JPS62107909A - 二枚刃コアドリルの生産方法 - 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〕 この発明は、支持体の基部に一体的に成形された電鋳物
から成る同心の内刃、外刃を具備する二枚刃コアドリル
およびその生産方法に関する。

〔従来技術〕

円筒体を切削加工するための二枚刃コアドリルが提供さ
れている。公知の二枚刃コアドリルは、大小２枚の円筒
体を具備し、切刃が円筒体の下端に固定されて、内刃、
外刃を構成している。ここで、切刃は、一般に、ダイヤ
モンド等の砥粒子を結合して構成されたセグメント（破
片）、または、一体リングから成り、銀ロー付けなどに
よって円筒体の下端に接着される。そして、円筒体は、
同心状になるように、各上端基部が結合される。

このような構成の二枚刃コアドリルは、ある程度の同心
度の下で、ディスク（ドーナッツ状の円盤）を切抜くこ
とができる。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、最近では、極めて高い同心度が、ディス
クに要求され、たとえば、光ディスクや磁気ディスクで
は、数１０ｐｍの同心度が要求される。また、ディスク
を駆動するようにガイドコアが中心孔に縁返し挿入され
るため、ディスクの内周面が欠けやすい、そのため、欠
けを防ぐように、切削加工において、ひずみがディスク
の内周面に生じてはならない、更に、加工時間を短縮し
て、量産することも必要とされる。

しかしながら、上記の公知二枚刃コアドリルでは、２枚
の円筒体を同心に結合すること自体が難しいのに加えて
、切刃が円筒体に高い同心度で銀ロウ付けし難い、その
ため、高い同心度のコアドリルが構成されず、内径、外
径の寸法精度の高いディスクが加工できない、また、ひ
ずみの発生は、ディスクの内周面を滑面とすることによ
って防１ヒでき、そのために、コアドリルの切刃面を滑
面に形成することが要求される。しかしながら、公知の
構成では、切削面を滑面に形成することが難しい、また
、切刃が比較的厚いため、摩擦抵抗（通常、垂直方向の
摩擦抵抗をさす）が大きくなる、そのため、切刃の熱膨
張、強度低下等を防止するように、コアドリルの回転数
が制限され、切削時間が短縮できず、従って、ディスク
の量産が難しかった。

上記のように、公知の二枚刃コアドリルは、高い同心度
の加工、内周面のひずみ除去、量産のいずれの条件も満
足せず、公知の二枚刃コアドリルは、光ディスクやｍ％
ディスクのようなディスクの切削加工に利用し難い。

また、従来、光ディスク、磁気ディスクは、アルミニウ
ム等の金属から加工されていたが、最近では、光ディス
ク等の材料として、ソーダ石灰ガラスのような脆性材料
が利用されつつある。このような脆性材料は、金属材料
に比較して、破壊し易く、切削加工時の摩擦抵抗が小さ
いことが望まれている。この点からも、切刃が比較的厚
く摩擦抵抗の大きな公知の二枚刃コアドリルは使用しに
くい。

そして、ソーダ石灰ガラスから成形される光ディスク、
磁気ディスク等は、二枚刃コアドリルを使用せず、通常
、以下のように加工される。

１、正方形のソーダ石灰ガラス板の四隅を切取る。

２、ガラス板を固定し、中心孔を穿孔する。

３、中心孔に回転軸を嵌合させ、ガラス板を回転させな
がら、外径寸法に切削する。

このような方法では、同心度の高い加工や内周面の滑面
加工が可能である反面、工具の交換やガラス板の取付は
等に時間を要し切削時間が長くなるため、ディスクが量
産できない。

〔発明の目的〕

この発明は、同心度の高い加工、内周面の滑面加工に加
えて、切削時間の短い二枚刃コアドリルおよびその生産
方法の提供を目的としている。

〔発明の概略〕

この目的を達成するために、この発明の二枚刃コアドリ
ルの切刃は、被電解金属と砥粒子との結合物である電鋳
物から成形されている。つまり、この発明に係る二枚刃
コアドリルは、支持体の基部に一体的に成形された電鋳
物から成る同心の内刃、外刃を具備し、少なくとも、内
刃の外周面および外刃の内周面が滑面に構成されている
。

