CN102416494B - 一种微型钻头及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微型钻头及其加工方法，包括：横刃、两条第一切削刃及与之对应的两个第一后刀面，两个沿钻身螺旋的排屑槽分别与两个第一切削刃相对应；还包括：两条第二切削刃，与第二切削刃对应的两个第二前刀面以及两个第二后刀面，所述第二前刀面形成在所述第一后刀面与所述第二后刀面之间；所述第二前刀面与所述第二后刀面的交汇处形成所述第二切削刃，所述第二切削刃相对于切削平面的夹角小于所述第一切削刃相对于切削平面的夹角。本发明由于在钻头的钻尖处增加两条切削刃，其相对于切削平面的夹角小于第一切削刃相对切削平面的夹角，从而提高了钻头的切削寿命；另外形成的切削将相对较细，提高了排屑的通畅性，并提搞孔壁表面粗糙度。

Description

一种微型钻头及其加工方法

技术领域

本发明涉及切削加工领域，更具体的说，涉及一种微型钻头及其加工方法。

背景技术

随着印制电路板（PCB）技术和产品的发展，硬质合金钻头需求逐年增加，新型硬质合金钻头不断出现，对硬质合金钻头的要求也越来越高。PCB用硬质合金钻头（简称PCB微钻）是一种形状复杂的带螺旋槽的微孔加工工具，由传统的麻花钻衍生而来。PCB微钻尺寸微小，其钻尖结构要借助光学显微镜才能观察到。目前大部分PCB厂家使用数控钻床来加工PCB板，数控钻孔是印制板制程的重要环节，而硬质合金钻头则是决定钻孔质量和效率的关键因素。

客户对PCB钻头的产品性能、品质要求越来越高，常规产品已不能满足客户需求。如图1-图3所示，目前常用的PCB钻头通常都是有两个对称的主切削刃10，两条对称螺旋的排屑槽1、对称的两组第一后刀面12及第二后刀面22。随着微型钻头的钻径要求越来越小，小钻头由于切削强度以及在长期切削过程中会更容易损坏，另外，由于钻头的切削刃一般是一次完成切削，形成的孔壁表面粗糙度较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种寿命高的、加工孔壁粗糙度较好的微型钻头及其加工方法。

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：横刃、两条第一切削刃及与之对应的两个第一后刀面，两个沿钻身螺旋的排屑槽分别与两个第一切削刃相对应；还包括：两条第二切削刃，与第二切削刃对应的两个第二前刀面以及两个第二后刀面，所述第二前刀面形成在所述第一后刀面与所述第二后刀面之间；所述第二前刀面与所述第二后刀面的交汇处形成所述第二切削刃，所述第二切削刃相对于切削平面的夹角小于所述第一切削刃相对于切削平面的夹角。

优选的，所述两条第二切削刃与横刃相交，使第二切削刃的长度更长，提高第二切削刃的切削范围。

优选的，所述两条第二切削刃与横刃相交于钻尖的顶点，使钻尖入钻时，除了横刃的挤压外，还另加第二切削刃的切削效果，提高入钻的精度，进而提高孔位精度。

优选的，所述两条第二切削刃相对于钻尖的顶点对称，使得钻尖的各个切削刃的受力均衡，以免造成钻头的损坏。

优选的，所述两条第二切削刃在切削平面上的投影与两条第一切削刃在切削平面上的投影平行，使得四条切削刃的受力方向均衡，提高切削的平稳性。

优选的，所述两条第二切削刃在切削平面上的投影处于一条直线上，使得第二切削刃与横刃相交于钻尖的顶点上，提高钻头的入钻精度，进而提高孔位的精度。

优选的，所述第一后刀面与所述第二前刀面之间由一曲面连接过渡，提高第一后刀面与第二前刀面交接处的强度，并提高排屑性能。

优选的，所述第一后刀面与所述第二前刀面之间的夹角小于90°，提高第二切削刃的切削能力。

优选的，所述钻头设有铲背，所述铲背对应于第二后刀面并沿所述排屑槽的螺旋角向下延伸，提高孔壁的粗糙度。

一种加工上述的钻头的方法，包括:

