CN113878146A

CN113878146A - 打孔工具

Info

Publication number: CN113878146A
Application number: CN202110754358.3A
Authority: CN
Inventors: 志镰广也
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2020-07-03
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2022-01-04
Anticipated expiration: 2041-07-01
Also published as: US11628505B2; DE102021206991A1; JP2022013291A; CN113878146B; US20220001465A1; JP6849136B1

Abstract

本发明是一种不易发生切屑排出力不足的构造。本发明的打孔工具包括：在前端部具有切削刃62的切削刀片60以及安装该切削刀片60的主体10。该打孔工具包括：凹部18，其设置于主体10的外周面，且延伸至该主体10的前端10A；以及供油口17，其设置于该凹部18的基端18B侧，将经过主体10内侧的切削油供给至该主体10的外周侧。当打孔工具还包括抵接于由切削刀片60切削出的孔的内壁面的导向块80以及将该导向块80固定于主体10的止动螺丝82时，供油口17也可以设置于主体10中比止动螺丝82的位置更靠基端侧的位置。

Description

打孔工具

技术领域

本发明涉及一种打孔工具。

背景技术

可更换刀刃式枪钻被用作深孔切削加工用的打孔工具(例如，参考专利文献1)。

现有的可更换刀刃式枪钻的构造如下：将冷却剂通过主体本体内部的孔(油孔)运送至孔底，孔底弹回的冷却剂通入切屑排出槽(flute，出屑槽)，而将切屑运送至孔外。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2019-104102号公报

技术课题

但是，如上所述的构造中存在如下问题：由于冷却剂在触达孔底的阶段，速度会无限变小，或原本油孔就必须非常小，所以特别是对于小径(例如，大约Φ14以下)的钻孔机，会导致切屑排出力不足。

因此，本发明的目的在于提供一种打孔工具，其具有不易发生切屑排出力不足的构造。

发明内容

本发明的一个方面是一种打孔工具，其包括在前端部具有切削刃的切削刀片以及安装该切削刀片的主体，其特征在于，包括：

凹部，其设置于主体的外周面，且延伸至该主体的前端；以及

供油口，其设置于该凹部的基端侧，将经过主体内侧的切削油供给至该主体的外周侧。

由于上述方面的打孔工具是将供油口布置在凹部的基端侧的构造，所以容易进一步增大该供油口的孔径(开口面积)。若增大供油口，则易于解决切屑排出力不足这一现有问题。

如上所述的打孔工具还包括：抵接于由切削刀片切削出的孔的内壁面的导向块；以及将该导向块固定于主体的止动螺丝，供油口也可以设置于主体中比止动螺丝的位置更靠基端侧的位置。

如上所述的打孔工具中的供油口也可以设置于比导向块更靠基端侧的位置。

如上所述的打孔工具中的供油口也可以设置于该供油口的一部分与导向块的基端的间隔为1mm以内的位置。

在如上所述的打孔工具中，供油口与凹部也可以相连。

在如上所述的打孔工具中，凹部的至少一部分也可以邻接于导向块。

在如上所述的打孔工具中，凹部也可以沿轴向延伸。

在如上所述的打孔工具中，从导向块观察，凹部也可以设置于该打孔工具的转动方向的前方侧。

在如上所述的打孔工具中，凹部及供油口也可以设置有多个。

在如上所述的打孔工具中，凹部的截面面积也可以大于供油口的开口面积。

如上所述的打孔工具的外径也可以为Φ12以下。

在如上所述的打孔工具中，切削刀片也可以是可拆卸的可更换刀刃式工具。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的打孔工具的主体等的构造的立体图。

图2是从前端侧沿轴向观察打孔工具的主体时的图。

图3示出了对本发明的一实施方式的打孔工具中的切削油的流动进行分析所得的结果，(A)是表示构造的概况的立体图，(B)是表示分析用模型的构造的概况的立体示意图，(C)是表示切削油的流量的分析图像。

图4示出了对现有构造的打孔工具中的切削油的流动进行分析所得的结果作为参考图，(A)是表示内部构造的概况的立体示意图，(B)是表示分析用模型的构造的概况的立体示意图，(C)是表示切削油的流量的分析图像。

