JPH03239401A - 超音波加振装置 - Google Patents
超音波加振装置Info
- Publication number
- JPH03239401A JPH03239401A JP3257290A JP3257290A JPH03239401A JP H03239401 A JPH03239401 A JP H03239401A JP 3257290 A JP3257290 A JP 3257290A JP 3257290 A JP3257290 A JP 3257290A JP H03239401 A JPH03239401 A JP H03239401A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- ultrasonic
- sectional area
- vibrator
- vibration amplitude
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- Pending
Links
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Landscapes
- Turning (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (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、超音波振動子の振動を工具に伝播し、切削や
研磨等の加工を行う超音波加工のための超音波加振装置
に関する。
研磨等の加工を行う超音波加工のための超音波加振装置
に関する。
切削や研磨等の材料加工を行うための技術として超音波
振動を工具に与えて加工する超音波加工法が知られてい
る。この方法は工具に超音波振動を与えることにより工
具の目詰まりや切削効率等を向上させるものである。
振動を工具に与えて加工する超音波加工法が知られてい
る。この方法は工具に超音波振動を与えることにより工
具の目詰まりや切削効率等を向上させるものである。
例えば、第２図に示すように、工作物２１をバイト２２
で切削する場合にバイト２２に水平方向の超音波振動を
加えると、工作物２１の弾性変形による垂直方向の変位
量Ｘは（１）式のように表される。
で切削する場合にバイト２２に水平方向の超音波振動を
加えると、工作物２１の弾性変形による垂直方向の変位
量Ｘは（１）式のように表される。
＝ Ｐ ｔ＋ ｐ Ｌ ｓ＋ｎ ｒｎ ｔ
−＝−（１）（１）式において、Ｘは工作物２１の
垂直方向の変位量、Ｍは工作物２１の等価質量、Ｃは工
作物２１の粘性減衰係数、ｋは工作物２１の水平方向の
ばね定数、ＰＬは工作物２１に掛かる配分力、ｐ、は該
配分力の超音波振動による振幅、ωはバイト２２の角振
動数である。
−＝−（１）（１）式において、Ｘは工作物２１の
垂直方向の変位量、Ｍは工作物２１の等価質量、Ｃは工
作物２１の粘性減衰係数、ｋは工作物２１の水平方向の
ばね定数、ＰＬは工作物２１に掛かる配分力、ｐ、は該
配分力の超音波振動による振幅、ωはバイト２２の角振
動数である。
この（１）式を変位量Ｘについて解くと、（２）式の如
くなる。
くなる。
０ｓｉｎ （ωを一ψ〉
・・・・・・・・・（２）
ができるので、バイト２２に加えた切削力がイｆ効に工
作物２１に作用ずろこととなる。このときは、工作物２
１の変位量Ｘは（４）式の如く一定の定数となり、ｈ間
約に変位が起こらないこととなる。
作物２１に作用ずろこととなる。このときは、工作物２
１の変位量Ｘは（４）式の如く一定の定数となり、ｈ間
約に変位が起こらないこととなる。
ここで、ω、は工作物２１の水平方向の角固有振動数、
νは工作物２１の粘性減衰係数と臨界粘性減衰係数の比
である。
νは工作物２１の粘性減衰係数と臨界粘性減衰係数の比
である。
（２〕式に示すように、工作物２１はバイト２２の超音
波振動に応じて時間的に変位する。従って、バイト２２
に加えられた力が、工作物２１の変位によって、有効に
工作物２１に加えられないという欠点がある。
波振動に応じて時間的に変位する。従って、バイト２２
に加えられた力が、工作物２１の変位によって、有効に
工作物２１に加えられないという欠点がある。
このような欠点を取り除くためには、（３）式に示すよ
うに、（２）式の時間的変位成分の係数を０に近づけれ
ば、工作物２１の時間的変位を抑えることこのような（
３）式の条件を実現するためには、バイト２２に加える
超音波振動数ωを工作物２１の角固有振動数ω。よりは
るかに大きくするようにしてやればよい。しかし、バイ
ト２２に加える超音波振動の周波数を高くすると、バイ
ト２２の振動振幅が極めて小さくなってしまい、切削効
率が極めて悪くなってしまう欠点を有する。
うに、（２）式の時間的変位成分の係数を０に近づけれ
ば、工作物２１の時間的変位を抑えることこのような（
３）式の条件を実現するためには、バイト２２に加える
超音波振動数ωを工作物２１の角固有振動数ω。よりは
るかに大きくするようにしてやればよい。しかし、バイ
ト２２に加える超音波振動の周波数を高くすると、バイ
ト２２の振動振幅が極めて小さくなってしまい、切削効
率が極めて悪くなってしまう欠点を有する。
本発明は従来の超音波加振装置のこのような欠点を解消
するためになされたものであり、工具に加える超音波振
計の周波数を高くしても工具の振動振幅を大きくするこ
とのできる超音波加振装置を提供することを目的とする
。
するためになされたものであり、工具に加える超音波振
計の周波数を高くしても工具の振動振幅を大きくするこ
とのできる超音波加振装置を提供することを目的とする
。
本発明の超音波加振装置は、超音波振動子と、該超音波
振動子の振動を工具に伝播する伝播媒体とを備えた超音
波加振装置において、前記超音波振動子側の断面積を前
記工具側の断面積より大きく形成した前記伝播媒体を複
数個前記超音波振動子に一列に固着せしめたことを特徴
とするものである。
振動子の振動を工具に伝播する伝播媒体とを備えた超音
波加振装置において、前記超音波振動子側の断面積を前
記工具側の断面積より大きく形成した前記伝播媒体を複
数個前記超音波振動子に一列に固着せしめたことを特徴
とするものである。
本発明の超音波加振装置においては、超音波振動を工具
に伝播する伝播媒体を、超音波振動子側の断面積の方が
工具側の断面積よりも大きく形成した複数個の伝播媒体
を一列に接続せしめて構成しであるため、断面積の大き
な側の振動振幅が増幅拡大されて断面積の小さな側に現
れるので、超音波振動子の振動振幅が小さくても工具側
に増幅された振動振幅が伝播されて、超音波振動子の振
動周波数を高くしても工具の振動振幅を大きくすること
