CN203401120U - 钻头结构 - Google Patents

Abstract

一种钻头结构，其包括一个刃部段以及串接于刃部段的一个柄部段。刃部段具有一个钻尖端、相对于钻尖端的一个钻根部、一个长螺旋沟槽以及相对于长螺旋沟槽的一个短螺旋沟槽。长螺旋沟槽与短螺旋沟槽绕着刃部段的一个轴心由钻尖端朝向钻根部延伸。长螺旋沟槽的一个第一前刀面在垂直于轴心的一个横截面上呈直线，而短螺旋沟槽的一个第二前刀面在横截面上则呈曲线。本实用新型的钻头结构，其不但具有较佳强度，也具有较佳排屑能力。

Description

钻头结构

技术领域

本实用新型是关于一种钻头结构（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品质、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，业界通常会对迭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。

目前市面上较为常见的传统微型钻头通常会具有呈对称配置的一对螺旋沟槽（helical flute）。这对螺旋沟槽会在钻头的钻尖端（drill tip）形成一对对称的刀刃（lip），并且会绕着钻头的轴心由钻尖端朝向钻头的钻根部（drill end）延伸，以使刀刃所切削出的废屑（cutting）沿着螺旋沟槽向外排出。值得注意的是，双螺旋沟槽的设计会降低微型钻头的强度，而单螺旋沟槽的设计又会降低微型钻头的排屑能力。因此，亟需提供不但具有较佳强度，也具有较佳排屑能力的一种新型微型钻头。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种钻头结构，其不但具有较佳强度，也具有较佳排屑能力。

本实用新型提供一种钻头结构，其包括一个刃部段（flute part）以及串接于刃部段的一个柄部段（shank part）。刃部段具有一个钻尖端、相对于钻尖端的一个钻根部、一个长螺旋沟槽以及相对于长螺旋沟槽的一个短螺旋沟槽。其中，长螺旋沟槽与短螺旋沟槽绕着刃部段的一个轴心由钻尖端朝向钻根部延伸，并且长螺旋沟槽的一第一前刀面（flute surface）在垂直于轴心的一个横截面上呈一直线，而短螺旋沟槽的一第二前刀面在横截面上呈一曲线。

在本实用新型的一个实施例中，上述的钻尖端具有通过轴心的一个端点（tipend）以及绕着端点配置的一个第一切削面（front lip relief facet）、一个第一支撑面（rear lip relief facet）、一个第二切削面以及一个第二支撑面。第一前刀面邻接于第一切削面与第一支撑面，以形成呈直线的一个第一刀刃以及一个第二刀刃，而第二前刀面则邻接于第一支撑面、第二切削面与第二支撑面，以形成呈曲线的一个第三刀刃、一个第四刀刃以及一个第五刀刃。在一个较佳实施例中，第三刀刃与第四刀刃可朝向短螺旋沟槽凸出，而第五刀刃则可朝向第二支撑面凹陷。

在本实用新型的一个实施例中，上述的刃部段与柄部段呈一体成型，并且其材质皆为碳化钨（tungsten carbide，化学式为WC）。

在本实用新型的一个实施例中，上述的柄部段具有一个连接端（connect end）以及形成于连接端的一个凹陷（dent），并且钻根部以挤入镶嵌法（wedge embedding）镶嵌于凹陷中，其中柄部段的材质为不锈钢（stainless steel），而刃部段的材质则为碳化钨。

在本实用新型的一个实施例中，上述的柄部段的外径大于或等于1.95毫米，并且小于或等于2.05毫米，或者大于或等于3.15毫米，并且小于或等于3.20毫米。

在本实用新型的一个实施例中，上述的刃部段的外径大于或等于0.05毫米，并且小于或等于3.00毫米在本实用新型的一个实施例中，而上述的刃部段的长度则大于或等于1.0毫米，并且小于或等于12.0毫米。

在本实用新型的一个实施例中，上述的长螺旋沟槽的长度占刃部段的长度的百分比大于或等于30%，并且小于或等于100%，而上述的短螺旋沟槽的长度则占刃部段的长度的百分比大于或等于5%，并且小于或等于50%。

在本实用新型的一个实施例中，上述的长螺旋沟槽伴随着短螺旋沟槽的一部分的一个螺旋角（helix angle）大于或等于35度，并且小于或等于45度，而其余部分的一个螺旋角则大于或等于45度，并且小于或等于55度。

