TW201813744A

TW201813744A - 單刃微型鑽頭

Info

Publication number: TW201813744A
Application number: TW105143992A
Authority: TW
Inventors: 屈建國; 郭強; 張輝; 周輝軍
Original assignee: 深圳市金洲精工科技股份有限公司
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-04-16
Also published as: TWI637799B; CN106270666A; CN106270666B; WO2018058752A1

Abstract

本發明提供一種單刃微型鑽頭，從鑽頭的第一端部的第一端面朝靠近第二端部的方向開設有均為螺旋狀的第一排屑槽、第二排屑槽和第三排屑槽，前述第一排屑槽和前述第二排屑槽以鑽心為中心呈180°旋轉對稱，前述第一排屑槽的部分邊緣形成主切削刃，前述第二排屑槽上與前述主切削刃呈中心對稱的邊緣被切除形成前述第三排屑槽，不形成切削作用。

Description

單刃微型鑽頭

本發明關於印刷電路板(PCB)用微型鑽頭的技術領域，例如關於一種單刃微型鑽頭。

在鑽孔時需要用到鑽頭，麻花鑽是一種常用的鑽頭，麻花鑽在外周面呈螺旋狀設置兩個排屑槽，在排屑槽之間設置刃帶部，在朝向排屑槽的鑽頭旋轉方向的前刀面和前刀面後側的後刀面的交叉棱線部設置兩條相互對稱的切削刃。麻花鑽的兩個排屑槽通常設置在相對於鑽頭旋轉中心中心對稱的位置，可以利用中心對稱的刀刃進行平衡良好的切削，而且排屑性能良好，能夠進行高精度的孔加工，因此使用廣泛。

隨著電子產品的高集成化和精密化發展，印刷電路板(PCB)逐步向小孔徑、窄線距、高密度和多層數的方向發展，對機械鑽孔的要求，如孔位精度和斷鑽率，越來越高。用於PCB板的鑽頭的鑽徑(鑽頭外緣的直徑)一般而言都比較小，以適應小孔徑的需求。但是，對於一般的麻花鑽而言，如果形成小鑽徑的鑽頭，則鑽頭的壁厚減小，剛性降低，鑽頭在鑽孔的過程中，容易彎曲，導致鑽孔位置精度的降低。此外，PCB一般是在編織玻璃纖維形成的玻璃纖維布中浸漬樹脂形成預浸樹脂坯料，在該預浸樹脂坯料的表層層積銅箔形成，是非均質複合材料，而且玻璃纖維的彎曲很敏感地影響到孔位置精度，所以在利用小徑鑽頭鑽削PCB時，孔位置精度降低。因此，通過在小徑鑽頭、特別是印刷電路板用小鑽徑的普通麻花鑽鑽頭來獲得良好的孔位置精度比較困難。CN200510105356.2提出了一種雙排屑槽相對於旋轉中心非中心對稱性的新結構鑽頭，通過形成第一個排屑槽來確保壁厚(剛性)的結構，另一個排屑槽相對於第一個排屑槽非中心對稱偏置設置，不形成主切削刃，不起切削作用，且槽長小於第一排屑槽槽長，增加了一定的壁厚，因而增加了鑽頭的剛性，提高了鑽孔的精度。但是非對稱設計的鑽尖導致質心偏移，鑽削時容易發生偏擺，降低了鑽孔精度。

本發明實施例提出了一種單刃微型鑽頭，具有較好的剛性，且降低了質心的偏移，減少鑽銷時的偏擺，提高了鑽孔精度。

本發明實施例採用以下技術手段：一種單刃微型鑽頭，包括：第一端部和第二端部；從鑽頭的第一端部的第一端面朝靠近第二端部的方向開設有第一排屑槽、第二排屑槽和第三排屑槽，前述第一排屑槽、第二排屑槽和第三排屑槽均為螺旋狀，前述第一排屑槽和前述第二排屑槽以鑽心為中心呈180°旋轉對稱，前述第一排屑槽的部分邊緣為主切削刃，前述第二排屑槽上與前述主切削刃呈中心對稱的邊緣被切除形成前述第三排屑槽，前述第三排屑槽不具有切削作用。

