JPS61214963A - セラミツクスの精密振動平面切削方法 - Google Patents
セラミツクスの精密振動平面切削方法Info
- Publication number
- JPS61214963A JPS61214963A JP5466085A JP5466085A JPS61214963A JP S61214963 A JPS61214963 A JP S61214963A JP 5466085 A JP5466085 A JP 5466085A JP 5466085 A JP5466085 A JP 5466085A JP S61214963 A JPS61214963 A JP S61214963A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- amplitude
- vibration
- frequency
- ceramics
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- Granted
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (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】
（技術分野）
本発明は、セラミックスをダイヤモンド砥粒群によって
構成したダイヤモンド工具を切削方向に振動させ、断続
パルス切削力波形によって精密平削りあるいは形削りす
るセラミックスの精密振動平面切削方法に関するもので
ある。
構成したダイヤモンド工具を切削方向に振動させ、断続
パルス切削力波形によって精密平削りあるいは形削りす
るセラミックスの精密振動平面切削方法に関するもので
ある。
（従来技術）
従来の技術ではセラミックスの平面加工にはダイヤモン
ド砥石を高速回転させて平面研削加工する以外に方法が
ない。しかし、衆知のように、セラミックスは難削材で
ダイヤモンド砥石を高速回転させただけではその切削能
率が極めて悪い。すなわち、研削力が大きく、そのため
にセラミックスが欠けたシ、割れたりすることが多い。
ド砥石を高速回転させて平面研削加工する以外に方法が
ない。しかし、衆知のように、セラミックスは難削材で
ダイヤモンド砥石を高速回転させただけではその切削能
率が極めて悪い。すなわち、研削力が大きく、そのため
にセラミックスが欠けたシ、割れたりすることが多い。
また、大きな工作物保持力を必要としている。使用する
工作機械にも高精度と高い剛性が必要とされている。現
在これらの期待に応える切削技術と工作機械がなく、切
削時間をかけて切込みを小さくシ、ゆりくシセラミック
スを加工している状況である。しかるに形状精度の高い
しかも加工コストの安いセラミックスの必要性が日に日
に高まりつつある昨今である。
工作機械にも高精度と高い剛性が必要とされている。現
在これらの期待に応える切削技術と工作機械がなく、切
削時間をかけて切込みを小さくシ、ゆりくシセラミック
スを加工している状況である。しかるに形状精度の高い
しかも加工コストの安いセラミックスの必要性が日に日
に高まりつつある昨今である。
（目的）
本発明は、従来のように工具をセラミックスに押しあて
て押し進めるだけでは切削することが困難なセラミック
スを超音波振動させて、振動応力を附加して引張破損し
易いようにし、さらに、剥離作用を促進させて見掛は上
軟質化してセラミックスを切削し易くシ、これをさらに
ダイヤモンド砥粒群によって構成したダイヤモンド工具
を使用して、断続パルス切削力波形を作用させ切削性を
さらに向上させて平削りあるいは形削りして精密平面加
工を実現することを目的とする。すなわち、該ダイヤモ
ンド工具を超音波域の高い振動数ｆと振幅αでその切削
方向に超音波振動させ、さらに、低い振動数Ｆと振幅Ａ
で切削方向に振動させ、■＜２πＡＦ の切削速度Ｖで
切削することによって断続パルス切削力波形を超音波振
動しているセラミックスに作用させて精密平面切削する
ことを目的としている。
て押し進めるだけでは切削することが困難なセラミック
スを超音波振動させて、振動応力を附加して引張破損し
易いようにし、さらに、剥離作用を促進させて見掛は上
軟質化してセラミックスを切削し易くシ、これをさらに
ダイヤモンド砥粒群によって構成したダイヤモンド工具
を使用して、断続パルス切削力波形を作用させ切削性を
さらに向上させて平削りあるいは形削りして精密平面加
工を実現することを目的とする。すなわち、該ダイヤモ
ンド工具を超音波域の高い振動数ｆと振幅αでその切削
方向に超音波振動させ、さらに、低い振動数Ｆと振幅Ａ
で切削方向に振動させ、■＜２πＡＦ の切削速度Ｖで
切削することによって断続パルス切削力波形を超音波振
動しているセラミックスに作用させて精密平面切削する
ことを目的としている。
（構成）
