(57)【要約】【課題】先端がＣＢＮ又はＰＣＤで構成され、先端の外径が２．０ｍｍを超えないような微細工具にクーラント穴を開けることができる技術を提供する。【解決手段】一筆書きの要領でワイヤ１８を進める。板状素材１３にワイヤ１８で縁１９に平行な第１溝２１、縁１９に直角な第２溝２２、円柱部の外周線の一部２３、Ｕ字進入線２４、円柱部の外周線の残部２５をこの順で切り込む。Ｕ字進入線２４がＵ溝状のクーラント通路を形成する。【効果】円柱部切り出しと同時にＵ溝状のクーラント通路を形成するため、先端の外径が２．０ｍｍを超えないような微細工具にクーラント穴を開けることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の一方の面に、立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層を形成してなる板状素材を準備する準備工程と、
ワイヤカット放電加工機のワイヤで前記板状素材をカットして、前記金属板の部位に相当する金属層と前記立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層の部位に相当する非金属層からなり、外径が２．０ｍｍを超えない円柱部を切り出す切り出し工程と、
切り出された円柱部に含まれる前記金属層を前記円柱部の外径より大きな径のシャンクにロー付け固定する要領で前記シャンクの一端に前記円柱部を一体化する一体化工程と、
前記円柱部の先端に刃付けを行う刃付け工程とからなる微細工具の製造方法において、
前記切り出し工程では、前記円柱部の外周線の一部と、この外周線の一部の先端から前記円柱部の外周線の内部へＵ又はΩを描いて進入する進入線と、この進入線の先端から延びる前記外周線の残部とが、連続するよう前記ワイヤを一筆書きの要領で相対的に移動することを特徴とする微細工具の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の微細工具の製造方法で製造され、前記円柱部の外周に軸方向に延びるＵ溝状のクーラント通路を備えていることを特徴とする微細工具。
【請求項３】
請求項１記載の微細工具の製造方法で製造され、前記円柱部内に軸方向に延びるΩ字断面のクーラント通路を備えていることを特徴とする微細工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に外径が２．０ｍｍ以下の円柱部を有する微細工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンドミルは、外周面と先端面に切れ刃を有するシャンクタイプフライスの総称であり、外周面の切れ刃と先端面の切れ刃とでワークを切削できるために、金属加工業界で広く採用されている。
【０００３】
高速で回転するエンドミルに、クーラント（冷却液）を噴射することで、エンドミル及びワークの温度上昇を抑えることが行われている。だたし、噴射量の割りにエンドミルの冷却効果は小さいことが懸念される。
対策として、少ない量のクーラントで効率よくエンドミルを冷却する技術が提案されている（例えば、特許文献１（図６）参照。）。
【０００４】
特許文献１の図６に、ソリッドボールエンドミルが示されており、このボールエンドミルは、本体（１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）にクーラント穴（６）を備え、このクーラント穴（６）を介してクーラントを先端に供給し、先端から噴射する。刃部（２）に直接クーラントが供給されるため、少ない量のクーラントでエンドミルを冷却することができる。
【０００５】
特許文献１の段落番号［００１０］の説明によれば、本体（１）の直径（外径）は６ｍｍであり、クーラント穴（６）の穴径は１ｍｍである。本体（１）は超硬合金製である。クーラント穴（６）は、レーザ加工、放電加工、ケミカル加工により穴開けが行われると推定される。
【０００６】
ただし、被切削物であるワークが硬い場合には、本体（１）の寿命が短くなる。この場合は、超硬合金より硬いＣＢＮチップを刃部に適用する構造が有効となる（例えば、特許文献２（図４）参照。）。
【０００７】
特許文献２の図４に、ＣＢＮチップ（５）、（６）（括弧付き数字は、特許文献２に記載された符号を示す。以下同様）を備えるボールエンドミルが示されている。ＣＢＮチップ（５）、（６）と干渉しない部位に、クーラント孔（７）、（８）が設けられている。
【０００８】
特許文献２には、ボールエンドミルの先端の外径が記載されていない。特許文献２記載のボールエンドミルの先端の外径は、特許文献１と同様に６ｍｍ程度と推定される。
【０００９】
特許文献１、２の技術では、先端がＣＢＮ又はＰＣＤで構成され、先端の外径が２．０ｍｍを超えないような微細工具にクーラント穴（孔）を開けることができない。
よって、従来は、クーラント穴（孔）を有しないソリッド型の微細工具に、クーラントを噴射することで、切削を実施してきた。
【００１０】
しかし、微細工具であってもクーラント穴を設けるべきであるという要求が出る中、クーラント穴を有する微細工具の提供が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−９０７２１号公報
