TW200902196A - Method for manufacturing drill head - Google Patents

Description

200902196 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種隨意裝卸地安裝在深孔切削用鑽床之 工具柄的前端之鑽頭，尤其是關於將切刃片焊接於頭本體 之切刃安裝座之形態的鑽頭之製造方法。 【先前技術】 此種鑽頭，例如在第5 (A)(B)圖所示，係由大致圓筒形之 頭本體1及圓筒狀之螺柄2所構成’頭本體1係在前端面 沿著開口成大小扇形之切屑流入口 1 1, 1 2之共同徑方向的 緣壁11a，12a設置切刃3A~3C;螺柄2係在外周面之稍微 靠近後部的區域刻設陽螺紋21。此等切刃3A〜3C —般係在 凹設於鋼製的頭本體1之上述緣壁11a，12a的切刃安裝座 13a〜13c上焊接超硬合金製成的切刃片30a~30c而形成。圖 中，符號4是焊接在凹設於頭本體1之外周面的前部側兩 處的各墊安裝座14的超硬合金製成之導墊，符號15是形 成於同一外周面之後部側的徑方向對向位置之一對夾緊用 溝部。 而後，如第6圖及第7圖所示’使用上述鑽頭10之時， 在成爲深孔切削用鑽之圓管狀之工具柄（亦稱搪孔刀柄）5 設置陰螺紋51之前端部，插入螺柄2以進行螺合連結，但 是此時挾持螺柄2之陽螺紋2 1部的前後兩側之外周部分係 作爲拘束周面部22，23而與工具柄5之拘束內周部52，53 密接，因而兩者10, 5強固地連結而一體化’同時頭本體1 及螺柄2之內側與工具柄5之中空內部連通而構成切屑排 200902196 出路1 6。此外，前側之拘束周面部22係構成狹窄寬度，但 是即便如此直徑亦比前部側之非拘束面部24(第5(B)圖） 大。又，後部側之拘束周面部23係佔據自該螺柄部2之陽 螺紋2 1部到後端之鑲邊部之間全體。 深孔切削加工，係將工具柄5連結到工作機械的心軸等 而作旋轉驅動，或反之藉由使被削材W側旋轉而進行，但 是此時冷卻劑C便成爲外部供給方式，如第6圖所示，因 此使用將工具柄5油密地包圍之冷卻劑供給套6，在將此 供給套6經由密封61壓接到被削材w的狀態，以高壓將 冷卻劑C從導入口 6 a導入到該供給套6內。然後，被導入 的冷卻劑C從工具柄5的外周面與切削孔Η的內周面之間 隙Τ供給到鑽頭1 0之前端側，並與在切削部產生的切屑s 一起從鑽頭10之切屑流入口 11，12流入切屑排出路徑16 內，而從工具柄5的基部側排出到外部。 先前技術上’在此種鑽頭1 〇的製造中，—般係個別製作 頭本體1及螺柄2’將此兩者焊接而一體化。即，頭本體1 係藉鑄造等而製作成具有如第8(Α)(Β)圖之切刃安裝座 13a~13c及墊安裝座14，14的形態者，另一方面，藉由圓筒 材之切削加工及螺紋切削而製作螺柄2，如第9圖所示， 將切刃片30a〜30c及導墊4，4焊接到頭本體1之安裝座 13a〜13c、以及墊安裝座14, 14之後，將螺柄2之前端同心 狀地焊接到該頭本體1之後端。 然而’在上述先前技術之製造方法中，由於伴隨頭本體 200902196 1及螺柄2之焊接引起之熱變形，而使修飾加工成正圓的 螺柄2容易變形爲橢圓狀，其變形量達到1 00 /i m者亦非少 數，因此有依製成之鑽頭所生之加工精度降低的問題。