CN114888337B - 钻孔工具及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻孔工具及其设计方法，其中，钻孔工具包括同轴设置的直柄部、钻孔部及过渡部，直柄部与钻孔部通过过渡部连接，过渡部的外表面为以钻孔工具的中心轴为旋转轴的旋转曲面，旋转曲面的母线至少部分为朝向中心轴内凹的曲线，母线的一端连接直柄部，母线自与直柄部连接的一端向与钻孔部连接的一端逐渐靠近中心轴并由曲线平滑连接至钻孔部，使得直柄部和钻孔部通过过渡部过渡连接，能够减少钻孔部和过渡部连接处的应力集中，防止钻孔工具在钻孔时由于应力集中导致断针；且直柄部和钻孔部通过过渡部平滑过渡，无需设置多个渐扩部，从而能够降低对钻孔工具的加工工序和成本。

Description

钻孔工具及其设计方法

技术领域

本发明涉及加工刀具技术领域，尤其涉及一种钻孔工具及其设计方法。

背景技术

目前电子设备中的印制电路板的尺寸变得越来越小，印制电路板上的芯片等器件的引脚直径越来越小，连接芯片引脚的印制电路板孔的位置精度的要求越来越高。机械钻孔是印制电路板的一种成孔方法，由于机械钻孔具有加工成本低、效率高等优点，其被广泛应用在印制电路板的加工领域中。

当对印刷电路板进行钻孔时，若钻孔设备存在振动或者钻针重心与回转重心不重合，钻针在下钻前就会存在载荷，导致下钻时钻针产生偏移，而随着钻针的微小型化，钻针对应力越来越敏感，现有钻针(如图1所示)在钻孔部和渐扩部容易应力集中，导致断针，且现有钻针存在多个渐扩部，增加了不必要的加工工序和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻孔工具及其设计方法，能够减少钻孔工具的应力集中，减少钻孔工具的加工工序和成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种钻孔工具，包括同轴设置的直柄部、钻孔部及过渡部，所述直柄部与所述钻孔部通过所述过渡部连接，所述过渡部的外表面为以所述钻孔工具的中心轴为旋转轴的旋转曲面，所述旋转曲面的母线至少部分为朝向所述中心轴内凹的曲线，所述母线的一端连接所述直柄部，所述曲线自与所述直柄部连接的一端向与所述钻孔部连接的一端逐渐靠近所述中心轴并由所述曲线平滑连接至所述钻孔部。

可选的，所述曲线由单段圆弧或至少两段连接的圆弧形成。

可选的，所述钻孔部的长度为L₁，所述钻孔部的直径为D₁，所述钻孔部的长径比为L₁/D₁，且5≤L₁/D₁≤50。

为实现上述目的，本发明还提供了一种钻孔工具设计方法，用于设计如前所述的钻孔工具，所述方法包括如下步骤：

以所述钻孔工具的中心轴为坐标轴建立坐标系；

根据预设参数获得所述坐标系下的所述曲线的边界条件，所述预设参数包括所述钻孔工具的长度L、所述钻孔部的长度L₁和直径D₁以及所述过渡部与所述直柄部连接的一端的直径D₂；

根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围。

可选的，所述根据预设参数获得所述坐标系下的曲线的边界条件包括：

根据所述钻孔部的直径D₁和长度L₁获得所述过渡部的弯矩边界方程；

根据所述曲线与所述钻孔部的连接位置的坐标值获得所述曲线的方程；

根据所述弯矩边界方程和所述曲线的方程得到所述曲线的第一边界条件，所述弯矩边界方程和所述曲线具有第一交点和第二交点，所述第一交点为所述曲线与所述钻孔部的连接位置，所述第二交点与所述第一交点的轴向距离位于预设阈值以内。

