JP2001172035A - セラミックス製板状体の孔あけ方法 - Google Patents
セラミックス製板状体の孔あけ方法Info
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- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】被加工物のチッピングを低減し、ドリル寿命の
長くなる加工方法を提供する。 【解決手段】ドリル１を、軸が円運動をしながら板状体
に切り込む孔あけ方法で、ドリル１は、円錐台状の先端
部分１ａと円柱状の基部１ｂ等からなり、先端部分の頂
面の直径が、テーパ角度が３〜３０度であり、高さが板
状体の板厚の５０〜１２０％であり、基部の直径が孔直
径の２０〜８０％である孔あけ方法とする。
長くなる加工方法を提供する。 【解決手段】ドリル１を、軸が円運動をしながら板状体
に切り込む孔あけ方法で、ドリル１は、円錐台状の先端
部分１ａと円柱状の基部１ｂ等からなり、先端部分の頂
面の直径が、テーパ角度が３〜３０度であり、高さが板
状体の板厚の５０〜１２０％であり、基部の直径が孔直
径の２０〜８０％である孔あけ方法とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス製板
状体に貫通孔を形成する孔あけ方法に関し、特に電子用
の基板となる板ガラスに貫通孔を形成する孔あけ方法に
関する。
状体に貫通孔を形成する孔あけ方法に関し、特に電子用
の基板となる板ガラスに貫通孔を形成する孔あけ方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】板ガラスで代表されるセラミックス製板
状体に貫通孔を形成する孔あけ方法は、板状体の材質、
板厚、孔径等により各種の方法が採用されている。たと
えば、建築用の板ガラス等のように比較的板厚の大きい
板状体（たとえば板厚１２ｍｍ）に比較的直径の大きい
孔（たとえば直径２５ｍｍ）を加工する場合にはダイヤ
モンドのコアドリル（円筒形状のドリル）を使用する加
工方法が、加工速度、ドリルの寿命等の点で望ましい。
状体に貫通孔を形成する孔あけ方法は、板状体の材質、
板厚、孔径等により各種の方法が採用されている。たと
えば、建築用の板ガラス等のように比較的板厚の大きい
板状体（たとえば板厚１２ｍｍ）に比較的直径の大きい
孔（たとえば直径２５ｍｍ）を加工する場合にはダイヤ
モンドのコアドリル（円筒形状のドリル）を使用する加
工方法が、加工速度、ドリルの寿命等の点で望ましい。
【０００３】一方、電子用の基板（たとえば、プラズマ
ディスプレイパネル用基板）となる板ガラスに貫通孔
（たとえば、排気用の孔）を形成する孔あけでは、比較
的直径の小さい孔（たとえば直径２ｍｍ）が一般的であ
り、小径のコアドリルの製作が困難なことより、ラップ
棒と呼ばれる、円柱状の金属棒の周面および端面にダイ
ヤモンド砥粒を形成（電着形成）した工具を使用した加
工方法が一般的である。
ディスプレイパネル用基板）となる板ガラスに貫通孔
（たとえば、排気用の孔）を形成する孔あけでは、比較
的直径の小さい孔（たとえば直径２ｍｍ）が一般的であ
り、小径のコアドリルの製作が困難なことより、ラップ
棒と呼ばれる、円柱状の金属棒の周面および端面にダイ
ヤモンド砥粒を形成（電着形成）した工具を使用した加
工方法が一般的である。
【０００４】また、ラップ棒を使用した加工方法でも、
単にラップ棒を回転させながら板状体の板厚方向に切り
込んでいく方法以外に、ラップ棒を回転させながら、同
時にラップ棒の軸が円運動をしながら板状体の板厚方向
に切り込んでいく、いわゆるスパイラル運動により孔あ
け加工を行う方法も採用されている。すなわち、ラップ
棒が第一の回転手段で回転運動を与えられるとともに、
ラップ棒を保持する第一の回転手段が、保持台に設けら
れた第二の回転手段により回転運動を与えられる方法で
ある。
単にラップ棒を回転させながら板状体の板厚方向に切り
込んでいく方法以外に、ラップ棒を回転させながら、同
時にラップ棒の軸が円運動をしながら板状体の板厚方向
に切り込んでいく、いわゆるスパイラル運動により孔あ
け加工を行う方法も採用されている。すなわち、ラップ
棒が第一の回転手段で回転運動を与えられるとともに、
ラップ棒を保持する第一の回転手段が、保持台に設けら
れた第二の回転手段により回転運動を与えられる方法で
ある。
【０００５】この方法は、加工液（クーラント）の加工
点への供給が効果的に行われ、その結果として工具寿命
が長い利点がある。その他に、１本のラップ棒で各種の
孔径の加工ができる利点もある。
点への供給が効果的に行われ、その結果として工具寿命
が長い利点がある。その他に、１本のラップ棒で各種の
孔径の加工ができる利点もある。
【０００６】さらに、上記スパイラル運動による加工方
