專(zhuān)利名稱(chēng)：小型鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種用于在印刷基板中鉆出小直徑深孔的孔部的小型鉆頭等切削工具。
另外，本申請(qǐng)以向日本提出的專(zhuān)利申請(qǐng)(專(zhuān)利申請(qǐng)2000-346953)為基礎(chǔ)，并且引入該日本申請(qǐng)的記載內(nèi)容作為本說(shuō)明書(shū)的一部分。
在以往的小型鉆頭中，在繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的小型鉆頭的刀尖部的周面，從刀尖部的頂端向基端相對(duì)形成繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)呈螺旋狀的2條切屑排出槽。在設(shè)有這樣的2條切屑排出槽的以往的小型鉆頭中，由于2條切屑排出槽會(huì)減薄芯厚而降低鉆頭剛性，因此，在加工孔徑為1mm以下且孔深與孔徑之比為5以上的小徑深孔的情況下，因孔彎曲會(huì)造成孔位置角度降低、刀尖部折損。雖然在解決這些缺陷的一種方法中采用了步進(jìn)式進(jìn)給，但是鉆孔的速度極低，從而會(huì)大幅度減低生產(chǎn)率。
為了解決上述問(wèn)題，可采用在USP5584617中披露的小型鉆頭。圖9為這種小型鉆頭的側(cè)視圖，

圖10為這種小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。這種小型鉆頭10的特征在于設(shè)有刀尖部1以及鉆桿，刀尖部1如圖9所示，從其頂端向基端設(shè)有繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)呈螺旋狀的1條切屑排出槽2，并且切屑排出槽2的螺旋角γ從刀尖部1的頂端向基端連續(xù)增大，從而能夠改善切屑的排出處理。另外，在刀尖部1的剖面圖中，如圖10所示，刀尖部1的外周面，即刀帶3由邊緣4以及具有一定鉆頭間隙深度a的鏟背面5構(gòu)成，邊緣4沿小型鉆頭10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向T形成于切屑排出槽2的正后方，另外緊接邊緣4的后方形成鏟背面5。在這種小型鉆頭10中，由于僅存在1條切屑排出槽2，因此，不會(huì)減薄刀尖部1的芯厚，并能夠保證具有較高的剛性，從而在一定程度上解決了前面所述的問(wèn)題。
但是，由于為了保證具有較高的剛性而設(shè)置在刀尖部1周面上的切屑排出槽2僅為1條，因此，用于排出切屑的空間小于以往設(shè)有2條切屑排出槽的小型鉆頭，從而會(huì)產(chǎn)生切屑排出性能惡化以致引起切屑堵塞的切屑排出不良。
另外，由于位于邊緣4轉(zhuǎn)動(dòng)方向后方的鏟背面5的鉆頭間隙深度a很小，因此不能形成尺寸足以排出切屑的空間，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)排出切屑的任務(wù)。
結(jié)果，特別是在進(jìn)行孔徑為0.5mm以下且孔深與孔徑之比為10以上的極小徑深孔加工時(shí)，會(huì)頻繁發(fā)生切屑排出不良，因此無(wú)法充分適應(yīng)近來(lái)的進(jìn)一步減小孔徑、進(jìn)一步加深孔深的要求。
涉及本發(fā)明的小型鉆頭用于鉆出的孔的孔徑為1mm以下且孔深與孔徑之比為5以上的小徑深孔加工，并且在刀尖部的周面形成從該刀尖部頂端向基端、繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)呈螺旋狀的切屑排出槽，這種小型鉆頭的特征在于形成在所述刀尖部周面的切屑排出槽僅為1條，另外，形成槽狀部，所述槽狀部位于所述切屑排出槽的鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向前方，開(kāi)設(shè)在所述刀尖部的周面，同時(shí)與該切屑排出槽連通，并且具有足夠的尺寸，以便在切削被切削材料時(shí)，能夠排出切屑。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于設(shè)置在所述刀尖部周面的切屑排出槽僅為1條，因此，與在刀尖部上設(shè)置2條切屑排出槽的以往的小型鉆頭相比，加厚了芯厚，從而能夠獲得高鉆頭剛性。另外，通過(guò)在切屑排出槽的鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向前方，形成尺寸足以排出切屑的槽狀部，不僅通過(guò)切屑排出槽而且還能通過(guò)槽狀部排出切屑，從而能夠獲得良好的切屑排出性。