また、この発明に係る二枚刃コアドリルの生産方法によ
れば、支持体に環形部の同心な内周面および外周面に電
鋳層を蓄積させ、その後、環形部を溶解除去して、同心
の内刃、外刃を支持体の基部に一体的に成形している。

ここで、支持体の環形部の内周面および外周面に電鋳層
を蓄積させる代りに、支持体の環形部に形成された２個
の同心環状溝に電鋳層を蓄積させてもよい。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について詳
細に説明する。

この発明に係る二枚刃コアドリルの生産方法によれば、
二枚刃コアドリル１０に加工される支持体１２は、第１
図に示すように、大径の基部１４と、基部から延出した
小径の環形部１Ｂとを一体に備えた段付き円筒形状に成
形される。支持体１２は、導電性材料より形成され、支
持体の材質は、後述する溶解液に対応して、選らばれる
。たとえば、溶解液がカセイソーダであれば、支持体は
アルミニウムから形成される。そして、基部１４は、環
形部１６と反対方向に延出した、たとえば中実の、ロッ
ド１８を有し、ロッドは、ディスクを切削加工する際、
工作機械の駆動軸に連結される。ロッド１８の軸心２Ｇ
に同軸な孔２２が、環形部１６の中央に穿孔され、環形
部の外周面２４は、内周面２Ｂと同心に、つまり、軸心
２０と同心に形成される。軸心２０と同軸な中央孔２２
の穿孔加工および環形部１６の成形加工は、旋盤等によ
って容易に行なえ、同心度の極めて高い周面２４．２６
を持つ環形部１８が得られる。

環形部１６の内径ｄは、詳細は後述するが、成形される
コアドリルｌＯの内刃３０の外径を、外径りは外刃３２
の内径をそれぞれ規定するため、コアドリルの形状を考
慮して決定される。

電鋳加工において、電鋳層が、環形部の周面２４．２６
にのみ蓄積されるように、非導電性材料が。

周面２４．２６以外の支持体１２の表面に被覆される。

つまり、粘着紙などの非導電性材料が、環形部の前端面
３２．基部の周面３３、前端面３４．後端面３５および
基部のロッドの周面３６．＠端面３７に被覆される。

それから、支持体１２は、陰電極に接続され、第３図に
示すように、電鋳槽４０の電解液４２に浸漬される。ま
た、陽電極に接続された被電解金属４４が、環形部１Ｂ
の前端面３２と平行に電解液４２に浸漬される。たとえ
ば、電解液４２として流醸ニッケル液が、被電解金属４
４としてニッケルバーが、それぞれ使用できる。ここで
、ダイヤモンドあるいは立方晶窒化ホウ素等の砥粒子が
、ＴＬ鋳層４０に況入されている。それから、支持体１
２と被電解金属４４との間に通電される。すると、金属
メッキと同様の原理で、支持体１２に電鋳加工が施され
る。そしζニ、電解液の砥粒子は、非導電性材料の被覆
されていない環形部の外周面２４、内周面２Ｂに付着し
ながら被電解金属４４のイオンと混合して蓄積し被覆さ
れる。このようにして、ｉＴｉ鋳物の層、つまり、電鋳
層２５が外周面に、電鋳層２７が内周面にそれぞれ形成
される（第４図参照）。ここで、非導電性材料の被覆さ
れた支持体１２の他の表面に、電鋳層は形成されない。

