JP2013040056A - Glass drill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス板に所定の孔あけ加工を施すガラス用ドリルに関する。 The present invention relates to a glass drill for subjecting a glass plate to a predetermined drilling process.
プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに使用されるガラス基板には、パネル内の排気や、ガスの封入を目的とした貫通孔(排気孔)がガラス基板の角部や周縁部等に設けられる。 Glass substrates used in flat panel displays such as plasma displays and liquid crystal displays are provided with through holes (exhaust holes) in the corners and peripheral edges of the glass substrate for the purpose of exhausting the panel and enclosing gas. It is done.
ガラス材料は、その材料特性として硬くて脆い性質を持つため、ガラス基板に孔あけ加工を行うような場合、切削液によるドリル先端部の冷却が不足することによって、孔あけ加工後に必要となる熱処理工程の際に、微小クラックが発生することがある。 Glass materials have hard and brittle properties as their material characteristics. Therefore, when drilling holes in glass substrates, heat treatment required after drilling due to insufficient cooling of the drill tip by cutting fluid. Small cracks may occur during the process.
特に、薄いガラス基板に小径の貫通孔を加工するような場合、加工に用いるドリルの径が小さいことに由来して、ドリル先端部への切削液の供給不足が顕著となるため、貫通孔の内周面或いはその周辺に発生する微小クラックが原因となって、ガラス基板が損傷或いは破損するという問題があった。 In particular, when processing a small-diameter through hole in a thin glass substrate, the shortage of the cutting fluid supplied to the drill tip is prominent due to the small diameter of the drill used for processing. There has been a problem that the glass substrate is damaged or broken due to minute cracks generated on the inner peripheral surface or the periphery thereof.
このような問題に対処するため、特許文献1には、孔あけ加工を行う切削工具の切削部外周面に、互いにその大きさが異なる複数の切欠部を設け、上記切削工具が被切削物を切削する際に、各切欠部に発生する接触抵抗の大きさの相違を利用して切削工具に強制的な振れを与え、振れによって生じる切削工具と被切削物との隙間から、切削液の供給を行う技術が開示されている。 In order to cope with such a problem, Patent Document 1 discloses that a plurality of notch portions having different sizes are provided on the outer peripheral surface of the cutting portion of the cutting tool that performs drilling, and the cutting tool supplies a workpiece to be cut. When cutting, the cutting tool is forced to swing using the difference in the magnitude of contact resistance generated at each notch, and the cutting fluid is supplied from the gap between the cutting tool and the work piece caused by the swing. Techniques for performing are disclosed.
また、特許文献2には、孔あけ加工を行う切削工具の切削部外周面に切粉を排出するための溝を形成すると共に、孔あけ加工時に、その溝を用いて切粉の排出と入れ替わりに加工孔の孔底に切削液を供給するようにして、当該溝が、切粉の排出溝と切削液の供給溝とを兼ねるようにした技術が開示されている。
In
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、孔あけ加工時に切削工具に対して強制的な振れが与えられており、工具の振動によって孔加工面の加工精度が低下するという問題がある。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that forced cutting is given to the cutting tool at the time of drilling, and the processing accuracy of the hole processing surface is lowered by the vibration of the tool.
しかも、同文献に開示のように切削工具に振れが生じるのみでは、当該工具の切削部先端側に切削液を積極的に供給させ得るような力が発生しないため、切削部先端に十分に切削液を行き渡らせることが困難になるという問題もある。 In addition, as described in the same document, if the cutting tool only vibrates, a force that can positively supply the cutting fluid to the cutting portion tip side of the tool is not generated. There is also a problem that it is difficult to spread the liquid.
