JP2002355726A - Ultrasonic vibrating table device and its control method - Google Patents

Ultrasonic vibrating table device and its control method

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JP2002355726A
JP2002355726A JP2001166834A JP2001166834A JP2002355726A JP 2002355726 A JP2002355726 A JP 2002355726A JP 2001166834 A JP2001166834 A JP 2001166834A JP 2001166834 A JP2001166834 A JP 2001166834A JP 2002355726 A JP2002355726 A JP 2002355726A
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JP
Japan
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vibration table
ultrasonic vibration
vibrating
ultrasonic
casing
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Application number
JP2001166834A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Otsuka
大塚  博
Sakumi Kono
策己 河野
Shigeo Yoshida
茂生 吉田
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OTSUKA SEIKO CO Ltd
Original Assignee
OTSUKA SEIKO CO Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic vibrating table improving machining accuracy by uniformly vibrating the whole table, and moreover enlarging table area. SOLUTION: This table device that can fix a workpiece 12 mounted to a machine tool and machined, has an ultrasonic vibrating device 3 fixed into a casing 8 and vertically vibrating; a vibrating table 1 with its lower side intermediate part fixed to the upper end part of the ultrasonic vibrating device 3; and a guide member 5 projected downward from the outside lower part of the vibrating table 1 and inserted into a guide recessed part 13 formed outside the ultrasonic vibrating device 3 of the casing 8, to guide in the vertical direction while restricting the lateral movement of the vibrating table 1.

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、セラミックや超硬
等金属の極微小径加工及び切断、研削、ラッピング等に
使用され、加工のために超音波振動を被加工物に与える
超音波振動テーブル装置及びその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for processing, cutting, grinding, lapping, and the like of ultra-fine diameters of metals such as ceramics and cemented carbide, and provides an ultrasonic vibration table apparatus for applying ultrasonic vibration to a workpiece for processing. And its control method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ファインセラミックス等の加
工性の悪い材料の加工を行う場合には、超音波加工装置
が用いられていた。例えば、特開平7−136818号
公報には、加工テーブルの上方位置に保持手段を介して
片持ち支持された超音波ユニットに工具を取り付け、該
工具によって、加工テーブル上に固定された被加工物に
穿孔を行う加工装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when processing a material having poor workability such as fine ceramics, an ultrasonic processing apparatus has been used. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-136818, a tool is attached to an ultrasonic unit which is cantilevered at a position above a processing table via a holding means, and the workpiece is fixed on the processing table by the tool. Discloses a processing apparatus for performing perforation.

【0003】また、特開平7−30137号公報には、
図5に示すように、基台74上に3以上の圧電素子70
を介して振動板71を設け、振動板71の上部に薄板金
属72を介してテーブル73を設けた振動テーブル装置
75が記載されている。薄板金属72の外側端部は、延
長部材76を介して基台74に固定されている。テーブ
ル73が水平方向に振動すると、例えば、ドリルによる
穿孔作業を行う場合に穿孔径が広がり加工精度が悪くな
るので、これを規制する必要があった。振動テーブル装
置75は、圧電素子70によって振動板71を介してテ
ーブル73を振動させる構造であるが、このとき、外側
端部を基台に固定している薄板金属72によって水平方
向への振動を規制し、テーブル73が上下に振動するよ
うにしていた。
[0003] Also, JP-A-7-30137 discloses that
As shown in FIG. 5, three or more piezoelectric elements 70
A vibration table device 75 is provided in which a vibration plate 71 is provided via a thin plate 72 and a table 73 is provided above the vibration plate 71 via a thin metal plate 72. The outer end of the sheet metal 72 is fixed to a base 74 via an extension member 76. If the table 73 vibrates in the horizontal direction, for example, when performing a drilling operation with a drill, the drilling diameter increases and the machining accuracy deteriorates, so that it was necessary to regulate this. The vibration table device 75 has a structure in which the table 73 is vibrated by the piezoelectric element 70 via the vibration plate 71. At this time, the vibration in the horizontal direction is reduced by the thin plate metal 72 whose outer end is fixed to the base. The table 73 is restricted so as to vibrate up and down.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の加工装置は、超音波ユニットが工具側に設けられて
いたので、加工装置からの着脱が困難で、超音波加工専
用機として用いることしかできなかった。また、保持手
段の先部に設けられた超音波ユニットを上下に振動させ
ると、超音波ユニットを片持ち支持する保持手段の基部
を中心に回動する方向に工具が振動し、加工精度に影響
を与えることがあった。さらに、加工装置の頭部の大き
さが大きくなり、バランスが悪くなっていた。
However, since the conventional processing apparatus has an ultrasonic unit provided on the tool side, it is difficult to remove the ultrasonic unit from the processing apparatus, and it can be used only as a dedicated ultrasonic processing machine. Did not. In addition, when the ultrasonic unit provided at the tip of the holding unit is vibrated up and down, the tool vibrates in a direction in which the tool rotates around the base of the holding unit that supports the ultrasonic unit in a cantilever manner, which affects processing accuracy. Was given. Furthermore, the size of the head of the processing apparatus has increased, and the balance has been poor.

