EP0340661A2 - Apparatus for machining very hard material by means of a machining tool, and method therefor - Google Patents

Apparatus for machining very hard material by means of a machining tool, and method therefor Download PDF

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EP0340661A2
EP0340661A2 EP89107753A EP89107753A EP0340661A2 EP 0340661 A2 EP0340661 A2 EP 0340661A2 EP 89107753 A EP89107753 A EP 89107753A EP 89107753 A EP89107753 A EP 89107753A EP 0340661 A2 EP0340661 A2 EP 0340661A2
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EP
European Patent Office
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characterized
ultrasonic
spindle
tool
machining tool
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Withdrawn
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EP89107753A
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EP0340661A3 (en
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Ernst Krauss
Rüdiger HAAS
Helmut Schatz
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Mafell Ultrasonics Kerami GmbH
Mafell-Ultrasonics Keramik-Erosion GmbH
Original Assignee
MAFELL-ULTRASONICS GMBH KERAMIK-EROSION
MAFELL ULTRASONICS GMBH KERAMI
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04Processes 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

Abstract

So that an ultra-hard material (5) or a workpiece made of this material (5) can be machined in an accelerated manner by means of suspension or the like, the machining tool (4) is utilised both as an ultrasonic machining tool and in the manner of a lapping mandrel or the like, i.e. it is moved ultrasonically in the axial direction as well as set in high rotation. With the conventional cross-sections of an ultrasonic machining tool, speeds in the order of magnitude of four thousand to about eight thousand revolutions per minute are possible, and higher or lower values, for instance, may also be suitable. On account of two drives which can be engaged and disengaged separately, the apparatus for machining the material is able to utilise the machining tool only in ultrasonic mode or only as a rotary tool or is able to use both types of operation at the same time. In addition, a workpiece can be ground with this apparatus, for example in a conventional manner, without it being absolutely necessary to remove the ultrasonic transformer (17). For if a grinding mandrel which consists of firm grain or is set, for example, with diamonds is inserted in the tool holder (18), work can be carried out as with a conventional grinding machine with the ultrasonic drive disengaged. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bearbeitung von sehr hartem Werkstoff mittels eines Bearbeitungswerkzeugs und in einem fließfähigen Medium enthaltenem losem Korn, wobei das Bearbeitungswerkzeug in einer Werkzeugaufnahme einer rotierend antreibbaren Spindel gehalten ist. The invention relates to an apparatus for the processing of very hard material by means of a machining tool and a flowable medium contained loose abrasive grains, wherein the machining tool is held in a tool holder of a rotatingly driven spindle. Eine derartige Vorrichtung benutzt man beispielsweise, um aus dem Werkstoff ein Werkstück her zustellen oder ein aus dem Werkstoff anderweitig gefertigtes Werkstück weiterzubearbeiten. Such a device is used, for example, to determine from the material of a workpiece forth or further process an otherwise manufactured from the material workpiece. Während die erfindungsgemäße Vorrichtung vor allen Dingen zur Bearbeitung von sehr hartem, vielfach als Ultrahartwerkstoff bezeichnetem Werkstoff oder hieraus hergestellten Werkstücken vorgesehen ist, muß es sich bei der vorbekannten Vorrichtung nicht in jedem Anwendungsfall um extrem hartes Material handeln. While the inventive device is designed mainly for the processing of very hard, often signified as an ultra-hard material or material produced from workpieces, it need not be either extremely hard material in the prior art device in each application. Bei dem mit der Vorrichtung des Standes der Technik durchgeführten Bearbeitung handelt es sich beispielsweise um das Läppen. In the process carried out with the apparatus of the prior art processing is, for example, lapping. Das Bearbeitungswerkzeug ist in diesem Falle ein Läppdorn. The machining tool is a Läppdorn in this case. Zwischen dessen rotierender Oberfläche und dem Werkstoff oder Werkstück - nachfolgend wird der Einfachheit halber lediglich noch von Werkstoff gesprochen, ohne daß dies einschränkend verstanden werden darf - befindet sich eine Läppaste oder Läppsuspension, die aus dem fließfähigen Medium und darin eingelagertem, losem Korn besteht. Between the rotating surface and the material or work piece - hereinafter for simplicity only spoken of material, without this may be limiting - there is a lapping compound or lapping suspension consisting of the flowable medium and, incorporated therein, loose grain. Jedes einzelne lose Korn bearbeitet aufgrund der ihm vom Bearbeitungswerkzeug aufgezwungenen Relativbewegung zum Werkstück dessen Oberfläche an der betreffenden Stelle. Each single loose grain processed due to the imposed to it by the machining tool relative movement to the workpiece whose surface at the point concerned. Insgesamt erfolgt eine sehr feine Bearbeitung durch das lose Korn insgesamt. Overall, a very fine machining is performed by the loose grain total. Man erhält eine sehr glatte Oberfläche, jedoch pro Zeiteinheit einen nur verhältnismäßig geringen Abtrag des Werkstoffs. This gives a very smooth surface, but per unit of time only a relatively low removal of the material.
  • Damit vergleichbar ist auch eine Vorrichtung zum Schleifen mit losem Korn, die zumindest dem Prinzip nach gleich oder ähnlich arbeitet. Thus comparable is also an apparatus for grinding with loose grain, at least in principle works the same or similar.
  • Das Bearbeitungsergebnis bei einer derartigen Vorrichtung ist zwar in aller Regel sehr gut, jedoch dann besonders zeitaufwendig, wenn relativ viel Material abgetragen werden soll und der Werkstoff besonders hart ist. Although, however, the processing result in such a device is usually very good, then more time consuming when a lot of material to be removed relative and the material is particularly hard.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht infolgedessen darin, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß die Bearbeitungszeit ohne Beeinträchtigung der Qualität der Bearbeitung reduziert werden kann. The object of the invention is consequently to further develop a device of the type described above so that the processing time can be reduced without impairing the quality of the machining.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechend dem kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs ausgebildet ist. To achieve this object the invention proposes that the device is designed according to the preamble of claim 1 according to the characterizing part of this claim. Mit dieser Vorrichtung kann der herkömmlichen Bearbeitung durch die Suspension mit dem losen Korn eine Bearbeitung mittels Ultraschall überlagert werden, wodurch sich die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht und somit beispielsweise eine Bohrung, ein Durchbruch od. dgl. in einem plattenförmigen Werkstoff oder Teil eines Werkstücks erheblich schneller erstellt oder vergrößert werden kann. With this apparatus, the conventional processing through the suspension with loose grain, a processing by means of ultrasound are superimposed, whereby the processing speed is increased, and thus for example a bore, od a breakthrough. Like. In a plate-shaped material or part of a workpiece created much faster or can be increased. Theoretisch ist es möglich, sowohl der herkömmlichen Bearbeitung im Sinne eines Läpp- oder Schleifvorgangs die für sich allein bekannte Ultraschallbearbeitung zu überlagern oder aber nur eine dieser beiden Bearbeitungsarten anzuwenden. Theoretically it is possible to superimpose both the conventional processing in terms of a lapping or grinding operation, the only known per se ultrasonic processing or use only one of these two types of processing. Sofern es werkstoffgerecht ist und im Sinne der Aufgabenstellung eine Beschleunigung der Bearbeitung verlangt wird, findet eine überlagerte Bearbeitung aus beiden Arten statt. Provided that it is appropriate for the material and an acceleration of the processing is required for the purposes of the assignment, a superimposed machining of both species takes place.
  • Es ist zwar bereits bekannt, ein Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug in Drehung zu versetzen, jedoch geschieht dies lediglich zum Zwecke einer exakt rotationssymetrischen Ausbildung der zu erstellenden Bohrung. While it is already known to set an ultrasonic machining tool in the rotation, but it does so only for the purpose of accurately rotationally symmetrical design of the hole to create. Man kann hierdurch eine unrunde Form des Bearbeitungswerkzeugs kompensieren. One can thereby compensate for a non-round shape of the machining tool. Die Rotationsbewegung bzw. die Umfangsgeschwindigkeit am Außenumfang des arbeitenden Endes des Bearbeitungswerkzeugs ist verhältnismäßig gering, so daß das lose Korn hinsichtlich der Bearbeitungsgeschwindigkeit nichts bewirken kann und die Vorrichtung gleich lange braucht wie eine vergleichbare Vorrichtung mit nicht drehbarem Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug. The rotational movement and the circumferential speed on the outer circumference of the working end of the working tool is relatively low, so that the loose grains can do nothing in terms of processing speed and the device equally long needs as a similar device having non-rotatable ultrasonic machining tool. Die Vorrichtung ist dem Prinzip nach eine reine Ultraschall-Bearbeitungsvorrichtung für sehr harte Werkstoffe oder Werkstücke. The device is in principle a pure ultrasonic machining device for very hard materials or workpieces. Die Drehzahl der Ausführungsform mit in Drehrichtung antreibbarem Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug liegt in der Größenordnung von etwa 25 bis 50 Umdrehungen pro Minute. The speed of the embodiment having drivable in the direction of rotation ultrasonic machining tool is in the order of about 25 to 50 revolutions per minute.