【特許文献２】特開２００３−５３６１８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、先端がＣＢＮ又はＰＣＤで構成され、先端の外径が２．０ｍｍを超えないような微細工具にクーラント穴（孔）を開けることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、金属板の一方の面に、立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層を形成してなる板状素材を準備する準備工程と、
ワイヤカット放電加工機のワイヤで前記板状素材をカットして、前記金属板の部位に相当する金属層と前記立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層の部位に相当する非金属層からなり、外径が２．０ｍｍを超えない円柱部を切り出す切り出し工程と、
切り出された円柱部に含まれる前記金属層を前記円柱部の外径より大きな径のシャンクにロー付け固定する要領で前記シャンクの一端に前記円柱部を一体化する一体化工程と、
前記円柱部の先端に刃付けを行う刃付け工程とからなる微細工具の製造方法において、
前記切り出し工程では、前記円柱部の外周線の一部と、この外周線の一部の先端から前記円柱部の外周線の内部へＵ又はΩを描いて進入する進入線と、この進入線の先端から延びる前記外周線の残部とが、連続するよう前記ワイヤを一筆書きの要領で相対的に移動することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、請求項１記載の微細工具の製造方法で製造され、円柱部の外周に軸方向に延びるＵ溝状のクーラント通路を備えていることを特徴とする微細工具が提供される。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、請求項１記載の微細工具の製造方法で製造され、円柱部内に軸方向に延びるΩ字断面のクーラント通路を備えていることを特徴とする微細工具が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、一筆書きの要領で、ワイヤカット放電加工機のワイヤで円柱部にＵ溝又はΩ字断面の穴を形成する。Ｕ溝又はΩ字断面の穴にクーラントを流すことができる。よって、本発明によれば、先端がＣＢＮ又はＰＣＤで構成され、先端の外径が２．０ｍｍを超えないような微細工具にクーラント穴を開けることができる技術が提供される。
【００１７】
加えて、円柱部を切り出すときに一括してＵ溝又はΩ字断面の穴を形成する。円柱部の切り出しとクーラント穴加工（穴加工が可能であると仮定。）とを別々に実施することに比べて、本発明によれば、円柱部の切り出しに含めてＵ溝又はΩ字断面の穴を形成するため、加工工数の増加を抑えることができ、加工費用を圧縮することができる。結果、クーラント穴無しの微細工具並のコストでクーラント穴有り微細工具を製造することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明では、微細工具は、円柱部の外周に軸方向に延びるＵ溝状のクーラント通路を備えている。回転中心に先尖り部がある場合に、この先尖り部と干渉しない部位にクーラント通路を設けることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明では、微細工具は、円柱部内に軸方向に延びるΩ字断面のクーラント通路を備えている。スクエアタイプのエンドミルのように回転中心にクーラント通路を開口できる場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の準備工程を説明する図である。
【図２】本発明の切り出し工程を説明する図である。
【図３】本発明の切り出し工程を説明する図である。
【図４】本発明の一体化工程を説明する図である。
【図５】本発明の刃付け工程を説明する図兼微細工具の断面図である。
【図６】別の微細工具の断面図である。
【図７】変更例での切り出し工程を説明する図である。
【図８】変更例での切り出し工程を説明する図である。
【図９】変更例での一体化工程を説明する図である。
【図１０】変更例での刃付け工程を説明する図兼微細工具の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１に示すように、金属板１１の一方の面に、立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層１２を形成してなる板状素材１３を準備する（準備工程）。
詳しくは、超硬円板等からなる金属板１１の上面に、立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層１２を積層してなる板状素材１３を、適当な鋼板１４に半田１５で固定する。
【００２３】
そして、鋼板１４をワイヤカット放電加工機のテーブルに載せてクランパ１６でクランプする。鋼板１４は必須ではないが、板状素材１３を直接クランプするよりは、鋼板１４を介して抑える方がクランプが容易となる。なお、立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層１２の厚さは０．５〜２．０ｍｍ、金属板１１の厚さは５．０〜１３．０ｍｍである。
【００２４】