图5示出了本发明的一实施方式的打孔工具，(A)是透视内部构造的概况进行表示的立体示意图，(B)是表示对切削油的流量进行分析所得的结果的分析图像。

图6示出了现有构造的打孔工具的(A)立体示意图及(B)表示分析图像的内部构造的透视立体图作为参考图，(A)是透视内部构造的概况进行表示的立体示意图，(B)是表示对切削油的流量进行分析所得的结果的分析图像。

图7(A)是表示对打孔工具的分析模型中的切削油的流速矢量进行分析所得的结果的分析图像，(B)是将对现有构造的打孔工具的分析模型中的切削油的流速矢量进行分析所得的结果作为参考进行表示的分析图像。

图8示出了对本发明的一实施方式的打孔工具(侧面槽型)中的切削油的流速矢量进行分析所得的结果作为参考，(A)是从前端侧沿轴向观察打孔工具时的图，(B)是对该图中的B-B面上的切削油的流速矢量进行分析所得的图像，(C)是对C-C面上的切削油的流速矢量进行分析所得的图像，(D)是表示C-C面上的点1-3的各点处的x、y、z各方向的流速的表。

图9示出了对现有构造的打孔工具(前端孔型)中的切削油的流速矢量进行分析所得的结果作为参考，(A)是从前端侧沿轴向观察打孔工具时的图，(B)是对该图中的B-B面上的切削油的流速矢量进行分析所得的图像，(C)是对C-C面上的切削油的流速矢量进行分析所得的图像，(D)是表示C-C面上的点1-3的各点处的x、y、z各方向的流速的表。

主要元件符号说明

打孔工具 1

前端部 1A

转动轴 1C

主体 10、10’

前端 10A

基端 10B

切削油供给路 11、11’

排出流路 12、12’

安装座 16

供油口 17

油槽(凹部) 18

(供给槽的)基端 18B

切削刀片 60、60’

切削刃 62

安装螺丝 64

导向块 80、80’

导向块的基端 80B

螺纹孔 81

止动螺丝 82

具体实施方式

下面，参考附图对本发明的切削工具的优选实施方式进行详细说明。

本实施方式的打孔工具1是用于深孔加工的工具，包括主体10、供油口17、油槽(凹部)18等，以转动轴1C为中心进行转动来对被切削件进行打孔加工。该打孔工具1是可拆卸切削刀片60的可更换刀刃式工具，在主体10的前端10A安装有具有切削刃62的切削刀片60(参考图1等)。

主体10是由金属材料形成的棒形状的构件，为沿打孔工具1的转动轴1C从基端10B向前端10A延伸的形状(参考图1、图5等)。转动轴1C是作为打孔工具1的转动中心的虚拟直线，且贯穿主体10的中心。在本实施方式的主体10上形成有排出流路12、安装座16、供油口17及油槽(凹部)18。另外，在主体10的侧部(外周部)安装有导向块80(参考图2等)。

排出流路12是用于将在利用该打孔工具1对被切削件进行打孔加工时产生的切屑排出的流路(参考图5等)。在本实施方式中，将在打孔工具1的前端部1A产生的切屑向基端部的方向引导的中空状的排出流路12形成在主体10的内侧。

安装座16是用来安装切削刀片60的座。在本实施方式的主体10中，在其前端10A设置有安装座16(参考图2等)。切削刀片60通过安装螺丝64安装在该安装座16的预设位置。

供油口17是喷射从打孔工具1的基端部侧供给的切削油(也兼具作为冷却剂的功能)的口。在主体10的内侧形成有筒状的切削油供给路(在附图中用符号11表示)，从供油口17经过该切削油供给路向外周侧喷射的切削油通过油槽(凹部)18被供给至前端部1A侧。

油槽18是引导从供油口17喷射的切削油向前端部1A侧供给的槽。本实施方式的油槽18通过设置成从供油口17延伸至该主体10的前端10A的凹部而形成在主体10的外周面(参考图1等)。

导向块80是抵接于利用切削刀片60切削出的被切削件的孔的内壁面并起到导向作用的构件。导向块80通过止动螺丝82安装并固定于主体10的侧部(外周部)(参考图1等)。在本实施方式中，在主体10上设置有两个导向块80(参考图2等)。

