CN208495881U - 一种用于pcb板钻孔的微钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于PCB钻头设计领域，提供了一种用于PCB板钻孔的微钻头，包括钻柄和设于所述钻柄一端的工作部，所述工作部包括钻尖和钻身，所述钻身设于所述钻尖与所述钻柄之间，所述钻尖具有第一钻芯，所述钻身具有第二钻芯，所述第一钻芯和所述第二钻芯均为顺锥结构，所述工作部设置有两条排屑槽，相邻两条所述排屑槽之间的刃瓣上设置有刃带，各所述刃带上具有经磨削形成于所述刃带一侧的磨背部，各所述磨背部向后延伸至对应排屑槽的根部，且各所述磨背部后端的磨背深度小于前端的磨背深度。本实用新型所提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其在增强微钻头的整体刚性的同时还能提高微钻头的排屑性能。

Description

一种用于PCB板钻孔的微钻头

技术领域

本实用新型属于PCB钻头设计领域，尤其涉及一种用于PCB板钻孔的微钻头。

背景技术

目前Φ≤0.20以下PCB钻孔用的钻头，除了软板加工外(封装板以及普通FR4等硬板)钻头为了减少断刀率以及提高孔位精度均采用UC型、大芯径的一段式锥度设计。而UC型钻头将芯径加大后往往容易出现沟幅变小，排尘不良现象。目前增加UC型Φ≤0.20以下钻头沟幅的最好办法是减小刃背宽(LandWidth)，但这样设计会明显降低钻头的刚性，会导致断刀率上升、孔位精度不良等问题。

所以对Φ≤0.20以下PCB用钻头来说，既可以增加沟幅(提高排尘性能)，又不降低钻头刚性的方法对Φ≤0.20以下钻头设计来说非常有意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种用于PCB板钻孔的微钻头，其在增强微钻头的整体刚性的同时还可以提高微钻头的排屑性能。

本实用新型的技术方案是：一种用于PCB板钻孔的微钻头，包括钻柄和设于所述钻柄一端的工作部，所述工作部包括钻尖和钻身，所述钻身设于所述钻尖与所述钻柄之间，所述钻尖具有第一钻芯，所述钻身具有第二钻芯，所述第一钻芯和所述第二钻芯均为顺锥结构，所述工作部设置有两条排屑槽，相邻两条所述排屑槽之间的刃瓣上设置有刃带，各所述刃带上具有经磨削形成于所述刃带一侧的磨背部，各所述磨背部向后延伸至对应排屑槽的根部，且各所述磨背部后端的磨背深度小于前端的磨背深度。

具体地，所述第一钻芯的锥度Taper1＝(K2-K1)/L1，所述第二钻芯的锥度Taper2＝(K3-K2)/L2，其中，K1为所述第一钻芯前端的芯径，K2为所述第一钻芯后端的芯径，K3为所述第二钻芯后端的芯径，L1为所述第一钻芯的长度，L2为所述第二钻芯的长度。

具体地，两条所述排屑槽沿所述工作部轴向向后延伸，两条所述排屑槽相对所述工作部的轴心对称设置。

具体地，所述磨背部的磨背深度Dr＝(1-1.2)*K3。

具体地，所述磨背部的磨背长度为所述排屑槽槽长的50％-95％。

具体地，所述磨背部的磨背宽度为所述钻尖外圆周长的10％-20％。

具体地，各所述排屑槽的根部沟幅为所述磨背宽度的1.5-3.5倍。

具体地，所述钻身的直径为所述钻尖直径的85％-95％。

具体地，所述钻身的前端直径小于或等于后端直径，所述钻身的锥度为0-0.008。

具体地，所述工作部附着有涂层。

本实用新型所提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头，将微钻头工作部的钻芯设计为两段式锥度结构，提高微钻头的整体刚性，降低钻削过程微钻头断刃的风险，还可提高孔位的加工精度；同时为了不影响微钻头的整体排屑性能，在工作部上设置有磨背部，磨背部磨削至排屑槽的根部，并对磨背部的磨背深度和磨背长度进行优化设计，使磨背深度随工作部钻芯锥度的变化而改变，从而增加钻头的根部沟幅以提高微钻头的排屑能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头中磨背深度的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头工作部中钻芯的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头中工作部未磨削时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

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，本实用新型实施例中的左、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。

