JPH0335977A - Work device of free abrasive grain injection type - Google Patents
Work device of free abrasive grain injection typeInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
藍産業上の利用分野】
木光明は遊離砥粒噴射式加工装置に係り、とくにTi離
砥粒と気体の固気2相流を被加工物に噴射して加工を行
なうようにした装置であって、微細加工に用いて好適な
装置に関する。[Detailed description of the invention] Indigo industry application field] Kikomei is concerned with a free abrasive injection type machining device, in particular a machine that processes a workpiece by injecting a solid-gas two-phase flow of Ti abrasive grains and gas onto the workpiece. The present invention relates to an apparatus suitable for use in microfabrication.
K発明の概要X
遊離砥粒を気体に混合した状態で噴射して被加工物を加
工するようにしたVA置において、被加工物または噴射
用ノズルの内の一方または両方を回転させながら遊II
砥粒を上記ノズルによって高圧で被加工物に噴射させる
ことにより、被加工物の表面を均一に微細加工し、被加
工物の表面のうねり、粗さを均一化して良好な加工精度
を得るようにしたものである。KSummary of the invention
By injecting abrasive grains onto the workpiece at high pressure through the nozzle, the surface of the workpiece is uniformly micro-machined, and the waviness and roughness of the surface of the workpiece are made uniform to obtain good machining accuracy. This is what I did.
K従来の技術】
例えば特開昭63−22272号公報に開示されている
ように、遊離砥粒を気体に混入して固気2相流とすると
ともに、このような混合流をノズルによって被加工物に
噴tJ4するようにしたサンドブラストl装置が知られ
ている。[Prior Art] For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-22272, free abrasive grains are mixed with gas to form a solid-gas two-phase flow, and such a mixed flow is used to produce a material to be processed using a nozzle. A sandblasting device that sprays a jet onto objects is known.
(発明が解決しようとする問題点]
このように噴射ノズルによって固気2相流を被加工物に
噴射するようにしたサンドブラストは、微細加工には不
適当なものであって、加工エネルギの分布も不均一で、
せいぜいバリ取りや、ペンキのためのさび落し、装飾用
の加工等にしか用いられていない。微細加工のためには
イオンミーリング法があるが、このような加工方法は加
工時間がかかりすぎ、生産性が著しく低いという欠点を
有している。(Problems to be Solved by the Invention) Sandblasting, in which a solid-gas two-phase flow is injected onto the workpiece using an injection nozzle, is unsuitable for micromachining, and the machining energy distribution is is also uneven,
At best, it is used only for deburring, removing rust for paint, and for decorative purposes. There is an ion milling method for microfabrication, but such a machining method has the disadvantage that it takes too much machining time and productivity is extremely low.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、微細加工を高能率に行なうとともに、均一な加工を
可能にするようにした遊ll1i砥粒噴躬式加工装置を
促供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an idle abrasive jetting type processing device that performs fine processing with high efficiency and enables uniform processing. The purpose is to
に問題点を解決するための手段】
本発明は、3Im砥粒と気体の固気2相魔を被加工物に
晴朗して加工を行なうようにしたH置において、前記被
加工物と前記固気2相流を噴射するノズルの内の少なく
とも一方を前記ノズルの軸線またはそれに平行な軸線を
中心として回転させるようにしたものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a method for processing the workpiece by exposing the workpiece to solid-gas two-phase particles of 3Im abrasive grains and gas. At least one of the nozzles that injects a gas two-phase flow is rotated around the axis of the nozzle or an axis parallel thereto.
を作用】
従って微細加工が可能でしかも能率の高いMill砥粒
噴砥粒用銅式加工装置て、加工表面の均一化を図ること
が可能になる。Therefore, it is possible to achieve a uniform machined surface using a mill abrasive abrasive grain copper machining device which is capable of fine machining and has high efficiency.
K実施例1
図面は本発明の一実施例に係る遊離砥粒噴射式加工装置
の概要を示すものであって、被加工物10は回転テーブ
ル11上にM置されるようになっている。回転テーブル
11にはその下面にテーブル軸12が固着されている。K Embodiment 1 The drawing shows an outline of a free abrasive jet processing apparatus according to an embodiment of the present invention, in which a workpiece 10 is placed on a rotary table 11. A table shaft 12 is fixed to the lower surface of the rotary table 11.
