JPH03234450A - 超音波加工機 - Google Patents
超音波加工機Info
- Publication number
- JPH03234450A JPH03234450A JP2026777A JP2677790A JPH03234450A JP H03234450 A JPH03234450 A JP H03234450A JP 2026777 A JP2026777 A JP 2026777A JP 2677790 A JP2677790 A JP 2677790A JP H03234450 A JPH03234450 A JP H03234450A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machining fluid
- circumferential surface
- ultrasonic
- shaft
- side member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 99
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 92
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B37/00—Boring by making use of ultrasonic energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B3/02—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency involving a change of amplitude
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (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]
本発明は、超音波ホーンに取り付けられた工具に加工液
を供給する超音波加工機に関する。
を供給する超音波加工機に関する。
[従来の技術]
従来、工具を超音波振動させるとともに回転させ、穴加
工を行なう超音波加工機が開発されている。この超音波
加工機は、工具の先端から加工液を噴出することにより
、工具先端部の切粉の排出や冷却を行なう。工具の先端
部への加工液の供給は、工具に形成された透孔およびこ
の透孔に連通する超音波ホーン内の加工液路によって行
なわれる。
工を行なう超音波加工機が開発されている。この超音波
加工機は、工具の先端から加工液を噴出することにより
、工具先端部の切粉の排出や冷却を行なう。工具の先端
部への加工液の供給は、工具に形成された透孔およびこ
の透孔に連通する超音波ホーン内の加工液路によって行
なわれる。
超音波ホーンに加工液を供給する技術としては、特願昭
63−152100号に示されているものがある。これ
は、超音波ホーンの加工液路に、外部から加工液を供給
する固定側部材と、超音波ホーンとの間に形成される油
路を、僅かなりリアランスによってシールする技術であ
る。これにより、固定側部材と超音波ホーンとを非接触
にして、工具の超音波振動や高速回転が固定側部材の接
触によって阻害されることを防止する。
63−152100号に示されているものがある。これ
は、超音波ホーンの加工液路に、外部から加工液を供給
する固定側部材と、超音波ホーンとの間に形成される油
路を、僅かなりリアランスによってシールする技術であ
る。これにより、固定側部材と超音波ホーンとを非接触
にして、工具の超音波振動や高速回転が固定側部材の接
触によって阻害されることを防止する。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら従来の技術では、固定側部材と超音波ホー
ンとの間のシールが単なるクリアランスであることから
、この部分から加工液が漏出するものであった。このた
め、工具に供給する加工液の圧力を高くした場合に、シ
ールの部分から加工液が漏出して、工具の周囲に飛散し
、工具の先端が見難くなり、作業性が低下する問題があ
った。
ンとの間のシールが単なるクリアランスであることから
、この部分から加工液が漏出するものであった。このた
め、工具に供給する加工液の圧力を高くした場合に、シ
ールの部分から加工液が漏出して、工具の周囲に飛散し
、工具の先端が見難くなり、作業性が低下する問題があ
った。
本発明は、前記課題を解決することにより、固定側部材
と超音波ホーンとの間から加工液が漏出することのない
超音波加工機の提供を目的とする。
と超音波ホーンとの間から加工液が漏出することのない
超音波加工機の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段]
前記目的を達成するための手段として、本発明の超音波
加工機は、本体に回転自在に支持された超音波振動子に
連結され外部に軸形状部が形成され内部に加工液を通す
加工液路が形成された超音波ホーンと、該超音波ホーン
に取り付けられ前記カロエ液路に連通する透孔を内部に
有する工具と、を備えた超音波加工機において、前記本
