钻孔工具的制作方法

本发明属于钻孔技术领域，尤其涉及钻孔工具。

背景技术：

随着印制电路板(pcb板)向着小型化、轻薄化方向的发展，为了保证pcb板的刚性及耐热化性能，pcb板的板材内部使用了更加紧实的玻璃纤维布及绝缘树脂结构，这样，会使得pcb板的切削难度加大，且采用现有的钻孔工具对该pcb板钻孔时，会存在玻璃纤维布难以切削断裂的问题，从而导致pcb板钻孔加工后孔内孔壁粗糙、产生钉头、产生孔口毛刺等加工不良现象的发生，严重影响了pcb板的钻孔质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足之处，提供了钻孔工具，其解决了现有钻孔工具难以将pcb板中玻璃纤维布切断导致钻孔质量差的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：钻孔工具，包括钻刃，定义所述钻刃之外周边缘处的前角为外前角，所述外前角的角度为3°-15°。

可选地，所述钻刃的一端设有钻尖，所述钻尖设有两个切口和位于两所述切口之间的中间实体部分，两所述切口对称设置于所述钻刃之轴心的两侧，所述切口具有从所述钻尖中心向外延伸的两个壁面，两所述壁面之间形成的夹角角度为60°-70°；所述中间实体部分的内切圆直径为所述钻刃之外圆直径的2％-5％；定义所述钻尖之中心边缘处的前角为内前角，所述内前角的角度为3°-8°。

可选地，所述钻刃设有两条沿其轴向螺旋延伸的排屑槽，两所述排屑槽的螺旋角相等，且两所述排屑槽的螺旋角角度都为15°-45°。

可选地，所述钻刃具有两条沿其轴向延伸的刃带，各所述排屑槽与各所述刃带在圆周方向交替设置，每条所述刃带的周向宽度都为所述钻刃之外圆周长的10％-40％。

可选地，所述刃带包括刃带本体和经磨削形成于所述刃带本体一侧的刃背，所述刃背的周向宽度为所述钻刃之外圆周长的1％-5％。

可选地，所述钻刃的一端设有钻尖，所述钻尖具有两个切削齿，两所述切削齿对称设置于所述钻刃之轴心的两侧，定义所述切削齿之轴向端面与垂直于所述钻刃轴心之竖直面之间的夹角为第一面角，定义所述钻刃之后刀面与垂直于所述钻刃轴心之竖直面之间的夹角为第二面角，所述第一面角的角度为5°-20°，所述第二面角的角度为10°-40°。

可选地，所述钻刃具有沿其轴向延伸的钻芯，各所述排屑槽与各所述刃带沿圆周方向交替环绕设置于所述钻芯的外周，所述钻芯为锥形结构，其锥度为0.01-0.05。

可选地，定义所述钻刃之外周边缘处的后角为外后角，所述外后角的角度为5°-40°。

可选地，所述钻刃的一端设有钻尖，所述钻尖的外圆直径为所述钻刃之外圆直径的80％-95％。

可选地，所述钻尖具有两个切削齿，两所述切削齿对称设置于所述钻刃之轴心的两侧，定义两所述切削齿之轴向端面之间形成的夹角为顶角，所述顶角的角度100°-180°。

本发明提供的钻孔工具，通过对钻刃的外前角进行优化设计，在保证钻刃刚度和具有足够排屑空间的前提下，还有效提高了钻刃的锋利性，利于将pcb板中的玻璃纤维布切断，有效解决了因切削不锋利导致钻孔时拉扯玻璃纤维布形成孔壁粗糙的技术难题，极大程度地提高了pcb板的钻孔质量。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的钻孔工具的主视示意图；

图2是本发明实施例一提供的钻孔工具的左视示意图；

图3是本发明实施例一提供的钻芯的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的第一面角的结构示意图；

图5是本发明实施例一提供的第二面角的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的钻孔工具的左视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，以下实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

本发明实施例提供的钻孔工具，优选适用于对pcb板进行钻孔，其取得的提高钻孔质量尤为显著；当然了，具体应用中，本发明实施例提供的钻孔工具，不限于用于对pcb板进行钻孔。

