JPH07108523A - 硬脆材料の孔あけ加工法及びその加工装置 - Google Patents
硬脆材料の孔あけ加工法及びその加工装置Info
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- JPH07108523A JPH07108523A JP3254293A JP25429391A JPH07108523A JP H07108523 A JPH07108523 A JP H07108523A JP 3254293 A JP3254293 A JP 3254293A JP 25429391 A JP25429391 A JP 25429391A JP H07108523 A JPH07108523 A JP H07108523A
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Abstract
片面からの操作により孔を貫通することを可能にし、板
ガラス等硬脆材料に欠けのない孔をあける孔あけ加工法
及びその加工装置を得る。 【構成】 回転するダイヤモンドコアードリル(1)を硬
脆材料(4)に当接させ、当接部が孔(6)周面の全周に及
ぶように前記ドリル(1)と硬脆材料(4)との間に偏心運
動を与え、前記ドリル(1)の掘進速度を前記ドリルの抜
ける側の硬脆材料(4)の孔開口部(8)付近において減速
すると、薄くなった開口部(11)の硬脆材料への研削圧が
減衰するので、孔(6)の入口から開口部(11)にかけて欠
けが生じることはない。
Description
ダイヤモンドコアードリルによる孔あけ加工法及びその
加工装置に関する。
示すように、鋼製のシャンク(3)の先端に付設したダイ
ヤモンド砥石部(2)をもって被加工材を研削除去するこ
とにより孔をあける工具である。ドリル軸心に貫通部
(4)を設ける例が多い。
モンドコアードリルは加工能率、加工精度ともに優れる
が、あけた孔の開口縁に欠けを生じることが難点であ
る。欠けは精度、美観を害するばかりでなく、クラック
の糸口となり板ガラスを破壊に導くこともある。
るので、これを防止するために従来では、板ガラスの片
面から板厚の半ばまで掘って中止し、つぎに他面から掘
って板厚の中央で貫通させるような、板ガラスを両面か
ら加工する方法が採用されている。
来の両面から加工する方法にあっては、同心を保って対
向する2個のスピンドルの同心度が必ずしも正確でな
く、貫通部で孔が食い違うという問題があった。
は生じないが、内部の貫通部にクラックの糸口が生じる
という問題もあった。そこで、両側のドリルの径を若干
異ならせたものを用いて、それぞれの片面からの操作で
孔あけする方法も考えられるが、この場合には孔に段差
が生じるという問題があった。
なされたもので、単一のダイヤモンドコアードリルを用
いて、片面からの操作により孔を貫通することを可能に
し、板ガラス等硬脆材料に欠けのない孔をあける孔あけ
加工法及びその加工装置を提供することを目的としてい
る。
に、本発明の孔あけ加工法では、ダイヤモンドコアード
リルによる板ガラス等の硬脆材料の孔あけ加工法におい
て、前記ドリルを硬脆材料に当接させ、当接部が孔周面
の全周に及ぶように前記ドリルを回転させながら前記ド
リルと硬脆材料との間に偏心運動を与え、前記ドリルの
掘進速度を前記ドリルの抜ける側の硬脆材料の孔開口部
付近において減速することを特徴としている。
端にダイヤモンド砥石部を備えたダイヤモンドコアード
リルを軸中心に回転する手段と、ダイヤモンドコアード
リルと硬脆材料との間に偏心運動を与える手段と、ダイ
ヤモンドコアードリルの掘進速度を制御する手段と、を
備えたことを特徴としている。
ヤモンドコアードリルを硬脆材料に当接させ、当接部が
孔周面の全周に及ぶように前記ドリルを回転させながら
