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CN107427934A - 钻头 - Google Patents

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Publication number
CN107427934A
CN107427934A CN201680012714.1A CN201680012714A CN107427934A CN 107427934 A CN107427934 A CN 107427934A CN 201680012714 A CN201680012714 A CN 201680012714A CN 107427934 A CN107427934 A CN 107427934A
Authority
CN
China
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edge
chisel
cutting edge
drill
sharpening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680012714.1A
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English (en)
Inventor
村田和久
大田康史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • B23B51/02Twist drills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

两个横刃修磨刃(6B)越过该横刃修磨刃(6B)与横刃(9)之间的交点(P)而延伸,且轴向前角被设在+5°~+15°的范围内,从轴线(O)方向前端侧观察时横刃修磨刃(6B)的长度(B)在主切削刃(6A)所延伸的方向上的切削刃(6)的长度(A)中所占的比例被设在20%~50%的范围内,在从轴线(O)方向前端侧观察时,两个横刃修磨(7)的朝向与钻头旋转方向(T)相反的一侧的横刃修磨第2壁面(7B)和前端后刀面(4)之间的与横刃修磨刃(6B)相连的交叉棱线(L)彼此配置成如下,即,在与交叉棱线(L)正交的方向上隔开间隔,或位于通过轴线(O)的一条直径线上,或者越过与交叉棱线(L)平行地通过轴线(O)的一条直径线而在与交叉棱线(L)正交的方向上以相对于切削刃(6)的直径(D)为0.03×D以下的错开量相互错开。

Description

钻头
技术领域
本发明涉及一种尤其适合安装在手提式电动工具或台式钻床等来进行钻孔加工的钻头。
本申请主张基于2015年3月18日于日本申请的专利申请2015-054245号的优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
这种安装在电动工具或台式钻床并通过操作人员的体力来进行钻孔加工的钻头,与如加工中心那样的通过机械驱动力来进行钻孔加工的机床中所安装的钻头相比,要求降低推力负荷和切削阻力且能够以更小的推进力进行钻孔。
在此,关于钻头的切削刃的轴向前角,一般在切削刃的外周端中在正角侧最大且随着朝向内周侧而变小,且在到达内周端的中途成为负角而锋利度变钝。尤其,在钻头主体前端中心部,在两个切削刃的前端后刀面彼此所交叉的横刃附近,轴向前角成为极小的负角,圆周速度几乎为0,因此无法确保切削速度,与其说是进行切削,不如说是成为压碎工件材料的形态而推力负荷和切削阻力变大,成为推进力增大的因素。
为了降低这种钻头主体前端中心部的推力负荷和切削阻力,第一可考虑减小钻头主体的心厚,但会导致钻头主体强度降低,因此存在局限性。
