JP2000334601A - Torsional vibration cutting device - Google Patents

Torsional vibration cutting device

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JP2000334601A
JP2000334601A JP11148888A JP14888899A JP2000334601A JP 2000334601 A JP2000334601 A JP 2000334601A JP 11148888 A JP11148888 A JP 11148888A JP 14888899 A JP14888899 A JP 14888899A JP 2000334601 A JP2000334601 A JP 2000334601A
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JP
Japan
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tip
vibrating body
cutting
mounting groove
cutting tip
Prior art date
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JP11148888A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Suzuki
秀幸 鈴木
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Fuji Industrial Co Ltd
Fuji Kogyo KK
Original Assignee
Fuji Industrial Co Ltd
Fuji Kogyo KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a stable cutting state by screwing a cap screw on one of opposed groove side parts of a tip mounting groove, providing a tip seating surface on the other of the opposed groove side parts of the tip mounting groove and pressing and holding a cutting tip seated on the tip seating surface on the tip seating surface by the cap screw. SOLUTION: A vibrating body 14 constitutes a cutter mounting part 64 by a tip mounting groove 65 recessed on a tip outer peripheral part of a horn 23 and a screw inserting and fixing part 66 notched and formed on the tip outer peripheral part. A cap screw 63 is screwed in a female screw part 66A of the screw inserting and fixing part 66 formed on one of opposed groove side parts of the tip mounting groove 65, a tip seating surface 67 is provided on the other, and cutting tip 61 seated on the tip seating surface 67 and a pressing metal 62 are pressed and held on the tip seating surface 67 by the cap screw 63. As a result, unbalance of moment of inertia around a center axis of the vibrating body 14 can be reduced. Vibration energy generated by a torsional vibrating body is stably supplied to cutting tip 61 and a stable cutting state can be secured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はねじり振動切削装置
に関する。
[0001] The present invention relates to a torsional vibration cutting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ねじり振動子により駆動される振動体に
切削チップを設けて振動切削装置を構成することが考え
られる。このとき、ねじり振動切削装置は、図9に示す
如く、ねじり振動の振幅が最大となる振動体1の外周部
に刃物取付部2を切欠形成し、この刃物取付部2に着座
させた切削チップ3を取付ねじ4で取付けることが考え
られる。
2. Description of the Related Art It is conceivable to construct a vibration cutting apparatus by providing a cutting tip on a vibrating body driven by a torsional vibrator. At this time, as shown in FIG. 9, the torsional vibration cutting device cuts the blade mounting portion 2 on the outer peripheral portion of the vibrating body 1 where the amplitude of the torsional vibration is maximum, and the cutting tip is seated on the blade mounting portion 2. It is conceivable to mount 3 with mounting screws 4.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には以下の問題点がある。 切削チップ3は振動体1の周方向の片側でしか該振動
体1に保持されず、振動体1のねじり振動の加振力をそ
の片側からしか付与されない。従って、振動体1が発生
するねじり振動エネルギを切削チップ3に安定供給して
安定した切削状態を確保することに困難がある。
However, the prior art has the following problems. The cutting tip 3 is held by the vibrating body 1 only on one side in the circumferential direction of the vibrating body 1, and the torsional vibration of the vibrating body 1 is applied only from one side thereof. Therefore, it is difficult to stably supply the torsional vibration energy generated by the vibrating body 1 to the cutting tip 3 to secure a stable cutting state.

【0004】刃物取付部2が振動体1の周方向の1ヵ
所に設けられているにすぎず、振動体1の中心軸まわり
の慣性モーメントの不釣合いが増大し、これが振動体1
のねじり振動の安定を阻害し、また異常振動を誘起す
る。従って、振動体1が発生するねじり振動エネルギを
切削チップ3に安定供給して安定した切削状態を確保す
ることに困難がある。
[0004] The blade mounting portion 2 is provided only at one location in the circumferential direction of the vibrating body 1, and the unbalance of the moment of inertia about the central axis of the vibrating body 1 increases.
It hinders the stability of torsional vibration and induces abnormal vibration. Therefore, it is difficult to stably supply the torsional vibration energy generated by the vibrating body 1 to the cutting tip 3 to secure a stable cutting state.

【0005】本発明の課題は、ねじり振動体が発生する
振動エネルギを切削チップに安定供給し、安定した切削
状態を確保することにある。
It is an object of the present invention to stably supply vibration energy generated by a torsional vibrator to a cutting tip and to secure a stable cutting state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、ねじり振動子により駆動される振動体の外周部に設
けた刃物取付部に切削チップを取付けてなるねじり振動
切削装置において、前記刃物取付部が振動体の外周部に
凹設したチップ取付溝を備えてなり、該チップ取付溝の
相対する溝側部の一方に押えねじを螺着し、該チップ取
付溝の相対する溝側部の他方にチップ着座面を設け、チ
ップ着座面に着座させた切削チップを押えねじで該チッ
プ着座面に押圧保持可能としてなる用にしたものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a torsional vibration cutting apparatus comprising a cutting tip mounted on a blade mounting portion provided on an outer peripheral portion of a vibrator driven by a torsional vibrator. The blade mounting portion is provided with a chip mounting groove recessed in an outer peripheral portion of the vibrating body, and a holding screw is screwed into one of the opposite groove side portions of the chip mounting groove, and the chip mounting groove is opposed to the chip mounting groove. A chip seating surface is provided on the other of the side portions so that a cutting tip seated on the chip seating surface can be pressed and held on the chip seating surface with a holding screw.

【0007】請求項2に記載の本発明は、ねじり振動子
により駆動される振動体の外周部に設けた刃物取付部に
切削チップを取付けてなるねじり振動切削装置におい
て、前記振動体の外周部の周方向複数位置に、複数の刃
物取付部のそれぞれを等分配置してなるようにしたもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a torsional vibration cutting apparatus comprising a cutting tip mounted on a blade mounting portion provided on an outer peripheral portion of a vibrating body driven by a torsional vibrator. , A plurality of blade attachment portions are equally arranged at a plurality of positions in the circumferential direction.

【0008】請求項3に記載の本発明は、ねじり振動子
により駆動される振動体の外周部に設けた刃物取付部に
切削チップを取付けてなるねじり振動切削装置におい
て、前記刃物取付部が振動体の外周部で、該振動体の半
径方向の外方に向けて狹幅となるくさび状のチップ取付
溝を備えてなり、該振動体の該チップ取付溝の背面側に
押えねじを螺着し、チップ取付溝に装着したくさび状の
切削チップを押えねじで押圧して該チップ取付溝にくさ
び結合してなるようにしたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a torsional vibration cutting apparatus comprising a cutting tip mounted on a blade mounting portion provided on an outer peripheral portion of a vibrating body driven by a torsional vibrator, wherein the blade mounting portion vibrates. A wedge-shaped chip mounting groove having a narrow width toward the outside in the radial direction of the vibrating body is provided on an outer peripheral portion of the vibrating body, and a holding screw is screwed on a back side of the chip mounting groove of the vibrating body. The wedge-shaped cutting tip mounted in the chip mounting groove is pressed by a holding screw to be wedge-bonded to the chip mounting groove.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の本発明によれば下記の作用があ
る。 切削チップを、ねじり振動の振幅が最大となる振動体
の外周部に取付けるに際し、該切削チップをチップ取付
溝の内部で、該チップ取付溝の一側のチップ着座面と他
側の押えねじとにより、振動体の周方向の双方から挟持
するものとなる。これにより、振動体の発生するねじり
振動の加振力を両側から付与され、振動体が発生するね
じり振動エネルギを切削チップに安定供給して安定した
切削状態を確保できる。
According to the first aspect of the present invention, the following operations are provided. When mounting the cutting tip on the outer peripheral portion of the vibrating body where the amplitude of the torsional vibration is maximized, the cutting tip is placed inside the chip mounting groove, with the chip seating surface on one side of the chip mounting groove and the holding screw on the other side. Accordingly, the vibrating body is sandwiched from both sides in the circumferential direction. Thereby, the exciting force of the torsional vibration generated by the vibrating body is applied from both sides, and the torsional vibration energy generated by the vibrating body is stably supplied to the cutting tip, so that a stable cutting state can be secured.

