钻头结构的制作方法

本发明有关于一种钻头结构(drill structure)，且特别是有关于一种适用于印刷电路板(printed circuit board,PCB)的钻头结构。

背景技术：

随着科技的发展，印刷电路板上的导线逐渐朝向高密度与高精度的线细化发展。为了因应市场对于印刷电路板的高质量、高需求量和快速供应的高度竞争环境，业界对于印刷电路板钻孔加工制程所使用到的微型钻头(micro drill)的精度、强度与进给速率，甚至是孔壁品质，等加工条件的要求也越来越高。而且，实务上，业界通常会对叠置而成的多片印刷电路板一并进行相同的钻孔加工制程，以提升加工效率和降低制造成本，因此所使用到的钻头长度较长，也必须具有足够的强度和排屑能力。

微型钻头主要包含一柄部段及一刃部段连接柄部段的一端，刃部段的最前端设置一刀面结构10，如图1所示，其包含两主刀面12、12’及两副刀面14、14’对称设置于一刀尖静点16，用以利用刀面结构10对加工物的表面进行凿切。在此种设计的刀面结构10中，副刀面14、14’会大幅降低整体刀面结构10的强度，使得刀面容易崩缺，降低钻头使用寿命；另外，由主刀面12的一棱边121及副刀面14的一棱边141所建构的刀面中心的厚度T较大，导致钻孔时下钻阻力较大，而容易降低钻头的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种钻头结构，减少如传统副刀面的设计，有助于大幅增加刀面结构强度，以增加钻头的使用寿命，又通过辅刀面的倾斜设计可以减少刀面中心厚度，使得利用此钻头结构进行钻孔时下钻阻力较小，而可增加主轴的寿命。

为了达到上述目的，本发明一实施例的钻头结构包含：一柄部段；以及一刃部段， 该刃部段设置于柄部段的一端，刃部段的最前端设置一刀面中心，刀面中心两侧向后斜向形成有两对称的主刀面，每一主刀面包含一切削边、一刀背边及一外缘边，两主刀面的两外缘边沿着刃部段的外周面往柄部段方向延伸旋绕以形成两螺旋侧刃及两排屑沟，其中每一主刀面的切削边及另一主刀面的邻近刀面中心的部分刀背边共同延设一辅刀面，该辅刀面延伸至一排屑沟的壁面，辅刀面与水平面之间具有一夹角，于一实施例中，辅刀面的宽度占刃部段的外径的20％至80％。

其中，每一主刀面的部分外缘边沿着螺旋侧刃形成一边隙沟，且边隙沟邻近刀背边。于一实施例中，刃部段分为一头部段及一身部段，头部段的最前端为刀面中心，身部段的外径小于头部段的外径，又边隙沟位于头部段的螺旋侧刃。其中身部段的外径及头部段的外径之间具有一段差深度，该段差深度占刃部段的外径的1％至20％。

其中，每一主刀面与水平面之间的夹角介于5度至30度之间，又两主刀面建构一钻尖角度，该钻尖角度介于100度至170度之间。

于一实施例中，刃部段由刀面中心往柄部段方向依序分为一前段、一中段及一后段，两排屑沟于前段呈对称分离、于中段逐渐靠近、且于后段部分重合。

于一实施例中，柄部段的材质为不锈钢，刃部段的材质为碳化钨，且柄部段及刃部段利用焊接或黏着剂接合在一起。又于另一实施例中，柄部段的一端面设置一内孔，刃部段的一端具有一插设端，内孔的内径小于或等于插设端的外径，且插设端挤入镶嵌于内孔，以结合柄部段及刃部段。

本发明的钻头结构的优点是，可减少如传统副刀面的设计，有助于大幅增加刀面结构强度，以增加钻头的使用寿命，又通过辅刀面的倾斜设计可以减少刀面中心厚度，使得利用此钻头结构进行钻孔时下钻阻力较小，而可增加主轴的寿命。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1所示为传统一种钻头结构的刀面结构示意图。

