JP3066996U

JP3066996U - 穿孔工具

Info

Publication number: JP3066996U
Application number: JP1999006593U
Authority: JP
Inventors: 紘一根本
Original assignee: Tokyo Diamond Tools Mfg Co Ltd
Current assignee: Tokyo Diamond Tools Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2000-03-07
Anticipated expiration: 2005-08-30

Abstract

(57)【要約】【課題】例えばシリコン、セラミックス、ガラス等の硬
脆性材料に対する穿孔が容易に行え、切削効率が向上
し、同時に工具の損傷を低減できることから工具寿命を
延ばすことができる穿孔工具を提供することにある。【解決手段】ベース１１の先端の切れ刃部分１２が単結
晶ダイヤモンドまたはダイヤモンド焼結体からなる穿孔
工具において、切れ刃部分を、その先端部を角錐状とし
た角柱状に構成し、切れ刃部分１２の全部又は一部の稜
線１６に切れ刃１７，１８を形成し、又この切れ刃部分
１２の前記角錐状部１３の前記切れ刃１７の形成された
稜部１９ａ〜１９ｄに、この切れ刃１７に対して直角方
向あるいは斜め方向に複数の凹溝２０を設けたことを特
徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、例えば、シリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆性材料に穴あけする場合に用いる穿孔工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、シリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆性材料の機械加工による穴あけ（穿孔）工具としては、切削加工を目的とした市販のツイストドリル（ハイス鋼、超硬等）をベースにし、その先端部に電着メタルボンドによりダイヤモンド砥粒を固着したもの、あるいは市販のツイストドリルの形状を呈し先端部分に一定の長さのダイヤモンド焼結体を固着した先むくドリル状のものなどが用いられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前記従来の穿孔工具のうち市販のツイストドリルの先端部にダイヤモンド砥粒を固着したものは、加工された内壁面の粗さにバラツキがあり、穴径が１ｍｍ以下の小径穴あけ加工の場合工具寿命が短いなどの問題がある。また、市販のツイストドリルの形状を呈し先端部にダイヤモンド焼結体を固着した先むくドリル状のものは、加工された内壁面にヘアクラックが生じ、このヘアクラックがかなりの深度にまで波及するなどの問題点を有している。

【０００４】近時、半導体の製造工程や精密機械加工工程においては、要求される穴の内壁面の表面粗さは極めて厳しくなりつつあり、微細穴あけ加工に適した工具の必要性の要求が高まっているが、従来の工具では要求に対応できていないのが実情である。

【０００５】この考案は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、安定した高寿命、安定した高精度、高表面粗さ、さらに加工された内壁面におけるヘアクラックの発生阻止等の要求に対応できる穿孔工具を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、前述した目的を達成するために、請求項１は、先端の切れ刃部分が単結晶ダイヤモンド又はダイヤモンド焼結体からなる穿孔工具において、切れ刃部分を、その先端部を角錐状とした角柱状に構成し、その全部又は一部の稜線に切れ刃を形成したことを特徴とする。

【０００７】請求項２は、請求項１の穿孔工具において、前記切れ刃部分の角錐状部の稜部のうち前記稜線に切れ刃の形成された各稜部に、切れ刃に対して直角方向あるいは斜め方向に交差する複数の凹溝を設けたことを特徴とし、また請求項３は、前記複数の凹溝の周方向に隣り合う稜部に設けられた凹溝は工具の径方向にずれて配置されていることを特徴とする。

【０００８】請求項４は、請求項１の穿孔工具において、切れ刃部分の角錐状部の稜部のうち前記稜線に切れ刃の形成された各稜部に、切れ刃に対して工具の回転方向又は逆回転方向にスパイラル状にのびる軌道に沿って交差する複数の凹溝を設けたことを特徴とする。

【０００９】単結晶ダイヤモンド又はダイヤモンド焼結体からなる切れ刃部分を、先端部を角錐状とした角柱状に構成し、この切れ刃部分の全部又は一部の稜線に切れ刃を形成したことにより、被加工物の加工変質を抑止し、加工精度の向上をはかることができる。

