CN101722323A

CN101722323A - 钻孔工具

Info

Publication number: CN101722323A
Application number: CN200910205394A
Authority: CN
Inventors: 风间悠作; 大内清明; 津坂英夫
Original assignee: SUKENO TOOL CO Ltd
Current assignee: SUKENO TOOL CO Ltd
Priority date: 2008-10-24
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: JP2010099790A; KR20100045939A; TW201020044A; CN101722323B

Abstract

本发明提供一种钻孔工具，能够抑制前端部的外周磨损，提高钻孔加工时的耐折损性，且能够改善内壁粗糙度以及再研磨性，而且结构简单，制造容易，具有极为优秀的实用性。该钻孔工具在工具主体(1)的外周形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状排屑槽(2)，在所述排屑槽(2)和刃带部(3)之间设有比所述刃带部(3)低一阶的间隙形成用台阶部(4)，所述间隙形成用台阶部(4)未设于工具前端侧，而仅设置在工具基端侧。

Description

钻孔工具

技术领域

本发明涉及一种钻孔工具。

背景技术

钻头25在前端侧具有刃部20，该刃部20上形成有用于对被加工物实施钻孔加工的切削刃，并且钻头25在基端侧具有被保持在工具保持器中的钻柄部，例如在专利文献1中公开有如下双刃钻头：在排屑槽21和刃带部22之间形成有比该刃带部22低一阶的间隙形成用台阶部23，从而设置有所谓间隙(clearance)24。

该间隙24一般如图1所示从钻头前端开始设置预定长度。由此，与图2所示那样的没有间隙的钻头25’相比，虽然排屑槽的容积(切屑排出用空间)扩大使得切屑容易排出，但是钻头前端的外周磨损速度更快，有着寿命也相应地缩短的问题。

此外，在将间隙24设置为直至钻头前端为止的情况下，形成有该间隙24的部分的前端形状相应地复杂化，从而使加工变得麻烦(直径较小时特别麻烦)。

进而，通常在通过从前端观察钻头的前端形状以进行外观检查时，测定形成有间隙24后的刃带部22的宽度，或者在它们有多个的情况下测定它们的宽度差，并且，测定间隙24的深度，或者在有多个间隙的情况下测定它们的深度差，从而判定优劣，然而直径很小的话不仅加工麻烦，而且该检查也变得麻烦，成本增加是不可避免的。

专利文献1：日本特开2005-131751号公报

发明内容

本发明就是鉴于上述现状而作出的，提供一种钻孔工具，能够抑制前端部的外周磨损，提高钻孔加工时的耐折损性，且能够改善内壁粗糙度以及再研磨性，而且结构简单制造容易，具有极为优秀的实用性。

参照附图对本发明的主旨进行说明。

第一发明中的钻孔工具的特征在于，在工具主体1的外周形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状排屑槽2，在所述排屑槽2和刃带部3之间设有比所述刃带部3低一阶的间隙形成用台阶部4，所述间隙形成用台阶部4未设于工具前端侧，而仅设置在工具基端侧。

此外，在第一发明所述的钻孔工具的基础上，第二发明所述的钻孔工具的特征在于，所述间隙形成用台阶部4从距工具前端侧的距离为工具外径的1.5～5倍的位置起朝工具基端侧进行设置。

此外，在第二发明所述的钻孔工具的基础上，第三发明所述的钻孔工具的特征在于，所述间隙形成用台阶部4设于不超过所述排屑槽2的终端位置的范围内。

此外，在第三发明所述的钻孔工具的基础上，第四发明所述的钻孔工具的特征在于，所述间隙形成用台阶部4设置成深度为工具外径D1的5～20％。

此外，在第四发明所述的钻孔工具的基础上，第五发明所述的钻孔工具的特征在于，所述间隙形成用台阶部4设置成从始端到终端的深度相同。

此外，在第五发明所述的钻孔工具的基础上，第六发明所述的钻孔工具的特征在于，所述间隙形成用台阶部4设于所述排屑槽2的工具旋转方向前侧。

此外，在第一至第六发明中的任一项所述的钻孔工具的基础上，第七发明所述的钻孔工具的特征在于，工具主体1的钻芯厚度D2被设定为该钻芯厚度D2从工具前端朝基端方向逐渐增大的正锥形状。

