薄板玻璃加工工具及其制造方法

薄板玻璃加工工具及其制造方法
【專利摘要】本發明提供一種加工精度和工具耐久性優異的薄板玻璃加工工具。該工具具備：片狀的金屬結合劑磨石部（16），其設置于工具主體的頂端部，專門用于所述開孔加工，是多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的；和電沉積磨石部（18），其專門用于所述倒角加工，是在形成于工具主體的側周部的縮頸部（20）電沉積多個磨粒而成的，因此具備性質分別不同的兩種磨石部（16、18），分別用于開孔加工和倒角加工，由此能夠使蓋玻璃（34）的孔部（36）的加工的加工精度提高，并且延長工具壽命。
【專利說明】薄板玻璃加工工具及其制造方法【技術領域】
[0001]本發明涉及薄板玻璃加工工具及其制造方法，特別涉及用于使加工精度和工具耐久性提高的改良。
【背景技術】
[0002]在顯示影像的同時根據接觸操作接受輸入的觸摸面板，被廣泛應用于所謂智能手機等的便攜式電話和平板終端等。安裝于該觸摸面板的蓋玻璃(cover glass)，是厚度尺寸為0.5mm~1.5mm左右的薄板玻璃,一般是例如在對應于揚聲器的部分等具備在厚度方向貫通的孔部的薄板玻璃。曾提出了用于使該蓋玻璃中的孔部的加工精度提高的技術。例如，專利文獻I所記載的磨削裝置就是其一。根據該技術，在進行薄板玻璃的加工時，通過利用相機的攝影數據進行磨削加工，能夠一邊精度良好地加工，一邊在薄板玻璃的表面不設置記號等而進行開孔加工等的磨削加工。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻1:日本特開2011-101942號公報
【發明內容】

[0005]然而，關于上述蓋玻璃的孔加工，為了抑制工時的增加，希望在上述蓋玻璃形成了在厚度方向貫通的孔部之后，利用同一工具以及磨削裝置進行該孔部的倒角(倒棱)加工。因此，作為對上述蓋玻璃進行形成在厚度方向貫通的孔部的開孔加工和該孔部的倒角加工的薄板玻璃加工工具，曾開發了構成為例如徑尺寸Ι.ΟπιπιΦ左右的圓柱形狀，在其側周部形成有縮頸的磨石，并已被實用。例如，如圖33所示，構成為圓柱形狀，在其側周部形成有縮頸的基體件的表面電沉積有多個磨粒的電沉積磨石100，和如圖34所示，構成為圓柱形狀，在其側周部形成有縮頸的、多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的金屬結合劑磨石(整體作為金屬結合劑磨石而·構成的磨石)200是其一例。采用這些磨石100、200進行的上述孔部的加工中，典型地，利用磨石頂端部進行上述孔部的開孔加工，利用側周部的縮頸部分進行上述孔部的倒角加工。
[0006]但是，在上述以往的技術中，除了不能充分地得到上述孔部的加工精度以外，還存在工具壽命短這一不良情況。即，在如圖33所示的電沉積磨石100中，通過反復進行上述孔部的加工，如電沉積磨石100’那樣頂端部的磨粒層磨損，加工阻力變高。其結果，有在上述倒角加工中所使用的上述縮頸部分即軸徑細的部分加工載荷集中，工具的頂端變形，加工精度惡化之虞。在如圖34所示的金屬結合劑磨石200中，通過反復進行上述孔部的加工，如金屬結合劑磨石200’那樣頂端部和縮頸部分磨損下去。其結果，上述倒角加工中所使用的上述縮頸部分的軸徑變細，有如金屬結合劑磨石200’ ’那樣由于加工載荷而發生折損之虞。這樣的課題是在意圖提高薄板玻璃加工工具的性能，本發明人繼續專心研究的過程中新發現的。
[0007]本發明是以上述狀況為背景而完成的，其目的在于提供一種加工精度和工具耐久性優異的薄板玻璃加工工具及其制造方法。
[0008]用于達到上述目的的第I發明為一種薄板玻璃加工工具，其是對薄板玻璃進行形成在厚度方向貫通的孔部的開孔加工和該孔部的倒角加工的工具，其特征在于，具備:片狀(chip shape)的金屬結合劑磨石部,其設置于工具主體的頂端部,專門用于上述開孔加工，是多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的；和電沉積磨石部，其專門用于上述倒角加工，是在形成于上述工具主體的側周部的縮頸部電沉積了多個磨粒而成的。
[0009]這樣，根據上述第I發明，具備:片狀的金屬結合劑磨石部，其設置于工具主體的頂端部，專門用于上述開孔加工，是多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的；和電沉積磨石部，其專門用于上述倒角加工，是在形成于上述工具主體的側周部的縮頸部電沉積多個磨粒而成的，因此具備性質分別不同的兩種磨石部，分別用于上述開孔加工和倒角加工，由此能夠使上述孔部的加工的加工精度提高，并且延長工具壽命。即，能夠提供加工精度和工具耐久性優異的薄板玻璃加工工具。
[0010]從屬于上述第I發明的本第2發明的要旨在于，上述金屬結合劑磨石部是通過釬焊而被固定于上述工具主體的頂端部的，該釬焊所用的釬料是作為主成分含有Ag、Cu、Sn和Ni之中的至少一種，并且作為活性金屬含有T1、Cr和Zr之中的至少一種的釬料。這樣一來，能夠利用實用的釬料，對上述工具主體牢固地固定上述金屬結合劑磨石部。
