CN207840231U - 一种高耐磨复合型微型钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高耐磨复合型微型钻头，包括钻头本体，该钻头本体由钻体和钻柄配合组成，该钻头还包括铬铝钒氮耐磨层，铬铝钒氮耐磨层包覆在钻头本体上。本实用新型提供的高耐磨复合型微型钻头，其强度硬度增加，磨耗减缓，从而使钻头的孔限寿命更长；在钻头的沟槽润滑性好，切屑排出性好，进一步大幅度提高孔位精度高、减低孔壁粗糙度、降低钉头，保证尺寸精度好，大大提高了钻针的使用效益。

Description

一种高耐磨复合型微型钻头

技术领域

本实用新型涉及PCB刀具，具体涉及一种微型钻头。

背景技术

在电子产品逐渐走向轻、薄、短、小的时代，各式电子产品体积日渐缩小，电子产品内部的各种零件的制造也越来越精细。由此，对印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的相关产业要求也越来越高。随着PCB印刷电路板行业迅猛发展，数控机床精度、效率的空前提高，对切削刀具的要求也就越来越高，除了具有综合的机械性能，还要求使表面具有高硬度、高耐磨性、高的热硬性、足够的韧性。

微型钻头作为切削刀具在印刷电路板的相关产业中得到广泛的应用。但是目前微型钻头在实际应用过程中普遍在耐磨性不强的问题，这将造成现有微型钻头的使用寿命比较短，在应用过程中需要经常的更换，使得刀具耗用成本提高；同时由于需要不断的更换钻头，大大影响机台效率。

实用新型内容

针对现有微型钻头在强度、使用寿命等性能方面所存在的问题，需要一种高耐磨，使用寿命长的微型钻头。

为此，本实用新型的目的在于提供一种高耐磨复合型微型钻头，该微型钻头磨耗小，强度高且使用寿命长。

为了达到上述目的，本实用新型提供的高耐磨复合型微型钻头，包括钻头本体，所述钻头本体由钻体和钻柄配合组成，所述钻头还包括铬铝钒氮耐磨层，所述铬铝钒氮耐磨层包覆在钻头本体上。

进一步的，所述钻头本体为单刃刀结构，主要包括一主刀面，第一辅刀面，第二辅刀面，第三辅刀面；由钻体尖端向尾部方向延伸的第一排屑长槽和第二排屑短槽，所述第一排屑长槽与所述第一主刀面相交形成主切削刃。

进一步的，所述钻头本体的外径为0.2-0.6mm，槽长为2.0-8.0mm。

进一步的，所述铬铝钒氮耐磨层为柱状纳米晶结构，其表面为自润滑面。

进一步的，所述铬铝钒氮耐磨层可转换成氧化铝抗氧化层。

进一步的，所述铬铝钒氮耐磨层覆盖在钻头本体从尖端到柄部13-28mm的侧面区域，以及覆盖在钻头本体的正面区域。

进一步的，覆盖于钻头本体侧面区域的铬铝钒氮耐磨层非匀厚，其厚度在150-1000nm之间，并沿钻体尖端到钻柄部变化。

进一步的，覆盖于钻体顶端的铬铝钒氮耐磨层的厚度800-1000nm；覆盖于钻体开槽处的铬铝钒氮耐磨层的厚度为200-800nm；覆盖于钻柄处的铬铝钒氮耐磨层的厚度为150-600nm。

进一步的，钻体开槽处覆盖的铬铝钒氮耐磨层为匀厚或从尖端沿开槽方向由厚逐渐变薄。

进一步的，覆盖于钻头本体正面的铬铝钒氮耐磨层为匀厚。

本实用新型提供的高耐磨复合型微型钻头，其强度硬度增加，磨耗减缓，从而使钻头的孔限寿命更长；在钻头的沟槽润滑性好，切屑排出性好，进一步大幅度提高孔位精度高、减低孔壁粗糙度、降低钉头，保证尺寸精度好，大大提高了钻针的使用效益。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例1提供的单刃微型钻头的结构示意图；