可選地，前述第三排屑槽與前述第一排屑槽和前述第二排屑槽連通。

可選地，前述第三排屑槽與前述第一排屑槽連通後並排朝靠近第二端部的方向螺旋延伸。

可選地，前述第三排屑槽和前述第二排屑槽均為盲槽，前述第三排屑槽和前述第二排屑槽的長度小於第一排屑槽的長度，且均不與前述第一排屑槽連通。

可選地，前述第一端部的頂部設置有橫刃，前述橫刃的部分被切除形成第四排屑槽。

可選地，前述第一排屑槽與鑽頭的外緣的交線上靠近鑽尖的兩個端點的連線為第一連線，前述第三排屑槽與前述第四排屑槽的交線上靠近鑽尖的端點為第一交點，前述第三排屑槽與鑽頭的外緣的交線上靠近鑽尖的端點為第二交點，前述第一交點和前述第二交點的連線為第二連線，前述第一連線和前述第二連線的夾角為45°-90°。

可選地，前述第四排屑槽與前述第二排屑槽的交線上靠近鑽尖的端點為第三交點，前述第一交點和前述第三交點的連線為第三連線，前述第三連線與前述第二連線的夾角為5°-75°。

可選地，前述第二排屑槽的長度為鑽頭直徑的2.5倍-4倍，前述第四排屑槽的長度為鑽頭直徑的1倍-4倍。

可選地，前述第一排屑槽為螺旋角在38°-42°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角在38°-42°範圍內且變化的螺旋槽。

可選地，前述第二排屑槽為螺旋角在38°-42°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角在38°-42°範圍內且變化的螺旋槽。

可選地，前述第三排屑槽為螺旋角在38°-42°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角在38°-42°範圍內且變化的螺旋槽。

可選地，前述第二排屑槽槽深小於前述第一排屑槽的槽深，且大於鑽頭半徑的10%。

本發明實施例提供了一種單刃微型鑽頭，從鑽頭的第一端部的第一端面朝靠近第二端部的方向開設有均為螺旋狀的第一排屑槽、第二排屑槽和第三排屑槽，前述第一排屑槽和前述第二排屑槽以鑽心為中心呈180°旋轉對稱，前述第一排屑槽的部分邊緣形成主切削刃，前述第二排屑槽上與前述主切削刃呈中心對稱的邊緣被切除形成前述第三排屑槽，不形成切削作用。通過調整第一排屑槽和第二排屑槽，可以保證主切削刃有足夠的支撐量，保證鑽頭本體的剛性，第一排屑槽和第二排屑槽都可以朝靠近第二端部的方向排屑，提高了排屑性能，同時，第一排屑槽和第二排屑槽成180°旋轉對稱，與非對稱方式相比，降低了質心的偏移，減少鑽銷時的偏擺，提高了鑽孔精度。