【0010】請求項2の本発明によれば下記、の作
用がある。 刃物取付部を振動体の周方向の複数位置に等分配置し
たから、振動体の中心軸まわりの慣性モーメントの不釣
合いを低減できる。これにより、振動体のねじり振動の
安定を阻害することなく、且つ異常振動を誘起すること
もなく、刃物取付部を形成でき、振動体が発生するねじ
り振動エネルギを切削チップに安定供給して安定した切
削状態を確保できる。
According to the second aspect of the present invention, the following operations are provided. Since the blade mounting portions are equally arranged at a plurality of positions in the circumferential direction of the vibrating body, it is possible to reduce the unbalance of the moment of inertia around the central axis of the vibrating body. As a result, the blade mounting portion can be formed without hindering the stability of the torsional vibration of the vibrating body and without inducing abnormal vibration, and the torsional vibration energy generated by the vibrating body is stably supplied to the cutting tip to be stable. Cutting condition can be secured.

【0011】1つの振動体に同時に複数種類の切削チ
ップを取着でき、複数種類の切削チップの使用の度に振
動体を交換する必要がなく、切削作業性を向上できる。
[0011] A plurality of types of cutting tips can be simultaneously attached to one vibrating body, and there is no need to replace the vibrating body each time a plurality of types of cutting tips are used, so that cutting workability can be improved.

【0012】請求項3の本発明によれば下記〜の作
用がある。 切削チップを振動体に設けたくさび状のチップ取付溝
にくさび結合するものであり、切削チップを振動体の周
方向の双方向から挟持するものとなる。これにより、振
動体が発生するねじり振動の加振力を両側から付与さ
れ、振動体が発生するねじり振動エネルギを切削チップ
に安定供給して安定した切削状態を確保できる。
According to the third aspect of the present invention, the following effects are obtained. The cutting tip is wedge-coupled to a wedge-shaped tip mounting groove provided on the vibrating body, and the cutting tip is sandwiched from both sides in the circumferential direction of the vibrating body. Thereby, the exciting force of the torsional vibration generated by the vibrating body is applied from both sides, and the torsional vibration energy generated by the vibrating body is stably supplied to the cutting tip, so that a stable cutting state can be secured.

【0013】切削チップを振動体のチップ取付溝にく
さび結合するものであり、切削チップの先端の切刃部分
だけをチップ取付溝の外に突出配置せしめることによ
り、切削チップの全体が振動体に相対変位することのな
い強固な締結状態を付与される。また、切削チップが自
らくさびであって締結部品としての機能を有しているた
め、切削チップのための締結部品点数を減少し、切削チ
ップと振動体との間の発熱面の低減、締結部品の質量の
存在に起因するねじり振動伝達効率の低減を図ることが
できる。これらにより、切削チップは振動体が本来付与
する振動と同じ振動をより確実に誘起せしめられるもの
となり、振動体が発生するねじり振動エネルギを切削チ
ップに安定供給して安定した切削状態を確保できる。
The cutting tip is wedge-coupled to the tip mounting groove of the vibrating body. By arranging only the cutting edge at the tip of the cutting tip so as to protrude out of the chip mounting groove, the entire cutting tip is connected to the vibrating body. A strong fastening state without relative displacement is provided. In addition, since the cutting tip is a wedge itself and has a function as a fastening part, the number of fastening parts for the cutting tip is reduced, a heating surface between the cutting tip and the vibrating body is reduced, and the fastening part is reduced. , The torsional vibration transmission efficiency caused by the presence of the mass can be reduced. Thus, the cutting tip can more reliably induce the same vibration as the vibration originally given by the vibrating body, and can stably supply the torsional vibration energy generated by the vibrating body to the cutting tip to secure a stable cutting state.

【0014】切削チップを振動体のチップ取付溝にく
さび結合するものであり、切削チップの先端の切刃部分
だけをチップ取付溝の外に突出配置せしめ、切削チップ
と押えねじの大部分を、振動体のねじり振動の変位が小
さく、振動に及ぼす影響が最小となる振動体の中心軸側
に内蔵することにより、少ないエネルギで効率良く、安
定した高出力パワーのねじり振動を振動体に維持でき
る。
The cutting tip is wedge-coupled to the tip mounting groove of the vibrating body. Only the cutting edge at the tip of the cutting tip is arranged to protrude out of the chip mounting groove. The torsional vibration of the vibrating body is small, and the effect on the vibration is minimized. By installing the vibrating body on the center axis side, torsional vibration with stable and high output power can be maintained efficiently with little energy. .

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は超音波振動切削装置を示す
模式図、図2は超音波振動体を示す模式図、図3はねじ
り振動子を示す模式図、図4は刃物台を示す模式図、図
5は第1実施形態の振動体の刃物取付部への刃物取付状
態を示す模式図、図6は振動体の刃物取付部を示す模式
図、図7は第2実施形態の振動体の刃物取付部への刃物
取付状態を示す模式図、図8は第3実施形態の振動体の
刃物取付部への刃物取付状態を示す模式図、図9は従来
技術を示す模式図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic diagram showing an ultrasonic vibration cutting device, FIG. 2 is a schematic diagram showing an ultrasonic vibrator, FIG. 3 is a schematic diagram showing a torsional vibrator, and FIG. FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the blade of the first embodiment is mounted on the blade mounting portion, FIG. 6 is a schematic view showing a blade mounting portion of the vibration body, and FIG. 7 is a vibration diagram of the second embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a blade attachment state to a blade attachment portion of a body, FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a blade attachment state to a blade attachment portion of a vibrating body according to a third embodiment, and FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a conventional technique. .

【0016】(超音波振動切削装置10)(図1) 超音波振動切削装置10は、図1(A)に示す如く、フ
ライス盤類似型であり、コラム11にテーブル12を支
持するとともに、刃物台13を支持し、この刃物台13
にねじり振動モードの超音波振動体14(後述するねじ
り振動子21により駆動される)を保持し、超音波振動
体14の先端部に刃物15を着脱可能とされている。1
01は金属、樹脂、ゴム等の工作物である。
(Ultrasonic Vibration Cutting Apparatus 10) (FIG. 1) The ultrasonic vibration cutting apparatus 10 is a milling machine-like type as shown in FIG. 1 (A), supporting a table 12 on a column 11 and a tool post. 13 and the tool rest 13
An ultrasonic vibrator 14 (driven by a torsion vibrator 21 described later) in a torsional vibration mode is held, and a blade 15 can be attached to and detached from the tip of the ultrasonic vibrator 14. 1
Reference numeral 01 denotes a workpiece made of metal, resin, rubber, or the like.

【0017】超音波振動切削装置10にあっては、刃物
15を工作物101を削るために動かす切削運動付与手
段を、超音波振動体14の振動のみにより構成してい
る。従って、超音波振動切削装置10にあっては、従来
のフライス盤で必須であった、刃物15を切削運動のた
めに高速度(切削速度v)で回転する主軸を切削運動付
与手段として必要としない。
In the ultrasonic vibration cutting apparatus 10, the cutting motion applying means for moving the blade 15 to cut the workpiece 101 is constituted only by the vibration of the ultrasonic vibration body 14. Therefore, in the ultrasonic vibration cutting device 10, the main shaft for rotating the blade 15 at a high speed (cutting speed v) for the cutting motion, which is indispensable in the conventional milling machine, is not required as the cutting motion applying means. .