另外，槽狀部中最深處的深度M與刀尖部的最大外徑D的比例M/D最好為10％以上，若該比例M/D小于10％，則會(huì)導(dǎo)致切屑排出性惡化。
另外，還具有的特征包括與所述刀尖部的斷面內(nèi)接的最大圓的直徑d與所述刀尖部的最大外徑D的比例d/D(以下，稱(chēng)為芯厚比例)為60％以上。
若采用這種結(jié)構(gòu)，則能夠充分確保小型鉆頭的芯厚，確保鉆頭的剛性較高。另外，若芯厚比例小于60％，則會(huì)減薄小型鉆頭的芯厚，無(wú)法保證充分的鉆頭剛性。
另外，還具有的特征包括在形成所述刀尖部的邊緣的部分的斷面中，分別連接邊緣的兩個(gè)端部和轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)的線(xiàn)所形成的角度(以下，稱(chēng)為余角)為120°以上。
所述邊緣在切削中與加工孔的內(nèi)壁接觸，從而具有除毛刺的效果，同時(shí)，具有與向直徑方向外側(cè)拉伸刀刃部分的力相抵銷(xiāo)，導(dǎo)引刀尖部以提高小型鉆頭的直進(jìn)性的功能，若采用上述結(jié)構(gòu)，則具有穩(wěn)定的鉆頭直進(jìn)性。另外，若余角小于120°，則會(huì)有損于直進(jìn)性，無(wú)法獲得足夠的孔位置精度。
圖2為在圖1中所示的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
圖3為顯示第一實(shí)施例的小型鉆頭切削被切削材料的狀態(tài)的頂端視圖。
圖4為顯示本發(fā)明第二實(shí)施例的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
圖5為顯示本發(fā)明第三實(shí)施例的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
圖6為顯示本發(fā)明第四實(shí)施例的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
圖7為顯示本發(fā)明第五實(shí)施例的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
圖8為示意性側(cè)視圖，其顯示了本發(fā)明第三實(shí)施例的變形例的小型鉆頭的刀尖部。
圖9為顯示以往的小型鉆頭的側(cè)視圖。
圖10為在圖9中所示的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的小型鉆頭的側(cè)視圖，圖2為在圖1中所示的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
本發(fā)明第一實(shí)施例的小型鉆頭20由刀尖部11以及鉆桿構(gòu)成，刀尖部11如圖1所示，例如以直徑為0.05～1mm的小直徑形成大致圓柱形狀，并構(gòu)成從其頂端至基端具有相同外徑D的直線(xiàn)型。即，刀尖部11的外徑D形成最大外徑D。
另外，在刀尖部11，從其頂端向基端以螺旋狀形成以轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O為中心在外周面開(kāi)口的1條切屑排出槽12。
從同一刀尖部11的頂端向基端以螺旋狀形成以小型鉆頭12的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O為中心在刀尖部11的外周面開(kāi)口的1條槽狀部15。此處，槽狀部1 5如圖2所示，通過(guò)構(gòu)成向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O凹入的凹曲面的壁面16以凹槽狀形成，并且位于在切屑排出槽12的轉(zhuǎn)動(dòng)方向T正前方，該壁面16的轉(zhuǎn)動(dòng)方向T的后方形成與切屑排出槽12連通的狀態(tài)。槽狀部15的最深部的深度M(即，從在與轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O正交的直線(xiàn)上、從刀尖部11外周面至槽狀部15的壁面16的長(zhǎng)度的最大值)與刀尖部11的最大外徑D的比例M/D最好為10％以上，若比例M/D小于10％，則會(huì)造成切屑排出性惡化。