法において、工具形状を単なる円柱形状とせず、円錐台
と円柱とを組合わせた形状とすることも採用されてい
る。すなわち、工具は先端部分と基部とドリル軸からな
り、先端部分は先端から基部に向かって拡径する円錐台
形状であり、基部は先端部分の円錐台形状の底面の直径
と略同一の直径の円柱形状である構成を採る。
法において、工具形状を単なる円柱形状とせず、円錐台
と円柱とを組合わせた形状とすることも採用されてい
る。すなわち、工具は先端部分と基部とドリル軸からな
り、先端部分は先端から基部に向かって拡径する円錐台
形状であり、基部は先端部分の円錐台形状の底面の直径
と略同一の直径の円柱形状である構成を採る。
【０００７】この工具でスパイラル運動による孔加工を
行う場合には、さらに以下に述べる利点もある。すなわ
ち、上記ドリルを使用しスパイラル運動により徐々に切
り込んでいく場合には、孔形状もテーパ形状の状態で徐
々に深くなっていく。そして、孔が貫通した時点では貫
通部（他の一側）の孔径は設計孔径よりテーパの分だけ
小さくなっている。これにより貫通部におけるチッピン
グが減少できる効果がある。なお、チッピングとは、一
般に脆性体の加工部に生ずる貝殻形状の欠けをいう。
行う場合には、さらに以下に述べる利点もある。すなわ
ち、上記ドリルを使用しスパイラル運動により徐々に切
り込んでいく場合には、孔形状もテーパ形状の状態で徐
々に深くなっていく。そして、孔が貫通した時点では貫
通部（他の一側）の孔径は設計孔径よりテーパの分だけ
小さくなっている。これにより貫通部におけるチッピン
グが減少できる効果がある。なお、チッピングとは、一
般に脆性体の加工部に生ずる貝殻形状の欠けをいう。
【０００８】板ガラスで代表されるセラミックス製板状
体に貫通孔を形成する孔あけでの大きな問題点として、
貫通部におけるチッピングが挙げられる。すなわち、貫
通部分の基板に、貫通時の衝撃による貝殻形状の欠けが
生じる。これを防ぐため、貫通時の切り込み速度を遅く
したり、基板の両側より切り込みを行い基板内部で孔を
貫通させる方法を採ったりして対処している。
体に貫通孔を形成する孔あけでの大きな問題点として、
貫通部におけるチッピングが挙げられる。すなわち、貫
通部分の基板に、貫通時の衝撃による貝殻形状の欠けが
生じる。これを防ぐため、貫通時の切り込み速度を遅く
したり、基板の両側より切り込みを行い基板内部で孔を
貫通させる方法を採ったりして対処している。
【０００９】ところが、上記の、工具形状を単なる円柱
形状とせず、円錐台と円柱を組合わせた形状とし、か
つ、スパイラル運動による孔加工を行う方式では、上述
のように貫通部におけるチッピングが減少できる効果が
ある。すなわち、孔が貫通した時点では貫通部（他の一
側）の孔径は設計孔径よりテーパの分だけ小さくなって
いるので、チッピングが生じてもその部分の大半はその
後の加工で除去され、製品の欠陥としてはほとんど残ら
ない。
形状とせず、円錐台と円柱を組合わせた形状とし、か
つ、スパイラル運動による孔加工を行う方式では、上述
のように貫通部におけるチッピングが減少できる効果が
ある。すなわち、孔が貫通した時点では貫通部（他の一
側）の孔径は設計孔径よりテーパの分だけ小さくなって
いるので、チッピングが生じてもその部分の大半はその
後の加工で除去され、製品の欠陥としてはほとんど残ら
ない。
【００１０】上記加工方法を、加工工程順に説明する。
まず、板状体の一側より、上記の円錐台と円柱を組合わ
せた形状のダイヤモンドドリルを回転させるとともに、
該ドリルの軸にも円運動を与え、いわゆるスパイラル運
動させながら一定速度で板状体に切り込んでいく。ドリ
ルの先端が板状体を貫通した時点では、ドリルのテーパ
部と接触している板状体の孔の内壁面は所定の内径まで
加工されておらず、削り残し部となっている。ドリルを
さらに進め切り込んでいくと、削り残し部は徐々に削ら
れていき、基部の先端が板状体の反対側に突き抜けた時
点で孔あけ加工が終了する。
まず、板状体の一側より、上記の円錐台と円柱を組合わ
せた形状のダイヤモンドドリルを回転させるとともに、
該ドリルの軸にも円運動を与え、いわゆるスパイラル運
動させながら一定速度で板状体に切り込んでいく。ドリ
ルの先端が板状体を貫通した時点では、ドリルのテーパ
部と接触している板状体の孔の内壁面は所定の内径まで
加工されておらず、削り残し部となっている。ドリルを
さらに進め切り込んでいくと、削り残し部は徐々に削ら
れていき、基部の先端が板状体の反対側に突き抜けた時
点で孔あけ加工が終了する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の加工で
はドリルの先端部分のダイヤモンド砥粒の磨耗が多く、
ドリルの基部のダイヤモンド砥粒がまだ磨耗していない
状態でもドリルの先端部分が使用できない状態となり、