在本实用新型的一个实施例中，上述的短螺旋沟槽的一个螺旋角大于或等于35度，并且小于或等于45度。

基于上述，本实用新型所提供的钻头结构，因为刃部段的前段为双螺旋设计，而后段则为单螺旋设计，因此不但具有较佳强度，也具有较佳排屑能力。

附图说明

图1绘示出本实用新型一个实施例的一种钻头结构的侧向结构示意图。

图2绘示出如图1中所绘示出的钻头结构的刃部段的侧向结构示意图。

图3绘示出如图1中所绘示出的钻头结构的刀面结构的示意图。

图4绘示出本实用新型另一个实施例的一种钻头结构的侧向结构示意图。

图5绘示出如图2中所绘示出的钻头结构的分解图。

主要元件标号说明：

10：钻头结构

100：刃部段

102：轴心

110：钻尖端

112：直线切割线

114：曲线切割线

120：钻根部

130：长螺旋沟槽

132、142：前刀面

140：短螺旋沟槽

200：柄部段

210：连接端

220：凹陷

E1、E2、E3、E4、E5：刀刃

F1、F3：切削面

F2、F4：支撑面

T：端点

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式:

图1绘示出本实用新型一个实施例的一种钻头结构的侧向结构示意图。再者，图2绘示出如图1中所绘示出的钻头结构的刃部段的侧向结构示意图。另外，图3绘示出如图1中所绘示出的钻头结构的刀面结构的示意图。在以下的实施例中，在不同实施例中所使用的相同元件符号用以指代相同或者是相似的元件。而且，在此实施例中所记载的上、下、左、右方位以图1与图2所绘示出的方位为准。

请先参考图1所示，本实用新型的钻头结构10例如是适用于印刷电路板钻孔加工制程的一种微型钻头，其例如是由一个刃部段100以及串接于刃部段100的一个柄部段200所组成。于此实施例中，刃部段100与柄部段200例如是以碳化钨材质一体成型制成。再者，刃部段100的外径例如是大于或等于0.05毫米，并且小于或等于3.00毫米，而其长度则例如是大于或等于1.0毫米，并且小于或等于12.0毫米。另外，柄部段200的外径例如是大于或等于1.95毫米，并且小于或等于2.05毫米，或者是大于或等于3.15毫米，并且小于或等于3.20毫米。此外，在一个特定的实施例中，刃部段100的外径最好是约等于0.3毫米，而柄部段200的外径则最好是约等于2毫米或3.175毫米。

接着，请参考图2与图3所示，刃部段100可具有一个钻尖端110、相对于钻尖端110的一个钻根部120、一个长螺旋沟槽130以及相对于长螺旋沟槽130的一个短螺旋沟槽140。长螺旋沟槽130与短螺旋沟槽140绕着刃部段100的一个轴心102由钻尖端110朝向钻根部120延伸，并且长螺旋沟槽130的一个前刀面132在垂直于轴心102的一个横截面上呈直线，而短螺旋沟槽140的一个前刀面142在垂直于轴心102的横截面上则呈曲线。

更详细而言，如图2与图3所示，此实施例中的钻尖端110可具有通过轴心102的一个端点T以及绕着端点T配置的两个切削面F1、F3以及两个支撑面F2、F4。前刀面132邻接于切削面F1与支撑面F2，以形成一个刀刃E1以及一个刀刃E2，而前刀面142则邻接于支撑面F2、切削面F3与支撑面F4，以形成一个刀刃E3、一个刀刃E4以及一个刀刃E5。其中，刀刃E1、E2会构成一条直线切割线112，使得前刀面132在垂直于轴心102的横截面上会呈直线，而刀刃E3、E4、E5则会构成一条曲线切割线114，使得前刀面142在垂直于轴心102的横截面上会曲线。而且，如图3所示，在一个特定的实施例中，刀刃E3、E4例如是朝向短螺旋沟槽142凸出，而刀刃E5则例如是朝向支撑面F4凹陷。

于此实施例中，钻头结构10在邻近于钻尖端110处（亦即主要用以切削的区段）配置了双螺旋沟槽，以维持较佳的排屑能力，而在其他部分（亦即主要用以支撑的区段）则仅配置了单螺旋沟槽，以维持刃部段100的强度。因此，此实施例中的钻头结构10不仅会比传统上设计有双螺旋沟槽的微型钻头的强度更佳，也会比传统上仅设计有单螺旋沟槽的微型钻头的排屑能力更佳。于此实施例中，长螺旋沟槽130的长度占刃部段100的长度的百分比例如是大于或等于30%，并且小于或等于100%，而且最好是大于或等于75%，并且小于或等于85%。相较之下，短螺旋沟槽140的长度占刃部段100的长度的百分比例如是大于或等于5%，并且小于或等于50%，而且最好是大于或等于15%，并且小于或等于25%。

此外，为了要让配置了双螺旋沟槽的区段维持较佳的排屑能力，并且让仅配置了单螺旋沟槽的区段维持较佳的强度，位于双螺旋沟槽区段的长螺旋沟槽130与短螺旋沟槽140的螺旋角例如都是大于或等于35度，并且小于或等于45度，而位于单螺旋沟槽区段的长螺旋沟槽130的螺旋角则例如是大于或等于45度，并且小于或等于55度。而且，在一个特定的实施例中，位于双螺旋沟槽区段的长螺旋沟槽130与短螺旋沟槽140的螺旋角最好都是40度，而位于单螺旋沟槽区段的长螺旋沟槽130的螺旋角则最好是50度。