  • Wenn die Suspension bzw. das in dieser Suspension enthaltene lose Korn eine aus der Drehbewegung des Bearbeitungswerkzeugs resultierende Bearbeitung vornehmen können soll, so muß die Drehzahl der Spindel eine Größenordnung erreichen, wie man sie bei Schleifmaschinen, Läppmaschinen oder ähnlicher, mit einer solchen Suspension arbeitenden Maschinen kennt. If the suspension or the loose grain contained in this suspension can make a resulting from the rotary motion of the machining tool machining is, the rotational speed of the spindle must reach an order of magnitude, as they are in grinding machines, lapping machines or similar, operating with such a suspension machine knows. Bezogen auf die bei der Ultraschall-Bearbeitung üblicherweise verwendeten Werkzeugquerschnitte - gemessen am freien Werkzeugende -, sind Spindeldrehzahlen in der Größenordnung von 5.000 bis 8.000 Umdrehungen pro Minute erforderlich, wenn der Ultraschall-Bearbeitung eine wirksame Rotationsbearbeitung überlagert werden soll. With respect to the usually employed in ultrasonic machining tool cross-sections - measured at the free end of the tool -, spindle speeds are required in the order of 5000 to 8000 revolutions per minute when the ultrasonic machining an effective rotation processing is to be superimposed. Denkbar sind auch noch höhere Drehzahlen, wie beispielsweise 10.000 U/min. Also possible are even higher speeds such as 10,000 rev / min. Bei größeren Werkzeugquerschnitten kann auch eine geringere Drehzahl von beispielsweise 2.000 oder 3.000 U/min. For larger tools cross-sections, a lower speed of for example 2,000 or 3,000 rev / min can. für die zusätzliche "Rotationsbearbeitung" ausreichen. sufficient for the additional "rotation process". Maßgeblich ist die Umfangsgeschwindigkeit, wobei der eine Rotationsbearbeitung ermöglichende Wert materialabhängig ist. Decisive is the peripheral speed, wherein the rotation processing enabling value depends on the material. Dies legt gewissermaßen den unteren Grenzwert fest, während ein oberer Grenzwert für die Maximaldrehzahl der Spindel eher von maschinenbaulichen und/oder kostenmäßigen Überlegungen abhängt. This suggests a certain extent the low limit, while an upper limit value for the maximum speed of the spindle rather depends on machine design and / or cost-related considerations.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet erstmalig die Überlagerung einer Ultraschall-Bearbeitung mit einer dem Schleifen oder Läppen ähnlichen Bearbeitung unter Ausnutzung des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs sowie der bei der Ultraschall-Bearbeitung ohnehin vorhandenen Einrichtung für die Zufuhr und Abfuhr einer Schleifmittelsuspension od. dgl. The inventive apparatus allows for the first time the superposition of an ultrasonic machining with a grinding or lapping similar processing utilizing the ultrasonic machining tool, as well as existing at the ultrasonic processing in any case means for the supply and discharge of an abrasive suspension od. Like.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Ultraschallwandler abnehmbar gehalten ist. A further development of the invention provides that the ultrasonic transducer is detachably held. Man kann ihn nicht nur zu Reparaturzwecken oder zum Austausch gegen eine andere Ausführungsform abnehmen, vielmehr kann man diese Vorrichtung im Sonderfall auch ohne den Ultraschallwandler betreiben, wenn man den Ultraschallwandler durch eine entsprechende Werkzeugaufnahme ersetzt, in welche man ein für die Rotationsbearbeitung brauchbares Werkzeug einsetzen kann oder wenn sich an der Trennstelle eine gegebenenfalls zusätzliche Werkzeugaufnahme befindet. One can not only remove for repair or replacement with a different embodiment of it, but can operate this device in a special case even without the ultrasonic transducer when the ultrasonic transducer is replaced by a corresponding tool holder, in which one can use a usable for the rotary machining tool or if any additional tool holder is located at the separating point. In gleicher Weise kann man, wie bereits erläutert, natürlich auch den Drehantrieb stillsetzen und die Vorrichtung nur wie eine Ultraschall-Bearbeitungsvorrichtung ohne Rotation des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs benutzen. In the same way one can, as already explained, of course, shut down the rotary drive and use the device only as an ultrasonic machining device without rotation of the ultrasonic machining tool. Nicht zuletzt bietet sich noch die Möglichkeit an, in die anstelle des Ultraschall-Wandlers montierte oder nach dessen Abnahme zugängliche Werkzeugaufnahme ein Bearbeitungswerkzeug mit festem Korn, also beispielsweise einen Schleifer, einzusetzen und ohne oder auch mit Suspension im Rotationsbetrieb zu arbeiten. Not least the possibility offers itself, in the mounted instead of the ultrasonic transducer or after its acceptance accessible tool receiving a machining tool with solid particles, ie for example, a grinder, deploy and work with or without a suspension in the rotating operation. Anstelle der Suspension kann auch eine andere Flüssigkeit, beispielsweise Kühlflüssigkeit, treten, wenn eine entsprechende Zuführmöglichkeit geschaffen wird oder vorhanden ist. Instead of the suspension can also be another liquid such as coolant, to occur if a corresponding Zuführmöglichkeit is provided or is available.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Schwinger des Ultraschallwandlers über zwei in Achsrichtung versetzte Lager in einem insbesondere hülsenartigen Ultraschallwandler-Gehäuse gehalten ist, wobei der Abstand der Lager bei mitschwingendem Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug etwa λ /2 beträgt und den Lagern benachbarte Schwingungsknoten zugeordnet sind. A preferred embodiment of the invention in that the vibrator of the ultrasonic transducer offset two in the axial direction bearing is held in a particular sleeve-like ultrasonic transducer housing, the distance of the bearing at mitschwingendem ultrasonic machining tool about λ / 2, and adjacent the bearings is characterized nodal assigned. Hierdurch ist gewährleistet, daß dem freien Ende des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs ein Schwingungsbauch zugeordnet ist und somit die maximal mögliche Leistung auf das Werkstück übertragen werden kann. This ensures that the free end of the ultrasonic machining tool, a vibration antinode is associated and thus the maximum possible power to be transferred to the workpiece. Ein weiterer Schwingungsbauch ist dem freien Ende der hinteren Endmasse zugeordnet. Another anti-node is assigned to the free end of the trailing end mass. Von dort bis zum freien Ende des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs liegt eine gesamte Wellenlänge λ des schwingungsfähigen Systems vor. From there to the free end of the ultrasonic machining tool an entire wavelength λ of the oscillatory system is present.
  • Eine weitere Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem vom Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug entfernten Lager des Schwingers und einer inneren Endmasse ein Ultraschall-Geberpaar befindet und die Spindel mit einem rotatorischen Stromabnehmer hierfür ausgestattet ist. A further variant of the invention is characterized in that an ultrasonic transducer pair is located between the remote from the ultrasonic machining tool storage of the vibrator and an inner end mass and the spindle is equipped with a rotary current collector therefor. Beim Geberpaar handelt es sich in bekannter Weise um Piezogeber, die elektrisch erregt werden. For encoder pair is in a known manner by piezoelectric sensors, which are electrically excited. Das Geberpaar und die hintere Endmasse werden beispielsweise mit Hilfe einer Schraube fest am Schwinger fixiert. The transducer pair and the rear end mass are fixed, for example by means of a screw on the transducer. Der rotatorische Stromabnehmer dient in diesem Falle zur Stromzuführung für das Ultraschall-Geberpaar, und er befindet sich im Falle eines abnehmbaren Ultraschallwandlers an dem an der Vorrichtung verbleibenden Teil der Spindel. The rotary current collector in this case serves for supplying current to the ultrasound transducer pair, and it is in the case of a removable ultrasonic transducer to the remaining part of the apparatus of the spindle. Bevorzugterweise ist nur ein einziges Ultraschall-Geberpaar vorgesehen. Preferably, a single ultrasonic transducer pair is provided.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist durch eine zweifach gelagerte Spindel gekennzeichnet, wobei sich die Spindellager in Gebrauchslage der Vorrichtung oberhalb des Ultraschallwandlers befinden. Another embodiment of the invention is characterized by a dual bearing spindle, the spindle bearings are located in the position of use of the apparatus above the ultrasonic transducer. An ihnen ist der auch im Falle eines abnehmbaren Ultraschallwandlers verbleibende Teil der Spindel gelagert. To them the well in the case of a removable ultrasonic transducer remaining part of the spindle is mounted. Es muß sich um hochpräzise Lager handeln, weil einerseits die Drehzahl sehr hoch und andererseits der Ultraschallwandler gewissermaßen fliegend gelagert ist. It must be high-precision bearings, because, firstly, the speed is very high and on the other hand, the ultrasonic transducer is effectively cantilevered.
