[发明专利]润滑特性和耐磨性优异的表面包覆钻头

说明书

技术领域

本发明涉及一种长时间维持优异的润滑特性和耐磨性的表面包覆钻头，其在钻头主体的前端部外周形成排屑槽，并且在该排屑槽的朝向钻头旋转方向的内周面的前端设置切削刃，主要用于对由金属材组成的加工件进行钻孔加工。

背景技术

作为这种钻头已知有如下所谓的双刃整体式钻头：以轴线为中心绕该轴线向钻头旋转方向旋转的大致圆柱状钻头主体的前端侧成为切削刃部，1对排屑槽在该切削刃部的外周以关于轴线相互对称的方式形成为随着从该切削刃部的前端面即钻头主体的前端后刀面朝向后端侧绕轴线向钻头旋转方向的后方侧扭曲的螺旋状，并在这些排屑槽的内周面中朝向钻头旋转方向的部分的前端侧的与所述前端后刀面的交叉棱线部形成有切削刃。因此，在这种整体式钻头中，所述排屑槽内周面的朝向钻头旋转方向部分的前端侧成为该切削刃的前刀面，通过切削刃生成的切屑从该前刀面滑动接触排屑槽的内周面的同时，通过该排屑槽的扭曲送出至后端侧并被排出。而且，在这种钻头中为了提高钻头主体的耐磨性进一步采用各种方法。

例如，专利文献1中公开有通过形成具有如下成分浓度分布结构的硬质包覆层来提高耐磨性的表面包覆钻头：在厚度方向上隔着预定间隔交替重复存在Al最高含有点（Ti最低含有点）和Al最低含有点（Ti最高含有点），且Al（Ti）含量从所述Al最高含有点向Al最低含有点、从所述Al最低含有点向Al最高含有点连续发生变化。

并且，专利文献2中公开有如下表面包覆钻头：通过从切削刃的外周端朝向后端侧相对切削刃的外径D将硬质被膜包覆至3×D以内的长度M的范围，来防止产生切屑堵塞而不会产生折损等。

并且，专利文献3中公开有如下表面包覆钻头：通过在排屑槽的内周面包覆硬质被膜之后实施抛光加工，来防止产生切屑堵塞而不会产生折损等。

并且，专利文献4中公开有如下表面包覆钻头：在基材表面具备由最外层和内层构成的包覆层，最外层由氮化铝或碳氮化铝构成，最外层中含有大于0且0.5原子%以下的氯，从而具有优异的润滑性且使用寿命较长。

并且，专利文献5中公开有如下表面包覆钻头：通过具备最表层由CrOy（以原子比计为0.3≤y≤1.5）构成且其膜厚为0.01～2.0μm的硬质包覆层，来提高耐凝结性或耐熔敷性。

并且，专利文献6中公开有一种表面包覆切削工具，所述表面包覆切削工具在工具基体的表面蒸镀形成有层厚为0.8～5.0μm的由Cr与Al的复合氮化物构成的硬质包覆层，其特征在于，该硬质包覆层构成为由Cr与Al的复合氮化物的粒状晶组织构成的薄层A和由柱状晶组织构成的薄层B的交替层叠结构，薄层A及薄层B分别具有0.1～2μm的层厚，并且，构成上述薄层A的粒状晶的平均晶粒径为30nm以下，而且构成上述薄层B的柱状晶的平均晶粒径为50～500nm，以及由组成式（Cr_1-XAl_X）N表示上述Cr与Al的复合氮化物时，满足0.55≤X≤0.75（其中X为原子比）。

专利文献1：日本专利公开2003-326402号公报

专利文献2：日本专利公开2003-275909号公报

专利文献3：日本专利公开2003-275910号公报

专利文献4：日本专利公开2005-297144号公报

专利文献5：日本专利公开平8-132310号公报

专利文献6：日本专利公开2010-94744号公报

近年来钻头加工装置的自动化显著，并且对钻头加工的节省劳力化、节能化、低成本化以及效率化的要求也强烈，伴随此存在要求高进给、高切深量等更高效的深孔用钻头加工的趋势，但是现状为如下：在所述以往表面包覆钻头中，在通常条件下对各种钢或铸铁进行钻头加工时不会产生特别的问题，但是在需要润滑特性和耐磨性且切屑易堵塞钻头的排屑槽的湿式高速深孔用钻头加工中使用时，因切屑易堵塞排屑槽而在比较短时间内达到使用寿命。

发明内容

因此，本发明人等从如上述的观点考虑，为了提供即使在湿式高速深孔用钻头加工中使用时也长时间维持优异的润滑特性和耐磨性的表面包覆钻头，着眼于由（Ti_1-XAl_X）N的成分体系构成且平均层厚为0.3～5μm的硬质包覆层作为粒径组成控制层存在于钻头的最表面层的表面包覆钻头的粒径组成控制层的结构进行深入研究的结果，得到了如下见解。