JP2001334494A - Ultrasonic cutter - Google Patents

Ultrasonic cutter

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JP2001334494A
JP2001334494A JP2000156970A JP2000156970A JP2001334494A JP 2001334494 A JP2001334494 A JP 2001334494A JP 2000156970 A JP2000156970 A JP 2000156970A JP 2000156970 A JP2000156970 A JP 2000156970A JP 2001334494 A JP2001334494 A JP 2001334494A
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JP
Japan
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processing blade
ultrasonic
blade
cutting
reciprocating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000156970A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Terada
昌章 寺田
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability of a cutting edge, inhibit friction heat and dust, and perform quick cutting. SOLUTION: This ultrasonic cutter comprises a cutting edge 20 for cutting a workpiece, a ultrasonic vibrator 30 for generating ultrasonic vibration, a hone part 40 for amplifying the ultrasonic vibration to be transmitted to the cutting edge 20, and a body frame 60 for holding these structures. Hard grains 21 harder than the cutting edge 20 are scattered and fixed to at least the end of the cutting edge 20 and a reciprocation energizing mechanism 70 is provided on the cutting edge 20 for energizing the reciprocating operation of the body frame 60, separately from the ultrasonic vibration.

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、超音波カッタに係
り、特に、樹脂系材料,成形材料,ガラス,石材,セラ
ミックス及び金属材料等の広範な固体材料の加工に好適
な超音波カッタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic cutter, and more particularly to an ultrasonic cutter suitable for processing a wide range of solid materials such as resin materials, molding materials, glass, stones, ceramics and metal materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可硬化性樹脂材料,成形材料,ガラ
ス,石材,セラミックス及び金属材料等の固体材料の切
断装置としては、往復運動するノコ刃を被加工物に当て
て切断を行う切断装置、回転駆動するダイヤモンドディ
スクの周縁部を被加工物に当てて切断を行う切断装置、
回転駆動するエンドミル等の回転刃物の先端部を被加工
物に当てて切断を行う切断装置、或いは駆動するヤスリ
に被加工物を当てて切断を行う切断加工等が挙げられ
る。
2. Description of the Related Art As a cutting device for a solid material such as a thermosetting resin material, a molding material, glass, stone, ceramics, and a metal material, a cutting device for performing cutting by applying a reciprocating saw blade to a workpiece. A cutting device that cuts by rotating the peripheral portion of the diamond disk that is driven to rotate against the workpiece,
A cutting device that cuts by applying the tip of a rotary blade such as an end mill that is driven to rotate to a workpiece, or a cutting process that applies a workpiece to a driven file to perform cutting.

【0003】また、熱可塑性の樹脂系材料には超音波で
刃先を振動させてその摩擦熱で切断する超音波カッタが
利用されている。
[0003] As a thermoplastic resin-based material, an ultrasonic cutter that uses an ultrasonic wave to vibrate a cutting edge and cut by the frictional heat is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各切断装置の場合には、切断動作の間連続して刃又は
ヤスリが被加工物に当たっているため、刃又はヤスリの
消耗が早いという不都合があった。
However, in the case of each of the above-described cutting devices, there is a disadvantage that the blade or the file is quickly worn out because the blade or the file continuously hits the workpiece during the cutting operation. Was.

【0005】また、刃の回転駆動を用いる切断装置の場
合には、その回転動作により被加工物の切断によって生
じる粉塵がまき散らされ、これを装置の使用者が吸入し
ないように予め対策を要するという不都合があった。
[0005] In the case of a cutting device using a rotary drive of the blade, dust generated by cutting the workpiece is scattered by the rotation of the cutting device, and it is necessary to take measures in advance so that the user of the device does not inhale the dust. There was an inconvenience.

【0006】さらに、ダイヤモンドディスクを用いる切
断装置では、刃面に沿った直線方向の切断に限られると
いう不都合があった。
Further, the cutting apparatus using a diamond disk has a disadvantage that cutting is limited to cutting in a linear direction along a blade surface.

【0007】また、エンドミルを用いる切断装置では、
エンドミルの回転方向に反動を受けるので手持ち式の切
断装置としては使用が困難であるという不都合があっ
た。
In a cutting device using an end mill,
There is an inconvenience that it is difficult to use as a hand-held cutting device because it receives a recoil in the rotation direction of the end mill.

【0008】さらに、ヤスリを用いる切断装置にあって
は、刃物を用いる場合と比較して、目が細かいので切断
の所要時間が長いという不都合があった。
Further, the cutting device using a file has a disadvantage that the time required for cutting is longer than that in the case of using a blade because the eyes are finer.

【0009】また、従来の超音波カッタは振動により摩
擦熱が発生するため、熱硬化性樹脂の切断に使用する
と、その摩擦熱で樹脂が硬化してしまい切断が困難とな
るという不都合があった。さらに、摩擦熱を利用して切
断する構成のため、成形材料,ガラス,石材,セラミッ
クス,金属材料の切断には使用が向かないという不都合
があった。
Further, since the conventional ultrasonic cutter generates frictional heat due to vibration, when used for cutting a thermosetting resin, the frictional heat hardens the resin and makes it difficult to cut. . In addition, there is an inconvenience that it is not suitable for cutting molding materials, glass, stone materials, ceramics, and metal materials due to the configuration of cutting using frictional heat.

【0010】[0010]

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、耐久性を有し、摩擦熱,粉塵の発生を抑え、
任意の方向に切断可能であり、手持ち据え置きのいずれ
も好適に使用可能であると共に迅速な切断加工を行い得
る超音波カッタを提供することを、その目的とする。
The object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art, have durability, suppress the generation of frictional heat and dust,
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic cutter that can be cut in any direction, can be suitably used for both handheld and stationary, and can perform a quick cutting process.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明では、被加工物を
加工する加工刃と、超音波振動を発振する超音波振動子
と、この超音波振動を増幅して加工刃に伝達するホーン
部と、各構成を保持する本体フレームとを備え、加工刃
の少なくとも刃先部分に、当該加工刃よりも硬度の高い
硬質粒子を散りばめて固定すると共に、加工刃に超音波
振動とは別の本体フレームに対する往復移動動作を付勢
する往復付勢機構を有する、という構成を採っている。
According to the present invention, a processing blade for processing a workpiece, an ultrasonic vibrator for oscillating ultrasonic vibration, and a horn portion for amplifying the ultrasonic vibration and transmitting the amplified ultrasonic vibration to the processing blade. And a main body frame holding each configuration, and at least the cutting edge portion of the processing blade is scattered and fixed with hard particles having a higher hardness than the processing blade, and the main body frame is different from the ultrasonic vibration on the processing blade. And a reciprocating biasing mechanism for biasing the reciprocating movement with respect to.

【0012】上述の構成では、超音波振動子から発振し
た超音波振動がホーン部により増幅されて加工刃に伝え
られる。そして、かかる状態で加工刃の刃先が被加工物
に当てられると、無数の硬質粒子が超音波振動により被
加工物を切削する。従って、加工刃の刃先を任意の方向
に移動させるとその方向に従って被加工物は切断される
こととなる。
In the above configuration, the ultrasonic vibration oscillated from the ultrasonic vibrator is amplified by the horn and transmitted to the machining blade. Then, when the cutting edge of the processing blade is applied to the workpiece in such a state, countless hard particles cut the workpiece by ultrasonic vibration. Therefore, when the edge of the processing blade is moved in an arbitrary direction, the workpiece is cut in accordance with the direction.

【0013】一方、往復付勢機構は切断時において加工
刃を超音波振動とは別に連続的に往復移動させるため、
加工刃は被加工物に対して接触と離間とを繰り返すこと
となる。このため、加工刃の各硬質粒子間に切削くずが
侵入した場合でも、加工刃の離間時に切削くずが各硬質
粒子間から排出され、目詰まりのない円滑な切断が行わ
れる。
On the other hand, the reciprocating biasing mechanism continuously reciprocates the machining blade at the time of cutting separately from the ultrasonic vibration.
The processing blade repeatedly contacts and separates from the workpiece. For this reason, even when cutting waste enters between the hard particles of the processing blade, the cutting waste is discharged from between the hard particles when the processing blade is separated, and a smooth cutting without clogging is performed.

【0014】ここで、上述の硬質粒子は、電着ボンド或
いはメタルボンドにより加工刃に固定する構成としても
良い。
Here, the above-mentioned hard particles may be fixed to the processing blade by an electrodeposition bond or a metal bond.

【0015】また、上述の硬質粒子は、被加工物の素材
に応じたものが望ましく、例えば、ダイヤモンドチップ
或いはキュービック・ボロン・ナイトライドとする構成
としても良い。
The hard particles described above are desirably in accordance with the material of the workpiece. For example, diamond particles or cubic boron nitride may be used.

【0016】また、上記各構成に、上述したホーン部を
介して当該ホーン部と加工刃と超音波振動子とを一体的
に支持する支持枠体を新たに加え、上述した往復付勢機
構は、この支持枠体を介して加工刃に往復動作を付勢す
る、という構成を採っても良い。
In addition, a support frame for integrally supporting the horn, the processing blade, and the ultrasonic vibrator through the above-mentioned horn is newly added to each of the above-described configurations. Alternatively, a configuration may be adopted in which a reciprocating operation is urged to the processing blade via the support frame.

【0017】この場合、切断動作に際して、ホーン部,
加工刃及び超音波振動子は支持枠体と一体的に往復動作
を行うと共に加工刃は支持枠体上で超音波振動を行うこ
ととなる。
In this case, at the time of the cutting operation, the horn portion,
The processing blade and the ultrasonic vibrator reciprocate integrally with the support frame, and the processing blade performs ultrasonic vibration on the support frame.