【0018】また、超音波振動切削装置10にあって
は、刃物15を工作物101の新切削領域に動かす送り
運動手段を、テーブル12のX軸駆動モータ16、テー
ブル12のZ軸駆動モータ17、刃物台13のY軸駆動
モータ18、刃物15のθ軸(回転角)駆動モータ19
により構成している。20はNC制御盤である。
In the ultrasonic vibration cutting apparatus 10, the feed motion means for moving the blade 15 to a new cutting area of the workpiece 101 is provided by an X-axis drive motor 16 of the table 12 and a Z-axis drive motor 17 of the table 12. , The Y-axis drive motor 18 for the tool rest 13 and the θ-axis (rotation angle) drive motor 19 for the tool 15
It consists of. Reference numeral 20 denotes an NC control panel.

【0019】従って、超音波振動切削装置10による切
削加工においては、超音波振動体14を後述するねじり
振動子21の駆動によって振動させて刃物15を工作物
101に接触させることにより切削運動して工作物10
1を削るとともに、モータ16〜19の送り運動手段に
より刃物15を工作物101に一定の加工形状を与える
ための工作物101との相対位置関係だけを考慮して単
純に送り運動すれば足りるものとなる。
Therefore, in the cutting process by the ultrasonic vibration cutting device 10, the ultrasonic vibration body 14 is vibrated by driving the torsional vibrator 21, which will be described later, so that the blade 15 comes into contact with the workpiece 101 to perform a cutting motion. Workpiece 10
It is sufficient that the cutting tool 1 is simply moved in consideration of only the relative positional relationship with the workpiece 101 in order to give the workpiece 101 a fixed machining shape by the feeding motion means of the motors 16 to 19 while cutting the workpiece 1. Becomes

【0020】尚、超音波振動切削装置10は、従来のフ
ライス盤で必須であった主軸を必要としないから、スカ
ラ型ロボットの片持式アームの先端に超音波振動体14
を具備せしめる等により簡易化することもできる。
Since the ultrasonic vibration cutting device 10 does not require a main shaft which is indispensable in a conventional milling machine, the ultrasonic vibration body 14 is provided at the tip of the cantilever arm of the SCARA type robot.
Can also be simplified by providing

【0021】超音波振動切削装置10は、図1(B)に
示す如く、旋盤類似型とするものであっても良く、この
場合には、ベッド(不図示)に主軸台11Aと心押台1
2Aを備えるとともに、パレット型刃物台13を備え、
この刃物台13の所定の位置にねじり振動モードの超音
波振動体14(後述するねじり振動子21により駆動さ
れる)を保持し、振動体14の先端部に刃物15を着脱
可能とされている。
As shown in FIG. 1B, the ultrasonic vibration cutting device 10 may be of a lathe-like type. In this case, a headstock 11A and a tailstock are mounted on a bed (not shown). 1
2A and a pallet-type tool post 13;
An ultrasonic vibrator 14 (driven by a torsion vibrator 21 described later) in a torsional vibration mode is held at a predetermined position of the tool rest 13, and a blade 15 can be attached to and detached from the tip of the vibrator 14. .

【0022】超音波振動切削装置10にあっては、工作
物101を削るために刃物15を動かす切削運動付与手
段を、超音波振動体14の振動のみにより構成してい
る。従って、超音波振動切削装置10にあっては、従来
の旋盤で必須であった、工作物101を切削運動のため
に主軸11Bにより高速度で回転することを必要としな
い。
In the ultrasonic vibration cutting device 10, the cutting motion applying means for moving the blade 15 to cut the workpiece 101 is constituted only by the vibration of the ultrasonic vibration body 14. Therefore, the ultrasonic vibration cutting device 10 does not need to rotate the workpiece 101 at a high speed by the main shaft 11B for the cutting motion, which is indispensable for the conventional lathe.

【0023】また、超音波振動切削装置10にあって
は、刃物15を工作物101の新切削領域に動かす送り
運動手段を、主軸11Bの回転送り駆動部(不図示)、
刃物台13のX軸送り駆動部(不図示)、刃物台13の
Z軸送り駆動部(不図示)により構成している。
Further, in the ultrasonic vibration cutting device 10, a feed motion means for moving the blade 15 to a new cutting area of the workpiece 101 is provided by a rotary feed drive unit (not shown) of the main shaft 11B,
The tool rest 13 includes an X-axis feed drive (not shown) and a tool rest 13 with a Z-axis feed drive (not shown).

【0024】従って、超音波振動切削装置10による切
削加工にあっては、超音波振動体14を振動させて刃物
15を工作物101に接触させることにより切削運動し
て工作物101を削るとともに、送り駆動部により刃物
15を工作物101に一定の加工形状を伝えるための工
作物101との相対位置関係だけを考慮して単純に送り
運動すれば足りるものとなる。これにより、主軸11B
の低速送り回転により工作物101を低速回転送り或い
は断続回転送りさせながら、刃物15をX軸、Z軸に送
り移動することにより、工作物101に六角形等の多角
形加工、異形カム等の多様な加工形状を簡易に加工でき
る。尚、従来の旋盤を用いて六角形加工するためには、
刃物台13にY軸切削運動駆動部を備える複数仕様と
し、工作物101を一定の回転角度位置毎に停止させた
状態で、刃物台13をY軸方向で往復動させて六角の各
一面を順次切削する必要があり、本発明の超音波振動切
削装置10によるものに比して切削面粗度も悪い。
Therefore, in the cutting process by the ultrasonic vibration cutting device 10, the ultrasonic vibration body 14 is vibrated to bring the blade 15 into contact with the workpiece 101, thereby performing a cutting motion to cut the workpiece 101, It suffices that the feed drive unit simply performs a feed motion in consideration of only the relative positional relationship with the workpiece 101 for transmitting a fixed processing shape to the workpiece 101 from the blade 15. Thereby, the main shaft 11B
While the workpiece 101 is fed at low speed or intermittently by the low speed feed rotation, the blade 15 is fed and moved to the X axis and the Z axis. Various processing shapes can be easily processed. To perform hexagonal processing using a conventional lathe,
The tool post 13 is provided with a plurality of specifications including a Y-axis cutting motion drive unit, and the tool post 13 is reciprocated in the Y-axis direction while the workpiece 101 is stopped at each fixed rotation angle position, so that each hexagonal surface is moved. It is necessary to cut sequentially, and the roughness of the cut surface is lower than that of the ultrasonic vibration cutting device 10 of the present invention.

【0025】(超音波振動体14)(図2) 前述の超音波振動体14は、図2に示す如く、ねじり振
動子21の前面に振動伝送用コーン22を介してホーン
23を結合し、ホーン23の先端外周面の刃物取付部に
前述の刃物15を着脱可能に取着してある。ねじり振動
子21とコーン22はそれらの中心軸上に設けられる締
結ボルト24により、コーン22とホーン23はそれら
の中心軸上に設けられる締結ボルト25により結合され
ている。このとき、超音波振動体14は、ねじり振動子
21の駆動により、図2(A)に例示する如くのねじり
振動の振幅分布で共振振動し、刃物15は振動の腹に対
応して設けられていて大きく振動し、振動切削加工する
ものとなる。
(Ultrasonic vibrating body 14) (FIG. 2) As shown in FIG. 2, the ultrasonic vibrating body 14 has a horn 23 connected to a front surface of a torsional vibrator 21 through a vibration transmission cone 22, as shown in FIG. The above-mentioned blade 15 is detachably attached to a blade mounting portion on the outer peripheral surface of the tip of the horn 23. The torsional vibrator 21 and the cone 22 are connected by a fastening bolt 24 provided on their central axis, and the cone 22 and the horn 23 are connected by a fastening bolt 25 provided on their central axis. At this time, the ultrasonic vibrator 14 resonates with the amplitude distribution of the torsional vibration as illustrated in FIG. 2A by driving the torsional vibrator 21, and the blade 15 is provided corresponding to the antinode of the vibration. It vibrates greatly, and is subjected to vibration cutting.

