CN115666831A - 钻头 - Google Patents

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CN115666831A CN202080101459.4A CN202080101459A CN115666831A CN 115666831 A CN115666831 A CN 115666831A CN 202080101459 A CN202080101459 A CN 202080101459A CN 115666831 A CN115666831 A CN 115666831A
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高桥弘儿
神代政章
木原明博
松野友辅
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Sumitomo Electric Hardmetal Corp
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Abstract

钻头具有第1主体部和第2主体部。第1主体部包含有切屑排出面、后隙面和外周面。切屑排出面和后隙面之间的棱线构成了切刃。切屑排出面绕中心轴螺旋状地设置，与切刃相连，且具有向钻头的旋转方向的相反侧凹陷的副槽面。副切刃部具有第1端部和第2端部。在沿中心轴的方向观察的情况下，将第2主体部的直径的最大值除以第1主体部的直径而得到的值为1.5以上。在沿中心轴的方向观察的情况下，中心轴和第1端部之间的距离为中心轴和切刃的外周端部之间的距离的20％以上且小于40％，而且中心轴和第2端部之间的距离为中心轴和外周端部之间的距离的60％以上且80％以下。主槽面的芯厚相对于第1主体部的直径的比率为40％以上且60％以下。副切刃部的中间位置处的副槽面的轴向前倾角为正。

Description

钻头
技术领域
本发明涉及钻头。
背景技术
在日本特开2009－18384号公报(专利文献1)及日本特开2006－55941号公报(专利文献2)记载了用于对铸造件的铸出孔进行加工的钻头。
专利文献1：日本特开2009－18384号公报
专利文献2：日本特开2006－55941号公报
发明内容
本发明所涉及的钻头具有第1主体部和第2主体部。第2主体部相对于第1主体部而位于后方，且具有与第1主体部的直径不同的直径。第1主体部包含：切屑排出面，其绕钻头的中心轴螺旋状地设置；后隙面，其与切屑排出面相连；以及外周面，其与切屑排出面及后隙面各自相连。切屑排出面和后隙面之间的棱线构成了切刃。切屑排出面具有：主槽面，其绕中心轴螺旋状地设置，且与切刃相连；以及副槽面，其绕中心轴螺旋状地设置，与切刃及主槽面各自相连，且相对于主槽面向钻头的旋转方向的相反侧凹陷。由后隙面和副槽面的边界构成的副切刃部，具有第1端部和处于第1端部的相反侧的第2端部。在沿中心轴的方向观察的情况下，将第2主体部的直径的最大值除以第1主体部的直径而得到的值为1.5以上。在沿中心轴的方向观察的情况下，中心轴和第1端部之间的距离为中心轴和切刃的外周端部之间的距离的20％以上且小于40％，而且中心轴和第2端部之间的距离为中心轴和外周端部之间的距离的60％以上且80％以下。主槽面的芯厚相对于第1主体部的直径的比率为40％以上且60％以下。副切刃部的中间位置处的副槽面的轴向前倾角为正。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的钻头的结构的俯视示意图。
图2是图1的区域II的放大示意图。
图3是表示本实施方式所涉及的钻头的结构的正面示意图。
图4是图3的区域IV的放大示意图。
图5是表示第1切刃的轴向前倾角的图。
图6是沿图4的VI－VI线的剖视示意图。
图7是沿图1的VII－VII线的剖视示意图。
图8是用于对铸出孔中心轴和钻头中心轴之间的偏移进行说明的剖视示意图。
图9是用于对铸出孔中心轴和钻头中心轴之间的偏移进行说明的俯视示意图。
图10是表示用钻头对铸出孔进行加工的状态的剖视示意图。
图11是表示副槽的结束点和孔位置度之间的关系的图。
图12是表示副槽的开始点和孔位置度之间的关系的图。
图13是表示副槽的凹陷量和孔位置度之间的关系的图。
图14是表示钻头的切屑排出面的轴向前倾角的图。
具体实施方式
本发明的目的在于，提供能够减小铝合金铸件的铸出孔加工的孔位置度的钻头。
根据本发明，能够提供能减小铝合金铸件的铸出孔加工的孔位置度的钻头。
[本发明的实施方式的概要]
首先，对本发明的实施方式的概要进行说明。
(1)本发明所涉及的钻头100具有第1主体部81和第2主体部82。第2主体部82相对于第1主体部81而位于后方，且具有与第1主体部81的直径不同的直径。第1主体部81包含：切屑排出面1，其绕钻头100的中心轴X螺旋状地设置；后隙面2，其与切屑排出面1相连；以及外周面3，其与切屑排出面1及后隙面2各自相连。切屑排出面1和后隙面2之间的棱线构成了切刃4。切屑排出面1具有：主槽面72，其绕中心轴X螺旋状地设置，且与切刃4相连；以及副槽面73，其绕中心轴X螺旋状地设置，与切刃4及主槽面72各自相连，且相对于主槽面72向钻头的旋转方向的相反侧凹陷。由后隙面2和副槽面73的边界构成的副切刃部63具有第1端部91和处于第1端部91的相反侧的第2端部92。在沿中心轴X的方向观察的情况下，将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值为1.5以上。在沿中心轴X的方向观察的情况下，中心轴X和第1端部91之间的距离为中心轴X和切刃4的外周端部之间的距离的20％以上且小于40％，而且中心轴X和第2端部92之间的距离为中心轴X和外周端部之间的距离的60％以上且80％以下。主槽面72的芯厚相对于第1主体部81的直径的比率为40％以上且60％以下。副切刃部63的中间位置93处的副槽面73的轴向前倾角θ2为正。
