(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削加工用エントリーシートを用いたビッカース硬度が１００以上の金属の切削加工方法であって、切削加工用エントリーシートとして少なくとも樹脂シートを含む切削加工用エントリーシートを用いて、かつ、前記金属に対して切削工具であるドリルビットが進入する面に前記切削加工用エントリーシートを配置して、かつ、ドリルビットの回転数を１００ｒｐｍ以上７２０ｒｐｍ以下とし、かつ、ドリルビットの送り速度を５ｍｍ／ｍｉｎ以上５０ｍｍ／ｍｉｎ以下とし、かつ、切削加工時のドリルビットの表面温度を２００℃以下に制御して、切削加工を行う、金属の切削加工方法。
【請求項２】
前記ドリルビットの回転数が１００ｒｐｍ以上３８０ｒｐｍ以下である、請求項１に記載の金属の切削加工方法。
【請求項３】
前記金属がチタン合金である、請求項１又は２に記載の金属の切削加工方法。
【請求項４】
前記チタン合金の材質がＴｉ−６Ａｌ―４Ｖである、請求項３に記載の金属の切削加工方法。
【請求項５】
前記切削加工が貫通孔を形成する加工である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項６】
前記ドリルビットの材質が超硬合金である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項７】
前記ドリルビットの直径が２ｍｍφ以上７ｍｍφ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項８】
前記樹脂シートが水溶性樹脂を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項９】
前記樹脂シートが非水溶性樹脂を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項１０】
前記樹脂シートが固体潤滑剤を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項１１】
前記樹脂シートの厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である請求項１〜１０のいずれかに記載の金属切削加工方法。
【請求項１２】
前記切削加工用エントリーシートが、樹脂シートの少なくとも片面に金属箔をさらに有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【請求項１３】
前記切削加工用エントリーシートが、切削加工する金属と接する面上に粘着層をさらに有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チタン合金やアルミニウム合金などの難切削加工性の金属の切削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機の機体構造用材料（構造材）の主体は金属材であり、大部分はアルミニウム合金で占められている。また、機体構造の中でより高温となり得る箇所、例えば、ジェット排気箇所やアフターバーナー周辺には耐熱合金であるチタン合金やステンレス鋼などが使用されている。さらに、将来、航空機の高速化が進むと、空力加熱により従来のアルミニウム合金では強度が低下してしまう。そのため、今後は、機体構造の主体としてより硬いチタン合金やステンレス鋼が構造材として使用されることが見込まれる。これら、航空機の機体を構成する構造材は、金属材同士、あるいは金属材とＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃ：炭素繊維強化プラスチック）などの他の材質の構造材とをボルトで締結するために、ドリルによって孔あけ加工をする必要がある。
【０００３】
上記した金属材の孔あけ加工においては、既にいくつかの技術が提案されている。例えば、チタン合金は難削材であるため、ドリル孔あけ加工寿命が非常に短い。このような課題に対し、切削油剤を噴霧して加工する方法やドリルビットの形状を変更することでドリルビットへの負荷を低減し、ドリル加工寿命低下を回避する方法が例示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。
【０００４】
また、金属材の孔あけ加工において、金属箔及び／又は樹脂シートからなる切削加工用のエントリーシートを用いる方法も提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００５】
一方、金属加工とは異なる分野のプリント配線基板分野については、エントリーシートを用いて孔あけ加工する方法が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。しかし、プリント配線基板に用いられる材料は有機物、ガラスクロス及び薄銅箔から成るものであり、ドリルビットに対する負荷は小さく、その加工性はチタン合金などの難切削性の金属やＣＦＲＰと比較して非常に容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１５０５５７号公報
【特許文献２】特開２００２−２１０６０８号公報
【特許文献３】国際公開第４１５７５７０号公報パンフレット
【特許文献４】特開２００３−１７５４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
金属材に対する孔あけはドリルを用いて行われるが、ドリルを用いて金属の孔あけ加工を行う場合、回転するドリルビットと金属間で摩擦熱が生じ、局所的に加工孔周辺の温度が上昇する。従って、加工孔数が多い場合、加工孔数が増えていくにつれて、ドリルビット及び被切削加工材である金属に蓄熱されることになる。熱伝導率の低い金属の場合、熱放出が不十分なため、加工孔周辺の温度が上昇する。その際、金属の温度が上がると金属が軟化してしまうため、加工孔のドリルビットが貫通する出口部にバリが発生するようになる。また、金属の加工屑が、加工熱によってドリルビットに溶着してしまい、過剰な負荷がドリルビットにかかって加工装置が停止する場合もある。このように、従来の切削加工方法では、孔あけ加工時の蓄熱に起因して、加工孔に品質上の問題が生じる可能性がある。
【０００８】
さらに、このような加工箇所及びドリルビットの蓄熱を防ぐために、従来の切削油などを使用した湿式加工の場合、切削加工終了時に洗浄工程が必要となる。さらに、油分が加工孔周辺や内部に残留していた場合、貫通孔で締結する際の締結具であるネジの劣化や締結部で緩みが生じる可能性があり、これらの不具合は致命的な事故に繋がる恐れがある。
【０００９】
このような状況において、航空機用のチタン合金材を用いた構造体の製造などでは、特に、高品質な孔あけ加工が求められており、上記したドリル孔あけ加工寿命や金属材と異種構造材との間に生じる浮きなどの問題や、上記したバリに関する問題を解決することが極めて重要になる。
【００１０】
一方、特許文献３の切削加工方法には、金属材のドリルビット出口側に発生するバリ（裏バリ）を抑制するために、金属箔及び／又は樹脂シートからなる切削加工用のエントリーシートを用い、さらに切削加工箇所及び／又は切削加工具を冷風で冷却する方法が開示されているが、この方法では、切削加工の際に発生する加工屑を吹き飛ばしながら加工するため、安全性や作業環境上の問題がある。
【００１１】
以上のように、孔あけ加工の難しい金属の加工性改良は、切削工具や切削加工方法の面から検討されているが、その効果はまだ不十分である。
【００１２】