[0011]從屬于上述第2發明的本第3發明的要旨在于，上述金屬結合劑磨石部為對上述工具主體的頂端部所釬焊的平面部的C含量比其他的部分多的構成。這樣一來，能夠通過活性金屬和C的反應，對上述工具主體牢固地固定上述金屬結合劑磨石部。
[0012]從屬于上述第2發明或第3發明的本第4發明的要旨在于，上述金屬結合劑磨石部，是在對上述工具主體的頂端部所釬焊的平面部規則地配置上述多個磨粒而成的。這樣一來，能夠對上述工具主體牢固地固定上述金屬結合劑磨石部。
[0013]從屬于上述第I發明?第4發明的任一項的本第5發明的要旨在于，上述金屬結合劑磨石部包含:含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種的上述金屬結合劑；和含有金剛石和CBN之中的至少一種的上述磨粒。這樣一來，能夠利用實用形態的金屬結合劑磨石部很好地進行上述開孔加工。
[0014]從屬于上述第I發明?第5發明的任一項的本第6發明的要旨在于，上述金屬結合劑磨石部，是作為填料含有GC、石墨、MoS2和CeO2之中的至少一種的磨石部。這樣一來，能夠利用實用形態的金屬結合劑磨石部很好地進行上述開孔加工。
[0015]從屬于上述第I發明?第6發明的本第7發明的要旨在于，上述工具主體為碳鋼、鑰鋼或不銹鋼。這樣一來，能夠使用實用形態的基體件，提供加工精度和工具耐久性優異的薄板玻璃加工工具。
[0016]用于達到上述目的的本第8發明是一種制造上述第I發明?第7發明的任一項所述的薄板玻璃加工工具的方法，該制造方法的特征在于，包括:縮頸部形成工序，該工序在上述工具主體的側周部形成上述縮頸部；金屬結合劑磨石部釬焊工序，該工序對在該縮頸部形成工序中形成了上述縮頸部的上述工具主體的頂端部，釬焊上述金屬結合劑磨石部；和電沉積磨石部形成工序，該工序對在該金屬結合劑磨石部釬焊工序中在頂端部釬焊了上述金屬結合劑磨石部的上述工具主體的上述縮頸部電沉積多個磨粒，形成上述電沉積磨石部。這樣一來，在制造工序中工具不會發生變形，能夠提供加工精度和工具耐久性優異的薄板玻璃加工工具。
[0017]從屬于上述第8發明的本第9發明的要旨在于，包括金屬結合劑磨石部形成工序，該工序通過將上述金屬結合劑和上述磨粒加壓燒結而形成上述金屬結合劑磨石部，所述金屬結合劑含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種，所述磨粒含有金剛石和CBN之中的至少一種。這樣一來，能夠形成實用形態的金屬結合劑磨石部。
[0018]從屬于上述第8發明或第9發明的本第10發明的要旨在于，上述金屬結合劑磨石部釬焊工序，是通過在惰性氣體氣氛中實施規定溫度的熱處理，對上述工具主體的頂端部釬焊上述金屬結合劑磨石部的工序。這樣一來，不會使上述基體件發生變形，能夠在其頂端部很好地釬焊上述金屬結合劑磨石部。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是從垂直于軸心的方向觀察作為本發明的優選實施例的薄板玻璃加工工具的主視圖。
[0020]圖2是詳細說明圖1的薄板玻璃加工工具中的磨石部的構成的部分截面圖。
[0021]圖3是為更詳細地說明圖1的薄板玻璃加工工具中的磨石部的構成而將圖2中的工具頂端部放大表示的概略截面圖。
[0022]圖4是作為圖1的薄板玻璃加工工具中的磨石部的變形例，例示在基體件部的縮頸部以外的部分沒有電沉積磨粒的構成的圖。
[0023]圖5是例示作為圖1的薄板玻璃加工工具的加工對象的蓋玻璃和形成于該蓋玻璃的孔部的平面圖。
[0024]圖6是例示采用圖1的薄板玻璃加工工具進行的蓋玻璃的孔部的加工時的該工具的移動軌跡的圖。
[0025]圖7是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形(變更variation)的圖。
[0026]圖8是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0027]圖9是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0028]圖10是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0029]圖11是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0030]圖12是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0031]圖13是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0032]圖14是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0033]圖15是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0034]圖16是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0035]圖17是