(2)在上述(1)所涉及的钻头100，可以是在沿中心轴X的方向观察的情况下，副切刃部63相对于经过第1端部91和第2端部92的直线的凹陷量H为第1主体部81的直径的1％以上且5％以下。
(3)在上述(1)或(2)所涉及的钻头100，可以是在外周面3设置有与切刃4及后隙面2各自相连的刃带31。周向的刃带31的长度可以为0.1mm以上且0.3mm以下。
(4)在上述(1)至(3)的任一项所涉及的钻头100，切刃4的前端角θ1可以为150°以上且175°以下。
(5)在上述(1)至(4)的任一项所涉及的钻头100，第1主体部81的直径可以为1mm以上且10mm以下。
[本发明的实施方式的详细内容]
下面，基于附图对本发明的实施方式(此后，也称为本实施方式)的详细内容进行说明。此外，在以下的附图对相同或相当的部分标注同一参照标号，不重复其说明。
图1是表示本实施方式所涉及的钻头的结构的俯视示意图。如图1所示，本实施方式所涉及的钻头100是铸出孔加工用钻头，具有第1主体部81和第2主体部82。第2主体部82相对于第1主体部81而位于后方。第2主体部82具有与第1主体部81的直径不同的直径。第2主体部82与第1主体部81相连。第2主体部82具有第3主体部83和柄部84。第3主体部83相对于第1主体部81而位于后方。第3主体部83与第1主体部81相连。柄部84相对于第3主体部83而位于后方。柄部84与第3主体部83相连。第1主体部81构成钻头100的前端11。柄部84构成钻头100的后端12。
钻头100的前端11是与被切削材料相对的部分。钻头100的后端12是与使钻头100旋转的工具相对的部分。柄13是在使钻头100旋转的工具进行安装的部分。中心轴X经过前端11和后端12。沿中心轴X的方向是轴向。相对于轴向垂直的方向是径向。在本说明书，将从前端11朝向后端12的方向称为轴向的后方。相反地，将从后端12朝向前端11的方向称为轴向的前方。钻头100能够绕中心轴X旋转地构成。
图2是图1的区域II的放大示意图。如图2所示，本实施方式所涉及的钻头100的第1主体部81具有第1外周面3。在第1外周面3可以设置有第1刃带31和第2刃带32。第1刃带31具有第1外周区域21和第2外周区域22。第2刃带32具有第3外周区域23和第4外周区域24。外周面3具有第5外周区域25。第1外周区域21与第2外周区域22相连。第2外周区域22与第5外周区域25相连。第2外周区域22分别相对于第1外周区域21及第5外周区域25而倾斜。第4外周区域24与第5外周区域25相连。第3外周区域23与第4外周区域24相连。第4外周区域24分别相对于第5外周区域25及第3外周区域23而倾斜。第5外周区域25位于第2外周区域22和第4外周区域24之间。
如图2所示，第1主体部81具有第1切刃4。第1切刃4位于钻头100的前端11。第1切刃4的前端角θ1例如为150°以上且175°以下。前端角θ1的下限并不特别受到限定，例如可以为155°以上，也可以为160°以上。前端角θ1的上限并不特别受到限定，例如可以为170°以下。此外，第1切刃4的前端角θ1是在将第1切刃4平行地向与中心轴X平行的面进行投影时，由2个第1切刃4形成的角度。
如图2所示，本实施方式所涉及的钻头100的第1主体部81具有切屑排出面1。切屑排出面1绕钻头100的中心轴X螺旋状地设置。切屑排出面1具有第1面71、主槽面72、副槽面73和修磨面74。第1面71与第1外周面3相连。第1面71例如是返回面。主槽面72与第1面71相连。主槽面72位于比第1面71更靠内周侧的位置。主槽面72位于第1面71和副槽面73之间。主槽面72绕中心轴X螺旋状地设置。主槽面72与切刃4相连。
接下来，对主槽面72及副槽面73的形成方法进行说明。首先，在圆筒状的第1主体部81形成螺旋状的主槽80。构成主槽80的面是主槽面72。接下来，相对于主槽面72而形成螺旋状的副槽70。构成副槽70的面是副槽面73。主槽面72的芯厚是在主槽面72形成副槽70前的主槽面72的芯厚。
在切屑排出面1设置有副槽70。副槽70由副槽面73构成。副槽面73与主槽面72相连。副槽面73位于比主槽面72更靠内周侧的位置。副槽面73位于主槽面72和修磨面74之间。副槽面73绕中心轴X螺旋状地设置。副槽面73相对于主槽面72向钻头100的旋转方向R的相反侧凹陷。副槽面73与第1切刃4相连。修磨面74与副槽面73相连。修磨面74位于比副槽面73更靠内周侧的位置。第1面71、主槽面72及修磨面74各自与第1切刃4相连。
图3是表示本实施方式所涉及的钻头的结构的正面示意图。图4是图3的区域IV的放大示意图。如图3及图4所示，本实施方式所涉及的钻头100的第1主体部81具有后隙面2、第1后方面5和第2后方面6。后隙面2与切屑排出面1相连。第1外周面3与切屑排出面1及后隙面2各自相连。切屑排出面1和后隙面2之间的棱线构成了第1切刃4。在图3中，箭头示出了钻头100的旋转方向R。
