JPS6176261A - Ultrasonic machine - Google Patents
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- JPS6176261A JPS6176261A JP19870084A JP19870084A JPS6176261A JP S6176261 A JPS6176261 A JP S6176261A JP 19870084 A JP19870084 A JP 19870084A JP 19870084 A JP19870084 A JP 19870084A JP S6176261 A JPS6176261 A JP S6176261A
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- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は超音波加工機に係り、特に、ガラス。[Detailed description of the invention] [Field of application of the invention] The present invention relates to an ultrasonic processing machine, particularly for glass processing.
セラミックなどの硬脆材の高精度加工を志向した超音波
加工機に関するものである。This article relates to an ultrasonic processing machine aimed at high-precision machining of hard and brittle materials such as ceramics.
まず、従来の超音波加工機を説明する。 First, a conventional ultrasonic processing machine will be explained.
第５図は、従来の超音波加工機の一例を示す要部側面図
、第６図は、第５図における超音波振動部の振動振幅分
布図、第７図は、従来の超音波加工機の他の例を示す要
部断面図である。Fig. 5 is a side view of the main parts showing an example of a conventional ultrasonic processing machine, Fig. 6 is a vibration amplitude distribution diagram of the ultrasonic vibrating part in Fig. 5, and Fig. 7 is a conventional ultrasonic processing machine. FIG. 3 is a cross-sectional view of main parts showing another example of the above.
第５図に係る超音波加工機（石渡他２名：超音波回路１
日刊工業新聞社 昭和４３年１１月２５発行に記載のも
の）は、振動子１．コーン２．ホーン３および工具４か
らなる超音波振動部を有し、この超音波振動部の超音波
振動の振幅のノード部分にフランジ５を形成し、この部
分で前記超音波振動部を保持している。Ultrasonic processing machine according to Figure 5 (Ishiwatari et al. 2 people: Ultrasonic circuit 1
(published by Nikkan Kogyo Shimbun, November 25, 1963) is the vibrator 1. Cone 2. It has an ultrasonic vibrating part consisting of a horn 3 and a tool 4, and a flange 5 is formed at the node part of the amplitude of the ultrasonic vibration of this ultrasonic vibrating part, and the ultrasonic vibrating part is held at this part.
このように構成した超音波加工機において、被加工物に
遊離砥粒を供給しながら、工具４に超音波振動を与えて
該被加工物を加工（たとえば、穴の拡大加工）する。し
かし、前記超音波振動部は、フランジ５の部分だけで保
持されているので、工具４の剛性が弱く、したがって高
精度加工ができないという改善すべき問題点があった。In the ultrasonic machining machine configured as described above, while supplying free abrasive grains to the workpiece, ultrasonic vibration is applied to the tool 4 to process the workpiece (for example, to enlarge a hole). However, since the ultrasonic vibrating section is held only by the flange 5, the rigidity of the tool 4 is low, and therefore high precision machining cannot be performed, which is a problem that should be improved.
また、加工能率が最大となる超音波振動の最適周波数は
、被加工物の材質と加工条件とによって異なるにも拘ら
ず、超音波加工機の周波数は振動子１の固有振動数（１
７〜３０ｋＨｚの範囲にあって、たとえば２０ ｋ）（
ｚ ）で定まる一定値であるために、常に高い加工能率
を維持するということはできなかった。In addition, although the optimal frequency of ultrasonic vibration that maximizes machining efficiency differs depending on the material and processing conditions of the workpiece, the frequency of the ultrasonic processing machine is the natural frequency of the vibrator 1 (1
In the range 7-30kHz, for example 20k) (
Since it is a constant value determined by z), it has not been possible to always maintain high machining efficiency.