【0005】また、振動テーブル73はテーブルの水平
方向の振動を抑えるために薄板金属72を用いている
が、振動テーブル73が振動しようとすると、薄板金属
72は、両端部を固定された状態で中央部を上下に突出
する断面円弧状に変形しようとする。従って、振動テー
ブル73の両端部付近では、振動の方向が上下方向から
ずれることになり、振動テーブル73の中央部と周辺部
での加工精度及び加工効率が悪くなっていた。さらに、
延長部材76を介して基台74に固定された薄板金属7
2の内側に振動テーブル73を設けているので、振動テ
ーブル73の加工可能範囲が狭くなるという欠点もあっ
た。また、振動テーブル73が円柱形なので、取付け基
準が分かりにくく、ワークを装置に固定しにくかった。
The vibration table 73 uses a thin metal plate 72 to suppress horizontal vibration of the table. However, when the vibration table 73 is going to vibrate, the thin metal plate 72 is fixed with its both ends fixed. An attempt is made to deform the central portion into an arc-shaped cross section that projects vertically. Therefore, in the vicinity of both ends of the vibration table 73, the direction of vibration is shifted from the vertical direction, and the processing accuracy and the processing efficiency in the central part and the peripheral part of the vibration table 73 are deteriorated. further,
Sheet metal 7 fixed to base 74 via extension member 76
Since the vibration table 73 is provided inside the second table 2, there is also a disadvantage that the workable range of the vibration table 73 is reduced. Further, since the vibration table 73 is cylindrical, it is difficult to determine the mounting reference and it is difficult to fix the work to the apparatus.

【0006】また、工作機械の工具がワークに接触する
とき、又はワークから離反するときには、超音波によっ
て振動しているため、工具がワークにはじかれて、加工
精度が悪くなり、また、疵が発生することがあった。本
発明は係る事情に鑑みてなされたもので、テーブル全体
を均一に振動させて加工精度を向上させ、しかもテーブ
ル面積を広くでき、また、加工精度を向上させる超音波
振動テーブルを提供することを目的とする。
When a tool of a machine tool comes into contact with a workpiece or separates from the workpiece, the tool is vibrated by ultrasonic waves, so that the tool is repelled by the workpiece, resulting in poor machining accuracy and flaws. Occurred. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an ultrasonic vibration table capable of uniformly vibrating the entire table to improve processing accuracy, further increasing the table area, and improving processing accuracy. Aim.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の超音波振動テーブル装置は、工作機械に取
り付けられ加工されるワークを固定可能なテーブル装置
であって、ケーシングに固定され、上下に振動する超音
波振動装置と、該超音波振動装置の上端部に、その下側
中間部を固定される振動テーブルと、該振動テーブルの
外側下部から下方に突出し、前記ケーシングの前記超音
波振動装置の外側に形成された案内用凹部に挿入されて
前記振動テーブルの横移動を制限しながら上下方向に案
内するガイド部材とを有している。
In order to solve the above problems, an ultrasonic vibration table device according to the present invention is a table device capable of fixing a work to be machined and mounted on a machine tool, wherein the table device is fixed to a casing. An ultrasonic vibrating device that vibrates up and down, a vibration table having a lower intermediate portion fixed to an upper end portion of the ultrasonic vibrating device, and an ultrasonic vibration device that protrudes downward from an outer lower portion of the vibration table, A guide member which is inserted into a guide recess formed outside the vibrating device and guides the vibration table in a vertical direction while restricting lateral movement of the vibration table.

【0008】工作機械には、例えば、切削、研削、ラッ
ピング等のワークを固定する機構を備えたすべての装置
が該当する。超音波振動装置は、例えば、2万Hz以上
の振動数を発生でき、これを増幅するホーンを備えたも
のを使用する。ガイド部材は、例えば、円柱状に形成さ
れたものを複数用いることができ、また、板状に形成さ
れたものや超音波振動装置を囲んで円筒状に形成された
ものを用いることができる。また、ガイド部材と対にな
るブッシュやレール部材等を用いることができる。
[0008] The machine tool includes, for example, all devices having a mechanism for fixing a work such as cutting, grinding, lapping, and the like. For example, an ultrasonic vibration device that can generate a frequency of 20,000 Hz or more and has a horn that amplifies the frequency is used. As the guide member, for example, a plurality of guide members formed in a column shape can be used, and a guide member formed in a plate shape or a cylindrical shape surrounding an ultrasonic vibration device can be used. Further, a bush, a rail member, or the like that is paired with the guide member can be used.