【0026】(ねじり振動子21)(図3、図4) 前述のねじり振動子21は、図3(A)に示す如く、ボ
ルト締めランジュバン型ねじり振動子であり、円板形ね
じり振動モードの電歪素子31、32の両面に前面体3
3と背面体34を配置し、電歪素子31、32の間に電
極板35を、電歪素子31と電歪素子32のそれぞれの
外側に電極板36、37を配置し、それらの全体をそれ
らの中心軸上に設けられる締結ボルト38で結合したも
のである。電歪素子31、32は、電極板35に対して
同一極性となるように設定される。
(Torsion Vibrator 21) (FIGS. 3 and 4) As shown in FIG. 3A, the torsion vibrator 21 is a bolted Langevin-type torsional vibrator, and has a disc-shaped torsional vibration mode. The front body 3 is provided on both sides of the electrostrictive elements 31 and 32.
3 and a back body 34, an electrode plate 35 is disposed between the electrostrictive elements 31 and 32, and electrode plates 36 and 37 are disposed outside each of the electrostrictive elements 31 and 32. They are connected by fastening bolts 38 provided on their central axes. The electrostrictive elements 31 and 32 are set to have the same polarity with respect to the electrode plate 35.

【0027】ねじり振動子21にあっては、前面体33
と背面体34の直径を電歪素子31、32から遠ざかる
方向で縮径してなる縮退モードを付与してある。本実施
形態の前面体33と背面体34は、太径部(φD)と細
径部(φnD)(直径比n<1)の直径が段階的に不連
続で変化する段付き円柱であり、段の部分にはR付き
(R=D(1−n)/2)とされている。また、本実施
形態のねじり振動子21は、全長Lに対し、太径部(φ
D)の長さをmL(縮退長さ比m)とし、電歪素子3
1、32の両側を互いに左右面対称としている。
In the torsional vibrator 21, the front body 33
And a contraction mode in which the diameter of the back body 34 is reduced in a direction away from the electrostrictive elements 31 and 32. The front body 33 and the back body 34 of the present embodiment are stepped cylinders in which the diameters of the large-diameter portion (φD) and the small-diameter portion (φnD) (diameter ratio n <1) change stepwise and discontinuously. The steps are provided with R (R = D (1-n) / 2). The torsional vibrator 21 of the present embodiment has a large diameter portion (φ
D) The length is mL (degenerate length ratio m), and the electrostrictive element 3
Both sides of 1, 32 are symmetric with respect to the left and right surfaces.

【0028】然るに、ねじり振動子21によれば、ねじ
り振動子21に一定の長さLを確保した状態で、ねじり
振動子21の共振周波数を高周波数化できる。即ち、図
3(B)は、縮退長さ比m=0.5のときの、縮退モード
の直径比nに対するねじり振動子21のねじり共振周波
数比(f/f0)である(n=1のときのねじり共振周波
数f0)。図3(B)によれば、ねじり振動子21の縮
退モードの直径比nを小さく(縮退)することにより、
共振周波数比を1より大きく、従って高周波数化できる
ことが認められる。例えば、ねじり振動子21の全長L
=80mm、太径部の直径D=50mmとするとき、縮退長さ比
m=0.5、直径比n=0.7とすると、共振周波数はストレ
ート状の場合の20kHzを27kHzに高周波数化できる。
However, according to the torsional vibrator 21, the resonance frequency of the torsional vibrator 21 can be increased while the torsional vibrator 21 has a fixed length L. That is, FIG. 3B shows the torsional resonance frequency ratio (f / f 0 ) of the torsional vibrator 21 to the degenerate mode diameter ratio n when the degenerate length ratio m = 0.5 (when n = 1). Torsional resonance frequency f 0 ). According to FIG. 3B, by reducing the diameter ratio n of the torsional vibrator 21 in the degenerate mode (degenerate),
It can be seen that the resonance frequency ratio is greater than 1 and can therefore be increased. For example, the total length L of the torsional vibrator 21
When the degenerate length ratio m = 0.5 and the diameter ratio n = 0.7 when the diameter D of the large diameter portion = 80 mm and the diameter D of the large diameter portion is 50 mm, the resonance frequency can be increased from 20 kHz in the case of a straight shape to 27 kHz.

【0029】また、ねじり振動子21によれば、ねじり
振動子21に一定の長さLを確保した状態で、ねじり振
動子21の出力パワーを増大化できる。即ち、図3
(C)は、縮退長さ比m=0.5のときの、縮退モードの
直径比nに対するねじり振動子21の出力パワー比(w
/w0)である(n=1の時の出力パワーw0)。図3
(C)によれば、ねじり振動子21の縮退モードの直径
比nを1より小さく(縮退)することにより、出力パワ
ー比を1より大きく、従って増大化できることが認めら
れる。例えば、ねじり振動子21の全長L=80mm、太径
部の直径50mmとするとき、縮退長さ比m=0.5、直径比
n=0.7とすると、出力パワーはストレート状の場合の3
5%増大化できる。
Further, according to the torsional vibrator 21, the output power of the torsional vibrator 21 can be increased while the torsional vibrator 21 has a fixed length L. That is, FIG.
(C) shows the output power ratio (w of the torsional vibrator 21 to the diameter ratio n of the degenerate mode when the degenerate length ratio m = 0.5.
/ W 0 ) (output power w 0 when n = 1). FIG.
According to (C), it is recognized that the output power ratio can be made larger than 1 and thus increased by making the diameter ratio n of the degenerated mode of the torsional vibrator 21 smaller than 1 (degenerated). For example, when the total length L of the torsional vibrator 21 is 80 mm and the diameter of the large-diameter portion is 50 mm, if the degenerated length ratio m = 0.5 and the diameter ratio n = 0.7, the output power becomes 3 in the case of a straight shape.
5% increase.

【0030】尚、ねじり振動子21は、電歪素子31、
32、前面体33、背面体34等の結合を必ずしも締結
ボルト38によることなく、圧入ピン、もしくは接着剤
等により行なうものであっても良い。
The torsional vibrator 21 includes an electrostrictive element 31,
The connection between the front body 32, the front body 33, the back body 34 and the like may not necessarily be performed by the fastening bolt 38 but may be performed by a press-fit pin or an adhesive.

【0031】また、ねじり振動子21に付与する縮退モ
ードは、前面体33と背面体34を左右非対称状とする
ものであっても良く、また前面体33と背面体34の一
方にだけ与えるものであっても良く、また必ずしも直径
を2段階以上に段階的に不連続で変化せしめることに限
らず、テーパ等の直線状もしくは曲線状に連続で変化せ
しめるものであって良い。
The degenerate mode applied to the torsional vibrator 21 may be one in which the front body 33 and the back body 34 are asymmetrical to the left and right, or one in which only one of the front body 33 and the back body 34 is provided. The diameter is not limited to being changed stepwise in two or more steps in a discontinuous manner, but may be changed continuously in a linear or curved shape such as a taper.

