專利名稱：一種微型鉆頭及其加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及加工刀具領域，更具體的說，涉及一種微型鉆頭及其加工方法。
背景技術：
隨著印制電路板(PCB)技術和產(chǎn)品的發(fā)展，對用于加工印制電路板的微型鉆頭的要求也越來越高。PCB用微型鉆頭(簡稱微型鉆頭)是一種形狀復雜的帶螺旋槽的微孔加工工具，由傳統(tǒng)的麻花鉆衍生而來。微型鉆頭尺寸微小，其鉆尖結構要借助光學顯微鏡才能觀察到。目前大部分PCB廠家使用數(shù)控鉆床來加工PCB，數(shù)控鉆孔是印制板制程的重要環(huán)節(jié)，由于PCB的材質(zhì)與金屬不同，故而PCB的加工也與傳統(tǒng)的金屬加工不同，由于PCB由樹脂及覆銅板等材料制作而成，此類材料的在高速加工時不易由鉆身排出，因此微型鉆頭的排屑性能及容屑性能直接關系到鉆頭的孔粗性能以及折損性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種容屑能力好、孔粗性能以及折損率低的微型鉆頭及其加工方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種微型鉆頭，包括排屑槽，所述排屑槽包括多段，由鉆尖向鉆尾的方向，由第N+1段排屑槽開始，每段排屑槽的槽寬依次增大,所述N彡O。 優(yōu)選的，由鉆尖向鉆尾的方向，由第N+1段排屑槽開始，每段排屑槽的螺旋角依次減小。使鉆屑在主排屑槽內(nèi)流動阻力減小，提高排屑效率。優(yōu)選的，由鉆尖向鉆尾的方向，由所述第N+1段排屑槽開始，相鄰的兩段排屑槽之間設置有過渡槽。利用過渡槽使前一段排屑槽過渡到下一段排屑槽，使鉆屑能順利進入下一段排屑槽而不發(fā)生堵塞。優(yōu)選的，所述微型鉆頭僅包括三段排屑槽，分別為前段排屑槽、中段排屑槽以及后段排屑槽，所述N=I，所述第N+1段排屑槽為所述中段排屑槽。根據(jù)常用鉆頭的長度，講排屑槽分成三段，便于加工，同時，有利于保持鉆頭強度。優(yōu)選的，所述后段排屑槽在鉆身的跨越長度大于所述中段排屑槽在鉆身上的跨越長度。由于后段排屑槽的槽寬大，則后段排屑槽的跨越長度大的話可以提高鉆頭的容屑性倉泛。優(yōu)選的，所述微型鉆頭還包括至少兩條起始于鉆尖端部的鉆尖端排屑槽，所述鉆尖端排屑槽的尾部匯聚形成一條排屑槽并延伸至鉆尾。鉆尖端具有多條排屑槽，有利于提高鉆尖端的切削性能，同時通過拓寬中段及尾段的槽增大排屑槽的容屑能力，進而提高鉆頭的容屑能力。優(yōu)選的，所述微型鉆頭僅包括兩條起始于鉆尖端的排屑槽，所述兩條排屑槽分別延伸至鉆尾。根據(jù)微型鉆頭的直徑，兩條鉆尖端排屑槽的結構切削性能及加工性能較好。優(yōu)選的，所述微型鉆頭為單刃鉆，僅包括一條由鉆尖端部延伸至鉆尾的排屑槽。拓寬單刃鉆的排屑槽，有利于提高其容屑能力，提高鉆頭的孔粗性能，降低斷鉆幾率。一種微型鉆頭的加工方法，包括加工排屑槽的步驟；所述加工排屑槽包括以下步驟SI、由鉆尖向鉆尾的方向，依次加工第I段至第N+1段排屑槽，所述N彡O ；S2、加工第N+2段至最末段排屑槽，在加工所述第N+2段至最末段排屑槽時，依次增大第N+2段至最末段排屑槽加工時的加工螺旋角與安裝角之間的角度差，所述安裝角為加工砂輪回轉(zhuǎn)截面相對于鉆身的夾角。優(yōu)選的，增大砂輪的安裝角與排屑槽的加工螺旋角的角度差是通過改變砂輪相對于鉆身的安裝角或減小所述排屑槽的加工螺旋角實現(xiàn)的。本發(fā)明由于微型鉆頭的排屑槽具有多段結構，并且由鉆尖到鉆尾的方向，排屑槽的槽寬依次增大，槽寬增大后的排屑槽可以容納更多鉆屑，即提高了鉆頭的容屑性能，進而有利于提高鉆頭的排屑性能，提高了鉆頭的孔粗性能、降低鉆頭的折損率。