【0009】超音波振動装置によって上下に振動する振
動テーブルは、ガイド部材及び案内用凹部によって案内
されているので、自由に上下動を行うことができ、部分
的に振動を抑制されることがないので、精度よく加工を
行うことができる。また、ガイド部材が振動テーブルの
外側下部に設けられているので、振動テーブルの大きさ
を制限することなく、平面視してケーシングと同じ大き
さ又はケーシングより大きな大きさに形成することがで
きる。
Since the vibration table vibrated up and down by the ultrasonic vibration device is guided by the guide member and the guide recess, it can be freely moved up and down, and the vibration is not partially suppressed. Therefore, processing can be performed with high accuracy. Further, since the guide member is provided at the lower portion on the outside of the vibration table, the vibration table can be formed in the same size as the casing or larger than the casing in plan view without limiting the size of the vibration table.

【0010】また、前記振動テーブルを、平面視して矩
形に形成し、前記ケーシングを平面視したときの外形に
実質的に重合させることも可能である。実質的に重合と
は、実質的に同じ大きさに形成することをいい、例え
ば、複数の超音波振動装置を、ケーシング同士が接触す
るように配置することができ、このとき、振動テーブル
同士は、接触、又は少しの隙間を有して配置される。か
かる構成によって、ワークの位置決めを容易に行うこと
ができる。また、複数台の超音波振動テーブル装置を隙
間なく配置して使用することができる。
It is also possible that the vibration table is formed in a rectangular shape in a plan view and the casing substantially overlaps the outer shape in a plan view. Substantially polymerization refers to forming substantially the same size.For example, a plurality of ultrasonic vibration devices can be arranged so that casings are in contact with each other. , Contact, or with a small gap. With this configuration, the workpiece can be easily positioned. Further, a plurality of ultrasonic vibration table devices can be arranged and used without gaps.

【0011】さらに、前記ガイド部材を、丸棒状に形成
して前記振動テーブルの4カ所の角部にそれぞれ設け、
前記案内用凹部に、前記ガイド部材が挿入される円筒状
のガイドブッシュを嵌入することも可能である。かかる
構成によって、断面円形の超音波振動装置を避けた角部
にガイド部材を設けることができるので、装置をコンパ
クトに形成することができる。さらに、ガイド部材をガ
イドブッシュで支持するので、摺動抵抗を減らして上下
の振動をスムーズに行うことができ、また、横方向の隙
間を小さくして横移動を確実に防止することができる。
Further, the guide member is formed in a round bar shape and provided at each of four corners of the vibration table,
It is also possible to fit a cylindrical guide bush into which the guide member is inserted into the guide recess. With such a configuration, since the guide member can be provided at the corner portion avoiding the ultrasonic vibration device having a circular cross section, the device can be formed compact. Further, since the guide member is supported by the guide bush, the sliding resistance can be reduced, the vertical vibration can be performed smoothly, and the lateral gap can be reduced to reliably prevent the lateral movement.

【0012】また、本発明の超音波振動テーブル装置の
制御方法は、ケーシングに固定され、上下に振動する超
音波振動装置と、該超音波振動装置の上端部に、その下
側中間部を固定される振動テーブルと、該振動テーブル
の外側下部から下方に突出し、前記ケーシングの前記超
音波振動装置の外側に形成された案内用凹部に挿入され
て前記振動テーブルの横移動を制限しながら上下方向に
案内するガイド部材とを備え、工作機械に取り付けられ
加工される前記ワークを固定可能な超音波振動テーブル
装置の制御方法であって、前記工作機械の工具が前記ワ
ークに当接するとき、及び前記工具の当接部分が前記ワ
ークから離反するときに、前記超音波振動装置の振動数
及び振幅の少なくとも一方を下げる。
Further, in the control method of the ultrasonic vibration table device according to the present invention, an ultrasonic vibration device fixed to a casing and vibrating up and down, and a lower intermediate portion fixed to an upper end portion of the ultrasonic vibration device. A vibrating table, which protrudes downward from a lower outside of the vibrating table, and is inserted into a guiding recess formed outside the ultrasonic vibrating device of the casing, while restricting lateral movement of the vibrating table in the vertical direction. A guide method for controlling an ultrasonic vibration table device capable of fixing the work to be machined by being attached to a machine tool, wherein the tool of the machine tool contacts the work, and When the contact portion of the tool separates from the work, at least one of the vibration frequency and the amplitude of the ultrasonic vibration device is reduced.

