專利名稱：鉆孔工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鉆孔工具。
背景技術：
鉆頭25在前端側具有刃部20，該刃部20上形成有用于對被加工物實施鉆孔加工的切削刃，并且鉆頭25在基端側具有被保持在工具保持器中的鉆柄部，例如在專利文獻l中公開有如下雙刃鉆頭在排屑槽21和刃帶部22之間形成有比該刃帶部22低一階的間隙形成用臺階部23，從而設置有所謂間隙(clearance) 24。 該間隙24 —般如圖1所示從鉆頭前端開始設置預定長度。由此，與圖2所示那樣
的沒有間隙的鉆頭25'相比，雖然排屑槽的容積(切屑排出用空間)擴大使得切屑容易排
出，但是鉆頭前端的外周磨損速度更快，有著壽命也相應地縮短的問題。 此外，在將間隙24設置為直至鉆頭前端為止的情況下，形成有該間隙24的部分的
前端形狀相應地復雜化，從而使加工變得麻煩(直徑較小時特別麻煩)。 進而，通常在通過從前端觀察鉆頭的前端形狀以進行外觀檢查時，測定形成有間
隙24后的刃帶部22的寬度，或者在它們有多個的情況下測定它們的寬度差，并且，測定間
隙24的深度，或者在有多個間隙的情況下測定它們的深度差，從而判定優(yōu)劣，然而直徑很
小的話不僅加工麻煩，而且該檢查也變得麻煩，成本增加是不可避免的。 專利文獻1 :日本特開2005-131751號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)狀而作出的，提供一種鉆孔工具，能夠抑制前端部的外周
磨損，提高鉆孔加工時的耐折損性，且能夠改善內壁粗糙度以及再研磨性，而且結構簡單制
造容易，具有極為優(yōu)秀的實用性。 參照附圖對本發(fā)明的主旨進行說明。 第一發(fā)明中的鉆孔工具的特征在于，在工具主體1的外周形成有一個或多個從工具前端朝向基端側的螺旋狀排屑槽2，在所述排屑槽2和刃帶部3之間設有比所述刃帶部3低一階的間隙形成用臺階部4，所述間隙形成用臺階部4未設于工具前端側，而僅設置在工具基端側。 此外，在第一發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第二發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，所述間隙形成用臺階部4從距工具前端側的距離為工具外徑的1. 5 5倍的位置起朝工具基端側進行設置。 此外，在第二發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第三發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，所述間隙形成用臺階部4設于不超過所述排屑槽2的終端位置的范圍內。
此外，在第三發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第四發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，所述間隙形成用臺階部4設置成深度為工具外徑D1的5 20%。 此外，在第四發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第五發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，所述間隙形成用臺階部4設置成從始端到終端的深度相同。 此外，在第五發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第六發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，所述間隙形成用臺階部4設于所述排屑槽2的工具旋轉方向前側。 此外，在第一至第六發(fā)明中的任一項所述的鉆孔工具的基礎上，第七發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，工具主體1的鉆芯厚度D2被設定為該鉆芯厚度D2從工具前端朝基端方向逐漸增大的正錐形狀。 此外，在第七發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第八發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，所述鉆芯厚度D2的正錐形狀被設定為工具前端側的傾斜角度大而工具基端側的傾斜角度小。 此外，在第八發(fā)明所述的鉆孔工具的基礎上，第九發(fā)明所述的鉆孔工具的特征在于，工具外徑Dl在0. 2mm以下。 本發(fā)明由于具有如上所述的結構，因此成為這樣的鉆孔工具能夠抑制前端部的外周磨損，提高鉆孔加工時的耐折損性，且能夠改善內壁粗糙度以及再研磨性，而且結構簡單制造容易，具有極其優(yōu)秀的實用性。