  • Das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug, der Ultraschallwandler und die Spindel bzw. der über dem Ultraschallwandler befindliche Spindelteil sind in sehr vorteilhafter Weise mit einem gemeinsamen Absaugkanal für das fließfähige Medium mit dem losen Korn ausgestattet. The ultrasonic machining tool, the ultrasonic transducer and the spindle or the spindle part located above the ultrasonic transducers are provided in a very advantageous manner with a common suction channel for the fluid medium with the loose grain. Der Bearbeitungsstelle wird das fließfähige Medium mit dem Korn - nachfolgend wird der Einfachheit halber lediglich noch von Suspension geredet, obwohl dies nicht einschränkend gemeint ist - über einen geeigneten Zulauf, vorzugsweise ein Röhrchen, in ausreichender Menge zugeführt. The processing point is the fluid medium with the grain - the sake of simplicity only not spoken of suspension below, although this is not meant to be limiting - via a suitable inlet, preferably a tube, is supplied in sufficient quantity. Aufgrund einer Sogwirkung im Bereich der Bearbeitungsstelle wird die Suspension in den Spaltraum zwischen Werkstück und Bearbeitungswerkzeug hineingesaugt und über den vorzugsweise etwa zentrisch mündenden Absaugkanal wegtransportiert. Due to a suction effect in the region of the machining point, the suspension is sucked into the gap between the workpiece and machining tool and transported away via the preferably approximately centrally opens suction. Somit ist jeweils frische und korrekt temperierte Suspension im Bereich der Bearbeitungsstelle. Thus, each fresh and properly tempered suspension in the processing site. Die abgesaugte Suspension wird in geeigneter und bekannter Weise aufgearbeitet, gereinigt und, soweit erforderlich, hinsichtlich des losen Korns erneuert. The extracted suspension is worked up in a suitable and known manner, cleaned and, where necessary, renewed in terms of loose grain.
  • Zweckmäßigerweise durchsetzt der Kanal das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug, den Ultraschallwandler und zumindest einen wesentlichen Teil der Spindel in axialer Richtung, vorzugsweise zentrisch, wobei eine obere Kanalmündung mit einem Behälter verbunden ist oder sich innerhalb eines Behälters befindet. Conveniently, passes through the channel, the ultrasonic machining tool, the ultrasonic transducer and at least a substantial part of the spindle in the axial direction, preferably centrally, an upper channel opening is connected to a container or is located within a container. Bei zentrisch verlaufendem Absaugkanal muß dessen oberes Ende in wenigstens einen Querkanal übergehen, falls der Austritt nicht an der Spindelstirnseite vorgesehen oder möglich ist. In centric verlaufendem suction channel whose upper end must pass in at least one transverse channel, if the outlet is not provided on the spindle end face or is possible.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung ist durch einen Auffangbehälter am oberen Spindelende mit zumindest einer Abflußöffnung für das aufgefangene Medium gekennzeichnet. A development of the invention is characterized by a collecting vessel at the upper end of the spindle with at least one discharge opening for the collected medium. Die Abflußöffnung ist beispielsweise mit einem Vorratsbehälter verbunden oder auch nur mit einem Auslaufrohr, über welches die Suspension an eine geeignete Stelle abfließen kann. The outflow opening is for instance connected to a reservoir or simply a discharge pipe through which the suspension can flow to a suitable location. Zweckmäßigerweise befindet sich das obere Kanalende, insbesondere das obere Spindelende, innerhalb des Auffangbehälters. Conveniently, there is the upper end of the channel, in particular the upper end of the spindle within the collection container.
  • Eine weitere Variante der Erfindung kennzeichnet sich durch eine zweite Öffnung des Auffangbehälters, die über eine Leitung, einen Kanal od. dgl. mit der Druckseite einer Spülpumpe verbunden ist. A further variant of the invention is characterized by a second opening of the collecting container, the od via a line, a channel. Like. Is connected to the pressure side of a wash pump. Zum jeweils geeigneten oder auch notwendigen Zeitpunkt wird der Auffangbehälter jeweils gespült. For each appropriate or even necessary at the time of collecting container is flushed in each case. Durch das Spülen wird eine Ansammlung des losen Korns im Auffangbehälter, insbesondere an dessen Boden und/oder im Bereich des Abflusses, verhindert. Flushing is a collection of the loose grain in the collecting container, particularly at the bottom and / or in the region of the drain is prevented. Das Spülen wird zweckmäßigerweise mit Suspension vorgenommen, so daß man eine Trennung des Spülmittels und der für die Bearbeitung benötigten Suspension vermeidet. The rinsing is suitably carried out with the suspension, so that one avoids a separation of the flushing agent and the time required for the machining suspension.
  • Aus konstruktiven Gründen ist es besonders vorteilhaft, daß der Absaugkanal, zumindest im Bereich des Ultraschallwandlers, durch ein vorzugsweise zentrisches Röhrchen des letzteren gebildet ist. For design reasons, it is particularly advantageous that the suction, at least in the region of the ultrasonic transducer formed by a preferably centric tubes of the latter. Es ragt an seinem unteren Ende in die Werkzeugaufnahme hinein und kann dort mit dem im Bearbeitungswerkzeug enthaltenen Teil des Kanals gekuppelt werden. It protrudes at its lower end in the tool holder and can be coupled there with the contained in the processing tool of the channel. Bei abnehmbarem Ultraschallwandler reicht das Röhrchen bis in den Bereich der Trennstelle, so daß dort in geeigneter Weise eine dichte hydraulische Verbindung mit einem weiterführenden Kanalteil im Innern der Spindel geschaffen werden kann. When removable ultrasonic transducer, the tube extends into the region of the joint, so that a tight hydraulic connection with a further channel part in the interior of the spindle may be provided there in a suitable manner.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spin del mit einer Vorrichtung zum Gewichtsausgleich verbunden. In a preferred embodiment of the invention, the spin del with a device connected to the counterbalance. Über diese kann die Spindel mit sämtlichen daran gehaltenen Teilen, also insbesondere dem Ultraschallwandler und dem Bearbeitungswerkzeug, aber auch den Spindellagern und dem rotatorischen Stromabnehmer entgegen der Schwerkraft belastet werden, so daß das freie Ende des Bearbeitungswerkzeugs zwar auf dem Werkstück aufliegt, auf dieses aber keine Druckkraft ausübt. About this, the spindle with all held thereon parts, thus in particular the ultrasonic transducer and the processing tool, but also the spindle bearings and the rotary current collector can be loaded against the force of gravity, so that the free end of the working tool while resting on the workpiece, to this but no exerts pressure force. Dies dient zur Festlegung eines Nullpunkts für den Anpreßdruck des Bearbeitungswerkzeugs am Werkstück. This is used to define a zero point for the contact pressure of the processing tool on the workpiece. Das Anheben, oder genau gesagt, die Gewichtsentlastung, kann mittels einer pneumatischen, hydraulischen oder magnetischen Hilfskraft erfolgen. Specifically, the weight relief lifting, or, can be effected by means of a pneumatic, hydraulic or magnetic auxiliary force. Bei unveränderlichem Gewicht kann auch eine Federkraft Anwendung finden bzw. eine Feder oder Federeinheit die Vorrichtung zum Gewichtsausgleich bilden. In steady weight, a spring force can be applied and a spring or spring unit constituting the device for weight compensation.
  • Eine weitere Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß die Vorrichtung zum Gewichtsausgleich zugleich auch eine Vorrichtung zur Anpressung des Bearbeitungswerkzeugs am Werkstück bildet oder sie damit verbunden ist. A further embodiment is characterized in that the device for weight compensation at the same time also forms a means for pressing the machining tool to the workpiece or is connected thereto. Insbesondere bei einer pneumatischen oder hydraulischen Hilfskraft bietet sich eine derartige Kombination beider Vorrichtungen an, wobei man mit der einen Vorrichtung gewissermaßen den Nullpunkt festlegt und mit der anderen die erforderliche Anpreßkraft aufbringt. Particularly in the case of a pneumatic or hydraulic auxiliary force, such a combination of both devices offers to give a certain extent defines with the one device the zero point and with the other of the requested contact pressure. Es kommt bei der Ultraschallbearbeitung vor allen Dingen auf eine stets konstante Anpreßkraft des Bearbeitungswerkzeugs am Werkstoff bzw. Werkstück an, und man erreicht dies mit Hilfe einer entsprechenden Steuerung, welche beispielsweise über einen Wegaufnehmer die Bearbeitungsspindel um den Betrag nachstellt, um welchen das Bearbeitungswerkzeug in das Werkstück eingedrungen ist. It comes in ultrasonic machining, above all, on a constant level of pressing force of the machining tool on the material or workpiece, and this is achieved by means of a corresponding controller, which adjusts, for example, by a position sensor, the working spindle to the amount by which the which the machining tool in workpiece is penetrated.