此外，在第七发明所述的钻孔工具的基础上，第八发明所述的钻孔工具的特征在于，所述钻芯厚度D2的正锥形状被设定为工具前端侧的倾斜角度大而工具基端侧的倾斜角度小。

此外，在第八发明所述的钻孔工具的基础上，第九发明所述的钻孔工具的特征在于，工具外径D1在0.2mm以下。

本发明由于具有如上所述的结构，因此成为这样的钻孔工具：能够抑制前端部的外周磨损，提高钻孔加工时的耐折损性，且能够改善内壁粗糙度以及再研磨性，而且结构简单制造容易，具有极其优秀的实用性。

附图说明

图1是现有的设有间隙的钻头的概要说明侧视图。

图2是现有的未设有间隙的钻头的概要说明侧视图。

图3是本实施例的概要说明侧视图。

图4是本实施例的概要说明图。

图5是将图3的局部放大后的放大概要说明剖视图。

图6是将图2的局部放大后的放大概要说明剖视图。

图7是示出与外周磨损有关的实验结果的图表。

图8是示出与折损有关的实验结果的表格。

图9是示出与折损有关的实验结果的图表。

图10是示出与内壁粗糙度有关的实验结果的表格。

图11是示出与内壁粗糙度有关的实验结果的图表。

标号说明

1：工具主体；2：排屑槽；3：刃带部；4：间隙形成用台阶部；D1：工具外径；D2：钻芯厚度。

具体实施方式

对于本发明的优选实施方式，基于附图示出本发明的作用并简单说明。

在对被加工物进行钻孔加工时，利用由间隙形成用台阶部4所形成的间隙来扩大排屑槽2的槽容积从而将切屑良好地排出，这是不言自明的，由于前端部不存在间隙，因此工具前端侧的容易与被加工物接触的刃带部3不容易磨损，相应地抑制了工具前端侧的外周磨损。因此，切屑不易堵塞，提高了钻孔加工时的耐折损性，并且能够减轻切屑对加工孔内壁的损害，相应地能够改善内壁粗糙度。

此外，即使是例如将工具的外形形状设定为工具外径不恒定而是从工具前端朝基端方向逐渐减小的倒锥形状的情况下，由于抑制了工具前端侧的外周磨损，因而维持该倒锥形状，并且能够延长折损寿命。

再有，也能够仅以将间隙形成于从刃带部3的工具中间部到基端侧的范围内的方式进行制造，而且工具前端形状不会变得复杂化，相应地制造和外观检查也能够容易地进行。并且，由于工具前端部的外周磨损减小，因此能够稳定地固定在刃口垫座(

受け)上，而且由于容易确保再研磨后的直径等理由，其再研磨性也很优秀。

此外，例如在将工具主体1的钻芯厚度D2设定为该钻芯厚度D2从工具前端朝基端方向逐渐增大的正锥(front taper)形状的情况下，能够通过正锥形状确保工具基端侧具有足够的钻芯厚度，同时能够显著地增加槽容积，抑制切屑堵塞，特别是耐折损性很优秀。

【实施例】

基于图3～图11对本发明的具体实施例进行说明。

在本实施例中，在工具主体1的外周形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状排屑槽2，在所述排屑槽2和刃带部3之间设有比所述刃带部3低一阶的间隙形成用台阶部4，并且所述间隙形成用台阶部4未设于工具前端侧，而仅设置在工具基端侧。

具体来说，本实施例为工具外径D1(直径)约为0.1mm的印刷电路板(PCB)用钻头，在该钻头的前端侧具有刃部6，该刃部6上形成有用于对被加工物进行钻孔加工的切削刃5，在该钻头的基端侧具有被保持在工具保持器中的钻柄部7，在刃部6的外周上设有两条排屑槽2，在所述排屑槽2之间设有刃带部3，在排屑槽2和钻头主后刀面(先端逃げ面)之间分别设有切削刃5。此外，主后刀面以在钻头中央形成有横刃(chiseledge)的方式相对于工具轴芯倾斜预定角度。图中，符号8为刃部6和钻柄部7的连续设置部。

另外，本实施例为直径约为0.1mm的PCB用钻头，然而在直径更小或者直径更大的情况下也同样能够应用本发明。特别适用于0.2mm以下(～0.05mm左右)的小径钻头。

