201020044 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於鑽孔工具的發明。 【先前技術】 在前端側具有「形成有對被切削物實施鑽孔加工之切 刃j的刃部20,在基端側具有被保持於工具承座之柄部的 ® 鑽頭25,譬如如專利文獻1所揭示,是在切屑排出溝2 1與 刀鋒背部22之間,形成較該刀鋒背部22更低一層的餘隙形 成用階段部23,並設有所謂餘隙24之雙刃的鑽頭。 該餘隙24 ’ 一般來說是如第1圖所示,從鑽頭前端以 特定長度所設置。因此,相較於第2圖所示之不具餘隙的 鑽頭25’’切屑排出溝的容積(切屑排出用的空間)更寬大 ,除了具有優越的切屑排出性,在鑽頭前端的外周磨耗快 速地形成,而具有壽命變短的問題。 胃此外,在直到鑽頭前端爲止設有餘隙24的場合中,僅 在形成該餘隙24的部分’使前端形狀變得複雜化,以致加 工變得麻煩(徑變得越小,變得特別麻煩)。 不僅如此’雖然通常在前端視角中執行鑽頭之前端形 狀得外觀檢查的場合中,當餘隙24形成後之刀鋒背部22的 寬度、或上述餘隙24爲複數時,測量上述的相互差異,此 外在餘隙24的深度、或上述餘隙24爲複數時,則測量上述 的相互差異來判定是否良好,但是一旦徑變小,不僅是加 工變得麻煩,連其檢查也變得麻煩,而無法避免成本變高 -5- 201020044 獻 文 利 專 開 特 本 曰 MB 公 容 內 明 發 [發明欲解決之課題] 本發明,是有鑒於上述的現狀所硏發而成的發明,本 發明提供一種鑽孔工具,該鑽孔工具可抑制前端部的外周 磨耗,並提高鑽孔加工時的耐折損性’且能改善内壁粗糙 參 度及再硏磨性,不僅如此,構造簡單且製造極爲容易’更 具有優良的實用性。 [解決課題手段] 參考添付圖面說明本發明的要旨。 一種鑽孔工具,是在工具本體1的外周’形成一個或 複數個「從工具前端面向基端側的螺旋狀」的切屑排出溝 2,並在該切屑排出溝2與刀鋒背部3之間設有較該刀鋒背 · 部3更低一層之餘隙形成用階段部4的鑽孔工具’其特徵爲 :前述餘隙形成用階段部4 ’並非設在工具前端側’而是 僅設在工具基端側。 此外,在請求項1記載的鑽孔工具中’是以下述爲特 徵的鑽孔工具:前述餘隙形成用階段部4 ’是從工具即端 起僅偏離了工具外徑D1之i·5〜5倍距離的位置’設成朝向 工具基端側。 此外,在請求項2記載的鑽孔工具中’是以下述爲特 -6 - 201020044 徵的鑽孔工具:前述餘隙形成用階段部4’是以不會越過 前述切屑排出溝2之終端位置的範圔所設置。 此外,在請求項3記載的鑽孔工具中,是以下述爲特 徵的鑽孔工具:前述餘隙形成用階段部4 ’是以工具外徑 D1之5〜20%的深度所設置。 此外,在請求項4記載的鑽孔工具中’是以下述爲特 徵的鑽孔工具:前述餘隙形成用階段部4 ’從起始端至終 Φ 端爲止,是以相同的深度所設置。 此外,在請求項5記載的鑽孔工具中,是以下述爲特 徵的鑽孔工具:前述餘隙形成用階段部4,是被設在前述 切屑排出溝2之工具旋轉方向前方側。 此外,在請求項1〜6的其中任一項所記載的鑽孔工具 中,是以下述爲特徵的鑽孔工具:工具本體1的核心厚度 D2是被設定成:該核心厚度D2從工具前端朝向基端方向 逐漸增大的前端錐狀。 ® 此外,在請求項7記載的鑽孔工具中,是以下述爲特 徵的鑽孔工具:前述核心厚度D2的前端錐狀被設成:工具 前端側的傾斜角度變大,且工具基端側的傾斜角度變小。 此外,在請求項8記載的鑽孔工具中,是以下述爲特 徵的鑽孔工具:工具外徑D1爲0.2mm以下。 [發明效果] 本發明由於是如上述所構成,故能抑制前端部的外周 磨耗,提高鑽孔加工時的耐折損性,且能改善内壁粗糙度 201020044 及再硏磨性,不僅如此,構造簡易而成爲製造極爲容易且 具優越實用性的鑽孔工具。 【實施方式】 根據圖面所顯示之本發明的作用,簡單地說明被認爲 最適合本發明的實施形態。 在對被切削物實施鑽孔加工時,利用「由餘隙形成用 階段部4所形成的餘隙」而擴大切屑排出溝2的溝容積,而 @ 使切屑被良好地排出的這點是無庸置疑的,由於在前端部 並不存有餘隙,因此「容易接觸於被切削物之工具前端側 」的刀鋒背部3不易磨耗,這樣便能抑制工具前端側的外 周磨耗。因此,由於切屑不易阻塞難的緣故,可提高鑽孔 加工時的耐折損性,並減輕因切屑對加工孔内壁所造成損 傷,這樣便能改善内壁粗糙度。 此外,舉例來說,即使在工具的外觀形狀被設定成「 工具外徑並非一定,而是從工具前端朝向基端方向逐漸減 ® 小的末端錐狀」的場合中,藉由抑制工具前端側的外周磨 耗,也能維持該末端錐狀,並延長折損壽命。 不僅如此,簡單地使餘隙形成「從刀鋒背部3的工具 中途部直到基端側」而製造本案的鑽孔工具,此外’工具 前端形狀也不會形成複雜化,這樣便能簡易地執行製造、 外觀檢查。除此之外,由於工具前端部的外周磨耗甚少’ 故能穩定地固定於刀架上,此外,由於「可輕易地確保再 硏磨後的直徑」等的理由,而成爲具有絕佳再硏磨性的鑽 -8 - 201020044 孔工具。 此外,舉例來說,在將工具本體1的核心厚度D2設定 成「該核心厚度D2從工具前端朝向基端方向逐漸增大」的 前端錐狀的場合中,可藉由前端錐狀而在工具基端側確保 充分的核心厚度,並顯著地增加溝容積而抑制切屑阻塞, 而成爲具有絕佳耐折損性的鑽孔工具。 Φ [實施例] 針對本發明之具體的實施例,根據第3圖〜11進行說 明。 本實施例,是在工具本體1的外周形成一個或複數個 「從工具前端朝向基端側的螺旋狀切屑排出溝2」,並在 該切屑排出溝2與刀鋒背部3之間設有「較該刀鋒背部3更 低一層」之餘隙形成用階段部4的鑽孔工具,前述餘隙形 成用階段部4,是未設在工具前端側’而僅設在工具基端 ®側的構件。 具體地說,本實施例是下述的印刷電路板(PCB )用 鑽頭:工具外徑D1 (直徑)約爲O.lmm,在前端側具有「 形成有對被切削物實施鑽孔加工之切刃5」的刃部6’並在 基端側具有「用來保持於工具承座」的柄部7,在刃部6的 外周設有2條切屑排出溝2 ’並在該切屑排出溝2之間設有 刀鋒背部3,且在切屑排出溝2與鑽頭前端離隙面之間設有 各自的切刃5。此外’前端離隙面是以特定的角度對工具 軸核心形成傾斜,而在鑽頭中央形成鑿鋒邊緣。在圖面中 -9 -
201020044 ,圖號8爲刃部6與柄部7之間的連設部。 雖然在本實施例中是以直徑約0.1 mm的PCB用鑽頭作 爲說明例,但在直徑更小、或直徑更大的場合中也同樣可 適用於本發明。特別適合用於〇.2mm以下(〜0.0 5mm程度 )的小直徑鑽頭。 以下,具體地說明鑽孔工具的各個部分。 餘隙形成用階段部4是設成:由「僅從工具前端離開 工具外徑D1之1.5〜5倍距離」的位置(起始端)朝向工具 參 基端側,直到較切屑排出溝2的終端位置更靠近工具前端 側位置(終端)爲止。在從小於工具外徑D 1之1 · 5倍的距 離所設置的場合中,是很難充分獲得「抑制工具前端部之 外周磨耗」的效果,且於再硏磨時將導致刀鋒背部3消失 (被磨光),而產生「使餘隙形成用階段部4露出」的危 險性,在從工具外徑D1之5倍以上的分離位置所設置的場 合中,由於不存在餘隙形成用階段部4而無法確保充分的 溝容積,將使切屑的流動性惡化’而產生「切屑容易阻塞 ® 」的問題。 