[发明专利]孔形成方法

说明书

本发明提供即使在被加工材料为难削金属材料、纤维增强复合材料的情况下也能够形成高品质的孔的孔形成方法，及提供该方法中使用的钻头。钻头(1)具备：至少一个切削刃(10)、和与切削刃(10)邻接的第2面(20)，将第2面(20)的表面粗糙度Ra设定为2.0μm以上且3.0μm以下。孔形成方法包括：孔形成工序，使切削加工辅助润滑材料(2)边与钻头(1)和/或被加工材料W的被加工部分接触边通过钻孔加工切削被加工部分而形成孔，在孔形成工序中使用钻头(1)。

技术领域

本发明涉及钻头和孔形成方法。

背景技术

目前，作为飞机的机体结构用材料(结构材料)采用了金属材料(主要是铝合金)。在例如排气喷口部位、加力燃烧室周边等机体结构中可能成为更高温的部位使用了作为耐热合金的钛合金、不锈钢等，但随着未来飞机的高速化，现有的铝合金的强度会由于空气动力加热而降低。因此，未来作为机体结构的主体预计使用更硬的钛合金、不锈钢作为结构材料。为了用螺栓使金属材料彼此、或金属材料与CFRP等其它材质的结构材料接合，这些构成飞机的机体的结构材料需要通过钻头进行开孔加工。

对于这些金属的开孔加工，已经提出了一些技术。例如，用于钛合金材料为难削材料，因此钻头开孔加工寿命非常短。针对这样的课题，示例出了如下方法：使切削油剂喷雾进行加工的方法、通过变更钻孔的形状来降低对钻孔的负荷，避免钻孔的加工寿命降低的方法(例如，参照专利文献1)。

另外，近年来，纤维增强复合材料(特别是拉伸强度、拉伸弹性力大的碳纤维增强塑料(CFPR))倾向于多用作飞机、车辆的外板等。此处，CFRP是指：将基质树脂浸渗在碳纤维中而成的预浸料层叠1张或2张以上，并进行加热成型或加热加压成型而成的塑料。使用螺栓、铆钉等接合部件将由该CFRP形成的构件固定于结构体上。因此，在将CFRP固定于飞机部件等结构体上时，需要进行切削加工、尤其需要在CFRP上打通多个用于通过接合部件的孔的开孔加工。

为了在CFRP的开孔加工中得到高品质的孔，已经提出了一些技术。示例出了阶段性地变更例如工具的形状、例如钻孔的前倾面的曲率、前端角等的方法(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-150557号公报

专利文献2：日本特开2012-210689号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，通常针对金属的开孔使用钻头来进行，但即使使用金属专用的钻头，钻头开孔加工寿命也短，使用通常的钻头的情况下，钻头开孔加工寿命极短。另外，随着加工孔数的增加，使钻头的刃产生磨耗，加工孔的品质降低。具体而言加工后的孔的内径容易变小，在贯通钻孔的出口侧也容易产生毛边。进而，由于钻头的磨耗，在螺栓接合的金属材料与CFRP等其它材质的结构材料之间产生间隙，有时在这些结构材料之间产生浮起、或加工屑进入产生的间隙中。这样的现象被认为是严重的缺陷。由此，由钻头的刃的磨耗引起加工孔出现品质上的问题的可能性较高。在这样的情况下，在制造使用了飞机用的钛合金材料的结构体等的情况下，尤其要求高品质的开孔加工，解决在上述的钻头开孔加工寿命、金属材料与不同种类结构材料之间产生的浮起等问题变得尤为重要。