钻头结构的制作方法

本发明是关于一种钻头结构，特别是指一种钻尖部厚度较小以减少钻孔的下钻阻力的钻头结构。

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工艺所使用到的微型钻头(microdrill)的精度、强度与进给速率，甚至是孔壁质量，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工艺，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。

传统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’及两次刀面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。其中主刀面12、12’的中心宽度wc等于主刀面12、12’的外侧宽度wo，钻孔时因钻尖部18的厚度较大，使得下钻阻力大，而造成钻头主轴寿命的降低；又此种刀面结构10仅包含两主刀面12、12’及两次刀面14、14’的设计，于钻孔时亦容易导致刀面的崩缺。

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，其中主刀面内侧的钻尖棱边的宽度小于主刀面外侧宽度，使得钻尖部具有较小的厚度，因此于钻孔时下钻阻力较小，而可增加刃部段的主轴寿命。

本发明的另一个目的是提出一种钻头结构，通过四刀面的结构及辅刀面的倾斜设计，可以大幅增加刀面抵抗磨耗的能力，增加钻头的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明一实施例钻头结构包含：一柄部段以及一刃部段，刃部段设置于柄部段的一端，且刃部段具有一钻芯位于刃部段的圆柱状核心，刃部段远离柄部段的一端设置一钻尖部，钻尖部的两侧朝柄部段方向斜向形成一第一切削刀面及一第二切削刀面，第一切削刀面的一第一外周边沿着刃部段的外周面往柄部段方向延伸旋绕钻芯以形成一第一切屑排出沟，第二切削刀面的一第二外周边沿着刃部段的外周面往柄部段方向延伸旋绕钻芯以形成一第二切屑排出沟；第一切削刀面包含一第一主刀面及一第一次刀面，第一主刀面具有一第一切削边、一第一钻尖棱边、一第一连接边及一第一外缘边，第一外缘边的两端点间的最短距离界定第一主刀面外侧宽度，第一连接边与第一次刀面接连，且第一次刀面包含一第一刀背边；第二切削刀面包含一第二主刀面及一第二次刀面，第二主刀面具有一第二切削边、一第二钻尖棱边、一第二连接边及一第二外缘边，第二外缘边的两端点间的最短距离界定一第二主刀面外侧宽度，第二连接边与第二次刀面接连，且第二次刀面包含一第二刀背边，第一钻尖棱边及第二钻尖棱边构成钻尖部，第一钻尖棱边与第二次刀面接连，且第二钻尖棱边与第一次刀面接连；其中，第一主刀面的第一切削边不与第一连接边平行，使第一钻尖棱边的宽度小于第一主刀面外侧宽度，且第一切削边与第二次刀面邻近第一钻尖棱边的一部分第二刀背边共同延设一第一辅刀面，第一辅刀面延伸至第一切屑排出沟的壁面；第二主刀面的第二切削边不与第二连接边平行，使第二钻尖棱边的宽度小于第二主刀面外侧宽度，且第二切削边与第一次刀面邻近第二钻尖棱边的一部分第二刀背边共同延设一第二辅刀面，第二辅刀面延伸至第二切屑排出沟的壁面。

于一实施例中，钻尖部包含一尖点，其为第一连接边、第二连接边、第一钻尖棱边及第二钻尖棱边的交点；于一实施例中，第一辅刀面及第二辅刀面分别往偏向尖点的方向倾斜且呈沟状轮廓，或于另一实施例中，第一辅刀面及第二辅刀面分别往远离尖点的外侧方向倾斜且呈沟状轮廓。

于一实施例中，第一刀背边及第二刀背边呈双弧形，第一刀背边包含连接的一第一内弧边及一第一外弧边，且第一内弧边连接第二钻尖棱边远离尖点的一端，第二刀背边包含连接的一第二内弧边及一第二外弧边，且第二内弧边连接第一钻尖棱边远离尖点的一端，其中第一辅刀面由第一切削边及第二内弧边延伸至第一切屑排出沟的壁面，第二辅刀面由第二切削边及第一内弧边延伸至第二切屑排出沟的壁面。