可选的，根据所述过渡部的弯曲应力小于或小于等于所述钻孔部与所述过渡部的连接位置的弯曲应力，得出所述过渡部的弯矩边界方程。

可选的，所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围包括：

将所述第二交点与所述第一交点的轴向距离等于预设阈值时的坐标值代入所述曲线的方程得到所述曲线的圆弧的半径R的第一上限半径R_u。

可选的，所述直柄部上设有套环；

所述预设参数还包括套环靠近所述过渡部的一端到所述直柄部远离所述过渡部的一端的长度L₃；

所述根据预设参数获得所述坐标系下的曲线的边界条件还包括：

根据所述套环靠近所述过渡部的一端不超出所述直柄部得到所述曲线的第二边界条件；

所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围还包括：

根据所述曲线的方程和所述第二边界条件得到第二上限半径R_s。

可选的，所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围还包括：

取所述第一上限半径R_u和所述第二上限半径R_s中的较小值作为组成所述曲线的圆弧的上限半径。

可选的，所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围还包括：

根据所述直柄部的半径和所述钻孔部的半径的差值得到所述曲线的下限半径。

可选的，所述曲线的方程为：

所述弯矩边界方程为：

将所述第二交点与所述第一交点的轴向距离等于预设阈值时的坐标值(x₁，y₁)代入所述曲线的方程得到所述第一上限半径R_u：

可选的，所述设计方法还包括：

所述根据所述取值范围和磨削砂轮的规格确定组成所述曲线的圆弧的半径R，所述磨削砂轮用于磨削所述过渡部。

本发明的钻孔工具中，由于过渡部的外表面是以钻孔工具的中心轴为旋转轴的旋转曲面，旋转曲面的母线至少部分为朝向中心轴内凹的曲线，且母线自与直柄部连接的一端向与钻孔部连接的一端逐渐靠近中心轴并由曲线平滑连接至钻孔部，使得直柄部和钻孔部通过过渡部平滑过渡，能够减少钻孔部和过渡部连接处的应力集中，防止钻孔工具在钻孔时由于应力集中导致断针；且本发明的钻孔工具的直柄部和钻孔部通过过渡部过渡连接，无需设置多个渐扩部，从而能够降低对钻孔工具的加工工序和成本。

附图说明

图1是本发明实施例钻孔工具的简化结构示意图。

图2是本发明实施例钻孔工具的参数标注示意图。

图3是本发明实施例钻孔工具设计方法的流程图。

图4是图3中步骤S200的流程图。

图5是图3中步骤S300的流程图。

图6是本发明实施例以钻孔工具的中心轴为坐标轴建立的直角坐标系的示意图。

图7是本发明实施例曲线和弯矩边界方程的示意图。

图8是本发明实施例进行仿真实验的钻孔工具A、B、C、D简化结构示意图。

图9是本发明另一实施例钻孔工具的简化结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征、实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1、图2和图9所示，本发明实施例提供了一种钻孔工具，钻孔工具包括同轴设置的直柄部10、钻孔部20及过渡部30，直柄部10的外表面为以钻孔工具的中心轴为旋转轴的旋转曲面，旋转曲面的母线至少部分为朝向中心轴内凹的曲线，母线的一端连接直柄部10，母线自与直柄部10连接的一端向与钻孔部20连接的一端逐渐靠近中心轴并由曲线平滑连接至钻孔部20。

本发明实施例的钻孔工具中，由于过渡部30的外表面是以钻孔工具的中心轴为旋转轴的旋转曲面，旋转曲面的母线至少部分为朝向中心轴内凹的曲线，且母线自与直柄部10连接的一端向与钻孔部20连接的一端逐渐靠近中心轴并由曲线平滑连接至钻孔部20，使得直柄部10和钻孔部20通过过渡部30过渡连接，能够减少钻孔部20和过渡部30连接处的应力集中，防止钻孔工具在钻孔时由于应力集中导致断针；且本发明实施例的钻孔工具的直柄部10和钻孔部20通过过渡部30过渡连接，能够降低对钻孔工具的加工工序和成本

此外，由于母线自与直柄部10连接的一端向与钻孔部20连接的一端逐渐靠近中心轴，也就是说过渡部30的半径自与钻孔部20连接的一端向与直柄部10连接的一端逐渐增大，使得过渡部30自钻孔部20至直柄部10逐渐增粗，有效提高了过渡部30的刚性强度，能够减小过渡部30弯曲变形的幅度，从而能够有效抑制钻孔部20产生偏摆。

可以理解的是，旋转曲面的母线可以整体设置为曲线；也可以部分设置为曲线，部分设置为直线。

进一步地，过渡部30形成的曲线可以由单段圆弧或至少两段连接的圆弧形成。

当然，本发明实施例的曲线不限于由圆弧连接形成，比如也可以是椭圆弧线等等各种类型的曲线，或者也可以由两种或两种以上不同的弧线连接形成，例如由圆弧和椭圆弧线连接形成等等。