圖1是現(xiàn)有的設有間隙的鉆頭的概要說明側視圖。 圖2是現(xiàn)有的未設有間隙的鉆頭的概要說明側視圖。 圖3是本實施例的概要說明側視圖。 圖4是本實施例的概要說明圖。 圖5是將圖3的局部放大后的放大概要說明剖視圖。 圖6是將圖2的局部放大后的放大概要說明剖視圖。 圖7是示出與外周磨損有關的實驗結果的圖表。 圖8是示出與折損有關的實驗結果的表格。 圖9是示出與折損有關的實驗結果的圖表。 圖10是示出與內壁粗糙度有關的實驗結果的表格。 圖11是示出與內壁粗糙度有關的實驗結果的圖表。 標號說明 1 :工具主體;2 :排屑槽;3 :刃帶部;4 :間隙形成用臺階部;D1 :工具外徑;D2 :鉆
芯厚度。
具體實施例方式
對于本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，基于附圖示出本發(fā)明的作用并簡單說明。
在對被加工物進行鉆孔加工時，利用由間隙形成用臺階部4所形成的間隙來擴大排屑槽2的槽容積從而將切屑良好地排出，這是不言自明的，由于前端部不存在間隙，因此工具前端側的容易與被加工物接觸的刃帶部3不容易磨損，相應地抑制了工具前端側的外周磨損。因此，切屑不易堵塞，提高了鉆孔加工時的耐折損性，并且能夠減輕切屑對加工孔內壁的損害，相應地能夠改善內壁粗糙度。 此外，即使是例如將工具的外形形狀設定為工具外徑不恒定而是從工具前端朝基端方向逐漸減小的倒錐形狀的情況下，由于抑制了工具前端側的外周磨損，因而維持該倒錐形狀，并且能夠延長折損壽命。 再有，也能夠僅以將間隙形成于從刃帶部3的工具中間部到基端側的范圍內的方式進行制造，而且工具前端形狀不會變得復雜化，相應地制造和外觀檢查也能夠容易地進行。并且，由于工具前端部的外周磨損減小，因此能夠穩(wěn)定地固定在刃口墊座(刃受W)上，
而且由于容易確保再研磨后的直徑等理由，其再研磨性也很優(yōu)秀。 此外，例如在將工具主體1的鉆芯厚度D2設定為該鉆芯厚度D2從工具前端朝基端方向逐漸增大的正錐(front t即er)形狀的情況下，能夠通過正錐形狀確保工具基端側具有足夠的鉆芯厚度，同時能夠顯著地增加槽容積，抑制切屑堵塞，特別是耐折損性很優(yōu)秀。實施例
基于圖3 圖11對本發(fā)明的具體實施例進行說明。 在本實施例中，在工具主體1的外周形成有一個或多個從工具前端朝向基端側的螺旋狀排屑槽2，在所述排屑槽2和刃帶部3之間設有比所述刃帶部3低一階的間隙形成用臺階部4，并且所述間隙形成用臺階部4未設于工具前端側，而僅設置在工具基端側。
具體來說，本實施例為工具外徑Dl (直徑)約為0. lmm的印刷電路板(PCB)用鉆頭，在該鉆頭的前端側具有刃部6，該刃部6上形成有用于對被加工物進行鉆孔加工的切削刃5，在該鉆頭的基端側具有被保持在工具保持器中的鉆柄部7，在刃部6的外周上設有兩條排屑槽2，在所述排屑槽2之間設有刃帶部3，在排屑槽2和鉆頭主后刀面(先端逃(f面)之間分別設有切削刃5。此外，主后刀面以在鉆頭中央形成有橫刃(chiseledge)的方式相對于工具軸芯傾斜預定角度。圖中，符號8為刃部6和鉆柄部7的連續(xù)設置部。
另外，本實施例為直徑約為O. lmm的PCB用鉆頭，然而在直徑更小或者直徑更大的情況下也同樣能夠應用本發(fā)明。特別適用于0.2mm以下( 0.05mm左右)的小徑鉆頭。
