JP5809344B1 - Extra fine drill - Google Patents
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Abstract
【課題】加工対象物に微細径の孔をあける際の切屑の排出を効果的に行うことができる極細のドリルを提供する。【解決手段】ドリル軸部7を、正四角柱状の軸部本体9と、この軸部本体9の先端に一体的に設けた正四角錐状の切れ刃部13と、を備えるように構成する。切れ刃部13の周方向で隣り合う三角形状の側面部15の間のそれぞれの角部に、切れ刃として機能する稜線17を形成する。切れ刃部13の4つの側面部15のうちの一対の側面部15aを開口側面部とし、シャンク部から軸部本体9を通って切れ刃部13に延びるクーラント穴がそれぞれの開口側面部15aで開口するように構成する。【選択図】図1An extremely fine drill capable of effectively discharging chips when a hole having a small diameter is formed in a workpiece. A drill shaft portion is configured to include a regular quadrangular prism-shaped shaft portion main body and a regular quadrangular pyramid-shaped cutting edge portion integrally provided at the tip of the shaft portion main body. A ridge line 17 that functions as a cutting edge is formed at each corner between the triangular side faces 15 adjacent in the circumferential direction of the cutting edge 13. A pair of side surface portions 15a of the four side surface portions 15 of the cutting edge portion 13 is used as an opening side surface portion, and coolant holes extending from the shank portion to the cutting edge portion 13 through the shaft body 9 are formed in the respective opening side surface portions 15a. Configure to open. [Selection] Figure 1
Description
本発明はシリコンウェハやガラス、セラミックス又はシリコン等の硬脆性材料製品などに極めて小径の孔をあけるのに適した極細のドリルに関する。 The present invention relates to an extremely fine drill suitable for making a very small diameter hole in a silicon wafer, glass, ceramics, or a hard and brittle material product such as silicon.
加工対象物(被加工物)に孔をあけるドリルとしては、ドリル軸部の先端から基端部にかけて螺旋状の刃溝が形成され、ドリル軸部の先端に設けられた切れ刃の回転により生じる加工対象物の切屑をこの刃溝を通して排出できるように構成されたものが使用されている(例えば特許文献1の図4参照)。螺旋状の刃溝を有するこのようなドリルは、加工対象物が例えば金属材製で比較的軟質であり、孔あけ加工時に生じる切屑が連続している場合には、連続する切屑をこの螺旋状の刃溝に沿って効率よく排出できるが、加工対象物が例えばガラス製で比較的脆く、孔あけ加工時に生じる切屑が粉末状になる場合には、特に効果的な切屑排出機能を発揮するものとは言えないので、このようなドリルを使用しても加工孔に切屑が溜りやすい。しかも、加工対象物に形成すべき孔が例えば0.3mm乃至1.0mm程度の極細径の孔であり、ドリル軸部が極細の場合には、螺旋状の刃溝の形成によりドリル軸部の強度は著しく低下するので、加工対象物が例えばシリコン製で硬質であると、溜った切屑によってドリルが簡単に破損するおそれがある。 As a drill for making a hole in a workpiece (workpiece), a spiral blade groove is formed from the tip end of the drill shaft portion to the base end portion, and is generated by the rotation of the cutting edge provided at the tip end of the drill shaft portion. What is comprised so that the chip of a workpiece can be discharged | emitted through this blade groove is used (for example, refer FIG. 4 of patent document 1). Such a drill having a helical blade groove is made of, for example, a metal material and relatively soft, and when the chips generated during drilling are continuous, the continuous chips are spirally formed. Can be efficiently discharged along the blade groove of the glass, but when the workpiece is relatively brittle, for example made of glass, and the chips generated during drilling are in the form of powder, it exhibits a particularly effective chip discharging function. Therefore, even if such a drill is used, chips tend to accumulate in the processing hole. In addition, when the hole to be formed in the workpiece is an extremely fine hole having a diameter of about 0.3 mm to 1.0 mm, for example, and the drill shaft portion is extremely thin, the drill shaft portion is formed by forming a spiral blade groove. Since the strength is significantly reduced, if the workpiece is made of silicon and is hard, for example, the drill may be easily damaged by accumulated chips.
