(57)【要約】      （修正有）【課題】フィッシュテール形状の切削工具を再研磨して再利用を可能にする研磨機及びその研磨方法を提供することを目的とする。【解決手段】砥石研磨ユニットは円盤状の砥石４が回転軸４Ａを中心に矢印Ｃ方向に回転自在となるようにテーブル１２上に設置されている。そして、砥石４は砥石送り制御部により、研磨位置に向かって送られるようになっている。スピンドルユニット３の工具送り部８によって、矢印Ｂ１方向送り出され、研磨位置に位置決めされるエンドミル２の先端に砥石４の外周先端部部４１が突き当たる状態になる。この状態で、砥石４を回転させながら、砥石送り制御部によって所定量ずつ送り込むことにより、エンドミル２の先端を研磨できるようになっている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に第１の刃部と第２の刃部を有するフィッシュテール形状の切削工具を軸周り方向に回転自在に保持する工具保持手段と、
回転砥石の外周先端部を前記切削工具の軸方向において前記第１の刃部と前記第２の刃部に選択的に突き当て前記各刃部を研磨する工具研磨手段
を有する切削工具の研磨装置。
【請求項２】
前記工具保持手段は、前記切削工具を前記第１の刃部が前記回転砥石の外周先端部と対向する第１の位置に位置決め固定するとともに、前記第１の位置から１８０°回転した位置であって、前記第２の刃部が前記回転砥石の先端外周部が対向する第２の位置に位置決め固定することを特徴とする請求項１に記載の切削工具の研磨装置。
【請求項３】
前記工具研磨手段は、研磨液供給部を有することを特徴とする請求項１に記載の切削工具の研磨装置。
【請求項４】
前記工具研磨手段は、前記切削工具の切削抵抗に応じて前記回転砥石の回転速度を制御する砥石回転速度制御部を有していることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の切削工具の研磨装置。
【請求項５】
先端部に第１の刃部と第２の刃部を有するフィッシュテール形状の切削工具を軸周り方向に回転自在に保持する工具保持工程と、
回転砥石の外周先端部を前記切削工具の軸方向において前記第１の刃部と前記第２の刃部に選択的に突き当て前記各刃部を研磨する工具研磨工程
を有する切削工具の研磨方法。
【請求項６】
前記工具保持工程は、前記第１の刃部が前記回転砥石の外周先端部と対向する第１の位置に位置決め固定する第１の工具保持工程と、前記第１の位置から１８０°回転した位置であって、前記第２の刃部が前記回転砥石の外周先端部と対向する第２の位置に位置決め固定する第２の工具保持工程を有し、
前記工具研磨工程は、前記第１の刃部を前記第１の位置で研磨する第１の工具研磨工程と、前記第２の刃部を前記第２の位置で研磨する第２の工具研磨工程を有していることを特徴とする請求項５に記載の切削工具の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板を切削するフィッシュテール形状の切削工具の刃先を研磨する切削工具の研磨装置及びその研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ミーリング加工に使用するエンドミルとして、フィッシュテール形状のエンドミル２、ドリルポイント形状のエンドミル、そしてフラット形状のエンドミルが知られている。
【０００３】
ドリルポイント形状のエンドミルは基板等に穴開け加工を精度良く行える反面、切削ポイントの位置合わせが難しい。
フラット形状のエンドミルは水平方向のミーリング加工を精度良く行える反面、上記ドリルポイント形状のエンドミルと同じように、切削ポイントの位置合わせが難しい。
フィッシュテール形状のエンドミルは先端に形成されている二枚刃の二点で位置決めができることから、切削ポイントの位置合わせが容易でズレが生じない。また、ミーリング加工も精度良く行える。
従って、フィッシュテール形状のエンドミルは、プリント基板の外形形状の加工のように、エンドミルの位置合わせ精度を要求される分野の切削工具として広く使用されている。
【０００４】