【0018】また、上記往復付勢機構としては、具体的
には、回転駆動するモータとこのモータのトルクを往復
動作に変換して加工刃に伝達する伝達手段とを備える構
成やその内部圧力の変動により往復動作を付勢するエア
シリンダ機構からなる構成が挙げられる。
Further, the reciprocating urging mechanism specifically includes a configuration including a motor that is driven to rotate and a transmission unit that converts the torque of the motor into reciprocating operation and transmits the reciprocating operation to the machining blade. There is a configuration including an air cylinder mechanism that urges a reciprocating operation by fluctuation.

【0019】また、新たな構成として、加工刃を冷却す
る冷却機構を付加しても良い。かかる冷却機構は、切断
加工に際して、熱が発生した加工刃又は被加工物の冷却
を行う。
Further, as a new configuration, a cooling mechanism for cooling the processing blade may be added. Such a cooling mechanism cools a processing blade or a workpiece in which heat is generated during cutting.

【0020】また、上述した加工刃については、その形
状を平板状に形成すると共にその刃先部分の表面全域に
硬質粒子を固定し、或いはその刃先部分の表面の内,二
つの平板面に挟まれた端面部分のみに硬質粒子を固定す
る構成としても良い。
The above-mentioned processing blade is formed in a flat plate shape and hard particles are fixed on the entire surface of the blade edge portion, or is sandwiched between two flat surfaces of the surface of the blade edge portion. The configuration may be such that the hard particles are fixed only to the end face portion.

【0021】本発明は、上述した各構成によって前述し
た目的を達成しようとするものである。
The present invention is to achieve the above-mentioned object by the above-mentioned respective constitutions.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】[第1の実施形態] (第1の実施形態の全体構成)本発明の第1の実施形態
を図1乃至図9に基づいて説明する。図1は、第1の実
施形態たる手持ち式の超音波カッタ1の長手方向に沿っ
た断面図を示す。この超音波カッタ1は、被加工物を加
工する加工刃20と、超音波振動を発振する超音波振動
子30と、この超音波振動を増幅して加工刃10に伝達
するホーン部40と、ホーン部40と加工刃20と超音
波振動子30とを一体的に支持する支持枠体50と、こ
れら全ての構成を保持する本体フレーム60と、超音波
振動とは別に加工刃20に本体フレーム60に対する往
復移動動作を付勢する往復付勢機構70とを備えてい
る。以下これら各部について詳説する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] (Overall Configuration of First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view along a longitudinal direction of a hand-held ultrasonic cutter 1 according to a first embodiment. The ultrasonic cutter 1 includes a processing blade 20 that processes a workpiece, an ultrasonic vibrator 30 that oscillates ultrasonic vibration, a horn 40 that amplifies the ultrasonic vibration and transmits the amplified ultrasonic vibration to the processing blade 10, A support frame 50 for integrally supporting the horn part 40, the processing blade 20, and the ultrasonic vibrator 30, a main body frame 60 for holding all of these components, and a main body frame for the processing blade 20 separately from the ultrasonic vibration And a reciprocating urging mechanism 70 for urging the reciprocating movement operation with respect to 60. Hereinafter, these components will be described in detail.

【0023】(加工刃)まず、上記加工刃20は、図2
(A)に示すように、一般的な金属(ステンレス等)か
らなる短冊状の平板であって、被加工物の切断を行う先
端部が斜めにカットされている。かかる加工刃20につ
いては図2(A)の形状に限定するものではないが、先
端部が薄く又は鋭利であることが望ましい。従って、図
2(B)に示すように、平板状であって先端が平坦な形
状でも良く、図2(C)に示すように、丸棒状で先端が
鋭利に形成されているものでも良い。
(Working blade) First, the working blade 20 is shown in FIG.
As shown in (A), it is a strip-shaped flat plate made of a general metal (stainless steel or the like), and a tip for cutting a workpiece is cut obliquely. Although the shape of the processing blade 20 is not limited to the shape shown in FIG. 2A, it is preferable that the tip is thin or sharp. Therefore, as shown in FIG. 2 (B), the shape may be flat and the tip may be flat, or as shown in FIG. 2 (C), the tip may be formed as a round bar and the tip is sharp.

【0024】さらに、かかる加工刃20の刃先部分に
は、当該加工刃20よりも硬度の高い硬質粒子としての
ダイヤモンドチップ21が散りばめられて固定されてい
る(図3参照)。
Further, a diamond tip 21 as hard particles having a higher hardness than the processing blade 20 is scattered and fixed to the cutting edge portion of the processing blade 20 (see FIG. 3).

【0025】(硬質粒子)このダイヤモンドチップ21
は、粒径φ0.4[mm]で約1[mm]間隔で電着ボンド(メッキ
の手法)で加工刃20の刃先部分に付着させられてい
る。このダイヤモンドチップ21の形状は、丸みのある
もの(図3(A))、鋭利な形状のもの(図3
(B))、その中間即ち丸みを帯びながらも所々に鋭利
な角を有するもの(図3(C))等種々のものがある。
丸みを帯びたダイヤモンドチップ21は切削速度が劣る
が耐久性は高く、角が増えるに連れて切削速度は速くな
るが耐久性は低下する。これらのダイヤモンドチップ2
1は、その特性応じて用途に適したものが選択される。
(Hard particles) This diamond chip 21
Are attached to the cutting edge of the processing blade 20 by electrodeposition bonding (plating method) at an interval of about 1 [mm] with a particle size of φ0.4 [mm]. The diamond tip 21 has a round shape (FIG. 3A) and a sharp shape (FIG. 3A).
(B)), and various types such as those having a sharp corner in some places while being rounded, that is, rounded (FIG. 3 (C)).
The rounded diamond tip 21 is inferior in cutting speed but high in durability, and as the number of corners increases, the cutting speed increases but durability decreases. These diamond chips 2
As for 1, a material suitable for the application is selected according to its characteristics.

【0026】また、この超音波カッタ1の加工刃20に
は硬質粒子の素材としてダイヤモンドチップ21を選択
している。このダイヤモンドチップ21は、ヌープ硬度
が7000[kg/mm2]と非常に堅いので、硬度の低い被加工物
から硬度の高い被加工物まで幅広い素材を切断すること
ができるが、これもまた状況に応じて他の素材のものを
使用しても良い。例えば、ダイヤモンドチップ21は、
鉄の切断の際には鉄と炭素の結合による消耗を生じやす
いことがある。
A diamond tip 21 is selected as a hard particle material for the processing blade 20 of the ultrasonic cutter 1. Since the diamond tip 21 has a very high Knoop hardness of 7000 [kg / mm 2 ], it can cut a wide range of materials from low hardness workpieces to high hardness workpieces. Other materials may be used according to the requirements. For example, the diamond tip 21
When cutting iron, wear due to the bond between iron and carbon may easily occur.

【0027】このような場合には、硬質粒子として上記
ダイヤモンドチップ21に替えてCubic Boron Nitride
(以下、CBNとする)を使用しても良い。このCBNのヌー
プ硬度は4700[kg/mm2]とダイヤモンドチップ21よりも
やや低くなるが、鉄の加工の場合でも消耗を生じること
なく高い耐久性を発揮する。このように、硬質粒子は、
被加工物の素材や加工環境に応じたものを選定すること
が望ましい。
In such a case, Cubic Boron Nitride is used as hard particles instead of the diamond chips 21.
(Hereinafter, CBN) may be used. The Knoop hardness of this CBN is 4700 [kg / mm 2 ], which is slightly lower than that of the diamond chip 21, but exhibits high durability without being consumed even in the case of iron processing. Thus, the hard particles are
It is desirable to select a material according to the material of the workpiece and the processing environment.

【0028】また、硬質粒子の粒径についても前述した
ものに限定するものではない。硬質粒子の粒径は大きけ
れば加工速度が向上し、小さければ切断面をより平滑に
することができる。従って、これらの用途に応じた粒径
に設定すれば良い。通常、ダイヤモンドチップの粒径は
大きいもので50メッシュ(300[μm])、CBNの粒径は大
きいもので20メッシュ(850[μm])のものが挙げられ
る。
Further, the particle size of the hard particles is not limited to those described above. If the particle size of the hard particles is large, the processing speed is improved, and if the particle size is small, the cut surface can be made smoother. Therefore, the particle size may be set according to these applications. Usually, the diamond chip has a large particle size of 50 mesh (300 [μm]), and the CBN has a large particle size of 20 mesh (850 [μm]).

【0029】図4(A)は、加工刃20におけるダイヤ
モンドチップ21の付着領域mを示している。この付着
領域mは、加工刃20の先端部側における表面全域に渡
って設定されている。即ち、加工刃20の二つの平板面
とこれら平板面に挟まれた端面(図4(A)における下
端面と側端面)とに無数のダイヤモンドチップ21が一
定の間隔をあけて固定される。なお、加工に際して、加
工刃20が被加工物と最も接するのは、平板面に挟まれ
た端面であるので、図4(B)に示すように、かかる端
面のみを付着領域mとしても良い。
FIG. 4A shows an attachment area m of the diamond tip 21 on the processing blade 20. The attachment region m is set over the entire surface on the tip end side of the processing blade 20. That is, innumerable diamond chips 21 are fixed to the two flat surfaces of the processing blade 20 and the end surfaces (the lower end surface and the side end surfaces in FIG. 4A) sandwiched between these flat surfaces with a fixed interval. At the time of processing, since the processing blade 20 comes into contact with the workpiece most at the end face sandwiched between the flat surfaces, only the end face may be used as the adhesion area m as shown in FIG.

