JP4324211B2 - Drilling tool - Google Patents
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Description
本発明は、穴明け工具に関するものである。 The present invention relates to a drilling tool.
一般的なプリント配線板(PCB)用の穴明けドリルは、例えば図1に図示したように一対の切り屑排出溝21,22が所定のねじれ角β’で設けられ、この切り屑排出溝21,22と第一逃げ面23,24との交差稜線部25,26に所定の先端角γ’を有する切れ刃が形成されている。図中、符号28,29は第二逃げ面である。
In a general drill for a printed wiring board (PCB), for example, as shown in FIG. 1, a pair of
従って、図1の工具は計4つの先端面を有しており、各先端面(逃げ面)の夫々に所定の角度を付けることで工具先端中央付近にチゼルエッジ27が形成されている。尚、図1(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は右側面図である。
Therefore, the tool in FIG. 1 has a total of four tip surfaces, and a
ところで、近年の電子機器の高集積化・高密度化に伴い、PCBへの極小径穴加工が必要とされているため、ドリルも更なる小径化が必要とされている。 By the way, along with the recent high integration and high density of electronic devices, drilling of a small-diameter hole in a PCB is required, so that the drill is also required to have a smaller diameter.
例えば工具径0.05mm程度の極小径ドリルが用いられる場合もあるが、工具の剛性が極めて小さいために折損が生じる可能性が高く、頻繁な工具交換を必要としたり、PCBを重ね合わせて同時に加工する枚数を減らす等の対処が必要となる。 For example, a very small diameter drill with a tool diameter of about 0.05 mm may be used. However, since the rigidity of the tool is extremely small, there is a high possibility of breakage, and frequent tool change is required, or PCBs are overlapped at the same time. It is necessary to take measures such as reducing the number of sheets to be processed.
また、先端形状の外観検査においては、左右のバランス(切れ刃の偏り及びチゼルエッジの偏心)を測定し良否を判定するが、径が小さくなると加工だけでなくこの検査も厄介となる。 Further, in the appearance inspection of the tip shape, the right / left balance (the deviation of the cutting edge and the eccentricity of the chisel edge) is measured to determine whether it is good or bad.
そこで例えば、特許文献1には、径小な工具であっても剛性を確保しようとした所定の一枚刃ドリルの構成が開示されているが、未だ十分な折損寿命が得られていないのが現状である。また、先端面は複数あり、従来同様合否判定検査も厄介である。
Therefore, for example,
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、極小径の穴明け工具であっても折損しにくく、頻繁に交換を行う必要がないのは勿論、形状が簡易で製造及び検査が容易となるこれまでにない極めて実用性に秀れた穴明け工具を提供するものである。 The present invention has been made in view of the current situation as described above, and even a very small diameter drilling tool is not easily broken and need not be frequently replaced. It is an object of the present invention to provide a drilling tool that has never been easier and is extremely practical.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
複数の螺旋状の切り屑排出溝1,2を具備し、この複数の切り屑排出溝1,2同士の間にはランド部3,4が設けられた穴明け工具であって、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面5が設けられており、前記切り屑排出溝1,2と前記先端面5との複数の交差稜線部6,7のうち、長い方の交差稜線部6上に最先端点があり、前記交差稜線部6が切削作用を発揮するように構成されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
Comprises a helical chip-evacuating
また、複数の螺旋状の切り屑排出溝1,2を具備し、この複数の切り屑排出溝1,2同士の間にはランド部3,4が設けられた穴明け工具であって、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面5が設けられており、前記ランド部3,4と前記先端面5との複数の交差稜線部8,9のうち、長い方の交差稜線部8上に最先端点があり、前記交差稜線部8が切削作用を発揮するように構成されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
Further, it is a drilling tool comprising a plurality of spiral
また、請求項1,2いずれか1項に記載の穴明け工具において、前記先端面5は、工具中心軸に対して所定の傾斜角度αで傾斜していることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
Further, in the drilling tool according to any one of
また、請求項1〜3いずれか1項に記載の穴明け工具において、前記先端面5の工具中心軸に対する傾斜角度αは0°〜(90°−ねじれ角)に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
The drilling tool according to any one of
また、請求項4記載の穴明け工具において、前記傾斜角度αは10°〜30°に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
The drilling tool according to
本発明は上述のように構成したから、極小径の穴明け工具であっても折損しにくく、頻繁に交換を行う必要がないのは勿論、形状が簡易で製造及び検査が容易となるこれまでにない極めて実用性に秀れた穴明け工具となる。 Since the present invention is configured as described above, even a very small diameter drilling tool is not easily broken and need not be frequently replaced, and of course, the shape is simple and manufacture and inspection are easy. This is a very useful drilling tool.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
工具先端に稜線のない平坦な先端面5が1つ設けられた構成であり、例えば工具先端中央付近にチゼルエッジを有し、該チゼルエッジに連設して所定の先端角を形成する切れ刃を有する一般的なドリルと異なり、穴加工中の切削抵抗の殆どをスラスト方向(工具軸方向)で受け、それだけ工具軸直角方向の外力(穴加工中の切削抵抗)による曲げ応力を軽減し、折損しにくいことになる。
It has a configuration in which one
更に、先端面5の最も突出する部分(とランド部または切り屑排出溝との交差稜線部)がワーク加工面と当たりながら徐々に切削が行われるが、上述の一般的なドリルと異なり、加工面へ食い付きにくいため、切削初期において工具が多少振れて入口側の穴径が適度に拡大されながら穴明けが進行し、そのため、加工穴形状は、入口側ほど径大となり、従って、工具の基端側が加工穴内壁と接触しにくく、工具の基端側が加工穴内壁と接触することに起因する折損が抑制される。 Further, cutting is gradually performed while the most protruding portion of the tip surface 5 (and the ridge portion of the land portion or the chip discharge groove) hits the workpiece processing surface, but unlike the above-described general drill, processing is performed. Since it is difficult to bite into the surface, the tool swings slightly in the initial stage of cutting, and the hole diameter on the inlet side is appropriately expanded, so that drilling progresses. The proximal end side is unlikely to contact the inner wall of the machining hole, and breakage due to the proximal end side of the tool coming into contact with the inner wall of the machining hole is suppressed.
