JP4484981B2 - Core drill and core drill device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックス材料、半導体単結晶材料、ガラス材料、水晶材料、石材、アスファルト材料、コンクリート材料等の硬質材料に穴開け加工を施すためのコアドリル及びコアドリル装置に関する。
【0002】
【関連技術】
従来のコアドリル12は、図5に示すように、回転軸として作用する鋼製のシャンク14の先端に円板状上壁16a及び円筒状側壁16bからなるカップ型の台金部16を備え、台金部16の先端部分にメタルボンド、レジンボンド、電着等によりダイヤモンドやCBN等の砥粒を固着させた砥石部18を装着し、モータ等の駆動手段によって該シャンク14と台金部16と砥石部18とを回転させるとともにその砥石部18を被加工物Wに当接させることによって、該被加工物Wを円状に研削して、穴を開けることができるようにした工具である。このコアドリル12のシャンク14には、研削領域に研削液20を供給するための軸心貫通孔22が設けられている。例えば、ガラス等の被加工物Wを研削する際、この軸心貫通孔22に研削液20を供給すると、この研削液20は、砥石部18の先端面及び内外周面と被加工物Wの被研削面との間の隙間を通過する間に、その研削領域を冷却すると共に、被加工物Wの切り粉及び脱落した砥粒(以下切り粉等ということがある)を洗い流して、それと一緒に外部に排出される。これによって、コアドリル12の掘進速度が増加すると共に、砥石部18の寿命も延長される。
【0003】
しかしながら、上記従来のコアドリル12を使用して、比較的厚みの厚いガラス等の被加工物Wに穴開け加工をする場合、研削の進行に伴って研削深さが増大してくると、前記隙間を流れる研削液20は極めて大きな抵抗を受けることになる。このような場合には、軸心貫通孔22を介して供給される研削液の流量は、その供給圧力に限度があることから、急速に減少してしまって、その結果、前記冷却作用及び洗浄作用を、もはや奏し得なくなってしまい、被加工物Wの内外の研削側面26a,26bとコアドリル12の円筒状側壁16bの内外側面との間の隙間Lにガラスの切り粉及び脱落した砥粒(切り粉等)24が詰まってしまい(図6)、コアドリル12の掘進速度が減少し、研削速度が急激に落ちて研削が進まなくなってしまうという問題があった。
【0004】
この問題の解消には、砥石部18の高さよりもわずかに深い所まで研削加工を行い、その後、研削加工を一時止め、コアドリル12を被加工物から抜き取り、被加工物Wの内外の研削側面26a,26bとコアドリル12の砥石部18の内外周面に詰まったガラスの切り粉及び脱落した砥粒(切り粉等)24を取り除いてから、再度研削加工を開始するという加工方法を行っていた。このため、研削加工に要する時間が長くなり、コストが増大するという問題があった。
【0005】
また、従来のコアドリル装置40は、図7及び図8に示すごとく、コアドリル装置本体42とコアドリル12とから構成されている。該コアドリル装置本体42は、架台44を有している。該架台44の上面中央部には、ワークテーブル46が載置固定されるワークテーブル支持台47が設けられている。該ワークテーブル46の上面にはガラス材料、例えば石英ガラス板等の被加工物Wが被加工物貼り付けプレート45を介して載置固定される。
【0006】
該架台44の周辺部にはサポート48が立設されている。該サポート48の内面側には長尺ガイド50が上下方向に取り付けられている。該長尺ガイド50にはスライドベアリング52を介して支持ブロック54が上下動可能に取り付けられている。
【0007】
56は、コアドリル12を上下動させるためのモータである。該モータ56は、該サポート48の側面に設けられたプレート58の下面側に取り付けられている。該モータ56にはボールネジ60が回動可能に連結されている。62は該ボールネジ60の上端部に取り付けられたスピンドルサポートで、その一端部は上記支持ブロック54に接続されている。
【0008】
上記支持ブロック54の中心部に上下方向に開口する貫通口64が穿設され、該貫通口64には、回転軸66が回転自在に挿通されている。68はプーリで、該支持ブロック54の上方で該回転軸66に取り付けられた回転ブロック70に取り付けられている。該回転軸66の下端部にはコアドリル12が着脱可能に取り付けられている。
【0009】
従って、モータ56が回転すると、ボールネジ60が回転し、その回転とともにスピンドルサポート62が上下動し、それとともに支持ブロック54、回転軸66及びコアドリル12が上下動する。
【0010】
72はコアドリル12を回転させるためのモータで、上記サポート48の上部に取り付けられている。該モータ72のモータ軸74にはモータプーリ76が取り付けられている。該モータプーリ76とプーリ68には、プーリベルト78が巻回されている。
【0011】
従って、モータ72の回転は、モータ軸74、モータプーリ76、プーリ68及び回転ブロック70を介して回転軸66に伝達され、回転軸66が回転せしめられる。なお、80はカバー部材で、上記モータプーリ76、プーリベルト78及びプーリ68をカバーする。
【0012】
該回転軸66の上端部はロータリショイント82を介して研磨液導入パイプ84と接続されている。該研削液導入パイプ84から導入される研削液20は、前述したように、軸心貫通孔22を通って研削中の研削領域に供給される(図6)。86は回転軸66を上下動するための手動ハンドルである。