对各部分进行具体说明。

间隙形成用台阶部4设置成从距工具前端侧的距离为工具外径D1的1.5～5倍的位置(始端)朝向工具基端侧直至比排屑槽2的终端位置更靠工具前端侧的位置(终端)为止。这是因为，在从不足工具外径D1的1.5倍的距离开始设置的情况下，难以充分得到抑制工具前端部的外周磨损的效果，且在再研磨时刃带部3消失，间隙形成用台阶部4有可能露出来，而在从超过工具外径D1的5倍的距离开始设置的情况下，因不存在间隙形成用台阶部4而无法确保充分的槽容积，会产生切屑的流动性恶化以及切屑容易堵塞的不良情况。

在本实施例中，间隙形成用台阶部4设置成从距工具前端的距离为工具外径D1的大约2倍的位置开始到刃部6的工具基端侧的比排屑槽2的终端位置稍靠工具前端侧的位置为止(到刃部6与锥部8的连续设置部附近位置为止，图4中A的范围)。具体来说，间隙形成用台阶部4的终端设于由排屑槽2的终端位置向工具前端侧离开该排屑槽2的槽长的1～10％左右的位置。另外，间隙形成用台阶部4的终端也可以设置成与排屑槽2的终端处于相同位置，也就是说只要设置在能够确保充分的槽容积且不超过排屑槽2的终端位置的范围内即可。

因此，间隙9不存在于工具的前端部，而是设于从工具中间部到基端侧的范围内。

此外，间隙形成用台阶部4设置成深度为工具外径D1的5～20％且从始端到终端采用相同深度(从刃带部表面到间隙形成用台阶部4的台阶面10为止的距离恒定)。这是因为，在深度不足工具外径D1的5％的情况下，间隙形成用台阶部4过浅，因此槽容积的增加量较小，容易产生切屑堵塞的问题，而深度超过工具外径D1的20％的话，钻头的刚性降低，不仅孔位置精度等性能恶化，而且会因钻头刚性不足而产生耐折损性恶化的不良情况。在本实施例中，深度设置为工具外径D1的大约10％。

此外，用于将刃带部表面和间隙形成用台阶部4连续起来的台阶面10的连续设置面11，在钻头的轴向剖面中与间隙形成用台阶部4的台阶面10所成的角α设定为钝角(在本实施例中为120°左右)。这是因为，α为锐角的话，在台阶面10与连续设置面11交叉的角部中容易堵塞切屑，由此产生钻头整体的切屑排出性恶化从而容易折损的不良情况。

此外，间隙形成用台阶部4设于排屑槽2的工具旋转方向前侧。具体来说，在本实施例中，将图2中所示那样的没有间隙的钻头的刃带部从工具中间部开始切除，作为刃带部3，在排屑槽2的工具旋转方向前侧的端部经由所述连续设置面11形成台阶面10。另外，在工具前端且排屑槽2的工具旋转方向后方侧设有切削刃5。

此外，工具主体1的钻芯厚度D2被设定为该钻芯厚度D2从工具前端开始朝基端方向逐渐增大的正锥形状。具体来说，如图4所示，所述钻芯厚度D2的正锥形状被设定为，在工具前端侧的区域F1中倾斜角度较大，在工具基端侧的区域F2中倾斜角度变小。因此，由示出本实施例的钻头的剖面的图5和示出图2中图示的没有间隙的钻头25’的剖面的图6可以明确，能够显著地增加切屑排出空间的容积，通过正锥形状确保工具基端侧具有足够的钻芯厚度D2，同时由间隙9能够抑制切屑堵塞，特别是耐折损性很优秀。

此外，在本实施例中，工具外径D1(工具主体1的刃部6的外径)形成为从工具前端朝基端方向逐渐减小的倒锥形状，然而工具的外形形状例如也可以构成为工具外径从前端到基端大致恒定。

本实施例通过具有上述结构，在对被加工物进行钻孔加工时，利用由间隙形成用台阶部4所形成的间隙扩大排屑槽2的槽容积，能够将切屑良好地排出，这些是不言自明的，而且由于前端部不存在间隙，因此工具前端侧的容易与被加工物接触的刃带部3不易磨损，相应地抑制了工具前端侧的外周磨损。因而，容易维持稳定的钻孔加工，因此提高了钻孔加工时的耐折损性，并且由于切屑不易堵塞因而也能够提高耐折损性，且能够减轻切屑对加工孔内壁的损伤，相应地能够改善内壁粗糙度。

此外，即使是将工具的外形形状设定为工具外径不恒定，而是从工具前端向基端方向逐渐减小的倒锥形状的情况下，也能够通过抑制工具前端侧的外周磨损而维持该倒锥形状，延长折损寿命。