于一实施例中，钻芯的一截面的半径定义为一芯厚，第一主刀面外侧宽度及第二主刀面外侧宽度大于芯厚。

于一实施例中，第一主刀面的区域由第一钻尖棱边往第一外缘边方向逐渐加宽，第二主刀面的区域由第二钻尖棱边往第二外缘边方向逐渐加宽。

本发明又一实施例钻头结构包含：一柄部段以及一刃部段，刃部段设置于柄部段的一端，刃部段具有一钻芯位于刃部段的圆柱状核心，刃部段远离柄部段的一端设置一钻尖部，钻尖部的两侧朝柄部段方向斜向形成一第一切削刀面及一第二切削刀面，第一切削刀面的一第一外周边沿着刃部段的外周面往柄部段方向延伸旋绕钻芯以形成一第一切屑排出沟；其中第一切削刀面包含一第一主刀面及一第一次刀面，第一主刀面具有一第一切削边、一第一钻尖棱边、一第一连接边及一第一外缘边，第一外缘边的两端点间的最短距离界定一第一主刀面外侧宽度，第一连接边与第一次刀面接连，且第一次刀面包含一第一刀背边；第二切削刀面包含一第二主刀面及一第二次刀面，第二主刀面呈三角形，包含一第二钻尖棱边、一第二连接边及一第二外缘边，第二连接边与第二次刀面接连，且第二次刀面包含一第二刀背边、一第三外缘边及一第四外缘边，第一钻尖棱边及第二钻尖棱边构成钻尖部，第一钻尖棱边与第二次刀面接连，且第二钻尖棱边与第一次刀面接连，其中，第一主刀面的第一切削边不与第一连接边平行，使第一钻尖棱边的宽度小于第一主刀面外侧宽度，且第一切削边与第二次刀面邻近第一钻尖棱边的一部分第二刀背边共同延设一第一辅刀面，第一辅刀面延伸至第一切屑排出沟的壁面。

于一实施例中，钻尖部包含一尖点，其为第一连接边、第二连接边、第一钻尖棱边及第二钻尖棱边的交点，又第一辅刀面往偏向尖点的方向倾斜且呈沟状轮廓，或第一辅刀面往远离尖点的外侧方向倾斜且呈沟状轮廓。

于一实施例中，第一主刀面的区域由第一钻尖棱边往第一外缘边方向逐渐加宽。

于一实施例中，第二刀背边呈双弧形，第二刀背边包含连接的一第二内弧边及一第二外弧边，且第二内弧边连接第一钻尖棱边远离尖点的一端，其中第一辅刀面由第一切削边及第二内弧边延伸至第一切屑排出沟的壁面；其中第二次刀面的第二内弧边与第一切削边平滑的接连。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的钻头结构，由于第一切削边/第二切削边向而不与第一连接边/第二连接边平行的设计，相较于传统的切削边而言，第一切削边及第二切削边的切削长度较长，因此切削力较大；又由于第一钻尖棱边及第二钻尖棱边的宽度分别小于第一主刀面外侧宽度及第二主刀面外侧宽度，使得由第一钻尖棱边及第二钻尖棱边构成的钻尖部具有较小的厚度，于钻孔时下钻阻力较小，而可增加刃部段的主轴寿命；再者，本发明的钻头结构通过偏向或远离尖点方向倾斜的辅刀面的设计亦可以大幅增加刀面抵抗磨耗的能力，增加钻头的使用寿命。

本发明的钻头结构，一主刀面的区域由第一钻尖棱边往第一外缘边方向逐渐加宽，由于第一钻尖棱边的宽度小于主刀面外侧宽度，使得钻尖部具有较小的厚度，因此于钻孔时下钻阻力较小，而可增加刃部段的主轴寿命。同时通过四刀面的结构及辅刀面的倾斜设计，可以大幅增加刀面抵抗磨耗的能力，增加钻头的使用寿命。

