CN102398061A - 一种微型钻头及其制造方法 - Google Patents

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付连宇
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本发明公开一种微型钻头及其制造方法，一种微型钻头，包括两个主切削刃，所述每个主切屑刃对应设有第一后刀面和第二后刀面，其特征在于，所述第一后刀面和第二后刀面的交线偏离钻头轴线位置；所述两个第一后刀面往钻头轴线处延伸形成两个芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃，所述横刃为一直线段，所述两个芯刃刀面与对应的主切削刃相交的一边形成两个钻尖芯刃。本发明提高了切削效率、降低钻头磨损，还可以提高了钻头的定位性能。

Description

一种微型钻头及其制造方法
技术领域
本发明涉及机加工领域，更具体的说，涉及一种微型钻头及其制造方法。
背景技术
PCB电路板在加工过程中需要利用微型钻头进行打孔，随着电子产品小型化的趋势，同样功能的电路板面积在逐步缩减，加工的孔径也在缩小，这对加工工艺提出了更高的要求。现有技术中常有的PCB微型钻头包括129钻头和131钻头。129钻头有一个钻尖，两个横刃在钻尖处呈一钝角，该钻头在加工工件的时候单钻尖入钻，定位性能差，钻头在钻削过程中PCB玻璃纤维布纵横交叉高低不平的表面使钻尖遭受横向力的冲击而致使钻孔孔位精度降低、孔粗不良；而131横刃呈一直线段，横刃长而主切削刃较短，钻头加工的时候摩擦阻力大，磨损严重，并且131钻头钻径在3mm以上，不适合加工微型孔径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种定位性能好、低磨损、高切削效率的微型钻头及其制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种微型钻头，包括两个主切削刃，所述每个主切屑刃对应设有第一后刀面和第二后刀面，所述第一后刀面和第二后刀面的交线偏离钻头轴线位置；所述两个第一后刀面往钻头轴线处延伸形成两个芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃，所述横刃为一直线段，所述两个芯刃刀面与所述主切削刃相交的一边形成两个钻尖芯刃。
优选的，所述横刃垂直于所述钻尖芯刃。本发明通过横刃入钻，如果横刃过长，会增加入钻阻力，增加钻头磨损，因此在钻头强度许可的情况下可以尽量缩短横刃长度，而横刃垂直于所述钻尖芯刃时横刃长度最短，因此入钻阻力和钻头磨损也最小。
优选的，所述横刃相对与所述钻尖芯刃倾斜相交设置。该技术方案中，可以增加横刃长度，提高钻头的入钻强度。
优选的，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相互平行。这样钻头呈中心对称，两边主切削刃的受力均等，切削的稳定性好。
优选的，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相交，其夹角为0°～120°。一般两个主切削刃的钻头，工件的应力都集中到轴线附近的钻心最薄的部分，一旦应力过大会造出钻头崩裂；而采用该技术方案，两边的主切削刃的受力不均等，在钻头使用过程中，工件对钻头刃部产生的应力往钻芯薄处偏移并大幅减小，大幅提升了钻头的抗应变能力。
一种微型钻头，包括两个主切削刃，所述每个主切屑刃对应设有后刀面，所述两个主切屑刃对应的后刀面在相交处设有两个芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃，所述横刃为一直线段，所述芯刃刀面与所述主切削刃相交的一边形成钻尖芯刃。
一种微型钻头的制造方法，包括以下步骤：
A：在钻头的刃部加工出两个交错的后刀面，两个后刀面不贯通，在钻头轴线位置的顶部形成平面；
B：在所述后刀面上打磨出第一后刀面和第二后刀面，并形成对应的两个主切削刃；所述第一后刀面和第二后刀面的交线偏离钻头轴线位置。
C：打磨所述平面，形成两个在钻头轴线处相交的芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃；所述芯刃刀面与所述主切削刃相交的一边形成钻尖芯刃。
优选的，所述横刃相对与所述钻尖芯刃倾斜相交设置，其夹角为0°～90°。该技术方案中，可以增加横刃长度，提高钻头的强度。
优选的，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相互平行。这样钻头呈中心对称，两边主切削刃的受力均等，入钻的稳定性好。
