[发明专利]PCD钻头及其制造方法

说明书

在圆柱形状体(16)的PCD层(22)上形成第一预排屑槽(70)时，以使第一螺旋角为α的方式设定电极的姿势，来进行放电加工。接着，在圆柱形状体(16)的基板(20)和圆棒(62)上形成第二预排屑槽(74)时，以成为比第一螺旋角(α)大的第二螺旋角(β)的方式设定金刚石磨具(72)的磨削姿势和方向，来进行磨削加工。

技术领域

本发明涉及一种用于实施切削加工的PCD钻头及其制造方法。

背景技术

作为用于切削加工的钻头的一种，已知具有包含金刚石烧结体(PCD)的顶端的PCD钻头。该顶端是通过将在由超硬合金制成的基板上设置有PCD的顶端刀具的一部分切出而获得的。然后，将该顶端接合于钻体主体，进而形成切削刃和修磨面(Thinning surface)，之后，形成排屑槽(flute)(切削屑排出槽)，由此制作出主体。另外，钻体主体例如由超硬合金构成。

排屑槽一般通过使用金刚石磨具的磨削加工或放电加工而形成(例如，参照日本发明专利公开公报特开2009-226539号)。在此，在磨削加工的情况下，虽然加工时间短，但是在PCD上形成排屑槽时的金刚石磨具的磨损量多，因此，存在不容易多次进行磨削加工的问题。另一方面，在放电加工中，与磨削加工相比加工效率低，因此，形成排屑槽需要较长时间。

出于这样的理由，考虑在顶端刀具形成排屑槽时进行线切割放电加工，在钻体主体形成排屑槽时利用金刚石磨具进行磨削加工。

发明内容

如果如上述那样变更在顶端侧和钻体主体侧形成排屑槽的加工工具的话，在排屑槽中会产生微小的台阶。因此，存在切削屑卡在台阶上，而使切削屑无法排出的担忧。

本发明的主要目的在于提供一种能够高效地制作的PCD钻头。

本发明的另一目的在于提供一种消除了切削屑无法排出的担忧的PCD钻头。

本发明的又一目的在于提供一种上述PCD钻头的制造方法。

根据本发明的一技术方案，提供一种PCD钻头，其具有钻体主体和在由超硬合金构成的基板上设置有金刚石层的顶端刀具，通过将所述顶端刀具以使所述基板面对所述钻体主体的方式配设于该钻体主体的顶端，从而构成钻体，在所述PCD钻头中，所述金刚石层和所述超硬合金这两者露出于形成在所述顶端刀具上的前倾面和修磨面，并且，所述金刚石层的第一螺旋角被设定为比所述基板和所述钻体主体的第二螺旋角小。在此，本发明中的“金刚石层”除了仅由金刚石构成的层之外，还包括含有金刚石和超硬合金的复合层。

通过采用这种结构，避免了在形成于金刚石层中的排屑槽与形成于基板和钻体主体的排屑槽之间产生台阶。因此，切削屑容易通过排屑槽。换言之，避免了切削屑在排屑槽内卡住而停留。因此，消除了切削屑无法排出的担忧。

优选在修磨面上，排屑槽的最顶端位于所述金刚石层与所述基板之间的边界附近。据此，排屑槽的开口面积和截面积变得比较大。因此，切削屑更容易通过排屑槽。

此外，钻体主体例如可以与基板同样地由超硬合金构成。在这种情况下，具有容易在基板和钻体主体上形成排屑槽的优点。

另外，根据本发明的另一技术方案，提供一种PCD钻头的制造方法，该PCD钻头具有钻体主体和在由超硬合金构成的基板上设置有金刚石层的顶端刀具，所述制造方法包括如下工序：将用于形成所述顶端刀具的圆柱形状体以使所述基板面对所述钻体主体侧的方式接合在所述钻体主体的顶端；对所述圆柱形状体实施放电加工，形成切削刃和修磨面，并且使所述金刚石层和所述基板这两者露出于前倾面和所述修磨面；对所述金刚石层实施放电加工，以成为第一螺旋角的方式形成第一预排屑槽；对所述钻体主体和所述基板实施磨削加工，以使得与所述第一预排屑槽相连，并且以成为比所述第一螺旋角大的第二螺旋角的方式形成第二预排屑槽。