CN103100740A - 钻头及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种钻头及其制作方法，该钻头是经多道切削程序而于表面制得有一第一排屑沟、一第二排屑沟与一第三排屑沟，且所述排屑沟长度不一，其中该第三排屑沟的制作更使得钻头仅能以单一切刃进行切削使用，如此，当该钻头直径缩小化时，其钻身仍保有良好刚性与良好排屑效果，得精准地制作微型孔洞，且不易断裂。

Description

钻头及其制作方法

技术领域

本发明是与切削工具有关，更详而言之是指一种钻头及其制作方法。

背景技术

图1至图3所示为一般常见的钻头结构，包括一钻身1与一柄部2。该钻身1表面具有两道对称设置的排屑沟3，即各排屑沟3的长度与深度相同，且排屑沟3配合着钻身1前端的凿尖部为一钻刃1a与四面逃逸面1b、1c、1d、1e所构成，据以发挥钻削与及时将切屑排出的功效。

惟，在钻头应用于微型孔洞的加工制作时，其钻身1直径相对缩小化，而在钻身1仍维持具有两道对称设置的排屑沟3的情况下，势必使得钻身1刚性降低；其次，钻身1前端具有两个切刃1f、1g，于进行切削时，因同为受力而增加钻身1的荷载负担，故而易造成钻身1在钻削过程中发生断裂的不良情形。爰此，有业者特针对微型孔洞的加工而开发出一种仅具有单一排屑沟的钻头，期以在钻身刚性不足的前提下仍能较佳运作，如中国台湾申请案号第094115093号“钻头”发明专利案，即是揭露具有单一排屑沟的钻头结构，该专利案的技术特征在于以单一排屑沟(参该案说明书标号1)为主要将切屑排出使用，再于钻头前端切制出一延伸长度远小于前述排屑沟的“非点对称位置”的槽沟，如其说明书的附图图2与图3所示，其中该槽沟的边刃(参该案说明书标号9a)是朝前述排屑沟方向延伸，换言之，该专利案技术是以形成于排屑沟前端边缘的单边切刃进行切削作业，而形成于槽沟前端边缘的边刃则不以正面接触方式接触被切削物，此设计可降低钻头在进行切削时所必须承受的反作用力负担，进而在钻头本身应有的刚性下顺利运作。惟，该专利案技术存在以下缺点：

1.其排屑沟与槽沟彼此间是以“非点对称位置”的结构形态存在，易言之，其钻头在排屑沟与槽沟所在的重叠部位的厚度不均，且排屑沟与槽沟的延伸长度落差极大，相对地容易因排屑沟与槽沟所承受切屑的推挤作用力不一，而造成钻头的中心轴线有所偏移，易导致所钻削的微型孔洞尺寸略呈扩孔状。

2.其槽沟的延伸长度远小于排屑沟的延伸长度，故容易造成切屑堆积或纠缠在钻头前端，致有影响被切削对象表面之虞。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种钻头，其具有良好排屑效果及良好的刚性。

本发明的另一目的在于提供一种钻头制作方法，是以三道具有不同进刀行程的方式制作出所需排屑沟，以使钻头获致良好排屑效果与刚性。

缘以达成上述目的，本发明所提供的钻头包含一钻身、一第一排屑沟、一第二排屑沟与一第三排屑沟。其中，该钻身具有一前端、一末端与一中心轴线，该前端具有一第一逃逸面、一第二逃逸面、一第三逃逸面、一第四逃逸面与一钻刃，该钻刃位于该中心轴线的延伸方向上；第一排屑沟与第二排屑沟彼此不交集地各别自该钻身前端往末端方向呈螺旋状延伸切设，且第一排屑沟投射于该中心轴线上的长度是大于第二排屑沟投射于该中心轴线上的长度，另，该第一排屑沟与该第一逃逸面的交会处形成一切刃；而该第三排屑沟自该钻身前端往末端方向延伸切设，并与该第二排屑沟相通，该第三排屑沟投射于该中心轴线上的长度小于第二排屑沟投射于该中心轴线上的长度，且该第三排屑沟及该第三逃逸面与该第二逃逸面的交会处形成一边刃，该边刃是朝该第一排屑沟方向延伸。

为获得上述结构，本发明更提供一种钻头制作方法，包含步骤有：提供并持续驱转一金属杆状素材；对该金属杆状素材施以一第一行程的进刀量，用以切设出该第一排屑沟；对该金属杆状素材施以一第二行程的进刀量，该第二行程小于该第一行程，且切设出该第二排屑沟；以及对该金属杆状素材施以一第三行程的进刀量，该第三行程小于该第二行程，且切设出该第三排屑沟。

