KR20000023028A - 바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드, 코어드릴 및이들을 사용한 가공장치 - Google Patents

바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드, 코어드릴 및이들을 사용한 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 제1 목적은, 절단 중의 절단저항을 양호하게 감소시킬 수 있고, 절단 중에 절단저항을 받아 피절단물이 휘어져 바깥둘레칼 블레이드와 접촉한 경우에 생기는 치핑을 방지하고, 절단종료시에 일어날 수 있는 바깥둘레칼 블레이드의 절단불량 현상을 방지하여 거스러미의 발생을 방지할 수 있도록 한 바깥둘레칼 블레이드 및 절단가공장치를 제공하는 것에 있다.
원반형의 금속기판과 그 금속기판의 외주부에 마련되고 또한 연마입자를 고착시킨 팁 부분을 갖고, 그 금속기판의 측면에 또한 그 팁 부분의 내측에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련함과 동시에, 그 팁 부분의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.

Description

바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드, 코어드릴 및 이들을 사용한 가공장치{Outer diameter blade, inner diameter blade, core drill and working apparatus with them}
본 발명은 금속 재료, 세라믹스 재료, 반도체 단결정 재료, 유리 재료, 수정 재료, 석재, 아스팔트 재료, 콘크리트 재료 등의 경질 재료를 절단가공하는 경우에 사용되는 바깥둘레칼(外周刃) 블레이드, 안둘레칼(內周刃) 블레이드 및 그 바깥둘레칼 블레이드 및 안둘레칼 블레이드를 사용한 절단가공장치, 및 경질 재료에 구멍을 뚫는 가공을 실시하기 위한 코어드릴(core drill) 및 그 코어드릴을 구동하는 코어드릴 가공장치에 관한 것이다.
종래의 바깥둘레칼 블레이드 및 바깥둘레칼 블레이드를 사용한 절단가공장치에 대해 도 18∼도 21에 의해 설명한다.
종래의 바깥둘레칼 블레이드 10은 도 18에 도시한 바와 같이, 고속회전하는 원반형의 금속기판 12와 그 외주부에 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 다이아몬드 연마입자나 CBN 연마입자를 고착시킨 팁 부분 14로 구성되어 있다. 16은 그 금속기판 12의 중앙부에 천공된 축구멍이다. 18은 절단가공장치로 모터 등의 구동수단을 내장한 회전구동부 20과 그 회전구동부 20에 접속된 회전축 22를 갖고 있다[도 19(a)(b)].
종래의 바깥둘레칼 블레이드 10을 사용하여, 유리 재료, 세라믹스 재료, 반도체 단결정 재료, 수정 재료, 석재, 아스팔트 재료 또는 콘크리트 재료 등의 경질 재료제의 판, 로드, 튜브 등의 피절단물 G를 절단한 경우, 바깥둘레칼 블레이드 10의 팁 부분 14의 형상이 금속기판 12에 대하여 오목형, 즉 그 선단면 형상이 평탄면으로 되어있기[도 18(c)] 때문에 바깥둘레칼 블레이드 10에 의한 피절단물 G의 절단이 진행함에 따라 피절단물 G와 바깥둘레칼 블레이드 10의 사이에 절단저항이 생겨나게 된다[도 20 (a)].
그 절단저항은 피절단물 G를 휘게 하는 작용과 바깥둘레칼 블레이드 10의 금속기판 12를 젖히게 하는 작용의 2개의 작용을 동시에 하기 때문에, 피절단물 G가 바깥둘레칼 블레이드 10의 금속기판 12의 측면 12a에 접촉하여 치핑(피절단물 G의 절단면에 파편이나 단편이 들어가는 현상)이 발생하였다[도 20(b)].
게다가, 절단 중에 생긴 바깥둘레칼 블레이드 10의 금속기판 12의 젖힘[도 21(b)]이 원인이 되어, 절단면 M이 젖혀 버려 절단종료시에는 바깥둘레칼 블레이드 10의 절단불량 현상이 일어나[도 21(c)], 절단종료시에 거스러미 부분 N이 남아 버리는[도 21(d)] 문제가 있었다.
또한 종래의 안둘레칼 블레이드 및 안둘레칼 블레이드를 사용한 절단가공장치에 대해 도 26∼도 28에 의해 설명한다.
종래의 안둘레칼 블레이드 110은 도 26∼도 28에 도시한 바와 같이, 고속회전하는 중공부 112를 천공한 기판 114(예컨대, 도넛형 얇은 금속기판), 그의 내주부에 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 연마입자(절단연마입자)를 고착시킨 팁 부분 116으로 구성되어 있다.
도 27에서, 120은 종래의 절단가공장치로, 기대 122에 베어링부재 124를 통해 회전가능하게 설치된 회전축 126을 갖고 있다. 그 회전축 126의 상단부에는 회전통 130이 장착되어 있다. 그 회전통 130은 원형의 바닥판 130a 및 그 바닥판 130a 상에 세워진 원통형의 측판 130b로 형성되어 있다.
그 회전축 126의 길이방향 중심부 및 회전통 130의 바닥판 130a의 중심부에는 연삭액 배출로 128이 천공되어 있고, 연삭시에 흘러 그 바닥판 130a 상에 낙하하는 연삭액을 배출할 수 있게 되어 있다. 그 측판 130b의 상단 주연부에는 설치판 132를 통해 도 9에 도시한 구성의 안둘레칼 블레이드 110이 설치되어 있다.
134는 모터이고, 모터축 136에는 모터풀리(motor pulley) 138이 설치되어 있다. 상기 회전축 126의 중앙부에는 그 모터풀리 138에 대응하여 풀리 140이 장착되어 있다. 142는 구동벨트이고, 모터풀리 138 및 풀리 140에 현가되어 있다. 모터 134가 구동하면, 모터축 136이 회전하고, 그 회전은 모터풀리 138, 구동벨트 142 및 풀리 140을 통해 회전축 126에 전달되어, 회전축 126이 회전하도록 되어 있다.
그 회전축 126의 회전과 동시에 회전통 130, 설치판 132 및 안둘레칼 블레이드 110이 회전한다. 회전하는 팁 부분 116에 피절단물 G를 맞닿게 함으로써 피절단물 G가 그 팁 부분 116에 의해 절단된다. 144, 146은 그 회전축 126의 주벽부에 설치된 베어링부재이다.
종래의 안둘레칼 블레이드 110을 사용하여, 유리 재료, 세라믹스 재료, 반도체 단결정 재료, 수정 재료, 석재, 아스팔트 재료 또는 콘크리트 재료 등의 경질 재료제의 판, 로드, 튜브, 잉곳(ingot) 등의 피절단물 G를 워크홀더 H에 고정시킨 상태로 절단한 경우, 절단이 진행함에 따라 피절단물 G와 안둘레칼 블레이드 110의 사이에 절단저항이 생기게 된다. 그 절단저항은 안둘레칼 블레이드 110을 젖히는 작용을 하기 때문에, 피절단물이 안둘레칼 블레이드 110의 측면에 접촉하여, 접촉저항을 발생시켜 버린다.
절단저항과 접촉저항에 의해, 도 28(c)에 도시한 바와 같이, 안둘레칼 블레이드 110은 점점 더 젖혀져 버리고, 그 결과 절단종료 후의 피절단물 G의 절단면이 젖혀져 버린다. 한번 젖혀져 버린 안둘레칼 블레이드 110은 원래로 돌아가지 않게 되어, 그 이후의 절단시에는 반드시 피절단물 G의 절단면이 젖혀져 버리는 결점을 갖고 있었다.
종래의 코어드릴 212는 도 29에 도시한 바와 같이, 회전축으로서 작용하는 강철제의 생크 214의 선단에 원판형 상벽 216a 및 원통형 측벽 216b로 되는 컵형의 대금부 216를 갖추고, 대금부 216의 선단부분에 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 연마입자를 고착시킨 연마석부 218를 장착하고, 모터 등의 구동수단에 의해 그생크 214와 대금부 216과 연마석부 218를 회전시킴과 동시에 그 연마석부 218를 피가공물 W에 맞닿게 함으로써, 그 피가공물 W를 원형으로 연삭하여, 구멍을 뚫을 수 있도록 한 공구이다.
이 코어드릴 212의 생크 214에는 연삭영역에 연삭액 220을 공급하기 위한 축심 관통구멍 222이 마련되어 있다. 예컨대, 유리 등의 피가공물 W를 연삭할 때, 이 축심 관통구멍 222에 연삭액 220을 공급하면, 이 연삭액 220은 연마석부 218의 선단면 및 내외주면과 피가공물 W의 피연삭면의 사이의 극간을 통과하는 사이에, 그 연삭영역을 냉각함과 동시에 피가공물 W의 절삭 가루 및 탈락한 연마입자(이하 절삭 가루 등이라고 칭함)를 세척하여, 그들과 함께 외부로 배출된다. 이것에 의해, 코어드릴 212의 굴진속도가 증가하는 동시에 연마석부 218의 수명도 연장된다.
