JPH01234144A - 超音波加工振動装置 - Google Patents
超音波加工振動装置Info
- Publication number
- JPH01234144A JPH01234144A JP63060760A JP6076088A JPH01234144A JP H01234144 A JPH01234144 A JP H01234144A JP 63060760 A JP63060760 A JP 63060760A JP 6076088 A JP6076088 A JP 6076088A JP H01234144 A JPH01234144 A JP H01234144A
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- Japan
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- ultrasonic
- vibration
- cylinder
- machining
- flanges
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- Pending
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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)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (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〕
この発明は、超音波振動を利用して趨性波加工や放電加
工および超音波嵌合を行なうための超音波加工振動装置
に関するものである。
工および超音波嵌合を行なうための超音波加工振動装置
に関するものである。
第５図〜第７図は従来の起音７ＭＬ加工振動装置に係り
、第５図は装置の構成図、第６図は装置の振動系の構成
図、第７図は振動系の固定支持の状態図である。
、第５図は装置の構成図、第６図は装置の振動系の構成
図、第７図は振動系の固定支持の状態図である。
第７図において、（１）は超音波振動用、（２）は圧電
素子、（８）はコーン、（４）は７トーン、（５）は工
具でｂる。
素子、（８）はコーン、（４）は７トーン、（５）は工
具でｂる。
第７図に示すごとく、通常不動点でめるノードが支持さ
れるが、圧電素子（２）と嶽幅拡大具とを連結するため
に、振動系が長くなりスペースの点から難点を有する。
れるが、圧電素子（２）と嶽幅拡大具とを連結するため
に、振動系が長くなりスペースの点から難点を有する。
またそれだけでｒｊなく、工具（５）を別のものに取換
えると、固有摂動数が斐化し、支持したノード（不動点
）の位置が変るため、微動を妨吾することになる。さら
に、支持点が一点のために剛性も弱くなる。
えると、固有摂動数が斐化し、支持したノード（不動点
）の位置が変るため、微動を妨吾することになる。さら
に、支持点が一点のために剛性も弱くなる。
次に超音波加工振動装置について第５図によって説明す
る。
る。
′Ｍｉ廿波振ｓｔ−発生させるために磁歪変換菓子（６
）筐たけ、加圧［素子が発信器（７）により付勢され、
そこに発生した振動がコーン（３）およびフトーン（４
）に伝えられ、工具（５）が振動して砥粒（８）を介し
て加工が進む。この場合コーン（８）、ホーン（４）は
振動伝達および振幅拡大を行なう。この装置は、振動系
の１ケ所のノード（ｎｏｄｅ、振幅のふれない個所）が
固定されるのが常である。また、振動変換子とコーン（
８）とホーン（４）とが２ケ所で接合部れている。
）筐たけ、加圧［素子が発信器（７）により付勢され、
そこに発生した振動がコーン（３）およびフトーン（４
）に伝えられ、工具（５）が振動して砥粒（８）を介し
て加工が進む。この場合コーン（８）、ホーン（４）は
振動伝達および振幅拡大を行なう。この装置は、振動系
の１ケ所のノード（ｎｏｄｅ、振幅のふれない個所）が
固定されるのが常である。また、振動変換子とコーン（
８）とホーン（４）とが２ケ所で接合部れている。
振動具の先端と工具（５）の先端とが振動のμｍプ＜ｇ
ｏｏｐ＊腹）となり大きく振動している。このノードと
ループの伝達系のａｖＪＳ幅分布の様子を第６図中に示
している。接合部はループとなる個所である。