一方、第７図に係る超音波加工機（ＵＭＴ−５超音波ロ
一タリ加工機、ＢＲ，ＡＮＳＯＮ社 昭和５３年カタロ
グ）は、工具として砥石６を使用し、振動子１．コーン
２．ホーン３．砥石６からなる超音波振動部を、矢印入
方向へ回転自在に支持されたケースＣに、フランジ５を
介して支持し、前記超音波振動部を矢印Ａ方向へ回転さ
せるとともに、砥石６に超音波振動を与えて穴加工に供
するものである。この超音波加工機も、コーン２に取付
けたフランジ５によって前記超音波振動部を支持するも
のであるので、前記第５図に係る従来例と同様に、砥石
６の剛性が弱い。また、周波数が一定であることは変り
がない。On the other hand, the ultrasonic machining machine shown in FIG. 7 (UMT-5 ultrasonic rotary machining machine, BR, ANSON company, 1978 catalog) uses a grindstone 6 as a tool, and a vibrator 1. Cone 2. Horn 3. An ultrasonic vibrating section consisting of a grinding wheel 6 is supported via a flange 5 on a case C which is rotatably supported in the direction indicated by the arrow, and as the ultrasonic vibrating section is rotated in the direction of arrow A, This is used for drilling holes by applying sonic vibrations. Since this ultrasonic processing machine also supports the ultrasonic vibrating section by the flange 5 attached to the cone 2, the rigidity of the grinding wheel 6 is weak, similar to the conventional example shown in FIG. Also, the fact that the frequency is constant remains unchanged.
本発明は、上記した従来技術の問題点を改善して、被加
工物を高精度に加工することができる超音波加工機の提
供を、その目的とするものである。An object of the present invention is to provide an ultrasonic processing machine that can process a workpiece with high precision by improving the problems of the prior art described above.
本発明に係る超音波加工機の構成は、超音波発振器によ
って駆動される振動子の一端側に取付は納した加工ヘッ
ドをＺテーブルに取付け、前記工具に前記振動子によっ
て超音波振動を与えることにより、その工具で、ＸＹテ
ーブル上に載置された被加工物を加工するようにした超
音波加工機において、加工へラドボデーを、超音波振動
部のコーンと、ホーンと、該超音波振動部の超音波振動
の振幅のノードとなる部分に取付けたフランジとを、そ
れぞれ支持することができるエアベアリングを具備せし
めるように構成したものである。The configuration of the ultrasonic processing machine according to the present invention is such that a processing head, which is attached to one end of a vibrator driven by an ultrasonic oscillator, is attached to a Z table, and ultrasonic vibration is applied to the tool by the vibrator. In an ultrasonic processing machine that uses the tool to process a workpiece placed on an The flanges attached to the nodes of the amplitude of the ultrasonic vibrations are each provided with air bearings that can support the flanges attached to the nodes of the amplitude of the ultrasonic vibrations.
さらに詳しくは、超音波振動部をエアベアリングで支持
することにより、超音波振動の減衰を防止し、且つ工具
の回転も可能とした。さらに、振動子を、圧電素子を積
層したものとし、個々の圧電素子に加える電圧の位相を
調整することにより、超音波加工機の周波数を変えられ
るようにしたものである。More specifically, by supporting the ultrasonic vibrating part with an air bearing, it is possible to prevent the ultrasonic vibration from being attenuated and also to allow the tool to rotate. Furthermore, the vibrator is made of a stack of piezoelectric elements, and by adjusting the phase of the voltage applied to each piezoelectric element, the frequency of the ultrasonic processing machine can be changed.
以下、本発明を実施例によって説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained by examples.
第１図は、本発明の一実施例に係る超音波加工機を示す
略示正面図、第２図は、第１図における加工ヘッドの詳
細を示す側断面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing an ultrasonic processing machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view showing details of the processing head in FIG. 1.
第１図において、９は、工具に係る砥石６を有する加工
ヘッド（詳細後述）であり、この加工ヘッド９は、パル
スモータ１７によって駆動されるＺテーブル１０に取付
けられている。１１は、パルスモータ１８，１９によっ
て駆動されるＸＹテーブルであって、とのＸＹテーブル
１１上に被加工物１２が載置固定される。８は、前記加
工ヘッド９内にある振動子１を、駆動する超音波発振器
、２０は、予めプログラムした加工経路と、ＸＹテーブ
ル１１．Ｚテーブル１０の移動速度とを入力しておき、
パルスモータ１７，１８．１９に指令を与えることがで
きる制御装置である。１３は、クーラント１４を溜めて
おくタンク、１５は、このタンク１３から加工部へクー
ラント１４を供給するノズルである。In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a machining head (details will be described later) having a grindstone 6 related to a tool, and this machining head 9 is attached to a Z table 10 driven by a pulse motor 17. 11 is an XY table driven by pulse motors 18 and 19, and a workpiece 12 is placed and fixed on the XY table 11. 8 is an ultrasonic oscillator that drives the vibrator 1 in the processing head 9; 20 is a preprogrammed processing path; and an XY table 11. Enter the moving speed of the Z table 10,
This is a control device that can give commands to the pulse motors 17, 18, and 19. 13 is a tank for storing the coolant 14, and 15 is a nozzle for supplying the coolant 14 from the tank 13 to the processing section.