【0030】次に、加工刃20に対するダイヤモンドチ
ップ21の固定方法について図5に基づいて説明する。
前述の如く、ダイヤモンドチップ21の固定には電着ボ
ンドという方法が採られている。この電着ボンドとは、
図5(A)に示すように、ニッケルメッキにダイヤモン
ドチップ21を混ぜ、メッキしながらダイヤモンドチッ
プ21を加工刃20の表面に固定する方法である。この
場合、ダイヤモンドチップ21の粒径の60[%]の厚さま
でメッキ層22を形成し、ダイヤモンドチップ21をメ
ッキ層22に埋め込むことで固定する。この固定方法は
後述するメタルボンドよりも安価に行うことができる。
Next, a method of fixing the diamond tip 21 to the processing blade 20 will be described with reference to FIG.
As described above, a method called electrodeposition bonding is employed for fixing the diamond chip 21. This electrodeposition bond is
As shown in FIG. 5A, this is a method in which a diamond tip 21 is mixed with nickel plating, and the diamond tip 21 is fixed to the surface of the processing blade 20 while plating. In this case, the plating layer 22 is formed to a thickness of 60 [%] of the particle diameter of the diamond chip 21, and the diamond chip 21 is fixed by being embedded in the plating layer 22. This fixing method can be performed at a lower cost than a metal bond described later.

【0031】また、ダイヤモンドチップ21の固定方法
としては、メタルボンドという方法を選択しても良い。
メタルボンドとは、図5(B)に示すように、強靱な接
着剤を使用してダイヤモンドチップ21を加工刃20の
表面に固定する方法である。この場合、ダイヤモンドチ
ップ21を接着剤層23に埋め込むことで固定する。こ
の固定方法は電着ボンドと比較してダイヤモンドチップ
21の埋め込み深さを浅くして露出高さを高く確保でき
るので、加工速度の向上を図ることができる。
As a method of fixing the diamond chip 21, a method called metal bonding may be selected.
The metal bond is a method of fixing the diamond chip 21 to the surface of the processing blade 20 using a tough adhesive as shown in FIG. In this case, the diamond chip 21 is fixed by being embedded in the adhesive layer 23. In this fixing method, the embedding depth of the diamond chip 21 can be made shallower than the electrodeposition bond, and the exposed height can be kept high, so that the processing speed can be improved.

【0032】(ホーン部)上記の構成からなる加工刃2
0は、ホーン部40の先端部に設けられている。このホ
ーン部40は、直径が比較的小さい円柱部46と直径が
比較的大きい円柱部47とが略円錐形状を成す中間部4
8を介して連結され、中間部48と大きい円柱部47と
の間には鍔状のフランジ49が設けられ、これらが一体
的に形成されている。なお、大きい円柱部47の直径
は、後述する超音波振動子30の外径と等しい大きさに
設定されている(図1)。
(Horn part) The processing blade 2 having the above configuration
0 is provided at the tip of the horn 40. The horn portion 40 is formed of a middle portion 4 in which a cylindrical portion 46 having a relatively small diameter and a cylindrical portion 47 having a relatively large diameter form a substantially conical shape.
8, a flange 49 is provided between the intermediate portion 48 and the large cylindrical portion 47, and these are integrally formed. The diameter of the large cylindrical portion 47 is set to a size equal to the outer diameter of the ultrasonic transducer 30 described later (FIG. 1).

【0033】前述した加工刃20は、小さい円柱部46
の先端部に設けられている。加工刃20をホーン部40
の先端に設けるには種々の手法が考えられるが、超音波
カッタ1では、図6(A)に示すように、ホーン部40
の先端面に形成した有底の平穴41に加工刃20を遊挿
すると共に、ホーン部40の外部側面から平穴41に対
して貫通したネジ穴43に加工刃20の固定用の六角穴
付きボルト42を螺合させて加工刃20を固定してい
る。
The above-described processing blade 20 has a small cylindrical portion 46.
Is provided at the tip of the camera. The horn 40
Various methods are conceivable for providing the horn at the tip of the horn portion 40, as shown in FIG.
The processing blade 20 is loosely inserted into the flat hole 41 having a bottom formed on the front end surface of the horn portion 40, and a hexagonal hole for fixing the processing blade 20 to a screw hole 43 penetrating the flat hole 41 from the outer side surface of the horn portion 40. The machining blade 20 is fixed by screwing the attached bolt 42.

【0034】また、他の方法としては、図6(B)に示
すように、ホーン部40の先端面に当該ホーン部40の
先端から基端側に向かって設けられたネジ穴44と、こ
のネジ穴44に螺合する雄ネジが形成された加工刃保持
部材45とを備え、この加工刃保持部材45に加工刃2
0をロウ付けするという構成を採っても良い。
As another method, as shown in FIG. 6B, a screw hole 44 provided on the distal end surface of the horn portion 40 from the distal end of the horn portion 40 toward the base end side is provided. A machining blade holding member 45 formed with a male screw screwed into the screw hole 44;
A configuration of brazing 0 may be adopted.

【0035】さらにまた、図6(C)に示すように、ホ
ーン部40と加工刃20とを一つの素材から削り出しに
より一体的に形成する構成として良い。
Further, as shown in FIG. 6 (C), the horn portion 40 and the processing blade 20 may be integrally formed by cutting out one material.

【0036】(超音波振動子)また、ホーン部40の大
きい円柱部47側には超音波振動子30が装備されてい
る。超音波振動子30は、ホーン部40の基端部(加工
刃20が設けられている端部と反対側の端部)に接して
配設されているセラミックリング31と、これに順次隣
接する電極板32,セラミックリング33,電極板3
4,セラミックリング36,電極板37及びテールマス
35と、これらをホーン部40と共に一体的に締め付け
固定する図示を省略した埋め込みボルトとから構成され
ている(図1)。これら超音波振動子2の各構成は、一
様にほぼ等しい外径に設定されてる。従って、ホーン部
40と超音波振動子30とを連結した状態にあっては、
ホーン部40の大きな円柱部47と超音波振動子30全
体とが、外径が一様な一本の円柱状を成すこととなる。
(Ultrasonic vibrator) The ultrasonic vibrator 30 is provided on the large cylindrical portion 47 side of the horn 40. The ultrasonic vibrator 30 is adjacent to a ceramic ring 31 disposed in contact with a base end (an end opposite to the end where the processing blade 20 is provided) of the horn portion 40 and is sequentially adjacent thereto. Electrode plate 32, ceramic ring 33, electrode plate 3
4, a ceramic ring 36, an electrode plate 37, and a tail mass 35, and embedded bolts (not shown) for integrally fastening and fixing these together with the horn portion 40 (FIG. 1). Each configuration of these ultrasonic transducers 2 is uniformly set to substantially the same outer diameter. Therefore, when the horn part 40 and the ultrasonic transducer 30 are connected,
The large cylindrical portion 47 of the horn portion 40 and the entire ultrasonic vibrator 30 form a single cylindrical shape having a uniform outer diameter.

【0037】さらに、この超音波振動子30の各電極板
32,34,37は、それぞれ外側に突出した接続端子
を有しており、これらにリード線L1,L2,L3が接
続され、さらに各リード線L1,L2,L3を介して超
音波カッタ1の外部にある超音波発振器(図示略)に接
続されている。この超音波発振器から、所定の発振周波
数の電圧が印加されると、超音波振動子30から超音波
振動が発生する。この超音波振動がホーン部40で増幅
されて加工刃20に伝達し、当該加工刃20が超音波振
動子30の中心軸方向に沿って振動する。なお、上記構
成において、加工刃20は、振動周波数28[kHz]とし、
振幅20[μm]として超音波振動するように設定されてい
る。
Further, each of the electrode plates 32, 34 and 37 of the ultrasonic transducer 30 has connection terminals protruding outward, to which lead wires L1, L2 and L3 are connected. It is connected to an ultrasonic oscillator (not shown) outside the ultrasonic cutter 1 via the lead wires L1, L2, L3. When a voltage having a predetermined oscillation frequency is applied from the ultrasonic oscillator, ultrasonic vibration is generated from the ultrasonic vibrator 30. The ultrasonic vibration is amplified by the horn 40 and transmitted to the processing blade 20, and the processing blade 20 vibrates along the central axis direction of the ultrasonic vibrator 30. In the above configuration, the processing blade 20 has a vibration frequency of 28 [kHz],
The ultrasonic vibration is set so as to have an amplitude of 20 [μm].

【0038】なお、上述したホーン部40と超音波振動
子30とは、各々独立した部材であり、これらを連結し
て使用しているが、これらは予め一体的に形成しても良
い。これらの場合について、超音波振動子30から発せ
られる超音波振動の波長λとホーン部40,超音波振動
子30との長さの関係を図7に示す。
The horn section 40 and the ultrasonic vibrator 30 are independent members and are used by connecting them. However, they may be integrally formed in advance. FIG. 7 shows the relationship between the wavelength λ of the ultrasonic vibration emitted from the ultrasonic transducer 30 and the lengths of the horn portion 40 and the ultrasonic transducer 30 in these cases.

【0039】図7(A)はホーン部40と超音波振動子
30が別体で構成されている場合を示し、この場合、超
音波振動子30とホーン部40の各々の長さが1/2・λに
設定される。他方、図7(B)はホーン部40と超音波
振動子30が一体的に構成されている場合を示し、この
場合、一体化した超音波振動子30とホーン部40の長
さが1/2・λに設定される。従って、ホーン部40と超音
波振動子30とは一体化することで全体の長さを半分に
することができ、装置の小型化を図ることが可能とな
る。
FIG. 7A shows a case where the horn portion 40 and the ultrasonic vibrator 30 are formed separately, and in this case, the length of each of the ultrasonic vibrator 30 and the horn portion 40 is 1/1. It is set to 2 · λ. On the other hand, FIG. 7B shows a case where the horn section 40 and the ultrasonic vibrator 30 are integrally formed, and in this case, the length of the integrated ultrasonic vibrator 30 and the horn section 40 is 1/1. It is set to 2 · λ. Therefore, by integrating the horn portion 40 and the ultrasonic transducer 30, the entire length can be halved, and the size of the device can be reduced.