【００１０】また、切れ刃部分の角錐状部の稜部のうち稜線に切れ刃の形成された各稜部に、切れ刃に対して交差する複数の凹溝を設けることにより、セグメント効果による切り粉のスムースな排除が容易となり、加工時の切削抵抗を抑えることができ、これにより工具の損傷を小さくして寿命を延ばすことができる。さらに、加工された孔の内壁面の精度や表面粗さを向上できる。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下、この考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は第１の実施形態を示し、（ａ）は穿孔工具の切れ刃部分を含む先端部分の斜視図、（ｂ）は同平面図である。

【００１２】図１に示すように、穿孔工具のベース１１の先端部分には、単結晶ダイヤモンドあるいはダイヤモンド焼結体からなる切れ刃部分１２が熔着等により固着されている。この切れ刃部分１２は、先端部を四角錐状とした四角柱状に形成され、四角錐状部１３の各稜線１４及び四角柱状部１５の各稜線１６に切れ刃１７，１８が形成されていて、例えばシリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆性材料に対する穿孔ができるようになっている。

【００１３】切れ刃部分１２は、先端部が四角錐状に形成されていることから、この四角錐状部１３には９０゜間隔に４本の切れ刃１７a〜１７dが設けられ、これらの切れ刃１７a〜１７ｄは四角柱状部１５の対応する各稜線１６に形成された切れ刃１８にそれぞれ連なっている。

【００１４】従って、穿孔工具をボール盤等の穴あけ機械の回転ヘッド（図示しない）に装着して回転し、例えばシリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆性材料からなる被加工物に対して穿孔加工する場合、まず、四角錐状部１３の先端部が被加工物に当接し、続いて四角錐状部１３の切れ刃１７ａ〜１７ｄ、四角柱状部１５の切れ刃１８の順に当接し、被加工物を切削して円形の孔をあけることができる。

【００１５】このとき、切れ刃１７，１８は四角錐状部１３及び四角柱状部１５の各稜線１４、１６に形成されているため、スムースに穿孔加工することが可能となり、被加工物の加工変質の防止等を実現することができる。

【００１６】図２及び図３は第２の実施形態を示し、図２は切れ刃部分１２の斜視図、図３は同平面図である。この実施形態においては、切れ刃部分１２の四角錐状部１３の各稜部１９ａ〜１９ｄに、それぞれの稜線１４に形成された切れ刃１７ａ〜１７ｄに対して直角方向あるいは斜め方向に交差する、稜部１９ａ〜１９ｄごとに分別された複数の凹溝２０が設けられる。これら凹溝２０は一定の長さ、幅及び深さを有しており、対角線方向に位置する稜部１９ａ、１９ｃには例えば３本の凹溝２０が間隔２１を存して設けられており、稜部１９ｂ、１９ｄには例えば４本の凹溝２０が間隔２１を存して設けられている。

【００１７】そして、稜部１９ａ、１９ｃに設けられた３本の凹溝２０は、これと隣り合う稜部１９ｂ、１９ｄに設けられた４本の凹溝２０の相互間（間隔２１）に位置するように配置されている。従って、穿孔工具がベース１１の軸心を中心として回転したとき、稜部１９ａ、１９ｃに設けられた凹溝２０と稜部１９ｂ、１９ｄに設けられた凹溝２０は径方向にずれた位置を通るようになっている。

【００１８】このように、四角錐状部１３の各稜部１９ａ〜１９ｄに切れ刃１７ａ〜１７ｄと交差する複数の凹溝２０を設けると、セグメント効果により切り粉の排出が良好で、加工時の切削抵抗を抑えることができ、切削効率が向上し、同時に工具の損傷を低減できることから工具寿命を延ばすことができる。さらに、凹溝２０によって切り粉の排出が良好であることから、加工された孔の内壁面の精度や面粗さを高品位化することができるとともに、内壁面から波及するヘアクラックを低減できる。