その結果ドリルの寿命が早く尽きる。そのため、上記の
加工方法の利点を充分には生かしきれない不具合となっ
ていた。
はドリルの先端部分のダイヤモンド砥粒の磨耗が多く、
ドリルの基部のダイヤモンド砥粒がまだ磨耗していない
状態でもドリルの先端部分が使用できない状態となり、
その結果ドリルの寿命が早く尽きる。そのため、上記の
加工方法の利点を充分には生かしきれない不具合となっ
ていた。
【００１２】したがって、上記従来の加工方法におい
て、ドリルの先端部分と基部のダイヤモンド砥粒の磨耗
が均一となる加工条件の最適化が望まれていた。本発明
は、前述の課題を解決すべくなされたものであり、上記
従来の加工方法においてドリル寿命の長くなる加工方法
を提供することを目的とする。
て、ドリルの先端部分と基部のダイヤモンド砥粒の磨耗
が均一となる加工条件の最適化が望まれていた。本発明
は、前述の課題を解決すべくなされたものであり、上記
従来の加工方法においてドリル寿命の長くなる加工方法
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、板状体の一側
より、回転するドリルを、該ドリルの軸が円運動をしな
がら前記板状体に切り込むセラミックス製板状体の孔あ
け方法であって、前記ドリルとして、先端部分と基部と
ドリル軸からなり、先端部分は先端から基部に向かって
拡径する円錐台形状であり、基部は先端部分の円錐台形
状の底面の直径と略同一の直径の円柱形状であり、先端
部分の円錐台形状の頂面の直径が孔あけする孔直径の２
０〜６０％であり、円錐台形状のテーパ角度がドリル軸
の軸心に対し３〜３０度であり、円錐台の高さが前記セ
ラミックス製板状体の板厚の５０〜１２０％であり、基
部の円柱の直径が孔あけする孔直径の４０〜８０％であ
るドリルを使用することを特徴とするセラミックス製板
状体の孔あけ方法を提供する。
より、回転するドリルを、該ドリルの軸が円運動をしな
がら前記板状体に切り込むセラミックス製板状体の孔あ
け方法であって、前記ドリルとして、先端部分と基部と
ドリル軸からなり、先端部分は先端から基部に向かって
拡径する円錐台形状であり、基部は先端部分の円錐台形
状の底面の直径と略同一の直径の円柱形状であり、先端
部分の円錐台形状の頂面の直径が孔あけする孔直径の２
０〜６０％であり、円錐台形状のテーパ角度がドリル軸
の軸心に対し３〜３０度であり、円錐台の高さが前記セ
ラミックス製板状体の板厚の５０〜１２０％であり、基
部の円柱の直径が孔あけする孔直径の４０〜８０％であ
るドリルを使用することを特徴とするセラミックス製板
状体の孔あけ方法を提供する。
【００１４】このようなドリル形状とすることで、ドリ
ルの先端部分と基部のダイヤモンド砥粒の磨耗が均一と
なり、ドリル寿命を長くすることができる。上記のドリ
ル形状は、先端部分の円錐台形状の頂面の直径が孔あけ
する孔直径の２０〜３０％であり、円錐台形状のテーパ
角度がドリル軸の軸心に対し１８〜２２度の範囲が特に
好ましい。なお、上記円錐台形状とは、円錐台の側面の
断面が直線状である真正の円錐台形状のみならず、断面
が凸状の円弧状または断面が凹状の円弧状のものである
略円錐台形状のものも含むものとする。
ルの先端部分と基部のダイヤモンド砥粒の磨耗が均一と
なり、ドリル寿命を長くすることができる。上記のドリ
ル形状は、先端部分の円錐台形状の頂面の直径が孔あけ
する孔直径の２０〜３０％であり、円錐台形状のテーパ
角度がドリル軸の軸心に対し１８〜２２度の範囲が特に
好ましい。なお、上記円錐台形状とは、円錐台の側面の
断面が直線状である真正の円錐台形状のみならず、断面
が凸状の円弧状または断面が凹状の円弧状のものである
略円錐台形状のものも含むものとする。
【００１５】本発明において、前記ドリルの先端部分と
基部が＃１００〜＃４００メッシュのダイヤモンドを用
いたダイヤモンド砥石であることが好ましい。このよう
なサイズのダイヤモンド砥粒を使用したダイヤモンド砥
石であれば、加工速度および仕上がり精度の両方の要求
が満足できる。
基部が＃１００〜＃４００メッシュのダイヤモンドを用
いたダイヤモンド砥石であることが好ましい。このよう
なサイズのダイヤモンド砥粒を使用したダイヤモンド砥
石であれば、加工速度および仕上がり精度の両方の要求
が満足できる。
【００１６】また、本発明において、前記ドリルの先端
部分が＃１００〜＃２００メッシュのダイヤモンドを用
いたダイヤモンド砥石であり、基部が＃２００〜＃４０
０メッシュのダイヤモンドを用いたダイヤモンド砥石で
あることが好ましい。ダイヤモンド砥粒の磨耗が多い先
端部分に粒サイズの比較的大きいダイヤモンド砥粒を使
用すればダイヤモンド砥粒の磨耗速度が遅くなる。ま
た、基部に粒サイズの比較的小さいダイヤモンド砥粒を
使用すれば加工部の仕上がり精度が向上する。
部分が＃１００〜＃２００メッシュのダイヤモンドを用
