JPS61203207A - ボール盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、穴を規定の深さに精密に穴あけするための押
えを使用するボール盤に関するものであり、特に面積の
小さい位置合せ接触パッドを有する押えに関するもので
ある。

［従来技術］ ボール盤は、各種の製品を製作するため、極めて多くの
工程で使用される。特に重要な工程の１つに、精密度の
高い、非常に細い穴をあけることを必要とする電子印刷
回路板または同様な製品の製作がある。回路板の製造に
は、銅および誘電体層の積層板が用いられることが多く
、誘電体は主としてガラス繊維およびエポキシ樹脂で形
成される。製作工程によって、積層回路板の途中まで、
すなわち外側の銅層を貫通し、誘電体層の途中ま−で穴
あけが必要な場合がある。

かかる精密な穴は、「スポットフェース穴」と呼ばれる
こともあり、その−例として、上記の回路板のような積
層板の内面の整合をＸ線により検査するための窓として
用いる直径０．１２５インチ（３，１７５＋＋＋ｎ）　
、深さ０．００４±０．０００５インチ（０，１０２±
０．０１２７ｎｍ）の穴がある。市販のボール盤では、
上記のスポットフェース・ホールを、上記の深さの条件
を再現性良く満たすため十分な精密度で穴あけすること
ができないという問題がある。かかる装置の構造では、
通常ボール盤は、中ぐり捧として形成したドリル・ビッ
ト（ドリルの刃先）を回転させるスピンドルを有し、さ
らにドリル・ビットを取囲む押えを有する。押えは、穴
あけされる表面に接触する位置決め接触パッドを有する
。押えは、所定の深さの穴をあけるため、ドリル・ビッ
トの漸進を止める深さゲージの作用をする。押えにはま
た、穴あけされる加工物の部分からの切りくずを除去す
るため、空気を真空により吸引するための開口部が設け
である。

上記の装置では、接触パッドの接触面と、加工物表面と
の境界面が、穴の深さを測定する基準面となる。加工物
表面に起伏や凹凸があったり、加工物表面に穴あけによ
って生ずる切りくずが付着したりすると、基準面の位置
の精度が減少し、所定の穴の深さが維持できなくなる。

上記の装置では、表面の起伏や凹凸に十分に適応するこ
とができず、押えの開口部すなわち吸気ポートでは、接
触パッドと加工物との間の境界面から、障害となる切り
くずをすべて除去するため、十分に空気を吸引すること
はできない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明によるドリル・ビットと、ドリル・ビットを取囲
み、ドリル・ビットを受ける通路となる穴が中央にある
接触パッドを有する押えとを有するボール盤により、上
記の問題は解決し、他の利点も得られる。本発明の目的
は、接触パッドと加工物との間の境界面の面積を減少さ
せ、ドリル・ビットとこれを取囲む接触パッドとの間に
の空間を最小にすることにより、加工物の表面の起伏や
凹凸の基準面の位置に対する影響を減少させることにあ
る。本発明のもう一つの目的は、接触パッドと加工物と
の間の境界面から切りくずをより完全に除去するため、
吸気による空気の流れの方向を改良することにある。

［問題点を解決するための手段］ これらの目的は、ドリル・ビットが穴を通過する間に間
隙を得るため、押えの穴の直径を、ドリル・ビットの直
径よりわずかに大きくすることにより達成される。さら
に、接触パッドは、円形に製作し、外径は穴の直径の約
２倍より小さくする。

この特徴により、加工物表面の離れた位置に起伏があっ
ても、基準面の位置は影響を受けず、接触パッドと加工
物表面との間の境界面と、その境界面の起伏が最小にな
る。吸気ポートは、穴の近くの接触面に位置し、穴あけ
の切りくずを確実に除去するため、境界面を直接吸気す
るために穴と連絡している。この特徴により、接触パッ
ドと加工物との間に切りくずが入り込むことなく接触パ
ッドが直接工作物の表面上にセットされる。

［実施例］ 第３図は、電子回路盤の穴あけに現在用いられている代
表的なボール盤２０を様式化して示したもので、テーブ
ル２４上に加工物２２をセットとしたところを例示しい
てる。このボール盤２ｏはキャビネット２６およびこれ
から水平に伸びた可動アーム２８を有しアーム２８はそ
の外側端部にモータ３０を支持している。スピンドル３
２およびチャック３４がモータ３０から伸び、モータ３
０により回転駆動される。ドリル・ビット３６はチャッ
ク３４内に支持され、押え３８を通過して加工物２２に
接触している。