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的刀面示意图。

图2所示为本发明一实施例钻头结构的示意图。

图3a及图3b所示分别为本发明一第一实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。

图4a及图4b所示分别为本发明一第二实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。

图5a及图5b所示分别为本发明一第三实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。

图6a及图6b所示分别为本发明一第四实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。

附图标号说明：

10刀面结构

12、12’主刀面

14、14’次刀面

16刀尖静点

wc中心宽度

wo外侧宽度

18钻尖部

20钻头

22柄部段

24刃部段

241钻芯

26、26’刀面结构

28、28’钻尖部

30、30’第一切削刀面

32、32’第二切削刀面

321第二外周边

34第一切屑排出沟

36第二切屑排出沟

38、38’第一主刀面

381、381’第一切削边

382、382’第一钻尖棱边

383、383’第一连接边

384、384’第一外缘边

40、40’第一次刀面

401、401’第一刀背边

402第一内弧边

403第一外弧边

42、42’第二主刀面

421第二切削边

422、422’第二钻尖棱边

423、423’第二连接边

424、424’第二外缘边

44、44’第二次刀面

441、441’第二刀背边

442、442’第二内弧边

443、443’第二外弧边

444’第三外缘边

445’第四外缘边

o尖点

wo1第一主刀面外侧宽度

wo2第二主刀面外侧宽度

wc1宽度

wc2宽度

46第一辅刀面

48第二辅刀面

50沟状轮廓

θ1夹角

θ2夹角

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。其详细说明如下，所述较佳实施例仅做一说明非用以限定本发明。

请参阅图2所示为本发明一实施例钻头结构的示意图，如图所示，钻头20包含一柄部段22及一刃部段24，刃部段24设置于柄部段22的一端，刃部段24具有一钻芯241位于刃部段24的圆柱状核心，如图2示意图中的虚线部分，刃部段24的前端设置一刀面结构26，刀面结构26包含一设置于刃部段24的最前端的钻尖部28，其中最前端例如为刃部段24远离柄部段24的一端，钻尖部28的两侧朝柄部段22方向斜向形成一第一切削刀面30及一第二切削刀面32，第一切削刀面30的一第一外周边(未标号)沿着刃部段24的外周面往柄部段22方向延伸旋绕钻芯241以形成一第一切屑排出沟34，第二切削刀面32的一第二外周边321沿着刃部段24的外周面往柄部段22方向延伸旋绕钻芯241以形成一一第二切屑排出沟36，其中钻芯241的一截面的半径定义为一芯厚(webthickness)。

接续上述说明，图3a及图3b所示分别为本发明一第一实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。如图3a所示，第一切削刀面包30含一第一主刀面38及一第一次刀面40，第二切削刀面32包含一第二主刀面42及一第二次刀面44，第一主刀面38、第一次刀面40、第二主刀面42及第二次刀面44中各自的一顶点交集于钻尖部的一尖点o；第一主刀面38具有一第一切削边381、一第一钻尖棱边382、一第一连接边383及一第一外缘边384；第二主刀面42具有一第二切削边421、一第二钻尖棱边422、一第二连接边423及一第二外缘边424，第一钻尖棱边382及第二钻尖棱边422构成该钻尖部28，且尖点o为第一连接边383、第二连接边423、第一钻尖棱边382及第二钻尖棱边422的交点。

其中，第一连接边382与第一次刀面40接连，且第一钻尖棱边382与第二次刀面44接连，第二连接边423与第二次刀面44接连，且第二钻尖棱边422与第一次刀面40接连；其中第一主刀面38的第一外缘边384连接第一切削边381的一端与第一连接边383的一端，且第一外缘边384的两端点间的最短距离界定一第一主刀面外侧宽度wo1，第二主刀面42的第二外缘边424连接第二切削边421的一端与第二连接边423的一端，且第二外缘边424的两端点间的最短距离界定一第二主刀面外侧宽度wo2。如图3a所示，第一主刀面38的第一切削边381不与第一连接边383平行，且第一钻尖棱边382的宽度wc1小于第一主刀面外侧宽度wo1，亦即第一主刀面38的区域由第一钻尖棱边382往第一外缘边384方向384逐渐加宽；第二主刀面42的第二切削边421不与第二连接边423平行，且第二钻尖棱边422的宽度wc2小于第二主刀面外侧宽度wo2，亦即第二主刀面42的区域由第二钻尖棱423边往第二外缘边424方向逐渐加宽。