ｏｏｐ＊腹）となり大きく振動している。このノードと
ループの伝達系のａｖＪＳ幅分布の様子を第６図中に示
している。接合部はループとなる個所である。
第７図にはこの振動系が工具（５）を変戻した場合を示
す。固有微動数の異なる工具（５）に取り換えると、今
１でノードであった点の位置が変り、支持点が微動を拘
束するために振ｖＪ糸がふれなくなる。
す。固有微動数の異なる工具（５）に取り換えると、今
１でノードであった点の位置が変り、支持点が微動を拘
束するために振ｖＪ糸がふれなくなる。
また長さもこの場合１．５波長と長く、しかも支持点が
１ケ所のため、横方向の剛性がなく、高い加工精度は期
待できない。
１ケ所のため、横方向の剛性がなく、高い加工精度は期
待できない。
なお、第５図中、（９）Ｆｉバイアス電源、（１０）は
振動子ケース、（１１）は被加工物を示す。第６図中α
つは高周波電力給電線となる内部配線、（１８）は空気
圧送排口、（１４）は固定側のシリンダ、（即はピスト
ンに装着された超音波振動用からなる超音波振動体、（
１６）は冷却エアの送給口、（１７）はフランジ、（１
８）は空気圧送排口、（１９）は回り止めである〇〔発
明が解決しようとする課題〕 従来の超音波加工振動装置は以上のように構成されてい
るので、 （１）長さが灸いため剛性が弱く、振動伝達効率も下る
。
振動子ケース、（１１）は被加工物を示す。第６図中α
つは高周波電力給電線となる内部配線、（１８）は空気
圧送排口、（１４）は固定側のシリンダ、（即はピスト
ンに装着された超音波振動用からなる超音波振動体、（
１６）は冷却エアの送給口、（１７）はフランジ、（１
８）は空気圧送排口、（１９）は回り止めである〇〔発
明が解決しようとする課題〕 従来の超音波加工振動装置は以上のように構成されてい
るので、 （１）長さが灸いため剛性が弱く、振動伝達効率も下る
。
（２）接続個所が多いため伝達効率が低下する。ルナ宵
フでねじ接合するが、その都度損失が数１０％ある。
フでねじ接合するが、その都度損失が数１０％ある。
（８）支持点が１ケ所なので、横方向の剛性が小さい。
などの課題があった・
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、 （１）長さを１波長以内に短くして剛性と伝達効率を上
げ、 ０） 接続個所を少くして、微動伝達効率を上げ、（８
）支持点を２ケ所以上として横方向の剛性を高め、 （４）シかも、支持による振動に対する拘束をなくする
、 ことが可能な超音波加工振動装置を得ることを目的とす
る。
もので、 （１）長さを１波長以内に短くして剛性と伝達効率を上
げ、 ０） 接続個所を少くして、微動伝達効率を上げ、（８
）支持点を２ケ所以上として横方向の剛性を高め、 （４）シかも、支持による振動に対する拘束をなくする
、 ことが可能な超音波加工振動装置を得ることを目的とす
る。
この発明に係る超音波加工微動装置は、振動変換素子と
、振幅拡大具とを一体に構成し、圧″ＩＭ、素子を挟み
その１下にフランジのついた棒体を連結部材で連結し、
そのフランジがシリンダーの中に遊合されるように嵌合
して流体で上下に制（ａｌｌれるように構成でれた超音
波振動用と、圧″に、素子への高周波電力給電線を連結
部材を介して振動子の外部にある超音波振動用の亮周波
軍槻と結線できるよう構成したものである。
、振幅拡大具とを一体に構成し、圧″ＩＭ、素子を挟み
その１下にフランジのついた棒体を連結部材で連結し、
そのフランジがシリンダーの中に遊合されるように嵌合
して流体で上下に制（ａｌｌれるように構成でれた超音
波振動用と、圧″に、素子への高周波電力給電線を連結
部材を介して振動子の外部にある超音波振動用の亮周波
軍槻と結線できるよう構成したものである。
この発明にａ＆ｊる超音波加工振動装置は、振動変換素
子と振幅拡大具とを一体に構成したので、装置自身が小
型化できる。
子と振幅拡大具とを一体に構成したので、装置自身が小
型化できる。
第１図〜′ｆ１３図はこの発明の−！１１！施例に係り
、第１図は超音波加工振動装置の振動系の構成図、第２
図は同じく振動系の断面図、第８図は連結ボルトを示し
第８図（５Ｌ）は正面図、第８図（ｂ）は側面図である
。
、第１図は超音波加工振動装置の振動系の構成図、第２
図は同じく振動系の断面図、第８図は連結ボルトを示し
第８図（５Ｌ）は正面図、第８図（ｂ）は側面図である
。
第１図において、（４）は振動拡大具となるホーン、（