【0013】
上記した構成のコアドリル装置本体42にコアドリル12を装着したコアドリル装置を用いれば、ワークテーブル46上に貼り付けプレート45を介して載置固定された石英ガラス等の被加工物Wに対してコアドリル12を上下動させつつ回転せしめることによって穴開け加工処理を施すことができる(例えば、特開平7−32205号参照)。
【0014】
このような従来のコアドリル装置40は、上述したごとく、コアドリル12が上方にあり、被加工物Wがコアドリル12の下方に位置し、コアドリル12を上から下に降下することによって、穴開け加工を行っていたのものであった。
【0015】
このようなコアドリル装置40の場合、前述したように、研削が進行するにつれて増大する切り粉及び脱落した砥粒(切り粉等)24が、それらの自重のために、被加工物Wの内外の研削側面26a,26bとコアドリル12の砥石部18の内外側面の隙間Lに詰まり易い構造になっている。そのため、研削加工に要する時間が長くなり、コストが増大するという問題があった。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、穴開け研削の全工程にわたって、コアドリルと被加工物の間に詰まる被加工物の切り粉及び脱落した砥粒を効果的に取り除くことができ、研削時間を短縮し、コストの低減を図ることを可能としたコアドリル及びコアドリル装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のコアドリルは、回転軸として作用するシャンクと、該シャンクの上端に設けられた円盤状底壁及び円筒状側壁からなる上方が開口するカップ型の台金部と、該台金部の上端部分に装着されかつ砥粒を固着させた砥石部とを有し、被加工物の下方に該砥石部を配置し、回転する該砥石部と被加工物とを互いに当接させることによって、該被加工物を円状に研削して穴を開けることができるようにしたコアドリルであって、前記シャンク内に貫通して設けられた研削液導入口と、該研削液導入口に連通するとともに前記円盤状底壁部に設けられた1本又は複数本の研削液流通路と、該研削液流通路に連通するとともに該円筒状側壁上端部分に開口する1本又は複数本の研削液噴出口とをさらに有し、研削液が該円筒状側壁上端部分から噴出するようにし、かつ前記円盤状底壁に1又は複数個の貫通孔を穿設し、研削液、被加工物の切り粉及び脱落した砥粒を該貫通孔から下方に排出するようにしたことを特徴とする。
【0018】
このような構造とすることにより、研削が進行するにつれて増大する切り粉及び脱落した砥粒が、それらの自重によって下方に流れるため、被加工物の内外の研削側面とコアドリルの内外側面に目詰まりが発生せず、効率の良い研削加工が可能になる。
【0019】
本発明のコアドリルの構成において、前記シャンク内に貫通して設けられた研削液導入口と、該研削液導入口に連通するとともに前記円盤状底壁部に設けられた1本又は複数本の研削液流通路と、該研削液流通路に連通するとともに該円筒状側壁上端部分に開口する1本又は複数本の研削液噴出口とをさらに有し、研削液が該円筒状側壁上端部分から噴出するように構成することにより、砥石部の先端面及び内外周面とガラスの被研削面との間の隙間を効率よく通過させ、その研削領域を冷却すると共に、被加工物の切り粉及び脱落した砥粒を洗い流して、研削液と一緒に外部に排出し、効率のよい研削加工が可能になる。
【0020】
本発明のコアドリルの構成において、前記円盤状底壁に1又は複数個の貫通孔を穿設し、研削液、被加工物の切り粉及び脱落した砥粒を該貫通孔から下方に排出するように構成することにより、研削加工の持続性を維持することができる。なお、該貫通孔はカップ型台金部の機械的強度を損わない程度に穿設される必要があることは勿論である。
【0021】
前記砥粒としては、ダイヤモンド砥粒又はCBN砥粒等の公知の砥粒を用いることができる。
【0022】
本発明の第1のコアドリル装置は、(a) 被加工物が下面に取り付けられるワークテーブルと、該ワークテーブルに対向して回転自在に設けられた回転軸とからなり、該ワークテーブル及び回転軸が互いに接離自在になるようにその一方又は双方を上下動自在に設けてなるコアドリル装置本体と、(b) 該回転軸に取り付けられる上記した構成のコアドリルとを有することを特徴とする。この構成の場合、上方に位置するワークテーブルを降下させて被加工物とコアドリルとを接触させて研削加工を行うのがもっとも好ましいが、コアドリルを上方に移動させてもよいし、又は両者の上昇及び下降を同時に行うようにして研削を行うこともできる。
【0023】
本発明の第2のコアドリル装置は、(a) 架台と、先端が該架台の上面から上方に突出するとともに回転自在に設けられた回転軸と、該架台の上面に対向して設けられかつ被加工物が下面に取り付けられるワークテーブルと、該ワークテーブルを上下動自在に支持するガイド手段とからなるコアドリル装置本体と、(b) 該回転軸に取り付けられる上記したコアドリルとを有することを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面中、図1〜図4に基づいて説明する。図1は本発明のコアドリルの一つの実施の形態を示すもので、(a)は正面図、(b)は縦断面図、(c)は上面図、及び(d)は底面図である。
【0025】