また、形状が簡易であり、単に切り屑排出溝を形成した工具素材の先端部を適宜な位置及び適宜な角度で除去するだけで、所望の断面形状で且つ所望の傾斜角度αの先端面5を容易に形成可能となる。
Further, the
また、先端面5が一つしかないため、複数の先端面を有する工具のように各先端面の左右のアンバランス等が発生することがなく、左右のバランス検査が不要となり、また、複数の逃げ面(先端面)を形成することに起因する逃げ面幅の検査が不要となり、検査を簡略化できると共に歩留りも向上する。
In addition, since there is only one
本発明の具体的な実施例について図2〜6に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例は、図2に図示したように、螺旋状の第一の切屑排出溝1及び螺旋状の第二の切屑排出溝2が設けられ、この切屑排出溝1,2同士の間にはランド部3,4が設けられた穴明け工具であって、先端部に工具中心軸と交差する稜線のない平坦な先端面5が1つ設けられているものである。尚、図中、符号6,7は切り屑排出溝1,2と先端面5との交差稜線部、符号8,9はランド部3,4と先端面5との交差稜線部である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a spiral first
具体的には、本実施例は工具径(刃部の最大外径)が0.05mmの極小径の2溝ドリルに本発明を適用したものである。尚、2溝ドリルに限らず、1溝ドリル等他のドリルに適用することも可能である。また、極小径工具に限らず、工具径が0.2mmを超える一般的な工具に適用することも可能である。 Specifically, in the present embodiment, the present invention is applied to a two-groove drill having an extremely small diameter with a tool diameter (maximum outer diameter of the blade portion) of 0.05 mm. Note that the present invention is not limited to the two-groove drill, and can be applied to other drills such as a single-groove drill. Further, the present invention can be applied not only to a very small diameter tool but also to a general tool having a tool diameter exceeding 0.2 mm.
各部を具体的に説明する。 Each part will be specifically described.
先端面5は、工具中心軸に対して所定の傾斜角度αで傾斜している。この傾斜角度αは、工具軸直角方向と平行な角度以上(0°以上)で90°−切り屑排出溝のねじれ角以下の角度に設定するのが好ましい。90°−ねじれ角(本実施例においては45°)より大きい角度、即ち、90°−45°=45°より大きい角度にした場合、工具先端が尖り過ぎて欠け易くなり、先端欠けに起因する切削能力の低下を招き、折損寿命が低下してしまう。具体的には、本実施例の先端面の傾斜角度αは20°に設定されている。
The
また、本実施例の先端面5は、工具素材に切り屑排出溝1,2を形成した状態でこの工具素材の先端部を所定の位置及び所定の角度で除去することで、所望の先端面形状及び所望の傾斜角度αとすることができるが、先端面5の形状としては大きく以下の2つの形状に分けられる。
Further, the
1つ目は、図3に図示したように切り屑排出溝1,2と先端面5との複数の交差稜線部6,7のうち、長い方の交差稜線部6上に最先端点(最初にワークに接触する点)があり、前記交差稜線部6が切削作用を発揮する構成であり、2つ目は、図4に図示したようにランド部3,4と先端面5との複数の交差稜線部8,9のうち、長い方の交差稜線部8上に最先端点があり、前記交差稜線部8が切削作用を発揮する構成である。尚、図3,4において傾斜角度αは30°に設定されている。
First, as shown in FIG. 3, among the plurality of intersecting
図2の本実施例においては、1つ目の構成が採用されており、この場合、最先端点がランド部3,4(外周)上にないため、工具軸直角方向の外力を受け難く、安定した長寿命化を図れることになる。尚、2つ目の構成では、最先端点がランド部3,4(外周)上にあるため、それだけ切削能力が高まり、良好な穴品質(穴位置精度、穴内壁面粗さ)を得ることができる。
In the present embodiment of FIG. 2, the first configuration is adopted. In this case, since the foremost point is not on the
本実施例は上述のように構成したから、先端先鋭部(チゼルエッジ)や一般的な先端角を有する切れ刃等の外力が集中する部分が存せず食い付き難い反面、工具軸直角方向の外力を受け難く、この先端面5と切り屑排出溝のすくい面との交差稜線部が徐々に加工面を加工するため、工具先端の欠損が生じにくいことになる。
Since this embodiment is configured as described above, there is no portion where the external force is concentrated, such as a sharp tip (chisel edge) or a cutting edge having a general tip angle, but the external force in the direction perpendicular to the tool axis is difficult to bite. Since the intersection ridge line portion between the
更に、先端面5の最も突出する部分と切り屑排出溝1との交差稜線部6が加工面と当たりながら徐々に切削が行われるが、上述のように加工面へ食い付きにくいため、工具が多少振れて入口側の穴径が適度に拡大されながら穴明けが進行し、そのため、加工穴形状は、入口側ほど適度に径大となり、従って、工具の基端側が加工穴内壁と接触しにくく、工具の基端側が加工穴内壁と接触することに起因する折損が抑制される。