朝向切屑排出槽12的小型鉆頭20的轉(zhuǎn)動(dòng)方向T的壁面的頂端區(qū)域形成前傾面13，在該前傾面13和刀尖部11的頂端退刀面14的交叉棱角線(xiàn)部形成刀刃17。此處，刀尖部11的最大外徑D(在第一實(shí)施例中，在刀尖部11的剖面圖中，以轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O為中心、使后面所述的邊緣18作為圓弧的圓的直徑)小于1mm，并且，以刀尖部11的有效刀刃長(zhǎng)度L和最大外徑D之比L/D為5以上的方式形成刀尖部11。
在刀尖部11，除切屑排出槽12以及槽狀部15以外的外周面，即刀帶19構(gòu)成邊緣18，切屑排出槽12以及槽狀部15同樣從刀尖部11的頂端向基端側(cè)，以螺旋狀形成在小型鉆頭20的轉(zhuǎn)動(dòng)方向T的后側(cè)。此處，在本第一實(shí)施例中，從刀尖部11的頂端至基端形成邊緣18。
此處，如圖2所示，在刀尖部11的剖面圖中，若位于邊緣18轉(zhuǎn)動(dòng)方向T最前方的端部(在第一實(shí)施例中，形成在切屑排出槽12和邊緣18的交叉棱角線(xiàn)的端部)為18a，位于邊緣18轉(zhuǎn)動(dòng)方向T最后方的端部(形成在槽狀部15和邊緣18的交叉棱角線(xiàn)的端部)為18b，那么，分別連接這兩個(gè)端部18a、18b和軸線(xiàn)0的線(xiàn)AOB所形成的角度θ(余角θ)被設(shè)定為120°以上(例如，在本第一實(shí)施例中，余角θ＝200°)。
如圖2所示，使內(nèi)接刀尖部11的斷面的最大圓(所謂芯厚)的直徑d與刀尖部11的最大外徑D的之比d/D(芯厚比例d/D)為60％以上。此處，在第一實(shí)施例中，如圖2所示，內(nèi)接邊緣18和切屑排出槽12的圓具有最大的外徑d，芯厚比例d/D例如為65％。另外，在本第一實(shí)施例中，芯厚比例d/D從刀尖部11的頂端至基端是一定的。
在第一實(shí)施例中的小型鉆頭20中，如下所述那樣，進(jìn)行對(duì)印刷基板等被切削材料21鉆孔的加工。在圖3中，顯示了第一實(shí)施例的小型鉆頭20的刀尖部11的頂端示意圖。
如圖3所示，通過(guò)小型鉆頭20以轉(zhuǎn)動(dòng)方向T轉(zhuǎn)動(dòng)，刀刃17對(duì)被切削材料21進(jìn)行切削。沿切屑排出槽12、以刀尖部11的基端方向?qū)б藭r(shí)產(chǎn)生的切屑，使其排出至加工孔的外部。此時(shí)，由于形成了用于排出切屑的尺寸非常大的槽狀部15，因此，不但能通過(guò)切屑排出槽12而且通過(guò)槽狀部15，向刀尖部15的基端方向?qū)б邢鲿r(shí)產(chǎn)生的切屑，并將切屑排出加工孔的外部。之后，設(shè)置在刀尖部11外周面的邊緣18一面進(jìn)行加工孔內(nèi)壁的除毛刺等表面精加工，一面通過(guò)導(dǎo)引加工孔的內(nèi)壁，小型鉆頭20沿刀尖部11頂端的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O的方向進(jìn)行切削。
如上所述，在第一實(shí)施例的小型鉆頭20中，由于在刀尖部11僅形成了一條切屑排出槽12，且芯厚比例d/D為60％以上，因此，因?yàn)椴粫?huì)減薄刀尖部11的芯部厚度，且具有較高的鉆頭剛性，所以能夠防止由孔的歪斜造成的孔位置角度的降低，以及鉆頭的折損。
另外，由于在刀尖部11中設(shè)有槽狀部15，因此，不但通過(guò)切屑排出槽12，而且通過(guò)槽狀部15能夠使切屑在刀尖部11的基端排出，從而防止切屑堵塞，與以往設(shè)有1條切屑排出槽的小型鉆頭相比，能夠獲得良好的切屑排出性。
由于邊緣18在切削中與加工孔的內(nèi)壁接觸而具有除毛刺的效果，同時(shí)導(dǎo)引刀尖部11以具有提高小型鉆頭直進(jìn)性的作用，且將余角設(shè)定為120°以上，所以能夠具有充分的鉆頭直進(jìn)性以獲得良好的孔位置精度。