図2は本発明のコアドリルによって被加工物に穴を開け、研削加工を施している状態を示す断面説明図である。図3は本発明のコアドリル装置の正面図である。図4は本発明のコアドリル装置の側面図である。
【0026】
図1〜図4において、図5〜図8と同一又は類似部材は同一符号を用いて説明することがある。
【0027】
図1に示されるごとく、本発明のコアドリル11は、回転軸として作用する鋼製のシャンク14と、従来とは逆に、該シャンク14の上端に設けられた円板状底壁16a及び円筒状側壁16bからなる上方が開口するカップ型の台金部16と、該台金部16の上端部分に装着されかつダイヤモンドやCBN等の砥粒を固着させた砥石部17とを有している。該コアドリル11は後述するコアドリル装置本体43に装着することによってコアドリル装置41を構成し、該コアドリル装置41を駆動することによってシャンク14、台金部16及び砥石部17が回転する。この回転する砥石部17を被加工物Wに当接させることによって、該被加工物Wを円状に研削して穴を開けることができる。
【0028】
該シャンク14の中心部には研削液導入口22が穿設されている。19は研削液流通路で、該研削液導入口22に連通して該円盤状底壁16a部分に設けられている。該研削液流通路19は、図示例では、該円盤状底壁16aの下面側にパイプ状に別体に形成されているが、該円盤状底壁16aの内部に設けることも可能である。さらに、該研削液流通路19の設置数は、図示例では8本の場合を示したが、1本又は複数本設置できることはいうまでもない。なお、研削効率からいえば、複数本の研削液流通路19を互いに対称に設けるのが好適である。
【0029】
21は研削液噴出口で、該研削液流通路19に連通するとともに該円筒状側壁16bの上端部分に開口するように該円筒状側壁16bの内部に穿設されている。該研削液噴出口21は該研削液流通路19に連通して設けられるので、同様に1本又は複数本設置され、また好ましくは、複数本の研削液噴出口21が互いに対称に設置される。
【0030】
該研削液導入口22に導入された研削液20は、該研削液流通路19及び研削液噴出口21を介して研削領域に供給される。
【0031】
該円盤状底壁16aには1個又は複数個の貫通孔23が穿設されている。研削加工中に供給される研削液20や被加工物Wの切り粉及び脱落した砥粒(切り粉等)24のうちカップ型台金部16の内部に落下したものはこの貫通孔23から下方に排出される。
【0032】
続いて、本発明のコアドリル11を装着してなるコアドリル装置41について図3及び図4とともに説明する。
【0033】
本発明のコアドリル装置41は、図7及び図8に示した従来のコアドリル装置40とは、コアドリルとワークテーブルの配置が上下逆転している点において相違するものの基本的な構成要素においては一致する点もある。
【0034】
該コアドリル装置41はコアドリル装置本体43とコアドリル11とから構成されている。該コアドリル装置43は、架台44を有している。該架台44には支持ブロック90が設置されている。該支持ブロック90の中心部には上下方向に開口する貫通孔92が穿設され、該貫通孔92には、回転軸94が回転自在に挿通されている。
【0035】
96はプーリで、該支持ブロック90の下方で該回転軸94に取り付けられた回転ブロック98に取り付けられている。該回転軸94の上端部にはコアドリル11が着脱可能に取り付けられている。
【0036】
100はコアドリル11を回転させるためのモータで、架台44内に内蔵されている。該モータ100のモータ軸にはモータプーリ102が取り付けられている。該モータプーリ102とプーリ96には、プーリベルト104が巻回されている。
【0037】
従って、モータ100の回転は、モータプーリ102、プーリベルト104、プーリ96及び回転ブロック98を介して回転軸94に伝達され、回転軸66が回転せしめられる。
【0038】
該回転軸94の下端部はロータリジョイント106を介して研削液導入パイプ108と接続されている。該研削液導入パイプ108から導入される研削液20は、前述したように、研削液導入口22、研削液流通路19及び研削液噴出口21を介して研削領域に噴出供給される(図2)。
【0039】
110,110は該架台44の上面に相対向して設置された側板である。該側板110,110の上端部には上板112が設けられている。114は被加工物Wを上下動させるためのモータで、該上板112の上面に設置されている。該モータ114にはボールネジ116が回転可能に連結されている。
【0040】
118,118は該架台44上に相対向して立設されたガイドロッドである。該ガイドロッド118,118にはスライドベアリング120,120を介してワークテーブル122が上下動自在に取り付けられている。該ワークテーブル122は上記ボールネジ116に取り付けられ、該ボールネジ116の回転によって上下動するようになっている。
【0041】
該ワークテーブル122に下面には貼り付けプレート124を介して被加工物Wが下方に落下しないように取り付け固定される。
【0042】
上記した構成のコアドリル装置本体43にコアドリル11を装着したコアドリル装置41を用いれば、ワークテーブル122の下面に貼り付けプレート124を介して固定された石英ガラス等の被加工物Wに対してコアドリル11を回転させつつ下方から当接されることによって穴開け加工処理を施すことができる。
【0043】