在一实施例中，所述紧邻该第一逃逸面与该第四逃逸面具有一第一锋边，紧邻该第二逃逸面与该第三逃逸面具有一第二锋边，且该第一与第二锋边分别位在该钻刃两侧的相对位置，以及第一锋边长度大于第二锋边长度。

又，所述实施例的第二排屑沟投射于该中心轴线上的长度，是大于该第一排屑沟投射于该中心轴线上长度的一半；以及，第三排屑沟投射于该中心轴线上的长度，是小于该第二排屑沟投射于该中心轴线上长度的三分之一。

由此，本发明的钻头能保有良好刚性而不易断裂，并因其排屑效果良好而能确保微型孔洞的加工尺寸及位置精度。

附图说明

为能更清楚地说明本发明，以下列举较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中：

图1为已知钻头的立体图；

图2为图1所示钻头剖视图；

图3为图1所示钻头的前端视图；

图4为本发明一较佳实施例的钻头剖视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为图5所示钻头的前端视图；

图7为图5的7-7方向剖视图；以及

图8为本发明钻头的制作流程图。

具体实施方式

请参阅图4至图8所示的本发明一较佳实施例的钻头及其制作方法，该钻头100是一转动的金属杆状素材经多道切削程序而制得具有一柄部10与一钻身20。在本实施例中，该钻身20更具有经过三道不同进刀行程而于表面制作出的一第一排屑沟30、一第二排屑沟32与一第三排屑沟34。以下说明该钻头100的细部结构特征及其成型方法，其中：

该钻身20是具有一前端20a、一末端20b与一中心轴线C，该末端20b连接该柄部10。

该第一排屑沟30为转动的金属杆状素材经一第一行程的进刀量所切削制得，其结构形态为自该钻身20前端20a往末端20b方向呈螺旋状延伸设置，且深度自该前端20a往末端20b方向以第一斜率呈递减。于此定义，该第一排屑沟30投射于该中心轴线C上的长度为第一长度L1，该第一长度L1即为切削刀具进刀的第一行程。

该第二排屑沟32为切削刀具经一第二行程的进刀量所切削制得，前述第二行程的距离是小于该第一行程距离，但大于该第一行程距离的一半。其结构形态是以不与第一排屑沟30交集的方式，自该钻身20前端20a往末端20b方向呈螺旋状延伸设置，且深度亦自该前端20a往末端20b方向呈缓慢递减。于此再定义，该第二排屑沟32投射于该中心轴线C上的长度为第二长度L2，且该第二长度L2小于该第一长度L1，但大于该第一长度L1的一半。另特别的是，第二排屑沟32是包括有一前段32a与一后段32b，且该前段32a是以点对应方式与该第一排屑沟30呈对称设置，所述“点对应方式”是以如图7所示，即是指该第二排屑沟32的形状的与第一排屑沟30呈对应设置，且该前段32a递减的第二斜率相同于第一排屑沟30递减的第一斜率，又该前段32a长度以大于该第二长度L2的三分之二为佳，此设计可确保钻身20平均承受来自位于第一排屑沟30及第二排屑沟32中的切屑所带来的推挤作用力，进一步维持中心轴线C位置，亦即不会有扩孔情形发生而确保加工品质；至于该后段32b，则以更大倾斜斜率设置，具有快速引出切屑之效，并可避免自第一排屑沟30与第二排屑沟32排出的切屑彼此互为纠缠。

该第三排屑沟34为切削刀具经一第三行程的进刀量所切削制得，且第三行程的距离小于该第二行程距离，特别的是，第三行程距离是以小于该第二行程距离的三分之一为佳。其结构形态略呈自该钻身20前端20a往末端20b方向延伸切设，并与该第二排屑沟32相通，且深度亦为自该前端20a往末端20b方向呈递减。于此定义，该第三排屑沟34投射于该中心轴线C上的长度为第三长度L3，且第三长度L3小于该第二长度L2的三分之一。

在陆续完成第一排屑沟30、第二排屑沟32与第三排屑沟34的制作后，复对该钻身20前端20a施以特定角度的研磨，以使该前端20a形成有一第一至第四逃逸面21-24与一钻刃25，其中，该钻刃25位于该中心轴线C的延伸方向上，且用于最先接触待加工物，而该第一至第四逃逸面21-24则在于该钻头100进行钻削时，具有分拨切屑之效。