第1后方面5与后隙面2相连。第1后方面5相对于后隙面2而位于旋转方向后方。在第1后方面5设置有冷却剂供给孔8。第2后方面6与第1后方面5相连。第2后方面6相对于第1后方面5而位于旋转方向后方。在径向，柄的外周面(柄外周面50)位于比第1外周面3更靠外周侧的位置。
如图3所示，第1外周区域21与第1切刃4及后隙面2各自相连。第2外周区域22相对于第1外周区域21而位于旋转方向后方。第2外周区域22与后隙面2相连。在径向，第1外周区域21位于比后隙面2更靠外周侧的位置。第3外周区域23与第1后方面5相连。第4外周区域24相对于第3外周区域23而位于旋转方向前方。第4外周区域24与第1后方面5相连。第5外周区域25与后隙面2及第1后方面5各自相连。在径向，第5外周区域25位于比第1外周区域21及第3外周区域23各自更靠内周侧的位置。
如图4所示，第1刃带31与第1切刃4相连。周向的第1刃带31的长度(第1长度A1)为0.1mm以上且0.3mm以下。第1长度A1的下限并不特别受到限定，例如可以为0.15mm以上。第1长度A1的上限并不特别受到限定，例如可以为0.25mm以下。
如图3所示，第2刃带32相对于第1刃带31而位于旋转方向后方。第2刃带32与第1切刃4分离。周向的第2刃带32的长度(第2长度A2)例如为0.3mm以上且7mm以下。第2长度A2可以大于第1长度A1。第2长度A2可以为第1长度A1的5倍以上。
如图3所示，主槽面72的芯厚Bm相对于第1主体部81的直径(第1直径W1)的比率例如为40％以上且60％以下。主槽面72的芯厚Bm相对于第1直径W1的比率的下限并不特别受到限定，例如可以为45％以上。主槽面72的芯厚Bm相对于第1直径W1的比率的上限并不特别受到限定，例如可以为55％以下。第1主体部81的直径(第1直径W1)是在轴向观察的情况下的第1外周面3的直径(参照图3)。如图3所示，在沿中心轴X的方向观察的情况下，主槽面72的芯厚Bm的比率是沿主槽面72形成的假想的主槽面72的芯厚。
第1直径W1例如为1mm以上且10mm以下。第1直径W1的下限并不特别受到限定，例如可以为2mm以上，也可以为3mm以上。第1直径W1的上限并不特别受到限定，例如可以为9mm以下，也可以为8mm以下。
如图1所示，第2主体部82具有第3主体部83和柄部84。第3主体部83具有第2切刃7、第2外周面9和出屑槽面14。切屑排出面1与出屑槽面14相连。副槽面73可以到达出屑槽面14。在轴向，第2切刃7位于第1切刃4和柄部84之间。如图3所示，在径向，第2切刃7位于比第1切刃4更靠外周侧的位置。在径向，第2外周面9位于比第1外周面3更靠外周侧的位置。
图7是沿图1的VII－VII线的剖视示意图。图7所示的剖面是在从前端11朝向后端12的方向观察相对于中心轴X垂直且用平面将第3主体部83切断的剖面。如图1所示，主槽80从第1主体部81至第3主体部83为止连续地设置。如图7所示，在第3主体部83设置的主槽80由出屑槽面14构成。第3主体部83的出屑槽面14的芯厚Ba可以与第1主体部81的主槽面72的芯厚Bm(参照图3)相同。
如图3所示，柄部84的直径(第2直径W2)大于第3主体部83的直径(第3直径W3)。在该情况下，第2主体部82的直径的最大值为第2直径W2。相反地，柄部84的直径(第2直径W2)也可以小于第3主体部83的直径(第3直径W3)。在该情况下，第2主体部82的直径的最大值成为第3直径W3。
在沿中心轴X的方向观察的情况下，将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值为1.5以上。将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值的下限并不特别受到限定，例如可以为1.7以上。将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值的上限并不特别受到限定，例如可以为3以下。
如图4所示，第1切刃4具有第1切刃部61、第2切刃部62、副切刃部63和修磨切刃部64。第1切刃部61由后隙面2和第1面71之间的棱线构成。第2切刃部62由后隙面2和主槽面72之间的棱线构成。副切刃部63由后隙面2和副槽面73之间的棱线构成。修磨切刃部64由后隙面2和修磨面74之间的棱线构成。
第1切刃部61包含第1切刃4的外周端部60。在沿中心轴X的方向观察的情况下，第1切刃部61可以为直线状。第2切刃部62与第1切刃部61相连。第1切刃部61位于比第2切刃部62更靠外周侧的位置。在沿中心轴X的方向观察的情况下，第2切刃部62可以为圆弧状。如图4所示，在沿中心轴X的方向观察的情况下，第2切刃部62可以向钻头100的旋转方向R的相反侧凹陷。第2切刃部62位于第1切刃部61和副切刃部63之间。第2切刃部62例如是主切刃部。
副切刃部63与第2切刃部62相连。第2切刃部62位于比副切刃部63更靠外周侧的位置。在沿中心轴X的方向观察的情况下，副切刃部63可以为圆弧状。副切刃部63位于第2切刃部62和修磨切刃部64之间。如图4所示，在沿中心轴X的方向观察的情况下，副切刃部63向钻头100的旋转方向R的相反侧凹陷。
副切刃部63具有第1端部91和第2端部92。第2端部92处于第1端部91的相反侧。第1端部91是修磨切刃部64和副切刃部63的边界。第2端部92是第2切刃部62和副切刃部63的边界。第2端部92位于比第1端部91更靠外周侧的位置。从另一观点而言，第1端部91是副切刃部63的开始点。第2端部92是副切刃部63的结束点。