本発明によれば、研削処理中に、研削液導入口22から供給される研削液20は研削液噴出口21から噴出して砥石部17の先端面及び内外周面と被加工物Wの被研削面との隙間Lを通過する間に、その研削領域を冷却するとともに、被加工物Wの切り粉及び脱落した砥粒(切り粉等)24を洗い流す。
【0044】
この際、従来の構成であると、被加工物Wの研削側面26a,26bとコアドリル12の円筒状側壁16bの内外面との間の隙間Lは上を向いて開口している(図6)ために、研削液20や切り粉等24はその隙間Lの開口部から上方に溢れ出る状態で外部に排出され、研削深さが増大してくるとともに切り粉等24が当該隙間Lに詰ってしまって研削が進まなくなってしまった。
【0045】
しかし、本発明によれば、被加工物Wの研削側面26a,26bとコアドリル11の円筒状側壁16bの内外面との間の隙間L1は、下を向いて開口している(図2)ために、研削液20や切り粉等24はその隙間L1の開口からそのまま下方に落下してしまうので、その隙間L1が詰まることはなく、コアドリル11の掘進速度が減少することはなく、また従来の場合のように隙間に詰まった切り粉等24を取り除く必要は全くないので研削加工に要する時間は短縮され、コストも低下することになる。さらに、下方に落下した研削液20及び切り粉等24は円盤状底壁16aの上面に達するが、これらの研削液20及び切り粉等24は貫通孔23から台金部16の外部に排出され、台金部16の内部にたまることはない。
【0046】
【実施例】
以下に本発明のコアドリル装置を用いて被加工物に対する穴開け加工の実施例をあげる。この実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈すべきでないことはいうまでもない。
【0047】
(実施例1)
カツプ型の台金部寸法が外径98mm、内径92mm、高さ125mmであり、カップ型の台金部のシャンク取付円板の内側にテーパー加工を施し、同円板のシャンク取付部分よりも外側に4個の切り粉排出口を貫口し、直径が30mmで、研削液導入口が10mmの回転軸として作用するシャンクを取り付けた。その後、ダイヤモンド粒径が#120で、厚み5mm、幅15mm高さ10mmのダイヤモンド砥石部チップ4個を等間隔でメタルボンドで焼結した後、台金部の円筒壁に直径1mmの研削液噴出ノズルを8個設けた。研削液噴出ノズルの位置は、ダイヤモンド砥石部チップの両側に位置するように加工を施した。更に、シャンク部分にも直径1mmの穴を8個開け、外径3mm、内径1mmの研削液導入パイプを溶接して、コアドリルを作製した。
【0048】
上記のコアドリルをコアドリル装置にダイヤモンド砥石部チップがシャンク部分よりも上方になるように装着し、ワーク固定テーブルに、直径200mm、厚み100mmの石英ガラス円板をそれよりも外径が大きな肉厚10mmの青板ガラスにワックスで加熱溶着した後、青板ガラスが石英ガラス円板よりも上方になるように装着し、その中心に、直径100mmの穴開け加工を行った。穴開け加工中は、チャンクの研削液導入口から研削液である水を圧力2kg/cm2で流し続けた。
【0049】
ワーク固定テーブルの降下速度を毎分5mmに設定し穴開け加工を行ったが、加工中は、コアドリルと石英ガラスとの隙間に切り粉が目詰まりすることなくコアドリルの内外周面から流れ出し、順調に加工が終了した。加工に要した時間は、25分であった。
【0050】
(比較例1)
実施例で使用したコアドリルと寸法的には同一で従来型のコアドリル(研削液噴出ノズルがついていないもの)を、従来型のコアドリルが下降するコアドリル装置に装着し、実施例と同じサイズの石英ガラスを使用して同じ条件で穴開け加工を施した。
【0051】
穴開け開始時は順調にコアドリルが進捗したが、穴開け深さが20mmに達した頃、コアドリルと石英ガラスとの隙間に切り粉が目詰まりし、切削速度が低下し、穴開け深さが25mmに達した頃には、切り粉の目詰まりによってコアドリルの回転が停止してしまった。コアドリル装置のスイッチを切り、コアドリルを石英ガラスから引き抜き、切り粉を除去した後、再び穴開け加工を開始した。しかし、新たな切削部分の深さが25mm程度に達したところ、再びコアドリルが停止してしまった。再び、コアドリル装置のスイッチを切り、コアドリルを石英ガラスから引き抜き、切り粉を除去した後、穴開け加工を開始した。同様の操作をあと2回繰り返した後、ようやく穴開け加工が終了した。
【0052】
穴開け加工に要した時間は、約100分であり、実施例に比較して約4倍の時間がかかった。加工後の石英ガラスを青板ガラスから取り外して観察したところ、コアドリルの抜け部分には、大きなクラックとチッピングが見られ、大きな品質低下に至ってしまった。
【0053】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、穴開け研削の全工程にわたって、コアドリルと被加工物との間に詰まる被加工物の切り粉及び脱落した砥粒を効果的に取り除くことができ、研削時間を短縮し、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のコアドリルの一つの実施の形態を示すもので、(a)は正面図、(b)は縦断面図、(c)は上面図、及び(d)は底面図である。
【図2】 本発明のコアドリルによって被加工物に穴を開け、研削加工を施している状態を示す断面説明図である。
【図3】 本発明のコアドリル装置の正面図である。
