半圆钻头

摘要

本发明提供一种半圆钻头，由一柄身及一钻身所构成，该钻身设置于该柄身的一端，并且该柄身与该钻身为同一轴心：其特征在于：该钻身呈一半圆的结构，该钻身设有一钻尖，该钻尖设置在轴心的一侧，并且该钻尖为钻身的最高点；由该钻身剖沟为界能定义出一第一边与一第二边，该钻尖与钻刃之间形成一第一中心切刃角、一第二中心切刃角；据此，该钻身以半圆单刃的设计方式能提高容屑量，并且钻尖在高速转动同时形成隐形转动支撑顶心，提高孔径的尺寸精度且稳定性高，并强化钻尖刚性结构。

权利要求

1.一种半圆钻头，主要包含有：一柄身(301)、一钻身(302)、二钻刃(401、402)；

该钻身(302)设置于该柄身(301)的一端，并且该柄身(301)与该钻身(302)为同一轴心(C)：其特征在于：该钻身(302)呈一半圆单刃结构，该钻身(302)设有一钻尖(303)，该钻尖(303)设置在轴心(C)的一侧，并且该钻尖(303)为钻身(302)的最高点；由该钻身(302 )剖沟为界能定义出一第一边(304)与一第二边(305)，该钻尖(303)朝其中一个钻刃(401)倾斜形成一第一中心切刃角(A1-1)，该钻尖(303)朝另一个钻刃(402)倾斜形成一第二中心切刃角(A1-2)，由该钻尖(303)、该第一中心切刃角(A1-1)及该第二中心切刃角(A1-2)构成一倾斜的平面；该另一个钻刃(402)朝左下延伸形成一弧状导角(403)，该弧状导角(403)的最低点做一水平假想线以及沿着该弧状导角(403)的底边做一假想延伸线，该水平假想线与该假想延伸线形成一逃隙角(A2-1)，由该弧状导角(403)形成两个倾斜的侧边，由该另一个钻刃(402)形成两个倾斜的侧边，由该钻尖(303)一侧朝下方做一假想线，该假想线与中心线(C)交会处形成一钻尖锥度(A3)。

2.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻身(302)的半圆周长为：L≧πD/2，其中，L为半圆的外径周长，D为钻身(302)的直径。

3.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻身(302)在切削时与材料形成一容屑空间，该容屑空间的截面积为 其中，Amax为容屑空间的最大截面积，D为钻身(302)的直径。

4.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻尖(303)落在该第一边(304)与第二边(305)所形成平面最高点位置。

5.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻尖(303)在切削时形成一隐形转动支撑顶心，将轴向阻力化成分力。

6.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻尖(303)切削时，钻尖(303)的位置形成多个断屑点。

7.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻身(302)是呈直刃的结构。

8.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该钻身(302)是呈螺旋刃的结构。

9.根据权利要求1所述的半圆钻头，其特征在于，该其中一个钻刃(401)为具有斜切面的中心钻刃，该另一个钻刃(402)是由该钻尖(303)朝右下倾斜的弧状钻刃，该钻尖(303)位于由该二钻刃(401、402)所交会的最高点，并且钻尖(303)为偏心。

说明书

半圆钻头

技术领域

[0001] 本发明涉及一种半圆钻头，特别涉及一种具有半圆单刃的特征，在进行切削时具备容屑量最大化，可以排出较大的连续铁屑，降低铁屑在孔径摩擦，并且容屑量最大化的设计使得排屑阻力小，并且钻头具有偏心钻尖能有效将中心静点最小化使切削时产生的中心静点阻力最小化，使得钻孔切削的孔径精度高，并且强化钻尖刚性与中心静点刚性的钻头结构，以优化钻头寿命满足自动化需求。

背景技术

[0002] 请参阅图1、图2，现有的麻花钻头100主要的结构包含有一柄部101，柄部101下方设置一钻身102，在柄部101的最下方形成一突起的钻尖103，由钻尖103作为中心两侧设置有半月状的钻刃104，沿着二该钻刃104形成螺旋状排屑沟，并且排屑沟布设于该钻身102。

[0003] 请参阅图3，现有的麻花钻头100主要由钻刃104移除材料产生孔径，当麻花钻头100切削材料时，由两组钻刃104产生的切屑顺着排屑沟排出孔外，排屑沟的宽度大约为钻头直径D的1/3～1/4之间排屑沟容积量大多约A/4≦VA≦A/3，D为钻头直径，VA为容积量，A为截面积。