そこで、ガラス、セラミックス又はシリコン等の硬脆性材料製品などへの極細径の孔あけに用いられる極細のドリル軸部として、正四角柱状の軸部本体の先端に正四角錐状の切り刃部を形成した、螺旋状の刃溝を有しないものも開示されている(例えば特許文献1の図1参照)。 Therefore, a regular quadrangular pyramid-shaped cutting blade is formed at the tip of the main body of a regular quadrangular prism as an ultra-thin drill shaft used for drilling ultra-fine diameter holes in hard brittle materials such as glass, ceramics, or silicon. Moreover, the thing which does not have a helical blade groove is also disclosed (for example, refer FIG. 1 of patent document 1).
特許文献1の図1に記載されたようなドリル軸部は、螺旋状の刃溝を有しないので強度が高く、しかも、孔あけ加工時に軸部本体の正方形の輪郭と加工対象物に形成された円形の加工孔又は研削孔との間に隙間を形成するので、加工対象物の切屑が粉末状の場合にはこの隙間を通して切屑を排出できる機能を有している。
The drill shaft portion as shown in FIG. 1 of
しかしながら、軸部本体の正方形の輪郭と加工対象物の円形の研削孔との間の隙間は加工対象物の切屑を強制的に排出するようには作用しないので、研削孔が深くなるにつれて切屑を研削孔の外に排出しにくくなってしまう。したがって、深い孔を孔あけ加工する際には、ドリルによる研削−研削孔からのドリルの抜き出し−研削孔へのクーラント液の供給による切屑の排出−研削孔へのドリルの挿入といった研削サイクルを頻繁に繰り返さなければならず、孔あけ加工に長時間を要することとなる。しかも、研削孔が深くなるとクーラント液を供給しても研削孔の底に溜った切屑を十分に排出できなくなってしまう。 However, the gap between the square outline of the shaft body and the circular grinding hole of the workpiece does not act to forcibly eject the chip of the workpiece, so that the chips are removed as the grinding hole becomes deeper. It becomes difficult to discharge out of the grinding hole. Therefore, when drilling deep holes, grinding cycles such as grinding with a drill-extracting a drill from a grinding hole-discharging chips by supplying coolant to the grinding hole-inserting a drill into the grinding hole are frequently used. Therefore, it takes a long time for drilling. Moreover, if the grinding hole is deepened, the chips accumulated at the bottom of the grinding hole cannot be sufficiently discharged even if the coolant is supplied.
そこで本発明は、加工対象物に微細径又は極細径の孔をあける際の切屑の排出を効果的に行うことができる極細のドリルの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrafine drill capable of effectively discharging chips when a hole having a fine diameter or an ultrafine diameter is formed in a workpiece.
この目的を達成するための本発明の極細のドリルは、極細径の孔をあけるための極細のドリルであって、シャンク部と、このシャンク部に設けられたドリル軸部と、を備え、前記ドリル軸部は、前記シャンク部の先端から延びる角柱状の軸部本体と、この軸部本体の先端に、例えば一体的に設けられた角錐状又はほぼ角錐状の切れ刃部と、を有し、前記切れ刃部は、複数の三角形状又はほぼ三角形状の側面部と、隣り合う又は周方向で隣り合うこの側面部の間の少なくとも一つの角部に形成された切れ刃としての稜線と、を有していて、前記切れ刃部には開口面部が設けられ、前記シャンク部の内部及び前記ドリル軸部の内部にはクーラント穴が形成され、このクーラント穴は前記切れ刃部の前記開口面部で開口しているものである。開口面部の開口から切れ刃部の先端にクーラント液が供給され、切れ刃部が冷却されるとともに、軸部本体と加工孔又は研削孔との隙間から例えば粉末状の切屑がクーラント液に流されて強制的に排出される。例えば、軸部本体の先端の断面形状又は先端面形状と切れ刃部の底面形状とは一致するように構成される。例えば、軸部本体が四角柱状又は六角柱状である場合には切れ刃部は四角錘状又は六角錘状に形成され、軸部本体の先端面の各辺部と切れ刃部の底面部の各辺部が一致するように構成される。 To achieve this object, an ultrafine drill of the present invention is an ultrafine drill for making an ultrafine hole, and includes a shank portion and a drill shaft portion provided in the shank portion, The drill shaft portion has a prismatic shaft portion main body extending from the tip of the shank portion, and a pyramid-like or substantially pyramid-shaped cutting edge portion provided integrally at the tip of the shaft portion main body, for example. The cutting edge portion is a plurality of triangular or substantially triangular side portions, and a ridge line as a cutting edge formed at at least one corner between the side portions adjacent to each other in the circumferential direction, or An opening surface portion is provided in the cutting edge portion, and a coolant hole is formed in the shank portion and in the drill shaft portion, and the coolant hole is formed in the opening surface portion of the cutting blade portion. It is an opening. The coolant is supplied from the opening of the opening surface to the tip of the cutting edge, and the cutting edge is cooled. Is forcibly discharged. For example, it is configured such that the cross-sectional shape or the tip surface shape of the tip of the shaft main body matches the bottom shape of the cutting edge. For example, when the shaft body is quadrangular or hexagonal, the cutting edge is formed into a quadrangular pyramid or hexagonal pyramid. It is comprised so that a side part may correspond.