目前Φ≤0.20以下PCB钻孔用的钻头主要包括UC型和ST型两种，其中UC型钻头的磨背部没有磨削至排屑槽的根部，而ST型钻头的磨背部虽然磨削至排屑槽的根部，但是ST型钻头磨背部前后端的深度一样。现有的UC型和ST型钻头不能做到提高排屑性能的同时提高钻头的刚性。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头，主要用于加工孔径在0.2mm以下的PCB板，包括钻柄1和设于所述钻柄1一端的工作部2，所述工作部2为钻头用于钻削加工的部分，所述工作部2包括钻尖21和钻身22，所述钻身22设于所述钻尖21与所述钻柄1之间，所述钻尖21具有第一钻芯211，所述钻身22具有第二钻芯221，所述第一钻芯211和所述第二钻芯221均为顺锥结构，即所述第一钻芯211和所述第二钻芯221前端的芯径均小于后端的芯径，距离钻柄1越近则钻芯的芯径越大，所述工作部2设置有两条排屑槽23，相邻两条所述排屑槽23之间的刃瓣设置有刃带24，刃瓣是指微钻头的工作部2切除出排屑槽23后剩余的部分，刃带24的数量与排屑槽23相同，各所述刃带24上均具有经磨削形成于所述刃带24一侧的磨背部25，各所述磨背部25向后延伸至对应排屑槽的根部，且各所述磨背部25后端的磨背深度Dr小于前端的磨背深度Dr，即所述磨背部25为倒锥结构,磨背深度Dr即在径向方向两个磨背部25之间的最大距离。这样，将工作部2的钻芯设计为两段式锥度结构，逐渐加大钻芯的芯径，能增强微钻头的整体刚性，从而提高孔位加工的尺寸精度且能有效地降低微钻头在钻削过程发生断刃的概率，延长微钻头的使用寿命；通过设置有磨背部25，使磨背部25呈倒锥结构，能增加钻头的根部沟幅Gw从而提高微钻头的排屑性能。

具体地，如图2所示，所述第一钻芯211的锥度Taper1＝(K2-K1)/L1，所述第二钻芯221的锥度Taper2＝(K3-K2)/L2，且第一钻芯211的锥角大于第二钻芯221的锥角，其中，K1为所述第一钻芯211前端的芯径，K2为所述第一钻芯211后端的芯径(或K2为所述第二钻芯221前端的芯径)，K3为所述第二钻芯221后端的芯径，L1为所述第一钻芯211的长度，L2为所述第二钻芯221的长度，通过对钻芯的锥度进行优化设计，可进一步地提高微钻头刚性，且可以通过改变工作部2钻芯的芯径来控制排屑槽23的根部沟幅Gw，能提高微钻头的排屑性能。本实用新型实施例中，第一钻芯211和第二钻芯221的锥度均在0.01-0.08范围内，且第一钻芯211的锥角大于第二钻芯221的锥角。

具体地，如图1和图2所示，两条所述排屑槽23可沿所述工作部2轴向向后延伸，两条所述排屑槽23相对所述工作部2的轴心对称设置，能使微钻头具有双切削刃结构特点，两条所述排屑槽23的螺旋角a相等且两条所述排屑槽23的螺旋角a都为15°-45°，通过对排屑槽23螺旋角a进行优化设计，有利于切屑从孔内顺利排出，保证钻孔加工的顺畅。本实用新型实施例中，排屑槽23螺旋角a的角度为45°±2°。当然，可以理解地，排屑槽23螺旋角a的角度也可以为其他合适数值。

具体地，如图1和图2所示，各刃带24也可相对于工作部2的轴心对称设置，且刃带24的螺旋角a与排屑槽23的螺旋角a相同。

具体地，如图3所示，所述磨背部25的磨背深度Dr＝(1-1.2)*K3，且Dr1>Dr2>Dr3，其中，Dr1为磨背部25在第一钻芯211前端的磨背深度，Dr2为磨背部25在第一钻芯211末端(或者第二钻芯221前端)的磨背深度，Dr3为第二钻芯221末端的磨背深度，磨背深度Dr随钻芯芯径的增大而减小，即磨背部25具有锥度且呈倒锥结构，所述磨背部25的磨背长度L4为所述排屑槽槽长L3的50％-95％，在保证钻刃刚度的前提下，对磨背深度Dr(即改变磨背锥度)和对磨背长度L4进行优化设计，可以增加排屑槽23的根部沟幅Gw，从而提高钻头的排屑性能。