電鋳加工後、支持体１２は、電鋳槽４０から取出され、
第５図に示すように、環形部１Ｂを除去するように、環
形部が、溶解槽４６の溶解液４８に浸漬される。溶解液
４８は、電鋳層２５．２７を溶解せず、環形部１６のみ
を溶解する溶液から構成される。溶液は、支持体および
被、電解金属との関係から選らばれ、たとえば、支持体
１２の材質がアルミニウム、被電解金属がニッケルバー
であれば、カセイソーダ２０％溶液が使用される。その
ため、溶解液４８に浸漬された支持体の環形部１６は、
溶解除去され、電鋳層２５．２７が残される。そして、
残存する電鋳層２５、２７は、支持体１２の基部１４と
一体的に成形され、これらの電鋳層は、同心な外刃３０
、内刃２８をそれぞれ構成する。そして、第２図に示す
二枚刃コアドリルｌＯが成形される。そして、その後、
冷却液注入用の貫通孔４５が、機械加工によって、切刃
２８．３０間で基部１４に形成される。なお、溶解液４
８に浸漬する前に、旋盤等によって環形部１Ｂの一部を
部分的に除去しておけば、溶解液による環形部の除去が
、短時間でなされる。

上記実施例において、非導電性材料は、環形部の周面２
４．２Ｂに被覆されない、しかし、非導電性材料の小片
を周面２４．２Ｂに被覆しておけば、第２図に示すよう
に、切粉排除用の貫通孔４７の形成された切刃２８．３
０が得られる。無為、非導電性材料の小片を使用せず、
コアドリル１０の成形後、機械加工によって、貫通孔４
７を形成してもよい６図示の貫通孔４７は、スリット状
をしているが、他の形状、たとえば、楕円形、円形でも
よい、なお、切刃２８．３０の前端部まで延出するよう
に１貫通孔４７を形成してもよい。

上記のように、内刃２日は、環形部１Ｂの内周面２８に
蓄積した電鋳層２７から、外刃３０は外周面２４に蓄積
した電鋳層２５から、それぞれ構成される。そのため、
環形部ＩＢの対応する周面に接していた内刃２８の外周
面、外刃３０の内周面は、砥粒子の高さが均一化され、
表面あらさの小さな滑面となる。従って、このような二
枚刃コアドリルｌＯによって、ディスクを穿孔加工すれ
ば、ディスクの内周面、外周面が、滑面に加工できる。

つまり、内周面にひずみを生じさせることなく、ディス
クが加工でき、ガイドコアの間欠的な挿入にも耐えて欠
けの生じないディスクが提供される。また、ディスクの
外周面も滑面に加工され、ひずみが生じないので、欠け
はディスクの外周面にも生じない。

また、第１図および第２図かられかるように、内刃２８
の外周面、外刃の内周面の径は、環形部１Ｂの内径、外
径にそれぞれ一致する。環形部１Ｂの周面は、上記のよ
うに、高い同心度で形成されるため、高い同心度の内刃
２８、外刃３０を持つコアドリル１０が成形できる。こ
の発明によれば、同心度３涛■の二枚刃コアドリル１０
が得られた。このようなコアドリルｌＯを利用すれば、
高い同心度のディスクが加工できる。たとえば、光ディ
スクや磁気ディスクの同心度の公差が、５０４ｓ程度で
あるのに対して、このコアドリル１０を利用した加工で
は、公差より一桁同心度の高い光ディスク、磁気ディス
クが加工できる。

更に、穿孔加工されるディスクの大きさ、つまり、その
内径、外径に対応して環形部１Ｂの内径。

外径を決めれば、ディスクと完全に一致した形状のコア
ドリルｌＯが成形できる。従って、コアドリル１０によ
る一度の切削加工で、ディスクが加工できる。更に、内
刃２８の厚さｔ、外刃３０の厚さＴは、電鋳加工におい
て、通電される電流値、通電時間等により、容易に調整
でき、極めて薄い切刃が形成できる。つまり、この発明
によれば、公知技術では難しかった刃厚０．５ないし２
鵬膳の切刃は、いうまでもなく、刃厚４０ル曽の切刃が
容易に成形できる。そして、刃厚ｔ、Ｔが薄くでき、摩
擦抵抗が小さいため、コアドリル１０を高速回転して切
削加工できる。つまり、切削時間が短縮される。