实施例一：

如图1-5所示，本发明实施例一提供的钻孔工具，包括钻刃1和设于钻刃1一端的钻柄(图未示)，定义钻刃1之外周边缘处的前角为外前角a，外前角a的角度为3°-15°。钻刃1是钻孔工具之用于进行钻孔工作的部分，钻柄是钻孔工具之用于供外物夹持的部分。钻刃1具有前刀面15和后刀面16，钻刃1的前角具体是指正交平面内前刀面15与基面间的夹角，钻刃1上任一点的基面是指通过该点且垂直于该点切削速度方向的平面。此处，外前角a为前刀面15最外侧边缘的前角。本实施例提供的钻孔工具，通过对钻刃1的外前角a进行优化设计，在保证钻刃1刚度和具有足够排屑空间的前提下，还可使得钻刃1的切削性能更加锋利了，实现了将pcb板中的玻璃纤维布轻易切断的效果，有效解决了因切削不锋利导致钻孔时拉扯玻璃纤维布形成孔壁粗糙的技术难题，极大程度地提高了pcb板的钻孔质量。

优选地，钻刃1设有两条沿其轴向螺旋延伸的排屑槽12，两排屑槽12的螺旋角c相等，且两排屑槽12的螺旋角c角度都为15°-45°。排屑槽12的设置，主要用于使得钻孔过程中被挖掉的屑末可从排屑槽12内排出孔外，从而利于保证钻孔的顺畅性。此处，通过对排屑槽12的螺旋角c度进行优化设计，可有效提高钻孔工具的整体排屑能力和降低切削加工温度，进而利于进一步提高钻孔质量。

优选地，钻刃1具有两条沿其轴向延伸的刃带13，各排屑槽12与各刃带13在圆周方向交替设置，每条刃带13的周向宽度l1都为钻刃1之外圆周长的10％-40％。各排屑槽12与各刃带13在圆周方向的交替设置，具体是指：一个排屑槽12的周向两侧分别与两刃带13邻接，一个刃带13的周向两侧与两排屑槽12邻接。刃带13的周向宽度l1，具体是指单一刃带13在一个圆周内延伸的轨迹距离。钻刃1的外圆周长，具体是指钻刃1的外接圆周长，即钻刃1的外圆周长＝π*d2。两刃带13的设置，可实现双螺旋切削的钻孔工作效果。此处，通过对刃带13周向宽度l1与钻刃1外圆周长的关系进行优化设计，既可利于提高钻刃1的切削锋利性，又可利于保证钻刃1的排屑空间。

优选地，刃带13包括刃带本体131和经磨削形成于刃带本体131一侧的刃背132，刃背132的周向宽度l2为钻刃1之外圆周长的1％-5％。刃背132是经磨削形成的一窄边边缘。此处，通过对刃背132周向宽度与钻刃1外圆周长的关系进行优化设计，可利于进一步综合提高钻刃1的切削性能和排屑性能。

优选地，钻刃1的一端设有钻尖11，钻尖11的外圆直径d1为钻刃1之外圆直径d2的80％-95％。钻尖11设于钻刃1之远离钻柄的一端。此处，通过对钻尖11外圆直径d1与钻刃1外圆直径d2的关系进行优化设计，利于进一步提高钻刃1的综合切削性能和排屑性能。

优选地，钻尖11具有两个切削齿17，两切削齿17对称设置于钻刃1之轴心的两侧，定义两切削齿17之轴向端面之间形成的夹角为顶角f，顶角f的角度100°-180°。此处，通过对顶角f的角度进行优化设计，利于进一步提高钻刃1的综合切削性能。

优选地，定义切削齿17之轴向端面(即切削齿17之沿钻刃1轴向延伸的极限端面)与垂直于钻刃1轴心之竖直面2(该竖直面2与可垂直截断钻刃1的横截面平行)之间的夹角为第一面角d，定义钻刃1之后刀面16与垂直于钻刃1轴心之竖直面2(该竖直面2与可垂直截断钻刃1的横截面平行)之间的夹角为第二面角e，第一面角d的角度为5°-20°，第二面角e的角度为10°-40°。此处，通过对第一面角d和第二面角e的角度进行优化设计，可利于进一步提高钻刃1的切削锋利性能。

