JP2001009613A

JP2001009613A - 小径ドリル

Info

Publication number: JP2001009613A
Application number: JP18485899A
Authority: JP
Inventors: Manabu Mochizuki; 望月　　学
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント配線板の小径穴加工において、切り
くず排出性の向上を図る。【解決手段】切りくず排出溝を画設する壁面を、軸直
角の断面視、工具本体の中心部分が窪む中凹状とし、そ
の芯厚ｔを０．０８Ｄ〜０．１８Ｄに形成する。また、
切れ刃に隣接して回転方向を向く切りくず排出溝の壁面
を直線状又は緩やかな凸形状に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
穴明け加工に使用される小径ドリルに関し、その断面形
状を改良することにより、切りくず排出性を向上させた
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の発展はめざましく、プ
リント配線板は量的に拡大し、質的に向上した。このプ
リント配線板の小径穴加工においては、ドリルの性能上
重要視される主な項目として、ドリルが折れにくいこ
と、穴位置精度が良いこと、穴内壁面あらさが滑らかで
あること、樹脂の軟化が少ないことなどがあげられる。
この加工は、相対的に穴のアスペクト比（穴深さ／穴
径）が大きい加工となるため、特に、ドリルの折損は最
も大きな問題とされている。これらの問題の本質的解決
を図るためには、工具だけでなく工作機械、要素技術な
どを含めて総合的に検討しなければならない。しかしこ
こでは、工具の断面形状と切りくず排出性との関係につ
いて明らかにし、工具の実用的な改良・発展を図ること
を目的としている。

【０００３】この種の小径ドリルとしては、例えば図５
に示すようなものが知られている。この小径ドリルは、
超硬合金製の丸棒状体をなし、その先端部には切れ刃１
２が形成され、工具本体の外周には、所定のねじれ角を
有する切りくず排出溝１３が備わっている。切りくず排
出溝１３は、軸直角断面視、半径方向に真っ直ぐに伸び
る平面状の壁面１４により形成されている。この小径ド
リルは、工具本体の剛性が高く、切りくず排出性も概ね
良好であり、プリント配線板の加工に適した工具である
が、次に記す課題を有し、改良が望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、以下に従来技
術の問題点を記述する。

【０００５】この種のドリルの構成材料である超硬合金
は、高硬度のため耐摩耗性が高く、熱的性質に優れる工
具材料であるが、強度や靱性が低いという欠点を有して
いる。また、プリント配線板の穴明け加工は、アスペク
ト比が大きいため、工具本体の折損を生じやすい加工で
ある。したがって、超硬合金を構成材料とする小径ドリ
ルにおいては、特に、折損が問題とされている。そこ
で、工具剛性を高めるために、芯厚を厚くした場合に
は、溝容積や溝幅比が小さくなり、切りくず排出性が悪
くなるという問題を生じる。このように、従来の技術常
識は、小径ドリルの断面形状を芯厚と溝幅比とのバラン
スにより設定していたため、切りくず排出溝の容積を大
きくするには、制限があった。

【０００６】しかし、今日では、生産性・経済性の向上
を図るために、プリント配線板の多層化が進んでおり、
アスペクト比の大きい加工条件にあって切りくず排出性
・放熱性のよい小径ドリルが要求されている。切りくず
が穴内部に堆積すると、切削温度が上昇し、樹脂の軟化
を引き起こすことがあるからである。また、加工速度も
高速化しており、回転バランスのよい小径ドリルが求め
られている。高速加工では、振動の発生により、折損を
生じたり、加工面品質を低下させたりすることがあるか
らである。

【０００７】そこで、本発明は、ドリルの折損等を生ず
ることなく、切りくず排出性を向上させることを目的と
して、従来の小径ドリルに実用的な改良を加えたもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の如き
課題に鑑みなされたもので、丸棒状体をなす工具本体の
刃部先端には、２枚刃形式の切れ刃が回転軸対称の位置
に形成され、工具本体の刃部外周には、切りくず排出溝
が所定のねじれ角を有して形成されたプリント配線板の
加工に使用される超硬合金製の小径ドリルにおいて、前
記小径ドリルのドリル直径は０．６ｍｍ以下にあり、前
記切りくず排出溝を画設する壁面は、軸直角の断面視、
工具本体の中心部分が窪む中凹状に形成され、その芯厚
ｔは０．０８Ｄ〜０．１８Ｄをなし、また、切れ刃に隣
接して回転方向を向く前記切りくず排出溝の壁面が直線
状又は緩やかな凸形状に形成されていることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図を参照しながら説明する。

【００１０】図１は、本発明による小径ドリルの工具本
体１を示したものである。工具本体１は、炭化タングス
テン基超硬合金から構成される段付きの丸棒状体をな
し、シャンク部２と刃部３とにより構成されている。シ
ャンク部２はスピンドルに把持される部分であり、その
シャンク径は標準仕様でφ３．１７５ｍｍとなってい
る。刃部３は、切削作用を行う切れ刃４を備える部分で
あり、切れ刃４は刃部３先端の回転軸対称の位置に所定
の先端角、所定の芯厚ｔをなして形成されている。ドリ
ル直径は、切れ刃４の最外径を示しており、本発明で
は、φ０．６ｍｍ以下が採用されている。φ０．６ｍｍ
以下としたのは、アスペクト比が大きくなり、切りくず
排出性の向上が望まれるからである。なお、φ０．６ｍ
ｍを越える小径ドリルに本発明の構成を適用しても問題
はない。

