JPH0565311B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0565311B2 JPH0565311B2 JP15002883A JP15002883A JPH0565311B2 JP H0565311 B2 JPH0565311 B2 JP H0565311B2 JP 15002883 A JP15002883 A JP 15002883A JP 15002883 A JP15002883 A JP 15002883A JP H0565311 B2 JPH0565311 B2 JP H0565311B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- spring
- main piston
- holding member
- tool
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は工具に振動も与えて工作物の加工を行
う装置に関する。
う装置に関する。
従来、工作物の切削、研削加工の分野において
は、工具に低周波振動と超音波振動との重畳振動
を与えて切削、研削加工すると高能率な加工が行
えることが知られている。
は、工具に低周波振動と超音波振動との重畳振動
を与えて切削、研削加工すると高能率な加工が行
えることが知られている。
このような高能率な加工が行える理由は、まず
超音波振動の付加により慣用切削に比べてその背
分力が低下すること、そして低周波振動の付加に
よりその主分力が低下すること、したがつて重畳
振動加工により切削抵抗が大幅に低下することに
よる。このため切削加工や研削加工の他に、切断
の分野においても高能率な加工が行える。
超音波振動の付加により慣用切削に比べてその背
分力が低下すること、そして低周波振動の付加に
よりその主分力が低下すること、したがつて重畳
振動加工により切削抵抗が大幅に低下することに
よる。このため切削加工や研削加工の他に、切断
の分野においても高能率な加工が行える。
このような低周波振動を用いる加工装置の特徴
は振動による衝撃が生ずることである。そのた
め、この装置を機械に据付たり、手持ち型に構成
すると望ましくない振動をうけ、とくに手持ち型
の場合においては工作物を精密に切削あるいは研
削したり、切断することが困難であつた。
は振動による衝撃が生ずることである。そのた
め、この装置を機械に据付たり、手持ち型に構成
すると望ましくない振動をうけ、とくに手持ち型
の場合においては工作物を精密に切削あるいは研
削したり、切断することが困難であつた。
したがつて、本発明は振動子とホーンと工具を
備えた超音波振動部の振動節に保持部材を取りつ
け、保持部材を空気圧装置を具備した外筒に滑動
自在に挿入し、空気圧装置は保持部材に結合した
主ピストンと、錘を結合し前記主ピストンに向か
い合せた釣り合いピストンと、圧縮空気の流入と
流出により両ピストンを低周波振動させるシリン
ダ室とで形成し、このシリンダ室に主ピストンを
釣り合いピストン側に押圧する第１スプリング
と、釣り合いピストンを主ピストン側に押圧する
第２スプリングを設置し、さらに主ピストンと釣
り合いピストンとの間にこの両者に接触する第３
スプリングを配設して前記の問題を除去するよう
にしたものである。
備えた超音波振動部の振動節に保持部材を取りつ
け、保持部材を空気圧装置を具備した外筒に滑動
自在に挿入し、空気圧装置は保持部材に結合した
主ピストンと、錘を結合し前記主ピストンに向か
い合せた釣り合いピストンと、圧縮空気の流入と
流出により両ピストンを低周波振動させるシリン
ダ室とで形成し、このシリンダ室に主ピストンを
釣り合いピストン側に押圧する第１スプリング
と、釣り合いピストンを主ピストン側に押圧する
第２スプリングを設置し、さらに主ピストンと釣
り合いピストンとの間にこの両者に接触する第３
スプリングを配設して前記の問題を除去するよう
にしたものである。
この場合、第１スプリングと第２スプリングを
ほぼ同一のバネ定数となし、超音波振動部と保持
部材に主ピストンを加えた質量と、釣り合いピス
トンの質量をほぼ同一であることが有利である。
ほぼ同一のバネ定数となし、超音波振動部と保持
部材に主ピストンを加えた質量と、釣り合いピス
トンの質量をほぼ同一であることが有利である。
次に本発明を図面により説明する。
１は砥石からなる工具を示し、この工具１にホ
ーン２をネジやテーパー等適当な方法で固定し、
ホーン２に電歪形振動子３を結合してある。超音
波振動部は以上の工具とホーンと振動子からな
る。
ーン２をネジやテーパー等適当な方法で固定し、
ホーン２に電歪形振動子３を結合してある。超音
波振動部は以上の工具とホーンと振動子からな
る。
５は有底筒状の保持部材を示し、ホーン２の振
動節４に取りつけてある。
動節４に取りつけてある。
６は空気圧装置を具備した外筒を示し、この外
筒６に保持部材５が滑動自在に挿入してある。外
筒６に具備した空気圧装置は、一端を保持部材５
の底部に結合した主ピストン７と、主ピストン７
に向い合わせた釣り合いピストン８と、圧縮空気
の流入と流出により両ピストンを低周波振動させ
るシリンダ室９を含む。１０は釣り合いピストン