【0040】(支持枠体)上述した加工刃20,ホーン
部40及び超音波振動子30は、連結されて一体を成
す。そして、かかる一体化した状態で支持枠体50に支
持されている。即ち、図1に示すように、一体に連結さ
れた加工刃20,ホーン部40及び超音波振動子30
は、ホーン部40のフランジ部49のみで支持枠体50
に支持されている。
(Support Frame) The above-described processing blade 20, horn portion 40 and ultrasonic vibrator 30 are connected and integrated. The support frame 50 is supported in such an integrated state. That is, as shown in FIG. 1, the processing blade 20, the horn part 40 and the ultrasonic vibrator 30 which are integrally connected.
The support frame 50 is formed only by the flange 49 of the horn 40.
It is supported by.

【0041】この支持枠体50は、一端部が開口した有
底の筒状体であり、ホーン部40の大きな円筒部47と
超音波振動子30とを遊挿状態で内部に収容すると共
に、その開口端部側において、弾性部材からなる介挿部
材51を介してホーン部40のフランジ部49を支持し
ている。このように支持することで、超音波振動子30
から発せられた超音波振動は良好に加工刃20側に伝え
られる。
The support frame 50 is a bottomed tubular body having an open end, and accommodates the large cylindrical portion 47 of the horn portion 40 and the ultrasonic vibrator 30 in a loosely inserted state. On the opening end side, the flange portion 49 of the horn portion 40 is supported via an insertion member 51 made of an elastic member. With this support, the ultrasonic vibrator 30
The ultrasonic vibrations generated from are transmitted to the processing blade 20 side favorably.

【0042】(本体フレーム)上記支持枠体50は、本
体フレーム60により超音波振動の伝達方向と同じ方向
に沿って往復自在に支持されている。即ち、本体フレー
ム60は、一端部が開口した有底の筒状体であり、支持
枠体50を遊挿状態で内部に収容すると共に、当該本体
フレーム60の開口端部側から加工刃20を外部に露出
させた状態で支持している。そして、本体フレーム60
の内壁と支持枠体50の外壁との間には直動玉軸受け6
1が介挿されており、支持枠体50の中心軸方向に沿っ
た往復移動を可能としている。
(Main Body Frame) The support frame body 50 is supported by the main body frame 60 so as to be able to reciprocate in the same direction as the ultrasonic vibration transmission direction. That is, the main body frame 60 is a bottomed cylindrical body having one end opened, and accommodates the support frame 50 therein in a loosely inserted state, and the processing blade 20 from the opening end side of the main body frame 60. It is supported while exposed to the outside. And the main body frame 60
Between the inner wall of the support frame 50 and the outer wall of the support frame 50.
The support frame 50 is reciprocally movable along the center axis direction of the support frame 50.

【0043】(往復付勢機構)本体フレーム60の内底
部には、支持枠体50を介して加工刃20に往復動作を
付勢する往復付勢機構70が設けられている。この往復
付勢機構70は、駆動モータ71と、この駆動モータ7
1のトルクを所定の回転数に減速する歯車減速機72
と、減速された回転を往復動作に変換して加工刃20に
伝達する伝達手段としてのクランク機構73とから構成
されている。
(Reciprocating Biasing Mechanism) A reciprocating biasing mechanism 70 for biasing the processing blade 20 to reciprocate through the support frame 50 is provided at the inner bottom of the main frame 60. The reciprocating urging mechanism 70 includes a drive motor 71 and the drive motor 7.
Gear reducer 72 for reducing the torque of 1 to a predetermined number of revolutions
And a crank mechanism 73 as transmission means for converting the decelerated rotation into reciprocating motion and transmitting the reciprocating motion to the processing blade 20.

【0044】即ち、駆動モータ71は予め設定された回
転数で回転を行い、その回転数が歯数の異なる複数の歯
車の組合わせである減速機72を介して調整される。駆
動モータ71から出力されるトルクはクランク機構73
により往復運動に変換され、当該クランク機構73と連
結された支持枠体50は、約1[Hz]の周期で且つ5〜10[m
m]のストロークで本体フレーム60に対して往復運動を
行う。
That is, the drive motor 71 rotates at a preset number of revolutions, and the number of revolutions is adjusted via a speed reducer 72 which is a combination of a plurality of gears having different numbers of teeth. The torque output from the drive motor 71
The support frame 50 connected to the crank mechanism 73 has a period of about 1 [Hz] and 5 to 10 [m
[m], a reciprocating motion is performed with respect to the main body frame 60.

【0045】(超音波カッタの動作)上記構成からなる
超音波カッタ1の被加工物Sに対する切断加工動作を図
1,8及び図9に基づいて説明する。図8は切断開始前
の状態を示し、図9は図8のD部を拡大して示した切断
開始による状態変化の推移を示す説明図である。
(Operation of Ultrasonic Cutter) The cutting operation of the ultrasonic cutter 1 having the above configuration for the workpiece S will be described with reference to FIGS. FIG. 8 shows a state before the start of cutting, and FIG. 9 is an explanatory view showing a transition of a state change due to the start of cutting, which is an enlarged view of a portion D in FIG.

【0046】ここで、被加工物Sは例えば、熱硬化性樹
脂,FRP,ガラス,陶器,セラミックス又は金属等を
対象とする。また、超音波カッタ1は、図1における矢
印C方向に向かって切断動作を行い、このC方向と直交
する方向に沿って、加工刃20に超音波振動及び往復付
勢機構70により付勢される往復動作が付勢される。
Here, the workpiece S is, for example, a thermosetting resin, FRP, glass, pottery, ceramics or metal. The ultrasonic cutter 1 performs a cutting operation in the direction of arrow C in FIG. 1 and is urged by the ultrasonic vibration and reciprocating urging mechanism 70 to the processing blade 20 along a direction orthogonal to the direction C. Reciprocating operation is energized.

【0047】切断の開始において、まず、加工刃20の
延設方向に対して斜めにカットされた端面を被加工物S
の角に位置決めする(図8,図9(A))。
At the start of cutting, first, the end face cut obliquely to the extending direction of the processing blade 20 is cut into the workpiece S.
(FIGS. 8 and 9A).

【0048】そして、超音波振動子30を駆動すると、
ホーン部40により増幅された超音波振動が加工刃20
に伝達され、当該加工刃20は図9における上下方向に
振動を始める。かかる状態で加工刃20の刃先が被加工
物Sに当てられると、無数のダイヤモンドチップ21が
超音波振動により被加工物Sに衝突しこれにより切削す
る(図9(B))。
When the ultrasonic transducer 30 is driven,
The ultrasonic vibration amplified by the horn part 40 is
The processing blade 20 starts vibrating in the vertical direction in FIG. When the cutting edge of the processing blade 20 is brought into contact with the workpiece S in such a state, the myriad diamond chips 21 collide with the workpiece S by ultrasonic vibration and thereby cut (FIG. 9B).

【0049】さらに、往復付勢機構70の駆動モータ7
1が駆動を開始すると、加工刃20は、図9における上
下方向に超音波振動よりも大きな振幅且つゆっくりとし
た周期で往復動作を開始する。この往復動作により被加
工物Sに対して加工刃20は掘り下げられより深い深度
まで切断を行う。また、上方に移動すると加工刃20
は、被加工物Sから離間し、その際には各ダイヤモンド
チップ21間に侵入した被加工物Sの切削くずが排出さ
れる(図9(C))。
Further, the drive motor 7 of the reciprocating biasing mechanism 70
When 1 starts driving, the processing blade 20 starts a reciprocating operation in the vertical direction in FIG. 9 with a larger amplitude and a slower cycle than the ultrasonic vibration. By this reciprocating operation, the processing blade 20 is dug down to the workpiece S and cuts to a deeper depth. Also, when it moves upward, the processing blade 20
Is separated from the workpiece S, and at that time, the cutting waste of the workpiece S that has entered between the diamond chips 21 is discharged (FIG. 9C).

【0050】そして、超音波カッタ1を図9における右
方向に移動させることにより、超音波振動と往復動作の
協動によって切断が行われることとなる。
Then, by moving the ultrasonic cutter 1 to the right in FIG. 9, the cutting is performed by the cooperation of the ultrasonic vibration and the reciprocating operation.

【0051】(実施形態の効果)以上のように、超音波
カッタ1によれば、加工刃20にダイヤモンドチップ2
1を散りばめて固定してるので、当該ダイヤモンドチッ
プ21が被加工物Sの表面を削り出すことで、迅速且つ
効率良く切断作業を行うことができる。
(Effects of Embodiment) As described above, according to the ultrasonic cutter 1, the diamond tip 2
Since the diamond chips 21 cut out the surface of the workpiece S, the cutting work can be performed quickly and efficiently.