그렇지만, 상기 종래의 코어드릴 212를 사용하여, 비교적 두께가 두꺼운 유리 등의 피가공물 W에 구멍을 뚫는 가공을 하는 경우, 연삭의 진행에 따라 연삭깊이가 증대하면, 상기 간극을 흐르는 연삭액 220은 극히 큰 저항을 받게 된다. 이러한 경우에는, 축심 관통구멍 222를 통해 공급되는 연삭액의 유량은, 그 공급압력에 한도가 있는 것부터 급속히 감소하여 버리고, 그 결과 상기 냉각작용 및 세척작용을 이미 달성할 수 없게 되버리고, 피가공물 W의 내외의 연삭측면 226a, 226b와 코어드릴 212의 연마석부 218의 내외측면에 유리의 절삭 가루 및 탈락한 연마입자(절삭 가루 등) 224가 막혀버리고(도 30), 코어드릴 212의 굴진속도가 감소하여 버려, 연삭속도가 급격히 떨어져 연삭이 진행하지 않게 되어 버리는 문제가 있었다.
이 문제의 해소에는, 연마석부 218의 높이보다도 약간 깊은 곳까지 연삭가공을 하여, 그 후 연삭가공을 한순간 멈추고, 코어드릴 212를 피가공물로부터 빼내어, 피가공물 W의 내외의 연삭측면 226a, 226b와 코어드릴 212의 연마석부 218의 내외주면에 막힌 유리의 절삭 가루 및 탈락한 연마입자(절삭 가루 등) 224를 제거하고 나서, 재차 연삭가공을 시작하는 가공방법을 행하고 있다. 이때문에, 연삭가공에 요하는 시간이 길게 되어, 비용이 증대하는 문제가 있었다.
더욱이, 상기 종래의 코어드릴 212의 연마석부 218의 선단면이 평탄면이기 때문에, 연마석부 218이 구멍을 뚫는 가공 종료시에 유리 등의 피가공물 W를 빼낼 때, 피가공물 W의 빼낸 면이 넓은 범위 R에 응력이 가해져(도 31), 드릴경보다 큰 범위로 균열, 치핑 등의 결손이 생기기 쉽게 되어 품질을 손상시키는 문제가 있었다.
경질 재료의 절단가공이나 구멍을 뚫는 가공에는 최고의 경도를 갖는 다이아몬드 연마입자를 고착한 팁 부분이나 연마석부를 구비한 바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드나 코어드릴이 보통 사용되지만, 금속 등의 끈기를 갖는 재료를 절단하면, 다이아몬드팁 부분이나 다이아몬드 연마석부가 고온이 되어, 고열에 의해 다이아몬드팁 부분이나 다이아몬드 연마석부가 연소하여 버리는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 경도에서는 다이아몬드에 뒤떨어지지만 내열성이 우수한 CBN 팁 부분이나 CBN 연마석부를 구비한 CBN 바깥둘레칼 블레이드, CBN 안둘레칼 블레이드나 CBN 코어드릴이 특히 바람직하게 사용되고 있다.
CBN은 입방정계 섬아연광형 구조의 질화붕소이며, 보라존으로도 불린다. CBN은 내열성이 우수함과 동시에 다이아몬드에 이은 경도를 갖고 있기 때문에 각종 공구나 연마재로서 사용되고 있다.
본 발명자 등은 우선 상기한 종래의 바깥둘레칼 블레이드의 문제점을 해결하기 위해 자세히 연구를 진행한 바, 절단 중의 절단저항을 감소시키기 위해 팁 부분의 선단면의 형상을 평탄면 대신에 돌출부 형상으로 함으로써 절단저항이 감소하는 것, 특히 팁 부분의 선단면 돌출부 형상의 선단각도를 바람직하게는 45∼120°로 설정하면, 절단저항이 양호하게 감소하는 것을 발견하였다.
본 발명자 등은, 다음으로 바깥둘레칼 블레이드의 금속기판의 측면에 연마입자층을 마련함으로써 절단 중에 절단저항을 받아 피절단물이 휘어져 바깥둘레칼 블레이드와 접촉한 경우에 생기는 치핑방지와 바깥둘레칼 블레이드의 젖혀짐이 원인이 되어 절단면이 젖혀져 버려 절단종료시에 일어나는 바깥둘레칼 블레이드의 절단불량 현상을 방지하고, 거스러미의 발생을 방지할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성되었다.
도 1은 본 발명의 바깥둘레칼(外周刃) 블레이드의 하나의 실시형태를 나타내는 것으로, (a)는 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드의 정면도, (b)는 (a)의 A-A 선단면도 및 (c)는 팁 부분을 나타내는 측면설명도이다.
도 2는 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드를 장착한 절단가공장치의 일부 단면설명도로, (a)는 피절단물을 절단하기 전의 상태를 나타내고, (b)는 피절단물을 절단하는 도중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드에 의한 피절단물의 절단 중의 상태를 나타내는 일부 단면설명도로, (a)는 피절단물이 받는 응력의 상태를 나타내고, (b)는 바깥둘레칼 블레이드의 금속기판의 양측면에 피절단물이 접촉하여 연마입자층으로 연삭되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드에 의한 피절단물의 절단 중의 상태를 나타내는 일부 단면확대설명도로, (a)는 절단저항이 작은 상태를 나타내고, (b)는 바깥둘레칼 블레이드의 젖힘이 없어 절단면에 젖힘이 발생하지 않고, 바깥둘레칼 블레이드의 절단불량 현상이 일어나지 않는 상태를 나타내고, (c)는 절단 종료후의 피절단면의 절단면에 거스러미(burr)가 발생하지 않는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 안둘레칼(內周刃) 블레이드의 제1 실시형태를 나타낸 것으로, (a)는 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 정면도이고, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 안둘레칼 블레이드를 구비한 절단가공장치의 일례를 나타내는 측면 개략설명도이다.
도 7은 본 발명의 안둘레칼 블레이드를 장착한 절단가공장치의 일부 단면설명도로, (a)는 피절단물을 절단하고 있는 상태, (b)는 피절단물의 절단이 종료한 상태 및 (c)는 절단종료 후의 안둘레칼 블레이드의 일부분의 상태를 각각 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 제2 실시형태를 나타내는 것으로, (a)는 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 정면도이고, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 9는 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 제3 실시형태를 나타내는 것으로, (a)는 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 정면도이고, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 10은 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 제4 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 11은 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 제5 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 제6 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 코어드릴의 하나의 실시형태를 나타내는 것으로, (a)는 정면도, (b)는 종단면도, (c)는 저면도, (d)는 연마석부를 나타내는 확대도이다.
도 14는 본 발명의 코어드릴에 의해 피가공물에 구멍을 뚫고, 연삭가공을 실시하고 있는 상태를 나타내는 단면설명도이다.
도 15는 도 14의 상태로부터 연삭가공이 더 진행하여 연삭가공의 종료 직전의 상태를 나타내는 단면설명도이다.
도 16은 본 발명의 코어드릴 가공장치의 정면도이다.
도 17은 본 발명의 코어드릴 가공장치의 측면도이다.
도 18은 종래의 바깥둘레칼 블레이드의 일례를 나타내는 것으로, (a)는 종래의 바깥둘레칼 블레이드의 정면도, (b)는 (a)의 B-B선 단면도, 및 (c)는 팁 부분을 나타내는 설명도이다.
도 19는 종래의 바깥둘레칼 블레이드를 장착한 절단가공장치의 일부 단면설명도로, (a)는 피절단물을 절단하기 전의 상태를 나타내고, (b)는 피절단물을 절단하고 있는 도중의 상태를 나타내는 도면이다.
도 20은 종래의 바깥둘레칼 블레이드에 의한 피절단물의 절단 중의 상태를 나타내는 일부 단면설명도로, (a)는 피절단물이 받는 응력의 상태를 나타내고, (b)는 바깥둘레칼 블레이드의 금속기판의 양측면에 피절단물이 접촉하는 상태를 나타내는 단면이다.
도 21은 종래의 바깥둘레칼 블레이드에 의한 피절단물의 절단 중의 상태를 나타내는 일부 단면확대설명도로, (a)는 절단저항이 큰 상태를 나타내고, (b)는 바깥둘레칼 블레이드가 젖혀져 버려 절단면에 젖힘이 발생하는 상태를 나타내고, (c)는 피절단물의 절단 종료시의 상태를 나타내고, (d)는 절단종료 후의 피절단물의 절단면에 거스러미가 발생한 상태를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시예 1∼3 및 비교예 1에서 절단 중의 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 23은 실시예 4∼6에서 절단 중의 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 24는 실시예 10∼12 및 비교예 2에서 절단 중의 CBN 블레이드 회전용 모터의 전류값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 25는 실시예 13∼15에서 절단 중의 CBN 블레이드 회전용 모터의 전류값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 26은 종래의 안둘레칼 블레이드의 일례를 나타내는 것으로, (a)는 종래의 안둘레칼 블레이드의 정면도이고, (b)는 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 27은 종래의 안둘레칼 블레이드를 구비한 절단가공장치의 일례를 나타내는 측면 개략설명도이다.