前記加工ヘソド９を、第２図を用いて詳細に説明する。The processing heel 9 will be explained in detail using FIG. 2.
この第２図において、７は、振動子１（通常の圧電型振
動子）の下端側に取付けたコーン２Ａの下端側に、ホー
ン３Ａを介して砥石６を取付けてなる超音波振動部であ
シ、この超音波振動部７の超音波振動の振幅のノードと
なる部分にフランジ５が取付けられている。２５は、超
音波振動部７のコーン２人をエアベアリングに係るラジ
アルエアベアリング２２により、ホーン３Ａをラジアル
エアベアリング２２′により、またフランジ５をスラス
トエアベアリング２１により、それぞれ支持することが
できる加工へラドボデーであって、この加工へラドボデ
ー２５内に前記超音波振動部７を収納することによって
加工ヘッド９を構成している。また、加工ヘソドボデ−
２５には、砥石６の軸心６ａのまわりに、超音波振動部
７を回転させることができるモータに係る高周波モータ
１６が設けられている。２６は、コンプレッサー（図示
せず）からの圧縮空気を導入するエアチューブであシ、
ここへ供給された圧縮空気は、給気溝２４．給気孔２３
を経て、前記ラジアルエアベアリング２２．２２’ 、
スラストエアベアリング２１へ、それぞれ流入するよう
に構成されている。In FIG. 2, reference numeral 7 denotes an ultrasonic vibrating section in which a grinding wheel 6 is attached via a horn 3A to the lower end side of a cone 2A attached to the lower end side of the vibrator 1 (ordinary piezoelectric vibrator). A flange 5 is attached to a portion of the ultrasonic vibrating section 7 that is a node of the amplitude of ultrasonic vibration. 25 is a process that allows the two cones of the ultrasonic vibrating section 7 to be supported by a radial air bearing 22 related to air bearings, the horn 3A by a radial air bearing 22', and the flange 5 by a thrust air bearing 21. The processing head 9 is constructed by housing the ultrasonic vibrating section 7 in the processing Radial body 25. Also, processed hesodo body
25 is provided with a high frequency motor 16 that is a motor capable of rotating the ultrasonic vibrating section 7 around the axis 6a of the grindstone 6. 26 is an air tube that introduces compressed air from a compressor (not shown);
The compressed air supplied here is supplied to the air supply groove 24. Air supply hole 23
through the radial air bearing 22.22',
They are configured to flow into the thrust air bearings 21, respectively.
このように構成した超音波加工機の動作を説明する。The operation of the ultrasonic processing machine configured as described above will be explained.