此處，若余角θ小于120°，則有損于邊緣18產(chǎn)生的導(dǎo)引性，并且以轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O為中心的鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)平衡會(huì)破壞，喪失鉆頭的直進(jìn)性，從而無(wú)法獲得充分的孔位置精度。另外，希望余角θ越大越好。
在切削中，如圖3所示，刀刃17部分承受通過(guò)被切削材料12的切削從轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O向直徑方向外側(cè)拉伸的力P，邊緣18承受從加工孔的內(nèi)壁向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)O方向被加壓的應(yīng)力Q。如第一實(shí)施例那樣，若設(shè)置了余角θ為120°以上(例如200°)的邊緣18，則邊緣18承受的應(yīng)力Q會(huì)增大，刀刃17以與拉伸產(chǎn)生的力P相抵消的方式運(yùn)動(dòng)，從而防止鉆頭的歪斜，獲得更穩(wěn)定的鉆頭的直進(jìn)性，保持孔的位置精度的穩(wěn)定。
下面，以圖4和5顯示本發(fā)明的第二、第三實(shí)施例的小型鉆頭中刀尖部的剖面圖。
此處，第二、第三實(shí)施例的小型鉆頭30、40具有與上述第一實(shí)施例的小型鉆頭20大致相同的結(jié)構(gòu)，不同之處在于余角θ和芯厚比例d/D不同，與上述第一實(shí)施例相同或同樣的部分采用了相同的標(biāo)號(hào)，故省略了對(duì)它們的說(shuō)明。
第二實(shí)施例的小型鉆頭30如圖4所示，將其余角θ設(shè)定為例如170°，并且將芯厚比例d/D設(shè)定為例如65％。此處，在第二實(shí)施例中，與邊緣18和切屑排出槽12以及槽狀部15內(nèi)接的圓具有最大外徑d。
在第二實(shí)施例中，由于將余角θ設(shè)定為小于第一實(shí)施例的余角，因此，槽狀部15的空間尺寸大于第一實(shí)施例的槽狀部空間尺寸。另外，雖然設(shè)置的芯厚比例d/D與第一實(shí)施例的相同，但是由于槽狀部15加大，因此會(huì)在一定程度上減小刀尖部11的剖面面積。
因此，與第一實(shí)施例相比，由于減小了與加工孔內(nèi)壁接觸的邊緣18的面積，并且減小了刀尖部11的剖面面積，因此，雖然多少會(huì)有損于鉆頭的直進(jìn)性以及鉆頭的剛性，但是，通過(guò)加大槽狀部15，仍能夠獲得良好的切屑排出性。
第三實(shí)施例的小型鉆頭40如圖5所示，將其余角θ設(shè)定為例如120°，并且將芯厚比例d/D設(shè)定為例如60％。此處，在第三實(shí)施例中，與邊緣18和切屑排出槽12以及槽狀部15內(nèi)接的圓具有最大的外徑d。
在第三實(shí)施例中，由于與第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例相比，較小地設(shè)定了余角θ，因此，槽狀部15的空間尺寸大于第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例的槽狀部空間尺寸。另外，設(shè)定的芯厚比例d/D小于第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例的芯厚比例d/D。
因此，與第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例相比，由于進(jìn)一步減小了與加工孔內(nèi)壁接觸的邊緣18的面積，并且減小了刀尖部11的剖面面積，因此，雖然多少會(huì)有損于鉆頭的直進(jìn)性，但是，通過(guò)進(jìn)一步加大槽狀部15，能夠獲得更良好的切屑排出性。
如上所述，雖然盡可能地增大余角θ，可以增大與加工孔內(nèi)壁接觸的邊緣18的面積，以獲得更穩(wěn)定的鉆頭直進(jìn)性，但是，因此會(huì)減小槽狀部15的空間，從而導(dǎo)致切屑排出性惡化。另外，雖然盡可能地增大芯厚比例d/D，可以提高鉆頭的剛性，但是因此減小其切屑排出槽12以及槽狀部15的空間，從而會(huì)造成切屑排出性惡化。
考慮到這些關(guān)系，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，通過(guò)根據(jù)被切削材料或鉆孔加工的環(huán)境等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定余角θ、芯厚比例d/D、槽狀部15以及切屑排出槽12的尺寸，從而能夠獲得具有所希望特性的小型鉆頭。