また、特許文献2に開示された技術によるにしても、切削液の供給に使用される溝と切粉の排出に使用される溝が同一であって、排出と供給という本来的に逆の作用を単一の溝によって行わせなければならない。
Moreover, even if it is based on the technique disclosed by
そして、同文献に開示された単一の溝は、切粉の排出を主たる目的とするものであるため、ドリル先端側に切削液を積極的に供給させ得るような力が発生しないばかりでなく、逆に切削液を引き出そうとする力が発生し得ることになり、ドリル先端部に対して十分な切削液の供給を行うことが困難或いは不可能になるという問題があった。 And since the single groove | channel disclosed by the same literature mainly aims at discharge | emission of a chip, not only the force which can supply cutting fluid positively to a drill front end does not generate | occur | produce. On the contrary, there is a problem that a force for drawing out the cutting fluid can be generated, and it becomes difficult or impossible to supply a sufficient amount of the cutting fluid to the drill tip.
本発明の課題は、ドリル先端部へ円滑且つ十分に切削液を供給することで、ドリル先端部の冷却不足による微小クラックの発生を効果的に抑制でき、且つ高精度な孔あけ加工を可能とするガラス用ドリルを提供することである。 An object of the present invention is to supply a cutting fluid smoothly and sufficiently to a drill tip so that generation of micro cracks due to insufficient cooling of the drill tip can be effectively suppressed, and highly accurate drilling can be performed. It is to provide a glass drill.
上記課題を解決するために創案された本発明は、ガラス板に所定の孔あけ加工を施すガラス用ドリルにおいて、前記ガラス用ドリルの外表面には、該ガラス用ドリルの先端部に切削液を供給する給液溝が形成され、前記給液溝は、前記ガラス用ドリルの先端方向に向かって回転方向後方に傾斜していることに特徴づけられる。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a glass drill for subjecting a glass plate to a predetermined drilling process. A cutting fluid is applied to an outer surface of the glass drill at a tip portion of the glass drill. A liquid supply groove to be supplied is formed, and the liquid supply groove is characterized by being inclined backward in the rotational direction toward the distal end direction of the glass drill.
このような構成によれば、給液溝が、ドリルの先端方向に向かって回転方向後方に傾斜していることにより、ドリルの回転時には、給液溝を流れる切削液に、ドリル先端側に押し込む方向の力が作用する。これにより、ドリル先端部への円滑且つ十分な切削液の供給が可能となるため、ドリル先端部の冷却不足による微小クラックの発生を効果的に抑制でき、且つ高精度な孔あけ加工が可能となる。 According to such a configuration, since the liquid supply groove is inclined rearward in the rotation direction toward the tip of the drill, the drill is pushed into the cutting fluid flowing through the liquid supply groove toward the tip of the drill when the drill rotates. Directional force acts. As a result, a smooth and sufficient supply of cutting fluid to the drill tip can be performed, so that generation of microcracks due to insufficient cooling of the drill tip can be effectively suppressed, and highly accurate drilling can be performed. Become.
上記の構成において、前記ガラス用ドリルの外表面には、該ガラス用ドリルの先端部から切粉を排出する排出溝が形成され、前記排出溝は、前記ガラス用ドリルの先端方向に向かって回転方向前方に傾斜していることが好ましい。 In the above configuration, a discharge groove for discharging chips from the tip of the glass drill is formed on the outer surface of the glass drill, and the discharge groove rotates toward the tip of the glass drill. It is preferable to incline forward in the direction.
このようにすれば、給液溝と排出溝とがそれぞれ給液専用と排出専用の溝として形成されることになるため、ドリル先端部への切削液の供給と、ドリル先端部からの切粉の排出とを区別した上で両作用を同時に行うことができる。しかも、排出溝は、ドリルの先端方向に向かって回転方向前方に傾斜しているため、ドリルの回転時には、排出溝内を切削液と共に流れる切粉に、ドリル先端部から遠ざかる方向の力が作用する。これにより、積極的に切粉の排出を行うことが可能となるため、ドリル先端部とガラス板の孔加工面との間に切粉の滞留が生じ難くなり、その結果、ガラス板の孔加工面に肌荒れが生じるという不具合を可及的に抑制することができる。 In this way, since the liquid supply groove and the discharge groove are formed as grooves dedicated to liquid supply and discharge, respectively, the supply of the cutting fluid to the drill tip and the chips from the drill tip Both actions can be performed at the same time with distinction from the discharge. Moreover, since the discharge groove is inclined forward in the rotational direction toward the tip of the drill, when the drill rotates, a force in the direction away from the tip of the drill acts on the chips flowing along with the cutting fluid in the discharge groove. To do. As a result, it becomes possible to positively discharge the chips, so that it is difficult for chips to stay between the drill tip and the hole processing surface of the glass plate. The problem of rough skin on the surface can be suppressed as much as possible.