【図4】 本発明のコアドリル装置の側面図である。
【図5】 従来のコアドリルの1例を示すもので、(a)は正面図、(b)は縦断面図、及び(c)は底面図である。
【図6】 従来のコアドリルによって被加工物の穴開け加工を施している状態を示す断面説明図である。
【図7】 従来のコアドリル装置の1例を示す正面図である。
【図8】 図7の側面図である。
【符号の説明】
11:本発明のコアドリル、12:従来のコアドリル、14:鋼製のシャンク、16:カップ型の台金部、16a:円板状上壁、円板状底壁、16b:円筒状側壁、17:砥石部、18:砥石部、19: 研削液流通路、20:研削液、21: 研削液噴出口、22:軸心貫通孔、研削液導入口、23:貫通孔、24:切り粉及び脱落した砥粒(切り粉等)、26a,26b:研削側面、40:従来のコアドリル装置、41:本発明のコアドリル装置、42:従来のコアドリル装置本体、43:本発明のコアドリル装置本体、44:架台、45,124:貼り付けプレート、46,122:ワークテーブル、47:ワークテーブル支持台、48:サポート、50:長尺ガイド、52,120,120:スライドベアリング、54:支持ブロック、56:モータ、58:プレート、60,116:ボールネジ、62:スピンドルサポート、64:貫通口、66,94:回転軸、68,96:プーリ、70,98:回転ブロック、72,100,114:モータ、74:モータ軸、76,102:モータプーリ、78,104:プーリベルト、80:カバー部材、82,106:ロータリショイント、84,108:研削液導入パイプ、86:手動ハンドル、90:支持ブロック、92:貫通孔、110,110:側板、112:上板、118,118:ガイドロッド、L,L1:隙間、W:被加工物。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a core drill and a core drill device for drilling a hard material such as a ceramic material, a semiconductor single crystal material, a glass material, a quartz material, a stone material, an asphalt material, and a concrete material.
[0002]
[Related technologies]
As shown in FIG. 5, the
[0003]
However, when drilling a workpiece W such as relatively thick glass using the
[0004]
To solve this problem, grinding is performed to a position slightly deeper than the height of the
[0005]
Moreover, the conventional
[0006]
A
[0007]
[0008]
A through-
[0009]
Therefore, when the
[0010]
Reference numeral 72 denotes a motor for rotating the
[0011]
Accordingly, the rotation of the motor 72 is transmitted to the rotating
[0012]
The upper end portion of the rotating
[0013]
If the core drill device in which the
[0014]
As described above, such a conventional
[0015]
In the case of such a
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and effectively removes work piece chips and fallen abrasive grains that are clogged between the core drill and the work piece throughout the entire drilling process. It is an object of the present invention to provide a core drill and a core drill apparatus that can be removed, shorten the grinding time, and reduce the cost.