CN1450949A - 钻头 - Google Patents

Abstract

一种钻头，该钻头不产生来复线，定位容易，且能钻出圆度高的钻孔。该钻头在超硬合金制的整体块所构成的刀刃头上，在周方向等间隔的形成三个刀刃部，以各刀刃部(4a)、(4b)、(4c)上所形成的切削面(5)与退刀面(6)的接合线为主切削刃(8)，以连接面(7)与退刀线(6)的接合线为辅助切削刃(9)，将这些主切削刃(8)与辅助切削刃(9)交叉在刃尖顶点(10)，使该刃尖顶点(10)成为无凿刃的尖端状，将辅助切削刃(9)设定在隔刃尖顶点(10)相对的刀刃部的主切削刃(8)的延长线上；将主切削刃(8)与辅助切削刃(9)，以及交在刃尖顶点(10)的连接面(7)与切削面(5)的接合线分别设为直线状。

Description

钻头

技术领域

本发明是关在将超硬合金制的刀刃头以焊接或其他熔接等固接在钻头主体前端的钻头，更详细地说，是关于适用在混凝土或石材上钻孔的钻头。

背景技术

在混凝土或石材等的钻孔，是将专用的钻头安装在旋转式冲击钻上，对钻头同时给与轴方向的振动打击力与转动力矩的两种作用来进行钻孔。而且，为适应对钻孔作业的高效率的要求，用在此种钻孔的钻头的刃尖多采用在钻头主体前端，将耐磨性优良的超硬合金制的刀刃头以焊接或其他的熔接固接而成。例如，在日本专利特开平7-180463号公报公开的，在钻头主体前端设置刀刃头，此刀刃头截面呈矩形状，并沿其一边的对角线设置主切刀，沿另一边的对角线设置辅助切刀，而以轴心为中心对称配置的两个主切刀，是以在顶点形成凿刃的方式来连接。

然而，一般地，用钻头进行的钻孔加工(切削加工)出现下列问题。

即，在用钻头进行的钻孔加工中，因钻头对弯曲或扭曲刚性有注定的限制，故所完成的钻孔的精度有限。另外，钻头由于刃尖中心部存在有凿刃，在用钻刀钻孔时，若在钻头前端产生切削阻力时，钻头处在比较容易弯曲的状态，而凿刃的两端将交互成为钻头的瞬间的旋转中心。此时，因凿刃的长度是一定的，凿刃必然形成在对角线间含有如等边三角形般的正多角形、即正三角形、正五角形等(正多角形)状的切削轨迹，因此，在钻孔壁会产生来复线。即，产生来复环线而降低钻孔的质量。

例如，在已固化的混凝土上，将用于固定构造物等固定螺栓用的孔，使用在刃尖中心安装具有凿刃的钻头的旋转式冲击钻进行钻孔，则会产生来复环线，降低钻孔的真圆度，而不能得到适合在装设固定螺栓的定径孔。因此，装设后的固定螺栓的拔出强度会降低。

另外，具有凿刃的钻头，因在旋转中钻孔中心会变化，故钻孔的定位困难，在这一方面也降低钻孔精度。

发明内容

于是，为解决上述的课题，本发明的钻头在由超硬合金制的整体块所构成的刀刃头上，在周方向等间隔的形成三个刀刃部，以各刀刃部上所形成的切削面与退刀面的接合线为主切削刃，以连接面与退刀面的接合线为辅助切削刃，将这些主切削刃与辅助切削刃在刃尖顶点交叉，使该刃尖顶点成为无凿刃的尖端状，将辅助切削刃设在隔刃尖顶点相对的刀刃部的主切削刃的延长线上；将主切削刃与辅助切削刃，以及交于刃尖顶点的连接面与切削面的接合线，分别设为直线状。

根据这样构成的钻头，因除去了现有钻头构造上不可缺少的凿刃，所以钻孔上不产生来复线而能提高钻孔的真圆度。特别，为在已固化的混凝土上固定构造物等打孔形成固定螺栓插设用的孔而使用旋转式冲击钻钻孔时，本发明没有凿刃、且在三个刀刃部分别形成主切削刃与辅助切削刃、并将这些刃交叉在刃尖顶点成为尖端形状，在钻孔时不会在钻孔产生来复线，另外，尖端构造的刃尖顶点，因经常位在钻孔切削面中心，即使在钻孔时会伴随着刃尖瞬间从钻孔顶端的切削面浮起而立即做冲击性的撞击动作的切削(打击切削)，也容易定位，且可以进行将孔径误差限制在容许值内的高精度定径孔的钻孔，其作业性良好。

