CN106825692A - 钻孔工具和钻孔工具的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于钻孔工具技术领域，公开了一种钻孔工具和钻孔工具的制造方法。钻孔工具，包括合金钻径部、过渡台部和钻柄部，所述过渡台部的直径大于所述合金钻径部的直径，所述钻柄部的直径大于所述过渡台部的直径，所述合金钻径部和过渡台部之间由第一斜面部连接，所述过渡台部和钻柄部之间由第二斜面部连接；所述钻径部和第一斜面部采用硬质合金材料制成且长度为2至10毫米，所述过渡台部、第二斜面部和钻柄部采用不锈钢材料制成；所述第一斜面部与所述过渡台部之间为焊接接合面。制造方法用于制造上述的钻孔工具。本发明所提供的钻孔工具和钻孔工具的制造方法，其钻孔工具加工孔位精度高，可靠性佳。
Description
技术领域
本发明属于钻孔工具技术领域，尤其涉及一种钻孔工具和钻孔工具的制造方法。
背景技术
随着电子产品越来越变得轻薄短小，对印制电路板的加工也要求越来越高。为了提高钻孔效率，越来越多的厂家采用高速钻机。为了适应高速旋转，硬质合金微型钻头柄径由通常的3.175改为2.0毫米。为了降低成本，由以往的整体合金钻头改为焊接钻头，即常规焊接钻头，其前端钻孔部位及过渡台、斜面连接部均为硬质合金，尾端夹持部位为不锈钢。由于硬质合金和不锈钢弹性模量不同，高速旋转时会产生动态振动，2毫米直径的柄钻头钻孔时转速高达每分钟33万转，频率一般为5500赫兹，与常规焊接钻头固有频率接近，高速钻孔时会产生剧烈共振，轻则导致孔位精度差，重则卡坏主轴，可靠性欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种钻孔工具和钻孔工具的制造方法，其钻孔工具加工孔位精度高，可靠性佳。
本发明的技术方案是：一种钻孔工具，包括合金钻径部、过渡台部和钻柄部，所述过渡台部的直径大于所述合金钻径部的直径，所述钻柄部的直径大于所述过渡台部的直径，所述合金钻径部和过渡台部之间由第一斜面部连接，所述过渡台部和钻柄部之间由第二斜面部连接；所述钻径部和第一斜面部采用硬质合金材料制成且长度为2至10毫米，所述过渡台部、第二斜面部和钻柄部采用不锈钢材料制成；所述第一斜面部与所述过渡台部之间为焊接接合面。
可选地，所述过渡台的直径为0.5至1.2毫米，所述过渡台根部距钻尖的长度为5至12毫米。
可选地，所述第一斜面部的斜面角度为5至15度。
可选地，所述第二斜面部的斜面角度为5至15度。
可选地，所述钻径部和第一斜面部的总长度为3至6毫米。
可选地，所述过渡台的直径为0.7至0.9毫米。
可选地，所述过渡台的长度为7至9毫米。
可选地，所述钻柄部的直径为2毫米。
可选地，所述合金钻径部的直径为0.05至0.3毫米。
本发明还提供了一种钻孔工具的制造方法，用于制造上述的钻孔工具，包括以下步骤：
分别制备合金部和不锈钢部，其中，所述合金部包括合金钻径部和第一斜面部，所述不锈钢部包括过渡台部、第二斜面部和钻柄部；
将所述合金部与不锈钢部焊接，对不锈钢部进行柄部磨削，对合金部进行合金钻径部磨削，对过渡台部磨削；其中，在对过渡台部进行磨削时采用立方氮化硼砂轮。
本发明所提供的钻孔工具和钻孔工具的制造方法，其钻孔工具仅前端的合金钻径部和第一斜面部采用硬质合金，而过渡台部、第二斜面部和钻柄部而采用不锈钢材料制成，尽可能减少硬质合金重量，过渡台部、第二斜面部和钻柄部都采用不锈钢为材料，焊接面位于过渡台部和第一斜面部之间处，减小过渡台部的直径和第一斜面部的角度，高速钻孔时能有效防止共振且孔位精度高，且可以避免卡坏主轴，可靠性佳，合金用量少、应用成本低、环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的钻孔工具的平面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1所示，本发明实施例提供的一种钻孔工具，可用于电路板等领域的钻孔，包括合金钻径部1、过渡台部3和钻柄部5，合金钻径部1具有螺旋槽，所述过渡台部3的直径大于所述合金钻径部1的直径，所述钻柄部5的直径大于所述过渡台部3的直径，所述合金钻径部1和过渡台部3之间由第一斜面部2(小斜面)连接，第一斜面部2可以呈圆锥台状；所述过渡台部3和钻柄部5之间由第二斜面部(大斜面)连接，第二斜面部4可以呈圆锥台状；钻孔工具由前至后依次为合金钻径部1、第一斜面部2、过渡台部3、第二斜面部4和钻柄部5。所述钻径部和第一斜面部2采用硬质合金材料制成且总长度为2至10毫米，所述过渡台部3、第二斜面部4和钻柄部5采用不锈钢材料制成；所述第一斜面部2与所述过渡台部3之间为焊接接合面。尽可能减少硬质合金重量，过渡台、第二斜面部4和钻柄部5都采用不锈钢为材料，焊接面位于过渡台和第一斜面部2处，减小过渡台直径和大斜面角度，高速钻孔时能有效防止共振，高速钻孔时孔位精度高，且可以避免卡坏主轴，可靠性佳，且合金用量少、应用成本低、环保。
可选地，所述过渡台的直径可为0.5至1.2毫米，所述过渡台的长度可为5至12毫米，所述钻柄部5的直径可为2毫米或3.175毫米，所述合金钻径部1的直径为0.05至0.3毫米。
优选地，所述钻径部和第一斜面部2的长度为3至6毫米。
优选地，所述过渡台的直径为0.7至0.9毫米，本实施例中，过渡台的直径为0.8毫米。