【0013】工具がワークに当接するときとは、例え
ば、ドリルの先端がワークに当接してから所定深さまで
嵌入し、加工が安定するまでをいう。また、工具の当接
部分がワークから離反するときとは、例えば、ドリルの
先端がワークを貫通し始めたとき以降をいう。かかる構
成によって、ワークと工具との接触状態が安定しないと
きの振動を小さくして、ワークの加工精度を向上させる
ことができる。
[0013] The time when the tool comes into contact with the work means, for example, the time from when the tip of the drill comes into contact with the work until it reaches a predetermined depth and the machining is stabilized. Further, the time when the contact portion of the tool separates from the work means, for example, after the time when the tip of the drill starts to penetrate the work. With this configuration, vibration when the contact state between the work and the tool is not stable can be reduced, and the processing accuracy of the work can be improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の超音波振動テーブル装置1
0の正断面図、図2は同超音波振動テーブル装置10の
平面図、図4は、超音波振動テーブル装置10を工作機
械に取り付けた状態の説明図を示している。超音波振動
テーブル装置10は、工作機械のベッド11に取り付け
られ加工されるワーク12を固定可能なテーブル装置で
ある。なお、図1の左半分は、超音波振動テーブル装置
10の中心を通る平面で切断した図で、右半分は、ガイ
ド部材5の軸心を通る平面で切断した図である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an ultrasonic vibration table apparatus 1 according to the present invention.
0 is a front sectional view, FIG. 2 is a plan view of the ultrasonic vibration table device 10, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state where the ultrasonic vibration table device 10 is mounted on a machine tool. The ultrasonic vibration table device 10 is a table device which is attached to a bed 11 of a machine tool and can fix a work 12 to be processed. The left half of FIG. 1 is a diagram cut along a plane passing through the center of the ultrasonic vibration table device 10, and the right half is a diagram cut along a plane passing through the axis of the guide member 5.

【0015】超音波振動テーブル装置10は、アルミニ
ウム製のケーシング8にシールド用のゴム板4を介して
固定され、上下に振動する超音波振動装置3と、超音波
振動装置3の上端部に、その下側中間部を固定されてワ
ーク12を固定する振動テーブル1と、振動テーブル1
の外側下部から下方に突出し、ケーシング8の超音波振
動装置3の外側に形成された案内用凹部13に挿入され
て振動テーブル1の横移動を制限しながら上下方向に案
内するガイド部材5とを有している。
The ultrasonic vibration table device 10 is fixed to a casing 8 made of aluminum via a rubber plate 4 for shielding, and vibrates up and down. A vibrating table 1 for fixing the work 12 by fixing a lower intermediate portion thereof;
And a guide member 5 projecting downward from the outer lower portion of the housing 8 and inserted into a guide recess 13 formed outside the ultrasonic vibration device 3 of the casing 8 to guide the vibration table 1 in a vertical direction while restricting lateral movement of the vibration table 1. Have.

【0016】ケーシング8は、上方に開口した箱状に形
成され、内周上部には、内側に突出するリング状の内フ
ランジ部14が形成されている。内フランジ部14の複
数箇所には、上下に貫通する雌ねじ部15が形成されて
いる。ケーシング8に設けられた鉄製の裏面プレート9
は、ボルト部材16によって着脱可能に形成されてい
る。裏面プレート9が鉄製なので、磁石で固定すること
も可能である。
The casing 8 is formed in a box shape opened upward, and a ring-shaped inner flange portion 14 protruding inward is formed at an upper inner peripheral portion. At a plurality of locations of the inner flange portion 14, female screw portions 15 penetrating vertically are formed. Iron back plate 9 provided on casing 8
Is detachably formed by a bolt member 16. Since the back plate 9 is made of iron, it can be fixed with a magnet.