いたダイヤモンド砥石であり、基部が＃２００〜＃４０
０メッシュのダイヤモンドを用いたダイヤモンド砥石で
あることが好ましい。ダイヤモンド砥粒の磨耗が多い先
端部分に粒サイズの比較的大きいダイヤモンド砥粒を使
用すればダイヤモンド砥粒の磨耗速度が遅くなる。ま
た、基部に粒サイズの比較的小さいダイヤモンド砥粒を
使用すれば加工部の仕上がり精度が向上する。
【００１７】また、本発明において、前記セラミックス
製板状体が板ガラスであることが好ましい。すなわち、
チッピング発生の多い板ガラスに本発明の方法が特に有
効である。
製板状体が板ガラスであることが好ましい。すなわち、
チッピング発生の多い板ガラスに本発明の方法が特に有
効である。
【００１８】
【実施例】［実施例］図１は、本発明の実施例で使用す
るドリルの形状を示す正面図である。先端部分１ａの円
錐台は、頂面の直径Ｄ１が１ｍｍ、底面の直径Ｄ２が
２．６ｍｍ、高さＬ１が２ｍｍである。基部１ｂの円柱
は、直径Ｄ２が２．６ｍｍ、高さＬ２が５．０ｍｍであ
る。基部１ｂの端面からはドリル軸１ｃが延設されてお
り、先端部分１ａ、基部１ｂおよびドリル軸１ｃは同心
に加工されている。先端部分１ａには＃２７０のダイヤ
モンド砥粒層が、基部１ｂには＃２７０のダイヤモンド
砥粒層が、それぞれ電着により形成されている。
るドリルの形状を示す正面図である。先端部分１ａの円
錐台は、頂面の直径Ｄ１が１ｍｍ、底面の直径Ｄ２が
２．６ｍｍ、高さＬ１が２ｍｍである。基部１ｂの円柱
は、直径Ｄ２が２．６ｍｍ、高さＬ２が５．０ｍｍであ
る。基部１ｂの端面からはドリル軸１ｃが延設されてお
り、先端部分１ａ、基部１ｂおよびドリル軸１ｃは同心
に加工されている。先端部分１ａには＃２７０のダイヤ
モンド砥粒層が、基部１ｂには＃２７０のダイヤモンド
砥粒層が、それぞれ電着により形成されている。
【００１９】被加工物である板状体として板ガラスを使
用した。１０００×６００ｍｍの板ガラス（旭硝子
（株）製、商品名：ＰＤ２００）を使用した。板ガラス
の板厚は２．８ｍｍ、設計孔径は４ｍｍである。したが
って、先端部分１ａの円錐台形状の頂面の直径は、孔あ
けする孔直径の２５％となり、円錐台の高さは前記セラ
ミックス製板状体の板厚の７１％となり、基部の円柱の
直径は孔あけする孔直径の６５％となる。また、円錐台
形状のテーパ角度θはドリル軸１ｃの軸心に対し２０度
となる。
用した。１０００×６００ｍｍの板ガラス（旭硝子
（株）製、商品名：ＰＤ２００）を使用した。板ガラス
の板厚は２．８ｍｍ、設計孔径は４ｍｍである。したが
って、先端部分１ａの円錐台形状の頂面の直径は、孔あ
けする孔直径の２５％となり、円錐台の高さは前記セラ
ミックス製板状体の板厚の７１％となり、基部の円柱の
直径は孔あけする孔直径の６５％となる。また、円錐台
形状のテーパ角度θはドリル軸１ｃの軸心に対し２０度
となる。
【００２０】ドリルの回転数は、毎分２００００回転、
ドリル軸の偏心量（ドリル軸が円運動するときのドリル
軸軌跡の直径）は、０．５ｍｍ、ドリル軸の偏心回転数
は、毎分７５回転、ドリルの切り込み速度は、毎分４ｍ
ｍとした。加工時に供給するクーラント（研削液）には
水道水を使用した。クーラントの供給量は毎分約４リッ
トルである。図３に、ドリルの動きを概念図として示
す。同図において、矢印３は、クーラントの流れを示
す。
ドリル軸の偏心量（ドリル軸が円運動するときのドリル
軸軌跡の直径）は、０．５ｍｍ、ドリル軸の偏心回転数
は、毎分７５回転、ドリルの切り込み速度は、毎分４ｍ
ｍとした。加工時に供給するクーラント（研削液）には
水道水を使用した。クーラントの供給量は毎分約４リッ
トルである。図３に、ドリルの動きを概念図として示
す。同図において、矢印３は、クーラントの流れを示
す。
【００２１】図５は、本発明の実施例において、ドリル
貫通時の板状体の孔形状を示す断面図である。同図にお
いて、切り残し部２ａは、ドリル貫通時において設計孔
形状と比較した切り残し部分である。本実施例では、こ
の状態からさらに切り込みを続行し、基部１ｂの先端が
基板の反対側に完全に抜け出すまで行う。その後、切り
込み運動を停止し、ドリル軸の偏心量を徐々に増加さ
せ、設計寸法の孔径まで加工した時点で加工を終了させ
る。なお、偏心量（ドリル軸が円運動するときのドリル
軸軌跡の直径）の増加速度、すなわち、第二の回転手段
を有する保持台に対する第一の回転手段の孔径方向の移
動速度は、毎分４ｍｍである。本実施例ではこのよう
な、切り込みと拡径手段の二段階の加工を採用したが、
切り込み加工の段階で設計寸法の孔径まで加工する方法
であってもよい。
貫通時の板状体の孔形状を示す断面図である。同図にお
いて、切り残し部２ａは、ドリル貫通時において設計孔
形状と比較した切り残し部分である。本実施例では、こ
の状態からさらに切り込みを続行し、基部１ｂの先端が