在一些具体的实例中，钻孔部20的长度为L₁，钻孔部20的直径为D₁，钻孔部20的长径比为L₁/D₁，且5≤L₁/D₁≤50。

此外，根据钻孔工具的使用需求，还可以设置钻孔工具的其他各项参数，比如说，钻孔工具的长度为L，钻孔工具的长度范围需满足36mm≤L≤39mm，0.05mm≤L₁≤13.5mm，0.01mm≤D₁≤1.3mm，过渡部的长度为L₂，过渡部30的长度范围需满足0.5mm≤L₂≤25mm。

在具体的示例中，过渡部30与钻孔部20连接的一端的直径与钻孔部20的直径相等，过渡部30与直柄部10连接的一端的直径可以与直柄部10的直径相等。

如图3至图6所示，本发明实施例还提供了一种钻孔工具设计方法，用于设计如前所述的钻孔工具，钻孔工具设计方法包括：

S100、以钻孔工具的中心轴为坐标轴建立坐标系。

如图2和图6所示，钻孔工具的中心轴即为钻孔工具的回转轴线。

S200、根据预设参数获得坐标系下的曲线的边界条件，预设参数包括钻孔工具的长度L、钻孔部20的长度L₁和直径D₁以及过渡部30与直柄部10连接的一端的直径D₂。

S300、根据边界条件获得组成曲线的圆弧的半径R的取值范围。

本发明实施例提供的钻孔工具设计方法中，以钻孔工具的中心轴为坐标轴建立坐标系，根据钻孔工具的预设参数获得在坐标系下的曲线的边界条件，再根据边界条件获得组成曲线的圆弧的半径R的取值范围，有利于确定过渡部30的曲线的半径R大小，从而设计出钻孔工具的过渡部30，从而能够根据不同需求的钻孔工具对应的不同参数对钻孔工具进行设计，简化对钻孔工具的设计方法并降低设计成本。

进一步地，如图4所示，步骤S200包括：

S210、根据钻孔部20的直径D₁和长度L₁获得过渡部30的弯矩边界方程。

当钻孔工具的重心与回转轴心不重合时，钻孔工具工作时，钻孔部20容易产生偏摆，为了保证偏摆离心力与钻孔工具的作用对象对钻孔工具的作用力对钻孔工具不会产生更大的应力，则需要保证钻孔工具的过渡部30的弯曲应力小于或小于等于钻孔部20与过渡部30的连接位置的弯曲应力，从而能够得出过渡部30的弯矩边界方程。具体地，以图6建立的直角坐标系为例进行说明，该直角坐标系以钻孔部20和过渡部30的连接处的中点为原点，以钻孔工具的中心轴为X轴，步骤S210具体包括：根据钻孔部20的长度L₁、直径D₁和圆柱体的弯曲应力计算公式获得钻孔部20与过渡部30的连接位置的弯曲应力σ_max以及过渡部30的曲线各点的弯曲应力σ′_max：

其中，x为曲线在X轴上的坐标值，y为曲线在Y轴上的坐标值，过渡部30在点(x，y)处的直径为2y。

根据过渡部30的弯曲应力需小于或小于等于钻孔部20与过渡部30的连接处的弯曲应力，也即：

得出过渡部30的弯矩边界条件：

以过渡部30的弯矩边界条件的临界值作为过渡30的弯矩边界方程：

S220、根据曲线与钻孔部20的连接位置的坐标值获得曲线的方程。

以图6中曲线由单段圆弧组成进行说明，曲线所在的圆方程设为：

(x-a)²+(y-b)²＝R²

曲线与钻孔部20的连接位置的坐标值为由于曲线与钻孔部20相切，因此曲线所在的圆的圆心坐标为/>得出曲线的方程为：

其中，R为组成曲线的圆弧的半径。

S230、根据弯矩边界方程和曲线的方程得到曲线的第一边界条件，弯矩边界方程和曲线具有第一交点和第二交点，第一交点为曲线与钻孔部20的连接位置，第二交点与第一交点的轴向距离位于预设阈值以内。

图7为钻孔部20的长度L₁＝4mm，直径D₁＝0.2mm的钻孔工具的曲线和弯矩边界方程的示意图，以图7为例进行说明，在x＝0处，曲线和弯矩边界方程相交(第一交点)，且曲线的导数大于弯矩边界方程的导数，也即在x接近0的范围内，曲线的增长速度大于弯矩边界方程的增长速度，因此，存在x＝a使得曲线的y值大于弯矩边界方程的y值，也即在x<0的范围内，曲线和弯矩边界方程至少存在一个交点(第二交点)。曲线和弯矩边界方程的第二交点与第一交点的轴向距离越远，应力和位移就越大，不利于钻孔工具的钻孔工作，因此需要限定第二交点的位置，也就是需要设定第二交点和第一交点的轴向距离的预设阈值，第二交点与第一交点的轴向距离等于预设阈值为第二交点的临界点，设第二交点的临界点的X轴坐标值x₁，将x₁代入弯矩边界方程即可得出第二交点的临界点的Y轴坐标值y₁，为了保证第二交点和第一交点的轴向距离在预设阈值内，曲线的方程在x＝x₁时，曲线的方程的y值大于或大于等于y₁，从而得出曲线的第一边界条件为x＝x₁时，y≥y₁。