如图3所示，副槽面73的芯厚Bs是在沿中心轴X的方向观察的前端侧的钻心(Web)厚度。副槽面73的芯厚Bs是中心轴X和第1端部91之间的距离(第1距离L1)的2倍(参照图4)。如图4所示，在沿中心轴X的方向观察的情况下，中心轴X和第1端部91之间的距离(第1距离L1)为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离(第3距离L3)的20％以上且小于40％。从另一观点而言，从中心轴X至第1端部91为止的长度为第1外周面3的半径的20％以上且小于40％。第1距离L1可以为第3距离L3的25％以上，也可以为30％以上。第1距离L1可以为第3距离L3的38％以下，也可以为35％以下。第1距离L1可以为第3距离L3的30％以上且38％以下。
如图4所示，在沿中心轴X的方向观察的情况下，中心轴X和第2端部92之间的距离(第2距离L2)为中心轴X和外周端部60之间的距离(第3距离L3)的60％以上且80％以下。从另一观点而言，从中心轴X至第2端部92为止的长度为第1外周面3的半径的60％以上且80％以下。第2距离L2可以为第3距离L3的65％以上，也可以为68％以上。第2距离L2可以为第3距离L3的75％以下，也可以为70％以下。第2距离L2可以为第3距离L3的60％以上且70％以下。
如图4所示，在沿中心轴X的方向观察的情况下，副切刃部63相对于经过第1端部91和第2端部92的直线(第4直线L4)的凹陷量H可以为第1主体部81的直径(第1直径W1)的0.5％以上且7％以下，进一步优选为1％以上且5％以下。在沿中心轴X的方向观察的情况下，副切刃部63相对于第4直线L4的凹陷量H是在副切刃部63上的点之中与第4直线L4的距离最大的点和第4直线L4之间的距离。副切刃部63相对于第4直线L4的凹陷量H的下限并不特别受到限定，例如可以为第1直径W1的1.5％以上，也可以为2％以上。副切刃部63相对于第4直线L4的凹陷量H的上限并不特别受到限定，例如可以为第1直径W1的4.5％以下，也可以为4％以下。
图5是表示第1切刃4的轴向前倾角的图。如图5所示，第1面71、主槽面72及副槽面73各自的轴向前倾角为正。第1面71的轴向前倾角可以大于主槽面72的轴向前倾角。主槽面72的轴向前倾角可以大于副槽面73的轴向前倾角。副槽面73的轴向前倾角可以大于修磨面74的轴向前倾角。修磨面74的轴向前倾角大致为0°。
如图5所示，副槽面73的轴向前倾角可以随着朝向外周侧而单调地变大。主槽面72的轴向前倾角也可以随着朝向外周侧而单调地变大。第1面71的轴向前倾角可以具有随着朝向外周侧而单调地变大的部分。第1端部91的副槽面73的轴向前倾角，可以小于第2端部92的副槽面73的轴向前倾角。
图6是沿图4的VI－VI线的剖视示意图。图6所示的剖面相对于中心轴X平行，且经过副切刃部63的中间位置93。并且，图6所示的剖面相对于从中间位置93向中心轴X引出的垂线而垂直。副切刃部63的中间位置93是在副切刃部63上的点之中从第1端部91及第2端部92各自起的沿线距离相同的点。如图6所示，在相对于中心轴X垂直的方向且与径向平行的方向观察时，副切刃部63的中间位置93处的副槽面73的轴向前倾角θ2为正。副槽面73的轴向前倾角θ2是副槽面73相对于经过副切刃部63的某特定位置而与中心轴X平行的直线C的前倾角。
如图6所示，轴向前倾角θ2为“正”是指，在经过副切刃部63的某特定位置而相对于中心轴X垂直的方向且与径向平行的方向观察的情况下，副槽面73相对于经过副切刃部63的某特定位置而与中心轴X平行的直线C向钻头100的旋转方向R的相反侧倾斜的状态。相反地，轴向前倾角θ2为“负”是指，在经过副切刃部63的某特定位置而相对于中心轴X垂直的方向且与径向平行的方向观察的情况下，副槽面73相对于经过副切刃部63的某特定位置而与中心轴X平行的直线C向钻头100的旋转方向R倾斜的状态。
接下来，对本实施方式所涉及的钻头100的作用效果进行说明。
在铝产品通过铸造形成的孔(铸出孔)，有时由于铸造的精度而在尺寸及位置精度发生波动。图8是用于对铸出孔中心轴和钻头中心轴之间的偏移进行说明的剖视示意图。如图8所示，在被切削材料40设置有铸出孔41。图9是用于对铸出孔中心轴和钻头中心轴之间的偏移进行说明的俯视示意图。如图8及图9所示，铸出孔中心轴不与钻头中心轴一致。如图9所示，在俯视观察时，铸出孔中心轴相对于钻头中心轴以距离D偏移。
如图8所示，在通过钻头100对铸出孔进行加工的情况下，铸出孔的右侧的被切削材料40和钻头100的接触截面积，有时大于铸出孔的左侧的被切削材料40和钻头100的接触截面积。在该情况下，钻头100受到从图8的右侧朝向左侧的力，导致向左侧弯曲。即，钻头100在铸出孔中心轴的方向发生弯曲而偏心。其结果，导致实际的钻头100的中心位置从目标的钻头100的中心位置偏移。实际的钻头100的中心位置和目标的钻头100的中心位置之间的偏移的2倍的值就是孔位置度。孔位置度希望小。