도 28은 종래의 안둘레칼 블레이드를 장착한 절단가공장치의 일부 단면설명도로, (a)는 피절단물을 절단하고 있는 상태, (b)는 피절단물의 절단이 종료한 상태 및 (c)는 절단종료 후 안둘레칼 블레이드의 일부분의 상태를 각각 나타내는 도면이다.
도 29는 종래의 코어드릴의 일례를 나타내는 것으로, (a)는 정면도, (b)는 종단면도, (c)는 저면도이다.
도 30은 종래의 코어드릴에 의해 피가공물에 구멍을 뚫는 연삭가공을 실시하고 있는 상태를 나타내는 단면설명도이다.
도 31은 도 30의 상태로부터 연삭가공이 더 진행하여 연삭가공의 종료 직전의 상태를 나타내는 단면설명도이다.
본 발명의 제1 목적은, 절단 중의 절단저항을 양호하게 감소시킬 수 있고, 절단 중에 절단저항을 받아 피절단물이 휘어져 바깥둘레칼 블레이드와 접촉한 경우에 생기는 치핑을 방지하고, 절단종료시에 일어나는 바깥둘레칼 블레이드의 절단불량 현상을 방지하여 거스러미의 발생을 방지할 수 있도록 한 바깥둘레칼 블레이드 및 절단가공장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명자 등은, 상기한 종래의 안둘레칼 블레이드 문제점을 해결하기 위해, 자세히 연구를 진행한 바, 안둘레칼 블레이드의 중공기판의 측면에 연마입자층을 마련하고, 피절단물의 절단진행 중에 절단용의 팁 부분에 의한 절단작용과는 별도로 그 연마입자층에 의한 피절단물의 연삭을 행함으로써, 피절단물과 안둘레칼 블레이드의 절단저항을 양호하게 감소시키는 동시에 양자의 접촉저항을 대폭 감소시킬 수 있는 것을 발견하여 본 발명에 도달하였다.
본 발명의 제2 목적은, 절단진행 중의 피절단물과 안둘레칼 블레이드의 절단저항을 양호하게 감소시키는 동시에 양자의 접촉저항을 대폭 감소시킬 수 있고, 절단 중에 안둘레칼 블레이드가 젖혀져 버려, 그 결과 피절단물의 절단면이 젖혀져 버리는 흠을 해소할 수 있도록 한 안둘레칼 블레이드 및 절단가공장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3 목적은, 상기한 종래의 코어드릴의 문제점에 비추어 행해진 것으로, 연삭의 전공정에 걸쳐 코어드릴과 피가공물의 사이에 막힌 유리의 절삭 가루 및 탈락한 연마입자를 효과적으로 제거하여, 연삭시간을 단축하는 동시에, 코어드릴이 피가공물을 빼낼 때에 생기는 균열, 치핑 등의 결손의 발생을 전무로 할 수 있도록 한 코어드릴 및 그 코어드릴을 구동하는 코어드릴 가공장치를 제공하는데 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드는 원반형의 금속기판과 그 금속기판의 외주부에 마련되고 또한 연마입자를 고착시킨 팁 부분을 갖고, 그 금속기판의 측면에 또한 그 팁 부분의 내측에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련함과 동시에, 그 팁 부분의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 하는 것을 특징으로 한다.
상기 연마입자층의 측면높이가 팁 부분의 측면높이보다도 작은 것, 즉 그 연마입자층의 두께가 그 팁 부분의 두께보다도 약간, 예컨대 0.05mm 정도만 얇은 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 연마입자층을 구성하는 다이아몬드 연마입자가 상기 팁 부분을 구성하는 연마입자, 예컨대 #170, 보다도 가는 연마입자, 예컨대 #200인 것이 바람직하다.
상기 연마입자층은 상기 금속기판의 측면의 전면에 마련하여도 좋고, 부분적으로 마련할 수 있다. 부분적으로 마련하는 경우에는 그 설치태양에 특별한 제한은 없는 것으로, 예컨대 나선형, 소용돌이형, 방사형, 다수의 동심원형, 다수의 점형 등의 설치태양을 적절히 채용할 수 있다.
상기 팁 부분을 구성하는 연마입자로서는 다이아몬드 연마입자 및/또는 CBN 연마입자 등을 사용할 수 있다. 상기 연마입자층은 다이아몬드 연마입자 및/또는 기타 연마입자로 구성된다. 기타 연마입자로서는, SiC, Al2O3, ZrO2,Si3N4, CBN 및/또는 BN 등을 들 수 있다. 또한 이들의 연마입자는 단독으로 사용하는 것은 물론, 복수의 연마입자를 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
상기 팁 부분의 선단면 돌출부 형상의 선단각도는 바람직하게는 45∼120°, 더욱 바람직하게는 60∼90°로 설정된다.
상기 팁 부분의 돌출부 형상의 선단각도가 45°미만이면, 절단저항은 작게 되지만 팁 부분의 마찰이 증가하여, 바깥둘레칼 블레이드의 수명이 그만큼 짧게 되고, 또 선단각도가 120°를 넘으면, 절단저항을 감소시키는 효과가 그만큼 작게 되지만, 이들의 각도범위에서도 본 발명의 작용효과가 달성되는 것에 변함은 없다.
상기 바깥둘레칼 블레이드에 의한 절단의 대상이 되는 경질 재료로서는, 금속 재료, 유리 재료, 세라믹스 재료, 반도체 단결정 재료, 수정 재료, 석재, 아스팔트 재료, 콘크리트 재료 등을 들 수 있다. 유리 재료로는, 석영 유리 재료, 소다석회 유리 재료, 붕규산 유리 재료, 납 유리 재료 등이 있다.
구체적인 세라믹스 재료로서는, SiC 로드나 알루미나 로드 등을 들 수 있고, 반도체 단결정 재료로서는, 실리콘 단결정이나 갈륨·비소 단결정 등이 있다.
상기한 바깥둘레칼 블레이드와 그 바깥둘레칼 블레이드를 고속회전시키는 회전구동부에 의해 바깥둘레칼 블레이드 절단가공장치를 구성하면, 상술한 바와 같은 경질 재료제의 피절단물을 절단저항을 감소시킨 상태에서 절단할 수 있고, 치핑을 방지할 수 있음과동시에 거스러미의 발생을 방지할 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 안둘레칼 블레이드는 중공부를 천공한 원반형 중공기판과 그 중공 기판의 내주부에 마련되고 또한 연마입자를 고착시킨 팁 부분을 갖으며, 그 중공기판의 측면에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련한 것을 특징으로 한다.
상기 연마입자층의 측면높이가 팁 부분의 측면높이보다도 작은 것, 즉 그 연마입자층의 두께가 그 팁 부분의 두께보다도 약간, 예컨대 0.05mm 정도만 얇은 두께를 갖는 것이 바람직하다.
상기 연마입자층을 구성하는 연마입자가 상기 팁 부분을 구성하는 연마입자, 예컨대 #170, 보다도 가는 연마입자, 예컨대 #200인 것이 바람직하다.
상기 연마입자층은 상기 금속기판의 측면의 전면에 마련하여도 좋고, 부분적으로 마련할 수도 있다. 부분적으로 마련하는 경우에는, 그 설치태양에 특별한 제한은 없는 것으로, 예컨대 나선형, 소용돌이형, 방사형, 다수의 동심원형, 다수의 점형 등의 설치태양을 적절히 채용할 수 있다.
상기 팁 부분을 구성하는 연마입자로서는, 다이아몬드 연마입자 및/또는 CBN 연마입자 등을 사용할 수 있다. 상기 연마입자층은 다이아몬드 연마입자 및/또는 기타 연마입자로 구성된다. 기타 연마입자로서는, SiC, Al2O3, ZrO2,Si3N4, CBN 및/또는 BN 등을 들 수 있다. 또한 이들의 연마입자는 단독으로 사용하는 것은 물론, 복수의 연마입자를 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
상기 팁 부분의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 하는 것이 바람직하다. 그 팁 부분의 선단면 돌출부 형상의 선단각도는 바람직하게는 45∼120°, 더욱 바람직하게는 60∼90°로 설정된다.
상기 안둘레칼 블레이드에 의한 절단의 대상으로 되는 경질 재료로서는, 상술한 바깥둘레칼 블레이드의 경우와 동일한 경질 재료를 들 수 있다.
상기한 안둘레칼 블레이드와 그 안둘레칼 블레이드를 고속회전시키는 회전구동부에 의하여 절단가공장치를 구성하면, 상술한 경질 재료제의 피절단물의 절단저항을 감소시킨 상태로 절단할 수 있고, 안둘레칼 블레이드의 젖혀짐 및 피절단물의 절단면의 젖힘 발생을 방지할 수 있다.
상기 제3 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 코어드릴은 생크와 그 생크의 선단에 마련된 원반형 상벽 및 원통형 측벽으로 되는 컵형의 대금부와 그 대금부의 선단부분에 장착되고 또한 연마입자를 고착시킨 연마석부를 갖으며, 그 연마석부를 회전시키면서 피가공물에 맞닿게 함으로써, 그 피가공물을 원형으로 연삭하여 구멍을 뚫을 수 있는 코어드릴로서, 그 대금부의 원통형 측벽의 내주면 및 외주면에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련한 것이다.
