JPH01199758A - 超音波加工機 - Google Patents
超音波加工機Info
- Publication number
- JPH01199758A JPH01199758A JP2476188A JP2476188A JPH01199758A JP H01199758 A JPH01199758 A JP H01199758A JP 2476188 A JP2476188 A JP 2476188A JP 2476188 A JP2476188 A JP 2476188A JP H01199758 A JPH01199758 A JP H01199758A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- vibration
- amplitude
- displacement sensor
- vibration amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 14
- 239000004575 stone Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、工具を振動させて加工を行う超音波加工機に
関するものである。
関するものである。
〈従来の技術〉
かかる超音波加工機は、超音波発振器からの高周波電流
によって振動子を振動させ、この振動子の振動をホーン
によって拡大して工具に振動を与えている。
によって振動子を振動させ、この振動子の振動をホーン
によって拡大して工具に振動を与えている。
〈発明が解決しようとする課題〉
前記振動子は、使用中に温度変化等によって振動特性が
変化し、工具の振幅幅が変化するため、加工精度が悪く
なる問題があった。
変化し、工具の振幅幅が変化するため、加工精度が悪く
なる問題があった。
く課題を解決するための手段〉
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、工具の振動方向で工具に対応する位置に非接触式変
位センサを設け、非接触式変位センサによって得られた
工具の実際の振幅幅があらかじめ設定された工具の振幅
幅になるように超音波発振器を制御する発振器制御装置
を設けたものである。
で、工具の振動方向で工具に対応する位置に非接触式変
位センサを設け、非接触式変位センサによって得られた
工具の実際の振幅幅があらかじめ設定された工具の振幅
幅になるように超音波発振器を制御する発振器制御装置
を設けたものである。
〈作用〉
加工中に工具と非接触式センサを対応させ、工具の実際
の振幅幅とあらかじめ設定された振幅幅とが一致するよ
うに発振器制御装置によって超音波発振器を制御する。
の振幅幅とあらかじめ設定された振幅幅とが一致するよ
うに発振器制御装置によって超音波発振器を制御する。
〈実施例〉
以下本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。工０
はベツドであり、このベツド１０に案内＼ 台１１が
設置されている。案内台１１にテーブル１２が水平移動
可能に案内され、このテーブル１２は案内台１１に取付
けられたサーボモータ１３により回路のボールネジ機構
を介して駆動されるようになっている。テーブル１２の
後方でベツド１０上にコラム１４が立設され、このコラ
ム１４の前面には上下方向に案内面１５が形成されてい
る。案内面１５に加工ヘッド２０が上下方向に移動可能
に案内され、この加工ヘッド２０はコラム１４に取付け
られたサーボモータ２１により回路のボールネジ機構を
介して駆動されるようになっている。加工ヘッド２０に
は主軸２２が垂直軸線回りに回転可能に軸承され、この
主軸２２は加工ヘッド２０に取付けられた主軸用モータ
２３によって回転駆動されるようになっている。
はベツドであり、このベツド１０に案内＼ 台１１が
設置されている。案内台１１にテーブル１２が水平移動
可能に案内され、このテーブル１２は案内台１１に取付
けられたサーボモータ１３により回路のボールネジ機構
を介して駆動されるようになっている。テーブル１２の
後方でベツド１０上にコラム１４が立設され、このコラ
ム１４の前面には上下方向に案内面１５が形成されてい
る。案内面１５に加工ヘッド２０が上下方向に移動可能
に案内され、この加工ヘッド２０はコラム１４に取付け
られたサーボモータ２１により回路のボールネジ機構を
介して駆動されるようになっている。加工ヘッド２０に
は主軸２２が垂直軸線回りに回転可能に軸承され、この
主軸２２は加工ヘッド２０に取付けられた主軸用モータ
２３によって回転駆動されるようになっている。
主軸２２の先端には上下方向の振動を発生する振動子３
０が取付けられ、この振動子３０には振動子３０の振動
を拡大するホーン３１が取付けられている。ホーン３１
の先端には円筒状の砥石（工具）３２が取付けられてい
る。前記テーブル１２上には非接触式変位センサ４０が
設置され、この非接触式変位センサ４０はテーブル１２
の移動によって砥石３２の振動方向で砥石３２に対応す
る位置に割り出されるようになっている。前記振動子３
０には高周波電気を発生する超音波発振器４１が接続さ
れ、この超音波発振器４１には超音波発振器４１を制御
する発振器制御装置４２が接続されている。前記非接触
式変位センサ４０には非接触式変位センサ４０からの波
形信号を整形する波形整形回路４３が接続され、この波
形整形回路４３には波形信号の振幅幅を測定する振幅測
定回路４４が接続されている。前記発振器制御装置４２
は主にゲート回路５０と振幅設定回路５１と比較回路５
２とからなり、ゲート回路５０の開閉制御は数値制御装
置５３によってなされるようになっている。前記振幅設
定回路５１は砥石３２の最適な振幅幅を記憶するもので
あり、前記比較回路５２は振幅設定回路５１に記憶され
た振幅幅と振幅測定回路４４からの実際の振幅幅との比
較を行なうものである。前記数値制御装置５３によって
サーボモータ１３．２１と主軸用モータ２３の駆動制御
がなされるようになっている。前記テーブル１２上には
複数を穴Ｗａを持つ工作物Ｗが設置されている。
０が取付けられ、この振動子３０には振動子３０の振動
を拡大するホーン３１が取付けられている。ホーン３１
の先端には円筒状の砥石（工具）３２が取付けられてい