因此,例如在专利文献1中,对尤其作为薄板的钻孔加工用钻头的钻头记载有如下内容:即,在钻头主体前端的一对切削刃被划分为径向内侧的前端内刃与外侧的前端外刃,且前端内刃相对于前端外刃随着朝向横刃而向钻头前端方向突出的所谓的蜡烛型钻头中,通过在钻头主体前端中心部实施横刃修磨来将横刃的宽度尺寸设定为切削刃的直径D的3%~20%。
并且,在专利文献2中,对作为利用操作人员的腕力来进行钻孔的手摇钻或使用于钻床等的钻头也提出如下钻头:即,切削刃由在从钻头前端侧观察时从横刃朝向外周侧以包括曲线的形状延伸的横刃修磨刃及从该横刃修磨刃至钻头外周端以直线状延伸的主切削刃构成,且在主切削刃所延伸的方向上,横刃修磨刃的长度为主切削刃的长度以上,并且横刃修磨刃的前角为小于主切削刃的前角的正角。
专利文献1:日本特公平7-8447号公报(B)
专利文献2:日本专利第4834183号公报(B)
在这些专利文献1、2中所记载的钻头中,如此在钻头主体前端中心部实施横刃修磨,从而减小横刃本身的宽度并实现推力负荷和切削阻力的降低。然而,即使通过如此实施横刃修磨来减小横刃的宽度,若因横刃修磨而形成于该横刃与前端后刀面之间的交叉棱线部的横刃修磨刃的锋利度较钝,则也无法实现切削阻力的充分的降低。
然而,关于这点,在专利文献2中所记载的钻头中,如上所述那样通过将横刃修磨刃的前角设为正角而使锋利度变得锋利来实现切削阻力的降低,但从轴线方向前端侧观察时,两个切削刃的横刃修磨大幅切入到在钻头旋转方向上与该切削刃相邻的前端后刀面,且与该前端后刀面交叉的横刃修磨刃的前角为正角,也与此相结合地,在这些横刃修磨之间形成壁厚较薄的部分而强度降低,在钻头主体前端中心部容易产生缺损。
并且,在该专利文献2中所记载的钻头中,在从轴线方向前端侧观察时横刃修磨刃呈凹曲线并与主切削刃交叉,且横刃修磨刃与主切削刃之间的交叉角较小,因此存在在这些横刃修磨刃与主切削刃之间的交点周边也容易产生缺损这样的问题。
发明内容
本发明是在这种背景下完成的,其目的在于提供一种适合安装在电动工具或台式钻床等来进行钻孔加工的钻头,该钻头通过在钻头主体前端中心部实施横刃修磨来能够实现切削阻力和推力负荷的降低的同时也能够防止在钻头主体产生缺损。
为了解决上述课题并达到这种目的,本发明的特征在于,在绕轴线旋转的钻头主体的前端部外周形成有从该钻头主体的前端后刀面朝向后端侧延伸的两个排屑槽,在这些排屑槽的朝向钻头旋转方向的壁面与上述前端后刀面之间的交叉棱线部以相对于上述轴线对称的方式形成有切削刃,在这些切削刃的外周侧形成有从上述轴线方向前端侧观察时以直线状延伸的主切削刃,并且在上述排屑槽的前端部内周被施以随着朝向上述钻头主体的内周侧而朝向上述轴线侧以截面V字状凹陷的横刃修磨,在上述切削刃的内周侧中,在该横刃修磨的朝向钻头旋转方向的横刃修磨第1壁面与上述前端后刀面之间的交叉棱线部形成有横刃修磨刃,在这两个横刃修磨刃之间形成有与该横刃修磨刃相连的上述前端后刀面彼此交叉而成的横刃,上述横刃修磨刃从上述钻头主体的外周侧越过该横刃修磨刃与上述横刃之间的交点而延伸,上述横刃修磨刃的轴向前角被设在+5°~+15°的范围内,并且从上述轴线方向前端侧观察时上述横刃修磨刃的长度在上述主切削刃所延伸的方向上的上述切削刃的长度中所占的比例被设在20%~50%的范围内,而且,在从上述轴线方向前端侧观察时,两个横刃修磨的朝向与钻头旋转方向相反的一侧的横刃修磨第2壁面和上述前端后刀面之间的与上述横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此配置成如下,即,在与该交叉棱线正交的方向上隔开间隔,或位于通过上述轴线的一条直径线上,或者越过与上述交叉棱线平行地通过上述轴线的一条直径线而在与该交叉棱线正交的方向上以相对于上述切削刃的直径D为0.03×D以下的错开量相互错开。