[0004] 因此当切屑宽度大，在有限的排屑沟内会与孔径及排屑槽产生摩擦，因而产生高热以及侧向阻力，热将会很快地传递至钻头及材料上而影响钻头的切削能力，而侧向阻力将会影响钻头切削孔径的位置度，因此一般麻花钻头100最需克服的主要技术瓶颈是在排屑以及钻孔位置度的精度提升。

[0005] 如图1至图3所示，现有的麻花钻头100的钻尖103并没有切削作用，当切削时会造成钻尖103阻力影响加工进行，且钻尖103阻力会造成钻头烧融进而造成钻刃104崩刃，若是持续切削除了造成钻刃104崩刃外，更有可能造成钻身102断裂的问题。

[0006] 请继续参阅图4，由于现有的麻花钻头100排屑阻力大，容易造成钻刃104崩刃的问题，因此有人提出复数刃钻头，如台湾新型专利M485776号，其主要在钻刃201上设有主凹槽202、次凹槽203，此种切削边的非连续直线切割线的设计可增加钻头的切屑能力，且降低切屑成团状卷在刃部段的末端。通过这类型的结构一方面缩小了钻尖204，另一方面通过复数的切刃将铁屑细小化，减少排屑阻力。

[0007] 然而，上述的复数刃一方面制造较不容易，使得成本较高，另一方面，在钻身205的中心仍然有钻尖204，同样的造成钻尖阻力F发生；又钻头的刚性并没有得到改善，因此孔加工的位置度也没有改善，仍然需要减缓钻孔的进刀速度，避免位置度偏差过多，不仅延长了加工时间，造成了工具机电能损耗、成本增加以及失去了竞争力。

[0008] 请参阅图1至图4所示，现有钻头的另一个问题在于：切削所造成的铁屑都要靠着排屑槽排出，但是现有钻头的钻身102、205的容积量小，铁屑不容易排出，使得孔径的壁面精度差。

[0009] 现有结构另一个缺点在于如图2所标示的弱化点106，所有理解钻头结构的技术都理解到，钻尖103、204会造成钻尖阻力F产生，为了减少钻尖阻力F则必须在钻尖103、204两端研磨进而缩小钻尖103、204，在实际使用上缩小后的钻尖103、204确实有减少钻尖阻力F功效，然而缩小后的钻尖103、204却造成结构强度不足，在切削几次材料后会发现麻花钻头100的钻尖已经脆化、磨耗等强度不足的问题发生。

[0010] 从上述两种现有的钻头可以理解到，现有的钻头中心钻尖结构无法同时满足钻尖103、204中心静点最小化且钻头结构强度最大化的两种需求。

发明内容

[0011] 本发明的主要目的即在于提供一种半圆钻头，具有半圆单刃(直刃或螺旋刃)的特征，在进行切削时具备容屑量最大化，可以排出较大的连续铁屑，降低铁屑在孔径摩擦，并且容屑量最大化的设计使得排屑阻力小，能有效节能。

[0012] 本发明的另一个目的在于提供一种半圆钻头，其钻尖设置在中心线的一侧，即是非设置在中心，因此钻尖在转动切削能同时形成一隐形的转动中心顶心，一方面能有效缩小中心静点，有效降低切削时所造成的静点阻力，另一方面在孔径中依据钻尖的位置形成断屑点，使得铁屑细小化，更容易排出；再者孔径尺寸与精度稳定性高。

[0013] 能达成上述目的，本发明提供一种半圆钻头，主要包含有：一柄身、一钻身、二钻刃；

[0014] 该钻身设置于该柄身的一端，并且该柄身与该钻身为同一轴心：其特征在于：该钻身呈一半圆单刃结构，该钻身设有一钻尖，该钻尖设置在轴心的一侧，并且该钻尖为钻身的最高点；由该钻身剖沟为界能定义出一第一边与一第二边，该钻尖朝其中一个钻刃倾斜形成一第一中心切刃角，该钻尖朝另一个钻刃倾斜形成一第二中心切刃角，由该钻尖、该第一中心切刃角及该第二中心切刃角构成一倾斜的平面。

[0015] 所述的半圆钻头，其中，该钻身的半圆周长为：L≧πD/2，其中，L为半圆的外径周长，D为钻身的直径。

[0016] 所述的半圆钻头，其中，该钻身在切削时与材料形成一容屑空间，该容屑空间的截面积为 其中，Amax为容屑空间的最大截面积，D为钻身的直径。

[0017] 所述的半圆钻头，其中，该钻尖落在该第一边与第二边所形成平面最高点位置。

[0018] 所述的半圆钻头，其中，该钻尖在切削时形成一隐形转动支撑顶心，将轴向阻力化成分力。

[0019] 所述的半圆钻头，其中，该钻尖切削时，钻尖的位置形成多个断屑点。

[0020] 所述的半圆钻头，其中，该钻身是呈直刃的结构。

[0021] 所述的半圆钻头，其中，该钻身是呈螺旋刃的结构。

[0022] 所述的半圆钻头，其中，该另一个钻刃朝左下延伸形成一弧状导角，该弧状导角的最低点做一水平假想线以及沿着该弧状导角的底边做一假想延伸线，该水平假想线与该假想延伸线形成一逃隙角，由该弧状导角形成两个倾斜的侧边，由该另一个钻刃形成两个倾斜的侧边，由该钻尖一侧朝下方做一假想线，该假想线与中心线交会处形成一钻尖锥度。