る。前記テーブル１２上には非接触式変位センサ４０が
設置され、この非接触式変位センサ４０はテーブル１２
の移動によって砥石３２の振動方向で砥石３２に対応す
る位置に割り出されるようになっている。前記振動子３
０には高周波電気を発生する超音波発振器４１が接続さ
れ、この超音波発振器４１には超音波発振器４１を制御
する発振器制御装置４２が接続されている。前記非接触
式変位センサ４０には非接触式変位センサ４０からの波
形信号を整形する波形整形回路４３が接続され、この波
形整形回路４３には波形信号の振幅幅を測定する振幅測
定回路４４が接続されている。前記発振器制御装置４２
は主にゲート回路５０と振幅設定回路５１と比較回路５
２とからなり、ゲート回路５０の開閉制御は数値制御装
置５３によってなされるようになっている。前記振幅設
定回路５１は砥石３２の最適な振幅幅を記憶するもので
あり、前記比較回路５２は振幅設定回路５１に記憶され
た振幅幅と振幅測定回路４４からの実際の振幅幅との比
較を行なうものである。前記数値制御装置５３によって
サーボモータ１３．２１と主軸用モータ２３の駆動制御
がなされるようになっている。前記テーブル１２上には
複数を穴Ｗａを持つ工作物Ｗが設置されている。
次に第２図のフローチャートに基づいて動作について説
明する。数値制御装置５３から加工指令が出されるとサ
ーボモータ１３が駆動され、砥石３２に一番目の穴Ｗａ
が対応する位置へテーブル１２が移動する。次に主軸用
モータ２３によって主軸２２を回転させるとともに振動
子３０に高周波電流を印加し、サーボモータ２１によっ
て加工ヘッド２０を下降させる。このとき、砥石３２は
回転しながら上下に振動し、穴Ｗａの超音波加工がなさ
れる。
明する。数値制御装置５３から加工指令が出されるとサ
ーボモータ１３が駆動され、砥石３２に一番目の穴Ｗａ
が対応する位置へテーブル１２が移動する。次に主軸用
モータ２３によって主軸２２を回転させるとともに振動
子３０に高周波電流を印加し、サーボモータ２１によっ
て加工ヘッド２０を下降させる。このとき、砥石３２は
回転しながら上下に振動し、穴Ｗａの超音波加工がなさ
れる。
加工が終わると加工ヘッド２０が上昇し、加工完了指令
と振幅測定指令が出なければ砥石３２に次の穴Ｗａに対
応する位置にテーブル１２が移動し、上述した加工と同
じ加工がなされる。加工完了指令で出れば、テーブル１
２は原位置に移動し、主軸３２の回転と砥石３２の上下
方向の振動が停止する。
と振幅測定指令が出なければ砥石３２に次の穴Ｗａに対
応する位置にテーブル１２が移動し、上述した加工と同
じ加工がなされる。加工完了指令で出れば、テーブル１
２は原位置に移動し、主軸３２の回転と砥石３２の上下
方向の振動が停止する。
振幅測定指令が出れば、砥石３２に変位センサ４０が対
応する位置へテーブル１２が移動し、砥石３２が変位セ
ンサ４０に接近する位置まで加工ヘッド２０が下降する
。主軸１２の回転を停止した状態で砥石３２を振動させ
ると、変位センサ４０から波形信号が得られる。この波
形信号は波形整形回路４３によって整形され、整形され
た波形信号は振幅測定回路４４によって振幅幅が測定さ
れる。ゲート回路５０は数値制御装置５３によって振幅
測定中だけ開かれ、測定された振幅幅信号が比較回路５
２に入力され、また比較回路５２には振幅測定回路５１
に記憶された振幅幅信号が入力される。測定された振幅
幅が記憶された振幅幅より小さければ、高周波電流の振
幅が大きくなるように超音波発振器４１が制御され、逆
に測定された振幅幅が記憶された振幅幅より大きければ
、高周波電流の振幅が小さくなるように超音波発振器４
１が制御される。測定された振幅幅が記憶された振幅幅
と等しくなればゲート回路５０を閉じ、加工ヘッド２０
を上昇させ、砥石に次の穴Ｗａが対応する位置へテーブ
ルエ２を移動させる・続いて上述した加工と同じ超音波
加工を行う。このとき、砥石３２の振動は、最適な振幅
幅となっているため、良好な加工が行われる。
応する位置へテーブル１２が移動し、砥石３２が変位セ
ンサ４０に接近する位置まで加工ヘッド２０が下降する
。主軸１２の回転を停止した状態で砥石３２を振動させ
ると、変位センサ４０から波形信号が得られる。この波
形信号は波形整形回路４３によって整形され、整形され
た波形信号は振幅測定回路４４によって振幅幅が測定さ
れる。ゲート回路５０は数値制御装置５３によって振幅
測定中だけ開かれ、測定された振幅幅信号が比較回路５
２に入力され、また比較回路５２には振幅測定回路５１
に記憶された振幅幅信号が入力される。測定された振幅
幅が記憶された振幅幅より小さければ、高周波電流の振
幅が大きくなるように超音波発振器４１が制御され、逆
に測定された振幅幅が記憶された振幅幅より大きければ
、高周波電流の振幅が小さくなるように超音波発振器４
１が制御される。測定された振幅幅が記憶された振幅幅
と等しくなればゲート回路５０を閉じ、加工ヘッド２０
を上昇させ、砥石に次の穴Ｗａが対応する位置へテーブ
ルエ２を移動させる・続いて上述した加工と同じ超音波
加工を行う。このとき、砥石３２の振動は、最適な振幅
幅となっているため、良好な加工が行われる。
なお、上述した実施例は、テーブル１２上に変位センサ
４０を設けた例について述べたが、コラム１４にアーム
を水平面内で旋回できるように取付け、アームの先端に
変位センサを取付けても良い。
４０を設けた例について述べたが、コラム１４にアーム
を水平面内で旋回できるように取付け、アームの先端に
変位センサを取付けても良い。
、〈発明の効果〉
以上述べたように本発明は、工具の振動方向で工具に対
応する位置に非接触式変位センサを設け、非接触式変位
センサによって得られた工具の実際の振幅幅があらかじ
め設定された工具の振幅幅になるように超音波発振器を
制御する発振器制御装置を設けた構造であるので、加工
中に振動子の温度が変化しても、工具の振幅幅を一定に
でき、加工積度を一定に保てる効果が得られる。
応する位置に非接触式変位センサを設け、非接触式変位
センサによって得られた工具の実際の振幅幅があらかじ
め設定された工具の振幅幅になるように超音波発振器を
制御する発振器制御装置を設けた構造であるので、加工
中に振動子の温度が変化しても、工具の振幅幅を一定に