  • Dementsprechend sieht eine weitere Variante der Erfindung vor, daß eine gemeinsame Vorrichtung zum Gewichtsausgleich und zur Werkzeuganpressung als pneumatische oder hydraulische Vorrichtung ausgebildet ist und einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder oder zumindest eine in einem doppeltwirkenden Gehäuse eingespannte Membrane aufweist, wobei die beidseits des Kolbens des Arbeitszylinders oder beidseits der Membrane gelegenen Räume mit je einer hydraulischen oder pneumatischen Druckquelle verbunden sind. Accordingly, a further variant of the invention provides that a common device for weight compensation and Werkzeuganpressung is designed as a pneumatic or hydraulic device and having a double-acting working cylinder or at least one clamped in a double-acting housing membrane, wherein the the both sides of the piston of the working cylinder or both sides membrane located rooms, each connected to a hydraulic or pneumatic pressure source. Die erste Druckquelle dient zur Aufgabe des Druckes für den Gewichtsausgleich, wobei sie mit dem unteren Hydraulik- oder Pneumatikraum verbunden ist. The first pressure source is used for the task of pressure for counterbalancing, being connected to the lower hydraulic or pneumatic space. Über die zweite Druckquelle gibt man dann den genau regelbaren Anpreßdruck auf. On the second pressure source is then added to the precisely controllable contact pressure. Den Druck für die Gewichtsentlastung kann man rechnerisch festlegen. The pressure for the weight relief you can define mathematically.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß unterhalb der Membrane der gemeinsamen Vorrichtung eine zusätzliche Membrane eingespannt und der Raum zwischen den Membranen mit einer der Druckquellen verbunden ist. A development of the invention is characterized in that, below the membrane of the joint device clamped an additional diaphragm and the space between the membranes is connected to one of the pressure sources. Bei letzterem handelt es sich selbstverständlich um den Kompensationsdruck für den Gewichtsausgleich. The latter is, of course, to the compensation pressure for the weight compensation. Durch die Verwendung zweier, im Abstand hintereinander geschalteter Membranen vermeidet man eine aufwendige Abdichtung des verschiebbaren, nach unten austretenden Elements gegenüber einem ortsfesten Vorrichtungs-Gehäuseteil od. dgl. Im übrigen ist es ohne weiteres möglich und in nicht näher gezeigter Weise beim Ausführungsbeispiel auch vorgesehen, daß die gesamte Einheit einschließlich der gemeinsamen Vorrichtung zum Gewichtsausgleich und zur Werkzeuganpressung insgesamt mittels eines Grobvorschubs hochgehoben oder abgesenkt werden kann, um sie gegenüber einem Maschinenständer od. dgl. so verfahren zu können, daß Bearbeitungswerkzeuge unterschiedlicher Länge und/oder Werkstoffe oder Werkstücke unterschiedlicher Höhe bearbeitet werden können. By using two, cascaded apart membranes to avoid a complicated sealing of the displaceable leaving down element with respect to a stationary device housing part od. The like. Moreover, it is readily possible and also provided in manner not further shown in the exemplary embodiment, that the entire unit may be including the common device for weight compensation and Werkzeuganpressung lifted total by means of a coarse feed or lowered in order od respect to a machine stand. like. be able to operate so that machining tools of different lengths and / or materials or workpieces of different height processed can be.
  • Die Werkzeugaufnahme ist vorteilhafterweise konisch ausgebildet und das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug weist einen passenden Gegenkonus am Befestigungsende auf. The tool holder is advantageously conical and the ultrasonic machining tool has a matching counter-cone on the fastening end. Es ist insbesondere vorgesehen, daß das Bearbeitungswerkzeug einen Außenkonus in der Art eines bekannten Morsekegels mit Selbsthemmung aufweist. It is particularly provided that the machining tool has an outer cone in the manner of a Morse cone with known self-locking.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Drehantrieb der Spindel absatzweise einschaltbar ist. A further preferred embodiment of the invention provides that the rotary drive of the spindle is intermittently switched. Dies ermöglicht ein Drehen des Bearbeitungswerkzeugs um einen vorgesehen Winkelbetrag, so daß man zum Beispiel bei einem nicht rotationssymmetrischen Querschnitt Durchbrüche erstellen kann, deren Querschnittsform sich aus mehreren Einzelquerschnitten der "Schneide" des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs zusammensetzt. This allows rotation of the machining tool about an intended angular amount, so that one can create openings for example, a non-rotationally symmetrical cross-section, the cross-sectional shape composed of several individual cross sections of the "edge" of the ultrasonic machining tool. Lediglich beispielsweise sei ein sternförmiger Querschnitt erwähnt, der mittels eines Bearbeitungswerkzeugs erstellt werden kann, das eine oder zwei einander gegenüberliegende Schneiden aufweist, deren Querschnitt der Zackenquerschnittsform des Sterns entspricht. For example only, a star-shaped cross-section may be mentioned, which can be created by means of a machining tool having one or two mutually opposite cutting, corresponds to the cross section of the prongs cross-sectional shape of the star.
  • Eine andere, sehr wichtige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug und/oder der Werkstoff quer zur Spindelachse verlagerbar ist bzw. sind, wobei die Bewegung vorteilhafterweise senkrecht zur Spindellängsachse verläuft. Another very important embodiment of the invention is that the ultrasonic machining tool and / or the material is transverse to the spindle axis and are displaced, the movement is advantageously perpendicular to the spindle longitudinal axis. Hierdurch ist es möglich, mit einem Werkzeug verhältnismäßig geringen Bearbeitungsquerschnitts relativ große Durchbrüche oder Nuten und dgl. zu erstellen. This makes it possible to create a tool with relatively small machining cross-section of relatively large openings or grooves and the like..
  • Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf ein Verfahren zur Bearbeitung eines sehr harten Werkstoffs mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche. The invention further relates to a method for processing a very hard material with a device according to at least one of the preceding claims. Bislang war es nur möglich, einen harten Werkstoff oder ein daraus gefertigtes Werkstück entweder mit Ultraschall oder durch Schleifen mit festem oder losem Korn zu bearbeiten. Until now it was only possible to edit a hard material or a manufactured from workpiece with either ultrasound or by grinding with fixed or loose grain. Daneben gibt es selbstverständlich noch eine ganze Reihe weiterer, bekannter Bearbeitungsverfahren. There are also, of course, a whole series of other known processing methods. Bei sehr hartem bzw. ultrahartem Werkstoff, wie beispielsweise Keramik, Sintermaterial, z. In case of hard or ultra-hard material, such as ceramics, sintered material, for. B. Hartmetall und dgl., gibt es bisher nur die Möglichkeit der Ultraschall-Bearbeitung, wenn beispielsweise eine Kontur aus dem vollen Material geschaffen oder in letztere Bohrungen, Durchbrüche od. dgl. eingearbeitet werden sollen. B. Cemented carbide and the like., Currently there is only the possibility of ultrasonic processing, for example, when a contour from the solid material or created od in the latter bores breakthroughs. Like. Are to be incorporated.
  • Um nun auch bei diesen speziellen Materialien, und vor allen Dingen beim Arbeiten ins Volle, die Bearbeitungszeit verkürzen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einem Verfahren zum Bearbeiten eines sehr harten Werkstoffs mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche der fließfähige Träger mit dem darin enthaltenen losen Korn über einen Spaltraum zwischen dem mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Werkzeug und der Bearbeitungsstelle des Werkstoffs zur geometrischen Achse hin abgesaugt wird, wobei durch das lose Korn Werkstoffteilchen abgetragen werden, und daß der Spaltraum mittels Ultraschall periodisch verengbar ist, wodurch der Durchströmbewegung des losen Korns das Bearbeiten verstärkende Stoßimpulse überlagert werden. In order also in these particular materials, and above all when working into the solid to be able to shorten the processing time, the invention proposes that in a method for processing a very hard material with a device according to at least one of the preceding claims of the flowable carrier with the loose grain contained therein is drawn off via a gap space between the rotating with a high peripheral speed of the tool and the machining point of the material to the geometrical axis, wherein ablated by the loose grain material particles, and that the gap is periodic be narrowed by means of ultrasound, whereby the Durchströmbewegung of loose grain editing reinforcing shock pulses are superimposed. Das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug arbeitet bei diesem Verfahren zugleich in der Art eines Läppdorns oder Schleifwerkzeugs für eine Schleifsuspension. The ultrasonic machining tool also works in this process in the form of a Läppdorns or grinding tool for a grinding suspension. Das lose Korn kann hierbei in doppelter Hinsicht von ein und demselben Werkzeug ausgenutzt werden. The loose particle can hereby be exploited in two ways by the same tool. Wenn mit letzterem eine Bohrung erstellt wird, so ist deren Durchmesser im Gegensatz zur reinen Ultraschall-Bearbeitung etwa um doppelte Kornstärke größer, weil sich die losen Körner nicht nur unterhalb dem freien Werkzeugende, sondern rings um dessen bearbeitenden Endbereich befinden. If a bore is created with the latter, so whose diameter is approximately twice the grain thickness is greater, because the loose grains are in contrast to the pure ultrasonic machining not only below the free end of the tool, but around the machined end portion.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained hereinafter with reference to the drawing. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. The drawing shows an exemplary embodiment. Hierbei stellen dar: Here illustrate:
    • Fig. 1: in schematisierter Darstellung einen Verikalschnitt durch den wesentlichsten Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 1: in diagrammatic representation, a Verikalschnitt through the most essential part of the device according to the invention,
    • Fig. 2: einen Ausschnitt im Bereich des Auffangsbehälters in vergrößertem Maßstab. Fig. 2 shows a detail in the region of the collecting container in an enlarged scale.