又， 切刃片30a~30c係焊接，故不易達到刃鋒的位置精度，尤 其中心部之切刃3A從鑽頭軸心偏離之情況，亦有牽連到切 削性能降低之困難點。此外，雖然刃鋒精度並非不可能使 用後加工的切削來修正，但是操作上非常困難，工時增加 因而導致製作成本大幅上昇。 【發明內容】 [發明欲解決之課題] 本發明係鑑於上述之事情，目的在提供一種方法，可容 易且低成本地確實製造出具備高尺寸精度及刃鋒精度的此 種鑽頭。 [解決課題之辦法] 爲了達成上述目的，申請專利範圍第1項之發明，以賦 予圖式之參照符號而表示時，係一種鑽頭1 〇之製造方法， 在頭本體1將一體化之螺柄2螺合連結在成爲深孔切削用鑽 頭之中空狀的工具柄5 (第7圖）之前端部，同時將挾持該螺 柄2之螺紋（陽螺紋2 1)部的兩側作爲拘束周面部2 2，2 3而 密接到工具柄5周面而使用，其特徵爲：至少將在拘束周 面部22, 23預留有切削裕度7的螺柄用筒材20A (20B)，焊 接而一體化於將切刃片30a~30c焊接於切刃安裝座13a~13c 的頭本體1的後端之後，切削此螺柄用筒材20 A (20B)的

200902196 切削裕度7而在螺柄2進行修飾加工。 申請專利範圍第2項之發明，係上述申 項之鑽頭10之製造方法，其中螺柄用筒材 周20a，20b之全面預留有切削裕度7的圓 上述修飾加工時進行螺紋（陽螺紋21)部之 申請專利範圍第3項之發明，係上述宇 項之鑽頭1 0之製造方法，其中係將螺柄 2 1)部及兩側之拘束周面部22, 23設置於夕 申請專利範圍第4項之發明，係上述_ 項之鑽頭10之製造方法，其中頭本體1價 3 0 a〜3 0c係爲超硬合金所構成。 申請專利範圍第5項之發明，係上述時 至4項中任一項之鑽頭1〇之製造方法，其 柄2之內側係構成切屑排出路徑1 6，在靡 設置連通到切屑排出路徑1 6的切屑流入I； [發明之效果] 在申請專利範圍第1項之發明有關的 中，係將在至少工具柄連結時成爲拘束周 有切削裕度者作爲螺柄用筒材對於頭本體 焊接後之切削裕度的切削而修飾螺柄，g 的熱變形爲不可避免時，左右著與工具根 束周面部之失真變形亦可藉由切削裕度 除。又，即使由於切刃片之焊接使刃鋒If 請專利範圍第丨 20A係由在內外 筒體所構成，在 螺紋切削。 :請專利範圍第；1 2之螺紋（陽螺紋 卜周面側。 I請專利範圍第i ^爲鋼製，切刃片 !請專利範圍第1 :中頭本體1及螺 i本體1之前端面 ]1 1，1 2 之開口。 鑽頭之製造方法 |面部之部分預留 [加以焊接，藉此 丨此即使伴隨焊接 i之連結精度的拘 的切削而完全消 I度降低，且中心 200902196 部之切刃從頭本體之軸心偏離時，藉由在焊接時頭本體與 螺柄用筒材之軸心之錯開，可容易地進行調整以使該切刃 吻合於頭軸心亦即螺柄之拘束周面部的中心。因而，根據 此製造方法時，可確實地製成容易且低成本之鑽頭，具備 高的尺寸精度及刃鋒精度，且基於此等而發揮優異的加工 精度及加工性能。 根據申請專利範圍第2項之發明時，在上述鑽頭之製造 f ' 方法中’使用內外周之全面預留有切削裕度的圓筒體作爲 螺柄用筒材，以焊接後的後加工決定包含螺柄之螺紋部之 全體形狀，因此即使伴隨焊接之熱變形爲大之時亦不致產 生障礙，而可提供具備更高的尺寸精度及刃鋒精度之鑽頭。 