体に固定され、加工液供給手段から加工液の供給を受け
る加工液供給液路を有するとともに、前記軸形状部の外
周面に沿う内周面を有する固定側部材と、該固定側部材
の内周面に形成され、前記加工液供給液路と連通した円
周溝と、前記超音波ホーンに形成され、前記円周溝に対
向する位置で、かつ該超音波ホーンの軸形状部の外周面
に設けられた開口部を有し、前記加工液路と連通ずるホ
ーン連通液路と、前記開口部に隣接して設けられ、前記
軸形状部の外周面と前記固定側部材の内周面とによって
形成される第1の微少間隙と、該第1の微少間隙に隣接
して設けられ、前記軸形状部の外周面と前記固定側部材
の内周面との間に形成された圧力降下室と、前記固定側
部材に設けられ、前記圧力降下室に連通したドレイン液
路と、前記圧力降下室に隣接して設けられ、前記軸形状
部の外周面と前記固定側部材の内周面とによって形成さ
れた第2の微少間隙と、前記固定側部材に設けられ、前
記第2の微少間隙に連通したエア供給通路とを備えるこ
とを要旨とする。
加工機は、本体に回転自在に支持された超音波振動子に
連結され外部に軸形状部が形成され内部に加工液を通す
加工液路が形成された超音波ホーンと、該超音波ホーン
に取り付けられ前記カロエ液路に連通する透孔を内部に
有する工具と、を備えた超音波加工機において、前記本
体に固定され、加工液供給手段から加工液の供給を受け
る加工液供給液路を有するとともに、前記軸形状部の外
周面に沿う内周面を有する固定側部材と、該固定側部材
の内周面に形成され、前記加工液供給液路と連通した円
周溝と、前記超音波ホーンに形成され、前記円周溝に対
向する位置で、かつ該超音波ホーンの軸形状部の外周面
に設けられた開口部を有し、前記加工液路と連通ずるホ
ーン連通液路と、前記開口部に隣接して設けられ、前記
軸形状部の外周面と前記固定側部材の内周面とによって
形成される第1の微少間隙と、該第1の微少間隙に隣接
して設けられ、前記軸形状部の外周面と前記固定側部材
の内周面との間に形成された圧力降下室と、前記固定側
部材に設けられ、前記圧力降下室に連通したドレイン液
路と、前記圧力降下室に隣接して設けられ、前記軸形状
部の外周面と前記固定側部材の内周面とによって形成さ
れた第2の微少間隙と、前記固定側部材に設けられ、前
記第2の微少間隙に連通したエア供給通路とを備えるこ
とを要旨とする。
[作用]
本発明の超音波加工機にあっては、固定側部材の加工液
供給液路を介して、この固定側部材の内周面に形成され
た円周溝に、加工液供給手段が加工液を供給する。円周
溝に供給された加工液は、固定側部材の内周面と軸形状
部の外周面とによって形成された第1の微少間隙によっ
て、円周溝内に封じ込められる。円周溝内の加工液は、
超音波ホーンの外周面に形成され、かつ円周溝に対向す
る位置に設けられた開口部を介して、超音波ホーン内部
の加工液路に流入する。次いで、工具内部に形成された
透孔を介して、工具の外部に噴出する。
供給液路を介して、この固定側部材の内周面に形成され
た円周溝に、加工液供給手段が加工液を供給する。円周
溝に供給された加工液は、固定側部材の内周面と軸形状
部の外周面とによって形成された第1の微少間隙によっ
て、円周溝内に封じ込められる。円周溝内の加工液は、
超音波ホーンの外周面に形成され、かつ円周溝に対向す
る位置に設けられた開口部を介して、超音波ホーン内部
の加工液路に流入する。次いで、工具内部に形成された
透孔を介して、工具の外部に噴出する。
又、円周溝に供給された加工液の一部は、第1の微少間
隙から圧力降下室に漏出する。圧力降下室に漏出した加
工液は、漏出した時に圧力が急激に低下される。圧力降
下室の加工液は、第2の微少間隙によって圧力降下室に
封じ込められ、ドレイン液路によって固定部材の外部に
放出される。
隙から圧力降下室に漏出する。圧力降下室に漏出した加
工液は、漏出した時に圧力が急激に低下される。圧力降
下室の加工液は、第2の微少間隙によって圧力降下室に
封じ込められ、ドレイン液路によって固定部材の外部に
放出される。
又、第2の微少間隙には、エア供給通路からエアが供給
されており、圧力降下室内の加工液が第2の微少間隙に
侵入することを防止している。
されており、圧力降下室内の加工液が第2の微少間隙に
侵入することを防止している。
これにより、超音波加工機は、固定側部材と超音波ホー
ンとの間が非接触で、しかも加工液を超音波ホーンと固
定側部材との間から工具側に漏出させることなく、工具
の透孔に供給する。
ンとの間が非接触で、しかも加工液を超音波ホーンと固
定側部材との間から工具側に漏出させることなく、工具
の透孔に供給する。
[実施例]
本発明の実施例について図面を参照し説明する。
第1図は超音波加工機の一部分を示す構成図、第2図は
超音波加工機1の正面図であり、主軸台13を一部破断
して示している。
超音波加工機1の正面図であり、主軸台13を一部破断
して示している。
第2図に示すように、ベツド10上には工作物Wが載置
される加工テーブル11が水平面内で移動可能に設けら
れている。ベツド10上の加工テーブル11後方にはコ
ラム12が直立して設けられ、コラム12上に主軸台1
3が昇降可能に設けられている。主軸台13には、筒形
