JPH09285905A - 極細深穴加工法 - Google Patents

極細深穴加工法

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JPH09285905A
JPH09285905A JP11956896A JP11956896A JPH09285905A JP H09285905 A JPH09285905 A JP H09285905A JP 11956896 A JP11956896 A JP 11956896A JP 11956896 A JP11956896 A JP 11956896A JP H09285905 A JPH09285905 A JP H09285905A
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JP
Japan
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drill
deep hole
guide
guide cylinder
drilling method
Prior art date
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Application number
JP11956896A
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English (en)
Inventor
Shigeo Kiyota
清田茂男
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KIYOTA SEISAKUSHO KK
Kiyota Manufacturing Co
Original Assignee
KIYOTA SEISAKUSHO KK
Kiyota Manufacturing Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】直径0.5mm以下の真っすぐな深穴加工を、
ドリルが折れたり、破損したりすることなく、精度良く
容易に行うことができる深穴加工法を提供する。 【解決手段】深穴加工しようとする材料の下方に、ガイ
ド板から若干突出した回転する極細ドリル先端を当接さ
せ、該ドリルの前記材料中への上昇進入中、前記ガイド
板上端と前記材料下部とは常に近接若しくは接触した位
置にあるようにしてドリルのブレを防止し、前記ドリル
を上方に移動させ、穿孔によって生じた切粉は、中間部
に詰まってトルクを発生させることなく、自然に下方に
落下させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、直径0.5mm
以下の超極細深穴若しくは開孔を、真っすぐに精度良く
容易に形成することができる深穴加工法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ドリルをチャックに装着し、ドリルを回
転させながら工作物に深穴若しくは開孔を形成する深穴
加工法は、従来から広く行われている。従来細孔を形成
する目的のドリルとしては、図3に示すようなル−マ型
ドリル1と図4に示すようなストレ−トタイプドリル2
が知られている。
【0003】従来のル−マ型ドリル1は、図3に示すよ
うに、直径約1mmのシャンク部3の先端に、直径0.
2mmの刃先部4を2〜2.5mmの長さに連設したも
のであるが、このものは、刃先部4が短いので、せいぜ
い1.5〜2mm程度の穴しか形成できず、深穴加工は
全くできなかった。
【0004】ストレ−トタイプドリル2は、図4に示す
ように、刃先部とシャンク部が直径0.2mm程度の同
径で約20mmの長さに形成されているので、単に穴を
開けるという目的での深穴加工には使用できる。しかし
ながら、このドリルでは、深穴形成中ドリルの先端刃先
がブレたり、曲がったりすることから、精度高く、真っ
すぐな深穴を形成する目的では使用することができなか
った。
【0005】一方、最近になって、超微小な50μ〜1
00μピッチ間隔の半導体回路液晶電極部及びプリント
基板の断線、ショ−ト等を検査するプロ−ブコンタクト
の要求が強まり、本出願人は、この要求に十分適合する
プロ−ブコンタクトを開発し、先に特許出願した。
【0006】しかして、このプロ−ブコンタクトは、直
径0.2mm程度のものであり、これを厚さ6mm程度
の電機検査用治具に100〜1500本程度の多数本嵌
合固定して使用するものであるが、従来の深穴加工法で
は、プロ−ブコンタクトを嵌合固定するための直径0.