そこで、本発明の課題は、難切削加工性の金属の切削加工において、従来の金属の孔あけ加工に比べて、切削加工時のドリルビットの温度を下げることができ、ドリルビットが貫通する出口部のバリの発生を抑制でき、高品質な加工孔を提供できる切削加工方法を提示することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するべく、種々の検討を行った結果、難切削加工性の金属（例えば、チタン合金）を切削加工する際、切削工具であるドリルビットの進入面に潤滑性を有する樹脂シートを含むエントリーシートを配置して、かつ、ドリルビットの回転数と送り速度を特定の範囲に制御することで、切削加工時のドリルビットの蓄熱が抑制され、その結果、ドリルビットの出口側における切削加工箇所周囲のバリの高さが大幅に抑制され、ドリル高品質な加工孔が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち本発明は以下のとおりである。
（１）切削加工用エントリーシートを用いたビッカース硬度が１００以上の金属の切削加工方法であって、切削加工用エントリーシートとして少なくとも樹脂シートを含む切削加工用エントリーシートを用いて、かつ、前記金属に対して切削工具であるドリルビットが進入する面に前記切削加工用エントリーシートを配置して、かつ、ドリルビットの回転数を１００ｒｐｍ以上７２０ｒｐｍ以下とし、かつ、ドリルビットの送り速度を５ｍｍ／ｍｉｎ以上５０ｍｍ／ｍｉｎ以下とし、かつ、切削加工時のドリルビットの表面温度を２００℃以下に制御して、切削加工を行う、金属の切削加工方法。
（２）前記ドリルビットの回転数が１００ｒｐｍ以上３８０ｒｐｍ以下である、（１）に記載の金属の切削加工方法。
（３）前記金属がチタン合金である、（１）又は（２）に記載の金属の切削加工方法。
（４）前記チタン合金の材質がＴｉ−６Ａｌ―４Ｖである、（３）に記載の金属の切削加工方法。
（５）前記切削加工が貫通孔を形成する加工である、（１）〜（４）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（６）前記ドリルビットの材質が超硬合金である、（１）〜（５）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（７）前記ドリルビットの直径が２ｍｍφ以上７ｍｍφ以下である、（１）〜（６）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（８）前記樹脂シートが水溶性樹脂を含む、（１）〜（７）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（９）前記樹脂シートが非水溶性樹脂を含む、（１）〜（８）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（１０）前記樹脂シートが固体潤滑剤を含む、（１）〜（９）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（１１）前記樹脂シートの厚みが０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下である（１）〜（１０）のいずれかに記載の金属切削加工方法。
（１２）前記切削加工用エントリーシートが、樹脂シートの少なくとも片面に金属箔をさらに有する、（１）〜（１１）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
（１３）前記切削加工用エントリーシートが、切削加工する金属と接する面上に粘着層をさらに有する、（１）〜（１２）のいずれか一項に記載の金属の切削加工方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の金属の切削加工方法によれば、難切削加工性の金属（例えば、チタン合金）の切削加工において、従来の加工方法に比べて、切削加工時のドリルビットの温度を下げることができ、ドリルビットが貫通する出口部のバリの発生を抑制できる。その結果、従来の方法よりも高品質な切削加工孔を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１〜３及び比較例１〜１５における、ドリルビットの回転数と切削加工孔周囲のバリの高さとの関係を表す図である。
【図２】実施例１〜３及び比較例１〜１５における、ドリルビットの送り速度と切削加工孔周囲のバリの高さとの関係を表す図である。
【図３】実施例１〜３及び比較例１〜１５における、ドリルビットの回転数とドリルビット表面温度との関係を表す図である。
【図４】実施例１〜３及び比較例１〜１５における、ドリルビットの送り速度とドリルビット表面温度との関係を表す図である。
【図５】実施例１〜３及び比較例１〜１５における、切削加工孔周囲のバリの高さとドリルビット表面温度との関係を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態（以下「本実施の形態」とも記す。）について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されない。
【００１８】
本発明は切削加工用エントリーシート（以下、本明細書では、単にエントリーシートということもある）を用いたビッカース硬度が１００以上の金属の切削加工方法である。すなわち本実施の形態は、切削加工用エントリーシートとして少なくとも樹脂シートを有する切削加工用エントリーシートを用いて、かつ、切削加工する金属に対して切削工具であるドリルビットが進入する面に前記切削加工用エントリーシートを配置して、かつ、ドリルビットの回転数を１００ｒｐｍ以上７２０ｒｐｍ以下とし、かつ、ドリルビットの送り速度を５ｍｍ／ｍｉｎ以上５０ｍｍ／ｍｉｎ以下とし、かつ、切削加工時のドリルビットの表面温度を２００℃以下に制御して、切削加工を行うことを特徴とする、金属の切削加工方法である。
【００１９】
＜切削加工対象＞
本実施の形態において、切削加工対象である金属は、ビッカース硬度が１００以上であれば、特に限定されるものではない。ビッカース硬度とは、物質の硬さを表す尺度であり、試料に対して正四角錐のダイヤモンド圧子を押し込んだときの荷重とくぼみの表面積の比から定義される硬さである。金属材料一般に広く適用されており、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４：２００９の方法で規定される。測定装置については一般的な装置であれば特に限定されない。ビッカース硬度が１００以上の金属は、一般的に構造材として用いられており、その種類は特に限定されないが、例えば、航空機の機体構造用材料に用いられる金属材料が挙げられる。その中で、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、低合金鋼、ステンレス鋼、耐熱合金のような、強度の高い金属が、本実施の形態の切削加工方法が適用できる切削加工対象の金属として好ましい。これは、強度の高い金属ほど、切削加工時の摩擦熱による温度上昇の程度が大きいため、バリの発生量が多くなりやすく、本実施の形態の切削加工方法が効果的だからである。切削加工対象の金属は、１種単独でもよく、２種以上組み合わせてもよい。
【００２０】
また、前記した金属の中で、チタン合金が、本実施の形態の切削加工方法が適用できる切削加工対象の金属としてより好ましい。さらに、チタン合金の中でも、チタン、アルミニウム及びバナジウムからなるより強度の高いＴｉ−６Ａｌ―４Ｖが特に好ましい。チタン合金は、アルミニウム合金に比べて引っ張り強さは２倍も強く、耐食、耐熱性も優れた材料であるが、硬度が高く、さらに熱伝導率が小さいため、摩擦熱による温度上昇によるバリの発生量が極端に多くなりやすい特徴がある。具体的に、Ｔｉ−６Ａｌ―４Ｖの引っ張り強さは９８０ＭＰａであり、ビッカース硬度は３２０である。なお、Ｔｉ−６Ａｌ―４Ｖは、チタン合金の組成を示す国際的な規格で、チタン合金のひとつである。このため、従来の技術ではチタン合金を孔あけ加工する際に、切削工具に大きな負荷がかかるため、加工条件や切削工具の形状などを改良する必要があるが、本実施の形態の切削加工方法では、加工条件や切削工具の形状を工夫しなくても、切削加工できる。
