钻头的制作方法

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1.本发明涉及钻头。


背景技术:

2.在日本特开2020-44616号公报(专利文献1)记载了具有第1刃带和第2刃带的钻头。
3.专利文献1:日本特开2020-44616号公报


技术实现要素:

4.本发明所涉及的钻头绕轴线旋转,该钻头具有后隙面、修磨面、外周面和切屑排出面。修磨面与后隙面相连。外周面与后隙面及修磨面各自相连。切屑排出面与后隙面及外周面各自相连。后隙面和切屑排出面之间的棱线构成切刃。在外周面设置有第1刃带和第2刃带,该第1刃带与切刃及后隙面各自相连,该第2刃带相对于第1刃带位于旋转方向后方且与后隙面及修磨面各自分离。第1刃带的外周部及第2刃带的外周部各自具有相同角度的倒锥(back taper)。在与轴线平行的方向,第1刃带的前端和第2刃带的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。
附图说明
5.图1是表示第1实施方式所涉及的钻头的结构的俯视示意图。
6.图2是表示第1实施方式所涉及的钻头的结构的正面示意图。
7.图3是表示第1实施方式所涉及的钻头的结构的局部放大斜视图。
8.图4是表示图1的区域iv的放大俯视图。
9.图5是沿图4的v-v线的剖面示意图。
10.图6表示从轴线起的距离和轴线方向的位置之间的关系的示意图。
11.图7是表示第2实施方式所涉及的钻头的结构的放大俯视示意图。
12.图8是沿图7的viii-viii线的剖面示意图。
13.图9是表示第3实施方式所涉及的钻头的结构的放大俯视示意图。
14.图10是沿图9的ix-ix线的剖面示意图。
15.图11a是表示使用钻头对被切削材料进行倾斜贯通加工的工序的局部剖面示意图。
16.图11b是表示贯通孔的圆度的测定方法的局部剖面示意图。
17.图12是表示曲柄轴的结构的侧面示意图。
18.图13是表示电流值和时间之间的关系的图。
具体实施方式
19.[本发明所要解决的课题]
[0020]
本发明的目的在于,提供将刚性维持得高,并且提高孔的圆度的钻头。
[0021]
[本发明的效果]
[0022]
根据本发明,能够提供将刚性维持得高,并且提高孔的圆度的钻头。
[0023]
[本发明的实施方式的概要]
[0024]
首先,对本发明的实施方式的概要进行说明。
[0025]
(1)本发明所涉及的钻头100绕轴线x旋转,该钻头100具有后隙面8、修磨面9、外周面6和切屑排出面5。修磨面9与后隙面8相连。外周面6与后隙面8及修磨面9各自相连。切屑排出面5与后隙面8及外周面6各自相连。后隙面8和切屑排出面5之间的棱线构成切刃3。在外周面6设置有第1刃带10和第2刃带20,该第1刃带10与切刃3及后隙面8各自相连,该第2刃带20相对于第1刃带10位于旋转方向后方且与后隙面8及修磨面9各自分离。第1刃带10的外周部及第2刃带20的外周部各自具有相同角度的倒锥。在与轴线x平行的方向,第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。
[0026]
(2)在上述(1)所涉及的钻头100,可以是在从与轴线x垂直的方向观察时,第2刃带20的前端沿与轴线x垂直的方向延伸。
[0027]
(3)在上述(1)或(2)所涉及的钻头100,可以是在与轴线x平行的方向,切屑排出面5的长度为钻头100的直径的10倍以上55倍以下。
[0028]
(4)在上述(1)至(3)中任一项所述的钻头100,可以是第2刃带20从切屑排出面5分离。
[0029]
[本发明的实施方式的详细内容]
[0030]
下面,基于附图对本发明的实施方式(以下,也称为本实施方式)的详细内容进行说明。此外,在下面的附图中对相同或者相当的部分标注相同参照编号,不重复其说明。
[0031]
(第1实施方式)
[0032]