图2所示为本发明一实施例钻头结构的结构示意图。

图3a及图3b所示分别为本发明一第一实施例钻头结构的端面俯视图及部分侧面示意图。

图4a及图4b所示分别为本发明一第二实施例钻头结构的端面俯视图及部分侧面 示意图。

图5所示为本发明又一实施例钻头结构的结构示意图。

主要元件标号说明：

10 刀面结构

12、12’ 主刀面 121 棱边

14、14’ 副刀面 141 棱边

16 刀尖静点 T 厚度

20 钻头结构 22 柄部段

24 刃部段 241 头部段

242 身部段 24a 前段

24b 中段 24c 后段

26 刀面中心

28、28’ 主刀面 281、281’ 切削边

282、282’ 刀背边

282a 第一弧边 282b 第二弧边

283、283’ 外缘边

30、30’ 螺旋侧刃 32、32’ 排屑沟

34、34’ 辅刀面 341’ 底缘

θ1 倾斜角 θ2 钻尖角度

θ3 夹角 W 宽度

36、36’ 边隙沟

d 段差深度

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

图2所示为本发明一实施例钻头结构的结构示意图，如图2所示，一钻头结构20包含一柄部段22以及一刃部段24，刃部段24设置于柄部段22的一端，刃部段24的最前端设置一刀面中心26，刀面中心26两侧向后斜向形成有两对称的主刀面 28、28’，请同时参阅图3a及图3b所示分别为本发明一第一实施例钻头结构的端面俯视图及部分侧面示意图，如图3a及图3b所示，每一主刀面28、28’包含一切削边281、281’、一刀背边282、282’及一外缘边283、283’，两主刀面28、28’的两外缘边283、283’分别沿着刃部段24的外周面往柄部段22方向延伸旋绕以形成两螺旋侧刃30、30’及两排屑沟32、32’，其中每一主刀面28、28’的切削边281、281’与另一主刀面28’、28的邻近刀面中心26的部分刀背边282’、282共同延设(或延伸形成)一辅刀面34、34’延伸至一排屑沟32’、32的壁面。

其中，两主刀面28、28’是由刀面中心26两侧分别往柄部段22方向倾斜，如图3b所示，其倾斜角θ1介于5度至30度之间；又两对称倾斜的主刀面28、28’建构一钻尖角度θ2，如图2所示，钻尖角度θ2介于100度至170度之间。

接续上述说明，如图3a所示，主刀面28、28’的刀背边282、282’略呈双弧形，以其中主刀面28为例，刀背边282具有一第一弧边282a及一第二弧边282b，其中第一弧边282a与另一主刀面28’的切削边281’共同延设辅刀面34’，如图3b所示，辅刀面34’与一水平面之间具有一夹角θ3，于此实施例中，夹角θ3介于90度至180度之间，如图3a所示，亦即辅刀面34、34’的底缘341、341’往主刀面28、28’的外侧方向倾斜，定义此辅刀面34、34’具有一负倾斜角。

图4a及图4b所示分别为本发明一第二实施例钻头结构的端面俯视图及部分侧面示意图，如图4a及图4b所示，刀面中心26两侧向后斜向形成有两对称的主刀面28、28’，每一主刀面28、28’包含一切削边281、281’、一刀背边282、282’及一外缘边283、283’，每一主刀面28、28’的切削边281、281’与另一主刀面28’、28的邻近刀面中心26的部分刀背边282’、282共同延设(或延伸形成)一辅刀面34、34’延伸至一排屑沟32’、32的壁面；与第一实施例不同地，于此第二实施例中，如图4b所示，辅刀面34’与水平面之间的夹角θ3介于0度至90度之间，如图4a所示，亦即辅刀面34、34’的底缘341、341’往主刀面28、28’的内侧方向倾斜，定义辅刀面34、34’具有一正倾斜角。

于一实施例中，无论辅刀面34、34’为具有正倾斜角或负倾斜角，辅刀面34、34’的宽度W占刃部段24的外径的20％至80％，较佳者为占外径的60％；又请参阅图2、图3a及图4a，每一主刀面28、28’的部分外缘边283、283’沿着螺旋侧刃30、30’形成一边隙沟36、36’，且边隙沟36、36’邻近刀背边282、282’，于一实 施例中，边隙沟36、36’的长度短于排屑沟32、32’的长度。又于一实施例中，刃部段24可分为一头部段241及一身部段242，头部段241的最前端即为刀面中心26，头部段241的长度约介于0.2毫米(mm)至1.2毫米之间，又头部段241的外径大于身部段242的外径，头部段241的外径与身部段243的外径之间的段差深度d约占刃部段24的外径的1％至20％，其中边隙沟36、36’位于头部段241的螺旋侧刃30、30’。

进一步地，如图5所示，刃部段24由刀面中心26往柄部段22方向依序可分为一前段24a、一中段24b及一后段24c，前段24a可相等于头部段241(示于图2)的区域、长于头部段241的区域或短于头部段241的区域，两排屑沟32、32’于前段24a呈对称分离、于中段24b逐渐靠近、且于后段24c部分重合，于一实施例中，如图5所示，其中前段24a的区域对应于头部段241(示于图2)的区域，中段24b及后段24c的区域对应于上述身部段242(示于图2)的区域，亦即在头部段241中，两排屑沟32、32’呈对称分离，而于身部段242中，两排屑沟32、32’则逐渐靠近而至部分或完全重合。

其中，钻头结构的柄部段22的材质为不锈钢材质，刃部段24的材质为碳化钨材质，于一实施例中，柄部段22及刃部段24利用焊接或黏着剂接合在一起；又于另一实施例中，可于柄部段22的一端面设置一内孔(图中未示)，且刃部段24的一端具有一插设端(图中未示)，内孔的内径小于或等于插设端的外径，将插设端挤入镶嵌于内孔内，借以结合柄部段22及刃部段24。抑或钻头结构20的柄部段22及刃部段24亦可为以碳化钨棒材一体成形。

在本发明中，减少如图1所示的副刀面的设计有助于大幅增加刀面结构强度，以增加钻头的使用寿命，又通过辅刀面的倾斜设计可以减少刀面中心厚度，使得利用此钻头结构进行钻孔时下钻阻力较小，而可增加主轴的寿命。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。