在本實(shí)施例中，為了減小被切削材料的加工孔的壁面與刀帶19的摩擦，也可以設(shè)置鏟背面以便以一定的鉆頭間隙深度形成間隙，下面通過(guò)第四、第五實(shí)施例說(shuō)明這種情況。
第四、第五實(shí)施例的小型鉆頭50、60以大致與第一實(shí)施例的小型鉆頭10相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，相同的部分采用了相同的符號(hào)，故省略了對(duì)它們的說(shuō)明。圖6顯示了第四實(shí)施例的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖，圖7顯示了第五實(shí)施例的小型鉆頭的刀尖部的剖面圖。
第四實(shí)施例的小型鉆頭50如圖6所示，除其刀尖部11的切屑排出槽12以外的外周面，即刀帶19，由邊緣18以及鏟背面19a構(gòu)成，與切屑排出槽12相同，從刀尖部11的頂端向基端側(cè)、在小型鉆頭50的轉(zhuǎn)動(dòng)方向T的后方以螺旋狀形成。邊緣18沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向T在切屑排出槽12正后方形成，再在邊緣18的后方緊接形成鏟背面19a。另外，鏟背面19a的鉆頭間隙深度b是一定的。
此處，將余角θ設(shè)定為例如150°，并且將芯厚比例d/D設(shè)定為例如65％。
如上所述，由于為了避免與被切削材料的加工孔的壁面的摩擦，以可以產(chǎn)生一定鉆頭間隙深度b的間隙的方式形成鏟背面19a，因此，在對(duì)被切削材料穿孔時(shí)，可以減小與加工孔內(nèi)壁接觸的邊緣18的面積。因此，由于鉆頭間隙深度b很小，刀尖部11的斷面面積的減小量也很小，所以能夠較高地保持鉆頭的剛性。
具有這種結(jié)構(gòu)的小型鉆頭50雖然能夠?qū)崿F(xiàn)與上述第一至第三實(shí)施例相同的效果，但是，其適用于無(wú)法有效增大與加工孔內(nèi)壁接觸的邊緣18的面積的情況，如對(duì)切削阻力特別大的被切削材料進(jìn)行鉆孔的情況。
在第四實(shí)施例中，雖然鏟背面19a沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向T形成在刀帶19的后方部分(邊緣18的后方)，但是所述鏟背面19a也可以形成在刀帶19的中央部分，使邊緣18例如分為兩個(gè)，將這種情況的小型鉆頭作為第五實(shí)施例，并在圖7中顯示了其刀尖部的剖面圖。
第五實(shí)施例的小型鉆頭60如圖7所示，除其刀尖部11的切屑排出槽12以及槽狀部15以外的外周面，即刀帶19，由第一邊緣23、第二邊緣24以及鏟背面19a構(gòu)成，且與切屑排出槽12相同，從刀尖部11的頂端向基端側(cè)、在小型鉆頭60轉(zhuǎn)動(dòng)方向的后方以螺旋狀形成。沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向T、在切屑排出槽12的正后方形成第一邊緣23，并且，在第一邊緣23的后方緊接形成鏟背面19a，在鏟背面19a的后方緊接形成第二邊緣24。
第五實(shí)施例的小型鉆頭60雖然能夠?qū)崿F(xiàn)與第一至第四實(shí)施例相同的效果，但是，在利用這種小型鉆頭60對(duì)被切削材料鉆孔時(shí)，第一邊緣23以及第二邊緣24與加工孔的內(nèi)壁接觸，并分別承受沿向轉(zhuǎn)動(dòng)直線(xiàn)O的方向被壓迫的力。因此，由于會(huì)產(chǎn)生壓迫位于刀刃17正后方的邊緣(第一邊緣23)的應(yīng)力與拉伸刀刃17部分的力相抵消的作用，進(jìn)而，第一邊緣23以及第二邊緣24以由內(nèi)壁承受的力相互抵消的方式運(yùn)動(dòng)，因此，能夠防止鉆頭的歪斜，從而獲得更穩(wěn)定的小型鉆頭的直進(jìn)性，穩(wěn)定孔的位置精度。
在第五實(shí)施例中，雖然對(duì)將邊緣18的數(shù)量分為兩個(gè)設(shè)置的小型鉆頭60進(jìn)行了說(shuō)明，但是不應(yīng)局限于此，也可以具有分為三個(gè)以上的邊緣。
