JPH11347894A - 超音波を用いた金型磨き装置 - Google Patents

超音波を用いた金型磨き装置

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JPH11347894A
JPH11347894A JP16923798A JP16923798A JPH11347894A JP H11347894 A JPH11347894 A JP H11347894A JP 16923798 A JP16923798 A JP 16923798A JP 16923798 A JP16923798 A JP 16923798A JP H11347894 A JPH11347894 A JP H11347894A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
traveling wave
resin tool
traveling
diaphragm
Prior art date
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Pending
Application number
JP16923798A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Iyama
俊郎 井山
Masahiro Mizuno
雅裕 水野
Tadashi Kiyono
正 清野
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Mikuni Adec Corp
Original Assignee
Mikuni Adec Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】凹面、凸面等の様々な形状の金型磨き仕上げ作
業を高能率で行う。 【解決手段】金型7の加工面である凹面または凸面によ
り型取りされた樹脂工具6を振動板5に固着し、振動板
5の樹脂工具位置を中心した両側に進行波発生用振動子
1と進行波吸収用振動子2を設け、金型7の加工面に樹
脂工具6を合わせ、振動板5から樹脂工具6に進行波を
伝え、この進行波により樹脂工具と金型との間に供給さ
れた砥粒を送り、この砥粒により金型を研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波を用いた金型
磨き装置に関わり、特に、金型の凸面または凹面の研磨
に好適な金型磨き装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭61−76261号公報に超音波
を利用した加工機が提案されている。この超音波加工機
はコーンの一端に超音波発振器を取付け、コーンの他端
側にホーンを介して工具を取付け、工具を振動させて振
動により被加工物を加工する。この加工機は工具として
砥石を用いずに加工部に砥粒と加工液との混合物を供給
して振動により加工することもできる。
【0003】この超音波加工機はコーンおよびホーンで
構成された振動体の一端に超音波発振器が取り付けられ
ているので振動体には定在波が発生する。すなわち、進
行波でないために砥粒を加工面に沿って送ることはでき
ない。従って、加工面を滑らかにするための研磨には適
さず、型彫り等の穴明け作業に用いられる。
【0004】実開昭62−106745号公報に提案さ
れた超音波加工機も特開昭61−76261号公報のも
のと同様に定在波を用いており、研磨には適さず、型彫
り等の穴明け作業に用いられる。
【0005】近年、OA機器の小形化に伴って、小形で
複雑な形状を有する金型の需要が増加している。こうし
た金型の型彫りはもっぱら放電加工により行われるが、
放電加工によって得られる面は、表面あらさ、表面性状
とも金型の表面として満足できるものではない。従っ
て、後加工としてさらに磨き加工が必要となる。
【0006】一般に、放電加工後の磨き加工は、ステッ
ク砥石やダイヤモンドペーストを用いて手作業で行われ
ていた。しかし、金型の磨き加工は多大な時間と熟練を
要するので、自動化による生産性の向上が望まれてい
た。
【0007】シグマ出版の『成形技術』1997年5月
号に発表された『超音波振動を利用した金型研磨技術』
は進行波を利用した磨き加工用の加工機を紹介してい
る。この加工機ではパイプの両端にホーンを介して超音
波振動子を取付け、このパイプを金型の穴に挿入し、パ
イプと金型の間に樹脂を充填して硬化させる。硬化によ
り樹脂が収縮して金型との間に隙間が発生する。この隙
間に砥粒を含むスラリを供給し、樹脂に発生させた進行
波により砥粒を金型の加工面に沿って送り金型の表面を