５）は工具、（１２）は？Ｒｉ周波周波電力線となる内
部配線、（１３）は空気圧送排口、（１４）は固定側の
シリンダ、（１５）はピストンに装着された超音波振動
用からなる超音波振動体、（１６）は冷却エアの送給口
、（１８）は空気圧送排口で、本構成では空気を送給す
る。（１９）は回り止め、（２０Ｇ２１）はシリンダで
ある。
５）は工具、（１２）は？Ｒｉ周波周波電力線となる内
部配線、（１３）は空気圧送排口、（１４）は固定側の
シリンダ、（１５）はピストンに装着された超音波振動
用からなる超音波振動体、（１６）は冷却エアの送給口
、（１８）は空気圧送排口で、本構成では空気を送給す
る。（１９）は回り止め、（２０Ｇ２１）はシリンダで
ある。
第２図において、（２２）は連結部材でめる締結ボルト
、ｃ２８）は内部配線でるる。
、ｃ２８）は内部配線でるる。
図において、超音波振動体αωは、空気圧送排口・（１
８）より上昇エア、および空気圧送排口（１８）より「
降エアを送排し圧力バランスによって、ある位置にて停
止している。圧電素子（ＰＺＴ）（２）が、超ｆｆｌ振
動体（１ωのもつ固有振動数に付勢嘔れると、Ｗ！１１
図（ｂ）、第２図（ｂ）に示すモード図のＮｏｄｅ（ノ
ード）付近を中心として伸怖超哲波ｆｉ！動をはじめる
。上下２ケ所にあるフランジ（２０） （２１）は、超
音波振動数でふれているため、摩擦係数が著るしく低下
するので、空気圧送排口（１８） （１８）のエア圧力
に対し、きわめて円滑に動作する。なお、回転は回り止
め（１９）で止めている。
８）より上昇エア、および空気圧送排口（１８）より「
降エアを送排し圧力バランスによって、ある位置にて停
止している。圧電素子（ＰＺＴ）（２）が、超ｆｆｌ振
動体（１ωのもつ固有振動数に付勢嘔れると、Ｗ！１１
図（ｂ）、第２図（ｂ）に示すモード図のＮｏｄｅ（ノ
ード）付近を中心として伸怖超哲波ｆｉ！動をはじめる
。上下２ケ所にあるフランジ（２０） （２１）は、超
音波振動数でふれているため、摩擦係数が著るしく低下
するので、空気圧送排口（１８） （１８）のエア圧力
に対し、きわめて円滑に動作する。なお、回転は回り止
め（１９）で止めている。
またフランジ（２０） ＜２υの２ケ所で支えているの
で、シリンダーを強固に固定すれば高い横剛性が得られ
る。
で、シリンダーを強固に固定すれば高い横剛性が得られ
る。
空気圧による縦方向の送り２よび位置ぎめは、シリンダ
（１４）とピストン間の相対位置が一定になるように位
置センサーを、シリンダー、ピストン間に取付け（例え
ば回り止め（１９）とシリンダー外壁間、あるいはホー
ン出口とシリンダー外壁間）制御を行なう。従って加工
法Ｖは、シリンダー全体を送るようにした。このことは
、加工圧力が加わりシリンダー、ピストン間の相対位置
が変ろうとすると位置センサーが作動して、空気圧送排
口（１８）あるいは空気圧送排口（１８）の流量パルプ
を自動制御することによって、加工圧力を保持したま１
、相対位置を一定値に保つことになる。
（１４）とピストン間の相対位置が一定になるように位
置センサーを、シリンダー、ピストン間に取付け（例え
ば回り止め（１９）とシリンダー外壁間、あるいはホー
ン出口とシリンダー外壁間）制御を行なう。従って加工
法Ｖは、シリンダー全体を送るようにした。このことは
、加工圧力が加わりシリンダー、ピストン間の相対位置
が変ろうとすると位置センサーが作動して、空気圧送排
口（１８）あるいは空気圧送排口（１８）の流量パルプ
を自動制御することによって、加工圧力を保持したま１
、相対位置を一定値に保つことになる。
この装置において圧を索子（２） （Ｐ Ｚ Ｔ ）に
品周波電力を供給するのに′５ＩＩＪＢ図に示すごとく
締付ポルト（２つの両側に溝（２２ａ）をつけ、この溝
（２２ａ）の中を通して給電するような構造となってい
る。
品周波電力を供給するのに′５ＩＩＪＢ図に示すごとく
締付ポルト（２つの両側に溝（２２ａ）をつけ、この溝
（２２ａ）の中を通して給電するような構造となってい
る。
なお、他の実施例として圧″ｆｔ索子を含み、その下部
につながる棒体のはぼ起ｆ波振幅の等しい個所にフラン
ジを捕成し、そのフランジがシリンダーの中に遊合嘔れ
るように嵌合し、流体でと上方向に制御されるように構
成した超音波微動子でおってもよい。
につながる棒体のはぼ起ｆ波振幅の等しい個所にフラン
ジを捕成し、そのフランジがシリンダーの中に遊合嘔れ
るように嵌合し、流体でと上方向に制御されるように構