请继续参阅图3a所示，第一次刀面40包含一第一刀背边401，第二次刀面44包含一第二刀背边441。第一切削边381与第二刀背边441平滑而无折角的接连，且第一切削边381与第二次刀面44邻近第一钻尖棱边382的一部分第二刀背边441共同延设一第一辅刀面46，第一辅刀面46延伸至第一切屑排出沟34的壁面；第二切削边421与第一刀背边401平滑而无折角的接连，且第二切削边421与第一次刀面40邻近第二钻尖棱边422的一部分第一刀背边401共同延设一第二辅刀面48，第二辅刀面48延伸至第二切屑排出沟36的壁面。其中，如图3a及图3b所示，第一辅刀面46及第二辅刀面分48别往偏向尖点o的方向倾斜且呈沟状轮廓50，图3b所示仅揭示第一辅刀面46，第二辅刀面48为以尖点o为中心对称设置于另一侧。第一辅刀面46及第二辅刀面48与一水平面之间具有夹角θ1，夹角θ1介于0度至90度之间，定义此第一辅刀面46及第二辅刀面48具有一正倾斜角。

于一实施例中，如图3a所示，第一刀背边401及第二刀背边441呈双弧形，第一刀背边401包含连接的一第一内弧边402及一第一外弧边403，且第一内弧边402连接第二钻尖棱边422远离尖点o的一端且与第二切削边421平滑而无折角的接连，而第二辅刀面48即由第二切削边421及第一内弧边402延伸至第二切屑排出沟36的壁面；第二刀背边441包含连接的一第二内弧边442及一第二外弧边443，且第二内弧边442连接第一钻尖棱边382远离尖点o的一端且与第一切削边381平滑而无折角的接连，而第一辅刀面46即由第一切削边381及第二内弧边442延伸至第一切屑排出沟34的壁面。

图4a及图4b所示分别为本发明一第二实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。如图4a及图4b所示，第二实施例钻头结构与第一实施例钻头结构的差异在于，第二实施例钻头结构中的第一辅刀面46及第二辅刀面48分别往远离尖点o的外侧方向倾斜且呈沟状轮廓50，图4b所示仅揭示第一辅刀面46，第二辅刀面48为以尖点o为中心对称设置于另一侧，第一辅刀面46及第二辅刀面48与一水平面之间具有夹角θ2，夹角θ2介于90度至180度之间，定义此第一辅刀面46及第二辅刀面48具有一负倾斜角。

于第二实施例钻头结构中，如图4a所示，第一刀背边401及第二刀背边441呈双弧形，第一刀背边401包含连接的一第一内弧边402及一第一外弧边403，且第一内弧边402连接第二钻尖棱边422远离尖点的一端且与第二切削边421平滑而无折角的接连，而第二辅刀面48即由第二切削边421及第一内弧边402延伸至第二切屑排出沟36的壁面；第二刀背边441包含连接的一第二内弧边442及一第二外弧边443，且第二内弧边442连接第一钻尖棱边382远离尖点o的一端且与第一切削边381平滑而无折角的接连，而第一辅刀面46即由第一切削边381及第二内弧边442延伸至第一切屑排出沟34的壁面。

于第一实施例及第二实施例的钻头结构中，第一主刀面38的区域由第一钻尖棱边382往第一外缘边384方向逐渐加宽，第二主刀面42的区域由第二钻尖棱边422往第二外缘边424方向逐渐加宽，使得第一主刀面外侧宽度wo1及第二主刀面外侧宽度wo2皆大于芯厚(图中未示)。

在第一实施例及第二实施例的钻头结构中，由于第一切削边381/第二切削边421斜向而不与第一连接边383/第二连接边423平行的设计相较于传统的切削边而言，第一切削边381及第二切削边421的切削长度较长，因此切削力较大；又由于第一钻尖棱边382及第二钻尖棱边422的宽度分别小于第一主刀面外侧宽度wo1及第二主刀面外侧宽度wo2，使得由第一钻尖棱边382及第二钻尖棱边422构成的钻尖部28具有较小的厚度，于钻孔时下钻阻力较小，而可增加刃部段的主轴寿命。再者，本发明的钻头结构通过偏向或远离尖点方向倾斜的辅刀面的设计亦可以大幅增加刀面抵抗磨耗的能力，增加钻头的使用寿命。