상기 연마입자층을 구성하는 연마입자로서는, 상기 연마석층을 구성하는 연마입자보다도 가는 연마입자를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 연마입자층의 설치에는 특별한 한정은 없지만, 나선형으로 마련하는 것이 바람직하다. 이 연마입자층의 설치에 의해 연삭 중에 발생하는 절삭 가루를 가는 입경으로 재차 연삭가공하여 코어드릴과 피가공물의 간극으로부터 배출함으로써, 연삭에 사용되는 연삭액의 공급배출량을 충분히 확보하여, 효율이 좋은 연삭가공이 가능해지는 것이다.
상기 연마석부의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 함으로써, 코어드릴이 피가공물을 빼낼 때에 생기는 균열, 치핑 등의 결손을 각별히 감소시키는 것이 가능해진다. 이 연마석부의 선단면 돌출부 형상의 선단각도로서는 45∼120°가 바람직하다.
상기 연마석부를 구성하는 연마입자로서는, 다이아몬드 연마입자 및/또는 CNB 연마입자 등을 사용할 수 있다. 상기 연마입자층은 다이아몬드 연마입자 및/또는 기타 연마입자로 구성된다. 기타 연마입자로서는, SiC, Al2O3, ZrO2,Si3N4, CBN 및/또는 BN 등을 들 수 있다.
본 발명의 코어드릴 가공장치는, (a) 피가공물이 탑재되는 워크테이블과, 그 워크테이블의 상방에 위치하고 그 워크테이블에 대하여 접촉과 이탈이 자유로운 또한 회전이 자유로운 회전축으로 되는 코어드릴 가공장치본체와 (b) 그 회전축에 설치되는 상기한 코어드릴을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 코어드릴 가공장치본체로서는 가대, 그 가대의 상면 중앙부에 마련되고 또한 피가공물이 탑재되는 워크테이블과 그 가대의 주변부에 마련된 서포트와 그 서포트를 통해 상하로 자유롭게 움직이는 또한 회전이 자유로운 회전축으로 되는 구성을 채용할 수도 있다.
이하, 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드의 실시형태를 첨부도면 중, 도 1∼4를 토대로 설명한다. 도 1∼4에서, 도 18∼21과 동일 또는 유사부분은 동일부호를 사용하여 설명한 경우가 있다.
도 1에서, 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드 11은 종래와 같이 고속회전하는 원반형의 금속기판 12와 그 외주부에, 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 연마입자를 고착시킨 팁 부분 15로 구성되어 있다. 16은 그 금속기판 12의 중앙부에 천공된 축구멍이다. 18은 바깥둘레칼 블레이드 절단가공장치로, 종래와 같이 회전구동부 20과 회전축 22를 갖고 있다[도 2(a)(b)].
본 발명의 바깥둘레칼 블레이드 11의 제1의 특징은 팁 부분 15의 단면 형상으로서, 도 1(c)에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 선단면에 선단각도 θ를 갖게 한 돌출부 형상으로 한 것이다. 이러한 형상으로 함으로써, 종래의 선단평탄형상과 비교하여 도 4(a)에 도시한 바와 같이, 절단저항이 감소하는 것이다.
이 팁 부분 15의 선단면 돌출부 형상의 선단각도 θ는 45∼120°의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 선단각도 θ가 45°미만이면, 절단저항은 작게 되지만 팁 부분 15의 마찰이 증가하여, 바깥둘레칼 블레이드 11의 수명이 그만큼 짧게 되고, 또 팁 부분의 선단각도 θ가 120°를 넘으면, 절단저항을 감소시키는 효과가 그만큼 작게 되지만, 본 발명의 작용효과가 달성되는 것에 변함은 없다.
선단각도 θ의 더욱 바람직한 범위는 60∼90°이다. 또 도시예로서는 θ= 90°의 경우를 바람직한 예로서 나타내고 있다.
본 발명의 바깥둘레칼 블레이드 11의 제2의 특징은, 도 1(a)(b)에 잘 도시한 바와 같이, 바깥둘레칼 블레이드 11의 금속기판 12의 측면 12a에 연마입자층 13을 마련하는 것이다.
이와 같이 연마입자층 13을 마련함으로써, 절단 중에 절단저항을 받아 피절단물 G가 휘어 바깥둘레칼 블레이드 11과 접촉한 경우에, 종래의 바깥둘레칼 블레이드 10으로서는 피할 수 없었던 치핑을 방지할 수 있다.
더욱이, 바깥둘레칼 블레이드 11의 금속기판 12의 양측면 12a가 연마입자에 의해서 피복되어 연마입자층 13이 형성되기 때문에, 바깥둘레칼 블레이드 11은 그 연마입자층 13에 의해 피복되어, 그 강도가 증대하고, 바깥둘레칼 블레이드 11이 절단 중에 젖혀져 버리는 것이 없어지고, 따라서 절단면이 뒤집히는 것도 없고, 절단종료시의 바깥둘레칼 블레이드 11의 절단불량 현상도 일어나지 않고, 거스러미의 발생도 완전히 방지된다[도 4(a)(b)(c)].
본 발명의 바깥둘레칼 블레이드 11에 사용되는 연마입자는 팁 부분 15에 대해서는 종래와 같이 #170 정도로 하면 좋다. 한편, 연마입자층 13의 연마입자는 팁 부분 15의 연마입자보다도 가는 연마입자, 예컨대 #200 정도가 바람직하다.
상기 연마입자층 13의 측면높이는, 팁 부분 15의 측면높이보다도 작은 것이 바람직하다. 이 연마입자층 13의 측면높이가 팁 부분의 측면높이보다도 크게되면 절단작업 자체에 곤란성이 생겨 버리는 불리한 점이 있다.
상기 연마입자층 13은 금속기판 12의 측면 12a의 전면에 마련하여도 좋지만, 부분적으로 마련할 수도 있다. 부분적으로 마련하는 경우에는, 그 설치태양에 특별한 제한은 없는 것으로, 예컨대 나선형, 소용돌이형, 방사형, 다수의 동심원형, 다수의 점형 등의 설치태양을 적절히 채용할 수 있다.
본 발명의 바깥둘레칼 블레이드 11에 의한 절단가공의 대상으로 되는 경질 재료로서는, 금속 재료, 유리 재료, 세라믹스 재료, 반도체 단결정 재료, 수정 재료, 석재, 아스팔트 재료, 콘크리트 재료 등을 들 수 있다.
구체적인 금속 재료로서는, 스테인레스 로드, 스테인레스 파이프, 페라이트 등의 자성 재료 등을 들 수 있고, 반도체 단결정 재료로서는, 실리콘 단결정이나 갈륨·비소 단결정 등이 있고, 세라믹스 재료로서는, SiC이나 알루미나 등의 로드, 파이프, 블록, 판 등이 있고, 유리 재료로서는, 석영 유리 재료, 소다석회 유리 재료, 붕규산 유리 재료, 납 유리 재료 등이 있다.
다음, 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 실시형태를 첨부도면 중, 도 5∼12를 토대로 설명한다.
본 발명의 안둘레칼 블레이드 111은, 도 5∼7에 도시한 바와 같이, 종래와 같이 고속회전하는 중공부 113을 중앙부에 천공한 기판 115(예컨대, 도넛형의 얇은 금속기판, 예컨대 두께 100∼200㎛ 정도), 그 내주부에 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 연마입자(절단연마입자)를 고착시킨 팁 부분 117로 구성되어 있다.
도 6에서, 121은 본 발명의 안둘레칼 블레이드 절단가공장치로, 본 발명의 안둘레칼 블레이드 111을 구비한 이외에는, 도 25에 도시한 종래의 절단가공장치 120과 동일구조이기 때문에 두번의 설명은 생략한다. 도 25의 경우와 같이, 모터 134를 구동함으로써 안둘레칼 블레이드 111이 회전하고, 회전하는 팁 부분 117에 피절단물 G를 맞닿게 함으로써 피절단물 G가 그 팁 부분 117에 의해 절단된다.
본 발명의 안둘레칼 블레이드 111의 특징은, 도 5(a)(b)에 잘 도시한 바와 같이, 안둘레칼 블레이드 111의 기판 115의 측면 115a에 연마입자(연삭연마입자)를 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 고착시킨 연마입자층 18을 마련하는 것이다.
이와 같이 연마입자층 118을 마련함으로써, 절단 중에 절단저항을 받아 안둘레칼 블레이드 111이 젖혀져 버려, 피절단물 G와 접촉한 경우에, 해당 접촉부분은 이 연마입자층 118에 의해 연삭되기 때문에, 종래의 안둘레칼 블레이드 110에서는 피할 수 없는 접촉저항을 대폭 경감할 수 있다.