上記の構成において、前記ガラス用ドリルの外表面は、円筒面部と、その先端側に連なる凸曲面部とで形成されることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the outer surface of the said drill for glass is formed with a cylindrical surface part and the convex curve part connected to the front end side.
このようにすれば、切削抵抗の増大を抑制しつつ、ガラス板に迅速に貫通孔を穿孔することが可能となる。 If it does in this way, it will become possible to drill a through-hole rapidly in a glass plate, suppressing increase in cutting resistance.
上記の構成において、前記給液溝は、正面から視た場合に、湾曲しているように形成してもよい。 In the above configuration, the liquid supply groove may be formed to be curved when viewed from the front.
このようにしても、既に述べた事項と同様の作用効果を享受することが可能である。 Even in this case, it is possible to enjoy the same operational effects as those already described.
上記の構成において、前記給液溝は、先端方向に移行するに従い曲率半径が大きくなることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that a curvature radius becomes large as the said liquid supply groove | channel moves to a front-end | tip direction.
このようにすれば、給液溝の上流端では下流端に比べて、給液溝を流れる切削液をドリル先端部へと押し込む力の作用が大きくなるため、ドリル先端部へと、より円滑に切削液を供給することが可能となる。 In this way, the action of the force that pushes the cutting fluid flowing through the supply groove into the drill tip is greater at the upstream end of the supply groove than at the downstream end. It becomes possible to supply cutting fluid.
上記の構成において、前記排出溝は、正面から視た場合に、湾曲しているように形成してもよい。 In the above configuration, the discharge groove may be formed to be curved when viewed from the front.
このようにしても、既に述べた事項と同様の作用効果を享受することが可能である。 Even in this case, it is possible to enjoy the same operational effects as those already described.
上記の構成において、前記排出溝は、先端方向に移行するに従い曲率半径が小さくなることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that a curvature radius becomes small as the said discharge groove | channel moves to a front-end | tip direction.
このようにすれば、排出溝の上流端では下流端に比べて、排出溝を切削液と共に流れる切粉をドリル先端部から遠ざける力の作用が大きくなるため、ドリル先端部から、より円滑に切粉を排出することが可能となる。 In this way, the upstream end of the discharge groove has a greater force to move away the chips flowing along with the cutting fluid from the drill tip than the downstream end, so that the cutting from the drill tip can be performed more smoothly. It becomes possible to discharge the powder.
上記の構成において、前記給液溝は、前記円筒面部から凸曲面部の中心軸線に向かう延長線上に形成されていることが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the said liquid supply groove | channel is formed on the extended line which goes to the center axis line of the convex-curved surface part from the said cylindrical surface part.
このようにすれば、給液溝を通じて供給される切削液が、偏りなくドリル先端部に行き渡り得ることになり、切削効率を効果的に高めることが可能となる。 If it does in this way, the cutting fluid supplied through a liquid supply groove will be able to spread to a drill front-end | tip part without deviation, and it becomes possible to raise cutting efficiency effectively.
上記の構成において、前記凸曲面部に形成された給液溝の深さが、前記円筒面部に形成された給液溝の深さと比べて深いことが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the depth of the liquid supply groove | channel formed in the said convex-curved surface part is deep compared with the depth of the liquid supply groove | channel formed in the said cylindrical surface part.