优选地，钻刃1具有沿其轴向延伸的钻芯14，各排屑槽12与各刃带13沿圆周方向交替环绕设置于钻芯14的外周，钻芯14为锥形结构，其锥度为0.01-0.05。钻芯14具体为顺锥结构，即钻芯14以直径逐渐增大的形式从钻尖11所在端朝向钻刃1之另一端(靠近钻柄的端部)延伸。钻芯14的锥度taper＝(k2-k1)/l2，其中，k1为钻芯14之位于钻尖11所在端的直径,k2为钻芯14之位于钻柄所在端的直径，l2为钻刃1的轴向延伸长度。此处，通过对钻芯14的锥度进行优化设计，一方面能够保证钻刃1在钻孔加工过程中下具有较好的刚度和定位精度，从而利于提升钻孔的尺寸精度；另一方面在保证切削和排屑能力的情况下，还有效提高了钻孔工具的整体刚性，使得钻孔工具的抗弯折能力更强，降低了断钻风险，延长了钻孔工具的使用寿命。

优选地，定义钻刃1之外周边缘处的后角为外后角b，外后角b的角度为5°-40°。钻刃1的后角具体是指正交平面内后刀面16与基面间的夹角，外后角b为后刀面16最外侧边缘的后角。此处，通过对外后角b进行优化设计，可有效钻孔过程中的摩擦，增加排屑空间；其具体通过将钻刃1外周部分材料去除加工，加工后留下窄边成为刃背132，为了提高刃带本体131的强度，通过优化设计外后角b使得刃带本体131逐渐过渡到钻刃1的外周，进而使钻刃1在保证强度和刚性的前提下具有较好的锋利性。

优选地，为了提高夹具的普遍适用性，钻柄的外径采用行业标准设计，如3.175cm或者2.0cm等。

作为本实施例的一较佳实施方案，外前角a的角度为5°±2°，排屑槽12的螺旋角c度为30°±2°，刃带13的周向宽度l1为钻刃1之外圆周长的10％-20％，刃背132的周向宽度l3为钻刃1之外圆周长的1％-5％，第一面角d的角度为5°-20°，第二面角e的角度为10°-40°，钻芯14的锥度为0.01-0.05，外后角b的角度为5°-40°，钻尖11的外圆直径d1为钻刃1之外圆直径d2的80％-95％，顶角f的角度165°±5°。采用该优化方案的设计方式，钻孔工具在保证钻刃1刚度和具有足够排屑空间的前提下，取得的提高钻刃1锋利性、提高pcb板钻孔质量的效果尤为显著。

具体地，本实施例提供的钻孔工具的加工方法包括磨削螺旋排屑槽12步骤和磨尖步骤。其由于采用了独特的外前角a设计，故在保证钻刃1刚度和足够排屑空间的前提下，还有效提高了钻刃1的锋利性。

实施例二：

一并参照图1、图2和图6所示，本发明实施例二提供的钻孔工具，与实施例一的主要不同在于钻尖11的设置方式不同。具体地，本实施例提供的钻孔工具除了具有实施例一中钻孔工具的结构外，还具有如下结构：钻尖11设有两个切口111和位于两切口111之间的中间实体部分112，两切口111对称设置于钻刃1之轴心的两侧，切口111具有从钻尖11中心向外延伸的两个壁面，两壁面之间形成的夹角h角度为60°-70°；中间实体部分112的内切圆直径d3为钻刃1之外圆直径d2的2％-5％；定义钻尖11之中心边缘处的前角(即前刀面根部与基面形成的前角)为内前角g，内前角g的角度为3°-8°。本实施例提供的钻孔工具可在实施例一的基础上，通过进一步磨尖加工得到。本实施例中，通过切口111的设置，有效减小了钻孔工具在钻孔时的下钻阻力，从而提高了钻孔的孔位置精度，其在拥有实施例一中钻尖11保证孔壁质量(特别是孔壁粗糙度)的优点外，还能够改善孔位精确度，进一步提高了钻孔品质。

本实施例提供的钻孔工具，相对于实施例一提供的钻孔工具而言，可实现更优的加工下刀稳定性，在改善孔壁粗糙度的同时还有效提高了钻孔位置精度。

除了上述不同之外，本实施例提供的钻孔工具的其它结构均可参照实施例一进行优化设计，在此不在详述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。