【0032】(刃物台13)(図4) 前述の刃物台13は、図4に示す如く、基台41と旋回
台42を有し、基台41は刃物台本体13Aに固定さ
れ、旋回台42は基台41に旋回可能に支持されて超音
波振動体14を保持する。
(Tool Post 13) (FIG. 4) The tool post 13 has a base 41 and a swivel base 42 as shown in FIG. 4, and the base 41 is fixed to the tool base body 13A. Reference numeral 42 is pivotally supported by the base 41 to hold the ultrasonic vibrator 14.

【0033】基台41は、刃物台本体13Aにボルト4
3で固定される底板44を備え、この底板44の外周部
に昇降板45を螺装し、底板44に圧入されたガイドピ
ン(不図示)に摺動可能に嵌合される受板47を昇降板
45の上面に載置している。受板47は、旋回台42を
支持するものであり、底板44に対して回転操作される
ことにより昇降する昇降板45とともに昇降し、旋回台
42の設定レベル(ひいては振動体14、刃物15の設
定レベル)を調整可能とする。また、基台41は、底板
44の中央部に支軸(不図示)を立設し、この支軸に固
定ノブ50を螺着し、ノブ50の下面にスラスト軸受5
0Aを備えている。即ち、基台41は、受板47と固定
ノブ50のスラスト軸受50Aとの間の、支軸まわりに
旋回台42を旋回可能に支持する。
The base 41 is provided with a bolt 4 on the tool post body 13A.
A bottom plate 44 fixed by 3 is provided, and an elevating plate 45 is screwed around the outer periphery of the bottom plate 44, and a receiving plate 47 slidably fitted to a guide pin (not shown) pressed into the bottom plate 44. It is placed on the upper surface of the lifting plate 45. The receiving plate 47 supports the swivel table 42, and moves up and down together with an elevating plate 45 which is moved up and down by being rotated with respect to the bottom plate 44, and sets the level of the swivel table 42 (and thus the vibrator 14 and the blade 15). (Set level) can be adjusted. In the base 41, a support shaft (not shown) is erected at the center of the bottom plate 44, a fixed knob 50 is screwed to the support shaft, and a thrust bearing 5 is mounted on the lower surface of the knob 50.
0A. That is, the base 41 supports the turntable 42 to be able to turn around the support shaft between the receiving plate 47 and the thrust bearing 50A of the fixed knob 50.

【0034】旋回台42は、保持具51と52の結合体
であり、保持具52は保持具51との間に超音波振動体
14を保持する。
The swivel table 42 is a combination of the holders 51 and 52, and the holder 52 holds the ultrasonic vibrator 14 between itself and the holder 51.

【0035】ここで、旋回台42の保持具51と52
は、下記(A)、(B)の如く、超音波振動体14の軸方向で
離隔する2位置で、振動の節となる部分を、振動体14
の周方向に沿って線接触状に保持し、かつ振動体14の
保持姿を振動体14の周方向に回転して変更可能として
いる。
Here, the holders 51 and 52 of the swivel table 42 are used.
As shown in the following (A) and (B), two positions separated in the axial direction of the ultrasonic vibrator 14
Are held in line contact along the circumferential direction, and the holding state of the vibrating body 14 can be changed by rotating in the circumferential direction of the vibrating body 14.

【0036】(A) 超音波振動体14はコーン22の振動
の節となる部分にフランジ22Aを備え、このフランジ
22Aを保持具51と保持具52で上下から挟まれ、こ
れをボルト(不図示)で固定化されることとしている。
保持具51と保持具52は、それらの内周に設けた溝内
にフランジ22Aを係入し、それらの溝面で振動体14
の周方向に沿って線接触状に該フランジ22Aを保持す
る。
(A) The ultrasonic vibrator 14 is provided with a flange 22A at a portion that serves as a node of the vibration of the cone 22, and this flange 22A is sandwiched from above and below by a holder 51 and a holder 52, and this is bolted (not shown). ).
The holding tool 51 and the holding tool 52 engage the flange 22A in a groove provided on the inner periphery thereof, and the vibrating body 14
The flange 22A is held in line contact along the circumferential direction.

【0037】(B) 超音波振動体14はホーン23の振動
の節となる部分の外周部を上下の半割リング56A、5
6Bにより挟着され、それらの内周の周方向に設けた突
部57で振動体14の周方向に沿って線接触状に該ホー
ン23を保持される。半割リング56Aはボルト(不図
示)により保持具51に固定され、半割リング56Bは
保持具52に植設されたボルト(不図示)に上下方向の
長孔を介して支持され、保持具52に螺着されたボルト
59により半割リング56Bの上面を半割リング56A
の側に押圧することにより、両半割リング56A、56
Bによって振動体14を挟着保持するものである。
(B) The ultrasonic vibrator 14 has upper and lower half rings 56A,
6B, and the horn 23 is held in line contact along the circumferential direction of the vibrating body 14 by protrusions 57 provided in the circumferential direction of the inner circumference thereof. The half ring 56A is fixed to the holder 51 by a bolt (not shown), and the half ring 56B is supported by a bolt (not shown) implanted in the holder 52 through an elongated hole in the vertical direction. The upper surface of the half ring 56B is bolted to a half ring 56A by a bolt 59
Side, the two half rings 56A, 56A
B holds and holds the vibrating body 14.

【0038】上述(A)、(B)により、超音波振動体14は
刃物台13への取付保持に際し、その取付けが振動体1
4の振動特性に悪影響を与えることのないようにしてい
る。また、旋回台42の保持具51、52は、上述(A)
において、ボルト(不図示)を緩め、上述(B) において
ボルト59を緩めることにより、超音波振動体14の保
持姿を振動体14の周方向に回転して変更可能とし、工
作物1に対する刃物15の位置設定(例えば刃物15の
切刃のすくい角の設定)を変更可能としている。
According to the above (A) and (B), when the ultrasonic vibrator 14 is mounted and held on the tool post 13, the mounting is performed by the vibrator 1.
The vibration characteristics of No. 4 are not adversely affected. Further, the holders 51 and 52 of the swivel table 42 are as described in the above (A).
In (2), the bolt (not shown) is loosened, and the bolt 59 is loosened in (B) above, so that the holding state of the ultrasonic vibrating body 14 can be changed by rotating in the circumferential direction of the vibrating body 14, The position setting of 15 (for example, setting of the rake angle of the cutting edge of the cutting tool 15) can be changed.

【0039】これにより、刃物台13にあっては、旋回
台42に超音波振動体14の刃物15を保持し、ノブ5
0を緩めることにより、旋回台42を旋回し、刃物15
を工作物1に対する切削作業位置に設定可能とする。ま
た、基台41において昇降板45を回転操作することに
よる受板47の昇降により、刃物15の切刃レベルを無
段階で設定替え可能とする。
Accordingly, in the tool rest 13, the tool 15 of the ultrasonic vibrator 14 is held on the swivel 42 and the knob 5
0, the swivel table 42 is turned, and the blade 15
Can be set as a cutting operation position for the workpiece 1. In addition, the level of the cutting blade of the blade 15 can be changed steplessly by raising and lowering the receiving plate 47 by rotating the lifting plate 45 on the base 41.