另外，在混凝土或石材上钻孔时，钻孔途中的钻孔顶端的切削面会形成凹凸粗面，其上方将残留切屑，因此在打击切削时，在钻孔切削面与钻头的刃尖间有时会夹入块状切屑，在此种情形，钻头的刃尖会受偏向的阻力而失去旋转平衡，而成为振动的原因。但是在本发明，因将辅助切削刃设在隔刃尖顶点相对的刀刃部的主切削刃的延长线上，所以作为钻头的刃尖，实际上是将三个刀刃部上分别形成的主切削刃与辅助切削刃以60°的等间隔交互的从刃尖顶点朝放射方向配置，在打击切削时被夹在钻孔顶端的切削面与刃尖间的块状切屑，能借助相邻的主切削刃与辅助切削刃的协力而将其有效的弄碎，刃尖所受的偏向的阻力将减轻，所以不会产生钻头的振动，从这方面也能获得高的钻孔精度。

另外，通过将主切削刃及辅助切削刃、以及交于刃尖顶点的连接面与切削面的接合线采直线状的构成，在钻头的制作上，能提高刃尖整体的加工精度，而提供高质量的钻头(产品)。

另外，在各刀刃部间形成的凹入部是连续在钻刀主体上所对应的切削排出槽上，在此最好将该凹入部的面在圆弧面的两端连接的平面的一个连续面上形成，使对应在连接面的凹入部的面成为圆弧面，同时以在切削面侧使连接面与切削面的接合面线端与凹入部圆弧面缘的中间点相交在退刀面侧使辅助切削刃端与凹入部圆弧缘端相交的方式设定凹入部圆弧面的曲率半径。按此构成，在用于对混凝土或石材的钻孔时，切削后的切屑能圆滑地经凹入部诱导到钻头主体的切削屑排出槽而排出，在刃尖部将不致滞留切屑，其结果能提高钻孔效率。

另外，作为使用在对混凝土或石材等钻孔的钻头最好将在刀刃部的刀刃部端的周方向厚度设定为刃尖径的0.2～0.5倍程度。另外，最好将各刀刃部的切屑面的周方向外观上的宽度设定为在刀刃部端的刀刃部的周方向厚度的0.2～0.5倍程度。按此构成，在伴随打击切削进行钻孔时，能充分保持刀刃头的强度实现安定的钻孔。

进而，作为使用在对混凝土或石料等的钻孔的钻头，实用上最好将钻头主体1的芯径设定为刃尖径的0.3～0.7倍程度。另外，最好将在刀刃部端的尖的高度设定为刃尖径的0.2～0.5倍程度。按此构成，在伴随打击切削进行钻孔时，因减轻刀刃部的外周面与钻孔壁的滑动接触阻力，故能提高钻孔效率，也可以提高钻孔精度。

另外，在各刀刃部的外周面能设置用于确认刃尖径摩耗的凹部，按此构成，由于能目视确认用于确认刃尖径摩耗凹部的磨损，并能一眼确认刀刃头的摩损进展程度，所以作业者不需使用特别的测定工具类，即能简单钻出孔径误差在容许值内的定径孔。若将这样的钻孔用在混凝土或石料等的钻孔使用的固定螺栓的插设等，在插设后固定螺栓能有高的拔出强度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的钻头的省略一部分的主视图；

图2是图1所示的钻头的刃尖部的放大主视图；

图3是从下端图1所示的钻头的刃尖部看的仰视图。

具体实施方式

以下，参照图面举例说明本发明的一实施例。当然，本发明不限定在此实施例。

在图1中，1是钢制的钻头主体，在其上部具有用于装入驱动轴(未图示)的柄部2。另外，在钻头主体外周设置切屑排出槽3，在钻头主体前端，将由整体块构成的超合金制的刀刃头4以焊接或其他的熔接固定住。

在图2、3中，更详细叙述本实施例的刀刃头4，则在该刀刃头4上，如图3所示，在周方向以120°的角度等间隔的形成三个刀刃部4a、4b、4c。在各刀刃部4a、4b、4c，形成切削面5与退刀面6，在相邻的各刀刃部4a、4b、4c间，在退刀面6与切削面5之间形成连接面7。然后，在各刀刃部4a、4b、4c，以切削面5与退刀面6的接合线形成主切削刃8，以退刀面6与连接面7的接合线形成辅助切削刃9。另外，将各刀刃部4a、4b、4c的这些主切削刃8及辅助切削刃9在刃尖顶点10上交叉，使刃尖顶点10成为无凿刃的尖端形状。

另外，将主切削刃8及辅助切削刃9与在刃尖顶点10相交的连接面7和切削面5的接合线11分别构成直线状。即，辅助切削刃9配置在隔开刃尖顶点10相对的刀刃部的主切削刃8的延长线上。

这样，形成钻头的刃尖的三个主切削刃8与三个辅助切削刃9，有交互60°的等间隔，而构成从刃尖顶点10朝放射方向的配置。

另外，在各刀刃部4a、4b、4c间形成的凹入部12，分别连接在所对应的切屑排出槽3上。该凹入部12的面(从底面所看到的壁面)，是把在圆弧面12a的两侧的两个平面12b、12c形成连接的一个连续面。然后，将平面12b在切屑面5侧与主切削刃8平行配置，将对应连接面7的所述凹入部的面定为圆弧面12a，将该凹入部的圆弧面12a的曲率半径R设定如下。即将圆弧面12a的曲率半径R，以在切屑面5侧使连接面7与切削面5的接合线11端与凹入部圆弧面缘的中间点相交，在退刀面6侧使辅助切削刃9端与凹入部圆弧缘端相交的方式来决定。