【0052】また、上記ダイヤモンドチップ21により
削り出された被加工物Sの切削くずは、各ダイヤモンド
チップ21間にも侵入するが、切断時においては、往復
付勢機構70により加工刃20を往復移動させるため、
被加工物Sから加工刃20が後退した時に、各ダイヤモ
ンドチップ21間に溜まる被加工物Sの切削くずを排出
することができ、目詰まりによる切断効果の低減を防止
し、常に良好な加工状態を維持することが可能である。
Further, the shavings of the workpiece S cut out by the diamond tip 21 also enter between the diamond tips 21, but at the time of cutting, the reciprocating urging mechanism 70 reciprocates the working blade 20. To make
When the processing blade 20 is retracted from the workpiece S, the cutting debris of the workpiece S accumulated between the diamond chips 21 can be discharged, thereby preventing a reduction in the cutting effect due to clogging, and always ensuring a good processing state. It is possible to maintain

【0053】また、超音波振動子30から発生する超音
波振動により加工を行うので、加工刃20を被加工物に
切り込ませるための人為的な力の印加量を低減し、加工
者の負担を軽減することが可能である。また、同時に、
加工刃20が超音波振動した状態で被加工物に当接する
ことで切断が行われる構成のため、従来の如く一定方向
に連続した高速移動を行う刃が被加工物に対して摺動し
て切断する切断方法と異なり、摩擦熱の発生が抑制さ
れ、被加工物の溶解、熱変形又は煙の発生を抑制するこ
とが可能である。
Further, since the processing is performed by the ultrasonic vibration generated from the ultrasonic vibrator 30, the applied amount of artificial force for cutting the processing blade 20 into the workpiece is reduced, and the burden on the processor is reduced. Can be reduced. At the same time,
Since the cutting is performed by abutting the workpiece in a state where the processing blade 20 is ultrasonically vibrated, the blade performing continuous high-speed movement in a fixed direction as in the related art slides with respect to the workpiece. Unlike the cutting method of cutting, generation of frictional heat is suppressed, and melting, thermal deformation, or generation of smoke of the workpiece can be suppressed.

【0054】さらに、超音波カッタ1は超音波振動する
加工刃20によって切断を行い、一定方向に連続した高
速移動を行う刃を使用しない構成のため、切断時に生じ
る切削くずの粉塵がまき散らされるという不都合も回避
される。
Further, since the ultrasonic cutter 1 is cut by the processing blade 20 which vibrates ultrasonically and does not use a blade which moves continuously in a fixed direction at a high speed, dust of cutting waste generated at the time of cutting is scattered. The disadvantage of that is also avoided.

【0055】さらに、超音波振動により被加工物Sと加
工刃20との接触と非接触とが繰り返されるので、刃を
接触させたまま切断を行う従来の切断方法と比べて加工
刃20の耐久性が向上する。
Furthermore, since the contact and non-contact between the workpiece S and the processing blade 20 are repeated by the ultrasonic vibration, the durability of the processing blade 20 is longer than that of the conventional cutting method in which the cutting is performed while the blade is kept in contact. The performance is improved.

【0056】また、従来の切断装置にあっては、回転を
利用する場合には円形の刃,直線方向に沿った送り動作
により切断を行う場合にはそのストローク長に応じた直
線状の刃が使用され、刃の形状についてほとんど自由度
がなかったが、超音波カッタ1では超音波振動を利用す
るのでストロークは小さくなるため、加工刃20の形状
の制約がほとんどなく、従ってその形状を自由に設定す
ることが可能である。このため、切断方向が直線方向に
限定されることもなく、自由且つ精細な切断加工を行う
ことが可能である。
In the conventional cutting apparatus, a circular blade is used when rotation is used, and a linear blade according to the stroke length is used when cutting is performed by a feed operation in a linear direction. It was used, and there was almost no degree of freedom in the shape of the blade. However, since the ultrasonic cutter 1 uses ultrasonic vibration, the stroke is small, and there is almost no restriction on the shape of the processing blade 20, and therefore, the shape can be freely adjusted. It is possible to set. For this reason, the cutting direction is not limited to the linear direction, and free and fine cutting can be performed.

【0057】また、従来のエンドミル等のような刃に一
定方向の移動動作を連続的に付勢することで切断を行う
ものは、一定方向の反力を常に受けるため、手持ち式の
切断加工装置としては不適であるが、超音波カッタ1は
超音波振動及び往復動作を利用しているので、反力もス
トロークの小さな往復振動となり、手持ちであっても加
工者の負担は小さくて済み、手持ち式の加工装置として
好適に対応することが可能である。
In the case of a conventional end mill or the like which cuts by continuously energizing a moving operation in a certain direction to a blade, a hand-held type cutting machine is always used because it always receives a reaction force in a certain direction. However, since the ultrasonic cutter 1 uses ultrasonic vibration and reciprocating operation, the reaction force is also a reciprocating vibration with a small stroke, and even if it is hand-held, the burden on the processor is small, and the hand-held type It is possible to suitably cope with this as a processing device.

【0058】さらに、従来の様な連続した一定方向の刃
の移動により切断を行う場合には、刃が被加工物に対し
て常に一定方向に駆動するため、被加工物にストレスを
生ぜしめ、例えば被加工物が薄膜層を有するもの(例え
ば、電子回路のガラスエポキシ製プリント基板)の場
合、その表面に剥離を生じることがあった。しかし、超
音波カッタ1は、超音波振動を用いるので、加工刃20
は被加工物に対して小さな振幅で往復移動するため、被
加工物Sに生じるストレスを低減し、切断時における剥
離の発生を回避することができる。
Further, when cutting is performed by moving the blade continuously in a fixed direction as in the prior art, since the blade is always driven in a fixed direction with respect to the workpiece, stress is generated in the workpiece, For example, when the workpiece has a thin film layer (for example, a printed circuit board made of glass epoxy of an electronic circuit), the surface may be peeled off. However, since the ultrasonic cutter 1 uses ultrasonic vibration, the machining blade 20
Reciprocates with a small amplitude with respect to the workpiece, so that stress generated in the workpiece S can be reduced, and occurrence of peeling at the time of cutting can be avoided.

【0059】また、加工刃20にダイヤモンドチップ2
1を固定しているので、当該ダイヤモンドチップ21の
硬度により硬質の被加工物も切断でき、幅広い素材につ
いて切断加工を行うことが可能である。
Further, the diamond tip 2 is attached to the processing blade 20.
Since 1 is fixed, a hard workpiece can also be cut by the hardness of the diamond tip 21, and a wide range of materials can be cut.

【0060】(その他)なお、超音波カッタ1の往復付
勢機構70ではクランク機構73を用いて加工刃20に
往復移動を付勢しているが、同様の機能を果たせば、他
の構成であっても良い。例えば、電磁石により作動する
バイブレータやカム機構を利用して保持枠体50に往復
移動を付勢する構成あっても良い。
(Others) The reciprocating urging mechanism 70 of the ultrasonic cutter 1 urges the processing blade 20 to reciprocate by using the crank mechanism 73. However, if the same function is performed, another configuration is used. There may be. For example, a configuration may be used in which a reciprocating movement is urged to the holding frame 50 using a vibrator or a cam mechanism operated by an electromagnet.

【0061】また、上述の超音波カッター1は、手持ち
式のものを例として示したが、例えば、被加工物を載置
する加工台に位置決め機構を介して備え付けられた据え
置き式としても良い。
Although the above-described ultrasonic cutter 1 is shown as an example of a hand-held type, it may be of a stationary type which is provided via a positioning mechanism on a processing table on which a workpiece is placed.

【0062】さらに、超音波カッタ1は、図10に示す
ように、加工刃20及び被加工物Sを冷却する冷却機構
としての水冷機構80を有する構成としても良い。この
水冷機構80は、先端部にノズルを有すると共に当該ノ
ズルを加工刃20に向けた状態で本体フレーム60に支
持されたパイプ81と、水供給源(例えば水槽,水道)
から一定の水圧で冷却水を送り出すポンプ(いずれも図
示略)と、ポンプから送り出された冷却水をパイプに供
給するホース82と、パイプ81を本体フレームに固定
する固定具83とを有する構成となっている。
Further, as shown in FIG. 10, the ultrasonic cutter 1 may have a configuration having a water cooling mechanism 80 as a cooling mechanism for cooling the processing blade 20 and the workpiece S. The water cooling mechanism 80 includes a pipe 81 supported by the main body frame 60 with a nozzle at a tip end and the nozzle facing the processing blade 20, and a water supply source (for example, a water tank or a tap).
A pump that sends out cooling water at a constant water pressure from the pump (both not shown), a hose 82 that supplies cooling water sent from the pump to the pipe, and a fixture 83 that fixes the pipe 81 to the main body frame. Has become.

【0063】かかる構成により、加工時において、ポン
プを駆動し、これにより水供給源から送り出された冷却
水は、チューブを介してパイプ81に到達し、さらに
は、ノズルから冷却水が加工刃20に向けて噴出され
る。これにより、仮に加工刃20と被加工物Sとの間に
おいて熱が発生した場合でも、これを冷却し、熱による
被加工物Sの溶解、熱変形又は煙の発生をより有効に防
止することが可能である。
With this configuration, at the time of machining, the pump is driven, whereby the cooling water sent from the water supply source reaches the pipe 81 via the tube, and further, the cooling water is supplied from the nozzle to the machining blade 20. Spouted towards. Thereby, even if heat is generated between the processing blade 20 and the workpiece S, it is cooled to more effectively prevent the melting of the workpiece S, thermal deformation or generation of smoke due to the heat. Is possible.

【0064】[第2の実施形態]本発明の第2の実施形態
について図11に基づいて説明する。この第2の実施形
態で示す超音波カッタ1Aの各部の構成で、前述した超
音波カッタ1と同一の構成ついては同符号を付して重複
する説明は省略するものとする。
[Second Embodiment] A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the configuration of each part of the ultrasonic cutter 1A shown in the second embodiment, the same components as those of the above-described ultrasonic cutter 1 are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0065】前述した超音波カッタ1は、円筒形の本体
フレーム60に対して支持枠体50及び加工刃20が本
体フレーム60の長手方向(中心軸方向)に沿って往復
移動し且つ加工刃20が同方向に沿って超音波振動して
いたが、図10に示す超音波カッタ1Aは、本体フレー
ム60Aは略直方体の箱状であり、その長手方向と直交
する方向に沿って支持枠体50及び加工刃20が往復移
動し且つ加工刃20が同方向に沿って超音波振動する。
In the ultrasonic cutter 1 described above, the support frame 50 and the processing blade 20 reciprocate along the longitudinal direction (center axis direction) of the main body frame 60 with respect to the cylindrical main body frame 60. Although the ultrasonic cutter 1A shown in FIG. 10 was ultrasonically vibrated along the same direction, the ultrasonic cutter 1A shown in FIG. 10 has a body frame 60A having a substantially rectangular parallelepiped box shape, and a support frame 50 along a direction orthogonal to the longitudinal direction thereof. The processing blade 20 reciprocates and the processing blade 20 vibrates ultrasonically in the same direction.