このようにすれば、給液溝を通じて供給される切削液が、不足なくドリル先端部に供給されるようになり、ドリル先端部の冷却効果が高まるため、熱の影響による微小クラックの発生をより抑制することができる。しかも、ガラス板への押し付けにより凸曲面部の摩耗が進行した場合においても、給液溝が使用に耐え得ない程度に浅くなるまで長期間を要することになるため、耐久性の向上が図られる。 In this way, the cutting fluid supplied through the liquid supply groove is supplied to the drill tip without a shortage, and the cooling effect of the drill tip is enhanced. Can be suppressed. In addition, even when the wear of the convex curved surface portion proceeds due to the pressing to the glass plate, it takes a long time until the liquid supply groove becomes shallow enough to withstand use, so that the durability can be improved. .
以上のように、本発明に係るガラス用ドリルによれば、ドリル先端部への切削液の供給を円滑且つ十分に行えることで、ドリル先端部の冷却不足による微小クラックの発生を効果的に抑制でき、且つ高精度な孔あけ加工が可能となる。 As described above, according to the glass drill of the present invention, the generation of micro cracks due to insufficient cooling of the drill tip can be effectively suppressed by smoothly and sufficiently supplying the cutting fluid to the drill tip. Can be drilled with high accuracy.
以下、本発明に係るガラス用ドリルの実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、ガラス板は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用のガラス基板である。 Embodiments of a glass drill according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the glass plate is a glass substrate for a flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display.
まず、図1に基づいて本発明の第1実施形態に係るガラス用ドリル1(以下、ドリル1という)の構成について説明する。ドリル1の外表面は、基端側の円筒面部1aと、その先端側に滑らかに連なる凸曲面部1bとによって形成され、本実施形態では、凸曲面部1bが半球状に形成されている。なお、円筒面部1a及び凸曲面部1bの各々には、例えばダイヤモンド砥粒がメタルボンド等の結合材を用いて被着されている。
First, the structure of the glass drill 1 (henceforth the drill 1) which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. The outer surface of the drill 1 is formed by a cylindrical surface portion 1a on the base end side and a convex
上記ドリル1の外表面には、円筒面部1aから凸曲面部1bに亘って、切削液Lを先端側に供給する給液溝11と、切粉Kを基端側に排出する排出溝12とが形成されている。給液溝11は、ドリル1の先端方向に向かって回転方向後方に傾斜しているのに対して、排出溝12は、ドリル1の先端方向に向かって回転方向前方に傾斜している。そして、給液溝11の形状は、その給液溝11を正面から視た場合に直線状となるように形成されると共に、排出溝12の形状も、その排出溝12を正面から視た場合に直線状となるように形成されている。
On the outer surface of the drill 1, a
また、給液溝11を流れる切削液Lの排出溝12へのスルーパス(給液溝11を流れる切削液Lがドリル先端部へ到達する前に排出溝12へと漏れ出すこと)を防止するため、給液溝11と排出溝12とはドリル1の円筒面部1aにおいて互いに近接することなく適切に離隔した位置に形成されていることが好ましい。
Further, in order to prevent a through path of the cutting fluid L flowing through the
給液溝11及び排出溝12の断面形状(切削液L、切粉Kの流路に垂直な断面の形状)は円形あるいは矩形であればよく、その溝深さは、ドリル径の5〜30%の範囲であることが好ましい。
The cross-sectional shape of the
図2は、図1に示したドリル1を展開した模式図(詳細には、ドリル1の外表面における円筒面部1aにおける展開図)である。図2に示した展開図において、給液溝11及び排出溝12の中心線(軸に平行な直線)に対する傾斜角度は1°〜45°の範囲であることが好ましい。
FIG. 2 is a schematic view of the developed drill 1 shown in FIG. 1 (specifically, a developed view of the cylindrical surface portion 1a on the outer surface of the drill 1). In the developed view shown in FIG. 2, the inclination angle with respect to the center line (a straight line parallel to the axis) of the