上記のように、この発明のコアドリル１０によれば、一
度の切削加工でディスクを切抜けるとともに、切削時間
も短い、従って、ディスクの量産が可能となる。

なお、電鋳４ｆｉ４０において、支持体１２は、環形部
の周面２４．２Ｂに均一な厚さで電鋳層２５．２７が蓄
積されるように、軸心２０の回りで定速回転されること
が好ましい、また、支持体１２は、通常、第３図に示す
ように、軸心２０が水平になるように、電鋳槽４２内に
配設される。しかし、電鋳層２７が内周面２Ｂ上に均一
に蓄積されるように、支持体１２を傾めに配置してもよ
い（第６図参照）、ここで、傾斜角０は、電鋳Ｎ２７が
内周面２Ｂの奥方まで均一に蓄積されるように、環形部
１Ｂの長さ、中心孔２２を考慮して決められる。なお、
砥粒子が電解液４２内に均一に分布されるように、適当
な攪拌手段によつ。

て、電解液４２を定期的、または常時、攪拌することが
好ましい。

第７図に示すように、和紙、７ノードパツク（商標）の
ような浸透性材料から上方の開口した容器５０を構成し
、この容器を電鋳槽４０に配設してもよい。ここで、ダ
イヤモンド等の砥粒子は、容器５０内で電解液４２に混
入され、支持体の環形部１６は容器内に置かれる。なお
、容器５０は、電鋳槽内の基台（図示しない）上に積載
される。勿論、ワイヤー等によって、容器５０を懸下し
てもよい。

上記のように容器５０に支持体１２を浸漬する方法では
、高（かつ均一な密集度の砥粒子が利用できる。そのた
め、砥粒子の移動距離が短くなり、反応速度が早められ
る。また、均一な厚さの電鋳層２５．２７が得られる。

特に、この方法は、大きな砥粒子を利用する場合、効果
が大きい。

また、環形部１Ｂが上方に位置するように支持体１２を
電鋳層４０内に配置し、容器５２の側壁を支持体の基部
１４に連結して容器を構成してもよい（第８図参照）、
この場合でも、第７図に示す実施例と同様の効果が得ら
れる。

上記実施例では、電鋳層２５．２７は、環形部１８の外
周面２４、内周面２８にそれぞれ蓄積される。しかし、
外周面２４、内周面２６を持つ環形部１６の代りに、支
持体１１２は、２個の同心環状溝５４．５Ｂを持つ環形
部ｔｔｅを具備して構成してもよい（第９図参照）。

ここで、環形部１１１３は、合成樹脂のような非導電性
材料から構成され、アルミニウムから成る基部１４に固
定される。そして、その後、電鋳層が基部１４と一体的
に成形されるように、基部１４に達する深さに、環形溝
５４．５６が加工されている。

このような構成の支持体１１２において、非導電性材料
が、環形部ｔｔｅを除き、支持体１１２の全周面に被覆
される。それから、支持体１１２は、陰電極に接続され
、第１０図に示すように、電解液４２に倒立して浸漬さ
れる。陽電極に接続された被電解金属４４は、環形部１
１６の上方で電解液４２に浸漬される。そして、支持体
！１２と被電解金属４４との間に通電されると、電解液
の砥粒子は、被電解金属４４のイオンと混合する。しか
し、環形部が非導電性材料から成るため、電鋳物は、環
状部５４．５Ｅｌの周面に蓄積せず、基部１４から上方
に環状部５４．５６内で逐次蓄積され、環状部の形状に
対応した電鋳層が、基部１４と一体的にそれぞれ形成さ
れる。環形部１１１３が合成樹脂から成るとともに、ア
ルミニウムから成る基部１４は被導電性材料によって被
覆されているため、環状部５４．５Ｂ以外の部分に、電
鋳層は蓄積しない。