【0040】(振動体14の刃物取付部) (第1実施形態)(図5、図6) 超音波振動切削装置10にあっては、図5に示す如く、
刃物15として切削チップ61を用い、切削チップ61
と押え金62を押えねじ63により振動体14のホーン
23に設けた刃物取付部64に取付けることとしてい
る。即ち、振動体14は、図5、6に示す如く、ホーン
23の先端外周部に凹設したチップ取付溝65と、その
先端外周部に切欠形成したねじ挿着部66により、刃物
取付部64を構成している。そして、チップ取付溝65
の相対する溝側部の一方に形成した上述のねじ挿着部6
6のめねじ部66Aに押えねじ63を螺着し、他方にチ
ップ着座面67を設け、チップ着座面67に着座させた
切削チップ61、押え金62を押えねじ63でチップ着
座面67に押圧保持することとしている。
(Cutting Tool Attachment of Vibrating Body 14) (First Embodiment) (FIGS. 5 and 6) In the ultrasonic vibration cutting apparatus 10, as shown in FIG.
A cutting tip 61 is used as the cutting tool 15.
And the presser foot 62 are attached to the blade mounting portion 64 provided on the horn 23 of the vibrating body 14 by the presser screw 63. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the vibrating body 14 is provided with a blade mounting portion 64 by a chip mounting groove 65 recessed in the outer peripheral portion of the front end of the horn 23 and a screw insertion portion 66 cut out in the outer peripheral portion of the front end. Is composed. Then, the chip mounting groove 65
The above-mentioned screw insertion portion 6 formed on one of the groove side portions facing each other
6, a holding screw 63 is screwed onto the female screw portion 66A, and a chip seating surface 67 is provided on the other side. The cutting tip 61 and the presser foot 62 seated on the chip seating surface 67 are pressed against the chip seating surface 67 by the holding screw 63. I will keep it.

【0041】尚、振動体14は、刃物取付部64を形成
するのに、チップ取付溝65だけを凹設し、ねじ挿着部
66は切欠形成することを必須としない。即ち、ホーン
23の切欠かれない外周部からチップ取付溝65にまで
めねじ部66Aを貫通形成しても良く、これによれば、
振動体14の中心軸まわりの慣性モーメントの不釣合い
を低減できる。
It should be noted that the vibrating body 14 does not necessarily need to form only the tip mounting groove 65 and form the screw insertion portion 66 with a notch to form the blade mounting portion 64. That is, the female screw portion 66A may be formed so as to penetrate from the non-notched outer peripheral portion of the horn 23 to the chip mounting groove 65.
The unbalance of the moment of inertia around the central axis of the vibrating body 14 can be reduced.

【0042】ここで、チップ着座面67は、切削チップ
61の外周側3点のそれぞれを支持する3つの支持部6
7A〜67Cを互いに分離配置している。そして、チッ
プ着座面67はセラミック等の高硬度物質の熔射処理、
又は窒化処理等の表面硬化処理を施され、ホーン23の
この部分(チップ着座面67)の表面硬度を切削チップ
61の硬度と同等化している。
Here, the chip seating surface 67 has three support portions 6 for supporting three points on the outer peripheral side of the cutting tip 61, respectively.
7A to 67C are arranged separately from each other. Then, the chip seating surface 67 is subjected to a spray treatment of a high hardness material such as ceramic,
Alternatively, a surface hardening process such as a nitriding process is performed to make the surface hardness of this portion (the chip seating surface 67) of the horn 23 equal to the hardness of the cutting tip 61.

【0043】切削チップ61は図5に示す如く、切刃6
1Aを備えるとともに、押え金62のための位置決め孔
61Bをその中央に備えている。押え金62は図5に示
す如く、切屑ブレーカ部62Aを備えるとともに、切削
チップ61の位置決め孔61Bに係入する位置決め凸部
62Bを備えている。これにより、ホーン23に設けた
チップ着座面67に切削チップ61を着座させ、この切
削チップ61の上に押え金62を載せ(位置決め孔61
Bに位置決め凸部62Bを係入)、ホーン23のめねじ
部66Aに螺着されるねじ63により押え金62を介し
て切削チップ61を上述のチップ着座面67に押圧保持
する。このとき、ねじ63の先端部63Aは押え金62
の背面に衝合して切削チップ61を押圧保持するもので
ある。
As shown in FIG. 5, the cutting tip 61 has a cutting edge 6
1A, and a positioning hole 61B for the presser foot 62 at the center thereof. As shown in FIG. 5, the presser foot 62 includes a chip breaker 62A and a positioning projection 62B that engages with a positioning hole 61B of the cutting tip 61. As a result, the cutting tip 61 is seated on the tip seating surface 67 provided on the horn 23, and the presser foot 62 is placed on the cutting tip 61 (the positioning hole 61).
B), and the cutting tip 61 is pressed and held on the above-mentioned tip seating surface 67 via the presser foot 62 by a screw 63 screwed into the female screw portion 66A of the horn 23. At this time, the tip 63A of the screw 63 is
And presses and holds the cutting tip 61 against the back surface of the cutting tip 61.

【0044】従って、本実施形態によれば、以下の作用
がある。 切削チップ61を、ねじり振動の振幅が最大となる振
動体14の外周部に取付けるに際し、該切削チップ61
をチップ取付溝65の内部で、該チップ取付溝65の一
側のチップ着座面67と他側の押えねじ63とにより、
振動体14の周方向の双方から挟持するものとなる。こ
れにより、振動体14の発生するねじり振動の加振力を
両側から付与され、振動体14が発生するねじり振動エ
ネルギを切削チップ61に安定供給して安定した切削状
態を確保できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operations are provided. When attaching the cutting tip 61 to the outer peripheral portion of the vibrating body 14 where the amplitude of the torsional vibration is maximized, the cutting tip 61
Inside the chip mounting groove 65 by the chip seating surface 67 on one side of the chip mounting groove 65 and the holding screw 63 on the other side.
The vibrating body 14 is sandwiched from both sides in the circumferential direction. Thereby, the exciting force of the torsional vibration generated by the vibrating body 14 is applied from both sides, and the torsional vibration energy generated by the vibrating body 14 is stably supplied to the cutting tip 61, so that a stable cutting state can be secured.

【0045】切削チップ61に適当なサイズの押え金
62を併用することにより、押えねじ63の推力を切削
チップ61の外周部に付与でき、切削チップ61の外周
の切刃61A部分が振動体14に相対変位することのな
い強固な締結状態を付与できる。これにより、切削チッ
プ61は振動体14が本来付与する振動と同じ振動を生
じ、切削チップ61は振動体14に対して相対変位する
ことなく、切削チップ61の破壊防止とねじ63のゆる
みを防止でき、振動体14が発生する振動エネルギを切
削チップ61に安定供給して安定した切削状態を確保で
きる。
By using a presser foot 62 of an appropriate size in combination with the cutting tip 61, the thrust of the holding screw 63 can be applied to the outer peripheral portion of the cutting tip 61, and the cutting edge 61A portion of the outer periphery of the cutting tip 61 A strong fastening state without relative displacement can be provided. Thereby, the cutting tip 61 generates the same vibration as the vibration originally applied by the vibrating body 14, and the cutting tip 61 does not relatively displace with respect to the vibrating body 14, thereby preventing the cutting tip 61 from being broken and the screw 63 from being loosened. As a result, the vibration energy generated by the vibrating body 14 can be stably supplied to the cutting tip 61 to ensure a stable cutting state.

【0046】ねじ63は押え金62の背面に衝合して
これを押圧保持するものであり、ねじ63のサイズは切
削チップ61の取付孔に依存しないから、太くできる。
これにより大きな推力を切削チップ61に与え、固定力
を増大化でき、上述と同様に振動体14が発生する振
動エネルギを切削チップ61に安定供給して安定した切
削状態を確保できる。
The screw 63 abuts against the back surface of the presser foot 62 to press and hold the same. The size of the screw 63 does not depend on the mounting hole of the cutting tip 61, so that it can be made thicker.
As a result, a large thrust can be applied to the cutting tip 61 to increase the fixing force, and the vibration energy generated by the vibrating body 14 can be stably supplied to the cutting tip 61 to secure a stable cutting state as described above.