【0017】また、ケーシング8の側部は、無垢材より
削り出して形成し、強度を持たせており、図4に示すよ
うに、ベッド11上にバイス30で挟んで固定すること
も可能である。案内用凹部13は、例えば、深さ40〜
80mm程度の丸穴で、下部直径は5〜20mmに形成
されている。また、案内用凹部13の上部は下部より拡
径して形成されており、拡径した上部にはガイド部材5
が挿入される円筒状のガイドブッシュ6が嵌入され固定
されている。さらに、案内用凹部13の下端部は、ケー
シング8の側部に形成された液抜き孔21に連通してい
る。液抜き孔21は、超音波振動テーブル装置10の使
用時に案内用凹部13に流入することがある研磨剤や冷
却水を排出させることができる。
Further, the side portion of the casing 8 is formed by being cut out of a solid material so as to have strength, and as shown in FIG. 4, it can be fixed on the bed 11 by sandwiching it with a vise 30. is there. The guide recess 13 has, for example, a depth of 40 to
It is a round hole of about 80 mm, and the lower diameter is 5-20 mm. The upper portion of the guide recess 13 is formed to have a larger diameter than the lower portion.
Are inserted and fixed. Further, a lower end of the guide recess 13 communicates with a liquid drain hole 21 formed in a side portion of the casing 8. The drain hole 21 allows the abrasive or cooling water which may flow into the guide recess 13 when the ultrasonic vibration table device 10 is used to be discharged.

【0018】超音波振動装置3は、円柱状の振動子17
と、振動子17の上部に設けられ、内フランジ部14に
重合する外フランジ部18を高さ方向の中間位置に備
え、外フランジ部18より上側部分に振動子17より小
径の円柱部を備えたアルミニウム製の伝達ホーン2とを
有している。振動子17は、例えば、直径10〜70m
m程度に形成され、伝達ホーン2は、直径15〜50m
m程度に形成されている。超音波振動装置3の外フラン
ジ部18と、ケーシング8の内フランジ部14とは、そ
の間にゴム板4を挟んだ状態でボルト部材19によって
締結固定されている。
The ultrasonic vibrating device 3 includes a cylindrical vibrator 17.
An outer flange portion 18 provided on the vibrator 17 and overlapping the inner flange portion 14 is provided at an intermediate position in the height direction, and a cylindrical portion having a smaller diameter than the vibrator 17 is provided above the outer flange portion 18. And a transmission horn 2 made of aluminum. The vibrator 17 has, for example, a diameter of 10 to 70 m.
m, and the transmission horn 2 has a diameter of 15 to 50 m.
m. The outer flange portion 18 of the ultrasonic vibration device 3 and the inner flange portion 14 of the casing 8 are fastened and fixed by bolt members 19 with the rubber plate 4 interposed therebetween.

【0019】振動テーブル1は、例えば、平面視して一
辺50〜200mm程度の正方形に形成され、また、厚
みが5〜15mm程度に形成されている。振動テーブル
1の中心部と超音波振動装置3の伝達ホーン2の上端部
には、それぞれ雌ねじ部が形成され、振動テーブル1及
び伝達ホーン2は、接触面を接着剤で接着され、また、
ボルト部材7によって締結固定されている。なお、ケー
シング8の一辺も50〜200mm程度に形成され、ケ
ーシング8と振動テーブル1の外形は、平面視したとき
に実質的に重合している。また、振動テーブル1の上部
には、ワーク12を固定可能なクランプ23及びクラン
プを締結するボルト部材24が2カ所以上に設けられて
いる。なお、テーブル1には図示しない取付孔が上下に
貫通して多数設けられ、ワークの形状に合わせてクラン
プの位置を変更することができる。
The vibration table 1 is formed, for example, in a square having a side of about 50 to 200 mm in plan view and a thickness of about 5 to 15 mm. Female threads are formed at the center of the vibration table 1 and at the upper end of the transmission horn 2 of the ultrasonic vibration device 3, respectively. The contact surfaces of the vibration table 1 and the transmission horn 2 are bonded with an adhesive.
It is fastened and fixed by a bolt member 7. Note that one side of the casing 8 is also formed to have a length of about 50 to 200 mm, and the outer shapes of the casing 8 and the vibration table 1 substantially overlap when viewed in a plan view. Further, a clamp 23 capable of fixing the work 12 and a bolt member 24 for fastening the clamp are provided at two or more places on the upper portion of the vibration table 1. The table 1 is provided with a large number of mounting holes (not shown) vertically penetrating therethrough, and the position of the clamp can be changed according to the shape of the work.

