螺纹研磨形成用于使尖顶宽度为所述P／8+α的尖螺纹顶，并利用尖螺纹顶的外径研磨，在获得P／8+α的尖顶宽度的所述所需外径尺寸的位置形成所述尖螺纹顶的结构，能够获得以下的效果。 

尖顶宽度为P／8时，实际上会出现因间距误差、角度误差产生的不均匀，而有发生切削残余的可能性。并且，但有对于进刀量难以成为一定的进刀量的有个人差地以手动旋具进行穿孔加工时，在每一转时的进刀量成为不均匀的情况下，也会有切削残余的可能性。切削残余会以螺旋状的凸部方式残留在穿孔面上，会有在正旋转状态下不能拔取钻头的问题产生。 

通过使尖顶宽度为P／8+α，可防止如以上不均匀而导致切削残余的产生，由此可实现正转状态下的钻头的可靠拔取操作及高质量的穿孔面。 

即使切削进刀量因个人差产生在人直接以手握持进行钻孔作业的钻头旋具的钻孔时，可通过宽的尖顶宽度可靠实现无螺旋凸部的穿孔，可靠进行正转状态的拔取操作。 

通过构成为间距为P、切削部沟槽的沟槽数为n，且精加工螺旋顶部的所需外径尺寸位置的精加工刃尖顶的尖顶宽度为P／n的结构，可获得以下的效果。 

例如，切削部沟槽数n=6、P=1.0mm时的尖顶宽度为1.0／6=0.16mm、 切削部沟槽数n=4时的尖顶宽度为1.0／4=0.25mm、切削部沟槽数n=3时的尖顶宽度为1.0／3=0.33mm、切削部沟槽数n=2时的尖顶宽度为1.0／2=0.5mm。 

即，以上的各所述沟槽数皆成为比螺纹规格的尖顶宽度的1.0／8=0.125mm宽的尖顶宽度，所以可实现相对于其的进刀量的自由度增加的效果。 

切削进刀量即使因个人差产生在人直接以手握持进行钻孔作业的钻头旋具的钻孔时，仍可借着宽的精加工刃尖顶的尖顶宽度可靠实现无螺旋凸部的穿孔，并可可靠进行正旋转状态的拔取操作。 

由于尖顶宽度为P／n+α的尖螺纹顶通过螺纹研磨形成，并通过尖螺纹顶的外径研磨，在获得P／n+α为尖顶宽度的所需外径尺寸位置上，通过形成有尖螺纹顶而成的结构可获得如以下的效果。 

尖顶宽度为P／n中，实际上会出现因间距误差、角度误差产生的不均匀，而有发生切削残余的可能性。并且，如进刀量因个人差而以手动旋具进行穿孔加工时，在每一转时的进刀量成为不均匀的场合，会有产生切削残余的可能性。切削残余会以螺旋状的凸部方式残留在穿孔面上，会有在正转状态下不能拔取钻头的问题产生。 

通过将尖顶宽度设为P／n+α，可防止如所述的不均匀导致切削残余的产生。由此，获得实现正转状态下的钻头的可靠拔取操作及高质量的穿孔面的效果。 

将扩径螺旋顶部的螺旋谷的谷底形成为2度～8度的倾斜角度线状，从而使扩径螺旋顶部的前端外径变小。因此可使设置在扩径螺旋顶部前端的导刃变小，而可减小导刃的推力(切削阻力)，并可提升其持久性。 

另外，构成为下述结构，即，在未夹紧于柄部的夹紧装置的部分直接或透过其他构件设置突缘部， 

设置吸引罩吸引从切削孔的入口排出的切屑，该吸引罩具备：抵接于被加工件面的工件面抵接开口部；从该工件面抵接开口部延长的筒状部；连接着设置在该筒状部的吸引装置的吸引口；形成为使设置在筒状部的后部侧的柄部或其他的构件通过且不使所述突缘部通过的柄侧贯穿部， 

通过柄侧贯穿部的边缘抵接于突缘部而停止朝前部侧的移动，并通过 工件面抵接开口部抵接于所述被加工件面，能够使伴随着切削进刀移动的吸引罩向后部侧移动，通过上述结构可获得以下的效果。 