状をした主軸15が軸受16,17により回転自在に支
承され、カップリング18により主軸モータ19の出力
軸に連結されている。主軸15の上方には2つのスリッ
プリング20が設けられ、ブラシ21を経由して超音波
発振器22からの電圧を主軸15内の超音波振動子25
に印加できるようにされている。
される加工テーブル11が水平面内で移動可能に設けら
れている。ベツド10上の加工テーブル11後方にはコ
ラム12が直立して設けられ、コラム12上に主軸台1
3が昇降可能に設けられている。主軸台13には、筒形
状をした主軸15が軸受16,17により回転自在に支
承され、カップリング18により主軸モータ19の出力
軸に連結されている。主軸15の上方には2つのスリッ
プリング20が設けられ、ブラシ21を経由して超音波
発振器22からの電圧を主軸15内の超音波振動子25
に印加できるようにされている。
筒形状をした主軸15の内部には、超音波振動子25が
結合された超音波ホーン26が組み込まれ、主軸15と
一体に回転する。超音波ホーン26の先端には研削加工
を行う工具27が取付けられている。また、主軸台13
の下面には加工液供給アダプタ28が取付けられ、加工
液供給装置29からの加工液を工具27内に供給できる
ようにされている。加工液供給アダプタ28には、後述
するごとく、空気圧供給装置30からの空気圧が供給さ
れている。
結合された超音波ホーン26が組み込まれ、主軸15と
一体に回転する。超音波ホーン26の先端には研削加工
を行う工具27が取付けられている。また、主軸台13
の下面には加工液供給アダプタ28が取付けられ、加工
液供給装置29からの加工液を工具27内に供給できる
ようにされている。加工液供給アダプタ28には、後述
するごとく、空気圧供給装置30からの空気圧が供給さ
れている。
第1図に示すように、主軸15は一部が筒形状に形成さ
れ、軸端に開口する内径面31・を有している。その内
径面31は軸端付近において拡径され、段付孔32が形
成されている。一方、略軸形状をした超音波ホーン26
は、上下に2つの支持フランジ部33.34を有し、上
端に電歪素子からなる超音波振動子25が固定されてい
る。また、下端には工具27が取付けられ着脱可能であ
る。
れ、軸端に開口する内径面31・を有している。その内
径面31は軸端付近において拡径され、段付孔32が形
成されている。一方、略軸形状をした超音波ホーン26
は、上下に2つの支持フランジ部33.34を有し、上
端に電歪素子からなる超音波振動子25が固定されてい
る。また、下端には工具27が取付けられ着脱可能であ
る。
超音波ホーン26の下端付近は超音波振動を増幅するた
め縮径されている。そして、支持フランジ部33.34
は、超音波ホーン26に工具27を取付は超音波振動子
25で励振した際の軸方向の振動振幅の最も小さい節(
ノード)となる上下2つの位置にそれぞれ形成されてい
る。
め縮径されている。そして、支持フランジ部33.34
は、超音波ホーン26に工具27を取付は超音波振動子
25で励振した際の軸方向の振動振幅の最も小さい節(
ノード)となる上下2つの位置にそれぞれ形成されてい
る。
超音波振動子25が結合された超音波ホーン26は、そ
の上支持フランジ部33の円筒面が主軸内径面31に摺
接し、下支持フランジ部34が段付孔32に摺接嵌合す
るように主軸15の内径部に組み込まれる。そして、下
支持フランジ部34の端面が環板形状をしたフランジ押
え板35により2つの錆性リング36,37を介して上
方に押し込まれて固定される。フランジ押え板35はボ
ルト38.39により主軸15端面に締着される。
の上支持フランジ部33の円筒面が主軸内径面31に摺
接し、下支持フランジ部34が段付孔32に摺接嵌合す
るように主軸15の内径部に組み込まれる。そして、下
支持フランジ部34の端面が環板形状をしたフランジ押
え板35により2つの錆性リング36,37を介して上
方に押し込まれて固定される。フランジ押え板35はボ
ルト38.39により主軸15端面に締着される。
超音波ホーン26の下端付近は縮径されて軸形状部41
をなしている。その軸形状部41の軸端面には工具27
を嵌合締着するための嵌合孔42及びねじ孔43が軸方
向に設けられている。そのねじ孔43に連通するように
半径方向に複数の孔44が明けられ、軸形状部41の側
周面の同一円周上に複数の開口45.46を形成してい
る。
をなしている。その軸形状部41の軸端面には工具27
を嵌合締着するための嵌合孔42及びねじ孔43が軸方
向に設けられている。そのねじ孔43に連通するように
半径方向に複数の孔44が明けられ、軸形状部41の側
周面の同一円周上に複数の開口45.46を形成してい
る。
工具27はコアリングを行うものであり、先端に環状の
ダイヤモンド砥石51が設けられ、軸心部には加工液を
吐出する透孔52が設けられている。
ダイヤモンド砥石51が設けられ、軸心部には加工液を
吐出する透孔52が設けられている。
超音波ホーンの軸形状部41に設けられた軸方向のねじ
孔43及び径方向の孔44は、軸形状部周面の同一円周
上に明けられたー又は複数の開口45.46と工具27
の透孔52とを連通ずる加工液路53を構成している。