根据本实施方式所涉及的钻头100，在沿中心轴X的方向观察的情况下，将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值为1.5以上。主槽面72的芯厚Bm相对于第1主体部81的直径的比率为40％以上且60％以下。由此，能够提高钻头100的刚性。因此，在用钻头100对铸出孔进行加工的情况下，能够抑制钻头100弯曲。另外，切屑排出面1绕中心轴X螺旋状地设置，与切刃4相连，且具有向钻头100的旋转方向R的相反侧凹陷的副槽面73。副切刃部63的中间位置93处的副槽面73的轴向前倾角θ2为正。在增大主槽面72的芯厚Bm的情况下，在轴向前倾角为0°的修磨面开始加工，因此锋利度变差。将副切刃部63的中间位置93处的副槽面73的轴向前倾角θ2设为正，由此能够提高切刃4的锋利度。其结果，能够减小孔位置度。
另外，如果增大钻头100的主槽面72的芯厚相对于第1主体部81的直径的比率，则轴向的分力(推力)变大。另一方面，铝是与钢相比硬度低的材料。因此，在针对铝产品进行开孔加工的情况下，与针对钢产品进行开孔加工的情况相比较，轴向的分力变小。因此，在对铝产品进行开孔加工的情况下，能够增大主槽面72的芯厚相对于钻头100的第1主体部81的直径的比率。
并且，如果增大钻头100的主槽面72的芯厚相对于第1主体部81的直径的比率，则切屑排出槽的截面积减小，因此切屑的排出性能劣化。但是，铝合金铸件及铝合金压铸与钢相比较，切屑容易分断。因此，在对铝产品进行开孔加工的情况下，即使在槽的截面积变小的情况下，也能够抑制切屑在槽堵塞的情况。
另外，根据本实施方式所涉及的钻头100，在沿中心轴X的方向观察的情况下，副切刃部63相对于经过第1端部91和第2端部92的直线的凹陷量H，可以为第1主体部81的直径的1％以上且5％以下。由此，能够进一步减小孔位置度。
在用钻头100进行开孔加工的情况下，钻头100绕中心轴X旋转，并且在水平方向还振动。因此，在试图减小孔位置度的情况下，通过增大周向的刃带31的长度，由此增大与孔的内壁面的接触面积，试图抑制水平方向的振动，这是本领域技术人员的常识。但是，在发明人增大周向的刃带31(第1刃带31)的长度而测定了孔位置度时，与本领域技术人员的常识相反，得到如果第1刃带31的长度变大，则孔位置度变大这样的见解。基于该见解，发明人想到将第1刃带31设得比通常小。
并且，根据本实施方式所涉及的钻头100，在第1外周面3设置有与第1切刃4及后隙面2各自相连的刃带31。周向的刃带31的长度为0.1mm以上且0.3mm以下。由此，能够减小孔位置度。
图10是表示用钻头100对铸出孔进行加工的状态的剖视示意图。在图10中，用实线记载的第1切刃4的状态是第1切刃4开始切入被切削材料的时刻(即，加工开始时刻)的状态。用实线记载的第1切刃4的状态是第1切刃4与铸出孔的右侧的内壁面相接，但没有与左侧的内壁面相接的状态(第1状态)。另一方面，在图10，用虚线记载的第1切刃4的状态是第1切刃4开始与铸出孔的右侧的内壁面和左侧的内壁面这两者相接的状态(第2状态)。
与第1切刃4的前端角θ1小的情况相比较，在第1切刃4的前端角θ1大的情况下，能够减小从第1状态至第2状态为止的距离(不稳定加工距离E)。另外，与第1切刃4的前端角θ1小的情况相比较，在第1切刃4的前端角θ1大的情况下，能够减小水平方向的分力。
根据本实施方式所涉及的钻头100，第1切刃4的前端角θ1可以为150°以上且175°以下。由此，能够减小不稳定加工距离，且减小水平方向的分力。因此，能够抑制钻头100的偏心。其结果，能够进一步减小孔位置度。
并且，根据本实施方式所涉及的钻头100，第1主体部81的直径可以为1mm以上且10mm以下。在第1主体部81的直径如上述的范围那样小的情况下，孔位置度容易显著地变大。根据本实施方式所涉及的钻头100，在第1主体部81的直径小的情况下，能够特别有效地减小孔位置度。
实施例1
(准备样品)
首先，准备出样品1－1～1－4的钻头100。样品1－1及1－2的钻头100是对比例所涉及的钻头100。样品1－3及1－4的钻头100是实施例所涉及的钻头100。在样品1－1～1－4的钻头100，第1外周面3的直径(第1直径W1)设为6mm。在样品1－1～1－4的钻头100，第2主体部82的最大直径分别设为6mm、7mm、9mm及11mm。即，在样品1－1～1－4的钻头100，将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值分别设为6/6、7/6、9/6及11/6。
在样品1－1～1－4的钻头100，主槽面72的芯厚Bm相对于钻头100的第1外周面3的直径(第1直径W1)的比率设为50％。中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的30％。中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的70％。凹陷量H设为第1外周面3的直径的2.9％。第1刃带31的长度(第1长度A1)设为0.15mm。第1切刃4的前端角θ1设为160°。
(评价方法)
接下来，使用样品1－1～1－4的钻头100对铸出孔进行了加工。被切削材料设为基于日本工业标准(JIS)H5302：2006规定的作为Al－Si－Cu类压铸材料的ADC12。设备设为立式加工中心(FANUC株式会社制ROBODRILLα－T14iFLa)。转速设为10000rpm。进给量(f)设为1mm/转。深度设为20mm。使用了内部供油。
(评价结果)
[表1]
Figure BDA0003966341030000141
