JP3123874U - ミリングカッタ - Google Patents

Abstract

【課題】ミリングカッタの刃部とシャンク部の結合の位置合わせ精度を向上し、刃部の剛性を向上する。
【解決方法】シャンク部１と刃部２とをシャンク部側結合部１１と刃部側結合部２１と結合して一体化するプリント基板加工に使用するミリングカッタにおいて、刃部直径を刃部側結合部２１から切削部２２まで徐々に先細りしていくテーパ構造とし、剛性を向上し、シャンク部と刃部との結合位置合わせ精度を向上する。
テーパー及び寸法上の適正範囲は、刃部側結合部２１から切削部２２までの長さ７.０ｍｍ〜１３ｍｍ、直径０.４ｍｍ〜３.１７５ｍｍである。
【選択図】図１

Description

本考案は、ミリングカッタの構造改良に関し、特にプリント基板加工に使用するミリングカッタに関する。

電子製品が軽薄短小の傾向を歩む中、各種電子製品の体積もますます縮小し、電子製品の内部にある各種部品の製造および加工もまた相対的にますます細かくなっている。電子製品は、電子部品の配置位置を表示したプリント基板を必ず備えているが、プリント基板の大きさも電子製品の体積の縮小に伴い縮小されなければならなかった。プリント基板加工においては、生産コストを下げるため、一般に多面取り加工を採用していたが、加工時の縦横比率がかなり高いため、ミリングカッタの刃折れおよび精度不足をよく引き起こした。現在使用されているミリングカッタの刃部は直棒型を呈し、大きな横力に耐えることができず、ミリングカッタの横ずれ、偏心および変形量が増え、基板を変形させたり、加工作業の精度に悪影響をあたえるなど、基板の良品率を低下させていた。

出願人は、２００１年１２月３１日に台湾において、「基板専用の新型ミリングカッタ」という名称の実用新案登録出願をした。この考案は、ステンレスを材料としたシャンク部およびタングステンを材料とした刃部を備えるミリングカッタを提案した（特許文献１参照）。このミリングカッタは、シャンク部および刃部の材料が異なることから、加工工程で磨耗した場合、刃部だけを交換することができ、ミリングカッタ全体の交換には及ばないので、プリント基板加工の生産コストを下げることができた。しかしながら、このミリングカッタは、刃部が直棒型を呈していたため、多面取り加工時において、良好な精度を保ち品質に対する要求を満足させることができなかった。

図５は、従来のミリングカッタの平面分解図である。従来のミリングカッタのシャンク部Ａの直径は、ミリングカッタの刃部Ｂの直径より大きかった。刃部Ｂは、刃部側結合部Ｂ１がシャンク部Ａのシャンク部側結合部Ａ１と結合するが、刃部Ｂをシャンク部Ａの中心に位置合わせすることが難しく、刃部Ｂを偏心状態にしてしまうことが多かった。直棒型ミリングカッタは加工時において、刃部Ｂが大きな横力を受けて変形量が増え、相対的に加工の質が低下し、基板の良品率をも低下させていた。

上述した従来のプリント基板用のミリングカッタの欠点を、いかにして解決するかが本考案の考案者および同業者の研究課題であった。

台湾実用新案登録第５４２０３３号公報 特表２００４−５１０５９４号公報 特開２００１−５４８１２号公報

本考案の第1の目的は、ミリングカッタの直径が刃部側結合部から切削部まで徐々に先細りしていくテーパ構造であることにより、刃部の剛性が高く、プリント基板を切削する時や多面取り加工を行なう時、良好な精度を保ち、横力に耐えて変形量を減少させるミリングカッタの改良構造を提供することにある。

ミリングカッタのシャンク部の一端にはシャンク部側結合部があって、このシャンク部側結合部と刃部側結合部とを結合させる。ミリングカッタの直径は、刃部側結合部から切削部まで徐々に先細りしていくテーパ構造である。

刃部は、シャンク部のシャンク部側結合部との正確な位置決めおよび結合のため、シャンク部側結合部より若干大きい。

刃部は、刃部側結合部から切削部までの長さが７.０ｍｍ〜１３ｍｍである。

上述したことから分かるように、本考案のミリングカッタの改良構造は、剛性が高く、良好な精度を保ち、横力に耐えて変形量を減少させることができる。

図１〜３は、それぞれ本考案の第１実施形態を示す平面図および平面分解図である。図で示されるように、本考案のミリングカッタは、シャンク部１および刃部２からなる。シャンク部１は、タングステンや鋼などの超硬質材料から製造され、その一端にはシャンク部側結合部１１を備える。刃部２は、タングステンやセラミックなどの超硬質材料から製造され、その一端には刃部側結合部２１を備え、この刃部側結合刃部側結合部２１と反対側のもう一端には切削部２２を備える。

上記の各部品は、組み立ての際、シャンク部１のシャンク部側結合部１１と刃部２の刃部側結合部２１とが結合しミリングカッタとなる。このミリングカッタの刃部２は、刃部側結合部２１（Ｄ）から切削部２２まで（ｄ）徐々に先細りしていくテーパ構造である。刃部側結合部２１から切削部２２までの長さは、７.０ｍｍ〜１３ｍｍで、刃部２の長さ（Ｌ）および直径（Ｄ〜ｄ）を調節することにより好適な切削状態を作り出す。