被加工物１２をＸＹテーブル１１上に載置して固定する
。制御装置２０に、穴加工位置とＺテーブル１０の送り
速度Ｖ（下降速度）とを予め入力する。ここで超音波加
工機をＯＮにすると、パルスモータ１８，１９によって
ＸＹテーブル１１が駆動され、被加工物１２の穴明は個
所が位置決めされる。タンク１３から被加工物１２の穴
明は個所へ、クーラント１４が供給される。超音波発振
器８によって駆動された振動子１によって、砥石６が縦
方向（すなわち、第１．２図において上下方向）に超音
波振動し、高周波モータ１６によって軸心６ａのまわり
に回転する。これと同時に、前記コンプレッサーからの
圧縮空気がエアチューブ２６．給気溝２４．給気孔２３
を経由して、スラストエアベアリング２１．ラジアルエ
アベアリング２２．２２’へ流入し、流体膜を介して、
コーン２Ａ、ホーン３Ａ、フランジ５が流体静圧支持さ
れる。パルスモータ１７が駆動され、加工ヘッド９が送
り速度Ｖで下降し、砥石６によって被加工物１２の穴明
は加工が開始される。穴明は加工が終了すると、超音波
加工機がＯＦＦになる。The workpiece 12 is placed on the XY table 11 and fixed. The hole machining position and the feed speed V (lowering speed) of the Z table 10 are input into the control device 20 in advance. When the ultrasonic processing machine is turned on here, the XY table 11 is driven by the pulse motors 18 and 19, and the location of the hole to be drilled in the workpiece 12 is positioned. A coolant 14 is supplied from a tank 13 to the drilling locations of the workpiece 12. The vibrator 1 driven by the ultrasonic oscillator 8 causes the grindstone 6 to ultrasonically vibrate in the vertical direction (that is, the vertical direction in FIG. 1.2), and the high-frequency motor 16 rotates the grindstone 6 around the axis 6a. At the same time, compressed air from the compressor is transferred to the air tube 26. Air supply groove 24. Air supply hole 23
Through the thrust air bearing 21. Flows into the radial air bearing 22, 22', through the fluid film,
Cone 2A, horn 3A, and flange 5 are supported by hydrostatic pressure. The pulse motor 17 is driven, the processing head 9 is lowered at a feed rate V, and the grindstone 6 starts drilling a hole in the workpiece 12. When drilling is completed, the ultrasonic processing machine is turned off.
そしてＸＹテーブル１１から被加工物１２を取外せば、
所望の穴が加工された加工品が得られる。Then, if the workpiece 12 is removed from the XY table 11,
A processed product with desired holes machined is obtained.
具体例を示す。A specific example will be shown.
厚さ１０叫のＡｔｚ０３の被加工物１２に、砥石６によ
って１ｍ＋φの穴明は加工を行なったところ、穴真直度
１μｍ、真円度０゜５μｍ（従来の超音波加工機によれ
ば、穴真直度１０μｍ、真円度３μｍ）の高精度の穴を
得ることができた。When drilling a hole of 1 m + φ in a workpiece 12 of Atz03 with a thickness of 10 mm, the hole straightness was 1 μm and the roundness was 0°5 μm (according to a conventional ultrasonic processing machine, the hole was A highly accurate hole with a straightness of 10 μm and a roundness of 3 μm could be obtained.
以上説明した実施例によれば、コー／２Ａからホーン３
Ａの先端部までをエアベアリング２１゜２２．２２’に
よって支持するようにしたので、砥石６の剛性が高くな
り、また摩擦もきわめて小さくて超音波振動の減衰もほ
とんどなく、被加工物１２の穴明は加工の精度が著しく
向上するという効果がある。According to the embodiment described above, from the cord/2A to the horn 3
Since the tip of A is supported by the air bearing 21°22.22', the rigidity of the grinding wheel 6 is high, and the friction is extremely small, so there is almost no attenuation of ultrasonic vibration, and the workpiece 12 is Drilling has the effect of significantly improving machining accuracy.
なお、本実施例においては、送り速度Ｖを予め設定する
ようにしたが、砥石６に加わる砥石回転トルクを砥石回
転トルク検出器によって検出し、その検出値を制御装置
２０ヘフイードバツクし、砥石回転トルクが一定になる
ように送り速度を制御するようにしてもよい。このよう
にすれば、砥石６の撓みを所定値以下にすることができ
加工精度がさらに向上し、また砥石６の損傷を防止する
ことができるという利点がある。In this embodiment, the feed speed V is set in advance, but the grindstone rotation torque applied to the grindstone 6 is detected by the grindstone rotation torque detector, and the detected value is fed back to the control device 20, and the grindstone rotation torque is The feed rate may be controlled so that the distance is constant. This has the advantage that the deflection of the grindstone 6 can be kept below a predetermined value, processing accuracy can be further improved, and damage to the grindstone 6 can be prevented.
さらに、本実施例においては、被加工物１２としてｋｌ
ｚｏ３を用い、これに穴明は加工する場合について説明
したが、Ａ ｔ２０３に限らず、ＳｉＣ。Furthermore, in this embodiment, the workpiece 12 is kl
Although we have explained the case where drilling is performed using zo3, it is not limited to At203, but also SiC.