더욱이, 안둘레칼 블레이드 111의 기판 115의 양측면 115a가 연마입자에 의해 피복되어 연마입자층 118이 형성되기 때문에, 안둘레칼 블레이드 111은 그 연마입자층 118에 의해서 피복되어, 그 강도가 증대하고, 안둘레칼 블레이드 111이 절단 중에 젖혀져 버리는 것은 없어지고, 따라서 절단면이 젖혀지는 것도 없어지게 된다[도 7 (a)(b)(c)].
본 발명의 안둘레칼 블레이드 111에 사용되는 연마입자는, 팁 부분 117에 대해서는 종래와 같이 #170정도로 하면 좋다. 한편, 연마입자층 118의 연마입자는, 팁 부분 117의 연마입자보다도 가는 연마입자, 예컨대 #200정도가 바람직하다.
상기 연마입자층 118의 측면높이, 즉 두께(예컨대, 40∼140㎛ 정도)는 팁 부분 117의 측면높이, 즉 두께(예컨대, 50∼150㎛ 정도)보다도 작은 것이 바람직하다. 이 연마입자층 118의 측면높이가 팁 부분의 측면높이보다도 크게되면 절단작업 자체에 곤란성이 생겨 버리는 불리한 점이 있다.
상기 연마입자층 118은 기판 115의 측면 115a의 전면에 마련하여도 좋지만, 부분적으로 마련할 수도 있다. 부분적으로 마련하는 경우에는, 그 설치태양에 특별한 제한은 없는 것으로, 예컨대, 다수의 점형(도 8), 다수의 동심원형(도 9), 나선형 또는 소용돌이형(도 10 및 11), 방사형(도 12) 등의 설치태양을 적절히 채용할 수 있다.
본 발명의 안둘레칼 블레이드 111의 팁 부분 117의 단면 형상으로서는, 도 5(b)및 도 7(c)에 도시한 바와 같은 종래와 같은 선단평탄형상으로 하여도 좋지만, 바깥둘레칼 블레이드 11의 팁 부분 15의 단면 형상으로서 도 1(c)에 도시한 형상과 같이, 선단면에 선단각도 θ를 갖게 한 돌출부 형상으로 한 것이 보다 바람직하다. 이러한 형상으로 함으로써, 종래의 선단평면 형상과 비교하여, 도 4(a)에 도시한 바깥둘레칼 블레이드 11의 경우와 같이, 절단저항이 감소하는 것이다.
이 팁 부분 117의 선단면 돌출부 형상의 선단각도 θ는 45∼120°의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 선단각도 θ가 45°미만이면, 절단저항은 적어지지만, 팁 부분 117의 마찰이 증가하여, 안둘레칼 블레이드 111의 수명이 그만큼 짧게 되고, 또 팁 부분 117의 선단각도 θ가 120°를 넘으면 절단저항을 감소시키는 효과는 그만큼 작게 되지만, 본 발명의 작용효과가 달성되는 것에 변함은 없다. 선단각도 θ의 더욱 바람직한 범위는 60∼90°이다.
본 발명의 안둘레칼 블레이드 111에 의한 절단가공의 대상으로 되는 경질 재료로서는, 상술한 바깥둘레칼 블레이드의 경우와 같은 경질 재료를 들 수 있다.
또한, 본 발명의 코어드릴의 실시형태를 첨부도면 중, 도 13∼17을 토대로 설명한다.
도 13∼17에서, 도 29∼31과 동일 또는 유사부분은 동일부호를 사용하여 설명한 경우가 있다.
도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 코어드릴 211은, 종래와 같이, 회전축으로서 작용하는 강철제의 생크 214와 그 생크 214의 선단에 마련된 원판형 상벽 216a 및 원통형 측벽 216b로 되는 컵형의 대금부 216과 그 대금부 216의 선단부분에 장착되고 또한 연마입자를 고착시킨 연마석부 217을 갖고 있다. 그 코어드릴 211은 후술하는 코어드릴 가공장치본체 242에 장착함으로써 코어드릴 가공장치 240을 구성하고, 그 코어드릴 가공장치 240을 구동함으로써 생크 214, 대금부 216 및 연마석부 217이 회전한다. 이 회전하는 연마석부 217를 피가공물 W에 맞닿게 함으로써, 그 피가공물 W를 원형으로 연삭하여 구멍을 뚫을 수 있다. 또, 그 코어드릴 211의 생크 214의 중심부에는 축심 관통구멍 222가 천공되어 있고, 그 축심 관통구멍 222를 통해 연삭영역에 연삭액 220을 공급하는 구성도 종래와 마찬가지다.
본 발명의 코어드릴 211의 제1의 특징은, 상기 대금부 216의 원통형 측벽 216b의 내주면 및 외주면에 연마입자를 메탈본드, 레진본드, 전착 등에 의해 연마입자를 고착시킨 연마입자층 230a, 230b를 마련한 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 연삭 중에 발생하는 절삭 가루를 가는 입경으로 재차 연삭가공하고, 코어드릴 211의 원통형 측벽 216b와 피가공물 W와의 간극으로부터 배출함으로써, 연삭에 사용되는 연삭액 220의 공급배출량을 충분히 확보하여, 효율이 좋은 연삭가공이 가능해진다.
본 발명의 코어드릴 211에 사용되는 연마입자는, 연마석부 217에 대해서는 종래와 같이 #170정도로 하면 좋다. 한편, 연마입자층 230a, 230b의 연마입자는 연마석부 217의 연마입자보다도 가는 연마입자, 예컨대 #200 정도가 바람직하다.
상기 연마입자층 230a, 230b의 배치형상에 대해서는, 연삭 중에 발생하는 절삭 가루를 가는 입경으로 재차 연삭가공하고, 원통형 측벽 216b와 피가공물 W와의 간극으로부터 배출할 수 있도록 작용하는 한, 특별한 한정은 없지만, 도 13∼15에 도시한 바와 같이, 나선형으로 마련하는 것이 바람직하다.
본 발명의 코어드릴 211의 제2의 특징은, 연마석부 217의 단면 형상으로서, 도 13(b)에 도시한 바와 같이 선단면에 선단각도 θ를 갖게 한 돌출부 형상으로 한 것이다. 이러한 형상으로 함으로써, 종래의 선단평탄형상과 비교하여 절단저항을 감소시킬 수 있고, 코어드릴 211이 피가공물 W를 빼낼 때의 피가공물 W의 빼낸 면 h도 종래의 빼낸 면 R보다도 협소하게 되고, 빼낼 때에 생기는 균열, 치핑 등의 결손을 각별히 감소시키는 것이 가능해진다.
이 연마석부 217의 선단면 돌출부 형상의 선단각도 θ는 45∼120°의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 선단각도 θ가 45°미만이면, 절단저항은 작게 되지만, 연마석부 217의 마찰이 증가하여, 수명이 짧게 되고, 또한 연마석부 217의 선단각도 θ가 120°를 넘으면, 절단저항을 감소시키는 효과가 그만큼 작게 되지만, 본 발명의 작용효과가 달성되는 것에 변함은 없다.
선단각도 θ의 더욱 바람직한 범위는 60∼90°이다. 또 도시예로서는 θ= 90°인 경우를 바람직한 예로서 나타내고 있다.
이어서, 본 발명의 코어드릴 211을 장착하여 되는 코어드릴 가공장치 240에 관해서 도 16 및 도 17으로 동시에 설명한다.
코어드릴 가공장치 240은 코어드릴 가공장치본체 242와 코어드릴 211로 구성되어 있다. 그 코어드릴 가공장치본체 242는 가대 244를 갖고 있다. 그 가대 244의 상면 중앙부에는, 워크테이블 246이 탑재고정되는 워크테이블 지지대 247이 마련되어 있다. 그 워크테이블 246의 상면에는 유리 재료, 예컨대 석영유리판 등의 피가공물 W가 피가공물 부착 플레이트 245를 통해 탑재고정된다.
그 가대 244의 주변부에는 서포트 248이 세워져 되어 있다. 그 서포트 248의 내면측에는 긴(長尺) 가이드 250이 상하방향으로 설치되어 있다. 그 긴 가이드 250에는 슬라이드베어링 252를 통해 지지블록 254가 상하운동이 가능하게 설치되어 있다.
256은 코어드릴 211을 상하로 운동시키기 위한 모터이다. 그 모터 256은 그서포트 248의 측면에 마련된 258의 하면측에 설치되어 있다. 그 모터 256에는 볼나사 260이 회전운동이 가능하게 연결되어 있다. 262는 그 볼나사 260의 상단부에 설치된 스핀들서포트로, 그 한 끝은 상기 지지블록 254에 접속되어 있다.
상기 지지블록 254의 중심부에 상하방향으로 개구하는 관통구 264가 천공되고, 그 관통구 264에는 회전축 266이 회전이 자유롭게 끼워통합되어 있다. 268은 풀리로, 그 지지블록 254의 상방으로 그 회전축 266에 설치된 회전블록 270에 설치되어 있다. 그 회전축 266의 하단부에는 코어드릴 211이 착탈가능하게 설치되어 있다.