對各部分進行具體說明。 間隙形成用臺階部4設置成從距工具前端側的距離為工具外徑D1的1. 5 5倍的位置(始端)朝向工具基端側直至比排屑槽2的終端位置更靠工具前端側的位置(終端)為止。這是因為，在從不足工具外徑D1的1.5倍的距離開始設置的情況下，難以充分得到抑制工具前端部的外周磨損的效果，且在再研磨時刃帶部3消失，間隙形成用臺階部4有可能露出來，而在從超過工具外徑D1的5倍的距離開始設置的情況下，因不存在間隙形成用臺階部4而無法確保充分的槽容積，會產生切屑的流動性惡化以及切屑容易堵塞的不良情況。 在本實施例中，間隙形成用臺階部4設置成從距工具前端的距離為工具外徑D1的大約2倍的位置開始到刃部6的工具基端側的比排屑槽2的終端位置稍靠工具前端側的位置為止(到刃部6與錐部8的連續(xù)設置部附近位置為止，圖4中A的范圍)。具體來說，間隙形成用臺階部4的終端設于由排屑槽2的終端位置向工具前端側離開該排屑槽2的槽長的1 10%左右的位置。另外，間隙形成用臺階部4的終端也可以設置成與排屑槽2的終端處于相同位置，也就是說只要設置在能夠確保充分的槽容積且不超過排屑槽2的終端位置的范圍內即可。 因此，間隙9不存在于工具的前端部，而是設于從工具中間部到基端側的范圍內。
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此外，間隙形成用臺階部4設置成深度為工具外徑D1的5 20%且從始端到終端 采用相同深度(從刃帶部表面到間隙形成用臺階部4的臺階面10為止的距離恒定)。這是 因為，在深度不足工具外徑Dl的5%的情況下，間隙形成用臺階部4過淺，因此槽容積的增 加量較小，容易產生切屑堵塞的問題，而深度超過工具外徑D1的20%的話，鉆頭的剛性降 低，不僅孔位置精度等性能惡化，而且會因鉆頭剛性不足而產生耐折損性惡化的不良情況。 在本實施例中，深度設置為工具外徑D1的大約10%。 此外，用于將刃帶部表面和間隙形成用臺階部4連續(xù)起來的臺階面10的連續(xù)設置 面11，在鉆頭的軸向剖面中與間隙形成用臺階部4的臺階面10所成的角a設定為鈍角(在 本實施例中為120°左右)。這是因為，a為銳角的話，在臺階面IO與連續(xù)設置面11交叉 的角部中容易堵塞切屑，由此產生鉆頭整體的切屑排出性惡化從而容易折損的不良情況。
此外，間隙形成用臺階部4設于排屑槽2的工具旋轉方向前側。具體來說，在本實 施例中，將圖2中所示那樣的沒有間隙的鉆頭的刃帶部從工具中間部開始切除，作為刃帶 部3，在排屑槽2的工具旋轉方向前側的端部經由所述連續(xù)設置面11形成臺階面10。另外， 在工具前端且排屑槽2的工具旋轉方向后方側設有切削刃5。 此外，工具主體1的鉆芯厚度D2被設定為該鉆芯厚度D2從工具前端開始朝基端
方向逐漸增大的正錐形狀。具體來說，如圖4所示，所述鉆芯厚度D2的正錐形狀被設定為，
在工具前端側的區(qū)域F1中傾斜角度較大，在工具基端側的區(qū)域F2中傾斜角度變小。因此，
由示出本實施例的鉆頭的剖面的圖5和示出圖2中圖示的沒有間隙的鉆頭25'的剖面的圖
6可以明確，能夠顯著地增加切屑排出空間的容積，通過正錐形狀確保工具基端側具有足夠
的鉆芯厚度D2，同時由間隙9能夠抑制切屑堵塞，特別是耐折損性很優(yōu)秀。 此外，在本實施例中，工具外徑D1(工具主體1的刃部6的外徑)形成為從工具前
端朝基端方向逐漸減小的倒錐形狀，然而工具的外形形狀例如也可以構成為工具外徑從前
端到基端大致恒定。 本實施例通過具有上述結構，在對被加工物進行鉆孔加工時，利用由間隙形成用 臺階部4所形成的間隙擴大排屑槽2的槽容積，能夠將切屑良好地排出，這些是不言自明 的，而且由于前端部不存在間隙，因此工具前端側的容易與被加工物接觸的刃帶部3不易 磨損，相應地抑制了工具前端側的外周磨損。因而，容易維持穩(wěn)定的鉆孔加工，因此提高了 鉆孔加工時的耐折損性，并且由于切屑不易堵塞因而也能夠提高耐折損性，且能夠減輕切 屑對加工孔內壁的損傷，相應地能夠改善內壁粗糙度。 此外，即使是將工具的外形形狀設定為工具外徑不恒定，而是從工具前端向基端 方向逐漸減小的倒錐形狀的情況下，也能夠通過抑制工具前端側的外周磨損而維持該倒錐 形狀，延長折損壽命。 進而，也能夠僅以將間隙形成于從刃帶部3的工具中間部到基端側的范圍內的方 式進行制造，而且工具前端形狀也不會變得復雜化，相應地制造和外觀檢查也能夠容易地 進行。并且，由于工具前端部的外周磨損較小，因此能夠穩(wěn)定地固定在刃口墊座上，而且由 于容易確保再研磨后的直徑等理由，其再研磨性也很優(yōu)秀。 此外，即使是在將工具主體1的鉆芯厚度D2設定為該鉆芯厚度D2從工具前端朝 向基端方向逐漸增大的正錐形狀的情況下，也能夠通過正錐形狀確保工具基端側具有足夠 的鉆芯厚度，同時能夠顯著地增加槽容積，抑制切屑堵塞，特別是耐折損性很優(yōu)秀。