【0020】ガイド部材5は、例えば、直径5〜20m
mで長さ40〜100mmの丸棒状に形成されて、振動
テーブル1の4カ所の角部の下側に伸びてそれぞれ配置
され、振動テーブル1の上側からボルト部材20で固定
されている。なお、ガイドブッシュ6の長さはガイド部
材5の直径の2〜3培、例えば、10〜60mmに形成
されている。この範囲に設定することによって、振動テ
ーブル1の必要以上の傾斜を防止すると共に、ガイド部
材5とガイドブッシュ6の間の摺動抵抗の増加を防ぐこ
とができる。また、ガイド部材5とガイドブッシュ6
は、例えば、JIS規格における公差がそれぞれG6と
g6で、表面の平均粗さが0.2以下で形成されてい
る。さらに、ガイドブッシュには、円筒形のものの他に
クロスローラ型軸受等のように、ガイド部材を一方向の
みに案内可能な部材を用いることが可能である。
The guide member 5 has a diameter of, for example, 5 to 20 m.
The vibration table 1 is formed in a round bar shape having a length of 40 to 100 mm, and extends below four corners of the vibration table 1, and is fixed by a bolt member 20 from above the vibration table 1. The length of the guide bush 6 is formed to be 2 to 3 times the diameter of the guide member 5, for example, 10 to 60 mm. By setting this range, it is possible to prevent the vibration table 1 from being tilted more than necessary and to prevent an increase in sliding resistance between the guide member 5 and the guide bush 6. The guide member 5 and the guide bush 6
Are formed, for example, with G6 and g6 tolerances in the JIS standard and an average surface roughness of 0.2 or less. Further, as the guide bush, it is possible to use a member that can guide the guide member in only one direction, such as a cross roller type bearing, in addition to the cylindrical one.

【0021】次に、超音波振動テーブル装置10の制御
方法について説明する。図3(A)に示すように、ワー
ク25に貫通孔26を形成する場合には、ワーク25と
振動テーブル1の間に貫通孔26より大径の貫通孔27
を備えたスペーサ28を配置しておく。なお、図3
(B)に示すグラフは、横軸が時間、縦軸が超音波振動
装置3が発生する周波数を表している。また、グラフ中
のt1〜t4は、図3(A)のドリル29の先端が、位
置P1〜P4にあるときの時間にそれぞれ対応してい
る。
Next, a control method of the ultrasonic vibration table device 10 will be described. As shown in FIG. 3A, when the through hole 26 is formed in the work 25, the through hole 27 having a larger diameter than the through hole 26 is provided between the work 25 and the vibration table 1.
Is disposed in advance. Note that FIG.
In the graph shown in (B), the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the frequency generated by the ultrasonic vibration device 3. Further, t1 to t4 in the graph correspond to times when the tip of the drill 29 in FIG. 3A is at the positions P1 to P4, respectively.

【0022】使用する工作機械がワーク25に穿孔を行
うとき、ドリル29の先端がワーク25に当接し(位置
P1)、所定深さ(位置P2)に達するまでは、超音波
振動装置3の振動数を通常運転時の例えば、50〜80
%程度に下げている。そして、位置P2に達した後は、
通常運転時の振動数に増加させて切削を継続する。そし
て、ドリル29の先端がワーク25を貫通したとき(位
置P3)以降は、振動数を再度通常運転時の50〜80
%に下げ、さらにドリル29の先部がワーク25を貫通
し、ワーク25にドリル29の径以上の貫通孔が形成さ
れたあと(位置P4)、ドリル29を上方に移動させ、
ワーク25の上方に引き抜く。すなわち、超音波振動装
置3の振動数は、図3(B)に示すように、時間t2、
t3に達したときに変動する。
When the machine tool used pierces the work 25, the vibration of the ultrasonic vibration device 3 is continued until the tip of the drill 29 contacts the work 25 (position P1) and reaches a predetermined depth (position P2). The number is, for example, 50 to 80 during normal operation.
%. And after reaching position P2,
The cutting is continued by increasing the frequency during normal operation. After the tip of the drill 29 has penetrated the work 25 (position P3), the frequency is again increased to 50 to 80 in the normal operation.
%, And after the tip of the drill 29 penetrates the work 25 and a through hole having a diameter equal to or larger than the diameter of the drill 29 is formed in the work 25 (position P4), the drill 29 is moved upward.
Pull it out above the work 25. That is, as shown in FIG. 3 (B), the frequency of the ultrasonic vibration device 3 is set at time t2,
It fluctuates when t3 is reached.

【0023】なお、振動数の変化と同時に、又は振動数
を変化させずに超音波振動装置の出力を変えて、振幅を
変化させることも可能である。また、ドリル29の送り
速度、及び回転数も同じタイミングで変化させることが
できる。かかる構成によって、ワーク25の加工精度を
向上させることができ、また、工具に加わる負荷を軽減
させ、工具寿命を延ばすことができる。以上、本発明に
係る超音波振動テーブル装置について説明してきたが、
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例
えば、案内用凹部を精度よく形成して、ガイド部材を直
接案内するように形成することも可能である。
It is also possible to change the amplitude by changing the output of the ultrasonic vibration device simultaneously with or without changing the frequency. Further, the feed speed and the rotation speed of the drill 29 can be changed at the same timing. With this configuration, the processing accuracy of the work 25 can be improved, the load applied to the tool can be reduced, and the life of the tool can be extended. As described above, the ultrasonic vibration table device according to the present invention has been described.
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the guide recess may be formed with high precision so that the guide member is directly guided.

