JPH02172601A - 低温超音波振動切削方法および装置 - Google Patents
低温超音波振動切削方法および装置Info
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- JPH02172601A JPH02172601A JP32618688A JP32618688A JPH02172601A JP H02172601 A JPH02172601 A JP H02172601A JP 32618688 A JP32618688 A JP 32618688A JP 32618688 A JP32618688 A JP 32618688A JP H02172601 A JPH02172601 A JP H02172601A
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Landscapes
- Turning (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野ｊ
本発明は、低温超音波振動切削方法および装置に関し、
合成樹脂、高分子材料またはこれを含む複合体、セラミ
ックスグリーンシート等の難切削性の材料を高精度に切
削する切削加工技術に関するものである。
合成樹脂、高分子材料またはこれを含む複合体、セラミ
ックスグリーンシート等の難切削性の材料を高精度に切
削する切削加工技術に関するものである。
【従来の技術１
被切削工作物を０℃以下に冷却し、その工作物特有の低
温脆性をねらって切削加工を行う低温切削方法が知られ
ている。（隈部淳〜部：「表面加工」 （実数理工学全
書））。
温脆性をねらって切削加工を行う低温切削方法が知られ
ている。（隈部淳〜部：「表面加工」 （実数理工学全
書））。
また、深冷粉砕技術も知られている。常温では粉砕が困
難な材料を冷却することにより、容易に微粉が得られる
ことがある。このような低温下における粉砕は、一般に
深冷粉砕と呼ばれ、食品工業やプラスチック・ゴム工業
をはじめ、多（の産業で用いられるようになってきた。
難な材料を冷却することにより、容易に微粉が得られる
ことがある。このような低温下における粉砕は、一般に
深冷粉砕と呼ばれ、食品工業やプラスチック・ゴム工業
をはじめ、多（の産業で用いられるようになってきた。
深冷粉砕の冷媒として液化窒素（沸点−１９６℃）が用
いられでいる。液化窒素の他にも冷却空気やドライアイ
ス（沸点−７８，５℃）などが使われたこともあるが、
−１００℃以下の低温品が容易に得られることや、液化
天然ガスの冷熱ｆ１１用により豊富に得られることもあ
って、現在では殆ど液化窒素が用いられている。
いられでいる。液化窒素の他にも冷却空気やドライアイ
ス（沸点−７８，５℃）などが使われたこともあるが、
−１００℃以下の低温品が容易に得られることや、液化
天然ガスの冷熱ｆ１１用により豊富に得られることもあ
って、現在では殆ど液化窒素が用いられている。
一方、合成樹脂、高分子材料またはこれを含む複合体、
特にセラミックスグリーンシートのような粉体と合成樹
脂あるいは高分子材料を複合化した材料は、難切削性で
あって低温切削法でも、まだ切削抵抗が大きすぎ、成形
精度の向上を期待することができず、加工による表面欠
陥の発生が改善されない。
特にセラミックスグリーンシートのような粉体と合成樹
脂あるいは高分子材料を複合化した材料は、難切削性で
あって低温切削法でも、まだ切削抵抗が大きすぎ、成形
精度の向上を期待することができず、加工による表面欠
陥の発生が改善されない。
また、他方、超音波振動切削か知られている。
しかし、超音波振動切削では、上記のような粗切削材料
は材料特性により、常温加工で、十分な成形精度を得る
ことはできない。
は材料特性により、常温加工で、十分な成形精度を得る
ことはできない。
〔発明が解決しようとする課題］
本発明は合成樹脂、高分子材料またはこれを含む複合体
のような難切削性材料の切削加工における成形精度不良
および加工による表面欠陥の発生という問題点を改善し
、上記材料の切削加工に対して優れたＩＩ（］玉方法お
よび装置を提供することを目的とする。
のような難切削性材料の切削加工における成形精度不良
および加工による表面欠陥の発生という問題点を改善し
、上記材料の切削加工に対して優れたＩＩ（］玉方法お
よび装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段ｊ
本発明は、被切削材料の表面に冷媒を供給して材料の表
面を低温に冷却して脆化させると共に、超音波振動を付
与した切削工具により該材料表面を切削することを特徴
とする低温和音ｅＬ振動切削方法である。
面を低温に冷却して脆化させると共に、超音波振動を付
与した切削工具により該材料表面を切削することを特徴
とする低温和音ｅＬ振動切削方法である。
切削工具としては旋削工具、フライ又、ドリルなど回れ
にも適用することができる。また冷媒を切削工具中を通
して供給するようにしてもよい。
にも適用することができる。また冷媒を切削工具中を通
して供給するようにしてもよい。
本発明の装置は、材料を低温脆化させるために冷媒を供
給する冷媒発生装置と、切削工具に超音波振動を付与す
る超音波振動子を備えた超音波振動切削装置であり、難
切削性の被切削材料を低温脆化させた状態で、超音波振
動切削を行うことを可能にしたものである。
給する冷媒発生装置と、切削工具に超音波振動を付与す
る超音波振動子を備えた超音波振動切削装置であり、難
