微型钻头的设计及使用经验研究.docx

          微型钻头的设计及使用经验研究                    摘要 现阶段，伴随产业持续进步发展，倒逼钻针直径小型化，对产品实际加工精度影响相对较大因而，做好微型钻头相关设计工作，并注重相关使用经验的总结分析较为必要且重要鉴于此，本文主要围绕着微型钻头设计及其使用经验开展研究和探讨，期望可以为后续更多技术员和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考关键词：微型钻头；设计；使用经验；前言机器制造领域当中，较为常见小孔钻削加工，特别是针对部分微型电子仪器零件、精密仪器零件相关小孔加工产品，通常均会运用到微型钻头因这种微型钻头有着为较小直径，小螺旋角、较低强度、难排屑、容易断裂等突出特点，故对设计使用期间稍有不慎，则便会影响到微型钻头实际使用效能，更会对产品整体的制造加工精度产生不良影响因而，综合分析微型钻头设计及其使用经验，对于今后更好地优化设计微型钻头，严格依照着相应标准规范化使用该微型钻头来说，有着一定的现实意义和价值1. 微钻概况微型钻头，即微钻，直径＜3.175mm钻头而对于印制电路板业来说，所用微型钻头一般为直径＜0.4mm若想确保具体使用该微型钻头期间可实现高效率发挥，便需着重考虑到钻头自身、工件结构、完整安装、孔深、加工参数相关因素。

微型钻头为较小直径，小螺旋角、较低强度、难排屑、容易断裂；微型钻头被用于小孔钻削作业加工，因其切削速度相对较快，以至于会有高切削热产生，散热相对较难；因微型钻头呈较差刚性，故弯曲损坏极易发生[1]该部分均属于微型钻头具体应用期间所现存问题情况，那么，面对该部分现存问题，便需适当改进、优化对于微型钻头总体结构设计，以便于后期更好地应用该微型钻头，确保微型钻头能够在今后更好地被应用至印制电路板业当中图1所示为钻针结构图图1 钻针结构图2. 总体设计及其使用经验2.1总体设计层面1）在结构差异层面针对于印制电路板业所用＜0.4mm直径范围微型钻头，其整体结构形状类似于标准较大直径的钻头，均内含顶角、钻芯直径、螺旋角等但针对于钻头柄部形式及钻头结构相关参数层面上，微型钻头区别于其余钻头2）在硬质合金的优点层面微型钻头一般以高速钢为主要材料这种高速钢虽具备较多优势，但用于微型钻头主要材料并非是最为理想的这种W6Mo5Cr4V2型高速钢对挠度及可承受弯曲力有着特定范围要求，弹性变形及硬度相对较低，以至于耐磨性往往很难达到预期，微型钻头实际使用寿命也将难以得到保证硬质合金类型材料，其所具备刚性及精度均较为优良，这种硬质合金因自身具备高耐磨特性，故制作而成微型钻头，其速度能达高速钢所制作成微型钻头约三倍以上，使用寿命相对较长。

硬质合金自身具备刚性优良的特点，对钻孔期间精确定位及孔尺寸均可起到一定保障作用[2]但这种硬质合金并非万能，高刚性极易促使其有崩裂现象产生，但细晶粒类型的硬质合金，则具备更为优良韧性及其耐磨性现有＜0.5µm粒径WC－Co型超细晶粒的硬质合金，相比较其余普通类型硬质合金，这种＜0.5µm粒径WC－Co型超细晶粒的硬质合金有着更为优异特性，故最适宜用为微型钻头主要材料微型钻头，小直径的钻头顶部位置面积可增加约30%，扭曲刚度及弯曲强度相对增加约2倍，该情况下，钻芯无正锥度形成，若相反，则切削操实际截面积必然缩小，对切削清除会产生阻碍作用增加微型钻头的顶角期间，切削厚度和单位长度的切削刃实际载荷增加小顶角部位孔钻削处理期间，钻头为极高对中精度，呈相对较小的偏摆及抖动，可将钻头实际加工精度有效提升微型钻头适宜选定90°~105°范围顶角3）钻头材料表面处理层面微型钻头多为含钻高速钢、优质的高速钢、K20或K10硬质合金所制成对高速钢所制成微型钻头来说，务必高度重视热处理操作工艺，予以严密控制，工艺参数即使有微小偏差出现，也会严重影响到钻头切削性能相比大规格类型钻头，微型钻头较少实施表面处理针对于印制电路板业所用＜0.4mm直径钻头，应当实施氮化的钦涂层处理。