テーブル軸12は上下一対のベアリング13.14によ
って回転可能に支持されるようになっている。これらの
ベアリング13.14はベアリングハウジング15の内
側においてその上下に保持されており、しかも上下のベ
アリング13.14間には予圧スプリング21が介装さ
れている。予圧スプリング21はベアリング13.14
の内輪を互いに離間する方向に押圧するようにしている
。またベアリングハウジング15の上下にはそれぞれベ
アリングナツト22が取付けられており、これらのナツ
ト22によって上下のベアリング13.14の外輪を押
えるようにしている。The table shaft 12 is rotatably supported by a pair of upper and lower bearings 13,14. These bearings 13, 14 are held above and below inside the bearing housing 15, and a preload spring 21 is interposed between the upper and lower bearings 13, 14. The preload spring 21 is a bearing 13.14
The inner rings are pressed in a direction that separates them from each other. Bearing nuts 22 are attached to the upper and lower sides of the bearing housing 15, respectively, and these nuts 22 hold down the outer rings of the upper and lower bearings 13 and 14.
上下一対のベアリング13.14を収納保持したベアリ
ングハウジング15は締結ボルト16によってステージ
17の下面に固定されるようになっている。そしてベア
リングハウジング15の下側に突出するテーブル軸12
には従動プーリ18が固着されている。そしてこの従動
プーリ18と駆動プーリ19との間にはタイミングベル
ト20が掛渡されており、このようなベルト伝動機構に
よって回転テーブル11が回転駆動されるようになって
いる。A bearing housing 15 housing and holding a pair of upper and lower bearings 13 and 14 is fixed to the lower surface of the stage 17 with fastening bolts 16. The table shaft 12 protrudes below the bearing housing 15.
A driven pulley 18 is fixed to the. A timing belt 20 is stretched between the driven pulley 18 and the drive pulley 19, and the rotary table 11 is rotationally driven by such a belt transmission mechanism.
回転テーブル11上の被加工物10に対向するようにそ
の上部には噴射ノズル23が配されている。噴射ノズル
23は回転側の直管24の下部に固着されている。そし
て直管24の上部には同軸上に直管25が配されている
。回転側の直管24と固定側の直管25とはロータリカ
ップリング26.27によって接続されている。すなわ
ち回転側の直管24がロータリカップリングの回転部2
6に接続されるとともに、固定側のM管25がロータリ
カップリングの固定部27に接続されるようになってい
る。また固定側直管25には側方から合流するように遊
離砥粒供給管28が接続されている。そしてこの供給管
28から供給される砥粒を吸引するために直管25の上
部には吸引ノズル29が設けられている。A spray nozzle 23 is disposed above the rotary table 11 so as to face the workpiece 10 on the rotary table 11 . The injection nozzle 23 is fixed to the lower part of the straight pipe 24 on the rotating side. A straight pipe 25 is disposed coaxially above the straight pipe 24. The straight pipe 24 on the rotating side and the straight pipe 25 on the stationary side are connected by rotary couplings 26 and 27. In other words, the straight pipe 24 on the rotating side is the rotating part 2 of the rotary coupling.
6, and the M tube 25 on the fixed side is connected to the fixed part 27 of the rotary coupling. Further, a free abrasive supply pipe 28 is connected to the fixed side straight pipe 25 so as to join from the side. A suction nozzle 29 is provided at the upper part of the straight pipe 25 to suck the abrasive grains supplied from the supply pipe 28.
つぎに回転M直管24およびノズル23の回転駆動のた
めの構造について説明すると、直管24は上下一対のベ
アリング32.33によって回転可能に支持されている
。これらのベアリング32.33はベアリングハウジン
グ34内に収納保持されるとともに、上ドのベアリング
32,33が予圧スプリング35によって互いに離間す
る方向に押圧されている。またベアリングハウジング3
4の上下にはそれぞれベアリングナツト36が装着され
ており、ベアリングナツト36によって上下のベアリン
グ32.33の外輪を押えるようにしている。Next, the structure for rotationally driving the rotating M straight pipe 24 and the nozzle 23 will be explained. The straight pipe 24 is rotatably supported by a pair of upper and lower bearings 32 and 33. These bearings 32 and 33 are housed and held within a bearing housing 34, and the upper bearings 32 and 33 are pressed by a preload spring 35 in a direction that separates them from each other. Also bearing housing 3
Bearing nuts 36 are attached to the upper and lower sides of the bearing 4, respectively, and the outer rings of the upper and lower bearings 32 and 33 are held down by the bearing nuts 36.
ベアリング32.33を保持するベアリングハウジング
34は締結ボルト38によってフレーム39の下面に取
付けられ−Cいる。そして直管24には被駆動プーリ4
0が固着されるとともに、このプーリ40はモータ41
の出力軸に固着されている駆動プーリ42とタイミング
ベルト43を介し〔伝動されるようになっている。A bearing housing 34 holding bearings 32,33 is attached to the underside of the frame 39 by fastening bolts 38. A driven pulley 4 is attached to the straight pipe 24.