在如此构成的钻头中,首先横刃修磨刃的轴向前角被设为+5°~+15°的范围内的正角,从而能够确保锋利的锋利度并实现切削阻力的降低。而且,该横刃修磨刃在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例被设在20%~50%的范围内,因此如上所述与切削刃的轴向前角在正角侧成为最大的外周端相连的主切削刃的长度也不会过短,从而能够在切削刃的总长度中使锋利度变得锋利来降低切削阻力。并且,横刃修磨刃从钻头主体的外周侧越过该横刃修磨刃与横刃之间的交点而向内周侧延伸,因此也能够充分地缩短横刃的宽度来实现推力负荷的降低,并能够将推进力控制得较小。
并且,如此缩短横刃的宽度的同时在从轴线方向前端侧观察时,两个横刃修磨的朝向与钻头旋转方向相反的一侧的横刃修磨第2壁面和前端后刀面之间的与横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此配置成在与这些该交叉棱线正交的方向上隔开间隔,或配置成位于通过上述轴线的一条直径线上,或者配置成越过与上述交叉棱线平行地通过上述轴线的一条直径线而在与该交叉棱线正交的方向上以相对于上述切削刃的直径D为0.03×D以下的极小的错开量相互错开,因此不会如专利文献2所记载的钻头那样切削刃的横刃修磨大幅切入到在钻头旋转方向上与该切削刃相邻的前端后刀面。
因此,能够避免如专利文献2中所记载的钻头那样在钻头主体前端中心部的两个横刃修磨之间形成壁厚较薄的部分,并能够防止由这种部分产生缺损,从而能够提供长寿命的钻头。而且,横刃修磨以随着朝向钻头主体的内周侧而朝向轴线侧以截面V字状凹陷的方式形成,因此若横刃修磨深度相同,则与专利文献2中所记载的钻头相比能够较大地确保横刃修磨刃与主切削刃之间的交叉角,还能够防止横刃修磨刃与主切削刃之间的交点上的缺损。
在此,若横刃修磨刃的轴向前角小于+5°,则降低切削阻力的效果较小,且无法将推进力控制得足够小,相反地,若横刃修磨刃的轴向前角超过+15°,则横刃修磨刃的楔角变小且强度降低,有可能横刃修磨刃本身产生缺损。并且,若横刃修磨刃的长度在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例低于20%,则无法充分去除轴向前角成为负角的部分,若该横刃修磨刃所占的比例超过50%,则轴向前角较大的主切削刃变短,有可能均失去切削阻力的降低效果。
而且,在从轴线方向前端侧观察时,上述横刃修磨第2壁面和前端后刀面之间的与横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此配置成越过与这些交叉棱线平行地通过轴线的一条直径线而相互错开的情况下,若与该交叉棱线正交的方向的错开量相对于切削刃的直径D大于0.03×D,则在钻头主体前端中心部的两个横刃修磨之间较大地形成壁厚较薄的部分,有可能无法可靠地防止缺损的产生。
另外,若以钻头主体的内周部的顶角(先端角)小于外周部的顶角的方式形成切削刃,则与专利文献1中所记载的钻头同样地能够提高切削刃的切入性,尤其在安装于手提式电动工具来进行钻孔加工时,能够进行稳定的加工。
如以上说明,根据本发明,能够提高横刃修磨刃的锋利度来实现切削阻力的降低,另一方面,能够抑制横刃修磨的错开来防止在钻头主体前端中心部较大地形成壁厚较薄的部分,并且还能够较大地确保横刃修磨刃与主切削刃之间的交叉角来防止钻头主体的缺损。
附图说明
图1为表示本发明的一实施方式的侧视图。
图2为图1所示的实施方式的放大主视图。
图3为从图2的箭头线X方向(沿横刃修磨第1壁面的方向)观察时的放大侧视图。
图4为进一步放大图2所示的实施方式的钻头主体前端中心部的主视图。
具体实施方式