上記のミリングカッタの刃部２は、刃部側結合部２１（Ｄ）から切削部２２まで（ｄ）徐々に先細りしていくテーパ構造であるが、刃部２の切り屑排出溝２３が形成する内径芯厚２３１もテーパ構造である。もし、外径がテーパ状を呈している場合、その内径芯厚２３１は平錐状を呈す。刃部２がテーパという特殊構造を利用して、刃部２がシャンク部１と結合後、加工過程において、刃部２はシャンク部１の回転に伴ない回転するが、刃部２の変形量は非常に少量で、加工の精度ばかりか、良品率をも向上させる。また、刃部２が基板加工時、加工の質および精度も良好である。刃部２の外形は、テーパ構造であるため、剛性が向上した。

上記のシャンク部１および刃部２は、タングステンやセラミックなどの超硬質材料から製造されているので、加工過程において、シャンク部１が機械本体に締め付けられるとき、好適な強度を有する。また、シャンク部１のシャンク部側結合部１１と刃部２の刃部側結合部２１とを結合には、溶接や強力な接着剤を用いる。

図４は、本考案の第２実施形態を示す分解図である。図４から、本考案のミリングカッタの刃部２の刃部側結合部２１が大面積を有する構造になっていることが分かる。要するに、刃部２の刃部側結合部２１は、シャンク部１のシャンク部側結合部１１より大きいのである。これにより、刃部２は、シャンク部１のシャンク部側結合部１１との位置決めおよび結合が容易になり、加工工程において、シャンク部１および刃部２の構造の剛性が高く、偏心および変形の度合いが非常に少なく、それに連れて寿命も相対的に長くなったので、加工作業の効率を向上することができる。加工刃具の変形量は、刃具の長さに正比例し、刃具の直径に反比例する。本考案のミリングカッタの刃部２は、長さが７.０ｍｍ〜１３ｍｍで、直径が０.４ｍｍ〜３.１７５ｍｍのとき、最良の比率で、ミリングカッタの生産コストを下げることができる。また、刃部２がテーパ構造のため、加工工程時に受ける横力が小さく、刃部２がシャンク部１と結合後、安定した回転が得られ、効率的に刃部２の変形量を減らし、加工作業の質を向上させた。刃部２は、外形がテーパ構造であるため、剛性が向上した。

上述したのはあくまでも本考案の好適な実施形態にすぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を限定するものではない。本考案のミリングカッタは、シャンク部１と刃部２が分離している構造で、刃部２が加工時に磨耗した場合、取り外し交換できるようになっている。刃部２は、テーパ構造のため、刃部２がシャンク部１と結合した後、加工作業における変形量が極めて低く、基板上にテーパ穴の加工を施す場合、加工の質、精度および寿命において良好であり、安定した加工作業を実現し、作業効率および良品率を向上させる。上述した効果が得られる構造はすべて本考案に含まれるもので、変更や修正を加えても、すべて本考案の請求の範囲内に含まれる。

本考案のミリングカッタの構造改良は、実際の使用にあたり、以下の３つの利点がある。第１に、刃部２がテーパ構造で、加工過程において、刃部２の変形量を減少させ、加工作業の質および精度を向上させる。第２に、刃部２の外径がテーパまたは平錐を呈しており、切り屑排出溝２３が形成した内径芯厚２３１は平錐またはテーパで、内外径比率が良好なため加工作業の質を上げることができる。第３に、刃部２はテーパ構造で、加工過程時に受ける横力が小さく、刃部２の変形量を減らし、加工の質および精度を向上させた。

本考案の第１実施形態によるミリングカッタの構造改良を示す平面図である。 本考案の第１実施形態によるミリングカッタの構造改良を示す平面分解図である。 本考案の第１実施形態によるミリングカッタの刃部を示す平面図である。 本考案の第２実施形態によるミリングカッタの構造改良を示す平面分解図である。 従来のミリングカッタの構造を示す平面分解図である。

符号の説明

１ シャンク部
１１ シャンク部側結合部
２ 刃部
２１ 刃部側結合部
２２ 切削部
２３ 切り屑排出溝
２３１ 内径芯厚
Ａ シャンク部
Ａ１ シャンク部側結合部
Ｂ 刃部
Ｂ１ 刃部側結合部

Claims (3)

1. プリント基板加工に使用するミリングカッタにおいて、
   シャンク部及び刃部からなり、
   該シャンク部一端にはシャンク部側結合部を設け、
   刃部の前記シャンク部側結合部に相対する一端には刃部側結合部を設け、
   前記刃部の他端には切削部が形成され、
   前記ミリングカッタの刃部直径が刃部側結合部から切削部まで徐々に先細りしていく構造としたことを特徴とするミリングカッタ。
2. 前記ミリングカッタは、刃部直径が前記刃部側結合部から前記切削部まで徐々に先細りしていくテーパ構造であって、
   前記刃部側結合部直径は、前記シャンク部の前記シャンク部側結合部との正確な位置決めおよび結合のため、前記シャンク部側結合部より若干大きくしたことを特徴とする請求項１記載のミリングカッタ。
3. 前記刃部は、前記刃部側結合部から前記切削部までの長さが７.０ｍｍ〜１３ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のミリングカッタ。
   
   

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