成した超音波微動子でおってもよい。
この場合は圧電素子からの給ｖＬ線の取出しは谷筋であ
る。また横方向の剛性も品い− さらに、フランジの間隙金はぼ振幅の等しい位置に構成
しているので、シリンダーとピストンとの摩擦％数はと
下の摺動部とも等しくなる。
る。また横方向の剛性も品い− さらに、フランジの間隙金はぼ振幅の等しい位置に構成
しているので、シリンダーとピストンとの摩擦％数はと
下の摺動部とも等しくなる。
以上のように、この発明によれば微動変換素子と機幅拡
大具とを一体に構成したので、超音波振動数を高剛性に
、しかも小型に構成することができるっこのために、振
動工具に揺動運ｗＪを与えることができるため、加工速
度の向上が図られる。
大具とを一体に構成したので、超音波振動数を高剛性に
、しかも小型に構成することができるっこのために、振
動工具に揺動運ｗＪを与えることができるため、加工速
度の向上が図られる。
すなわち第４図に示すごとく、（加工例、アルミナ、１
２５００Ｃ仮焼結体）揺＠を加えることによって加工時
間が加工深さｌＱ＊ｇの個所で約１／２となった。第第
４図：ｗＩ動幅０．４，０．８朋と揺動なしく０）の比
較フ
２５００Ｃ仮焼結体）揺＠を加えることによって加工時
間が加工深さｌＱ＊ｇの個所で約１／２となった。第第
４図：ｗＩ動幅０．４，０．８朋と揺動なしく０）の比
較フ
第１図〜第４図はこの発明の一冥施例に係り、第１図は
超音波加工振動装置に係り、第１図ｆ＆）はその振動糸
の構成図、化１図（ｂ）はモード図、第２図は同じく振
動系を示し、第２図（ａ）は振動糸部分の構成を示す半
断囲図、第２図（ｂ）はそのモード図、第８図は連結ホ
ルトをボし、第８図（ａ）はその正面図、第３図（ｂ）
はその側面図、第４図は振動工具にｗ１動運Ｖ）を加え
たときの加工時間と加工深さとの関係を示すグラフ図、
第５図〜第７図は従来の超音波加工振動装置に係り、第
５図（ａ）は装置の構成図、第５図（ｂ）は七−ド図、
第６図は振動系部分を示、し、第６図（ａ）はその構成
図、第６図（ｂ）はモード図、第７図は振動糸の固定支
持の状態図、およびそのモード図である。 図において、（２）は圧電素子、（８）はコーン、（４
）はＷＲ動拡大具（ホーン） 、（５）は工具、（１２
）は高周波電力給Ｎ、線Ｃ内部配［）、（１５）は超音
波振動数、（２０）（２１）はフランジ、（２２）は連
結部材（＃結ボルト）である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
超音波加工振動装置に係り、第１図ｆ＆）はその振動糸
の構成図、化１図（ｂ）はモード図、第２図は同じく振
動系を示し、第２図（ａ）は振動糸部分の構成を示す半
断囲図、第２図（ｂ）はそのモード図、第８図は連結ホ
ルトをボし、第８図（ａ）はその正面図、第３図（ｂ）
はその側面図、第４図は振動工具にｗ１動運Ｖ）を加え
たときの加工時間と加工深さとの関係を示すグラフ図、
第５図〜第７図は従来の超音波加工振動装置に係り、第
５図（ａ）は装置の構成図、第５図（ｂ）は七−ド図、
第６図は振動系部分を示、し、第６図（ａ）はその構成
図、第６図（ｂ）はモード図、第７図は振動糸の固定支
持の状態図、およびそのモード図である。 図において、（２）は圧電素子、（８）はコーン、（４
）はＷＲ動拡大具（ホーン） 、（５）は工具、（１２
）は高周波電力給Ｎ、線Ｃ内部配［）、（１５）は超音
波振動数、（２０）（２１）はフランジ、（２２）は連
結部材（＃結ボルト）である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 振動変換素子と、振幅拡大具とを一体に構成し、圧電素
子を挟み、その上下にフランジのついた棒体を連結部材
で連結し、そのフランジがシリンダーの中に遊合される
ように嵌合して流体で上下に制御されるように構成され
た超音波振動子と、圧電素子への高周波電力給電線を連
結部材を介して振動子の外部にある超音波振動用の高周
波電線と結線できるよう構成されてなる超音波加工振動