切れ刃部の少なくとも一つの側面部が開口面部(開口側面部)を形成するように構成できるが、この場合には、軸部本体の少なくとも先端側で開口面部と対応する外面部に膨出部又は張出部を形成し、クーラント穴がこの膨出部若しくは張出部に掛かって又はこの膨出部若しくは張出部に接近若しくは接して開口面部で開口するように構成するのが好ましい。このような膨出部又は張出部の外面は、軸部本体の角形状の先端面又は角形状の断面の対角線を直径とする円内又は円上に位置させることができる。このように構成することにより、クーラント穴を大径に形成しても軸部本体又はドリル軸部の強度が大きく低下することはなくなる。より具体的には、膨出部又は張出部の先端面を開口面部(三角形状又はほぼ三角形状の開口面部)の底辺部から軸部本体の基端部側に向かって斜め外側に傾斜するように形成し、クーラント穴をこの先端面に掛かるように又はこの先端面に接近若しくは接するように開口面部で開口させる。膨出部又は張出部の先端面は開口面部(開口面部が折れ曲がっている場合は開口面部の基部側)と同一の角度で傾斜するように形成されているのが好ましい。ここでは切れ刃部の複数の側面部が非開口面部を含み、クーラント穴は切れ刃部の非開口面部では開口していないことが好ましく、軸部本体の非開口面部と対応する外面部には膨出部も張出部も形成されていないことが効果的である。例えば、切れ刃部の側面部は開口面部と非開口面部とから構成される。加工対象物の切屑は、例えば非開口面部に対応する軸部本体の外面部と加工孔又は研削孔との間から排出される。 Although at least one side surface portion of the cutting edge portion can be configured to form an opening surface portion (opening side surface portion), in this case, the bulging portion is formed on the outer surface portion corresponding to the opening surface portion at least on the tip side of the shaft body. Alternatively, it is preferable that an overhang portion is formed and the coolant hole is formed so as to be hooked on the bulge portion or the bulge portion or open at the opening surface portion in close contact with or in contact with the bulge portion or the bulge portion. The outer surface of such a bulging portion or overhanging portion can be positioned in or on a circle whose diameter is the diagonal end surface of the shaft body or the diagonal line of the rectangular cross section. By configuring in this way, the strength of the shaft body or the drill shaft is not greatly reduced even if the coolant hole has a large diameter. More specifically, the front end surface of the bulging portion or the overhanging portion is inclined obliquely outward from the bottom side portion of the opening surface portion (triangular or substantially triangular opening surface portion) toward the base end portion side of the shaft body. In this way, the coolant hole is opened at the opening surface portion so as to hang on the tip surface or approach or contact the tip surface. It is preferable that the front end surface of the bulging portion or the overhanging portion is formed so as to be inclined at the same angle as the opening surface portion (or the base portion side of the opening surface portion when the opening surface portion is bent). Here, it is preferable that a plurality of side surface portions of the cutting edge portion include a non-opening surface portion, and the coolant hole is not opened in the non-opening surface portion of the cutting edge portion, and the outer surface portion corresponding to the non-opening surface portion of the shaft portion main body It is effective that neither the bulging part nor the overhanging part is formed. For example, the side surface portion of the cutting edge portion includes an opening surface portion and a non-opening surface portion. Chips of the object to be processed are discharged from between the outer surface portion of the shaft body corresponding to the non-opening surface portion and the processing hole or the grinding hole, for example.