本発明は上記目的を達成するため縦超音波振動ホーン取
付治具に取付けて超音波振動するセラミックス素材表面
をダイヤモンド砥粒群によって構成したダイヤモンド工
具を切削方向に超音波域の高い振動数ｆと振幅αで振動
させ、さらに低い振動数Ｆと振幅Ａで振動させ、Ｖ（２
πＡＦの切削速度Ｖによって切削し、該セラミックスに
断続パルス切削力波形を作用させて切削したことを特徴
としている。以下図示した実施例に基づいて具体的に説
明する。
付治具に取付けて超音波振動するセラミックス素材表面
をダイヤモンド砥粒群によって構成したダイヤモンド工
具を切削方向に超音波域の高い振動数ｆと振幅αで振動
させ、さらに低い振動数Ｆと振幅Ａで振動させ、Ｖ（２
πＡＦの切削速度Ｖによって切削し、該セラミックスに
断続パルス切削力波形を作用させて切削したことを特徴
としている。以下図示した実施例に基づいて具体的に説
明する。
縦振動子１の振幅を拡大する振幅拡大用ホーンによる取
付治具２の振幅最大の先端にアルミナ平板を真空チャッ
ク機構などによって着脱できるようにして取付ける。切
削力が微少なためこのように真空チャック機構の利用が
できるのも本発明の特徴の１つである。
付治具２の振幅最大の先端にアルミナ平板を真空チャッ
ク機構などによって着脱できるようにして取付ける。切
削力が微少なためこのように真空チャック機構の利用が
できるのも本発明の特徴の１つである。
取付治具２の振動節には固定板４を取付け、これを利用
して固定バイス５に振幅拡大用ホーン取付治具を、振動
数７ｗ＋振幅α、の矢印６が示すその振動方向が切削速
度■の矢印１７が示す切削方向に対して直角となるよう
にして取付ける。
して固定バイス５に振幅拡大用ホーン取付治具を、振動
数７ｗ＋振幅α、の矢印６が示すその振動方向が切削速
度■の矢印１７が示す切削方向に対して直角となるよう
にして取付ける。
一方、往復運動するテーブル７上には電気−油圧振動駆
動装置で駆動され、摺動面９で正しく切削方向のみに案
内されて振動数Ｆおよび振幅Ａで振動する低周波駆動装
置を設置する。摺動面９にはＬ金具１０を設け、冷却筒
１４を取シ付ける。この冷却筒内に縦振動子１１および
先端にダイヤモンド砥粒群によって構成したダイヤモン
ド工具を取付けた振幅拡大用ホー／１２を挿入し、その
振動節を利用して固定する。このとき、振動数１１振幅
αの矢印が示す振動方向と矢印１５の振動方向とが正し
く一致するようにして固定する。
動装置で駆動され、摺動面９で正しく切削方向のみに案
内されて振動数Ｆおよび振幅Ａで振動する低周波駆動装
置を設置する。摺動面９にはＬ金具１０を設け、冷却筒
１４を取シ付ける。この冷却筒内に縦振動子１１および
先端にダイヤモンド砥粒群によって構成したダイヤモン
ド工具を取付けた振幅拡大用ホー／１２を挿入し、その
振動節を利用して固定する。このとき、振動数１１振幅
αの矢印が示す振動方向と矢印１５の振動方向とが正し
く一致するようにして固定する。
このようにした切削装置によって、■〈２πＡＦの切削
速度Ｖで所定の切込みを与えて切削する設定切込み方式
、あるいは一定荷重を与えて切削する定荷重方式によっ
て振動切削することによって本発明が実施される。
速度Ｖで所定の切込みを与えて切削する設定切込み方式
、あるいは一定荷重を与えて切削する定荷重方式によっ
て振動切削することによって本発明が実施される。
（効果）
本発明は縦超音波振動ホーン取付治具に取付けて超音波
振動するセラミックス素材表面をダイヤモンド砥粒群に
よって構成したダイヤモンド工具を切削方向に超音波域
の高い振動数ｆと振幅αで振動させ、さらに低い振動数
Ｆと振幅Ａで振動させ、ｖ〈２πＡＦの切削速度Ｖによ
って切削し、該セラミックスに断続パルス切削力波形を
作用させて切削するようになっているので切れ味が従来
の方法に比べて画期的に向上することを説明する。５ｗ
角のジルコニアの表面を本発明で切削したときの切削量
を慣用切削と比較して示す。一定荷重でダイヤモンドや
すシ面に押しつけて切削する定荷重方式における比較で
あるから、切削量の大小で切削力の大小、すなわち切れ
味の比較ができる。切削条件は、振動数Ｆ：５ＱＩ（ｚ
、振幅Ａ ： ０．１６５ｍ、振動数ｆ：１９．６ＫＨ
ｚ 、振幅ａ：１６Ａｍｓ振動数ｆｖ ：２９．５ＫＨ
２、振幅ａｗ：８ｔｔｍ、荷重：１．９６Ｎ１切削速度
Ｖ ： ２００ ｍ ／ ｍｉｎ、ダイヤモンド工具：
す６００電着ダイヤモンドやすり、切削時間６秒である
。
振動するセラミックス素材表面をダイヤモンド砥粒群に
よって構成したダイヤモンド工具を切削方向に超音波域
の高い振動数ｆと振幅αで振動させ、さらに低い振動数
Ｆと振幅Ａで振動させ、ｖ〈２πＡＦの切削速度Ｖによ
って切削し、該セラミックスに断続パルス切削力波形を
作用させて切削するようになっているので切れ味が従来
の方法に比べて画期的に向上することを説明する。５ｗ