基板の反対側に完全に抜け出すまで行う。その後、切り
込み運動を停止し、ドリル軸の偏心量を徐々に増加さ
せ、設計寸法の孔径まで加工した時点で加工を終了させ
る。なお、偏心量（ドリル軸が円運動するときのドリル
軸軌跡の直径）の増加速度、すなわち、第二の回転手段
を有する保持台に対する第一の回転手段の孔径方向の移
動速度は、毎分４ｍｍである。本実施例ではこのよう
な、切り込みと拡径手段の二段階の加工を採用したが、
切り込み加工の段階で設計寸法の孔径まで加工する方法
であってもよい。
【００２２】［比較例］図２は、従来方法である比較例
で使用するドリルの形状を示す正面図である。先端部分
１ａの円錐台は、頂面の直径Ｄ１が１．８ｍｍ、底面の
直径Ｄ２が２．６ｍｍ、高さＬ１が１ｍｍである。基部
１ｂの円柱は、直径Ｄ２が２．６ｍｍ、高さＬ２が５．
０ｍｍである。基部１ｂの端面からはドリル軸１ｃが延
設されており、先端部分１ａ、基部１ｂおよびドリル軸
１ｃは同心に加工されている。先端部分１ａには＃２７
０のダイヤモンド砥粒層が、基部１ｂには＃２７０のダ
イヤモンド砥粒層が、それぞれ電着により形成されてい
る。
で使用するドリルの形状を示す正面図である。先端部分
１ａの円錐台は、頂面の直径Ｄ１が１．８ｍｍ、底面の
直径Ｄ２が２．６ｍｍ、高さＬ１が１ｍｍである。基部
１ｂの円柱は、直径Ｄ２が２．６ｍｍ、高さＬ２が５．
０ｍｍである。基部１ｂの端面からはドリル軸１ｃが延
設されており、先端部分１ａ、基部１ｂおよびドリル軸
１ｃは同心に加工されている。先端部分１ａには＃２７
０のダイヤモンド砥粒層が、基部１ｂには＃２７０のダ
イヤモンド砥粒層が、それぞれ電着により形成されてい
る。
【００２３】被加工物である板状体には、実施例と同じ
板ガラスを使用した。板ガラスの板厚は２．８ｍｍ、設
計孔径は４ｍｍである。したがって、先端部分１ａの円
錐台形状の頂面の直径は、孔あけする孔直径の４５％と
なり、円錐台の高さは前記セラミックス製板状体の板厚
の３５．７％となり、基部の円柱の直径は孔あけする孔
直径の６５％となる。また、円錐台形状のテーパ角度θ
はドリル軸１ｃの軸心に対し２４．２度となる。
板ガラスを使用した。板ガラスの板厚は２．８ｍｍ、設
計孔径は４ｍｍである。したがって、先端部分１ａの円
錐台形状の頂面の直径は、孔あけする孔直径の４５％と
なり、円錐台の高さは前記セラミックス製板状体の板厚
の３５．７％となり、基部の円柱の直径は孔あけする孔
直径の６５％となる。また、円錐台形状のテーパ角度θ
はドリル軸１ｃの軸心に対し２４．２度となる。
【００２４】ドリルの回転数、ドリル軸の偏心量、ドリ
ル軸の偏心回転数、ドリルの切り込み速度、供給するク
ーラントの条件、等は実施例と同一とした。図４に、ド
リルの動きを概念図として示す。同図において、矢印３
は、クーラントの流れを示す。
ル軸の偏心回転数、ドリルの切り込み速度、供給するク
ーラントの条件、等は実施例と同一とした。図４に、ド
リルの動きを概念図として示す。同図において、矢印３
は、クーラントの流れを示す。
【００２５】図６は、比較例において、ドリル貫通時の
板状体の孔形状を示す断面図である。同図において、切
り残し部２ａは、ドリル貫通時において設計孔形状と比
較した切り残し部分である。比較例では、実施例と同様
に、この状態からさらに切り込みを続行し、基部１ｂの
先端が基板の反対側に完全に抜け出すまで行い、その
後、切り込み運動を停止し、ドリル軸の偏心量を徐々に
増加させ、設計寸法の孔径まで加工した時点で加工を終
了させる。なお、偏心量の増加速度、すなわち、第二の
回転手段を有する保持台に対する第一の回転手段の孔径
方向の移動速度は、実施例と同一である。
板状体の孔形状を示す断面図である。同図において、切
り残し部２ａは、ドリル貫通時において設計孔形状と比
較した切り残し部分である。比較例では、実施例と同様
に、この状態からさらに切り込みを続行し、基部１ｂの
先端が基板の反対側に完全に抜け出すまで行い、その
後、切り込み運動を停止し、ドリル軸の偏心量を徐々に
増加させ、設計寸法の孔径まで加工した時点で加工を終
了させる。なお、偏心量の増加速度、すなわち、第二の
回転手段を有する保持台に対する第一の回転手段の孔径
方向の移動速度は、実施例と同一である。
【００２６】［実施例と比較例との対比］図７は、本発
明の実施例および比較例において、研削負荷の推移を示
すグラフである。なお、研削負荷とは、研削加工時に被
研削物からドリルへ向かって垂直方向に加わる荷重、す
なわちドリルの軸方向の荷重である。該研削負荷は次の
ようにして測定した。
明の実施例および比較例において、研削負荷の推移を示
すグラフである。なお、研削負荷とは、研削加工時に被
研削物からドリルへ向かって垂直方向に加わる荷重、す
なわちドリルの軸方向の荷重である。該研削負荷は次の