首先,对第1实施方式所涉及的钻头100的结构进行说明。图1是表示第1实施方式所涉及的钻头100的结构的俯视示意图。如图1所示,第1实施方式所涉及的钻头100主要具有前端1、后端2、后隙面8、修磨面9、外周面6、切屑排出面5和柄部7。第1实施方式所涉及的钻头100是金属加工用的钻头100。如图1所示,外周面6绕轴线x设为螺旋状。外周面6与切屑排出面5相连。切屑排出面5构成出屑槽。切屑排出面5绕轴线x设为螺旋状。切刃3设置于钻头100的前端侧。
[0033]
钻头100的前端1是与被切削材料相对的部分。钻头100的后端2是与使钻头100旋转的刀具主轴相对的部分。柄部7是安装于刀具主轴的部分。轴线x穿过前端1和后端2。沿轴线x的方向为轴向。相对于轴向垂直的方向为径向。在本说明书中,将从前端1朝向后端2的方向称为轴向的后方。相反地,将从后端2朝向前端1的方向称为轴向的前方。钻头100绕轴线x旋转。
[0034]
图2是表示第1实施方式所涉及的钻头100的结构的正面示意图。如图2所示,钻头100还具有后隙面8和修磨面9。后隙面8和切屑排出面5之间的棱线构成切刃3。靠近切刃3的切屑排出面5作为前倾面起作用。修磨面9与后隙面8相连。修磨面9相对于后隙面8位于旋转方向后方。后隙面8具有第1区域41和第2区域42。第1区域41构成切刃3。第2区域42与第1区域41相连。第2区域42相对于第1区域41位于旋转方向后方。第2区域42与修磨面9相连。第2区域42位于第1区域41和修磨面9之间。
[0035]
如图2所示,在后隙面8可以设置有冷却孔30。冷却孔30例如可以设置于第2区域42。如图2所示,在沿轴线x观察的情况下,第2区域42和修磨面9之间的边界例如为曲线状(r修磨)。作为其他方式,在沿轴线x观察的情况下,第2区域42和修磨面9之间的边界例如可以为直线状(x修磨)。在外周面6设置有第1刃带10和第2刃带20。第2刃带20相对于第1刃带10设置于旋转方向后方。第2刃带20与第1刃带10分离。外周面6具有外周区域31。外周区域31位于第1刃带10和第2区域42之间。如图2所示,在沿轴线x观察的情况下,外周区域31例如为圆弧状。
[0036]
图3是表示第1实施方式所涉及的钻头100的结构的局部放大斜视图。如图3所示,外周面6与后隙面8及修磨面9各自相连。切屑排出面5与后隙面8及外周面6各自相连。修磨面9与切屑排出面5相连。第1刃带10与切刃3及后隙面8各自相连。具体地说,第1刃带10与后隙面8的第1区域41的一部分相连。第1刃带10与切屑排出面5和外周面6之间的边界相连。
[0037]
第1刃带10具有第1前端13、第1外周部11和第1侧面部12。第1前端13与切刃3相连。第1外周部11与第1前端13相连。在沿轴线x的方向,第1外周部11位于比第1前端13更靠后端2侧的位置。第1侧面部12与第1前端13相连。在沿轴线x的方向,第1侧面部12位于比第1前端13更靠后端2侧的位置。第1侧面部12与第1外周部11及外周区域31各自相连。第1侧面部12相对于第1外周部11位于旋转方向后方。从另一观点而言,第1外周部11在旋转方向,位于切屑排出面5和第1侧面部12之间。
[0038]
第2刃带20与后隙面8及修磨面9各自分离。第2刃带20与切屑排出面5和外周面6之间的边界相连。第2刃带20具有第2前端23、第2外周部21和第2侧面部22。第2前端23与外周区域31相连。第2外周部21与第2前端23相连。在沿轴线x的方向,第2外周部21位于比第2前端23更靠后端2侧的位置。第2侧面部22与第2前端23相连。在沿轴线x的方向,第2侧面部22位于比第2前端23更靠后端2侧的位置。第2侧面部22与第2外周部21及外周区域31各自相连。第2侧面部22相对于第2外周部21位于旋转方向前方。从另一观点而言,第2外周部21在旋转方向,位于切屑排出面5和第2侧面部22之间。
[0039]
图4是表示图1的区域iv的放大俯视图。在与轴线x平行的方向,如果将第1刃带10的前端(第1前端13)和第2刃带20的前端(第2前端23)之间的距离设为第1距离a1,则第1距离a1为3mm以上5mm以下。第1距离a1的下限不特别受到限定,但例如可以为3.2mm以上,也可以为3.4mm以上。第1距离a1的上限不特别受到限定,但例如可以为4.8mm以下,也可以为4.6mm以下。