圖I是本發(fā)明實施例一的微型鉆頭結構簡圖，圖2是本發(fā)明實施例一的微型鉆頭的加工示意圖， 圖3是本發(fā)明實施例一的微型鉆頭加工時砂輪的安裝角示意圖，圖4是本發(fā)明實施例二的微型鉆頭結構簡圖。其中1、鉆尖，100、鉆身，101、第一鉆尖端排屑槽，102、第二鉆尖端排屑槽，103、中段排屑槽，104、后段排屑槽，7、砂輪。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種微型鉆頭，所述微型鉆頭包括多段排屑槽，由鉆尖向鉆尾的方向，由第N+1段排屑槽開始，每段排屑槽的槽寬依次增大，所述N ^ O。如圖I及圖4所示分別列舉了兩種具有三段排屑槽的結構的微型鉆頭，其槽寬從第2段開始，排屑槽的寬度變寬。當然，微型鉆頭的排屑槽的段數(shù)不限于三段，也可以是4段、5段、7段或者更多。本發(fā)明同時提供了上述微型鉆頭的加工方法，包括加工排屑槽的步驟SI、由鉆尖向鉆尾的方向，依次加工第I段至第N+1段排屑槽，所述N彡O ；S2、加工第N+2段至最末段排屑槽，在加工所述第N+2段至最末段排屑槽時，依次增大第N+2段至最末段排屑槽加工時的加工螺旋角與安裝角之間的角度差，所述安裝角為加工砂輪回轉(zhuǎn)截面相對于鉆身的夾角。下面結合附圖和較佳的實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例一如圖I所示為本發(fā)明提供的一種微型鉆頭的具體實施例，該微型鉆頭包括鉆尖I以及鉆身100，鉆尖I上設置有兩條對稱的主切削刃，為方便描述，將鉆身I分為如圖所示的第一段鉆身、第二段鉆身、第三段鉆身以及第四段鉆身；其中第一段鉆身上設置有兩條起始于鉆尖端主切削刃處的鉆尖端排屑槽，該兩條鉆尖端排屑槽設置在鉆身前段，稱為前段排屑槽，所述前段排屑槽分別為第一鉆尖端排屑槽101以及第二鉆尖端排屑槽102 ;第一鉆尖端排屑槽101及第二鉆尖端排屑槽102的螺旋角角不同，兩者在第一段鉆身上匯聚并繼續(xù)向鉆尾的方向延伸在第二段鉆身、第三段鉆身以及第四段鉆身上形成一條排屑槽，如圖中所示，該匯聚形成的排屑槽包括兩段，分別為設置在第二段鉆身上的中段排屑槽103及設置在第四段鉆身上的后段排屑槽104，中段排屑槽103以及后段排屑槽104之間的銜接處設置有一過渡槽(圖中未示出)，該過渡槽設置在第三段鉆身上。如圖中所示，中段排屑槽103的槽寬Wl小于后段排屑槽104的槽寬W3，中段排屑槽103與后段排屑槽104具有相同的螺旋角即Y I=Y 2 (Y I、Y 2分別為中段排屑槽103及后段排屑槽104的螺旋角)。由于螺旋角Y 1=Y2，在槽寬變大的情況向，后段排屑槽104的幅寬W4將減小，即W4 <W2 (W2為前段排屑槽的幅寬)。這樣，第四段鉆身的溝幅比W3/W4將大于第二段鉆身的溝幅比W1/W2，也就是說，鉆頭在第四段鉆身開始溝幅比增大，增大了鉆頭的容屑能力，有利于提高排屑性能，進而改善鉆頭的孔粗性能以及降低鉆頭的折損率。
由于中段排屑槽103以及后段排屑槽104的槽寬不同，為了避免應力集中，同時提高鉆屑在住排屑槽內(nèi)的流通順暢度，因而在中段排屑槽103及后段排屑才104的銜接處即第三段鉆身處設置過渡槽，其為一段由中段排屑槽103的末端平滑過渡到后段排屑槽104的過渡槽。如圖中所示，第二段鉆身的長度遠小于第四段鉆身的長度，也就是說，后段排屑槽104在鉆身100的跨越長度大于所述中段排屑槽103在鉆身100上的跨越長度。由于后段排屑槽104的槽寬大，則后段排屑槽104的跨越長度大的話可以提高鉆頭的容屑性能。本實施例同時提供所述微型鉆頭的加工方法，其鉆尖的加工以及兩條鉆尖端排屑槽的加工與常規(guī)鉆頭的加工相同，不再詳述，值得注意的是，兩條鉆尖端排屑槽的加工螺旋角不同，因而其尾部在鉆身上匯聚并形成一條排屑槽。如圖2所示，所述微型鉆頭排屑槽的加工是通過砂輪7在鉆身100上進行磨削形成的。