图5a及图5b所示分别为本发明一第三实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。如图所示，钻尖部28’两侧形成一第一切削刀面30’及一第二切削刀面32’，第一切削刀面30’的一第一外周边沿着刃部段24的外周面往柄部段22(示于图2)方向延伸旋绕且形成一第一切屑排出沟34，与第一实施例及第二实施例不同地，第三实施例所示的钻头结构为单沟且第一切削刀面30’及第二切削刀面32’非为对称配置的。

于第三实施例中，如图5a所示，第一切削刀面30’包含一第一主刀面38’及一第一次刀面40’，第一主刀面38’具有一第一切削边381’、一第一钻尖棱边382’、一第一连接边383’及一第一外缘边384’，第一外缘边384’的两端点间的最短距离界定一第一主刀面外侧宽度wo1，第一连接边383’与第一次刀面40’接连，且第一次刀面40’包含一第一刀背边401’；第二切削刀面32’包含一第二主刀面42’及一第二次刀面44’，第二主刀面42’呈三角形，包含一第二钻尖棱边422’、一第二连接边423’及一第二外缘边424’，第二连接边423’与第二次刀面44’接连，且第二次刀面44’包含一第二刀背边441’、一第三外缘边444’及一第四外缘边445’。第一钻尖棱边382’及第二钻尖棱边422’构成钻尖部28’，第一钻尖棱边382’与第二次刀面44’接连，第二钻尖棱边422’与第一次刀面40’接连，其中，第一主刀面38’的第一切削边381’不与第一连接边383’平行，使第一钻尖棱边382’的宽度小于第一主刀面外侧宽度wo1，且第一切削边381’及邻近第一钻尖棱边382’的第二次刀面44’的部分第二刀背边441’共同延设一第一辅刀面46，第一辅刀面46延伸至第一切屑排出沟34的壁面。

接续上述说明，于第三实施例中，钻尖部28’包含一尖点o，其为第一连接边383’、第二连接边423’、第一钻尖棱边382’及第二钻尖棱边422’的交点，又第一辅刀面46往偏向尖点o的方向倾斜且呈沟状轮廓50，如图5b所示，第一辅刀面46与一水平面之间具有夹角θ1，夹角θ1介于0度至90度之间，定义此第一辅刀面46具有一正倾斜角。于一实施例中，第二次刀面44’的第二刀背边441’呈双弧形，第二刀背边441’包含连接的一第二内弧边442’及一第二外弧边443’，且第二内弧边442’连接第一钻尖棱边382’远离尖点o的一端，其中第二内弧边442’与第一切削边381’平滑而无折角的接连，且第一辅刀面46由第一切削边及381’第二内弧边442’延伸至第一切屑排出34的壁面。

图6a及图6b所示分别为本发明一第四实施例钻头结构的刀面结构示意图及钻头部分侧视图。如图6a及图6b所示，第四实施例与第三实施例钻头结构的差异在于，第四实施例中的第一辅刀面46往远离尖点o的外侧方向倾斜且呈沟状轮廓50。第一辅刀面46与一水平面之间具有夹角θ2，夹角θ2介于90度至180度之间，定义此第一辅刀面46具有一负倾斜角。

于第三实施例及第四实施例的钻头结构中，第一主刀面38’的区域由第一钻尖棱边382’往第一外缘边384’方向逐渐加宽，由于第一钻尖棱边382’的宽度小于主刀面外侧宽度wo1，使得钻尖部28’具有较小的厚度，因此于钻孔时下钻阻力较小，而可增加刃部段的主轴寿命。同时通过四刀面的结构及辅刀面的倾斜设计，可以大幅增加刀面抵抗磨耗的能力，增加钻头的使用寿命。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的等同变化或修改，仍应涵盖在本发明的保护范围内。