CH361154A - Ultraschall-Werkzeugmaschine - Google Patents
Ultraschall-WerkzeugmaschineInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- 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
- B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
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- 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
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
Ultraschall-Werkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultraschall- Werkzeugmaschine mit einem elektromechanischen Wandler zum Antrieb eines in Schwingung zu ver- setzenden Werkzeuges, welcher Wandler zu Teilen gehört, die am Rahmen der Maschine angebracht und gegenüber demselben geradlinig längs einer ver tikalen Führungsbahn bewegbar sind. Bei den Ultraschall-Werkzeugmaschinen erfolgt die Bearbeitung gewöhnlich über eine Reibflüssigkeit, wobei harte und spröde Stoffe, z. B. Glas und Quarz, geschnitten, gebohrt und eingeritzt werden können. Die Schwingungen werden gewöhnlich durch die Umwandlung elektrischer in mechanische Schwin gungen mittels eines elektromechanischen Wandlers erzeugt. Bei einem kleinen Wandler, der 50 W elek trische Energie mit einer Frequenz von 20 kHz auf nimmt, ist die mittlere, auf die Arbeitsfläche des Werkzeuges wirkende Kraft verhältnismässig gering, wobei eine sorgfältige Einstellung des Werkzeug druckes auf das Werkstück besonders im Falle dün ner, spröder Gegenstände wichtig ist. Ein zu hoher Druck dämpft die Schwingungen und ein zu niedriger Druck vermindert die Wirkung des Reibmittels, so dass die Bearbeitung sich langsamer vollzieht. Es ist daher wichtig, dass während des ganzen Arbeits vorganges der optimale Werkzeugdruck aufrecht erhalten wird. Bei einer Maschine vorerwähnter Art erzielt man gute Ergebnisse mit einem Werkzeug druck von etwa 2 kg pro cm2 der Werkzeugfläche, zur Bearbeitung der Glasplatten. Eine wirkungsvolle Bearbeitung zerbrechlicher Materialien und eine grosse Genauigkeit der Bearbei tung, z. B. beim Bohren kleiner Löcher mit einem Durchmesser von etwa 0,075 bis 0,13 mm, erfordert auch eine sehr genaue Führung der beweglichen Teile. Bei einer Maschine, deren Werkzeug in senk rechter Richtung verschiebbar ist, ist der Werkzeug druck auf das Werkstück durch das gesamte Gewicht der mit dem Werkzeug sich senkrecht bewegenden Teile, zu denen im allgemeinen auch der Wandler gehört, bestimmt. Dies trifft nur zu, wenn die sich senkrecht bewegenden Teile nur eine geringe Reibung an den feststehenden Führungen aufweisen. Der auf diese Weise auf das Werkstück ausgeübte Werkzeug druck ist viel zu gross, und es ist daher üblich, diesen Druck mittels einer Feder oder eines Gegen gewichtes auszugleichen. Die Anwendung einfacher Ausgleichsmittel bei Ultraschall-Werkzeugmaschinen hat den Nachteil, dass diese Mittel keinen konstanten Druck bei der Verschiebung des anzutreibenden Werkzeuges längs der senkrechten Führungen ermöglichen. Bei einer Maschine, bei der das Gewicht der sich senkrecht bewegenden Teile durch Federkraft ausgeglichen wird, tritt ein verschieden grosser Werkzeugdruck auf, je nach der Höhenlage des Werkzeuges. Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine bessere Ausbalancierung der senkrecht beweglichen Massen bei Ultraschall-Werkzeugmaschinen zu schaffen. Die erfindungsgemässe Ultraschall-Werkzeug- maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass einstell bare Ausgleichsmittel vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, dass ein bestimmter Werkzeugdruck einstellbar ist und dieser in allen Lagen der gegen über der Führungsbahn beweglichen Teile praktisch konstant bleibt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Figur ist 1 eine in senkrechter Richtung ver schiebbare Achse, an deren unterem Ende ein Bügel 2 befestigt ist, welcher einen elektromechanischen Wandler und ein Werkzeug trägt (beide nicht dar- gestellt). Das mit dem Maschinenrahmen fest ver bundene Gehäuse 3 enthält senkrecht verlaufende Führungen für die Achse 1, wobei das Gewicht der mit der Achse 1 beweglichen Teile durch Federn 4 ausgeglichen wird, die eine nach oben gerichtete Kraft auf den Nocken 5 ausüben, der sich um den am Maschinenrahmen gelagerten Zapfen 6 drehen kann. Ein biegsamer Metallstreifen 7 liegt längs einem von der Nockenstellung abhängigen Bereich auf dem Nockenumfang auf und ist am Punkt 8 an diesem