图1至图4为表示本发明的一实施方式的图。在本实施方式中,钻头主体1通过高速工具钢或硬质合金等硬质材料,外形形成为以轴线O为中心的大致圆柱状,该钻头主体1的后端部(图1中为右侧部分)为保持圆柱状原样的刀柄部2,并且前端部(图1中为左侧部分)为切削刃部3。在本实施方式的钻头中,上述刀柄部2安装于手提式电动工具或台式钻床等的旋转轴上,并且绕轴线O沿钻头旋转方向T旋转的同时通过操作人员的腕力向该轴线O方向前端侧送出,从而专门适合通过上述切削刃部3对工件材料进行钻孔加工。
在切削刃部3的外周,以随着朝向钻头主体1的后端侧而绕轴线O朝向与钻头旋转方向T相反的一侧扭曲的方式且以相对于轴线O而180°旋转对称的方式形成有在钻头主体1的前端面即前端后刀面4开口的截面大致U字状的两个排屑槽5,在这些排屑槽5的朝向钻头旋转方向T的壁面5A与上述前端后刀面4之间的交叉棱线部,仍以相对于轴线O而180°旋转对称的方式形成有切削刃6。即,本实施方式的钻头为双刃麻花钻。并且,前端后刀面4随着从切削刃6朝向与钻头旋转方向T相反的一侧而朝向钻头主体1的后端侧,并且从轴线O朝向钻头主体1的外周侧也以朝向后端侧的方式倾斜,由此对切削刃6赋予后角及小于180°的顶角。
在切削刃6的外周侧,排屑槽5的截面U字的呈直线状的上述壁面5A直接与前端后刀面4交叉,由此从轴线O方向前端侧观察时如图2所示那样形成有以直线状延伸的主切削刃6A。相对于此,在排屑槽5的前端部内周被施以随着朝向钻头主体1的内周侧而朝向轴线O侧以截面V字状凹陷的横刃修磨7,且在切削刃6的内周侧中,在该横刃修磨7的朝向钻头旋转方向T的横刃修磨第1壁面7A与前端后刀面4之间的交叉棱线部形成有横刃修磨刃6B。
因此,在从轴线O方向前端侧观察时,该横刃修磨刃6B也以直线状延伸,并与主切削刃6A交叉成钝角。
该横刃修磨刃6B的轴向前角α被设为+5°~+15°的范围内的正角(正),即,如图3所示,沿上述横刃修磨第1壁面7A从与轴线垂直的方向观察时,横刃修磨第1壁面7A相对于轴线O以5°~15°的范围内的倾斜角(轴向前角α)随着朝向钻头主体1的后端侧而朝向与钻头旋转方向T相反的一侧倾斜。并且,主切削刃6A的轴向前角随着从该主切削刃6A与横刃修磨刃6B之间的交点朝向外周侧而在正角侧逐渐变大,并在该主切削刃6A的外周端最大。而且,在从轴线O方向前端侧观察时横刃修磨刃6B的长度B在直线状的主切削刃6A所延伸的方向上的切削刃6总长度A中所占的比例被设在20%~50%的范围内。
并且,在切削刃部3的外周面形成有刃带部8A及外周第2面(二番面)8B,该刃带部8A与排屑槽5的上述壁面5A的钻头旋转方向T相反侧相连,且以外周面位于直径与切削刃6的直径(主切削刃6A的外周端绕轴线O所成的圆的直径)D相等的以轴线O为中心的圆筒面上的方式形成,该外周第2面8B与该刃带部8A的钻头旋转方向T相反侧相连,且位于直径比上述直径D稍微小的以轴线O为中心的圆筒面上。而且,在本实施方式中,横刃修磨7的朝向与钻头旋转方向T相反的一侧的横刃修磨第2壁面7B延伸到切削刃部3的外周面,并与上述外周第2面8B交叉。
并且,在钻头主体1的前端中心部中,在两个横刃修磨刃6B之间,与切削刃6(横刃修磨刃6B)交叉的前端后刀面4彼此交叉,从而形成与轴线O正交的横刃9,如图4所示,横刃修磨刃6B从钻头主体1的外周侧越过该横刃修磨刃6B与该横刃9之间的交点P而向内周侧(轴线O侧)延伸。并且,在从轴线O方向前端侧观察时,如图4所示,两个横刃修磨7的上述横刃修磨第2壁面7B和前端后刀面4之间的与横刃修磨刃6B相连的交叉棱线L彼此在本实施方式中配置成在与该交叉棱线L正交的方向上隔开间隔Q。
在该情况下,对于横刃修磨第2壁面7B的与交叉棱线L接触的部分,其径向延长的延长面彼此夹着与上述交叉棱线L平行地通过上述轴线O的一条直径线M,以背靠背的方式朝向外侧。