切削孔在未贯穿的状态通过来自侧贯穿沟槽的冷却剂的一种的冷却·切屑排出用气体，将从切削孔入口吹出的切屑封入吸引罩内，使其不致飞散到外部，从而能够利用吸引装置有效地吸引处理。 

另外，在切削孔贯穿的瞬间，其切削孔出口与非连通切削部沟槽所形成的开口成为利用吸引装置的吸引而吸入外部空气的吸引口，将切削孔出口侧的切屑不会飞散地和外部空气一起吸入。由此，可防止切削孔32贯穿的瞬间及其后的切削孔出口侧的切屑的飞散。 

实施例1～7的钻头是如所述的说明可明确得知，能够利用一个钻头实施在被加工件形成穿孔的穿孔的形成方法，该形成方法包括：在被加工件形成先行切削孔的先行切削工序；对切削先行切削孔进行扩径的同时形成螺旋凸部位的扩径切削工序；对螺旋凸部位进行切削而进行使开口孔部的壁面平滑的平壁面精加工的精加工切削工序。 

[产业上的可利用性] 

本发明尤其可利用在对CFRP(碳纤维强化塑料)、BFRP(硼纤维强化塑料)、AFRP、KFRP(芳族聚酰胺纤维强化塑料)等的FRP(纤维强化塑料)、铝压铸件、铜制铸件等难切削材料进行切削钻孔的产业。 

【符号说明】 

A～D：第1刃背～第4刃背 

AK1～DK4：扩径螺旋顶 

AF1～DF5：精加工螺旋顶 

G：冷却·切屑排出用气体 

1：钻头 

2：柄部 

3：切削部 

4：钻头主体 

5a～5d：第1切削部沟槽～第4切削部沟槽 

6：导刃 

9：扩径螺旋顶部 

12：精加工螺旋顶部 

12：精加工螺旋顶部 

14：螺旋谷 

16：后刀面 

17：后刀面 

18：扩径螺旋刃部 

19：精加工螺旋刃部 

20：螺旋凸部位 

21a、21b：侧贯穿沟槽 

22：夹紧装置 

23a、23b：切削部沟槽连通凹部24：四角部 

25：镗孔 

27：突缘部 

28：工件面抵接开口部 

29：筒状部 

30：吸引口 

31：柄侧贯穿部31 

32：切削孔 

33：吸引罩 

34：气体飞散防止筒 

35：切削孔入口 

36：切削孔出口 

39a、39b、39c：导刃 

40a、40b、40c：扩径螺旋顶部 

41a、41b、41c：切削部 

42a：方式1的钻头 

42b：方式2的钻头 

42c：方式3的钻头 

43：导刃 

44：切削部 

45：气体飞散防止筒 

46：钻头 

47a、47b、47c：螺旋谷 

48：避让部 

49：高硬质膜 

50：导刃的后刀面 

51：导刃的切削刃 

52：导刃的前刀面 

55：导刃 

56：扩径螺旋顶部 

57：精加工螺旋顶部 

58：切削部 

59：钻头 

Claims (11)

1.一种钻头，其特征在于，具备：

以后部侧为柄部以前部侧为切削部的钻头主体；

形成在所述切削部上的第1刃背～第n刃背；

形成在该第1刃背～第n刃背的刃背之间的第1切削部沟槽～第n切削部沟槽；

对设置在所述切削部前端的被加工件实施先行切削钻孔的导刃；

与该导刃连接，且形成在所述第1刃背～第n刃背的由扩径螺旋顶的顶群构成的扩径螺旋顶部，该扩径螺旋顶部在对所述先行切削孔进行扩径切削的同时形成螺旋凸部位；

与该扩径螺旋顶部连接，且形成在所述第1刃背～第n刃背的由顶高度相同的精加工螺旋顶的顶群构成的精加工螺旋顶部，该精加工螺旋顶部切削所述螺旋凸部位而进行平壁面精加工；

在所述扩径螺旋顶及所述精加工螺旋顶的螺旋顶与螺旋顶之间，以连接所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽中的相邻的切削部沟槽彼此的方式形成的螺旋谷；

由所述扩径螺旋顶与所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽的沟槽面形成的该扩径螺旋顶的顶缘部位的、由扩径刃的刃群构成的扩径螺旋刃部，该扩径螺旋刃部对由所述导刃切削形成的先行切削孔进行分断扩径切削或分割扩径切削；