另外，将其他刃尖各部的尺寸关系，设定如下：①将各刀刃部4a、4b、4c的刀刃部端的周方向的厚度W，取为刃尖径φA的0.2～0.5倍程度。(参照图3)②将各刀刃部4a、4b、4c的切削面5的周方向的外观上宽度W′，取为刀刃部端的刀刃部的周方向的厚度W的0.2～0.5倍程度。(参照图3)③将钻头主体1的芯径φB，取为刃尖径φA的0.3～0.7倍程度。(参照图3)④将刀刃部端的尖的高度H，取为刃尖径φA的0.2～0.5倍程度。(参照图2)

另外，在各刀刃部4a、4b、4c的外周面，设置用于确认刃尖径摩耗的凹部13。

本发明的钻头，是适于对混凝土或石材等的钻孔的钻头。

本发明虽如上所述的形态来实施，然而本发明的钻头由在柄部等钻头主体的基本构造与现有的这种钻头相同，故使用时能与现有的钻头交换而直接使用。

另外，在本发明的钻头的刀刃头上，在周方向等间隔的形成三个刀刃部和现有的钻头不同。由于去除了现有钻头在构造上认为不可缺少的凿刃，因此若使用本发明的钻头钻孔，在钻孔时不会在钻孔中产生来复线。另外，转动平衡良好，能钻出真圆度高的孔。

另外，尖端构造的刃尖顶点在钻孔时，由在时常位在钻孔前端的切屑面中心，所以即使在钻孔时会传伴随着刃尖瞬间从钻孔顶端的切削面浮起而立即做冲击性的撞击动作的切削(打击切削)，也容易定位，且可以进行将孔径误差限制在容许值内的高精度定径孔的钻孔。

另外，打击切削时，即使在钻孔顶端的切削面与刃尖之间夹入块状切屑，由于可借助相邻的主切削刃与辅助切削刃协力来将其弄碎，刃尖所受的偏向阻力将减轻，钻孔时将不会产生钻头的振动，钻孔精度将提高。

进而，根据用于确认刃尖径摩耗的凹部，从其磨损程度一眼即能确认出刀刃头的摩耗进行状况，作业者不需使用特别的测定工具类，就能简单的钻出孔径误差在容许值内的定径孔。

因此，使用旋转式冲击钻，作为在固化后的混凝土上钻固定构造物等用的固定螺栓用的孔的钻头是最为合适的钻头。使用这样的用于固定螺栓的孔，比插设在现有的固定螺栓用孔能得到高的固定螺栓的拔出强度。

Claims (7)

1.一种钻头，其特征在在：在由超硬合金制的整体块所构造的刀刃头上，在周方向等间隔的形成三个刀刃部，以各刀刃部上所形成的切削面与退刀面的接合线为主切削刃，以连接面与退刀面的接合线为辅助切削刃，将这些主切削刃与辅助切削刃在刃尖顶点交叉，使该刃尖顶点成为无凿刃的尖端状，将辅助切削刃设在隔刃尖顶点相对的刀刃部的主切削刃的延长线上；将主切削刃与辅助切削刃，以及交在刃尖顶点的连接面与切削面的接合线，分别设为直线状。

2.如权利要求1所述的钻头，其中，将在各刀刃部间所形成的凹入部的面，在圆弧面的两端连接平面的一个连续面上形成，使对应在连接面的凹入部的面成为圆弧面，以在切削面侧使连接面与切削面的接合面线端与凹入部圆弧面缘的中间点相交，在退刀面侧使辅助切削刃端与凹入部圆弧缘端相交的方式，设该凹入部圆弧面的曲率半径。

3.如权利要求1或2所述的钻头，其中，将各刀刃部4a、4b、4c的刀刃部端的周方向的厚度W，设为刃尖径φA的0.2～0.5倍程度。

4.如权利要求1到3中任一项要求所述的钻头，其中，将各刀刃部4a、4b、4c的切削面5的周方向的外观上宽W′，设为刀刃部端的刀刃部的周方向的厚度W的0.2～0.5倍程度。

5.如权利要求1到4中任一项要求所述的钻头，其中，将钻头主体1的芯径φB，设为刃尖径φA的0.3～0.7倍程度。

6.如权利要求1到5中任一项要求所述的钻头，其中，将在刀刃部端的尖的高度H，设为刃尖径φA的0.2～0.5倍程度。

7.如权利要求1所述的钻头，其中，在各刀刃部的外周面，设置用于确认刃尖径摩耗的凹部。

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