根據申請專利範圍第3項的發明時，可製造出螺柄爲外 螺紋型而螺插於鑽床之工具柄的前端而裝設之型態的上述 鑽頭。 根據申請專利範圍第4項的發明時，可製造出在鋼製的 頭本體上安裝有超硬合金所構成的切刃片之上述鑽頭。 根據申請專利範圍第5項的發明時，可製造出使隨著切 削產生的切屑與冷卻劑一起，從頭本體之前端面的切屑流 入口通過該頭本體及螺柄之內側而排出之型態的上述鑽 頭。 【實施方式】 以下，將參照圖式具體地說明本發明有關的鑽頭之製造 方法的實施形態。第1圖及第2圖係顯示第1實施形態’ -10- 200902196 第3圖及第4圖係顯示第2實施形態。此外’在兩實施形 態中，將與先前已說明的第5圖所示者相同構造之鑽頭作 爲製造對象，在其構成各部分賦予和第5圖相同之符號。 在此鑽頭之製造方法中，針對頭本體1之製作係與習知 相同，藉由鑄造等製作如第8(A)(B)圖具有切刃安裝座 13a~13c及墊安裝座14，14之形態者。即，此頭本體1係全 體爲大致短圓筒形，在前端面開口成連通到內側之切屑排 出路徑1 6的大小扇形之切屑流入口 1 1, 1 2，兩切屑流入口 11，12具有共同徑方向的緣壁11a, 12a，中心及外側之切刃 安裝座1 3 a，1 3 c係凹設在緣壁1 1 a側，而中間之切刃安裝座 1 3b係凹設在緣壁1 2a側，同時在外周面之前部側之2處分 別形成在軸向爲長的凹部之墊安裝座14，14，及在同一外 周面之後部側之徑方向對向位置形成沿軸向之夾緊用溝部 15， 15 。 然後’如第1(A)圖所示，在上述頭本體1預先分別將超 硬合金形成的切刃片30a~30c焊接在切刃安裝座13a〜13c; 將同樣之超硬合金形成的導墊4，4焊接在墊安裝座14, 14。然而’在第1實施形態的製造方法中，針對螺柄2[參 照第5(B)圖]側，原材料係使用爲單純厚度大之管狀的圓筒 體之螺柄用筒.材20A，將其前端面如第2圖所示焊接在上 述焊接後之頭本體1的後端面。此外，此螺柄用筒材2〇a 具有在內外周20a，20b全面之全面作成螺柄2的切削裕度 7’因而外徑對作爲目的的螺柄2爲大而且內徑爲小。 -11 - 200902196 其次’以上述焊接將與頭本體1 一體化之螺柄用筒祠 之內周20a及外周20b進行正圓地旋轉切削，直到成 定之內外徑爲止，在外周20b側設定拘束周面部22， 陽螺紋2 1形成部及非拘束周部2 4之各外徑，更在陽 2 1形成部施以螺紋切削，藉以如第2圖所示修飾加工 2。此修飾加工係利用頭本體1側之溝部丨5, 1 5而將全 緊’依照通常方式，藉由工件側或修飾工具側之旋轉 方向相對移動而可容易地進行。此外，在第2圖中， 來的螺柄用筒材20A的截面以假想線表示，僅將和實 示的截面之差作爲切削裕度7，藉由切削及螺紋切削 飾加工加以厚度薄化。 在此種鑽頭10之製造方法中，在頭本體1上焊接螺 筒材20A時，雖然隨著其加熱而難免產生熱變形，但 變形可藉由使該筒材20A在修飾螺柄2的後加工之切 正圓化及螺紋切削而完全地消除。此外，雖然即使後 . 之切削及螺紋切削也會由於機械應力而產生變形，但 値最大也不過l〇Vm左右’比焊接時之熱變形更小一 數，故幾乎不成爲問題。