0 is fixed, and this pulley 40 is connected to a motor 41.
The power is transmitted through a drive pulley 42 and a timing belt 43 that are fixed to the output shaft of the motor.
以上のような構成において、直管25の上部の吸引ノズ
ル29からドライ窒素の高圧ガスを供給すると、NM砥
粒供給管28から供給されるSi C,Aj!z03等
の遊[砥粒はドライ窒素と混含され、a管25内におい
て固気2相流を形成する。2相流は固定側直管25から
回転側直管24を通過してノズル23から噴射され、被
加工物10の表面に噴射されるようになる。In the above configuration, when a high pressure gas of dry nitrogen is supplied from the suction nozzle 29 at the upper part of the straight pipe 25, Si C,Aj! Free abrasive grains such as z03 are mixed with dry nitrogen to form a solid-gas two-phase flow in the a-tube 25. The two-phase flow passes from the stationary side straight pipe 25 to the rotating side straight pipe 24, is injected from the nozzle 23, and is injected onto the surface of the workpiece 10.
またモータ41が回転駆動されると、その出力軸に取(
=j’ l〕られている駆動プーリ42の回転がタイミ
ングベルミル43を介して被駆動プーリ40に伝達され
、これによって上下のベアリング32.33で支持され
ている下側の直管24が回転されることになる。従って
この直管24の下端に取付けられている噴射ノズル23
が矢印51で示すようにその軸線を中心として回転され
ることになる。Also, when the motor 41 is driven to rotate, a
=j' l]The rotation of the driving pulley 42 is transmitted to the driven pulley 40 via the timing bell mill 43, thereby causing the lower straight pipe 24 supported by the upper and lower bearings 32 and 33 to rotate. will be done. Therefore, the injection nozzle 23 attached to the lower end of this straight pipe 24
is rotated about its axis as shown by arrow 51.
また図外のテーブル駆動用モータを駆動すると、駆動プ
ーリ19が回転駆動され、その回転がタイミングベルト
20を介して従動プーリ18に伝達され、テーブル軸1
2が取付けられている回転テーブル11が回転されるこ
とになる。従って被加工物10を載置している回転テー
ブル11が矢印52で示すように回転されることになる
。Furthermore, when the table drive motor (not shown) is driven, the drive pulley 19 is driven to rotate, and the rotation is transmitted to the driven pulley 18 via the timing belt 20, and the table shaft 1
The rotary table 11 to which 2 is attached will be rotated. Therefore, the rotary table 11 on which the workpiece 10 is placed is rotated as shown by the arrow 52.
すなわち本実施例に係る装僧は、噴射ノズル23と被加
工物10とをそれぞれ矢印51.52で示すように低速
で回転させるようにしている。従来のように被加工物1
0を固定するとともに、固定されたノズル23によって
遊1lllij1粒を噴射して加工を行なうようにする
と、ワックスまたは真空チャッキングによる被加工物1
0の取付けや、噴射ノズル23の取付は精度によって、
被加工物10の加工面の表面性を一様に研削することが
難しく、Tim砥粒のばらつきによって被加工物10の
表向性にまで悪影響を及ぼしていた。ところが被加工物
10とノズル23とをともに低速で回転することによっ
て、上述のような影響が改善され、表面性が良好になり
、うねりおよび粗度を良好にすることがて゛さる。That is, in the apparatus according to this embodiment, the injection nozzle 23 and the workpiece 10 are rotated at low speeds as shown by arrows 51 and 52, respectively. Workpiece 1 as before
0 is fixed and the fixed nozzle 23 is used to inject one grain of loose 1llij to perform processing.
0 installation and injection nozzle 23 installation depending on the accuracy.
It is difficult to uniformly grind the surface quality of the machined surface of the workpiece 10, and variations in Tim abrasive grains have an adverse effect on the surface properties of the workpiece 10. However, by rotating both the workpiece 10 and the nozzle 23 at a low speed, the above-mentioned effects are improved, the surface properties are improved, and the waviness and roughness can be improved.
本実施例においては、粒径が約1μmのSiCの殆砥粒
粒を使用し、硬質のセラミックであるアルf−ツクI4
板10の表面を仙削および胡磨することに五って、0.
1μm以下のうねりと0.04μの以−トの表面粗度を
形成し、微細加工として最適な結果が得られている。な
お上記実施例においては、ノズル23と被加工物10と
をともに共通の軸線を中心として回転させるようにして
いるが、ノズル23と被加工物10とは互いに異なる軸
線を中心として回転させるようにしてもよい。In this example, SiC abrasive grains with a grain size of approximately 1 μm were used, and Alf-Tsuku I4, which is a hard ceramic, was used.