角のジルコニアの表面を本発明で切削したときの切削量
を慣用切削と比較して示す。一定荷重でダイヤモンドや
すシ面に押しつけて切削する定荷重方式における比較で
あるから、切削量の大小で切削力の大小、すなわち切れ
味の比較ができる。切削条件は、振動数Ｆ：５ＱＩ（ｚ
、振幅Ａ ： ０．１６５ｍ、振動数ｆ：１９．６ＫＨ
ｚ 、振幅ａ：１６Ａｍｓ振動数ｆｖ ：２９．５ＫＨ
２、振幅ａｗ：８ｔｔｍ、荷重：１．９６Ｎ１切削速度
Ｖ ： ２００ ｍ ／ ｍｉｎ、ダイヤモンド工具：
す６００電着ダイヤモンドやすり、切削時間６秒である
。
荷重のみを与えて６秒間、切削速度２００＋ａｍ／ｍｉ
ｎで送っただけの慣用切削では切りくずは全熱生成でき
ずに、ダイヤモンドやすシはセラミックス表面を摩擦す
るのみで切削量はゼロである。これに対して本発明では
、白い切シ〈ずを生成して６秒間の切削時間で５１１Ｉ
ＩＩＩ角の表面を１８μｍ切削することができるという
効果を発揮する。慣用切削と比較して極言すれば無限大
という画期的切削効果が得られる。これは従来のいかな
る切削方法によってもなしえなかった切削効果である。
ｎで送っただけの慣用切削では切りくずは全熱生成でき
ずに、ダイヤモンドやすシはセラミックス表面を摩擦す
るのみで切削量はゼロである。これに対して本発明では
、白い切シ〈ずを生成して６秒間の切削時間で５１１Ｉ
ＩＩＩ角の表面を１８μｍ切削することができるという
効果を発揮する。慣用切削と比較して極言すれば無限大
という画期的切削効果が得られる。これは従来のいかな
る切削方法によってもなしえなかった切削効果である。
そして表面全面を一様に端面に欠けや割れを発生させる
ことなく表面粗さ６μｍＲｍａｘをもって精密切削する
。
ことなく表面粗さ６μｍＲｍａｘをもって精密切削する
。
設定切込みの場合、４０Ｗ１角、厚さ１簡のアルミナ平
板表面をｏ、ｏｏｓ〜０．０１＋ｏ＋の切込みを与えて
ワンストロークで全面を一様に切削でき、６μｍＲｒｎ
ａ、ｘの表面粗さとし、その平面度を２μｍ以内とする
量産加工にも成功した。
板表面をｏ、ｏｏｓ〜０．０１＋ｏ＋の切込みを与えて
ワンストロークで全面を一様に切削でき、６μｍＲｒｎ
ａ、ｘの表面粗さとし、その平面度を２μｍ以内とする
量産加工にも成功した。
図は本発明の一実施例正面図である。
３・・・セラミックス、１５・・・低周波振動、１６・
・・超音波振動、１・・・振動子、１３・・・ダイヤモ
ンド工具、８・・・電気−油圧振動駆動装置。
・・超音波振動、１・・・振動子、１３・・・ダイヤモ
ンド工具、８・・・電気−油圧振動駆動装置。
Claims (1)
- 縦超音波振動ホーン取付治具に取付けて超音波振動する
セラミックス素材表面をダイヤモンド砥粒群によつて構
成したダイヤモンド工具を切削方向に超音波域の高い振
動数ｆと振幅αで振動させ、さらに低い振動数Ｆと振幅
Ａで振動させ、Ｖ＜２πＡＦの切削速度Ｖによつて切削
し、該セラミックスに断続パルス切削力波形を作用させ
て切削するセラミックスの精密振動平面切削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5466085A JPS61214963A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | セラミツクスの精密振動平面切削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5466085A JPS61214963A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | セラミツクスの精密振動平面切削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61214963A true JPS61214963A (ja) | 1986-09-24 |
| JPH0120035B2 JPH0120035B2 (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=12976942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5466085A Granted JPS61214963A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | セラミツクスの精密振動平面切削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61214963A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63278751A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Brother Ind Ltd | 振動加工方法およびその装置 |