比如说，根据钻孔工具的直径D₁将预设阈值设为2D₁，能够较好地平衡钻孔工具的应力和位移，也就是说，第二交点和第一交点的轴向距离在2D₁内，也就是说，x₁＝-2D₁，当第二交点的X轴坐标值x＝x₁时，

进一步地，步骤S300包括：

S310、将第二交点与第一交点的轴向距离等于预设阈值时的坐标值代入曲线的方程得到曲线的圆弧的半径R的第一上限半径R_u。

具体地，仍以图7为例进行说明，第二交点与第一交点的轴向距离等于预设阈值时的第二交点作为临界点，比如，第二交点的临界点的坐标值为 将临界点的坐标值代入曲线的方程得到第一上限半径R_u：

也就是说，组成曲线的圆弧的半径需满足R≤R_u。

更进一步地，直柄部10上设有套环，预设参数包括套环靠近过渡部30的一端到直柄部10远离过渡部30的一端的长度L₃，步骤S200还包括：

S240、根据套环靠近过渡部30的一端不超出直柄部10得到曲线的第二边界条件。

具体地，套环用于钻机在夹持钻孔工具时控制钻孔工具的高度。由于套环靠近过渡部30的一端不超出直柄部10，需要保证曲线靠近直柄部10的一端的端点不会延伸至套环，也就是将套环靠近过渡部30的一端的端点的X轴坐标值代入曲线的方程时，曲线的Y轴坐标值需要大于或大于等于套环靠近过渡部30的一端的端点的Y轴坐标值，套环靠近过渡部30的一端的端点的坐标值为将x＝-(L-L₁-L₃)代入曲线的方程，得出曲线的第二边界条件/>

进一步地，步骤S300还包括：

S320、根据曲线的方程和第二边界条件得到第二上限半径R_s。

具体地，将套环靠近过渡部30的一端的端点作为曲线靠近直柄部10的一端的端点的临界点，将临界点的代入曲线的方程即可得出第二上限半径R_s：

也即组成曲线的圆弧的半径需满足R≤R_s。

更进一步地，为了尽可能减小弯矩边界方程和曲线之间的交点与原点的距离，需要尽量使组成曲线的圆弧半径更小，步骤S300还包括：取第一上限半径R_s和第二上限半径R_s中的较小值作为组成曲线的圆弧的上限半径，也就是说组成曲线的圆弧的半径需满足R≤min(R_u，R_s)。

当组成曲线的圆弧为单段圆弧时，组成曲线的圆弧至多为四分之一个圆，否则将难以对钻孔工具的过渡部30进行加工。当组成曲线的圆弧大于四分之一个圆时，其曲线对应的圆弧半径将小于组成曲线的圆弧为四分之一个圆时的半径，需要设置组成曲线的圆弧半径的最小值，由于曲线与钻孔部20在连接位置处相切，曲线的半径为直柄部10的半径和钻孔部的半径的差值时，组成曲线的圆弧为四分之一个圆，因此，步骤S300还包括：

根据直柄部10的半径和钻孔部的半径的差值得到曲线的下限半径R_l为：

也即组成曲线的圆弧的半径需满足R≥R_l。

在一些具体的示例中，组成曲线的圆弧的半径R的取值范围是[R_l，min(R_u，R_s)]。当然，R的取值范围还可以是[R_l，R_u]或[R_l，R_s]。

在一些具体的示例中，钻孔工具的设计方法还包括：

根据取值范围和磨削砂轮的规格确定组成曲线的圆弧的半径R，磨削砂轮用于磨削过渡部30。

当然，本发明实施例提供的钻孔工具的设计方法不限于设计曲线为单段圆弧组成的钻孔工具，也可以设计曲线由两段或多段圆弧组成的钻孔工具，其曲线中的各段圆弧需要满足的取值范围与单段圆弧基本相同。