孔43及び径方向の孔44は、軸形状部周面の同一円周
上に明けられたー又は複数の開口45.46と工具27
の透孔52とを連通ずる加工液路53を構成している。
加工液供給アダプタ28は、底板を有する円筒形状をな
し、フランジ部28aにより主軸台13に締着されてい
る。加工液供給アダプタ28の底板部中央には挿通孔6
1が明けられ、超音波ホーン26の軸形状部41が僅か
なりリアランスを保って非接触で貫通される。挿通孔6
1の内周面には円周溝62が形成され、その円周溝62
と加工液供給口63とを連通ずる加工液通路64が形成
されている。円周溝62は超音波ホーン26の開口45
.46に対向するようにされている。加工液供給口63
には加工液供給装置29からの配管65が接続され、’
l0Kfi/lit以上の高圧の加工液が供給される。
し、フランジ部28aにより主軸台13に締着されてい
る。加工液供給アダプタ28の底板部中央には挿通孔6
1が明けられ、超音波ホーン26の軸形状部41が僅か
なりリアランスを保って非接触で貫通される。挿通孔6
1の内周面には円周溝62が形成され、その円周溝62
と加工液供給口63とを連通ずる加工液通路64が形成
されている。円周溝62は超音波ホーン26の開口45
.46に対向するようにされている。加工液供給口63
には加工液供給装置29からの配管65が接続され、’
l0Kfi/lit以上の高圧の加工液が供給される。
加工液供給アダプタ28の円周溝62の両隣りには、挿
通孔61と軸形状部41とが僅かなりリアランスを保っ
て対向する第1の微少間隙71A。
通孔61と軸形状部41とが僅かなりリアランスを保っ
て対向する第1の微少間隙71A。
71Bが構成されている。
第1の微少間隙71A、71Bの両隣りには、円周溝7
3A、73Bが形成されている。この円周溝73A、7
3Bは、第1の微少間隙71A。
3A、73Bが形成されている。この円周溝73A、7
3Bは、第1の微少間隙71A。
71Bに隣接する圧力降下室75A、75Bを構成する
ものである。この圧力降下室75A、75Bは、加工液
供給アダプタ28内に形成されたドレイン孔77と連通
している。ドレイン孔77は、加工液供給アダプタ28
の下端面79の排出開口81と連通している。
ものである。この圧力降下室75A、75Bは、加工液
供給アダプタ28内に形成されたドレイン孔77と連通
している。ドレイン孔77は、加工液供給アダプタ28
の下端面79の排出開口81と連通している。
排出開口81と対向する位置には、図示しない加工液受
器が配設されている。加工液受器は、排出開口81から
排出された加工液を受けて、加工液供給装置29に送給
する。
器が配設されている。加工液受器は、排出開口81から
排出された加工液を受けて、加工液供給装置29に送給
する。
圧力降下室75八、75Bの第1の微少間隙7IA、7
1Bとは反対側には、挿通孔61と軸形状部41とが僅
かなりリアランスを保って対向する第2の微少間隙82
A、82Bが構成されている。ざらに、その第2の微少
間隙82A、82Bの隣りには、円周溝84A、84B
が形成されている。この円周溝84八、84Bは、第2
の微少間隙82A、82Bに空気圧を供給するエア供給
通路86A、86Bを構成するものである。エア供給通
路86A、86Bは、加工液供給アダプタ28内に形成
されたエア供給孔88A、88Bと連通している。エア
供給孔88A、88Bには、エア供給口90A、90B
が設けられている。エア供給口90A、90Bには、空
気圧供給装置30からの配管92A、92Bが接続され
、圧縮空気が供給される。
1Bとは反対側には、挿通孔61と軸形状部41とが僅
かなりリアランスを保って対向する第2の微少間隙82
A、82Bが構成されている。ざらに、その第2の微少
間隙82A、82Bの隣りには、円周溝84A、84B
が形成されている。この円周溝84八、84Bは、第2
の微少間隙82A、82Bに空気圧を供給するエア供給
通路86A、86Bを構成するものである。エア供給通
路86A、86Bは、加工液供給アダプタ28内に形成
されたエア供給孔88A、88Bと連通している。エア
供給孔88A、88Bには、エア供給口90A、90B
が設けられている。エア供給口90A、90Bには、空
気圧供給装置30からの配管92A、92Bが接続され
、圧縮空気が供給される。
作動について説明する。加工液供給装置29から送られ
た高圧の加工液は加工液供給アダプタ28の加工液供給
口63から加工液通路64を通り、第1の微少間隙71
A、71Bにより塞がれた円周溝62に充満する。円周
溝62に充満した高圧加工液は開口45.46から超音
波ホーン26内部の径方向の孔44及び軸方向のねじ孔
43からなる加工液路53を通り、工具27軸心の透孔
52に供給され、加工箇所に吐出される。高圧加工液の
極く一部は第1の微少間隙71A、71Bを通って、圧
力降下室75A、75Bに噴出する。
た高圧の加工液は加工液供給アダプタ28の加工液供給
口63から加工液通路64を通り、第1の微少間隙71
A、71Bにより塞がれた円周溝62に充満する。円周
溝62に充満した高圧加工液は開口45.46から超音
波ホーン26内部の径方向の孔44及び軸方向のねじ孔