【0024】[0024]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば次の効
果を奏する。 (1)超音波振動装置によって上下に振動する振動テー
ブルは、ガイド部材及び案内用凹部によって案内されて
いるので、十分な横剛性を持ち、鉛直方向にのみフリー
な状態を保持できるので、エネルギーロスが少ない。ま
た、部分的に振動を抑制されることがないので、精度よ
く加工を行うことができる。また、ガイド部材が振動テ
ーブルの外側下部に設けられているので、振動テーブル
の大きさを制限することなく、平面視してケーシングと
同じ大きさ又はケーシングより大きな大きさに形成する
ことができる。 (2)また、振動テーブルを平面視して矩形に形成する
ので、ワークの位置決めを容易に行うことができる。 (3)さらに、ガイド部材を、丸棒状に形成して前記振
動テーブルの4カ所の角部にそれぞれ設けるので、断面
円形の超音波振動装置を避けた角部にガイド部材を設け
ることができ、装置をコンパクトに形成することができ
る。さらに、ガイド部材をガイドブッシュで支持するの
で、摺動抵抗を減らして上下の振動をスムーズに行うこ
とができ、また、横方向の隙間を小さくして横移動を確
実に防止することができる。 (4)また、工作機械の工具がワークに当接するとき、
及び工具の当接部分がワークから離反するときに、超音
波振動装置の振動数及び振幅の少なくとも一方を下げる
ので、ワークと工具との接触状態が安定しないときの振
動を小さくして、ワークの加工精度を向上させると共
に、工具寿命を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) Since the vibration table vibrated up and down by the ultrasonic vibration device is guided by the guide member and the guide concave portion, it has sufficient lateral rigidity and can maintain a free state only in the vertical direction, resulting in energy loss. Less is. Further, since vibration is not partially suppressed, processing can be performed with high accuracy. Further, since the guide member is provided at the lower portion on the outside of the vibration table, the vibration table can be formed in the same size as the casing or larger than the casing in plan view without limiting the size of the vibration table. (2) Further, since the vibration table is formed in a rectangular shape in plan view, the work can be easily positioned. (3) Further, since the guide member is formed in a round bar shape and is provided at each of the four corners of the vibration table, the guide member can be provided at the corner avoiding the ultrasonic vibration device having a circular cross section, The device can be made compact. Further, since the guide member is supported by the guide bush, the sliding resistance can be reduced, the vertical vibration can be performed smoothly, and the lateral gap can be reduced to reliably prevent the lateral movement. (4) When the tool of the machine tool comes into contact with the workpiece,
When the contact portion of the tool separates from the work, at least one of the vibration frequency and the amplitude of the ultrasonic vibration device is reduced, so that the vibration when the contact state between the work and the tool is unstable is reduced, and the work of the work is reduced. The machining accuracy can be improved and the tool life can be improved.

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

【図1】 本発明の一実施の形態に係る超音波振動テー
ブル装置の正断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view of an ultrasonic vibration table device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同超音波振動テーブル装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the ultrasonic vibration table device.

【図3】 (A)、(B)は、それぞれ同超音波振動テ
ーブル装置を用いたワークの穿孔状態を示す正断面図
と、振動数の変化を示すグラフである。
FIGS. 3A and 3B are a front cross-sectional view showing a perforated state of a work using the same ultrasonic vibration table device and a graph showing a change in frequency.

【図4】 同超音波振動テーブル装置を工作機械に取り
付けた状態を示す部分正断面図である。
FIG. 4 is a partial front sectional view showing a state where the ultrasonic vibration table device is attached to a machine tool.