次に、図1に基づいて、ドリル1を用いたガラス板2への孔あけ加工及び作用効果について説明する。
Next, based on FIG. 1, the drilling process and action effect to the
ドリル1が図1に示すAの方向(時計回り)に回転しつつ、ガラス板2に当接すると、ノズル等の図示しない切削液供給源より供給された切削液Lは、給液溝11がドリル1の先端方向に向かって回転方向後方に傾斜していることにより、給液溝11内で図1のaの方向(ドリル先端部へと押し込む方向)に力の作用を受け、ドリル先端部へと供給される。また、加工で生じた切粉Kは排出溝12がドリル1の先端方向に向かって回転方向前方に傾斜していることにより、排出溝12内で図1のbの方向(ドリル先端部から遠ざかる方向)に力の作用を受け、切削液Lと共にドリル先端部から排出される。ここで切削液Lとしては、切削油や水等が使用可能である。
When the drill 1 rotates in the direction A (clockwise) shown in FIG. 1 and contacts the
また、ドリル1の先端部をドリル先端方向に向かって凸状に湾曲する曲面に形成したことで、切削抵抗の増大を抑制しつつ、迅速に貫通孔を穿孔することができる。 Moreover, by forming the tip portion of the drill 1 into a curved surface that is convexly curved toward the drill tip direction, it is possible to quickly drill a through hole while suppressing an increase in cutting resistance.
図3(a)〜(c)は、本発明の第2実施形態に係るガラス用ドリル1を示すものである。第1実施形態で説明したように、ドリル1の外表面に形成される給液溝11及び排出溝12は、切削ドリル1の先端方向に向かって各々回転方向後方、回転方向前方に傾斜していれば、切削液Lの供給機能、及び切粉Kの排出機能を発揮できる。本実施形態では、図1及び図2に示すような直線状の形状ではなく、給液溝11を正面から視た場合に湾曲しているように形成されると共に、排出溝12の形状も、排出溝12を正面から視た場合に湾曲しているように形成されている。また、給液溝11は、先端方向に移行するに従い曲率半径が大きく、排出溝12は、先端方向に移行するに従い曲率半径が小さくなっている。その他構成については、第1実施形態に準じるため、重複する説明を省略する。
3A to 3C show a glass drill 1 according to a second embodiment of the present invention. As described in the first embodiment, the
本実施形態では、給液溝11の下流端は凸曲面部1bの中心軸上に位置するように形成されている。このようにすれば、上述した第1実施形態と同様の作用効果に加えて、ドリル先端部に供給される切削液Lが、加工孔の最深部に確実に供給され得ることになる。
In the present embodiment, the downstream end of the
図4(a)及び(b)は、本発明の第3実施形態に係るガラス用ドリル1を示すものである。本実施形態は切削液Lをドリル先端部へと供給する給液溝11の凸曲面部1bにおける溝深さを、ドリル1の円筒面部1aにおける溝深さに比べて深くしたものであって、詳述すれば、凸曲面部1bの全域または先端の一領域に形成された給液溝11がスリットSとされている。
4 (a) and 4 (b) show a glass drill 1 according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the groove depth in the convex
なお、図4(b)に示すようにスリットS(凸曲面部1bにおける給液溝11)はその経路としてドリル1の凸曲面部1bの中心軸上を通過しており、また、図4(a)に示すようにスリットSの下流端(切削液Lの供給方向の下流端)と排出溝12の上流端(切粉Kの排出方向の上流端)が円筒面部1aと凸曲面部1bとの境界部にて同じ高さに設けられている。その他の構成については、上述の第1及び第2実施形態に準じるため、重複する説明を省略する。
As shown in FIG. 4B, the slit S (the
このようなスリットSを給液溝11に設けることで、給液溝11を通じて供給される切削液Lが、不足なくドリル1の先端部(主として凸曲面部1bの先端部)に供給されるようになり、ドリル1の先端部の冷却効果が高まるため、熱の影響による微小クラックの発生をより抑制することができる。しかも、ガラス板2への押し付けにより凸曲面部1bの摩耗が進行した場合においても、給液溝11が使用に耐え得ない程度に浅くなるまで長期間を要することになるため、耐久性の向上が図られる。
By providing such a slit S in the
図5(a)及び(b)は、本発明の第4実施形態に係るガラス用ドリル1を示すものである。この第4実施形態に係るドリル1も、第3実施形態と同様にスリットSが設けられているが、第3実施形態とは異なり、給液溝11の下流端と排出溝12の上流端とが凸曲面部1bの軸方向途中にて同じ高さに設けられている。その他の構成については、上述の第1、第2及び第3実施形態に準じるため、重複する説明を省略する。
FIGS. 5A and 5B show a glass drill 1 according to a fourth embodiment of the present invention. The drill 1 according to the fourth embodiment is also provided with a slit S as in the third embodiment, but unlike the third embodiment, the downstream end of the