切れ刃部の周方向で隣り合う側面部の間の角部には切れ刃としての稜線が形成されるが、少なくとも一つの角部に面取り部を設けて稜線を消失又はほとんど消失させることができる。切れ刃部は、基部側から先端側に向かって傾斜が緩やかになるように多段に形成することができる。すなわち、切れ刃部は、頂点又は先端から外面に沿って底面部の外縁まで延びる線分が折れ曲がり、多段の角錐形状を形成している場合がある。すなわち、切れ刃部の側面部は折れ曲がって形成される場合がある。あるいは、切れ刃部のそれぞれの側面部を外側に凸となるように膨らますことができる。切れ刃部の角部に面取り部を設ける場合にはこの面取り部を開口面部とすることができる。 A ridge line as a cutting edge is formed at a corner between adjacent side portions in the circumferential direction of the cutting edge, but a chamfered portion is provided at at least one corner to eliminate or almost eliminate the ridge. . The cutting edge portion can be formed in multiple stages so that the inclination becomes gentler from the base side toward the tip side. That is, the cutting edge portion may be bent in a line extending from the apex or the tip to the outer edge of the bottom surface portion along the outer surface to form a multistage pyramid shape. That is, the side surface portion of the cutting edge portion may be bent and formed. Or each side part of a cutting-blade part can be expanded so that it may become convex outside. When a chamfer is provided at the corner of the cutting edge, this chamfer can be used as an opening surface.
本発明に係る極細のドリルを用いれば、例えば極細径の深孔を短時間で加工することが可能となり、また、切屑を効率的に排出して極細のドリルが損傷するのを確実に防止できる。 By using the ultrafine drill according to the present invention, for example, it is possible to process an ultrafine deep hole in a short time, and it is possible to reliably prevent chips from being discharged efficiently and damaging the ultrafine drill. .
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図1を参照して本発明に係る極細のドリルの全体形状を説明する。 First, the overall shape of an ultrafine drill according to the present invention will be described with reference to FIG.
ドリル1は、例えばガラス、セラミックス又はシリコン等の硬脆性材料製品に0.3mm乃至1.0mmの極細径の孔をあけるための極細のマイクロドリルであり、シャンク部3と、このシャンク部3に例えばロウ付けにより基端部5が固定されたドリル軸部7と、を備えている。シャンク部3の材料としては、超微粒子超硬合金、超々微粒子超硬合金、ハイスピード鋼又はステンレスを用いることができ、ドリル軸部7の材料としては、超微粒子超硬合金や超々微粒子超硬合金にダイヤモンドコーティングを施したもの、単結晶ダイヤモンド、PCDダイヤモンド又は超微粒子超硬合金や超々微粒子超硬合金にダイヤモンド電着を施したものを用いることができる。
The
図2乃至図6を参照してドリル軸部7の第1の実施の形態を説明する。
A first embodiment of the