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0036]圖18是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0037]圖19是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0038]圖20是例示圖2的A向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0039]圖21是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0040]圖22是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。[0041]圖23是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0042]圖24是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0043]圖25是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0044]圖26是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0045]圖27是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0046]圖28是例示圖2的B向視的金屬結合劑磨石部的形狀的變形的圖。
[0047]圖29是例示圖2的B向視的電沉積磨石部的形狀的變形的圖。
[0048]圖30是說明圖1的薄板玻璃加工工具的制造方法一例的主要部分的工序圖。
[0049]圖31是表示本發明人進行的耐久試驗的結果的圖，是表示對蓋玻璃的僅開孔加工的結果的圖。
[0050]圖32是表示本發明人進行的耐久試驗的結果的圖，是表示對蓋玻璃的開孔加工和倒角加工的結果的圖。
[0051]圖33是例示作為現有技術的對構成為圓柱形狀、在其側周部形成有縮頸的基體件的表面電沉積了多個磨粒的電沉積磨石的圖。
[0052]圖34是例示作為現有技術的對構成為圓柱形狀、在其側周部形成有縮頸的、多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的金屬結合劑磨石的圖。
[0053]圖35是概略地表示采用圖1的薄板玻璃加工工具進行的孔部的開孔加工中的加工余量的圖。
[0054]圖36是概略地表示采用圖1的薄板玻璃加工工具進行的孔部的倒角加工中的加工余量的圖。
[0055]圖37是概略地表示采用圖1的薄板玻璃加工工具進行的孔部的開孔加工中的加工余量的圖。
[0056]圖38是概略地表示采用圖1的薄板玻璃加工工具進行的孔部的擴張加工中的加工余量的圖。
[0057]圖39是概略地表示采用圖1的薄板玻璃加工工具進行的孔部的倒角加工中的加工余量的圖。
[0058]附圖標記說明
[0059]10:薄板玻璃加工工具；16:金屬結合劑磨石部；18:電沉積磨石部、20:縮頸部；32:平面部；34:蓋玻璃(薄板玻璃)；36:孔部；P1:基體件制作工序(縮頸部形成工序)；P2:金屬結合劑磨石部形成工序；P3:金屬結合劑磨石部釬焊工序；P5:電沉積磨石部形成工序。
【具體實施方式】
[0060]以下，基于附圖詳細說明本發明的優選實施例。在用于以下說明的附圖中，各部分的尺寸比等未必準確地描繪。
[0061]圖1是從垂直于軸心C的方向觀察作為本發明的優選實施例的薄板玻璃加工工具
10(以下，簡單稱為工具10)的主視圖。如該圖1所示，本實施例的工具10，一體地具備圓柱形狀的柄(shank)部12、和設置于該柄部12的頂端的磨石部14。上述柄部12、和上述磨石部14的一部分相當于一體形成的工具主體(基體件)。該工具主體優選為鐵系材料或超硬合金。作為鐵系材料，可優選使用碳鋼、鑰鋼或不銹鋼等。
[0062]圖2是為了詳細說明上述磨石部14的構成，用包含上述軸心C的平面將該磨石部14切斷而表示出的部分截面圖。如該圖2所示，上述磨石部14具備:片狀(丸粒狀)的金屬結合劑磨石部16，其設置于工具主體的頂端部，是多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的；和電沉積磨石部18，其是在形成于工具主體的側周部的縮頸部20電沉積多個磨粒而成的。在圖2中，用虛線概略地表示在該電沉積磨石部18中所電沉積的磨粒(在后述的圖21~圖29中也相同)。例如，如圖2所示，在上述柄部12 (工具主體)的頂端側,一體地設置有隨著朝向頂端徑尺寸逐漸減小的錐部22，而且，在該錐部22的頂端側，一體地設置有圓柱形狀的基體件部24。上述金屬結合劑磨石部16，優選通過釬焊(釬接)而固定設置在該基體件部24的頂端側。被設置了上述電沉積磨石部18的上述縮頸部20，優選為削取上述基體件部24的中部的側周部，從而其徑尺寸為小徑的部分。
