CN220782371U - 铣削工具及印制电路板加工工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种铣削工具及印制电路板加工工装。该铣削工具主要包括刀柄、与刀柄一体成型的刀体；刀体的磨削末端的截面呈圆弧曲面；刀体上设置有至少一个容屑槽，容屑槽包括底壁和侧壁，底壁与侧壁之间通过倒角过渡、圆弧过渡或折线形过渡。本实用新型通过对刀体与刀柄过渡处(抬刀面)进行改善，以及通过将容屑槽设置为独特的槽型，而无需改变铣削工具的设计参数，减少铣削工具出现应力集中的现象，提高其强度，延长使用寿命，达到提升加工效率，降低铣刀使用成本。

Description

铣削工具及印制电路板加工工装

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种铣削工具及印制电路板加工工装。

背景技术

近些年来，随着电子信息技术和新材料的发展，印制电路板的加工难度日渐提升。主要体现为由于材料的迭代，使得印制电路板的板材硬度逐年提升，印制电路板成型加工用铣削工具(例如，铣刀)的使用寿命越来越低，加工相同数量的印制电路板需要频繁更换铣刀，极大地影响成型加工效率，增加成本。

现有技术中，通常是通过调整铣刀的设计参数来对铣刀性能进行改善，然而铣刀的加工寿命同时受铣刀的锋利度、刚性、排屑性能的影响：锋利度过高会导致磨损快，过低会导致切削力大、切削温度升高；刚性不足会导致铣刀所能承受的力小；排屑性能不足会导致切削温度高，热磨损加剧。现有技术中通过调整铣刀设计参数来调整上述铣刀性能的过程中，但是设计参数与铣刀性能之间是相互约束的，惯用的提升铣刀性能的手段之一为增加铣刀的芯径，即通过提升铣刀折断位置的横截面积来提升铣刀的整体刚性，但通过这种手段加工的铣刀排屑性能会显著降低，成型过程产生的切削热较大，进而影响到刀刃的磨损，而磨损大会增大铣刀的切削力，从而缩短使用寿命，同时影响印制电路板的加工质量。铣刀的其他参数与性能之间均存在如铣刀芯径相似的制约关系，因此对于某个特定尺寸段，通常只能将设计参数固定在某个小范围内进行调整、无法随意改动，严重影响铣刀的使用寿命。

因此，亟需设计一种铣削工具及印制电路板加工工装，来解决以上技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提出一种铣削工具，在不改变设计参数的情况下，提高铣削工具的强度，延长使用寿命。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种铣削工具，包括：刀柄、与所述刀柄一体成型的刀体；所述刀体的磨削末端的截面呈圆弧曲面；所述刀体上设置有至少一个容屑槽，所述容屑槽包括底壁和侧壁，所述底壁与所述侧壁之间通过倒角过渡、圆弧过渡或折线形过渡。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述侧壁包括第一侧壁和第二侧壁，所述底壁位于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间，所述底壁与所述第一侧壁之间通过所述倒角过渡、所述圆弧过渡或所述折线形过渡，所述底壁与所述第二侧壁之间通过所述倒角过渡、所述圆弧过渡或所述折线形过渡。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述底壁与所述侧壁之间通过所述倒角过渡，所述倒角的角度设置为30°～60°之间，所述倒角的宽度设置为0.01mm～3mm之间。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述底壁与所述侧壁之间通过所述圆弧过渡，所述圆弧的半径设置为0.01mm～0.50mm之间。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述底壁与所述第一侧壁之间呈第一预设角度a，所述底壁与所述第二侧壁之间呈第二预设角度b。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述第一预设角度a设置为115°～165°，所述第二预设角度b设置为100°～145°。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述刀体具有周侧端面，所述底壁与所述周侧端面平行设置。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述刀体上还设置有排屑槽，所述排屑槽沿所述刀体的一端呈螺旋状延伸至所述刀体的另一端，所述容屑槽与所述排屑槽连通。