除此之外，传统上，无论是单螺旋沟槽设计或者是双螺旋沟槽设计的钻头结构，位于钻尖端的切割线通常都会设计为曲线。相较之下，在上述实施例中，主要用以切削的长螺旋沟槽130在钻尖端110处会构成具有较佳的切削效果的直线切割线112，而主要用以排屑的短螺旋沟槽140在钻尖端110处则会构成具有较佳的排屑效果的曲线切割线114。因此，相较于传统的钻头结构，此实施例中的钻头结构10更可在维持一定的排屑效果的情况之下具有较佳的切削能力。

图4绘示出本实用新型另一个实施例的一种钻头结构的侧向结构示意图，并且图5绘示出如图2中所绘示出的钻头结构的分解图。请参考图4与图5所示，简单来说，相较于前一此实施例中呈一体成型的钻头结构10，此实施例中的钻头结构10的刃部段100与柄部段200则例如是以挤入镶嵌法接合而成。

更详细而言，于此实施例中，刃部段100例如是以碳化钨材质所制成，而柄部段200则例如是以不锈钢或者是碳化钨等材质所制成，并且更可具有一个连接端210以及形成于连接端210的一个凹陷220。而且，刃部段100的钻根部120可利用挤入镶嵌法镶嵌于凹陷220中，以构成钻头结构10。换句话说，于此实施例中，柄部段200更可利用磨损、弯曲或者是断裂的钻头（drillbit）、铣刀（router bit）等加工刀具（tooling）的废料（waste）回收再加工而成，或者是以比碳化钨材质便宜的不锈钢材质所制成，以降低钻头结构10的制造成本。

综合上述，本实用新型所提供的钻头结构，因为刃部段的前段为双螺旋设计，而后段则为单螺旋设计，因此不但具有较佳强度，也具有较佳排屑能力。而且，当长螺旋沟槽在钻尖端处构成直线切割线，并且短螺旋沟槽在钻尖端处构成曲线切割线时，钻头结构更可在维持一定的排屑效果的情况之下具有较佳的切削能力。另外，当钻头结构的刃部段与柄部段以挤入镶嵌法接合时，更可利用磨损、弯曲或者是断裂的加工刀具废料或者是不锈钢材质来制成柄部段，以降低钻头结构的制造成本。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种钻头结构，其特征在于，该钻头结构包括：

一刃部段，具有一钻尖端、相对于该钻尖端的一钻根部、一长螺旋沟槽以及相对于该长螺旋沟槽的一短螺旋沟槽，其中该长螺旋沟槽与该短螺旋沟槽绕着该刃部段的一轴心由该钻尖端朝向该钻根部延伸，该长螺旋沟槽的一第一前刀面在垂直于该轴心的一横截面上呈一直线，并且该短螺旋沟槽的一第二前刀面在该横截面上呈一曲线；以及

一柄部段，串接于该刃部段。

2.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该钻尖端具有通过该轴心的一端点以及绕着该端点配置的一第一切削面、一第一支撑面、一第二切削面以及一第二支撑面，该第一前刀面邻接于该第一切削面与该第一支撑面，以形成呈直线的一第一刀刃以及一第二刀刃，而该第二前刀面邻接于该第一支撑面、该第二切削面与该第二支撑面，以形成呈曲线的一第三刀刃、一第四刀刃以及一第五刀刃。

3.如权利要求2所述的钻头结构，其特征在于，该第三刀刃与该第四刀刃朝向该短螺旋沟槽凸出，并且该第五刀刃朝向该第二支撑面凹陷。

4.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该刃部段与该柄部段呈一体成型。

5.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该柄部段具有一连接端以及形成于该连接端的一凹陷，并且该钻根部镶嵌于该凹陷中。

6.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该柄部段的外径大于或等于1.95毫米，并且小于或等于2.05毫米，或者大于或等于3.15毫米，并且小于或等于3.20毫米。

7.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该刃部段的外径大于或等于0.05毫米，并且小于或等于3.00毫米，而该刃部段的长度大于或等于1.0毫米，并且小于或等于12.0毫米。

8.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该长螺旋沟槽的长度占该刃部段的长度的百分比大于或等于30%，并且小于或等于100%，而该短螺旋沟槽的长度占该刃部段的该长度的百分比大于或等于5%，并且小于或等于50%。

9.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该长螺旋沟槽伴随着该短螺旋沟槽的一部分的螺旋角大于或等于35度，并且小于或等于45度，而其余部分的螺旋角大于或等于45度，并且小于或等于55度。

10.如权利要求1所述的钻头结构，其特征在于，该短螺旋沟槽的螺旋角大于或等于35度，并且小于或等于45度。

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