另外，在本實(shí)施例中，雖然說(shuō)明了刀尖部11從其頂端至基端具有一定外徑D(最大外徑D)的小型鉆頭，但是，本發(fā)明如圖8中刀尖部的示意圖所示，也可用于刀尖部11由位于其頂端部分的第一刀尖部11a和第二刀尖部11b構(gòu)成的端面切刀型小型鉆頭，其中第二刀尖部11b位于第一刀尖部11a后端且外徑D’比第一刀尖部11a的外徑D小。在這種情況下，第一刀尖部11a的外徑D構(gòu)成最大外徑D，邊緣18形成在第一刀尖部11a的外周面。
在本實(shí)施例中，雖然對(duì)刀尖部11的外徑D頂端至基端是一定的直線(xiàn)型小型鉆頭進(jìn)行了說(shuō)明，但是不應(yīng)局限于此，即使對(duì)于具有刀尖部11的外徑從頂端向基端逐漸減小的離角的小型鉆頭也是可行的。在這種情況下，刀尖部11的頂端側(cè)部分的外徑構(gòu)成最大外徑D。
另外，在本實(shí)施例中，雖然槽狀部15是以向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)鼓起的凸槽狀形成的，但不應(yīng)局限于此，例如也可以采用直角狀的槽等。
另外，在本實(shí)施例中，雖然芯厚比例d/D從刀尖部11的頂端至基端是一定的，但不應(yīng)局限于此，芯厚比例d/D也可以從刀尖部11的頂端向基端逐漸增大。
另外，在本實(shí)施例中，雖然繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)呈螺旋狀的切屑排出槽12以及槽狀部15的螺旋角從刀尖部11的頂端至基端是一定的，但是，其螺旋角也可以從頂端至向基端產(chǎn)生連續(xù)變化。
實(shí)驗(yàn)例將本發(fā)明一個(gè)例子的小型鉆頭作為實(shí)驗(yàn)例1～5，將芯厚比例d/D小于上述本發(fā)明范圍的小型鉆頭作為比較例1，將余角θ小于上述本發(fā)明范圍的小型鉆頭作為比較例2，而作為以往例，將在刀尖部11設(shè)置2條切屑排出槽12的小型鉆頭作為以往例1，將雖在刀尖部11設(shè)置1條切屑排出槽12但未形成槽狀部15的小型鉆頭作為以往例2～4，利用這些例子進(jìn)行被切削材料的鉆孔試驗(yàn)。另外，在實(shí)驗(yàn)例1～5，比較例1、2以及以往例1中，其切屑排出槽12的螺旋角為40°，而在以往例2～4中，其切屑排出槽12的螺旋角在刀尖部11的頂端為30°，向基端、螺旋角持續(xù)增大，在基端達(dá)到60°。試驗(yàn)條件以及結(jié)果如表1所示。
表1

在這些實(shí)驗(yàn)例、比較例以及以往例中，在刀尖部11的外徑從該刀尖部11頂端至基端是恒定的0.1mm的直線(xiàn)型鉆頭中，使用了有效長(zhǎng)度為1.2mm的小型鉆頭，對(duì)被切削材料(4塊重疊厚度為0.2mm的BT樹(shù)脂兩面板而成)安裝板(厚度0.2mm的LE400)以及墊板(厚度1.6mm的絕緣膠木樹(shù)脂板)，進(jìn)行鉆孔試驗(yàn)。以鉆頭的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為160000min-1(rpm)、進(jìn)給速度為0.015mm/rev的非步進(jìn)進(jìn)給方式進(jìn)行被切削材料的鉆孔加工，在將每100個(gè)孔的平均位置精度維持在小于±50μm的值的同時(shí)，測(cè)定能夠鉆出的孔數(shù)。此處，表1中的壽命表示在平均位置精度超過(guò)±50μm之前鉆出的孔數(shù)。
如表1所示，在將芯厚比例d/D設(shè)定為60％以上并且將余角θ設(shè)定為120°以上的實(shí)驗(yàn)例1～5中，鉆出的孔數(shù)在達(dá)到6200以上后仍能確保穩(wěn)定的孔位置精度，特別是在將芯厚比例d/D設(shè)定為65％以上并且將余角θ設(shè)定為150°以上的實(shí)驗(yàn)例3～5中，鉆出的孔數(shù)達(dá)到6700以上仍能確保穩(wěn)定的孔位置精度，能夠獲得顯著的效果。
在芯厚比例d/D為55％而小于本發(fā)明范圍的比較例1中，由于芯厚較小，因此會(huì)降低剛性，不能獲得鉆頭的直進(jìn)性，從而會(huì)發(fā)生孔的歪斜，鉆孔的孔數(shù)只有在4300以下，孔的位置精度才能穩(wěn)定。另外。在余角θ為90°而小于本發(fā)明范圍的比較例2中，由于與加工孔的內(nèi)壁接觸的邊緣面積較小，因此，不能獲得鉆頭的直進(jìn)性，從而會(huì)發(fā)生孔的歪斜，鉆孔的孔數(shù)只有在4100以下，孔的位置精度才能穩(wěn)定。
