JP2003181713A - ファイバ強化複合材料の予穿設孔の加工方法 - Google Patents

ファイバ強化複合材料の予穿設孔の加工方法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ファイバ強化複合材料に所望サイズの良好な
貫通孔を効率良く穿設する。 【解決手段】 ファイバ強化複合材料１に設けられた予
穿設孔２より小さな径の回転対称体の加工手段３を用い
て、前記予穿設孔から貫通孔を形成及び加工する方法
は、前記加工手段の回転軸線と前記予穿設孔の端縁にあ
るファイバの長手方向とが直角をなすように、前記ファ
イバ強化複合材料が配向されており、前記加工手段の回
転軸線周りに回転し且つ前記予穿設孔の端縁に対して並
進運動を行なう前記加工手段により、前記予穿設孔が加
工され、且つ前記加工手段が、同一方向に巻いている螺
旋路に沿って延びている切刃を有しているフライスカッ
タ本体からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はファイバ強化複合材
料に貫通孔を加工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スウェーデン特許出願第９２０１４２０
−８号はファイバ強化複合材料に自由端縁に損傷のない
貫通孔を仕上加工する方法として、この材料に予め穿設
された孔に回転対称研磨体を、この研磨体の回転軸が予
穿設孔の端縁におけるファイバの長手方向に対し直角に
配向するように、配置する方法を開示している。この予
穿設孔は、研磨体をそれ自体の軸に関し自転させ且つ孔
の端縁に対し相対的に公転するように操作することによ
り、加工仕上げされる。しかし、この研磨は、その工程
に時間を要すものでこの種孔加工の実用的方法としては
幾つかの制約があり、実用的なものとはいえない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】それは、上記従来方法
の問題点であり、本発明はこの問題点を解消し、実用上
有益な孔加工方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ファイバ強化複合材料に
予め貫通孔を穿設し、この予穿設孔より小径の回転対称
刃体を有するフライスカッタを用い、当該刃体を予穿設
孔の端縁にあるファイバの長手方向に対し刃体の回転軸
が直角になるように配向させ、そして刃体の回転と並進
運動により予穿設孔より大きなサイズの所望孔を加工仕
上する。但し、仕上孔の サイズは、予穿設孔の端縁に
おいて半径方向のある深さまで侵入している損傷不良局
部を削除することが出来る程度には予穿設孔のサイズよ
り大きくする必要がある。
【０００５】
【作用】フライスカッタによる上記方法によれば、ファ
イバ強化複合材料は孔の端縁に研磨カッタのように不良
を実質的に発生させないので、予穿設孔に、この種の不
良があれば、その局部を完全に削除した状態の、拡張し
たサイズではあるが、良好な孔に仕上げることが出来
る。しかも、フライスカッタは研磨カッタに比較して、
同じ孔を短時間で効率よく仕上げ加工することが出来
る。
【０００６】
【実施例】本発明はファイバ強化複合材の貫通孔の改良
加工方法を提供するものであり、この方法を図１−図４
に図示した例により説明する。この複合材の形状例は平
板１であり、連続ファイバの補強材を含む薄層群を積重
ねて成るラミネート（積層）板である。ファイバはラミ
ネート板の平面に平行な平面上に配位していて、平面上
でのファイバ方向は０°，９０°，４５°及び−４５°
のものがあり、いろいろ変向している。ラミネート板の
貫通孔２は最初に、例えばドリルによって穿設される。
この孔の端縁には損傷及び／或いは他の欠陥が頻度多く
発生する。この予穿設孔２には、回転対称形のフライス
刃体３を挿入する。この場合、ラミネート板１のファイ
バ長手方向に直角、即ち板平面に対し直角に刃体の回転
軸が配向するようにする。孔２を、フライス刃体３を軸
５関し回転させながら、且つ孔端縁に沿った並進運転を
させることにより加工し、それにより上記既存の損傷や
欠陥局部６を取除く。仕上孔７の寸法や形状は予穿設孔
２のものとは実質的に相違している。即ち、仕上孔は所
望の形状と寸法にすることが出来るが、これはフライス
カッタによる工作が少くとも既存の損傷や欠陥局部６を
取り除くだけの材料削除を必要とする形状と寸法にしな
ければならない。
【０００７】フライス刃体３は、それ自体が高速度鋼、
セメンテッドカーバイド製等のものや、セメンテッドカ
ーバイド、チタン基窒化炭素（所謂サーメット）、セラ
ミック等のインサートを半田付けしたものや、割出し固
定（インデキシャブル）したものが使用するのに有利で
ある。この種のインサートは公知であり、利用可能であ
る。本発明に用いるフライスカッタの刃体それ自体が高
速度鋼やセメンテッドカーバイドであるとき、或いは刃
体にインサートを担持させているとき、いづれもその刃