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a core drill according to the present invention includes a shank acting as a rotating shaft, a disc-shaped bottom wall provided at the upper end of the shank, and a cup-shaped base metal part having an upper opening made of a cylindrical side wall. And a grindstone portion attached to the upper end portion of the base metal portion and having abrasive grains fixed thereto, the grindstone portion being disposed below the workpiece, and the rotating grindstone portion and the workpiece being rotated. A core drill capable of forming a hole by grinding the workpiece into a circular shape by bringing them into contact with each other , comprising a grinding fluid inlet provided penetrating in the shank, and the grinding One or a plurality of grinding fluid flow passages provided in the disk-like bottom wall portion and communicating with the fluid introduction port, and one or more grinding fluid flow passages open to the cylindrical side wall upper end portion A plurality of grinding fluid outlets, One or a plurality of through holes are formed in the disk-shaped bottom wall so as to be ejected from the upper end portion of the cylindrical side wall, and the grinding fluid, the work piece swarf, and the dropped abrasive grains are lowered from the through holes. It is characterized in that it is discharged .
[0018]
By adopting such a structure, chips and falling abrasive grains that increase as grinding progresses downward due to their own weight, so the grinding side surfaces inside and outside the workpiece and the inside and outside surfaces of the core drill are clogged. Therefore, efficient grinding can be performed.
[0019]
In the configuration of the core drill according to the present invention, a grinding fluid introduction port provided through the shank, and one or a plurality of grindings communicated with the grinding fluid introduction port and provided on the disk-shaped bottom wall portion A liquid flow path; and one or a plurality of grinding liquid jets that communicate with the grinding liquid flow path and open at the upper end portion of the cylindrical side wall; and the grinding liquid is ejected from the upper end portion of the cylindrical side wall By configuring so as to efficiently pass the gap between the tip surface and inner and outer peripheral surfaces of the grindstone portion and the surface to be ground of the glass, the grinding region is cooled, and the chips and detachment of the workpiece are removed. Washed abrasive grains are washed out and discharged to the outside together with the grinding liquid, so that efficient grinding can be performed.