【００１９】四角錐状部１３の各稜部１９ａ〜１９ｄに切れ刃１７ａ〜１７ｄに対して交差して設けられる個々の凹溝２０は、図４に示すように、工具の回転方向又は逆回転方向にスパイラル状にのびる軌道２３に沿って稜線に切れ刃の形成された各稜部１９ａ〜１９ｄごとに設けられてもよい。凹溝２０をこのように設けると、切り粉の排出がより良好で、切削抵抗を一層抑えることができる。

【００２０】なお、前記実施形態おいては、切れ刃部分の四角錐状部及び四角柱状部の全ての稜線に切れ刃を形成したが、例えば、四角錐状部については径方向に相対向する２つの稜線にのみ切れ刃を形成して残りの稜線には切れ刃を形成せず、四角柱状部については各稜線に切れ刃を形成するなど、切れ刃は切れ刃部分の一部の稜線にだけ形成してもよい。そして、このように一部の稜線に切れ刃を形成する場合、凹溝は稜線に切れ刃の形成された稜部にのみ、該切れ刃と交差して設ける。

【００２１】また、前記実施形態においては、切れ刃部分を先端部が四角錐状に形成された四角柱状に構成した場合について説明したが、切れ刃の形状はこれに限定されず、横断面が三角形あるいは多角形で、三角柱あるいは多角柱の先端部を三角錐あるいは多角錐状に形成して稜線に切れ刃を設けたものであってもよい。そして、このように切れ刃部分の形状を三角形あるいは多角形とし、その先端部の角錐状部の稜部に切れ刃と交差する方向に個々に凹溝を設けた場合においても同様な効果が得られる。また、各稜部に設けた凹溝の長さ、幅、深さ及び本数は切れ刃部分の径の大小等によって適宜変更可能である。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、切れ刃部分を単結晶ダイヤモンド又はダイヤモンド焼結体で構成するとともに、この切れ刃部分の形状を先端部を角錐状とした角柱状に構成し、その全部又は一部の稜線に切れ刃を形成したことにより、被加工物の加工変質、加工時の切削抵抗を減ずることができる。また、切れ刃部分の角錐状部の稜部のうち稜線に切れ刃の形成された各稜部に、切れ刃に対して交差する稜部ごとに分別された複数の凹溝を設けることにより、セグメント効果により切り粉の排出を良好にできるとともに、加工時の切削抵抗を抑えることができる。従って、例えばシリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆性材料に対する穴あけが容易に行え、切削効率が向上し、同時に工具の損傷を低減できることから工具寿命を延ばすことができる。さらに、切り粉の排出が良好であることから、加工された孔の内壁面の精度や面粗さを高品位化することができるとともに、内壁面から波及するヘアクラックを低減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１の実施形態の穿孔工具の先端部
を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図。

【図２】この考案の第２の実施形態の穿孔工具の切れ刃
部分の斜視図。

【図３】同実施形態の切れ刃部分の平面図。

【図４】この考案の第３の実施形態を示す穿孔工具の切
れ刃部分の平面図。１２…切れ刃部分１３…四角錐状部１５…四角柱状部１７ａ〜１７ｄ…切れ刃１８…切れ刃１９ａ〜１９ｄ…稜部２０…凹溝

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】先端の切れ刃部分が単結晶ダイヤモンド
又はダイヤモンド焼結体からなる穿孔工具において、切
れ刃部分を、その先端部を角錐状とした角柱状に構成
し、その全部又は一部の稜線に切れ刃を形成したことを
特徴とする穿孔工具。
【請求項２】前記切れ刃部分の角錐状部の稜部のうち
前記稜線に切れ刃の形成された各稜部に、該切れ刃に対
して直角方向又は斜め方向に交差する複数の凹溝を設け
たことを特徴とする請求項１記載の穿孔工具。
【請求項３】前記複数の凹溝の周方向に隣り合う稜部
に設けられた凹溝は、工具の径方向にずれて配置されて
いることを特徴とする請求項２記載の穿孔工具。
【請求項４】前記切れ刃部分の角錐状部の稜部のうち
前記稜線に切れ刃の形成された各稜部に、該切れ刃に対
して工具の回転方向又は逆回転方向にスパイラル状にの
びる軌道に沿って交差する複数の凹溝を設けたことを特
徴とする請求項１記載の穿孔工具。