43からなる加工液路53を通り、工具27軸心の透孔
52に供給され、加工箇所に吐出される。高圧加工液の
極く一部は第1の微少間隙71A、71Bを通って、圧
力降下室75A、75Bに噴出する。
圧力降下室75A、75Bの断面積は、第1の微少間隙
71A、71Bに比べて十分大きい。このため、噴出し
た高圧加工液には、圧力降下作用が働く。これにより、
圧力降下室75A、75Bに充満する加工液の圧力は、
円周溝62内の加工液の圧力に比べて大幅に低減する。
71A、71Bに比べて十分大きい。このため、噴出し
た高圧加工液には、圧力降下作用が働く。これにより、
圧力降下室75A、75Bに充満する加工液の圧力は、
円周溝62内の加工液の圧力に比べて大幅に低減する。
圧力降下室75A、75B内の加工液は、圧力降下室7
5A、75B内に充満することなくほぼ大気圧で一時的
に蓄えられた後、ドレイン孔77から排出される。
5A、75B内に充満することなくほぼ大気圧で一時的
に蓄えられた後、ドレイン孔77から排出される。
エア供給通路86A、86Bに供給された圧縮空気は、
エア供給通路86八、86Bや第2の微少間隙82A、
82Bの空間の圧力を、はぼ圧縮空気の圧力まで上昇さ
せる。これにより、第2の微少間隙82A、82Bはエ
アシールとして機能する。したがって、はぼ大気圧まで
低下した圧力降下室75A、75B内の加工液は、第2
の微少間隙82A、82Bに侵入することはない。この
結果、第1の微少間隙71A、71Bから漏出して、圧
力降下室75A、75B内に侵入した加工液は、全てド
レイン孔77から排出される。
エア供給通路86八、86Bや第2の微少間隙82A、
82Bの空間の圧力を、はぼ圧縮空気の圧力まで上昇さ
せる。これにより、第2の微少間隙82A、82Bはエ
アシールとして機能する。したがって、はぼ大気圧まで
低下した圧力降下室75A、75B内の加工液は、第2
の微少間隙82A、82Bに侵入することはない。この
結果、第1の微少間隙71A、71Bから漏出して、圧
力降下室75A、75B内に侵入した加工液は、全てド
レイン孔77から排出される。
加工液が全てドレイン孔77から排出されるには、圧力
降下室75A、75B内の圧力が第2の微少間隙82A
、82Bの圧力より小さいことが条件となる。この条件
を満足するには、圧力降下室75A、75B内に加工液
が充満することのないドレイン孔77を設ける必要があ
る。
降下室75A、75B内の圧力が第2の微少間隙82A
、82Bの圧力より小さいことが条件となる。この条件
を満足するには、圧力降下室75A、75B内に加工液
が充満することのないドレイン孔77を設ける必要があ
る。
次に、このようなドレイン孔77の開口径[)dの算出
例を第3図に基づいて説明する。第3図は、第1の微少
間隙71A、圧力降下室75A、および第2の微少間隙
82Aが設けられている状態を一般的なモデルにして示
す。
例を第3図に基づいて説明する。第3図は、第1の微少
間隙71A、圧力降下室75A、および第2の微少間隙
82Aが設けられている状態を一般的なモデルにして示
す。
第3図では、加工液の供給側である円周溝62内におけ
る加工液の圧力をPO,・流速をvO2断面積をSoと
する。第1の微少間隙71Aの断面積を81とする。第
1の微少間隙間71八から漏出した加工液の圧力をPi
(Pi二O)、流速をvlとする。
る加工液の圧力をPO,・流速をvO2断面積をSoと
する。第1の微少間隙71Aの断面積を81とする。第
1の微少間隙間71八から漏出した加工液の圧力をPi
(Pi二O)、流速をvlとする。
第1の微少間隙71Aの前(以後単に前と記す)と、後
(以後単に後と記す〉との圧力および流速の関係は、ベ
ルヌーイの定理より下記(1)式のようになる。
(以後単に後と記す〉との圧力および流速の関係は、ベ
ルヌーイの定理より下記(1)式のようになる。
hol・・・損失水頭
hOlについて急拡大の損失を考えると、ho1=ξ(
Vo−Vl) 2/2CJである。
Vo−Vl) 2/2CJである。
ここで、前後の断面積比が大きい場合には、h01=V
12/2Qとすることができる。
12/2Qとすることができる。
Zo =Z1.P1=Oとすると、(1〉式は下記(2
〉式となる。
〉式となる。
■o2+Po−v12+v12
2g γ 2Q 2g 、、、(2)又、
連続の式により、So Vo =S1V1゜Vo/V1
=S1/So″、Oとでき、Vo ′、Oとなる。
連続の式により、So Vo =S1V1゜Vo/V1
=S1/So″、Oとでき、Vo ′、Oとなる。
したがって、(2)式は、ヱJ =Vt ’となる。
γ q
これにより、加工液の供給圧Paがわかれば、後の流速
v1が求まる。又、断面積S1がわかれば、ドレイン孔
77から排出しなければならないトレイン量Q1が求ま
る。
v1が求まる。又、断面積S1がわかれば、ドレイン孔
77から排出しなければならないトレイン量Q1が求ま
る。
第4図に、第1の微少間隙71Aの断面積S1をo、o
o2sc、1.加工液の供給圧POを1.18,34.
43Kg/cdとした場合のドレインl(hの理論値と
実測定値とを示す。
o2sc、1.加工液の供給圧POを1.18,34.