The surface of the board 10 is ground and polished by 0.
Waviness of 1 .mu.m or less and surface roughness of 0.04 .mu.m or less were formed, and optimal results for microfabrication were obtained. In the above embodiment, the nozzle 23 and the workpiece 10 are both rotated around a common axis, but the nozzle 23 and the workpiece 10 are rotated around different axes. You can.
このように本実施例に係るT1M1砥粒噴躬式加■装露
は、被加工物10または遊離砥粒噴tJ4機構のノズル
23の内の何れか一方または両方を回転させ、1[砥粒
を高圧でノズル23から被加工物10に向けて噴射させ
ることにより、被加工物の表面に均一に微細加工を施し
、表面のうねり、粗さを良好に均一化し得るようにした
ものである。従ってうねりがO11μ−以下であって表
面粗さが0.04tim以下の微細加工を行なうことが
でき、しかも回転によって加工表面の均一化を図ること
が可能になる。また?!雑な形状の表面加工をも容易に
行ない得るようになる。また砥粒の噴射による加工eあ
るために、イオンミーリング法に比較すれば約100万
侶の加工効率を得ることができ、m線用工法として極め
て高い効率を有することになる。As described above, the T1M1 abrasive injection type addition and dew according to this embodiment rotates either or both of the workpiece 10 or the nozzle 23 of the free abrasive injection tJ4 mechanism, and By spraying it at high pressure from the nozzle 23 toward the workpiece 10, the surface of the workpiece can be uniformly micro-machined, and the waviness and roughness of the surface can be made uniform. Therefore, it is possible to carry out fine machining with waviness of 011μ or less and surface roughness of 0.04tim or less, and it is also possible to make the machined surface uniform by rotation. Also? ! It becomes possible to easily process the surface of rough shapes. In addition, since the machining process is performed by spraying abrasive grains, a machining efficiency of about 1,000,000 millimeters can be obtained compared to the ion milling method, making it an extremely high efficiency method for m-line milling.
K発明の効果]
以上のように本発明は、被加工物と固気2相流を噴射す
るノズルの内の少なくとも一方をノズルの軸線またはそ
れに平行な軸線を中心として回転させるようにしたもの
である。従って被加工物の表面を均一に微細加工するこ
とが可能な遊a1砥粒111射式加工装置を提供するこ
とが可能になる。Effects of the Invention] As described above, the present invention rotates the workpiece and at least one of the nozzle that injects the solid-gas two-phase flow around the nozzle axis or an axis parallel to the nozzle axis. be. Therefore, it is possible to provide a free a1 abrasive grain 111 injection type machining device that can uniformly finely machine the surface of a workpiece.
図面は本発明の一実施例に係る遊離砥粒噴射式加工装置
を示す縦断面図である。
また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。
10・・・被加工物
11・・・回転テーブル
18・・・従動プーリ
19・・・駆動プーリ
20・・・タイミングベルト
23・・・噴射ノズル
28・・・遊離砥粒供給管
29・・・吸引ノズル
40・・・被駆動プーリ
41・・・モータ
42・・・駆動プーリ
43・・・タイミングベルトThe drawing is a longitudinal sectional view showing a free abrasive jet processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The names of the main parts in the drawings are as follows. 10... Workpiece 11... Rotary table 18... Driven pulley 19... Drive pulley 20... Timing belt 23... Injection nozzle 28... Free abrasive supply pipe 29... Suction nozzle 40... Driven pulley 41... Motor 42... Drive pulley 43... Timing belt
Claims (1)
加工を行なうようにした装置において、前記被加工物と
前記固気2相流を噴射するノズルの内の少なくとも一方
を前記ノズルの軸線またはそれに平行な軸線を中心とし
て回転させるようにしたことを特徴とする遊離砥粒噴射
式加工装置。1. In an apparatus that performs processing by injecting a solid-gas two-phase flow of free abrasive grains and gas onto a workpiece, at least one of the workpiece and a nozzle that injects the solid-gas two-phase flow A free abrasive injection type machining device, characterized in that the abrasive is rotated around the axis of the nozzle or an axis parallel thereto.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17171089A JPH0335977A (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Work device of free abrasive grain injection type |
Applications Claiming Priority (1)
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JP17171089A JPH0335977A (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Work device of free abrasive grain injection type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0335977A true JPH0335977A (en) | 1991-02-15 |
Family
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Family Applications (1)
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JP17171089A Pending JPH0335977A (en) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | Work device of free abrasive grain injection type |
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JP (1) | JPH0335977A (en) |
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1989
- 1989-07-03 JP JP17171089A patent/JPH0335977A/en active Pending
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