JP4847093B2 - 切削工具 - Google Patents
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Description
該回転スピンドルの端面と対面する第1の端面と該固定部材と対面する第2の端面を備えた振動伝達部材と、該振動伝達部材に装着された円環状の砥石ブレードとからなり、
該振動伝達部材の該第1の端面および該第2の端面には、合成樹脂からなるスペーサーが装着され、該スペーサーの硬度は、ショアD60以上に設定されており、該超音波振動手段から該回転スピンドルに伝達された超音波振動が該震動伝達部材へ伝達される、
ことを特徴とする切削工具が提供される。
該震動伝達部材は中央大径部と、該中央大径部の一端面から同軸状に突出して形成された第1の小径部と、中央大径部の他端面から同軸状に突出して形成された第2の小径部とからなり、該砥石ブレードは振動伝達部材の中央大径部における第1の小径部側の端面に取り付けられる、ことが望ましい。
また、該スペーサーの硬度は、ショアD60以上に設定されており、該超音波振動手段から該回転スピンドルに伝達された超音波振動が該震動伝達部材へ伝達されるので、加工に寄与する砥石ブレードの振幅を得ることができる。
電力供給手段7は、スピンドルユニット4の後端部に配設されたロータリートランス8を具備している。ロータリートランス8は、回転スピンドル42の後端に配設された受電手段81と、該受電手段81と対向して配設されスピンドルハウジング41の後端部に配設された給電手段82とを具備している。受電手段81は、回転スピンドル42に装着されたロータ側コア811と、該ロータ側コア811に巻回された受電コイル812とからなっている。このように構成された受電手段81の受電コイル812の一端は上記超音波振動子6の電極板61に接続され、他端は電極板62に接続される。上記給電手段82は、受電手段81の外周側に配設されたステータ側コア821と、該ステータ側コア821に配設された給電コイル822とからなっている。このように構成された給電手段82の給電コイル822は、電気配線73、74を介して交流電力が供給される。
切削作業を行う際には、電力供給手段7から電動モータ5のステータコイル52に交流電力が供給される。この結果、電動モータ5が回転して回転スピンドル42が回転し、該回転スピンドル42の先端に取付けられた切削工具43の振動伝達部材44に装着された砥石ブレード45が回転せしめられる。
図10は、上記振動伝達部材44を構成する第1の小径部442の第1の端面442aおよび第2の小径部443の第2の端面443aに硬度が異なるスペーサー46(厚さが5μm)を装着した複数の切削工具43を用意し、それぞれ図2に示すスピンドルユニット4の回転スピンドル42に装着して、超音波振動子6に周波数が20kHzで電圧が55Vの交流電圧を印加し、砥石ブレード45の径方向に振幅を測定した実験結果である。
図10から判るように、硬度がショアD28.5のスペーサー46を装着した切削工具43の砥石ブレード45の振幅は、1.5μm程度である。硬度がショアD60のスペーサー46を装着した切削工具43の砥石ブレード45の振幅は、4.5μm程度となる。また、スペーサー46の硬度がショアD70以上になると、砥石ブレード45の振幅は5μm以上となる。超音波振動加工において加工に寄与する砥石ブレードの振幅は4μm以上であることが好ましく、従って、スペーサー46を形成する材料としては硬化した状態での硬度がショアD60以上の液状樹脂を用いることが望ましい。硬化した状態での硬度がショアD60以上の液状樹脂としては、ハイツマン・アドバンスト・マテリアルズ社の「araldite2011」(ショアD硬度60)、住友スリーエム社の「DP460」(ショアD硬度75〜80)、コニシボンド社の「EセットR」(ショアD硬度80)、アレムコ・プロダクツ社の「2300」(ショアD硬度85)等が挙げられる。
カセット載置テーブル14上に載置されたカセット15の所定位置に収容されている被加工物100は、図示しない昇降手段によってカセット載置テーブル14が上下動することにより搬出位置に位置付けられる。次に、搬出手段17が進退作動して搬出位置に位置付けられた被加工物Wを仮置きテーブル16上に搬出する。仮置きテーブル16に搬出された被加工物Wは、搬送手段18の旋回動作によって上記チャックテーブル3上に搬送される。チャックテーブル3上に被加工物Wが載置されたならば、図示しない吸引手段が作動して被加工物Wをチャックテーブル3上に吸引保持する。また、被加工物Wを保護テープTを介して支持する支持フレームFは、上記クランプ33によって固定される。このようにして被加工物Wを保持したチャックテーブル3は、アライメント手段12の直下まで移動せしめられる。チャックテーブル3がアライメント手段12の直下に位置付けられると、アライメント手段12によって被加工物Wに形成されているストリートが検出され、スピンドルユニット4を割り出し方向である矢印Y方向に移動調節してストリートと切削工具43の砥石ブレード45との精密位置合わせ作業が行われる。
3:チャックテーブ機構
30:チャックテーブル
4:スピンドルユニット
41:スピンドルハウジング
42:回転スピンドル
43:切削工具
44:振動伝達部材
45:砥石ブレード
5:電動モータ
6:超音波振動子
7:電力供給手段
8:ロータリートランス
81:受電手段
82:給電手段
91:交流電源
92:電圧調整手段
93:周波数調整手段
94:制御手段
95:入力手段
10:スピンコーター
12:アライメント手段
13:表示手段
15:カセット
16:仮置きテーブル
17:搬出手段
18:搬送手段
19:洗浄手段
Claims (4)
- 超音波振動手段が配設された回転スピンドルの端面に固定部材によって挟持固定される切削工具であって、
該回転スピンドルの端面と対面する第1の端面と該固定部材と対面する第2の端面を備えた振動伝達部材と、該振動伝達部材に装着された円環状の砥石ブレードとからなり、
該振動伝達部材の該第1の端面および該第2の端面には、合成樹脂からなるスペーサーが装着され、
該スペーサーの硬度は、ショアD60以上に設定されており、
該超音波振動手段から該回転スピンドルに伝達された超音波振動が該震動伝達部材へ伝達される、
ことを特徴とする切削工具。 - 該振動伝達部材の該第1の端面および該第2の端面に装着される該スペーサーは、経時的に固化する液状樹脂を塗布して形成する、請求項1記載の切削工具。
- 該経時的に固化する液状樹脂は、スピンコートによって該振動伝達部材の該第1の端面および該第2の端面に塗布される、請求項2記載の切削工具。
- 該震動伝達部材は中央大径部と、該中央大径部の一端面から同軸状に突出して形成された第1の小径部と、中央大径部の他端面から同軸状に突出して形成された第2の小径部とからなり、
該砥石ブレードは振動伝達部材の中央大径部における第1の小径部側の端面に取り付けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の切削工具。
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