1‧‧‧第一排屑槽

11‧‧‧第一連線

2‧‧‧第二排屑槽

3‧‧‧第三排屑槽

31‧‧‧第一交點

32‧‧‧第二交點

33‧‧‧第二連線

4‧‧‧第四排屑槽

41‧‧‧第三交點

42‧‧‧第三連線

5‧‧‧主切削刃

6‧‧‧橫刃

7‧‧‧導向部

α‧‧‧頂角

β‧‧‧螺旋角

θ‧‧‧第一排屑槽和第三排屑槽的夾角

γ‧‧‧第四排屑槽和第三排屑槽的夾角

L‧‧‧導向部沿鑽頭軸向方向的長度

【圖1】是本發明的實施例1提供的單刃微型鑽頭的水平放置的局部結構示意圖。

【圖2】是本發明的實施例1提供的單刃微型鑽頭的結構示意圖。

【圖3】是圖2的A處的局部放大圖。

【圖4】是本發明的實施例1提供的單刃微型鑽頭的局部結構示意圖一。

【圖5】是本發明的實施例1提供的單刃微型鑽頭的局部結構示意圖二。

【圖6】是本發明的實施例1提供的單刃微型鑽頭的局部結構示意圖三。

【圖7】是本發明的實施例1提供的單刃微型鑽頭的主視圖。

【圖8】是本發明的實施例2提供的單刃微型鑽頭的左視圖。

【圖9】是本發明的實施例2提供的單刃微型鑽頭的結構示意圖。

【圖10】是圖9的B處的局部放大圖。

【圖11】是本發明的實施例2提供的單刃微型鑽頭的局部結構示意圖一。

【圖12】是本發明的實施例2提供的單刃微型鑽頭的局部結構示意圖二。

為使本發明解決的技術問題、採用的技術手段和達到的技術效果更加清楚，下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術手段。

實施例1：

如圖1-圖7所示，本實施例提供了一種單刃微型鑽頭，包括：第一端部(100)和第二端部(200)；從鑽頭的第一端部100的第一端面朝靠近第二端部200的方向開設有第一排屑槽1、第二排屑槽2和第三排屑槽3，第一排屑槽(1)、第二排屑槽(2)和第三排屑槽(3)均為螺旋狀，第一排屑槽1和第二排屑槽2以鑽心為中心呈180°旋轉對稱，第一排屑槽1的部分邊緣形成主切削刃5，第二排屑槽2上與主切削刃5呈中心對稱(即呈180°旋轉對稱)的邊緣被切除形成第三排屑槽3，不具有切削作用。其中，第一端面可以是指第一端部100上背離前述第二端部200的那面。與雙切削刃相比，只具有一個切削刃即主切削刃5時，可以只考慮主切削刃5的剛性，通過調整第一排屑槽1和第二排屑槽2，可以優先滿足主切削刃5後方的壁厚，以獲得較大的支撐量，提高主切削刃5的剛性。第一排屑槽1和第二排屑槽2都可以排屑，提高了排屑性能，同時，第一排屑槽和第二排屑槽成180°旋轉對稱，與非對稱的方式相比，質心更靠近鑽頭的中心，降低了質心的偏移，減少鑽銷時的偏擺，提高了鑽孔精度。第二排屑槽2槽深可以設置為小於第一排屑槽1的槽深，且大於鑽頭半徑的10%。槽深是指槽底切入鑽芯的深度，螺旋的排屑槽的槽深是指排屑槽的邊緣到排屑槽的底部沿鑽頭的徑向方向的距離，由於第二排屑槽2只是用於排出切屑，因此，為了提高第一排屑槽1上的主切削刃5的剛度，可以減少第二排屑槽2的槽深，增加主切削刃5後方的支撐量。但是為了保證容屑性能和排屑性能，第二排屑槽2的槽深應該大於鑽頭半徑的10%。

本實施例中，第三排屑槽3和第二排屑槽2均為盲槽，前述第三排屑槽3和前述第二排屑槽2的長度小於第一排屑槽1的長度，且均不與第一排屑槽1連通。避免了在與第一排屑槽1的連通區域處的金屬基體太少，鑽頭的剛性降低，影響鑽孔的精度，且容易折斷的問題。第一排屑槽1可以為螺旋角β在35°-50°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角β在35°-50°範圍內且變化的螺旋槽。螺旋角過大時，第一排屑槽1的螺距比較小，即相同長度的鑽頭上會有更長的和更多圈的第一排屑槽1，鑽頭被切除的金屬基體的量比較多，鑽頭的剛性變差，鑽孔精度下降且容易折斷。螺旋角過小時，第一排屑槽1變少，容屑性能和排屑性能均降低。螺旋角可以選擇為38°-42°，可以兼顧比較好的排屑性能、容屑性能以及鑽頭的剛性。第二排屑槽2和第三排屑槽3中的至少一個也可以為螺旋角在35°-50°內且恒定的螺旋槽或螺旋角在35°-50°內且變化的螺旋槽，第二排屑槽2和第三排屑槽3通過調整螺旋角，避免與第一排屑槽1連通，以保證鑽頭具有較好的剛性。