ようにして測定した。
【００２７】研削加工を行わない状態（ドリルの回転お
よびドリル軸の円運動を停止した状態）で、ドリルの軸
方向に所定の荷重を加え、そのときのドリル回転手段の
変位量（モータ筐体後部の変位量）を位置センサ（たと
えば、リニヤゲージ）で測定し、荷重と変位量との関係
を求めた。この測定を数種類の荷重に対して行い、荷重
−変位量の関係図を作成した。そして、研削加工時にも
ドリル回転手段の変位量を位置センサで測定し、荷重−
変位量の関係図より研削負荷を求めた。
よびドリル軸の円運動を停止した状態）で、ドリルの軸
方向に所定の荷重を加え、そのときのドリル回転手段の
変位量（モータ筐体後部の変位量）を位置センサ（たと
えば、リニヤゲージ）で測定し、荷重と変位量との関係
を求めた。この測定を数種類の荷重に対して行い、荷重
−変位量の関係図を作成した。そして、研削加工時にも
ドリル回転手段の変位量を位置センサで測定し、荷重−
変位量の関係図より研削負荷を求めた。
【００２８】実施例の場合、比較例の場合のいずれにお
いても、新品のドリルを装着した直後（同図の、加工孔
数が１のとき）では、研削負荷は４．９Ｎ程度である。
実施例の場合、比較例の場合のいずれにおいても加工孔
数が増すに従い研削負荷が上昇する。ただし、研削負荷
の上昇速度は異なっている。比較例の場合では４０孔加
工時点で研削負荷が約１４．７Ｎになった。そしてこの
時点で基板にチッピングが生じ加工を続行できなくなっ
た。これに対し、実施例の場合では１２０孔加工時点で
研削負荷が約１４．７Ｎになった。ただし、この時点で
も基板にチッピングは生じず、加工を続行できる。
いても、新品のドリルを装着した直後（同図の、加工孔
数が１のとき）では、研削負荷は４．９Ｎ程度である。
実施例の場合、比較例の場合のいずれにおいても加工孔
数が増すに従い研削負荷が上昇する。ただし、研削負荷
の上昇速度は異なっている。比較例の場合では４０孔加
工時点で研削負荷が約１４．７Ｎになった。そしてこの
時点で基板にチッピングが生じ加工を続行できなくなっ
た。これに対し、実施例の場合では１２０孔加工時点で
研削負荷が約１４．７Ｎになった。ただし、この時点で
も基板にチッピングは生じず、加工を続行できる。
【００２９】図８は、本発明の実施例および比較例にお
いて、ドリル寿命を示すグラフである。比較例の７例で
は、ドリル寿命はいずれも５０孔に及ばないレベルであ
るのに対し、実施例の３例では、いずれも１００孔を超
えている。
いて、ドリル寿命を示すグラフである。比較例の７例で
は、ドリル寿命はいずれも５０孔に及ばないレベルであ
るのに対し、実施例の３例では、いずれも１００孔を超
えている。
【００３０】このような効果は以下の原理によって達成
できると考えられる。まず、ドリルの先端部分の円錐台
形状のテーパ角度を小さくすることにより先端部分の長
さが長くなり、その結果先端部分の面積も増える。これ
により、先端部分のダイヤモンド砥粒数も増え、各ダイ
ヤモンド砥粒が負担する負荷が減少し、ダイヤモンド砥
粒の磨耗も少なくなる。
できると考えられる。まず、ドリルの先端部分の円錐台
形状のテーパ角度を小さくすることにより先端部分の長
さが長くなり、その結果先端部分の面積も増える。これ
により、先端部分のダイヤモンド砥粒数も増え、各ダイ
ヤモンド砥粒が負担する負荷が減少し、ダイヤモンド砥
粒の磨耗も少なくなる。
【００３１】また、ドリルの先端部分の長さが長くなる
ことで、先端部分の先端へのクーラントの供給の効果が
増し、その結果ダイヤモンド砥粒の磨耗も少なくなる。
以上に述べたようなメカニズムにより、ダイヤモンド砥
粒の磨耗も少なく、その結果砥石の寿命が大幅に向上す
るものと推測される。
ことで、先端部分の先端へのクーラントの供給の効果が
増し、その結果ダイヤモンド砥粒の磨耗も少なくなる。
以上に述べたようなメカニズムにより、ダイヤモンド砥
粒の磨耗も少なく、その結果砥石の寿命が大幅に向上す
るものと推測される。
【００３２】品質面では、ドリルの先端部分の先端径が
小さく、ドリルが貫通したときの衝撃が小さくその結果
チッピングが低減するものと推測される。また、ドリル
が貫通したときの切り残し部（未加工領域）が多く、そ
の結果チッピングが低減するものと推測される。以上に
述べた理由より従来例にない顕著な効果が得られるもの
と考えられる。
小さく、ドリルが貫通したときの衝撃が小さくその結果
チッピングが低減するものと推測される。また、ドリル
が貫通したときの切り残し部（未加工領域）が多く、そ
の結果チッピングが低減するものと推測される。以上に
述べた理由より従来例にない顕著な効果が得られるもの
と考えられる。
【００３３】なお、実施例では、ダイヤモンド砥石は、
ダイヤモンド砥粒層が電着により形成されているいわゆ
る電着砥石を使用したが、これに限られずメタルボン