なお、本発明に係る第1〜第4実施形態では、ドリル1の凸曲面部1bの形状は半球面に形成されているが、この限りではなく、凸状に湾曲する他の曲面形状、例えば先細り状の断面輪郭線が楕円形状または断面輪郭線が放物線形状に形成してもよい。
In the first to fourth embodiments according to the present invention, the shape of the convex
また、本発明は、上述の各実施形態のように給液溝11と排出溝12とが完全に独立している場合のみならず、給液溝11の下流端と排出溝12の上流端とが連通している場合をも含む。
In addition, the present invention is not limited to the case where the
上述した本発明の実施形態について説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する構成要素については、同一符号を付し、重複した説明を省略している。 In each of the drawings for explaining the embodiment of the present invention described above, the same reference numerals are given to the constituent elements having the same function or shape, and the duplicate description is omitted.
以上のように、本発明に係るガラス用ドリルによれば、ドリル先端部への切削液の供給を円滑且つ十分に行えることで、ドリル先端部の冷却不足による微小クラックの発生を効果的に抑制でき、且つ高精度な孔あけ加工が可能となる。 As described above, according to the glass drill of the present invention, the generation of micro cracks due to insufficient cooling of the drill tip can be effectively suppressed by smoothly and sufficiently supplying the cutting fluid to the drill tip. Can be drilled with high accuracy.
1 ガラス用ドリル
2 ガラス板
11 給液溝
12 排出溝
A ガラス用ドリルの回転方向
1a ガラス用ドリル円筒面部
1b ガラス用ドリル凸曲面部
L 切削液
K 切粉
a 給液方向(切削液Lの供給方向)
b 排出方向(切粉Kの排出方向)
S スリット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
b Discharge direction (Chip K discharge direction)
S slit
Claims (9)
前記ガラス用ドリルの外表面には、該ガラス用ドリルの先端部に切削液を供給する給液溝が形成され、
前記給液溝は、前記ガラス用ドリルの先端方向に向かって回転方向後方に傾斜していることを特徴とするガラス用ドリル。 In a glass drill that performs predetermined drilling on a glass plate,
On the outer surface of the glass drill, a liquid supply groove for supplying a cutting fluid to the tip of the glass drill is formed,
The said liquid supply groove | channel inclines in the rotation direction back toward the front-end | tip direction of the said glass drill, The glass drill characterized by the above-mentioned.
前記排出溝は、前記ガラス用ドリルの先端方向に向かって回転方向前方に傾斜していることを特徴とする請求項1に記載のガラス用ドリル。 On the outer surface of the glass drill, a discharge groove for discharging chips from the tip of the glass drill is formed,
2. The glass drill according to claim 1, wherein the discharge groove is inclined forward in the rotational direction toward a tip direction of the glass drill.
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WO2022051108A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Corning Incorporated | Apparatus and method for cutting hole in glass laminate substrate |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022051108A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Corning Incorporated | Apparatus and method for cutting hole in glass laminate substrate |
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