JPH0469143A - 超音波加工工具ホルダ及び加工工具取付け治具 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波加工工具ホルダ及び該超音波加工工具ホ
ルダへの加工工具を取り付ける為の加工工具取付は治具
に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、機械加工又は放電加工等により一次加工された
加工物に表面を、更に精密にしあげる為、従来より、や
すり又は等を使用して最終的が仕上げ加工がおこなわれ
ていた。

近年、迅速且つ高度な仕上げ精度が要求され、超音波振
動を利用する超音波仕上げ装置が開発さてれいる。

超音波仕上げ装置に取り付けられ、且つ超音波振動を行
い種々の加工物を研磨、切削または研削する工具が種々
の形状を有する工作物の表面形状に対応して種々の形状
を有するやすり、又は刃体或いは針状のたがね称される
もの等を含んでいる。

係る工具は加工物の形状とか、研磨、切削または研削の
状態に即して、加工の際に最適の種類のものが選択され
、且つ超音波仕上げ装置に対して取り付は又は交換され
ている。

処で、近年、上記の様に超音波加工技術が進歩し、彫金
、研磨、研削等の物体の加工処理を該超音波技術を利用
して実行することが盛んになってきた。

その為、係る超音波技術を用いて上記の加工処理を実行
する場合、それに使用する加工工具として、針状のたが
ねが一般的に使用されるが、かかるたがねを超音波加工
用の器具にホルダを介して取り付けて使用するものであ
るが、そこに幾つかの問題点がみられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

先ず、該超音波を用いて彫金、研磨、研削等の物体の加
工処理を行うのに使用されるたがねは、例えば、第６図
及び第７図に示すような形状をている。即ち、第６図は
従来、使用されているたがねの一具体例をしめず斜視図
であり、たがね本体１の先端部の刃体ｌＯは２つの刃面
３．３゛が直交差して形成された刃縁線２と該刃縁線２
の先端部と該刃面３．３°とで囲まれた部分に形成され
た研削面４と該研削面に接続され、該刃体の中心線と直
角な平面を形成する第１の面取り部５と該第１の面取り
５と丁度反対の面にあり、且つ該第１の面取り部５の面
と平行な面を有し、該刃縁線２の後端部と接続している
第２の面取り部６とから構成されているものである。

尚、第７図は第６図の裏面から見た斜視図である。

又、該たがね１は、加工する物体や加工条件に従って、
刃縁線２の長さｌ、該研削面４の先端角度θ、或いは該
研削面４の最大幅Ｗ等を適宜変更してその最適なものを
使用するものである。

又、該たがねの使用に当たっては、第８図に示す様に、
被加工物体７の加工面８に該たがねの刃縁線２を合わせ
、その表面を該刃縁線２と該研削面４とで研削し、研削
された分離片９を該研削面４の表面が案内する様に構成
されている。

該たがねの一般的な構成としては、第８図に示す様に、
該たがね１の本体の中心線１１に対し、該刃縁線２ば約
３０度の角度（β）を有しており、又該中心線１１と該
研削面４とのなす角（ｚ）は約５０度乃至５５度である
。

然かしながら、係るたがねは、細く、その先端部はさら
に細いので、中々、肉眼では刃先の正確な方向を確認す
る事が困難である。

該超音波加工に於いては、該たがねの刃先が被加工物体
の表面と直角に且つ正確な方向に維持される必要がある
。

然しなから、従来に於いては、常に目測或いは作業者の
経験や勘に頼って該たがねの該加工工具用ホルダへの取
り付けとか、刃先の送り出しを行って来た。

従って、超音波加工に於ける該たがねとホルダとの取り
付は方向が、異なっていたり、刃先の方向が正確でなか
ったり、加工条件がまちまちとなり、均質な加工精度を
容易に得ることが出来なかった。

本発明の目的は係る従来技術に於ける欠点を改良し、該
たがねの該加工工具用ホルダへの取り付けを容易に且つ
正確に行えると共に、該たがねを固定した超音波加工装
置を用いて物体を加工する際にも刃先の取り付は方向が
容易に判り、且つ刃先の送り出し方向も容易に確認しえ
る加工工具用ホルダを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した目的を達成するため、以下に記載され
たような技術構成を採用するものである。