【0066】即ち、本体フレーム60Aは、上述の如く
横長の略直方体形状であり、その上部には取っ手62A
及び操作スイッチ63Aが設けており、その下部には工
作台或いは被加工物上に載置するための足64Aが設け
られている。この足64Aは、その底面が図11におけ
る左右方向に平滑に形成されており、かかる底面に沿っ
て矢印C方向に超音波カッタ1A全体を移動させること
により、被加工物の切断を行う。
That is, as described above, the main body frame 60A has a horizontally long substantially rectangular parallelepiped shape.
And an operation switch 63A, and a lower portion thereof is provided with a foot 64A for mounting on a worktable or a workpiece. The foot 64A has a bottom surface formed smoothly in the left-right direction in FIG. 11, and cuts the workpiece by moving the entire ultrasonic cutter 1A in the direction of arrow C along the bottom surface.

【0067】また、本体フレーム60Aの内部における
一端部側寄りには超音波振動子30,ホーン部40及び
加工刃20を一体的に支持した支持枠体50を支持する
直動玉軸受け61Aが設けられている。この直動玉軸受
け61Aは、前述したC方向と垂直方向(図11におけ
る上下方向)に沿って支持枠体50を往復移動自在に支
持している。
Further, a linear motion ball bearing 61A for supporting a support frame 50 integrally supporting the ultrasonic vibrator 30, the horn portion 40 and the processing blade 20 is provided near one end of the main body frame 60A. Have been. The linear motion ball bearing 61A supports the support frame 50 so as to be reciprocally movable in a direction perpendicular to the above-described C direction (vertical direction in FIG. 11).

【0068】往復付勢機構70Aは、駆動モータ71
と、この駆動モータ71のトルクを所定の回転数に減速
する歯車減速機72Aと、減速された回転を往復動作に
変換して加工刃20に伝達する伝達手段としてのクラン
ク機構73Aとから構成されている。
The reciprocating biasing mechanism 70A includes a drive motor 71
A gear reducer 72A for reducing the torque of the drive motor 71 to a predetermined number of revolutions, and a crank mechanism 73A as a transmission means for converting the reduced rotation into a reciprocating operation and transmitting the reciprocating operation to the processing blade 20. ing.

【0069】前述した超音波カッタ1では減速歯車機構
72とクランク機構73との組み合わせにより、回転動
作に対しその回転の中心軸に沿った方向の往復動作を支
持枠体50に付勢していたが、この超音波カッタ1Aで
は、減速歯車機構72Aとクランク機構73Aとの組み
合わせにより、回転動作に対し、その回転の中心軸に直
交する方向の往復動作を支持枠体50に付勢する。
In the above-described ultrasonic cutter 1, the reciprocating operation in the direction along the central axis of the rotation is urged against the support frame 50 by the combination of the reduction gear mechanism 72 and the crank mechanism 73. However, in the ultrasonic cutter 1A, the reciprocating operation in the direction orthogonal to the central axis of the rotation is urged to the support frame 50 with respect to the rotational operation by the combination of the reduction gear mechanism 72A and the crank mechanism 73A.

【0070】即ち、駆動モータ71はその回転軸がC方
向に沿うように配置されているが、減速歯車機構72A
及びクランク機構73Aにより、支持枠体50はF方向
に沿って往復動作を行うこととなる。
That is, although the drive motor 71 is arranged so that its rotation axis is along the direction C, the reduction gear mechanism 72A
The support frame 50 reciprocates in the F direction by the crank mechanism 73A.

【0071】なお、駆動モータ71から出力される回転
動作は、減速歯車機構72A及びクランク機構73Aに
より、約1[Hz]の周期で且つ5〜10[mm]のストロークの往
復動作に変換されて支持枠体50に伝達される。
The rotation operation output from the drive motor 71 is converted by the reduction gear mechanism 72A and the crank mechanism 73A into a reciprocating operation having a cycle of about 1 [Hz] and a stroke of 5 to 10 [mm]. It is transmitted to the support frame 50.

【0072】超音波カッタ1Aは以上のように構成さ
れ、その使用時には、例えば被加工物上に足64Aを介
して載置し、操作スイッチ63Aを印可する。これによ
り、超音波振動子30が超音波振動を開始すると共に駆
動モータ71が駆動し、加工刃20は超音波振動しなが
らF方向に往復移動する。そして、前述の如く、超音波
カッタ1A全体をC方向に移動させることにより、被加
工物を切断する。
The ultrasonic cutter 1A is configured as described above. When the ultrasonic cutter 1A is used, the ultrasonic cutter 1A is placed on the work through the foot 64A and the operation switch 63A is applied. As a result, the ultrasonic vibrator 30 starts ultrasonic vibration and the drive motor 71 is driven, and the processing blade 20 reciprocates in the F direction while ultrasonically vibrating. Then, as described above, the workpiece is cut by moving the entire ultrasonic cutter 1A in the C direction.

【0073】超音波カッタ1Aは、その操作方向以外は
超音波カッタ1と同一のため、当該著カッタ1と同一の
効果を得ることが可能である。
Since the ultrasonic cutter 1A is the same as the ultrasonic cutter 1 except for the operation direction, it is possible to obtain the same effect as that of the original cutter 1.

【0074】[第3の実施形態]本発明の第3の実施形態
について図12に基づいて説明する。この第3の実施形
態で示す超音波カッタ1Bの各部の構成で、前述した超
音波カッタ1Bと同一の構成ついては同符号を付して重
複する説明は省略するものとする。
[Third Embodiment] A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the configuration of each part of the ultrasonic cutter 1B shown in the third embodiment, the same components as those of the above-described ultrasonic cutter 1B are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0075】この超音波カッタ1Bは、前述した超音波
カッタ1と異なる往復付勢機構70Bを備えている。こ
の往復付勢機構70Bは、支軸枠体50の後端部(支持
している加工刃20の先端部と反対側となる端部)に一
体的に連結されたロッド71Bと、本体フレーム60の
内部に固定装備されて空気室を形成する二つの仕切り板
72B,73Bと、ロッド71Bに固定装備された上述
の空気室をさらに二つの空気室74B,75Bとに仕切
るピストン76Bと、空気室74Bに陽圧(大気圧より
も高い圧力)又は陰圧(大気圧よりも低い圧力)を供給
するための供給口77Bと、空気室75Bに陰圧又は陽
圧を供給するための供給口78Bと、支持枠体50の往
復移動動作のストロークを調節する調節機構79Bとを
有している。
The ultrasonic cutter 1B has a reciprocating urging mechanism 70B different from the ultrasonic cutter 1 described above. The reciprocating urging mechanism 70B includes a rod 71B integrally connected to a rear end of the spindle frame 50 (an end opposite to the front end of the supporting processing blade 20), and a main body frame 60. , Two partition plates 72B and 73B fixedly provided inside to form an air chamber, a piston 76B for separating the above-mentioned air chamber fixedly mounted on the rod 71B into two air chambers 74B and 75B, and an air chamber. A supply port 77B for supplying a positive pressure (a pressure higher than the atmospheric pressure) or a negative pressure (a pressure lower than the atmospheric pressure) to the air chamber 74B, and a supply port 78B for supplying a negative pressure or a positive pressure to the air chamber 75B. And an adjusting mechanism 79B for adjusting the stroke of the reciprocating movement of the support frame 50.

【0076】各部を説明すると、まずロッド71Bは丸
棒状であって、本体フレーム60の中心軸に沿って配設
されている。各仕切り板72B,73Bは互いに離間し
て本体フレーム60の内部に固定装備されている。これ
ら各仕切り板72B,73Bは、本体フレーム60の内
壁面に隙間なく接着装備されている。また、いずれもロ
ッド71Bを嵌挿する貫通穴を備え、各仕切り板72
B,73Bとロッド71Bと間には、シール性を維持す
るため、シール部材72Ba,73BaとOリング72
Bb,73Bbとが介挿されている。また、かかる構造
によりロッド71Bは自らの長手方向に沿って各仕切り
板72B,73Bに対して往復自在となっている。
To explain each part, first, the rod 71 B has a round bar shape and is arranged along the central axis of the main body frame 60. The partition plates 72B and 73B are fixedly provided inside the main body frame 60 while being separated from each other. These partition plates 72B, 73B are attached to the inner wall surface of the main body frame 60 without any gap. Each of the partition plates 72 has a through hole into which the rod 71B is inserted.
In order to maintain the sealing property, seal members 72Ba and 73Ba and an O-ring 72 are provided between the rods B and 73B and the rod 71B.
Bb and 73Bb are interposed. Further, with this structure, the rod 71B can reciprocate with respect to each of the partition plates 72B and 73B along its own longitudinal direction.

【0077】ピストン76Bは、各仕切り板72B,7
3Bの間に位置しており、また、本体フレーム60の内
壁面との間に、シール性確保のためのOリング76Ba
が介挿されている。かかる構成により、二つの仕切り板
72B,73B間の空間を二つの空気室74B,75B
に分離し、また、各仕切り板72B,73B間での往復
移動を自在とし、これにより、二つの空気室74B,7
5Bの容積比を自在に変化させることができる。
The piston 76B is connected to each of the partition plates 72B, 7B.
3B, and between the inner wall surface of the main body frame 60 and the O-ring 76Ba for securing the sealing property.
Is inserted. With this configuration, the space between the two partition plates 72B, 73B is divided into two air chambers 74B, 75B.
And the reciprocating movement between the partition plates 72B, 73B is made possible, whereby the two air chambers 74B, 7B are separated.
The volume ratio of 5B can be freely changed.