でき、加工積度を一定に保てる効果が得られる。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は超音波加
工機の全体図、第２図は加工並びに測定動作を示すフロ
ーチャート。 ３０・・・振動子、３１・・・ホーン、３２・・・砥石
（工具）、４０・・・非接触式変位センサ、４１・・・
超音波発振器、４２・・・発振器制御装置、４３・・・
波形整形回路、４４・・・振幅測定回路。
工機の全体図、第２図は加工並びに測定動作を示すフロ
ーチャート。 ３０・・・振動子、３１・・・ホーン、３２・・・砥石
（工具）、４０・・・非接触式変位センサ、４１・・・
超音波発振器、４２・・・発振器制御装置、４３・・・
波形整形回路、４４・・・振幅測定回路。
Claims (1)
- （１）超音波発振器からの高周波電流によって振動子を
振動させ、この振動子の振動をホーンによって拡大して
工具に振動を与えるようにした超音波加工機において、
前記工具の振動方向で工具に対応する位置に非接触式変
位センサを設け、非接触式変位センサによって得られた
工具の実際の振幅幅があらかじめ設定された工具の振幅
幅になるように前記超音波発振器を制御する発振器制御
装置を設けたことを特徴とする超音波加工機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2476188A JPH01199758A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 超音波加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2476188A JPH01199758A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 超音波加工機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199758A true JPH01199758A (ja) | 1989-08-11 |
Family
ID=12147132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2476188A Pending JPH01199758A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 超音波加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01199758A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002006007A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Designmecha Co., Ltd. | Micro-burnishing apparatus using ultrasonic vibration |
| US20100296886A1 (en) * | 2007-10-30 | 2010-11-25 | Dirk Prust | Method for machining workpieces on a cutting machine tool |
| CN109773594A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-21 | 山东理工大学 | 一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄 |
| JP2020517469A (ja) * | 2017-04-21 | 2020-06-18 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 超音波ローラバニシングシステムおよび方法、ならびに部品の加工方法 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP2476188A patent/JPH01199758A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002006007A1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Designmecha Co., Ltd. | Micro-burnishing apparatus using ultrasonic vibration |
| US20100296886A1 (en) * | 2007-10-30 | 2010-11-25 | Dirk Prust | Method for machining workpieces on a cutting machine tool |
| US8257002B2 (en) * | 2007-10-30 | 2012-09-04 | Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg | Method for machining workpieces on a cutting machine tool |
| JP2020517469A (ja) * | 2017-04-21 | 2020-06-18 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 超音波ローラバニシングシステムおよび方法、ならびに部品の加工方法 |
| US11136635B2 (en) | 2017-04-21 | 2021-10-05 | General Electric Company | Ultrasonic roller burnishing system and method, and method for machining component |
| CN109773594A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-05-21 | 山东理工大学 | 一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄 |
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