即ち、本発明に於いては、超音波振動をする加工工具１
を用いて材料を加工する超音波振動発生部１５を内蔵す
る超音波加工装置１６において、超音波振動発生部１５
に接続され、該加工工具ｌを保持する保持部１７を有す
る該ホルダ１８の断面形状が、少なくとも対向する２辺
１９．１９′が互いに平行である形状を有している超音
波加工工具ホルダであり、又他の発明としては、一端が
該ホルダＩ８の対向する互いに平行である２辺１９．１
９′の内の少なくとも１辺と接触する長尺状板状体２０
．該長尺状板状体２０の他端に、譲歩なくとも一方の面
取り部を含めて該たがね１の先端部の刃先部１０を保持
しうる支持部材２１及び該支持部材２１と該ホルダ１８
との間で該支持部材２１と該ホルダ部１８との間に保持
されただかね１を押圧固定しうる弾発性を有する固定部
２２とから構成されている超音波加工工具ホルダに使用
するたがね等の加工工具取付は治具である。

〔作　　用〕

即ち、本発明に於いては、たがね等の加工工具を超音波
加工装置のホルダに取り付ける場合に於いても、又該超
音波加工装置を用いて物体を加工する場合に於いても、
たがねの刃先の形状や方向と該ホルダの所定の方向とを
完全に一致させることが出来、然かもたがねの刃先の方
向を該ホルダから容易に判別しうるものであるから、超
音波加工に於ける加工精度が作業者間の差、或いは同一
作業者でも作業時間による差が実質的になくなり、加工
品の精度の向上と超音波加工の作業効率と生産性の向上
に寄与するものである。

〔実施例〕

以下に本発明に係る超音波加工工具ホルダ及び加工工具
取付は治具の具体例に関し図面を参照しながら詳細に説
明する。

第１図は超音波加工装置の概略図であり、本体１６に超
音波発生装置１５が内蔵され、該超音波発生装置１５に
直接接続されたたがね等の加工工具１を保持するホルダ
１８が設けられている。

該たがね１は前記した様に第８図、第９図に示される形
状を有するものであっても良い。

本発明に於ける、該ホルダ１８は、その断面形状は４角
形を基礎とした形状である事が好ましく、例えば第１図
に示す様な４角形か或いは該４角形でその４隅に適度の
面取り部若しくは湾曲部を形成してものであっても良い
。

又、該ホルダの断面形状は少なくとも相対向する２辺が
平行で且つある程度の長さを有していれば良く、その他
の辺は必ずしもち直線である必要は無い。

更に、本発明に於いて使用されるホルダ１８はその長さ
方向に該たがね１が挿入される貫通孔２３が設けられて
おり、該貫通孔２３が設けられている側面と反対側の側
面には、前記超音波発生装置１５と螺合しうる螺子部２
５が設けられている。

又、該ホルダ１８には前記貫通孔２３が設けられている
側面からその長手方向に向けてスリット１７が形成され
ており、該スリット１７と該ホルダ１８の上面に設けら
れた一対の螺子２６．２６゛とによって該たがねを強固
に保持しうる構造を形成している。

本発明に於ける該ホルダ１８が対向する２辺が平行な直
線を形成する必要があるのは、該たがねを該ホルダ１８
に挿入して固定する場合に、該たがねの刃先の方向を所
定に方向に精度良く固定させる必要があるからである。

即ち、たがねは第８図に示す様にその刃先部１０は特定
の形状をなしており、超音波加工を行う場合、その刃先
が、所定の方向と角度で被加工物体に当たる必要があり
、その為該ホルダ１８に所定の方向に正確に取り付ける
必要がある。

そこで、本発明に於いては、該たがねの刃先部１０にお
ける第１の面取り部５が、該たがねが被加工物体に理想
的に当接する場合に該たがねの中心線と該被加工物体の
表面とが直角をなす様に形成されていることを利用して
、該第１の面取り部５のなす面の方向と該ホルダ１８の
該平行な辺１９、或いは１９゛とが平行となる様に該た
がね１を該ホルダ１８に取り付けるものである。

つまり、該ホルダ１８の平行な２辺１９．１９は該たが
ねを取り付ける際のガイドの役割を有しているものであ
る。

又、該たがねを取り付けたホルダ１８を有する超音波加
工装置１６を用いて超音波加工を行うに当たり、該ホル
ダ１８の平行な２辺１９．１９゜を確認しながら加工を
実行すれば、該たがねの刃先部の方向と被加工物体に於
ける加工の方向やたがねと該被加工物体との当接角度等
を常に確認しながら加工しえるので、加工精度が向上す
る他、加工時の労力を低減させる事が可能となる。