[0040]
如图4所示,在与轴线x平行的方向,钻头100的前端1和第1刃带10的第1前端13之间的距离为第3距离a3。如图4所示,第3距离a3可以比第1距离a1短。如图4所示,在从与轴线x垂直的方向观察时,第2刃带20的第2前端23可以沿与轴线x垂直的方向延伸。从另一观点而言,第2前端23可以平行于与轴线x垂直的平面。第2前端23沿钻头的旋转方向延伸。
[0041]
如图4所示,第1实施方式所涉及的钻头100具有2个切刃3。在从相对于轴线x垂直的方向、且与将处于一侧的第1切刃3的外周端部和处于另一侧的第2切刃3的外周端部连结的线段垂直的方向观察时,处于一侧的第1切刃3的外周端部和处于另一侧的第2切刃3的外周端部之间的距离为钻头100的直径d。钻头100的直径d不特别受到限定,例如为5mm。如图1所示,在与轴线x平行的方向,切屑排出面5的长度l例如为钻头100的直径d的10倍以上55倍以下。切屑排出面5的长度l的下限不特别受到限定,但例如可以为钻头100的直径d的15倍
以上,也可以为20倍以上。切屑排出面5的长度l的上限不特别受到限定,但例如可以为钻头100的直径d的50倍以下,也可以为45倍以下。
[0042]
图5是沿图4的v-v线的剖面示意图。图5所示的剖面是相对于轴线x垂直,且与第1刃带10及第2刃带20各自交叉的剖面。如图5所示,在旋转方向,第2刃带20的宽度(第2宽度c2)大于第1刃带10的宽度(第1宽度c1)。第2宽度c2的下限不特别受到限定,但例如可以为第1宽度c1的1.5倍以上,也可以为2倍以上。
[0043]
如图5所示,外周区域31与第1侧面部12及第2侧面部22各自相连。第1侧面部12相对于外周区域31位于旋转方向前方。第2侧面部22相对于外周区域31位于旋转方向后方。在径向,第1外周部11位于比外周区域31更靠外侧的位置。同样地,在径向,第2外周部21位于比外周区域31更靠外侧的位置。在径向,第1外周部11的位置与第2外周部21的位置相同。从另一观点而言,在与轴线x垂直的剖面,轴线x和第1外周部11之间的距离与轴线x和第2外周部21之间的距离相同。
[0044]
图6是表示从轴线x起的距离和轴线x方向的位置之间的关系的示意图。在图6中,横轴示出了轴线方向的位置。图6的左侧为钻头100的前端侧。图6的右侧为钻头100的后端侧。在图6中,纵轴示出了从轴线x起的距离。第1位置p1是钻头100的前端1的位置。第2位置p2是第1刃带10的前端(第1前端13)的位置。在与轴线x平行的方向,第2位置p2位于第1位置p1和钻头100的后端2之间。第3位置p3是第2刃带20的前端(第2前端23)的位置。在与轴线x平行的方向,第3位置p3位于第2位置p2和钻头100的后端2之间。第4位置p4是第1刃带10的后端的位置及第2刃带20的后端的位置。在与轴线x平行的方向,第4位置p4位于第3位置p3和钻头100的后端2之间。
[0045]
如图6所示,在与轴线x平行的方向,第1刃带10设置于从第2位置p2至第4位置p4为止的区域。在与轴线x平行的方向,第2刃带20设置于从第3位置p3至第4位置p4为止的区域。在与轴线x平行的方向,从第2刃带20的前端(第2前端23)至第2刃带20的后端为止的距离为第2距离a2。第2距离a2可以比第1距离a1长。第2距离a2是与轴线x平行的方向的第2刃带20的长度。第1距离a1和第2距离a2的合计是与轴线x平行的方向的第1刃带10的长度。在与轴线x平行的方向,第1刃带10的长度可以比第2刃带20的长度长。
[0046]
第1刃带10的第1外周部11及第2刃带20的第2外周部21各自具有倒锥。第1刃带10的第1外周部11的倒锥的角度与第2刃带20的第2外周部21的倒锥的角度相同。换言之,第1刃带10的第1外周部11及第2刃带20的第2外周部21各自具有相同角度的倒锥。从另一观点而言,第1外周部11及第2外周部21位于相同的圆锥面。
[0047]