优选的，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相交。一般两个主切削刃的钻头，工件的应力都集中到轴线部分，而轴线部分钻芯厚度最薄，一旦应力过大会造出钻头崩裂；而采用该技术方案，两边的主切削刃的受力不均等，在钻头使用过程中，工件对钻头刃部产生的应力往钻芯薄处偏移并大幅减小，大幅提升了钻头的抗应变能力。
本发明中，在钻头中间部分采用了钻尖芯刃，相当于主切削刃往钻头轴线部分延伸，增加了参与切削作业的刀刃长度，提高了切削效率，而切削方式磨损小，因此增加了参与切削作业的刀刃长度还可以有效降低钻头磨损。另外，芯刃刀面在钻头轴线出形成了横刃，在钻孔的时候钻头通过横刃入钻，相比其他通过钻尖入钻的点入钻方式，本发明的钻头是横刃的线入钻方式，入钻后形成一字型凹槽，该凹槽可以很好地限制钻头偏移，提高了钻头的定位性能。
附图说明
图1是本发明实施例一的钻头第一立体示意图；
图2是本发明实施例一的钻头第二立体示意图；
图3是本发明实施例一的钻头第三立体示意图；
图4是本发明实施例一的钻头第四立体示意图；
图5是本发明实施例一的钻头刃部平面示意图；
图6A是本发明实施例二钻头第一立体示意图；
图6B是本发明实施例二钻头第一立体示意图的刃部俯视图；
图7是本发明实施例二钻头第二立体示意图；
图8是本发明实施例二钻头第三立体示意图；
图9是本发明实施例二钻头第四立体示意图；
图10是本发明实施例二钻头剖视图；
图11是现有的钻头应力立体示意图；
图12是现有的钻头应力剖面示意图；
图13是本发明实施例二钻头应力立体示意图；
图14是本发明实施例二钻头应力剖面示意图；
图15A是本发明实施例四步骤A后钻头立体示意图；
图15B是本发明实施例四步骤A后钻头剖面示意图；
图16A是本发明实施例四步骤B后钻头立体示意图；
图16B是本发明实施例四步骤B后钻头剖面示意图；
图17A是本发明实施例四步骤C后钻头立体示意图；
图17B是本发明实施例四步骤C后钻头剖面示意图；
其中：1、主切削刃；2、第一后刀面；3、第二后刀面；4、横刃；5、钻尖芯刃，6、芯刃刀面。
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一，如图1～5所示：
一种微型钻头，包括两个主切削刃1，所述每个主切屑刃对应设有第一后刀面2和第二后刀面3，所述第一后刀面2和第二后刀面3的交线偏离钻头轴线位置。所述两个第一后刀面2往钻头轴线处延伸形成两个芯刃刀面6，所述芯刃刀面6在钻头轴线处相交形成横刃4，所述两个芯刃刀面6与所述主切削刃1相交的一边形成起切削作用的两个钻尖芯刃5。横刃4的宽度相对于所述钻尖芯刃5倾斜相交设置；两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相互平行。
本发明中，横刃4也可以垂直于钻尖芯刃5。通过横刃4入钻，如果横刃4过长，会增加入钻阻力，增加钻头磨损；然而，钻头的材质刚性不够，过短的横刃4会让应力过多集中在轴线附近，容易造出钻头的刃部崩裂。
实施例二，如图6A～14所示：
一种微型钻头，包括两个主切削刃1，所述每个主切屑刃对应设有第一后刀面2和第二后刀面3，所述第一后刀面2和第二后刀面3的交线偏离钻头轴线位置。所述两个第一后刀面2往钻头轴线处延伸形成两个芯刃刀面6，所述芯刃刀面6在钻头轴线处相交形成横刃4，所述芯刃刀面6与所述主切削刃1相交的一边形成起切削作用的钻尖芯刃5。横刃4的宽度相对于所述钻尖芯刃5倾斜相交设置；两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相交。
本发明中，横刃4也可以垂直于钻尖芯刃5。通过横刃4入钻，如果横刃4过长，会增加入钻阻力，增加钻头磨损；然而，钻头的材质刚性不够，过短的横刃4会让应力过多集中在轴线附近，容易造出钻头的刃部崩裂。
如图11、12所示，一般两个主切削刃的钻头，工件的应力都集中到轴线部分，而轴线部分钻芯厚度最薄，一旦应力过大会造出钻头崩裂；而采用该技术方案，如图13、14所示，两边的主切削刃的受力不均等，在钻头使用过程中，工件对钻头刃部产生的应力往钻芯薄处偏移并大幅减小，大幅提升了钻头的抗应变能力。
实施例三
一种微型钻头，包括两个主切削刃1，所述每个主切屑刃对应设有后刀面，所述两个后刀面在相交处设有两个在钻头轴线处相交的芯刃刀面6，所述芯刃刀面6在钻头轴线处相交形成横刃4，所述芯刃刀面6与所述主切削刃1相交的一边形成钻尖芯刃5。所述横刃4的宽度相对于所述钻尖芯刃5倾斜相交设置。
本发明中，横刃4也可以垂直于钻尖芯刃5。通过横刃4入钻，如果横刃4过长，会增加入钻阻力，增加钻头磨损；然而，钻头的材质刚性不够，过短的横刃4会让应力过多集中在轴线附近，容易造出钻头的刃部崩裂。
