JP6765590B2 - Vibration processing equipment and vibration processing method - Google Patents

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本発明は、工具を振動させながらワーク(被削材)を加工する振動加工装置及び振動加工方法に関する。 The present invention relates to a vibration processing apparatus and a vibration processing method for processing a work (work material) while vibrating a tool.

近年、様々なワークに対する極めて精密な加工の実現が求められており、かような要求に応え得るものとして、工具刃先がワークに対して超音波領域の周波数で楕円振動(円振動を含む、以下同様)している状態で加工する、超音波楕円振動切削装置が提案されている(下記特許文献1参照)。
この装置では、工具の摩耗を抑制する効果や、加工力を低減する効果が確認されていることから、この装置は、極めて鋭利な工具を用いた微細加工や精密加工、超精密加工に利用される。
In recent years, the realization of extremely precise machining of various workpieces has been required, and as a means to meet such demands, the tool cutting edge vibrates the workpiece at a frequency in the ultrasonic region (including circular vibration, below). An ultrasonic elliptical vibration cutting device has been proposed for processing in the same state (see Patent Document 1 below).
Since this device has been confirmed to have the effect of suppressing tool wear and reducing machining force, this device is used for microfabrication, precision machining, and ultra-precision machining using extremely sharp tools. To.

特許第5103620号公報Japanese Patent No. 5103620

かような超音波楕円振動切削装置では、微細加工や精密加工、超精密加工のため、加工空間を遮蔽してワークにミスト状の切削油剤をかけ続ける。よって、作業者がワークや加工空間を視認して加工プロセスを監視することは困難である。
そして、この装置における加工プロセスの監視については、特許文献1では特に開示されていない。
この装置において加工プロセスの監視がなされない場合、加工プロセスにおいて異常が発生しても、加工中に認識することが困難であり、加工完了後に異常が把握されることになる。
例えば、金型を数日かけて超精密加工する場合において、加工開始時に工具の鋭利な刃先に欠損が生じても、作業者には刃先欠損異常を知る手段が無く、数日後の加工完了時に初めて刃先欠損による加工不良が把握される。
かように、この装置において加工プロセスの監視がなされない場合、加工中に異常が把握されないので、発生時に異常に対処することができず、異常発生後の加工プロセスの分、設備やエネルギーが無駄になってしまう。
In such an ultrasonic elliptical vibration cutting device, mist-like cutting fluid is continuously applied to the work by shielding the processing space for fine processing, precision processing, and ultra-precision processing. Therefore, it is difficult for the operator to visually monitor the work and the machining space to monitor the machining process.
Further, the monitoring of the processing process in this apparatus is not particularly disclosed in Patent Document 1.
If the machining process is not monitored by this device, even if an abnormality occurs in the machining process, it is difficult to recognize it during machining, and the abnormality will be grasped after the machining is completed.
For example, in the case of ultra-precision machining of a die over several days, even if the sharp cutting edge of the tool is defective at the start of machining, the operator has no means to know the abnormal cutting edge, and when the machining is completed several days later. For the first time, processing defects due to chipped cutting edges are identified.
In this way, if the machining process is not monitored by this device, the abnormality cannot be grasped during machining, so it is not possible to deal with the abnormality when it occurs, and the equipment and energy are wasted for the machining process after the occurrence of the abnormality. Become.

そこで、この装置において加工プロセスを監視して異常の発生を検知する具体的な技術が望まれる。
例えば、切削装置の制御手段が装置全体の駆動モータの電流を監視して、電流が規定値を超えたことを把握すると、異常の発生を報知するようなものが考えられる。
しかし、大きな機械を動かす駆動モータの電流は、刃先欠損等の異常において実際にはさほど変化せず、異常の発生を検知しようとしても、誤検知が増えてしまうか、異常発生時の不検知が増えてしまうことになる。特に、微細加工や精密加工では、ほとんど駆動モータの電流は変化しない。
又、工具の振動装置に配置されたセンサで変位を検知し、制御手段が変位を監視して、規定値以上の変位となると異常の発生を報知するようなものが考えられる。
しかし、超音波領域の周波数で工具を振動させる振動装置における変位が精度良く把握可能であるセンサは極めて高価である。又、振動装置に対してセンサが配置されることで、限られた工具周辺の空間の一部をセンサが消費してしまうことになるし、振動装置の振動状態についてセンサを考慮した調整が必要となり煩わしい。
Therefore, a specific technique for monitoring the machining process in this apparatus and detecting the occurrence of an abnormality is desired.
For example, when the control means of the cutting device monitors the current of the drive motor of the entire device and grasps that the current exceeds the specified value, it is conceivable to notify the occurrence of an abnormality.
However, the current of the drive motor that drives a large machine does not actually change so much due to an abnormality such as a chipped cutting edge, and even if an attempt is made to detect the occurrence of an abnormality, false detections will increase or no detection will occur when an abnormality occurs. It will increase. In particular, in micromachining and precision machining, the current of the drive motor hardly changes.
Further, it is conceivable that a sensor arranged in the vibration device of the tool detects the displacement, the control means monitors the displacement, and when the displacement exceeds the specified value, the occurrence of an abnormality is notified.
However, a sensor that can accurately grasp the displacement in a vibrating device that vibrates a tool at a frequency in the ultrasonic region is extremely expensive. In addition, since the sensor is arranged with respect to the vibrating device, the sensor consumes a part of the limited space around the tool, and it is necessary to adjust the vibrating state of the vibrating device in consideration of the sensor. It's annoying.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、加工プロセスを精度良く簡便に監視可能である振動加工装置、振動加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vibration processing apparatus and a vibration processing method capable of accurately and easily monitoring a processing process.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、振動加工装置であって、ワークに対する相対的な振動を工具に付与する振動装置と、前記振動装置の状態に関するパラメータを把握可能である制御手段と、を備えており、前記パラメータは、前記振動に係る消費エネルギーであり、前記制御手段は、前記パラメータの変化であるパラメータ変化に基づいて、前記ワークに係る加工プロセスの監視を行い、前記パラメータ変化は、非加工時の前記パラメータと加工時の前記パラメータに係る変化であることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、上記発明において、前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記工具の摩耗の監視を行うことを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、上記発明において、前記加工プロセスに関する情報を報知する報知手段が設けられており、前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記報知手段における前記情報の報知を指令することを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、上記発明において、前記消費エネルギーは、消費電力であることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、上記発明において、前記振動は、楕円振動であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a vibration processing device, which is capable of grasping a vibration device that applies vibration relative to a work to a tool and parameters relating to the state of the vibration device. A control means and a certain control means are provided, the parameter is energy consumption related to the vibration, and the control means monitors a machining process related to the work based on a parameter change which is a change of the parameter. The parameter change is characterized by being a change relating to the parameter at the time of non-processing and the parameter at the time of processing .
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the above invention, the control means monitors the wear of the tool as the monitoring of the machining process.
The invention according to claim 3 is provided with a notification means for notifying information about the processing process in the above invention, and the control means notifies the information in the notification means as monitoring of the processing process. It is characterized by giving a command.
The invention according to claim 4 is characterized in that, in the above invention, the energy consumption is power consumption.
The invention according to claim 5 is characterized in that, in the above invention, the vibration is an elliptical vibration.

上記目的を達成するために、請求項6に記載の発明は、振動加工方法であって、ワークに対する相対的な振動を工具に付与する振動装置によって、前記工具を振動させながら前記ワークを加工している間、制御手段において、前記振動に係るパラメータとして消費エネルギーを把握し、前記制御手段が、前記パラメータの変化であるパラメータ変化に基づいて、前記ワークに係る加工プロセスの監視を行い、前記パラメータ変化は、非加工時の前記パラメータと加工時の前記パラメータに係る変化であることを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、上記発明において、前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記工具の摩耗の監視を行うことを特徴とするものである。
請求項8に記載の発明は、上記発明において、前記加工プロセスに関する情報を報知する報知手段が設けられており、前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記報知手段における前記情報の報知を指令することを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、上記発明において、前記消費エネルギーは、消費電力であることを特徴とするものである。
請求項10に記載の発明は、上記発明において、前記振動は、楕円振動であることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 6 is a vibration processing method, in which the work is machined while vibrating the tool by a vibrating device that applies vibration relative to the work to the tool. during and has, in the control means, to grasp the energy consumption as a parameter related to the vibration, the control means, based on the parameter change is the change in the parameter, have rows monitoring of machining processes according to the workpiece, the The parameter change is characterized by being a change relating to the parameter at the time of non-machining and the parameter at the time of machining .
The invention according to claim 7 is characterized in that, in the above invention, the control means monitors the wear of the tool as the monitoring of the machining process.
The invention according to claim 8 is provided with a notification means for notifying information about the processing process in the above invention, and the control means notifies the information in the notification means as monitoring of the processing process. It is characterized by giving a command.
The invention according to claim 9 is characterized in that, in the above invention, the energy consumption is power consumption.
The invention according to claim 10 is characterized in that, in the above invention, the vibration is an elliptical vibration.

本発明によれば、加工プロセスを精度良く簡便に監視可能である振動加工装置及び振動加工方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration processing apparatus and a vibration processing method capable of accurately and easily monitoring a processing process.

本発明の実施形態に係る振動切削装置の模式的な斜視図である。It is a schematic perspective view of the vibration cutting apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1の振動切削装置に係る振動装置及び制御手段のブロック図である。It is a block diagram of the vibration apparatus and control means which concerns on the vibration cutting apparatus of FIG. (a)〜(d)は図1の振動切削装置による切削(振動一周期程度の極短時間に亘る微視的なもの)の模式図である。(A) to (d) are schematic views of cutting by the vibration cutting device of FIG. 1 (microscopic one over a very short time of about one vibration cycle). 図3の切削のうち(a)バニシングプロセス,(b)材料除去プロセスに係る拡大模式図である。It is an enlarged schematic view which concerns on (a) burnishing process and (b) material removal process of the cutting of FIG. 図1の振動切削装置における工具とワークの間の力を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the force between a tool and a work in the vibration cutting apparatus of FIG. 本発明の実施例に係る振動切削装置の工具における楕円振動の軌跡を示すグラフである。It is a graph which shows the locus of elliptical vibration in the tool of the vibration cutting apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図6の振動切削装置における2種類の工具の刃先形状に関するグラフである。It is a graph about the cutting edge shape of two kinds of tools in the vibrating cutting apparatus of FIG. 図6の振動切削装置における切削力に係るグラフである。It is a graph which concerns on the cutting force in the vibrating cutting apparatus of FIG. 図6の振動切削装置における縦振動の電力変化量に係るグラフである。It is a graph which concerns on the electric power change amount of the longitudinal vibration in the vibration cutting apparatus of FIG. 図6の振動切削装置におけるたわみ振動の電力変化量に係るグラフである。It is a graph which concerns on the electric power change amount of the bending vibration in the vibration cutting apparatus of FIG. 図6の振動切削装置における縦振動の共振周波数変化量に係るグラフである。It is a graph which concerns on the resonance frequency change amount of the longitudinal vibration in the vibration cutting apparatus of FIG.

以下、本発明に係る実施の形態が、適宜図面に基づいて説明される。尚、本発明は、下記の実施の形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described as appropriate with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.