【００２１】
本実施の形態の切削加工方法が適用できる切削加工対象は金属のみに限定されるものではなく、金属と繊維強化複合材とを組み合わせた材料でもよく、金属と繊維強化複合材とが接するように重ねあわされた材料であってもよい。本実施の形態の切削加工方法は、例えば、金属とＣＦＲＰなどの炭素繊維複合材料とが接するように重ねあわされた材料の共孔あけ加工にも適用できる。重ね合わせる様態としては、特に限定されることはない。具体的には、金属と繊維強化複合材とを、治具を用いて重ね合わせて固定する方法や、金属と繊維強化複合材とを、接着層を介して重ね合わせて固定する方法などが挙げられる。一般的に、例えば、チタン合金とＣＦＲＰとの最適な孔あけ条件は大きく異なることが知られている。例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、チタン合金の孔あけでは、ドリルビットの温度上昇を抑え、ドリルビットの刃の摩耗を抑制するため、低速回転で高速送り量が適している。特に、熱に弱いダイヤモンドコートドリルにおいて、このような孔あけ条件が必要とされている。一方、ＣＦＲＰの孔あけは、高速回転で低速送り量が適している。このような、相反する孔あけ条件に対して、実際の加工現場では、チタン合金とＣＦＲＰとの境で孔あけ条件を変えたり、中庸をとった同一条件で孔あけ加工している。また、ドリルの温度上昇を防ぐため、航空機用途のチタン合金の孔あけ加工時に、切削油をかけながら加工する方法も採られる。その中で、特に、炭素繊維にマトリクス樹脂を含浸させたプリプレグを１枚又は２枚以上積層し、加熱成型又は加熱加圧成型して製造されるＣＦＲＰのような炭素繊維複合材料を、摩耗が進行したドリルビットで加工する場合、炭素繊維を押し切る状態で切削することになるため、積層されたプリプレグ間の層間剥離が発生しやすくなり、結果としてドリルビットが貫通する出口部に炭素繊維の毛羽立ちが発生しやすくなる欠点がある。しかし、本実施の形態の切削加工方法を用いることで、金属切削時の加工箇所及び／切削工具の温度上昇が低減されるため、金属由来のバリの量が減少し、また、ドリルビットへの負荷が低減し、ドリルビットの摩耗が抑制されることにより、ドリルビットの摩耗によって加工孔の品質に影響が出やすい炭素繊維複合材料の切削加工の制約を大きく緩和できる効果がある。本実施の形態の切削加工方法において、前記切削加工される対象が、金属と繊維強化複合材とが接するように重ねあわされた材料であり、繊維強化複合材が金属よりも切削工具進入側になるように配置して切削加工することが好ましい。このような場合に本実施の形態の切削加工方法の効果がより顕著に発現する。
【００２２】
＜切削加工方法＞
本実施の形態の切削加工方法は、ドリルビットを使用するが、切削加工の種類は特に限定されるものではなく、例えば、貫通孔を形成する孔あけ加工、非貫通孔を形成する孔あけ加工、切削加工、切断加工などが挙げられる。中でも貫通孔を形成する孔あけ加工が好適である。
【００２３】
本実施の形態の切削加工方法に使用できるドリルビットは、一般的に使用されるものであれば、ドリルビットの径、材質、形状及び表面被膜の有無について、特に限定されるものではない。例えば、ドリルビットの直径は１ｍｍφ以上２０ｍｍφ以下であることが好ましく、航空機用基材の切削加工に多く用いられている２ｍｍφ以上７ｍｍφ以下であることがより好ましい。また、ドリルビットの材質としては、硬質の金属炭化物の粉末を焼結して作られる超硬合金であることが好ましい。このような超硬合金としては、特に限定されないが、例えば、炭化タングステンと結合剤であるコバルトとを混合して焼結した金属が挙げられる。このような超硬合金には、使用目的に応じて材料特性をさらに向上させるため、炭化チタンや炭化タンタルなどが添加されることもある。一方、ドリルビットの形状は、孔あけ加工の条件や被加工材の種類や形状などにより、適宜選択できる。ドリルビットの形状としては、特に限定されないが、例えば、ドリルビットの先端角、溝のねじれ角、切れ刃の数などが挙げられる。ドリルビットの表面被膜は、孔あけ加工の条件や被加工材の種類や形状などにより、適宜選択することができる。好ましい表面被膜の種類としては、特に限定されないが、例えば、ダイヤモンドコート、ダイヤモンドライクコート、セラミックスコートなどが挙げられる。
【００２４】
本実施の形態の切削加工方法において、切削加工に使用される装置は特に限定されないが、具体的にはマシニングセンタ、フラスト盤、ハンドドリルなどの、ドリルビットの回転数、ドリルビットの送り速度、ドリルビットの送り量を制御可能な装置が好ましく、ドリルビットの回転数、ドリルビットの送り速度、ドリルビットの送り量を±１０％の範囲で制御できる装置が特に好ましい。
【００２５】
本実施の形態の切削加工方法において、ドリルビットの回転数は、１００ｒｐｍ以上７２０ｒｐｍ以下が好ましく、１００ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下がより好ましく、１００ｒｐｍ以上３８０ｒｐｍ以下が特に好ましい。ドリルビットの回転数が、７２０ｒｐｍを超える場合、切削加工時のドリルビットの温度が高くなり、被切削加工材料である金属の温度が上昇し、ドリルビット出口側における切削加工箇所周囲のバリの量が過大となってしまう傾向がある。一方、１００ｒｐｍ未満の場合、ドリルビットへの負荷が大きくなり、ドリルビットの摩耗や折損が過大となる傾向がある。
【００２６】
本実施の形態の切削加工方法において、ドリルビットの送り速度は、５ｍｍ／ｍｉｎ以上５０ｍｍ／ｍｉｎ以下が好ましく、５ｍｍ／ｍｉｎ以上２５ｍｍ／ｍｉｎ以下がより好ましい。ドリルビットの送り速度が２５ｍｍ／ｍｉｎを超える場合、ドリルビットへの負荷が大きくなり、ドリルビットの摩耗や折損が過大となる恐れがある。一方、５ｍｍ／ｍｉｎ未満の場合、切削加工時のドリルビットの温度が高くなり、被切削加工材料である金属の温度が上昇し、ドリルビット出口側における切削加工箇所周囲のバリの量が過大となってしまう恐れがある。
【００２７】
本実施の形態の切削加工方法において、ドリルビットの表面温度は、２００℃以下に制御する必要がある。これは、切削加工時のドリルビットの表面温度が２００℃を超えると、被切削加工材料である金属の温度が上昇し、ドリルビット出口側における切削加工箇所周囲のバリの量が過大となってしまう傾向があるからである。中でも、２０℃以上２００℃以下が好ましく、２０℃以上１８０℃以下がより好ましく、２０℃以上１６０℃以下がより好ましい。ドリルビットの表面温度が２０℃未満であると、エントリーシートに含まれる樹脂シートが溶融せずに、十分な潤滑作用を示さない傾向がある。
【００２８】
上記切削加工時のドリルビットの表面温度の測定方法は、特に限定されない。具体的には、被切削加工材料である金属を貫通したドリルビットの先端を、赤外線放射温度計（ＩｎｆＲｅＣ  Ｔｈｅｍｏ  ＧＥＡＲ  Ｇ１２０ＥＸ、ＮＥＣ  Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー株式会社製）を用いて撮影し、熱画像から切削加工時のドリルビット表面温度を計測する方法などが挙げられる。
【００２９】