５ｊ３Ｎ＋などのセラミック、およびガラスなど硬脆材
の穴明は加工に広く適用できるものである。Drilling of ceramics such as 5j3N+ and hard brittle materials such as glass can be widely applied to machining.
さらにまた、本実施例においては、工具として砥石６を
使用し、穴明は加工する場合について説明したが、砥石
６の代りに、成形した工具を取付ければ、被加工物の形
彫りを行なうことができる。Furthermore, in this embodiment, a case has been described in which the grindstone 6 is used as a tool to form a hole, but if a molded tool is attached in place of the grindstone 6, the workpiece can be carved. be able to.
この場合には、工具を回転させず（すなわち、高周波モ
ータ１６は不要）、該工具には振動子１によって超音波
振動のみを与え、ノズル１５から遊離砥粒と水もしくは
油との混合物である加工液を供給しながら加工する。ま
た前述の回転砥石を使用する場合は制御装置２０に、加
工経路と、ＸＹテーブル１１．Ｚテーブル１０の移動速
度とをプログラムしたものを入力しておけば、パルスモ
ータ１８，１９によってＸＹテーブル１１が、パルスモ
ータ１７によってＺテーブル１０が、それぞれ駆動され
、所望の形彫りが実施される。In this case, the tool is not rotated (that is, the high-frequency motor 16 is not required), only ultrasonic vibration is applied to the tool by the vibrator 1, and a mixture of free abrasive grains and water or oil is applied to the tool from the nozzle 15. Machining is performed while supplying machining fluid. In addition, when using the above-mentioned rotary grindstone, the control device 20 includes the machining path and the XY table 11. By inputting the programmed moving speed of the Z table 10, the XY table 11 is driven by the pulse motors 18 and 19, and the Z table 10 is driven by the pulse motor 17, respectively, and the desired die-sinking is performed. .
第３図は、本発明の他の実施例に係る超音波加工機の超
音波振動部を示す側面図、第４図は、第３図における振
動子に加える電圧位相分布と周波数との関係を示す電圧
位相分布図である。FIG. 3 is a side view showing an ultrasonic vibrating section of an ultrasonic processing machine according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows the relationship between the voltage phase distribution and frequency applied to the vibrator in FIG. It is a voltage phase distribution diagram shown.
前記第１図に係る超音波加工機の振動子１は通常の圧電
型振動子であυ、この振動子１が超音波発振器８に接続
されている。これに対して本実施例の振動子ＩＡは、圧
電素子１ａを積層（２〜５００枚積層）してなるもので
あり、この振動子ＩＡと超音波発振器８との間に、個々
の圧電素子１ａに加える電圧の位相を調整することがで
きる位相調整回路２７が配設されている。その他の構成
は、前記第１図に係る超音波加工機と同様である。The vibrator 1 of the ultrasonic processing machine shown in FIG. On the other hand, the vibrator IA of this embodiment is formed by stacking (2 to 500 piezoelectric elements 1a), and each piezoelectric element is placed between the vibrator IA and the ultrasonic oscillator 8. A phase adjustment circuit 27 is provided that can adjust the phase of the voltage applied to 1a. The other configurations are the same as the ultrasonic processing machine shown in FIG. 1 above.