[0063]圖3是為了更詳細地說明上述磨石部14的構成而將圖2中的工具頂端部放大表示出的概略截面圖，用〇符號概略地示出在上述電沉積磨石部18所電沉積的磨石。如該圖3所示，上述縮頸部20優選具備:第I錐部26、圓柱形狀部28和第2錐部30，所述第I錐部26從上述柄部12側朝向工具頂端側，徑尺寸從上述基體件部24的徑尺寸Φ 2逐漸減小到Φ3 ? Φ 2)，所述圓柱形狀部28是徑尺寸為Φ 3的上述小徑的部分，所述第2錐部30從徑尺寸Φ 3逐漸增大到上述基體件部24的徑尺寸Φ2 (可以不一定與第I錐部26的徑尺寸相同)。上述電沉積磨石部18，優選是如圖3所示那樣，包括上述縮頸部20在內在上述基體件部24的側周面整體電沉積有多個磨粒的磨石部，但只要是至少在上述縮頸部20電沉積了多個磨粒的磨石部即可，如圖4所示，也可考慮在上述基體件部24的縮頸部20以外的部分沒有電沉積磨粒的構成。
[0064]作為上述工具10中的各部分的具體尺寸，例如，圖1所示的上述柄部12的徑尺寸Φ1為6πιπιΦ左右，工具的長度尺寸LI為50mm左右，圖2所示的上述金屬結合劑磨石部16的徑尺寸Φ2優選為0.5~1.5mmΦ左右、例如1.0mmΦ左右，上述縮頸部20的小徑部分即上述圓柱狀部28的徑尺寸Φ3為0.3~2.ΟπιπιΦ左右，上述金屬結合劑磨石部16的軸向長度尺寸L2為0.5~5.0mm左右，上述電沉積磨石部18處的基體件部24的軸向長度尺寸L3為2.0~5.0mm左右，上述縮頸部20的軸向長度尺寸L4為0.2~2.0mm左右。上述電沉積磨石部18的徑尺寸(與磨粒的外徑相當的尺寸)，優選為與上述金屬結合劑磨石部16的徑尺寸Φ2等同。上述基體件部24的徑尺寸，是從上述電沉積磨石部18的徑尺寸減去電沉積了的磨粒的尺寸而得到的，在該電沉積磨石部18的徑尺寸為1.0mmΦ左右的情況下，上述基體件部24的徑尺寸為0.9mm Φ左右。
[0065]上述金屬結合劑磨石部16，優選:作為上述磨粒，含有金剛石和CBN (立方晶氮化硼)之中的至少一種。或者，也可以使用Al2O3 (氧化鋁)、SiC等的磨粒。該磨粒可優選采用其粒度(平均粒徑)優選為JIS R6001的規定中#1000以下的磨粒、即比#1000粗大(平均粒徑大)的磨粒。優選:作為將多個磨粒相互結合的結合劑即金屬結合劑，含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種。為了調整加工時的負荷，優選:作為填料，含有GC (綠色碳化娃)、石墨、MoS2和CeO2 (氧化鋪)之中的至少一種。優選:通過上述多個磨粒、金屬結合劑和填料被加壓燒結，形成為如 后述的圖21~圖28的任一個所示的片狀。
[0066]上述電沉積磨石部18，優選:作為上述磨粒，含有金剛石和CBN之中的至少一種。或者，也可以使用A1203、SiC等的磨粒。該磨粒優選是其粒度在JIS R6001的規定中為#230?#1000的范圍內的磨粒。
[0067]上述金屬結合劑磨石部16的對上述工具主體即基體件部24的頂端的釬焊所使用的釬料，優選是作為主成分含有Ag、Cu、Sn和Ni之中的至少一種，并且，作為活性金屬含有T1、Cr和Zr之中的至少一種的釬料。上述金屬結合劑磨石部16，優選為對上述基體件部24的頂端部所釬焊的部分即平面部32 (參照圖3和圖4)中的C含量比該金屬結合劑磨石部16的其他部分多的構成。例如設為:在上述平面部32 (從端面到規定深度的范圍內)，GC、石墨等的比例比上述金屬結合劑磨石部16的其他部分高的構成。上述金屬結合劑磨石部16，優選是在上述平面部32規則地配置有上述多個磨粒的磨石部。例如，在上述金屬結合劑磨石部16的上述平面部32附近(從端面到規定深度的范圍內)，設置有磨粒相互間的距離一律一致的一層至多層的量的磨粒層。
[0068]圖5是例示作為使用上述工具10的孔加工的加工對象的蓋玻璃34和形成于該蓋玻璃34上的孔部36的平面圖。如以上那樣構成的本實施例的工具10，被用于如圖5所示的作為安裝于觸摸面板的薄板玻璃的蓋玻璃34上的孔部36的加工。即，被用于形成在該蓋玻璃34的厚度方向貫通的孔部36的開孔加工、和該孔部36的倒角加工。該蓋玻璃34，是例如長度尺寸L5為IOOmm左右、寬度尺寸L6為50mm左右、厚度尺寸t為0.5?1.5mm左右的強化玻璃，上述孔部36的加工，可以是對強化前的蓋玻璃34和強化后的蓋玻璃34的任一方進行的加工。上述孔部36，是例如長度尺寸L7為Ilmm左右、寬度尺寸L8為1.2mm左右的長狀孔(長孔)，被設置在與被安裝上述蓋玻璃34的便攜電話的揚聲器等相當的部分。以下，說明采用本實施例的工具10進行的上述蓋玻璃34上的孔部36的加工的具體例。
[0069]在采用上述工具10進行的上述蓋玻璃34上的孔部36的加工中，該工具10安裝于在上述柄部12沒有圖示的磨削機械例如觸摸面板用玻璃加工機，一邊通過該切削裝置繞軸心C旋轉驅動，一邊相對于作為被削材的蓋玻璃34進行三維相對移動，由此進行對該蓋玻璃34的開孔加工和倒角加工。在此，采用上述工具10進行的上述蓋玻璃34中的孔部36的加工中，上述金屬結合劑磨石部16專門用于上述開孔加工，上述電沉積磨石部18專門用于上述倒角加工。即，利用上述金屬結合劑磨石部16的頂端部(頂端側的平面部)和側周部(側面部)對上述蓋玻璃34進行了上述孔部36的開孔加工后，利用上述電沉積磨石部18進行上述孔部36的周緣(內周面)的倒角加工。