另外，该钻身20前端20a在各该逃逸面形成同时，不仅于该第一逃逸面21与该第一排屑沟30的交会处形成有一作为切削用的切刃26，更在该第二逃逸面22及第三逃逸面23与该第三排屑沟34的交会处形成有一边刃27，请参图6所示，该边刃27是呈朝向该第一排屑沟30的方向以弧形延伸而成，至此，使得位在该钻刃25两侧相对位置且呈弧形的一第一锋边28与一第二锋边29的长度不同。更具体地说，紧邻在第一逃逸面21与第四逃逸面24的第一锋边28长度是大于紧邻在第二逃逸面22的第二锋边29的长度，此一特殊结构设计，确保钻头100用于微型孔洞加工制作时，该边刃27不具切削功能，换言之，仅该切刃26具有切削作用，致使钻头100的钻身20因减少切削抗力的负担，以及，配合着第一排屑沟30、第二排屑沟32与第三排屑沟34为不同长度设计，不仅确保钻身20维持良好的刚性，而大幅降低发生断裂的机率，更因钻身20具有所述不同长度的第一排屑沟30、第二排屑沟32与第三排屑沟34，而能有效地将切屑自不同位置引导排出，其不仅具备良好的排屑效果，更可避免切屑发生纠缠。

是以，在本发明的钻头直径缩小化时，其钻身仍具有良好刚性与良好排屑效果，得精准地制作微型孔洞，且不易断裂。以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构及制作方法变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种钻头，包含：

一钻身，具有一前端、一末端与一中心轴线，其中该前端具有一第一逃逸面、一第二逃逸面、一第三逃逸面、一第四逃逸面与一钻刃，该钻刃位于该中心轴线的延伸方向上；

一第一排屑沟与一第二排屑沟，是不交集地各别自该钻身前端往末端方向呈螺旋状延伸切设，且第一排屑沟投射于该中心轴线上的长度大于第二排屑沟投射于该中心轴线上的长度，该第一排屑沟与该第一逃逸面的交会处形成一切刃；以及

一第三排屑沟，自该钻身前端往末端方向延伸切设，并与该第二排屑沟相通，该第三排屑沟投射于该中心轴线上的长度小于第二排屑沟投射于该中心轴线上的长度，且该第三排屑沟及第三逃逸面与该第二逃逸面的交会处形成一边刃，该边刃朝该第一排屑沟方向延伸。

2.如权利要求1所述的钻头，其中紧邻该第一逃逸面与第四逃逸面具有一第一锋边，紧邻该第二逃逸面与第三逃逸面具有一第二锋边，该第一与第二锋边分别位在该钻刃两侧的相对位置，且第一锋边长度大于第二锋边长度。

3.如权利要求1所述的钻头，其中该第二排屑沟投射于该中心轴线上的长度，大于该第一排屑沟投射于该中心轴线上长度的一半。

4.如权利要求3所述的钻头，其中该第二排屑沟包括有一前段与一后段，该前段以点对应方式与该第一排屑沟呈形状对称及斜率相同设置，且该前段长度大于第二排屑沟投射于该中心轴线上总长度的三分之二。

5.如权利要求1或3所述的钻头，其中该第三排屑沟投射于该中心轴线上的长度，小于该第二排屑沟投射于该中心轴线上长度的三分之一。

6.如权利要求1所述的钻头，其中该第一、第二与第三排屑沟的深度自该钻身前端往末端方向呈递减。

7.一种用以制作权利要求1所述钻头的方法，包含下列步骤：

提供并持续驱转一金属杆状素材；

对该金属杆状素材施以一第一行程的进刀量，用以切设出该第一排屑沟；

对该金属杆状素材施以一第二行程的进刀量，该第二行程小于该第一行程，且切设出该第二排屑沟；以及

对该金属杆状素材施以一第三行程的进刀量，该第三行程小于该第二行程，且切设出该第三排屑沟。

8.如权利要求7所述的钻头制作方法，其中该第二行程的距离大于该第一行程距离的一半。

9.如权利要求7或8所述的钻头制作方法，其中该第三行程距离小于该第二行程距离的三分之一。

10.如权利要求7所述的钻头制作方法，其中该第一、第二与第三行程的进刀量深度控制在自钻身前端往末端方向呈递减。

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