の一端に取りつけ、シリンダ室９の外に位置した
錘を示している。
筒６に保持部材５が滑動自在に挿入してある。外
筒６に具備した空気圧装置は、一端を保持部材５
の底部に結合した主ピストン７と、主ピストン７
に向い合わせた釣り合いピストン８と、圧縮空気
の流入と流出により両ピストンを低周波振動させ
るシリンダ室９を含む。１０は釣り合いピストン
の一端に取りつけ、シリンダ室９の外に位置した
錘を示している。
シリンダ室９にはその内壁に開口した給気孔１
１，１２，１３と排気孔１４，１５，１６，１７
が図に示す位置に設けてある。１８は給気口で、
１９は給気口１８と給気孔１１，１３にそれぞれ
連通した連通路、２０は給気口１８と給気孔１２
にそれぞれ連通し、かつ連通路１９の途中から分
岐した分岐連通路、２１，２２はピストン７のシ
ヤフト部分に設け、ピストン７が駆動されるとき
連通路１９と分岐連通路２０を交互に開閉するく
びれ状弁をそれぞれ示している。２３は排気口
で、２４は排気口２３と排気孔１４，１５，１
６，１７にそれぞれ連通する排気路をそれぞれ示
している。
１，１２，１３と排気孔１４，１５，１６，１７
が図に示す位置に設けてある。１８は給気口で、
１９は給気口１８と給気孔１１，１３にそれぞれ
連通した連通路、２０は給気口１８と給気孔１２
にそれぞれ連通し、かつ連通路１９の途中から分
岐した分岐連通路、２１，２２はピストン７のシ
ヤフト部分に設け、ピストン７が駆動されるとき
連通路１９と分岐連通路２０を交互に開閉するく
びれ状弁をそれぞれ示している。２３は排気口
で、２４は排気口２３と排気孔１４，１５，１
６，１７にそれぞれ連通する排気路をそれぞれ示
している。
２５は第１スプリングを示し、シリンダ室９に
おいて主ピストン７を釣り合いピストン側に押圧
するよう設置してある。２６は第２スプリングを
示し、シリンダ室９において釣り合いピストン８
を主ピストン７側に押圧するよう設置してある。
両スプリングはバネ定数がほぼ同一であつて、超
音波振動部と保持部材に主ピストン７を加えた質
量と、錘１０を含む釣り合いピストン８の質量が
ほぼ同一である。
おいて主ピストン７を釣り合いピストン側に押圧
するよう設置してある。２６は第２スプリングを
示し、シリンダ室９において釣り合いピストン８
を主ピストン７側に押圧するよう設置してある。
両スプリングはバネ定数がほぼ同一であつて、超
音波振動部と保持部材に主ピストン７を加えた質
量と、錘１０を含む釣り合いピストン８の質量が
ほぼ同一である。
２７は第３スプリングを示し、主ピストン７と
釣り合いピストン８との間に配置し、この両者に
接触している。
釣り合いピストン８との間に配置し、この両者に
接触している。
上記工具振動加工装置は超音波振動部を導線３
０を介して超音波発振機２８に接続し、給気口１
８を折曲自在な送給チユーブ３１を介して圧縮空
気源２９に接続して使用する。
０を介して超音波発振機２８に接続し、給気口１
８を折曲自在な送給チユーブ３１を介して圧縮空
気源２９に接続して使用する。
超音波振動部と空気圧装置がそれぞれ発振機２
８、圧縮空気源２９により駆動されるとき、振動
子３の機械振動、ホーン２の振幅拡大により超音
波振動が生じ、これに空気圧装置の低周波振動が
加わつて工具１に超音波振動と低周波振動の重畳
振動が与えられ、発振機１９の作動を停止すれば
工具１に低周波振動のみが与えられる。
８、圧縮空気源２９により駆動されるとき、振動
子３の機械振動、ホーン２の振幅拡大により超音
波振動が生じ、これに空気圧装置の低周波振動が
加わつて工具１に超音波振動と低周波振動の重畳
振動が与えられ、発振機１９の作動を停止すれば
工具１に低周波振動のみが与えられる。
低周波振動は図の状態において、給気口１８か
ら入つた圧縮空気が分岐連通路２０を通つて給気
孔１２からシリンダ室９に入り、図において主ピ
ストン７を下側に、釣り合いピストン８を上側に
動かし、排気孔１５，１６を排気口２３に通じさ
せ、一方、分岐連通路２０が閉じられる代わり
に、弁２１の移動で連通路１９を開くため給気孔
１１，１３から圧縮空気が流入し、図において主
ピストン７は上側に、釣り合いピストン８は下側
に反転して再び図の状態となり、こうして数Hzな
いし数100Hzの低周波振動が進められる。
ら入つた圧縮空気が分岐連通路２０を通つて給気
孔１２からシリンダ室９に入り、図において主ピ
ストン７を下側に、釣り合いピストン８を上側に
動かし、排気孔１５，１６を排気口２３に通じさ
せ、一方、分岐連通路２０が閉じられる代わり
に、弁２１の移動で連通路１９を開くため給気孔
１１，１３から圧縮空気が流入し、図において主
ピストン７は上側に、釣り合いピストン８は下側
に反転して再び図の状態となり、こうして数Hzな
いし数100Hzの低周波振動が進められる。
こうして低周波振動が与えられるとき、第２お
よび第３スプリング２６，２７が存在して第１ス
プリング２５と協働することにより、超音波振動
部と保持部材と主ピストンの系と、錘を含む釣り
合いピストンの系が互いに反対方向の運動となつ
て、両系のそれぞれの質量が反対方向に動き慣性
力が打ち消されることとなる。したがつて、外筒
への振動による衝撃を充分に緩和できることとな