部にＴｉＣ，ＴｉＮ及び／或いはＡｌ２ Ｏ３ を公知
のＣＶＤ法やＰＶＤ法によって少くとも１層被覆するの
が好ましい。ダイヤモンドの薄層を被覆するのが特に有
利である。いづれにしても、被覆層の総肉厚は２０μ
ｍ、好ましくは２−１０μｍである。或いは、このフラ
イスカッタは１又は複数個のダイヤモンドの刃部を有し
てもよいし、カッタに担持させるインサートにダイヤモ
ンドを米国特許出願第０７／８１１，５２７号の方法に
よりしみ込ませたものでもよい。
【０００８】本発明方法には、全操作が１つの工具で完
遂出来るように所謂ドリルフライスを適用するのがよ
い。
【０００９】大きな孔を加工するには、図５と図６に示
す設計仕様のフライスカッタが特に有利である。このフ
ライスカッタは着脱可能インサート１１を具備した刃体
１０を有している。インサート１１は中心孔１２を有
し、この孔にネジピン（図示省略）が螺結されて、イン
サート１１を締結する。工作に際し、このフライスカッ
タは図６に示すように反時計方向に回転し、それにより
インサート１１の側面１３が切刃１４の逃げ面を構成
し、端面１５がインサートチップ面のエッジを構成す
る。図５と図６に示すように、多数のインサート１１は
カッタ本体１０の長手方向に螺旋状に配置されている。
４本の螺旋路が本体１０の周囲に等間隔で配設されてい
る。
【００１０】
【発明の効果】研磨工具に代え、本発明方法によるフラ
イスカッタの使用により予め穿設した孔に対し、その仕
上孔加工の速度が著しく向上し、その際の発熱が低減
し、しかも加工（工作）の経済性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる回転対称フライス刃体を用いて
ファイバ強化複合材料板に貫通孔を成形する方法を示す
平面説明図である。
【図２】図１に示す方法の断面説明図である。
【図３】図１、図２に示す貫通孔成形方法の仕上段階を
示す図１に対応する平面説明図である。
【図４】図３に示す仕上段階の図２に対応した断面説明
図である。
【図５】本発明方法に有利なフライスカッタの側面図で
ある。
【図６】図５に示すフライスカッタの正面図である。
【符号の説明】
１…ファイバ強化ラミネート ２…予穿設孔 ３…フライス刃体 ５…刃体の回転軸 ６…予穿設孔の損傷欠陥局部 ７…仕上孔 １１…インサート １２…インサート中央孔 １３…インサート側面 １４…インサート逃げ面 １５…インサート端縁面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１２月２６日（２００２．１２．
２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファイバ強化複合材料（１）に設けられ
    た予穿設孔（２）より小さな径の回転対称体の加工手段
    （３）を用いて、前記予穿設孔（２）から貫通孔（７）
    を形成及び加工する方法であって、 前記加工手段（３）の回転軸線（５）と前記予穿設孔
    （２）の端縁にあるファイバの長手方向とが直角をなす
    ように、前記ファイバ強化複合材料（１）が配向されて
    おり、前記加工手段（１）の回転軸線（５）周りに回転
    し且つ前記予穿設孔（２）の端縁に対して並進運動を行
    なう前記加工手段（３）により、前記予穿設孔（２）が
    加工され、且つ前記加工手段（３）が、同一方向に巻い
    ている螺旋路に沿って延びている切刃を有しているフラ
    イスカッタ本体（１０）からなる、ファイバ強化複合材
    料の予穿設孔から貫通孔を形成及び加工する方法。
  2. 【請求項２】 前記フライスカッタ本体（１０）が、セ
    メンテッドカーバイドのインサート（１１）を備えてい
    ることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記フライスカッタ本体（１０）が、セ
    ラミックのインサート（１１）を備えていることを特徴
    とする請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記インサート（１１）が、耐磨耗材料
    からなる少なくとも１つの薄層で被覆されていることを
    特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の加工方
    法。
  5. 【請求項５】 前記インサート（１１）が、ダイヤモン
    ドからなる少なくとも１つの薄層で被覆されていること
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の加工方
    法。
  6. 【請求項６】 前記インサート（１１）が、割出し可能
    インサートからなることを特徴とする項１〜５のいずれ
    か１に記載の加工方法。
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