  • An einem Gestell 1 od. dgl. der Vorrichtung ist ein Vorschubkopf 2 im Sinne des Doppelpfeils 3 auf und ab verstellbar sowie feststellbar. od on a frame 1. the like. The device is a feed head 2 in the direction of the double arrow 3 up and down adjustable and lockable. Die Verstellung erfolgt in bekannter Weise, insbesondere mit Hilfe eines Verstellmotors. The adjustment is made in a known manner, in particular by means of an adjusting. Sie dient zum groben Ausrichten eines Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs 4 gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstoff 5 bzw. einem Werkstück. It is used for coarse directing an ultrasonic machining tool 4 relative to the material to be processed 5 and a workpiece. Dieses wird mittels eines symbolisch gezeichneten Werkstückhalters 6 gegenüber dem Bearbeitungswerkzeug 4 ausgerichtet. This is aligned by means of a symbolically drawn workpiece holder 6 relative to the machining tool. 4 In nicht dargestellter Weise kann man auch das Bearbeitungswerkzeug gegenüber dem Werkstoff quer zur Bewegungsrichtung 3 ausrichten. In a manner not shown can also align the machining tool relative to the material transversely to the direction of movement. 3 Wird jedoch der Werkstoff gegenüber dem Bearbeitungswerkzeug in die für die Bearbeitung korrekte Position gebracht, so kann man den Werkstückhalter 6 beispielsweise im Sinne des Doppelpfeils 7 oder auch quer dazu auf einem Tisch 8 od. dgl. der Vorrichtung bzw. des Gestells 1 verlagern und anschließend arreteren. However, if the material relative to the machining tool brought into the correct for the processing position, the apparatus and the frame 1 can be the workpiece holder 6, for example in the sense of the double arrow 7, or also od transversely on a table. 8 like. relocate and then arreteren. Beim zu bearbeitenden Werkstoff handelt es sich bevorzugterweise um sogenannten Ultrahartwerkstoff, also beispielsweise Hartmetall, Keramik oder anderes gesintertes oder auf ähnliche Weise hergestelltes Material, das mit herkömmlichen Bearbeitungswerkzeugen nicht oder nur sehr unzulänglich bearbeitet werden kann. When material to be processed is preferably at the so-called ultra-hard material, thus for example tungsten carbide, ceramic or other sintered or prepared in a manner similar material that can not be processed or only very inadequately using conventional machining tools. Die Bearbeitungsvorrichtung besitzt eine Spindel 9, die mittels zweier übereinander angeordneter Lager 10 und 11 gelagert ist. The processing apparatus has a spindle 9 which is supported by means of two superposed bearings 10 and 11. Fig. Diese müssen die auftretenden Radial- und Axialkräfte übertragen. This must transfer the radial and axial forces. Die Spindel kann mittels eines Motors 12, insbesondere Elektromotors, angetrieben werden. The spindle can be driven by a motor 12, in particular electric motor. Der Antrieb erfolgt beispielsweise über einen Zahnriemen 13, der Zahnräder am Motor sowie der Spindel 9 umschlingt. The drive is effected, for example via a toothed belt 13, the gears on the motor and the spindle 9 wraps. Die Spindeldrehzahl ist verhältnismäßig hoch und kann in der Größenordnung von 5.000 bis 8.000 U/min. The spindle speed is relatively high and can be in the order of 5000-8000 U / min. oder noch etwas höher liegen. are or even higher. Soweit erforderlich, kann man die Spindel auch mit etwas geringerer Drehzahl antreiben. Where necessary, you can drive the spindle and at a slightly slower speed. Die Spindellager befinden sich in einem Vorrichtungsteil 14, das mit einer Pinole vergleichbar und im Sinne des Doppelpfeils 15 relativ zum Vorschubkopf 2 auf und ab verschiebbar ist. The spindle bearings are located in a part of the device 14, which is relative to the feed head 2 up and down slidably engaged with a sleeve and comparable in the sense of the double arrow 15 °. Für eine leichtgängige Lagerung sorgt ein Kugelrollkäfig 16. Die Verschiebebewegung in Richtung des Doppelpfeils 15, die nachstehend noch näher erläutert wird, ist gegenüber der Verschiebebewegung des Vorschubkopfs 2 äußerst minimal. For a smooth-running bearing is a ball roll cage ensures 16. The shifting movement in the direction of the double arrow 15, which will be explained in more detail below, is extremely minimal compared to the displacement movement of the feed head. 2 Während der Betriebs wird über die Verschiebebewegung 15, beispielsweise das Werkzeug 4, um den Betrag zugestellt, um welchen es in den Werkstoff 5 eingedrungen ist. During the operation, for example, the tool 4 is the displacement movement 15, to be sent to the amount by which it has penetrated into the material. 5 Die Zustellung erfolgt kontinuierlich über eine äußerst präzise Regelung, welche einen konstanten Auflagedruck des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs auf dem Werksstoff gewährleistet. There is continuous over an extremely precise control, which ensures a constant contact pressure of the ultrasonic machining tool on the material.
  • Am freien Ende der Spindel 9 befindet sich ein vorzugsweise abnehmbarer Ultraschallwandler 17. Dieser ist mit einer Werkzeugaufnahme 18 für das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug 4 ausgestattet. At the free end of the spindle 9, there is a preferably removable ultrasonic transducer 17. This is equipped with a tool holder 18 for the ultrasonic machining tool. 4 Sie kann beispielsweise einen Innenkonus aufweisen, in welchen ein Außenkonus am Befestigungsende des Bearbeitungswerkzeugs 4 eingreift, wobei der Keilwinkel so gewählt ist, daß eine Selbsthemmung gewährleistet ist, wie man das beispielsweise von Zerspanungswerkzeugen mit Morsekegel kennt. They may for example have an internal cone, in which an outer cone engages at the fastening end of the machining tool 4, wherein the wedge angle is selected such that self-locking is ensured, as is known, for example, cutting tools with Morse taper. Denkbar ist aber auch jede andere, insbesondere bei Ultraschall-Bearbeitungsvorrichtungen bekannte Befestigungsart für das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug 4. Aus dem Vorstehenden ergibt sich im übrigen, daß der Ultraschallwandler 17 gewissermaßen den unteren Teil der Spindel 9 bildet. but also any other, in particular at ultrasonic machining apparatuses known for fastening the ultrasonic machining tool 4. From the foregoing it is conceivable, moreover, that the ultrasonic transducer 17 as it were forms the lower part of the spindle. 9 Um einen einwandfreien Rundlauf zu gewährleisten, ist zwischen dem Ultraschallwandler 17 und dem darüber befindlichen Teil der Spindel 9 eine Zentrierung 19 vorgesehen. In order to ensure proper concentricity, is a centering 19 is provided between the ultrasonic transducer 17 and the overlying part of the spindle. 9
  • Der Ultraschallwandler 17 ist mit einem Schwinger 20 bekannter Bauart ausgestattet. The ultrasonic transducer 17 is provided with an oscillator 20 of known design. Dieser ist über zwei in Achsrichtung versetzte Lager 21 und 22 in einem vorzugsweise etwa hülenartigen Ultraschallwandler-Gehäuse 23 gelagert. This is about two staggered in axial direction bearing 21 and stored in a preferably about hülenartigen ultrasonic transducer housing 23 22nd Deren Vertikalabstand ist so gewählt, daß bei eingesetztem Bearbeitungswerkzeug 4 etwa in der Mitte jeder Lagerscheibe ein Schwingungsknoten der Schwingung λ des Schwingungssystems gelegen ist, so daß die Lagerscheiben gegenüber dem Gehäuse 23 in Ruhelage sind. The vertical distance is selected so that in the inserted machining tool 4 is a vibration node of vibration is located λ of the vibration system is about in the middle of each bearing plate, so that the bearing discs are relative to the housing 23 in the rest position. Demgegenüber ist dem Bearbeitungsende des Bearbeitungswerkzeugs 4 ein Schwingungsbauch der Schwingung λ zugeordnet, so daß die Schwingungsenergie dort mit ihrem Maximalwert ausgekoppelt wird. In contrast, a antinode of the vibration is associated with λ, so that the vibration energy is coupled there with its maximum value to the end of processing of the machining tool. 4 Ein um λ hiervon entfernter Schwingungsbauch ist dem inneren Ende der hinteren Endmasse 24 zugeordnet. A remote to λ antinode thereof is associated with the inner end of the rear end mass 24th Unerhalb der letzteren befindet sich ein aus Ultraschall-Gebern 25 und 26 bestehendes Ultraschall-Geberpaar bekannter Bauart, wobei es sich beim Ausführungsbeispiel um sogenannte Piezo-Geber handelt. Unerhalb the latter is located a of ultrasonic transducers 25 and 26 existing ultrasonic transducer couple of known type, wherein it is in the exemplary embodiment are so-called piezoelectric transducer. Sie werden über einen rotatorischen Stromabnehmer 27 mit elektrischem Strom versorgt. They are powered by a rotary current collector 27 with electric current. Letzterer verbleibt bei abgenommenem Ultraschallwandler 17 am oberen Spindelteil. The latter remains when removed ultrasonic transducer 17 at the upper spindle portion.
