[发明专利]改善定心能力和切削性能的钻头及钻头用插入件

说明书

公开一种改善定心能力和切削性能的钻头及钻头用插入件。本发明的钻头将切削部的中心离隙面加工成平面，从中心连接到外周面的外周部离隙面加工成曲面，从而提高了定心能力并使钻头和毛刺(Bur)的发生最小化。并且，本发明的钻头将与孔相接触的离隙面的切线角度加工成相同而与钻头的外径大小无关，因此，即使钻头的外径变化，也能够获得均匀的性能。

技术领域

本发明涉及一种如下的钻头(Drill)或钻头用插入件(Insert)：在中心部实现平面离隙，使点角度恒定，从而提高定心能力，同时将外周部的离隙面处理为曲面，解决因点角度急剧变动而引起的问题，从而使钻头振动和毛刺(Bur)的发生最小化。

背景技术

钻头作为诸如端铣刀(End Mill)之类的旋转工具，是沿着作为旋转轴的中心轴加工有切削刃(Cutting Tooth)的切削刃部位于前部并且在从切削刃部延伸的后端形成有柄部(Shank)的工具。

钻头分为一体型的实心型(solid type)钻头和在钻孔点插入插入件来使用的可转位型(Indexable type)钻头。实心钻头是如果前端部的切削刃部被完全磨损则无法使用的钻头，需要更换整个钻头。相反，可转位钻头作为单独制造切削刃部和主体的钻头，将切削刃部以插入(Insert)类型结合于主体，并利用若干个固定部件进行固定来使用。若切削刃部的寿命结束，则可以从主体分离切削刃部并更换使用。

钻头包括沿着一个中心轴形成的切削刃部和配备于切削刃部的后端的柄部(Shank)。在切削刃部，沿着外周长度方向交替地形成有加工有切削刃的刃带部和切屑排出用出屑槽(Flute)，柄部结合于工具。图1是图示现有的麻花钻头的头部的图，两个切削部和两个出屑槽以钻点为中心相互对称地布置。图2是图示图1的A-A横截面的图，A-A横截面是穿过钻点11而切割相互对称地布置的两个切削部的离隙的面。图2的(a)是离隙面实现为平面的示例，从钻点11到外周面12的线显示为一条直线13。图2的(b)是从钻点11到外周面12的离隙实现为两个平面的示例，显示为两条直线14、15。图2的(c)是离隙面形成为曲面的示例，从钻点11到外周面12的线显示为曲线。图2的(b)和(c)是钻点11周边的中心部16和从中心部16连接的外周部17以彼此不同的点角度加工的示例。

由于如(a)的单点角度的钻头容易加工，因此价格比较低廉而被广泛应用。现有的一般的点角度θ1为118°～150°，根据需要适用最佳的角度。较小的点角度的钻头10在进入时使孔的中心点不移动的定心能力优秀，相反，在贯通孔的入口和出口产生较多的钻孔残渣(burr)。相反，若适用较大的点角度，则当在设备的刚性较弱或加工物的支撑状态不牢固的状态下工作时，旋转中的钻头10的中心可能移动，同时在加工物和钻头10可能产生振动，并且这种振动将导致钻头损坏或孔的质量降低。尤其，在对薄板进行加工的情况下，由于加工物的弹性，除了钻孔时所产生的切削阻力之外，由回弹(Spring back)的外力产生作用的可能性较大，并且钻头的破损或毛刺(burr)也相对较多地产生。

(b)类型的钻头通过使钻头中心部16的点角度θ1小于140°，并且使从中心部16朝外周面12方向延伸的外周部17的点角度θ2大于140°，从而可以在一定程度上解决(a)类型钻头的问题。由于中心部点角度θ1较小，因此加工孔时定心能力优秀，并且使外周部点角度θ2变大，从而具有对在贯通孔产生的毛刺(Burr)的量也相对较小的效果。

由于(b)类型的钻头的外周部17的离隙是平面，因此还具有即使钻头的外径改变也可以像(a)类型钻头一样恒定地保持外周部的点角度θ2的优点。

然而，(b)类型的钻头的问题也出现在两个点角度。在钻头中心部16进入加工物之后，外周部17接触加工物并开始钻孔。问题是点角度在外周部17开始钻孔的时刻发生变化。这表示扭矩(Torque)和推力(Thrust)急剧变化，并且可能引发振动而使切削机制变得不稳定。结果，孔的质量可能变得劣化，或者钻头还可能破裂。