近年になり、スマートフォン等の携帯機器のように電子機器は小型化が進み、その機器に使用されるプリント基板も小型なものが使用されている。従って、そのプリント基板の加工、例えば外形形状の形成に使用するフィッシュテール形状のエンドミルも直径が約０．６ｍｍの極細のエンドミル２を使用している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フラット形状のエンドミルはその先端を容易に再研磨が可能であるが、フィッシュテール形状のエンドミルは刃先が二枚刃であり、刃が複雑に形成されているため、再使用のために、刃先を再研磨することは難しい。そして、エンドミルが極細であった場合は刃先の研磨は困難を極める。また、エンドミルを汎用機で再研磨するにはコストがかかり、数も上がらないのが実情である。
そこで、従来では、フィッシュテール形状のエンドミルは使用後、使い捨てられている。従って、フィッシュテール形状のエンドミルの使用後の再研磨加工が簡単にできる研磨機が要望されている。
【０００６】
本発明は上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、フィッシュテール形状の切削工具の使用後に再研磨して再利用可能にする研磨機及びその研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した従来技術の課題を解決し、上述した目的を達成するため、本発明の切削工具の研磨機は先端部に第１の刃部と第２の刃部を有するフィッシュテール形状の切削工具を軸周り方向に回転自在に保持する工具保持手段と、回転砥石の外周先端部を前記切削工具の軸方向において前記第１の刃部と前記第２の刃部に選択的に突き当て前記各刃部を研磨する工具研磨手段を有する。
【０００８】
上記構成によれば、フィッシュテール形状の切削工具の第１の刃部と第２の刃部に回転砥石の外周部を突き当てるだけで簡単に切削工具を再研磨することができる。
【０００９】
好適には、前記工具保持手段は、前記切削工具を前記第１の刃部が前記回転砥石の外周先端部と対向する第１の位置に位置決め固定するとともに、前記第１の位置から１８０°回転した位置であって、前記第２の刃部が前記回転砥石の外周先端部が対向する第２の位置に位置決め固定することを特徴とする。
この構成によれば、切削工具の各刃部を所定の位置で正確に研磨することができる。
【００１０】
好適には、前記工具研磨手段は、研磨液供給部を有することを特徴とする。
この構成によれば、不要な研磨抵抗が生じることはなく切削工具を研磨することができる。
【００１１】
好適には、前記工具研磨手段は、前記切削工具の切削抵抗に応じて前記回転砥石の回転速度を制御する砥石回転速度制御部を有している。
この構成においても、不要な研磨抵抗が生じることはなく切削工具を研磨することができ、切削工具の破壊も生じることはない。
【００１２】
本発明の切削工具の研磨方法は、先端部に第１の刃部と第２の刃部を有するフィッシュテール形状の切削工具を軸周り方向に回転自在に保持する工具保持工程と、回転砥石の外周先端部を前記切削工具の軸方向において前記第１の刃部と前記第２の刃部に選択的に突き当て前記各刃部を研磨する工具研磨工程を有する。
【００１３】
上記方法によれば、フィッシュテール形状の切削工具の第１の刃部と第２の刃部に回転砥石の外周先端部を突き当てるだけで簡単に切削工具を再研磨することができる。
【００１４】
好適には、前記工具保持工程は、前記第１の刃部が前記回転砥石の外周先端部と対向する第１の位置に位置決め固定する第１の工具保持工程と、前記第１の位置から１８０°回転した位置であって、前記第２の刃部が前記回転砥石の外周先端部と対向する第２の位置に位置決め固定する第２の工具保持工程を有し、前記工具研磨工程は、前記第１の刃部を前記第１の位置で研磨する第１の工具研磨工程と、前記第２の刃部を前記第２の位置で研磨する第２の工具研磨工程を有していることを特徴とする。
この方法によれば、切削工具の各刃部を所定の位置で正確に研磨することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、フィッシュテール形状の切削工具を再研磨して再利用を可能にする研磨機及びその研磨方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る切削工具（フィシュテール形状のエンドミル）の研磨機の構成を説明するブロック図である。