次に、ワイヤカット放電加工機で外径が２．０ｍｍを超えない円柱部を切り出す切り出し工程を、図２、図３に基づいて説明する。なお、板状素材１３の縁１９は曲線であるが、図２、図３では便宜的に直線とした。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、縁１９に平行になるように、板状素材１３にワイヤカット放電加工機のワイヤ１８で第１溝２１を入れ、更に縁１９に直角に第２溝２２を切り込む。以降の切り込み予定線を想像線で示す。この想像線のうち、円柱部の外周線の一部２３を、ワイヤ１８で切り込む。
図２（ｂ）に示すように、円柱部の外周線の一部２３の先端から円柱部の外周線の内部に進入するＵ字進入線２４をワイヤ１８で切り込む。
図２（ｃ）に示すように、円柱部の外周線の残部２５を、ワイヤ１８で切り込む。
これで、図２（ｄ）の形態が得られる。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、縁１９に平行に第１溝（図２（ａ）、符号２１）に相当する溝２６を入れ、図２（ｂ）〜（ｄ）を繰り返す。得られた溝２１〜２６で分離することで、図３（ｂ）に示すように、幹部２８と円柱部２９、２９の形態が得られる。
図３（ｃ）に示すように、円柱部２９、２９を幹部２８から分離する。
図３（ｄ）に示すように、円柱部２９の外周に軸方向に延びるＵ溝状のクーラント通路３１が形成されている。
【００２７】
図４に示すように、円柱部２９の外径より大きな径のシャンク３２を準備する。このシャンク３２には、中心からオフセットした位置に予めクーラント供給路３３が設けられている。このクーラント供給路３３とＵ溝状のクーラント通路３１を合致させつつ、円柱部２９の金属層３４をシャンク３２の一端にロー付けで固定する（一体化工程）。
【００２８】
次に、図５に示すように、円柱部２９の非金属層（立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層）３５に、レ断面の刃３６を形成する（刃付け工程）。刃３６の先がＵ溝状のクーラント通路３１に干渉しない。結果、円柱部２９の外周に軸方向に延びるＵ溝状のクーラント通路３１を備えた微細工具３７が得られる。円柱部２９の外径は、２．０ｍｍ以下であり、このような微細工具３７にクーラント通路３１を設けることができた。
または、図６に示すように、円柱部２９の先端に、Ｖ断面の刃３８を形成するようにしてもよい。
【００２９】
次に、変更例を説明する。
図７（ａ）に示すように、縁１９に平行になるように、板状素材１３にワイヤ１８で第１溝２１を入れ、更に縁１９に直角に第２溝２２を切り込む。以降の切り込み予定線を想像線で示す。この想像線のうち、円柱部の外周線の一部２３を、ワイヤ１８で切り込む。
図７（ｂ）に示すように、円柱部の外周線の一部２３の先端から円柱部の外周線の内部に進入するΩ字進入線４１をワイヤ１８で切り込む。
図７（ｃ）に示すように、円柱部の外周線の残部２５を、ワイヤ１８で切り込む。
これで、図７（ｄ）の形態が得られる。
【００３０】
図８（ａ）に示すように、縁１９に平行に溝２６を入れ、図７（ｂ）〜（ｄ）を繰り返す。得られた溝２１〜２６、４１で分離することで、図８（ｂ）に示すように、幹部２８と円柱部２９、２９の形態が得られる。
図８（ｃ）に示すように、円柱部２９、２９を幹部２８から分離する。
図８（ｄ）に示すように、円柱部２９の中心に軸方向に延びるΩ字断面のクーラント通路４２が形成されている。
【００３１】
図９に示すように、円柱部２９の外径より大きな径のシャンク３２を準備する。このシャンク３２には中心に予めクーラント供給路３３が設けられている。このクーラント供給路３３とΩ字断面のクーラント通路４２を合致させつつ、円柱部２９の金属層３４をシャンク３２の一端にロー付けで固定する（一体化工程）。
【００３２】
次に、図１０に示すように、円柱部２９の先端の両隅に、刃４３、４３を形成する（刃付け工程）。刃４３、４３がΩ字断面のクーラント通路４２に干渉しない。結果、円柱部２９の外周に軸方向に延びるΩ字断面のクーラント通路４２を備えた微細工具２７が得られる。円柱部２９の外径は、２．０ｍｍ以下であり、このような微細工具２７にクーラント通路４２を設けることができた。
【００３３】
なお、本発明の微細工具は、エンドミルの他、ドリルであってもよい。
【００３４】
また、２．０ｍｍ以下である円柱部２９の外径は、１．０ｍｍ以下、好ましくは０．５〜１．０ｍｍの範囲であってもよい。すなわち、本発明は、外径が０．５〜１．０ｍｍの超微細工具に適用することができる。結果、従来法ではクーラント通路を設けることが困難であった１．０ｍｍ以下の径の超微細工具に、本発明によりクーラント通路が形成可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、外径が２．０ｍｍ以下の微細工具に好適である。
【符号の説明】
【００３６】
１１…金属板、１２…立方晶窒化ホウ素層又は多結晶焼結ダイヤモンド層、１３…板状素材、１８…ワイヤカット放電加工機のワイヤ、２３…円柱部の外周線の一部、２４…進入線（Ｕ字進入線）、２５…円柱部の外周線の残部、２９…円柱部、３１…Ｕ溝状のクーラント通路、３２…シャンク、３７…微細工具、４１…進入線（Ω字進入線）、４２…Ω字断面のクーラント通路４２。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015223654.tif 000009
【図８】
2015223654.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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