本実施の形態の切削加工方法においては、少なくとも後述する樹脂シートを含む切削加工用エントリーシートを用いて行う。本実施の形態において好適に使用できる、樹脂シートを含む切削加工用エントリーシートについては後で詳述するが、金属箔及び樹脂シートを含むエントリーシートが特に好ましい。その理由は、金属箔は工具先端の食い付き性を向上させる作用があること、樹脂シートは、構成成分である樹脂組成物が潤滑性を向上させる作用があることによる。すなわち、金属箔と樹脂シートとを積層した層状構造を含むエントリーシートが、工具先端の食い付き性の向上、潤滑性の向上といった点から、より好ましい。
【００３０】
本実施の形態の切削加工方法において、切削加工は、切削加工する金属に対して切削工具であるドリルビットが進入する面（進入面）に切削加工用エントリーシートを配置して行う。その際、エントリーシートの両面が樹脂シート面であるエントリーシート（例えば、樹脂シートのみのエントリーシート）を使用する場合は、切削加工する最表面に、該エントリーシートの樹脂シート面が切削工具進入面になるように配置し、エントリーシートの樹脂シート面から、切削加工を行うのが好ましい。また、エントリーシートの少なくとも片面が金属箔面であるエントリーシート（例えば、金属箔と樹脂シートとを積層したエントリーシート）を使用する場合は、切削加工する最表面に、該エントリーシートの金属箔面が切削工具進入面になるように配置し、エントリーシートの金属箔面から、切削加工を行うのが好ましい。
【００３１】
さらに、金属と繊維強化複合材とを共孔あけ加工する際は、エントリーシートの両面が樹脂シート面であるエントリーシート（例えば、樹脂シートのみのエントリーシート）を使用する場合は、金属と繊維強化複合材とを重ねた状態での最表面に、該エントリーシートの樹脂シート面が切削工具進入面になるように配置し、エントリーシートの樹脂シート面から、切削加工を行うのが好ましい。一方、樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えたエントリーシートを使用する場合は、切削加工する表面に、該エントリーシートの金属箔の面が接するように配置し、エントリーシートの最表面から切削加工を行うのが好ましい。
【００３２】
本実施の形態の切削加工方法において、エントリーシートと被切削加工材料である金属とを密着させる方法は特に限定されず、例えば、エントリーシートと被切削加工材料である金属とを、クリップや治具で物理的に固定する方法、被切削加工材料である金属と接する樹脂シート表面又は金属箔表面に粘着性を有する化合物の層（粘着層）を形成したエントリーシートを用いる方法が挙げられる。なお、本明細書では、被切削加工材料である金属とエントリーシートとを固定するために用いる粘着性を有する化合物の層を粘着層と定義する。中でも、被切削加工材料である金属と接する樹脂シート表面又は金属箔表面に粘着層を形成したエントリーシートを用いるのが、治具などによる固定の必要がないので、好ましい。すなわち、本実施の形態の切削加工方法においては、エントリーシートが、被切削加工材料である金属と接する面上に粘着層をさらに有していることが好ましい。粘着層の成分は特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、これらを併用してもよい。好ましい熱可塑性樹脂としてはウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂及びそれらの共重合体が挙げられる。好ましい熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シアネート樹脂が挙げられる。中でも、被切削加工材料である金属への糊残りがなく、常温にて容易に粘着できる特性があることから、アクリル系粘着剤がより好ましい。さらに、アクリル系粘着剤の中でも、溶剤型アクリル粘着剤及びアクリルエマルジョン型粘着剤（水系）が特に好ましい。ここで、本明細書におけるアクリル系粘着剤は、特に断りのない限り、ポリ（メタ）アクリル酸エステルとタッキファイヤーを主成分とする組成物のことを指す。さらに、必要に応じて、粘着層の成分に酸化防止剤等の劣化防止剤、炭酸カルシウム、タルク、シリカ等の無機フィラーを添加することもできる。
【００３３】
粘着層をエントリーシート表面に形成する方法としては、工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。例えば、ロール法やカーテンコート法、スプレー噴出法などで形成する方法、ロールやＴ−ダイ押出機等を使用して形成する方法などが挙げられる。該粘着層の厚みは、特に限定されるものではなく、被切削加工材料である金属の曲率や樹脂シート及びエントリーシートの構成により最適な厚みを、適宜、選択できる。
【００３４】
本実施の形態の切削加工方法において、切削加工箇所及び／又は切削工具（ドリルビット）に対して、所定の温度のガスを、所定のガス量、安定的に供給しても良い。本実施の形態の切削加工方法は、ガスを用いて切削加工箇所及び/又は切削工具を冷却しながら切削加工を行うことが好ましい。これは、ガス冷却による切削加工箇所周囲のバリの量が低減できるからである。
【００３５】
本実施の形態の切削加工方法で得られる、ドリルビットの出口側における切削加工箇所周囲のバリの高さの最大値は０．８ｍｍもしくは０．６ｍｍ以下、平均値は０．３０ｍｍ以下もしくは０．２０ｍｍ以下とすることができる。
【００３６】
＜樹脂シートを含む切削加工用エントリーシート＞
本実施の形態の切削加工方法に使用できるエントリーシートに含まれる樹脂シートに用いられる樹脂組成物の成分としては、水溶性樹脂及び／又は非水溶性樹脂を使用することができる。これらの樹脂は、潤滑性向上成分として切削加工時の潤滑性を向上させる役割や、樹脂シート形成成分として加工性を向上させる役割がある。中でも、水溶性樹脂は、樹脂が有する潤滑性によって、切削加工時の切削屑の排出性を向上させる効果がある。また、水溶性樹脂を樹脂組成物の成分とした樹脂シートは、その表面硬度が適度な柔らかさであるため、工具の加工負荷を低減させる効果もある。さらに、加工後に加工孔に付着した樹脂成分を容易に除去することも可能である。一方、非水溶性樹脂を樹脂組成物の成分として用いた樹脂シートは、水溶性樹脂を用いた樹脂シートよりも、樹脂シートの表面硬度が硬いため、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルの食い付き性が良く、設計通りの位置に孔をあけられる特徴がある。また、樹脂シートの剛性が高いため、ハンドリング性にも優れる。すなわち、本実施の形態の切削加工方法に使用できる樹脂シートは、水溶性樹脂及び／又は非水溶性樹脂を含んでいることが好ましい。
【００３７】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートにおいて、樹脂シートの樹脂組成物の成分として好ましい水溶性樹脂のひとつのカテゴリーは、２５℃、１気圧において、水１００ｇに対し、１ｇ以上溶解する高分子化合物である。このような水溶性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレンオキサイド、水溶性ウレタン、ポリエーテル系水溶性樹脂、水溶性ポリエステル、ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアルキレングリコール類、ポリアルキレングリコールのエステル類、ポリアルキレングリコールのエーテル類、ポリグリセリンモノステアレート類、ポリオキシエチレンプロピレン共重合体及びそれらの誘導体が挙げられ、これらのうちの少なくとも１種を選択して用いることができる。なかでもポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリエーテル系水溶性樹脂が、樹脂組成物の成分としてより好ましい。