作为一种铣削工具的可选技术方案，所述容屑槽设置为多个，多个所述容屑槽均沿所述排屑槽的螺旋方向等间隔设置。

本实用新型的第二目的在于提出一种印制电路板加工工装，该印制电路板加工工装强度高，在加工过程中，能够减少发生应力集中的现象，延长使用寿命，节约成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种印制电路板加工工装，所述印制电路板加工工装包括砂轮和以上所述的铣削工具，所述砂轮用于加工所述铣削工具的刀体。

本实用新型的有益效果至少包括：

本实用新型提供一种铣削工具，该铣削工具主要包括刀柄、与刀柄一体成型的刀体；刀体的磨削末端的截面呈圆弧曲面；刀体上设置有至少一个容屑槽，容屑槽包括底壁和侧壁，底壁与侧壁之间通过倒角过渡、圆弧过渡或折线形过渡。本实用新型通过对刀体与刀柄过渡处(抬刀面)进行改善，以及通过将容屑槽设置为独特的槽型，而无需改变铣削工具的设计参数，减少铣削工具出现应力集中的现象，提高其强度，延长使用寿命，达到提升加工效率，降低铣刀使用成本。

本实用新型还提供一种印制电路板加工工装，该印制电路板加工工装强度高，在加工过程中，能够减少发生应力集中的现象，延长使用寿命，节约成本。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的铣削工具抬刀面的截面示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的容屑槽示意图一；

图3为本实用新型实施例所提供的容屑槽示意图二；

图4为本实用新型实施例所提供的容屑槽示意图三。

附图标记

100、刀柄；200、刀体；300、圆弧曲面；400、容屑槽；410、底壁；420、第一侧壁；430、第二侧壁；440、倒角；450、圆弧；460、折线形。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1-图4所示，本实施例提供一种铣削工具，该铣削工具主要包括刀柄100、与刀柄100一体成型的刀体200；刀体200的磨削末端的截面呈圆弧曲面300；刀体200上设置有至少一个容屑槽400，容屑槽400包括底壁410和侧壁，底壁410与侧壁之间通过倒角440过渡、圆弧450过渡或折线形460过渡。

基于以上设计，本实施例中的铣削工具以铣刀为例进行阐述。通过实验研究观察，发现通常铣刀发生断刀的位置，即铣刀发生断裂的断裂源全部集中在铣刀的根部的位置，也就是说，断裂源集中在刀体200的磨削末端。在实际生产过程中，通常通过砂轮(图中未示出)对刀体200进行切削开槽加工工艺，在加工的过程中，当砂轮磨削至一条槽的刃长即行程终点位置时，需要抬刀使砂轮远离铣刀，这个过程中会在铣刀的根部产生抬刀面。行业内现有的砂轮抬刀方式是直线路径抬刀(如图1中的虚线部分)，即当砂轮磨削至铣刀一条槽的终点后沿径向一定角度抬刀远离铣刀，这个过程中产生的抬刀面为粗糙平面，与铣刀刀面的曲面会形成一定角度，是铣刀根部产生应力集中的主要原因。本实施例中，通过对铣刀开槽工艺的抬刀程序进行了修改，将抬刀的路径设置为一段圆弧450，当砂轮完全离开铣刀后再进行直线抬刀的路径，且抬刀过程中铣刀保持持续转动。通过本抬刀方法能够生产出铣刀的抬刀面为与刀面角度一致的曲面，即铣刀的刀体200的磨削末端的截面呈圆弧曲面300。具体而言，刀体200的右旋和左旋的磨削末端的截面呈圆弧曲面300。

本实施例中的抬刀面是通过砂轮不同的磨削走刀方法来加工制成圆弧曲面300的抬刀面，即，加工后的抬刀面的结构呈圆锥曲面，而非现有技术中的直面形。相比于现有技术中的平面，圆弧曲面300能够将铣刀所受应力分散到整个曲面上，达到减弱应力集中的目的，可以一定程度地改善铣刀根部的刚性，提高该铣削工具的强度，延长使用寿命。与此同时，利用上述加工方法加工出来的圆弧曲面300的抬刀面的光洁度较高，提高美观性。