[0070]圖6是例示采用上述工具10進行的上述蓋玻璃34的上述孔部36的加工時的該工具10的移動軌跡的圖，(a)表示從垂直于上述蓋玻璃34的表面的方向觀察到的平面圖，(b)表示(a)的b-b視截面圖。在該(b)中，為方便說明，比實際厚地圖示了上述蓋玻璃34的厚度尺寸。在圖6的(a)中，用虛線表示上述開孔加工時的上述工具10的軸心C的移動軌跡，用單點劃線表示上述倒角加工時的上述工具10的軸心C的移動軌跡。在圖6的(b)中，用虛線表示上述開孔加工時的上述工具10的頂端部的移動軌跡。采用上述工具10進行的上述蓋玻璃34的上述孔部36的加工，優選通過在相對于上述蓋玻璃34的平面部，垂直地維持上述工具10的軸心C的狀態下，該工具10相對于上述蓋玻璃34在軸心C方向和平面方向(與軸心C形成垂直的方向)相對移動來進行。
[0071]如圖6 (a)和(b)所示，首先，作為上述開孔加工，旋轉的上述工具10在例如平面方向的位置SI在軸心C方向被進給，上述金屬結合劑磨石部16的頂端部與上述蓋玻璃34滑動接觸。其后，旋轉的上述工具10 —邊在軸心C方向緩緩進給一邊相對于上述蓋玻璃34在平面方向以虛線所示的軸線C的軌跡往復移動。在該往復移動中，上述工具10在一次往復中在軸心C方向只被進給圖6 (b)所示的深度d。該深度d為例如0.05mm左右。S卩，上述工具10在上述孔部36的長度方向通過一次的加工中，在軸心C方向被進給例如0.025mm左右。通過該加工，利用上述金屬結合劑磨石部16的端面和側周面進行磨削，在上述蓋玻璃34形成如圖5所示的作為長孔的孔部36。圖6 (a)所示的虛線示出上述工具10的軸心C在上述孔部36的長度方向通過2次(2道次(pass))的例子，但在實際的開孔加工中優選通過30次左右即上述工具10的軸心C在上述孔部36的長度方向往復15次左右。接著，作為上述倒角加工，在上述工具10的上述電沉積磨石部18與上述孔部36的周緣(內周面)觸接的位置，旋轉的上述工具10的軸心C從例如平面方向的位置S2以圖6 Ca)中單點劃線所示的軸心C的軌跡相對移動，由此利用上述電沉積磨石部18進行上述孔部36的周緣的加工余量部分的磨削，該孔部36被倒角。
[0072]圖35和圖36是概略地表示采用上述工具10進行的上述蓋玻璃34的上述孔部36的開孔加工和倒角加工中的加工余量的圖。在采用上述工具10進行的上述蓋玻璃34的上述孔部36的開孔加工中，圖35中從右上向左下的斜線所示的加工余量38a被磨削。S卩，該加工余量38a通過磨削被除去。在該開孔加工中，如圖35所示,在上述孔部36的端部(與蓋玻璃34的平面部的邊界)產生碎屑(chipping)34a。因此，在上述倒角加工中，通過如圖36所示那樣磨削包含該碎屑34a的加工余量38b，能夠形成沒有碎屑的孔部36。
[0073]在此，可以想到，在使用圖35和圖36進行上述的上述孔部36的加工中，通過上述開孔加工在上述孔部36的端部產生的碎屑34a比較大的情況下，利用上述倒角加工不能充分地徹底除去該碎屑34a。例如，圖37所示的碎屑量(碎屑寬度)wl，比利用上述工具10能夠進行的倒角寬度大的情況下，例如相對于碎屑量《I為0.3_，倒角寬度為0.15_、加工余量為0.05mm的情況下，即使進行如上述那樣的倒角加工，上述碎屑34a也殘留0.1mm寬度的量。這樣的情況下，優選首先如圖37所示，開孔加工出比上述的開孔加工小的徑的孔部后，如圖38所示，作為擴張加工,通過磨削除去孔部的內周面的加工余量38c。該擴張加工，優選利用上述工具10的上述金屬結合劑磨石部16的側周面來進行。其后，如圖39所示，對上述孔部36的端部實施上述倒角加工。這樣，通過實施上述擴張加工，在例如相對于碎屑量wl為0.3mm，倒角寬度為0.15mm、加工余量為0.05mm的情況下，通過將圖38所示的加工余量w2設為0.15mm，剩余的碎屑量即圖39所示的碎屑寬度《3成為0.15mm，即使采用具備倒角寬度為0.15_、加工余量為0.05mm的上述電沉積磨石部18的工具10，也能夠很好地對上述孔部36進行倒角加工。即，上述工具10也可很好地用于該加工。
[0074]如上述那樣，作為實現上述蓋玻璃34的上述孔部36的加工的上述金屬結合劑磨石部16的形狀，可考慮例如如圖7?圖28所示那樣的形狀。圖7?圖20是例示圖2的A向視即軸心方向的上述金屬結合劑磨石部16的形狀的變形的圖，圖21?圖28是例示圖2的B向視即垂直于軸心的方向的上述金屬結合劑磨石部16的形狀的變形的圖。