第1のドリル軸部7は、基端部5がシャンク部3の先端に固定されてこのシャンク部3から延びる正四角柱状の軸部本体9と、この軸部本体9の先端に例えば一体的に設けられた、軸部本体9の先端面11又は先端断面と一致する正方形状の底面部を有する正四角錐状の切れ刃部13と、を備え、切れ刃部13は周方向で隣り合う三角形状の側面部15の間の4つの角部それぞれに形成された4つの稜線17を有していて、それぞれの稜線17は切れ刃として機能するように形成されている。切れ刃部13の4つの側面部15のうち、対向するように位置している第1の一対の側面部15aは開口面部を形成する開口側面部であり、対向するように位置している第2の一対の側面部15bは非開口面部を形成する非開口側面部であって、シャンク部3から軸部本体9を通って切れ刃部13に延びるクーラント穴19はそれぞれの開口側面部15aで楕円形状又は長円形状に開口(符号21参照)している。クーラント穴19は、軸部本体9の中央を通る穴本体23と、軸部本体9の先端付近で穴本体23から二股状に分岐して開口側面部15aで開口する分岐部25と、から形成されているが、図5に示すように、軸部本体9を通って開口側面部15aで開口する2本の別々のストレートに延びる穴部27を有するように形成してもよい。なお、図6に示すように、軸部本体9にアンダーカット28やマージン(面取り)30を形成することもできる。なお、第1のドリル軸部7は、全体を一体的に形成したり、例えば軸部本体9の先端部分を形成する基部及び切れ刃部13を有する先端側部材と軸部本体9の先端部分以外を形成する主体部材とを接着することにより形成することができる。
The first
図7乃至図9を参照してドリル軸部7の第2の実施の形態を説明する。
A second embodiment of the
第2のドリル軸部7は、基端部5がシャンク部3の先端に固定されてこのシャンク部3から延びる軸部本体29と、この軸部本体29の先端に例えば一体的に設けられた切れ刃部31と、軸部本体29に一体的に形成された膨出部33と、を備えている。軸部本体29は正四角柱状のものとして形成されているが(図8の一点鎖線参照)、この正四角柱状の軸部本体29の対向するように位置している一対の細長い長方形状の外面部には断面円弧状の一対の膨出部33が一体的に設けられていて、軸部本体29及び膨出部33は正方形の対向する一対の辺を円弧状に膨出させた断面形状を有している。膨出部33の先端面部35は、軸部本体29の基端部5側に向かって斜め外側に傾斜するように形成されている。切れ刃部31は、軸部本体29の先端面37又は先端断面と一致する正方形状の底面部を有する正四角錐状に形成され、周方向で隣り合う三角形状の側面部39の間の角部それぞれに形成された4つの稜線41を有していて、それぞれの稜線41は切れ刃として機能するように形成されている。膨出部33の外面は、軸部本体29の正方形状の先端面37の対角線を直径とする円内又は円上に位置している。切れ刃部31の4つの側面部39のうち、一対の膨出部33に対応する一対の側面部39aは開口面部を形成する開口側面部であり、一対の膨出部33の間に位置する一対の側面部39bは非開口面部を形成する非開口側面部であって、シャンク部3から軸部本体29を通って切れ刃部31に延びるクーラント穴43は、それぞれの開口側面部39aで膨出部33の先端面部35に掛かって楕円形状又は長円形状に開口(符号45参照)している。膨出部33の先端面部35は開口側面部39aの底辺部47に連なり、開口側面部39aと同一の傾きで傾斜するように広がっている。クーラント穴43は、軸部本体29の中央を通る穴本体49と、軸部本体29の先端付近で穴本体49から二股状に分岐して開口側面部39a及び膨出部33の先端面部35で開口する分岐部51と、から形成されているが、軸部本体29を通って開口側面部39a及び膨出部33の先端面部35で開口する2本の別々の穴部53を有するように形成してもよい。この場合、2本の穴部53それぞれは、開口側面部39a及び膨出部33の先端面部35で開口するまで、膨出部33の内側部分に入り込んで軸部本体29内を直線状に延びるように形成される。なお、第2のドリル軸部7は、全体を一体的に形成したり、例えば軸部本体29の先端部分(先端面部35を全体的に含んだ部分)及び切れ刃部31を有する先端側部材と軸部本体29の先端部分以外を形成する主体部材とを接着することにより形成することができる。
The second
図10乃至図13を参照してドリル軸部7の第3の実施の形態を説明する。
A third embodiment of the
第3のドリル軸部7は膨出部33と異なる形状の膨出部又は張出部55を有しているが、その他の点は第2のドリル軸部7と同一の構成を有しているので、同一構成の部分には同一の符号を付してその説明を基本的には省略する。
The third
第3のドリル軸部7の軸部本体29は正四角柱状のものとして形成されているが(図11の一点鎖線参照)、正四角柱状の軸部本体29の対向するように位置している一対の細長い長方形状の外面部には断面三角形状の一対の膨出部55が一体的に設けられていて、軸部本体29及び膨出部55は正方形の対向する一対の辺を三角形状に膨出させた断面形状を有している。膨出部又は張出部55の先端面部57は、軸部本体29の基端部5側に向かって斜め外側に傾斜するように形成され、切れ刃部31の開口側面部39aの底辺部47に連なり、開口側面部39aと同一の傾きで傾斜するように広がっている。
The shaft portion
なお、図13に示すように、一対の膨出部又は張出部55に対応する一対の側面部39のうちの一方のみを開口側面部39aとし、クーラント穴をこの開口側面部39aで膨出部55の先端面部57に掛かるように開口させてもよい。
As shown in FIG. 13, only one of the pair of
図14乃至図17を参照してドリル軸部7の第4の実施の形態を説明する。
A fourth embodiment of the