更に、係る超音波加工に於いては、該たがねは頻繁に再
研磨を実施する必要があるが、係る再研磨に於いても、
研磨材と該たがねの刃先部との接触角度や接触方向が重
要であり、正確な条件で研磨を行う必要があるが、本発
明のホルダを用いれば、刃先部の方向は確実に把握しう
るので正確な研磨を実行する事が出来る。

次に、本発明に於いて、該たがね１を該ホルダ１８に挿
入固定する場合に、前記した該だがね１の刃先部１０に
設けた第１の面取り部５の面のなす方向と該ホルダ１８
の該平行な辺１９、或いは１９’　とが平行となる様に
該たがねｌを該ホルダ１８に取り付けるものであるが、
係る作業を簡易に実行する為の治具について説明する。

即ち、本発明に於いて使用される上記の治具としては、
例えば、一端３０が該ホルダ１８の対向する互いに平行
である２辺１９、或いは１９’の内の少なくとも１辺と
接触する長尺状板状体２０、該長尺状板状体２０の他端
３１に、該ホルダ１８と該長尺状板状体２０との間に譲
歩なくとも一方の面取り部５又は６を含めた該たがねの
先端部１０を保持しうる支持部材２１及び該支持部材２
１と該ホルダ１８との間で該支持部材２１と該ホルダ部
１８との間に保持されただかねｌを押圧固定しうる弾発
性を有する固定部２２とから構成されているものである
。

更に、該固定部２２は第４図及び第５図から明らかな通
り、その固定部と連続して、且つその端部が前記支持部
材２１と長尺状板状体２０との間に固定されている湾曲
状スプリングにより、該長尺状板状体２０上に押圧せし
められている。

又、該治具の該長尺状板状体２０上には長さを表す目盛
り２８が形成されていても良い。

以下に本発明に係る上記の治具を使用して該たがね１を
該ホルダ１８に固定させる方法を第２図乃至第３図を参
照しながら説明する。

先ず初めに、該超音波加工工具ホルダ１８の孔部２３に
該加工工具ｌの刃先部１０が設けられた端部とは反対側
の端部を挿入し、次いで超音波加工工具ホルダ１８に該
加工工具取付は治具の長尺状板状体２０の一端部３０を
該ホルダの平行な２辺の内の１辺１９゛と接触させる様
に取り付ける。

次に、該長尺状板状体２０と該支持部材２１との間に該
たがねｌの先端部１０にある少なくとも一方の第１の面
取り部５迄を嵌挿させ、該ホルダ１８と該加工工具取付
は治具の該長尺状板状体２０と該支持部材２１との間に
たがね１を橋渡し状に保持させる。

その後、該治具の固定部材２２を該たがねに係合させ、
たがねを上記両者間で固定的に保持させる。

次いで、手動により該たがねを適当に旋回させながら、
該たがねの前記第１の面取り部５又は６の面の方向Ｘ−
Ｘ′　と該ホルダ１８の前記した平行な辺の方向Ｙ−Ｙ
“とが一致する様に調整する。

前記第１の面取り部５の面と該ホルダ１８の前記した平
行な辺の方向とが一致する様に調整が完了したら、該ホ
ルダＩ８の螺子２６．２６゛を締めて該たがね１を該ホ
ルダに完全に固定する。

係るたがねの取り付は工程に於いて、たがねが該ホルダ
１８から突出する長さは自由に変更しえるのであり、係
るたがねの該ホルダからの長さは、超音波加工時にその
刃先の振動数に変化を与える。