研磨する。上記の加工機はパイプを金型の穴に挿通させ
るので金型の袋穴や凸面を加工することはできなかっ
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した点に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、金型の袋穴や凸面を研磨することが可能な金型磨き
装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波を用いた
金型磨き装置は、金型の加工面である凹面または凸面に
より型取りされた樹脂工具を振動板に固着し、前記振動
板の前記樹脂工具位置を中心した両側に進行波発生用振
動子と進行波吸収用振動子を設け、前記金型の加工面に
前記樹脂工具を合わせ、前記振動板から前記樹脂工具に
進行波を伝え、この進行波により樹脂工具と金型との間
に供給された砥粒を送り、この砥粒により金型を研磨す
るように構成したものである。
【0010】また、本発明の超音波を用いた金型磨き装
置は、金型の加工面である凹面または凸面により型取り
された樹脂工具を振動板に固着し、前記振動板の前記樹
脂工具位置を中心した両側に進行波発生用および進行波
吸収用に用いられる1対の振動子を設け、前記金型の加
工面に前記樹脂工具を合わせ、前記振動子の一方を進行
波発生用とし、他方を進行波吸収用として用いまた切換
えて使用することにより進行方向が切替わる進行波を前
記振動板に発生させ、前記振動板から前記樹脂工具に進
行方向が切替わる進行波を伝え、この進行波により樹脂
工具と金型との間に供給された砥粒を送り、この砥粒に
より金型を研磨するように構成したものである。
【0011】また、前記金型磨き装置において、前記振
動子の組みを複数組みとして複数の進行波を発生させ、
前記進行波の強さおよび進行方向を変えることにより前
記樹脂工具に伝えられる合成進行波が回転可能となるよ
うに構成したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である金型
磨き装置を図面に基づいて説明する。図1に本発明の第
1の実施例である金型磨き装置の要部を示す。図に示す
1は進行波発生用振動子であり、圧電素子を有してお
り、この圧電素子に高周波電気信号を印加することによ
り超音波を発生する。進行波発生用振動子1には超音波
を伝えて振幅を増大させるホーン4が固着されている。
【0013】2は進行波吸収用振動子であり、圧電素子
を有している。進行波吸収用振動子2には超音波を伝え
るホーン4が固着されている。これらのホーン4、4の
先端には振動板5が締着されている。振動板5の中央下
面には金型7の凹部で成形された樹脂製の工具6が一体
に形成されている。これらの進行波発生用振動子1およ
び進行波吸収用振動子2はホルダ3に保持されている。
また、金型7は図示していないテーブルに保持されてい
る。
【0014】工具6と金型の凹部との間には僅かな隙間
があり、この隙間に砥粒を含むスラリが供給される。ま
た、進行波発生用振動子1および進行波吸収用振動子2
に高周波高周波電気信号を印加することにより振動板5
に図に示す進行波が発生する。この進行波は工具6に伝
えられる。工具6に生じる進行波はスラリの砥粒を進行
波の進行方向に送り金型の凹部を研磨する。工具の振幅
は数μmと小さいが振動数が大きいので高効率で磨き加
工が可能となる。
【0015】例えば、ハンドラッピングの場合、ダイヤ
モンドペーストのような高価な砥粒を用いるのが一般で
あるが、上記実施例の装置によるとA砥粒(アルミナ)
のような比較的安価な砥粒でも加工が行える。さらに、
ハンドラッピングの場合、砥粒サイズを#800程度か
ら#1500、#3000と段階的に変えながら所定の
表面あらさを得るのに対して、上記実施例の装置による
と最初から#3000程度の砥粒を用いて所定の面あら
さを一気に得ることができる。
【0016】実施例では進行波発生用振動子1と進行波
吸収用振動子2とを用いたがこれらの振動子を進行波発
生用と進行波吸収用との切換えて使用し、進行波の進行
方向を切換えるようにしてもよい。
【0017】図2に本発明の第2の実施例である金型磨
き装置の要部を示す。この例で用いられる振動板8は図
3に詳しく示すように十字形となっており、その中央下
面に第1の実施例と同様の工具6が一体に設けられてい
る。
【0018】振動板8の対向する端部に夫々進行波発生
用および進行波吸収用振動子1aが取付けられたホーン
4と進行波吸収用および進行波発生用振動子2aが取付
けられたホーン4が固着されている。これらの進行波発
生用および進行波吸収用振動子1aおよび進行波吸収用
