JP2002210665A

JP2002210665A - 極薄切断ブレード

Info

Publication number: JP2002210665A
Application number: JP2001011562A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Yonekawa; 修平米川; Takeshi Suzuki; 武史鈴木
Original assignee: Lobtex Co Ltd
Current assignee: Lobtex Co Ltd
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】研削屑の排出性及び切断面の冷却効率に優
れ、切れ味の持続性の向上及び切断面における面粗度の
向上を図ることができる画期的な極薄切断ブレードを提
供する。【解決手段】本発明は、単層若しくは多層の砥粒層２
からなる円盤状の極薄切断ブレード１において、両表面
の少なくとも外周領域に、外周縁から中心方向に延びる
逃げ溝用の凹部５が、円周方向に所定間隔を有して複数
形成されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン半導体、
水晶、フェライト、ガラス、ニューセラミックス及び樹
脂や、これらの複合材あるいは積層材からなる被削材の
精密切断加工並びに溝入れ加工に用いられる極薄切断ブ
レードに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の極薄切断ブレードとしては、電
鋳ボンドタイプ、レジンボンドタイプ、メタルボンドタ
イプなどが一般的に知られている。

【０００３】電鋳ボンドタイプは、円盤状の基材表面に
砥粒を分布した後、ニッケルなどの電解メッキを施して
砥粒を結合させたものであり、砥粒の結合強度、砥粒の
集中度、ブレード剛性が高いため、加工能率、ブレード
寿命、切断面粗度が良好である一方、被ドレッシング
性、刃の自生作用が劣るため、被削材のチッピングを起
こし易く、また、製造コストがかかるという欠点があ
る。

【０００４】レジンボンドタイプは、砥粒と樹脂粉末を
適宜比率で混合してこの粉末体を円盤状に型込みした
後、加圧しながら加熱して焼成したものであり、樹脂と
いう弾性に富んだ結合剤を用いているため、刃の自生作
用に優れ、被削材のチッピングは少なくなるが、ブレー
ド寿命が短く、しかも、ブレード剛性が低いため、例え
ばニューセラミックスなどの硬い被削材の場合や切り込
み深さが深くなる場合、蛇行した切断面となったり、入
り口が広がった切断面となるという欠点がある。

【０００５】メタルボンドタイプは、砥粒と金属粉末を
適宜比率で混合してこの粉末体を円盤状に型込みした
後、加圧しながら加熱して焼成したものであり、結合剤
に金属を用いているため、レジンボンドタイプに比べて
ブレード剛性が高いが、電鋳ボンドタイプと同様、被削
材のチッピングという問題があり、この問題を解決する
ためには、粒度の細かい砥粒を用いる必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来から
種々の極薄切断ブレードが提供されているが、何れの極
薄切断ブレードも、両表面が平坦面からなる円盤状に仕
上げられたものばかりであり、研削屑の排出性及び切断
面の冷却効率に問題が生じてくる。

【０００７】即ち、研削屑の排出性が悪い故に、砥粒の
目詰まり現象（研削屑が砥粒層の表面から露出した砥粒
と砥粒との間に溜まり、該砥粒の露出部分を埋没させる
現象）を引き起こし、切れ味が低下すると共に、目詰ま
りを起こした研削屑が切断面の表面傷を創生して面粗度
が低下するという問題、また、目詰まりにより砥粒層の
表面と切断面との間に十分な冷却水（油）が供給され
ず、切断面への熱影響によって面粗度が低下するという
問題である。

【０００８】そして、かかる問題は、被ドレッシング
性、刃の自生作用が小さい故に、電鋳ボンドタイプやレ
ジンボンドタイプに比して切れ味が劣るメタルボンドタ
イプの極薄切断ブレードにおいて特に顕著である。

【０００９】そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなさ
れたもので、研削屑の排出性及び切断面の冷却効率に優
れ、切れ味の持続性の向上及び切断面における面粗度の
向上を図ることができる画期的な極薄切断ブレードを提
供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る極薄切断ブレードは、単層若しくは多
層の砥粒層からなる円盤状の極薄切断ブレードにおい
て、両表面の少なくとも外周領域に、外周縁から中心方
向に延びる逃げ溝用の凹部が、円周方向に所定間隔を有
して複数形成されてなることを特徴とする。