Further, the cutting is gradually performed while the intersecting
また、形状が簡易であり、単に切り屑排出溝を形成した工具素材の先端部を適宜な位置・角度で除去するだけで容易に製造可能となる。 Further, the shape is simple, and it can be easily manufactured by simply removing the tip portion of the tool material in which the chip discharge groove is formed at an appropriate position and angle.
また、先端面5が一つしかないため、複数の先端面を有する場合のように各先端面の左右のアンバランス等が発生することがなく、左右のバランス検査が不要となり、また、複数の逃げ面(先端面)を形成することに起因する逃げ面幅の検査が不要となり、検査を簡略化できると共に歩留りも向上する。
Further, since there is only one
また、上記効果が顕著に発揮されるのは、工具径が0.2mm以下の工具の場合である。即ち、工具が径小である場合には、工具先端による切削初期においてこの工具先端が欠損し易いため、この切削初期における外力を可及的に低減可能となる本実施例の構成が極めて有用となる。 Moreover, the above-mentioned effect is remarkably exhibited when the tool diameter is 0.2 mm or less. That is, when the tool has a small diameter, the tip of the tool is likely to be chipped at the initial stage of cutting by the tool tip, so that the configuration of this embodiment that can reduce the external force at the initial stage of cutting as much as possible is extremely useful. Become.
従って、本実施例は、極小径の穴明け工具であっても折損しにくく、頻繁に交換を行う必要がないのは勿論、形状が簡易で製造及び検査が容易となるこれまでにない極めて実用性に秀れた穴明け工具となる。 Therefore, the present embodiment is not practical to break, even if it is an extremely small diameter drilling tool, and it is not necessary to frequently replace it. It becomes a drilling tool with excellent characteristics.
上述の効果を裏付ける実験例について説明する。 An experimental example supporting the above-described effect will be described.
図5に図示したように、稜線のない平坦な先端面が1つ軸直角に設けられた工具(実施例)と図1に記載の構成の工具(従来例)との工具寿命をPCBに対するヒット数で比較したところ、先端面が稜線のない平坦な唯一つの面であると、従来の多数の先端面(先端逃げ面)を有する構成に比し工具寿命が約2倍程度長くなることが確認できた。 As shown in FIG. 5, the tool life of a tool (example) having a flat tip surface with no ridge line provided at a right angle to the axis and the tool having the configuration shown in FIG. 1 (conventional example) is hit against the PCB. As a result of comparison, the tool life is confirmed to be about twice as long when the tip surface is the only flat surface with no ridgeline compared to the conventional configuration with many tip surfaces (tip flank surfaces). did it.
また、図6に図示したように、稜線のない平坦な先端面の傾斜角度を0°(図5の実施例)〜45°に変化させ、工具寿命をPCBに対するヒット数で比較したところ、0°〜45°で従来例に比し折損寿命が長くなることが確認でき、10°〜30°で特に長くなることが確認できた。 Further, as shown in FIG. 6, when the inclination angle of the flat tip surface having no ridge line is changed from 0 ° (the embodiment in FIG. 5) to 45 ° and the tool life is compared by the number of hits against the PCB, 0 is obtained. It was confirmed that the breakage life was longer than that of the conventional example at a temperature of from 45 ° to 45 °, and that it was particularly long at a temperature of from 10 ° to 30 °.
1・2 切り屑排出溝
3・4 ランド部
5 先端面
6・7 (切り屑排出溝と先端面との)交差稜線部
8・9 (ランド部と先端面との)交差稜線部
α 傾斜角度
1 and 2
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