【0078】上記各空気室74B,75Bには、前述し
たように供給口77B,78Bから陽圧と陰圧とが供給
される。このとき、空気室74Bに陽圧が供給されると
きには、空気室75Bには陰圧が供給され、逆に空気室
74Bに陰圧が供給されるときには、空気室75Bに陽
圧が供給される。また、各空気室74B,75Bに供給
される空気圧は、支持枠体50を往復移動させたい周期
の振動空気圧であり、ここでは約1[Hz]の振動空気圧が
それぞれ半周期ずらして空気室74B,75Bに供給さ
れる。
As described above, positive pressure and negative pressure are supplied to the air chambers 74B and 75B from the supply ports 77B and 78B. At this time, when a positive pressure is supplied to the air chamber 74B, a negative pressure is supplied to the air chamber 75B. Conversely, when a negative pressure is supplied to the air chamber 74B, a positive pressure is supplied to the air chamber 75B. . The air pressure supplied to each of the air chambers 74B and 75B is a vibration air pressure in a cycle in which the support frame 50 is to be reciprocated. Here, the vibration air pressure of about 1 [Hz] is shifted by a half cycle each, and the air chamber 74B is shifted. , 75B.

【0079】かかる振動空気圧の供給源としては、例え
ば、常時一定の陽圧を出力する出力ポートと常時一定の
陰圧を出力する出力ポートとを備えるブロワと、各出力
ポートを各供給口77B,78Bに交互に切り換えて接
続するロータリーバルブとの構成により実現する。
As a supply source of the oscillating air pressure, for example, a blower having an output port for constantly outputting a constant positive pressure and an output port for constantly outputting a constant negative pressure, and each output port is connected to each supply port 77B, This is realized by a configuration with a rotary valve that is alternately switched to and connected to 78B.

【0080】また、調節機構79Bは、ロッド71Bの
後端部表面に設けられた雄ねじ部79Baとこの雄ねじ
部79Baに同時に螺合するダブルナット機構を構成す
る二つの移動規制部材79Bb,79Bcとから構成さ
れている。即ち、ダブルナット機構を構成する二つの移
動規制部材79Bb,79Bcをロッド71Bの雄ねじ
部79Ba上において所定位置に位置決めすると、支持
枠体50が一定以上のストロークで往復移動しようとし
ても、移動規制部材79Bbが仕切り板73Bと衝突
し、それ以上の移動を規制する。従って、これにより、
予め支持枠体50の往復移動ストロークを調節すること
が可能である。
The adjusting mechanism 79B is composed of a male screw 79Ba provided on the rear end surface of the rod 71B and two movement restricting members 79Bb and 79Bc constituting a double nut mechanism which is simultaneously screwed into the male screw 79Ba. It is configured. That is, when the two movement restricting members 79Bb and 79Bc constituting the double nut mechanism are positioned at predetermined positions on the male screw portion 79Ba of the rod 71B, even if the support frame 50 attempts to reciprocate with a stroke equal to or greater than a certain value, the movement restricting members 79Bb and 79Bc move. 79Bb collides with the partition plate 73B and restricts further movement. Therefore, this
It is possible to adjust the reciprocating stroke of the support frame 50 in advance.

【0081】上述の構成から、往復付勢機構70Bで
は、各供給口77B,78Bを介して各空気室各供給口
74B,75Bに陽圧と陰圧とが供給されると、その空
気圧によりピストン76Bが振動空気圧の振動周期に応
じて往復動作を付勢され、これに伴い支持枠体50及び
加工刃20に往復移動を行わせることが可能である。か
かる往復動作は、加工刃20に超音波振動が加えられて
いるときに行われ、これにより、超音波カッタ1Bで
は、超音波カッタ1と同様の効果を得ることが可能であ
る。
With the above structure, in the reciprocating biasing mechanism 70B, when positive pressure and negative pressure are supplied to each air chamber supply port 74B, 75B via each supply port 77B, 78B, the piston pressure is generated by the air pressure. 76B is reciprocated in accordance with the vibration cycle of the oscillating air pressure, and the support frame 50 and the processing blade 20 can reciprocate accordingly. Such a reciprocating operation is performed when ultrasonic vibration is applied to the processing blade 20, whereby the ultrasonic cutter 1B can obtain the same effect as the ultrasonic cutter 1.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上のように、本願発明では、加工刃に
硬質粒子を散りばめて固定してるので、当該硬質粒子が
被加工物の表面を削り出すことで、迅速且つ効率良く切
断作業を行うことができる。
As described above, according to the present invention, the hard particles are scattered and fixed on the processing blade, so that the hard particles cut out the surface of the workpiece to perform the cutting operation quickly and efficiently. be able to.

【0083】また、上記硬質粒子により削り出された被
加工物の切削くずは、各硬質粒子間にも侵入するが、切
断時において往復付勢機構により加工刃を往復移動させ
るため、被加工物から加工刃が後退した時に各硬質粒子
間に溜まる被加工物の切削くずを排出することができ、
目詰まりによる切断効果の低減を防止し、常に良好な加
工状態を維持することが可能である。
Further, the cutting chips of the workpiece cut out by the hard particles also enter between the hard particles, but the cutting blade is reciprocated by the reciprocating urging mechanism during cutting. When the processing blade retreats, it can discharge the cutting waste of the workpiece accumulated between each hard particle,
It is possible to prevent the cutting effect from being reduced due to clogging and to always maintain a favorable processing state.

【0084】さらに、超音波振動により被加工物と加工
刃との接触と非接触とが繰り返されるので、刃を接触さ
せたまま切断を行う従来の切断方法と比べて加工刃の耐
久性が向上する。
Further, since the contact and non-contact between the workpiece and the processing blade are repeated by the ultrasonic vibration, the durability of the processing blade is improved as compared with the conventional cutting method in which the cutting is performed while keeping the blade in contact. I do.

【0085】また、加工刃が超音波振動した状態で被加
工物に当接することで切断が行われる構成のため、従来
の如く一定方向に高速移動する刃が被加工物に対して摺
動して切断する切断方法や従来の超音波カッタと異な
り、摩擦熱の発生が抑制され、被加工物の溶解、熱変形
又は煙の発生を抑制することが可能である。また、これ
により熱硬化性樹脂の切断もより容易に行うことができ
る。
Further, since the cutting is performed by abutting the workpiece in a state where the processing blade is ultrasonically vibrated, the blade moving at a high speed in a fixed direction slides on the workpiece as in the related art. Unlike a cutting method of cutting by cutting or a conventional ultrasonic cutter, generation of frictional heat is suppressed, and melting, thermal deformation, or generation of smoke of a workpiece can be suppressed. This also makes it easier to cut the thermosetting resin.

【0086】さらに、本発明は超音波振動する加工刃に
よって切断を行い、従来例の如く一定方向に連続した高
速移動を行う刃を使用しない構成のため、切断時に生じ
る切削くずの粉塵がまき散らされるという不都合も回避
される。
Further, since the present invention employs a configuration in which cutting is performed by a processing blade that vibrates ultrasonically, and a blade that moves continuously in a fixed direction at a high speed is not used as in the conventional example, dust generated during cutting is scattered. The inconvenience of being performed is also avoided.

【0087】また、本発明では、ストロークの短い超音
波振動を利用するので、加工刃の形状の制約がほとんど
なく、従ってその形状を自由に設定することが可能であ
る。このため、切断方向が直線方向に限定されることも
なく、自由且つ精細な切断加工を行うことが可能であ
る。
In the present invention, since the ultrasonic vibration having a short stroke is used, there is almost no restriction on the shape of the processing blade, and therefore, the shape can be freely set. For this reason, the cutting direction is not limited to the linear direction, and free and fine cutting can be performed.

【0088】また、本発明は超音波振動及び往復動作を
利用しているので、その反動もストロークの小さな往復
振動となり、手持ちであっても加工者の負担は小さくて
済む。従って、据え置き式,手持ち式のいずれも好適に
対応することが可能である。
Further, since the present invention utilizes the ultrasonic vibration and the reciprocating operation, the recoil thereof is also a reciprocating vibration with a small stroke, and the burden on the processor is small even if the hand is held. Therefore, it is possible to suitably cope with both the stationary type and the hand-held type.

【0089】さらに、メタルボンドによって加工刃に硬
質粒子を固定する構成の場合にあっては、硬質粒子の埋
め込み割合を小さくすることができ、従って、各硬質粒
子の切削量を増加させ、これにより切断加工の迅速化を
図ることが可能である。
Further, in the case of the configuration in which the hard particles are fixed to the processing blade by metal bonding, the embedding ratio of the hard particles can be reduced, so that the cutting amount of each hard particle is increased, and It is possible to speed up the cutting process.

【0090】また、硬質粒子としてダイヤモンドチップ
を使用する構成とした場合、当該ダイヤモンドチップの
硬度により硬質の被加工物も切断でき、幅広い素材につ
いて切断加工を行うことが可能である。また、硬質粒子
としてキュービック・ボロン・ナイトライドを使用した
場合には、鉄の切断加工に好適である。
Further, when a diamond chip is used as the hard particle, a hard workpiece can be cut by the hardness of the diamond chip, and a wide range of materials can be cut. When cubic boron nitride is used as the hard particles, it is suitable for cutting iron.