在本实施方式的打孔工具1中，上述供油口17设置于该油槽18的基端18B侧(参考图1等)。在将供油口17布置在油槽18的基端18B侧的情况下，易于确保该供油口17的孔径(开口面积)更大。供油口17与油槽18相连，以使从供油口17喷射的切削油顺畅地流入油槽18(参考图1等)。在本实施方式中，使油槽18的流路截面面积大于供油口17的开口面积，以使切削油更顺畅地流入油槽18。

从确保更大的供油口17的孔径(开口面积)的观点来说，供油口17优选设置于主体10中比止动螺丝82的位置更靠基端侧的位置，更优选设置于比导向块80更靠基端侧的位置(参考图1等)。例如，在构成为利用止动螺丝82固定导向块80以便更换的情况下，若以孔的形式使切削油供给路通至前端部1A，则以不与导向块80用的螺纹孔81相干扰的方式对孔径进行限制(参考图4、图6)。在这一点上，若使供油口17在比螺纹孔81更靠基端侧的位置开口，则能够避免与螺纹孔81的干扰，因此能够使孔径较大。用来安装切削刀片60的安装螺丝64及其螺纹孔也会产生与上述相同的干扰问题，本实施方式的打孔工具1也能够消除该问题。

通过像上述那样使供油口17在具有充足空间的导向块80的基端侧通至主体10的侧面，能够使供油口17相对较大，从而易于消除切屑排出力不足的问题。供油口17相对于导向块80的具***置、间隔距离并无特别限定，例如在本实施方式中，在该供油口17的一部分与导向块80的基端80B之间的间隔(最短距离)为1mm以内的位置设置供油口17。

另外，上述油槽18的具体形状或布置并无特别限定，只要设置成该油槽18的至少一部分与导向块80相邻，便能够利用流过油槽18的切削油使导向块80冷却，进而实现该导向块80的寿命的延长。在本实施方式中，以沿打孔工具1的轴向延伸的方式设置直线状的油槽18，使得该油槽18整体与导向块80接触(参考图1等)。如此一来，能够进一步提高利用流过油槽18的切削油使导向块80冷却的效果。

另外，从导向块80观察，油槽18也可以设置于该打孔工具1的转动方向的前方侧。在本实施方式中，从前端部1A侧观察，打孔工具1沿逆时针方向转动，从该打孔工具1的导向块80观察，在转动方向的逆时针方向前方侧(先行于导向块80的位置)设置油槽18(参考图2等)。如此一来，能够进一步提高利用流过该油槽18的切削油使导向块80冷却的效果。

根据如上所述的本实施方式的打孔工具1，能够构建不易发生切屑排出力不足的构造。即，在现有的打孔工具(例如枪钻)中，冷却剂在触达孔底的阶段速度变小，且油孔非常小，因此，特别是在小径的钻孔机中会导致切屑排出力不足(参考图4、图6)，从而不适合小径工具(作为一例，现有产品的外径至少为Φ18[mm]以上)，与此相对，在本实施方式的打孔工具1中，通过进一步加快出屑槽或刃头附近的冷却剂流速，或在较小的空间中确保较大的油孔(供油口17)，即使在相对较小的油压下也能够顺畅地排出切屑。因此，能够在确保枪钻等打孔工具1的刚性的同时，使其外径更小(作为一例，外径的范围为Φ12以下)，而以往，为了确保切屑排出性，枪钻等打孔工具的外径必须为一定程度以上(作为一例，为Φ18以上)。这种如本实施方式所述的构造包括多个(作为一例，在本实施方式中为两个)导向块80，应用于难以确保供油口的空间的构造的打孔工具1特别有效。

【实施例】

以下，将如本实施方式所述的构造的可更换刀刃式枪钻型的打孔工具1的流体分析结果等作为实施例，与现有构造的流体分析结果等(参考例)进行对比说明(参考图3等)。此外，在示出现有构造的参考例中，在相同编号的符号后添加(’)来表示与本实施方式中的打孔工具1对应的构件。此外，图3至图9所示的流体分析结果是基于包括颜色信息的数据而生成的，因此，虽然存在未充分反映颜色差异的部分，但是可以理解为，根据流速矢量的长度、深浅、疏密、还有图中记载的数字数据等，能够充分了解与现有构造的差异或本实施方式的优越性。