【図２】研磨機を説明するための模式図であり、図２（Ａ）は研磨機の正面図、図２（Ｂ）は研磨機の側面図、図２（Ｃ）は研磨機の拡大正面図である。
【図３】フィシュテール形状のエンドミルの模式的な図であり、図３（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は正面図、図２（Ｃ）は側面図、図２（Ｄ）は平面図である。
【図４】フィッシュテール形状のエンドミルの先端の拡大斜視図である。
【図５】フィッシュテール形状のエンドミルを研磨する状態を説明する図であり、図５（Ａ）は研磨する前の状態を説明する一部拡大平面図、図５（Ｂ）は研磨する状態を説明する一部拡大平面図である。
【図６】フィッシュテール形状のエンドミルの研磨方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る切削工具（フィッシュテール形状のエンドミル）の研磨機１について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、研磨機１は研削工具であるフィッシュ形状のエンドミル２を回転自在に保持する工具保持手段となるスピンドルユニット３と円盤状の回転砥石４によりエンドミル２を研磨する工具研磨手段となる砥石研磨ユニッ５トを有している。
【００１８】
スピンドルユニット３はエンドミル２の軸部を把持し保持するチャッキング部６と、エンドミル２を回転させ第１の位置または第２の位置に位置決め固定する工具回転制御部７と、エンドミル２を研磨位置に送り出しまたは引き込む工具送り部８を有している。
【００１９】
砥石研磨ユニット５は円盤状の砥石４と、砥石４の回転速度をインバータにより制御する砥石回転速度制御部９と、研磨時に砥石４の外周先端部４１をエンドミル２の先端２ａに押し当て送る砥石送り制御部１０と、研磨位置において、エンドミル２の先端２ａと砥石４の部分に研磨液を供給する研磨液供給部１１を有している。
【００２０】
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、スピンドルユニット３はテーブル１２上に設置されている。スピンドルユニット３の工具回転制御部７はチャッキング部６と同軸状の回転軸を有し、エンドミル２を図２（Ｃ）中矢印Ａ１方向または矢印Ａ２方向に回転自在に支持している。
そして、エンドミル２をチャッキング部６と一緒に回転させ、エンドミル２を第１の位置または第２の位置に選択的に位置決め固定するようになっている。チャッキング部６は、手締め方式やエアーチャック方式等、手動、自動各種のチャック技術が採用できる。
【００２１】
また、チャッキング部６に把持されているエンドミル２は、テーブル１２上に設置されている工具支持部１３で支えられ、工具送り部８によって、図２（Ｃ）中Ｂ１方向に送り出し自在に、または図２（Ｃ）中矢印Ｂ２方向に引き込み自在となっている。
テーブル１２上にはエンドミル２の回転量と送り出し量／引き込み量を測定し調整するための顕微鏡からなる測定部１４が設置されている。
【００２２】
砥石研磨ユニット５は円盤状の砥石４が回転軸４Ａを中心に図２（Ｃ）中矢印Ｃ方向に回転自在となるようにテーブル１２上に設置されている。そして、砥石４は砥石送り制御部１０により、研磨位置に向かって送られるようになっている。
【００２３】
砥石４の外周先端部４１は、スピンドルユニット３の工具送り部８によって、図２（Ｃ）中矢印Ｂ１方向送り出され、研磨位置に位置決めされるエンドミル２の先端２ａに突き当たる状態になる。
この状態で、砥石４を高速回転させながら、砥石送り制御部１０によって所定量ずつ送り込むことにより、エンドミル２の先端２ａを研磨できるようになっている。
砥石研磨ユニット５はエンドミル２の直径に応じて砥石４の回転速度を可変調整できる砥石回転速度制御部９が設けられている。この砥石回転速度制御部９は研磨する砥石４の研磨抵抗に応じて回転速度を可変調整できるので、直径が０．６ｍｍの極細のエンドミル２であっても研磨により折れ、破壊することはない。
