JPH09267268A - 内周スリット付き極薄ブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大径極薄切断ブレードの問題を解消すること
にあって、具体的には、その製造に際して、発生する内
部残留応力を解放して歪みやそりをなくし、かつ、穴公
差の厳しいブレードにおいても取り付けが容易で、かつ
取り付け時のひずみを生じなくし、高い取り付け精度を
確保することにある。 【解決手段】 全体がダイヤモンドもしくはＣＢＮで、
その結合材としてメタル、レジン、メッキ金属などを使
用した砥粒層からなる円板状の切断ブレード（１）にお
いて、放射状にスリット（３）を複数本形成し、場合に
よっては、このスリット（３）にエポキシ系接着剤のよ
うな樹脂を含浸させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体部品、磁気
へッド、セラミック基板などの電子部品、光学部品等に
使用されている硬脆材料の精密切断、溝入れ加工に好適
に使用できる極薄切断ブレードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この硬脆材料の加工に使用さ
れているダイヤモンド工具は、被加工材が高価であるこ
とから、加工の際発生する削除量をできるだけ少なく
し、かつ高い加工精度を得るために、全体が砥粒層から
形成された極薄切断ブレードが多用されている。

【０００３】そして、近年、被削材の複合化、深切り込
み等のためφ１００ｍｍ前後の外径と、０．１ｍｍ〜
０．３ｍｍ厚みの大径の極薄ブレードが広く用いられる
ようになった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この大径の
極薄ブレードは、厚みに対し面積が広いために、ブレー
ドの成形に際して、内部に残留応力が発生しやすく、プ
ロペラ状のひずみやお椀状のそりが生じやすいという問
題がある。たとえば成形中に膨張、収縮があり、ブレー
ドの内周部と外周部で収縮差が生じた場合、内周部に比
して外周部の収縮が小さい場合は、プロペラ状の歪みと
なる。逆に内周部に比して外周部の収縮が大きい場合
は、お椀状のそりが発生する。この現象は大径になるほ
ど顕著に現れ、加工精度を低下させる重要な要因とな
る。

【０００５】また、仕上げに当たって外周にＶ形状や総
型形状を施し、その形状を被削材に転写する作業に使用
される場合は、外周振れを抑えるため穴精度を、切断に
使用される一般的な平型ブレードと比較して厳密にする
必要がある。さもないと、フランジへの取り付け時に芯
ずれが生じ、ブレードの外周振れが発生する。その結
果、総型形状転写に寄与する外周部が局部的となり、ブ
レード寿命が極端に短くなる。しかしこの嵌め合いがき
つくなると、これをフランジに取り付けるときの嵌め込
みがきつくなって歪みが生じやすく、フランジセット後
側面振れが発生し、結果的に必要な溝形状が得られなく
なるという恐れもある。

【０００６】この発明が解決しようとする課題は、この
従来の大径極薄ブレードの問題を解消することにあっ
て、具体的には、その製造に際して、発生する内部残留
応力を解放して歪みやそりをなくし、かつ、穴公差の厳
しいブレードにおいても取り付けが容易で、かつ取り付
け時の歪みを生じなくし、高い取り付け精度を確保する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、全体がダイ
ヤモンドもしくは立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）で、その結
合材としてメタル、レジン、メッキ金属などを使用した
砥粒層からなる円板状の切断ブレードにおいて、内周穴
より外径方向に放射状にスリットを複数本形成したこと
を特徴とする。

【０００８】このスリットの形成によって、内周部付近
がフレキシブルとなり、前述した内周外周の収縮差等に
より発生した内部残留応力を解放し、歪みやそりを軽減
し、大径極薄ブレードのうねり精度が改善できる。ま
た、同様にフランジへの取り付けを容易にし、かつ高い
取り付け精度を確保できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】スリットの本数は、本数が多いほ
ど内部残留応力は均等に解放されるが、ブレード強度の
低下、加工コストの問題より、２本以上、特に４ないし
８本程度が望ましい。