押え３８はフレキシブル・ホース４２と真空ポンプ４４
に接続されたチェンバ４ｏを有し、押え３８の下側にあ
る接触パッド４８中の吸気ポート４６中に開口している
。

接触パット４８は、押え３８と一体形成され、加工物２
２の上面に接触する外側リム面が設けられている。吸気
ポート４６は、パッド４８のリム内に位置し、ドリル・
ビット３６はポート４６とパッド４８の中心軸に沿って
通過する。

操作時には、アーム２８がキャビネット２６内の機構（
図示せず）により垂直に駆動され、加工物２２に穴をあ
けるとき、ドリル・ビット３６を加工物２２中に前進さ
せ、穴あけが完了するとドリル・ビット３６を加工物２
２から後退させる。

穴あけ中は、モータ３ｏはドリル・ビット３６を内の吸
気により、穴あけの位置から除去される。

押え３８は、モータ３０のハウジングに噛み合い、ドリ
ル・ビット３６が、加工物２２中に貫入する深さを制御
する止めとしてで使用することができる。

押え３８をドリル・ビット３６の垂直移動を制限するた
めに使用する場合は、押え３８は主としてドリル・ビッ
トにより中ぐりされる穴の深さを決める深さゲージとし
て用いられている。この深さゲージのための基準面は、
接触パッド４８のリムと加工物２２の表面との境界面に
設定される。

加工物２２の表面に凹凸があると、基準面の位置が変り
、加工物２２に穴を連続してあける場合の精密度と再現
性が低下する。チェンバ４ｏ中の吸気はまた、パッド４
８と加工物２２との境界面からの切りくずを清掃する助
けになり、切りくずによる深さの誤差を減少させる。押
え３８をモータ３０のハウジングに接合させる機構は、
説明を容易にするため図から除去しであるが、この機構
は周知のものである。

第１図および第２図は、本発明による押え５０を示す。

圧力脚（押え）５０は、ベース５２およびこれから離れ
て伸びる接触パッド５４からなる。

パッド５４はベース５２から押え５０のリム５８へ伸び
る円すい台形のハウジング５６を有する。

ハウジング５６内には、ハウジング５６の軸に沿った中
央の六６２として通路６０があり、この通路６０には、
六６２からその側壁に向って放射状に伸びた断面のチェ
ンバ６４が設けられている。

チェンバ６４は、ハウジング５６の軸に平行に伸びた形
状で、チェンバ６４のこの形状により、チェンバ６４が
穴あけ操作の進行中に、第３図の加工物２２のような加
工物の部分に吸気を与えるダクトとして作用することが
できる。

チェンバ６４はリム５８で終り、また横に１円すい台表
面６６まで伸びて吸気ポート６８を形成する。このよう
に、ポート６８の一部がリム５８に直接開口し、一方、
ポート６８の他の一部は表面６６に開口する。

六６２のベース５２上および近くの部分は直径が拡大さ
れ、穴あけ操作中にチャック（第３図）が下降する領域
７０を形成する。また、ベース５２には押え５０を第３
図のボール盤のようなボール盤に取り付けるためのねじ
（図示せず）を受けるさら穴が設けられている。特に、
かかるボール盤は第３図の仮想線７４に示す周知のフレ
ームを有し、これによって脚５０等の押えが第３図のス
ピンドル３２等のスピンドルに位置決めされる。

フレーム７４は、スピンドル３２が加工物２２に向って
進むにつれて押え３８または５０を加工物２２に押し付
ける所定の圧力を与えるスプリング７６（第３図）を含
んでいてもよい。

押え５０の製作中、六６２の大きさはドリル・ビット３
６の大きさによって選択する。すなわち、六６２の直径
は、穴あけ操作中に、ドリル・ビット３６が通路６ｏに
沿って移動できる適当な間隙を設けるため、ドリル・ビ
ット３６の直径よりわずかに大きく、例えば１０％大き
くする。六６２の直径を最小にすることにより、リム５
８の大きさも最小になり、加工物２２への穴あけの精密
度への２倍の利点を有する。リム５８の外径は、加工物
２２の表面の変形または、損傷させることなく、押え５
ｏを加工物２２は押し付ける力を支持することのできる
接触面をパッド５４に与えるように選択する。リム５８
の内外径を最小にすることにより、穴あけ位置からかな
り離れた表面の変動により、穴の深さを測定する基準面
の設定に影響を与えない。さらに、さらにリム５８の接
触面を最小にすることにより、加工物２２の表面におけ
る近くの変動が基準面の設定に影響を与える可能性を最
小にする。