进而，也能够仅以将间隙形成于从刃带部3的工具中间部到基端侧的范围内的方式进行制造，而且工具前端形状也不会变得复杂化，相应地制造和外观检查也能够容易地进行。并且，由于工具前端部的外周磨损较小，因此能够稳定地固定在刃口垫座上，而且由于容易确保再研磨后的直径等理由，其再研磨性也很优秀。

此外，即使是在将工具主体1的钻芯厚度D2设定为该钻芯厚度D2从工具前端朝向基端方向逐渐增大的正锥形状的情况下，也能够通过正锥形状确保工具基端侧具有足够的钻芯厚度，同时能够显著地增加槽容积，抑制切屑堵塞，特别是耐折损性很优秀。

因此，本实施例成为这样的钻孔工具：能够抑制前端部的外周磨损，提高钻孔加工时的耐折损性，且能够改善内壁粗糙度以及再研磨性，而且结构简单，制造容易，具有极其优秀的实用性。

对证明本实施例的效果的实验例进行说明。

另外，表格和图表中的普通间隙指的是如图1中图示那样的从工具前端开始形成的一般间隙，部分间隙指的是如图3中图示那样的本实施例所述的并非从工具前端开始形成而是从工具中间部开始形成的间隙。

图7是对于图1(普通间隙)、图2(无间隙)和图3(部分间隙：本实施例)，分别对利用各三个样本对PCB进行18000次钻孔(hit)后的外周磨损状态进行测定后的结果进行示出的图表。另外，全新件指的是钻孔加工前的状态。此外，测定是在从钻头前端开始的0.2mm范围内以0.01mm间距进行的。各个样本除了间隙有无、间隙形成范围以外，材料、长度、直径等全部在相同条件下进行测定。

由图7能够确认，部分间隙型与无间隙型以同等程度抑制外周磨损，与普通间隙型相比，部分间隙型的耐外周磨损性更为优秀。

图8和图9是利用各个样本对PCB进行12000次钻孔后进行折损评价的结果。

由图8和图9能够确认，部分间隙型比无间隙型的折损寿命大幅度延长了，此外，与普通间隙型相比，部分间隙型通过上述的对外周磨损的抑制作用，也延长了折损寿命，耐折损性极为优秀。

图10和图11是利用各个样本对四张重叠起来的PCB进行6000次钻孔后，对PCB的加工孔内壁的粗糙度进行十点测定，并将其结果按照PCB的重叠位置不同而表示出来的图。最上部(工具钻入侧)的PCB记为top，最下部(工具钻出侧)的PCB记为bottom。

从图10和图11中能够明确，部分间隙型比无间隙型的内壁粗糙度大幅度地改善了，而且，即使工具前端没有间隙，也能够维持与普通间隙型相同的内壁粗糙度。

由以上内容可以确认，根据本实施例，能够抑制前端部的外周磨损，提高钻孔加工时的耐折损性，且能够改善内壁粗糙度以及再研磨性。

Claims

1.一种钻孔工具，该钻孔工具在工具主体的外周形成有一个或多个从工具前端朝向基端侧的螺旋状排屑槽，在所述排屑槽和刃带部之间设有比所述刃带部低一阶的间隙形成用台阶部，其特征在于，

所述间隙形成用台阶部未设于工具前端侧，而仅设置在工具基端侧。

2.根据权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，

所述间隙形成用台阶部从距工具前端侧的距离为工具外径的1.5～5倍的位置起朝工具基端侧进行设置。

3.根据权利要求2所述的钻孔工具，其特征在于，

所述间隙形成用台阶部设于不超过所述排屑槽的终端位置的范围内。

4.根据权利要求3所述的钻孔工具，其特征在于，

所述间隙形成用台阶部设置成深度为工具外径的5～20％。

5.根据权利要求4所述的钻孔工具，其特征在于，

所述间隙形成用台阶部设置成从始端到终端的深度相同。

6.根据权利要求5所述的钻孔工具，其特征在于，

所述间隙形成用台阶部设于所述排屑槽的工具旋转方向前侧。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的钻孔工具，其特征在于，

工具主体的钻芯厚度被设定为该钻芯厚度从工具前端朝基端方向逐渐增大的正锥形状。

8.根据权利要求7所述的钻孔工具，其特征在于，

所述钻芯厚度的正锥形状被设定为工具前端侧的倾斜角度大而工具基端侧的倾斜角度小。

9.根据权利要求8所述的钻孔工具，其特征在于，

工具外径在0.2mm以下。