在本實施例中是設成:從「由工具前端僅離開約工具 外徑D 1之2倍距離」的位置起,作爲刃部6的工具基端側’ 而到較切屑排出溝2的終端位置更靠近工具前端側的位置 爲止(意指:到與刃部6之錐部8間的連設部附近位置爲止 ’也就是指第4圖中A的範圍)。具體地說’餘隙形成用階 段部4的終端是設成:從切屑排出溝2的終端位置起’到朝 工具前端側偏離了該切屑排出溝2之溝長的1〜1 0%左右的 -10- 201020044 位置爲止。而餘隙形成用階段部4的終端也可以設成:與 切屑排出溝2的終端相同的位置,重點在於:只要是以「 可確保充分的溝容積,且不會越過切屑排出溝2之終端位 置」的範圍來設置即可。 因此,餘隙9是形成:不存在於工具的前端部’而是 設成從工具的中途部到基端側。 此外,餘隙形成用階段部4,是以工具外徑D1之5〜 φ 20%的深度,且從起始端到終端爲止採相同的深度(從刀 鋒背部表面到餘隙形成用階段部4的段差面10爲止的距離 形成一定)所設置。這是由於當小於工具外徑D1的5%時 ,因爲餘隙形成用階段部4太淺,而使溝容積的增加量減 少而產生切屑容易阻塞的缺點,一旦超過20%,將致使鑽 頭的剛性下降,不僅導致孔位置精度等的性能惡化,還將 產生「因鑽頭的剛性不足所引發的耐折損性惡化」的缺點 。在本實施例中,是採用約工具外徑D1之10 %的深度所設 ❹置。 此外’將刀鋒背部表面與餘隙形成用階段部4的段差 面10予以連設的連設面11被設定成:在鑽頭的軸方向剖面 中,與餘隙形成用階段部4的段差面10所構成的夾角α形 成鈍角(在本實施例中爲120°左右)。這是由於:倘若α 爲銳角時’切屑容易阻塞於段差面10與連接面11所交會的 角落部’因此而導致鑽頭整體的切屑排出性惡化,進而產 生容易折損的缺點。 此外’餘隙形成用階段部4,是被設在切屑排出溝2之 -11 - 201020044 工具旋轉方向的前方側。具體地說’在本實施例中’是將 第2圖所示「不具餘隙之鑽頭的刀鋒背部」從工具的中途 部除去而作爲刀鋒背部3,並在切屑排出溝2之工具旋轉方 向前方側的端部,隔著前述連設面11而形成有段差面1〇° 再者,在切屑排出溝2之工具旋轉方向後方側設有切刃5作 爲工具前端。 此外,工具本體1的核心厚度D2被設定成:該核心厚 度D2從工具前端朝向基端方向逐漸增大的前端錐狀。具體 @ 地說,如第4圖所示,將前述核心厚度D2的目(]缅錐狀設定 成:在工具前端側的領域F1中傾斜角度變大’在工具基端 側的領域F2中傾斜角度變小。因此’從「顯示本實施例之 鑽頭的剖面」的第5圖、及顯示「第2圖中不具餘隙之鑽頭 2 5 ’的剖面」的第6圖可清楚得知’可顯著地增加切屑排出 空間的容積,可藉由前端錐狀而在工具基端側確保充分的 核心厚度D2,並可藉由餘隙9而抑制切屑阻塞’而成爲特 別具有絕佳耐折損性的鑽孔工具。 ® 此外,雖然在本實施例中,工具外徑D1 (工具本體1 之刃部6的外徑)是形成「從工具前端朝向基端方向逐漸 縮小」的末端錐狀,舉例來說,工具的外觀形狀亦可構成 :工具外徑從前端直到基端形成大致一定。 倘若本實施例如上述所構成,當對被切削物實施鑽孔 加工時,利用「由餘隙形成用階段部4所形成的餘隙」而 擴大切屑排出溝2的溝容積,而使切屑被良好地排出的這 點是無庸置疑的,由於在前端部並不存有餘隙,因此「容 -12- 201020044 易接觸於被切削物之工具前端側」的刀鋒背部3不易磨耗 ,這樣便能抑制工具前端側的外周磨耗。因此,由於容易 維持穩定的鑽孔加工,故可提高鑽孔加工時的耐折損性, 並由於切屑不易阻塞而提高耐折損性,且能減輕切屑對加 工孔内壁的損傷,這樣便能改善内壁粗糙度。 此外,即使在工具的外觀形狀設定成「工具外徑並非 —定,而是從工具前端朝向基端方向逐漸縮小的末端錐狀 〇 」的場合中,也能藉由抑制工具前端側的外周磨耗而維持 該末端錐狀,可延長折損壽命。 