[0075]上述金屬結合劑磨石部16，在其軸心方向觀察到的情況下的形狀即從頂端觀察時，可以如圖7的金屬結合劑磨石部16a所示為圓形。也可以如圖8的金屬結合劑磨石部16b所示為圓形且形成有從其周緣到中心的溝槽部的形狀。也可以如圖9的金屬結合劑磨石部16c所示為圓形且形成有將其中央在徑向橫切的溝槽部的形狀。也可以如圖10的金屬結合劑磨石部16d所示為四分之一圓形即對應于中心角90°的弧的扇形。也可以如圖11的金屬結合劑磨石部16e所示為半圓形。也可以如圖12的金屬結合劑磨石部16f所示，為四分之一圓形且對應于中心角90°的弧的扇形的兩個扇形體設置成以軸心C為中心的點對稱的形狀。也可以如圖13的金屬結合劑磨石部16g所示為三角形。也可以如圖14的金屬結合劑磨石部16h所示，為圓形且被配置成其中心為上述軸心C和上述基體件部24的外周之間的中點的形狀。也可以如圖15的金屬結合劑磨石部16i所示，為三角形狀中的位于上述基體件部24的外周的外側的部分被除去了的形狀。也可以如圖16的金屬結合劑磨石部16j所示為四邊形。在圖13和圖16所示的方式中，上述金屬結合劑磨石部16g、16j的旋轉周徑，比上述基體件部24的外周的徑尺寸大，根據該構成，能夠使切粉的排出性提高。也可以如圖17的金屬結合劑磨石部16k所示，為四邊形中的位于上述基體件部24的外側的部分被除去了的形狀。也可以如圖18的金屬結合劑磨石部161所示，為圓形且形成有包含其中心的十字形的溝槽部的形狀。也可以如圖19的金屬結合劑磨石部16m所示，為包含軸心C將上述基體件部24的端部圓形面在徑向橫切的直線狀。也可以如圖20所示為包含軸心C的十字形。
[0076]上述金屬結合劑磨石部16，在垂直于其軸心的方向觀察的情況下的形狀即側視時，可以如圖21的金屬結合劑磨石部16ο所示為矩形(長方形)。也可以如圖22的金屬結合劑磨石部16ρ所示，為頂端部形成為半圓形(半球狀)的形狀。也可以如圖23的金屬結合劑磨石部16q所示，為頂端部被倒角了的形狀。也可以如圖24的金屬結合劑磨石部16r所示，為頂端部被較圓地倒角了的形狀。也可以如圖25的金屬結合劑磨石部16s、圖26的金屬結合劑磨石部16t、圖27的金屬結合劑磨石部16u、圖28的金屬結合劑磨石部16v所示，為朝向頂端側寬度尺寸逐漸減小的構成的形狀。
[0077]如上述那樣，作為實現上述蓋玻璃34上的上述孔部36的加工的上述電沉積磨石部18的形狀，除了用圖2等例示的形狀以外，還可考慮圖29所示的形狀。該圖29是表示圖2的B向視即垂直于軸心的方向的上述電沉積磨石部18的形狀的圖。如該圖29的電沉積磨石部18a所示，被電沉積多個磨粒的縮頸部20a，在側視時為雙曲線狀(單葉雙曲面狀)。即，上述電沉積磨石部18a可以是具備側視時為雙曲線狀的研磨面的形狀。
[0078]圖30是說明本實施例的工具10的制造方法一例的主要部分的工序圖。首先，在基體件制作工序Pi中，由鐵系材料或超硬合金、優選碳鋼、鑰鋼或不銹鋼等制作包含上述柄部12和基體件部24的工具主體。在該基體件制作工序Pl中，在上述基體件部24的側周部,例如通過使用磨石的磨削加工等形成上述縮頸部20。即，上述基體件制作工序Pl對應于在上述工具主體的側周部形成縮頸部的縮頸部形成工序。在該基體件制作工序Pl中，優選不進行淬火處理。原因是在淬火的情況下，在后述的金屬結合劑磨石部釬焊工序P3中有時達到1000°C左右，有工具主體發生變形之虞。
[0079]接著，在金屬結合劑磨石部形成工序P2中，形成多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的上述金屬結合劑磨石部16。例如，混合含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種的金屬結合劑、和含有金剛石和CBN之中的至少一種的磨粒、以及含有GC、石墨、MoS2和CeO2之中的至少一種的填料，在例如500?1200°C的溫度加壓燒結，由此形成上述金屬結合劑磨石部16。
[0080]接著，在金屬結合劑磨石部釬焊工序P3中，對在上述基體件制作工序Pl中制成的工具主體即在上述基體件部24的側周部形成有上述縮頸部20的工具主體的頂端部，釬焊在上述金屬結合劑磨石部形成工序P2中制成的上述金屬結合劑磨石部16。例如，采用作為主成分含有Ag、Cu、Sn和Ni之中的至少一種，并且作為活性金屬含有T1、Cr和Zr之中的至少一種的釬料進行釬焊。優選在惰性氣體氣氛中實施1000°C左右的熱處理。在該熱處理中，通過控制加熱曲線(heat curve)(升溫、冷卻速度)來進行調整以使得上述工具主體不發生變形。優選在上述金屬結合劑磨石部16被釬焊于上述工具主體后，進行調整該金屬結合劑磨石部16的外形尺寸的加工。例如，通過放電加工來調整上述金屬結合劑磨石部16的外形尺寸。在此，將上述金屬結合劑磨石部16固定在工具主體后，加工該工具主體(基體件)時，有發生變形之虞，因此優選上述基體件制作工序Pl中的上述縮頸部20的形成先于該金屬結合劑磨石部釬焊工序P3而進行。
[0081 ] 接著，在掩蔽工序P4中，對在上述金屬結合劑磨石部釬焊工序P3中被釬焊在上述工具主體的頂端部的上述金屬結合劑磨石部16施加掩模。接著，在電沉積磨石部形成工序P5中，對在上述掩蔽工序P4中對上述金屬結合劑磨石部16施加了掩模的工具主體(基體件部24)的至少上述縮頸部20，電沉積多個磨粒，形成上述電沉積磨石部18。該電沉積，優選利用眾所周知的鎳瓦特浴進行，例如，與作為預處理的電解洗滌處理、脫脂處理、酸洗滌處理和電解洗滌處理接續，進行作為鍍敷處理的觸擊鍍處理、基底鍍敷處理、磨粒臨時固定處理和正式鍍敷處理，進而進行作為后處理的脫脂處理和干燥處理，由此在上述基體件部24形成上述電沉積磨石部18。在該電沉積磨石部形成工序P5中形成上述電沉積磨石部18后，除去施加于上述金屬結合劑磨石部16的掩模。通過以上的工序，制成上述工具10。