图2为本实用新型实例1提供的单刃微型钻头正面的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实例，进一步阐述本实用新型。

实例1

参见图1和图2所示，本实例提供的单刃微型钻头的组成结构示意图。

由图1可知，该单刃微型钻头30主要由钻体31和钻柄32连接配合组成。其中，为了保证整个钻头的高性能，钻柄32采用3Cr13不锈钢制成，钻体31采用WC-Co类硬质合金制成，两者之间采用高周波钎焊焊接在一起构成单刃微型钻头30。

对于钻柄32，其与钻体31之间设置有平滑过渡区。该钻柄32整体为圆柱形，这样便于加工和使用。

但钻柄32的具体结构并不限于此，根据需要该钻柄32整体可采用三级圆台结构，第一圆台段作为连接段和过渡段与钻体31焊接，第二圆台段构成整个钻柄32的主体，其小端与第一圆台段的大段配合连接，这样便于钻柄32整体的安装使用，提高整个钻头30使用的可靠性；第三圆台段作为尾端，其大端与第二圆台段的大段配合连接。

对于钻体31，其作为钻头30作业区整体采用单刃型结构。如图2所示，该单刃型钻体31主要包括一主刀面111，第一辅刀面121，第二辅刀面131，第三辅刀面141；由钻尖向尾部方向延伸的第一排屑长槽11和第二排屑短槽12，所述第一排屑长槽11与所述第一主刀面111相交形成主切削刃211。

据此构成的单刃微型钻头30，其外径为0.2-0.6mm，具体可以为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm等等；槽长为2.0-8.0mm，具体可以为2.0mm、2.3mm、2.5mm、2.7mm、2.9mm、3.0mm、3.3mm、3.5mm、3.8mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm、8.0mm等等作为举例，该单刃微型钻头30的外径优选0.3mm，槽长优选5.5mm。

在此结构的基础上，本实例进一步该单刃微型钻头30上覆盖一层铬铝钒氮耐磨层，以提高单刃微型钻头30强度和耐磨性能。

该铬铝钒氮耐磨层为柱状纳米晶结构，且表面为自润滑表面层。

由此构成的铬铝钒氮耐磨层硬度高，有很好的抗磨耗性，且能在高温加工过程中形成氧化铝抗氧化层而提高刀具的高温加工寿命；另外，此铬铝钒氮耐磨层的自润滑性好，因此抗粘结能力很高，在钻削过程中能够保证切屑的顺利排出，而高强度设计的微型单刃钻头搭配此铬铝钒氮耐磨层，改善断针效率更加明显，寿命大幅度提升。

本实例单刃微型钻头方案在具体实现时，微型钻头30上的铬铝钒氮耐磨层覆盖区域具体为钻头30的侧面和正面。其中侧面覆盖区域优选从钻体31尖端部到钻柄部32的13-28mm的长度区域，具体可以为13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm等等；而正面覆盖区域为钻头30整个正区域，即全覆盖。

进一步的，覆盖在侧面覆盖区的铬铝钒氮耐磨层采用匀厚设置，厚度在150-1000nm之间，这里优选铬铝钒氮耐磨层为300-800nm。

而，覆盖在正面区域的铬铝钒氮耐磨层同样采用匀厚设置，其厚度在150-500nm之间，这里优选铬铝钒氮耐磨层厚度为200-400nm。

通过上述方案的实施，形成表面具有铬铝钒氮耐磨层的钻头，其强度硬度更高、寿命更长、抗磨耗更优、加工精度更好、加工效率更高、对机床功率需求更低和稳定性更好。

实例2

本实例在实例1提供的单刃微型钻头方案的基础上提出。其整体方案与实例1中的单刃微型钻头方案相同，此处不加以赘述。不同之处在于，本实例中铬铝钒氮耐磨层的设置方案与实例1中不同。

本实例中根据微型钻头30的结构，摒弃现有侧面覆盖区域上的铬铝钒氮耐磨层匀厚的设置方案，在钻头30的侧面覆盖区域覆盖形成非匀厚的铬铝钒氮耐磨层，即钻头30上的铬铝钒氮耐磨层厚度沿钻体31的尖端到钻柄部32不断变化。其中作用区，即钻体31的铬铝钒氮耐磨层厚度大，钻柄部位32的铬铝钒氮耐磨层厚度小。