进一步地，如图1所示，本实施中的圆弧曲面300的抬刀面可以设置为凸形或者凹形，从而提高该铣削工具的灵活适用性，节约成本。本实施例对凸形圆弧曲面300的抬刀面和凹形圆弧曲面300的抬刀面的曲率不做限定。

如图2-图4所示，本实施例中的刀体200上可以设置一个或多个容屑槽400。容屑槽400的底壁410与侧壁之间可以是通过倒角440过渡、圆弧450过渡或折线形460过渡。相比于现有技术中的尖角交接的容屑槽400槽型，本实施例中的容屑槽400可以有效地分散铣刀断裂源附近的应力，避免应力集中，进而改善铣刀的寿命。

具体而言，在本实施例中，对用于加工容屑槽400的砂轮修整方法进行了调整，将砂轮上的两个修整面之间的交界面改为圆弧450面或者倒角440面，通过本方法修整后砂轮加工出的铣刀容屑槽400的底壁410和侧壁的交接处为圆弧450或者倒角440。或者改变砂轮上的两个修整面之间的夹角，从而可以加工出底壁410和侧壁的交接处为折线形460的容屑槽400。此外，作业人员还可以通过实际需求将砂轮的两个修整面改变成其他形状，进而实现加工出不同槽型的容屑槽400，从而避免出现应力集中的现象，延长铣刀的使用寿命，本实施例对此不再一一赘述。

进一步地，如图2-图4所示，容屑槽400的侧壁包括第一侧壁420和第二侧壁430，底壁410位于第一侧壁420和第二侧壁430之间，底壁410与第一侧壁420之间通过倒角440过渡、圆弧450过渡或折线形460过渡，底壁410与第二侧壁430之间通过倒角440过渡、圆弧450过渡或折线形460过渡。底壁410设置为一个，第一侧壁420和第二侧壁430的数量不限。

示例性地，当底壁410与侧壁之间通过倒角440过渡时，倒角440的角度设置为30°～60°之间，倒角440的宽度设置为0.01mm～3mm之间，例如倒角440的角度可以设置为45°，倒角440的宽度可以设置为0.1mm等等。当底壁410与侧壁之间通过圆弧450过渡时，圆弧450的半径设置为0.01mm～0.50mm之间，例如，圆弧450的半径可以设置为0.10mm等等。当底壁410与侧壁之间通过折线形460过渡时，底壁410与第一侧壁420之间呈第一预设角度a，底壁410与第二侧壁430之间呈第二预设角度b，例如，第一预设角度a设置为115°～165°，第二预设角度b设置为100°～145°。优选地，第一预设角度a设置为145°，第二预设角度b设置为120°。

本实施例中的刀体200上还设置有排屑槽(图中未示出)，排屑槽沿刀体200的一端呈螺旋状延伸至刀体200的另一端，容屑槽400与排屑槽连通。具体地，铣刀的刀体200最外圆设置有一条或多条螺旋形状从铣刀尖部到根部的排屑槽，排屑槽由一条前刀面和一条后刀面交接组合而成，排屑槽与另一个相邻的排屑槽交接处形成了主切削刃，沿着排屑槽的方向设置有不同螺旋角的容屑槽400，容屑槽400可以根据实际需求设置多个，多个容屑槽400均沿排屑槽的螺旋方向等间隔设置。容屑槽400的主要作用是在铣刀封闭切削过程中，将排屑槽产生的切屑随着螺旋方向引入容屑槽400内，随着铣刀旋转至开发区间切屑在螺旋切削力作用下将排屑槽和容屑槽400内的切屑甩出刀体200。本实施例中，基于不同槽型的容屑槽400，其第一侧壁420和第二侧壁430与底壁410之间的夹角均为钝角，使得该容屑槽400既能保证切屑的顺畅排出又能保证单个齿的刚性，延长使用寿命。