[0020]
In the structure of the core drill of the present invention , one or a plurality of through holes are formed in the disk-shaped bottom wall so that the grinding fluid, the work piece swarf, and the dropped abrasive grains are discharged downward from the through holes. By configuring as above, the sustainability of the grinding process can be maintained. Needless to say, the through holes need to be drilled to such an extent that the mechanical strength of the cup-type base metal portion is not impaired.
[0021]
As said abrasive grain, well-known abrasive grains, such as a diamond abrasive grain or a CBN abrasive grain, can be used.
[0022]
A first core drilling apparatus according to the present invention includes: (a) a work table on which a workpiece is attached to a lower surface; and a rotary shaft that is rotatably provided facing the work table. The core drill apparatus main body is provided such that one or both of them can be moved up and down so that they can be moved toward and away from each other, and (b) the core drill having the above-described structure attached to the rotating shaft. In this configuration, it is most preferable to perform the grinding process by lowering the work table located above and bringing the workpiece and the core drill into contact with each other. However, the core drill may be moved upward, or both may be raised. It is also possible to perform grinding by simultaneously performing the lowering and the lowering.
[0023]
The second core drilling apparatus of the present invention comprises: (a) a gantry; a rotary shaft whose tip protrudes upward from the upper surface of the gantry and is rotatably provided; and is opposed to the upper surface of the gantry and is covered. Characterized in that it has a work drill on which a work piece is attached to the lower surface, a core drill apparatus main body comprising guide means for supporting the work table so as to be movable up and down, and (b) the above-described core drill attached to the rotating shaft. To do.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows one embodiment of a core drill according to the present invention, wherein (a) is a front view, (b) is a longitudinal sectional view, (c) is a top view, and (d) is a bottom view.
[0025]
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a hole is formed in a workpiece by the core drill of the present invention and grinding is performed. FIG. 3 is a front view of the core drill apparatus of the present invention. FIG. 4 is a side view of the core drill apparatus of the present invention.
[0026]
1 to 4, the same or similar members as those in FIGS. 5 to 8 may be described using the same reference numerals.
[0027]
As shown in FIG. 1, the
[0028]
A grinding
[0029]
[0030]
The grinding
[0031]
One or a plurality of through
[0032]
Subsequently, a
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
A
[0036]
[0037]
Therefore, the rotation of the
[0038]
The lower end portion of the
[0039]
[0040]
[0041]
The workpiece W is attached and fixed to the lower surface of the work table 122 via a
[0042]
If the
[0043]
According to the present invention, the grinding
[0044]
At this time, in the conventional configuration, the gap L between the grinding
[0045]
However, according to the present invention, the gap L1 between the grinding
[0046]
【Example】
Examples of drilling a workpiece using the core drill device of the present invention will be described below. Needless to say, this example is given by way of illustration and should not be construed as limiting.
[0047]
Example 1
Cup type base metal dimensions are 98mm outer diameter, 92mm inner diameter, and 125mm height. Taper is applied to the inside of the shank mounting disk of the cup type base metal, and the outside of the shank mounting part of the same disk. Four shavings outlets were drilled through, and a shank having a diameter of 30 mm and a grinding fluid inlet opening serving as a 10 mm rotating shaft was attached. After that, four diamond grinding stone chips with a diamond particle size of # 120, thickness 5mm, width 15mm and height 10mm were sintered with metal bonds at equal intervals, and then a 1mm diameter grinding liquid was sprayed onto the cylindrical wall of the base metal part. Eight nozzles were provided. Processing was performed so that the position of the grinding liquid ejection nozzle was located on both sides of the diamond grindstone chip. Further, eight holes with a diameter of 1 mm were made in the shank portion, and a grinding fluid introduction pipe having an outer diameter of 3 mm and an inner diameter of 1 mm was welded to produce a core drill.