如图9所示，以曲线由两段圆弧组成的钻孔工具进行说明。

设与钻孔部连接的圆弧为第一段圆弧，第一段圆弧为第一过渡部的旋转曲面的母线；与直柄部连接的圆弧为第二段圆弧，第二段圆弧为第二过渡部的旋转曲面的母线；第一段圆弧的半径为R₁，第一段圆弧在X轴上的长度为L_c1，第二段圆弧的半径为R₂，第二段圆弧在X轴上的长度为L_c2。第一段圆弧的半径范围与曲线由单段圆弧组成的钻孔工具的圆弧半径范围的求解方法部分相同，根据弯矩边界方程和第一段圆弧的方程得到第一段圆弧的第一边界条件，从而得出第一段圆弧的第一上限半径为：

根据套环位置得到第一段圆弧的第二边界条件，从而得出第一段圆弧的第二上限半径为：

R_s1sinθ₁＝L-L₁-L₃

根据钻孔部和直柄部的直径确定第一段圆弧的下限半径为：

可以根据第一段圆弧的第一上限半径和下限半径以及钻孔工具的加工条件确定第一段圆弧的半径R₁和圆心角θ₁，加工条件可以是用于加工第一过渡部的磨削砂轮的规格。将确定的第一段圆弧的半径R₁和圆心角θ₁代入第一段圆弧的第二上限半径需小于边界半径，若确定的第一段圆弧的半径R₁和圆心角θ₁无法满足该条件，则减小半径或圆心角重新代入该条件进行验算，直到得出满足该条件的半径R₁和圆心角θ₁。

第二段圆弧的半径取值范围求解过程如下：

首先根据弯矩边界方程、第一段圆弧的半径和圆心角得出第二段圆弧的第一边界条件为：第二段圆弧在Y轴上的坐标值y₂需要满足：

根据第二段圆弧的第一边界条件和第二段圆弧所在的圆方程即可得出第二段圆弧的第一上限半径R_u2。

根据套环位置以及第一段圆弧半径R₁和圆心角θ₁可以确定第二段圆弧的第二上限半径需满足的条件为：

如图9所示，θ₂₁为第二段圆弧的圆心角，θ₂₂为第二段圆弧的偏移角。

根据第一段圆弧的半径以及钻孔部和直柄部的直径确定第二段圆弧的下限半径为：

可以根据第二段圆弧的第一上限半径和下限半径以及钻孔工具的加工条件确定第二段圆弧的半径R₂、圆心角θ₂₁和偏移角θ₂₂，加工条件可以是用于加工第二过渡部的磨削砂轮的规格，将确定的第二段圆弧的半径R₂、圆心角θ₂₁和偏移角θ₂₂代入第二段圆弧的第二上限半径需满足的条件，若确定的第二段圆弧的半径R₂、圆心角θ₂₁和偏移角θ₂₂无法满足该条件，则增大偏移角或减小半径重新代入该条件进行验算，直到得出满足该条件的半径R₂、圆心角θ₂₁和偏移角θ₂₂。

为了更好地体现本发明实施例提供的钻孔工具的设计方法得到的钻孔工具的性能，对通过本发明实施例提供的钻孔工具的设计方法设计出的钻孔工具和现有技术中的钻孔工具进行仿真实验，将仿真结果进行对比。

具体地，以钻孔部20直径D₁＝0.2mm的钻孔工具为例，钻孔工具的预设参数如下表：

D1	D2	L	L1	L3
					0.2mm	3.175mm	38.1mm	4mm	18mm

根据本发明实施例的钻孔工具的设计方法得出第一上限半径R_u＝25mm，第二上限半径R_s＝87.9mm，下限半径R_l＝1.4875mm，如图8所示，取现有技术中的钻孔工具D和组成曲线的圆弧的半径分别为R_u、R_s和R_l的钻孔工具B、钻孔工具C和钻孔工具A进行仿真实验，在仿真软件中对钻孔工具A、B、C、D分别施加相同的载荷得到四个钻孔工具的最大应力，结果如下表：

	曲线半径/角度	重心位置	交点位置	最大应力(Mpa)
					A	1.4875mm	-16.41mm	-0.025mm	258.1
B	25mm	-13.79mm	-0.4mm	261.8
					C	87.9mm	-10.99mm	-1.3278mm	276.1
D	20°	-15.77mm	0	298.8