【００１１】上記構成からなる極薄切断ブレードによれ
ば、被削材の切断加工や溝入れ加工において、表面上の
凹部は、被削材から排出された研削屑の排出路を構成
し、また、被削材の切断面に対する冷却水（油）の供給
路を構成する。このため、砥粒層の表面における研削屑
の目詰まり現象が防止されて、良好な切れ味の持続性が
得られると共に、冷却水（油）が切断面に安定して供給
されることと相俟って、好適な面粗度の仕上げ面（切断
面）が得られる。

【００１２】また、本発明に係る極薄切断ブレードは、
請求項２記載の如く、前記凹部は、その側縁が外周縁か
ら中心方向にかけて円周方向に次第に偏位するよう形成
されてなる構成を採用することができる。

【００１３】上記構成からなる極薄切断ブレードによれ
ば、凹部の側縁が被削材の表面に対して斜めに進入、即
ち、凹部が被削材の表面に対して外径側あるいは内径側
から次第に進入する格好となり、この結果、被削材の切
断面の端部におけるかえり（バリともいう）の発生を防
止することができる。このため、後処理行程としてのか
えり取り行程が不要となり、加工コストの低減にも寄与
できる。

【００１４】さらに、本発明に係る極薄切断ブレード
は、請求項３記載の如く、前記凹部は、その深さが全体
の厚みの２〜２０％の範囲で形成されてなる構成を採用
することができる。

【００１５】即ち、凹部の深さは、被削材の材質や砥粒
の粒度に応じて適宜選択されるものであるが、上記範囲
であれば、凹部が浅すぎて研削屑の排出性が阻害される
ことはなく、且つ凹部が深すぎてブレード剛性が低下す
るということもない。

【００１６】また、本発明に係る極薄切断ブレードは、
請求項４記載の如く、前記凹部は、一方の表面と他方の
表面とで円周方向に交互にずれるよう形成されてなる構
成や、請求項５記載の如く、前記凹部は、一方の表面と
他方の表面とで互いに対向するよう形成されてなる構成
を採用することができる。

【００１７】前者の場合、一方の表面における凹部と反
対の表面における凹部とが対向した配置となっていない
ため、極薄切断ブレードの外周領域における厚みの大き
な格差は生じず、ブレード剛性に優れている。一方、後
者の場合、一方の表面における凹部と反対面における凹
部とが対向した配置となっているため、両表面にかかる
研削負荷は同タイミングで変化し、研削性に優れてい
る。これらは、被削材の切断厚み、溝加工の深さ、被削
材の硬度、結合剤の種類、砥粒の大きさなどによって適
宜選択されるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
極薄切断ブレードについて図面を参酌しつつ説明する。
図１（イ）は、本実施形態に係る極薄切断ブレードの全
体構造、（ロ）は、本実施形態に係る極薄切断ブレード
の断面構造を示す図である。極薄切断ブレード１は、中
央に円孔を有する偏平状の環体であり、一層の砥粒層２
からなる単層体構造を採っている。

【００１９】前記砥粒層２は、砥粒３を金属結合剤（メ
タルボンド）４で結合させたものであり、全体の厚みが
０．５ｍｍ以下、薄いものであれば、０．２ｍｍ以下に
仕上げられている。砥粒３としては、天然あるいは合成
ダイヤモンド、ＣＢＮ、カーボランダム（Ｃ）、グリー
ンカーボランダム（ＧＣ）、アランダム（Ａ）、ホワイ
トアランダム（ＷＡ）や、これらの混合物が用いられ
る。そして、結合剤としては、タングステン、コバル
ト、鉄、銅、錫、亜鉛、あるいはこれらの合金が用いら
れる。

【００２０】このメタルボンドタイプの極薄切断ブレー
ド１は、まず、砥粒３と金属結合剤４をなす金属粉末と
の混合体を作り、該混合体を円盤状に型込めし、これら
を加圧しながら加熱して焼成することにより作製され
る。