【００３８】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートにおいて、樹脂シートの樹脂組成物の成分として好ましい水溶性樹脂のもうひとつのカテゴリーは、セルロース誘導体である。なお、本実施の形態において、「セルロース」とは、多数のβ−グルコースがグリコシド結合によって結合した高分子化合物であって、セルロースのグルコース環における２位、３位、６位の炭素原子に結合している水酸基が無置換であるものを意味する。また、「セルロースに含まれる水酸基」とは、セルロースのグルコース環における２位、３位、６位の炭素原子に結合している水酸基を指す。前記したセルロース誘導体としては、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースが挙げられる。一般的に、ヒドロキシエチルセルロースは、セルロース｛Ｈ−（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ−ＯＨ｝に含まれる水酸基の水素原子の少なくとも一部が、〔−（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）ｍ−Ｈ〕により置換された化合物（但しｎ、ｍは１以上の整数）であり、その水に対する溶解度は、２５℃、１気圧において少なくとも０．０５ｇ／Ｌである。このようなヒドロキシエチルセルロースは、例えば、セルロースにエチレンオキサイドを付加させて合成される。
【００３９】
一方、カルボキシメチルセルロースは、セルロース｛Ｈ−（Ｃ６Ｈ１０Ｏ５）ｎ−ＯＨ｝に含まれる水酸基の水素原子の少なくとも一部が、カルボキシメチル基〔−ＣＨ２−ＣＯＯＨ〕により置換された化合物（但しｎは１以上の整数）であり、その水に対する溶解度は、２５℃、１気圧において少なくとも０．０５ｇ／Ｌである。また、前記カルボキシメチル基中のカルボキシ基の一部がナトリウム塩であってもよい。カルボキシメチルセルロースは、例えばセルロースに、クロロ酢酸を付加させて得ることができる。
【００４０】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートにおいて、樹脂シートの樹脂組成物の成分として用いることができる非水溶性樹脂は、特に限定されるものではない。本実施の形態において、非水溶性樹脂は、樹脂シート形成成分、潤滑性向上成分などとして用いられる。樹脂シート形成成分として用いられる好ましい非水溶性樹脂としては、特に限定されないが、例えばウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂及びそれらの共重合体やフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シアネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル系樹脂を挙げることができる。また、これらのうち少なくとも１種を選択して樹脂成分として使用できる。一方、潤滑性向上成分として用いられる好ましい非水溶性樹脂としては、変性ポリアミド、エチレンビスステアロアミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、メチレンビスステアルアミドなどで例示されるアマイド系化合物；ラウリン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸などで例示される脂肪酸系化合物；ステアリン酸ブチル、オレイン酸ブチル、ラウリン酸グリコールなどで例示される脂肪酸エステル系化合物；流動パラフィン、ポリエチレンワックスなどで例示される脂肪族炭化水素系化合物；オレインアルコールなどで例示される高級脂肪族アルコール；スチレン単独重合体（ＧＰＰＳ）、スチレン−ブタジエン共重合体（ＨＩＰＳ）、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体（例えばＭＳ樹脂）などで例示されるポリスチレン系樹脂を挙げることができる。これらのうち、少なくとも１種を選択して潤滑性向上成分として使用できる。さらに、本実施の形態に用いるエントリーシートにおいては、シート形成成分と潤滑性向上成分とを併用することもできる。
【００４１】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートにおける樹脂シートの厚みは、加工対象となる金属の種類や厚み、切削加工に用いる切削工具の種類や切削方法、孔あけ加工する際に使用するドリル径などを考慮して、適宜選択される。樹脂シートの厚みは、好ましくは０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲であり、より好ましくは０．２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲である。樹脂シートの厚みが、０．１ｍｍ以上であると、十分な切削応力低減が得られ、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルへの負荷が小さくなり、ドリル折損が生じ難い。一方、樹脂シートの厚みが２０ｍｍ以下であると、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルへの樹脂組成物の巻き付きが低減し、樹脂シートに亀裂などが生じ難い。特に、目的とする切削加工において、樹脂シートの厚みが上記範囲内であると、樹脂組成物が切削粉のバインダーの役割をすることを抑制でき、切削粉が切削加工箇所にとどまることが回避されるため、切削加工箇所周辺の温度の上昇を抑制でき、切削加工対象である金属の溶着を抑制できる。即ち、切削加工対象や切削方法に応じて、樹脂シートの構成や樹脂組成物の成分、樹脂シートの厚みを適正化することで、潤滑性と、加工溝を通じた切削粉の排出を最適化できる。以上のように、本実施の形態においては、樹脂シートの総厚みを適宜制御することが好ましく、薄い樹脂シートを複数枚重ねて使用することもできる。
【００４２】
本実施の形態において好適に使用できる、樹脂シートを含むエントリーシートの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、樹脂組成物を適宜融解させて液状にしたのち、支持体に塗布、冷却、固化させて樹脂組成物層を形成し、その後、支持体を除去又は剥離して、樹脂シートを含むエントリーシートを製造する方法が挙げられる。また、樹脂組成物を溶媒に溶解もしくは分散させて液状にしたのち、支持体に塗布、乾燥、冷却、固化させて、樹脂組成物層を形成し、その後、支持体を除去又は剥離して、樹脂シートを含むエントリーシートを製造する方法も挙げられる。その際、支持体は、特に限定されるものではなく、金属箔やフィルム、金属ロールなどを適宜用いることができる。液状の樹脂組成物層を支持体上に形成する方法としては、工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。例えば、樹脂組成物を溶媒に溶解もしくは分散し、バーコーターやグラビアロール、ダイなどを用いて塗布するコーティング法などで、支持体上に樹脂組成物層を形成する方法や、樹脂組成物をロールやニーダー、又は他の混練手段を使用して、適宜加熱溶融して混合し、ロール法やカーテンコート法などで、支持体上に樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。また、前記した支持体上に樹脂組成物層を形成する方法以外に、樹脂組成物をロールやニーダー、又は他の混練手段を使用して、適宜加熱溶融して混合し、樹脂組成物をロールやＴ−ダイ押出機等を使用し、支持体を用いないで、所望の厚みの樹脂組成物層に形成して樹脂シートとする方法なども使用できる。