43Kg/cdとした場合のドレインl(hの理論値と
実測定値とを示す。
次に第1の微少間隙71Aから噴出するドレインを一旦
圧力降下室75八にためてドレイン孔77より排出する
わけであるが、圧力降下室75Aが満杯にならないよう
なドレイン孔77の八きさが必要となる。
圧力降下室75八にためてドレイン孔77より排出する
わけであるが、圧力降下室75Aが満杯にならないよう
なドレイン孔77の八きさが必要となる。
第3図においてドレイン量Qdはドレイン孔77より十
分排出されねばならないので圧力降下室75Aの水位は
、所定水位口(満杯にならない高さ)必要である。
分排出されねばならないので圧力降下室75Aの水位は
、所定水位口(満杯にならない高さ)必要である。
トリチェリの定理よりドレイン孔77より排出される加
工液の流速Vdは、 Vd==v7σHで与えられる。
工液の流速Vdは、 Vd==v7σHで与えられる。
したがってQd=sz −vci=F7丁汗・S2ここ
でQdは前述の01に相当することにより、予想できる
。また目をいろいろな制約の中で決めれば、(仮定すれ
ば)必要なドレイン孔面積S2が求まる。
でQdは前述の01に相当することにより、予想できる
。また目をいろいろな制約の中で決めれば、(仮定すれ
ば)必要なドレイン孔面積S2が求まる。
たとえばQ d = 1100ct3/lll1n
口=0.3備とすると5z=0.75iとなる。
口=0.3備とすると5z=0.75iとなる。
これを穴径に換算すると約φ10amの開口径Ddが必
要となる。
要となる。
以上説明した超音波加工機1は、加工液供給アダプタ2
8と超音波ホーン26とが僅かなりリアランスを保持し
た状態で、超音波ホーン26が高速回転し、かつ軸方向
に超音波振動する。
8と超音波ホーン26とが僅かなりリアランスを保持し
た状態で、超音波ホーン26が高速回転し、かつ軸方向
に超音波振動する。
これにより、加工液供給アダプタ28と超音波ホーン2
6とは、非接触であることから、高速回転にともなう発
熱や摩耗という問題の発生がなくなる。
6とは、非接触であることから、高速回転にともなう発
熱や摩耗という問題の発生がなくなる。
又、超音波ホーン26の開口45,46を振幅の大きな
振動の腹(ループ〉に近い箇所に設け、振幅の大きな箇
所から加工液を供給しても非接触であるから超音波振動
子25の振動効率を低下させない。一般に超音波ホーン
26の振動の節(ノード〉となる箇所はフランジ部33
.34等を設は主軸15に固定する部分として用いられ
るから、節(ノード〉の付近に加工液供給部を設けるの
は構造が複雑になり好ましくない。本実施例は振動の節
(ノード〉となるフランジ部33.34から離れた位置
に加工液供給部を設けたので構造が単純になっている。
振動の腹(ループ〉に近い箇所に設け、振幅の大きな箇
所から加工液を供給しても非接触であるから超音波振動
子25の振動効率を低下させない。一般に超音波ホーン
26の振動の節(ノード〉となる箇所はフランジ部33
.34等を設は主軸15に固定する部分として用いられ
るから、節(ノード〉の付近に加工液供給部を設けるの
は構造が複雑になり好ましくない。本実施例は振動の節
(ノード〉となるフランジ部33.34から離れた位置
に加工液供給部を設けたので構造が単純になっている。
しかも、加工液は、加工液供給アダプタ28と超音波ホ
ーン26との間から漏出することがなく、工具27の周
囲に飛散することがない。これにより、工具27の加工
箇所が良く見えるようになり、作業性が向上するという
極めて優れた効果を奏する。そのうえ、飛散する加工液
を受けるカバーも必要としなくなる。
ーン26との間から漏出することがなく、工具27の周
囲に飛散することがない。これにより、工具27の加工
箇所が良く見えるようになり、作業性が向上するという
極めて優れた効果を奏する。そのうえ、飛散する加工液
を受けるカバーも必要としなくなる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものでなく本発
明の要旨を変更しない範囲で種々な態様の実施が可能で
ある。
明の要旨を変更しない範囲で種々な態様の実施が可能で
ある。
E発明の効果コ
本発明の超音波加工機は、超音波ホーンと、これに加工
液を供給する固定側部材との間が非接触に保持され、し
かもこれらの非接触部分から加工液が漏出することがな
い。
液を供給する固定側部材との間が非接触に保持され、し
かもこれらの非接触部分から加工液が漏出することがな
い。
したがって、工具の高速回転が可能で、かつ安定した超
音波振動が得られるとともに、工具の加工詮所の?#認
性が良好になり、作業性が向上するという極めて優れた
効果を奏する。
音波振動が得られるとともに、工具の加工詮所の?#認
性が良好になり、作業性が向上するという極めて優れた
効果を奏する。
第1図は本発明一実施例の超音波加工機の一部分の構成
を詳細に示す部分構成図、第2図は実施例の正面図、第
3図および第4図は実施例の構成を説明する説明図であ
る。
を詳細に示す部分構成図、第2図は実施例の正面図、第
3図および第4図は実施例の構成を説明する説明図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 本体に回転自在に支持された超音波振動子に連結され外
部に軸形状部が形成され内部に加工液を通す加工液路が
形成された超音波ホーンと、該超音波ホーンに取り付け
られ前記加工液路に連通する透孔を内部に有する工具と
、を供えた超音波加工機において、 前記本体に固定され、加工液供給手段から加工液の供給
を受ける加工液供給液路を有するとともに、前記軸形状
部の外周面に沿う内周面を有する固定側部材と、 該固定側部材の内周面に形成され、前記加工液供給液路
と連通した円周溝と、 前記超音波ホーンに形成され、前記円周溝に対向する位
置で、かつ該超音波ホーンの軸形状部の外周面に設けら
れた開口部を有し、前記加工液路と連通するホーン連通
液路と、 前記開口部に隣接して設けられ、前記軸形状部の外周面
と前記固定側部材の内周面とによつて形成される第1の
微少間隙と、 該第1の微少間隙に隣接して設けられ、前記軸形状部の
外周面と前記固定側部材の内周面との間に形成された圧
力降下室と、 前記固定側部材に設けられ、前記圧力降下室に連通した
ドレイン液路と、 前記圧力降下室に隣接して設けられ、前記軸形状部の外
周面と前記固定側部材の内周面とによつて形成された第
2の微少間隙と、 前記固定側部材に設けられ、前記第2の微少間隙に連通
したエア供給通路と を備えることを特徴とする超音波加工機。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2026777A JPH03234450A (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | 超音波加工機 |
KR1019900019969A KR910015365A (ko) | 1990-02-06 | 1990-12-06 | 초음파가공기 |
US07/646,204 US5144771A (en) | 1990-02-06 | 1991-01-28 | Liquid supply system of an ultrasonic machine |
DE4103569A DE4103569A1 (de) | 1990-02-06 | 1991-02-06 | Ultraschall-maschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2026777A JPH03234450A (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | 超音波加工機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03234450A true JPH03234450A (ja) | 1991-10-18 |
Family
ID=12202734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2026777A Pending JPH03234450A (ja) | 1990-02-06 | 1990-02-06 | 超音波加工機 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5144771A (ja) |
JP (1) | JPH03234450A (ja) |
KR (1) | KR910015365A (ja) |
DE (1) | DE4103569A1 (ja) |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996011081A2 (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-18 | Extrude Hone Corporation | Method and apparatus for ultrasonic working |
JP2000033555A (ja) * | 1998-07-17 | 2000-02-02 | Sony Corp | 研磨装置 |
US6204592B1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-03-20 | Ben Hur | Ultrasonic nailing and drilling apparatus |