前記ドリルと硬脆材料との間に偏心運動を与え、前記ド
リルの掘進速度を前記ドリルの抜ける側の硬脆材料の孔
開口部付近において減速すると、薄くなった開口部の硬
脆材料への研削圧が減衰するので、孔の入口から開口部
にかけて欠けが生じることはない。
単一のダイヤモンドコアードリルによる硬脆材料の片面
からの操作をもって孔の加工が可能となる。
する。図1は本発明実施例の硬脆材料の孔あけ加工法及
びその加工装置を示す図である。
示すのと同様に、先端面と内外周面部にダイヤモンドを
着装したダイヤモンド砥石部(2)と、鋼製のシャンク
(3)と、軸心貫通部(4)とで構成されている。ダイヤモ
ンド砥石部(2)はメタルボンド砥石あるいは電着砥石と
して製作される。メタルボンド砥石は長寿命の特徴はあ
るが、砥石形状がやや複雑のため成形工費が嵩むが、電
着砥石は所定形状を高精度に製作することが容易であ
る。
ンド砥石部(2)を硬脆材料である板ガラス(5)の孔(6)
周面に当接させ、当接部が孔(6)周面の全周に及ぶよう
に前記ドリル(1)を偏心軸(ダイヤモンドコアードリル
(1)の中心軸であって、孔(6)の中心軸(10)より1/2a偏
心した位置にある)(7)のまわりに回転させながら前記
ドリル(1)と板ガラス(5)とに相対的な偏心運動を与え
る。
(5)とに相対的な偏心運動を与える手段としては、板ガ
ラス(5)を静止して、モータ(8)の回転軸(9)を孔(6)
の中心軸(10)と一致させ、偏心軸(7)上の連結部材
(図示せず)と回転軸(9)とをクランクピン(図示せず)等
により連結し、ダイヤモンドコアードリル(1)を孔(6)
の中心軸(10)のまわりでモータ(8)により回転させる
方法がある。
ド砥石部(2)の周面部を孔(6)の周面に当接させてc方
向に回転させながら、当接部が孔(6)周面の全周に及ぶ
ようにダイヤモンド砥石部(2)をd方向に回転させるよ
うに、ダイヤモンドコアードリル(1)を遊星回転運動さ
せれば良い。
せ、ダイヤモンドコアードリル(1)を水平に送る方法,
ダイヤモンドコアードリル(1)を静止させ、板ガラス
(5)を孔(6)と同心に回転しつつ水平に送る方法等があ
る。
非回転円運動を採用することもできる。XYステージ上
に板ガラス(5)を固定し、XYの2軸NC制御により非
回転円運動を行うことができ、ダイヤモンドコアードリ
ル(1)のZ軸NC制御を加えた3軸制御により、一切の
工程が自動化される方法もある。要は、ダイヤモンドコ
アードリル(1)と板ガラス(5)とに相対的な偏心運動を
与えれば良い。
進速度は、前記ドリルの抜ける側の板ガラス(5)の開口
部(11)付近では減速するようにする。例えば、ダイヤモ
ンドコアードリル(1)で厚さ3、5mmの板ガラスを約6
秒で貫通させる場合には、厚さの3/4程を約3秒で掘進
させ、残り1/4程を次第に減速して約3秒で貫通させる
ようにする。
を制御する手段としては、前述のモータ(8)の回転軸
(9)に上下方向bに送り機構を設けて、その速度制御を
行えば良く、その速度制御は手動で行っても、また、カ
ム又はNCを用いても軸制御による自動で行ってもよ
い。
端面が板ガラス(5)に当接時に発生していた従来の孔
(6)周縁のクラックは、ダイヤモンドコアードリル(1)
の遊星運動により、ダイヤモンド砥石部(2)の周面部で
瞬時に切削され、このまま掘進が続く。
板ガラス(5)との相対的偏心運動と、ダイヤモンドコア
ードリル(1)による前記ドリル(1)の抜ける側の板ガラ
ス(5)の開口部(11)付近での掘進速度の減速との相乗効
果で、薄くなった開口部(11)の板ガラス(5)への研削圧
が減衰され、孔(6)の入口から開口部(11)にかけて欠け
の発生が少なくなる。
ヤモンドコアードリル(1)の軸心貫通部(4)に水(12)を
供給すると、その水(12)は、ダイヤモンド砥石部(2)の