≪全体構成等≫
図1は、本発明に係る振動加工装置の一例である振動切削装置1の模式的な斜視図である。
振動切削装置1は、振動装置2と、振動装置2に取り付けられる工具3を備えている。
振動装置2は、図2に示されるように、第1の圧電素子4l(図2中「圧電素子(l)」)と、第2の圧電素子4b(図2中「圧電素子(b)」)を備えており、これら圧電素子4l,4bの駆動により、工具3に楕円振動を付与し、工具3の刃先(先端)を楕円振動させることが可能である。
圧電素子4lは、複数の圧電素子部を含んでも良いし、単独の圧電素子のみを含んでも良い。これは、圧電素子4bについても同様である。
≪Overall composition, etc.≫
FIG. 1 is a schematic perspective view of a vibration cutting device 1 which is an example of a vibration processing device according to the present invention.
The vibrating cutting device 1 includes a vibrating device 2 and a tool 3 attached to the vibrating device 2.
As shown in FIG. 2, the vibrating device 2 includes a first piezoelectric element 4l (“piezoelectric element (l)” in FIG. 2) and a second piezoelectric element 4b (“piezoelectric element (b)” in FIG. 2). ), And by driving these piezoelectric elements 4l and 4b, it is possible to apply elliptically vibration to the tool 3 and elliptically vibrate the cutting edge (tip) of the tool 3.
The piezoelectric element 4l may include a plurality of piezoelectric element portions, or may include only a single piezoelectric element. This also applies to the piezoelectric element 4b.

又、振動切削装置1は、ワークWを図中のX軸の両方向に移動可能な状態で載せるX軸送り機構10と、振動装置2と接続されており振動装置2を図中のY軸の両方向に移動可能であるY軸送り機構11と、Y軸送り機構11と接続されており振動装置2を図中のZ軸の両方向に移動可能であるZ軸送り機構12を備えている。
ここでは、図1の紙面手前側をX軸の正の側として奥側を負の側とし、図1の右側をY軸の正の側として左側を負の側とし、図1の下側をZ軸の正の側として上を負の側とする。
尚、各軸の設定は一例であり、正負を変えたり他の位置に移動したりする等、他の設定がなされても良い。又、各送り機構は、工具3がワークWに対して相対的に移動可能であれば、どのような配置であっても良い。更に、工具3とワークWの相対位置も、図1以外のものに変更されて良い。
更に、振動切削装置1は、Y軸送り機構11を支持する柱13,13と、柱13,13やX軸送り機構10を支持するベース14を備えている。
Further, the vibration cutting device 1 is connected to the X-axis feed mechanism 10 for mounting the work W in a state where it can move in both directions of the X-axis in the drawing and the vibration device 2, and the vibration device 2 is mounted on the Y-axis in the drawing. It includes a Y-axis feed mechanism 11 that can move in both directions, and a Z-axis feed mechanism 12 that is connected to the Y-axis feed mechanism 11 and can move the vibration device 2 in both directions of the Z-axis in the drawing.
Here, the front side of the paper in FIG. 1 is the positive side of the X axis, the back side is the negative side, the right side of FIG. 1 is the positive side of the Y axis, the left side is the negative side, and the lower side of FIG. 1 is the negative side. The upper side is the negative side as the positive side of the Z axis.
It should be noted that the setting of each axis is an example, and other settings such as changing the positive / negative or moving to another position may be made. Further, each feed mechanism may be arranged in any arrangement as long as the tool 3 can move relative to the work W. Further, the relative positions of the tool 3 and the work W may be changed to those other than those shown in FIG.
Further, the vibration cutting device 1 includes columns 13 and 13 for supporting the Y-axis feed mechanism 11, and a base 14 for supporting the columns 13 and 13 and the X-axis feed mechanism 10.

≪振動装置等≫
振動装置2は、ワークWの上方に配置されており、ワークWに向かう方向即ちZ軸方向に延びている。工具3は、Z軸方向に延びる状態で取り付けられ、Z軸方向(下方向)がワークWに対する切込み方向となる。
又、振動切削装置1では、Y軸正方向が主たる切削方向とされる。即ち、振動切削装置1では、工具3についてX軸方向の位置を固定し、ワークWをY軸正方向に送って工具3を相対的にワークWにY軸負方向で近づけながら、Z軸正方向に切り込むように切削され、かような切削が順次X軸方向の位置を変更されて繰り返される。
≪Vibration device, etc.≫
The vibrating device 2 is arranged above the work W and extends in the direction toward the work W, that is, in the Z-axis direction. The tool 3 is attached so as to extend in the Z-axis direction, and the Z-axis direction (downward direction) is the cutting direction with respect to the work W.
Further, in the vibration cutting device 1, the Y-axis positive direction is the main cutting direction. That is, in the vibration cutting device 1, the position of the tool 3 in the X-axis direction is fixed, the work W is sent in the positive Y-axis direction, and the tool 3 is relatively close to the work W in the negative Y-axis direction while the Z-axis is positive. It is cut so as to cut in the direction, and such cutting is repeated by sequentially changing the position in the X-axis direction.

圧電素子4lは、その駆動により、振動装置2の下部について主にZ軸方向で振動させ、振動装置2に取り付けられた工具3を、主にZ軸方向(切込み方向)で振動させるものである。以下、Z軸方向の振動は、縦振動と呼称されることがある。又、縦振動に関する記号には、適宜付属文字「l」を用いる(longitudinal)。
圧電素子4bは、その駆動により、振動装置2の下部について主にY軸方向で往復するようにたわませて、振動装置2に取り付けられた工具3を、主にY軸方向(切削方向)で振動させるものである。以下、Y軸方向の振動(横振動)は、たわみ振動と呼称されることがある。又、たわみ振動に関する記号には、適宜付属文字「b」を用いる(bending)。
縦振動の周波数やたわみ振動の周波数は、特に限定されないが、好ましくは10000Hz(ヘルツ)以上であり、より好ましくは超音波領域以上である。超音波領域の周波数としては、概ね、16000Hz以上とされても良いし、20000Hz以上とされても良い。超音波領域の周波数における振動は、超音波振動と適宜呼称される。
The piezoelectric element 4l is driven to vibrate the lower part of the vibrating device 2 mainly in the Z-axis direction, and vibrates the tool 3 attached to the vibrating device 2 mainly in the Z-axis direction (cutting direction). .. Hereinafter, vibration in the Z-axis direction may be referred to as longitudinal vibration. In addition, the attached character "l" is appropriately used as a symbol relating to longitudinal vibration (longitudinal).
The piezoelectric element 4b is driven to bend the lower portion of the vibrating device 2 so as to reciprocate mainly in the Y-axis direction, so that the tool 3 attached to the vibrating device 2 is mainly reciprocated in the Y-axis direction (cutting direction). It vibrates with. Hereinafter, vibration in the Y-axis direction (lateral vibration) may be referred to as deflection vibration. In addition, the attached character "b" is appropriately used as a symbol related to bending vibration (bending).
The frequency of longitudinal vibration and the frequency of deflection vibration are not particularly limited, but are preferably 10,000 Hz (hertz) or higher, and more preferably ultrasonic region or higher. The frequency in the ultrasonic region may be generally 16000 Hz or higher, or 20000 Hz or higher. Vibrations at frequencies in the ultrasonic region are appropriately referred to as ultrasonic vibrations.

≪制御手段等≫
加えて、振動切削装置1は、図2に示されるような、振動装置2等を制御する制御手段20を備えている。
制御手段20は、圧電素子4l,4bに対して印加する周期的な電圧を発生する電圧制御発振部21を備えている。電圧制御発振部21は、制御部22により制御され、縦振動の共振周波数fと、制御部22の指令に係る位相θに従う電圧を発生する。共振周波数fは、振動装置2の形状や重量分布により定まり、切削負荷や振動装置2の温度変化等によって僅かに変化する。
電圧制御発振部21が発生した電圧は、第1のアンプ23lにより増幅されて、圧電素子4lに対し、共振周波数f,位相θに従う電圧V(f,θ)として印加される。圧電素子4lは、かような電圧の印加により駆動され、振動装置2における縦振動を発生する。
又、電圧制御発振部21が発生した電圧は、位相シフト部24を介して第2のアンプ23bにより増幅されて、圧電素子4bに対し、共振周波数f,位相θ+φに従う電圧V(f,θ+φ)として印加される。圧電素子4bは、かような電圧の印加により駆動され、振動装置2におけるたわみ振動を発生する。アンプ23l,23bは、例えばスイッチングアンプである。
位相シフト部24は、電圧制御発振部21が発生した電圧の位相を、θからθ+φにずらす。位相シフト部24が無い場合には電圧V,Vの位相差がなくなり、縦振動とたわみ振動の位相差が無くなって直線的な振動軌跡となるところ、制御手段20では位相シフト部24が設けられて電圧V,Vについて位相差を付与可能であり、その位相差によって楕円状の振動軌跡が描かれる。位相差の大きさ(φ)が可変であれば、振動軌跡も可変となる。又一般には、電圧に対する振動の位相遅れが縦振動とたわみ振動で若干異なるため、この位相シフト部24は、縦振動の位相遅れとたわみ振動の位相遅れの差の調整を行う役割も担っている。
振動装置2は、縦振動とたわみ振動における節(最も振動が小さくなる部分)の位置が1箇所以上、好ましくは2箇所以上において一致するように形成される。振動装置2は、一致する節の位置において支持される。
縦振動は、振動装置2における山(振幅の大きい部分)の出現数に応じて次数が定められる。例えば、縦振動の山が工具側端部と中央部と反対側端部の3箇所にあれば、2次の縦振動である。たわみ振動においても、概ね同様に次数が定められ、例えばたわみ振動の山が3箇所にあれば1次のたわみ振動である。振動切削装置1では、望ましくは、2つの振動の共振周波数が概ね一致するように設計されるが、負荷等によって一致しなくなるため、加工精度の向上にとって比較的に重要である縦振動の共振周波数fを追尾し、縦振動の共振周波数fに基づいて制御される。尚、たわみ振動の共振周波数が用いられても良いし、双方の共振周波数の平均値が追尾されるようにしても良い。
振動装置2は、例えば工具3に近づくにつれて細くなるテーパ形状を有するように形成され、テーパ形状の種類としては、コニカルホーン形状や、エクスポネンシャルホーン形状、ステップホーン形状が例示される。
≪Control means, etc.≫
In addition, the vibration cutting device 1 includes a control means 20 for controlling the vibration device 2 and the like as shown in FIG.
The control means 20 includes a voltage control oscillator 21 that generates a periodic voltage applied to the piezoelectric elements 4l and 4b. The voltage control oscillation unit 21 is controlled by the control unit 22 and generates a voltage according to the resonance frequency f of the longitudinal vibration and the phase θ according to the command of the control unit 22. The resonance frequency f is determined by the shape and weight distribution of the vibrating device 2, and slightly changes due to a cutting load, a temperature change of the vibrating device 2, and the like.
The voltage generated by the voltage control oscillator 21 is amplified by the first amplifier 23l and applied to the piezoelectric element 4l as a voltage V l (f, θ) according to the resonance frequency f and the phase θ. The piezoelectric element 4l is driven by the application of such a voltage to generate longitudinal vibration in the vibrating device 2.
Further, the voltage generated by the voltage control oscillation unit 21 is amplified by the second amplifier 23b via the phase shift unit 24, and the voltage V b (f, θ + φ according to the resonance frequency f and the phase θ + φ with respect to the piezoelectric element 4b. ) Is applied. The piezoelectric element 4b is driven by the application of such a voltage, and generates bending vibration in the vibrating device 2. The amplifiers 23l and 23b are, for example, switching amplifiers.
The phase shift unit 24 shifts the phase of the voltage generated by the voltage control oscillator 21 from θ to θ + φ. When there is no phase shift unit 24, the phase difference between the voltages V l and V b disappears, and the phase difference between the longitudinal vibration and the deflection vibration disappears to form a linear vibration trajectory. In the control means 20, the phase shift unit 24 A phase difference can be applied to the voltages V l and V b provided, and an elliptical vibration locus is drawn by the phase difference. If the magnitude (φ) of the phase difference is variable, the vibration trajectory is also variable. Further, in general, since the phase delay of vibration with respect to voltage is slightly different between longitudinal vibration and deflection vibration, the phase shift unit 24 also plays a role of adjusting the difference between the phase delay of longitudinal vibration and the phase delay of deflection vibration. ..
The vibrating device 2 is formed so that the positions of the nodes (the portions where the vibration is the smallest) in the longitudinal vibration and the bending vibration coincide with each other at one or more locations, preferably two or more locations. The vibrating device 2 is supported at the position of the matching node.
The order of longitudinal vibration is determined according to the number of peaks (parts having a large amplitude) appearing in the vibrating device 2. For example, if there are three peaks of longitudinal vibration at the end on the tool side and the end opposite to the center, it is a secondary longitudinal vibration. The order of the deflection vibration is also determined in the same manner. For example, if there are three peaks of the deflection vibration, it is the first-order deflection vibration. The vibration cutting device 1 is preferably designed so that the resonance frequencies of the two vibrations substantially match, but since they do not match due to a load or the like, the resonance frequencies of the longitudinal vibrations, which are relatively important for improving machining accuracy It tracks f and is controlled based on the resonance frequency f of longitudinal vibration. The resonance frequency of the deflection vibration may be used, or the average value of both resonance frequencies may be tracked.
The vibrating device 2 is formed so as to have a tapered shape that becomes thinner as it approaches the tool 3, and examples of the types of the tapered shape include a conical horn shape, an exponential horn shape, and a step horn shape.