ド、ビトリファイドボンド、レジンボンド等による、い
わゆるボンド砥石を使用しても同様の効果が得られる。
また、ドリル回転数、偏心回転数、ドリルの切り込み速
度等の加工条件は、実施例の条件に限られず、板状体の
材質、板厚等に応じて各種の組合せが適用できる。
ダイヤモンド砥粒層が電着により形成されているいわゆ
る電着砥石を使用したが、これに限られずメタルボン
ド、ビトリファイドボンド、レジンボンド等による、い
わゆるボンド砥石を使用しても同様の効果が得られる。
また、ドリル回転数、偏心回転数、ドリルの切り込み速
度等の加工条件は、実施例の条件に限られず、板状体の
材質、板厚等に応じて各種の組合せが適用できる。
【００３４】上記以外の要素として、先端部分と基部と
におけるダイヤモンド砥粒サイズの組合せを選択するこ
とにより、砥石寿命の最適化もできる。たとえば、ドリ
ルの先端部分に＃１７０メッシュのダイヤモンドを用
い、基部に＃３２５メッシュのダイヤモンドを用いたダ
イヤモンド砥石の場合である。この場合、ダイヤモンド
砥粒の磨耗が速いドリルの先端部分に比較的砥粒粒径の
大きいダイヤモンド砥粒を用いるので、該部分の砥粒寿
命は長くなり、孔あけ加工の終了時に使用するドリルの
基部に比較的砥粒粒径の小さいダイヤモンド砥粒を用い
るので、加工部位の品質が向上するという効果が得られ
る。本実施例では板ガラスの加工について説明したが、
他のセラミックス製板状体でも同様の効果が得られる。
におけるダイヤモンド砥粒サイズの組合せを選択するこ
とにより、砥石寿命の最適化もできる。たとえば、ドリ
ルの先端部分に＃１７０メッシュのダイヤモンドを用
い、基部に＃３２５メッシュのダイヤモンドを用いたダ
イヤモンド砥石の場合である。この場合、ダイヤモンド
砥粒の磨耗が速いドリルの先端部分に比較的砥粒粒径の
大きいダイヤモンド砥粒を用いるので、該部分の砥粒寿
命は長くなり、孔あけ加工の終了時に使用するドリルの
基部に比較的砥粒粒径の小さいダイヤモンド砥粒を用い
るので、加工部位の品質が向上するという効果が得られ
る。本実施例では板ガラスの加工について説明したが、
他のセラミックス製板状体でも同様の効果が得られる。
【００３５】
【発明の効果】本発明により、セラミックス製板状体に
対し孔加工に使用するドリル寿命を大幅に長くすること
ができる。これにより、ドリルコストの低減、ドリル交
換に伴うジョブチェンジによる稼働率低下の防止、加工
歩留の向上等の効果が得られ、生産性向上、コストダウ
ンに寄与できる。また、品質面においてもチッピングが
低減する等の効果が得られる。上記効果は、特にセラミ
ックス製板状体に小径の孔あけをする場合に著しい。
対し孔加工に使用するドリル寿命を大幅に長くすること
ができる。これにより、ドリルコストの低減、ドリル交
換に伴うジョブチェンジによる稼働率低下の防止、加工
歩留の向上等の効果が得られ、生産性向上、コストダウ
ンに寄与できる。また、品質面においてもチッピングが
低減する等の効果が得られる。上記効果は、特にセラミ
ックス製板状体に小径の孔あけをする場合に著しい。
【図１】本発明の実施例で使用するドリルの形状を示す
正面図。
正面図。
【図２】比較例で使用するドリルの形状を示す正面図。
【図３】本発明の実施例においてドリルの動きを説明す
る概念図。
る概念図。
【図４】比較例においてドリルの動きを説明する概念
図。
図。
【図５】本発明の実施例において、ドリル貫通時の板状
体の孔形状を示す断面図。
体の孔形状を示す断面図。
【図６】比較例において、ドリル貫通時の板状体の孔形
状を示す断面図。
状を示す断面図。
【図７】本発明の実施例および比較例において、研削負
荷の推移を示すグラフ。
荷の推移を示すグラフ。
【図８】本発明の実施例および比較例において、ドリル
寿命を示すグラフ。
寿命を示すグラフ。
１：ドリル １ａ：先端部分 １ｂ：基部 １ｃ：ドリル軸 ２：板状体 ２ａ：切り残し部 ３：クーラントの流れ
Claims (4)
- 【請求項１】板状体の一側より、回転するドリルを、該
ドリルの軸が円運動をしながら前記板状体に切り込むセ
ラミックス製板状体の孔あけ方法であって、 前記ドリルとして、先端部分と基部とドリル軸からな
り、先端部分は先端から基部に向かって拡径する円錐台
形状であり、基部は先端部分の円錐台形状の底面の直径
と略同一の直径の円柱形状であり、先端部分の円錐台形
状の頂面の直径が孔あけする孔直径の２０〜６０％であ
り、円錐台形状のテーパ角度がドリル軸の軸心に対し３
〜３０度であり、円錐台の高さが前記セラミックス製板
状体の板厚の５０〜１２０％であり、基部の円柱の直径
が孔あけする孔直径の４０〜８０％であるドリルを使用
することを特徴とするセラミックス製板状体の孔あけ方
法。 - 【請求項２】前記ドリルの先端部分と基部が＃１００〜
＃４００メッシュのダイヤモンドを用いたダイヤモンド