[0048]
The above core drill is mounted on the core drill device so that the diamond grinding wheel tip is located above the shank part, and a quartz glass disk having a diameter of 200 mm and a thickness of 100 mm is attached to the work fixing table, and the outer diameter is 10 mm thicker than that. The glass sheet was heat-welded with wax to the glass sheet, and the glass sheet was mounted so that the glass sheet was above the quartz glass disk, and a hole having a diameter of 100 mm was drilled in the center. During the drilling process, water as the grinding fluid was continuously supplied from the grinding fluid inlet of the chunk at a pressure of 2 kg / cm 2 .
[0049]
Drilling was performed with the workpiece fixing table descent speed set to 5 mm per minute, but during the machining, chips flowed out from the inner and outer peripheral surfaces of the core drill without clogging the gap between the core drill and quartz glass. The processing was finished. The time required for processing was 25 minutes.
[0050]
(Comparative Example 1)
A conventional core drill (with no grinding fluid jet nozzle) is the same size as the core drill used in the example, and is mounted on the core drill device in which the conventional core drill descends, and the same size quartz glass as in the example Was used to drill holes under the same conditions.
[0051]
The core drill progressed smoothly at the beginning of drilling, but when the drilling depth reached 20mm, chips clogged in the gap between the core drill and quartz glass, the cutting speed decreased, and the drilling depth decreased. When it reached 25 mm, the core drill stopped rotating due to clogging of chips. The core drill device was turned off, the core drill was pulled out of the quartz glass, and after removing the chips, drilling was started again. However, when the depth of the new cutting portion reached about 25 mm, the core drill stopped again. Again, the core drilling device was turned off, the core drill was pulled out of the quartz glass, and after cutting chips were removed, drilling was started. After repeating the same operation two more times, the drilling process was finally completed.
[0052]
The time required for drilling was about 100 minutes, which was about four times as long as that of the example. When the processed quartz glass was removed from the soda glass and observed, large cracks and chipping were found in the core drilling portion, leading to a significant deterioration in quality.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively remove workpiece chips and falling abrasive grains clogged between the core drill and the workpiece over the entire drilling grinding process. Time can be shortened and cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows one embodiment of a core drill according to the present invention, wherein (a) is a front view, (b) is a longitudinal sectional view, (c) is a top view, and (d) is a bottom view. .
FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which a hole is made in a workpiece by the core drill of the present invention and grinding is performed.
FIG. 3 is a front view of the core drill apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a side view of the core drill apparatus of the present invention.
5A and 5B show an example of a conventional core drill, in which FIG. 5A is a front view, FIG. 5B is a longitudinal sectional view, and FIG. 5C is a bottom view.
FIG. 6 is an explanatory cross-sectional view showing a state in which a drilling process is performed on a workpiece by a conventional core drill.
FIG. 7 is a front view showing an example of a conventional core drill device.
FIG. 8 is a side view of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
11: Core drill of the present invention, 12: Conventional core drill, 14: Steel shank, 16: Cup-shaped base metal part, 16a: Disk-shaped upper wall, disk-shaped bottom wall, 16b: Cylindrical side wall, 17 : Grinding wheel part, 18: Grinding wheel part, 19: Grinding fluid flow path, 20: Grinding fluid, 21: Grinding fluid outlet, 22: Axial through hole, grinding fluid inlet, 23: Through hole, 24: Chip and Dropped abrasive grains (swarf etc.), 26a, 26b: grinding side, 40: conventional core drill device, 41: core drill device of the present invention, 42: conventional core drill device main body, 43: core drill device main body of the present invention, 44 : Stand, 45, 124: Pasting plate, 46, 122: Work table, 47: Work table support base, 48: Support, 50: Long guide, 52, 120, 120: Slide bearing, 54: Support block, 5 6: motor, 58: plate, 60, 116: ball screw, 62: spindle support, 64: through hole, 66, 94: rotating shaft, 68, 96: pulley, 70, 98: rotating block, 72, 100, 114: Motor, 74: Motor shaft, 76, 102: Motor pulley, 78, 104: Pulley belt, 80: Cover member, 82, 106: Rotary joint, 84, 108: Grinding fluid introduction pipe, 86: Manual handle, 90: Support Block, 92: Through hole, 110, 110: Side plate, 112: Upper plate, 118, 118: Guide rod, L, L1: Gap, W: Workpiece.
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