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因此，本實施例成為這樣的鉆孔工具能夠抑制前端部的外周磨損，提高鉆孔加工 時的耐折損性，且能夠改善內壁粗糙度以及再研磨性，而且結構簡單，制造容易，具有極其 優(yōu)秀的實用性。 對證明本實施例的效果的實驗例進行說明。 另外，表格和圖表中的普通間隙指的是如圖1中圖示那樣的從工具前端開始形成 的一般間隙，部分間隙指的是如圖3中圖示那樣的本實施例所述的并非從工具前端開始形 成而是從工具中間部開始形成的間隙。 圖7是對于圖1 (普通間隙)、圖2 (無間隙)和圖3 (部分間隙本實施例)，分別 對利用各三個樣本對PCB進行18000次鉆孔(hit)后的外周磨損狀態(tài)進行測定后的結果進 行示出的圖表。另外，全新件指的是鉆孔加工前的狀態(tài)。此外，測定是在從鉆頭前端開始的 0. 2mm范圍內以0. Olmm間距進行的。各個樣本除了間隙有無、間隙形成范圍以外，材料、長 度、直徑等全部在相同條件下進行測定。 由圖7能夠確認，部分間隙型與無間隙型以同等程度抑制外周磨損，與普通間隙 型相比，部分間隙型的耐外周磨損性更為優(yōu)秀。 圖8和圖9是利用各個樣本對PCB進行12000次鉆孔后進行折損評價的結果。
由圖8和圖9能夠確認，部分間隙型比無間隙型的折損壽命大幅度延長了，此外， 與普通間隙型相比，部分間隙型通過上述的對外周磨損的抑制作用，也延長了折損壽命，耐 折損性極為優(yōu)秀。 圖10和圖11是利用各個樣本對四張重疊起來的PCB進行6000次鉆孔后，對PCB
的加工孔內壁的粗糙度進行十點測定，并將其結果按照PCB的重疊位置不同而表示出來的
圖。最上部(工具鉆入側)的PCB記為top，最下部(工具鉆出側)的PCB記為bottom。 從圖10和圖11中能夠明確，部分間隙型比無間隙型的內壁粗糙度大幅度地改善
了，而且，即使工具前端沒有間隙，也能夠維持與普通間隙型相同的內壁粗糙度。 由以上內容可以確認，根據本實施例，能夠抑制前端部的外周磨損，提高鉆孔加工
時的耐折損性，且能夠改善內壁粗糙度以及再研磨性。
權利要求
一種鉆孔工具，該鉆孔工具在工具主體的外周形成有一個或多個從工具前端朝向基端側的螺旋狀排屑槽，在所述排屑槽和刃帶部之間設有比所述刃帶部低一階的間隙形成用臺階部，其特征在于，所述間隙形成用臺階部未設于工具前端側，而僅設置在工具基端側。
2. 根據權利要求l所述的鉆孔工具，其特征在于，所述間隙形成用臺階部從距工具前端側的距離為工具外徑的1. 5 5倍的位置起朝工具基端側進行設置。
3. 根據權利要求2所述的鉆孔工具，其特征在于，所述間隙形成用臺階部設于不超過所述排屑槽的終端位置的范圍內。
4. 根據權利要求3所述的鉆孔工具，其特征在于，所述間隙形成用臺階部設置成深度為工具外徑的5 20%。
5. 根據權利要求4所述的鉆孔工具，其特征在于，所述間隙形成用臺階部設置成從始端到終端的深度相同。
6. 根據權利要求5所述的鉆孔工具，其特征在于，所述間隙形成用臺階部設于所述排屑槽的工具旋轉方向前側。
7. 根據權利要求1 6中的任一項所述的鉆孔工具，其特征在于，工具主體的鉆芯厚度被設定為該鉆芯厚度從工具前端朝基端方向逐漸增大的正錐形狀。
8. 根據權利要求7所述的鉆孔工具，其特征在于，所述鉆芯厚度的正錐形狀被設定為工具前端側的傾斜角度大而工具基端側的傾斜角度小。
9. 根據權利要求8所述的鉆孔工具，其特征在于，工具外徑在O. 2mm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鉆孔工具，能夠抑制前端部的外周磨損，提高鉆孔加工時的耐折損性，且能夠改善內壁粗糙度以及再研磨性，而且結構簡單，制造容易，具有極為優(yōu)秀的實用性。該鉆孔工具在工具主體(1)的外周形成有一個或多個從工具前端朝向基端側的螺旋狀排屑槽(2)，在所述排屑槽(2)和刃帶部(3)之間設有比所述刃帶部(3)低一階的間隙形成用臺階部(4)，所述間隙形成用臺階部(4)未設于工具前端側，而僅設置在工具基端側。
文檔編號B23B51/02GK101722323SQ20091020539
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權日2008年10月24日
發(fā)明者大內清明, 津坂英夫, 風間悠作 申請人:佑能工具株式會社