更に、制御手段20は、圧電素子4lと接続された位相検出部26を備えている。
位相検出部26は、圧電素子4lに流れる電流Iの位相θ’を検出可能である。圧電素子4lの電流Iは、振動装置2の周波数fと、圧電素子4lにおける実際の位相θ’の関数I(f,θ’)となっている。又、位相検出部26は、位相θ’について、アンプ24の電圧V(f,θ)の位相θと比較し、それらの差Δθ(=θ’−θ)が算出される。共振周波数(電気的には反共振周波数)の近傍では、電圧Vと電流Iの位相差がゼロになる特性があり、この実施形態では、この特性を利用し、位相差Δθをゼロに近づけるように周波数fを操作するフィードバック制御によって、共振周波数の追尾が行われる。具体的には、制御部22が概ね既知の共振周波数fに係る交流電圧の発振を電圧制御発振部21に指令し、アンプ23lを介して圧電素子4lに電圧が印加される。実際の共振周波数は、様々な要因(例えば切削の負荷や振動の継続による振動装置2の発熱等)により変化するため、電圧の位相θと電流の位相θ’の位相差Δθも変化する。
そこで、位相検出部26では、測定された位相差Δθと、指令データDで示されるところの目標とする位相差(ここではゼロ)が比較され、その差(誤差)が制御部22に伝達される。制御部22は、位相差Δθが0°となるように、電圧制御発振部21を操作して発振周波数fを変更し、共振周波数fを追尾する。
かように、制御手段20は、振動装置2において大きな振幅を保つため、位相固定ループ(Phase Lock Loop;PLL)を有して、縦振動の共振周波数f(たわみ振動の共振周波数もその近くにある)を追う。
Further, the control means 20 includes a phase detection unit 26 connected to the piezoelectric element 4l.
Phase detecting unit 26 can detect the phase theta 'of the current I l flowing through the piezoelectric element 4l. Current I l of the piezoelectric element 4l is made and the frequency f of the vibration device 2, 'function I l (f, theta of') actual phase theta of the piezoelectric element 4l and. Further, the phase detection unit 26 compares the phase θ'with the phase θ of the voltage V l (f, θ) of the amplifier 24, and calculates the difference Δθ (= θ'−θ) between them. In the vicinity of the resonance frequency (electrically, the anti-resonance frequency), there is a characteristic that the phase difference between the voltage V l and the current Il becomes zero. In this embodiment, this characteristic is used to make the phase difference Δθ zero. The resonance frequency is tracked by the feedback control that manipulates the frequency f so as to bring it closer. Specifically, the control unit 22 commands the voltage control oscillation unit 21 to oscillate an AC voltage related to a generally known resonance frequency f, and a voltage is applied to the piezoelectric element 4l via the amplifier 23l. Since the actual resonance frequency changes due to various factors (for example, the heat generated by the vibrating device 2 due to the cutting load and the continuation of vibration), the phase difference Δθ between the voltage phase θ and the current phase θ'also changes.
Therefore, the phase detection unit 26 compares the measured phase difference Δθ with the target phase difference (zero in this case) indicated by the command data D, and transmits the difference (error) to the control unit 22. To. The control unit 22 operates the voltage control oscillation unit 21 to change the oscillation frequency f so that the phase difference Δθ becomes 0 °, and tracks the resonance frequency f.
As described above, the control means 20 has a phase fixed loop (Phase Lock Loop; PLL) in order to maintain a large amplitude in the vibrating device 2, and the resonance frequency f of the longitudinal vibration (the resonance frequency of the deflection vibration is also close to the loop). There is).

加えて、制御手段20は、監視部27を備えている。
監視部27には、追尾している共振周波数fに対応する電圧が入力されており、縦振動の共振周波数を把握可能である。更に、電圧V(f,θ)と電流I(f,θ’)も入力されており、これらの積(V×I)から縦振動で消費される消費エネルギーとしての電力Pを算出可能である。尚、電圧Vと電流Iは、周期的に変化しているから、これらの積の(少なくとも一周期に亘る)積分を積分時間で除した平均値(離散的には積算を積算数で除した平均値)が、電力即ち消費エネルギーとなる。又、実用上は、アンプの特性や切削負荷等により、電圧V,V及び電流I,Iは完全な正弦波にはならず、それらの振幅値やピーク値を用いるのは不正確である。このため正確性を増すために、電力Pは複数の整数周期分の電圧Vと電流Iの積分をその積分時間で除した平均値(離散的には積算を積算数で除した平均値)により算出される。
次の数1に、時間tにおける瞬間電圧V(t)と瞬間電流I(t)を用いて電力(消費エネルギー)Pを算出する式が示される。連続時間では、電力Pは積分に係る数1で表される。ここで、Tは振動の周期であって周波数fの逆数であり、mは1以上の整数であり、t=0を積分開始時間としている。
In addition, the control means 20 includes a monitoring unit 27.
A voltage corresponding to the tracking resonance frequency f is input to the monitoring unit 27, and the resonance frequency of longitudinal vibration can be grasped. Further, the voltage V l (f, θ) and the current Il (f, θ') are also input, and the power P l as the energy consumed by the longitudinal vibration from the product (V l × Il ) of these. Can be calculated. Since the voltage V l and the current Il change periodically, the average value obtained by dividing the integral (over at least one cycle) of these products by the integration time (discretely, the integral is the integral number). The average value after dividing) is the electric power, that is, the energy consumption. Also, in practice, the voltage V b , V l and the current I b , Il do not become a perfect sine wave due to the characteristics of the amplifier, cutting load, etc., and it is not possible to use their amplitude values and peak values. It is accurate. To increase this reason accuracy average power P l is divided by a plurality of integrating the average value obtained by dividing its integration time of the voltage V l and a current I l integer cycle (discrete integrated number integrating the Value).
The following equation 1 shows an equation for calculating the power (energy consumption) Pl using the instantaneous voltage V l (t) and the instantaneous current Il (t) at time t. In continuous time, the power Pl is represented by the number 1 related to the integration. Here, T is the period of vibration and is the reciprocal of the frequency f, m is an integer of 1 or more, and t = 0 is the integration start time.

Figure 0006765590
Figure 0006765590

デジタル計測の場合に、数1を離散化すると、次の数2となる。ここで、nは積算回数、Δtはサンプリング間隔であり、nΔtが正確に整数周期になるようにnが選ばれることが好ましい。 In the case of digital measurement, if the number 1 is discretized, it becomes the next number 2. Here, n is the number of integrations, Δt is the sampling interval, and it is preferable that n is selected so that nΔt has an exact integer period.

Figure 0006765590
Figure 0006765590

同様に、監視部27には、電圧V(f,θ)と電流I(f,θ”)も入力されている。ここでθ”は、圧電素子4bの実際の位相である。監視部27は、時間tにおける瞬間電圧V(t)と瞬間電流I(t)を把握可能であり、これらの積(V×I)からたわみ振動で消費される電力Pを算出可能である。
電力Pを算出する式は、上述と同様に次の数3,数4によって表される。
尚、これらの電力は、デジタル計測結果を用いて直接算出されても良いし、近似的に、瞬間電流と瞬間電圧の乗算とその結果の平均化を行うアナログ電気回路を用いることで算出されても良い。
又、これらの消費エネルギー(消費電力)は、所定時間内において消費されるエネルギー(電力)であるから、消費エネルギー率(消費電力率)と捉えることも可能である。
Similarly, the voltage V b (f, θ) and the current I b (f, θ ″) are also input to the monitoring unit 27, where θ ″ is the actual phase of the piezoelectric element 4b. The monitoring unit 27 can grasp the instantaneous voltage V b (t) and the instantaneous current I b (t) at time t, and obtains the power P b consumed by the deflection vibration from the product (V b × I b ) of these. It can be calculated.
The formula for calculating the electric power P b is represented by the following equations 3 and 4 as described above.
These electric powers may be calculated directly using the digital measurement results, or approximately calculated by using an analog electric circuit that multiplies the instantaneous current and the instantaneous voltage and averages the results. Is also good.
Further, since these energy consumption (power consumption) are energy (electric power) consumed within a predetermined time, it can be regarded as an energy consumption rate (power consumption rate).

Figure 0006765590
Figure 0006765590
Figure 0006765590
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更に、監視部27は、工具3によってワークWを加工している加工時(負荷印加時)と、工具3によってワークWが加工されていない非加工時(無負荷時)とで、内部パラメータ(パラメータ)としての電力P,P、及び共振周波数fを把握可能である。
又、制御部22は、加工時の内部パラメータと非加工時の内部パラメータに係る変化である内部パラメータ変化(パラメータ変化)を算出可能である。内部パラメータ変化の例としては、加工時の共振周波数fと非加工時の共振周波数fの差が挙げられる。
尚、制御手段20は、電圧制御発振部21の制御(PLL)においては、電流Iや位相θ”は用いないが、これらのうちの少なくとも何れかをPLLで用いるようにしても良い。又、制御手段20は、PLLや他の制御において、電圧V,Vや、電流I,I、電力P,Pあるいは位相θ,θ’,θ”のうちの少なくとも何れかを用いなくても良い。
Further, the monitoring unit 27 has internal parameters (when the work W is machined by the tool 3 (when a load is applied) and when the work W is not machined by the tool 3 (when there is no load). It is possible to grasp the powers P l and P b as parameters) and the resonance frequency f.
Further, the control unit 22 can calculate an internal parameter change (parameter change) which is a change related to the internal parameter at the time of machining and the internal parameter at the time of non-machining. An example of the change in internal parameters is the difference between the resonance frequency f during processing and the resonance frequency f during non-processing.
The control means 20 does not use the current I b or the phase θ ”in the control (PLL) of the voltage control oscillation unit 21, but at least one of these may be used in the PLL. , The control means 20 controls at least one of the voltage V l , V b , the current Il , I b , the power P l , P b, or the phase θ, θ', θ ”in the PLL or other control. It does not have to be used.