又，切刃3A~3C係藉由切 3 0 a〜3 0 c之焊接而形成，故介於接合界面的焊材之部分 格地設定刃鋒精度爲不可能，但是即使左右切削性會g 心部之切刃3A從頭本體1之軸心偏離時，在焊接時使 體1與筒材20A之軸心之錯開’可容易地進行調整以 切刃3A吻合於鑽頭軸心亦即螺柄2之中心。 r 20A 爲既 23及 螺紋 螺柄 體夾 及軸 將本 線表 之修 柄用 此熱 削的 加工 是其 個位 刃片 欲嚴 的中 .頭本 ，使該 -12- 200902196 因而，根據此製造方法時，可確實地製成容易且低成本 之鑽頭10，其具備高的尺寸精度及刃鋒精度，且基於此等 而發揮優異的加工精度及加工性能。 在第2實施形態之製造方法中，頭本體1和上述第1實 施形態完全同樣地，預先將切刃片3 0 a ~ 3 0 c及導墊4 , 4焊 接，而螺柄2 (參照第5(B)圖）側，其原材料係使用施以如 第3圖所示之前加工的螺柄用筒材20B。即，此螺柄用筒 , 材20B係藉由前加工在外周側形成陽螺紋2 1 ,但是在此陽 螺紋21部之前後兩側對欲形成拘束周面形成部22a, 23 a的 拘束周面22, 23 (參照第4圖，第5(B)圖）預留切削裕度7 , 同時在內周20a之全面也成爲預留切削裕度7之形態。 然後，在此製造方法中’如第3圖所示，將螺柄用筒材 20B之前端面焊接到上述焊接後之頭本體1的後端面之 後，將與頭本體1 一體化之該筒材20B之內周20a進行正 圓地旋轉切削，直到成爲既定之內徑爲止，同時在外周側 ί 將拘束周面形成部22a，23a進行正圓地旋轉切削，直到成 爲既定之外徑爲止而形成拘束周面部22，23，第4圖顯示 鑽頭1 0進行修飾。此修飾加工係利用頭本體1側之溝部1 5， 15而將全體夾緊，此外，在第4圖中，將本來的螺柄用筒 材2 0 B的截面以假想線表示，將和實線表示的截面之差作 爲切削裕度7。 使用於此第2實施形態之製造方法的螺柄用筒材2〇b , 雖然在外周側預先設置陽螺紋2 1，且在非拘束周面部2 4 -13- 200902196 沒有切削裕度7’但是在拘束周面形成部22a，23a有切削 裕度7 ’故即使隨著與頭本體1之焊接時的加熱而難免產 生熱變形時’藉由後加工的拘束周面形成部22a，23a之切 削之正圓化’亦可消除在拘束周面部2 2，2 3之失真變形。 因而’對鑽頭10之工具柄5(參照第6圖，第7圖）的連結 精度係單獨地由拘束周面部22，23所負責，故由於在該拘 束周面部22，23無失真變形，可確保鑽頭之優異加工精度 及加工性能。 雖然在上述第1實施形態及第2實施形態中，例示在頭 本體1具有中心、中間、外側之3個切刃3 A〜3 C的鑽頭1 0， 但是本發明亦可適用於切刃數爲丨個、2個、4個以上之任 何數之鑽頭的製造。此外，雖然切刃片係推薦在鋼製之頭 本體中例示的超硬合金所形成者，但是亦可爲可對頭本體 焊接之其他工具材料所製成者。又，螺柄2除了已例示之 外螺紋型式以外，亦有在內周面具備陰螺紋且外嵌螺合於 > 鑽床之工具柄的前端之內螺紋型式者，任何一種均可適用 於本發明之製造方法。 其次，上述第1實施形態及第2實施形態之鑽頭10，雖 然係單管式用，亦即，通過如第6圖之切削孔Η與工具柄 5之間隙Τ而被供給到切削部位的冷卻劑C與切屑S —起 從內側的切屑排出路徑1 6而排出的方式用者，但是在本發 明亦可使用雙管方式用之鑽頭。