如表1所示，使用样品1－1～1－4的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度分别为1.29mm、0.85mm、0.37mm及0.26mm。使用样品1－3及1－4的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度，小于使用样品1－1及1－2的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度。通过以上，证实为在将第2主体部82的直径的最大值除以第1主体部81的直径而得到的值为1.5以上的情况下，孔位置度显著地减小。
实施例2
(准备样品)
首先，准备出样品2－1～2－4的钻头100。样品2－1的钻头100是对比例所涉及的钻头100。样品2－2～2－4的钻头100是实施例所涉及的钻头100。在样品2－1～2－4的钻头100，第1外周面3的直径(第1直径W1)设为6mm。第2主体部82的最大直径设为11mm。在样品2－1～2－4的钻头100，主槽面72的芯厚Bm相对于第1主体部81的直径的比率分别设为30％、40％、50％及60％。
在样品2－1～2－4的钻头100，中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的30％。中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的70％。凹陷量H设为第1外周面3的直径的2.9％。第1刃带31的长度(第1长度A1)设为0.15mm。第1切刃4的前端角θ1设为160°。
(评价方法)
接下来，使用样品2－1～2－4的钻头100对铸出孔进行了加工。被切削材料设为基于日本工业标准(JIS)H5302：2006规定的作为Al－Si－Cu类压铸材料的ADC12。设备设为立式加工中心(FANUC株式会社制ROBODRILLα－T14iFLa)。转速设为10000rpm。进给量(f)设为1mm/转。深度设为20mm。使用了内部供油。
(评价结果)
[表2]
Figure BDA0003966341030000151
如表2所示，使用样品2－1～2－4的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度分别为0.51mm、0.33mm、0.26mm及0.23mm。使用样品2－2～2－4的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度，小于使用样品2－1的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度。通过以上，证实为在主槽面72的芯厚Bm相对于第1主体部81的直径的比率为40％以上且60％以下的情况下，孔位置度显著地减小。
实施例3
(准备样品)
首先，准备出样品3－1～3－9的钻头100。样品3－1、3－6、3－8及3－9的钻头100是对比例所涉及的钻头100。样品3－2～3－5及3－7的钻头100是实施例所涉及的钻头100。在样品3－1～3－9的钻头100，第1外周面3的直径(第1直径W1)设为6mm。第2主体部82的最大直径设为11mm。在样品3－1～3－9的钻头100，主槽面72的芯厚Bm相对于第1主体部81的直径的比率设为50％。
在样品3－1～3－9的钻头100，中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的18％以上且45％以下。中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的60％以上且85％以下。凹陷量H设为第1外周面3的直径的1.5％以上且6.2％以下。第1刃带31的长度(第1长度A1)设为0.15mm。第1切刃4的前端角θ1设为160°。
(评价方法)
接下来，使用样品3－1～3－9的钻头100对铸出孔进行了加工。被切削材料设为基于日本工业标准(JIS)H5302：2006规定的作为Al－Si－Cu类压铸材料的ADC12。设备设为立式加工中心(FANUC株式会社制ROBODRILLα－T14iFLa)。转速设为10000rpm。进给量(f)设为1mm/转。深度设为20mm。使用了内部供油。
(评价结果)
图11是表示副槽的结束点和孔位置度之间的关系的图。如图11及表3所示，在开始点的比例(具体地说，中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离相对于中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的比例)恒定(30％)的情况下，随着结束点的比例(具体地说，中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离相对于中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的比例)变小，孔位置度减小。
[表3]
Figure BDA0003966341030000161
图12是表示副槽的开始点和孔位置度之间的关系的图。如图12及表4所示，在中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的20％以上且小于40％的情况下，孔位置度减小。通过以上，证实为在中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的20％以上且小于40％，而且中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的60％以上且80％以下的情况下，孔位置度显著地减小。