更に、制御手段20には、各種の情報の入力を受け付けて監視部27に伝える入力手段28が接続されている。入力手段28は、どのようなものでも良く、例えばボタンやキーボード、ポインティングデバイス、切削装置の制御部から切削運動中(例えばGO1命令指令中)であるか否かの情報を伝える電気的な接続口、あるいはこれらの組合せであっても良い。
又、監視部27には、監視部27の指令に基づいて各種の情報を報知する報知手段29が接続されている。報知手段29は、どのようなものでも良く、例えばブザーやランプやこれらの組合せであっても良いが、好ましくはディスプレイ(モニタ)である。
入力手段28や報知手段29の少なくとも一方は、省略されても良い。
Further, the control means 20 is connected to an input means 28 that receives input of various information and transmits the input to the monitoring unit 27. The input means 28 may be any type, and is an electrical connection port that transmits information on whether or not a cutting motion is in progress (for example, during a GO1 command) from a button, a keyboard, a pointing device, or a control unit of a cutting device. , Or a combination thereof.
Further, the monitoring unit 27 is connected to a notification means 29 for notifying various information based on the command of the monitoring unit 27. The notification means 29 may be any kind, for example, a buzzer, a lamp, or a combination thereof, but is preferably a display (monitor).
At least one of the input means 28 and the notification means 29 may be omitted.

≪加工プロセス等≫
図3,図4において、振動装置2によって楕円振動される工具3がワークWを切削する様子(振動一周期程度の極短時間に亘る微視的なもの)が、模式的に示される。
楕円振動の主にたわみ振動によりワークWの切削方向と同方向側(Y軸正方向側)に退いた工具3(図3(a))は、主に縦振動によりワークWに近づき(Z軸正方向)、ワークWに接触して切削を開始する(図3(b))。
工具3の刃先は、微視的には先端に丸味部分を有しており、又先端に対してワークWから逃げるような逃げ面Lを有している(図4)。
切削において、工具3はまず、移動方向が比較的にY軸負方向に近い状態でワークWに対してZ軸正方向に相対的に近づく(図3(b)〜図3(c))。このとき、工具3は刃先の丸味部分においてワークWを押しならし、逃げ面Lにおいて加工したばかりの面(加工面U)を擦る(図4(a))。この加工プロセスは、バニシングプロセスあるいはプラウイングプロセスと呼ばれる。
次いで、工具3は、移動方向が比較的にZ軸負方向に近い状態でワークWに対してY軸負方向に相対的に近づく(図3(c)〜図3(d))。このとき、工具3はワークWを擦り上げ、切屑Hを適宜引き上げる(図4(b))。この加工プロセスは、材料除去プロセスと呼ぶことができる。
その後、工具3がワークWから離れると、一周期における材料除去プロセスは終了し、図3(a)の状態(但し一周期分進んだ位置)に戻る。
≪Processing process, etc.≫
In FIGS. 3 and 4, a state in which the tool 3 elliptically vibrated by the vibrating device 2 cuts the work W (microscopically over a very short time of about one vibration cycle) is schematically shown.
The tool 3 (FIG. 3 (a)) that recedes in the same direction as the cutting direction of the work W (Y-axis positive direction side) mainly due to the elliptical vibration mainly due to the deflection vibration approaches the work W mainly due to the longitudinal vibration (Z-axis). In the positive direction), it comes into contact with the work W and starts cutting (FIG. 3 (b)).
The cutting edge of the tool 3 microscopically has a rounded portion at the tip, and also has a flank surface L that escapes from the work W with respect to the tip (FIG. 4).
In cutting, the tool 3 first approaches the work W in the positive direction of the Z axis in a state where the moving direction is relatively close to the negative direction of the Y axis (FIGS. 3 (b) to 3 (c)). At this time, the tool 3 pushes the work W at the rounded portion of the cutting edge and rubs the surface (machined surface U) just machined on the flank L (FIG. 4A). This processing process is called a burnishing process or a prowing process.
Next, the tool 3 approaches the work W in the negative direction of the Y axis in a state where the moving direction is relatively close to the negative direction of the Z axis (FIGS. 3 (c) to 3 (d)). At this time, the tool 3 scrapes up the work W and appropriately pulls up the chips H (FIG. 4B). This processing process can be called a material removal process.
After that, when the tool 3 separates from the work W, the material removal process in one cycle ends, and the process returns to the state shown in FIG. 3A (however, the position advanced by one cycle).

図4,図5において、各プロセスにおける工具3とワークWの間に作用する力が模式的に示される。尚、図4におけるVtoolは工具3の模式的な速度であり、Vchipは切屑Hの模式的な速度である。
バニシングプロセス(図4(a))において、工具3は、ワークWを切込み方向(Z軸正方向)に押して、ワークWから切込み方向(Z軸負方向)に押される反作用の力Flpを受ける。力Flpは、縦振動における下死点を中心に縦振動を押し戻すように働く。よって、力Flpは、縦振動に対する付加的なバネΔKとして働く。
又、工具3は、ワークWを擦る際に、ワークWから切削方向(Y軸正方向)の力Fbpを受ける。力Fbpは、たわみ振動における速度の最も速い中立点を中心に、たわみ振動を妨げるように働く。よって、力Fbpは、たわみ振動に対する付加的な減衰(ダンパー)ΔCとして働く。
In FIGS. 4 and 5, the force acting between the tool 3 and the work W in each process is schematically shown. The V tool in FIG. 4 is a typical speed of the tool 3, and the V chip is a typical speed of the chip H.
In the burnishing process (FIG. 4A), the tool 3 pushes the work W in the cutting direction (Z-axis positive direction) and receives a reaction force F lp pushed from the work W in the cutting direction (Z-axis negative direction). .. The force F lp acts to push back the longitudinal vibration around the bottom dead center in the longitudinal vibration. Therefore, the force F lp acts as an additional spring ΔK l for longitudinal vibration.
Further, when the work W is rubbed, the tool 3 receives a force F bp in the cutting direction (Y-axis positive direction) from the work W. The force F bp acts to prevent the deflection vibration around the neutral point where the velocity is the highest in the deflection vibration. Therefore, the force F bp acts as an additional damping (damper) ΔC b for the deflection vibration.

材料除去プロセス(図4(b))において、工具3は、ワークWの切屑Hを引き上げ、切屑Hから切込み方向に引き下げられる(Z軸正方向)反作用の力Flcを受ける。力Flcは、縦振動における速度の最も速い中立点を中心に、縦振動を妨げるように働く。よって、力Flcは、縦振動に対する付加的な減衰(ダンパー)ΔCとして働く。
又、工具3は、切屑Hを切削方向で相対的に押し(Y軸負方向)、切屑Hから力Fbc(Y軸正方向)を受ける。力Fbcは、たわみ振動における図4の左の死点を中心にたわみ振動を押し戻すように働く。よって、力Flpは、たわみ振動に対する付加的なバネΔKとして働く。
In the material removal process (FIG. 4 (b)), the tool 3 receives a reaction force F lc that pulls up the chip H of the work W and pulls it down from the chip H in the cutting direction (Z-axis positive direction). The force F lc acts to prevent the longitudinal vibration around the neutral point where the velocity is the fastest in the longitudinal vibration. Therefore, the force F lc acts as an additional damping (damper) ΔC l for longitudinal vibration.
Further, the tool 3 pushes the chip H relatively in the cutting direction (Y-axis negative direction) and receives a force F bc (Y-axis positive direction) from the chip H. The force F bc acts to push back the deflection vibration around the dead center on the left side of FIG. 4 in the deflection vibration. Therefore, the force F lp acts as an additional spring ΔK b for the deflection vibration.

≪パラメータと加工プロセスの相関等≫
そして、かような加工プロセスにおけるバネΔK,ΔKや減衰ΔC,ΔCの存在により、振動切削装置1の内部パラメータである共振周波数fや電力P,P等は、影響を受ける。尚、実際の振動は加工条件や振動条件によって様々に変わり得るが、バネΔK,ΔKや減衰ΔC,ΔCを考慮することで、内部パラメータの変化の傾向がつかめる。
≪Correlation between parameters and machining process≫
The presence of the springs ΔK l , ΔK b and the damping ΔC b , ΔC l in such a machining process affects the resonance frequency f, the electric power P l , P b, etc., which are internal parameters of the vibration cutting apparatus 1. .. The actual vibration can vary depending on the machining conditions and vibration conditions, but the tendency of changes in internal parameters can be grasped by considering the springs ΔK l and ΔK b and the damping ΔC b and ΔC l .

即ち、縦振動の共振周波数fに関し、バニシングプロセスにおいて、切込み方向の力Flpが大きいほど、バネΔKの弾性作用をより強く受けるから、共振周波数fが高くなる。
又、材料除去プロセスにおいて、左の死点を過ぎてもなお切屑Hを引き上げる力Flcが長く継続すればするほど、減衰ΔCの作用を受けたとしても上方向の力Flcの作用する期間が長くなるため、共振周波数fが高くなる。他方、左の死点を経過する前において切屑Hを引き上げる力Flcがより長く継続すれば、縦方向の中立点に向けて復元しようとする工具3に対して復元力(バネ力)を弱める力となるから、共振周波数fが低くなる。
That is, with respect to the resonance frequency f of longitudinal vibration, in the burnishing process, the larger the force F lp in the cutting direction, the stronger the elastic action of the spring ΔK l , so that the resonance frequency f becomes higher.
Further, in the material removal process, the longer the force F lc for pulling up the chip H continues even after passing the left dead center, the more the upward force F lc acts even if the damping ΔC l is applied. Since the period becomes long, the resonance frequency f becomes high. On the other hand, if the force F lc for pulling up the chip H continues for a longer time before passing the left dead center, the restoring force (spring force) is weakened with respect to the tool 3 trying to restore toward the neutral point in the vertical direction. Since it becomes a force, the resonance frequency f becomes low.

又、電力Pに関し、減衰ΔCの存在は、これがない場合に比べて、縦振動に必要なエネルギーを増加させる。縦振動に必要なエネルギーは電力Pによって賄われているから、電力Pの増加は、減衰ΔCの増加に相関する。減衰ΔCの増加は、材料除去プロセスにおける力Flcの増加に相関し、即ち工具3が切屑Hから受ける引き上げ力の反作用の力の増加に相関し、工具3が切屑Hを引き上げる力の増加に相関する。
同様に、電力Pに関し、減衰ΔCにより、電力Pの増加は、バニシングプロセスにおいて加工したての面を擦る力Fbpの増大に相関する。
Also relates to the power P l, presence of attenuation [Delta] C l, as compared to Without this increases the energy required for longitudinal vibration. Since the vertical energy required for oscillation is covered by the power P l, increased power P l is correlated to an increase in the attenuation [Delta] C l. The increase in damping ΔC l correlates with an increase in the force F lc in the material removal process, i.e., an increase in the reaction force of the pulling force that the tool 3 receives from the chip H, and the increase in the force that the tool 3 pulls the chip H. Correlate with.
Similarly, with respect to the power P b , the attenuation ΔC b correlates an increase in the power P b with an increase in the force F bp that rubs the freshly machined surface in the burnishing process.

≪パラメータによる監視等≫
かような相関に基づき、制御手段20は、内部パラメータの変化によって、振動切削装置1の加工プロセスを監視することが可能である。
≪Monitoring by parameters, etc.≫
Based on such a correlation, the control means 20 can monitor the machining process of the vibrating cutting apparatus 1 by changing the internal parameters.