砥石である請求項１に記載のセラミックス製板状体の孔
あけ方法。 - 【請求項３】前記ドリルの先端部分が＃１００〜＃２０
０メッシュのダイヤモンドを用いたダイヤモンド砥石で
あり、基部が＃２００〜＃４００メッシュのダイヤモン
ドを用いたダイヤモンド砥石である請求項１に記載のセ
ラミックス製板状体の孔あけ方法。 - 【請求項４】前記セラミックス製板状体が板ガラスであ
る請求項１、２または３に記載のセラミックス製板状体
の孔あけ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35450899A JP4258927B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | セラミックス製板状体の孔あけ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35450899A JP4258927B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | セラミックス製板状体の孔あけ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001172035A true JP2001172035A (ja) | 2001-06-26 |
| JP4258927B2 JP4258927B2 (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=18438039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35450899A Expired - Fee Related JP4258927B2 (ja) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | セラミックス製板状体の孔あけ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4258927B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101902883A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-12-01 | 施吉连 | 一种微波高频陶瓷电路板的制造方法 |
| JP2011062526A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Ivoclar Vivadent Ag | 歯科用セラミックブランクを機械加工する時間を短縮する方法 |
| JP2011116118A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 硬質脆性板のくり貫き加工方法及び装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2547233A (en) * | 2016-02-11 | 2017-08-16 | Jaguar Land Rover Ltd | A system comprising a transparent or translucent member |
-
1999
- 1999-12-14 JP JP35450899A patent/JP4258927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011062526A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Ivoclar Vivadent Ag | 歯科用セラミックブランクを機械加工する時間を短縮する方法 |
| JP2011116118A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-06-16 | Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd | 硬質脆性板のくり貫き加工方法及び装置 |
| KR101750560B1 (ko) * | 2009-10-30 | 2017-06-23 | 나카무라 토메 세이미쓰고교 가부시키가이샤 | 경질 취성판의 보어링 가공방법 및 장치 |
| CN101902883A (zh) * | 2010-07-16 | 2010-12-01 | 施吉连 | 一种微波高频陶瓷电路板的制造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4258927B2 (ja) | 2009-04-30 |
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