  • Die Ultraschall-Bearbeitung eines Werkstoffs oder Werkstücks erfordert das Vorhandensein einer sogenannten Suspension. The ultrasonic machining of a work material or workpiece requires the presence of a so-called suspension. Diese besteht aus einem fließfähigen Medium 28, welche "loses Korn" 29 mit sich führt. This consists of a flowable medium 28, which leads "loose grain" 29 with it. Das "lose Korn" besteht aus einzelnen sehr feinen und scharfkantigen Partikelchen, welche durch die Ultraschallwellen wie winzige Meisel gegen die der freien Endfläche des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs 4 gegenüberliegende Teilfläche des Werkstoffs 5 gestoßen werden und dabei winzige Teilchen aus dem Werkstoff heraushauen. The "loose grain" consists of individual very fine and sharp-edged particles which against the free end surface of the ultrasonic machining tool are pushed 4 opposite partial surface of the material 5 by the ultrasonic wave like tiny Meisel while hew tiny particles of the material. Wenn sich das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug nicht dreht, so entsteht aufgrund des Ultraschall-Antriebs des Bearbeitungswerkzeug 4 im Werkstoff 5 eine Vertiefung, deren Querschnittsform mit dem Querschnitt am Bearbeitungsende des Bearbeitungswerkzeugs 4 identisch ist. When the ultrasonic machining tool does not rotate, there arises due to the ultrasonic drive of the machining tool 4 in the material 5 a groove whose cross sectional shape is identical to the cross section at the end of processing of the machining tool. 4
  • Die Suspension 29, 29 wird der Bearbeitungsstelle über eine symbolisch eingezeichnete Einrichtung 30 zugeführt. The suspension 29, 29 is fed to the processing point over a symbolically drawn means 30th Über einen Kanal 31 kann die Suspension abgesaugt werden und dies ist zumindest bei rotierender Spindel 9 auch der Fall. the suspension can be drawn off via a channel 31 and this is at least in rotating spindle 9 also the case. Er durchsetzt das Bear beitungswerkzeug 4 , von dessen Bearbeitungs- zu dessen Befestigungsende und er setzt sich dann im Ultraschallwander 17 fort. He passes through the Bear beitungswerkzeug 4, from its processing to its attachment end and he continues in the ultrasonic transducer 17th Dort ist er in Form eines dünnen Röhrchens vorhanden. There he is in the form of a thin tube. Dieses reicht bis etwa zur Zentrierung 19 oder geringfügig darüber hinaus. This extends to about 19 for centering or slightly beyond. Anschließend handelt es sich bevorzugterweise um eine zentrische Bohrung in der Spindel 9, so wie dies auch beim Bearbeitungswerkzeug 4 vorgesehen ist. Subsequently, as is preferably a central bore in the spindle 9, so provided also during the machining tool. 4 Am oberen Ende kann der zentrische axiale Kanal in einen radialen übergehen, welcher nach außen mündet. At the upper end of the central axial channel may proceed in a radial, which opens to the outside. Die angesaugte Suspension gelangt zunächst in einen Auffangbehälter 32 (Fig. 2), aus welchem es über eine, vorzugsweise dem Boden zugeordnete Öffnung 33 abgeführt werden kann. The suctioned suspension passes initially into a collecting vessel 32 (Fig. 2), from which it is associated with the bottom opening 33 can be discharged via a preferably.
  • Der Auffangbehälter 32 besitzt noch eine zweite Öffnung 34, zu welcher eine Leitung 35 führt. The collecting container 32 still has a second opening 34 to which a line leads 35th Diese ist in nicht näher gezeigter Weise mit der Druckseite einer Spülpumpe verbunden, so daß der Behälter 32 über die Leitung 35, vorzugsweise mit frischer bzw. aufgearbeiteter Suspension gespült werden kann. This is in manner not further shown is connected to the pressure side of a mud pump, so that the container can be rinsed 32 via line 35, preferably with fresh or reclaimed suspension. Im übrigen wird der Behälter gemäß Fig. 2 mittels einer Sicherung 36 gegen Drehen gesichert. In addition, the container according to Fig. 2 is secured against rotation by means of a fuse 36th
  • Wie bereits angedeutet, ist die Spindel 9 mit einer Vorrichtung 37 zum Anpressen des Ultraschallwerkzeugs an den Werkstoff 5 ausgestattet. As already indicated, the spindle 9 is provided with a device 37 for pressing the ultrasonic tool on the material. 5 Diese ist beim Ausführungsbeispiel mit einer Vorrichtung 38 für einen Gewichtsausgleich kombiniert. This is combined with the exemplary embodiment of a device 38 for weight compensation. Bevorzugterweise handelt es sich dabei um eine pneumatisch oder hydraulisch arbeitende Vorrichtung, wobei im Falle des Ausführungsbeispiels der pneumatischen Hilfsenergie der Vorzug gegeben wird. Preferably, these are a pneumatic or hydraulic operating device, being given in the case of the embodiment of the pneumatic power supply of the preference.
  • Die gegenüber dem Vorschubkopf 2 verschiebbaren zusammenhängenden Teile sind beispielsweise über einen Haltedorn 39 mit einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden. The opposite the feed head 2 movable contiguous parts are connected for example via a mounting mandrel 39 with a hydraulic or pneumatic drive. Dabei kann es sich um einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder oder wie beim Ausführungsbeispiel um ein Gehäuse 40 mit wenigstens einer Membrane 41 handeln. It may be a double-acting cylinder or as in the embodiment of a housing 40 having at least one membrane 41st Um Dichtungen am Durchtritt des Haltedorns 39 durch das Gehäuse 40 zu vermeiden, sieht eine bevorzugte Ausbildung der Vorrichtung vor, daß sich unterhalb der Membrane 41 eine zusätzliche, nach unten hin abgestützte Membrane 42 befindet. To avoid seals at the passage of the mounting mandrel 39 through the housing 40, in a preferred embodiment of the apparatus in that an additional, supported towards the bottom diaphragm is located below the membrane 41 42nd Beide Membranen sind innen und außen dicht eingespannt. Both membranes are tightly clamped inside and outside. Der oberhalb der Membrane 41 gelegene Druckraum 43 ist mit einer Druckleitung 44 pneumatisch bzw. hydraulisch verbunden, während eine weitere Druckleitung 45 in den zweiten Druckraum 46 mündet. The preferred above the diaphragm 41 pressure chamber 43 is connected pneumatically or hydraulically to a pressure line 44, while a further pressure line opens into the second pressure chamber 46 45th Weil die zusätzliche Membrane 42 nach unten hin nicht ausweichen kann, bewirkt eine Erhöhung des Druckes im zweiten Druckraum 46 ein Anheben des Haltedorns 39 und aller daran gehaltenen Teile im Sinne des Pfeils 47. Somit kann man über die Leitung 45 das Bearbeitungswerkzeug 4 so weit vom Werkstoff 5 "abheben", daß es diesen zwar gerade noch berührt, aber keine aus dem Gewicht herrührende Druckkraft darauf ausübt. Because the additional diaphragm 42 can not move downwards, increasing the pressure in the second pressure chamber 46 causes a lifting of the mounting mandrel 39 and all the parts supported thereon in the direction of the arrow 47. Thus, one can via the line 45, the machining tool 4 as far from material 5 "stand out" that it indeed barely touched this, but does not exercise derived from the weight of pressure force it. Demnach dient also die Vorrichtung 38 zum Gewichtsausgleich bzw. zur Festlegung eines Nullpunkts für die Anpressung des Bearbeitungswerkzeugs 4 am Werkstoff 5. Wenn die Auflagekraft des Bearbeitungswerkzeugs 4 auf Null einreguliert ist, so kann man einen Weggeber 48 ebenfalls auf Null stel len. Accordingly, therefore, the device 38 serves to balance the weight or for determining a zero point for the contact pressure of the machining tool 4 on the material 5. When the bearing force of the machining tool 4 is controlled to zero, it can be a displacement sensor 48 also stel to zero len. Mit seiner Hilfe kann man die Relativbewegung des Bearbeitungswerkzeugs 4 gegenüber dem normalerweise feststehenden Vorschubkopf 2 ermitteln. With its help, can determine the relative movement of the machining tool 4 relative to the normally stationary feed head. 2 Diese gibt ein Maß für die Bearbeitungstiefe ab und zugleich auch ein Signal für das notwendige Nachstellen des Bearbeitungswerkzeugs mit Hilfe der Vorrichtung 37. Letztere kann infolgedessen ein konstantes Andrücken des Ultraschall-Bearbeitungswerkzeugs an den Werkstoff unabhängig von der jeweiligen Tiefe der Bearbeitung gewährleisten. These outputs a measure of the machining depth and at the same time also a signal for the necessary adjustment of the machining tool with the aid of the device 37. The latter can consequently ensure a constant pressing of the ultrasonic machining tool to the material regardless of the depth of machining. Es ist leicht einzusehen, daß man durch eine Erhöhung des Druckes im Druckraum 43 das notwendige Nachstellen des Bearbeitungserkzeugs 4 bewirken kann. It is easy to see that one can effect the necessary adjustment of the Bearbeitungserkzeugs 4 by an increase in pressure in the pressure chamber 43rd Hierbei ist zu beachten, daß mit dem Absinken des Bearbeitungswerkzeugs und damit einem Durchbiegen der Membrane 41 nach unten der Druck im Raum 43 im Verhältnis zur Raumvergrößerung abfällt. It should be noted that decreases with the decrease of the machining tool and thus a deflection of the diaphragm 41 downward, the pressure in the space 43 relative to the compartment extension. Durch ständige Kompensation läßt sich dieser Druck konstant halten, was natürlich eine Überwachung des Druckes durch einen geeigneten Druckggeber voraussetzt, der über eine geeignete Steuerung die Zufuhr von Druckmedium über die Leitung 44 bewirkt. By constant compensation, this pressure can be kept constant, which of course implies a monitoring of the pressure by a suitable Druckggeber which causes via a suitable control the supply of pressure medium via the line 44th Im übrigen ist es wohl selbstverständlich, daß der Ultraschallwandler 17 in bekannter Weise auch einen nicht näher gezeigten Ultraschalltransformator enthält. Moreover, it is well understood that the ultrasonic transducer includes an ultrasonic transformer not shown in detail in a known manner 17th