【0091】また、加工刃の刃先部分を冷却する冷却装
置を備える構成とした場合には、仮に加工刃と被加工物
との間において熱が発生した場合でも、これを冷却し、
熱による被加工物の溶解、熱変形又は煙の発生をより有
効に防止することが可能である。同時に、熱硬化性の樹
脂の切断をより効果的に行うことが可能となる。
In the case where a cooling device for cooling the cutting edge portion of the processing blade is provided, even if heat is generated between the processing blade and the workpiece, it is cooled,
It is possible to more effectively prevent melting of the workpiece, heat deformation or generation of smoke due to heat. At the same time, it becomes possible to cut the thermosetting resin more effectively.

【0092】本発明は以上のように構成され機能するの
で、これによると、従来にない優れた超音波カッタを提
供することができる。
Since the present invention is constructed and functions as described above, according to the present invention, it is possible to provide a superior ultrasonic cutter which has not been achieved conventionally.

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

【図1】本発明の第1の実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(A)は実施形態における加工刃を示す斜
視図であり、図2(B),(C)は加工刃の他の例を示
す斜視図である。
FIG. 2A is a perspective view showing a processing blade in the embodiment, and FIGS. 2B and 2C are perspective views showing another example of the processing blade.

【図3】図3(A)は実施形態における丸みを帯びたダ
イヤモンドチップの例を示す説明図であり、図3(B)
は鋭利な形状のダイヤモンドチップの例を示す説明図で
あり、図3(C)は実施形態における中間形状の加工刃
の例を示す説明図である。
FIG. 3A is an explanatory view showing an example of a rounded diamond tip in the embodiment, and FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a sharp diamond tip, and FIG. 3C is an explanatory view showing an example of an intermediate processing blade in the embodiment.

【図4】図4(A)は加工刃における硬質粒子の固定領
域を示す説明図であり、図4(B)は他の例を示す説明
図である。
FIG. 4 (A) is an explanatory view showing a fixed region of hard particles in a processing blade, and FIG. 4 (B) is an explanatory view showing another example.

【図5】図5(A)は加工刃における硬質粒子の固定方
法を示す部分断面図であり、図5(B)は他の固定方法
を示す部分断面図である。
FIG. 5A is a partial cross-sectional view showing a method of fixing hard particles on a processing blade, and FIG. 5B is a partial cross-sectional view showing another fixing method.

【図6】図6(A)は実施形態におけるホーン部先端に
加工刃を設ける手法を示す斜視図であり、図6(B)は
他の手法を示す斜視図であり、図6(C)はさらに他の
手法を示す斜視図である。
6 (A) is a perspective view showing a method of providing a processing blade at the tip of a horn portion in the embodiment, and FIG. 6 (B) is a perspective view showing another method, and FIG. 6 (C). FIG. 9 is a perspective view showing still another method.

【図7】超音波振動の波長とホーン部及び超音波振動子
の長さの関係を示す説明図であり、図7(A)はホーン
部と超音波振動子が別体で構成されている場合を示し、
図7(B)はホーン部と超音波振動子が一体的に構成さ
れている場合を示す。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the wavelength of ultrasonic vibration and the length of a horn portion and an ultrasonic vibrator. FIG. 7A shows a horn portion and an ultrasonic vibrator formed separately. Indicates the case,
FIG. 7B shows a case where the horn portion and the ultrasonic vibrator are integrally formed.

【図8】第1の実施形態の動作説明図であり、切断開始
前の状態を示す。
FIG. 8 is an operation explanatory view of the first embodiment, showing a state before starting cutting.

【図9】図8のD部を拡大して示した動作説明図であ
り、図9(A)は切断開始前の加工刃と被加工物の配置
を示し、図9(B)は超音波振動が伝えられた状態の加
工刃を示し、図9(C)はさらに往復移動動作を付勢さ
れた加工刃を示す。
9 is an operation explanatory diagram showing an enlarged portion D of FIG. 8; FIG. 9A shows an arrangement of a processing blade and a workpiece before starting cutting; FIG. 9B shows an ultrasonic wave; FIG. 9 (C) shows the processing blade in a state where the vibration is transmitted, and FIG. 9 (C) shows the processing blade further urged to reciprocate.

【図10】図1に開示した超音波カッタに水冷機構を設
けた例を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an example in which a water cooling mechanism is provided in the ultrasonic cutter disclosed in FIG. 1;

【図11】第2の実施形態を示す一部切り欠いた正面図
である。
FIG. 11 is a partially cutaway front view showing the second embodiment.

【図12】本発明の第3の実施形態を示す断面図であ
る。
FIG. 12 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A,1B 超音波カッタ 20 加工刃 21 ダイヤモンドチップ(硬質粒子) 30 超音波振動子 40 ホーン部 50 保持枠体 60,60A 本体フレーム 70,70A,70B 往復付勢機構 71 駆動モータ 73,73A クランク機構(伝達手段) 80 水冷機構(冷却機構) S 被加工物 1, 1A, 1B Ultrasonic cutter 20 Processing blade 21 Diamond tip (hard particle) 30 Ultrasonic vibrator 40 Horn part 50 Holding frame body 60, 60A Main body frame 70, 70A, 70B Reciprocating biasing mechanism 71 Drive motor 73, 73A Crank mechanism (transmission means) 80 Water cooling mechanism (cooling mechanism) S Workpiece

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被加工物を加工する加工刃と、超音波振
動を発振する超音波振動子と、この超音波振動を増幅し
て前記加工刃に伝達するホーン部と、前記各構成を保持
する本体フレームとを備え、 前記加工刃の少なくとも刃先部分に、当該加工刃よりも
硬度の高い硬質粒子を散りばめて固定すると共に、 前記加工刃に前記超音波振動とは別の前記本体フレーム
に対する往復移動動作を付勢する往復付勢機構を有する
ことを特徴とする超音波カッタ。
1. A processing blade for processing an object to be processed, an ultrasonic vibrator for oscillating ultrasonic vibration, a horn for amplifying the ultrasonic vibration and transmitting the amplified ultrasonic vibration to the processing blade, and holding each of the components. A main body frame, and hard particles having a higher hardness than the processing blade are scattered and fixed to at least the cutting edge portion of the processing blade, and the processing blade is reciprocated with respect to the main body frame different from the ultrasonic vibration. An ultrasonic cutter having a reciprocating biasing mechanism for biasing a moving operation.
【請求項2】 前記硬質粒子を電着ボンドにより前記加
工刃に固定したことを特徴とする請求項1記載の超音波
カッタ。
2. The ultrasonic cutter according to claim 1, wherein the hard particles are fixed to the processing blade by electrodeposition bonding.
【請求項3】 前記硬質粒子をメタルボンドにより前記
加工刃に固定したことを特徴とする請求項1記載の超音
波カッタ。
3. The ultrasonic cutter according to claim 1, wherein said hard particles are fixed to said processing blade by metal bonding.
【請求項4】 前記硬質粒子をダイヤモンドチップとし
たことを特徴とする請求項1,2又は3記載の超音波カ
ッタ。
4. The ultrasonic cutter according to claim 1, wherein said hard particles are diamond tips.
【請求項5】 前記硬質粒子をキュービック・ボロン・
ナイトライドとしたことを特徴とする請求項1,2又は
3記載の超音波カッタ。
5. The method according to claim 1, wherein the hard particles are cubic boron.
4. The ultrasonic cutter according to claim 1, wherein the ultrasonic cutter is a nitride.
【請求項6】 前記ホーン部を介して当該ホーン部と前
記加工刃と前記超音波振動子とを一体的に支持する支持
枠体を備え、 前記往復付勢機構は、前記支持枠体を介して前記加工刃
に往復動作を付勢することを特徴とする請求項1,2,
3,4又は5記載の超音波カッタ。
6. A support frame for integrally supporting the horn, the processing blade and the ultrasonic vibrator via the horn, wherein the reciprocating biasing mechanism is provided via the support frame. The reciprocating operation is urged to the working blade by means of
The ultrasonic cutter according to 3, 4, or 5.
【請求項7】 前記往復付勢機構が、回転駆動するモー
タと、このモータのトルクを往復動作に変換して前記加
工刃に伝達する伝達手段とを備えることを特徴とする請
求項1,2,3,4,5又は6記載の超音波カッタ。
7. The reciprocating urging mechanism includes a motor that is driven to rotate, and a transmission unit that converts a torque of the motor into a reciprocating operation and transmits the reciprocating motion to the machining blade. , 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 前記往復付勢機構が、その内部圧力の変
動により往復動作を付勢するエアシリンダ機構であるこ
とを特徴とする請求項1,2,3,4,5又は6記載の
超音波カッタ。
8. The super-swing device according to claim 1, wherein said reciprocating urging mechanism is an air cylinder mechanism for urging a reciprocating operation by a change in internal pressure. Sonic cutter.
【請求項9】 前記加工刃を冷却する冷却機構を備える
ことを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7又
は8記載の超音波カッタ。
9. The ultrasonic cutter according to claim 1, further comprising a cooling mechanism for cooling the processing blade.
【請求項10】 前記加工刃を平板状に形成すると共に
その刃先部分の表面全域に前記硬質粒子を固定したこと
を特徴とする請求項1,2,3,4,5,6,7,8又
は9記載の超音波カッタ。
10. The processing blade according to claim 1, wherein the processing blade is formed in a flat plate shape, and the hard particles are fixed to the entire surface of the cutting edge portion. Or the ultrasonic cutter according to 9.
【請求項11】 前記加工刃を平板状に形成すると共に
その刃先部分の表面の内,二つの平板面に挟まれた端面
部分のみに前記硬質粒子を固定したことを特徴とする請
求項1,2,3,4,5,6,7,8又は9記載の超音
波カッタ。
11. The processing blade according to claim 1, wherein the processing blade is formed in a flat plate shape, and the hard particles are fixed only to an end face portion sandwiched between two flat plate surfaces of the surface of the cutting edge portion. The ultrasonic cutter according to 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
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