| JPS6427851A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Toyota Motor Corp | Oscillation finish processing method for high hardness material |
| JP2009196048A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 研削方法、研削工具及び研削加工装置 |
| CN107363715A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-21 | 无为县鑫品石业有限公司 | 一种针对大理石瓷砖表面的研磨装置 |
| CN109388103A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-26 | 广州汇专工具有限公司 | 超声波发生器控制方法、系统、计算机设备和存储介质 |
| CN111659959A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-15 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种面向硬脆材料的高低频复合振动加工装置及方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005044509A1 (ja) * | 2003-11-06 | 2005-05-19 | Kazumasa Ohnishi | 振動テーブル |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044258A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-09 | Pilot Pen Co Ltd:The | 工具振動加工装置 |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP5466085A patent/JPS61214963A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6044258A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-09 | Pilot Pen Co Ltd:The | 工具振動加工装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63278751A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Brother Ind Ltd | 振動加工方法およびその装置 |
| JPS6427851A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-30 | Toyota Motor Corp | Oscillation finish processing method for high hardness material |
| JP2009196048A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 研削方法、研削工具及び研削加工装置 |
| CN107363715A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-21 | 无为县鑫品石业有限公司 | 一种针对大理石瓷砖表面的研磨装置 |
| CN109388103A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-02-26 | 广州汇专工具有限公司 | 超声波发生器控制方法、系统、计算机设备和存储介质 |
| CN109388103B (zh) * | 2018-09-26 | 2020-06-19 | 汇专科技集团股份有限公司 | 超声波发生器控制方法、系统、计算机设备和存储介质 |
| CN111659959A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-15 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种面向硬脆材料的高低频复合振动加工装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0120035B2 (ja) | 1989-04-13 |
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