【００１０】それぞれのスリットの長さは、ブレードの
外周と内周穴との間の幅、すなわち、ブレード幅に対し
て３０％未満では残留応力が解放されずにブレード歪み
が残り、また、７５％以上の長いスリットではブレード
強度が不足してフランジ取り付け時に破損する可能性も
あるので３０％〜７５％の範囲がよい。ただしフランジ
の締め付け部分より内周側に隠れるスリット長さでなけ
ればならない。これにより、実際の切断、溝入り作業に
使用されるフランジから突き出した部分は、従来のスリ
ットのないブレードと同一形状となるため、加工時のブ
レード剛性にも何ら問題はなく、使用可能となる。

【００１１】また、その幅は特に制限はないが、加工
性、ブレード強度を考慮すると、０．３〜１．０ｍｍが
適当と言えるがその限りではない。

【００１２】さらに、スリット溝底形状は、応力集中を
防止するため、半円形状とするのがよい。

【００１３】そのスリット内には樹脂を含浸させること
も可能であり、これによってスリット加工によるブレー
ド強度の低下の防止、特にフランジ取り付け時のねじり
変形によるスリット溝底部への亀裂の発生や破損を防止
することに有効である。

【００１４】また、この樹脂の含浸は、外周振れを抑え
るため、内周穴のフランジへの嵌合をきつくしたい場合
の緩衝材の効果を果たし、フランジ軸とのなじみがよく
なり外周振れ精度を向上させる機能も有する。

【００１５】含浸用樹脂としては、作業性、接着強度等
よりエポキシ系接着剤が好ましい。また、スリット内に
樹脂を含浸する場合のスリット幅は、０．３ｍｍ未満で
は作業性が悪く、１．０ｍｍ以上では逆に樹脂の膨張、
収縮による剥離や、厚み仕上時の摩耗が著しくなり、ス
リットから欠落してしまいやすいので、０．３〜１．０
ｍｍであることが望ましい。

【００１６】

【実施例】

実施例１ 図１に示すように、１００ｍｍ外径、０．２ｍｍ厚み、
４０ｍｍ内周穴径のＳＤ４００Ｎ１００Ｍのメタル極薄
ブレード１のフランジ取付け用穴２から放射状にスリッ
ト３を形成した。図においては、スリット３を等間隔で
８本形成した例を示している。

【００１７】ａ ０．５ｍｍ幅×１５ｍｍ長さ×４本 ｂ ０．５ｍｍ幅×１５ｍｍ長さ×８本 のスリットをそれぞれ穴部より放射状に形成して、製造
時のうねり量とセラミック切断時の切断面真直度を調べ
た。上記ブレードにスリットを形成しないものを比較例
として同じ試験を行なった。

【００１８】（１）ブレード側面うねり量 ロータリー回転テーブル上にブレードを置き、外周から
１ｍｍの側面部のうねり量を非接触式レーザー変位計で
測定した結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】 この結果から、本発明のように、ブレードにスリットを
形成したものの製造時のうねり量は、スリットを形成し
ないものと比較して、５倍以上改善されており、そのス
リットの数が多いほど効果があった。

【００２０】（２）切断面真直度 被削材として７５ｍｍ径、２ｍｍ厚みのＡｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｃ系セラミックスを、ブレード周速が４７００ｍ／ｍｉ
ｎ、切り込みが２．５ｍｍ、テーブル送り速度が１．５
ｍｍ／ｓｅｃ、カット数が１０カット、切り出しワーク
厚みが０．６ｍｍの切断条件で、それぞれのブレードを
用いて切断した。そして、切り出したワークチップの切
断面の真直度を面粗さで測定した。その測定結果を図２
に示す。同図に示すように、切断面の真直度は、本発明
の場合、ほぼ３倍改善されていることが判る。