第4のドリル軸部7は、基端部5がシャンク部3の先端に固定されてこのシャンク部3から延びる軸部本体59と、この軸部本体59の先端に例えば一体的に設けられた切れ刃部61と、軸部本体59に一体的に形成された膨出部63と、を備えている。軸部本体59は正八角柱状のものとして形成されているが(図15の一点鎖線参照)、この正八角柱状の軸部本体59の細長い長方形状の8つの外面部は周方向で互い違いに膨出面部と非膨出面部に区分され、4つの膨出面部には断面円弧状の膨出部63が一体的に設けられていて、軸部本体59及び膨出部63は正八角形の辺を一つおきに円弧状に膨出させた断面形状を有している。膨出部63の先端面部65はそれぞれ、軸部本体59の基端部5側に向かって斜め外側に傾斜するように形成されている。切れ刃部61は、軸部本体59の正八角形状の先端面67又は先端断面と一致する正八角形状の底面部を有する正八角錐状に形成され、周方向で隣り合う三角形状の側面部69の間の角部それぞれに形成された8つの稜線71を有していて、それぞれの稜線71は切れ刃として機能するように形成されている。膨出部63の外面は、軸部本体59の正八角形状の先端面67の対角線を直径とする円内又は円上に位置している。切れ刃部61の8つの側面部69のうちの膨出部63に対応する側面部69aは開口面部を形成する開口側面部であり、開口側面部69aの間の側面部69bは非開口面部を形成する非開口側面部であって、シャンク部3から軸部本体59を通って切れ刃部61に延びるクーラント穴73は、それぞれの開口側面部69aで開口側面部69aの底辺部75に接するように楕円形状又は長円形状に開口(符号77参照)している。膨出部63の先端面部65は開口側面部69aの底辺部75に連なり、開口側面部69aと同一の傾きで傾斜するように広がっている。クーラント穴73は、軸部本体59の中央を通る穴本体79と、軸部本体59の先端付近で穴本体79から4本に分岐して開口側面部69aで開口する分岐部81と、から形成されているが、軸部本体59を通って開口側面部69aで開口する4本の別々のストレートの穴部83(2本のみ仮想線で表示)を有するように形成してもよい。第4のドリル軸部7は、全体を一体的に形成したり、例えば軸部本体59の先端部分(先端面部65を全体的に含んだ部分)及び切れ刃部61を有する先端側部材と軸部本体59の先端部分以外を形成する主体部材とを接着することにより形成することができる。
The fourth
なお、図17に示すように、軸部本体59を正六角柱状のものとして形成し(図17の一点鎖線参照)、この正六角柱状の軸部本体59の対向するように位置している細長い長方形状の一対の外面部に断面円弧状の2つの膨出部63を設け、軸部本体59及び膨出部63を正六角形の対向している一対の辺を円弧状に膨出させた断面形状を有するように形成し、一対の膨出部63に対応する一対の側面部69のみを開口側面部69aとして、クーラント穴をこの開口側面部69aで開口側面部69aの底辺部75に接するように楕円形状又は長円形状に開口(符号77参照)させてもよい。
In addition, as shown in FIG. 17, the axial part
図18乃至図21を参照してドリル軸部7の第5の実施の形態を説明する。
A fifth embodiment of the
第5のドリル軸部7は、基端部5がシャンク部3の先端に固定されてこのシャンク部3から延びる軸部本体85と、この軸部本体85の先端に例えば一体的に設けられた切れ刃部87と、軸部本体85に一体的に形成された膨出部又は張出部89と、を備えている。軸部本体85は、正四角柱状のものとして形成されているが(図18及び図19の一点鎖線参照)、この正四角柱状の軸部本体85の細長い長方形状の4つの外面部にはそれぞれ、断面三角形状の4つの膨出部89が一体的に設けられていて、軸部本体85及び膨出部89は正方形の各辺を三角形状に膨出又は張り出させた断面形状を有している。膨出部又は張出部89の先端面部91はそれぞれ、軸部本体85の基端部5側に向かって斜め外側に傾斜するように形成されている。切れ刃部87は、軸部本体85の正四角形状の先端面93又は先端断面と一致する正方形状の底面部を有する正方形状に形成され、周方向で隣り合う三角形状の側面部95の間の4つの角部それぞれに4つの稜線97を有していて、それぞれの稜線97は切れ刃として機能するように形成されている。膨出部又は張出部89の外面の頂点個所99は、軸部本体85の正方形状の先端面93の対角線を直径とする円内又は円上に位置している。切れ刃部87の4つの側面部95はそれぞれ、開口面部を形成する開口側面部であり、シャンク部3から軸部本体85を通って切れ刃部87に延びるクーラント穴101は、それぞれの側面部95で膨出部又は張出部89の先端面部91に掛かって四角形状又は菱形状に開口(符号103参照)している。膨出部又は張出部89の先端面部91は側面部95の底辺部105に連なり、側面部95と同一の傾きで傾斜するように広がっている。クーラント穴101は、軸部本体85の中央を通る穴本体107と、軸部本体85の先端付近で穴本体107から4本に分岐して側面部95及び膨出部又は張出部89の先端面部91で開口する分岐部109と、から形成されているが、軸部本体85を通って側面部95及び膨出部又は張出部89の先端面部91で開口する4本の別々の穴部110を有するように形成してもよい。ここでは、軸部本体85と加工孔との隙間は、具体的には、膨出部又は張出部89と加工孔との間の隙間となる。第5のドリル軸部7は、全体を一体的に形成したり、例えば軸部本体85の先端部分(先端面部91を全体的に含んだ部分)及び切れ刃部87を有する先端側部材と軸部本体85の先端部分以外を形成する主体部材とを接着することにより形成することができる。