従って、被加工物体に於ける加工条件により、必要な振
動数は予め判明しているから、その情報器こもとすいて
該ホルダから突出させる該たがねの長さを決定すれば良
い。

その為、該治具の長尺状板状体２０には長さに関する目
盛りが表示されているのであって、係る目盛りを参照し
ながらたがねの突出長さを調節することが可能である。

〔効　　果〕

本発明は上記の様な構成を採用しているので、従来の超
音波加工に於ける加工工具の使用形態とは異なり、たが
ねの刃先の形状や方向と該ホルダの所定の方向とを完全
に一致させて固定することが出来、然かも、たがねの刃
先の方向を該ホルダから容易に判別しうるものであるか
ら、超音波加工に於ける加工精度が作業者間の差、或い
は同一作業者でも作業時間による差が実質的になくなり
、加工品の精度の向上と超音波加工の作業効率と生産性
の向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１１ｆｆｌは本発明に係る超音波加工工具ホルダの一
興体例を示す斜視図である。 第２図は本発明にかかる超音波加工工具ホルダに本発明
にかかる加工工具取付は治具を使用して該加工工具を取
り付ける状況を説明する図である。 第３回は第２図の側面図である。 第４図は本発明に係る加工工具取付は治具の一興体例を
示す平面図である。 第５図は第４図の側面図である。 第６図は加工工具の一例であるたがねの形状の一例を示
す斜視図である。 第７図は第６図を裏面から見た斜視図である。 第８図はたがねと被加工物との当接関係を示す側面図で
ある。 たがね ・−刃縁線 刃面 一−−−−研削面 ・・−第１の面取り部 第２の面取り部 被加工部材 一被加工部材表面 ・−研削片 ０−・−・刃先部 ５−・−・−発振装置 ６−・−超音波加工装置 ７−・−一一一一スリット部 ８−−−−−−ホルダ部 ９．１９　’　−一一一一・−平行な辺０・−−−−−
・長尺状板状体 ｌ・−・−支持部材 ２−−−−−−一固定部 ３・−−−−−・たがね挿入孔部 ２５・−一一−−−螺子部 ２６−−−−−−−ねじ ２８−−−−−−一目盛り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波振動をする加工工具を用いて材料を加工する
   超音波振動発生部を内蔵する超音波加工装置において、
   超音波振動発生部に接続され、該加工工具を保持する保
   持部を有する該ホルダの断面形状が、少なくとも対向す
   る２辺が互いに平行である形状を有している事を特徴と
   する超音波加工工具ホルダ。 ２、該ホルダの断面形状は４角形を基礎とした形状であ
   る事を特徴とする請求項１記載の超音波加工工具ホルダ
   。 ３、該超音波加工工具が針状のたがねである事を特徴と
   する請求項１記載の超音波加工工具ホルダ。 ４、該たがねはその最先端部に研削面とその両側に形成
   された２つの刃面が面交差して構成された刃縁線とから
   なる刃先部と少なくとも一つの面取り部とを有するもの
   である事を特徴とする請求項３記載の超音波加工工具ホ
   ルダ。 ５、該たがねが、該たがねの少なくとも一つの面取り部
   に於ける該たがねの長手方向軸と直交する方向のと該加
   工工具の断面に於ける少なくとも一方の辺の方向とが一
   致する用に該加工工具に取り付けられている事を特徴と
   する請求項４記載の超音波加工工具ホルダ。６、一端が
   該ホルダの対向する互いに平行である２辺の内の少なく
   とも１辺と接触する長尺状板状体、該長尺状板状体の他
   端に、該長尺状板状体との間に該少なくとも一方の面取
   り部を含めて該たがねの先端部を保持しうる支持部材及
   び該支持部材と該ホルダとの間で該支持部材と該ホルダ
   部との間に保持されたたがねを押圧固定しうる弾発性を
   有する固定部とから構成されている事を特徴とする請求
   項１記載の超音波加工工具ホルダに使用する加工工具取
   付け治具。 ７、該長尺状板状体に長さに関する目盛りが表示されて
   いる事を特徴とする請求項６記載の加工工具取付け治具
   。 ８、請求項１記載の超音波加工工具ホルダに該加工工具
   の刃先部とは反対の端部を挿入する工程、請求項６記載
   の加工工具取付け治具を請求項１記載の超音波加工工具
   ホルダに該加工工具取付け治具の長尺状板状体を該ホル
   ダの平行な２辺の内の１辺と接触させる様に取り付ける
   工程、 該超音波加工工具ホルダのたがね保持部と該加工工具取
   付け治具の該長尺状板状体と該支持部材との間にたがね
   を橋渡し状に保持させる工程、該たがねを旋回させて、
   該ホルダの平行な２辺の内の１辺と該長尺状板状体と該
   支持部材との間に該たがねの先端部にある少なくとも一
   方の面取り部の面方向とを一致させる工程、 該たがねを該超音波加工工具ホルダに固定する工程とか
   ら構成されている事を特徴とする加工工具のホルダへの
   固定方法。