可选地，本实施例中的刀体200具有周侧端面，底壁410与周侧端面平行设置，进而便于切屑排出容屑槽400。

可选地，本实施例中上述的铣刀适用于包含溶屑槽型、菱齿型、螺旋型的铣刀；铣刀的螺旋方向可以设置为左旋左切、左旋右切、右旋左切、右旋右切的铣刀旋向；铣刀的刀体前端结构可以设置为平底型、鱼尾型、钻尖型。本实施例中的铣刀可以为焊接硬质合金铣刀、整体硬质合金铣刀、涂层焊接硬质合金铣刀、涂层整体硬质合金铣刀、以及大改小铣刀。

可选地，本实施例中的铣刀直径可以限定在0.10mm-3.175mm范围，优选地，铣刀直径设置在0.30mm-2.50mm之间。

以下为实施例与同规格尺寸的现有技术的对比结果，除本实施例提及的抬刀路径改善、砂轮修整方式和容屑槽400独特设计以外，实施例铣刀与现有技术铣刀的设计参数不存在任何明显差异。

应用例：同尺寸设计参数无显著差异，测试条件见表1，测试结果见表2，通过测试对比，实施例铣刀相比于现有技术铣刀加工寿命有显著提升。

表1：本实施例与现有技术对比测试条件

表2：本实施例与现有技术对比测试结果

本实施例还提供一种印制电路板加工工装，该印制电路板加工工装包括砂轮和上述铣削工具，砂轮用于加工铣削工具的刀体200，加工后的铣削工具能够用于加工PCB电路板。由于该印制电路板加工工装包括上述铣削工具，因此，该印制电路板加工工装强度高，在加工过程中，能够减少发生应力集中的现象，提高使用寿命，节约成本。

显然，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.铣削工具，其特征在于，包括：刀柄(100)、与所述刀柄(100)一体成型的刀体(200)；所述刀体(200)的磨削末端的截面呈圆弧曲面(300)；所述刀体(200)上设置有至少一个容屑槽(400)，所述容屑槽(400)包括底壁(410)和侧壁，所述底壁(410)与所述侧壁之间通过倒角(440)过渡、圆弧(450)过渡或折线形(460)过渡。

2.根据权利要求1所述的铣削工具，其特征在于，所述侧壁包括第一侧壁(420)和第二侧壁(430)，所述底壁(410)位于所述第一侧壁(420)和所述第二侧壁(430)之间，所述底壁(410)与所述第一侧壁(420)之间通过所述倒角(440)过渡、所述圆弧(450)过渡或所述折线形(460)过渡，所述底壁(410)与所述第二侧壁(430)之间通过所述倒角(440)过渡、所述圆弧(450)过渡或所述折线形(460)过渡。

3.根据权利要求1所述的铣削工具，其特征在于，所述底壁(410)与所述侧壁之间通过所述倒角(440)过渡，所述倒角(440)的角度设置为30°～60°之间，所述倒角(440)的宽度设置为0.01mm～3mm之间。

4.根据权利要求1所述的铣削工具，其特征在于，所述底壁(410)与所述侧壁之间通过所述圆弧(450)过渡，所述圆弧(450)的半径设置为0.01mm～0.50mm之间。

5.根据权利要求2所述的铣削工具，其特征在于，所述底壁(410)与所述第一侧壁(420)之间呈第一预设角度a，所述底壁(410)与所述第二侧壁(430)之间呈第二预设角度b。

6.根据权利要求5所述的铣削工具，其特征在于，所述第一预设角度a设置为115°～165°，所述第二预设角度b设置为100°～145°。

7.根据权利要求1所述的铣削工具，其特征在于，所述刀体(200)具有周侧端面，所述底壁(410)与所述周侧端面平行设置。

8.根据权利要求1所述的铣削工具，其特征在于，所述刀体(200)上还设置有排屑槽，所述排屑槽沿所述刀体(200)的一端呈螺旋状延伸至所述刀体(200)的另一端，所述容屑槽(400)与所述排屑槽连通。

9.根据权利要求8所述的铣削工具，其特征在于，所述容屑槽(400)设置为多个，多个所述容屑槽(400)沿所述排屑槽的螺旋方向等间隔设置。

10.印制电路板加工工装，其特征在于，所述印制电路板加工工装包括砂轮和权利要求1-9中任一项所述的铣削工具，所述砂轮用于加工所述铣削工具的刀体(200)。