【0047】切削チップ61とは独立別体の押え金6
2に切屑ブレーカ部62Aを備えたから、切削条件毎に
適当となる切屑ブレーカ部62Aを押え金62とともに
用意すれば足り、この切屑ブレーカ部62Aを切削チッ
プ61に一体化して多種類の切削チップ61を用意する
ものに比してコスト低減できる。これにより、切削抵抗
を小さくできる振動切削により可能となる微小切込み切
削等において、薄い切屑も破断容易とし、あるいは切屑
の排出方向を容易に制御し、結果として切屑による工作
物の傷つき防止、切屑の廃棄処理の簡略を図ることがで
きる。
The presser foot 6 is separate from the cutting tip 61.
2 is provided with a chip breaker portion 62A, it is sufficient to prepare a chip breaker portion 62A suitable for each cutting condition together with the presser foot 62. The cost can be reduced as compared with the case of preparing. This makes it easy to break even thin chips or easily control the direction of chip discharge in micro-cut cutting, etc., made possible by vibration cutting that can reduce the cutting resistance, and as a result, to prevent damage to the workpiece due to chips, The disposal can be simplified.

【0048】振動体14のチップ着座面67に3つの
支持部67A〜67Cを設け、切削チップ61の外周側
3点を3点支持することにより、切削チップ61を振動
体14に対し相対変位することなく安定支持できる。こ
れにより、上述と同様に振動体14が発生する振動エ
ネルギを切削チップ61に安定供給して安定した切削状
態を確保できる。
By providing three support portions 67A to 67C on the chip seating surface 67 of the vibrating body 14 and supporting three points on the outer peripheral side of the cutting tip 61, the cutting tip 61 is displaced relative to the vibrating body 14. Can be supported without any problems. Thereby, the vibration energy generated by the vibrating body 14 is stably supplied to the cutting tip 61 in the same manner as described above, and a stable cutting state can be secured.

【0049】振動体14のチップ着座面67に表面硬
化処理を施した。これにより、振動体14のチップ着座
面67の磨耗を防止し、振動体14を長寿命化してコス
ト低減できる。
The chip seating surface 67 of the vibrator 14 was subjected to a surface hardening treatment. Thus, wear of the chip seating surface 67 of the vibrating body 14 can be prevented, and the vibrating body 14 can have a long service life and cost reduction.

【0050】(第2実施形態)(図7) 第2実施形態では、振動体14のホーン23の外周部の
周方向に等分された複数位置(本実施形態では2位置)
で、ホーン23の中心軸まわりに点対称をなす2位置の
それぞれに刃物15としての切削チップ61のための刃
物取付部24を設けた。切削チップ61は、押えねじ6
3により刃物取付部64のチップ着座面67(3つの支
持部67A〜67C)に固定保持される。
(Second Embodiment) (FIG. 7) In the second embodiment, a plurality of positions (two positions in this embodiment) equally divided in the circumferential direction of the outer peripheral portion of the horn 23 of the vibrator 14.
At each of two positions symmetrical with respect to the center axis of the horn 23, the blade mounting portion 24 for the cutting tip 61 as the blade 15 is provided. The cutting tip 61 is
3, the blade is fixedly held on the chip seating surface 67 (three support portions 67A to 67C) of the blade mounting portion 64.

【0051】本実施形態では、振動体14のホーン23
の外周部に刃物取付部64を切欠形成したが、刃物取付
部64は第1実施形態のチップ取付溝65の如くに凹設
されても良く、第3実施形態に後述するくさび状チップ
取付溝の如くに設けられても良い。
In the present embodiment, the horn 23 of the vibrating body 14
Although the blade mounting portion 64 is notched in the outer peripheral portion, the blade mounting portion 64 may be recessed like the chip mounting groove 65 of the first embodiment, and a wedge-shaped chip mounting groove described later in the third embodiment. It may be provided as follows.

【0052】また、切削チップ61は、第1実施形態の
如くの押え金62を併用し、押えねじ63により第1実
施形態の如くに固定保持されるものであって良い。
The cutting tip 61 may use the presser 62 as in the first embodiment, and may be fixed and held by the press screw 63 as in the first embodiment.

【0053】従って、本実施形態によれば、以下の作用
がある. 刃物取付部64を振動体14の周方向の複数位置に等
分配置したから、振動体14の中心軸まわりの慣性モー
メントの不釣合いを低減できる。これにより、振動体1
4のねじり振動の安定を阻害することなく、且つ異常振
動を誘起することもなく、刃物取付部64を形成でき、
振動体14が発生するねじり振動エネルギを切削チップ
61に安定供給して安定した切削状態を確保できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operations are provided. Since the blade mounting portions 64 are equally arranged at a plurality of positions in the circumferential direction of the vibrating body 14, the unbalance of the moment of inertia around the central axis of the vibrating body 14 can be reduced. Thereby, the vibrating body 1
The blade mounting portion 64 can be formed without inhibiting the stability of the torsional vibration of No. 4 and without inducing abnormal vibration.
The torsional vibration energy generated by the vibrating body 14 is stably supplied to the cutting tip 61 to ensure a stable cutting state.

【0054】1つの振動体14に同時に複数種類の切
削チップ61を取着でき、複数種類の切削チップ61の
使用の度に振動体14を交換する必要がなく、切削作業
性を向上できる。
A plurality of types of cutting tips 61 can be attached to one vibrating body 14 at the same time, and it is not necessary to replace the vibrating body 14 each time a plurality of types of cutting tips 61 are used, so that cutting workability can be improved.

【0055】(第3実施形態)(図8) 第3実施形態では、くさび状の切削チップ71のための
刃物取付部72が、振動体14のホーン23の外周部
で、ホーン23の半径方向の外方に向けて狹幅となるく
さび状のチップ取付溝73と、ホーン23のチップ取付
溝73の背面側に設けためねじ部74に螺着される押え
ねじ75とを備えてなるようにした。切削チップ71
は、チップ取付溝73に装着され、押えねじ75により
背面から押圧されて該チップ取付溝73にくさび結合さ
れて固定保持される。
(Third Embodiment) (FIG. 8) In the third embodiment, the blade mounting portion 72 for the wedge-shaped cutting tip 71 is provided on the outer peripheral portion of the horn 23 of the vibrator 14 in the radial direction of the horn 23. A wedge-shaped tip mounting groove 73 that becomes narrower toward the outside of the horn, and a holding screw 75 that is screwed to a screw portion 74 to be provided on the back side of the tip mounting groove 73 of the horn 23. did. Cutting tip 71
Is mounted in the chip mounting groove 73, pressed from the back surface by a holding screw 75, wedge-coupled to the chip mounting groove 73, and fixedly held.

【0056】従って、本実施形態によれば、以下の作用
がある。 切削チップ71を振動体14に設けたくさび状のチッ
プ取付溝73にくさび結合するものであり、切削チップ
71を振動体14の周方向の双方向から挟持するものと
なる。これにより、振動体14が発生するねじり振動の
加振力を両側から付与され、振動体14が発生するねじ
り振動エネルギを切削チップ71に安定供給して安定し
た切削状態を確保できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operations are provided. The cutting tip 71 is wedge-coupled to a wedge-shaped tip mounting groove 73 provided in the vibrating body 14, and the cutting tip 71 is sandwiched from both sides in the circumferential direction of the vibrating body 14. Thereby, the exciting force of the torsional vibration generated by the vibrating body 14 is applied from both sides, and the torsional vibration energy generated by the vibrating body 14 is stably supplied to the cutting tip 71, so that a stable cutting state can be secured.