另外,在从轴线O方向前端侧观察时,如图4中由虚线所示,这些交叉棱线L彼此也可以配置成位于通过轴线O的一条直径线M上,且间隔Q为0。并且,同样地从轴线O方向前端侧观察时,如图4中由点划线所示,两个交叉棱线L彼此也可以配置成越过与这些交叉棱线L平行地通过轴线O的一条直径线M而相互错开,且间隔Q为负值,但此时的与交叉棱线L正交的方向的该交叉棱线L彼此的间隔即错开量N被设为相对于切削刃6的直径D为0.03×D以下。
关于交叉棱线L彼此,“错开”是指如图4中由点划线所示那样这两个交叉棱线L越过与上述交叉棱线L平行地通过上述轴线O的一条直径线而在与该交叉棱线L正交的方向上相互进入。在该情况下,对于横刃修磨第2壁面7B的与交叉棱线L接触的部分,其径向延长的延长面彼此夹着与上述交叉棱线L平行地通过上述轴线O的一条直径线M相向。
对于交叉棱线L彼此“错开”,若从横刃修磨刃6B的观点进行说明,则如下。在从上述轴线方向前端侧观察时,分别与上述两个交叉棱线L彼此相连的两个横刃修磨刃6B彼此在与该交叉棱线L正交的方向上,在与交叉棱线L相连的端部上部分重叠。
“错开量”是指如上所述那样在两个交叉棱线L彼此错开(互相进入)时与两个交叉棱线L分别重叠的两根假想直线的间隔。
另一方面,在本实施方式中,前端后刀面4形成为随着包括横刃修磨刃6B的内周部4A从上述横刃9朝向钻头主体1的外周侧而以比相对于内周部4A更靠外周侧的外周部4B更大的倾斜度朝向钻头主体1的后端侧的方式倾斜,且内周部4A从外周部4B突出,由此如图1所示,切削刃6以在钻头主体1的内周部的顶角小于在外周部的顶角的方式形成。另外,前端后刀面4的内外周部4A、4B的交线在钻头旋转方向T侧与切削刃6的主切削刃6A交叉,因此主切削刃6A在朝向内周侧的中途顶角变小之后与横刃修磨刃6B交叉。
在如此构成的钻头中,首先横刃修磨刃6B的轴向前角α被设为+5°~+15°的范围内的正角,因此确保切削刃强度的同时确保横刃修磨刃6B的锋利的锋利度,从而能够实现切削阻力的降低。即,若横刃修磨刃6B的轴向前角α小于+5°,则锋利度变钝,从而无法充分降低切削阻力,另一方面,若轴向前角α大于+15°,则横刃修磨刃6B的楔角变小而强度不足,从而容易产生缺损。
并且,在上述结构的钻头中,横刃修磨刃6B从钻头主体1的外周侧越过该横刃修磨刃6B与横刃9之间的交点P而向内周侧延伸。因此,在两个前端后刀面4彼此的交线中,轴向前角成为极小的负角,且圆周速度几乎为0,因此能够缩短成为压碎工件材料的形态的横刃9的宽度,从而能够实现推力负荷和切削阻力的降低。
而且,该横刃修磨刃6B在主切削刃6A所延伸的方向上的长度B在切削刃6总长度A中所占的比例被设在20%~50%的范围内,因此如上所述,通过形成横刃修磨刃6B来实现钻头主体1前端中心部的切削阻力的降低的同时能够避免整个切削刃6的切削阻力增大。即,若横刃修磨刃6B的长度B在该切削刃6的长度A中所占的比例(B/A)低于20%,则无法充分去除轴向前角成为负角的部分而降低切削阻力的效果较小,相反地,即使上述比例超过50%而横刃修磨刃6B在切削刃6中所占的比例大于主切削刃6A在切削刃6中所占的比例,由于轴向前角大于横刃修磨刃6B的主切削刃6A变短,也有可能导致整个钻头的切削阻力增大。
并且,进一步在上述结构的钻头中,在从轴线O方向前端侧观察时,如本实施方式,两个横刃修磨的上述横刃修磨第2壁面7B和前端后刀面4之间的与横刃修磨刃6B相连的交叉棱线L彼此配置成在与该交叉棱线L正交的方向上隔开间隔,或如图4中由虚线所示,配置成位于通过轴线O的一条直径线M上,或者如图4中由点划线所示,配置成越过与交叉棱线L平行地通过轴线O的这样的一条直径线M而在与交叉棱线L正交的方向上以0.03×D以下的极小的错开量N错开。