在棒料上用磨槽砂轮磨出排屑槽的步骤；

在棒料上用磨尖砂轮磨出第一后刀面、第二前刀面以及第二后刀面的步骤。

本发明由于在微型钻头的钻尖处增加两条切削刃，此两条切削刃形成于第一后刀面之上，由第二后刀面以及与第一后刀面相交的第二前刀面交汇形成，其相对于切削平面的夹角小于第一切削刃相对切削平面的夹角，在钻尖上形成下沉的台阶形状，因此，在钻头钻削时，由两条第二切削刃担任首次切削任务，之后由四条切削刃同时进行切削，这样第二切削刃分担了第一切削刃的部分切削任务，减小其切削强度，从而提高了钻头的切削寿命；另外第一切削刃和第二切削刃形成两层切削，形成的切屑将相对较细，提高了排屑的通畅性，同时切削进入量也相对较小，也就是说每个切削刃的切削厚度相对减小，在减小强度的情况下，经过第二切削刃切削后还会由第一切削刃进行再次切削，使得形成的孔壁表面粗糙度得到很好的提高。

附图说明

图1是现有技术的钻尖示意图，

图2是现有技术的钻头剖面图，

图3是现有技术的整体结构示意图，

图4是本发明实施例一的钻头结构示意图，

图5是本发明实施例一钻尖的俯视图，

图6是本发明实施例一钻尖切削刃相对于切削平面的夹角示意图，

图7是本发明实施例二的钻头结构示意图，

图8是本发明实施例二钻尖的俯视图,

图9是本发明第三种实施例钻尖的结构简图。

其中：1、排屑槽，7、切削平面，10、第一切削刃，12，第一后刀面，20、第二切削刃，21、第二前刀面，22、第二后刀面，30、横刃。

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。

本发明提供一种微型钻头，包括：横刃、两条第一切削刃及与之对应的两个第一后刀面，两个沿钻身螺旋的排屑槽分别与两个第一切削刃相对应；还包括：两条第二切削刃，与第二切削刃对应的两个第二前刀面以及两个第二后刀面，所述第二前刀面形成在所述第一后刀面与所述第二后刀面之间；所述第二前刀面与所述第二后刀面的交汇处形成所述第二切削刃，所述第二切削刃相对于切削平面的夹角小于所述第一切削刃相对于切削平面的夹角。在钻头钻削时，由两条第二切削刃担任首次切削任务，之后由四条切削刃同时进行切削，这样第二切削刃分担了第一切削刃的部分切削任务，减小其切削强度，从而提高了钻头的切削寿命；另外第一切削刃和第二切削刃形成两层切削，形成的切屑将相对较细，提高了排屑的通畅性，同时切削进入量也相对较小，也就是说每个切削刃的切削厚度相对减小，在减小强度的情况下，经过第二切削刃切削后还会由第一切削刃进行再次切削，使得形成的孔壁表面粗糙度得到很好的提高。

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4所示，所述钻头的钻尖部分具有四条切削刃，分别为与排屑槽1对应的两条第一切削刃10以及形成在第一后刀面12上的两条第二切削刃20，第二前刀面21与第二后刀面22交汇形成所述的第二切削刃20，第二前刀面21与第一后刀面12相交，在本实施例中，第二前刀面21与第一后刀面12之间由一曲面进行连接，以使两个刀面相交处的强度得以提高，并且曲面有利于碎屑的排出。如图5所示，两条第二切削刃20分别与横刃30相交于钻尖的顶点，使第二前刀面21呈三角形形状，这样，在入钻时，除了横刃30的挤压外还有第二切削刃20的切削效果，从而使得入钻变得更加平稳，减少钻尖的偏移，也就提高了孔位的精度。另外如图6所示，钻尖的各个切削刃相对于切削平面7的角度也是不同的，如图中所示α为第二切削刃20相对于切削平面7的夹角，而β则是第一切削刃10相对于切削平面7的夹角，由图中可以看出：α＜β，也就是说，在钻头进行切削时，将会由第二切削刃20进行首次切削任务，在进入孔内深处后，则是四条切削刃同时进行切削，并且是两层切削，这样，切削产生的碎屑将会非常细小，有利于碎屑的排出，再者，由于是两层共四条刃切削，切削刃切削厚度相对于较少，也就是切削刃进入量减少，从而减小了切削刃的切削强度，也提高了钻头的切削寿命。除此之外，由于切削刃的切削强度由四条刃分担，使得切削时钻头更加平稳，并且第二切削刃20切削过后第一切削刃10也会再次切削一次，从而形成较好的孔壁表面粗糙度。