【図5】 従来例に係る振動テーブル装置である。FIG. 5 is a vibration table device according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動テーブル 2 伝達ホーン 3 超音波振動装置 4 ゴム板 5 ガイド部材 6 ガイドブッシュ 7 ボルト部材 8 ケーシング 9 裏面プレート 10 超音波振動テーブル装置 11 ベッド 12 ワーク 13 案内用凹部 14 内フランジ部 15 雌ねじ部 16 ボルト部材 17 振動子 18 外フランジ部 19 ボルト部材 20 ボルト部材 21 液抜き孔 23 クランプ 24 ボルト部材 25 ワーク 26、27 貫通孔 28 スペーサ 29 ドリル 30 バイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration table 2 Transmission horn 3 Ultrasonic vibration device 4 Rubber plate 5 Guide member 6 Guide bush 7 Bolt member 8 Casing 9 Back plate 10 Ultrasonic vibration table device 11 Bed 12 Work 13 Guiding recess 14 Inner flange 15 Female screw 16 Bolt member 17 Vibrator 18 Outer flange portion 19 Bolt member 20 Bolt member 21 Drain hole 23 Clamp 24 Bolt member 25 Work 26, 27 Through hole 28 Spacer 29 Drill 30 Vise

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C048 BB13 EE00 3C049 AA01 AB01 AB06 CA05 CB01 3C069 AA04 BA09 BB01 CA03 EA01 EA02 EA05 5D107 AA04 AA07 AA13 BB01 FF03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3C048 BB13 EE00 3C049 AA01 AB01 AB06 CA05 CB01 3C069 AA04 BA09 BB01 CA03 EA01 EA02 EA05 5D107 AA04 AA07 AA13 BB01 FF03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工作機械に取り付けられ加工されるワー
クを固定可能なテーブル装置であって、 ケーシング内に固定され、上下に振動する超音波振動装
置と、 該超音波振動装置の上端部に、その下側中間部を固定さ
れる振動テーブルと、 該振動テーブルの外側下部から下方に突出し、前記ケー
シングの前記超音波振動装置の外側に形成された案内用
凹部に挿入されて前記振動テーブルの横移動を制限しな
がら上下方向に案内するガイド部材とを有することを特
徴とする超音波振動テーブル装置。
1. An ultrasonic vibration device fixed to a casing and vibrating up and down, comprising: a table device capable of fixing a workpiece to be processed by being attached to a machine tool; A vibrating table having a lower intermediate portion fixed thereto; a vibrating table projecting downward from an outer lower portion of the vibrating table, being inserted into a guiding recess formed outside the ultrasonic vibrating device of the casing, and being laterally mounted on the vibration table. An ultrasonic vibration table device comprising: a guide member that guides up and down while restricting movement.
【請求項2】 前記振動テーブルは、平面視して矩形に
形成され、前記ケーシングを平面視したときの外形に実
質的に重合することを特徴とする請求項1記載の超音波
振動テーブル装置。
2. The ultrasonic vibration table device according to claim 1, wherein the vibration table is formed in a rectangular shape in plan view, and substantially overlaps the outer shape of the casing in plan view.
【請求項3】 前記ガイド部材は、丸棒状に形成されて
前記振動テーブルの4カ所の角部にそれぞれ設けられ、
前記案内用凹部には、前記ガイド部材が挿入される円筒
状のガイドブッシュが嵌入していることを特徴とする請
求項2記載の超音波振動テーブル装置。
3. The guide member is formed in a round bar shape and is provided at each of four corners of the vibration table.
The ultrasonic vibration table device according to claim 2, wherein a cylindrical guide bush into which the guide member is inserted is fitted into the guide recess.
【請求項4】 ケーシングに固定され、上下に振動する
超音波振動装置と、該超音波振動装置の上端部に、その
下側中間部を固定される振動テーブルと、該振動テーブ
ルの外側下部から下方に突出し、前記ケーシングの前記
超音波振動装置の外側に形成された案内用凹部に挿入さ
れて前記振動テーブルの横移動を制限しながら上下方向
に案内するガイド部材とを備え、工作機械に取り付けら
れ加工されるワークを固定可能な超音波振動テーブル装
置の制御方法であって、 前記工作機械の工具が前記ワークに当接するとき、及び
前記工具の当接部分が前記ワークから離反するときに、
前記超音波振動装置の振動数及び振幅の少なくとも一方
を下げることを特徴とする超音波振動テーブル装置の制
御方法。
4. An ultrasonic vibration device fixed to a casing and vibrating up and down, a vibration table fixed to an upper end portion of the ultrasonic vibration device at a lower intermediate portion thereof, and from a lower outside of the vibration table. A guide member that projects downward and is inserted into a guide recess formed outside the ultrasonic vibration device of the casing and guides the vibration table vertically while restricting lateral movement of the vibration table. A method of controlling an ultrasonic vibration table device capable of fixing a workpiece to be processed, wherein a tool of the machine tool contacts the workpiece, and when a contact portion of the tool separates from the workpiece,
A method of controlling an ultrasonic vibration table device, wherein at least one of a frequency and an amplitude of the ultrasonic vibration device is reduced.
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