4）机床及夹具具体选用层面普通钻床通常无法满足印制电路板业所用＜0.4mm直径小钻头需求条件，故需选定专门精密式钻床，特别是针对特别小钻头，即针对微型钻头，需选定高精度的微型钻床高精度的微型钻床，由可调弹簧或配重促使钻孔的轴向压力产生，部分连接液压进给相应制动公导装有较小钻头夹头通常实行规格较小7/24锥洒设于机床主轴微型钻头，其装夹于弹簧夹头及钻夹头当中＜0.4mm直径微型钻头，务必选定更高精度专用夹头，且需配套适宜刀柄2.2使用经验层面微型钻头通常被应用至装饰品、光学仪器、钟表相关制造领域当中喷嘴，其输液微型钻头重要加工对象，如汽车现代制造业当中喷油装置、汽化器、燃烧器相关元件、制造合成纤维，还有反连锁、气动及液压控制相应系统均需用喷嘴电子领域当中印制电路板业钻孔也需应用此类钻头此外，光学及精密机械业、医疗器械相关领域均需应用该微型钻头可以说，微型钻头有着极为广泛的应用范围但自具体使用该微型钻头期间，若使用方法不够正确、妥当，设计得再天衣无缝，加工过程则也往往很难达到所预期最终效果故结合以往使用该微型钻头相关经验，总结出使用期间所需注意事项即为：一是，钻孔作业前期，应借助显微镜或者其余设施设备，对钻头予以细致检查好，比如使用磨削精度较低钻头，则钻头实际精度很难得到保证，严重情况下甚至会致使钻头有断裂现象产生[3]；二是，微型钻头的钻芯相对厚大，且为较小切削刃，若依照着一般周速予以计算加工处理，则钻头实际动平衡会丧失，钻孔实际加工精度必将下降，钻头折断现象极易产生，需使用该微型钻头相关技术员予以高度重视起来，考虑到该部分因素，做好精度把控相关工作；三是，为破碎碎屑，避免堵塞情况发生，一般以分步钻进方式实施小直径深孔钻取操作，也就是周期性自钻孔当中予以退出操作。

逐步钻孔，其可避免钻头持续挤压孔底部，对冷加工处理硬化材料较为有利此处应注意的是并非逐步切削作用期间，务必要将钻头完全取出，若选定中断送料，切屑极易破碎3. 结语综上所述，针对于＜0.4mm直径印制电路板业所用钻头的微型钻头，设计期间需着重考虑到钻头自身、工件结构、完整安装、孔深、加工参数相关因素，结合实际需求情况，做好结构部分设计，因＜0.5µm粒径WC－Co型超细晶粒的硬质合金有着更为优异特性，故最适宜用为微型钻头主要材料；微型钻头适宜选定90°~105°范围顶角务必选定更高精度专用夹头，且需配套适宜刀柄同时，应注重微型钻头材料表面处理、科学选定最适宜机床及夹具等，钻孔作业前期务必对钻头予以细致检查好，使用全程均需做好精度把控相关工作，以分步钻进方式实施小直径深孔钻取操作，从而印制电路板业更好地使用该微型钻头，确保其应用价值得到充分发挥参考文献[1]路家兴，王瑜，李学飞，等.井下动力钻具微钻试验装置设计研究[J].地质与勘探，2019，11(013):833-834.[2]陈雄建,张鑫，林春晖.Ф2.00mm以下PCB微细槽钻头制作工艺变更研究[J].印制电路信息，2019,27(001):235-236.[3]徐军，程洪伟，付光军，等.适用于复杂岩性地层的PDC钻头个性化设计与应用[J].石化技术，2019,26(001):244-245.  -全文完-。