切削性の被切削材料を低温脆化させた状態で、超音波振
動切削を行うことを可能にしたものである。
［作用］
第１図に、本発明方法によって旋削加工する装置の説明
図を示した。第１図（ａ）はその平面図であって被切削
材料３をチャック１１とセンタ１２間で回転させ、冷媒
発生装置１から冷媒供給口２を介して冷媒を被切削材料
３の表面に吹き付ける。一方工具台４には振動切削工具
６が取り付けられ、その尾端に超音波振動子５を装着し
ている。振動切削工具６は４１．４２において支持され
、その支持点の距離は超音波振動の波長と一致させる。
図を示した。第１図（ａ）はその平面図であって被切削
材料３をチャック１１とセンタ１２間で回転させ、冷媒
発生装置１から冷媒供給口２を介して冷媒を被切削材料
３の表面に吹き付ける。一方工具台４には振動切削工具
６が取り付けられ、その尾端に超音波振動子５を装着し
ている。振動切削工具６は４１．４２において支持され
、その支持点の距離は超音波振動の波長と一致させる。
振動切削工具６はさらに前後にそれぞれ１／２波長突出
させ、その一端は切削工具チップ先端、他端は超音波振
動子５の振動の作用点とする。
させ、その一端は切削工具チップ先端、他端は超音波振
動子５の振動の作用点とする。
かくすることにより、共振状態を利用して切削工具先端
を超音波振動の腹の位置に保つことができ加工精度を向
上させることができる。
を超音波振動の腹の位置に保つことができ加工精度を向
上させることができる。
［実施例］
第１図は、この発明の実施例を示すブロック図であって
、冷媒発生装置ｌによって１発生した冷媒を被切削材料
３に供給し、被切削材料３を低温硬化させるか、あるい
は、ガラス転移点以下に温度を低下させガラス化させる
。
、冷媒発生装置ｌによって１発生した冷媒を被切削材料
３に供給し、被切削材料３を低温硬化させるか、あるい
は、ガラス転移点以下に温度を低下させガラス化させる
。
上記の被切削材料３を、超音波振動子５によって超音波
振動（弾性振動）を与えた振動切削工具６によって切削
する。この装置を用いて以下の加工を行った。
振動（弾性振動）を与えた振動切削工具６によって切削
する。この装置を用いて以下の加工を行った。
実施例１
前述した装置を用いて、１５ｍｍφのシリコンゴムを切
削した。切削条件は次の通りである。
削した。切削条件は次の通りである。
切削速度＋７ｍ／ｍｉｎ
冷却温度ニー１００℃
振動数 ： ２０ ｋ Ｈｚ
振幅 ニア、５ミクロン
すくい角＝３５゜
以上の条件で外周円筒加工を行い、従来±０．３〜（１
５ｍ ｍの精度、しか得られなかったが本発明により±
０．０７ｍｍの精度に加工することができた。
５ｍ ｍの精度、しか得られなかったが本発明により±
０．０７ｍｍの精度に加工することができた。
実施例−２
塩化ビニルのｌ Ｏｍｍφの素材の棒材から５ｍｍφの
Ｍ５のねじを切削加工した。切削条件は次の通りである
。
Ｍ５のねじを切削加工した。切削条件は次の通りである
。
切削速度ニアｍ／ｍｉｎ
冷却温度ニー１００℃
振動数 ： ２０ｋＨｚ
振幅 ニア、５ミクロン
すくい角：３０゜
以上の条件で５ｍｍφのＭ５のねじ加工を行い、従来達
成できなかったねじＪＩＳ規格精度範囲内での加工が可
能となった。
成できなかったねじＪＩＳ規格精度範囲内での加工が可
能となった。
実施例３
ポリビニルアルコール樹脂（ＰＶＡ）をバインダとした
アルミナクリーン成形体の棒材素体からＭ４のねじを次
の条件で切削加工した。
アルミナクリーン成形体の棒材素体からＭ４のねじを次
の条件で切削加工した。
切削速度ニアｍ／ｍｉｎ
冷却温度ニー１００℃
振動数 ： ２５ ｋ Ｈｚ
振幅 ＝７．５μｍ
すくい角＝２５゜
従来のグリーン成形物ではＪＩＳ一般加工公差を満足す
るねじを加工することは、！ｌしかったが１本発明方法
では、それを可能にした。
るねじを加工することは、！ｌしかったが１本発明方法
では、それを可能にした。
実施例４
ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）をバインダとした
チタン酸バリウム扮宋の成形体を次の条ｒトでＭ４のね
じ加工を行った。
チタン酸バリウム扮宋の成形体を次の条ｒトでＭ４のね
じ加工を行った。
切削速度ニアｍ／ｍｉｎ
冷却温度ニー１００℃
振動数 ： ２８ｋ）（ｚ
振幅 ：５ｇｍ
すくい角：２５’
その結果、従来不可能であったＭ４ねじ加工をＪＩＳ規
格精度範囲内で加工可能とした。
格精度範囲内で加工可能とした。
［発明の効果〕
本発明方法により切削加工を行った場合難切削性材料の
円筒加工ねじ加工および平面切削をほぼ、鉄鋼材料の加
工と同等の精度で可能となった。
円筒加工ねじ加工および平面切削をほぼ、鉄鋼材料の加
工と同等の精度で可能となった。
また２合成樹脂および高分子材料とセラミックス粉体を
含むセラミックスグリーンシートの切削加工が従来達成
できなかった精度以上の精度で行うことが可能となった
。
含むセラミックスグリーンシートの切削加工が従来達成
できなかった精度以上の精度で行うことが可能となった
。
第１図は本発明の実施例の装置の（ａ）平面図、（ｂ）
側面図、（ｃ）超音波振動の波形図である。 ■・・・冷媒発生装置 ２・・・冷媒供給口３・・
・被切削材料 ４・・・工具台５・・・超音波振
動子 ６・・・切削工具１１．１２・・・振動の節 １３．１４・・・振動の腹
側面図、（ｃ）超音波振動の波形図である。 ■・・・冷媒発生装置 ２・・・冷媒供給口３・・
・被切削材料 ４・・・工具台５・・・超音波振