如圖3所示，為了使排屑槽的槽寬達到某一需求值，砂輪7的回轉(zhuǎn)截面需要與棒料100的中心軸線形成一定角度，砂輪7的角度通過在刀具磨床上進行調(diào)整砂輪7的安裝角度實現(xiàn)，因此，砂輪7的回轉(zhuǎn)平面與棒料100的中心軸線形成的角度為砂輪的安裝角α。本實施例的微型鉆頭排屑槽的加工包括以下步驟Pl :加工兩條鉆尖端排屑槽，在鉆身100上使用砂輪磨削出兩條螺旋角不同的第一鉆尖端排屑槽101以及第二鉆尖端排屑槽102，使所述第一鉆尖端排屑槽101以及第二鉆尖端排屑槽102匯聚。Ρ2 :加工中段排屑槽103，設定中段排屑槽103的加工螺旋角Y I以及砂輪的安裝角α 1，在鉆身100的第一鉆尖端排屑槽101以及第二鉆尖端排屑槽102的匯聚處使用砂輪按設定好的加工螺旋角Y I磨削出主排屑槽的中段排屑槽103。Ρ3 :加工過渡槽，在中段排屑槽103的尾部用砂輪磨削出一過渡槽，過渡槽可看做是一段較短的槽寬的大小由前段排屑向后段排屑槽漸漸變化的排屑槽。Ρ4 :加工后段排屑槽，該步驟包括以下兩種情況第一種情況，若加工所述中段排屑槽103時砂輪的安裝角α I大于該中段排屑槽103的螺旋角時，加工完該中段排屑槽103后，增大砂輪相對于鉆身的安裝角使砂輪的安裝角變成α 2，進行后段排屑槽的加工；第二種情況，若加工所述中段排屑槽103時砂輪的安裝角α 3小于該中段排屑槽103的螺旋角時，加工完該中段排屑槽103后，減小砂輪相對于鉆身的安裝角使砂輪的安裝角變成α 4，進行后段排屑槽的加工。在步驟Ρ4中，由于砂輪的安裝角α在加工時已經(jīng)固定，因而可以通過改變鉆身100與砂輪的相對角度，即可調(diào)整安裝角α的大?。槐静襟E通過調(diào)整增大安裝角α與加工螺旋角Y之間的角度差，從而在加工過程中增大該后段排屑槽的槽寬。如圖3所示，砂輪7的旋轉(zhuǎn)平面若發(fā)生變化，在螺旋角不變的情況下，則排屑槽的槽寬將發(fā)生變化。由于排屑槽是由砂輪磨出來的，而磨削出來的槽的寬窄，即是砂輪7在垂直行進方向的面上的截面的寬窄。由砂輪7結構可知，該截面在砂輪旋轉(zhuǎn)平面過砂輪行進方向時最窄，即該截面是過砂輪7軸心的截面；該截面在砂輪7旋轉(zhuǎn)平面垂直于而砂輪7行進方向時最寬，即該截面是砂輪在旋轉(zhuǎn)平面的截面。當旋轉(zhuǎn)平面與砂輪行進方向之間的關系介于以上兩種情況時，截面的寬窄便介于最寬、最窄之間，當然，排屑槽的寬度也介于最寬、最窄之間。由上述結論可知，通過改變砂輪7的安裝角(即改變砂輪的旋轉(zhuǎn)平面)使之與排屑··槽的螺旋角的角度差變大，可以增大主排屑槽的槽寬。因此在步驟S4的第一種情況以及第二種情況下，可增大后段排屑槽的槽寬。實施例二本實施例與實施例一不同之處在于，步驟S4中，砂輪的安裝角α不變，但是，后段排屑槽104的加工螺旋角Y 2變小，此時得到的鉆頭結構如圖4所示，中段排屑槽103的槽寬為W2，而后段排屑槽104由于砂輪的安裝角α沒有變化但螺旋角Υ2變小，導致了后段排屑槽104的槽寬變大，這樣，由于后段排屑槽104的槽寬變大，可以提高鉆頭的容屑能力，當然，由于螺旋角Y 2變小，致使第四段鉆身上的后段排屑槽104的密度減小，可能抵消增大的容屑量，但是，在容屑量不減小的情況下，螺旋角Y2變小有利于提高鉆屑在后段排屑槽的流動性能。為了避免由于增大后段排屑槽104的寬度而造成鉆身強度減小，以及避免過大的螺旋角變化導致鉆屑不易由中段排屑槽103排入后段排屑槽104，前段排屑槽與后段排屑槽的螺旋角度差為疒25°。而對于本實施例來說，過渡槽不僅需要進行寬度變化，同時其螺旋角也需要進行漸變，由于過渡槽的長度較短，因而只需對其進行一次螺旋角變化即可銜接到下一段排屑槽。以上兩個實施例均以具有一個主排屑槽的微型鉆頭進行說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。