【0057】切削チップ71を振動体14のチップ取
付溝73にくさび結合するものであり、切削チップ71
の先端の切刃部分だけをチップ取付溝73の外に突出配
置せしめることにより、切削チップ71の全体が振動体
14に相対変位することのない強固な締結状態を付与さ
れる。また、切削チップ71が自らくさびであって締結
部品としての機能を有しているため、切削チップ71の
ための締結部品点数を減少し、切削チップ71と振動体
14との間の発熱面の低減、締結部品の質量の存在に起
因するねじり振動伝達効率の低減を図ることができる。
これらにより、切削チップ71は振動体14が本来付与
する振動と同じ振動をより確実に誘起せしめられるもの
となり、振動体14が発生するねじり振動エネルギを切
削チップ71に安定供給して安定した切削状態を確保で
きる。
The cutting tip 71 is wedge-coupled to the tip mounting groove 73 of the vibrator 14.
By protruding and disposing only the cutting edge portion of the cutting tip outside the chip mounting groove 73, a strong fastening state in which the entire cutting tip 71 is not relatively displaced by the vibrator 14 is provided. Further, since the cutting tip 71 is a wedge itself and has a function as a fastening part, the number of fastening parts for the cutting tip 71 is reduced, and the heat generation surface between the cutting tip 71 and the vibrating body 14 is reduced. It is possible to reduce the torsional vibration transmission efficiency due to the reduction and the presence of the mass of the fastening part.
As a result, the cutting tip 71 can more reliably induce the same vibration as the vibration originally given by the vibrating body 14, and the torsional vibration energy generated by the vibrating body 14 is stably supplied to the cutting tip 71 to achieve a stable cutting state. Can be secured.

【0058】切削チップ71を振動体14のチップ取
付溝73にくさび結合するものであり、切削チップ71
の先端の切刃部分だけをチップ取付溝73の外に突出配
置せしめ、切削チップ71と押えねじ75の大部分を、
振動体14のねじり振動の変位が小さく、振動に及ぼす
影響が最小となる振動体14の中心軸側に内蔵すること
により、少ないエネルギで効率良く、安定した高出力パ
ワーのねじり振動を振動体14に維持できる。
The cutting tip 71 is wedge-coupled to the tip mounting groove 73 of the vibrating body 14.
Only the cutting edge portion of the tip is projected out of the chip mounting groove 73, and the cutting tip 71 and most of the holding screw 75 are
The torsional vibration of the vibrating body 14 is small and its influence on the vibration is minimized. By incorporating the vibrating body 14 on the central axis side, torsional vibration of stable and high output power can be efficiently performed with small energy. Can be maintained.

【0059】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and the design may be changed without departing from the scope of the present invention. The present invention is also included in the present invention.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ねじり振
動体が発生する振動エネルギを切削チップに安定供給
し、安定した切削状態を確保することができる。
As described above, according to the present invention, the vibration energy generated by the torsional vibrator can be stably supplied to the cutting tip, and a stable cutting state can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は超音波振動切削装置を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view showing an ultrasonic vibration cutting device.

【図2】図2は超音波振動体を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an ultrasonic vibrator.

【図3】図3はねじり振動子を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing a torsional vibrator.

【図4】図4は刃物台を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a tool rest.

【図5】図5は第1実施形態の振動体の刃物取付部への
刃物取付状態を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which a blade is mounted on a blade mounting portion of the vibrating body according to the first embodiment.

【図6】図6は振動体の刃物取付部を示す模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic view showing a blade attachment portion of a vibrating body.

【図7】図7は第2実施形態の振動体の刃物取付部への
刃物取付状態を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a blade is mounted on a blade mounting portion of a vibrating body according to a second embodiment.

【図8】図8は第3実施形態の振動体の刃物取付部への
刃物取付状態を示す模式図である。
FIG. 8 is a schematic view showing a state in which a blade is mounted on a blade mounting portion of a vibrating body according to a third embodiment.

【図9】図9は従来技術を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 振動切削装置 14 振動体 21 ねじり振動子 61 切削チップ 63 押えねじ 64 刃物取付部 65 チップ取付溝 67 チップ着座面 71 切削チップ 72 刃物取付部 73 チップ取付溝 75 押えねじ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vibration cutting device 14 Vibration body 21 Torsional vibrator 61 Cutting tip 63 Holding screw 64 Blade mounting part 65 Chip mounting groove 67 Chip seating surface 71 Cutting tip 72 Blade mounting part 73 Chip mounting groove 75 Holding screw

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ねじり振動子により駆動される振動体の
外周部に設けた刃物取付部に切削チップを取付けてなる
ねじり振動切削装置において、 前記刃物取付部が振動体の外周部に凹設したチップ取付
溝を備えてなり、該チップ取付溝の相対する溝側部の一
方に押えねじを螺着し、該チップ取付溝の相対する溝側
部の他方にチップ着座面を設け、チップ着座面に着座さ
せた切削チップを押えねじで該チップ着座面に押圧保持
可能としてなることを特徴とするねじり振動切削装置。
1. A torsional vibration cutting device comprising a cutting tip mounted on a blade mounting portion provided on an outer peripheral portion of a vibrating body driven by a torsional vibrator, wherein the blade mounting portion is recessed on an outer peripheral portion of the vibrating body. A chip mounting groove is provided, and a holding screw is screwed into one of the opposing groove side portions of the chip mounting groove, and a chip seating surface is provided on the other of the opposing groove side portions of the chip mounting groove, and a chip seating surface is provided. A cutting tip seated on a torsion vibration cutting device, wherein a presser screw can press and hold the cutting tip on the tip seating surface.
【請求項2】 ねじり振動子により駆動される振動体の
外周部に設けた刃物取付部に切削チップを取付けてなる
ねじり振動切削装置において、 前記振動体の外周部の周方向複数位置に、複数の刃物取
付部のそれぞれを等分配置してなることを特徴とするね
じり振動切削装置。
2. A torsion vibration cutting device comprising a cutting tip mounted on a blade mounting portion provided on an outer peripheral portion of a vibrating body driven by a torsional vibrator, wherein a plurality of cutting tools are provided at a plurality of circumferential positions on an outer peripheral portion of the vibrating body. A torsion vibration cutting device, wherein each of the blade mounting portions is equally divided.
【請求項3】ねじり振動子により駆動される振動体の外
周部に設けた刃物取付部に切削チップを取付けてなるね
じり振動切削装置において、 前記刃物取付部が振動体の外周部で、該振動体の半径方
向の外方に向けて狹幅となるくさび状のチップ取付溝を
備えてなり、該振動体の該チップ取付溝の背面側に押え
ねじを螺着し、チップ取付溝に装着したくさび状の切削
チップを押えねじで押圧して該チップ取付溝にくさび結
合してなることを特徴とするねじり振動体切削装置。
3. A torsional vibration cutting device comprising a cutting tip mounted on a blade mounting portion provided on an outer peripheral portion of a vibrating body driven by a torsional vibrator, wherein the blade mounting portion is an outer peripheral portion of the vibrating body, A wedge-shaped chip mounting groove having a narrow width toward the outside in the radial direction of the body was provided, and a holding screw was screwed on the back side of the chip mounting groove of the vibrating body, and the vibrating body was mounted in the chip mounting groove. A torsion vibrating body cutting device comprising a wedge-shaped cutting tip pressed by a holding screw and wedge-bonded to the tip mounting groove.
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