4mm以下でドリル径に対し10倍以上の深穴を精度良
く、真っすぐに形成することは極めて難加工なことであ
った。電機検査用治具を、例えば厚さ1mm程度のプレ
ートを6枚積層した構造とし、厚さ1mmの各々のプレ
−トに0.2mm程度の開孔を形成し、これを接着剤で
一体化することは可能であるが、6枚のプレートに開け
た100〜1500程度の各々の穴を完全に一致させて
貼着することは、極めて困難な作業を必要とするので、
工業的方法としては実用的でなかった。
【0007】このような問題を解決するため、本出願人
は、ドリルをル−マ型ドリルタイプとし、その刃先部を
従来より5倍以上の刃長に形成し、ドリルの深穴加工し
ようとする材料中への進入に連動して、常に材料に接触
若しくは近接した位置でドリルを支持するようにドリル
を支持するガイド筒体を後方に移動し得るようにするこ
とによって、ドリルが材料中に穿孔しながら上方から下
方に進入し、極細の深穴が形成できるようにした深穴加
工法を開発し、先に特許出願した。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記深穴加工法は、極
***加工を形成できるという点では、極めて画期的なも
のであった。しかしながら、この方法はドリルを上から
下に移動させるものであったので、ドリルで穿穴する時
に生じる切粉は、ドリルの螺旋状の溝に入って、上方に
持ち上げられるが、切粉が螺旋状の溝に詰まったりする
と、極細タイプのドリルの場合は、ドリル先端が振れて
蛇行し、真っすぐな深穴が形成できなくなる場合が生じ
る問題があった。そればかりか、ドリル中間部に切粉詰
まりに起因して、ドリルの折れとか破損が発生する場合
も生じていた。
【0009】この発明は、このような点に着目してなさ
れたものであり、直径0.5mm以下の真っすぐな深穴
加工を精度良く容易に行うことができる深穴加工法を提
供することを目的とする。直径0.5mm以下の従来の
極***加工に於いては、精度良く加工できる深さは、一
般的に最大ドリル径の6〜10倍が限度とされている
が、この発明は、ドリル径の20倍以上の真っすぐな深
穴を精度良く、しかも容易に形成することができる深穴
加工法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は鋭意研究の結果、従来ドリルで穿孔する
場合は、ドリルは上から下に移動させるようにしていた
のに対し、下から上に移動させるようにすることによっ
て、切粉は螺旋状の溝から重力により容易に下に落下す
るから、螺旋状の溝に詰まってドリルが折れたり、ドリ
ル先端が振れることなく、真っすぐな深穴が容易に形成
し得ることを見いだし、本発明に到達した。
【0011】即ち、本発明は、深穴加工しようとする材
料の下方に、ガイド板から若干突出した回転する極細ド
リル先端を当接させ、該ドリルの前記材料中への上昇進
入中、前記ガイド板上端と前記材料下部とは常に近接若
しくは接触した位置にあるようにしてドリルのブレを防
止し、前記ドリルを上方に移動させ、穿孔によって生じ
た切粉は、中間部に詰まってトルクを発生させることな
く、自然に下方に落下させるようにしたことを特徴とす
る。
【0012】要するに本発明は、ドリルを下から上に移
動させることを特徴とするものであるが、従来ドリルを
下から上に移動させることは全く行われていないし、こ
のような発想も全く知られていない。ドリルを上から下
に移動させたほうが、作業がし易かったことと、従来の
太さのドリルを使用した場合は、螺旋状の溝に切粉が詰
まっても、ドリルの剛性が強かったのでドリル先端が振
れたり蛇行したりすることはなかったからである。
【0013】ドリルを下から上に移動させ、更にドリル
を超音波によって微振動させることによって、ドリルの
上昇トルクを減少させ、極めて容易に真っすぐな深穴を
形成することができる。これは、ドリルを微振動させる
ことによって、被加工物である材料が細かく破砕され、
そのためドリルは破砕された部分を上昇するから、上昇
トルクを小さくすることができるためである。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の第1実施例を示
す断面図である。本発明に使用する深穴加工具は、先端
に直径0.5mm以下のドリル11を螺合固定したドリ
ルシャンク12を、ドリル先端の刃先部が2〜2.5m
m程度突出し得るように円筒状のガイド筒体13に嵌合
し、ガイド筒体13先端には、ドリル刃先部を嵌合支持
する貫通孔14を形成し、ガイド筒体13の後端には、
該筒体13よりは大径の円筒状の筒体15を螺合固定
し、ドリルシャンク12に形成したリング状の突起16
と前記ガイド筒体13の後端との間には、コイルスプリ
ング17を介装させることにより構成されている。尚、