在此雙管方式中，鑽床之 工具柄係爲使中心空間作爲切屑排出路徑、使外側環狀空 -14- 200902196 間作爲冷卻劑供給路徑之兩重管，使鑽頭螺合連結在其外 筒的前端部’藉以使內筒前端抵接於鑽頭的內周段部，因 而雖然冷卻劑供給路徑之前端側被閉塞，但是使冷卻劑從 設置於鑽頭之周壁部（相當於螺柄2之非拘束周面部24)的 導出孔導出到外側而供給到切削部位。從而，此雙管方式 用之鑽頭’對前述之單管方式用而言，除了具有上述之內 周段部及導出孔以外，基本構造係大致相同。 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示本發明之第1實施形態的同一鑽頭之製造 程序’第1(A)圖係頭本體與圓筒體之焊接前的前視圖，第 1 (B)圖係同一情況焊接後之前視圖。 第2圖係同一第1實施形態的製造後之鑽頭的一部分縱 截面之前視圖。 第3圖是顯示本發明之第2實施形態的同一鑽頭之製造 程序’顯示頭本體與圓筒體之焊接前的前視圖。 第4圖係同一第2實施形態的製造後之鑽頭的一部分縱 截面之前視圖。 第5圖係顯示適用於本發明之製造方法的鑽頭之—例， 第5(A)圖係俯視圖，第5(B)圖係前視圖。 第6圖係顯示使用同一鑽頭之深孔切削用鑽床之深孔切 削加工的縱截面之側視圖。 第7圖係顯示同一深孔切削用鑽床之鑽頭及螺柄之連結 -15- 200902196 狀態的局部縱截面之側視圖。 第8圖係顯示同一鑽頭之頭本體，第8 (A)圖係俯視圖， 第8 (B)圖係前視圖。 第9圖是先前技術的製造方法之同一鑽頭的頭本體與螺 柄之焊接前的前視圖。 【主要元件符號說明】 1 頭 本 體 2 螺 柄 4 導 墊 5 工 具 柄 7 切 削 裕 度 10 鑽 頭 11, 1 2 切 屑 流 入 □ 1 la, 12a 緣 壁 13a〜1 3c 切 刃 安 裝 座 16 切 屑 排 出 路徑 20A, 20B 螺 柄 用 筒 體 20a 外 周 面 20b 內 周 面 2 1 陽 螺 紋 22, 23 拘 束 周 面 部 3A-3C 切 刃 3 0 a ~ 30c 切 刃 片 -16 -

Claims (1)

1. 200902196 十、申請專利範圍： 1 · 一種鑽頭之製造方法，係使用在頭本體將一體化後之螺 柄螺合連結在成爲深孔切削用鑽頭之中空狀的工具柄之 前端部’同時將挾持該螺柄之螺紋部的兩側作爲拘束周 面部而密接到工具柄周面，其特徵爲： 在切刃安裝座至少將在上述拘束周面部預留有切削裕 度的螺柄用筒材，焊接一體化於焊接有切刃片的頭本體 的後端之後，切削此螺柄用筒材的切削裕度而在螺柄進 行修飾加工。 2 ·如申請專利範圍第1項之鑽頭之製造方法，其中螺柄用 筒材係由在內外周之全面預留有切削裕度的圓筒體所構 成，在上述修飾加工時進行螺紋部之螺紋切削。 3. 如申請專利範圍第1項之鑽頭之製造方法，其中係將螺 柄之螺紋部及兩側之拘束周面部設置於外周面側。 4. 如申請專利範圍第1項之鑽頭之製造方法，其中頭本體 係爲鋼製，上述切刃片係爲超硬合金所構成。 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之鑽頭之製造方 法，其中上述頭本體及螺柄之內側係構成切屑排出路 徑，在頭本體之前端面設置連通到該切屑排出路徑的切 屑流入口之開口。 -17-