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060760A JPH01234144A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 超音波加工振動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63060760A JPH01234144A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 超音波加工振動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234144A true JPH01234144A (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=13151554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63060760A Pending JPH01234144A (ja) | 1988-03-15 | 1988-03-15 | 超音波加工振動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01234144A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0810438A3 (en) * | 1996-05-31 | 1998-09-30 | Packard Instrument Company, Inc. | Microvolume liquid handling system |
| US5927547A (en) * | 1996-05-31 | 1999-07-27 | Packard Instrument Company | System for dispensing microvolume quantities of liquids |
| EP1007973A4 (en) * | 1997-04-08 | 2000-06-21 | Packard Instrument Co Inc | MICROVOLUME LIQUID HANDLING SYSTEM |
| KR20010091096A (ko) * | 2000-03-13 | 2001-10-23 | 한덕희 | 초음파 가공기 |
| JP2006228831A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | 超音波振動切削装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57191703A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-25 | Fanuc Ltd | Sequence controller |
-
1988
- 1988-03-15 JP JP63060760A patent/JPH01234144A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57191703A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-25 | Fanuc Ltd | Sequence controller |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0810438A3 (en) * | 1996-05-31 | 1998-09-30 | Packard Instrument Company, Inc. | Microvolume liquid handling system |
| US5927547A (en) * | 1996-05-31 | 1999-07-27 | Packard Instrument Company | System for dispensing microvolume quantities of liquids |
| EP1007973A4 (en) * | 1997-04-08 | 2000-06-21 | Packard Instrument Co Inc | MICROVOLUME LIQUID HANDLING SYSTEM |
| KR20010091096A (ko) * | 2000-03-13 | 2001-10-23 | 한덕희 | 초음파 가공기 |
| JP2006228831A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | 超音波振動切削装置 |
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