如图6所示,从第2位置p2处的第1刃带10的第1外周部11和轴线x之间的距离减去第3位置p3处的第1刃带10的第1外周部11和轴线x之间的距离而得到的值为第1长度b1。第1刃带10的外周部的倒锥的角度的正切是将第1长度b1除以第1距离a1而得到的值。同样地,从第3位置p3处的第2刃带20的第2外周部21和轴线x之间的距离减去第4位置p4处的第2刃带20的第2外周部21和轴线x之间的距离而得到的值为第2长度b2。第2刃带20的外周部的倒锥的角度的正切是将第2长度b2除以第2距离a2而得到的值。第1刃带10的外周部及第2刃带20的外周部各自的倒锥的角度例如为arctan(0.35mm/100mm/2)(单位:rad)。第1刃带10的外周部及第2刃带20的外周部各自的倒锥的角度例如为0.00175rad。
[0048]
如图6所示,径向的第1刃带10的第1外周部11和轴线x之间的距离随着朝向后端2
侧而单调地变小。同样地,径向的第2刃带20的第2外周部21和轴线x之间的距离随着朝向后端2侧而单调地变小。第2位置p2处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离,大于第3位置p3处的第2外周部21和轴线x之间的径向的距离。第2位置p2处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离,大于第3位置p3处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离。第3位置p3处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离,与第3位置p3处的第2外周部21和轴线x之间的径向的距离相同。
[0049]
同样地,第3位置p3处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离,大于第4位置p4处的第2外周部21和轴线x之间的径向的距离。第3位置p3处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离,大于第4位置p4处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离。第4位置p4处的第1外周部11和轴线x之间的径向的距离,与第4位置p4处的第2外周部21和轴线x之间的径向的距离相同。
[0050]
(第2实施方式)
[0051]
接下来,对第2实施方式所涉及的钻头100的结构进行说明。第2实施方式所涉及的钻头100的结构是第2刃带20的宽度宽,这方面与第1实施方式所涉及的钻头100的结构不同,关于其他方面,与第1实施方式所涉及的钻头100的结构相同。下面,以与第1实施方式所涉及的钻头100的结构的不同点为中心进行说明。
[0052]
图7是表示第2实施方式所涉及的钻头100的结构的放大俯视示意图。图8是沿图7的viii-viii线的剖面示意图。图8所示的剖面是相对于轴线x垂直、且与第1刃带10及第2刃带20各自交叉的剖面。如图7及图8所示,第2实施方式所涉及的钻头100的第2刃带20的宽度(第2宽度c2)大于第1实施方式所涉及的钻头100的第2刃带20的宽度(第2宽度c2)。如图8所示,第2宽度c2的下限不特别受到限定,但例如可以为第1宽度c1的3倍以上,也可以为4倍以上。第2宽度c2的上限不特别受到限定,但例如可以为第1宽度c1的8倍以下,也可以为6倍以下。
[0053]
(第3实施方式)
[0054]
接下来,对第3实施方式所涉及的钻头100的结构进行说明。第3实施方式所涉及的钻头100的结构是第2刃带20与切屑排出面5分离,这方面与第1实施方式所涉及的钻头100的结构不同,关于其他方面,与第1实施方式所涉及的钻头100的结构相同。下面,以与第1实施方式所涉及的钻头100的结构的不同点为中心进行说明。
[0055]