例えば、制御手段20の監視部27は、共振周波数fを監視して、内部パラメータ変化としての変化量が所定値を超える状態で共振周波数fが高くなったことを把握すると、報知手段29に対して工具3の摩耗が進展した旨の報知を指令し、報知手段29はその旨を報知する。尚、制御部22は、変化の割合が所定値を超える状態で共振周波数fが高くなったことを把握しても良く、あるいは非加工時において予め測定された内部パラメータ(共振周波数f)の値を記憶しておいて加工時に非加工時の値と比較することで共振周波数fが高くなったことを把握しても良く、以下同様である。又、これらの所定値や非加工時の値は、入力手段28によって入力することができる。
あるいは、最初に電源が投入された時には非加工時であるため、監視部27は、この初期状態から非連続に又は急に変化した(変化量が所定閾値を超えた)場合の変化後を加工時と認識し、逆の場合の変化後を非加工時と認識し、あるいはこれを繰り返すことが可能である。又、入力手段28によって非加工時か加工時かの入力がなされる場合に、必ずしもその入力が毎回なされなくても良い。
共振周波数fの増加は、上述の通り、バニシングプロセスにおける切込み方向の力Flpの増大や、材料除去プロセスにおける左の死点経過後の切屑Hの引き上げ力Flcの継続に相関する。このうち、力Flpの増加や継続は、工具3の摩耗の進展が一要因となっているからである。一方、力Flcの増加は、主に振動条件と切削速度(切れ刃の丸み状態も若干の影響を持つが力Flpの影響に比べて無視できる)によって変化するが、通常これらは一定とすることが多いため、この影響を無視することができる。
尚、上述のように、材料除去プロセスが共振周波数fに与える影響は、振動条件と切削速度によって反対に現れることがあるため、共振周波数fの変化だけから材料除去プロセスを監視するには、振動条件と切削速度が既知であることが必要となり、監視部27にこれらの情報を入力する必要がある。
又、監視部27は、報知手段29に対する報知指令の発信に代えて、又はその発信と共に、振動切削装置1の運転を自動停止したり、工具3を自動的に交換する指令を出したりしても良く、以下同様である。
For example, when the monitoring unit 27 of the control means 20 monitors the resonance frequency f and grasps that the resonance frequency f has increased in a state where the amount of change as an internal parameter change exceeds a predetermined value, the notification means 29 is notified. The notification means that the wear of the tool 3 has progressed is instructed, and the notification means 29 notifies that fact. The control unit 22 may grasp that the resonance frequency f has increased when the rate of change exceeds a predetermined value, or the value of the internal parameter (resonance frequency f) measured in advance during non-processing. It may be possible to grasp that the resonance frequency f has increased by storing the above and comparing it with the value at the time of non-processing at the time of processing, and the same applies hereinafter. Further, these predetermined values and non-processed values can be input by the input means 28.
Alternatively, since it is non-processing when the power is first turned on, the monitoring unit 27 processes after the change when the change is discontinuous or sudden (the amount of change exceeds a predetermined threshold value) from this initial state. It is possible to recognize it as time, recognize the change in the opposite case as non-processing, or repeat this. Further, when the input means 28 makes an input at the time of non-processing or at the time of processing, the input does not necessarily have to be made every time.
Increase of the resonance frequency f, as described above, correlated increase in the cutting direction of the force F lp in burnishing process, the continuation of the pulling force F lc swarf H after a lapse of the left dead center of the material removal process. Of these, the increase or continuation of the force Flp is due in part to the progress of wear of the tool 3. On the other hand, the increase in the force F lc changes mainly depending on the vibration conditions and the cutting speed (the roundness of the cutting edge also has a slight effect but can be ignored compared to the effect of the force F lp ), but these are usually constant. This effect can be ignored because it is often done.
As described above, the influence of the material removal process on the resonance frequency f may appear oppositely depending on the vibration conditions and the cutting speed. Therefore, in order to monitor the material removal process only from the change in the resonance frequency f, vibration is required. It is necessary that the conditions and the cutting speed are known, and it is necessary to input this information into the monitoring unit 27.
Further, the monitoring unit 27 automatically stops the operation of the vibration cutting device 1 or issues a command to automatically replace the tool 3 in place of or in conjunction with the transmission of the notification command to the notification means 29. The same applies to the following.

又、監視部27は、電力Pを監視し、変化量が所定値を超える状態で電力Pが大きくなったことを把握すると、報知手段29に対して工具3の摩耗が進展した旨の報知を指令する。
電力Pの増大は、バニシングプロセスにおける加工面を擦る力Fbpの増大に相関し、かような力Fbpの増大は、工具3の摩耗の進展が一要因となっているからである。
尚、監視部27は、共振周波数fと電力Pの双方の変化量がそれぞれの所定値を超えた場合に工具3の摩耗進展の報知を指令しても良い。あるいは、監視部27は、共振周波数fと電力Pの関数を参照可能であるようにされて、共振周波数fと電力Pがその関数で示される許容範囲から出た場合に、工具3の摩耗進展の報知を指令しても良い。
Further, the monitoring unit 27 monitors the electric power P b, and when it grasps that the electric power P b has increased in a state where the amount of change exceeds a predetermined value, it indicates that the wear of the tool 3 has progressed with respect to the notification means 29. Command notification.
This is because the increase in the electric power P b correlates with the increase in the force F bp that rubs the machined surface in the burnishing process, and such an increase in the force F bp is partly due to the progress of wear of the tool 3.
The monitoring unit 27 may command the notification of the wear progress of the tool 3 when the amount of change in both the resonance frequency f and the power P b exceeds the respective predetermined values. Alternatively, the monitoring unit 27 is to be referring to the function of the resonance frequency f and the power P b, when exiting from the allowable range in which the resonance frequency f and the power P b is represented by the function, of the tool 3 Notification of wear progress may be ordered.

更に、監視部27は、電力Pを監視し、変化量が所定値を超える状態で電力Pが大きくなったことを把握すると、材料除去の負荷が大きすぎる旨の報知を指令する。
電力Pの増大は、材料除去プロセスにおける引き上げ力の反作用の力Flcの増加に相関し、材料除去の負荷増大に相関しているからである。
材料除去の負荷が大きすぎる場合、工具3の破損やワークWの加工不良につながるから、かような状態の検出や報知、あるいは運転の自動停止は、有用である。
あるいは、監視部27は、電力Pを監視し、その変化量を単に表示しても良い。これによって作業者は正常に加工が行われていることを把握することができるため、その表示だけでも有用である。
Further, the monitoring unit 27 monitors the electric power Pl, and when it grasps that the electric power Pl becomes large in a state where the amount of change exceeds a predetermined value, it commands a notification that the load of material removal is too large.
Increased power P l correlates to an increase in the reaction force F lc of the pulling force in the material removal process, because correlates with increased load of material removal.
If the load for removing the material is too large, the tool 3 may be damaged or the work W may be defective in processing. Therefore, detection and notification of such a state or automatic stop of operation is useful.
Alternatively, the monitoring unit 27 may monitor the electric power Pl and simply display the amount of change thereof. As a result, the operator can grasp that the processing is normally performed, and the display alone is useful.

加えて、監視部27は、総電力P+Pを監視し、変化量が所定値を超える状態で総電力P+Pが大きくなったことを把握すると、加工条件等に応じて、次のような動作をする。
即ち、監視部27は、加工条件が一定である場合において、総電力P+Pの所定量以上の増大を把握すると、工具3の摩耗進展の報知を指令する。尚、制御部22は、総電力P+Pの変化によって、工具3の摩耗の度合を算出し、又その度合の報知を指令することができる。かような度合の算出や報知は、材料除去負荷値を始めとする他の値についても行える。
又、監視部27は、工具3の摩耗の進展が無視できる程度の短時間内において、総電力P+Pの所定量以上の増大を把握すると、加工負荷が大きすぎる旨の報知を指令する。加工負荷は、切削断面積にほぼ比例するから、切削断面積に相関する情報についても報知することが可能である。
In addition, the monitoring unit 27 monitors the total power P b + Pl, and when it is grasped that the total power P b + Pl has increased in a state where the amount of change exceeds a predetermined value, the following is determined according to the processing conditions and the like. It behaves like.
That is, when the monitoring unit 27 grasps an increase of the total power P b + Pl by a predetermined amount or more when the machining conditions are constant, the monitoring unit 27 commands the notification of the wear progress of the tool 3. The control unit 22, by a change in the total power P b + P l, calculate the degree of wear of the tool 3, also capable of directing the notification of the degree. The calculation and notification of such a degree can be performed for other values such as the material removal load value.
Further, the monitoring unit 27 issues a notification that the machining load is too large when it grasps an increase of the total power P b + Pl by a predetermined amount or more within a short time in which the progress of wear of the tool 3 can be ignored. .. Since the machining load is substantially proportional to the cutting cross-sectional area, it is possible to notify information that correlates with the cutting cross-sectional area.

尚、上述の実施形態とは異なり、電流の振幅や尖頭値が測定により追尾され、これらの値の変化によって加工プロセスを監視することが考えられる。
しかし、かような監視は、電圧と電流の波形が共に相似に変化することが前提となっており、更に電圧と電流の間の位相が変化しないことが前提となっている。これらの前提が満たされないと、加工プロセスが大きく変化しない定常状態であるにもかかわらず電流の振幅や尖頭値が変化することになり、加工プロセスを監視することができない。又、電流の振幅や尖頭値は、電力(消費エネルギー)の変化には比例しない。
しかも、かような監視では、振動切削の一周期中のある位相範囲内において負荷がかかり、その負荷によって電流や電圧の波形に歪みが生じることに対応することができず、波形の歪みの分、監視が不正確になる。
又、振動切削において、その波形の歪みは位相の制御(共振追尾)にも影響し、電圧と電流の間の位相にも変化を生じさせる。しかし、かような監視では、位相が考慮されておらず、位相の変化が考慮されていない。位相が変化すると、電流と電力との関係が変化するため、かような監視においては、位相の変化が考慮されていない分、監視が不正確になる。特に楕円振動切削の場合には、負荷等によって2つの方向の機械的振動の共振周波数に必ずずれが生じ、このため一方の振動の共振周波数を追尾していると、他方の振動の電圧と電流の間の位相が変化する。この変化は、電流と消費エネルギーとの関係を変化させるため、電流と消費エネルギーは相関しなくなる。かような監視においても、監視が不正確になる。
これに対し、本実施形態では、電力の算出において積分平均が用いられているため、振動切削において、波形に歪みが生じていたり、位相が変化していたりしても、正確に電力を算出することができる。よって、本実施形態では、加工プロセスの監視をより正確に行うことができる。
In addition, unlike the above-described embodiment, it is conceivable that the amplitude and peak value of the current are tracked by measurement, and the machining process is monitored by the change of these values.
However, such monitoring is based on the premise that both the voltage and current waveforms change in a similar manner, and that the phase between the voltage and the current does not change. If these assumptions are not satisfied, the amplitude and peak value of the current will change even though the machining process is in a steady state where it does not change significantly, and the machining process cannot be monitored. Also, the amplitude and peak value of the current are not proportional to the change in power (energy consumption).
Moreover, in such monitoring, a load is applied within a certain phase range during one cycle of oscillating cutting, and it is not possible to cope with the distortion of the current and voltage waveforms due to the load, and the amount of waveform distortion cannot be dealt with. , Monitoring becomes inaccurate.
Further, in vibration cutting, the distortion of the waveform also affects the phase control (resonance tracking) and causes a change in the phase between the voltage and the current. However, such monitoring does not consider the phase and does not consider the change in phase. When the phase changes, the relationship between the current and the electric power changes, so that the monitoring becomes inaccurate because the phase change is not taken into consideration in such monitoring. Especially in the case of elliptical vibration cutting, the resonance frequencies of mechanical vibrations in two directions always deviate due to loads, etc. Therefore, if the resonance frequency of one vibration is tracked, the voltage and current of the other vibration The phase between changes. Since this change changes the relationship between the current and the energy consumption, the current and the energy consumption become uncorrelated. Even in such monitoring, the monitoring becomes inaccurate.
On the other hand, in the present embodiment, since the integrated average is used in the calculation of the electric power, the electric power is accurately calculated even if the waveform is distorted or the phase is changed in the vibration cutting. be able to. Therefore, in the present embodiment, the machining process can be monitored more accurately.