由所述精加工螺旋顶与所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽的沟槽面形成的顶缘部位的、由精加工刃的刃群构成的精加工螺旋刃部，该精加工螺旋刃部对由所述扩径螺旋刃部切削形成的扩径切削孔进行分断精加工切削或分割精加工切削。

2.根据权利要求1所述的钻头，其中，

所述导刃不具有边缘、或者所述导刃及所述扩径螺旋顶部这两者不具有边缘、或者所述导刃、所述扩径螺旋顶部及精加工螺旋顶部均不具有边缘。

3.根据权利要求1或2所述的钻头，其中，

在所述柄部的外周侧形成有与所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽中的任一个直接连通的侧贯穿沟槽，所述侧贯穿沟槽连通的切削部沟槽为连通切削部沟槽，从夹紧所述柄部的夹紧装置侧供给的冷却剂通过所述侧贯穿沟槽被引导流入所述连通切削部沟槽内而供给至所述导刃，

所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽中不与所述侧贯穿沟槽连通的切削沟槽为非连通切削部沟槽，

在形成有所述导刃的部位形成有直接连通所述连通切削部沟槽与所述非连通切削部沟槽的切削部沟槽连通凹部，

流入所述连通切削部沟槽的所述冷却剂通过所述切削部沟槽连通凹部流入所述非连通切削部沟槽内而从切削孔的入口被排出，

所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽形成为将来自所述侧贯穿沟槽的所述冷却剂供给至所述导刃的直线沟槽形式或者微扭转沟槽形式。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头，其中，

所述第1切削部沟槽～第n切削部沟槽形成为，在加工时推力方向上不产生应力的方向上仅扭转所述扩径螺旋顶部及所述精加工螺旋顶部的螺纹升角的形式。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的钻头，其中，

所述导刃的终端外径与所述扩径螺旋顶部的前端外径相同。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的钻头，其中，

间距为P，α为0.01mm～0.5mm，

所述精加工螺旋顶部的所需外径尺寸的位置即所述精加工刃的尖顶的尖顶宽度为比P／8的宽度宽的P／8+α，

所述尖顶宽度为所述P／8+α的尖螺纹顶通过所述螺纹研磨形成，

通过所述尖螺纹顶的外径研磨，而在获得所述P／8+α的尖顶宽度即所述所需外径尺寸的位置形成所述尖螺纹顶。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的钻头，其中，

间距为P，所述切削部沟槽的沟槽数为n，

所述精加工螺旋顶部的所需外径尺寸位置即所述精加工刃的尖顶的尖顶宽度为P／n。

8.根据权利要求1至5、7中任一项所述的钻头，其中，

间距为P，α为0.01mm～0.5mm，所述切削部沟槽的沟槽数为n，

所述精加工螺旋顶部的所需外径尺寸位置即所述精加工刃的尖顶的尖顶宽度为P／n+α。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的钻头，其中，

所述扩径螺旋顶部的所述螺旋谷的谷底形成为2度～8度的倾斜角度线状。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的钻头，其中，

在所述柄部未被夹紧装置所夹紧的部分直接设置或经由其他构件设置有突缘部，并且，

能够设置或安装吸引罩，该吸引罩吸引从切削孔的入口排出的切屑，且该吸引罩具备：抵接于所述被加工件面的工件面抵接开口部；从该工件面抵接开口部延长的筒状部；连接着设置在该筒状部的吸引装置的吸引口；使设置在所述筒状部的后部侧的所述柄部或所述其他的构件通过且不使所述突缘部通过的柄侧贯穿部，

通过所述柄侧贯穿部的边缘抵接于所述突缘部而停止所述吸引罩朝向所述前部侧的移动，并通过所述工件面抵接开口部抵接于所述被加工件面，而能够伴随着切削进刀使所述吸引罩向后部侧移动。

11.一种穿孔的形成方法，其特征在于，通过利用一个钻头进行下述各工序而在被加工件上形成穿孔，该穿孔的形成方法包括：

在所述被加工件上形成先行切削孔的先行切削工序；

对所述先行切削孔进行扩径切削的同时形成螺旋凸部位的扩径切削工序；

对所述螺旋凸部位进行切削而进行使开口孔部的壁面平滑的平壁面精加工的精加工切削工序。