[表4]
Figure BDA0003966341030000171
图13是表示副槽的凹陷量H和孔位置度之间的关系的图。如图13及表5所示，在开始点的比例(具体地说，中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离相对于中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的比例)恒定(30％)的情况下，随着凹陷量H相对于第1外周面3的直径的比例变小，孔位置度减小。在中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离的比例为20％以上且小于40％，而且凹陷量H相对于第1外周面3的直径的比例为5％以下的情况下，孔位置度减小。
[表5]
Figure BDA0003966341030000172
实施例4
(准备样品)
首先，准备出样品3－10～3－12的钻头100。样品3－11的钻头100是对比例所涉及的钻头100。在样品3－11的钻头100的切屑排出槽没有形成副槽。样品3－10及3－12的钻头100是实施例所涉及的钻头100。在样品3－10及3－12的钻头100的切屑排出槽形成有副槽。
图14是表示钻头的切屑排出面的轴向前倾角的图。如图14所示，样品3－10的钻头100的副槽面73的轴向前倾角，大于样品3－12的钻头100的副槽面73的轴向前倾角。样品3－10的钻头100的副槽面73的轴向前倾角为9°以上且17°以下。样品3－12的钻头100的副槽面73的轴向前倾角为1°以上且16°以下。
(评价方法)
接下来，使用样品3－10～3－12的钻头100对铸出孔进行了加工。被切削材料设为基于日本工业标准(JIS)H5302：2006规定的作为Al－Si－Cu类压铸材料的ADC12。设备设为立式加工中心(FANUC株式会社制ROBODRILLα－T14iFLa)。转速设为10000rpm。进给量(f)设为1mm/转。深度设为20mm。使用了内部供油。
(评价结果)
[表6]
Figure BDA0003966341030000181
如表6所示，使用样品3－10～3－12的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度分别为0.26mm、0.43mm及0.40mm。通过以上，证实为与在切屑排出面1没有形成副槽的钻头100相比较，在切屑排出面1形成有副槽的钻头100，孔位置度减小。并且，证实为，通过增大副槽的轴向前倾角θ2，孔位置度进一步减小。
实施例5
(准备样品)
首先，准备出样品4－1～4－4的钻头100。样品4－3及4－4的钻头100是对比例所涉及的钻头100。样品4－1及4－2的钻头100是实施例所涉及的钻头100。在样品4－1～4－4的钻头100，第1外周面3的直径(第1直径W1)设为6mm。在样品4－1～4－4的钻头100，第1刃带31的长度(第1长度A1)分别设为0.1mm、0.3mm、0.6mm及1.5mm。
在样品4－1～4－4的钻头100，第2主体部82的最大直径设为11mm。主槽面72的芯厚Bm相对于钻头100的第1外周面3的直径(第1直径W1)的比率设为50％。中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的30％。中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的70％。凹陷量H设为第1外周面3的直径的2.9％。第1切刃4的前端角θ1设为160°。
(评价方法)
接下来，使用样品4－1～4－4的钻头100对铸出孔进行了加工。被切削材料设为基于日本工业标准(JIS)H5302：2006规定的作为Al－Si－Cu类压铸材料的ADC12。设备设为立式加工中心(FANUC株式会社制ROBODRILLα－T14iFLa)。转速设为10000rpm。进给量(f)设为1mm/转。深度设为20mm。使用了内部供油。
(评价结果)
[表7]
Figure BDA0003966341030000191
如表7所示，使用样品4－1～4－4的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度分别为0.27mm、0.33mm、0.45mm及0.72mm。使用样品4－1及4－2的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度，小于使用样品4－3及4－4的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度。通过以上，证实为在第1刃带31的长度(第1长度A1)为0.1mm以上且0.3mm以下的情况下，孔位置度显著地减小。
实施例6
(准备样品)
首先，准备出样品5－1～5－5的钻头100。样品5－1及5－2的钻头100是对比例所涉及的钻头100。样品5－3～5－5的钻头100是实施例所涉及的钻头100。在样品5－1～5－5的钻头100，第1外周面3的直径(第1直径W1)设为6mm。在样品5－1～5－5的钻头100，第1切刃4的前端角θ1分别设为135°、140°、150°、160°及175°。