【００４３】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートの樹脂シートは、単層の樹脂組成物層からなる構造であっても、複数層の樹脂組成物層からなる構造であってもよいが、特性及び作業性向上の理由から、２種類以上の樹脂組成物層を積層させた層状構造を含むことが好ましい。本実施の形態に用いるエントリーシートにおける樹脂組成物層の組み合わせは、特に限定されないが、加工時の潤滑性を向上させる役割がある水溶性樹脂や潤滑性向上成分としての非水溶性樹脂からなる樹脂組成層、位置精度を向上させる役割や剛性を向上させる役割がある樹脂シート成分としての非水溶性樹脂からなる樹脂組成物層を、適宜組み合わせることが、高い加工精度、長い加工寿命、良好なハンドリング性の点で、好ましい。
【００４４】
本実施の形態に用いる樹脂シートを含むエントリーシートにおいて、複数の樹脂組成物層を積層させた層状構造を含む樹脂シートを製造する方法は、特に限定されないが、例えば、予め作製した単層又は複数層の樹脂組成物層からなる樹脂シートの少なくとも片面にさらに樹脂組成物層を直接形成する方法が挙げられる。樹脂シートの片面に樹脂組成物層を形成する方法は特に限定されるものではなく、例えば、樹脂組成物を適宜融解させて液状にしたのち、支持体としての樹脂シート上に、液状にした樹脂組成物を塗布、冷却、固化させて樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。また、樹脂組成物を溶媒に溶解もしくは分散させて液状にしたのち、支持体としての樹脂シート上に、液状にした樹脂組成物を塗布、乾燥、冷却、固化させて、樹脂組成物層を形成する方法も挙げられる。液状の樹脂組成物層を支持体としての樹脂シート上に形成する方法としては、工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。例えば、樹脂組成物を溶媒に溶解もしくは分散し、バーコーターやグラビアロール、ダイなどを用いて塗布するコーティング法などで樹脂組成物層を形成する方法や、樹脂組成物をロールやニーダー、又は他の混練手段を使用して、適宜加熱溶融して混合し、ロール法やカーテンコート法などで樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。
【００４５】
複数の樹脂組成物層を積層させた層状構造を含む樹脂シートを製造する別の方法として、単層又は複数層の樹脂組成物層からなる樹脂シートを、複数枚重ねて、樹脂を用いて貼り合わせる方法や熱によるラミネート法で貼り合わせる方法なども挙げられる。樹脂を用いて貼り合わせる方法や熱によるラミネート法は、工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。
【００４６】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートにおいて、樹脂シートの樹脂組成物に対して、必要に応じて添加剤を配合することができる。添加剤の種類は、特に限定されないが、例えば、表面調整剤、レベリング剤、帯電防止剤、乳化剤、消泡剤、ワックス添加剤、カップリング剤、レオロジーコントロール剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、光安定剤、核剤、有機フィラー、無機フィラー、固体潤滑剤、可塑剤、柔軟剤、熱安定化剤、着色剤を使用できる。
【００４７】
この中で、固体潤滑剤は、エントリーシートの潤滑性を向上させ、切削工具の加工寿命を延ばす効果があるので、本実施の形態に用いるエントリーシートにおいて、樹脂シートを形成する樹脂組成物は固体潤滑剤を含む樹脂組成物であることが好ましい。すなわち、本実施の形態の切削加工方法に使用できる樹脂シートは、固体潤滑剤を含んでいることが好ましい。固体潤滑剤の種類は、潤滑性を有する固体であれば、特に限定されるものではない。例えば、黒鉛、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、モリブデン化合物、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドなどが好ましい。その中で、黒鉛が適度な硬度を有するので好ましく、天然黒鉛、人造黒鉛、活性炭、アセチレンブラック、カーボンブラック、コロイド黒鉛、熱分解黒鉛、膨張化黒鉛、鱗辺状黒鉛を好適に用いることができる。なかでも、鱗片状黒鉛は、その形状や粒径により効果的に摩耗低減の向上を図ることができるので特に好ましい。これらの黒鉛は１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４８】
本実施の形態に用いられる樹脂シートを含むエントリーシートにおいて、固体潤滑剤を樹脂組成物と組み合わせて使用する効果は、次のように説明できる。例えば、ドリル孔あけ加工において、樹脂組成物及び固体潤滑剤は、ドリルの表面や溝、及び被切削加工材の加工孔の側面に付着することで潤滑性を示す。その際、固体潤滑剤は、樹脂組成物に比べて、温度変化に伴う、体積及び硬度の変化が小さいため、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルや加工箇所の温度が上昇しても、一定の体積及び硬度を保つことができる。即ち、固体潤滑剤は、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルと被加工材との間に常在して潤滑性を高め、ベアリングのような効果を示すことができるので、ドリルの摩耗を抑制する効果がある。
【００４９】
固体潤滑剤の中で黒鉛が好ましい理由について述べる。前記した固体潤滑剤の硬度が小さいと、ベアリング効果に乏しく、潤滑性が低下してしまうことがある。一方、固体潤滑剤の硬度が大きいと、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリル先端の摩耗促進やドリル先端の欠けなどの問題が生じる可能性がある。このため、固体潤滑剤としては、適度な硬度を有する黒鉛が好ましい。
【００５０】
固体潤滑剤の使用量は、樹脂組成物１００質量部に対して、合計で５質量部〜２００質量部用いるのが好ましく、１０質量部〜１００質量部用いるのがより好ましく、２０質量部〜１００質量部用いるのが特に好ましい。固体潤滑剤の使用量が５質量部以上の場合、樹脂組成物に対する固体潤滑剤量が十分ため、固体潤滑剤による潤滑効果が十分に発現する。一方、固体潤滑剤の使用量が２００質量部以下の場合は、経済的合理性があり、製造上有利となる。
【００５１】
本実施の形態の切削加工方法において、被切削加工材料である金属は平面とは限らず、曲面の場合もある。そのため、本実施の形態に用いるエントリーシートは、曲面追従性を付与する目的で、樹脂シートの樹脂組成物中に必要に応じて可塑剤や柔軟剤を配合することが好ましい。可塑剤や柔軟剤としては、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、トリメット酸エステル、ポリエステル、リン酸エステル、クエン酸エステル、エポキシ化植物油、セバシン酸エステルなどが好ましい。これらの可塑剤、柔軟剤を配合することにより、被切削加工材（例えば、金属）曲面にエントリーシートを配置した際、樹脂シートへの応力や歪みが軽減され、樹脂シートの割れを抑制することができる。
【００５２】