befestigt. Das andere Ende des Streifens 7 ist an dem sich senkrecht bewegenden Bügel 2 be festigt. Die veränderliche Kraft, die durch die Hebel wirkung der Federkräfte 4 am Befestigungspunkt 9 gegenüber dem Gelenk 6 beim Entspannen und Zu sammenziehen der Federn 4 auf den Nocken aus geübt wird, wird über den Streifen 7 durch geeignete Wahl des Nockenprofiles derart auf die Achse über tragen, dass die auf sie wirkende Kraft bei ihrer Verschiebung praktisch konstant bleibt. Der Werkzeugdruck wird zunächst dadurch ein gestellt, dass die Spannung der Federn variiert wird, indem die Schraube 10 gedreht wird, die den Feder block 11 nach oben oder nach unten bewegt. Die Achse 1 ist im Führungsgehäuse 3 mittels Längs nuten 12 geführt, die zusammen mit entsprechenden Nuten 13 in der Führung Lagerflächen für die Kugeln 14 bilden. Das Führungsgehäuse 3 ist durch die Nuten 13 in zwei Hälften geteilt, um die Einstel lung der gewünschten Reibung im Kugellager zu ermöglichen. Die Achse 1 ist ausserdem mit einer Längsfläche auf der Vorderseite versehen, auf der eine Skaleneinteilung 15 angebracht ist, die gemein sam mit einer Vergrösserungslinse 16 eine Präzisions vorrichtung zum Messen kleiner, senkrechter Bewe gungen der Achse 1 und des zugehörenden Werk- zeuges schafft, so dass eine Reproduzierbarkeit des Werkzeugdruckes erzielt wird, der sich bei einer be stimmten Bearbeitung als geeignet erwiesen hat, bei einer bestimmten Kombination des Wandlers und des Werkzeuges, wodurch in jedem Fall für sich die zweckdienlichste Einstellung erzielt und aufgezeich net werden kann.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Ultraschall-Werkzeugmaschine mit einem elektro mechanischen Wandler zum Antrieb eines in Schwin- gung zu versetzenden Werkzeuges, welcher Wandler zu Teilen gehört, die am Rahmen der Maschine angebracht und gegenüber demselben geradlinig längs einer vertikalen Führungsbahn bewegbar sind, da durch gekennzeichnet, dass einstellbare Ausgleichs mittel vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, dass ein bestimmter Werkzeugdruck einstellbar ist und dieser in allen Lagen der gegenüber der Füh rungsbahn beweglichen Teile praktisch konstant bleibt.UNTERANSPRÜCHE 1. Ultraschall-Werkzeugmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähn ten Ausgleichsmittel Kraftspeicher aufweisen, durch die eine Kraft auf einen, um eine rahmenfeste Achse drehbaren Nocken ausgeübt wird, wobei der Nocken über ein am Nockenprofil aufliegendes Kraftüber- tragungsorgan derart mit den bewegbaren Teilen ge kuppelt ist, dass eine nahezu konstante Ausgleichs kraft auf diese bei ihrer Bewegung längs der Füh rungsbahn ausgeübt wird.2. Ultraschall-Werkzeugmaschine nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähn ten Kraftspeicher durch mindestens eine Feder ge bildet sind, die an einem Ende über eine ihre Span nung einstellende Schraube am Maschinenrahmen befestigt sind, während das andere Ende mit dem Nocken verbunden ist. 3. Ultraschall-Werkzeugmaschine nach Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ge nannte Kraftübertragungsorgan aus einem biegsamen Metallstreifen besteht, der an der Arbeitsfläche des Nockens befestigt ist und an dessen Umfang aufliegt, während das andere Ende dieses Streifens an den beweglichen Teilen befestigt ist.4. Ultraschall-Werkzeugmaschine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die beweg baren Teile auf einer senkrechten Achse befestigt sind, die in einem Führungsgehäuse frei verschieb bar ist, wobei diese Achse und das Gehäuse je mit mindestens zwei Führungsnuten versehen sind. 5. Ultraschall-Werkzeugmaschine nach Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die er wähnte Achse mit mindestens einer in ihrer Längs richtung sich erstreckenden Skaleneinteilung versehen ist.
Applications Claiming Priority (4)
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Family
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Family Applications (1)
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CH361154D CH361154A (de) | 1956-10-22 | 1957-11-27 | Ultraschall-Werkzeugmaschine |
Country Status (2)
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GB (1) | GB987801A (de) |
Cited By (1)
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1963
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Also Published As
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