因此,能够防止在钻头主体1的前端中心部中,在两个横刃修磨7之间较大地形成壁厚较薄的部分,并能够防止在这种薄壁部分产生缺损。即,若以上述交叉棱线L彼此越过上述错开量N而彼此大幅错开的方式形成有横刃修磨第2壁面7B,则形成于两个横刃修磨7的横刃修磨第1壁面7A之间的壁厚较薄的部分较大,且横刃修磨刃6B的轴向前角α为正角且横刃修磨第1壁面7A随着朝向钻头主体1的后端侧而向与钻头旋转方向T相反的一侧倾斜,也与此相结合地,钻头主体1的前端中心部的强度受损,从而有可能容易产生缺损。
另外,如图4中由实线所示,关于交叉棱线L夹着与该交叉棱线L平行地通过轴线O的一条直径线M而隔开间隔时的与交叉棱线L正交的方向的该间隔Q的上限,根据横刃修磨刃6B的长度B在切削刃6的长度A中所占的上述比例(B/A)的上限自然而然地进行确定。
并且,横刃修磨7为截面V字状,因此横刃修磨刃6B以直线状延伸并与主切削刃6A交叉。因此,只要横刃修磨7的深度相同,则如专利文献2中所记载的钻头那样,与横刃修磨刃呈凹曲线并与主切削刃交叉的情况相比,能够较大地确保主切削刃6A与横刃修磨刃6B之间的交叉角。
因此,也能够充分确保这些主切削刃6A与横刃修磨刃6B之间的交点上的切削刃强度,从而还能够防止缺损。
因此,根据如此构成的钻头,提高横刃修磨刃6B的锋利度,并且防止包括主切削刃6A在内的整个切削刃6的锋利度受损,从而能够实现切削阻力和推力负荷的降低,且即使安装在手提式电动工具或台式钻床来进行使用时,也能够减轻向工件材料的推进力来进行顺畅的钻孔加工。另一方面,能够通过减少横刃修磨7的错开来防止在钻头主体1的前端中心部较大地形成壁厚较薄的部分,并且也能够较大地确保横刃修磨刃6B与主切削刃6A之间的交叉角,因此能够防止在钻头主体1产生缺损。
另外,在本实施方式中,前端后刀面4的内周部4A形成为随着以比外周部4B更大的倾斜度朝向钻头主体1的外周侧而以朝向后端侧的方式倾斜,且从外周部4B突出,由此切削刃6以在内周部4A的顶角小于在外周部4B的顶角的方式形成。因此,能够提高切削刃6从该内周部4A切入于工件材料时的切入性,从而尤其安装在手提式电动工具来以手工操作对工件材料进行钻孔加工时能够进行稳定的加工。
实施例
接着,举出本发明的实施例,对本发明的效果进行验证。在本实施例中,首先作为第1实施例,将基于上述实施方式的钻头(实施例1)及基于专利文献1、2的钻头(比较例1、2)安装在台式钻床上,并分别进行五次通过以恒定的负荷压入厚度2mm的SUS304制的板材来形成贯穿孔的钻孔加工,并对此时钻头切入于工件材料之后至贯穿为止的钻孔时间进行测定,从而计算平均值。
另外,对于台式钻床,在手柄的旋转轴上同轴安装半径75mm的滑轮,将一端固定在该滑轮的外周的钢丝绳卷绕在另一滑轮上,并在该钢丝绳的另一端负重3kg,从而施加恒定负荷的推进力。并且,钻头的转速为1060min-1
而且,各钻头是切削刃的直径为6.0mm的高速工具钢制的钻头,且实施例1的钻头为如下钻头,即,横刃修磨刃的轴向前角α为+10°、切削刃外周端中的主切削刃的轴向前角为32°、从轴线方向前端侧观察时横刃修磨刃的长度在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例为30%、从上述轴线方向前端侧观察时两个横刃修磨的横刃修磨第2壁面和前端后刀面之间的与横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此在与该交叉棱线正交的方向上隔开0.1mm的间隔Q。并且,前端后刀面的内周部的顶角为110°、外周部的顶角为170°、后角为12°。