本實施的單刃微型鑽頭還包括第四排屑槽4，在第一端部100的頂部設置有橫刃6，橫刃6的部分被切除形成第四排屑槽4，第四排屑槽4可以位於第二排屑槽2和第三排屑槽3之間，也可以只是在第二排屑槽2或者第三排屑槽3上，根據實際情況而定。通過設置第四排屑槽4，減少了橫刃6的長度，降低切削溫度，且減少了在第二排屑槽2和第三排屑槽3區域的橫刃6後，進入到第二排屑槽2和第三排屑槽3中的切屑減少，避免堆積在第二排屑槽2和第三排屑槽3中，導致盲槽中排屑阻塞。

第二排屑槽2的長度可以為鑽頭直徑的2.5倍-4倍，第四排屑槽4的長度為鑽頭直徑的1倍-4倍，在此範圍內，可以獲得比較好的排屑性能，同時避免與第一排屑槽連通。其中，第二排屑槽2的長度以及第四排屑槽4的長度都是指排屑槽的兩端(排屑槽的起始處與收尾處)之間的垂直距離。

如圖7所示，鑽頭的鑽尖的頂角α過大時，切削性能下降，頂角α過小時，鑽尖的耐磨性能變差，頂角α可以為100°-140°，兼顧鑽頭的耐磨性和切削性能，一般採用130°，以獲得比較好的耐磨性和切削性能。

本實施的單刃微型鑽頭為UC(under cut，凹割)型鑽頭，即在鑽頭的第一端部的外壁凸設有用於導向的導向部7，一般而言，導向部7的外徑與待鑽孔的直徑相等，以保證鑽孔的精度，導向部7後方的鑽頭的外徑略小於導向部7的外徑，減少後方的鑽頭的外壁與孔的內壁的摩擦。導向部沿鑽頭軸向方向的長度L可以設置為0.4mm-0.6mm，以兼顧導向性能，獲得較好的鑽孔精度，且避免太長的導向部7帶來的摩擦面積過大引起的發熱量過大，由硬質合金材料製成的鑽體中的黏合劑鈷容易被氧化，導致鑽頭耐磨性降低，甚至導致鑽頭容易斷裂的問題。此種單刃微型鑽頭的鑽徑可以為0.15mm-0.7mm，在此鑽徑下採用此結構可以獲得比較好的鑽孔精度。其中，本實施例以及下述實施例中前述後方都是指朝靠近第二端部200的方向。

實施例2：

與實施例1不同的是，如圖8-圖12所示，本實施的第三排屑槽3連通第一排屑槽1和第二排屑槽2，且第三排屑槽3與第一排屑槽1連通後並排朝靠近第二端部200的方向螺旋延伸。第三排屑槽3將第一排屑槽1和第二排屑槽2連通後，從第一排屑槽1中排出1切屑和從第二排屑槽2及第三排屑槽3中排出的切屑在交匯處會相互碰撞破碎，避免切屑在後方的排屑槽中繼續纏繞，影響排屑。第三排屑槽3與第一排屑槽1連通後並排朝靠近第二端部200的方向螺旋延伸，可以加大第一排屑槽的容屑性能和排屑性能。第三排屑槽3的槽長可以與第一排屑槽1的槽長相等，即一直跟隨第一排屑槽1延伸到鑽頭的切削長度方向的末端，提高整個切削長度方向的排屑性能。

如圖8所示，本實施例的第一排屑槽1與鑽頭的外緣的交線上靠近鑽尖的兩個端點的連線為第一連線11，第三排屑槽3與第四排屑槽4的交線上靠近鑽尖的端點為第一交點31，第三排屑槽3與鑽頭的外緣的交線上靠近鑽尖的端點為第二交點32，第一交點31和第二交點32的連線為第二連線33，第一連線11和第二連線33的夾角為第一排屑槽1和第三排屑槽3的夾角θ。θ過大時，會將第一排屑槽1的外緣切掉，不能形成較好的支撐結構，降低了鑽頭的剛性，θ過小時，第三排屑槽3無法切除到第二排屑槽2上的切削刃。θ可以為45°-90°，比較合適。