[0023] 所述的半圆钻头，其中，该其中一个钻刃为具有斜切面的中心钻刃，该另一个钻刃是由该钻尖朝右下倾斜的弧状钻刃，该钻尖位于由该二钻刃所交会的最高点，并且钻尖为偏心。

[0024] 与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：

[0025] 据此，该钻身以半圆单刃(直刃或螺旋刃)的设计方式能提高容屑量，并且钻尖在高速转动切削同时形成隐形转动支撑顶心，提高孔径的尺寸精度且稳定性高。

[0026] 实际使用时，本发明半圆钻头在高速旋转时，通过偏心的钻尖形成隐藏支撑顶心，其具有中心静点最小化，从轴心往径向延伸的结构刚性可达到最大化，可以理解到本发明的结构能克服现有钻头不足处。

[0027] 凭借上述的结构使得该钻身在高速旋转时具有刚性，并且能形成圆周支撑结构。

[0028] 通过上述的说明，本发明钻身为半圆结构能提高切削时容屑量，再者，钻尖以偏离钻身轴心的设计方式，一方面保持着钻尖与第一至二边的高低落差，使得铁屑细小化，能使得排屑阻力小，节能的优点；又钻尖所形成第一中心切刃角、第二中心切刃角、逃隙角及钻尖锥度形成一隐形支撑顶心且同时强化钻尖结构刚性，提高孔径精度且钻头的稳定性高。

附图说明

[0029] 图1是现有麻花钻头的结构图。

[0030] 图2是现有麻花钻头的钻尖、钻刃的结构图。

[0031] 图3是现有麻花钻头的加工图。

[0032] 图4是现有复数刃钻头的结构图。

[0033] 图5是本发明的结构立体图。

[0034] 图6是本发明的结构示意图(一)。

[0035] 图7是本发明的结构示意图(二)。

[0036] 图8是本发明使用状态图(一)。

[0037] 图9是本发明使用状态图(二)。

[0038] 图10是本发明为螺旋刃的示意图。

[0039] 附图标记说明：“现有结构”麻花钻头100；柄部101；钻身102；钻尖103；钻刃104；排屑沟105；弱化点106；复数刃钻头200；钻刃201；主凹槽202；次凹槽203；钻尖204；钻身205；钻尖阻力F；“本发明”柄身301；钻身302；钻尖303；第一边304；第二边305；钻刃401、402；弧状导角403；第一中心切刃角A1-1；第二中心切刃角A1-2；逃隙角A2-1；钻尖锥度A3；轴心C；
轴向阻力P；分力F2；隐形转动支撑顶心P2。

具体实施方式

[0040] 为使贵审查委员能对本发明的特征与其特点有更进一步的了解与认同，兹列举以下较佳的实施例并配合图式说明如下：

[0041] 请参阅第五至九图，本发明的半圆钻头主要包含有：一柄身301及一钻身302与二钻刃401、402所构成。

[0042] 该钻身302设置于该柄身301的一端，并且该柄身301与该钻身302为同一轴心C：其中：由图6、图7的仰视视角观看时，该钻身302呈一半圆的切刃结构，由图6的前视视角观看时，该钻身302设有一钻尖303，该钻尖303设置在轴心C的一侧钻尖303不是落在中间处，并且该钻尖303为钻身302的最高点。

[0043] 请继续参阅图5、图6、图7，从该钻身303剖沟为界能定义出一第一边304与一第二边305，该钻尖303朝该钻刃401倾斜形成一第一中心切刃角A1-1，换言之即是钻刃401平面与X方向的夹角。