  • Es bleibt noch nachzutragen, daß ein oberes Lager 49 der Spindel 9 mittels einer Scheibe 50 vor einer Beschädigung durch die Suspension geschützt ist und eine weitere Scheibe 51 ein darüber befindliches weiteres oberes Lager 52 in gleicher Weise schützt. It remains to be added that an upper bearing 49 of the spindle 9 is protected by a disc 50 from damage due to the suspension 51 and an overlying befindliches another upper bearing 52 protects a further disk in the same manner. Der Abstand der Scheiben vom Auffangbehälter 32 ist in vorteilhafter Weise außerordentlich gering und im Sinne einer Spaltdich tung od. dgl. ausgeführt. The spacing of the discs from the collecting container 32 is extremely small in an advantageous manner and od in terms of a gap like tung. Like. Executed. Die obere Kanalmündung 53, über welche die angesaugte Suspension in den Auffangbehälter 32 gelangt, befindet sich selbstverständlich zwischen den beiden Scheiben 50 und 51. Im übrigen erfolgt das Ansaugen durch die Erzeugung eines entsprechenden Unterdrucks im Auffangbehälter 32. The upper duct opening 53, through which the aspirated suspension passes into the collecting container 32 is, of course, between the two discs 50 and 51. Furthermore, the suction is carried out by generating a corresponding negative pressure in the collecting container 32nd
  • Wie vorstehend bereits erläutert wurde, kann mit dem Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug 4 im herkömmlicher Weise gearbeitet werden, wobei man es mit geringer Drehzahl oder auch nur absatzweise um einen bestimmten Winkelgrad drehen kann. As already explained above, can be used with the ultrasonic machining tool 4 in a conventional manner, it being possible to rotate it at a low speed, or even intermittently at a certain angle degrees. Das Drehen mit geringer Drehzahl gewährleistet eine rotationssymmetrische Bohrung auch bei nicht hundertprozentig rundem oder bewußt unrundem Querschnitt des Bearbeitungswerkzeugs am freien Ende. Rotating at low speed to ensure a rotationally symmetrical drilling even if not perfectly round or conscious non-circular cross-section of the processing tool at the free end. Wenn man jedoch das Bearbeitungswerkzeug mit hoher Drehzahl antreibt, so daß eine im Hinblick auf den zu bearbeitenden Werkstoff ausreichend große Umfangsgeschwindigkeit am Außenumfang des bearbeitenden Endes des Ultraschall-Werkzeugs 4 vorliegt, so wird der normalen Ultraschall-Bearbeitung eine weitere Bearbeitung überlagert, die ebenfalls von der zugeführten Suspension bzw. dem darin enthaltenen losen Korn 29 bewirkt wird und zwar in der Weise, wie man das beim Läppen, Schleifen mit losem Korn oder vergleichbaren mechanischen Bearbeitungsverfahren kennt. However, when driving the machining tool at a high speed, so that there is sufficient large circumferential velocity at the outer periphery of the end machined of the ultrasonic tool 4 with respect to the material to be machined, the normal ultrasonic machining is superimposed on further processing, also by the fed suspension or the contained loose grain is effected 29 and in the manner, as is known in lapping, grinding with loose grain or comparable mechanical machining methods. Das lose Korn wird vom sich schnell drehenden Bearbeitungswerkzeug in Drehrichtung mitgenommen und es findet damit auch eine Bearbeitung an der Bohrungswandung statt. The loose grain is carried along by the rapidly rotating cutting tool in the direction of rotation and thus it is also a processing on the bore instead. Infolgedessen wird der Bohrungsdurchmesser um etwa zweifache Korngröße größer als es dem Durchmesser des Bearbei tungswerkzeugs 4 bzw. dessen Flugkreisdurchmesser entspricht. the bore diameter Consequently, by about two times the grain size larger than the diameter of the machining tool 4 tung respectively whose circle diameter. Diese kombinierte Ultraschall- und Schleif- oder Läppbearbeitung ermöglicht eine wesentliche Beschleunigung bei der Erstellung einer Bohrung. This combined ultrasonic and grinding operation or lapping operation allows a significant acceleration in the creation of a bore. Im übrigen kann man aus dieser Bohrung durchaus auch einen Längsschlitz machen, wenn man eine Relativbewegung zwischen Bearbeitungswerkzeug und Werkstück, beispielsweise im Sinne des Doppelpfeils 7 oder in anderer Querrichtung vorsieht. Incidentally, one can also make a longitudinal slit from this hole absolutely, if it is provided a relative movement between machining tool and the workpiece, for example in the sense of the double arrow 7 or in the other transverse direction. Bei einer geschlossenen Nut läßt sich so mit einem verhältnismäßig kleinen Bearbeitungswerkzeug ein großer Durchbruch sehr schnell schaffen. In a closed groove a major breakthrough can be so with a relatively small processing tool to create very quickly. Dieser Durchbruch kann im Rahmen der Querverschiebemöglichkeit eine beliebige Form aufweisen. This breakthrough can be of any shape within the cross displacement possibility. Selbstverständlich wird die Querverschiebung zweckmäßigerweise über eine Steuerung der Maschine bewirkt, wobei der Quervorschub entsprechend den zu berücksichtigenden Parametern wie Werkstoff, Querschnitt des Bearbeitungswerkzeugs sowie Leistung des Drehantriebs und des Ultraschall-Antriebs festzulegen ist. Of course, the transverse displacement is conveniently effected through a control of the machine, the cross-feed is set in accordance with the parameters to be considered as material, the cross-section of the working tool as well as power of the rotary drive and of the ultrasonic actuator.

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Bearbeitung von sehr hartem Werkstoff (5) mittels eines Bearbeitungswerkzeugs (4) und in einem fließfähigen Medium (28) enthaltenem losen Korn (29), wobei das Bearbeitungswerkzeug (4) in einer Werkzeugaufnahme (18) einer rotierend antreibbaren Spindel (9) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Spindelende als Ultraschallwandler (17) ausgebildet oder mit einem solchen verbunden ist, wobei sich die Werkzeug-Aufnahme (18) am Ende des Ultraschallwandlers (17) befindet. (1. A device for machining of very hard material (5) by means of a machining tool (4) and in a flowable medium (28) contained loose particles (29), wherein the machining tool (4) in a tool holder (18) of a rotationally drivable spindle 9) is maintained, characterized in that the free end of the spindle (as an ultrasonic transducer 17) formed or is connected to such, wherein the tool holder (18) is at the end of the ultrasonic transducer (17).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallwander (17) abnehmbar gehalten ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the ultrasonic transducer (17) is detachably held.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (20) des Ultraschallwandlers (17) über zwei in Achsrichtung versetzte Lager (21, 22) in einem, insbesondere hülsenartigen, Ultraschallwandler-Gehäuse (23) gehalten ist, wobei der Abstand der Lager (21, 22) bei mitschwingendem Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug (4) etwa λ /2 beträgt und den Lagern (21, 22) benachbarte Schwingungsknoten zugeordnet sind. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the vibrator (20) of the ultrasonic transducer (17) offset two in the axial direction bearings (21, 22) in an, in particular sleeve-shaped, ultrasound transducer housing (23) is held, wherein the spacing of the bearings (21, 22) at mitschwingendem ultrasonic machining tool (4) is approximately λ / 2 and the bearings (21, 22) are associated with adjacent nodal points.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem vom Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug (4) entfernten Lager (21) des Schwingers (20) und einer inneren Endmasse (24) ein Ultraschall-Geberpaar (25, 26) befindet und die Spindel (9) mit einem rotatorischen Stromabnehmer (27) hierfür ausgestattet ist. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that between remote to the ultrasonic machining tool (4), bearing (21) of the vibrator (20) and an inner end mass (24), an ultrasonic transducer pair (25, 26) and the spindle (9) is equipped with a rotary current collector (27) for this purpose.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweifach gelagerte Spindel (9), wobei sich die Spindellager (10, 11) in Gebrauchslage der Vorrichtung oberhalb des Ultraschallwandlers (17) befinden. are 5. A device according to at least one of the preceding claims, characterized by a dual bearing spindle (9), wherein the spindle bearing (10, 11) in the position of use of the apparatus above the ultrasonic transducer (17).