それから、上記と同様に、支持体の環状部１ｉｆｔは、
溶解槽４６に浸漬され、溶解除去される。そして、環形
溝５４．５８に対応した形状の同心の電鋳層が、基部１
４と一体に残される。これらの電鋳層は、同心な内刃２
８、外刃３０を構成し、第２図に示す二枚刃コアドリル
１１０が成形される。なお、この実施例では、環形部ｔ
ｔｅが合成樹脂から成るため、２０％カセイソーダの代
りに、有機溶剤が溶解液として選らばれている。

このような方法では、環状部５４，５１３内の電鋳層は
、その内周面、外周面が環形溝の周面に接した状態で、
蓄積される。そのため、電鋳層の周面、つまり、内刃２
８、外刃３０の内周面、外周面は、砥粒子の高さが均一
化され、表面あらさの小さな滑面となる。従って、この
ような二枚刃コアドリル１１０でディスクを穿孔加工す
れば、ディスクの内周面、外周面が、滑面に加工できる
だけでなく、被加工物の内周面、切抜かれる被加工物の
コアの外周面も、滑面となる。また、切刃２８．３０の
両面が、同様な滑面にそれぞれ形成されるため、切削加
工時の半径方向の摩擦抵抗が、均一化される。

そのため、コアドリルの振れが防上され、同心度の高い
切削加工が回部となる。

また、環状溝５４の溝厚ｔが内刃２８の厚さに、　ｊｊ
：１形溝５Ｂの溝厚Ｔが外刃３０の厚さに、完全に対応
するため、切刃２８．３０の厚さが正確に調整される。

更に、第１１図に示すように、環形溝５４．５Ｂに延出
した突起５８．　Ｈを基部１４に設ければ、基部上で環
状部に蓄積される電鋳層と基部との間に大きな連結面積
が確保される。そのため、切刃２８．３０は。

支持体の基部１４に強固に成形され、切刃の強度が増加
する。

コアドリル１１２についても、図示しないが、冷却液注
入用貫通孔４５．切粉排除用貫通孔４７を形成すること
が好ましい。

この発明による二枚刃コアドリル１０，１１０は、切刃
２８．３０が薄く成形されるため、摩擦抵抗も小さく、
パリが生じにくい。しかし、摩擦抵抗が急変しないよう
に、粘着テープを被加工物の下面に貼付し、粘着テープ
の一部まで切削すれば、パリの発生が完全に防止できる
。また、被加工物と同一材質のすて部材を被加工物の下
面に接着剤で固定し、すて部材の一部まで切削してもよ
い。後者の場合、エタノール、メタノールのような有機
溶剤で溶解される接着剤を選択すれば、後加工が容易に
なされる利点がある。このようなりｃ着剤として、たと
えば、アトフィックスワックス（。商標）があげられる
。

〔発明の効果〕

上記のように、この発明によれば、電鋳物からなるため
、同心度の高い内刃、外刃を持つ二枚刃コアドリルが得
られ、このドリルを使用すれば、一度の穿孔加工で同心
度の高いディスクが得られる。また、コアドリルは、内
刃の外周面、外刃の内周面が滑面であるため、ディスク
の内周面、外周面も滑面に加工され、ひずみが生じない
。従って、欠けの生じにくい強度的に優れた周面を持つ
ディスクが加工される。更に、電鋳層から成る内刃、外
刃は、刃厚の制御が容易であり、摩擦抵抗の小さな薄い
切刃が得られるため、このコアドリルを利用すれば、回
転速度の大きな切削加工が可能となる。・一度の加工で
切削できるとともに、切削時間を短縮できるため、ディ
スクの量産が可能となる。

そして、この発明による二枚刃コアドリルの生産方法に
よれば、同心度の高い切刃を持ち、ディスクの周面を滑
面に加工する二枚刃コアドリルが容易に得られる。また
、生産されるコアドリルは、切刃が支持体の基部に一体
的に成形されるため、強度的に優れたものとなる。

