碳膜包覆钻头制造技术

本实用新型专利技术提供一种碳膜包覆钻头，该碳膜包覆钻头由金刚石覆膜等碳膜包覆，且具有比以往更加锋利的刃口。另外，提供一种能够高精度地加工制作该钻头的制造方法。该碳膜包覆钻头的特征在于，在基体前刀面上的区域及基体后刀面上的区域的碳膜上分别形成凹面，这些凹面在基体刀尖上交叉而形成碳膜刀尖，这些凹面的交叉角度小于所述基体前刀面(2c)与所述基体后刀面(2d)所构成的角度(θ0)。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能够锋利地加工被切削材料的碳膜包覆钻头。
技术介绍
在由金刚石膜包覆切削刃表面的金刚石包覆切削工具中，以往提出例如研磨加工在切削刃上形成的大致圆弧部，并以大致圆弧部的角度成40°以下的方式局部地设置倒角的技术(参照专利文献I)。并且，还提出研磨加工上述大致圆弧部，以使后角小于原来角度的技术(参照专利文献2)。此外，本说明书中的切削刃表示包括切削工具的刀尖、与刀尖相接的前刀面的一 部分以及与刀尖相接的后刀面的一部分的区域。作为上述金刚石膜包覆切削工具的研磨方法，提出专利文献3所记载的激光研磨方法。该激光研磨方法在金刚石覆膜的表面上扫描激光焦点(使之移动)的同时，使金刚石覆膜本身移动。这样，通过使激光的焦点与金刚石覆膜这两者相对运动，去除形成在金刚石覆膜表面的凸部。另外，专利文献4所记载的加工工具的制造方法对金刚石覆膜垂直地照射波长为266nm的激光来对加工工具进行加工。专利文献I :日本专利第3477182号公报专利文献2 :日本专利第3477183号公报专利文献3 日本专利第3096943号公报专利文献4 :日本专利公开第2009-6436号公报上述现有技术中留有以下课题。第一、在通过磨削加工形成切削刃时，由于金刚石比砂轮更硬，因此在加工过程中会产生砂轮的形态变化。结果难以高精度地进行所需的形状加工。第二、边使激光与金刚石覆膜共同进行相对运动边进行扫描激光加工的方法进一步需要依照加工对象物的形态所进行的工件(被切削物)的移动。因此，激光的焦点及金刚石覆膜的位置控制更为复杂。第三、在对金刚石覆膜垂直地照射激光的加工方法中，加工后的形态易于反映加工前覆膜的起伏形状。因此，加工前的覆膜需要形成为均匀的金刚石覆膜。所以，高精度的加工较难。第四、当在钻头的切削刃等的刀尖上形成金刚石覆膜时，由于对应于金刚石覆膜的厚度，覆膜在刀尖上隆起形成，因此难以加工刀尖。因此，以往难以制作用金刚石覆膜涂覆且具有锋利的刃口的钻头。
技术实现思路
本技术是鉴于前述课题而完成的，其目的在于提供一种碳膜包覆钻头，其由金刚石覆膜等碳膜包覆，且具有比以往更加锋利的刃口。本技术为了解决所述课题而采用以下结构。即，本技术的第一方面的碳膜包覆钻头，其特征在于，具有工具基体，具有基体刀尖和夹着所述基体刀尖相互邻接的基体前刀面及基体后刀面；以及碳膜，形成在所述基体刀尖、所述基体前刀面及所述基体后刀面上，在所述碳膜上，在所述基体前刀面上的区域及所述基体后刀面上的区域分别形成有向所述工具基体凹陷的前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面，所述前刀面侧的凹面及所述后刀面侧的凹面在所述基体刀尖上交叉从而在所述碳膜上形成碳膜刀尖，所述前刀面侧的凹面与所述后刀面侧的凹面交叉形成的角度小于所述基体前刀面与所述基体后刀面所构成的角度，所述碳膜为金刚石膜，由与所述切削刃正交的面所形成的所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面的剖面为圆弧形状，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面的剖面的圆弧形状的曲率半径在5 μ m至3000 μ m的范围内。在该碳膜包覆钻头中，在基体前刀面上的区域及基体后刀面上的区域的碳膜上分别形成有向工具基体凹陷的前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面。进而，前刀面侧的凹面与后刀面侧的凹面在基体刀尖上交叉，从而在碳膜上形成碳膜刀尖。进而，前刀面侧的凹面 与后刀面侧的凹面交叉形成的角度小于基体前刀面与基体后刀面所构成的角度。通过具有以上的结构，上述碳膜包覆钻头具有比以往更加锋利的刃口。S卩，通过包括碳膜刀尖的部分(切削刃)的碳膜表面相对于前刀面及后刀面的延长面塌陷而被凹面化，从而能够尖锐地形成碳膜刀尖的碳膜。结果在上述碳膜包覆钻头中，能够得到比通过现有方法形成的倒角更加锋利的刃口。另外，在上述碳膜包覆钻头中，所述前刀面侧的凹面及所述后刀面侧的凹面的在与所述碳膜刀尖正交且沿各自的面的方向上的宽度可在10 μ m至2000 μ m的范围内。