具体的，镀膜钻头上钻体31顶端覆盖的铬铝钒氮耐磨层的厚度为800-1000nm；而钻体31开槽处覆盖的铬铝钒氮耐磨层的厚度为200-800nm；钻柄32处覆盖的铬铝钒氮耐磨层的厚度为150-600nm。

本实例中经过大量实验，钻体31顶端覆盖的铬铝钒氮耐磨层的厚度优选800-900，钻体31开槽处覆盖的铬铝钒氮耐磨层厚度优选300-600nm；而与之对应的钻柄32部位的铬铝钒氮耐磨层厚度优选150-400nm，由此能够保证镀膜钻针的性能达到最佳。

对于不同厚度的钻体31处的铬铝钒氮耐磨层与钻柄32处的铬铝钒氮耐磨层之间采用圆弧过渡。

在此基础上，本实例中钻针钻柄32部位处的铬铝钒氮耐磨层优选匀厚设计。而钻体31开槽处和正面覆盖的铬铝钒氮耐磨层也优选匀厚设计。

通过上述方案的实施，形成表面具有铬铝钒氮耐磨层的钻头，其强度硬度更高、寿命更长、抗磨耗更优、加工精度更好、加工效率更高、对机床功率需求更低和稳定性更好。

实例3

本实例在实例2方案的基础上提出，本实例中将微型钻头30侧面覆盖区域中钻体31开槽处覆盖的铬铝钒氮耐磨层从开槽尖端开始沿开槽方向(即面向钻柄部位的方向)，其厚度由厚逐渐变薄，如厚度由800nm逐渐变薄至500nm。由此可使得钻针在使用过程中始终保持最佳的性能。

通过上述方案的实施，所形成的有表面具有铬铝钒氮耐磨层的钻针，其强度硬度更高、寿命更长、抗磨耗更优、加工精度更好、加工效率更高、对机床功率需求更低和稳定性更好。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.高耐磨复合型微型钻头，包括钻头本体，所述钻头本体由钻体和钻柄配合组成，其特征在于，所述钻头还包括铬铝钒氮耐磨层，所述铬铝钒氮耐磨层包覆在钻头本体上；所述钻头本体为单刃刀结构，主要包括第一主刀面，第一辅刀面，第二辅刀面，第三辅刀面；由钻体尖端向尾部方向延伸的第一排屑长槽和第二排屑短槽，所述第一排屑长槽与所述第一主刀面相交形成主切削刃。

2.根据权利要求1所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，所述钻头本体的外径为0.2-0.6mm，槽长为2.0-8.0mm。

3.根据权利要求1所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，所述铬铝钒氮耐磨层为柱状纳米晶结构，其表面为自润滑面。

4.根据权利要求1所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，所述铬铝钒氮耐磨层可转换成氧化铝抗氧化层。

5.根据权利要求1所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，所述铬铝钒氮耐磨层覆盖在钻头本体从尖端到柄部13-28mm的侧面区域，以及覆盖在钻头本体的正面区域。

6.根据权利要求5所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，覆盖于钻头本体侧面区域的铬铝钒氮耐磨层非匀厚，其厚度在150-1000nm之间，并沿钻体尖端到钻柄部变化。

7.根据权利要求5或6所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，覆盖于钻体顶端的铬铝钒氮耐磨层的厚度800-1000nm；覆盖于钻体开槽处的铬铝钒氮耐磨层的厚度为200-800nm；覆盖于钻柄处的铬铝钒氮耐磨层的厚度为150-600nm。

8.根据权利要求7所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，钻体开槽处覆盖的铬铝钒氮耐磨层为匀厚或从尖端沿开槽方向由厚逐渐变薄。

9.根据权利要求5所述的高耐磨复合型微型钻头，其特征在于，覆盖于钻头本体正面的铬铝钒氮耐磨层为匀厚。