第３図のボール盤２０のようなボール盤への押え５０の
結合については、押え５０は、吸気ホース４２を押え５
０に接続させるため、ベース５２により押え３８のベー
ス部に形状の類似したハウジング（図示せず）に固定す
ることができる。これにより、チェンバ６４に吸引力が
与えられ、切りくずを穴あけ位置から除去するため、チ
ェンバ６４へ、さらにホース４２へと吸引する空気をポ
ート６８へ流し始めることができる。本発明の特徴は、
リム５８に直接ポートを取付けたことである。リム５８
が比較的小さいため、接触パッド５４と加工物２２との
間の境界面に切りくずが集まる面積が小さくなる。この
ように、チェンバ６４中の吸気がパッド５４と加工物２
２との間の境界領域をより良く清掃することができる。

リム５８側面の表面６６上のポート６８の延長部により
、さらに加工物２２の表面の至近から切りくずを除去す
ることができる。

押え５０の実施例の寸法の１例として、穴の直径は０．
１８７５　（４，７６３ｍｍ）インチであり、これはポ
ート６８の断面の幅も同じである。第１図の平面図にお
けるポート６８の前断面幅は、０゜４３７５　（１１，
１１３ｎｍ）インチである。第２図の立面図におけるポ
ート６８の高さは０．１４５　（３，６８３ｎｎ）イン
チである。穴７２の中心と、ベース５２の中心との間隔
は０．８８０　（１３，５５２ｍｍ）インチである。ベ
ース５２に接するハウジング５６の直径は１．０００　
（２５，４ｍ）インチである。第２図の立面図における
ハウジング５６の高さ、およびベース５２の表面上の接
触パッド５４の高さは、０．３２５　（８，２５５１１
Ｉ１１）インチである。ベース５２の厚みは０．１２５
　（３，１７５画）インチである。領域７０の直径は０
．３１２５　（８，０１７５ａｍ）インチである。ベー
ス５２の直径は２．１２５　（５３，９７５ｍ）インチ
である。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、ドリル・ビットを取
り囲む接触パッドの面積を低減したのでドリル・ビット
が加工物の表面の凹凸から受ける影響が減少する。さら
に、接触パッド内に直接。

切りくず吸引用のポートを形成したので、切りくず吸引
動作の効率が向上する。このとき、接触パットの面積が
小さいことは、切りくずが集まる面積が小さくなること
を意味し、やはり切りくずを除去する動作を助ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法により製作した、吸気のダクト
となる側面延長部を有するドリルの通路を有する押えを
、加工物の側から見上げた平面図、第２図は断面を縮小
した位置決め接触パッドを示す、第１図の押えの側面図
、 第３図は、従来技術によるドリル・チャックと加工物と
の間に押えを有し、吸気作動の切りくず除去装置を有す
るボール盤の簡略化した図である。 ２０・・・・ボール盤、２２・・・・加工物、３６・・
・・ドリル・ビット、３８・・・・押え、４６・・・・
吸気ポート、４８・・・・接触パッド、５０・・・・押
え、５４・・・・接触パッド、６８・・・・吸気ポート
。 第１１ 本発明の押えのイレｊ面田 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ドリル・ビットおよび該ドリル・ビットを取り囲む押え
   を有するボール盤において、 上記の押えは、 （ａ）ベースから離れて伸び、上記のドリル・ビットを
   受ける貫通穴のある接触パッドを有し、（ｂ）上記の穴
   の直径は、上記のドリル・ビットが通過する場合にすき
   間ができるように、上記のきりビットの直径よりわずか
   に大きく、 （ｃ）上記の接触パッドは、穴あけの精密度を改善する
   ため、穴あけ作業中に加工物の上記のドリル・ビットに
   隣接する部分のみに接触するように、上記の穴の直径の
   約２倍より小さい外径を有し、（ｄ）上記の押えはさら
   に、穴あけ作業中に伴う切りくずを除去するため、上記
   の穴の片側に形成した吸気ポートと、上記の接触パッド
   に開口部を有することを特徴とするボール盤。