在样品5－1～5－5的钻头100，第2主体部82的最大直径设为11mm。主槽面72的芯厚Bm相对于钻头100的第1外周面3的直径(第1直径W1)的比率设为50％。中心轴X和第1端部91(开始点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的30％。中心轴X和第2端部92(结束点)之间的距离设为中心轴X和第1切刃4的外周端部60之间的距离的70％。凹陷量H设为第1外周面3的直径的2.9％。第1刃带31的长度(第1长度A1)分别设为0.15mm。
(评价方法)
接下来，使用样品4－1～4－4的钻头100对铸出孔进行了加工。被切削材料设为基于日本工业标准(JIS)H5302：2006规定的作为Al－Si－Cu类压铸材料的ADC12。设备设为立式加工中心(FANUC株式会社制ROBODRILLα－T14iFLa)。转速设为10000rpm。进给量(f)设为1mm/转。深度设为20mm。使用了内部供油。
(评价结果)
[表8]
Figure BDA0003966341030000201
如表8所示，使用样品5－1～5－5的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度分别为0.72mm、0.5mm、0.32mm、0.26mm及0.25mm。使用样品5－3～5－5的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度，小于使用样品5－1及5－2的钻头100对铸出孔进行加工时的孔位置度。通过以上，证实为在第1切刃4的前端角θ1为150°以上且175°以下的情况下，孔位置度显著地减小。
应该认为本次公开的实施方式及实施例在所有方面都是例示，且并不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明表示，而是由权利要求书表示，意在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
标号的说明
1切屑排出面，2后隙面，3第1外周面(外周面)，4第1切刃(切刃)，5第1后方面，6第2后方面，7第2切刃，8冷却剂供给孔，9第2外周面，11前端，12后端，13柄部，14出屑槽面，21第1外周区域，22第2外周区域，23第3外周区域，24第4外周区域，25第5外周区域，31第1刃带(刃带)，32第2刃带，40被切削材料，41孔，50柄部外周面，60外周端部，61第1切刃部，62第2切刃部，63副切刃部，64修磨切刃部，70副槽，71第1面，72主槽面，73副槽面，74修磨面，81第1主体部，82第2主体部，83第3主体部，84柄部，91第1端部，92第2端部，93中间位置，100钻头，A1第1长度，A2第2长度，B芯厚，C直线，D距离，E不稳定加工距离，H凹陷量，L1第1距离，L2第2距离，L3第3距离，L4第4直线，R第1箭头，W1第1直径，W2第2直径，W3第3直径，X中心轴，θ1前端角，θ2轴向前倾角。

Claims (5)

1.一种钻头，其具有：
第1主体部；以及
第2主体部，其相对于所述第1主体部而位于后方，且具有与所述第1主体部的直径不同的直径，
所述第1主体部包含：
切屑排出面，其绕所述钻头的中心轴螺旋状地设置；
后隙面，其与所述切屑排出面相连；以及
外周面，其与所述切屑排出面及所述后隙面各自相连，
所述切屑排出面和所述后隙面之间的棱线构成切刃，
所述切屑排出面具有：
主槽面，其绕所述中心轴螺旋状地设置，且与所述切刃相连；以及
副槽面，其绕所述中心轴螺旋状地设置，与所述切刃及所述主槽面各自相连，且相对于所述主槽面向所述钻头的旋转方向的相反侧凹陷，
由所述后隙面和所述副槽面的边界构成的副切刃部，具有第1端部和处于所述第1端部的相反侧的第2端部，
在沿所述中心轴的方向观察的情况下，将所述第2主体部的直径的最大值除以所述第1主体部的直径而得到的值为1.5以上，
在沿所述中心轴的方向观察的情况下，所述中心轴和所述第1端部之间的距离为所述中心轴和所述切刃的外周端部之间的距离的20％以上且小于40％，而且所述中心轴和所述第2端部之间的距离为所述中心轴和所述外周端部之间的距离的60％以上且80％以下，
所述主槽面的芯厚相对于所述第1主体部的直径的比率为40％以上且60％以下，
所述副切刃部的中间位置处的所述副槽面的轴向前倾角为正。
2.根据权利要求1所述的钻头，其中，
在沿所述中心轴的方向观察的情况下，所述副切刃部相对于经过所述第1端部和所述第2端部的直线的凹陷量为所述第1主体部的直径的1％以上且5％以下。
3.根据权利要求1或2所述的钻头，其中，
在所述外周面设置有与所述切刃及所述后隙面各自相连的刃带，周向的所述刃带的长度为0.1mm以上且0.3mm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头，其中，
所述切刃的前端角为150°以上且175°以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钻头，其中，
所述第1主体部的直径为1mm以上且10mm以下。
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