The fifth
なお、図21に示すように、対向するように位置する一対の側面部95のみを開口側面部とし、この開口側面部95及び対応する膨出部又は張出部89の先端面部91にクーラント穴を四角形状又は菱形状に開口(符号103参照)させてもよい。
As shown in FIG. 21, only a pair of
図22乃至図27を参照してドリル軸部7の第6の形態を説明する。
A sixth embodiment of the
第6のドリル軸部7は、基端部5がシャンク部3の先端に固定されてこのシャンク部3から延びる正四角柱状の軸部本体111と、この軸部本体111の先端に例えば一体的に設けられた、軸部本体111の先端面113又は先端断面と一致する正方形状の底面部を有する正四角錐状の切れ刃部115と、を備え、切れ刃部115は急な傾斜の基部側117と、比較的緩やかな傾斜の先端側119と、を一体的に有する2段構成となっているが、緩やかな傾斜の先端部をさらに一体的に有する3段構成とすることもできる。切れ刃部115の周方向で隣り合うほぼ三角形状の側面部123(側面部123はほぼ三角形状ではあるが2段に折れ曲がっている)の間にはそれぞれ、角部(全体で4つの角部)が設けられ、軸部本体111の先端面113の一方の対角線に沿って位置する一対の角部にはそれぞれ、稜線125が形成されていて、それぞれの稜線125は切れ刃として機能する。一対の稜線125はそれぞれ、切り刃部115の頂点から底面部の隅部まで延びているが、切り刃部115の頂点と底面部の隅部を結ぶ直線よりも外側に位置する屈曲点127を通り、この屈曲点127で屈曲するように形成されている。より具体的には、稜線125は、切り刃部115の頂点から屈曲点127まで直線状に比較的緩やかに傾斜して延び、この屈曲点127で屈曲して底面部の隅部まで直線状に急に傾斜して延びている。また、軸部本体111の先端面113の他方の対角線に沿って位置する一対の角部にはそれぞれ、面取りが施されて平面状の面取り部131が形成されていて、切れ刃として機能する稜線はほとんど画成されていない。面取り部131は頂点よりもやや基部側から軸部本体111の上端部まで延びている。切れ刃部115の4つの側面部123はいずれも非開口面部を形成する非開口側面部であるが、一対の面取り部131は開口面部を形成していて、シャンク部3から軸部本体111を通って切れ刃部115に延びるクーラント穴133はそれぞれの面取り部131で楕円形状又は長円形状に開口(符号135参照)している。クーラント穴133は、軸部本体111の中央を通る穴本体135と、軸部本体111の先端付近で穴本体135から二股状に分岐して面取り部131で開口する分岐部137と、から形成されているが、軸部本体111を通って面取り部131で開口する2本の別々のストレートに延びる穴部139を有するように形成してもよい。第6のドリル軸部7は、全体を一体的に形成したり、例えば軸部本体111の先端部分及び切れ刃部115を有する先端側部材と軸部本体111の先端部分以外を形成する主体部材とを接着することにより形成することができる。
The sixth
なお、図26及び図27に示すように、それぞれの側面部123を外側に湾曲させて形成しても、基部側の傾斜が急であり、先端側の傾斜が緩やか又は比較的緩やかな切り刃部115を形成できる。ここでも、軸部本体111の先端面113の一方の対角線に沿って位置する一対の角部にはそれぞれ、稜線125が形成されていて、それぞれの稜線125は切れ刃として機能する。一対の稜線125はそれぞれ、切り刃部115の頂点から底面部の隅部まで延びているが、切り刃部115の頂点と底面部の隅部を結ぶ直線よりも外側に凸となるように円弧状に膨らんでいる。また、軸部本体111の先端面113の他方の対角線に沿って位置する一対の角部には、それぞれ面取りが施されて平面状の面取り部131が形成されていて、切れ刃として機能する稜線はほとんど画成されていない。面取り部131は切り刃部115の頂点よりもやや基部側から軸部本体111の上端部まで延びている。切れ刃部115の4つの側面部123はいずれも非開口面部を形成する非開口側面部であるが、一対の面取り部131は開口面部を形成していて、シャンク部3から軸部本体111を通って切れ刃部115に延びるクーラント穴133(図25参照)はそれぞれの面取り部131で楕円形状又は長円形状に開口(符号135参照)している。
As shown in FIGS. 26 and 27, even if each
以上のようなドリル軸部7を用いると、図28aに示すような洗浄及び冷却のステップ動作を繰り返しながら孔加工を行う必要はなく、図28bに示すような連続した孔加工が可能となる。
When the
本発明の極細のドリルは例えば半導体製造装置の部品の孔あけ加工に使用できる。 The ultrafine drill of the present invention can be used, for example, for drilling parts of semiconductor manufacturing equipment.