[0082]接著，為了驗證本發明的效果，對于本發明人進行的試驗進行說明。本發明人，作為實施例試件，采用如上述那樣的制造方法制成本實施例的工具10，并且，作為比較例試件，制成如圖33所示那樣構成為圓柱形狀，對在其側周部形成有縮頸的基體件的表面電沉積了多個磨粒的電沉積磨石100、和如圖34所示那樣構成為圓柱形狀，在其側周部形成有縮頸的、多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的金屬結合劑磨石200，在以下的條件下進行上述蓋玻璃34的孔部36的加工試驗。即，采用各試件反復進行上述孔部36的加工，進行比較直到發生不良情況為止的加工孔數的耐久試驗。用于該試驗的上述實施例試件和比較例試件，是圖2所示的徑尺寸Φ 2為1.0mm Φ (基體件部24的外周徑尺寸為0.9mm Φ )的試件。
[0083][加工條件]
[0084]機械:觸摸面板用玻璃加工機
[0085]被削材:強化玻璃
[0086]被削材尺寸:L100mmXW50mmXt0.7mm
[0087]加工尺寸:長孔(IlmmX1.2mm)
[0088][開孔加工]
[0089]轉速:δΟΟΟΟ/分鐘
[0090]送進速度:400mm/分鐘
[0091 ] 加工次數:16次往復(32道次)
[0092]每道次的切入量(切深):0.025mm
[0093][倒角加工][0094]轉速:50000/分鐘
[0095]送進速度:800mm/分鐘
[0096]加工余量:0.05mm
[0097]圖31和圖32是表示上述耐久試驗的結果的圖，圖31表示對上述蓋玻璃34僅進行開孔加工的結果，圖32表示對上述蓋玻璃34進行開孔加工和倒角加工的結果。如這些圖所示，在構成為圓柱形狀，在其側周部形成有縮頸的基體件的表面電沉積有多個磨粒的比較例試件即電沉積磨石100，在約400shot (穿射)(加工孔數400)下開孔部的加工負荷變高，工具頂端部發生變形。由此，加工面的精度變差，達到了工具壽命。在構成為圓柱形狀，在其側周部形成有縮頸的、多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的比較例試件即金屬結合劑磨石200，對于開孔加工顯示出4000shot以上的耐久性，但在倒角加工中在進行了 IOOOshot加工的階段軸部破損，變得不能加工。本實施例的工具10，在4000shot以上時上述電沉積磨石部18的加工負荷變高。由此，加工面的精度變差，達到了工具壽命。即，驗證了:在本實施例的工具10，相比于作為現有技術的上述電沉積磨石100顯示10倍左右的工具壽命，相比于上述金屬結合劑磨石部200顯不4倍左右的工具壽命。
[0098]這樣，根據本實施例，由于是具備片狀的金屬結合劑磨石部16和電沉積磨石部18的工具，所述金屬結合劑磨石部16，設置于工具主體的頂端部并專門用于上述開孔加工，是多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的，所述電沉積磨石部18專門用于上述倒角加工，是在形成于上述工具主體的側周部的縮頸部20電沉積多個磨粒而成的，因此具備性質分別不同的兩種磨石部16、18，分別用于上述開孔加工以及倒角加工，由此能夠使作為薄板玻璃的上述蓋玻璃34上的孔部36的加工的加工精度提高，并且延長工具壽命。即，能夠提供加工精度和工具耐久性優異的工具10。
[0099]上述金屬結合劑磨石部16，是通過釬焊而被固定在上述工具主體的頂端部的，該釬焊所用的釬料，是作為主成分含有Ag、Cu、Sn和Ni之中的至少一種，并且作為活性金屬含有T1、Cr和Zr之中的至少一種的釬料，因此采用實用的釬料，能夠對上述工具主體牢固地固定上述金屬結合劑磨石部16。
[0100]上述金屬結合劑磨石部16，形成為對上述工具主體的頂端部所釬焊的平面部32中的C含量比其他的部分多的構成，因此能夠通過活性金屬和C的反應，對上述工具主體牢固地固定上述金屬結合劑磨石部16。
[0101]上述金屬結合劑磨石部16，是在對上述工具主體的頂端部所釬焊的平面部32，規則地配置有上述多個磨粒的磨石部，因此能夠對上述工具主體牢固地固定上述金屬結合劑磨石部16。
[0102]上述金屬結合劑磨石部16,是包含含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種的上述金屬結合劑、和含有金剛石和CBN之中的至少一種的上述磨粒的磨石部，因此能夠采用實用形態的金屬結合劑磨石部16很好地進行上述開孔加工。
[0103]上述金屬結合劑磨石部16，是作為填料含有GC、石墨、MoS2和CeO2之中的至少一種的磨石部，因此能夠采用實用形態的金屬結合劑磨石部16很好地進行上述開孔加工。
[0104]上述工具主體，為碳鋼、鑰鋼或不銹鋼，因此能夠使用實用形態的基體件，提供加工精度和工具耐久性優異的工具10。
[0105]上述工具的制造方法，包括:作為縮頸部形成工序的基體件制作工序P1，該工序在上述工具主體的側周部形成上述縮頸部20 ;金屬結合劑磨石部釬焊工序P3，該工序對在該基體件制作工序Pl中形成有上述縮頸部20的上述工具主體的頂端部，釬焊上述金屬結合劑磨石部16 ;和電沉積磨石部形成工序P5，該工序對在該金屬結合劑磨石部釬焊工序P3中在頂端部釬焊了上述金屬結合劑磨石部16的上述工具主體的上述縮頸部20電沉積多個磨粒，形成上述電沉積磨石部18。因此在制造工序中工具不會發生變形，能夠提供加工精度和工具耐久性優異的工具10。