動子 ６・・・切削工具１１．１２・・・振動の節 １３．１４・・・振動の腹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被切削材料の表面に冷媒を供給して材料の表面を低
温に冷却して脆化させると共に、超音波振動を付与した
切削工具により該材料表面を切削することを特徴とする
低温超音波振動切削方法。 ２ 切削工具が旋削切削工具である請求項１記載の方法 ３ 切削工具がフライスまたはドリルであって、超音波
回転振動を付与する請求項１記載の方法。 ４ 冷媒を切削工具中を通して被切削材料に供給する請
求項１記載の方法。 ５ 被切削材料に冷媒を供給する冷媒発生装置と、切削
工具に超音波振動を付与する超音波振動子とを備えた低
温超音波振動切削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32618688A JPH02172601A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 低温超音波振動切削方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32618688A JPH02172601A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 低温超音波振動切削方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172601A true JPH02172601A (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=18184995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32618688A Pending JPH02172601A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 低温超音波振動切削方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02172601A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0523901A (ja) * | 1991-07-17 | 1993-02-02 | Toshiba Corp | 振動切削方法及び切削工具 |
| JP2008535934A (ja) * | 2004-12-13 | 2008-09-04 | クール クリーン テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 極低温の流体組成物 |
| US8323539B2 (en) * | 2002-08-02 | 2012-12-04 | Carl Zeiss Vision Gmbh | Process and an apparatus for chip-cutting plastic material optical lenses |
| CN102806360A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-12-05 | 赵显华 | 超声波前置单向振动车削方法 |
| JP2019136786A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | 太平電業株式会社 | 鉛板の切断方法および装置 |
| JP2019136785A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | 太平電業株式会社 | 鉛板の切断方法および装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62140702A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-24 | Junichiro Kumabe | 精密重畳振動穴加工方法 |
| JPS62140703A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-24 | Junichiro Kumabe | セラミックスの加熱・冷却式切削加工方法 |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP32618688A patent/JPH02172601A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62140702A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-24 | Junichiro Kumabe | 精密重畳振動穴加工方法 |
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| JP2019136786A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | 太平電業株式会社 | 鉛板の切断方法および装置 |
| JP2019136785A (ja) * | 2018-02-06 | 2019-08-22 | 太平電業株式会社 | 鉛板の切断方法および装置 |
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