當然，對于具有兩條或更多條排屑槽(即兩條或多條由鉆尖端一直延伸至鉆尾的排屑槽)的微型鉆頭來說，也同樣可以通過增大螺旋角來增大溝幅比，以提高鉆頭的容屑性能，其中以兩條排屑槽的微型鉆頭更為常見。另外，對于只具有一條有鉆尖端部延伸至鉆尾的排屑槽的單刃鉆來說，也適用于本發(fā)明的方案，因單刃鉆本身也只有一條主切削刃，其容屑能力有限，可以通過本發(fā)明方案進行改進提高容屑能力，改善鉆頭性倉泛。以上所列的兩個實施例中，由于不同鉆頭尺寸及精度需求，還可將微型鉆頭加工成具有更多段具有不同形狀或結構的排屑槽，如還可以加工成具有5、6段或更多段的排屑槽，而螺旋角增大也可以是從第Ν+1段開始，N ^ O ;而相應的加工方法也是按照上述步驟進行，首先從鉆尖向鉆尾的方向，依次加工第一段至第N+1段排屑槽，;然后加工第N+2段至最末段排屑槽，在加工所述第N+2段至最末段排屑槽時，依次增大第N+2段至最末段排屑槽的槽寬即可。實施例一及實施例二中，從中段排屑槽103開始槽寬增大變化，即N=l，第N+1段為第2段即所述中段排屑槽103。以上內(nèi)容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種微型鉆頭，包括排屑槽，其特征在于，所述排屑槽包括多段，由鉆尖向鉆尾的方向，由第N+1段排屑槽開始，每段排屑槽的槽寬依次增大，所述N ^ O。
2.如權利要求I所述的微型鉆頭，其特征在于，由鉆尖向鉆尾的方向，由第N+1段排屑槽開始，每段排屑槽的螺旋角依次減小。
3.如權利要求I或2所述的微型鉆頭，其特征在于，由鉆尖向鉆尾的方向，由所述第 N+1段排屑槽開始，相鄰的兩段排屑槽之間設置有過渡槽。
4.如權利要求3所述的微型鉆頭，其特征在于，所述微型鉆頭僅包括三段排屑槽，分別為前段排屑槽、中段排屑槽以及后段排屑槽，所述N=l，所述第N+1段排屑槽為所述中段排屑槽。
5.如權利要求4所述的微型鉆頭，其特征在于，所述后段排屑槽在鉆身的跨越長度大于所述中段排屑槽在鉆身上的跨越長度。
6.如權利要求I所述的微型鉆頭，其特征在于，所述微型鉆頭還包括至少兩條起始于鉆尖端部的鉆尖端排屑槽，所述鉆尖端排屑槽的尾部匯聚形成一條排屑槽并延伸至鉆尾。
7.如權利要求6所述的微型鉆頭，其特征在于，所述微型鉆頭僅包括兩條起始于鉆尖端的排屑槽，所述兩條排屑槽分別延伸至鉆尾。
8.如權利要求I所述的微型鉆頭，其特征在于，所述微型鉆頭為單刃鉆，僅包括一條由鉆尖端部延伸至鉆尾的排屑槽。
9.一種如權利要求I所述的微型鉆頭的加工方法，包括加工排屑槽的步驟；其特征在于，所述加工排屑槽包括以下步驟 51、由鉆尖向鉆尾的方向，依次加工第I段至第N+1段排屑槽，所述N> O ； 52、加工第N+2段至最末段排屑槽，在加工所述第N+2段至最末段排屑槽時，依次增大第N+2段至最末段排屑槽加工時的加工螺旋角與安裝角之間的角度差，所述安裝角為加工砂輪回轉(zhuǎn)截面相對于鉆身的夾角。
10.如權利要求9所述的微型鉆頭的加工方法，其特征在于，增大砂輪的安裝角與排屑槽的加工螺旋角的角度差是通過改變砂輪相對于鉆身的安裝角或減小所述排屑槽的加工螺旋角實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明公開一種微型鉆頭及其加工方法，微型鉆頭包括排屑槽，所述排屑槽包括多段，由鉆尖向鉆尾的方向，由第N+1段排屑槽開始，每段排屑槽的槽寬依次增大，所述N≥0。本發(fā)明由于微型鉆頭的主排屑槽具有多段結構，并且由鉆尖到鉆尾的方向，每段主排屑槽的槽寬依次增大，槽寬增大后的排屑槽可以容納更多鉆屑，即提高了鉆頭的容屑性能，進而有利于提高鉆頭的排屑性能，提高了鉆頭的孔粗性能、降低鉆頭的折損率。
文檔編號B23B51/02GK102873380SQ20121041718
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權日2012年10月26日
發(fā)明者厲學廣 申請人:深圳市金洲精工科技股份有限公司