따라서, 모터 256이 회전하면 볼나사 260이 회전하고, 그 회전과 동시에 스핀들서포트 262가 상하로 움직여, 그것과 함께 지지블록 254, 회전축 266 및 코어드릴 211이 상하로 움직인다.
272는 코어드릴 211을 회전시키기 위한 모터로, 상기 서포트 248의 상부에 설치되어 있다. 그 모터 272의 모터축 274에는 모터풀리 276이 설치되어 있다. 그 모터풀리 276과 풀리 268에는, 풀리벨트 278이 감겨져 있다.
따라서, 모터 272의 회전은 모터축 274, 모터풀리 276, 풀리 268 및 회전블록 270을 통해 회전축 266에 전달되어, 회전축 266이 회전될 수 있다. 또한, 280은 커버부재로, 상기 모터풀리 276, 풀리 벨트 278 및 풀리 268을 커버한다.
그 회전축 266의 상단부는 로터리조인트 282를 통해 연마액 도입파이프 284와 접속되어 있다. 그 연삭액 도입파이프 284로부터 도입되는 연삭액 220은 상술한 바와 같이, 축심 관통구멍 222를 통해 연삭 중의 연삭영역으로 공급된다(도 14 및 도 15). 286은 회전축 266을 상하로 움직이기 위한 수동핸들이다.
상기한 구성의 코어드릴 가공장치본체 242에 코어드릴 211을 장착한 코어드릴 가공장치를 사용하면, 워크테이블 246 상에 부착한 플레이트 245를 통해 탑재고정된 석영 유리 등의 피가공물 W 에 대해 코어드릴 211을 상하로 움직이게 하면서 회전시킴으로써 구멍을 뚫는 가공처리를 실시할 수 있다.
본 발명의 코어드릴 211에 의한 구멍을 뚫는 가공의 대상으로 되는 경질 재료로서는, 상술한 바깥둘레칼 블레이드의 경우와 같은 경질 재료를 들 수 있다.
또한, 종래의 바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드 및 코어드릴에서는, 경질 재료의 절단가공이나 구멍을 뚫는 가공을 한번 할 뿐이고, 팁 부분이나 연마석부가 소실하여 버리는 것 외에, 중공기판 및 대금부에는 젖힘이나 굽힘이 생기고, 또한 그들의 측면에 상처가 남는 등 결점이 있었다. 그 때문에, 금속기판, 중공기판 및 대금부는 바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드 및 코어드릴에서의 비용 비중이 높음에도 불구하고, 한번 사용되면 그대로 폐기되었다.
상기한 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드 및 코어드릴에서의 구성과 같이, 금속기판의 측면, 중공기판의 측면 및 대금부의 원통형 측벽의 내주면 및 외주면에 각각 연마입자층을 마련하면, 이들의 연마입자층의 존재에 의해, 금속기판, 중공기판 및 대금부는 보강되어, 젖힘이나 굽힘의 발생은 회피되고 또한 그들의 측면에 상처가 남는 것도 없어진다.
따라서, 이들의 사용 후의 금속기판, 중공기판 및 대금부는 사용 전의 성능을 유지하고 있다. 그 때문에, 사용 후의 금속기판, 중공기판 및 대금부를 사용하여, 소실한 팁 부분이나 연마석부를 재차 형성 또는 장착하면, 신품과 성능적으로 큰 차이가 없는 바깥둘레칼 블레이드, 안둘레칼 블레이드 및 코어드릴을 재생할 수 있다. 이들의 재생 바깥둘레칼 블레이드, 재생 안둘레칼 블레이드 및 재생 코어드릴은 되풀이하여 사용하는 것이 가능해져, 제조비용의 감소에 크게 기여할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드의 제조 및 그 바깥둘레칼 블레이드를 장착한 바깥둘레칼 블레이드 절단가공장치를 사용한 절단가공에 관해서 실시예를 들어 설명한다.
(실시예 1)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판상에, 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결하고, 다이아몬드팁 부분의 선단각도를 90°로 한 블레이드에, 다이아몬드팁 부분으로부터 내측으로 80mm의 곳까지 양면에 두께 0.1mm, 번수 #200의 다이아몬드 연마입자의 전착층을 부착한 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm의 석영 유리로드를 절단하였다.
절단저항의 검출: 바깥둘레칼 블레이드를 회전시키기 위해서, 모터를 사용하지만, 바깥둘레칼 블레이드에 절단저항이 가해진 경우, 회전용 모터에도 부하가 가해지기 때문에 모터에 흐르는 전류값이 증대한다. 이 전류값을 계측함으로써, 절단저항의 대소를 검출할 수 있다.
절단저항을 검출하기 위해서, 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값을 절단깊이 5mm, 10mm, 15mm, 20mm, 30mm, 40mm, 60mm, 80mm에서 계측하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 또한 표1의 수치를 그래프로서 도 22에 나타내었다. 표 1 및 도 22로부터 알 수 있듯이, 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 석영 유리로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다.
절단종료 후, 석영 유리로드의 절단면을 관찰했지만, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
(비교예 1)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판 상에, 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결한 종래 형상의 다이아몬드팁 부분을 갖는 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm의 석영 유리로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 1 및 도 22에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고,, 석영 유리로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었다.
절단이 종료한 석영 유리로드의 절단면을 관찰한 바, 절단면에 칩이 발생하였다. 게다가, 절단종료한 것에는 거스러미가 남아 있고, 절단면이 1mm 젖혀졌다. 또 바깥둘레칼 블레이드의 측면을 관찰한 바, 석영 유리로드를 접촉한 부분에 상처가 발생하였다.
(실시예 2)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판 상에 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결하고, 다이아몬드팁 부분의 선단각도를 125°로 한 블레이드에, 다이아몬드팁 부분으로부터 내측으로 80mm의 곳까지 양면에 두께 0.1mm, 번수 #200의 다이아몬드 연마입자의 전착층을 부착한 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm 석영 유리로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위한 전류값은 표 1 및 도 22에 나타낸 바와 같았다. 최대 전류값은 실시예 1과 비교예 1의 중간이지만, 절단종료 후에 석영 유리로드 절단면을 관찰한 바, 치핑 거스러미의 발생이 없었지만, 0.3mm 젖혀졌다.
(실시예 3)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판 상에, 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결하고, 다이아몬드팁 부분의 선단각도를 40°로 한 바깥둘레칼 블레이드에, 다이아몬드팁 부분으로부터 내측으로 80mm의 곳까지 양면에 두께 0.1mm, 번수 #200의 다이아몬드 연마입자의 전착층을 부착한 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm 석영 유리로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위한 전류값은 표 1 및 도 22에 나타낸 바와 같다. 최대전류값은 실시예 1과 같았다. 절단종료 후에 석영 유리로드의 절단면을 관찰했지만, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다. 그러나, 다이아몬드팁 선단부의 소모가 심하고, 선단부가 1mm 감소하였다.
절단 중의 다이아몬드 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값 변화(단위:A)
절단깊이 실시예 1 비교예 1 실시예 2 실시예 3
5mm 3.5 3.7 3.6 3.4
10mm 3.8 4.2 4.0 3.7
15mm 4.2 5.2 4.6 4.1
20mm 4.5 6.1 5.2 4.4
30mm 4.7 6.7 5.7 4.6
40mm 5.2 7.2 6.2 5.2
60mm 4.8 6.8 5.8 4.6
80mm 3.2 3.2 3.2 3.2
(실시예 4)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판 상에 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결하고, 다이아몬드팁 부분의 선단각도를 90°로 한 블레이드에, 다이아몬드팁 부분으로부터 내측으로 80mm의 곳까지 양면에 두께 0.1mm, 번수 #200의 다이아몬드 연마입자의 전착층을 부착한 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 60mm의 SiC 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 2 및 도 23에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, SiC 로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다. 절단종료 후, 절단면을 관찰했지만, 칩, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
(실시예 5)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판 상에 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결하고, 다이아몬드팁 부분의 선단각도를 90°로 한 바깥둘레칼 블레이드에, 다이아몬드팁 부분으로부터 내측으로 80mm의 곳까지 양면에 두께 0.1mm, 번수 #200의 다이아몬드 연마입자의 전착층을 부착한 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 60mm의 알루미나 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 2 및 도 23에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 알루미나 로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다. 절단종료 후, 절단면을 관찰했지만, 칩, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
(실시예 6)
외경 300mm, 두께 1.0mm의 금속기판 상에 다이아몬드팁 부분의 두께 1.3mm, 다이아몬드팁 부분의 폭 7mm, 번수 #170의 다이아몬드 연마입자를 메탈본드로 소결하고, 다이아몬드팁 부분의 선단각도를 90°로 한 블레이드에, 다이아몬드팁 부분으로부터 내측으로 80mm의 곳까지 양면에 두께 0.1mm, 번수 #200의 다이아몬드 연마입자의 전착층을 부착한 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 50mm의 갈륨·비소 단결정을 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 2 및 도 23에 나타낸 바와 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 갈륨·비소 단결정의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다. 절단종료 후, 절단면을 관찰했지만, 칩, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
절단 중의 다이아몬드 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값 변화(단위:A)
절단깊이 실시예 4 실시예 5 실시예 6
5mm 3.5 3.3 3.6
10mm 3.8 3.6 3.9
15mm 4.2 4.0 4.3
20mm 4.5 4.2 4.7
30mm 4.7 4.5 4.6
40mm 4.5 4.2 3.9
60mm 3.2 3.2 3.2
(실시예 7∼9)
석영 유리로드 대신에 소다석회 유리로드, 납 유리로드 및 수정로드를 각각 사용한 이외에는, 실시예 1과 같이 절단처리를 한 바, 각각 실시예 1과 같은 결과가 얻어졌다.