【００１１】先端角は、小さい程喰い付き性が良い反
面、小さすぎると銅箔の切りくず長さが長くなり、ドリ
ル本体の切りくずの巻き付きを起こしてしまう。したが
って、一般的な角度である１３０°を採用している。刃
部３の外周部分には、所定のねじれ角を有する切りくず
排出溝５が回転軸対称の位置に、刃部３後端側に延在し
て形成されている。ねじれ角は切れ味、切りくず排出性
に影響を与える切削諸元であり、ねじれ角が大きいほど
切削抵抗は小さくなり、ねじれ角が小さいほど切りくず
排出性は良好となる。一般的には、３０°〜３５°が採
用されているが、本実施形態では、切削抵抗を低減する
ことを優先して４０°に設定している。

【００１２】図２及び図３は、本発明の特徴部分を示す
実施形態である。図２は刃部の軸直角断面図を、図３は
先端視正面図を示す。切りくず排出溝５を画設する壁面
は、工具本体１中心部分がくぼむ中凹状に形成されてい
る。切れ刃４に隣接して回転方向を向く壁面は、直線状
又は緩やかな凸形状に形成されている。このような断面
形状としたのは、切りくず排出溝の容積を増加して、切
りくず排出性を向上させるためである。また、プリント
配線板を複数枚に重ねたアスペクト比の大きい深穴加工
では、切削熱による穴内部の温度上昇が顕著になるため
に、切りくずの排出を促進し、同時に放熱を十分に行う
必要があるからである。また、本実施形態の断面構成
は、断面２次モーメントの性質より、回転バランスに優
れ、喰い付き性のよいことも特徴の一つである。したが
って、ねじり剛性が高く、曲げ剛性に異方性がなく、ま
た、ドリル先端の振れ回りが防止され、穴位置精度が向
上する利点がある。

【００１３】芯厚ｔは、厚いほど工具剛性が向上するも
のであるが、本発明は従来よりアスペクト比の大きい加
工における切りくず処理性を向上させるため、芯厚ｔを
０．０８Ｄ〜０．１８Ｄに設定している。加工速度の高
速化により切削抵抗が低くなることを考慮すれば、芯厚
ｔは、従来のように厚肉に形成することを要しないから
であり、また、切りくず排出溝を十分に確保するためで
ある。なお、芯厚ｔが０．０８Ｄより小さくなると、折
損を生ずる場合があり、芯厚ｔが０．１８Ｄより大きく
なると本発明による効果の得られない場合があるため、
好ましくは前記数値範囲が適当である。

【００１４】図４は、上側の当て板９と下側の捨て板１
０との間にプリント配線板１１を挟み、穴明け加工して
いる状態を示す図である。当て板９には、主に、配線板
の銅箔の保護、穴入口のバリの発生防止、切れ刃４の喰
い付き性向上等を目的として、アルミ箔やベーク材等が
使用される。捨て板１０には、配線板貫通時における穴
あけ機テーブルからのドリル刃先保護を目的としてお
り、ベーク材等が使用される。挟まれるプリント配線板
１１の枚数が多くなるほど、生産能率を高めることがで
きるが、アスペクト比が大きくなると、前述した不都合
な問題を生ずるため、現状ではアスペクト比６〜７に制
限されている。本発明品によれば、切りくず排出溝５の
容積が大きく形成されており、従来品に比べ円滑に切り
くずを排出することができるとともに、従来より深穴の
加工を行うことができる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、アスペクト比の大きい
深穴加工において、工具本体の折損を生ずることなく、
円滑に切りくずを排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる小径ドリルの工具本体全体を示
す側面図である。

【図２】本発明の実施形態を示す小径ドリルの軸直角断
面図である。

【図３】図２に示す小径ドリルの先端視正面図である。

【図４】小径ドリルによる穴明け加工の状態を説明する
図である。

【図５】従来の一例を示す小径ドリルの軸直角断面図で
ある。

【符号の説明】

１工具本体３刃部４切れ刃５切りくず排出溝６凹部７凸部ｔ芯厚

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】丸棒状体をなす工具本体の刃部先端に
は、２枚刃形式の切れ刃が回転軸対称の位置に形成さ
れ、工具本体の刃部外周には、切りくず排出溝が所定の
ねじれ角を有して形成されたプリント配線板の加工に使
用される超硬合金製の小径ドリルにおいて、前記小径ド
リルのドリル直径は０．６ｍｍ以下にあり、前記切りく
ず排出溝を画設する壁面は、軸直角の断面視、工具本体
の中心部分が窪む中凹状に形成され、その芯厚ｔは０．
０８Ｄ〜０．１８Ｄをなし、また、切れ刃に隣接して回
転方向を向く前記切りくず排出溝の壁面が直線状又は緩
やかな凸形状に形成されていることを特徴とする小径ド
リル。