另外，在刀尖部11上形成2條切屑排出槽12的以往例1中，由于芯厚非常小而降低了鉆頭的剛性，因此，鉆出的孔數(shù)只有在1400以下，孔的位置精度才能穩(wěn)定。另外，在設(shè)置為刀尖部11上形成1條切屑排出槽12的槽狀部15的以往例2中，切屑排出性不良，并會(huì)發(fā)生切屑堵塞，鉆出的孔數(shù)只有在3800以下，孔的位置精度才能穩(wěn)定。另外，同樣，在設(shè)置為刀尖部11形成1條切屑排出槽12的槽狀部15的以往例3、4中，會(huì)造成切屑排出性惡化，發(fā)生切屑堵塞，以致在鉆出的孔數(shù)分別為2800、1800時(shí)，刀尖部11就會(huì)折損。
如上所述，將芯厚比例d/D設(shè)定為60％以上并且將余角θ設(shè)定為120°以上的實(shí)驗(yàn)例1～5與芯厚比例d/D小于本發(fā)明范圍的比較例1、余角θ小于本發(fā)明范圍的比較例2、在刀尖部11上形成2條切屑排出槽12的以往例1以及在刀尖部11形成1條切屑排出槽12的槽狀部15的以往例2～4相比，能夠鉆出許多孔的位置精度穩(wěn)定的孔。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明主要涉及一種用于在印刷基板中鉆穿出小直徑深孔的孔部的小型鉆頭等切削工具。
采用本發(fā)明的小型鉆頭，由于設(shè)置在刀尖部的切屑排出槽僅為1條，因此，不會(huì)使芯厚變薄，并能夠獲得較高的鉆頭剛性，使孔的位置精度穩(wěn)定。進(jìn)而，通過(guò)在切屑排出槽的鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向前方形成了尺寸足以排出切屑的槽狀部，由于在切削時(shí)切屑也可通過(guò)該槽狀部排出，因此，能夠良好地保持切屑排出性并防止切屑排出不良，并能夠防止鉆頭的刀尖部的折損等。
另外，由于具有芯厚比例為60％以上的特征，因此，能夠充分確保小型鉆頭的芯厚，保持鉆頭的剛性較高。
另外，由于具有余角為120°以上的特征，能抵消向徑外方向外側(cè)拉伸刀刃部分的力，并能導(dǎo)引刀尖部以提高小型鉆頭的直進(jìn)性，能獲得充分的鉆頭直進(jìn)性以及良好的孔的位置精度。
權(quán)利要求
1.一種小型鉆頭，其用于鉆出孔的孔徑為1mm以下且孔深與孔徑之比為5以上的小徑深孔加工，并且在刀尖部的周面形成從該刀尖部頂端向基端、繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)呈螺旋狀的切屑排出槽，其特征在于形成在所述刀尖部周面的切屑排出槽僅為1條，另外形成有槽狀部，所述槽狀部位于所述切屑排出槽的鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向前方，開(kāi)設(shè)在所述刀尖部的周面，同時(shí)與該切屑排出槽連通，并且具有足夠的尺寸，以便在切削被切削材料時(shí)，排出切屑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型鉆頭，其特征在于與所述刀尖部的斷面內(nèi)接的最大圓的直徑d與所述刀尖部的最大外徑D的比例d/D為60％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型鉆頭，其特征在于在形成所述刀尖部的邊緣的部分?jǐn)嗝嬷?，分別連接邊緣的兩個(gè)端部和轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)的線(xiàn)所成的角度為120°以上。
全文摘要
本發(fā)明的小型鉆頭設(shè)有在刀尖部(11)周面上的1條切屑排出槽(12)以及在鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)方向T前方與該切屑排出槽(12)連通、開(kāi)設(shè)在刀尖部(11)周面上的槽狀部(15)。將芯厚比例d/D設(shè)定為60％以上；將余角θ設(shè)定為120°以上。這種小型鉆頭具有較高的剛性，且切屑排出性良好，孔位置精度較高。
文檔編號(hào)B23B51/00GK1474726SQ01818673
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月14日
發(fā)明者金子和弘, 小谷二郎, 郎 申請(qǐng)人:三菱麻鐵里亞爾株式會(huì)社