图9是表示第3实施方式所涉及的钻头100的结构的放大俯视示意图。图10是沿图9的ix-ix线的剖面示意图。图10所示的剖面是相对于轴线x垂直、且与第1刃带10及第2刃带20各自交叉的剖面。如图9及图10所示,第3实施方式所涉及的钻头100的第2刃带20与切屑排出面5分离。从另一观点而言,第2刃带20与切屑排出面5和外周面6之间的边界线分离。
[0056]
如图10所示,第2刃带20具有第2外周部21、第2侧面部22和第3侧面部24。第2外周部21与第2侧面部22及第3侧面部24各自相连。第3侧面部24相对于第2侧面部22位于旋转方向后方。第3侧面部24位于第2侧面部22的相反侧。在旋转方向,第2外周部21位于第2侧面部22和第3侧面部24之间。第2侧面部22与外周区域31相连。第3侧面部24相对于第2外周部21在旋转方向后方与外周区域31相连。如图10所示,在旋转方向,在第2刃带20的两侧设置有外周区域31。
[0057]
图11a是表示使用钻头100相对于被切削材料进行倾斜贯通加工的工序的局部剖
面示意图。如图11a所示,使用钻头100在被切削材料50形成贯通孔60。被切削材料50具有出口端面53。钻头100一边绕轴线x旋转,一边沿与纸面平行的行进方向f移动。钻头100的行进方向f相对于出口端面53倾斜。并且,钻头100的行进方向f相对于与纸面垂直的平面、且与出口端面53垂直的平面倾斜。贯通孔60具有第1出口端部51及第2出口端部52。在钻头100处于第1状态s1的位置的情况下,切刃3的外周端位于第2出口端部52。在钻头100处于第2状态s2的位置的情况下,切刃3的外周端位于第1出口端部51。
[0058]
圆度如在jis(japanese industrial standards)b0621-1984规定那样,通过圆形体的相对于几何上正确的圆的误差的大小进行定义。圆度是通过在将圆形体由两个同心的几何圆夹着时两个同心的几何圆的间隔成为最小的情况下两个圆的半径的差表示的。圆度的单位为μm。
[0059]
图11b是表示贯通孔60的圆度的测定方法的局部剖面示意图。图11b是沿图11a的xib-xib线的剖面示意图。图11b所示的剖面是从与行进方向f相反的方向观察相对于轴线x垂直、且与从第2出口端部52起的距离为第5距离g的平面h交叉的剖面的图。第5距离g例如为5mm。将与轴线x垂直、且从轴线x朝向第2出口端部52的方向向平面h投影的方向设为第1方向101。在平面h,将使第1方向101沿逆时针旋转90
°
后的方向设为第2方向102。在平面h,将轴线x标记为原点,将第1方向101的坐标标记为i,将第2方向102的坐标标记为j,将平面h内的位置标记为(i,j)。在平面h,将被切削材料50和贯通孔60之间的交线设为交线k。在平面h,对关于轴线x以等角度配置的交线k上的4点的位置进行测定,由此求出圆度。
[0060]
关于圆度,具体地说按照以下方式求出。将从轴线x朝向第1方向101的方向和交线k的交点设为交点q1。将从轴线x朝向第2方向102的方向和交线k的交点设为交点q2。将从轴线x朝向与第1方向101反方向的方向和交线k的交点设为交点q3。将从轴线x朝向与第2方向102反方向的方向和交线k的交点设为交点q4。首先,交点q1、交点q2、交点q3及交点q4的坐标分别按照(i1,0)、(0,j2)、(i3,0)及(0,j4)的方式测定。接下来,从原点即轴线x至上述4个点为止的距离是使用交点q1、交点q2、交点q3及交点q4的坐标,分别按照√(i12)、√(j22)、√(i32)及√(j42)的方式计算。在计算出的距离中,最大值和最小值的差为圆度的暂定值。在测定圆度时,交线k的中心(i0,j0)不一定与轴线x即原点(0,0)一致。对临时决定的交线k的中心和交点q1、交点q2、交点q3及交点q4之间的距离进行计算,在计算出的距离中,将最大值和最小值的差作为目标函数,以使目标函数成为最小的方式决定交线k的中心(i0,j0)。在目标函数成为最小时,该目标函数的最小值成为圆度。
[0061]
按照上述方式测定的圆度被称为最小区域圆度。关于最小区域圆度的更详细的测定方法,例如记载于非专利文献(大森义幸,
“はじめての
真円度測定”,精密工学会刊,vol.82,no.9、2016、pp.803-806)。