另外，在上述碳膜包覆钻头中，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面3a的深度可在2μπι至15 μ m的范围内。另外，在上述碳膜包覆钻头中，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面的在与刀尖正交的方向上的宽度可在10 μ m至2000 μ m的范围内，所述前刀面侧的凹面3a及所述后刀面侧的凹面3a的深度可在2μπι至15 μ m的范围内。根据本技术的方面，实现以下的效果。在本技术的第一方面的碳膜包覆钻头中，在基体前刀面上的区域及基体后刀面上的区域的碳膜上分别形成有向工具基体凹陷的前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面。进而，前刀面侧的凹面及后刀面侧的凹面在基体刀尖上交叉从而在碳膜上形成碳膜刀尖。进而，前刀面侧的凹面与后刀面侧的凹面交叉形成的角度小于基体前刀面与基体后刀面所构成的角度。通过具有以上的结构，上述碳膜包覆钻头能够具有比以往更加锋利的刃口。因此，本技术的碳膜包覆钻头不仅碳膜所带来的耐磨性优异，而且锋利度也很优异，还适于作为非铁金属及复合材料加工用的钻头。附图说明图I是表示在本技术的碳膜包覆钻头的一实施方式中碳膜包覆钻头的切削刃以及激光加工工序的主要部分的放大剖视图。图2A是表示本实施方式的碳膜包覆钻头的侧视图。图2B是表示本实施方式的碳膜包覆钻头的刃部的主视图。图3是表示在本实施方式的碳膜包覆钻头的制造中使用的激光加工装置的示意性整体结构图。图4是表示在本实施方式中激光束的扫描方向与激光束的剖面形状之间关系的说明图。图5是表示在本实施方式中通过激光束所形成的碳膜的切除痕的示意图。图6A是表示本实施方式的碳膜钻头的侧视图；图6B是刃部的主视图。符号说明I碳膜包覆钻头2工具基体2a切削刃2b基体刀尖2c基体前刀面2d基体后刀面3 碳膜3a 凹面3b碳膜刀尖4a前刀面4b后刀面Θ O基体前刀面与基体后刀面所构成的角度Θ I由前刀面侧的凹面与后刀面侧的凹面交叉形成的角度具体实施方式下面，参照图I至图6B对本技术的碳膜包覆钻头的一实施方式进行说明。此夕卜，在以下说明中使用的各附图中有为了使各部件成为可识别或容易识别的大小而根据需要适当更改比例尺的部分。如图I所示，本实施方式的碳膜包覆钻头I为在工具基体2的基体前刀面2c、基体后刀面2d以及基体刀尖2b上形成有碳膜3的钻头。在该碳膜包覆钻头I的碳膜3上，分别在基体前刀面2c上的区域及所述基体后刀面2d上的区域形成有向所述工具基体2凹陷的前刀面侧的凹面3a及后刀面侧的凹面3a。另外，前刀面侧的凹面3a及后刀面侧的凹面3a在基体刀尖2b上交叉，从而在碳膜3上形成碳膜刀尖3b。另外，前刀面侧的凹面3a与后刀面侧的凹面3a交叉形成的角度Θ I小于基体前刀面2c与基体后刀面2d所构成的角度Θ0。如图2A及图2B所示,该碳膜包覆钻头I例如具有刀柄部Ia及设置在前端的一对碳膜刀尖3b。而且，还具有设置在钻体侧面的刃部lb，该刃部Ib形成有两个螺旋状槽。如图6A和图6B所示，该碳膜包覆钻头I还可以具备在设置于前端部的后刀面4a及前刀面4b内开口，并沿着钻轴连通的两个螺旋孔5a。在切削时，通过该螺旋孔5a向切削部位供给润滑油。 在该碳膜包覆钻头I中，碳膜3的膜厚并不特别限定，但优选为5至50 μ m，更优选为8至20 μ m。上述工具基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳膜包覆钻头（1），其特征在于，具有：工具基体（2），具有基体刀尖（2b）和夹着所述基体刀尖（2b）相互邻接的基体前刀面（2c）及基体后刀面（2d）；以及碳膜（3），形成在所述基体刀尖（2b）、所述基体前刀面（2c）及所述基体后刀面（2d）上，在所述碳膜（3）上，在所述基体前刀面（2c）上的区域及所述基体后刀面（2d）上的区域分别形成有向所述工具基体凹陷的前刀面侧的凹面（3a）及后刀面侧的凹面（3a），所述前刀面侧的凹面（3a）及所述后刀面侧的凹面在所述基体刀尖（2b）上交叉，从而在所述碳膜（3）上形成碳膜刀尖（3b），所述前刀面侧的凹面（3a）与所述后刀面侧的凹面（3a）交叉形成的角度（θ1）小于所述基体前刀面（2c）与所述基体后刀面（2d）所构成的角度（θ0），所述碳膜为金刚石膜，由与所述切削刃正交的面所形成的所述前刀面侧的凹面（3a）及所述后刀面侧的凹面的剖面为圆弧形状，所述前刀面侧的凹面（3a）及所述后刀面侧的凹面的剖面的圆弧形状的曲率半径在5μm至3000μm的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥正训，日向野哲，柳田一也，成毛康一郎，猪狩俊一，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：实用新型
国别省市：