(실시예 10)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해 CBN 팁 부분을 만들고, 번수 #400의 CBN 연마입자의 전착층을 부착한 이외에는, 실시예 1과 같이 하여 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm의 스테인레스 로드를 절단하였다.
절단저항을 실시예 1과 같이 계측하고, 그 결과를 표 3에 나타내었다. 또한 표 3의 수치를 그래프로서 도 24에 나타내었다. 표 3 및 도 24로부터 알 수 있듯이, 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 스테인레스 로드의 중심부에서 최대의 전류치를 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다.
절단종료 후, 스테인레스 로드의 절단면을 관찰했지만, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
(비교예 2)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해 CBN 팁 부분을 만든 이외에는, 비교예 1과 같이 하여 CBN 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 CBN 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm의 스테인레스 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, CBN 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 3 및 도 24에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 스테인레스 로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었다.
절단이 종료한 스테인레스 로드의 절단면을 관찰한 바, 절단면에 치핑이 발생하였다. 게다가, 절단종료 한 것에는 거스러미가 남아 있고, 절단면이 1mm 젖혀졌다. 또 CBN 블레이드의 측면을 관찰한 바, 스테인레스 로드가 접촉한 부분에 상처가 발생하였다.
(실시예 11)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해서, CBN 팁 부분을 만들고, 번수 #400의 CBN 연마입자의 전착층을 부착한 이외에는, 실시예 2와 같이 하여 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 블레이드를 사용하여 외경 80mm의 스테인레스 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위한 전류값은 표 3 및 도 24에 나타낸 바와 같았다. 최대 전류값은 실시예 10과 비교예 2의 중간이었지만, 절단종료 후에 스테인레스 로드의 절단면을 관찰한 바, 치핑, 거스러미의 발생이 없었지만, 0.3mm 젖혀졌다.
(실시예 12)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해서, CBN 팁 부분을 만들고, 번수 #400의 CBN 연마입자의 전착층을 부착한 이외에는, 실시예 3과 같이 하여 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 80mm의 스테인레스 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위한 전류값은 표 3 및 도 24에 나타낸 바와 같았다. 최대전류값은 실시예 10과 같았다. 절단종료 후, 스테인레스 로드의 절단면을 관찰한 바, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다. 그러나 CBN 칩 선단부의 소모가 심하고, 선단부가 1mm 감소하였다.
절단 중의 CBN 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값 변화(단위:A)
절단깊이 실시예 10 비교예 2 실시예 11 실시예 12
5mm 3.6 3.8 3.7 3.5
10mm 3.9 4.3 4.1 3.8
15mm 4.3 5.3 4.7 4.2
20mm 4.6 6.2 5.3 4.5
30mm 4.8 6.8 5.8 4.7
40mm 5.3 7.3 6.3 5.3
60mm 4.9 6.9 5.9 4.7
80mm 3.2 3.2 3.2 3.2
(실시예 13)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해서, 번수 #400의 CBN 연마입자의 전착층을 부착한 이외에는, 실시예 4와 같이 하여 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 60mm의 SiC 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 4 및 도 25에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, SiC 로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다. 절단종료 후에 절단면을 관찰했지만, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
(실시예 14)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해서, 번수 #400의 CBN 연마입자의 전착층을 부착한 이외에는, 실시예 5와 같이 하여 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 60mm의 알루미나 로드를 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 4 및 도 25에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 알루미나 로드의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다. 절단종료 후, 절단면을 관찰했지만, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
(실시예 15)
번수 #170의 CBN 연마입자에 의해서, 번수 #400의 CBN 연마입자의 전착층을 부착한 이외에는, 실시예 6과 같이 하여 바깥둘레칼 블레이드를 제작하고, 이 바깥둘레칼 블레이드를 사용하여, 외경 50mm의 갈륨·비소 단결정을 절단하였다.
절단저항을 검출하기 위해서, 블레이드 회전용 모터의 전류값을 계측한 바, 표 4 및 도 25에 나타낸 바와 같은 결과로 되었다. 절단이 진행함에 따라 전류값이 증대하고, 갈륨·비소 단결정의 중심부에서 최대의 전류값을 나타내었지만, 전류값의 증가는 크지 않고, 작은 절단저항을 나타내었다. 절단종료 후에 절단면을 관찰했지만, 치핑, 거스러미의 발생이 없고, 젖힘도 없었다.
절단 중의 CBN 바깥둘레칼 블레이드 회전용 모터의 전류값 변화(단위:A)
절단깊이 실시예 13 실시예 14 실시예 15
5mm 3.6 3.3 3.6
10mm 3.9 3.6 3.9
15mm 4.3 4.0 4.3
20mm 4.5 4.2 4.7
30mm 4.8 4.5 4.6
40mm 5.2 4.2 3.9
60mm 4.9 3.2 3.2
이하, 본 발명의 안둘레칼 블레이드의 제조 및 그 안둘레칼 블레이드를 장착한 안둘레칼 블레이드 절단가공장치를 사용한 절단가공에 관해서 실시예를 들어 설명한다.
(실시예 16)
내경 220mm, 외경 700mm, 두께 150㎛ 정도의 금속기판을 도넛형으로 성형한 중공부를 천공한 원반형 중공기판의 중공부의 안둘레 가장자리에, 두께 100㎛의 다이아몬드로 되는 연마입자(절단연마입자)를 전기주조하고, 절단연마입자로부터 외측에 폭 220mm에서 두께 90㎛ 정도의 절단연마입자보다도 고운 다이아몬드로 되는 연마입자(연삭연마입자)를 전기주조한 안둘레칼 블레이드를 사용하여 Φ200mm의 실리콘 잉곳으로부터 웨이퍼를 50장 절단하였다.
절단 후의 웨이퍼의 젖힘을 측정한 결과, 최대 20㎛, 최소 12㎛이었다. 또 절단종료 후의 안둘레칼 블레이드의 젖힘을 측정한 결과, 20㎛이었다.
(실시예 17)
실시예 16에서 사용한 것과 같은 안둘레칼 블레이드를 사용하고, Φ205mm의 석영 유리 잉곳을 두께 1.5mm의 원판으로 절단하였다. 원판을 30장 절단한 후, 석영 유리원판의 젖힘을 측정한 결과, 최대 18㎛, 최소 10㎛이었다. 또, 절단종료 후의 안둘레칼 블레이드의 젖힘을 측정한 결과, 18㎛이었다.
(비교예 3)
내경 220mm, 외경 700mm, 두께 150㎛의 금속기판을 도넛형으로 성형한 중공부를 천공한 원반형 중공기판의 중공부의 안둘레 가장자리에, 다이아몬드로 된 연마입자(절단연마입자)를 전기주조한 두께 1OO㎛의 안둘레칼 블레이드를 사용하여, Φ200mm의 실리콘 잉곳으로부터 웨이퍼를 50장 절단하였다.
절단 후의 웨이퍼의 젖힘을 측정한 결과, 최대 75㎛, 최소 45㎛이었다. 또 절단종료 후의 안둘레칼 블레이드의 젖힘을 측정한 결과, 75㎛이었다.
(비교예 4)
비교예 3에서 사용한 것과 같은 안둘레칼 블레이드를 사용하고, Φ205mm의 석영 유리 잉곳을 두께 1.5mm의 원판으로 절단하였다. 원판을 30장 절단한 후, 석영 유리원판의 젖힘을 측정한 결과, 최대 70㎛, 최소 40㎛이었다. 또 절단종료 후의 안둘레칼 블레이드의 젖힘을 측정한 결과, 70㎛이었다.
이하, 본 발명의 코어드릴의 제조 및 그 코어드릴을 장착한 코어드릴 가공장치를 사용한 가공에 관해서 실시예를 들어 설명한다.
(실시예 18)
회전축으로서 작용하는 생크의 지름이 30mm이고, 축심 관통구멍이 5mm, 컵형의 대금부 치수가 외경 98mm, 내경 92mm, 높이 125mm이며, 그의 선단에 다이아몬드 입경이 #120로, 두께 5mm, 폭 15mm, 높이 10mm, 선단각도 90도의 다이아몬드 연마석부 칩 8개를 등간격으로 메탈본드로 소결한 후, 대금부의 외주 및 내주면에 입경 #170의 다이아몬드 연마입자를 폭 5mm, 두께 0.5mm에서 연마석부 칩의 저면부에 대하여 15도의 각도로 나선형으로 전착하여, 다이아몬드 코어드릴을 제작하였다.