[0062]
参照图11a,在钻头100处于第2状态s2的位置的情况下,如果从钻头100的切刃3的外周端至第2出口端部52为止的距离(第4距离e)比第1距离a1(参照图4)短,则第2刃带20不会到达第2出口端部52。因此,在第2出口端部52,钻头100不由第2刃带20引导。其结果,钻头100移动至图11a的右下侧。由此,贯通孔60向右下侧扩展,因此贯通孔60的出口的圆度变差。另一方面,如果从钻头100的切刃3的外周端至第2出口端部52为止的距离(第4距离e)比第1距离a1长,则第2刃带20与第2出口端部52接触。因此,在第2出口端部52,钻头100由第2刃带20引导。其结果,能够抑制钻头100向图11a的右下侧移动。由此,能够抑制孔的出口的
圆度变差。
[0063]
此外,被切削材料50例如为钢等金属。被切削材料50例如可以为低价非调质钢(microalloyed steel)即38mns6。被切削材料50可以为碳素钢,可以为合金钢,可以为难切削材料,也可以为不锈钢材料(sus)。加工方法例如可以为mql(minimum quantity lubrication)加工。
[0064]
接下来,对本实施方式所涉及的钻头100的作用效果进行说明。
[0065]
在第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离短的情况下,在开孔开始时,仅第1刃带10与孔的内壁面接触,但其后立即第1刃带10和第2刃带20这两者与孔的内壁面接触。因此,在开孔加工时,对孔的内壁面施加过大的转矩。其结果,孔的圆度变差。另一方面,在第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离长的情况下,从开孔开始时起的一段期间,仅第1刃带10持续与孔的内壁面接触。其后,第1刃带10和第2刃带20这两者与孔的内壁面接触。因此,在开孔加工时,能够抑制对孔的内壁面施加过大的转矩。其结果,孔的圆度提高。特别地,在mql加工、难切削材料加工或者sus加工中,存在加工后孔收缩的倾向,因此对孔的内壁面施加的转矩容易变得过大。本实施方式所涉及的钻头100在mql加工、难切削材料加工或者sus加工中特别发挥效果。
[0066]
另外,在第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离过长的情况下,在钻头100将斜孔贯通时,无法由第2刃带20对钻头100进行引导。因此,钻头100与孔的内壁面干涉。其结果,无法提高孔的圆度。
[0067]
根据上述实施方式所涉及的钻头100,在与轴线x平行的方向,第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。通过将第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离设为3mm以上,从而能够抑制对孔的内壁面施加过大的转矩。通过将第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离设为5mm以下,从而能够抑制在钻头100将斜孔贯通时钻头100与孔的内壁面干涉。其结果,能够提高在被切削材料50形成的孔的圆度。
[0068]
另外,作为使第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离变长的方法,考虑增大修磨面9,以第2刃带20的前端与修磨面9相连的方式形成第2刃带20的方法。但是,如果增大修磨面9,则钻头100的芯厚变小。其结果,钻头100的刚性降低。
[0069]
根据上述实施方式所涉及的钻头100,第2刃带20与后隙面8及修磨面9各自分离。因此,不增大修磨面9,就能够使第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离变长。因此,能够将钻头100的刚性维持得高,并且提高孔的圆度。
[0070]