US7243894B2 (en) | 2002-02-15 | 2007-07-17 | 3M Innovative Properties Company | Mount for vibratory elements |
EP1422034A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-05-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Bearbeitung eines Bauteils |
US7439654B2 (en) * | 2004-02-24 | 2008-10-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Transmission of ultrasonic energy into pressurized fluids |
EP1669148B1 (de) | 2004-12-13 | 2018-01-17 | Fritz Studer AG | Werkzeugeinheit zur ultraschallunterstützten rotativen Bearbeitung |
GB0625301D0 (en) * | 2006-12-19 | 2007-01-24 | Airbus Uk Ltd | Method and system for making holes in composite materials |
TWI337559B (en) * | 2007-12-20 | 2011-02-21 | Ind Tech Res Inst | Spindle and flexure hinge used in ultrasonic machine |
FR2944722B1 (fr) * | 2009-04-28 | 2014-10-10 | Arts | Tete de percage a vibrations axiales |
US9510895B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-12-06 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Surgical instrument with modular shaft and end effector |
US10085792B2 (en) | 2010-11-05 | 2018-10-02 | Ethicon Llc | Surgical instrument with motorized attachment feature |
US20120116265A1 (en) | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Houser Kevin L | Surgical instrument with charging devices |
US20120116261A1 (en) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Mumaw Daniel J | Surgical instrument with slip ring assembly to power ultrasonic transducer |
US9000720B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-04-07 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Medical device packaging with charging interface |
US9011471B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-04-21 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Surgical instrument with pivoting coupling to modular shaft and end effector |
US9526921B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-12-27 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | User feedback through end effector of surgical instrument |
US9039720B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-05-26 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Surgical instrument with ratcheting rotatable shaft |
US9375255B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-06-28 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Surgical instrument handpiece with resiliently biased coupling to modular shaft and end effector |
US20120116381A1 (en) | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Houser Kevin L | Surgical instrument with charging station and wireless communication |
US9247986B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-02-02 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Surgical instrument with ultrasonic transducer having integral switches |
US9161803B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-10-20 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Motor driven electrosurgical device with mechanical and electrical feedback |
US10959769B2 (en) | 2010-11-05 | 2021-03-30 | Ethicon Llc | Surgical instrument with slip ring assembly to power ultrasonic transducer |
US9597143B2 (en) | 2010-11-05 | 2017-03-21 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Sterile medical instrument charging device |
US9782214B2 (en) | 2010-11-05 | 2017-10-10 | Ethicon Llc | Surgical instrument with sensor and powered control |
US9381058B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-07-05 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Recharge system for medical devices |
US9072523B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-07-07 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Medical device with feature for sterile acceptance of non-sterile reusable component |
US9017849B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-04-28 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Power source management for medical device |
US10660695B2 (en) | 2010-11-05 | 2020-05-26 | Ethicon Llc | Sterile medical instrument charging device |
US9649150B2 (en) | 2010-11-05 | 2017-05-16 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Selective activation of electronic components in medical device |
US9089338B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-07-28 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Medical device packaging with window for insertion of reusable component |