第四排屑槽4與第二排屑槽2的交線上靠近鑽尖的端點為第三交點41，第一交點31和第三交點41的連線為第三連線42，第三連線42與第二連線33的夾角為第三排屑槽3和第四排屑槽4之間的夾角γ，γ的值主要影響橫刃6的長度，過大或過小會導致橫刃6的長度過小或者過大，導致切削溫度很高或者無法在初期鑽孔時有比較好的定位精度。可選地，γ在5°-75°範圍內。可選地，在實施例1中，θ和γ的值也在本實施例的範圍內。

【產業利用性】

本發明實施例提供的一種單刃微型鑽頭通過調整第一排屑槽和第二排屑槽，可以保證主切削刃有足夠的支撐量，保證鑽頭本體的剛性，第一排屑槽和第二排屑槽都可以朝靠近第二端部的方向排屑，提高了排屑性能，同時，第一排屑槽和第二排屑槽成180°旋轉對稱，與非對稱方式相比，降低了質心的偏移，減少鑽銷時的偏擺，提高了鑽孔精度。

Claims

一種單刃微型鑽頭，其特徵係其包括：第一端部(100)和第二端部(200)；從鑽頭的第一端部(100)的第一端面朝靠近第二端部(200)的方向開設有第一排屑槽(1)、第二排屑槽(2)和第三排屑槽(3)，前述第一排屑槽(1)、第二排屑槽(2)和第三排屑槽(3)均為螺旋狀，前述第一排屑槽(1)和前述第二排屑槽(2)以鑽心為中心呈180°旋轉對稱，前述第一排屑槽(1)的部分邊緣為主切削刃(5)，前述第二排屑槽(2)上與前述主切削刃(5)呈中心對稱的邊緣被切除形成前述第三排屑槽(3)，前述第三排屑槽(3)不具有切削作用。
如申請專利範圍第1項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第三排屑槽(3)與前述第一排屑槽(1)和前述第二排屑槽(2)連通。
如申請專利範圍第2項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第三排屑槽(3)與前述第一排屑槽(1)連通後並排朝靠近第二端部(200)的方向螺旋延伸。
如申請專利範圍第1項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第三排屑槽(3)和前述第二排屑槽(2)均為盲槽，前述第三排屑槽(3)和前述第二排屑槽(2)的長度小於第一排屑槽(1)的長度，且均不與前述第一排屑槽(1)連通。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第一端部(100)的頂部設置有橫刃(6)，前述橫刃(6)的部分被切除形成第四排屑槽(4)。
如申請專利範圍第5項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第一排屑槽(1)與鑽頭的外緣的交線上靠近鑽尖的兩個端點的連線為第一連線(11)，前述第三排屑槽(3)與前述第四排屑槽(4)的交線上靠近鑽尖的端點為第一交點(31)，前述第三排屑槽(3)與鑽頭的外緣的交線上靠近鑽尖的端點為第二交點(32)，前述第一交點(31)和前述第二交點(32)的連線為第二連線(33)，前述第一連線(11)和前述第二連線(33)的夾角為45°-90°。
如申請專利範圍第6項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第四排屑槽(4)與前述第二排屑槽(2)的交線上靠近鑽尖的端點為第三交點(41)，前述第一交點(31)和前述第三交點(41)的連線為第三連線(42)，前述第三連線(42)與前述第二連線(33)的夾角為5°-75°。
如申請專利範圍第5項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第二排屑槽(2)的長度為鑽頭直徑的2.5倍-4倍，前述第四排屑槽(4)的長度為鑽頭直徑的1倍-4倍。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第一排屑槽(1)為螺旋角在38°-42°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角在38°-42°範圍內且變化的螺旋槽。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第二排屑槽(2)為螺旋角在38°-42°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角在38°-42°範圍內且變化的螺旋槽。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第三排屑槽(3)為螺旋角在38°-42°範圍內且恒定的螺旋槽或螺旋角在 38°-42°範圍內且變化的螺旋槽。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之單刃微型鑽頭，其中，前述第二排屑槽(2)槽深小於前述第一排屑槽(1)的槽深，且大於鑽頭半徑的10%。