优选地，所述过渡台根部距钻尖的长度可以为7至9毫米。
具体地，所述第一斜面部2的斜面角度为5至15度。第一斜面部2连接于钻径部一端的直径可为0.1毫米，第一斜面部2连接于过渡台一端的直径可为0.8毫米。
具体地，所述第二斜面部4的斜面角度为5至15度。第一斜面部2连接于过渡台一端的直径可为0.8毫米，第一斜面部2连接于钻柄部5一端的直径可为2毫米。
具体应用中，合金钻径部1的表面可以涂覆有耐磨涂层。
本发明实施例还提供了一种钻孔工具的制造方法，用于制造上述的钻孔工具，包括以下步骤：
分别制备合金部和不锈钢部，其中，所述合金部包括合金钻径部1和第一斜面部2，所述不锈钢部包括过渡台部3、第二斜面部4和钻柄部5；合金部的长度可以2至10毫米，优选3至6毫米。
将所述合金部与不锈钢部端部同轴对齐并进行焊接，分别对不锈钢部进行柄部磨削，形成钻柄部5，对合金部进行合金钻径部1的磨削，形成合金钻径部1和第一斜面部2，对过渡台部3磨削，形成过渡台部3和第二斜面部4，即进行了分步式的磨削；其中，在对过渡台部3和第二斜面部4进行磨削时采用立方氮化硼砂轮(CBN砂轮)。采用不同砂轮分步磨削，先用金刚石砂轮磨前端的合金部，再用CBN(立方氮化硼)砂轮磨过渡台和第二斜面部4，避免不锈钢部的钢中碳原子高温下与金刚石发生化学反应(若采用金刚石砂轮磨削，则钢中的碳原子高温下易与金刚石发生化学反应，砂轮磨损很快，尺寸也不稳定)，通过采用CBN(立方氮化硼)砂轮磨过渡台部3和第二斜面部4，既可保证砂轮耐磨性，又可保证尺寸稳定性。磨削后，对合金钻径部磨槽，然后检测包装。
通过软件模拟分析可知：钻孔工具整体采用硬质合金时，固有频率最高，为15619Hz，常规钻头(除钻柄外为不锈钢材质外其余均为硬质合金)的固有为频率5436，机床频率以5500Hz(330000rpm/60s)计算，常规钻头固有频率与机床频率最为接近，很容易发生共振。而本实施例所提供的钻孔工具，其频率约为10573Hz，固有频率与机床频率相差较大，可避开共振区。在33万转高速钻机上夹持钻头空转，用高精度摄像机摄影，可清楚地看出，常规焊接钻头会发生剧烈抖动，钻孔即断；本发明实施例所提供的钻孔工具，看不出明显偏摆抖动，经实验，钻孔孔位精度CPK超过1.67，可达2.216和1.983，钻孔精度高。
本发明实施例所提供的一种钻孔工具和钻孔工具的制造方法，其钻孔工具仅前端的合金钻径部1和第一斜面部2采用硬质合金，而过渡台、第二斜面部4和钻柄部5而采用不锈钢材料制成，尽可能减少硬质合金重量，过渡台和第二斜面部4和钻柄部5都采用不锈钢为材料，焊接面位于过渡台部3和第一斜面部2处，减小过渡台部3的直径和第二斜面部的角度，高速钻孔时能有效防止共振，高速钻孔时孔位精度高，且可以避免卡坏主轴，可靠性佳，合金用量少、应用成本低、环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钻孔工具，其特征在于，包括合金钻径部、过渡台部和钻柄部，所述过渡台部的直径大于所述合金钻径部的直径，所述钻柄部的直径大于所述过渡台部的直径，所述合金钻径部和过渡台部之间由第一斜面部连接，所述过渡台部和钻柄部之间由第二斜面部连接；所述钻径部和第一斜面部采用硬质合金材料制成且长度为2至10毫米，所述过渡台部、第二斜面部和钻柄部采用不锈钢材料制成；所述第一斜面部与所述过渡台部之间为焊接接合面。
2.如权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述过渡台的直径为0.5至1.2毫米，所述过渡台的长度为5至12毫米。
3.如权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述第一斜面部的斜面角度为5至15度。
4.如权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述第二斜面部的斜面角度为5至15度。
5.如权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述钻径部和第一斜面部的总长度为3至6毫米。
6.如权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述过渡台的直径为0.7至0.9毫米。
7.如权利要求1至6中任一项所述的钻孔工具，其特征在于，所述过渡台根部距钻尖的长度为7至9毫米。
8.如权利要求1至6中任一项所述的钻孔工具，其特征在于，所述钻柄部的直径为2毫米。
9.如权利要求1至6中任一项所述的钻孔工具，其特征在于，所述合金钻径部的直径为0.05至0.3毫米。
10.一种钻孔工具的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1至9中任一项所述的钻孔工具，包括以下步骤：
分别制备合金部和不锈钢部，其中，所述合金部包括合金钻径部和第一斜面部，所述不锈钢部包括过渡台部、第二斜面部和钻柄部；
将所述合金部与不锈钢部焊接，对不锈钢部进行柄部磨削，对合金部进行合金钻径部磨削，对过渡台部磨削；其中，在对过渡台部进行磨削时采用立方氮化硼砂轮。
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