상기의 다이아몬드 코어드릴을 코어드릴 가공장치본체에 장착하여 코어드릴 가공장치로 하고, 코어드릴 가공장치의 테이블에 지름 200mm, 두께 10Omm의 석영 유리원판을 그것보다도 외경이 큰 두께 1Omm의 청색 판유리에 왁스로 가열용착한 후 탑재하고, 그 중심에 직경 1OOmm의 구멍을 뚫는 가공을 행하였다. 구멍을 뚫는 가공 중에 생크의 축심 관통구멍으로부터 연삭액인 물을 매분 5리터로 계속 흘렸다.
다이아몬드 코어드릴의 강하속도를 매분 5mm로 설정하고, 구멍을 뚫는 가공을 행했지만, 가공 중에 다이아몬드 코어드릴과 석영 유리의 간극에 절삭 가루의 막힘이 없어 순조롭게 가공이 종료하였다. 가공에 요한 시간은 25분이며, 가공 후의 석영 유리를 청색 판유리로부터 떼어 관찰한 바, 다이아몬드 코어드릴의 빼낸 부분에는, 약간 치핑이 보일 뿐이며, 큰 품질 저하에는 이르지 않았다.
(비교예 5)
실시예 8에서 사용한 코어드릴과 치수적으로는 동일이지만, 도 29∼도 31에 나타낸 바와 같이, 연마석부 칩 선단에 각도가 없고, 또한 컵형의 대금부에도 다이아몬드 연마입자를 전착하지 않은 종래 형상의 다이아몬드 코어드릴을 코어드릴 가공장치본체에 장착하여 코어드릴 가공장치로 하여, 실시예 18와 같은 사이즈의 석영 유리를 사용하여 같은 조건으로 구멍을 뚫는 가공을 실시하였다.
구멍을 뚫는 초기에는 순조롭게 다이아몬드 코어드릴이 진척했지만, 뚫린 구멍깊이가 2Omm에 달한 때, 다이아몬드 코어드릴과 석영 유리와의 간극에 절삭 가루가 막혀 절삭속도가 저하하고, 뚫린 구멍깊이가 25mm에 달한 때에는, 절삭 가루의 막힘에 의해 다이아몬드 코어드릴의 회전이 정지하여 버렸다. 코어드릴 가공장치의 스위치를 끄고, 다이아몬드 코어드릴을 석영 유리로부터 뽑아, 절삭 가루를 제거한 후, 다시 구멍을 뚫는 가공을 개시하였다. 그러나, 새로운 절삭부분의 깊이가 25mm 정도에 달한 바, 다시 다이아몬드 코어드릴이 정지하여 버렸다. 다시 코어드릴 가공장치의 스위치를 끄고, 다이아몬드 코어드릴을 석영 유리로부터 뽑아, 절삭 가루를 제거한 후, 구멍을 뚫는 가공을 개시하였다. 같은 조작을 이어 2회 되풀이한 후, 겨우 구멍을 뚫는 가공을 종료하였다.
구멍을 뚫는 가공에 요한 시간은 약 100분이며, 실시예 18과 비교하여 약 4배의 시간이 걸렸다. 가공 후의 석영 유리를 청색 판유리로부터 떼어 관찰한 바, 코어드릴의 빼낸 부분에는 큰 균열과 치핑이 발견되어, 큰 품질 저하에 이르렀다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 바깥둘레칼 블레이드 및 절단가공장치에 의하면, 절단 중의 절단저항을 양호하게 감소시킬 수 있고, 절단 중에 절단저항을 받아 피절단물이 휘어 다이아몬드 블레이드와 접촉한 경우에 생기는 치핑을 방지하고, 절단종료시에 일어나는 다이아몬드 블레이드의 절단불량 현상을 방지하여, 거스러미의 발생을 방지할 수 있는 효과가 달성된다.
또한 본 발명의 안둘레칼 블레이드 및 절단가공장치에 의하면, 절단 중의 절단저항을 양호하게 감소시킬 수 있고, 절단 중에 절단저항을 받아 안둘레칼 블레이드가 젖혀져 버리고, 그 결과 피절단물의 절단면이 젖혀져 버리는 것을 방지할 수 있는 효과가 달성된다.
더욱이 본 발명의 코어드릴 및 코어드릴 가공장치에 의하면, 연삭의 전 공정에 걸쳐 코어드릴과 피가공물의 사이에 막힌 유리의 절삭 가루 및 탈락한 연마입자를 효과적으로 제거하여, 연삭시간을 단축함과 동시에, 코어드릴이 피가공물을 빼낼 때에 생기는 균열, 치핑 등의 결손의 발생을 전무로 할 수 있는 큰 효과가 달성된다.

Claims (26)

  1. 원반형의 금속기판과 그 금속기판의 외주부에 마련되고 또한 연마입자를 고착시킨 팁 부분을 갖으며, 그 금속기판의 측면에 또한 그 팁 부분의 내측에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련함과 동시에, 그 팁 부분의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연마입자층의 측면높이가 팁 부분의 측면높이보다도 작은 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마입자층을 구성하는 연마입자가 상기 팁 부분을 구성하는 연마입자보다도 가는 연마입자인 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자층이 상기 금속기판의 측면에 부분적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 부분을 구성하는 연마입자가 다이아몬드 연마입자 및/또는 CBN 연마입자인 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자층을 구성하는 연마입자가 다이아몬드 연마입자 및/또는 기타 연마입자로 되는 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기타 연마입자가, SiC, Al2O3, ZrO2,Si3N4, CBN 및/또는 BN인 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 부분의 선단면 돌출부 형상의 선단각도를 45∼120°로 설정하는 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 바깥둘레칼 블레이드와 그 바깥둘레칼 블레이드를 고속회전시키는 회전구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 바깥둘레칼 블레이드 절단가공장치.
  10. 중공부를 천공한 원반형 중공기판과 그 중공기판의 내주부에 마련되고 또한 연마입자를 고착시킨 팁 부분을 갖으며, 그 중공기판의 측면에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련한 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연마입자층의 측면높이가 팁 부분의 측면높이보다도 작은 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 연마입자층을 구성하는 연마입자가 상기 팁 부분을 구성하는 연마입자보다도 가는 연마입자인 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자층이 상기 중공기판의 측면에 부분적으로 마련되는 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 부분을 구성하는 연마입자가 다이아몬드 연마입자 및/또는 CBN 연마입자인 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자층을 구성하는 연마입자가 다이아몬드 연마입자 및/또는 기타 연마입자로 되는 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기타 연마입자가 SiC, Al2O3, ZrO2,Si3N4, CBN 및/또는 BN인 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팁 부분의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  18. 제17항에 있어서, 상기 팁 부분의 선단면 돌출부 형상의 선단각도를 45∼120°로 설정하는 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 안둘레칼 블레이드와 그 안둘레칼 블레이드를 고속회전시키는 회전구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 안둘레칼 블레이드 절단가공장치.
  20. 생크와 그 생크의 선단에 마련된 원반형 상벽 및 원통형 측벽으로 되는 컵형의 대금부와, 그 대금부의 선단부분에 장착되고 또한 연마입자를 고착시킨 연마석부를 갖으며, 그 연마석부를 회전시키면서 피가공물에 맞닿게 함으로써 그 피가공물을 원형으로 연삭하여 구멍을 뚫을 수 있는 코어드릴로서, 그 대금부의 원통형 측벽의 내주면 및 외주면에 연마입자를 고착하여 되는 연마입자층을 마련한 것을 특징으로 하는 코어드릴.
  21. 제20항에 있어서, 상기 연마입자층을 구성하는 연마입자가 상기 연마석층을 구성하는 연마입자보다도 가는 연마입자인 것을 특징으로 하는 코어드릴.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 연마입자층을 나선형으로 마련하는 것을 특징으로 하는 코어드릴.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마석부의 선단면 형상을 돌출부 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 코어드릴.
  24. 제23항에 있어서, 상기 연마석부의 선단면 돌출부 형상의 선단각도를 45∼120°로 설정하는 것을 특징으로 하는 코어드릴.
  25. (a) 피가공물이 탑재되는 워크테이블과, 그 워크테이블의 상방에 위치하고 그 워크테이블에 대하여 접촉과 이탈이 자유로운 또한 회전이 자유로운 회전축으로 되는 코어드릴 가공장치본체와 (b) 그 회전축에 설치되는 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 코어드릴을 갖는 것을 특징으로 하는 코어드릴 가공장치.
  26. (a) 가대와 그 가대의 상면 중앙부에 마련되고 또한 피가공물이 탑재되는 워크테이블과 그 가대의 주변부에 마련된 서포트와 그 서포트를 통해 상하로 자유롭게 움직이는 또한 회전이 자유로운 회전축으로 되는 코어드릴 가공장치본체와, (b) 그 회전축에 설치되는 제20항 내지 제24항의 어느 한 항에 따른 코어드릴을 갖는 것을 특징으로 하는 코어드릴 가공장치.
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