および進行波発生用振動子2aはホルダ3に保持されて
いる。また、金型7はテーブル9に保持されている。
【0019】これら2対の振動子はその駆動回路を切換
えることにより進行波発生用または進行波吸収用として
作用する。2対の振動子は2つの進行波を発生させる
が、その進行波は振動板8の工具6の取付部では合成進
行波となる。また、2組みの進行波の進行方向を変えま
た発生させる進行波の強さを変えることにより上記合成
進行波の進行方向を360°回転させることができる。
すなわち、合成進行波の進行方向は図3(b)に示すよ
うに進行方向の向きを変える。この進行波はスラリの砥
粒を進行波の進行方向に送り金型7の凹部を研磨するが
進行波の向きが変わるので磨きむらのない研磨面を得る
ことができる。
【0020】
【発明の効果】本発明の金型磨き装置によると、金型の
加工面で成形された樹脂工具を用いるので凹面、凸面等
の様々な形状の金型磨き仕上げが可能となる。また、工
具の振動数が高いので高能率に磨き加工を行うことがで
きるため、磨き仕上げ費用を安くすることができる。し
かも、熟練工と同程度の表面あらさが得られ、磨きむら
が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例である金型磨き装置の要
部を示す正面図である。
【図2】本発明の第2の実施例である金型磨き装置の要
部を示す斜視図である。
【図3】図3(a)は同金型磨き装置の部分を示す斜視
図、図3(b)は同金型磨き装置の進行波の方向を示す
図である。
【符号の説明】
1 進行波発生用振動子 2 進行波吸収用振動子 1a 進行波発生用および進行波吸収用振動子 2a 進行波吸収用および進行波発生用振動子 3 ホルダ 4 ホーン 5 振動板 6 工具 7 金型 8 振動板 9 テーブル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金型の加工面である凹面または凸面によ
    り型取りされた樹脂工具を振動板に固着し、前記振動板
    の前記樹脂工具位置を中心した両側に進行波発生用振動
    子と進行波吸収用振動子を設け、前記金型の加工面に前
    記樹脂工具を合わせ、前記振動板から前記樹脂工具に進
    行波を伝え、この進行波により樹脂工具と金型との間に
    供給された砥粒を送り、この砥粒により金型を研磨する
    ように構成した超音波を用いた金型磨き装置。
  2. 【請求項2】 金型の加工面である凹面または凸面によ
    り型取りされた樹脂工具を振動板に固着し、前記振動板
    の前記樹脂工具位置を中心した両側に進行波発生用およ
    び進行波吸収用に用いられる1対の振動子を設け、前記
    金型の加工面に前記樹脂工具を合わせ、前記振動子の一
    方を進行波発生用とし、他方を進行波吸収用として用い
    また切換えて使用することにより進行方向が切替わる進
    行波を前記振動板に発生させ、前記振動板から前記樹脂
    工具に進行方向が切替わる進行波を伝え、この進行波に
    より樹脂工具と金型との間に供給された砥粒を送り、こ
    の砥粒により金型を研磨するように構成した超音波を用
    いた金型磨き装置。
  3. 【請求項3】 前記振動子の組みを複数組みとして複数
    の進行波を発生させ、前記進行波の強さおよび進行方向
    を変えることにより前記樹脂工具に伝えられる合成進行
    波が回転可能となるように構成した請求項2の超音波を
    用いた金型磨き装置。
JP16923798A 1998-06-02 1998-06-02 超音波を用いた金型磨き装置 Pending JPH11347894A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005219162A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ダイヤモンドの加工方法
JP2005254375A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Kss Kk ボールねじ面のラップ加工方法並びにそれに用いるラップ装置

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JP2005219162A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology ダイヤモンドの加工方法
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