ドリル11は、被加工物である材料19の下方に近接し
て位置している。
【0015】図中18は、超音波発生器であり、ドリル
11で材料19を穿孔中、ドリル11に超音波振動を与
えて、ドリル11を微振動させるものである。本発明に
於いては、必ずしも超音波で微振動させる必要はない
が、超音波で微振動させることによって、真っすぐな超
極細深穴若しくは開孔を極めて容易に形成することがで
きる。
【0016】ドリル11には、従来のように螺旋状の溝
を形成しても良いが、切粉が下方に落下し得るなら、螺
旋状の溝の代わりに直線状の溝若しくは切り欠きであっ
ても差し支えない。ガイド筒体13とドリル11とは、
一緒に回転するものであるが、多少スリップすることも
あるので、ドリル11と貫通孔14とはある程度の擦れ
はあるから、ガイド筒体13を耐摩耗性の材料とし、更
に貫通孔14に耐摩耗性材料の被膜を形成するようにす
ると良い。
【0017】上記実施例に於いては、ドリル11はドリ
ルシャンク12に螺合固定しているが、これは両者を一
体として形成しても差し支えない。しかしながら、この
ようにすると、ドリル11が摩耗したり、折れたりした
場合などに、ドリル11だけを交換することができるの
で便利である。
【0018】リング状の突起16には、コイルスプリン
グ17の一端が固定されているが、コイルスプリングは
固定せずに単に介装しておいても差し支えない。また、
リング状の突起16は、円筒状の筒体15がその下部に
形成した段部20に係止し、ドリルシャンク12から抜
けるのを防止するストッパ−の役割も有している。突起
16は、リング状でなくとも、単なる突起であっても良
いのは勿論である。
【0019】ガイド筒体13上面は、穿孔する材料19
に接触するので、材料を傷つけないような材質のリング
状突起を形成しておいても良い。本発明に使用するドリ
ルは、直径0.5mm以上のドリルであっても良いが、
従来難加工であった直径0.5mm以下の深穴を形成す
るための直径0.5mm以下のドリルに適用した場合が
特に効果的である。ドリルの直径の下限は、現在市販の
直径0.05mmのドリルにも何ら支障なく適用するこ
とができ、これ以下であってもドリルとして使用し得る
ものなら差し支えない。
【0020】図2は、本発明の第2実施例を示す断面図
であり、断面略L字形のブレ止め板21を、螺子22に
よって基台(図示省略)に固定し、ブレ止め板21の先
端23は、被加工物である材料(図示省略)の下部に接
触若しくは近接して位置させ、ブレ止め板先端23に、
ドリル11を進退自在に嵌合する貫通孔14を形成した
例を示す。
【0021】ドリル後端のチャック装着部(図示省略)
は、通常のチャックに装着できるような太さの段部に形
成されている。上記実施例に於いても、第1実施例と同
様に、穿孔中、ドリル11を超音波で振動させるのが良
い。上記実施例に於いては、ブレ止め板21が完全に固
定されていることと、先端23の厚さを調整することに
よって、ドリル11を所望の長さに形成することができ
るから、相当の長さの深穴若しくは貫通孔であったも、
何ら支障なく真っすぐに形成することができる。
【0022】次に、上記第1実施例に記載の深穴加工具
を使用した本発明の深穴加工方法を説明する。まず、図
1に示す本発明の深穴加工具のドリルシャンク12の後
端をドリルチャック(図示せず)に装着して回転させ
る。この際、ドリル11だけでなく、ガイド筒体13及
び筒体15も一緒に回転する。ドリル11上端は、ガイ
ド筒体13上端よりも2〜2.5mm突出するようにし
ておくと良い。
【0023】ついで、超音波発生器18をオンして、ド
リルシャンク12に超音波振動を与え、ドリル11を微
振動させ、ドリル11上端を、穿孔しようとする厚さ6
mmの材料19に下から当てる。ドリル11は微振動に
より穿孔しながら材料19中を直進し、穿孔により生じ
た切粉は螺旋状若しくは直線状の溝を通つて重力により
落下する。ドリル11の直進に連動して、ガイド筒体1
3はコイルスプリング17の力に抗して後方に移動す
る。このようにしてドリル11は、先端が振れることな
く容易に材料19中に真っすぐに直進し、垂直性の精度
の極めて高い貫通孔若しくは深穴が形成される。
【0024】本発明によれば、ドリル11は、穿孔しよ
うとする材料の下から上に移動するので、穿孔により生
じた切粉は、重力により下方に落下し、ドリルの溝に詰
まらないことと、ドリルに余分なトルクがかからないこ
とから、ドリル先端は振れたり蛇行したりすることな
く、真っすぐに上昇するので、直線性の精度の高い深穴
を容易に形成することができる。
【0025】また、穿孔中ドリル11は、常に材料に接
触若しくは近接した位置で常にガイド板の貫通孔14に
支持されているので、常にドリル全体が材料に垂直に当