[0044] 请参阅图7，其主要为钻身302的侧视图，该钻身302具有剖面的一侧为界，由该钻尖303一侧能定义一第二边305，由第二边305一侧观视，该钻尖303朝钻刃402倾斜形成一第二中心切刃角A1-2，换言之即是钻刃401平面与Y方向的夹角，再者，如图5至图7所示，该钻刃402朝左下延伸形成一弧状导角403，该弧状导角403的最低点做一水平假想线以及沿着该导角的底边做一假想延伸线，该水平假想线与该假想延伸线形成一逃隙角A2-1，由该弧状导角403形成两个倾斜的侧边，由该钻尖303一侧朝下方做一假想线，该假想线与中心线C交会处形成一钻尖锥度A3，其中，由于本发明采取偏心的结构，故钻尖锥度A3为A3/2，因此，本发明钻身302包含第一中心切刃角A1-1、第二中心切刃角A1-2、逃隙角A2-1及钻尖锥度A3所组成下构成一钻刃401、402使得本发明具有钻孔切削的功效。

[0045] 请参阅图5，该钻刃401其为具有斜切面的中心钻刃，该钻刃402由该钻尖303朝右下倾斜的弧状钻刃，该钻尖303恰由该钻刃401、402所交会的最高点，并且钻尖303为偏心，有效缩小中心静点，有效降低切削时所造成的静点阻力。实际使用时，本发明半圆钻头在高速旋转时，偏心的钻尖303形成的隐藏支撑顶心具有中心静点最小化，从轴心C往径向延伸的结构刚性可达到最大化，可以理解到本发明的结构能克服现有钻头不足处。

[0046] 考量到钻头的刚性及提供钻身302在切削时要保持的支撑结构，因此，该钻身302的外径周长公式如下：L≧πD/2，其中，L为半圆的外径周长，D为钻身302的直径。

[0047] 举例而言，以2mm的钻头而言，其半圆的外径周长等于π，制造商可制造刚好等于π外径周长的钻身302或者是略大于π外径周长，这样的设计能保持钻头在高速旋转下钻身302仍能具有良好的刚性与支撑性。

[0048] 请参阅图8、图9，本发明该钻身302于切削时与材料形成一容屑空间，该容屑空间的截面积为 其中，Amax为容屑空间的最大截面积，D为钻身302的直径。

[0049] 本发明提高了容屑量，可顺利地排出铁屑，并且铁屑有足够的空间朝孔外排出，因此铁屑不会一直在孔内摩擦，降低了排屑阻力，让机台达到节能的优点。

[0050] 请继续参阅图8、图9，当本发明进行切削时，钻尖303与材料接触时产生一轴向阻力P，然而本发明的钻尖303并不是设计在中央，因此钻尖303反而变成一隐形转动支撑顶心P2，将轴向阻力P化成分力F2，因此在切削作业时，本发明结构产生的轴向阻力P小，可迅速的完成切削作业，并保持孔径精度且稳定性高，换言之即是在切削的过程中保持本发明动平衡状态。

[0051] 请继续参阅图8、图9，其中，该钻身302在切削时，第一、二中心切刃角A1-1、A1-2对材料进行切削，该钻尖303除了当作隐形转动支撑顶心P2外，进一步的铁屑在转动的过程中经过钻尖303的位置时恰好形成多个断屑点，每当铁屑经过钻尖303即断屑，能造成铁屑细小化，并配合前述的优点，让铁屑快速的排出，保持孔径精度以及孔径的表面精度。

[0052] 本发明另一个特点在于偏心的钻尖303与第一中心切刃角A1-1、第二中心切刃角A1-2、逃隙角A2-1及钻尖锥度A3形成一钻头补强的结构，因此，在切削时将轴向阻力P分散，进而提高钻头的结构刚性，即使多次切削都能保持钻头切削稳定性。

[0053] 通过上述说明，本发明具有下列的优点：钻身302为半圆的单刃结构能提高切削时容屑量，再者，钻尖303以偏离钻身302轴心C的设计方式，一方面保持着钻尖303与第一至三边的高低落差，使得铁屑细小化，能使得排屑阻力小，节能的优点。又钻尖303能当作隐形支撑顶心，提高孔径精度且提高钻尖刚性。

[0054] 呈上所述本发明所提供的结构特别适合应用在如深孔加工，由于切削时钻尖303当作隐形支撑顶心使得切削时稳定性佳，铁屑在孔内转动1～2圈即断屑，不会造成铁屑挤压与摩擦的现象，并且钻头在没有铁屑摩擦的情况下热量自然低，可快速地连续切削，相对可缩短工时降低制造成本及节能的优点。

[0055] 本发明除了图5到图9的直刃结构外，如图10所示，该钻身302也可实施呈螺旋刃的造型，该螺旋处即形成排屑沟，能应用在具有延展性高的材质以及深孔加工。

[0056] 综上所述，本发明构成该钻身302以半圆单刃的设计方式能提高容屑量，并且钻尖303在高速转动通过第一中心切刃角A1-1、第二中心切刃角A1-2切削同时形成隐形转动支撑顶心P2，提高孔径的尺寸精度且稳定性高。

[0057] 以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。