又、上述の実施形態とは異なり、駆動回路に入力される電力を用い、この値の変化によって加工プロセスを監視することが考えられる。
しかし、かような監視では、内部パラメータに係る電力を追尾する場合に、駆動回路内の消費電力が上乗せされて内部パラメータが不正確になるし、応答性も悪くなって、加工プロセスの監視が不正確になる。
これに対し、本実施形態では、電力の算出において積分平均が用いられているため、内部パラメータに係る電力が正確に算出され、応答性も良好であり、加工プロセスの監視がより正確に行える。
Further, unlike the above-described embodiment, it is conceivable to use the electric power input to the drive circuit and monitor the machining process by changing this value.
However, in such monitoring, when tracking the power related to the internal parameters, the power consumption in the drive circuit is added, the internal parameters become inaccurate, the responsiveness deteriorates, and the machining process is monitored. Become inaccurate.
On the other hand, in the present embodiment, since the integral average is used in the calculation of the electric power, the electric power related to the internal parameters is accurately calculated, the responsiveness is good, and the machining process can be monitored more accurately.

≪効果等≫
振動切削装置1は、ワークWに対する相対的な振動を工具3に付与する振動装置2と、振動装置2の状態に関する内部パラメータを把握可能である制御手段20を備えており、内部パラメータは、前記振動に係る消費エネルギー(消費電力)、及び共振周波数fであり、制御手段20は、内部パラメータの変化である内部パラメータ変化に基づいて、ワークWに係る加工プロセスの監視を行う。又、内部パラメータ変化は、非加工時のそれら内部パラメータと加工時のそれら内部パラメータに係る変化である。よって、加工プロセスを精度良く簡便に監視可能である振動加工装置を提供することができる。
又、制御手段20は、前記加工プロセスの監視として、工具3の摩耗の監視を行う。よって、工具3の摩耗を精度良く簡便に監視することができる。
更に、前記加工プロセスに関する情報を報知する報知手段29が設けられており、制御手段20は、前記加工プロセスの監視として、報知手段29における前記情報の報知を指令する。よって、加工プロセスの状態を報知することができる。
又更に、制御手段20は、電力変化量が所定値以上となったり、電力変化割合が所定割合以上となったりする等、前記内部パラメータ変化が所定程度以上となると、前記加工プロセスの監視を行う。よって、より精度の良い加工プロセスの監視を行う振動加工装置を提供することができる。
又、前記振動は、楕円振動であるから、楕円振動加工プロセスを精度良く簡便に監視可能である楕円振動加工装置を提供することができる。
≪Effects, etc.≫
The vibration cutting device 1 includes a vibration device 2 that applies vibration relative to the work W to the tool 3, and a control means 20 that can grasp internal parameters related to the state of the vibration device 2. The internal parameters are described above. The energy consumption (power consumption) related to vibration and the resonance frequency f, and the control means 20 monitors the machining process related to the work W based on the change in the internal parameter, which is the change in the internal parameter. Further, the internal parameter change is a change related to those internal parameters during non-machining and those internal parameters during machining. Therefore, it is possible to provide a vibration processing apparatus capable of accurately and easily monitoring the processing process.
Further, the control means 20 monitors the wear of the tool 3 as the monitoring of the machining process. Therefore, the wear of the tool 3 can be accurately and easily monitored.
Further, a notification means 29 for notifying information about the processing process is provided, and the control means 20 commands the notification means 29 to notify the information as monitoring of the processing process. Therefore, the state of the machining process can be notified.
Furthermore, the control means 20 monitors the processing process when the internal parameter change becomes a predetermined degree or more, such as when the power change amount becomes a predetermined value or more or the power change rate becomes a predetermined ratio or more. .. Therefore, it is possible to provide a vibration processing apparatus that monitors the processing process with higher accuracy.
Further, since the vibration is an elliptical vibration, it is possible to provide an elliptical vibration processing apparatus capable of accurately and easily monitoring the elliptical vibration processing process.

加えて、振動切削装置1によって行われる振動加工方法の一例としての振動切削方法では、ワークWに対する相対的な振動を工具3に付与する振動装置2によって、工具3を振動させながらワークWを加工している間、制御手段20において、前記振動に係る内部パラメータとして消費エネルギー(消費電力)及び共振周波数fの少なくとも何れかを把握し、前記制御手段が、内部パラメータの変化である内部パラメータ変化に基づいて、ワークWに係る加工プロセスの監視を行う。又、内部パラメータ変化は、非加工時の前記内部パラメータと加工時の前記内部パラメータに係る変化である。よって、加工プロセスを精度良く簡便に監視可能である振動加工方法を提供することができる。
又、制御手段20は、前記加工プロセスの監視として、工具3の摩耗の監視を行う。よって、工具3の摩耗を精度良く簡便に監視することができる。
更に、前記加工プロセスに関する情報を報知する報知手段29が設けられており、制御手段20は、前記加工プロセスの監視として、報知手段29における前記情報の報知を指令する。よって、加工プロセスの状態を報知することができる。
又更に、制御手段20は、前記内部パラメータ変化が所定程度以上となると、前記加工プロセスの監視を行う。よって、より精度の良い加工プロセスの監視に係る振動加工方法を提供することができる。
又、前記振動は、楕円振動であるから、楕円振動加工プロセスを精度良く簡便に監視可能である楕円振動加工方法を提供することができる。
In addition, in the vibration cutting method as an example of the vibration processing method performed by the vibration cutting device 1, the work W is processed while vibrating the tool 3 by the vibration device 2 that applies vibration relative to the work W to the tool 3. During this time, the control means 20 grasps at least one of the energy consumption (power consumption) and the resonance frequency f as the internal parameters related to the vibration, and the control means changes the internal parameters, which is the change of the internal parameters. Based on this, the machining process related to the work W is monitored. Further, the internal parameter change is a change related to the internal parameter at the time of non-processing and the internal parameter at the time of processing. Therefore, it is possible to provide a vibration processing method capable of accurately and easily monitoring the processing process.
Further, the control means 20 monitors the wear of the tool 3 as the monitoring of the machining process. Therefore, the wear of the tool 3 can be accurately and easily monitored.
Further, a notification means 29 for notifying information about the processing process is provided, and the control means 20 commands the notification means 29 to notify the information as monitoring of the processing process. Therefore, the state of the machining process can be notified.
Furthermore, the control means 20 monitors the machining process when the change in the internal parameters exceeds a predetermined level. Therefore, it is possible to provide a vibration processing method for monitoring a processing process with higher accuracy.
Further, since the vibration is an elliptical vibration, it is possible to provide an elliptical vibration processing method capable of accurately and easily monitoring the elliptical vibration processing process.

≪変更例等≫
尚、振動切削装置1では、振動装置2が縦振動とたわみ振動を行うものであったが、これに代えて、テーパ形状の先端部をそれぞれ有する2つの縦振動子を備えた振動装置が用いられても良い。この場合、2つの縦振動子は角度を持ってL型あるいはV型に配置され、2つの縦振動子の先端部を連結する連結部材が設けられて、連結部材に工具が取り付けられる。
他にも、ねじり振動が組み合わされても良く、切込み方向と切削方向の振動が含まれていれば、それらの2方向に垂直な送り方向の振動も含まれていても良い。
何れの場合にも、楕円振動軌跡のためには、少なくとも2方向の振動が同じ周波数で組み合わされることが好ましく、楕円振動切削装置は、その振動軌跡の中で、切削方向の振動成分を含むアクチュエータの駆動電力、及びそれらの共振周波数(追尾された値)をパラメータとして利用可能であれば良い。
≪Change example etc.≫
In the vibrating cutting device 1, the vibrating device 2 performs longitudinal vibration and bending vibration, but instead of this, a vibrating device equipped with two longitudinal oscillators each having a tapered tip is used. May be done. In this case, the two vertical vibrators are arranged in an L-shape or a V-shape at an angle, a connecting member for connecting the tip portions of the two vertical vibrators is provided, and a tool is attached to the connecting member.
In addition, torsional vibration may be combined, and if vibration in the cutting direction and cutting direction is included, vibration in the feeding direction perpendicular to those two directions may also be included.
In either case, for the elliptical vibration locus, it is preferable that vibrations in at least two directions are combined at the same frequency, and the elliptical vibration cutting device is an actuator that includes a vibration component in the cutting direction in the vibration locus. It suffices if the driving power of the above and their resonance frequencies (tracked values) can be used as parameters.

又、楕円振動を発生する振動装置2に代えて、1方向の振動を発生する振動装置が用いられても良い。
この場合は、振動装置において、主に切込み方向の振動(本実施形態では縦振動)のみを考慮するときと、基本的に同様となる。あるいは、振動装置において、主に切削方向の振動(本実施形態ではたわみ振動)を考慮するときと、基本的に同様となる
例えば、切込み方向の振動のみを発生する振動装置の場合、バネΔKや減衰ΔCを考慮し、内部パラメータとして共振周波数fや電力Pを監視することで、加工プロセスが監視される。
Further, instead of the vibrating device 2 that generates elliptical vibration, a vibrating device that generates vibration in one direction may be used.
In this case, the vibration device is basically the same as when only the vibration in the cutting direction (longitudinal vibration in the present embodiment) is considered. Alternatively, the vibration device is basically the same as when the vibration in the cutting direction (deflection vibration in the present embodiment) is mainly considered. For example, in the case of a vibration device that generates only the vibration in the cutting direction, the spring ΔK l considering and attenuation [Delta] C l, by monitoring the resonance frequency f and power P l as internal parameters, machining process is monitored.

更に、ワークの加工に関し、ワークWの切削に代えて、ワークのボンディングやウェルディング(圧接や溶着、溶接)の場合に、上述の加工プロセスの監視が行われても良い。
この場合であって、縦振動の下死点前後で加圧するプロセスを有するときは、下死点前後の加工負荷がバネとして働くため、共振周波数の増加と相関する。よって、共振周波数の監視によって、そのプロセスにおける加圧(加工負荷)の大きさが監視される。
又、たわみ振動(横振動)の中立点前後における速度の速い工具を用いて摩擦させるプロセスを有するときは、中立点前後の加工負荷が減衰として働くため、たわみ振動の電力の増加と相関する。よって、電力の監視によって、そのプロセスにおける摩擦(加工負荷)の大きさが監視される。
Further, regarding the machining of the work, instead of cutting the work W, the above-mentioned machining process may be monitored in the case of bonding or welding (pressure welding, welding, welding) of the work.
In this case, when there is a process of pressurizing before and after the bottom dead center of longitudinal vibration, the machining load before and after the bottom dead center acts as a spring, which correlates with an increase in the resonance frequency. Therefore, by monitoring the resonance frequency, the magnitude of pressurization (machining load) in the process is monitored.
Further, when there is a process of rubbing with a tool having a high speed before and after the neutral point of the deflection vibration (lateral vibration), the machining load before and after the neutral point acts as damping, which correlates with the increase of the electric power of the deflection vibration. Therefore, by monitoring the electric power, the magnitude of friction (machining load) in the process is monitored.

振動は、ワークに与えられても良いし、工具とワークに与えられても良い。 The vibration may be applied to the work, or may be applied to the tool and the work.