本实施例中，第二前刀面21与第一后刀面12的夹角最好小于90°，以提高第二切削刃20的切削效果。另外，两条第二切削刃20相对于钻尖的顶点处对称，并且在切削平面7的投影相对平行，优选的，两条第二切削刃20分别相对于两条第一切削刃10在切削平面7上的投影平行，而两条第一切削刃10本身在切削平面7上的投影相对平行，这样，钻头切削时，可以使切削刃的受力相对对称，并且受力角度更好。

实施例二：

如图7所示为本发明的第二种实施例，与实施例一不同的是，第二种实施例的第二切削刃20并不与横刃30相交于钻尖的顶点处，以使入钻时横刃30仍处于挤压状态，避免第二切削刃20参与入钻挤压造成过快磨损。但是此方案钻削形成的孔位精度要小于实施例一的方案。

在本发明的两个实施例中，钻头上均设置有铲背，如图4到8所示，铲背的设置位置与第二后刀面22相对应，并且沿着排屑槽1按其螺旋角向下延伸。

当然，以上两个实施例是第二切削刃与横刃相交的情形，按照本发明的思路，第二切削刃也可以不与横刃相交，如图9所示，两条第二切削刃20分别形成在第一后刀面12以及第二后刀面22之间，在第二前刀面21以及第二后刀面22的交汇处形成，第二前刀面21并未与横刃相交，也就是说，形成的第二切削刃20也不与横刃相交，但是在第一后刀面12以及第二后刀面22之间依然形成一个下沉的台阶，进而使得第二切削刃20相对于切削平面的夹角小于第一切削刃10相对于切削平面的夹角。从而达到多刃双层切削的效果。

相应的，本发明提供了上述实施例所述钻头的加工方法，包括以下步骤：

S1：在棒料上用磨槽砂轮磨出两条排屑槽，

S2：在棒料上用磨尖砂轮磨出第一后刀面、第二前刀面以及第三后刀面，

S3：在棒料上用磨背砂轮磨出铲背。

其中，步骤S2中，可以在常规钻尖的基础上，将第一后刀面的深度加深，在加深第一后刀面的同时，会磨出第二前刀面，从而使得第二前刀面与第二后刀面形成交汇，并在交汇处形成第二切削刃。

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，其特征在于，包括：横刃、两条第一切削刃及与之对应的两个第一后刀面，两个沿钻身螺旋的排屑槽分别与两个第一切削刃相对应；还包括：两条第二切削刃，与第二切削刃对应的两个第二前刀面以及两个第二后刀面，所述第二前刀面形成在所述第一后刀面与所述第二后刀面之间；所述第二前刀面与所述第二后刀面的交汇处形成所述第二切削刃，所述第二切削刃相对于切削平面的夹角小于所述第一切削刃相对于切削平面的夹角。

2.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两条第二切削刃与横刃相交。

3.如权利要求2所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两条第二切削刃与横刃相交于钻尖的顶点。

4.如权利要求2或3所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两条第二切削刃相对于钻尖的顶点对称。

5.如权利要求2或3所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两条第二切削刃在切削平面上的投影与两条第一切削刃在切削平面上的投影平行。

6.如权利要求5所述的一种微型钻头，其特征在于，所述两条第二切削刃在切削平面上的投影处于一条直线上。

7.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述第一后刀面与所述第二前刀面之间由一曲面连接过渡。

8.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述第一后刀面与所述第二前刀面之间的夹角小于90°。

9.如权利要求1所述的一种微型钻头，其特征在于，所述钻头设有铲背，所述铲背对应于第二后刀面并沿所述排屑槽的螺旋角向下延伸。

10.一种加工如权利要求1所述的微型钻头的方法，包括：

在棒料上用磨槽砂轮磨出排屑槽的步骤；

在棒料上用磨尖砂轮磨出第一后刀面、第二前刀面以及第二后刀面的步骤。

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