が可能となるのである。
に伝播する伝播媒体を、超音波振動子側の断面積の方が
工具側の断面積よりも大きく形成した複数個の伝播媒体
を一列に接続せしめて構成しであるため、断面積の大き
な側の振動振幅が増幅拡大されて断面積の小さな側に現
れるので、超音波振動子の振動振幅が小さくても工具側
に増幅された振動振幅が伝播されて、超音波振動子の振
動周波数を高くしても工具の振動振幅を大きくすること
が可能となるのである。
以下、図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する
。
。
第１図は本発明の超音波加振装置の一実施例の側面図で
ある。
ある。
第１図において、超音波振動子１．１は縦方向に振動す
る超音波振動子であり、該超音波振動子１．１の両面に
は電極２，２が貼着されている。
る超音波振動子であり、該超音波振動子１．１の両面に
は電極２，２が貼着されている。
超音波振動子１の左側には重力バランスをとるためのバ
ランサー３が設けられており、超音波振動子ｌの右側に
は電極２を介して超音波を伝播する伝播媒体４．４が２
個設けられている。伝播媒体４．４は、何れも超音波振
動子Ｉ側の断面積４ａの方が工具５側の断面積４ｂより
も大きく形成されている。２個の伝播媒体４．４の右側
の伝播媒体の端面４ｂには工具５が固着されており、本
実施例においては工具５としてやすりが用いられる。
ランサー３が設けられており、超音波振動子ｌの右側に
は電極２を介して超音波を伝播する伝播媒体４．４が２
個設けられている。伝播媒体４．４は、何れも超音波振
動子Ｉ側の断面積４ａの方が工具５側の断面積４ｂより
も大きく形成されている。２個の伝播媒体４．４の右側
の伝播媒体の端面４ｂには工具５が固着されており、本
実施例においては工具５としてやすりが用いられる。
なお、本実施例においては伝播媒体４を２個用いたが、
必要に応じて何個用いても良いことば言うまでもない。
必要に応じて何個用いても良いことば言うまでもない。
本発明の超音波加振装置においては、超音波振動子の振
動を伝播する伝播媒体として超音波振動子側の断面積が
工具側の断面積より大きい複数個の法播媒体を一列に固
着せしめたものを用いるので、超音波振動子の振動振幅
が伝播媒体の小さな断面積側で増幅されて、その増幅作
用が何段にも行われるため、超音波振動子を高い周波数
で駆動しても工具に大きな振幅を発生させることができ
、材料の切削や研磨等の加工をするにあたって極めて高
い加工効率を得ることができる。
動を伝播する伝播媒体として超音波振動子側の断面積が
工具側の断面積より大きい複数個の法播媒体を一列に固
着せしめたものを用いるので、超音波振動子の振動振幅
が伝播媒体の小さな断面積側で増幅されて、その増幅作
用が何段にも行われるため、超音波振動子を高い周波数
で駆動しても工具に大きな振幅を発生させることができ
、材料の切削や研磨等の加工をするにあたって極めて高
い加工効率を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は工作物を
ハイドで切削する場合の状態を示す側面図である。 １・・・超音波振動子、 ２・・・電極、 ３・・・バランサー ４・・・伝播媒体、 ５・・・工具、 ２１・・・工作物、 ２２・・・バイト。
ハイドで切削する場合の状態を示す側面図である。 １・・・超音波振動子、 ２・・・電極、 ３・・・バランサー ４・・・伝播媒体、 ５・・・工具、 ２１・・・工作物、 ２２・・・バイト。
Claims (1)
- １、超音波振動子と、該超音波振動子の振動を工具に伝
播する伝播媒体とを備えた超音波加振装置において、前
記超音波振動子側の断面積を前記工具側の断面積より大
きく形成した前記伝播媒体を複数個前記超音波振動子に
一例に固着せしめたことを特徴とする超音波加振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257290A JPH03239401A (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 超音波加振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3257290A JPH03239401A (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 超音波加振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03239401A true JPH03239401A (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=12362613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3257290A Pending JPH03239401A (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 超音波加振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03239401A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007117934A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Nec Tokin Corp | ボルト締めランジュバン型振動子 |
| JP2009136991A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Disco Abrasive Syst Ltd | 超音波ホイール |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP3257290A patent/JPH03239401A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007117934A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Nec Tokin Corp | ボルト締めランジュバン型振動子 |
| JP2009136991A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Disco Abrasive Syst Ltd | 超音波ホイール |
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