次いで、上述の実施の形態に即した本発明の実施例が、適宜図面に基づいて説明される。実施の形態と同様な部分には、適宜同じ符号が付される。尚、本発明は、下記の実施例に限定されない。 Next, examples of the present invention according to the above-described embodiment will be described as appropriate with reference to the drawings. The same parts as those in the embodiment are appropriately designated by the same reference numerals. The present invention is not limited to the following examples.

≪構成等≫
実施例に係る振動切削装置1は、ナガセインテグレックス社製の精密工作機械NIC−300に、振動装置2を搭載したものである。尚、実施例に係る振動切削装置1においては、ワークWはワーク台に固定されてX軸方向に移動可能であり、振動装置2はYZ2軸方向に移動可能である。
この振動装置2では、工具3が超音波領域の周波数で楕円振動される。振動装置2は、1次の縦振動モードと3次のたわみ振動モードを有する。
≪Composition, etc.≫
The vibration cutting device 1 according to the embodiment is a precision machine tool NIC-300 manufactured by Nagase Integrex, in which the vibration device 2 is mounted. In the vibration cutting device 1 according to the embodiment, the work W is fixed to the work table and can move in the X-axis direction, and the vibration device 2 can move in the YZ2 axis direction.
In this vibrating device 2, the tool 3 is elliptically vibrated at a frequency in the ultrasonic region. The vibrating device 2 has a primary longitudinal vibration mode and a tertiary deflection vibration mode.

図6に、レーザードップラー振動計(グラフテック社製AT3700−AT0042)によって測定された、振動装置2に係る楕円振動の軌跡が示される。尚、「Vibration Direction」は振動方向であり、矢印によって示されている。
図6によれば、振動装置2は、5μm(マイクロメートル)程度の振幅のたわみ振動と、1μm程度の振幅の縦振動を発生している。
又、振動の周波数は、17.6kHz(キロヘルツ)である。
よって、たわみ振動の最大振動速度は16.6m/min(メートル毎分)であり、縦振動の最大振動速度は3.3m/minである。
FIG. 6 shows the locus of elliptical vibration related to the vibrating device 2 measured by a laser Doppler vibrometer (AT3700-AT0042 manufactured by Graphtec Corporation). The "Vibration Direction" is the vibration direction and is indicated by an arrow.
According to FIG. 6, the vibrating device 2 generates a deflection vibration having an amplitude of about 5 μm (micrometer) and a longitudinal vibration having an amplitude of about 1 μm.
The frequency of vibration is 17.6 kHz (kilohertz).
Therefore, the maximum vibration velocity of the flexural vibration is 16.6 m / min (meters per minute), and the maximum vibration velocity of the longitudinal vibration is 3.3 m / min.

≪切削条件ないし測定条件等≫
かような超音波楕円振動切削装置1で、真鍮製のワークWを切削した。
この切削において、摩耗の度合の異なる新旧2種類の工具3(より具体的には先端に対して刃先として取り付ける新旧のインサート)が用いられた。
図7に、レーザー顕微鏡(オリンパス社製LEXT OLS4100)によって測定された各工具3の刃先の状況が示される。尚、「Flank Face」は逃げ面Lであり、「Rake Face」はすくい面である。
図7に示されるように、やや摩耗したインサートを有する工具3である「Tool2」の刃先径は、新しいインサートを有する工具3である「Tool1」の刃先径より大きかった。つまり、「Tool1」の刃先に比べて、「Tool2」の刃先は丸かった。
切込み対象であるワークWの幅(切削方向Yに直交する方向の長さ)は2mm(ミリメートル)とされ、切込み深さは、0.01mm、0.02mm、及び0.03mmとされた。又、切削速度は1000mm/min(ミリ毎分)とされた。切削時、オイルミストが、加工箇所へ対向するように延びる2本のノズルによって、加工箇所に供給された。ワークWはワーク台に載せられ、ワーク台には動力計がセットされた。
楕円振動の軌跡を含む面は、主に切削方向と切込み方向を含む面であった。
次の表1に、上記の切削の要旨が示される。
尚、表1中の「PVD」は、物理蒸着法(Physical Vapor Deposition)のことである。
≪Cutting conditions or measurement conditions, etc.≫
A brass work W was cut with such an ultrasonic elliptical vibration cutting device 1.
In this cutting, two types of old and new tools 3 (more specifically, old and new inserts attached to the tip as a cutting edge) with different degrees of wear were used.
FIG. 7 shows the state of the cutting edge of each tool 3 measured by a laser microscope (LEXT OLS4100 manufactured by Olympus Corporation). The "Frank Face" is the flank L, and the "Rake Face" is the rake face.
As shown in FIG. 7, the cutting edge diameter of "Tool 2", which is a tool 3 having a slightly worn insert, was larger than the cutting edge diameter of "Tool 1", which is a tool 3 having a new insert. That is, the cutting edge of "Tool2" was rounder than that of "Tool1".
The width of the work W to be cut (the length in the direction orthogonal to the cutting direction Y) was 2 mm (millimeters), and the cutting depths were 0.01 mm, 0.02 mm, and 0.03 mm. The cutting speed was 1000 mm / min (millimeters per minute). During cutting, oil mist was supplied to the machined area by two nozzles extending so as to face the machined area. The work W was placed on the work table, and a dynamometer was set on the work table.
The surface containing the locus of elliptical vibration was mainly the surface including the cutting direction and the cutting direction.
Table 1 below shows the summary of the above cutting.
In addition, "PVD" in Table 1 refers to a physical vapor deposition method (Physical Vapor Deposition).

Figure 0006765590
Figure 0006765590

この実施例において、内部パラメータとして、共振周波数fと、電圧及び電流が、切削前と切削中に計測された。又、実施例では、内部パラメータとしての電力(電圧及び電流の積)と、内部パラメータの切削前の値と切削中の値の差分即ち変化量は、切削後に算出された。更に、動力計により切削力も測定された。 In this embodiment, the resonance frequency f and the voltage and current were measured as internal parameters before and during cutting. Further, in the embodiment, the difference between the electric power (product of voltage and current) as the internal parameter and the value before cutting and the value during cutting of the internal parameter, that is, the amount of change was calculated after cutting. Furthermore, the cutting force was also measured by a dynamometer.

≪切削力ないし内部パラメータの測定結果等≫
図8に、切削中における切込み深さ(Depth of cut)毎の切削力(Cutting Force;N(ニュートン))の測定結果が示される。
切削力の主分力成分(Principal Force)は、Tool1,2とも、切込み深さが大きいほど大きくなった。
切削力の背分力成分(Thrust Force)は、Tool1,2とも、切込み深さが大きいほど小さくなった。尚、ここで負の背分力は、切屑Hを押し上げる向きの力、又は工具がZ軸正方向に引き込まれる側の力を示している。
又、何れの切込み深さにおいても、Tool2の主分力は、Tool1の主分力より大きく、Tool2の背分力は、Tool1の背分力より大きかった。これは、Tool2の刃先がTool1の刃先より丸く、Tool2による切削では、Tool1による切削に比べて、プラウイングプロセスにおける切削力が増大し、又材料除去プロセスにおける切屑Hの押し上げ力が減少することによる。
≪Measurement results of cutting force or internal parameters, etc.≫
FIG. 8 shows the measurement results of the cutting force (Cutting Force; N (Newton)) for each cutting depth (Dept of cut) during cutting.
The principal component of the cutting force (Principal Force) increased as the depth of cut increased for both Tools 1 and 2.
The back component (Thrust Force) of the cutting force became smaller as the depth of cut was larger in both Tools 1 and 2. Here, the negative back component force indicates the force in the direction of pushing up the chip H or the force on the side in which the tool is pulled in the positive direction of the Z axis.
Further, at any cutting depth, the main component force of Tool2 was larger than the main component force of Tool1, and the back component force of Tool2 was larger than the back component force of Tool1. This is because the cutting edge of Tool2 is rounder than the cutting edge of Tool1, and the cutting force of Tool2 increases the cutting force in the prowing process and decreases the pushing force of chips H in the material removal process as compared with cutting by Tool1. ..

図9に、切込み深さ毎の、切削前後における電力の変化量(Change of power Consumption;W(ワット))であって縦振動に係る電力変化量ΔPが示され、図10に、切込み深さ毎の、切削前後におけるたわみ振動の電力変化量ΔPが示され、図11に、切込み深さ毎の、切削前後における共振周波数fの変化量(Change of resonant frequency;Hz)であって縦振動に係る共振周波数変化量Δfが示される。
図9に示されるように、電力変化量ΔPは切込み深さが深いほど大きかった。これは、切込み深さが大きいほど、切屑Hの引き上げ力の大きさが増してその反作用力Flcの大きさが増し、縦振動において付加的に働く減衰ΔCがより大きく作用することによる。
又、何れの切込み深さにおいても、比較的に丸いTool2の電力変化量ΔPは、Tool1の電力変化量ΔPより小さかった。これは、切屑Hの引き上げ力ないしはその反作用力Flcが、鈍い刃先によって減少することによる。Tool2におけるかような力の減少は、図8で示されている。
従って、振動切削装置1の制御手段20は、振動切削装置1の内部パラメータである電力変化量ΔPを継続的に算出し、その大きさを参照することで、現在の切込み深さがどの程度であるか把握することができる。例えば、本実施例の条件において切込み深さが変化する場合、制御手段20は、電力変化量ΔPが1.5W前後であれば、切込み深さが0.03mmの程度であることを把握することができる。同様に、制御手段20は、電力変化量ΔPが1.0,0.4W前後であれば、切込み深さが順に0.02,0.01mmの程度であることを把握することができる。
又、制御手段20は、本実施例の条件において摩耗が進行する場合、その切込み深さに応じて電力変化量ΔPがどの程度の大きさであるかを参照することで、工具3の摩耗の進行度合を把握することができる。例えば、制御手段20は、切込み深さが0.02mmである場合において、電力変化量ΔPが1.1W程度であれば、工具3の摩耗度合はほぼ0であることを把握することができ、電力変化量ΔPが0.9W程度であれば、工具3の摩耗度合はTool2の程度であることを把握することができる。
FIG. 9 shows the amount of change in power (Change of power resonance; W (watt)) before and after cutting for each depth of cut, and the amount of change in power ΔP l related to longitudinal vibration is shown. FIG. 10 shows the depth of cut. The amount of change in the power of the deflection vibration before and after cutting ΔP b is shown, and FIG. 11 shows the amount of change in the resonance frequency f (change of resonance frequency; Hz) before and after cutting for each depth of cut, which is vertical. resonance frequency variation Delta] f l according to the vibration is shown.
As shown in FIG. 9, the power change amount ΔP l was larger as the depth of cut was deeper. This is because as the depth of cut increases, the magnitude of the pulling force of the chip H increases and the magnitude of the reaction force F lc increases, and the damping ΔC l that additionally acts in the longitudinal vibration acts more.
Further, in any of the cutting depth, the power change amount [Delta] P l round Tool2 it is relatively smaller than the power variation [Delta] P l of Tool1. This is because the pulling force of the chip H or its reaction force F lc is reduced by the blunt cutting edge. Such a reduction in force in Tool 2 is shown in FIG.
Therefore, the control means 20 of the vibrating cutting device 1 continuously calculates the power change amount ΔP l , which is an internal parameter of the vibrating cutting device 1, and refers to the magnitude of the power change amount ΔP l to determine how much the current cutting depth is. Can be grasped. For example, when the cutting depth changes under the conditions of this embodiment, the control means 20 grasps that the cutting depth is about 0.03 mm when the power change amount ΔP l is about 1.5 W. be able to. Similarly, the control means 20 can grasp that when the power change amount ΔP l is around 1.0, 0.4 W, the depth of cut is about 0.02,0.01 mm in order.
Further, when the wear progresses under the conditions of the present embodiment, the control means 20 wears the tool 3 by referring to how large the power change amount ΔP l is according to the cutting depth. It is possible to grasp the progress of. For example, the control means 20 can grasp that when the depth of cut is 0.02 mm and the power change amount ΔP l is about 1.1 W, the degree of wear of the tool 3 is almost 0. If the amount of change in power ΔP l is about 0.9 W, it can be understood that the degree of wear of the tool 3 is about Tool 2.