1 ドリル
3 シャンク部
7 ドリル軸部
9、29、59、85、111 軸部本体
13、31、61、87、115 切れ刃部
15、39、69、95、123 側面部
17、41、71、97、125 稜線
15a、39a、69a、95、131 開口面部
23、43、73、101、133 クーラント穴
DESCRIPTION OF
Claims (5)
シャンク部と、このシャンク部に設けられたドリル軸部と、を具備し、
前記ドリル軸部は、前記シャンク部の先端から延びる軸部本体と、この軸部本体の先端に設けられた角錐状の切れ刃部と、を備え、前記軸部本体は、加工孔との間から切屑が排出されるように形成され、前記切れ刃部は、複数の三角形状の側面部と、隣り合うこの側面部の間の少なくとも一つの角部に形成された切れ刃としての稜線と、を有していて、
前記シャンク部の内部及び前記ドリル軸部の内部にはクーラント穴が形成され、このクーラント穴は前記切れ刃部の前記側面部で開口し、
前記軸部本体は、断面角形状の本体部と、前記本体部の少なくとも先端側で、前記クーラント穴が開口する前記側面部と対応するように前記本体部の外側に一体的に形成された膨出部と、を有し、前記クーラント穴はこの膨出部に掛るように又はこの膨出部に接近若しくは接するように前記側面部で開口している、ことを特徴とする極細のドリル。 An ultra-fine drill for drilling ultra-fine holes,
A shank portion, and a drill shaft portion provided in the shank portion,
The drill shaft portion includes a shaft portion main body extending from the tip of the shank portion, and a pyramid-shaped cutting edge provided at the tip of the shaft portion main body. The cutting edge part is formed such that chips are discharged from the plurality of triangular side surfaces, and a ridge line as a cutting edge formed at at least one corner between the adjacent side surface parts, Have
A coolant hole is formed in the shank portion and the drill shaft portion, and the coolant hole opens at the side portion of the cutting edge portion,
The shaft main body is a bulge formed integrally on the outer side of the main body so as to correspond to the main body having an angular cross section and the side surface at least on the distal end side of the main body. An ultrafine drill, characterized in that the coolant hole has an opening at the side surface so as to hang on or come into contact with the bulging portion.
シャンク部と、このシャンク部に設けられたドリル軸部と、を具備し、A shank portion, and a drill shaft portion provided in the shank portion,
前記ドリル軸部は、前記シャンク部の先端から延びる角柱状の軸部本体と、この軸部本体の先端に設けられた角錐状の切れ刃部と、を備え、前記軸部本体は、加工孔との間から切屑が排出されるように形成され、前記切れ刃部は、複数の三角形状の側面部と、隣り合うこの側面部の間の少なくとも一つの角部に形成された切れ刃としての稜線と、を有していて、The drill shaft portion includes a prismatic shaft portion main body extending from the tip of the shank portion, and a pyramid-shaped cutting edge portion provided at the tip of the shaft portion main body. The cutting edge is formed as a cutting edge formed at a plurality of triangular side faces and at least one corner between the adjacent side faces. A ridgeline,
前記切れ刃部には開口面部が設けられ、前記シャンク部の内部及び前記ドリル軸部の内部にはクーラント穴が形成され、このクーラント穴は前記切れ刃部の前記開口面部で開口し、The cutting edge portion is provided with an opening surface portion, a coolant hole is formed in the shank portion and the drill shaft portion, and the coolant hole opens at the opening surface portion of the cutting edge portion,
前記切れ刃部の隣り合う前記側面部の間の少なくとも一つの角部には、稜線が消失するように面取り部が形成され、A chamfered portion is formed in at least one corner between the side surface portions adjacent to the cutting edge portion so that a ridge line disappears,
前記面取り部が前記開口面部を形成している、ことを特徴とする極細のドリル。The ultra-thin drill characterized in that the chamfered portion forms the opening surface portion.
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