[0106]由于包括金屬結合劑磨石部形成工序P2，該工序通過將上述金屬結合劑和上述磨粒加壓燒結來形成上述金屬結合劑磨石部16，上述金屬結合劑含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種，上述磨粒含有金剛石和CBN之中的至少一種，因此能夠形成實用形態的金屬結合劑磨石部16。
[0107]上述金屬結合劑磨石部釬焊工序P3，是通過在惰性氣體氣氛中實施規定溫度的熱處理來在上述工具主體的頂端部釬焊上述金屬結合劑磨石部16的工序，因此不會使上述基體件發生變形，能夠在其頂端部很好地釬焊上述金屬結合劑磨石部16。
[0108]以上，基于附圖詳細說明了本發明的優選的實施例，但本發明并不限于此，進而在別的方式下也能夠實施。
[0109]例如，在上述的實施例中，例示了上述工具10的各部分的形狀和尺寸，但這不過是優選的實施方式，本發明并不被所述實施例限定。特別是圖2所示的上述金屬結合劑磨石部16的外徑尺寸Φ 2、被設置上述電沉積磨石部18的縮頸部20的尺寸L4等，可根據成為加工對象的上述孔部36的形狀、大小來適當變更。圖7?圖29是上述金屬結合劑磨石部16和電沉積磨石部18的形狀的例示，本發明不限于該形狀。此外，作為本發明的薄板玻璃加工工具，也可以是除了上述金屬結合劑磨石部16和電沉積磨石部18以外，還在上述柄部12等設有用于加工上述蓋玻璃34的端面(外周端面)的其他磨石部的工具。
[0110]在上述實施例中說明的、圖30所示的上述工具10的制造方法，即使變更各工序的順序也能夠實現。例如，上述基體件制作工序Pl和金屬結合劑磨石部形成工序P2的工序可以并行地進行，也可以在上述金屬結合劑磨石部形成工序P2中形成上述金屬結合劑磨石部16后，在上述基體件制作工序Pl中制成上述工具主體。
[0111]此外，雖然沒有一一例示，但本發明能夠在不脫離其要旨的范圍內加以各種變更而實施。
【權利要求】
1.一種薄板玻璃加工工具，是對薄板玻璃進行形成在厚度方向貫通的孔部的開孔加工和該孔部的倒角加工的薄板玻璃加工工具，其特征在于，具備: 片狀的金屬結合劑磨石部，其設置于工具主體的頂端部，專門用于所述開孔加工，是多個磨粒通過金屬結合劑相互結合而成的；和 電沉積磨石部，其專門用于所述倒角加工，是在形成于所述工具主體的側周部的縮頸部電沉積多個磨粒而成的。
2.根據權利要求1所述的薄板玻璃加工工具，所述金屬結合劑磨石部是通過釬焊而被固定于所述工具主體的頂端部的，該釬焊所用的釬料，是含有Ag、Cu、Sn和Ni之中的至少一種作為主成分，并且，含有T1、Cr和Zr之中的至少一種作為活性金屬的釬料。
3.根據權利要求2所述的薄板玻璃加工工具，所述金屬結合劑磨石部為對所述工具主體的頂端部所釬焊的平面部的C含量比其他的部分多的構成。
4.根據權利要求2或3所述的薄板玻璃加工工具，所述金屬結合劑磨石部，是在對所述工具主體的頂端部所釬焊的平面部規則地配置所述多個磨粒而成的。
5.根據權利要求1?4的任一項所述的薄板玻璃加工工具,所述金屬結合劑磨石部是包含所述金屬結合劑和所述磨粒的磨石部，所述金屬結合劑含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種,所述磨粒含有金剛石和CBN之中的至少一種。
6.根據權利要求1?5的任一項所述的薄板玻璃加工工具，所述金屬結合劑磨石部是含有GC、石墨、MoS2和CeO2之中的至少一種作為填料的磨石部。
7.根據權利要求1?6的任一項所述的薄板玻璃加工工具，所述工具主體是碳鋼、鑰鋼或不銹鋼。
8.一種薄板玻璃加工工具的制造方法，是權利要求1?7的任一項所述的薄板玻璃加工工具的制造方法，其特征在于，包括: 縮頸部形成工序，該工序在所述工具主體的側周部形成所述縮頸部； 金屬結合劑磨石部釬焊工序，該工序對在該縮頸部形成工序中形成了所述縮頸部的所述工具主體的頂端部，釬焊所述金屬結合劑磨石部；和 電沉積磨石部形成工序，該工序對在該金屬結合劑磨石部釬焊工序中在頂端部釬焊了所述金屬結合劑磨石部的所述工具主體的所述縮頸部電沉積多個磨粒，形成所述電沉積磨石部。
9.根據權利要求8所述的薄板玻璃加工工具的制造方法，包括金屬結合劑磨石部形成工序，該工序通過將所述金屬結合劑和所述磨粒加壓燒結而形成所述金屬結合劑磨石部，所述金屬結合劑含有W、Co、N1、Fe、Ag、Cu和Sn之中的至少一種,所述磨粒含有金剛石和CBN之中的至少一種。
10.根據權利要求8或9所述的薄板玻璃加工工具的制造方法，所述金屬結合劑磨石部釬焊工序，是通過在惰性氣體氣氛中實施規定溫度的熱處理而對所述工具主體的頂端部釬焊所述金屬結合劑磨石部的工序。
【文檔編號】B24D18/00GK103846759SQ201310631764
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】樋代康廣, 井上靖章 申請人:株式會社 則武