实施例四
一种微型钻头的制造方法，包括以下步骤：
A：如图15A、15B所示，在钻头的刃部加工出两个交错的后刀面，两个后刀面不贯通，在钻头轴线位置的顶部形成平面；
B：如图16A、16B所示，在所述后刀面上打磨出第一后刀面和第二后刀面，并形成对应的两个主切削刃；所述第一后刀面和第二后刀面的交线偏离钻头轴线位置。
C：如图17A、17B所示，打磨所述平面，形成两个在钻头轴线处相交的芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃。所述芯刃刀面与所述主切削刃相交的一边形成钻尖芯刃；横刃相对与所述钻尖芯刃倾斜相交设置；两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相互平行。
当然，所述横刃可以垂直于所述钻尖芯刃，横刃过长，会增加入钻阻力，增加钻头磨损，因此在钻头强度许可的情况下应该尽量缩短横刃长度，而横刃垂直于所述钻尖芯刃时横刃长度最短，因此入钻阻力和钻头磨损也最小。
另外，两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影也可以相交。一般两个主切削刃的钻头，工件的应力都集中到轴线部分，而轴线部分钻芯厚度最薄，一旦应力过大会造出钻头崩裂；而采用该技术方案，两边的主切削刃的受力不均等，在钻头使用过程中，工件对钻头刃部产生的应力往钻芯薄处偏移并大幅减小，大幅提升了钻头的抗应变能力。
本发明中，在钻头中间部分采用了钻尖芯刃5，相当于主切削刃1往钻头轴线部分延伸，增加了参与切削作业的刀刃长度，提高了切削效率，而切削方式磨损小，因此增加了参与切削作业的刀刃长度还可以有效降低钻头磨损。另外，芯刃刀面6在钻头轴线出形成了横刃4，在钻孔的时候钻头通过横刃4入钻，相比其他通过钻尖入钻的点入钻方式，本发明的钻头是横刃4的线入钻方式，入钻后形成一字型凹槽，该凹槽可以很好地限制钻头偏移，提高了钻头的定位性能，而芯刃刀面6很窄，因此横刃4也很短，入钻阻力和磨损对钻头的影响很小。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种微型钻头，包括两个主切削刃，所述每个主切屑刃对应设有第一后刀面和第二后刀面，其特征在于，所述第一后刀面和第二后刀面的交线偏离钻头轴线位置；所述两个第一后刀面往钻头轴线处延伸形成两个芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃，所述横刃为一直线段，所述两个芯刃刀面与对应的主切削刃相交的一边形成两个钻尖芯刃。
2.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述横刃垂直于所述钻尖芯刃。
3.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述横刃相对与所述钻尖芯刃倾斜相交设置。
4.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相互平行。
5.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相交。
6.一种微型钻头，包括两个主切削刃，所述每个主切屑刃对应设有后刀面，其特征在于，所述两个主切屑刃对应的后刀面在相交处设有两个芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃，所述横刃为一直线段，所述芯刃刀面与所述主切削刃相交的一边形成钻尖芯刃。
7.一种微型钻头的制造方法，包括以下步骤：
A：在钻头的刃部加工出两个交错的后刀面，两个后刀面不贯通，在钻头轴线位置的顶部形成平面；
B：在所述后刀面上打磨出第一后刀面和第二后刀面，并形成对应的两个主切削刃；所述第一后刀面和第二后刀面的交线偏离钻头轴线位置。
C：打磨所述平面，形成两个在钻头轴线处相交的芯刃刀面，所述芯刃刀面在钻头轴线处相交形成横刃；所述芯刃刀面与所述主切削刃相交的一边形成钻尖芯刃。
8.如权利要求7所述的一种微型钻头的制造方法，其特征在于，所述横刃相对于所述钻尖芯刃倾斜相交设置。
9.如权利要求7所述的一种微型钻头的制造方法，其特征在于，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相互平行。
10.如权利要求7所述的一种微型钻头的制造方法，其特征在于，所述两个主切削刃所在的直线在切削平面上的投影相交。
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