【００２１】実施例２ ７５ｍｍ径、０．１２ｍｍ厚み、４０ｍｍ穴径、外周部
９０°ＶのＳＤ３０００Ｐ１００Ｍメタルブレードに、
０．５ｍｍ×１０ｍｍ長さのスリット４本を穴部より放
射状に形成して、スリットを形成しないものを比較例と
して、フランジセット時ブレード外周振れ量を比較し
た。また、被削材として、１ｍｍ厚み、５ｍｍ幅、２５
ｍｍ長さの単結晶フェライトを用い、Ｖ形状溝入れ加工
を施して、溝加工カット数を比較した。

【００２２】（１）フランジセット時のブレード外周振
れ量 表２にその測定結果を示す。同表から明らかなとおり、
この発明の場合のブレード外周振れ量は、比較例と対比
してほぼ半分に減少した。

【００２３】

【表２】 （２）単結晶フェライト溝加工カット数 加工の条件は、ブレード周速が４７００ｍ／ｍｉｎ、切
り込みが０．２ｍｍ、テーブル送り速度が４ｍｍ／ｓｅ
ｃ、カット長さが５ｍｍ、ピッチが０．１４ｍｍとし
た。

【００２４】評価方法としては、ブレード外周振れ量と
被削材に転写されるＶ形状の先端Ｒが０．０２ｍｍに達
するまでのカット数によって寿命を調べた。その結果を
表３に示す。

【００２５】

【表３】 この実施例の発明の場合、外周のほぼ全周が当たり、寿
命が長い。これに対して、比較例の場合、外周の１／３
しか当たらず寿命が短い。スリットを施すことでフラン
ジへの取り付け精度が向上し、外周振れが小さくなり、
Ｖ溝加工のような総型溝入れの寿命は向上した。

【００２６】実施例３ ８０ｍｍ外径、０．１２ｍｍ厚み、４０ｍｍ穴径のＳＤ
Ｃ５００Ｔ１００Ｂのレジン極薄ブレードに、０．５ｍ
ｍ幅×１０ｍｍ長さ×８本のスリットを穴部より放射状
に形成し、スリット部にエポキシ系樹脂を含浸させ、硬
化後厚み仕上を施したもの（ａ）と、樹脂を含浸させな
いもの（ｂ）と、スリットを施さないものの計３種類の
ブレードを準備した。嵌め合いのきついフランジ軸にこ
の３種のブレードをセットする時、樹脂を含浸したブレ
ードは強度が補強され、かつその弾性によりなじみよく
取り付け可能であった。

【００２７】樹脂の含浸のないブレードも取り付け精度
そのものは差がないが、レジンボンドの場合基本的にボ
ンド強度が弱いため、取扱いがかなり慎重となった。ス
リットのないブレードは、嵌め合いのきついフランジ軸
に無理に取り付けるとねじれ変形を起こし、場合によっ
ては穴部より亀裂が発生し破損が生じる。

【００２８】

【表４】

【００２９】

【発明の効果】

（１）製造時に発生する内部残留応力を解放し、ブレー
ド歪みが解消されるとともに、切断、溝入れ加工時の加
工精度が向上する。

【００３０】（２）フランジ軸ヘの取り付け時のなじみ
がよくなり、外周振れ、側面振れが抑えられ、外周に総
型形状を施したブレードでは溝形状が良好で、かつ外周
全体が研削に寄与するため寿命が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明におけるスリットの形成の態様を示
す。

【図２】 本発明と比較例とのセラミックス切り出しチ
ップの真直度を示す。

【符号の説明】

１ 極薄ブレード ２ フランジ取付け用内周穴 ３ スリット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全体が砥粒層からなる円板状の切断ブレ
   ードにおいて、そのブレードの内周穴より放射状にスリ
   ットを複数本設けたことを特徴とする内周スリット付き
   極薄ブレード。
2. 【請求項２】 スリットの長さがブレード幅の３０％〜
   ７５％の長さであることを特徴とする請求項１に記載の
   内周スリット付き極薄ブレード。
3. 【請求項３】 スリットに樹脂を充填したことを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の内周スリット付き
   極薄ブレード。