接しているから、ドリル11は折れたり、曲がったりせ
ず、容易に垂直性の精度の高い極細深穴を形成すること
ができる。
【0026】更に、ドリル11を超音波によって、上下
に微振動させながら穿孔すれば、ドリルの上昇トルクを
小さくすることができるから、更に容易に真っすぐな深
穴を形成することができる。微振動により、材料は細か
く破砕されるので、ドリルは破砕後上昇させることがで
きるようになり、上昇トルクが小さくなるからである。
【0027】
【効果】以上述べたごとく、本発明によれば、ドリル先
端には余分なトルクがかからないので、直径0.4mm
以下で従来に比べて3倍以上の長さの直線性の精度に格
段に優れた深穴を極めて容易に形成することができるの
で、極細深穴を形成する場合に、複数枚の材料にそれぞ
れ極細の穴を形成し、これを各穴が完全に一致するよう
に貼着積層する極めて作業能率の悪い作業をする必要が
なくなる等の極めて画期的な効果を奏する。
【0028】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図3】従来のル−マ型ドリルを示す側面図である。
【図4】従来のストレ−トタイプドリルを示す側面図で
ある。
【符号の説明】
11 ドリル 12 ドリルシャンク 13 ガイド筒体 17 コイルスプリング 18 超音波発生器 19 極細深穴を形成しようとす
る材料 21 ブレ止め板

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】深穴加工しようとする材料の下方に、ガイ
    ド板から若干突出した回転する極細ドリル先端を当接さ
    せ、該ドリルの前記材料中への上昇進入中、前記ガイド
    板上端と前記材料下部とは常に近接若しくは接触した位
    置にあるようにしてドリルのブレを防止し、前記ドリル
    を上方に移動させ、穿孔によって生じた切粉は下方に落
    下させるようにしたことを特徴とする極細深穴加工法。
  2. 【請求項2】前記ドリルの直径が0.5mm以下であ
    り、前記材料に直径0.5mm以下の極細深穴若しくは
    開孔を形成する請求項1に記載の深穴加工法。
  3. 【請求項3】前記ドリルを、超音波によって微振動さ
    せ、ドリルを微振動させながら上方に移動させてなる請
    求項1に記載の深穴加工法。
  4. 【請求項4】前記ガイド板は、所定の厚さの板体にドリ
    ルが進退自在に嵌合する貫通孔を形成することにより構
    成し、該ガイド板を前記材料に接触若しくは近接した位
    置に固定してなる請求項1〜3のいずれかに記載の深穴
    加工法。
  5. 【請求項5】ガイド筒体上面を前記ガイド板に形成し、
    前記ドリルの前記材料中への上昇進入に連動して、前記
    ガイド筒体を相対的に下方に移動させるように構成して
    なる請求項1に記載の深穴加工法。
  6. 【請求項6】前記ガイド筒体を、弾性体の力に抗して相
    対的に下方に移動させる請求項5に記載の深穴加工法。
  7. 【請求項7】前記ドリルを該ドリルより大径のドリルシ
    ャンクに連接し、該ドリルシャンクに前記ガイド筒体を
    移動自在に嵌合し、該ガイド筒体先端に、前記ドリルを
    移動自在に支持する貫通孔を形成し、前記ガイド筒体は
    弾性体の力に抗して下方に移動し得るように構成した請
    求項6に記載の深穴加工法。
  8. 【請求項8】前記弾性体がコイルスプリングであり、コ
    イルスプリングの一端を、前記ドリルシャンクに固定若
    しくは係止し、コイルスプリングの他端を、前記ガイド
    筒体段部に当接させてなる請求項7に記載の深穴加工
    法。
  9. 【請求項9】前記ガイド筒体を、大径筒体に小径筒体の
    後部を嵌合固定することにより構成し、該大径筒体と前
    記ドリルシャンクとの間に前記コイルスプリングを介装
    してなる請求項8に記載の深穴加工法。
JP11956896A 1996-04-18 1996-04-18 極細深穴加工法 Pending JPH09285905A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103978246A (zh) * 2013-02-07 2014-08-13 郭昆兰 一种深孔钻机
CN113560421A (zh) * 2021-07-23 2021-10-29 厦门礼田兴机械有限公司 一种用于深孔连接杆的冲孔结构及冲孔设备
CN115007902A (zh) * 2022-05-23 2022-09-06 陕西柴油机重工有限公司 一种超大长径比细孔的高效加工方法

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