JP2019214079A5 - 加工ツールを用いた穴加工機 - Google Patents

Description

本発明は加工ツールを用いた穴加工機に関する。

図８の従来の穴加工機においては、工作物１０１の穴あけ加工は図９に示すごとく行われる。すなわち、図９の（Ａ）の穴加工フェーズにおいて、主軸１０３２をたとえば右回転させてドリル１０２を回転させると同時に、リニアアクチュエータ１１２によって主軸１０３２を矢印Ｆに示すごとく前進させてドリル１０２を相対的に下方向に前進させる。この結果、工作物１０１の穴加工が進む。次に、図９の（Ｂ）の無視できない程度の長時間の切りくず排出フェーズにおいて、主軸１０３２の上述の右回転を持続させているドリル１０２をアクチュエータ１１２によって相対的に矢印Ｂに示すごとく上方向に後進させる。この結果、穴加工が停止されて切りくず１０１ａが排出される。次に、図９の（Ｃ）の穴加工フェーズにおいて、図９の（Ａ）の穴加工フェーズと同様に、ドリル１０２を右回転させると同時に、リニアアクチュエータ１１２によってドリル１０２を相対的に矢印Ｆに示すごとく下方向に前進させる。この結果、工作物１０１の穴加工が再開する。次に、図９の（Ｄ）の無視できない程度の長時間の切りくず排出フェーズにおいて、図９の（Ｂ）の切りくず排出フェーズと同様に、ドリル１０２の矢印に示す右回転を持続させると共に、アクチュエータ１１２によってドリル１０２を相対的に矢印Ｂに示すごとく上方向へ後進させる。この結果、穴加工が停止されて切りくず１０１ａが排出される。以後、同様の穴加工フェーズ及び切りくず排出フェーズが繰返されることにより所望の穴加工を実現する。

上述の課題を解決するために、本発明に係る穴加工機は、加工ツールと、加工ツールにスクィーズモード動作を行う加工ツールの唯一の固有振動数と同一の周波数の加振信号を発生するための加振信号発生ユニットと、加工ツールを工作物に対して相対的に直進させるための直進送り機構とを具備する穴加工機であって、加工ツールは、加振ユニットと、加振ユニットによって加振される少なくとも１つのレゾネータと、レゾネータに結合され、レゾネータからドリル装着口に向って断面積が変化する少なくとも１つのドリルホーンとを具備し、レゾネータは、加振ユニットに結合された第１の金属プレートと、第１の金属プレートに結合された金属筋交部と、金属筋交部とドリルホーンとの間に結合された第２の金属プレートとを具備するものである。

加振信号発生ユニット４のファンクションジェネレータ４１、増幅器４２及びリニアアクチュエータ８、１２はマイクロコンピュータ等によって構成される制御ユニット１３によって制御される。

Claims (9)

1. 加工ツールと、
   前記加工ツールにスクィーズモード動作を行う前記加工ツールの唯一の固有振動数と同一の周波数の加振信号を発生するための加振信号発生ユニットと、
   前記加工ツールを前記工作物に対して相対的に直進させるための直進送り機構と
   を具備する穴加工機であって、
   前記加工ツールは、
   加振ユニットと、
   前記加振ユニットによって加振される少なくとも１つのレゾネータと、
   前記レゾネータに結合され、ドリル装着口を有し、前記レゾネータから前記ドリル装着口に向って断面積が変化する少なくとも１つのドリルホーンと
   を具備し、
   前記レゾネータは、
   前記加振ユニットに結合された第１の金属プレートと、
   前記第１の金属プレートに結合された金属筋交部と、
   前記金属筋交部と前記ドリルホーンとの間に結合された第２の金属プレートと
   を具備する穴加工機。
2. 前記ドリルホーンの断面積の変化は段階的又は連続的である請求項１に記載の穴加工機。
3. 前記第１の金属プレート、前記金属筋交部及び前記第２の金属プレートは一体の金属構成体によって構成された請求項１に記載の穴加工機。
4. 前記第１の金属プレートは円板状をなし、
   前記第２の金属プレートは、
   前記金属筋交部に結合された円板状部と、
   前記円板状部と前記ドリルホーンとの間に結合され、該円板状部から前記ドリルホーンに向って断面積が変化するホーン部と
   を具備する請求項１に記載の穴加工機。
5. 前記第１、第２の金属プレートは共に円板状をなしている請求項１に記載の穴加工機。
6. 前記加工ツールの固有振動数は超音波領域の周波数である請求項１に記載の穴加工機。
7. 前記加振信号発生ユニットは、
   正弦波信号を発生するためのファンクションジェネレータと、
   前記正弦波信号を増幅し、該増幅された正弦波信号を前記加振信号とするための増幅器と
   を具備する請求項１に記載の穴加工機。
8. さらに、前記ファンクションジェネレータ、前記増幅器及び前記直進送り機構を制御するための制御ユニットを具備する請求項７に記載の穴加工機。
9. 前記制御ユニットは前記ファンクションジェネレータを制御して前記正弦波信号の振動数を前記レゾネータの固有振動数となるようにし、
   前記制御ユニットは前記増幅器の増幅率を制御するようにし、
   前記制御ユニットは前記直進送り機構を制御して前記加工ツールを前記工作物に対して所定の速度で直進させるようにした請求項８に記載の穴加工機。