甚至,簡單地使餘隙形成於刀鋒背部3的工具中途部 到基端側之間便能製造本案的鑽孔工具,此外,工具前端 形狀也不會形成複雜化,這樣便能簡易地執行製造、外觀 檢査。不僅如此,由於工具前端部的外周磨耗甚少,故能 穩定地固定於刀架上,此外,由於「可輕易地確保再硏磨 後的直徑」等的理由,而成爲具有絕佳再硏磨性的鑽孔工 ®具。 此外,即使將工具本體1的核心厚度D2設定成「該核 心厚度D2從工具前端朝向基端方向逐漸增大」的前端錐狀 ,可藉由前端錐狀而在工具基端側確保充分的核心厚度’ 並顯著地增加溝容積而抑制切屑阻塞’而成爲特別具有絕 佳耐折損性的鑽孔工具。 據此,本實施例,可抑制前端部的外周磨耗,並提咼 鑽孔加工時的耐折損性’且改善内壁粗糙度及再硏磨性’ 不僅如此,構造簡易而成爲製造極爲容易且具有絕佳實用 -13- 201020044 性的鑽孔工具。 說明能證實本實施例之效果的實驗例。 圖表中的一般餘隙是指:如第1圖所示從工具前端所 形成之一般常見的餘隙,而次要餘隙是指:如第3圖所示 ’未形成於工具前端’而是從工具的中途部所形成之本實 施例的餘隙。 第7圖是顯示:分別針對第1圖(―般餘隙)、第2圖 (不具餘隙)、第3圖(次要餘隙:本實施例),各以3個 樣品逐一對PCB執行1 8000次加工後,測量外周磨耗狀態之 結果的圖表。而圖.表中的「新品」是表示鑽孔加工前的狀 態。此外,測量是採用「從鑽頭前端起0.2mm的範圍,以 0.0 lmm的節距」所執行。各樣品除了是否具有餘隙、餘隙 的形成範圍以外,素材、長度、直徑皆採用相同的條件測 量。 從第7圖可清楚得知,可以確認次要餘隙型,其抑制 外周磨耗的程度與不具餘隙型相等,相較於一般餘隙型, 則具有絕佳的耐外周磨耗性。 第8、9圖中顯示:以各樣品對PCB進行12000次加工後 ,所執行之折損評估的結果。 從第8、9圖可清楚得知,可確認次要餘隙型的折損壽 命較不具餘隙型大幅地延長,此外,即使是面對一般餘隙 ,也能因上述「抑制外周磨耗」的結果而延長折損壽命, 而具有絕佳的耐折損性。 第10、11圖爲下述的圖面:重疊4張PCB,並以各樣品 201020044 執行6000次加工,對PCB之加工孔内壁的粗糙度進行l〇點 (位置)測量,並依據PCB的重疊位置來標示其結果。其 中是將最上部(工具突入側)的PCB標示爲top,並將最下 部(工具突出側)的PCB標示爲bottom。 由第10、11圖可確認得知:相較於不具餘隙型,次要 餘隙型大幅地改善了内壁粗糙度,不僅如此,即使在工具 前端不具有餘隙,也能維持與一般餘隙相同的内壁粗糙度 ❹ 根據上述的說明可確認得知:根據本實施例,可抑制 前端部的外周磨耗而提高鑽孔加工時的耐折損性,且能改 善内壁粗糙度及再硏磨性。 【圖式簡單說明】 第1圖:爲設有傳統餘隙之鑽頭的槪略說明側視圖。 第2圖:是不具有傳統餘隙之鑽頭的槪略說明側視圖 ❹ 第3圖:爲本實施例的槪略說明側視圖。 第4圖:爲本實施例的槪略說明圖。 第5圖:爲放大第3圖之局部的擴大槪略說明剖面圖。 第6圖:爲放大第2圖之局部的擴大槪略說明剖面圖。 第7圖:是顯示有關外周磨耗之實驗結果的圖形。 第8圖:是顯示有關折損之實驗結果的表。 第9圖:是顯示有關折損之實驗結果的圖形。 第10圖:是顯示有關内壁粗糙度之實驗結果的表。 -15- 201020044 第11圖:是顯示有關内壁粗糙度之實驗結果的圖形。 【主要元件符號說明】 1 :工具本體 2 :切屑排出溝 3 :刀鋒背部 4 :餘隙形成用階段部 D 1 :工具外徑 _ D 2 :核心厚度 -16-