上述した実施例は、この発明を説明するためのものであ
り、この発明を何等限定するものでなく、この発明の技
術範囲内で変形、改造等の施されたものも全てこの発明
に包含されることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、環状部に同心の内周面および外周面を持つ支
持体の斜視図。 第２図は、この発明の生産方法によって得られた二枚刃
コアドリルの斜視図、 第３図は、環状部に電鋳層を蓄積するために、電解液に
浸漬された支持体の一部破断正面図、第４図は、電鋳層
が環状部に蓄積された支持体の一部破断正面図、 第５図は、環状部を溶解除去するために、溶解液に浸漬
された支持体の一部破断正面図、第６図ないし第８図は
、別実施例の生産方法における、電解液に浸漬された支
持体の一部破断正面図、 第９図は、環状部に２個の同心環状溝が形成された支持
体の斜視図、 第１０図は、電解液に浸漬された支持体の一破断正面図
、 第１１図は、環状溝の下面付近を拡大して示す支持体の
拡大縦断面図である。 １０．１１０＝二枚刃コアドリル、１２．１１２：支持
体、１４：支持体の基部、１６，１１６：支持体の環状
部、２２：環状部の中心孔、２４：環状部の外周面、２
５．２７：電鋳層、２８：環状部の内周面、２８：内刃
（切刃）、３０：外刃（切刃）　、　４０：　＠内槽、
４２：電解液。 ４４：被電解金属、４５：冷却液注入用貫通孔、４６：
溶解槽、４７：切粉排除用貫通孔、４８：溶解液、５０
．５２：容器、５４．５６：環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）支持体の基部に一体的に成形された電鋳物から成
   る同心の内刃、外刃を具備し、少なくとも、内刃の外周
   面および外刃の内周面が滑面に構成されている二枚刃コ
   アドリル。（２）内刃の内周面および外刃の外周面も滑
   面に構成されている特許請求の範囲第１項記載の二枚刃
   コアドリル。 （３）内刃、外刃の刃厚が４０μｍないし２ｍｍである
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の二枚刃コアド
   リル。 （４）冷却液注入用の貫通孔が、内刃、外刃間で支持体
   の基部に形成されている特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれか記載の二枚刃コアドリル。 （５）切粉排除用の貫通孔が、内刃、外刃に形成されて
   いる特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか記載
   の二枚刃コアドリル。 （６）支持体の環形部の同心な内周面および外周面に電
   鋳層を蓄積させ、その後、環形部を溶解除去して、同心
   の内刃、外刃を支持体の基部に一体的に成形した二枚刃
   コアドリルの生産方法。 （７）支持体の環形部の内周面および外周面に電鋳層を
   蓄積する際、支持体が回転される特許請求の範囲第６項
   記載の二枚刃コアドリルの生産方法。 （８）電鋳槽内に配設され内部に砥粒子の収納された浸
   透性材料の容器に、支持体が浸される特許請求の範囲第
   ６項記載の二枚刃コアドリルの生産方法。 （９）浸透性材料の容器の上方開口から、支持体が容器
   に挿入される特許請求の範囲第８項記載の二枚刃コアド
   リルの生産方法。 （１０）環形部が上方に位置するように支持体が電鋳槽
   に配置され、浸透性材料は、その側壁が支持体の基部に
   連結されて上方が開口した容器を構成している特許請求
   の範囲第８項記載の二枚刃コアドリルの生産方法。 （１１）支持体の環形部に形成された２個の同心環状溝
   に電鋳層を蓄積させ、その後、環形部を溶解除去して、
   電鋳物から成る同心の内刃、外刃を支持体の基部に一体
   的に成形した二枚刃コアドリルの生産方法。 （１２）支持体の基部から環形に突起を延出させ、電鋳
   物と基部との連結面積を増した特許請求の範囲第１１項
   記載の二枚刃コアドリルの生産方法。