本実施の形態の切削加工方法においては、上述した樹脂シートを含むエントリーシートが好適に使用できるが、以下に記す、樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えるエントリーシートがより好ましい。これは、樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えるエントリーシートを用いると、金属箔の剛性によって、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルの求芯性が向上し、設計通りの位置に孔をあけることができるからである。また、切削加工対象である金属と樹脂シートとの間に金属箔を配置することで、熱溶融した樹脂シートの樹脂組成物が加工孔の上部及び内部に固着することを防ぐ効果もある。中でも、樹脂シートの両面に金属箔を備えた３層構造を含むエントリーシートが、樹脂シートの潤滑性を十分に発揮することができるので、特に好ましい。例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、ドリルの進入面の最表層に金属箔が配置されていると、切削加工対象である金属を切削加工する際、切削加工対象である金属の切り屑がドリルに巻き付き、回転する切り屑により、樹脂シートが抉られることを抑制できる。その結果、潤滑性を十分に発揮でき、ドリルの摩耗低減効果が向上する。
【００５３】
前記金属箔の厚さは特に限定されないが、０．０５〜０．５ｍｍが好ましく、０．０５〜０．３ｍｍがより好ましい。金属箔の厚さが０．０５ｍｍ以上の場合、エントリーシート製造時や孔あけ加工時のハンドリング性が向上する。一方、金属箔の厚さが０．５ｍｍ以下であると、切削加工時に発生する切削屑の排出が容易になる。
【００５４】
前記金属箔の種類は、特に限定されないが、アルミニウム箔が好ましい。これは、金属箔としてアルミニウム箔を用いた場合、アルミニウム箔は被切削材と比較して、適度な柔らかさを有するため、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、回転してドリルが侵入してくる際に、ドリルの芯ブレを抑制する効果があり、その結果、設定座標に対して正確な孔をあけることができるからである。また、回転したドリルの芯ブレを抑制することにより、ドリルの移動距離や被切削材との接触面積が小さくなることで、ドリルの摩耗を低減する効果もある。
【００５５】
金属箔としてアルミニウム箔を用いる場合のアルミニウム純度は特に限定されないが、純度９５％以上であることが好ましい。これは、金属箔に高純度のアルミニウム箔を使うことで、例えば、ドリル孔あけ加工を行う場合、アルミニウム箔に含まれる不純物によるドリルの欠けや局所的な摩耗などを低減させ、ドリルへの切削負荷を低減できるからである。このようなアルミニウム箔としては、特に限定されないが、例えば、ＪＩＳ−Ｈ４１６０に規定される、５０５２、３００４、３００３、１Ｎ３０、１Ｎ９９、１０５０、１０７０、１０８５、１１００、８０２１などが挙げられる。
【００５６】
樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えるエントリーシートにおいて使用できる樹脂シートは、上述した樹脂シートを使用できる。また樹脂シートに添加できる成分も同じものが使用できる。
【００５７】
樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えるエントリーシートを作製する方法は、特に限定されないが、例えば、金属箔の少なくとも片面に単層又は複数層の樹脂組成物層を直接形成する方法や、予め作製した樹脂シートと金属箔とを熱によるラミネート法などで貼り合わせる方法が挙げられる。金属箔の少なくとも片面に単層又は複数層の樹脂組成物層を直接形成する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、樹脂組成物を適宜融解させて液状にしたのち、支持体としての金属箔上に、液状にした樹脂組成物を１回又は複数回、塗布、冷却、固化させて単層又は複数層の樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。また、樹脂組成物を溶媒に溶解もしくは分散させて液状にしたのち、支持体としての金属箔上に、液状にした樹脂組成物を１回又は複数回、塗布、乾燥、冷却、固化させて、単層又は複数層の樹脂組成物層を形成する方法も挙げられる。液状の樹脂組成物層を支持体としての金属箔上に形成する方法としては、工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。例えば、樹脂組成物を溶媒に溶解もしくは分散し、バーコーターやグラビアロール、ダイなどを用いて塗布するコーティング法などで樹脂組成物層を形成する方法や、樹脂組成物をロールやニーダー、又は他の混練手段を使用して、適宜加熱溶融して混合し、ロール法やカーテンコート法などで樹脂組成物層を形成する方法が挙げられる。一方、樹脂シートと金属箔とを熱によるラミネート法で貼り合わせる方法としては、工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。
【００５８】
樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えるエントリーシートを作製する際、金属箔と樹脂シートとの間に接着層を形成してもよい。すなわち、樹脂シートの少なくとも片面に金属箔を備えるエントリーシートにおいては、金属箔と樹脂シートとの間に接着層を形成することが、金属箔と樹脂シートとの密着性を良くできるので好ましい。なお、本明細書では、金属箔と樹脂シートとの密着性を良くするために用いる化合物の層を接着層と定義する。接着層に使用できる樹脂は特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができる。また、これらを併用してもよい。好ましい熱可塑性樹脂としてはウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂及びそれらの共重合体が挙げられる。また、好ましい熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シアネート樹脂が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂がより好ましい。接着層の厚みとしては、０．００１〜０．５ｍｍが好ましい。これは、金属箔と樹脂シートの密着性を良くするのに、この範囲で十分な接着効果が得られるからである。また、接着層を形成する方法も工業的に使用される公知の方法であれば、特に限定されない。例えば、上記した樹脂を溶媒に溶解もしくは分散し、バーコーターやグラビアロール、ダイなどを用いて塗布するコーティング法などで接着層を形成する方法や、上記した樹脂をロールやニーダー、又は他の混練手段を使用して、適宜加熱溶融して混合し、ロール法やカーテンコート法などで接着層を形成する方法が挙げられる。また、本実施の形態に用いる金属箔として、金属箔に接着層がコーティングされた市販品を用いても差し支えない。
【００５９】