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug (4), der Ultraschallwandler (17) und die Spindel (9) bzw. der über dem Ultraschallwandler befindliche Teil der Spindel mit einem gemeinsamen Absaugkanal (31) für das fließfähige Medium (28) mit dem losen Korn (29) ausgestattet sind. 6. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic cutting tool (4), the ultrasonic transducer (17) and the spindle (9) or the part of the spindle located above the ultrasonic transducer to a common suction duct (31) are provided for the flowable medium (28) with loose grain (29).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (31) das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug (4), den Ultraschall-Wandler (17) und zumindest einen wesentlichen Teil der Spindel (9) in axialer Richtung, vorzugsweise zentrisch, durchsetzt, wobei eine obere Kanalmündung (53) mit einem Behälter (32) verbunden ist oder sich innerhalb eines Behälters befindet. 7. The device according to claim 6, characterized in that the channel (31), the ultrasonic machining tool (4), the ultrasonic transducer (17) and at least a substantial part of the spindle (9) in the axial direction, preferably centrally, by sets, wherein an upper or channel mouth (53) with a container (32) is located within a container.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Auf fangbehälter (32) am oberen Spindelende mit zumindest einer Abflußöffnung (33) für das aufgefangene Medium. 8. Apparatus according to claim 7, characterized by an up collecting container (32) at the upper end of the spindle with at least one outflow opening (33) for the collected medium.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine zweite Öffnung (34) des Auffangbehälters (32), die über eine Leitung (35), einen Kanal od. dgl. mit der Druckseite einer Spülpumpe verbunden ist. 9. Apparatus according to claim 8, characterized by a second opening (34) of the collecting container (32) via a line (35), a channel od. Like. Is connected to the pressure side of a wash pump.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (31) zumindest im Bereich des Ultraschallwandlers (17) durch ein vorzugsweise zentrisches Röhrchen des letzteren gebildet ist. 10. The device according to at least one of claims 6 to 9, characterized in that the suction channel (31) at least in the region of the ultrasonic transducer (17) is formed by a preferably centric tubes of the latter.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (9) mit einer Vorrichtung zum Gewichtsausgleich (38) verbunden ist. 11. The device according to at least one of claims 5 to 10, characterized in that the spindle (9) with a device for balancing (38) is connected.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Gewichtsausgleich (38) zugleich auch eine Vorrichtung (37) zur Anpressung des Bearbeitungswerkzeugs (4) am Werkstoff (5) bildet oder sie damit verbunden ist. 12. The device according to claim 11, characterized in that the device for weight compensation (38) at the same time a device (37) for pressing the machining tool (4) forms the material (5) or is connected thereto.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Vorrichtung (37, 38) zum Gewichtsausgleich und zur Werkzeuganpressung als pneumatische oder hydraulische Vorrichtung ausgebildet ist und einen doppelt wirkenden Arbeitszy linder oder zumindest eine in einem doppelt wirkenden Gehäuse (40) eingespannte Membrane (41) aufweist, wobei die beidseits des Kolbens des Arbeitszylinders bzw. beidseits der Membrane (41) gelegene Räume (43 und 46) mit je einer hydraulischen oder pneumatischen Druckquelle verbunden (44, 45) sind. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a common device (37, 38) for weight compensation and Werkzeuganpressung is designed as a pneumatic or hydraulic device, and a double-acting Arbeitszy alleviating or at least in a double-acting casing (40) clamped diaphragm (41), wherein the points of both sides of the piston of the working cylinder respectively on both sides of the membrane (41), spaces (43 and 46) each having a hydraulic or pneumatic pressure source (44, 45).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Membrane (41) der gemeinsamen Vorrichtung (37, 38) eine zusätzliche Membrane (42) eingespannt und der Raum (46) zwischen den Membranen (41, 42) mit einer der Druckquellen verbunden (45) ist. 14. The apparatus according to claim 13, characterized in that below the diaphragm (41) of the joint device (37, 38) clamped in an additional membrane (42) and the space (46) between the diaphragms (41, 42) with one of the pressure sources connected (45).
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (18) konisch ausgebildet ist und das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug (4) einen passenden Gegenkonus am Außenende aufweist. 15. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tool holder (18) is conical and the ultrasonic machining tool (4) has a matching counter-cone at the outer end.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb (12) der Spindel (9) absatzweise einschaltbar ist. 16. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rotary drive (12) of the spindle (9) is intermittently switched.
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschall-Bearbeitungswerkzeug (4) und/oder der Werkstoff (5) quer zur Spindelachse verlagerbar ist bzw. sind. 17. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ultrasonic machining tool (4) and / or the material (5) is transverse to the spindle axis and are displaceable.
18. Verfahren zum Bearbeiten eines sehr harten Werkstoffs mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der fließfähige Träger mit dem darin enthaltenen losen Korn über einen Spaltraum zwischen dem mit hoher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Werkzeug und der Bearbeitungsstelle des Werkstoffs zur geometrischen Achse hin abgesaugt wird, wobei durch das lose Korn Werkstoffteilchen abgetragen werden, und daß der Spaltraum mittels Ultraschall periodisch verengbar ist, wodurch der Durchströmbewegung des losen Korns das Bearbeiten verstärkende Stoßimpulse überlagert werden. 18. A method for processing a very hard material with a device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flowable carrier having contained therein the loose grain across a gap space between the rotating at a high peripheral speed of the tool and the machining point of the material to the geometrical axis is sucked out wherein are removed by the loose grain material particles, and that the gap is periodic be narrowed by means of ultrasound, whereby the machining reinforcing shock pulses are superimposed on the Durchströmbewegung of the loose grain.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0490842A1 (en) * 1990-12-10 1992-06-17 TOFREN MACCHINE S.p.A. Vibrating system for treating lapideous materials by means of abrasives
EP0591104A1 (en) * 1992-10-01 1994-04-06 EROSONIC AG i.K. Apparatus for ultra-sonic eroding of a workpiece
EP0646435A1 (en) * 1993-09-30 1995-04-05 Taga Electric Co. Ltd. Rotary machining device, body thereof, and rotary tools therefor
WO2010076230A1 (en) * 2009-01-05 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Handheld electric machine tool
GB2475953A (en) * 2009-12-01 2011-06-08 Bosch Gmbh Robert Blade equipped garden equipment comprising an excitation actuator
CN102476304A (en) * 2010-11-23 2012-05-30 财团法人金属工业研究发展中心 Modular ultrasonic wave vibration processing device
US20120184184A1 (en) * 2009-08-21 2012-07-19 Snecma Tool for machining a cmc by milling and ultrasonic abrasion

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4444853B4 (en) * 1994-12-16 2006-09-28 Hilti Ag Hand device for material-removing machining with electroacoustic transducer for generating ultrasonic vibrations

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB806427A (en) * 1956-02-28 1958-12-23 Technical Ceramics Ltd Improvements in or relating to the drilling of hard brittle materials
GB968266A (en) * 1960-09-08 1964-09-02 Vladimir Nikolaevich Barke The ultrasonic machine tool
US3614484A (en) * 1970-03-25 1971-10-19 Branson Instr Ultrasonic motion adapter for a machine tool
WO1983000832A1 (en) * 1981-08-28 1983-03-17 Licentia Gmbh Ultrasonic drilling device
EP0124690A1 (en) * 1983-02-26 1984-11-14 Mafell-Maschinenfabrik Rudolf Mey GmbH &amp; Co. KG Method of ultrasonically machining a material or work piece, and device for carrying out the method
FR2579123A1 (en) * 1985-03-21 1986-09-26 Hansen Dieter Ag Tool for machining components by ultrasound vibrations

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB806427A (en) * 1956-02-28 1958-12-23 Technical Ceramics Ltd Improvements in or relating to the drilling of hard brittle materials
GB968266A (en) * 1960-09-08 1964-09-02 Vladimir Nikolaevich Barke The ultrasonic machine tool
US3614484A (en) * 1970-03-25 1971-10-19 Branson Instr Ultrasonic motion adapter for a machine tool
WO1983000832A1 (en) * 1981-08-28 1983-03-17 Licentia Gmbh Ultrasonic drilling device
EP0124690A1 (en) * 1983-02-26 1984-11-14 Mafell-Maschinenfabrik Rudolf Mey GmbH &amp; Co. KG Method of ultrasonically machining a material or work piece, and device for carrying out the method
FR2579123A1 (en) * 1985-03-21 1986-09-26 Hansen Dieter Ag Tool for machining components by ultrasound vibrations

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0490842A1 (en) * 1990-12-10 1992-06-17 TOFREN MACCHINE S.p.A. Vibrating system for treating lapideous materials by means of abrasives
EP0591104A1 (en) * 1992-10-01 1994-04-06 EROSONIC AG i.K. Apparatus for ultra-sonic eroding of a workpiece
EP0646435A1 (en) * 1993-09-30 1995-04-05 Taga Electric Co. Ltd. Rotary machining device, body thereof, and rotary tools therefor
WO2010076230A1 (en) * 2009-01-05 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Handheld electric machine tool
EP2644320A1 (en) * 2009-01-05 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Handheld electric power tool
CN102271865B (en) * 2009-01-05 2015-11-25 罗伯特·博世有限公司 Hand-held power tool
US20120184184A1 (en) * 2009-08-21 2012-07-19 Snecma Tool for machining a cmc by milling and ultrasonic abrasion
GB2475953A (en) * 2009-12-01 2011-06-08 Bosch Gmbh Robert Blade equipped garden equipment comprising an excitation actuator
GB2475953B (en) * 2009-12-01 2012-02-15 Bosch Gmbh Robert Blade-equipped garden equipment
CN102476304A (en) * 2010-11-23 2012-05-30 财团法人金属工业研究发展中心 Modular ultrasonic wave vibration processing device

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Publication number Publication date
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DE8805832U1 (en) 1988-07-07

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