る。
よび第３スプリング２６，２７が存在して第１ス
プリング２５と協働することにより、超音波振動
部と保持部材と主ピストンの系と、錘を含む釣り
合いピストンの系が互いに反対方向の運動となつ
て、両系のそれぞれの質量が反対方向に動き慣性
力が打ち消されることとなる。したがつて、外筒
への振動による衝撃を充分に緩和できることとな
る。
以上の説明では工具に砥石を用いるものとした
が、ノコ刃、ヤスリ、ナイフ、ケサゲ刃等の使用
も可能であり、このため金属、木材、プラスチツ
ク、石材、ゴムなど多くの材料の加工が行えるこ
ととなる。
が、ノコ刃、ヤスリ、ナイフ、ケサゲ刃等の使用
も可能であり、このため金属、木材、プラスチツ
ク、石材、ゴムなど多くの材料の加工が行えるこ
ととなる。
図は本発明装置の縦断面図である。
１…工具、２…ホーン、３…振動子、４…振動
節、５…保持部材、６…外筒、７…主ピストン、
８…釣り合いピストン、９…シリンダ室、１０…
錘、２５…第１スプリング、２６…第２スプリン
グ、２７…第３スプリング。
節、５…保持部材、６…外筒、７…主ピストン、
８…釣り合いピストン、９…シリンダ室、１０…
錘、２５…第１スプリング、２６…第２スプリン
グ、２７…第３スプリング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 振動子とホーンと工具を備えた超音波振動部
の振動節に保持部材を取りつけ、保持部材を空気
圧装置を具備した外筒に滑動自在に挿入し、空気
圧装置は保持部材に結合した主ピストンと、錘を
結合し前記主ピストンに向かい合せた釣り合いピ
ストンと、圧縮空気の流入と流出により両ピスト
ンを低周波振動させるシリンダ室とで形成し、こ
のシリンダ室に主ピストンを釣り合いピストン側
に押圧する第１スプリングと、釣り合いピストン
を主ピストン側に押圧する第２スプリングを設置
し、さらに主ピストンと釣り合いピストンとの間
にこの両者に接触する第３スプリングを配設して
なる工具振動加工装置。 ２ 第１スプリングと第２スプリングをほぼ同一
のバネ定数となし、超音波振動部と保持部材に主
ピストンを加えた質量と、釣り合いピストンの質
量をほぼ同一にしてなる特許請求の範囲第１項記
載の工具振動加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002883A JPS6044258A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 工具振動加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15002883A JPS6044258A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 工具振動加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044258A JPS6044258A (ja) | 1985-03-09 |
| JPH0565311B2 true JPH0565311B2 (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=15487914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15002883A Granted JPS6044258A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 工具振動加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044258A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61214963A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-24 | Junichiro Kumabe | セラミツクスの精密振動平面切削方法 |
| JPS63139030A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ母材の製造方法 |
| JPH01234106A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-19 | Mitsubishi Mining & Cement Co Ltd | 超音波振動コアドリルボール盤 |
| JP2577274Y2 (ja) * | 1992-04-08 | 1998-07-23 | 精電舎電子工業株式会社 | 超音波加工装置 |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP15002883A patent/JPS6044258A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6044258A (ja) | 1985-03-09 |
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