从上表中可知，当钻孔工具的过渡部30的曲线的半径R的取值范围在[R_l，R_u]内时，钻孔工具的最大应力变化很小，且相对现有技术的钻孔工具D的最大应力更小，当超出其取值范围时，钻孔工具的最大应力上升明显，因此，本发明实施例提供的设计方法能够对过渡部30的半径R的范围进行合理的设计，减小最大应力，降低钻孔工具的应力集中，防止钻孔工具产生断针现象。此外，现有技术中的钻孔工具的重心位置与本发明实施例的钻孔工具的重心位置均在曲线的半径R的取值范围内，说明能够通过调整曲线的半径R的大小，使钻孔工具达到与现有的钻孔工具相同的抗震效果。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明的之权利范围，因此依本发明的申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明的所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种钻孔工具，其特征在于，包括同轴设置的直柄部、钻孔部及过渡部，所述直柄部与所述钻孔部通过所述过渡部连接，所述过渡部的外表面为以所述钻孔工具的中心轴为旋转轴的旋转曲面，所述旋转曲面的母线至少部分为朝向所述中心轴内凹的曲线，所述母线的一端连接所述直柄部，所述母线自与所述直柄部连接的一端向与所述钻孔部连接的一端逐渐靠近所述中心轴并由所述曲线平滑连接至所述钻孔部；

所述过渡部的弯曲应力小于或小于等于所述钻孔部与所述过渡部的连接位置的弯曲应力。

2.根据权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述曲线由单段圆弧或至少两段连接的圆弧形成。

3.根据权利要求1所述的钻孔工具，其特征在于，所述钻孔部的长度为L₁，所述钻孔部的直径为D₁，所述钻孔部的长径比为L₁/D₁，且5≤L₁/D₁≤50。

4.一种钻孔工具设计方法，用于设计如权利要求2所述的钻孔工具，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

以所述钻孔工具的中心轴为坐标轴建立坐标系；

根据预设参数获得所述坐标系下的所述曲线的边界条件，所述预设参数包括所述钻孔工具的长度L、所述钻孔部的长度L₁和直径D₁以及所述过渡部与所述直柄部连接的一端的直径D₂；

根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围；

所述根据预设参数获得所述坐标系下的曲线的边界条件包括：

根据所述钻孔部的直径D₁和长度L₁获得所述过渡部的弯矩边界方程；

根据所述曲线与所述钻孔部的连接位置的坐标值获得所述曲线的方程；

根据所述弯矩边界方程和所述曲线的方程得到所述曲线的第一边界条件，所述弯矩边界方程和所述曲线具有第一交点和第二交点，所述第一交点为所述曲线与所述钻孔部的连接位置，所述第二交点与所述第一交点的轴向距离位于预设阈值以内；

根据所述过渡部的弯曲应力小于或小于等于所述钻孔部与所述过渡部的连接位置的弯曲应力，得出所述过渡部的弯矩边界方程；

所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围包括：

将所述第二交点与所述第一交点的轴向距离等于预设阈值时的坐标值代入所述曲线的方程得到所述曲线的圆弧的半径R的第一上限半径R_u。

5.根据权利要求4所述的钻孔工具设计方法，其特征在于，

所述直柄部上设有套环；

所述预设参数还包括套环靠近所述过渡部的一端到所述直柄部远离所述过渡部的一端的长度L₃；

所述根据预设参数获得所述坐标系下的曲线的边界条件还包括：

根据所述套环靠近所述过渡部的一端不超出所述直柄部得到所述曲线的第二边界条件；

所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围还包括：

根据所述曲线的方程和所述第二边界条件得到第二上限半径R_s。

6.根据权利要求5所述的钻孔工具设计方法，其特征在于，

所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围还包括：

取所述第一上限半径R_u和所述第二上限半径R_s中的较小值作为组成所述曲线的圆弧的上限半径。

7.根据权利要求4-6任一项所述的钻孔工具设计方法，其特征在于，所述根据所述边界条件获得组成所述曲线的圆弧的半径R的取值范围还包括：

根据所述直柄部的半径和所述钻孔部的半径的差值得到所述曲线的下限半径。

8.根据权利要求4所述的钻孔工具设计方法，其特征在于，

所述曲线的方程为：

所述弯矩边界方程为：

将所述第二交点与所述第一交点的轴向距离等于预设阈值时的坐标值(x₁，y₁)代入所述曲线的方程得到所述第一上限半径R_u：

9.根据权利要求4所述的钻孔工具设计方法，其特征在于，还包括：

根据所述取值范围和磨削砂轮的规格确定组成所述曲线的圆弧的半径R，所述磨削砂轮用于磨削所述过渡部。