US9421062B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-08-23 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Surgical instrument shaft with resiliently biased coupling to handpiece |
US10881448B2 (en) | 2010-11-05 | 2021-01-05 | Ethicon Llc | Cam driven coupling between ultrasonic transducer and waveguide in surgical instrument |
US9782215B2 (en) | 2010-11-05 | 2017-10-10 | Ethicon Endo-Surgery, Llc | Surgical instrument with ultrasonic transducer having integral switches |
US9017851B2 (en) | 2010-11-05 | 2015-04-28 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Sterile housing for non-sterile medical device component |
DE102011076712A1 (de) | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Herrmann Ultraschalltechnik Gmbh & Co. Kg | Ultraschallschweißvorrichtung mit Drehkoppler |
CN102275231B (zh) * | 2011-07-25 | 2014-07-09 | 东北大学 | 三维超声波振动切削加工工作头 |
US10245652B2 (en) * | 2012-11-05 | 2019-04-02 | M4 Sciences Llc | Rotating tool holder assembly for modulation assisted machining |
US10136938B2 (en) | 2014-10-29 | 2018-11-27 | Ethicon Llc | Electrosurgical instrument with sensor |
JP6106248B2 (ja) * | 2014-11-07 | 2017-03-29 | 東台精機股▲ふん▼有限公司Tongtai Machine & Tool Co.,Ltd. | 高周波振動を有する工作機械と検出/フィードバック信号の制御方法 |
CN104493276B (zh) * | 2014-12-02 | 2016-02-24 | 杭州成功超声设备有限公司 | 一种超声波铣削装置及控制工艺 |
CN105945657A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-09-21 | 河源市新天彩科技有限公司 | 一种多功能超声振动磨削机构 |
US10875138B1 (en) | 2016-08-09 | 2020-12-29 | M4 Sciences Llc | Tool holder assembly for machining system |
JP6863613B2 (ja) * | 2017-02-10 | 2021-04-21 | 有限会社Uwave | 超音波振動付与具及び超音波加工装置 |
CN108705384A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-10-26 | 昆山科森科技股份有限公司 | 用于医疗器械零件的毛刺去除装置 |
CN114083359A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-02-25 | 青岛理工大学 | 一种多能场纳米润滑剂微尺度骨磨削加工测量系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3557494A (en) * | 1968-06-11 | 1971-01-26 | Bendix Corp | Machine tool |
US3561462A (en) * | 1969-10-10 | 1971-02-09 | Branson Instr | Ultrasonic drive assembly for machine tool |
US3608648A (en) * | 1970-05-25 | 1971-09-28 | Branson Instr | Sonically actuated shaft with coolant jacket |
JPS6176261A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-18 | Hitachi Ltd | 超音波加工機 |
US4828052A (en) * | 1988-06-20 | 1989-05-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Ultrasonic drilling apparatus |
-
1990
- 1990-02-06 JP JP2026777A patent/JPH03234450A/ja active Pending
- 1990-12-06 KR KR1019900019969A patent/KR910015365A/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-01-28 US US07/646,204 patent/US5144771A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-06 DE DE4103569A patent/DE4103569A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5144771A (en) | 1992-09-08 |
KR910015365A (ko) | 1991-09-30 |
DE4103569A1 (de) | 1991-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH03234450A (ja) | 超音波加工機 | |
US4921376A (en) | Arbor for mounting a tool to a spindle of a machine tool and a machining method of employing the same | |
JP3549194B2 (ja) | 工作加工方法およびそれに用いる霧状体供給装置 | |
JP2004050337A (ja) | 工作機械の工具ホルダ | |
JP2002239870A (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
US7147410B2 (en) | Tool head for holding a tool in a machine tool | |
KR19990088079A (ko) | 유체운반장치 | |
JPH078948Y2 (ja) | 流体供給回転継手 | |
JP2871082B2 (ja) | 流体供給継手 | |
US6761617B2 (en) | Method and apparatus for machining joint face of work | |
US20090162157A1 (en) | Processing machine | |
JPH0819936A (ja) | 流体供給継手 | |
US4111500A (en) | Sealing structure for a bearing | |
EP0978350B1 (en) | Main spindle apparatus for machine tools, and multispindle head for machine tools | |
JPH08197371A (ja) | 工作機械の切粉気流除去装置 | |
JP3671392B2 (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
US20070292225A1 (en) | Deep-Hole Machining Method and Apparatus | |
KR101456296B1 (ko) | 공작기계 스핀들 후단부 절삭유 공급라인 조인트부 | |
JP2681998B2 (ja) | 加工液供給装置 | |
JPH10235507A (ja) | 穴あけ加工方法及び穴あけ加工装置 | |
JPH0811036A (ja) | 流体供給継手を有する工作機械 | |
JP2002126966A (ja) | リップシール及び回転軸シール構造 | |
JP2002239867A (ja) | 工作機械の主軸端シール構造 | |
KR101023685B1 (ko) | 주축 절삭유 공급장치 | |
GB2221637A (en) | Grinding fluid feeder apparatus |