根据上述实施方式所涉及的钻头100,在从与轴线x垂直的方向观察时,第2刃带20的前端可以沿与轴线x垂直的方向延伸。在第2刃带20的前端相对于与轴线x垂直的直线而倾斜延伸的情况下,与第2刃带20的前端沿与轴线x垂直的直线延伸的情况相比较,旋转方向的第2刃带20的宽度变小。因此,在第2刃带20的前端相对于与轴线x垂直的直线而倾斜延伸的情况下,与第2刃带20的前端沿与轴线x垂直的直线延伸的情况相比较,第2刃带20的强度降低,第2刃带20容易发生缺损。在从与轴线x垂直的方向观察时,使第2刃带20的前端沿与轴线x垂直的方向延伸,由此能够提高第2刃带20的前端的强度。其结果,能够抑制第2刃带20的前端的缺损。
[0071]
实施例
[0072]
(样品准备)
[0073]
首先,准备出样品1及样品2的钻头100。样品1的钻头100为对比例所涉及的钻头100。样品2的钻头100为实施例所涉及的钻头100。在样品1的钻头100,第2刃带20与后隙面8相连。在与轴线x平行的方向,第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离设为1.5mm。在样品2的钻头100,第2刃带20与后隙面8及修磨面9各自分离。在与轴线x平行的方向,第1刃带10的前端和第2刃带20的前端之间的距离(第1距离a1)设为4mm。
[0074]
(评价方法)
[0075]
接下来,使用样品1及样品2的钻头100在曲柄轴形成了油孔。图12是表示曲柄轴的结构的侧面示意图。如图12所示,曲柄轴70主要具有曲柄轴颈71、平衡配重72和曲柄销73。如图12所示,使用样品1及样品2各自的钻头100在曲柄轴70(被切削材料)形成了油孔74。油孔74形成为从曲柄销73穿至曲柄轴颈71。被切削材料设为38mns6。钻头100的直径设为4.95mm。孔的直径设为4.8(+0.3/-0.1)mm。孔的深度设为100.2mm。切削速度(周速)设为80m/min。进给速度f设为0.15mm/rev。设备使用了不二越公司制dh524。一边使用样品1及样品2的钻头100在曲柄轴70形成油孔74,一边测定出加工设备的主轴的负载电流值。另外,测定出在曲柄轴70形成的油孔的圆度。
[0076]
(评价结果)
[0077]
图13是表示电流值和时间之间的关系的图。在图13中,横轴示出了时间(单位:毫秒)。在图13中,纵轴示出了加工设备的主轴的负载电流值(单位:安培)。在图13中示出了5种不同的线种类的数据。不同的线种类示出了不同的钻头的数据。在图13中,关于样品1及样品2各自的钻头,使用了5个钻头(n=5)。第1计数值是第1次的钻头加工的数据。第40计数值是第40次的钻头加工的数据。第80计数值是第80次的钻头加工的数据。
[0078]
如图13的实际加工时间的电流值的波动所示,在第1计数值,样品2的钻头的电流值比样品1的钻头的电流值更稳定。并且,随着第40计数值、第80计数值和加工次数增加,实际加工时间的样品1的钻头的电流值的波动大,变得不稳定。另一方面,即使第40计数值、第80计数值而加工次数增加,实际加工时间的样品2的钻头的电流值的波动也小、稳定。如图13所示,在第40计数值,样品2的钻头的电流值与样品1的钻头的电流值相比较而稳定。同样地,在第80计数值,样品2的钻头的电流值与样品1的钻头的电流值相比较而稳定。
[0079]
【表1】
[0080]
孔的位置样品1样品2第1部位26.1μm9.6μm第2部位31.7μm14.5μm
[0081]
表1示出了孔(油孔74)的圆度。孔的圆度是使用三丰公司制的圆度测定器(型号:crysta-apex c9166)测定出的。在测定时,使用了具有有效长度27.5mm的超硬制的轴,在前端具有直径3mm的红宝石球的触针(三丰公司制,型号:ms2-3r27.5)。关于第1部位及第2部位,孔的圆度分别以如下方式测定出。首先,在与从第2出口端部52起的距离为5mm的平面h交叉的剖面,将被切削材料50和贯通孔60的交线设为交线k。接下来,在平面h,测定出关于轴线x以等角度配置的交线k上的4点的位置。根据这4点的位置而以上述方式求出孔的圆度。第1部位是图12的左侧所示的油孔74(从左起第3个曲柄销73穿至从左起第2个曲柄轴颈71的油孔74)。第2部位是图12的右侧所示的油孔74(从左起第6个曲柄销73穿至从左起第4个曲柄轴颈71的油孔74)。如表1所示,使用样品1的钻头100在第1部位形成的油孔的圆度为