先端面、そしてダイヤモンドコアードリル(1)と板ガラ
ス(5)との相対的偏心運動により創成されたダイヤモン
ドコアードリル(1)と板ガラス(5)との内側、外側の隙
間aを通過して効率良く排出されるため、冷却効果が高
く、ガラスの切り粉および脱落したダイヤモンド砥粒の
排出が促進され、ダイヤモンドコアードリル(1)の掘進
速度を速くできるとともに、ダイヤモンドコアードリル
(1)の寿命も延ばすことができる。
アードリル(1)をもう1度、孔(6)の周面に当接させ、
孔(6)の中心軸(10)のまわりに径の大きな遊星回転運
動させると、孔(6)の拡大加工及び仕上げ加工が可能と
なる。
端部分が先細りになっている程、板ガラスとドリル先端
との接触部分において、堀進方向への面積が小さく、開
口部(11)貫通時の開口部(11)周縁の欠けは小さい。本発
明を実施する場合、ドリルの回転が偏心運動を伴うた
め、ドリルを使用するにつれてドリル先端が先細りにな
る傾向を有しており、開口部(11)周縁の欠けが更に小さ
くなるといった副次的効果も有している。
は、次に記載する効果が得られる。請求項1記載の発明
においては、 (a) ダイヤモンドコアードリルと硬脆材料との相対的偏
心運動とダイヤモンドコアードリルの抜ける側の硬脆材
料開口部付近の掘進速度の減速との相乗効果で、薄くな
った開口部の硬脆材料への研削圧が減衰するので、特に
開口部において欠けが発生しない。 (b) 内部の貫通部にクラックの糸口,孔の食い違い,段
差などの不良が生じない。
ンドコアードリルの軸心貫通部に供給される水が、ダイ
ヤモンドコアードリルと硬脆材料との相対的偏心運動に
より創成されたダイヤモンドコアードリルと硬脆材料と
の内側、外側の隙間を通過して排出されるため、冷却効
果が高く、ガラスの切り粉および脱落したダイヤモンド
砥粒の排出が促進され、ダイヤモンドコアードリルの掘
進速度を速くできるとともに、ダイヤモンドコアードリ
ルの寿命を延ばせるいう効果も得られる。
孔の周面にダイヤモンドコアードリルを当接させ、前記
ドリルと硬脆材料とに相対的な偏心運動を与えるので、
孔の拡大加工及び仕上げ加工ができるという効果が得ら
れる。
るダイヤモンドコアードリルによる片面からの加工であ
るため加工能率が高くなるという効果が得られる。
ガラスとの偏心運動を示す、図1のA−A断面図であ
る。
の一部破断正面図である。
モンド砥石部 (3)シャンク (4)軸心貫
通部 (5)板ガラス (6)孔 (7)偏心軸 (8)モータ (9)モータ(8)の回転軸 (10)孔(6)
の中心軸 (11)開口部 (12)水
Claims (4)
- 【請求項1】 ダイヤモンドコアードリルによる板ガラ
ス等の硬脆材料の孔あけ加工法において、前記ドリルを
硬脆材料に当接させ、当接部が孔周面の全周に及ぶよう
に前記ドリルを回転させながら前記ドリルと硬脆材料と
の間に偏心運動を与え、前記ドリルの掘進速度を前記ド
リルの抜ける側の硬脆材料の孔開口部付近において減速
することを特徴とする孔あけ加工法。 - 【請求項2】 ダイヤモンドコアードリルの軸心貫通部
に水を供給することを特徴とする請求項1記載の孔あけ
加工法。 - 【請求項3】 貫通した孔の周面にダイヤモンドコアー
ドリルを当接させ、前記ドリルと硬脆材料とに相対的な
偏心運動を与えることを特徴とする請求項1記載の孔あ
け加工法。 - 【請求項4】 先端にダイヤモンド砥石部を備えたダイ
ヤモンドコアードリルを軸中心に回転する手段と、ダイ
ヤモンドコアードリルと硬脆材料との間に偏心運動を与
える手段と、ダイヤモンドコアードリルの掘進速度を制
御する手段と、を備えたことを特徴とする硬脆材料の孔
あけ加工装置。
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