このように構成したので、位相調整回路２７によって振
動子ＩＡの個々の圧電素子１ａに加える電圧の位相を調
整することにより、超音波加工機の周波数を変えること
ができる。すなわち、第４図（ａ）のように、全体に同
一位相の交流電圧（バイアス電圧のかかった交流電圧）
を加えたときの周波数ｆｏは、
ただし、ｔ：振動子１人の長さく積層した全長）Ｅ：圧
電素子１ａのヤング率
ρ：圧電素子１ａの密度
第４図（ｂ）のように、全体を高さ方向に３グループに
分け、各グループに、１８０°ずつ位相のずれた交流電
圧を加えたときの周波数は３ｆｏ となる。第４図（Ｃ
）のように、全体を高さ方向に５グループに分け、各グ
ループに、１８０°ずつ位相のずれた交流電圧を加えた
ときの周波数はδｆ、となる。そして、各圧電素子１ａ
に、１８０°ずつ位相のずれた交流電圧を加えたときの
周波数はｎｆ、（ただし、ｎは圧電素子１ａの積層枚数
）となる。With this configuration, the frequency of the ultrasonic processing machine can be changed by adjusting the phase of the voltage applied to each piezoelectric element 1a of the vibrator IA using the phase adjustment circuit 27. In other words, as shown in Figure 4(a), an AC voltage with the same phase throughout (AC voltage to which a bias voltage is applied)
The frequency fo when adding is, where t: the total length of one vibrator laminated) E: Young's modulus of the piezoelectric element 1a ρ: the density of the piezoelectric element 1a as shown in Figure 4(b), is divided into three groups in the height direction, and when AC voltages with a phase shift of 180 degrees are applied to each group, the frequency is 3fo. Figure 4 (C
), the whole is divided into five groups in the height direction, and when AC voltages with a phase shift of 180° are applied to each group, the frequency is δf. And each piezoelectric element 1a
When alternating current voltages with a phase shift of 180° are applied, the frequency is nf (where n is the number of laminated piezoelectric elements 1a).
具体例を示す。A specific example will be shown.
厚さ１０期のに７ｚｏ３の被加工物に、４０ｋＨｚの周
波数で超音波振動する砥石６によって１＋ｏｎφの穴明
は加工を行なったところ、従来（２０ｋＨｚの周波数を
使用）よシも加工能率が２倍以上向上した。加工精度は
、前記具体例で述べた通りである。なお、この具体例の
４０ ｋ Ｈｚは最適周波数であυ、予め実験によって
求めておくものである。When drilling a hole of 1+onφ on a workpiece with a thickness of 10 mm and 7zo3 using a grinding wheel 6 that vibrates ultrasonically at a frequency of 40 kHz, the machining efficiency was 2. It has improved more than twice. The processing accuracy is as described in the specific example above. Note that 40 kHz in this specific example is the optimum frequency υ, which is determined in advance through experiments.
以上説明した第３図に係る実施例によれば、砥石６の剛
性を高め、被加工物を高精度に加工することができると
ともに、被加工物の材質と加工条件とに応じて最適周波
数を設定することができるので、加工能率が向上すると
いう効果がある。According to the embodiment shown in FIG. 3 described above, the rigidity of the grinding wheel 6 can be increased, the workpiece can be machined with high precision, and the optimum frequency can be adjusted according to the material of the workpiece and the machining conditions. This has the effect of improving machining efficiency.
以上詳細に説明したように本発明によれば、被加工物を
高精度に加工することができる超音波加工機を提供する
ことができる。As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide an ultrasonic processing machine that can process a workpiece with high precision.
第１図は、本発明の一実施例に係る超音波加工機を示す
略示正面図、第２図は、第１図における加工ヘッドの詳
細を示す側断面図、第３図は、本発明の他の実施例に係
る超音波加工機の超音波振動部を示す側面図、第４図は
、第３図における振動子に加える電圧位相分布と周波数
との関係を示す電圧位相分布図、第５図は、従来の超音
波加工機の一例を示す要部側面図、第６図は、第５図に
おける超音波振動部の振動振幅分布図、第７図は従来の
超音波加工機の他の例を示す要部断面図である。
１、ＩＡ・・・振動子、１ａ・・・圧電素子、２人・・
・コーン、３Ａ・・・ホーン、５・・−フランジ、°６
・・・砥石、６ａ・・・軸心、７，７Ａ・・・超音波振
動部、８・・・超音波発振器、９・・・加工ヘッド、１
０・・・Ｚテーブル、１１・・・ＸＹテーブル、１２・
・・被加工物、１６・・・高周波モータ、２１・・・ス
ラストエアベア’）７”、２２．２２’・・・ラジアル
エアベアリング、２５・・・加工ヘソドボデー、２７・
・・位相調整回路。
１−Ｌ” 、、（−一＋ 、−−−−−件渋゛）茅２
目
第５ 目FIG. 1 is a schematic front view showing an ultrasonic processing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view showing details of the processing head in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic front view showing an ultrasonic processing machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing an ultrasonic vibrating section of an ultrasonic processing machine according to another embodiment of the present invention, and FIG. Fig. 5 is a side view of main parts showing an example of a conventional ultrasonic processing machine, Fig. 6 is a vibration amplitude distribution diagram of the ultrasonic vibrating section in Fig. 5, and Fig. 7 is a side view of an example of a conventional ultrasonic processing machine. FIG. 1, IA... vibrator, 1a... piezoelectric element, 2 people...