对具有如本实施方式所述的构造的打孔工具1中的切削油的流动进行分析(参考图3、图5)，并与现有构造的打孔工具中的切削油的流动(参考图4、图6)进行对比。从这些结果可以确认出，根据本实施方式的打孔工具1，由于能够减小流动的衰减，所以流路内的流速较大，以促进切屑的排出。最小加工油压(切削加工实验的结果，在本说明书中，将能够进行孔加工的最小油压称为“最小加工油压”)在现有构造的情况下为非水溶性，5.0MPa，在本实施方式的情况下非水溶性，3.5MPa。

另外，对如本实施方式所述的构造的打孔工具1中的切削油的流速矢量进行分析(参考图7(A)、图8)，并与现有构造的打孔工具中的切削油的流速矢量(参考图7(B))及前端孔型(本实施方式的打孔工具1为侧面槽型)的打孔工具中的切削油的流速矢量(参考图9)进行对比。从这些结果可以确认出，根据本实施方式的打孔工具1，轴向(X方向)的流速比现有构造快了近一倍。另外，可以确认出，在像以往那样的前端孔型中，油孔(切削油供给路11’的开口部)在前端面开口，间隙狭窄，因此，切削油的流速或流量受限，在流出工具内的切削油供给路11’后立即因刃尖附近的被切削件而被迫急剧改变方向，与此相对，在如本实施方式所述的侧面槽型中，距刃尖有一定距离，从而可以缓慢改变切削油的流动方向。另外，可以确认出，在如本实施方式所述的侧面槽型中，切削油的出口(供油口17)在比现有型更靠基端侧的位置开口，并由油槽18引导至前端部1A，因此，能够加速切削油的流速，且增加流量。

另外，上述实施方式是本发明的优选实施的一例，但并不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内，可进行各种变形实施。例如，在本实施方式中，对各设置一个供油口17及油槽(凹部)18的打孔工具1进行了说明(参考图1等)，当然，这仅仅是一例，当然也可以设置多个供油口17及油槽(凹部)18。

另外，本实施方式中说明的油槽(凹部)18的截面一致(参考图1等)，但该油槽18的截面形状无需固定。油槽18也可以是例如从供油口17向前端部1A逐渐扩展的形状、或相反缩窄为喷嘴状的形状。

此外，本实施方式中说明的从前端侧沿轴向观察打孔工具1时的前端视图中的构成(参考图2)也仅仅是一例，切削刃62、导向块80等的相对角度、布置关系可适当变更。

产业上的可利用性

本发明适合用于打孔工具，特别适合用于小径的深孔加工用的枪钻。

Claims

1.一种打孔工具，包括在前端部具有切削刃的切削刀片以及安装该切削刀片的主体，其特征在于，包括：

凹部，其设置于所述主体的外周面，且延伸至该主体的前端；

供油口，其设置于所述凹部的基端侧，将经过所述主体内侧的切削油供给至该主体的外周侧，

导向块，抵接于由所述切削刀片切削出的孔的内壁面；

止动螺丝，将所述导向块固定于所述主体；

所述供油口设置于所述主体中比所述止动螺丝的位置更靠基端侧、且比所述导向块的基端更靠基端侧的位置。

2.根据权利要求1所述的打孔工具，其中，所述供油口设置于所述供油口的一部分与所述导向块的基端的间隔为1mm以内的位置。

3.根据权利要求1所述的打孔工具，其中，所述供油口与所述凹部相连。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的打孔工具，其中，所述凹部的至少一部分与所述导向块接触。

5.根据权利要求4所述的打孔工具，其中，所述凹部沿轴向延伸。

6.根据权利要求5所述的打孔工具，其中，从所述导向块观察，所述凹部设置于该打孔工具的转动方向的前方侧。

7.根据权利要求6所述的打孔工具，其中，所述凹部及所述供油口设置有多个。

8.根据权利要求7所述的打孔工具，其中，所述凹部的截面面积大于所述供油口的开口面积。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的打孔工具，其中，外径为Φ12以下。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的打孔工具，其中，所述切削刀片是可拆卸的可更换刀刃式工具。