上述したエントリーシートを構成する樹脂シートの層、金属箔、接着層、粘着層などの各層の厚みは、次のようにして測定できる。まず、クロスセクションポリッシャー（日本電子データム株式会社製  ＣＲＯＳＳ-ＳＥＣＴＩＯＮ  ＰＯＬＩＳＨＥＲ  ＳＭ-０９０１０）、又はウルトラミクロトーム（Ｌｅｉｃａ社製  ＥＭ  ＵＣ７）を用いて、エントリーシートを、エントリーシートに対して垂直方向から切断する。次に、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡、Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＫＥＹＥＮＣＥ社製  ＶＥ−７８００）を用いて、切断面に対して垂直方向から切断面を観察し、エントリーシートを構成する各層の厚みを測定する。その際、１視野に対して、５箇所の厚みを測定し、その平均値を各層の厚みとする。
【実施例】
【００６０】
以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を具体的に説明する。なお、下記の実施例は本発明の実施形態の一例を示したに過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６１】
表１に実施例１〜３及び比較例１〜１７において使用した被切削加工材料（孔あけ加工した材料）、エントリーシートの製造に用いた樹脂成分、固体潤滑剤、金属箔、孔あけ加工に用いた孔あけ加工機器、ドリルビット、評価に用いた装置等の仕様を示した。
【００６２】
【表１】
0006504524.tif 000002
【００６３】
＜エントリーシートの作製例＞
（エントリーシートＡの作製）
ポリエチレングリコール・ジメチルテレフタレート重縮合物（パオゲンＰＰ−１５、第一工業製薬株式会社製）１０質量部、ポリエチレンオキサイド（アルトップＭＧ１５０、明成工業株式会社製）１０質量部、ポリオキシエチレンモノステアレート（ノニオンＳ−４０、日本油脂株式会社製）３０質量部、及び黒鉛（Ｘ−１００、伊藤黒鉛工業株式会社）５０質量部を、1軸押出機を使用して、温度１４０℃で押出機にて成形することにより、厚み１．０ｍｍの樹脂シート（樹脂シートＡ）を作製した。
また、厚み０．１５ｍｍのアルミニウム箔（１Ｎ３０−Ｈ１８、三菱アルミニウム株式会社製）の片面に、接着層として厚み０．０１ｍｍのポリエステル系樹脂層（バイロナールＭＤ−１２００、東洋紡績株式会社製）を形成した接着層形成アルミニウム箔を準備した。
この接着層形成アルミニウム箔の接着層面上に、上記樹脂シートＡを１枚配置し、その上にさらに、接着層形成アルミニウム箔を接着層と樹脂シートＡが接するように配置して、ラミネート装置（ＯＨＬ―２４００、株式会社オー・エヌ・シー製）を用いて、１５０℃の温度で熱ラミネートして積層一体化し、接着層形成アルミニウム箔／樹脂シートＡ／接着層形成アルミニウム箔からなるエントリーシートＡを作製した。
【００６４】
＜実施例１〜３＞
上記のようにして作製したエントリーシートＡを、被切削加工材料の切削工具（超硬合金ドリル）進入面に治具を用いて固定した。超硬合金ドリルによる切削加工（孔あけ加工）は、表２に示す条件で行った。ドリルビットの出口側における切削加工孔周囲のバリの高さ、切削加工時のドリルビットの表面温度について評価した結果を表２に示した。
【００６５】
＜比較例１〜１５＞
比較例１〜１３では、被切削加工材料の切削工具進入面にエントリーシートＡを配置せずに、切削加工を行った。また、比較例１４、１５では、実施例１〜３と同様に、エントリーシートＡを、被切削加工材料の切削工具（超硬合金ドリル）進入面に治具を用いて固定して、表３に示す条件で切削加工を行った。実施例１〜３と同様に、ドリルビットの出口側における切削加工孔周囲のバリの高さ、切削加工時のドリルビットの表面温度について評価した。評価結果を表３に示した。
【００６６】
＜評価＞
実施例１〜３及び比較例１〜１５において、ドリルビット出口側における切削加工孔周囲のバリの高さ、切削加工時のドリルビットの表面温度は、次のようにして評価した。
（１）ドリルビット出口側における切削加工孔周囲のバリの高さ
切削加工後の貫通孔のドリルビット出口面を、Ｖ−ＬＡＳＥＲ顕微鏡（ＶＫ−９７１０、株式会社キーエンス製）を用いて、撮影した。撮影したデータを解析ソフト（ＶＫ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  バージョン１．２．０．２、株式会社キーエンス製）を用いて、ドリルビット出口側における切削加工孔周囲のバリの高さを計測した。この時、ランダムに選んだ８箇所でバリの高さを測定し、平均値を求めた。
（２）切削加工時のドリルビット表面温度
被切削加工材料を貫通したドリルビットの先端を、赤外線放射温度計（ＩｎｆＲｅＣ  Ｔｈｅｍｏ  ＧＥＡＲ  Ｇ１２０ＥＸ、ＮＥＣ  Ａｖｉｏ赤外線テクノロジー株式会社製）を用いて撮影し、熱画像から切削加工時のドリルビット表面温度を計測した。
【００６７】
【表２】
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【００６８】
【表３】
0006504524.tif 000004
【００６９】
表２の実施例１〜３及び表３の比較例１〜１５の結果について、ドリルビット出口側における切削加工孔周囲のバリの高さとドリルビットの回転数との関係を図１にまとめた。ドリルビットの回転数が７２０ｒｐｍ以下のときに、バリの高さが大きく小さくなることがわかる。また、実施例１と比較例７より、エントリーシートを用いることで、バリの高さを２１７μｍから７３μｍに抑えられることがわかる。すなわちドリルビットの回転数が７２０ｒｐｍ以下で、かつエントリーシートを用いることによってバリの高さを著しく抑えられることがわかる。
【００７０】
表２の実施例１〜３及び表３の比較例１〜１５の結果について、切削加工時のドリルビットの表面温度とドリルビットの回転数との関係を図３にまとめた。ドリルビットの回転数が７２０ｒｐｍ以下のときに、ドリルビットの表面温度が低くなることがわかる。また、エントリーシートを用いることで、ドリルビットの表面温度が１９８℃から１４４℃に抑えられることがわかる。すなわち、ドリルビットの回転数が７２０ｒｐｍ以下で、かつエントリーシートを用いることによって、ドリルビット表面温度の上昇を著しく抑えられることがわかる。
【００７１】
表２の実施例１〜３及び表３の比較例１〜１５の結果について、ドリルビット出口側における切削加工孔周囲のバリの高さと切削加工時のドリルビットの表面温度との関係を図５にまとめた。ドリルビット出口側における切削加工孔周囲のバリの高さと切削加工時のドリルビット表面温度との間には相関関係があり、切削加工時のドリルビット表面温度が低いほど、バリの高さも小さくなる傾向がわかる。
【００７２】
以上のことから、高品質の切削加工孔を形成するためには、切削加工時のドリルビットの表面温度を下げる必要があり、それには、切削工具であるドリルビットの回転数が７２０ｒｐｍ以下で、かつエントリーシートを用いることが極めて重要であることがわかる。これは、切削加工する金属特有の熱による機械的性質の変化によるものと推測する。例えば、チタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）は、α-β合金であり、２００℃付近を境に機械的性質が変わるためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の難削加工性の金属（例えば、チタン合金）を切削加工（例えば、孔あけ加工）する方法は、従来の加工方法に比べて、切削加工時のドリルビットの温度を下げることができ、ドリルビットが貫通する出口部のバリの発生を抑制できる。その結果、従来の方法よりも高品質な切削加工孔を提供できるため、産業上の利用可能性が極めて高い。
【図１】
0006504524.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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