另一方面,比较例1的钻头为如下钻头,即,横刃修磨刃的轴向前角为0°、切削刃外周端中的主切削刃的轴向前角为32°、从轴线方向前端侧观察时横刃修磨刃的长度在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例为25%、从上述轴线方向前端侧观察时两个横刃修磨的横刃修磨第2壁面和前端后刀面之间的与横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此在与该交叉棱线正交的方向上隔开0.26mm的间隔Q,且前端后刀面的内周部的顶角为110°、外周部的顶角为170°、后角为12°。
而且,比较例2的钻头为如下钻头,即,横刃修磨刃的轴向前角为+25°、切削刃外周端中的主切削刃的轴向前角为32°、从轴线方向前端侧观察时横刃修磨刃的长度在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例为52%、从上述轴线方向前端侧观察时两个横刃修磨的横刃修磨第2壁面和前端后刀面之间的与横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此在与该交叉棱线正交的方向上以1.33mm(相对于切削刃的直径D为0.22×D)的错开量N错开,关于前端后刀面,内周部没有突出,且顶角为118°、后角为13°。
其结果,确认到比较例1的钻头的平均钻孔时间为15.29秒,相对于此,比较例2的钻头为9.32秒,实施例1的钻头为8.95秒,且切削阻力和推力负荷依次减小,换言之,能够以较轻的负荷,即,以较少的推进力顺畅地进行钻孔加工。另一方面,若观察加工后的贯穿孔,则在实施例1及比较例1的钻头中,在孔的入口侧振摆回转较小,且在出口侧(贯穿侧)圆度良好且也看不到毛刺的产生,相对于此,在比较例2的钻头中,入口侧的振摆回转较大,在出口侧孔以三角形状扭曲,并且产生了较大的毛刺。
接着,作为第2实施例,为了对钻孔时间较短的上述实施例1与比较例2的钻头的耐缺损性进行比较,将这些钻头安装在加工中心且在厚度6mm的S50C制的板材上形成贯穿孔,并测定了因缺损而无法钻孔加工为止的加工孔数。另外,加工条件为钻头转速1060min-1(切削速度20m/min)、进给量0.15mm/rev(进给速度159mm/min),且为湿式切削。其结果,在比较例2的钻头中,在达到加工孔数100孔之前,在钻头主体前端中心部的两个横刃修磨之间产生缺损而无法进行加工,相对于此,在实施例1的钻头中,即使加工了300孔也没有产生缺损。
而且,作为第3实施例,以实施例1的钻头为基准,制造了将横刃修磨刃的轴向前角α设为0°、+5°、+15°、+20°的钻头(依次作为比较例11、实施例11、实施例12、比较例12)、将两个横刃修磨的上述交叉棱线L彼此的错开量N设为0mm(相对于切削刃的直径D为0×D)、0.18mm(相对于切削刃的直径D为0.03×D)、0.4mm(相对于切削刃的直径D约为0.067×D)的钻头(依次作为实施例21、实施例22、比较例21)、将从轴线方向前端侧观察时横刃修磨刃的长度在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例设为10%、20%、40%、50%及60%的钻头(依次作为比较例31、实施例31、实施例32、实施例33、比较例32)。
并且,通过这些钻头,在与第1实施例同样的条件下对与第1实施例同样的工件材料进行钻孔加工,且测定贯穿孔穿通为止的钻孔时间的平均值,并且对钻孔加工后的钻头有无缺损也进行了调查。其结果,平均钻孔时间在比较例11中为14.52秒、比较例31中为14.65秒、比较例32中为12.02秒,与实施例1(8.95秒)进行比较,耗费了较多时间,相对于此,实施例12为8.28秒、比较例12为7.92秒、实施例21为9.21秒、实施例22为8.95秒、比较例21为8.26秒、实施例32为9.01秒,且均与实施例1几乎没有差异或者能够比实施例1更快(轻快)地进行钻孔,并且实施例11也为10.58秒、实施例31为10.51秒、实施例33为10.16秒,且比实施例1耗费了更多时间,但差异不至于那么大。