【００２１】ここで、型込めに用いる型の押圧面には、
円周方向に凹凸の段差が形成されており、その結果、加
圧行程によって、極薄切断ブレード１の表裏面、即ちメ
タルボンド層２の両表面に、円周方向の所定間隔を有し
て複数の平坦な凹部５，…が形成される。

【００２２】前記凹部５は、極薄切断ブレード１の中心
から延びる一の中心線を中心として左右に所定量でオフ
セットさせた一対の側縁によって画され、極薄切断ブレ
ード１の外周縁から内周縁に達するように形成されてい
る。そして、この凹部５は、極薄切断ブレード１の円周
方向に所定間隔を有して複数形成されている（本実施形
態においては、等間隔（１８等分位置、即ち１０度ピッ
チ）で１８個形成されている）。

【００２３】また、一方の表面における凹部５，…は、
他方の表面における凹部５，…に対して、５度位相がず
れており、この結果、一方の表面における隣同士の凹部
５，５の間に、他方の表面における一の凹部５が介在す
る格好となる。

【００２４】さらに、この凹部５の深さ、即ち砥粒層２
の表面からの落ち込む段差量は、薄切断ブレード１全体
の厚みに対して２％以上、より好ましくは４％以上であ
って、２０％以下、より好ましくは１０％以下となるよ
うに設定される。即ち、全体の厚みが例えば０．５ｍｍ
である場合、０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０
２ｍｍ以上であって、０．１ｍｍ以下、より好ましくは
０．０５ｍｍとなるように設定されている。この深さ
は、諸処の条件によって変えられるものであるが、一般
的には、砥粒３の２〜３倍の深さにするのが好ましい。

【００２５】また、前記凹部５は、断面形状がコ字状と
なっているが、その側面と底面との隅部は、直交ではな
く、円弧状（Ｒ面）となっており（図１（ロ）の拡大図
を参照）、このＲ面によって、凹部５と隣の凹部５との
間に挟まれた凸部（非凹部）のクラックが防止される。

【００２６】尚、前記凹部５の幅（円周方向における）
は、凸部の幅（円周方向における）の３０〜２００％に
設定されるが、これも諸処の条件によって変えられるも
のである。

【００２７】以上のように構成された極薄切断ブレード
１は、図２に示す如く、一対のフランジ９，９に挟み込
まれ、このフランジ９，９を切断機のシャフト１０に外
挿した後、シャフト１０の先端に刻設された雄ネジにナ
ット１１を螺着させて、フランジ９，９をシャフト１０
に固定して、切断機に装着される。被削材の切断加工並
びに溝入れ加工においては、フランジ９，９から突出す
る極薄切断ブレード１の外周領域を利用する。

【００２８】そのため、極薄切断ブレード１の両側面に
形成された凹部（段差部）５，…は、研削屑排出用のチ
ップポケットとなり、隣接する凹部５，５に挟まれた凸
部は、切り刃として作用する。従って、被削材から排出
される研削屑が凹部５，…を介して外部に排出され、研
削面の目詰まりが防止されると共に、被削材の切断面の
チッピングが抑えられる。また、凹部５，…を介して研
削油（研削水）が被削材の切断面と砥粒面との間を流通
しやすくなるため、冷却効果が向上して、切断面の面粗
度が向上するのである。

【００２９】尚、本発明に係る極薄切断ブレードは、上
記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。凹部５に関
して言えば、例えば、図３（イ）に示す如く、所定の幅
を有した凹部５が、極薄切断ブレード１の中心線に対し
て所定角度αで傾斜する（外周縁から中心方向にかけて
円周方向に次第に偏位する）もの、図３（ロ）に示す如
く、所定の幅を有した凹部５が、中心線に対して所定角
度βで傾斜し且つ円周方向において傾斜方向が左右交互
に変わるものが採用可能である。この場合、凹部５の側
縁が被削材の表面に対して斜めに進入する格好となり、
この結果、被削材の切断面端部におけるかえりの発生を
好適に防止するのに有効である。

【００３０】また、凹部５は、内周縁にまで達する必要
はなく、図３（ハ）に示す如く、少なくとも外周領域
（切断加工等に寄与する領域）に、外周縁から中心方向
に延びる凹部５が形成されていればよい。