具体地，所述磨背部25的磨背宽度b为所述钻尖21外圆周长的10％-20％，钻尖21的外圆周长是指钻尖21的外接圆3的周长，外接圆3的周长＝πd。

具体地，各所述排屑槽23的根部沟幅Gw可为所述磨背宽度b的1.5-3.5倍，根部沟幅Gw是指排屑槽沿轴向旋转一周的距离，对根部沟幅Gw优化设计，确保钻头的排屑效果佳。

具体地，如图4所示，所述钻身22的直径可为所述钻尖21直径的85％-95％，即钻身22的直径比一般的UC型钻头要大且能无限接近ST钻头的钻身22。

具体地，所述钻身22的前端直径可小于或等于后端直径，即钻身22具有一定的锥度，如图4所示，所述钻身22的锥度(Duc2-Duc1)＝0-0.008，其中，Duc1为钻身22前端的锥度，Duc2为钻身22末端的锥度。对钻身22的直径进行优化设计，控制钻身22的锥度，从而可以提高钻头的整体刚性，又可以解决如UC型钻头在钻孔过程出现板面毛刺的问题，还可以解决如ST型钻头在钻孔过程中与孔壁摩擦发热的问题，进一步提高钻孔的质量。

具体地，所述工作部2可附着有涂层，能有效的降低微钻头与孔内壁的摩擦，减少摩擦和发热，使本实用新型所提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头同时具有UC型和ST型钻头的优点，避免在钻孔时工作部2容易与孔壁摩擦发热，从而导致钻孔过程中容易产生钉头和钻污等问题。本实用新型实施例中，所述涂层为DLC涂层。

本实用新型实施例所提供的一种用于PCB板钻孔的微钻头，将微钻头工作部2的钻芯设计为两段式锥度结构，逐渐加大钻芯的芯径，能提高微钻头的整体刚性，降低钻削过程微钻头断刃的风险，且还可提高孔位的加工精度；同时为了不影响微钻头的整体排屑性能，在工作部2上设置有磨背部25，磨背部磨削至排屑槽的根部，并对磨背深度Dr和磨背长度L4进行优化设计，使磨背深度Dr能随工作部2的钻芯锥度变化而改变，从而增加钻头的根部沟幅Gw以提高微钻头的排屑能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于PCB板钻孔的微钻头，包括钻柄和设于所述钻柄一端的工作部，其特征在于，所述工作部包括钻尖和钻身，所述钻身设于所述钻尖与所述钻柄之间，所述钻尖具有第一钻芯，所述钻身具有第二钻芯，所述第一钻芯和所述第二钻芯均为顺锥结构，所述工作部设置有两条排屑槽，相邻两条所述排屑槽之间的刃瓣上设置有刃带，各所述刃带上具有经磨削形成于所述刃带一侧的磨背部，各所述磨背部向后延伸至对应排屑槽的根部，且各所述磨背部后端的磨背深度小于前端的磨背深度。

2.如权利要求1所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述第一钻芯的锥度Taper1＝(K2-K1)/L1，所述第二钻芯的锥度Taper2＝(K3-K2)/L2，其中，K1为所述第一钻芯前端的芯径，K2为所述第一钻芯后端的芯径，K3为所述第二钻芯后端的芯径，L1为所述第一钻芯的长度，L2为所述第二钻芯的长度。

3.如权利要求1所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，两条所述排屑槽沿所述工作部轴向向后延伸，两条所述排屑槽相对所述工作部的轴心对称设置。

4.如权利要求2所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述磨背部的磨背深度Dr＝(1-1.2)*K3。

5.如权利要求4所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述磨背部的磨背长度为所述排屑槽槽长的50％-95％。

6.如权利要求4所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述磨背部的磨背宽度为所述钻尖外圆周长的10％-20％。

7.如权利要求6所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，各所述排屑槽的根部沟幅为所述磨背宽度的1.5-3.5倍。

8.如权利要求1所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述钻身的直径为所述钻尖直径的85％-95％。

9.如权利要求8所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述钻身的前端直径小于或等于后端直径，所述钻身的锥度为0-0.008。

10.如权利要求1至9中任一项所述的一种用于PCB板钻孔的微钻头，其特征在于，所述工作部附着有涂层。