但是,在比较例12及比较例21中,在钻孔加工后的钻头主体前端中心部看到了缺损。因此,确认到为了防止这种缺损的同时实现推进力的降低,上述范围较适宜。并且,确认到对于横刃修磨刃的轴向前角,尤其优选实施例1及12的+10°~+15°的范围,而且对于从轴线方向前端侧观察时横刃修磨刃的长度在主切削刃所延伸的方向上的切削刃的长度中所占的比例,尤其优选实施例1及32的30%~40%的范围。
产业上的可利用性
能够提供一种钻头,该钻头通过设置成在不牺牲钻头的强度的情况下能够降低切削阻力,从而适合在更小的推进力下进行钻孔。尤其,能够适宜地用作安装在手提式电动工具或台式钻床等来进行使用的钻头。
符号说明
1 钻头主体
2 刀柄部
3 切削刃部
4 前端后刀面
4A 前端后刀面4的内周部
4B 前端后刀面4的外周部
5 排屑槽
5A 排屑槽5的朝向钻头旋转方向T的壁面
6 切削刃
6A 主切削刃
6B 横刃修磨刃
7 横刃修磨
7A 横刃修磨第1壁面
7B 横刃修磨第2壁面
8A 刃带部
8B 外周第2面
9 横刃
O 钻头主体1的轴线
T 钻头旋转方向
L 横刃修磨第2壁面7B和前端后刀面4之间的与横刃修磨刃6B相连的交叉棱线
P 横刃修磨刃6B与横刃9之间的交点
A 从轴线O方向前端侧观察时切削刃6在主切削刃6A所延伸的方向上的长度
B 从轴线O方向前端侧观察时横刃修磨刃6B在主切削刃6A所延伸的方向上的长度
D 切削刃6的直径
Q 两个横刃修磨7的交叉棱线L彼此隔开间隔时的与交叉棱线L正交的方向上的间隔
M 两个横刃修磨7的交叉棱线L彼此位于通过轴线的一条直径线上时的该直径线
N 两个横刃修磨7的交叉棱线L彼此越过通过轴线的一条直径线M而错开时的与交叉棱线L正交的方向的错开量
α 横刃修磨刃6B的轴向前角

Claims (2)

1.一种钻头,其特征在于,
在绕轴线旋转的钻头主体的前端部外周形成有从该钻头主体的前端后刀面朝向后端侧延伸的两个排屑槽,在这些排屑槽的朝向钻头旋转方向的壁面与上述前端后刀面之间的交叉棱线部以相对于上述轴线对称的方式形成有切削刃,
在这些切削刃的外周侧形成有从上述轴线方向前端侧观察时以直线状延伸的主切削刃,并且在上述排屑槽的前端部内周被施以随着朝向上述钻头主体的内周侧而朝向上述轴线侧以截面V字状凹陷的横刃修磨,在上述切削刃的内周侧中,在该横刃修磨的朝向钻头旋转方向的横刃修磨第1壁面与上述前端后刀面之间的交叉棱线部形成有横刃修磨刃,
在这两个横刃修磨刃之间形成有与该横刃修磨刃相连的上述前端后刀面彼此交叉而成的横刃,上述横刃修磨刃从上述钻头主体的外周侧越过该横刃修磨刃与上述横刃之间的交点而延伸,
上述横刃修磨刃的轴向前角被设在+5°~+15°的范围内,并且
从上述轴线方向前端侧观察时上述横刃修磨刃的长度在上述主切削刃所延伸的方向上的上述切削刃的长度中所占的比例被设在20%~50%的范围内,
而且,在从上述轴线方向前端侧观察时,两个横刃修磨的朝向与钻头旋转方向相反的一侧的横刃修磨第2壁面和上述前端后刀面之间的与上述横刃修磨刃相连的交叉棱线彼此配置成如下,即,在与该交叉棱线正交的方向上隔开间隔,或位于通过上述轴线的一条直径线上,或者越过与上述交叉棱线平行地通过上述轴线的一条直径线而在与该交叉棱线正交的方向上以相对于上述切削刃的直径D为0.03×D以下的错开量相互错开。
2.根据权利要求1所述的钻头,其特征在于,
上述切削刃以上述钻头主体的内周部的顶角小于外周部的顶角的方式形成。
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