【００３１】さらに、凹部５の形状としては、円形、三
角形、多角形など、側縁が曲線や直線で形成されたもの
であってもよく、また、図３（ニ）に示す如く、極薄切
断ブレード１の中心から延びる一対の放射線（中心線）
によって画される、即ち内径側ほど幅狭となるテーパ状
であってもよい。要は、凹部５の一部が極薄切断ブレー
ド１の外周縁にかかる構成であれば、研削屑の排出性及
び切断面の冷却効率が向上するから好ましい。

【００３２】そして、上記実施形態の如く、一方の表面
における凹部５と他方の表面における凹部５とが千鳥状
に配置されたもの以外に、一方の表面における凹部５と
他方の表面における凹部５とが対向するように配置され
たものであってもよい。また、一方の表面における凹部
５及び他方の表面における凹部５の数、形状、配置位置
などは、必ずしも一致する必要はない。

【００３３】また、砥粒層としては、レジンボンドタイ
プであってもよい。このレジンボンド層は、砥粒を樹脂
結合剤（レジンボンド）で結合させたものである。砥粒
としては、メタルボンド層２の砥粒３と同様の材質が選
択可能である。結合剤としては、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ナイロン樹脂、飽
和又は不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、セルロ
ース系樹脂、アクリル系樹脂などが用いられる。

【００３４】また、本発明に係る極薄切断ブレードは、
単層のものに限定されず、多層構造（一般的には、奇数
層）のメタルボンドタイプやレジンボンドタイプのもの
であってもよく、あるいは一対のレジンボンド層でメタ
ルボンド層を挟み込む３層積層体からなるものであって
もよい。この場合の作製方法は、それぞれ各層の混合体
を作り、該各混合体を別々に型込めし、これらを加圧し
ながら加熱してそれぞれ砥粒層を別々に作成した後、こ
れらを１枚の円盤状に重ね合わせ、加圧しながら加熱す
る方法や、混合体の段階で３層構造にして型込めし、こ
れを加圧しながら加熱する方法が採用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係る極薄切断ブレ
ードは、砥粒層の表面の少なくとも外周領域に、外周縁
から中心方向に延びる逃げ溝用の凹部が、円周方向に所
定間隔を有して複数形成されてなるため、研削屑の目詰
まり現象が防止されて、良好な切れ味の持続性を得ると
共に、冷却水（油）の切断面への安定供給に基づく冷却
効率の向上と相俟って、好適な面粗度の切断面を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は、本発明の一実施形態に係る極薄切断
ブレードの平面図、（ロ）は、（イ）のＡ−Ａ線断面図
を示す。

【図２】同実施形態の極薄切断ブレードを切断機に装着
した状態の断面側面図を示す。

【図３】他実施形態の極薄切断ブレードの一部平面図で
あって、（イ）は、凹部が斜めに傾斜したもの、（ロ）
は、凹部が円周方向において交互に斜めに傾斜したも
の、（ハ）は、凹部が外周縁から内周側に所定長さで形
成されたもの、（ニ）は、凹部が略扇状に形成されたも
のを示す。

【符号の説明】

１極薄切断ブレード、２砥粒層３砥粒４結合剤５凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単層若しくは多層の砥粒層からなる円盤
状の極薄切断ブレードにおいて、両表面の少なくとも外
周領域に、外周縁から中心方向に延びる逃げ溝用の凹部
が、円周方向に所定間隔を有して複数形成されてなるこ
とを特徴とする極薄切断ブレード。
【請求項２】前記凹部は、その側縁が外周縁から中心
方向にかけて円周方向に次第に偏位するよう形成されて
なる請求項１記載の極薄切断ブレード。
【請求項３】前記凹部は、その深さが全体の厚みの２
〜２０％の範囲で形成されてなる請求項１又は２記載の
極薄切断ブレード。
【請求項４】前記凹部は、一方の表面と他方の表面と
で円周方向に交互にずれるよう形成されてなる請求項１
乃至３の何れかに記載の極薄切断ブレード。
【請求項５】前記凹部は、一方の表面と他方の表面と
で互いに対向するよう形成されてなる請求項１乃至３の
何れかに記載の極薄切断ブレード。