【００２４】
図３（Ａ）〜図３（Ｄ）及び図４に示すように、エンドミル２の先端２ａはフィッシュテール形状をなしている。なお、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）においてはエンドミル２の軸部の外周に形成される切屑排出用の溝は省略してある。
フィッシュテール形状のエンドミル２とは、魚の尾のような形状から、そのように呼称されるものであり、先端２ａに設けられた第１の刃部２０と第２の刃部３０の先端が互いに外周端に向かうにしたがい突出していき、外周端が刃先の最先端となるように先端角で形成されているものである。
【００２５】
第１の刃部２０は第１のすくい面２１と、第１の先端逃げ面２２と、第１のすくい面２１と第１の先端逃げ面２２との間の稜線部分に形成された第１の切刃２３とからなる。
また、第２の刃部３０は第２のすくい面３１と、第２の先端逃げ面３２と、第２のすくい面３１と第２の先端逃げ面３２との間の稜線部分に形成された第２の切刃３３とからなる。なお、フィッシュテール形状のエンドミル２の先端角、すなわち第１の刃部と第２の刃部間の先端角度(α)は１８０°以上である。
【００２６】
図５（Ａ）はエンドミル２をスピンドルユニット３に取り付け、そして、エンドミル２の先端を研磨位置において、砥石研磨ユニット５の砥石４の外周先端部４１に対向させた状態を示す図である。
砥石４の外周先端部４１に形成されている先端面４１Ａはエンドミル２の第１の刃部２０の第１の先端逃げ面２２及び第２の刃部３０の第２の先端逃げ面３２の傾斜角度に合わせて形成され鋭角となっている。
エンドミル２を砥石４の先端面４１Ａに第１の刃部２０の第１の先端逃げ面２２が対向するように研磨位置で位置決め固定する。この位置がエンドミル２の第１の位置である。
【００２７】
図５（Ｂ）はエンドミル２を研磨する状態を示す図である。砥石４を図５（Ｂ）中矢印Ｄ方向に送り、砥石４を研磨位置に送り出す。砥石４の先端面４１Ａをエンドミル２の第１の刃部２０の第１の先端逃げ面２２に押し当てるとともに、砥石４の外周先端部４１に形成されている側面４１Ｂを第２の刃部３０の第２のすくい面３１に押し当てる。
そして、高速回転する砥石４を所定量ずつ送ることにより、第１の刃部２０を研磨する。
次に、エンドミル２を１８０°回転させ、エンドミル２の第２の刃部３０の第２の先端逃げ面３２が砥石４の先端面４１Ａに対向するように位置決め固定する。この位置がエンドミル２の第２の位置である。
【００２８】
そして、第１の刃部２０のときと同じように、砥石４の先端面４１Ａをエンドミル２の第２の刃部３０の第２の先端逃げ面３２に押し当てるとともに、砥石４の側面４１Ｂを第１の刃部２０の第１のすくい面２１に押し当てる。
そして、高速回転する砥石４を所定量ずつ送ることにより、第２の刃部３０を研磨する。
エンドミル２の第１の刃部２０と第２の刃部３０の研磨により、エンドミル２の先端２ａの研磨が完了する。
なお、第１の刃部２０と第２の刃部３０は一体形成されているので、エンドミル２に真振れがあっても、その中心に合わせ加工ができる。
【００２９】
次に、図６に従い、本実施形態のフィッシュテール形状のエンドミル２の研磨方法について、まとめて説明する。
ステップＳＴ１１：
スピンドルユニット３のチャッキング部６でエンドミル２の軸部を把持し、エンドミル２をスピンドルユニット３に取り付ける。このとき、エンドミル２の回転軸はスピンドルユニット３の回転軸と同軸状となっている。
【００３０】
ステップＳＴ１２：
エンドミル２を研磨位置に送り出すとともに、工具回転制御部７により、エンドミル２を回転させ、エンドミル２を第１の位置に位置決め固定する。この位置合わせのとき、エンドミル２が第１の位置に位置決め固定されているか測定部１４を使用して確認する。
【００３１】
ステップＳＴ１３：
砥石研磨ユニット５の砥石４を高速回転させる。そして、砥石４を砥石送り制御部１０により、研磨位置に送り出すとともに、回転する砥石４の外周先端部４１をエンドミル２の第１の刃部２０に押し当て研磨する。