26.1μm。使用样品1的钻头100在第2部位形成的油孔的圆度为31.7μm。另一方面,使用样品2的钻头100在第1部位形成的油孔的圆度为9.6μm。使用样品2的钻头100在第2部位形成的油孔的圆度为14.5μm。根据以上的结果,证实了实施例的钻头100与对比例的钻头100相比较,油孔的圆度显著地提高。
[0082]
应该认为本次公开的实施方式及实施例在所有方面都是例示,且不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明表示,而是由权利要求书表示,意在包含与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。
[0083]
标号的说明
[0084]
1前端,2后端,3切刃,5切屑排出面,6外周面,7柄部,8后隙面,9修磨面,10第1刃带,11第1外周部,12第1侧面部,13第1前端,20第2刃带,21第2外周部,22第2侧面部,23第2前端,24第3侧面部,30冷却孔,31外周区域,41第1区域,42第2区域,50被切削材料,51第1出口端部,52第2出口端部,53出口端面,60贯通孔,70曲柄轴,71曲柄轴颈,72平衡配重,73曲柄销,74油孔,100钻头,101第1方向,102第2方向,a1第1距离,a2第2距离,a3第3距离,b1第1长度,b2第2长度,c1第1宽度,c2第2宽度,d直径,e第4距离,g第5距离,f行进方向,l长度,p1第1位置,p2第2位置,p3第3位置,p4第4位置,s1第1状态,s2第2状态,x轴线。

技术特征:
1.一种钻头,其绕轴线旋转,该钻头具有:后隙面;修磨面,其与所述后隙面相连;外周面,其与所述后隙面及所述修磨面各自相连;以及切屑排出面,其与所述后隙面及所述外周面各自相连,所述后隙面和所述切屑排出面之间的棱线构成切刃,在所述外周面设置有第1刃带和第2刃带,该第1刃带与所述切刃及所述后隙面各自相连,该第2刃带相对于所述第1刃带位于旋转方向后方且与所述后隙面及所述修磨面各自分离,所述第1刃带的外周部及所述第2刃带的外周部各自具有相同角度的倒锥,在与所述轴线平行的方向,所述第1刃带的前端和所述第2刃带的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。2.根据权利要求1所述的钻头,其中,在从与所述轴线垂直的方向观察时,所述第2刃带的前端沿与所述轴线垂直的方向延伸。3.根据权利要求1或2所述的钻头,其中,在与所述轴线平行的方向,所述切屑排出面的长度为所述钻头的直径的10倍以上55倍以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻头,其中,所述第2刃带与所述切屑排出面分离。

技术总结
绕轴线旋转的钻头具有后隙面、修磨面、外周面和切屑排出面。修磨面与后隙面相连。外周面与后隙面及修磨面各自相连。切屑排出面与后隙面及外周面各自相连。后隙面和切屑排出面之间的棱线构成切刃。在外周面设置有第1刃带和第2刃带,该第1刃带与切刃及后隙面各自相连,该第2刃带相对于第1刃带位于旋转方向后方且与后隙面及修磨面各自分离。第1刃带的外周部及第2刃带的外周部各自具有相同角度的倒锥。在与轴线平行的方向,第1刃带的前端和第2刃带的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。的前端之间的距离为3mm以上5mm以下。


技术研发人员:山田将司 若月直行 砂野泰成 名取贵行 田所陆
受保护的技术使用者:丰田自动车株式会社
技术研发日:2021.03.08
技术公布日:2023/8/8
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