・Cone, 3A...Horn, 5...-Flange, °6
... Grinding wheel, 6a... Axial center, 7,7A... Ultrasonic vibrating section, 8... Ultrasonic oscillator, 9... Processing head, 1
0...Z table, 11...XY table, 12.
...Workpiece, 16...High frequency motor, 21...Thrust air bearing') 7", 22.22'...Radial air bearing, 25...Machining hesode body, 27.
...Phase adjustment circuit. 1-L",, (-1+, ------ matter) 2
Eye 5th
Claims (1)
取付けたコーンの他端側に、ホーンを介して工具を取付
けてなる超音波振動部を、加工ヘッドボデー内に収納し
た加工ヘッドをＺテーブルに取付け、前記工具に前記振
動子によって超音波振動を与えることにより、その工具
で、ＸＹテーブル上に載置された被加工物を加工するよ
うにした超音波加工機において、加工ヘッドボデーを、
超音波振動部のコーンと、ホーンと、該超音波振動部の
超音波振動の振幅のノードとなる部分に取付けたフラン
ジとを、それぞれ支持することができるエアベアリング
を具備せしめるように構成したことを特徴とする超音波
加工機。 ２、工具を砥石とし、この砥石の軸心のまわりに超音波
振動部を回転させることができるモータを、加工ヘッド
ボデーに設けたものである特許請求の範囲第１項記載の
超音波加工機。 ３、振動子を、圧電素子を積層した振動子とし、個々の
前記圧電素子に加える電圧の位相を調整することができ
る位相調整回路を、前記振動子と超音波発振器との間に
設けたものである特許請求の範囲第１項記載の超音波加
工機。[Claims] 1. An ultrasonic vibrating section, which is formed by attaching a tool via a horn to the other end of a cone attached to one end of a vibrator driven by an ultrasonic oscillator, is installed in the processing head body. An ultrasonic machining machine in which a stored machining head is attached to a Z table and ultrasonic vibration is applied to the tool by the vibrator, thereby machining a workpiece placed on an XY table with the tool. At the machine head body,
The cone of the ultrasonic vibrating part, the horn, and the flange attached to the part serving as the amplitude node of the ultrasonic vibration of the ultrasonic vibrating part are each equipped with an air bearing that can support them. An ultrasonic processing machine featuring: 2. The ultrasonic processing machine according to claim 1, wherein the tool is a grindstone, and the processing head body is provided with a motor capable of rotating an ultrasonic vibrating part around the axis of the grindstone. . 3. The vibrator is a vibrator made of laminated piezoelectric elements, and a phase adjustment circuit that can adjust the phase of the voltage applied to each piezoelectric element is provided between the vibrator and the ultrasonic oscillator. An ultrasonic processing machine according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19870084A JPS6176261A (en) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | Ultrasonic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19870084A JPS6176261A (en) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | Ultrasonic machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176261A true JPS6176261A (en) | 1986-04-18 |
Family
ID=16395571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19870084A Pending JPS6176261A (en) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | Ultrasonic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176261A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642852A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-06 | Res Dev Corp Of Japan | Vibrating device for workpiece for cutting |
| US4995938A (en) * | 1988-08-04 | 1991-02-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Supporting device for ultrasonic vibration assembly |
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| CN102729101A (en) * | 2012-06-22 | 2012-10-17 | 青岛理工大学 | Solid particle grinding fluid combined machining process and device |
| CN104833568A (en) * | 2015-05-06 | 2015-08-12 | 上海理工大学 | Vibration damping device for optical glass ultrasonic vibration indentation experiment |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP19870084A patent/JPS6176261A/en active Pending
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