又、図10に示されるように、たわみ振動の電力変化量ΔPは、比較的に摩耗したTool2での値がTool1での値より大きい。これは、プラウイングプロセスにおいて、工具3の刃先の丸味部分が切削面Uから受ける力Fbpは、Tool1の場合よりTool2の場合の方が大きいからである。
よって、制御手段20は、上述の電力変化量ΔPの場合と同様に、切込み深さに応じて電力変化量ΔPがどの程度の大きさであるかを参照することで、工具3の摩耗の進行度合を把握することができる。例えば、制御手段20は、切込み深さが0.02mmである場合において、電力変化量ΔPが1.1W程度であれば、工具3の摩耗度合はほぼ0であることを把握することができ、電力変化量ΔPが1.7W程度であれば、工具3の摩耗度合はTool2の程度であることを把握することができる。
尚、振動切削装置1では、工具3の摩耗度合の差について、電力変化量ΔPの差の絶対値より、電力変化量ΔPの差の絶対値の方がより大きくなるから、工具3の摩耗度合の監視では、電力変化量ΔPをみると比較的に高精度となる。
例えば、量産等の実用的な加工では、同様な加工を繰り返すことが多く、そのような場合には他の条件が変化しないため、工具の摩耗状態のみの影響によって内部パラメータが変化する。よって、電力変化量ΔPを参照して、工具3の摩耗度合を把握することができる。この場合、工具3の摩耗度合を検出するセンサは不要であり、加工プロセスを精度良く簡便に監視するという効果が発揮される。
Further, as shown in FIG. 10, the value of the power change amount ΔP b of the deflection vibration in the relatively worn Tool 2 is larger than the value in the Tool 1. This is because, in the prowing process, the force F bp received from the cutting surface U by the rounded portion of the cutting edge of the tool 3 is larger in the case of Tool 2 than in the case of Tool 1.
Therefore, the control means 20 wears the tool 3 by referring to how large the power change ΔP b is according to the cutting depth, as in the case of the power change ΔP l described above. It is possible to grasp the progress of. For example, the control means 20 can grasp that when the depth of cut is 0.02 mm and the power change amount ΔP b is about 1.1 W, the degree of wear of the tool 3 is almost 0. If the amount of change in power ΔP b is about 1.7 W, it can be understood that the degree of wear of the tool 3 is about Tool 2.
In the vibration cutting device 1, the absolute value of the difference in the amount of power change ΔP b is larger than the absolute value of the difference in the amount of power change ΔP l with respect to the difference in the degree of wear of the tool 3. In monitoring the degree of wear, the power change amount ΔP b is relatively accurate.
For example, in practical machining such as mass production, the same machining is often repeated, and in such a case, other conditions do not change, so that the internal parameters change only by the influence of the wear state of the tool. Therefore, the degree of wear of the tool 3 can be grasped with reference to the power change amount ΔP b . In this case, a sensor for detecting the degree of wear of the tool 3 is unnecessary, and the effect of accurately and easily monitoring the machining process is exhibited.

図9,図10について比較すると、切込み深さは主に電力変化量ΔPに影響し、工具3の刃先の丸味(摩耗)は主に電力変化量ΔPに影響することが分かる。
よって、電力変化量ΔP,ΔPに従う振動切削装置1の総電力消費量変化は、それぞれ付加的な減衰ΔC,ΔCにより起こると言える。
減衰ΔCは、主に、材料除去プロセスにおける切屑Hの引き上げ力Flcによって生じ、従って電力変化量ΔPは、主に切込み深さに影響される。
他方、減衰ΔCは、主に、プラウイングプロセスにおける摩擦力Fbpによって生じ、従って電力変化量ΔPは、主に工具3の摩耗度合に影響される。
Comparing FIGS. 9 and 10, it can be seen that the cutting depth mainly affects the power change amount ΔP l , and the roundness (wear) of the cutting edge of the tool 3 mainly affects the power change amount ΔP b .
Therefore, it can be said that the change in the total power consumption of the vibration cutting apparatus 1 according to the power changes ΔP l and ΔP b is caused by the additional attenuations ΔC l and ΔC b , respectively.
The damping ΔC l is mainly caused by the pulling force F lc of the chip H in the material removal process, and therefore the power change ΔP l is mainly influenced by the cutting depth.
On the other hand, the damping ΔC b is mainly caused by the frictional force F bp in the prowing process, and therefore the power change amount ΔP b is mainly influenced by the degree of wear of the tool 3.

図11に示されるように、縦振動の共振周波数変化量Δfは、比較的に摩耗したTool2の値の方が大きい。これは、Tool2における、縦振動において付加的なバネΔKとして働く、プラウイングプロセスに係る切込み方向の力Flpが、Tool1の力Flpより増加していることによる。
又、共振周波数変化量Δfは、切込み深さの増大に応じて増加している。これは、材料除去プロセスは付加的な減衰だけでなく縦振動の付加的なバネとして働くことを示唆しており、楕円振動する工具3が左の死点を経過した後においても、材料を除去する力がしばらく継続していることによるものと考えられる(図3(d)参照)。
As shown in FIG. 11, the resonance frequency variation Delta] f l of longitudinal vibration, the larger value of Tool2 that worn relatively. This is because the force F lp in the cutting direction related to the prowing process, which acts as an additional spring ΔK l in the longitudinal vibration in Tool 2, is larger than the force F lp in Tool 1.
Further, the resonance frequency variation Delta] f l is increased in accordance with increase in the depth of cut. This suggests that the material removal process acts as an additional spring for longitudinal vibration as well as additional damping, removing the material even after the elliptical vibrating tool 3 has passed the left dead center. It is considered that this is due to the fact that the force to do is continued for a while (see FIG. 3 (d)).

上述された通り、材料除去プロセスとプラウイングプロセスは、各種の内部パラメータ即ち電力変化量ΔP,ΔPや共振周波数変化量Δfに対して、それぞれ異なった影響を与える。
よって、実施例に係る超音波楕円振動切削装置1の内部パラメータは、材料除去プロセスやプラウイングプロセスの監視に用いることができる。
従って、振動切削装置1では、センサを用いなくても、共振周波数や電流、電圧といった内部パラメータについて、様々な加工条件下での切削において把握されることで、様々なプロセスについて監視されるのであり、内部パラメータを用いた、工具3の摩耗を始めとする振動切削の監視が実現しているのである。
As described above, the material removal process and plowing process, various internal parameters or power variation [Delta] P l, with respect to [Delta] P b and the resonance frequency change Delta] f l, giving different effects, respectively.
Therefore, the internal parameters of the ultrasonic elliptical vibration cutting apparatus 1 according to the embodiment can be used for monitoring the material removal process and the prowing process.
Therefore, in the vibration cutting device 1, various processes can be monitored by grasping internal parameters such as resonance frequency, current, and voltage in cutting under various machining conditions without using a sensor. , The monitoring of vibration cutting such as wear of the tool 3 is realized by using the internal parameters.

1・・振動切削装置(振動加工装置)、2・・振動装置、3・・工具、20・・制御手段、29・・報知手段、W・・ワーク。 1 ... Vibration cutting device (vibration processing device), 2 ... Vibration device, 3 ... Tool, 20 ... Control means, 29 ... Notification means, W ... Work.

Claims (10)

ワークに対する相対的な振動を工具に付与する振動装置と、
前記振動装置の状態に関するパラメータを把握可能である制御手段と、
を備えており、
前記パラメータは、前記振動に係る消費エネルギーであり、
前記制御手段は、前記パラメータの変化であるパラメータ変化に基づいて、前記ワークに係る加工プロセスの監視を行い、
前記パラメータ変化は、非加工時の前記パラメータと加工時の前記パラメータに係る変化である
ことを特徴とする振動加工装置。
A vibrating device that applies vibration relative to the work to the tool,
A control means capable of grasping parameters related to the state of the vibrating device, and
Is equipped with
The parameter is the energy consumption related to the vibration.
It said control means, based on the parameter change is a change the parameters have line monitoring of machining processes according to the work,
The vibration processing apparatus, characterized in that the parameter change is a change relating to the parameter at the time of non-processing and the parameter at the time of processing.
前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記工具の摩耗の監視を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の振動加工装置。
The vibration processing apparatus according to claim 1 , wherein the control means monitors the wear of the tool as a monitoring of the processing process.
前記加工プロセスに関する情報を報知する報知手段が設けられており、
前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記報知手段における前記情報の報知を指令する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の振動加工装置。
A notification means for notifying information about the processing process is provided.
The vibration processing apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the control means commands the notification of the information in the notification means as monitoring of the processing process.
前記消費エネルギーは、消費電力である
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の振動加工装置。
The vibration processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the energy consumption is power consumption.
前記振動は、楕円振動である
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4の何れかに記載の振動加工装置。
The vibration processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the vibration is an elliptical vibration.
ワークに対する相対的な振動を工具に付与する振動装置によって、前記工具を振動させながら前記ワークを加工している間、制御手段において、前記振動に係るパラメータとして消費エネルギーを把握し、
前記制御手段が、前記パラメータの変化であるパラメータ変化に基づいて、前記ワークに係る加工プロセスの監視を行い、
前記パラメータ変化は、非加工時の前記パラメータと加工時の前記パラメータに係る変化である
ことを特徴とする振動加工方法。
While the work is being machined while vibrating the tool by a vibrating device that applies vibration relative to the work to the tool, the control means grasps the energy consumption as a parameter related to the vibration.
It said control means, based on the parameter change is a change the parameters have line monitoring of machining processes according to the work,
The vibration processing method, characterized in that the parameter change is a change relating to the parameter at the time of non-processing and the parameter at the time of processing.
前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記工具の摩耗の監視を行う
ことを特徴とする請求項6に記載の振動加工方法。
The vibration machining method according to claim 6 , wherein the control means monitors the wear of the tool as a monitor of the machining process.
前記加工プロセスに関する情報を報知する報知手段が設けられており、
前記制御手段は、前記加工プロセスの監視として、前記報知手段における前記情報の報知を指令する
ことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の振動加工方法。
A notification means for notifying information about the processing process is provided.
The vibration processing method according to claim 6 or 7 , wherein the control means commands the notification of the information in the notification means as monitoring of the processing process.
前記消費エネルギーは、消費電力である
ことを特徴とする請求項6ないし請求項8の何れかに記載の振動加工方法。
The vibration processing method according to any one of claims 6 to 8 , wherein the energy consumption is power consumption.
前記振動は、楕円振動である
ことを特徴とする請求項6ないし請求項9の何れかに記載の振動加工方法。
The vibration processing method according to any one of claims 6 to 9 , wherein the vibration is an elliptical vibration.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP6710232B2 (en) * 2018-02-27 2020-06-17 三菱重工業株式会社 Management device, management method and program.
EP3964328B1 (en) * 2020-09-07 2023-12-06 Sick Ag Testing of a tool of a machine tool
CN114393253B (en) * 2022-02-09 2022-08-23 哈尔滨工业大学(深圳) Multi-component cooperative vibration surface machining method for cross-scale structural features
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0712568B2 (en) * 1988-12-19 1995-02-15 動力炉・核燃料開発事業団 Ultrasonic processing equipment
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