砥石回転速度制御部１０により、砥石４の回転速度は研磨対象のエンドミル２の直径または材質に応じた速度に設定してある。従って、エンドミル２の研磨時に生じる抵抗により、エンドミル２が破壊するようなことはない。
また、研磨時における砥石４の回転数及びビットを送り出すスピードによって、砥石４とビットのブレが発生しても、砥石４の回転数を制御するとともに、ビットの送りを自動にすることにより、ブレを防ぐことができる。また、砥石４の粒度の調整によっても、ブレを防ぐことができる。
【００３２】
ステップＳＴ１４：
エンドミル２の第１の刃部２０の研磨が完了する。このとき、砥石４の回転を停止させ、砥石送り制御部１０により、砥石４を一旦後退させ。そして、エンドミル２もスピンドルユニット３の工具送り部８により、引き込み後退させる。
【００３３】
ステップＳＴ１５：
次に、エンドミル２を再度研磨位置に送り出すとともに、工具回転制御部７により、エンドミル２を１８０°回転させ、エンドミル２を第１の位置から第２の位置に位置決め固定する。この位置合わせのとき、エンドミル２が第１の位置に位置決め固定されているか測定部１４を使用して確認する。
【００３４】
ステップＳＴ１６：
次に、砥石研磨ユニットの砥石４を高速回転させる。そして、砥石４を砥石送り制御部１０により、研磨位置に送り出すとともに、回転する砥石４の外周先端部４１をエンドミル２の第２の刃部３０に押し当て研磨する。
【００３５】
ステップＳＴ１７：
エンドミル２の第２の刃部３０の研磨が完了する。このとき、砥石４の回転を停止するとともに、エンドミル２をスピンドルユニット３の工具送り部７により、引き込み後退させる。
【００３６】
ステップＳＴ１８：
エンドミル２の第１の刃部２０と第２の刃部３０の研磨が完了し、エンドミル２をチャッキング部６より取り外す。
【００３７】
このように、エンドミル２の先端２ａに砥石４の外周先端部４１を押し当てるだけで、従来、困難であったフィッシュテール形状のエンドミル２の先端２ａを再研磨することができ、エンドミル２の再使用が可能となる。
なお、再研磨により、エンドミル２の長さは短くなるが、同一のエンドミル２を３回〜４回再使用できる。
【００３８】
使用済みのエンドミル２は、新品と違い、真振れがある。また、エンドミル２の加工に際しては第１の刃部２０と第２の刃部３０の高さを同じにしなければならない。しかしながら、本発明の研磨機１によれば、砥石４の外周先端部４１をエンドミル２の先端２ａに押し当てることにより、エンドミル２を真振れの中心に合わせ加工することができ、再研磨ができる。
【００３９】
従来、フィッシュテール形状のエンドミル２は、これまで使用後は全て廃棄処分されていた。本実施形態に係る研磨機及びその研磨方法によれば、捨てられていた切削工具を再利用することができる。今まで国内・海外メーカーがエンドミル２の再研磨の事業を検討していたが、技術面・価格面からその事業化が出来なかったが、これが可能となる。
【００４０】
エンドミル２等の切削工具は、希少金属（タングステン、コバルト、タンタル、チタン等）が多く含まれている。これまで捨てられていた切削工具の回収・再生・再利用により、希少金属の消費量を抑え、地球環境の省資源化に貢献できる。また、顧客企業（プリント基板を利用する多くの企業）のコスト削減にも役立つ。
【００４１】
本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明はフィッシュテール形状の切削工具の研磨機に適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・・研磨機
２・・・・フィッシュテール形状のエンドミル（切削工具）
３・・・・スピンドルユニット（工具保持手段）
４・・・・砥石
５・・・・砥石研磨ユニット（工具研磨手段）
９・・・・砥石回転速度制御部
１１・・・研磨液供給部
２０・・・第１の刃部
３０・・・第２の刃部
４１・・・外周先端部
【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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